小灣特高拱壩泄洪全貌

一、工程概況

該工程是“國(guó)家重點(diǎn)工程”、“ 國(guó)家西部大開發(fā)戰(zhàn)略標(biāo)志性工程”，位于云南省鳳慶縣與南澗縣交界的瀾滄江中游河段，系瀾滄江中下游河段規(guī)劃八個(gè)梯級(jí)中的第二級(jí)，是瀾滄江中下游河段的控制性水庫(kù)電站。由華能瀾滄江水電股份有限公司投資建設(shè)，工程以發(fā)電為主，兼有防洪、灌溉、攔沙及航運(yùn)等綜合利用效益。

工程樞紐由混凝土雙曲拱壩、左岸泄洪洞、地下廠房和右岸引水發(fā)電系統(tǒng)等組成。大壩壩高294.5m，壩頂弧長(zhǎng)892.786m，壩身布置5個(gè)表孔、6個(gè)中孔和2個(gè)放空底孔，工程建設(shè)時(shí)是世界最高拱壩，也是世界上承受水荷載最大的拱壩，在設(shè)計(jì)和建設(shè)中解決了多項(xiàng)世界級(jí)技術(shù)難題。水庫(kù)總庫(kù)容150億m3，是瀾滄江中下游河段的龍頭水庫(kù)，具有多年調(diào)節(jié)性能。工程邊坡高達(dá)700m，大壩壩頂高程1245m，水庫(kù)正常蓄水位1240m，死水位1166m，汛期限制水位1236m。電站安裝6臺(tái)單機(jī)700MW世界上水頭最大、轉(zhuǎn)速最高的混流式機(jī)組，總裝機(jī)4200MW，多年平均發(fā)電量190億kW·h，保證出力1778MW，為一等大（1）型工程。工程建成以來(lái)，歷經(jīng)多次正常蓄水位考驗(yàn)，運(yùn)行狀況良好。大壩最大滲流量?jī)H2.78L/s，為世界同類工程最優(yōu)。

工程于2002年1月開工建設(shè)，2015年12月竣工，總投資370.83億元。

小灣特高拱壩

二、科技創(chuàng)新與新技術(shù)應(yīng)用

1.創(chuàng)立了特高拱壩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新理論，確定了合理體型，優(yōu)化了大壩混凝土配合比，發(fā)明了可預(yù)防高壓水劈裂的柔性防滲體系等措施，解決了特高拱壩結(jié)構(gòu)安全問題，成功實(shí)現(xiàn)了世界特高拱壩由壩高272m到294.5m跨越。

2.針對(duì)地震加速度0.313g的抗震安全難題，提出了新的特高拱壩抗震安全設(shè)計(jì)方法和拱壩體系整體失效的定量準(zhǔn)則，提出了跨橫縫抗震鋼筋及壩頂安裝減震裝置等措施。成果納入了國(guó)家規(guī)范并廣泛應(yīng)用于之后的眾多工程。

3.針對(duì)700m級(jí)特高邊坡及壩基開挖卸荷松弛處理難題，研制出了新型錨固鉆機(jī)及荷載分散型錨索施工技術(shù)，建立了三維邊坡穩(wěn)定下限分析方法，形成了特高邊坡及壩基處理成套技術(shù)。

4.針對(duì)大體積混凝土防裂施工和安全監(jiān)控難題，提出增加中期冷卻并實(shí)現(xiàn)了小溫差、早冷卻、慢冷卻的施工技術(shù)，建立了特高拱壩溫控標(biāo)準(zhǔn)。建立了具有預(yù)測(cè)、預(yù)警和結(jié)果三維可視等新的功能的特高拱壩安全監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了大壩工作性態(tài)全過程實(shí)時(shí)安全監(jiān)控。

5.工程重視節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)。通過優(yōu)化開關(guān)站布置和骨料運(yùn)輸及加工系統(tǒng)，在節(jié)能的同時(shí)，節(jié)約土地1000余畝；充分利用開挖料，節(jié)約石料400萬(wàn)m3；施工用水循環(huán)利用，減少用水280萬(wàn)m3。工程共節(jié)約投資2.8億元。建立了珍稀動(dòng)、植物保護(hù)區(qū)和自然保護(hù)區(qū)，取得了良好的成效。

6.工程建成以來(lái)累計(jì)發(fā)電1415億kW·h，貢獻(xiàn)稅收90億元，龍頭水庫(kù)的調(diào)節(jié)性能使下游電站每年增加電量62億kW·h。工程經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益巨大。

高壩大庫(kù)

雄偉的小灣特高拱壩廬山真面目

三、獲獎(jiǎng)情況

1.2016年度國(guó)際大壩委員會(huì)國(guó)際里程碑工程獎(jiǎng)。

2.針對(duì)小灣工程開展的關(guān)鍵技術(shù)研究“重大泄流結(jié)構(gòu)耦合動(dòng)力安全理論及工程應(yīng)用”“水電站過渡過程關(guān)鍵技術(shù)與工程實(shí)踐”“高壩動(dòng)靜力超載破損機(jī)理與安全評(píng)價(jià)方法”“高混凝土壩結(jié)構(gòu)安全關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)踐”等4項(xiàng)成果獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

3.“高拱壩時(shí)空特性演化機(jī)理及監(jiān)控體系研究”“小灣水電站工程右岸壩肩600m高邊坡穩(wěn)定性及工程處理措施研究”“小灣電站高拱壩大流量泄洪消能關(guān)鍵技術(shù)研究”“高拱壩地震應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)和抗震結(jié)構(gòu)工程措施研究”等4項(xiàng)成果獲云南省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

4.“大型水電機(jī)組故障診斷與優(yōu)化控制關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”“水利水電工程巖體開挖卸荷效應(yīng)研究及其工程應(yīng)用”“特高拱壩安全關(guān)鍵技術(shù)研究及工程應(yīng)用”“特高拱壩強(qiáng)度、穩(wěn)定性與安全評(píng)價(jià)的理論與實(shí)踐”等4項(xiàng)成果獲中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)水力發(fā)電科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。

5.2016年度中華人民共和國(guó)水利部國(guó)家水土保持生態(tài)文明工程。

6.2012年度云南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)。

7.2009年度云南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳優(yōu)秀工程勘查一等獎(jiǎng)。

8.2013年度云南省建筑業(yè)協(xié)會(huì)優(yōu)質(zhì)工程一等獎(jiǎng)。

9.2016～2017年度中國(guó)施工企業(yè)管理協(xié)會(huì)國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程金質(zhì)獎(jiǎng)。