汕尾市南告水電樞紐位于陸河縣境內的螺河支流均前溪中游，東距陸河縣城河田鎮(zhèn)約10公里，樞紐工程為混合開發(fā)的高水頭中型水電站，實際總裝機容量51.5MW，多年平均發(fā)電量1.51億kW.h。電站以發(fā)電為主、兼顧防洪的水電站工程。
建設概況
南告水電站工程，1972年由汕頭地區(qū)水電局勘測、設計。1973年提出初步設計報告。1974年9月，提出初設壩型補充說明書，經省水電局審查，決定采用土石壩方案。并上報水電部審批。同年10月正式開工。1974年底至1975年，水電部和省水電局數(shù)次對工程設計進行審議，并決定將土石壩改為壩頂溢流漿砌石重力壩。1976年省水電局根據(jù)汕頭地區(qū)意見決定，南告水電工程補充初步設計及技施設計任務，改由省水電設計院負責，地區(qū)設計人員配合參加設計。1976年9月，提出南告水電工程補充初步設計。1977年7月，基本完成技施設計。
南告水電工程1974年10月經省水電局批準開工，并批準由汕頭地區(qū)組建廣東省南告水電工程指揮部，統(tǒng)一管理工程基建工作。在省、地領導下，采取分工承包施工辦法：
(1)省水電第二工程局承包引水隧洞、調壓井、明鋼管廊道和發(fā)電進水口等土建施工。1974年11月開工，1982年6月竣工。
(2)汕頭地區(qū)負責大壩和廠房土建及輸電工程建設。1974年11月進場，1985年完成。
工程設計
水庫工程原按百年一遇洪水設計，千年一遇洪水校核，萬年一遇洪水保壩。水庫為年調節(jié)水庫，設計、校核洪水位及正常高水位均為345m，死水位307m，保壩洪水位 346.37m；有效庫容7110萬立方米，總庫容7870萬立方米，相應水庫面積3.25平方公里。壩址以上集雨面積152.7 平方公里
，水庫地處廣東省暴雨中心之一的蓮花山脈東南麓，多年平均降雨量2327.6mm，多年平均進庫流量8.7 立方米/秒，多年平均徑流量為2.764億立方米。現(xiàn)汛期執(zhí)行防洪限制水位：4～7月為342m，8～9月為343m，汛末可回蓄至345m。大壩結構采用上游設砼防滲墻的漿砌石重力壩型，共分8個壩段，每壩段長30m。大壩砼防滲墻沿壩軸方向按15m間距設伸縮縫一道，縫間設鋁止水片及瀝青井止水。壩內設灌漿觀測廊道及交通廊道各一條。壩頂高程347m，壩頂寬8m。為解決兩岸繞壩滲流和減少兩岸開挖量，大壩左、右岸分別設置長100m和80m的鋼筋砼截水墻插入全風化山體與兩岸弱風化巖體相連接，墻底部建基面設置灌漿廊道與壩體基礎灌漿廊道銜接，通過壩基帷幕灌漿與大壩砼防滲墻一道組成大壩止水屏障。
規(guī)模及效益
工程規(guī)模
南告水電站位于陸豐市境內，螺河主流均前溪中游。南距陸豐縣城約60公里。控制集水面積152.7平方公里，多年平均年徑流量2.84億立方米，是以發(fā)電為主，兼有灌溉效益。水庫正常蓄水位345米，相應庫容7870萬立方米。死水位307米，死庫容760萬立方米。總庫容8289萬立方米。為年調節(jié)水庫。水庫淹沒耕地1710畝，遷移安置1994人。水庫大壩建在粗粒黑云母花崗巖上。為漿砌石重力壩，上游
面加鋼筋混凝土防滲墻。最大壩高78米。壩頂高程347米。壩頂長240米。中間為泄洪溢流段，堰頂高程333米，上設5孔12×12米弧型鋼閘門，采用鼻坎挑流消能。兩端為擋水段，由于兩岸基巖埋藏深，采用鋼筋混凝土截水墻接頭：左、右截水墻水平深分別為100米和80米；厚1.5米；最大高度分別為36米和37.5米。在河床壩體設直徑為2.2米的放空底孔1個。
水電站為引水混合式地面廠房。自壩址至廠房自然落差230米。設計水頭265米。引水系統(tǒng)進口布置在大壩左岸，為岸坡式進口，底高程299.5米，設寬2.5米，高3米的定輪檢修閘門。后接內徑為3米的壓力隧洞。引水管道由隧洞，明管段相間組成：從進口至調壓井中心長3121.5米，其中共有明管4段，長453米；調壓井設在伯公嶂孤山里；調壓井后接高壓明鋼管，長884.97米，鋼管直徑為3.0米至2.2米；引入廠房叉管直徑為2.2米至1.0米。
電站主廠房面積為42×15.5米(長×寬)。發(fā)電機層高程57米，下游尾水位58.27米，故設有1.5米高的擋水墻。廠房內安裝3臺、1.5萬千瓦的水輪發(fā)電機組，總裝機容量4.5萬千瓦。設計保證出力1.34萬千瓦，年發(fā)電量1.66億千瓦小時。設兩回110千伏線路分送汕頭電網和海豐縣、陸豐市地區(qū)。
工程效益
南告水電站投產至1987年底，運行基本正常，已累積發(fā)電8.32億千瓦小時，對緩解粵東電源不足起了較大作用。電站雖自1983年3臺機已全部投產，但在1985年9月溢流弧型閘門備用電源完善前，水庫均處在堰頂高程333米以下水位運行。至1987年底，實際平均年發(fā)電量僅1.52億千瓦小時。除發(fā)電效益外，并改善下游約17萬畝農田灌溉。
岔管水壓試驗
高水頭引水式水電站建設中，壓力鋼管被廣泛采用，高水頭岔管水壓及應力測試試驗在《壓力鋼管制造安裝及驗收規(guī)范》中又有明確要求。南告水電站的岔管均為“卜”型結
構，主管徑2.2，支管徑1.2；設計水頭295m；最大設計壓力3.7MPa，主和為4.7MPa。原安裝3臺15的水輪發(fā)電機組，單機額定流量7.2/,年發(fā)電量為1.67億千瓦時引水隧洞及高壓明管全長約3.2,最高水頭295,最大設計壓力3.7；管徑由3.分段漸變到2.2的型岔管。循環(huán)施壓循環(huán)過程三次三靜態(tài)電阻應變儀平衡接線箱(6臺)一2型微機靜態(tài)電阻應變儀，轉應力測試儀器換箱(3臺)電阻應變片(7片)及導電阻應變片(104片)及導線線沿切主管方向線方向2個斷面6個測點。沿切線2個斷面4個測點,34,35,1,支管方向2沿切線方向應主管孔口上半部分加強板外的管壁主管口上半部分加強板外壁的8個變岔管孔口上共8個斷面15個直角應變花45斷面上11組直角應變花33個測點力周邊個測點145335測點只測量腰梁的豎直環(huán)板的軸分測量。選取管縱軸線以下梁的下半部分74個斷面的上，下翼緣的左，右側共蝶梁部分個斷面的梁上下翼板的左右側邊20處的28個測點2816個測點16四。
存在問題
南告水電廠1號水輪機在大修中發(fā)現(xiàn)轉子制動環(huán)有裂紋現(xiàn)象，但裂紋不是新產生的痕跡。針對這種情況，采取的處理方案是在裂紋兩端鉆消能孔以緩解裂紋加速擴大。機組重新投運后沒有發(fā)現(xiàn)異常，處理效果明顯，節(jié)約了維修費用和檢修時間。
南告水電廠1號水輪發(fā)電機組(發(fā)電機型號：TS260/116-8，水輪機型號：
HL100-LJ-140)于1998年11月3日進行計劃性大修，大修程序按網絡線路圖進行分部及解體檢查。當?shù)跗疝D子進行整體檢查時，即發(fā)現(xiàn)轉子制動環(huán)有散裂現(xiàn)象，經認真檢查及詳細測量，其中有三條裂紋較為嚴重。
缺陷現(xiàn)象
裂紋位置及長度、深度有：在5號扇葉對應處其裂紋長度 25mm，深度約 3～6mm；在6號扇葉對應中間處其裂紋長度 10mm，深度約 3～4mm；在20號扇葉對應及垂直轉角處其裂紋長 20～30mm，深度 5～30mm。
原因分析
a) 由于南告水電站機組轉速較高，額定轉速為 750 r/min，當機組減速停機時，其剎車轉速為35%額定轉速(即 262.5 r/min)，比一般水輪發(fā)電機組正常轉速還高，制動環(huán)在制動過程表面受風閘頂起制動力矩和高溫摩擦的影響，易引起制動環(huán)損壞，所以三處裂紋均出現(xiàn)在制動環(huán)外圓，因外圓離心力大。
b) 廠家在制造制動環(huán)時的材質可能有局部的缺陷，在高轉速對它摩擦碰撞的作用下，局部有可能產生裂紋。
實施措施
對上述產生的裂紋缺陷現(xiàn)象，廠家最初建議將發(fā)電機轉子吊起，卸下磁極，拆卸全部硅鋼片，取出制動環(huán)，再根據(jù)缺陷情況，決定是焊補或是更換制動環(huán)，這樣可以做徹底處理，排除缺陷。但如果按上述方案，勢必要花費半年時間，而硅鋼片拆卸后，再重
新堆疊時會不會再出現(xiàn)其它問題，尚難確定。另外，經我們仔細分析判斷，認為這個裂紋產生不是新痕跡，已經有一段時間了，為了阻止裂紋擴散，可先在裂紋兩端鉆消能孔，防止裂紋再繼續(xù)擴大，今后多停機檢查，再根據(jù)情況決定處理。此方案經廠家同意后，具體做法是：在三條較大裂縫兩端鉆消能孔(根據(jù)其深度和長度估算，消能孔用φ4mm鉆頭，鉆深 30～40mm)以緩解加速擴大裂紋；由于已將鎢金推力瓦更換為彈性金屬塑料瓦，將制動轉速整定從原35%降至25%后，經試驗再降至23%，以減少制動時間及高轉速摩擦引起的破壞；認真調整制動閘的安裝標高，高程控制在設計值的 ±1mm以內；制動閘與風閘頂面的間隙偏差應小于 2～3mm；基礎板及閘頂水平在 0.2～0.3mm以內。
結果分析
1、重新投入運行后，于1999年3月份借停水機會進行檢查，驗證處理效果，沒有發(fā)現(xiàn)缺陷的擴大和變化。后又于1999年6月份借機會退出備用時，再次檢查，結果一樣，沒有發(fā)現(xiàn)異常，這說明以上分析及處理是正確的，可以制止缺陷擴大。當然我們今后還需繼續(xù)加強觀察。
2、由于南告水電廠機組已經全部更換了彈性金屬塑料推力瓦，這種瓦的特點可以在15%額定轉速剎車。最初我們也準備調整降至15%額定轉速剎車，因為這樣可以大大地減少制動環(huán)所受的扭力，同時也減少制動塊磨損的粉塵對發(fā)電機的影響，延長制動塊使用壽命。但由于ZZX-3A(電磁型)轉速繼電器難于實現(xiàn)調整，現(xiàn)正有計劃準備更換，以利于機組正常運行。
參考資料 >