基本介紹
馬卡瓜水電站,水文地理,樞紐布置,工程施工,
馬卡瓜水電站
Macagua Hydropower Station
水文地理
電站壩址以上集水面積為9500平方公里，水庫正常蓄水位54.50m，最低水位53.50m，在最高水位下水庫庫容為3.63億立方米，日平均流量4760立方米/秒，淹沒面積47.4平方公里。可能最大洪水30000立方米/秒。
壩址處河道寬4km，河床為一花崗片麻岩露頭，大約80%的床面被0.5～1.5m厚度的"Lastra"(卵石、砂和土疏鬆膠結而成的古河道淤積層)所覆蓋。淤積層下面的基岩內有大量洞穴和通道存在，因而地層透水性很大，極易坍陷。壩址處的基岩和露頭屬於依瑪塔卡(Imataca)構造(主要由粗粒花崗片麻岩和幾乎無層理的閃岩組成)。岩石完整堅硬，主要受垂直或近乎垂直的節理組切割，僅有極少不規則緩傾角節理。壩址的主要特徵是：存在兩個陡傾角斷層體系，其走向分別為北東60°和北西35°。工程所在區域地震活動較低，地震加速度在(0.06～0.15)g之間，設計時採用芮氏6.5級震級，地震水平加速度0.24g，垂直加速度0.16g。
樞紐布置
工程主要建築物包括大壩、閘控式溢洪道、1號電站廠房、2號電站廠房、3號電站廠房及其進水口等。
馬卡瓜水電站建有一座混凝土重力壩和一座面板堆石壩。混凝土重力壩主壩長392m，壩頂高程56.00m，壩頂寬15.25m，最大壩高66m；其右翼壩長210.24m，壩頂寬10.30m；左翼壩長58.00m，壩頂寬10.30m。下游壩坡1∶0.7。混凝土面板堆石壩壩頂總長2806m，壩頂寬8.00m，壩頂高程56.00m，最大壩高20m，上下游壩坡均為1∶1.3。在壩上游面還設有高1.2m的防浪牆，牆頂高程57m。壩填築斷面分三個區：一個半透水的軋石料區，兩個開採石料壓實區。混凝土面板厚度為0.25m。
閘控式溢洪道總長314m，頂部高程39.50m，有12孔，每孔上設有一道21.5m×12.25m的表孔弧形閘門。閘門通過油壓吊機控制，設計泄洪量為30000立方米/秒。溢洪道上還設有8m寬的道路，路面高程56.0m，下游導牆頂部還設有33m寬的橋樑。
1號發電廠及進水口結構：1號電站採用壩式進水口。壩為土石壩，長132m，壩頂寬32.3m，壩頂高程為56.0m，最大壩高31m。分6個壩段，每個壩段寬22m，設有10m×11m的弧形閘門，閘門通過油壓啟閉機控制。進水口的高程為37m。壓力鋼管直徑7.5m，蝸殼處進水口直徑為6.50m，鋼板襯砌厚度是18～23mm。1號發電廠房為壩後式，長177.00m，高43.35m，下游平台高程17.00m，發電機層高程為13.80m。廠房內共安裝4台單機容量為64108kW的機組和2台單機容量為65078kW的機組，總裝機38.66萬kW。水輪機為混流式，額定淨水頭40m，最大淨水頭44m，額定轉速116.13r/min，飛逸轉速250r/min，1～4號機組的額定流量185立方米/秒，5～6號機組的額定流量為190立方米/秒，單機最大出力是65622kW，發電機採用傘式，單機正常出力7萬kVA，功率因數0.88，額定電壓13.50kV，頻率60Hz，總額定功率42萬kVA。與發電機相連的三相主變壓器共6台，OW型，額定電壓13.50～115.00kV，額定容量7萬kVA。廠房內還配有1台吊車，主吊鉤吊重130t，副鉤吊重25t，最大起吊重量260t。尾水道長800m，底寬105m，邊坡1∶1，正常水位7.30m。
2號發電廠及進水口結構:2號電站也是採用壩式進水口。壩體為前面所述的混凝土重力壩。進水口設12扇閘門，尺寸為10.00m×11.70m，進水口底坎高程為27.47m。壓力鋼管是採用A-516型鋼製成；直徑9.60m，蝸殼進水口直徑9.20m。每根鋼管大約重285t。混凝土重力式擋水牆從進水建築物的兩側延伸，與混凝土面板堆石壩相連。2號廠房為壩後式，長420.00m，高67.30m，上下游平台高程17.00m，發電機層高程為10.50m，基礎高程-26.50m。廠房內共安裝有12台機組，每台裝機20萬kW，水輪機是混流式，額定淨水頭47.50m，最大淨水頭51.50m，額定轉速81.8r/min，飛逸轉速175r/min，額定流量466.66立方米/秒，額定出力20萬kW，最大出力21.5萬kW。發電機採用傘式，額定發電量25萬kVA，功率因數0.85，額定電壓13.80kV，頻率60Hz，轉子重75t。每兩台發電機與一台三相主變壓器相連。變壓器為FOA型，額定電壓13.20～13.20～400kV，頻率60Hz，額定容量25～25～50萬kVA，約重400t。廠房內還設有2台主吊車，其主鉤吊重為400t，副鉤吊重50t，最大吊重800t。尾水道長1100m，底寬155m，邊坡垂直，正常水位6.15～7.40m。
3號發電廠及進水口結構：馬卡瓜3號電站是一座低水頭的河床式水電站，壩、進水口、廠房共為一體，其擋水閘門尺寸為8.40m×15.80m。電站廠房長104m，高54m，共安裝3台單機容量為6萬kW的機組。水輪機為軸流式，額定淨水頭19.70m，最大淨水頭21.10m，額定轉速85.71r/min，飛逸轉速200r/min，額定流量333立方米/秒，額定容量6萬kW，最大容量6.8萬kW。發電機為球型，額定發電量8萬kVA，功率因數0.85，額定電壓13.80kV，頻率60Hz，轉子約重400t，與發電機相連的三相主變壓器共3台，FOA型，額定電壓13.8～115.0kV，頻率60Hz，額定容量8萬kVA，重約100t。廠房內還設有2台吊車，其主鉤吊重250t，副鉤吊重25t，最大起吊重量500t。尾水道長100m，底寬78m，邊坡1∶10，其分水渠3A長410m，底寬50～78m，分水渠3B長150m，底寬37～62m。
工程施工
工程中混凝土重力壩的開挖量5.2萬立方米，混凝土澆築量55萬立方米；面板堆石壩的基礎開挖量6萬立方米，堆石填築133萬立方米，混凝土澆築量3.5萬立方米；溢洪道開挖石方1萬立方米；另外2號廠房開挖量為81.5萬立方米，混凝土澆築量44萬立方米；3號廠房共開挖30萬立方米，混凝土澆築量11.5萬立方米。
堆石壩的混凝土面板建造在半透水區上游面，澆築混凝土面板前，半透水區上游面先鋪設一保護層。面板厚為25cm。各方向含鋼率均為0.40%。在壩體上游設定寬2m的趾板並錨固在岩基內。澆築塊間只有鋼筋貫穿的冷縫。周邊縫為設有PVC止水的收縮縫。
