高壩洲水電站位于湖北省枝城市境內(nèi)，壩高為57米，水庫庫容為4.3億立方米。是清江口的最下游一個發(fā)電梯級，同時也是隔河巖水電站梯級的航運(yùn)反調(diào)節(jié)梯級。該水電站的主要任務(wù)包括發(fā)電和航運(yùn)。
自然地理
地理位置
高壩洲水電站地處鄂西山地與江漢平原的過渡地帶，屬于低山丘陵區(qū)。庫岸穩(wěn)定性良好，庫、壩區(qū)處于區(qū)域構(gòu)造相對穩(wěn)定地段，地震基本烈度為6度。水庫不存在向鄰谷滲漏和河間地段滲漏的問題，封閉條件較好。
地質(zhì)地貌
高壩洲壩址位于長陽復(fù)背斜東端南翼，該段為一單斜構(gòu)造，巖層走向280°～290°，傾南西，轉(zhuǎn)軸傾角30°～35°。壩址處河谷開闊，兩岸邊坡左緩右陡，為不對稱河谷。壩基巖體左段為古巖溶角礫巖，方解石膠結(jié)，屬塊狀巖體，無裂隙切割，整體性好，但膠結(jié)物中有大小不一的次生晶洞；河床中段為寒武系上峰尖組中厚層白云巖夾極薄層泥質(zhì)白云巖，軟弱夾石較多，層間剪切帶發(fā)育；右段為寒武系黑石溝組第一段灰色厚層白云巖、大理石夾極薄層泥質(zhì)白云巖；右岸壩肩外地段斷裂構(gòu)造發(fā)育。工程地質(zhì)情況清楚，具備修建本水電站的地質(zhì)條件。
工程建設(shè)
樞紐布局
高壩洲水電站樞紐由重力壩、電站廠房和通航建筑物組成。建筑物布置自左至右依次為左岸非溢流壩、電站廠房、泄洪深孔、縱向圍堰壩段、泄洪表孔、通航建筑物和右岸非溢流壩。大壩為混凝土重力壩，最大壩高57m，壩頂高程83m，上游面垂直，下游壩坡為1∶0.75，壩頂全長439.5m。深孔泄洪壩段共3個壩段，每個壩段寬17m，孔口尺寸（寬×高）9×9.4m，設(shè)弧形工作門和平板檢修門。表孔溢流壩段共6個壩段，每個壩段寬17.5m，設(shè)弧形工作門和平板檢修門。
電站廠房設(shè)在左岸，共3臺機(jī)組，機(jī)組段長78m，安裝廠長46m。右岸設(shè)有一級垂直升船機(jī)，采用濕運(yùn)方式，承船箱有效尺寸（長×寬×高）42×10.2×1.7m，通航噸級300噸，設(shè)計年運(yùn)量近期67.8萬噸/年，遠(yuǎn)期173萬噸/年。電站裝機(jī)容量為25.2萬kW，年發(fā)電量8.98億kWh。
施工過程
高壩洲水電站樞紐施工采用分期導(dǎo)流方式。首先，一期工程圍左河床，右河床明渠導(dǎo)流，并在高圍堰保護(hù)下實(shí)現(xiàn)全年施工。二期圍右河床，第一個枯水期利用圍堰擋水和一期工程的泄洪深孔保護(hù)基坑施工，汛期基坑過水，汛后使用碾壓混凝土壩和下游圍堰擋水，進(jìn)行深孔泄洪保護(hù)，并采用壩體臨時擋水發(fā)電。工程的對外交通包括“318”國道公路、焦柳鐵路和長江水運(yùn)，設(shè)備和材料運(yùn)輸便利。
樞紐主要工程量包括土石方開挖220萬立方米，土石填方103萬立方米，混凝土104萬立方米，鋼筋1.89萬噸，金屬結(jié)構(gòu)1.24萬噸。帷幕灌漿12.72萬立方米，固結(jié)灌漿1.25萬立方米。工程所需材料包括鋼筋2萬噸、鋼材1.9萬噸、水泥22萬噸、粉煤灰5.9萬噸、木材2.5萬立方米。工程總勞動力需求為564萬個工日，平均施工人數(shù)2250人，高峰人數(shù)5500人。按1992年物價水平，設(shè)計工程概算靜態(tài)總投資為13.77億元，其中水庫淹沒處理補(bǔ)償投資為2.71億元。
高壩洲水電站于1996年10月完成一期工程截流，主體工程中的左右壩肩水上開挖、開關(guān)站場平整、左岸高程83米和高程37.2米兩條灌漿平洞開挖均提前完成。1998年10月完成二期工程截流，1999年10月首臺機(jī)組發(fā)電，2000年3臺機(jī)組全部投產(chǎn)，2001年竣工。主體工程和永久設(shè)備的招標(biāo)發(fā)包分為主體建筑安裝施工、水輪發(fā)電機(jī)組及其輔助設(shè)備制造、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備制造三個大標(biāo)，其中主體建筑安裝工程施工由中國葛洲壩集團(tuán)水利水電工程集團(tuán)公司中標(biāo)。
技術(shù)挑戰(zhàn)
夾層地質(zhì)問題
壩址左段基礎(chǔ)為巖溶角礫巖。中段為薄層加中厚層白云巖夾含泥質(zhì)白云巖和少量大理石、泥巖、砂巖以及極薄層泥質(zhì)白云巖和泥灰?guī)r。其中薄層、極薄層泥質(zhì)白云巖和泥灰?guī)r在后期的構(gòu)造變動中，多發(fā)育成剪切帶。右段為厚層白云巖、灰?guī)r夾薄層泥質(zhì)白云巖，薄層泥質(zhì)白云巖多發(fā)育成剪切帶。壩址基礎(chǔ)內(nèi)有剪切帶10余處，其中有7層已弱化，力學(xué)強(qiáng)度很低，其系值只有0.2—0.25。
蝸殼結(jié)構(gòu)選擇
電站廠房蝸殼采用預(yù)應(yīng)力鋼筋砼結(jié)構(gòu)。由于蝸殼的作用水頭約46—54m，由于工期緊張鋼蝸殼施工不能滿足工期要求，因此采用預(yù)應(yīng)力鋼筋砼結(jié)構(gòu)。
消能型式選擇
當(dāng)0.1%校核洪水時，表、深孔分別為16600 立方米/秒和5600 立方米/，單寬流量分別為153 立方米/秒和110 立方米/秒，經(jīng)水力條件及工程量比較，結(jié)合水工模型試驗(yàn)成果分析，表孔采用變半徑的實(shí)體消力戽加Y型寬尾墩方案，深孔采用戽式消力池方案。
碾壓混凝土技術(shù)應(yīng)用
二期大壩由常態(tài)砼改為碾壓砼施工，壩體上升速度加快，可由二期壩體擋水發(fā)電，省掉原設(shè)計中的上游碾壓砼圍堰擋水發(fā)電的碾壓砼圍堰，減少了投資。
參考資料 >
清江高壩洲水電站.長江設(shè)計集團(tuán)有限公司.2025-08-29
葛洲壩集團(tuán)承建高壩洲水利樞紐 被評為04年度全國用戶滿意工程.國務(wù)院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會.2024-08-13
水利水電工程認(rèn)識實(shí)習(xí).360文秘網(wǎng).2024-08-13