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坝式水电站

[拼音]:bashi shuidianzhan

[外文]:dam type hydroelectric power station

筑坝抬高水头,集中调节天然水流,用以生产电力的水电站。其主要特点是拦河坝和水电站厂房集中布置于很短的同一河段中,电站的水头基本上全部由坝抬高水位获得。

分类

按照水电站主要建筑物拦河坝与水电站厂房的相对位置,可分为坝后式和河床式两大类。

(1)坝后式水电站:厂房布置在坝体下游侧,并通过坝体引水发电,厂房本身不承受上游水压力的水电站。坝后式水电站厂房在枢纽总体布置中的位置,可以根据坝址区的地形、地质、坝的形式等条件选定。其中,坝型对厂房的布置常起决定性的作用。一般的坝后式水电站厂房建在混凝土坝的坝趾附近(图1、图2);如混凝土的坝体足够大,可以将厂房布置在坝内空腔中,称为坝内式水电站;当挡水坝为支墩坝或连拱坝时,还可将厂房布置在支墩间;如河谷较窄而水电站的机组较多,溢流建筑物与厂房的布置有矛盾时,将厂房布置在溢流坝的下游,溢流水舌流经厂房顶或从厂房上空挑越至下游河床,称溢流式水电站。

(2)河床式水电站:水电站厂房和坝、溢洪道等建筑物均建造在河床中,厂房本身承受上游水压力,起挡水作用,成为水库挡水建筑物的一部分(图3),从而节省水电站挡水建筑物的总造价,适用于水头低于30~40m,用低坝开发的坝式水电站。有时,为了泄洪、排沙的需要,将厂房的机组布置在溢洪道中加宽了的闸墩内;有时,在机组蜗壳的上部或下部设排沙、泄洪的泄水底孔,并利用泄水底孔的射流降低尾水位、增加电站水头和机组出力(图4)。

上述坝式水电站各类形式的名称常与相应的厂房分类名称相似,例如坝后式水电站(坝后式厂房)、坝内式水电站(坝内式厂房)、溢流式水电站(溢流式厂房)、河床式水电站(河床式厂房)等(见水电站厂房)。

适用条件

坝式水电站适于河道坡度较缓、有筑坝建库条件的河段。其中,坝后式水电站的坝上游有较大容量的蓄水库可以调节流量,有利于加大电站的装机容量,能适应电力系统的调峰要求,水能的利用较充分,综合利用的效益也高,常可既发挥防洪作用,又满足其他兴利要求。其缺点是水库有淹没损失和城乡居民搬迁安置的困难,故高坝大库的坝后式水电站仅适于建造在高山峡谷、淹没较小的地区。河床式水电站只建有低坝,水库容量和调节能力均较小,主要依靠河流的天然流量发电,所以又称径流式水电站。由于弃水较多,水能利用受到较大限制,综合效益相对较小,但淹没损失和 安置的困难也较小,适于建造在平原或丘陵地区,河道坡度较缓,而抬高水位会显著增加两岸城乡淹没损失的河段上。

现状与展望

世界上已建的大型坝后式水电站,如巴西与巴拉圭的伊泰普水电站,装机容量达1260万kW;美国的大古力水电站、苏联的萨扬舒申斯克水电站,装机容量都在600万kW以上。已建的大型河床式水电站,如苏联的伏尔加格勒水电站,装机容量230万kW。

我国已建成有多种坝型、各种布置形式的坝式水电站。其中,常规的坝后式水电站如丰满水电站、东江水电站、龙羊峡水电站;坝内式水电站如上犹江、凤滩等水电站;溢流式水电站如新安江水电站、乌江渡水电站(厂房顶挑流式)。已建成的河床式水电站如葛洲坝水利枢纽、富春江、西津、青铜峡等水电站。

我国在开发丰富的水力资源时,坝式水电站的前景将有以下三方面:

(1)尽先在长江、黄河、红水河等河流的干支流上游、人口稀少、淹没损失较小的高山峡谷河段上兴建高坝大库的坝式水电站和坝-引水混合式水电站;

(2)在江河中、下游及沿海人口稠密的河口附近,在适当条件下兴建低水头、大流量的坝式水电站;

(3)对20世纪50年代前后修建的坝式水电站进行改建、扩建,以增大其发电能力。

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