张河湾抽水蓄能电站工程建设进展简介

张河湾抽水蓄能电站工程建设进展简介

李 冰

（中国水电顾问集团北京勘测设计研究院）

【摘 要】介绍张河湾抽水蓄能电站工程概况及建设进展。

【关键词】 张河湾抽水蓄能电站工程概况建设进展

1．工程概述

张河湾抽水蓄能电站位于河北省石家庄市井陉县测鱼镇附近的甘陶河上，距石家庄市公个路里程77km，距井陉县城45km。电站总装机容量为1000MW ，安装4台单机容量250MW 的竖轴弹级混流可逆式水泵水轮机组，年发电量16.75亿kW·h，年抽水电量22.04亿kW·h。电站建成后，并入河北省南部电网，在系统中承担调峰填谷、调频调相和紧急事故备用等任务，具有快速跟踪负荷、提高系统供电可靠性等多种作用和效益。

电站主要建筑物由上水库、水道系统、地下厂房、下水库拦沙坝和垭口明渠及下水库拦河坝续建工程等组成，本工程为一等工程，主要建筑物按1级建筑物设计。

（1）上水库工程布置

上水库位于下水库左岸的老爷庙山顶，通过开挖和填筑堆石坝围库而成。上水库工程主要包括堆石坝、库盆沥青混凝土防渗面板、排水系统、库岸基础处理等。上水库正常蓄水位810m，死水位779m，总库容为770万m3，调节库容为715万m3，死库容为55万m3。坝顶高程812m，库顶轴线长2842.9m，其中，坝轴线长1937m。坝顶宽8.0~10.0m，上游坝坡1:1.75，下游坝坡1:1.5，最大坝高（坝轴线处）57m。堆石坝采用库盆开挖的砂岩填筑，全库盆采用沥青混凝土面板防渗，防渗面积33.7万m2，复式结构，包括整平（兼防渗）层、排水层、防渗层和封闭层，总厚26.2cm（其中库底28.2cm）。

（2）下水库工程布置

下水库利用未建完的张河湾水库续建而成。拦河坝为浆砌石重力坝，于1976年开工兴建，1980年停建，续建加高前坝顶高程466.65m。续建后的下水库是蓄能发电和灌溉并重的综合利用水库，正常蓄水位488m，汛限水位480.5m，保证抽水蓄能电站发电水位471m，死水位464m，坝顶高程490m，总库容8330万m3。

拦河坝自左至右依次布置了7个左非溢流坝段、1个左泄水底孔坝段、1个左泄洪表孔坝段、2个泄洪中孔坝段、1个右泄洪表孔坝段、1个右泄水底孔坝段、3个右非溢流坝段。泄洪建筑物下游消能均采用挑流消能方式。泄洪表孔采用连续式挑流消能；泄洪中孔下游消能采用窄缝式挑流消能，以减少下游冲坑深度；泄水底孔采用异型挑流鼻坎，将水流挑向河床中间。同时，为避免下泄小流量时对坝脚冲刷，坝脚下游河床设置了30m宽的混凝土护坦；为预防对下游河床两岸的冲刷，校核洪水位以下进行了护坡处理。

由于甘陶河汛期来水含沙量较大，在下水库拦河坝上游 2.2km处修建一座只起拦沙导流作用，无需防渗的拦沙坝，并利用拦沙坝上游200m处的右岸垭口扩挖成过流明渠，汛期直接将含沙水流导向拦河坝前，减轻电站进出水口淤积和过机泥沙含量。

拦沙坝为过水堆石坝，坝顶高程481.00m，454.00m高程以上采用碾压填筑，上、下游坡比为1：2.0，454.00m高程以下采用粗石料水下抛填，上、下游坡比为1：2.75，坝顶宽6.00m。排沙明渠进口底高程450.00m，底宽30.00m，梯形断面，岩石边坡为1：1，土坡为1：3。岩坡采用喷锚支护。

（3）水道系统布置

水道系统由上、下水库进/出水口、压力管道、尾水隧洞等组成，长约850m。上、下水库进/出水口均为岸边侧式，引水系统采用一洞两机的布置方式，2条压力管道平行布置，垂

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直进厂，每条高压管道长616.63m，主管直径为6.4m～5.2m，支管直径3.6m～2.7m，全部为钢板衬砌。尾水系统采用一洞一机的布置方式，与厂方轴线夹角83°，4条尾水隧洞平行布置，洞径为5m，长度为115.5～123.8m，靠近厂房段为钢板衬砌，剩余部分采用钢筋混凝土衬砌。

上水库进/出水口位于上水库的东南侧，为岸边侧式，2个进/出水口平行布置，体形相同，共用一个前池。上水库进/出水口由前池段、防涡梁段、调整段、扩散段、事故检修闸门井、渐变段组成，且设有拦污栅。

下库进/出水口位于下库左岸坝址上游约1.1km处的河道凹面，四个进/出水口并排布置，采用岸边侧式。进/出水口顺发电水流向依此为：渐变段、闸门井段、扩散段、防涡梁段、拦沙坎段，此外还有拦污栅及检修闸门移动式启闭机工作平台。

（4）地下厂房

地下厂房采用中部开发方案。地下厂房洞室群主要包括：主、副厂房和安装场、主变和开关室、母线洞、出线竖井、交通洞、通风兼安全洞等。主、副厂房和安装场呈一字形布置，主机间布在中间，轴线方向为NE40°，副厂房长24.04m，主机间长93.49m，安装间长33.02m，开挖尺寸为：151.55m×23.8m×50.8m(长×宽×高) ，机组间距22 m，吸出高度-48m，安装高程416m。主变和开关室布置在厂房下游46.15m处，开挖尺寸为：117.39m×17.8m×28.8m(长×宽×高)。交通洞和通风兼安全洞的洞口位于电站下水库进/出水口上游侧，分别通至安装场和副厂房。交通洞长888.492m，断面尺寸为7.5m×8.0/7.0m(宽×高)；通风兼安全洞长712.218m，断面尺寸为6.5m×7.0m(宽×高)。高压SF6管道母线经出线廊道和出线竖井引至尾水平台附近的地面出线场。

2．工程建设进展情况

2002年8月8日，河北张河湾蓄能发电有限责任公司成立，项目建设工作全面启动。

2002年7月电站正式进入筹建和准备期，施工征地移民、对外交通、场内交通、施工供水、供电、污水处理等临建工程陆续完成招标并进行施工。2003年开始主体工程的招标和施工。2003年12月6日本工程的开工典礼在上水库施工现场举行，标志着本工程在建设各方的共同努力下进入主体工程施工期。

本工程由国网新源控股有限公司、河北省投资公司和河北省电力公司三方共同投资建设，建设单位为河北张河湾蓄能发电有限责任公司，设计单位为北京国电水利电力工程有限公司（中国水电顾问集团北京勘测设计研究院），上水库工程的监理单位为中国水电工程咨询公司北京公司，地下系统和下水库拦河坝工程的监理单位是中国水电工程咨询公司西北公司，葛洲坝集团公司负责上水库开挖填筑工程的施工，日本大成和葛洲坝联营体负责上水库沥青混凝土面板的施工，水电四局负责地下厂房系统、尾水系统、下水库拦排沙工程以及机电设备安装工程的施工，水电一局承担引水系统的施工，水电十一局负责下水库拦河坝的施工，主机设备由法国ALSTOM和日本FUJI公司联营体制造。

截止到2007年9月，主体工程进展情况如下：

（1）上水库工程：于2003年7月1日开始库盆开挖填筑的施工，2005年底提前全部移交沥青混凝土承包商，2005年5月沥青混凝土承包商进点开始施工准备，2006年4月开始沥青混凝土的施工，2007年6月底按期完成了沥青混凝土面板铺设。截止到2007年6月底与上水库蓄水相关的库盆开挖填筑、排水系统、库岸基础处理、沥青混凝土面板铺设、上水库进/出水口及金属结构设备安装工程等均已基本完成，目前在进行坝顶结构、表面变形GPS系统、沥青混凝土面板喷淋系统和值班室及供配电系统等的施工，计划于2008年10月全部完工。2007年8月通过了中国水电顾问集团公司的蓄水安全鉴定，并开始进行试充水，2007年9月通过了国家组织的蓄水验收，并开始上水库的正式蓄（充）水。

（2）下水库工程：包括下水库拦河坝、下水库进出水口和拦排沙工程，下水库拦河坝工程于2003年11月开工，下水库进出水口和拦排沙工程于2004年3月开工，2006年8月

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