圖庫魯伊水電站怎么樣

20 世紀(jì)80年代初世界第四大水電站，巴西的第二大水電站。位于巴西北部的亞馬孫地區(qū)、托坎廷斯(Tocantins)河下游，距港口貝倫(Belem)市320km。一期裝機(jī)424.5萬kW，年發(fā)電量228億kW·h；二期擴(kuò)建412.5萬kW，共達(dá)837萬kW，年發(fā)電量324億kW·h，是巴西第二大水電站。電站為開發(fā)當(dāng)?shù)刎S富的鐵礦和鋁礬土等資源供電，是巴西經(jīng)濟(jì)重心向北轉(zhuǎn)移的一項(xiàng)重大工程。

托坎廷斯河長2500km，與亞馬孫河干流在同一地區(qū)注入大西洋。流域處于赤道附近的熱帶雨林區(qū)，平均年降水量1500mm～2000mm。

地理環(huán)境

圖庫魯伊水電站壩址以上集水面積為75.8萬平方公里，多年平均年徑流量3470億立方米，多年平均流量11000立方米/秒，實(shí)測(cè)最大流量68400立方米/秒。設(shè)計(jì)洪水流量100000立方米/秒。水庫正常蓄水位72m，總庫容458億立方米。死水位58m，調(diào)節(jié)庫容254億立方米，庫容系數(shù)0.07，可進(jìn)行季調(diào)節(jié)。水庫面積2430平方公里，回水200km，庫區(qū)內(nèi)有大面積森林，僅有居民1.8萬人。共遷移15000人,淹沒2160 平方公里熱帶雨林區(qū)。

壩址處河槽表面覆蓋一層沖積土，下面是圖庫魯伊地層的灰玄土變質(zhì)沉積巖和變質(zhì)巖，右岸覆蓋有厚40m左右的沖積土，右壩尖覆蓋砂巖、粘土巖和礫巖，其下為千枚巖，中間夾有一層石英巖。左岸表面覆蓋一層5m厚的粘土，下面是灰玄土變質(zhì)沉積巖和變質(zhì)玄武巖。

榮譽(yù)及其他

電站樞紐

工程主要建筑物包括土壩、溢洪道、廠房、通航建筑物等。

圖庫魯伊壩擋水前沿總長7810m，由河槽斜心墻堆土石壩、右岸土壩、左岸"Y"形土壩三部分組成。河槽土壩長1310m，最大壩高98m，壩頂高程78m，上游壩坡1∶1.6，下游壩坡水上部分為1∶1.6，水下部分1∶1.5。大壩上游面在48.5m高程以上采用堆石護(hù)坡。右岸土壩壩長2611m，最大高度85m，上游壩坡1∶2.5，下游壩坡35m高程以下為1∶2.5，35～50m、50～65m、65～78m高程之間壩坡分別為1∶2.4、1∶2.2和1∶2。上游面采用堆石護(hù)坡，厚度1m左右，下游面植草皮護(hù)坡。左岸土壩與右岸土壩相似，全長2330m，最大壩高85m，另外在距河槽土壩8km處，修建了一條長3218m的副壩。

圖庫魯伊溢洪道的規(guī)模是世界上最大的，其泄洪能力為10萬立方米/秒。溢洪道采用開敞式，總長580m，最大壩高86m，堰頂高程52m，采用連續(xù)式鼻坎挑流消能，鼻坎高程30m，戽底高程24.682m，反弧半徑35m。溢洪道上設(shè)23孔泄洪孔，每孔裝有一扇寬20m、高21m的弧形閘門，閘門圓弧半徑為20m，支鉸高程59m，采用液壓機(jī)構(gòu)啟閉。啟閉速度0.3m/min。每孔最大泄流量4250立方米/秒。

進(jìn)水口建筑物長366m，高75m，包括12個(gè)混凝土壩塊，混凝土量為141萬立方米。進(jìn)水口閘門是定輪平板閘門，寬10m，長13.8m；在上游側(cè)設(shè)止水。每個(gè)進(jìn)水口有一根壓力輸水鋼管，直徑10.4m，長67.124m。

電站分兩期施工，第一期廠房長336m，最大高度34.39m，廠房內(nèi)安裝有單機(jī)容量為33萬kW的機(jī)組12臺(tái)。水輪機(jī)為混流式，轉(zhuǎn)輪直徑8.1m，額定轉(zhuǎn)速81.8r/min，在額定水頭60.8m時(shí)出力31.6萬kW，流量576立方米/秒；在最大水頭67.6m時(shí)出力33.3萬kW，流量599立方米/秒；最小水頭51.4m時(shí)出力25萬kW。發(fā)電機(jī)為傘式立軸型，額定容量350MVA，功率因數(shù)0.95，頻率60Hz，額定電壓13.8kV，額定電流15700A，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量133000tm。每臺(tái)發(fā)電機(jī)配一臺(tái)三相變壓器，容量350MVA，升壓至500kV。廠房內(nèi)還安裝有2臺(tái)2萬kW的廠用機(jī)組，總共裝機(jī)400萬kW。第二期廠房將再裝12臺(tái)機(jī)組，每臺(tái)33萬kW，共裝機(jī)396萬kW。

通航建筑物由兩級(jí)船閘及中間運(yùn)河組成，第一級(jí)船閘位于壩址處，中間經(jīng)過6km長，140m寬的運(yùn)河，到達(dá)第二級(jí)船閘，然后通向托坎廷斯河。船閘總水頭71m，每級(jí)提升高度35.5m，閘室寬33m，長220m，可通過4000t的船只，一次過閘最大貨運(yùn)量32000t，年通過能力為2.2億t。

電站建設(shè)

電站一期工程量：土石方開挖2740萬立方米，土石方填筑7600萬立方米，混凝土澆筑600萬立方米。一期工程于1974年開始施工準(zhǔn)備，1975年11月主體工程開工，1984年第1臺(tái)機(jī)組發(fā)電，1989年一期工程完建，總工期14年。二期擴(kuò)建工程于1999年開工，土石方開挖860萬立方米，混凝土澆筑140萬立方米，首臺(tái)機(jī)組將于2002年投入運(yùn)行。

電站以5條500kV輸電線路向巴西三大鋁廠、世界最大的卡臘恰斯鐵礦以及新興的貝倫市輸送電力，對(duì)于開發(fā)巴西的北部經(jīng)濟(jì)有很大作用

圖庫魯伊的施工導(dǎo)流分三期進(jìn)行：第一期圍堰從左岸進(jìn)占，將主河槽左半部圍護(hù)起來并修筑導(dǎo)流建筑物，留下主河槽右半部和右河槽進(jìn)行導(dǎo)流；第二期，圍堰向右延伸向小島連接，僅留下右河槽導(dǎo)流，在基坑施工的同時(shí)，右岸岸上部分的土壩也同時(shí)進(jìn)行施工；最后第三期將右河槽堵住，一期圍堰炸開，河水由溢洪道下的導(dǎo)流底孔通過。設(shè)導(dǎo)流底孔40孔，每孔斷面寬6.5m，高13m，每孔最大流量為1400立方米/秒。

各期圍堰均為土石圍堰，其斷面基本相似。第三期上游圍堰的堰頂高程為37m，頂寬18m，最大高度47m，上游面水上部分邊坡1∶2.1，水下部分1∶2.5，下游面均為1∶1.3。堰體中心區(qū)域的材料為粘土質(zhì)的砂礫土，上游壩殼為粘土，下游壩殼為粒徑較大的堆石，上游面土體與中心區(qū)域之間有一砂料反濾層。施工時(shí)堆石體每層堆厚1m左右，采用CA35光輪振動(dòng)碾碾壓4遍，或用CA25碾碾壓6遍；反濾層每層堆厚0.4m，采用CA25D或CA25PD羊足碾碾壓，中心區(qū)域堆厚一般0.4m，采用CA25D碾碾壓4遍。

三期導(dǎo)流時(shí)，為了保護(hù)溢洪道左岸的進(jìn)水口、廠房、尾水渠及土壩的施工，在上游面溢洪道與進(jìn)水口之間及下游面消力池和尾水渠之間設(shè)置臨時(shí)鋼板樁圍堰"C"與"B"。圍堰"C"位于高程15m的混凝土基礎(chǔ)上，高22m，堰頂高程37m，由5個(gè)直徑24m的主樁及4個(gè)連接段組成，共有907塊平柱板及18塊90°的連接柱板，鋼板總重約1520t。圍堰"B"位于高程一2m的混凝土基礎(chǔ)上，高24m，堰頂高程22m，由3個(gè)直徑24m主樁及3個(gè)連接段組成，共有534塊平柱板及10塊90°的連接柱板，鋼板總重約970t，圍堰"C"每樁體積9950立方米，連接段每個(gè)1600m，圍堰"B"每樁體積10850立方米，連接段每個(gè)1800m。導(dǎo)流工程于1976年開始，1981年7月截流。第三期圍堰合龍工程的進(jìn)展如下：1981年7月1日，第一期上游圍堰開始拆除，缺口為20m，在此之前，一期下游圍堰已先開口90m，此后，5、10、15、25日及30日上游圍堰的開口寬度分別為40、107、248、388、403m，下游圍堰分別為203、309、318、337、418、466m。位于寬375m的右河槽的第三期上游圍堰于7月2日開始向前推進(jìn)，5、10、15、20、25日(龍口)河槽寬度逐漸減小為350、330、310、230、120m，7月27日縮小為28m，29日全部合龍。截流中最大落差為3m，最大流速6.7m/s，截流時(shí)流量根據(jù)7月24日每隔4h所測(cè)的6次讀數(shù)的平均值為4605立方米/秒。

土石方施工中使用了4臺(tái)Hol Land Loader大型聯(lián)合裝載機(jī)，32臺(tái)PW772型底卸車、鏟運(yùn)機(jī)等施工機(jī)械。從拌和樓到塔機(jī)之間的運(yùn)輸采用3立方米和6立方米的開敞式翻斗運(yùn)輸車。混凝土入倉主要采用7臺(tái)TN1120型和4臺(tái)TN710塔式起重機(jī)，混凝土和土石方的最高月、日強(qiáng)度為：混凝土22.37萬立方米/月，1.1萬立方米/d；石方填筑89.67萬立方米/月，5.78萬立方米/d；土方填筑157.3萬立方米/月，7.16萬立方米/d；石方開挖55萬立方米/月，2.8萬立方米/d。

整個(gè)工程的工程量為：土方填筑4530萬立方米，石方填筑1900萬立方米，土方開挖3480萬立方米，石方開挖2120萬立方米，混凝土澆筑量560萬立方米。施工期高峰人數(shù)為21408人(1981年5月)。

砂石系統(tǒng)可分為天然砂和礫石系統(tǒng)以及人工破碎骨料系統(tǒng)。前者生產(chǎn)土石壩反濾層的天然砂，后者生產(chǎn)混凝土的粗骨料。人工砂不用于混凝土，僅供土石壩的反濾層用。

天然砂和礫石系統(tǒng)生產(chǎn)能力為860t/h，其中混凝土用的砂子430t/h，土石壩用的砂子344t/h，礫石86t/h。系統(tǒng)分采砂、篩分和水力分級(jí)3道工序。

人工破碎系統(tǒng)按3條獨(dú)立的生產(chǎn)線布置，其中2條線的半成品生產(chǎn)能力各為900t/h，另一條為760t/h，成品的總生產(chǎn)能力為1676t/h。

拌和樓共設(shè)4座，設(shè)有風(fēng)冷設(shè)施，樓最頂層設(shè)有篩子，對(duì)骨料進(jìn)行最后分級(jí)，4座拌和樓總共生產(chǎn)混凝土4131492立方米，平均每小時(shí)109.84立方米。

環(huán)境問題

圖庫魯伊水庫面積2430平方公里，是目前世界上建在熱帶雨林地區(qū)的最大水庫，其對(duì)環(huán)境的影響應(yīng)認(rèn)真研究。

首先，水庫淹沒2000多平方公里的熱帶雨林，被淹沒的大量植物在水中腐爛，將使水質(zhì)受到嚴(yán)重?fù)p害，減少了水中有效氧含量，影響水生生物。

浮出水面的朽木和水中的營養(yǎng)物質(zhì)可使水草繁殖，從而妨礙航運(yùn)；旅游和損壞電站的水力機(jī)械。

如能有選擇地砍伐淹沒區(qū)的樹木，上述影響就可減至最小或甚至于完全避免，并還可獲得相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，因?yàn)楸谎蜎]的林木中有達(dá)2000萬立方米優(yōu)質(zhì)而有商業(yè)價(jià)值的木材。為此，圖庫魯伊計(jì)劃砍伐67000公頃的林地。但由于砍伐工程交給了一個(gè)對(duì)砍伐作業(yè)經(jīng)驗(yàn)欠缺的公司執(zhí)行，花了4年時(shí)間，只砍伐31000公頃。到1984年9月6日，圖庫魯伊水庫關(guān)閘蓄水，許多樹木仍然留在庫區(qū)。

另一方面，水庫為水草創(chuàng)造了理想環(huán)境。水庫水草繁殖將使水庫失去部分有效庫容，阻礙水流及增加水的蒸發(fā)損失。水草的分解會(huì)形成惡臭水域，并由于減弱了氧與光的擴(kuò)散，將使?jié)O業(yè)減產(chǎn)，而最嚴(yán)重的后果還在于為釘螺、蚊子等傳病媒介提供了繁殖場(chǎng)所。

水庫蓄水后，陸生動(dòng)物區(qū)系將失去其部分棲息地，被迫遷移他處，被迫遷棲的動(dòng)物在異地因缺少給養(yǎng)或不適宜環(huán)境而大部分死亡。當(dāng)然，水庫形成后，可以增加水生動(dòng)物和水庫鳥類的數(shù)量。

魚類種群及其品種將因動(dòng)水變死水而大受影響，此外，圖庫魯伊壩將阻礙魚類洄游，影響下游500km河上的捕魚業(yè)。

第三是社會(huì)影響。盡管建壩可以改善庫外人民的生活，但對(duì)水庫區(qū)居民可能產(chǎn)生許多不利的影響。另外，還將淹沒一段40km長橫貫巴拉卡南保護(hù)區(qū)的公路。