拉西瓦水電站,是黃河上游龍羊峽至青銅峽市河段規劃的第二座大型梯級電站。位于青海省境內黃河干流的貴德縣拉西瓦鎮。
拉西瓦水電站于2006年4月開始建設,主要由中國水利水電第三工程局有限公司、第四工程局有限公司、第十一局有限公司,中國葛洲壩集團等單位承建。2008年9月20日首臺發電機轉子吊裝。2009年4月15日首批機組并網發電。拉西瓦水電站最大壩高250米,壩頂中心線弧線長度459.64米。水庫正常蓄水位為海拔高程2452米,總庫容10.79億立方米,日調節庫容1.5億立方米。電站總裝機容量4200兆瓦(6×700兆瓦),額定水頭205米,保證出力990兆瓦,多年平均發電量102.23億千瓦時。拉西瓦水電站是黃河流域大壩最高、裝機總量最大、發電量最多、單位千瓦造價最低、經濟效益良好的水電站,是國家“西電東送”的重要組成部分,也是西北電網750千伏網架的重要支撐電源;曾創下電站從混凝土開倉澆筑到下閘蓄水、投產發電所用時間為同類型水電站最短。
2022年11月,入選“2022中國新時代100大建筑”名單。2023年1月,入選“人民治水·百年功績”治水工程項目名單。
歷史沿革
建造背景
拉西瓦水電站位于青海省貴德縣、貴南縣交界的黃河干流上,是我國實施西部大開發、“西電東送”戰略北通道的重要骨干電源,是“十一五”期間國家重點工程。狹窄的河谷和巨大的落差為建造大型水電站提供了有利的條件,因此,拉西瓦被我國老一輩水電專家譽為水電開發的“鉆石段”。
前期勘測
1978年冬天,勘測人員進駐拉西瓦開始拉西瓦水電站的勘測工作。經過13年艱苦卓絕的奮戰,1992年拉西瓦水電站可研報告正式出爐。因拉西瓦水電站施工難度巨大,我國又正處于水電開發的低潮時期,水電站工程建設被擱淺。
建造決策
世紀之交的1999年,為加快中西部地區發展,黨中央審時度勢、總攬全局、面向新世紀做出了實施西部大開發的重大決策。2000年,全國人大九屆三次會議,將拉西瓦水電站工程列為實施西部大開發戰略和“西電東送”的標志性工程。
移民安置
拉西瓦水電站建設征地涉及海南藏族自治州貴德、貴南縣、共和縣,共有移民安置人口3138人(其中:貴南縣2388人,貴德縣749人,共和縣1人)。庫區共有兩個移民安置點,已于2009年全部搬遷到新的安置點進行集中安置,其中貴南縣過馬營移民安置區415戶2388人、貴德縣夏什移民安置區42戶216人。拉西瓦水電站工程建設征地和移民安置補償總投資為42702.60萬元。拉西瓦水電站自2007年3月開展建設征地移民安置工作以來,各單位各部門各盡其責,密切配合及時協調解決存在的問題,超常規開展了各項工作,確保了建設征地移民安置工作順利完成。庫區和移民安置區通過土地調整、產業結構調整等安置方式,移民群眾的生產生活逐步提高,農業生產全部恢復,基本實現了“搬得出、穩得住,能發展”的目標,庫區社會穩定,群眾安居樂業。
前期建造
從2002年12月28日,導流洞開始施工至今,中國水利水電第四工程局有限公司有限公司廣大建設者秉承著"開挖是雕刻、澆筑是雕塑"的精品施工理念。
2005年10月8日提前將左岸壩肩開挖竣工;2006年4月15日11時46分,隨著水電四局第一分局局長黨存文的向調度室下達了主壩第一罐混凝土澆筑的任務,在操作人員的細心操作下,纜機大罐的第一罐混凝土徐徐下落,澆筑在基坑主壩基巖面上,從而拉開了拉西瓦主壩澆筑的序幕。
2011年12月底,拉西瓦主壩已經基本施工完畢。在整個施工過程中,四局所有承建的項目合格率全部達到了100%,優良率全部在90%以上,部分施工項目得到了上級單位的一致好評。在拉西瓦,中國水利水電第四工程局有限公司還承建了拉西瓦南干渠飲水隧洞工程和主壩上游果卜錯落體一號梁的加固工程。
后期建造
2021年12月28日21時16分,由水電四局承建的黃河拉西瓦水電站4號機組72小時連續試運行順利結束,正式投產發電。至此,拉西瓦水電站實現420萬千瓦全容量投產。
2023年9月14日,黃河拉西瓦水電站工程竣工驗收會議在西寧市召開,與會專家一致同意拉西瓦水電站工程通過竣工驗收。
建造難點
壩區山高坡陡,峽窄谷深,由于長期的風化卸荷等地質營力作用,邊坡淺表部巖體相對松弛,危石、浮石、危巖、松散堆積體等分布普遍。位于青藏高原的拉西瓦電站平均海拔在2700米以上,最高海拔達3860米,空氣稀薄,地形復雜,氣候惡劣。電站大壩高達250米,最窄的地方不足100米,作業面小,施工難度很大。尤其是兩岸邊坡最高達800多米,地勢險峻,存在很大的安全隱患,為此專門投入4億多元,設置了40多萬平方米的主動防護網。
為使兩岸邊坡保持穩定,減少施工風險,拉西瓦水電站工程改明線修路為開鑿地下交通洞,電站主廠房、主變室等均為地下設置。整個工程石方明挖787.24萬立方米,石方洞挖363.7萬立方米。在地質復雜、斷層密集、地處高地應力區的拉西瓦,洞室開挖困難重重、危機四伏,巖爆、掉塊甚至塌方時時刻刻威脅著電站的安全生產,加之施工場地狹小,現場部署困難,危險源點多,施工風險和施工難度極大。
地理環境
地理位置
拉西瓦水電站是黃河上游龍羊峽至青銅峽市河段規劃的大中型水電站中緊接龍羊峽水電站的第二個梯級電站,位于青海省貴德縣與貴南縣交界的黃河干流上。電站距上游龍羊峽水電站32.8km,距下游李家峽水電站73km,距青海省西寧市公路里程為134km,距下游貴德縣城25km。
地形地貌
壩址區為高山峽谷地貌,河谷狹窄,兩岸岸坡陡峻,高差近700米。泄洪建筑物及下游消能區位于壩體至下游1公里范圍內,該段河流前300米流向為NE75°~80°,向下游轉為NE55°~60°。
工程結構
工程規模為Ⅰ等大(1)型工程,主要建筑物:大壩、廠房、泄洪消能建筑物為1級,次要建筑物:消能區水墊塘下游護岸為3級;兩岸高邊坡防護為1級防護。主要建筑物防洪標準按5000年一遇洪水校核,1000年一遇洪水設計,相應流量分別為6310立方米/秒工程樞紐由高250m的混凝土雙曲拱壩,3個壩身泄洪表孔、2個深孔、1個底孔,壩后反拱水墊塘和右岸岸邊進水口,地下引水發電系統組成。
河谷基巖上的樞紐建筑物由雙曲薄拱壩、壩身表、深、底孔和壩下消能防沖水墊塘。河床基巖巖性前600米為印支期花崗石,后400米為三迭系變質巖;河床基巖頂板高程2215米~2225米,河床內出露斷層約10條,最大破碎帶寬0.3米~0.7米。左岸變坡巖石卸荷帶深10米~20米,弱風化巖體入岸水平深15米~25米,右岸弱風化巖體埋藏深度淺于左岸,表部分布有第四紀松散堆積體。左壩肩下游70米~120米范圍內存在Ⅱ#變形體,其地面出露高程前緣2400米,后緣2650米。
工程組成
泄洪表孔有三孔組成,三孔均由進口段、平直段、WES曲線段和反弧段(左、右表孔包括鼻坎段)或斜直段(中表孔包括跌坎)組成。進口設平板檢修門共一扇,弧形工作門各一扇,單孔凈寬13米;進口堰頂高程2442.0米,工作門底坎高程2441.5米,消能工均為舌型挑(跌)坎。
泄洪深孔由兩孔組成,兩孔布置相同,均由進口段、有壓段(下傾10°)、弧形工作門閘墩段(包括鼻坎段)組成。進口底坎高程2371.8米,進口設平板事故門,孔口尺寸5.5米×8.5米;弧形工作門底坎高程2362.0米,孔口尺寸5.5米×6.0米。
底孔除承擔提前發電期汛期施工導流,同時承擔降低庫水位及庫水位降至2339米左右向下游供水底任務;臨時底孔主要為提前發電期承擔汛期施工導流,后期進行封堵。底孔、臨時底孔布置相同,均由進口段、有壓段、弧形工作門墩段(包括鼻坎段)組成。進口底坎高程2320.0米,進口設平板事故檢修門,孔口尺寸4.0米×9.0米;工作弧門底坎高程2320.0米,孔口尺寸4.0米×6.0米。
消能區采用水墊塘形式集中消能,反拱水墊塘全長約217.30米,等寬布置,2227.0米高程處寬度為72.0米,反拱中心角73.74°,內半徑60.0米,底板最低點高程2251.0米;底板及兩岸邊坡2265.0米高程以下均采用鋼筋混凝土襯砌。混凝土二道壩位于壩后240.00米處,最大壩高31.5米,壩頂寬7米,壩底寬33米。二道壩后設混凝土護坦,長33米。
工程組織
拉西瓦水電站主要由中國水電三局有限公司、第四工程局有限公司、第十一局有限公司,中國葛洲壩集團等單位承建。其中中國水利水電第四工程局有限公司有限公司更是承擔了其導流洞、左岸纜機平臺、左高線交通洞、左岸拌和系統、主壩混凝土澆筑、主壩各類灌漿和部分機組安裝等主要施工任務。
工程技術
澆筑技術
拉西瓦水電站戶外出線樓的施工難點是高空作業,一層封頂封頂梁、樓板、梁柱要一次性澆筑完成。此外,樓板橫向跨度大,面積大,梁柱結構交叉,同時要兼顧的部位多,混凝土澆筑強度大,澆筑時支撐系統的受力要均衡,否則會造成承重腳手架發生偏移失衡。為了克服這些難題,從施工局領導、工程技術人員到一線職工,出謀劃策,群策群力。
澆筑過程中進一步優化施工方案,采取從官亭區下游側開始全斷面單向向上游推進的方法施工,先澆柱、梁,后澆樓板,一跨一跨地整體向上游推進,有效地防止了支撐系統受力不均的難題。在梁、板澆筑時,在橫梁和縱梁上布設混凝土泵管,先澆縱、橫梁,后澆樓板,同時采用了新的"趕漿法",按50厘米一層計,分層澆筑成階梯形,當梁、柱澆筑達到板底位置時與樓板一起澆筑,隨著階梯形不斷延伸,使梁、板澆筑連續進行。
出線樓
出線樓的橫向跨度長達12米,縱向跨度長達20米,垂直高度達到55米,但一層樓板每平方米的承重力只有1.5噸,如果按現澆樓板的方案施工,承重系統難以承受。針對這一難題,他們將原設計的混凝土現澆樓板優化為預應力空心板,引進了美國SP技術的預應力空心板生產設備,進行空心板生產。
出線樓的縱向梁原設計為鋼結構現澆混凝土梁,也是考慮到一層樓板的承重問題,優化為型鋼結構外包混凝土梁。但這種梁每跨長20米,重達24噸,密度大、施工空間小,大型吊運設備用不上,施工又遇難題。技術人員和職工集思廣益,一根梁分三節施工,在空中焊接,實現了優化目標。出線樓的頂層蓋板原設計長度為5.7米,經拉西瓦工程建設部副經理周勇提議,將長度延至12米,并能一次成型,同時減少了中間的兩根縱向梁,僅此一項節約鋼材300多噸。
壩肩
兩岸壩肩一期固灌采用無混凝土蓋重,二期采用埋管,接觸灌漿采用新型出漿排氣系統,解決了長期困擾雙曲拱壩邊坡壩段混凝土上升與基礎處理的矛盾。
壩后
壩后消能區兩岸邊坡采用一期清坡削坡錨固整治,二期混凝土網格梁支護的設計調整,在滿足初期發電消能區安全防護的同時,加強了高陡邊坡消能區整體安全性。
進水口
在狹窄的進水口施工場面增加鋼棧橋、皮帶機配合BOX溜管下料的輸料系統,解決了高山峽谷澆筑混凝土入倉手段布設困難的難題。
特高薄拱壩
針對拉西瓦的特殊地理構造,西北水電設計院的設計者采用特高薄拱壩。壩高250米,底部卻只有49米寬。厚高比例為0.196,低于國家標準0.2,屬于薄形壩。這種壩給施工帶來了不少難題,經過不斷研究,建設者決定改變過去平面開挖的方式而采取反拱型開挖,這在國內屬首創。該壩最大限度地減少了重力壩開挖量大、混凝土用量大的缺陷,成本大大降低。
獲得榮譽
2022年11月,拉西瓦水電站成功上榜“2022中國新時代100大建筑”。
2023年1月11日,入選“人民治水·百年功績”治水工程項目名單。
功能價值
環境保護
截至2022年10月底,拉西瓦水電站長周期累計發電量1358.26億千瓦時,相當于節約標煤4483.78萬噸,減少二氧化碳排放11254.49萬噸,為中國西部經濟建設和環境保護作出了突出貢獻。
發電
拉西瓦水電站工程是黃河流域規模最大、電量最多、經濟效益良好的水電工程,是“西電東送”北通道的骨干電源工程,也是實現西北水火電“打捆”送往華北電網有限公司的戰略性工程。電站建成后主要承擔西北電網調峰和事故備用,改善電網運行條件,提高電網運行效益,在支撐即將實施的西北電網750kV網架、實現西北電網向區外輸電中起著其他水電站不可替代的作用。
主要影響
生態環境方面
黃河上游陸續建成的梯級水電站相繼蓄水,使龍青河段增加了600平方千米的濕地面積;庫區條件變化形成的降雨、濕度和風頻等“庫區效應”,明顯改善了庫區周邊地區的生態氣候,更加適宜人居及陸生植物生長。黃河上游水電開發有限責任公司公司成立十年來,累計發電1270多億千瓦時,為人民生活和社會經濟發展提供了廉價、清潔的綠色能源。同時水電站的建設給周邊地區發展帶了可喜的變化,當地居民生產生活方式發生了根本變化,很多人實現了從第一產業向第三產業的轉變。
歷史文化方面
拉西瓦水電站是黃河流域裝機容量最大、發電量最多、單位千瓦造價最低、經濟效益良好的水電站。電站建成后主要承擔西北電網的調峰和事故備用,對西北電網750千伏網架起重要的支撐作用,是"西電東送"北通道的骨干電源點,也是實現西北水火電"打捆"送往華北電網有限公司的戰略性工程。
相關評價
拉西瓦水電站是黃河流域大壩最高、裝機總量最大、發電量最多的水電站,是國家“西電東送”的重要組成部分,也是西北電網750千伏網架的重要支撐電源。(人民網股份有限公司評)
工程建設時期,拉西瓦水電站與龍灘、小灣水電站并稱世界三大水電工程之一,拉西瓦水電站是黃河流域大壩最高、裝機總量最大、發電量最多的水電站。(中國水利發電工程會評)
參考資料 >
【經典水電工程15】拉西瓦水電站.中國水力發電工程學會.2023-09-16
拉西瓦水電站全容量投產.人民網.2023-09-16
黃河流域最大水電站一一青海拉西瓦水電站正式轉入生產運行階段.央廣網.2023-09-16
黃河流域最大水電站通過竣工驗收.界面新聞.2023-09-16
拉西瓦水電站.中國工程科技知識中心.2023-10-02
拉西瓦水電站420萬千瓦全容量投產.青海省人民政府網.2023-09-16
“2022中國新時代100大建筑”名單出爐!.中國防水網.2023-09-28
水利部關于公布“人民治水·百年功績” 治水工程項目名單的通知.澎湃新聞.2023-09-28
拉西瓦:點燃“能源之光”的地方.新能源網.2023-09-17
黃河水電 于艱難中厚積薄發.國家電投.2023-09-22
黃河拉西瓦水電站全容量投產.中國電力網.2023-09-22
黃河最大水電站拉西瓦水電站明年上半年并網發電.中國政府網.2023-09-19
以人為本 咬定安全不放松.國家電投.2023-09-22
黃河水利工程-拉西瓦水電站.黃河文化.2023-10-04
優質高效 建精品工程.國家電投.2023-09-30
拉西瓦水電站上榜“2022中國新時代100大建筑”.中國水電網.2023-09-28
環保先行 促和諧開發.國家電投.2023-09-22