大古力水電站

大古力水電站

大古力水電站位於華盛頓州斯波坎市附近,始建於1934年,1967年開始擴建,1980年完工,是當時世界上最大的水電站。大古力水電站是一座集發電、防洪、灌溉、調節徑流、城市供水、旅遊和改善航運等綜合效益的大型水利樞紐。

基本介紹

  • 中文名:大古力水電站
  • 外文名:Grand Coulee Hydroelectric Power Station
  • 地理位置華盛頓斯波坎市附近
  • 總庫容:118億立方米
  • 所屬城市華盛頓斯波坎市
  • 建設時間:1934年-1980年
  • 所屬國家:美國
  • 壩體高度:168米
  • 使用時間:1942年
建設歷程,重要意義,技術套用,

建設歷程

大古力水電站始建於1934年,到1951年完成裝機容量197.4萬千瓦,是當時世界上最大的水電站。1967年開始擴建,1980年完工,裝機總容量達680.9萬千瓦,仍是當時世界上最大的水電站,直至1986年後讓位於古里水電站和伊泰普水電站,居世界第三位。
大古力水庫兼有防洪和發電雙重功能,其有效庫容64.5億立方米,其水量豐富,泥沙很少,水庫無移民問題。電站大壩為混凝土重力壩,壩高168米,壩軸線為直線,長1272米。中間為溢流壩段,長503米,溢洪道11孔,每孔淨寬41米,設計泄水能力28300立方米/秒。壩體本身設有通航設施,壩址以上集水面積19.2萬平方公里,占哥倫比亞河全流域面積的 28.7%。壩址平均年徑流量963億立方米。
電站初期工程建有第一廠房和第二廠房,各裝9台容量為10.8萬千瓦水輪發電機組,第一廠房內還裝有3台廠用機組,每台1萬千瓦。擴建工程又新建了第三廠房,裝有3台60萬千瓦機組和3台80.5萬千瓦機組,總容量為421.5萬千瓦。第一廠房初期安裝的機組經重繞線圈後,提高出力至12.5萬千瓦,18台發電機合計出力達225萬千瓦。電站平均年發電量總計202億千瓦時,電能用230千伏高壓輸電線向外輸送。此外,大古力水電站還在左岸上游建了一座抽水蓄能電廠,裝有4台53.5MW和2台50MW抽水蓄能機組,共31.4萬千瓦,四個電廠總裝機容量達到 680.9萬千瓦。
大古力水電站用60萬和80.5萬千瓦大型水輪機,轉輪直徑分別為9.78米和9.90米,因尺寸過大,故採用分瓣製造現場焊接的技術。發電機轉子重達1760噸,安裝時,專門設計製造了起重能力達2000噸的廠內起重架。

重要意義

大古力水電站是80年代中期以前世界上最大的水電站。位於美國西北部華盛頓州斯波坎市附近,是哥倫比亞河在美國境內最上游的一座梯級水電站
大古力水電站大古力水電站
大古力水利樞紐是一座集發電、防洪、灌溉、調節徑流、城市供水、旅遊和改善航運等綜合效益的大型水利樞紐,是哥倫比亞河上一系列壩中最大、最複雜的一座。該電站發電與抽水結合、發電與蓄電結合。在上世紀40年代,大古力電站為美國西北地區軍工企業,鋁廠、重機械廠、船廠、飛機廠、核武器生產企業提供了廉價電力;從1962年~1992年,哥倫比亞流域農作物產量翻了一番,主要就是得益於充足的水利灌溉。電站初期以220 kV高壓輸電線路接入邦納維爾電力系統,擴建後改用500 kV超高壓輸電。

技術套用

大古力水電站是美國哥倫比亞(Columbia)河幹流上。壩址位於華盛頓州斯波坎市以西大約145公里處,離古力市45公里。
壩址處,河岸以上大部分地區為哥倫比亞河玄武岩,壩基為花崗岩,堅硬、質量好,有少量風化,河床覆蓋層厚6~46米。壩址位於地震少發地區,基本地震烈度為6度,最大震級為7.5級。
主壩壩軸線為直線,壩頂長1179米,高167.6米,壩頂寬9.1米,高程399.59米,大壩底部最寬處達152.4米。上游面從壩頂至高程311.81米處為垂直面,以下坡度則為1∶0.15,下游面從壩頂至高程388.01米處為垂直面,以下則為1∶0.8的斜面。壩內設有總長13.7公里的檢查廊道,還有總長4公里的豎井
前池壩緊鄰右壩肩,與主壩軸線約呈64°角,其壩基高程約為338.33米,壩頂高程為399.59米,頂寬9.1米。上游面為垂直面,下游面從壩頂至高程388.01米處為垂直面,以下則為1∶0.65的斜面。前池壩壩頂長約356.6米,結構物高61米。另外,在前池壩右邊有一面向東方的長為56.7米的翼壩,用以封閉前池的北端。
溢流壩段布置在河床,長502.9米,設11孔表面溢流孔,各裝有寬41.2米、高8.5米的鼓形閘門,閘門孔口單寬流量48立方米/秒。溢流壩下游面從鼓形閘門凸緣處(高程380.39米)至溢流壩消力戽起點處(高程270.90米)為1∶0.8的傾斜面。溢流壩採用連續式消力戽消能,消力戽半徑為15.2米,其挑坎比倒拱高9.1米,戽內單寬流量56.3立方米/秒,總功率342萬千瓦,由於河床砂礫被捲入戽內及施工殘渣未徹底清除,消力戽曾被嚴重磨損,後來用特製的沉箱進行水下修復。當水庫蓄水位達到393.19米時,溢流壩閘門開啟,總泄洪能力為21900立方米/秒。壩體內設有40孔鋼襯砌的、直徑為2.6米的泄水孔,每個泄水孔由厚度為2.6米的附環門控制。泄水孔分2層等距離排列,其中20孔位於高程315.98米處,另20孔位於高程346.46米處。此外,在高程285.22米處還建有20孔泄水孔,主要用於施工導流,後來用混凝土封堵。當水庫蓄水位達到393.71米時,這40孔泄水孔的泄洪能力可達6400立方米/秒。
發電廠房分設在左右兩岸(在第三廠房興建後稱為第一和第二廠房),廠房寬38米,高62米,長231米和225米,各安裝9台單機容量10.8萬千瓦的混流式水輪發電機組,每台機組由一根埋設在大壩混凝土中直徑為5.5米的焊接壓力鋼管引水。出水口(高程284.68米處)的鋼管厚度為38.1mm,進水口(高程317.30米處)的鋼管厚度則為19.1mm。通過漸縮彎管與水輪機的伸縮節頭(4.6米寬)相連。第一廠房內還裝有3台廠用機組,單機容量1萬千瓦,每台機組各由一直徑為1.8米的壓力鋼管輸水。第一、二廠房內的發電機組及廠用機組的總裝機容量為197.4萬千瓦。開關站設在右岸,電站運行初期以220kV高壓輸電線路接入邦納維爾電力系統。廠房與開關站相距較遠,高差較大,曾發生出線電纜因油循環不好而燒毀的事故,值得借鑑。 抽水站內共安裝12台機組。前6台為電動水泵,每台抽水45.3立方米/米,電動機功率48470千瓦,總功率29.1萬千瓦;後6台為抽水蓄能機組,抽水流量56.6立方米/秒。抽水蓄能機組分別設有一直徑為4.3米的進水管(在高程363.71米處)和一直徑為3.7米的泄水管,每台機組的額定功率分別為5萬千瓦和5.35萬千瓦,總功率31.4萬千瓦。機組利用大古力水電站所發電力從大古力水庫內抽水,抽水揚程為85~110米,總抽水能力611.6立方米/秒,提水灌溉哥倫比亞河左岸乾旱高地44.3萬公頃土地。利用岸上調節水庫調蓄,抽水蓄能機組可提供調峰容量31.4萬千瓦。

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