向家壩水電站是金沙江水電基地下游4級(jí)開發(fā)中的最末一個(gè)梯級(jí)電站,上距溪洛渡水電站壩址157公里,下距富城區(qū)1.5公里、宜賓市區(qū)33公里。向家壩加上1386萬千瓦的溪洛渡水電站,其總發(fā)電量約大于三峽水電站。單機(jī)80萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組為世界最大,裝機(jī)規(guī)模僅次于三峽、溪洛渡水電站。2002年10月,向家壩水電站經(jīng)國務(wù)院正式批準(zhǔn)立項(xiàng),2006年11月26日正式開工建設(shè),2014年7月10日全面投產(chǎn)發(fā)電。
向家壩、溪洛渡電站建成后可以解決三峽最大的心病--泥沙淤積。專家認(rèn)為,金沙江中游是長(zhǎng)江主要產(chǎn)沙區(qū)之一,多年平均含沙量每立方米達(dá)1.7公斤,約為三峽入庫沙量的1/2。利用金沙江輸沙量高度集中在汛期的特性,合理調(diào)度可使大部分入庫泥沙淤積在死庫容內(nèi)。而溪洛渡正常蓄水位達(dá)600米,死水位高達(dá)540米,攔淤泥沙后不影響電站效益。據(jù)分析計(jì)算,溪洛渡竣工投用后,三峽庫區(qū)入庫含沙量將比此前天然狀態(tài)減少34%以上。防洪的作用也十分明顯。溪洛渡273米高的攔河大壩,將抬高水位230米,總庫容達(dá)126.7億立方米,可以較好地分擔(dān)三峽水庫的防洪任務(wù)。
建設(shè)向家壩和溪洛渡水電站的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)十分優(yōu)越,主要表現(xiàn)在工程總投資較低。在水電項(xiàng)目中,水庫移民投資是控制工程總投資的主要因素。這兩個(gè)水電站發(fā)電容量總和略大于三峽,水庫移民人數(shù)僅10萬人左右,相當(dāng)于三峽工程移民總數(shù)的1/10。由于水庫移民投資所占的比例小,兩座電站單位千瓦投資和造價(jià)同目前國內(nèi)在建和今后擬建的大型水電工程項(xiàng)目相比,經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)越。溪洛渡單位千瓦投資為3600元,向家壩不到5000元。因此,以后上網(wǎng)的電價(jià)也很有競(jìng)爭(zhēng)力,將成為"西電東送"中路通道的骨干電源項(xiàng)目。
向家壩水電工程的前期工作始于1957年,1985年由國家電力公司中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院承擔(dān)勘測(cè)設(shè)計(jì)工作。1996年5月中南院完成了《向家壩水電站預(yù)可性研究報(bào)告》并通過了原電力部會(huì)同川、滇兩省和長(zhǎng)江三峽開發(fā)總公司聯(lián)合主持的審查。1997年三峽總公司與中南院簽訂了向家壩水電站可行性研究報(bào)告的工作合同,使向家壩水電站工程建設(shè)進(jìn)入了可行性研究報(bào)告編制階段。
2002年10月,向家壩水電站經(jīng)國務(wù)院正式批準(zhǔn)立項(xiàng),國家計(jì)委計(jì)辦基礎(chǔ)[2002]1618號(hào)文明確提出,"力爭(zhēng)溪洛渡和向家壩水電站'十五'期間能開工建設(shè)"。
該電站工程于2006年11月26日正式開工建設(shè),2012年11月5日首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn),2014年7月10日全面投產(chǎn),多年平均發(fā)電量307.47億千瓦時(shí)。
工程總體目標(biāo)是2006年正式開工,2008年截流,2012年首批機(jī)組發(fā)電,2015年建設(shè)完工。
本工程籌建期從2004年7月始至2005年12月。一期工程施工時(shí)間從2006年1月至2008年12月,二期工程施工時(shí)間從2009年1月至2012年12月,工程完建期為2013年1月至2015年6月。即本工程正式開工至首批機(jī)組發(fā)電工期為7年,工程總工期為9年。
2008年12月28日 11時(shí)26分成功截流
2011年8月29日 向家壩新翻壩轉(zhuǎn)運(yùn)高位碼頭開工
2011年9月19日 向家壩中孔鋼襯腹部首倉混凝土收倉
2011年9月29日 向家壩右岸電站進(jìn)水口閘門正式吊裝
2012年3月6日 泄洪中孔10扇工作弧門全部吊裝完畢
2012年10月10日 向家壩水電站正式下閘蓄水,這標(biāo)志著向家壩電站首臺(tái)機(jī)組即將迎來投產(chǎn)發(fā)電。
2012年11月5日,向家壩首臺(tái)機(jī)組(7號(hào)機(jī)組)正式投產(chǎn)發(fā)電。[1]
2013年5月31日,向家壩右岸4臺(tái)機(jī)組(5,6,7,8)全部投產(chǎn)發(fā)電。[2]
2014年7月10日,向家壩水電站最后一臺(tái)機(jī)組10日正式投產(chǎn)運(yùn)行。[3]
向家壩水電站水庫屬河道型水庫,水庫面積95.6平方公里,回水長(zhǎng)156公里,水庫淹沒涉及四川、云南2個(gè)省,宜賓市、涼山州、昭通市3個(gè)市州,宜賓縣、屏山縣、雷波縣、水富縣、綏江縣、永善縣6個(gè)縣。
淹沒耕地3.2萬畝,遷移人口約8.98萬人(靜態(tài)),搬遷兩座縣城(屏山縣、綏江縣)、16個(gè)集鎮(zhèn)(其中四川省10個(gè),即屏山縣9個(gè),雷波縣1個(gè))。據(jù)2001年調(diào)查,淹沒地3.59萬畝,淹沒影響人口8.92萬人。據(jù)2001年調(diào)查,已初步完成移民安置規(guī)劃和兩縣16個(gè)鎮(zhèn)的遷建規(guī)劃。向家壩水電站蓄水影響范圍涉及宜賓市范圍內(nèi)的金沙江、長(zhǎng)江、岷江全流域,其中金沙江全域、岷江水域自屏山縣屏山鎮(zhèn)以下、長(zhǎng)江水域自翠屏區(qū)李莊鎮(zhèn)以上、橫江河水域自宜賓縣橫江鎮(zhèn)以下為嚴(yán)重影響區(qū)域。屏山縣、宜賓縣、翠屏區(qū)和臨港開發(fā)區(qū)是重點(diǎn)防范地區(qū)。庫區(qū)移民工作目前已通過四川省和國家驗(yàn)收,能夠滿足蓄水需要。金沙江宜賓縣安邊鎮(zhèn)向家壩至涼山州雷波縣喇叭灘100余公里的江段上,將首現(xiàn)"高峽出平湖"的壯觀景象,原屏山縣樓東鄉(xiāng)、福延鎮(zhèn)、錦屏鎮(zhèn)(老屏山縣城)、新安鎮(zhèn)、新市鎮(zhèn)以及鑿于1800多年前的金沙江古纖道等歷史遺跡將永沉江底。[4]
按照一期蓄水工作計(jì)劃,金沙江向家壩大壩水位將在6天內(nèi)抬升到高程354米,在當(dāng)前水位的基礎(chǔ)上抬升74米,相當(dāng)于25層大樓的高度。距今已有712年歷史的屏山老縣城(馬湖府城)海拔在320米左右,這就意味著屏山老縣城廢墟將被淹沒在一期水位線水面以下35米的江底。[4]
向家壩水電站以發(fā)電為主,同時(shí)兼有改善通航條件、防洪、灌溉、攔沙、對(duì)溪洛渡水電站進(jìn)行反調(diào)節(jié)等綜合效益。
發(fā)電效益
在上游有錦屏一級(jí)、溪洛渡水電站調(diào)節(jié)時(shí),保證出力200.9萬千瓦,年發(fā)電量307.47億千瓦時(shí)。遠(yuǎn)期上游干支流規(guī)劃的虎跳峽、兩河口、白鶴灘等梯級(jí)大型調(diào)蓄水庫相繼建成后,保證出力將增加到350萬千瓦以上,發(fā)電量和電能質(zhì)量將穩(wěn)定提高。巨大的電能通直流特高壓送往華中、華東地區(qū),向家壩水電站送出的±800千伏直流特高壓是國產(chǎn)化示范工程。
防洪效益
向家壩水電站汛期預(yù)留防洪庫容9.03億立方米,具有控制洪水比重大,距離防洪對(duì)象近的特點(diǎn)。目前川江沿岸的宜賓、瀘州、重慶等城市的防洪標(biāo)準(zhǔn)僅達(dá)到5年至20年一遇,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家規(guī)定的50年至100年一遇的標(biāo)準(zhǔn)。因此,興建向家壩水電站與溪洛渡水電站聯(lián)合運(yùn)用是解決川江防洪問題的主要工程措施之一,配合其他措施,可使宜賓、瀘州、重慶等城市的防洪能力逐步達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),配合三峽水庫進(jìn)一步提高荊江河段的防洪能力,減少長(zhǎng)江中下游地區(qū)的分洪損失。
航運(yùn)效益
金沙江屬山區(qū)型河流,因河道狹窄,灘多流急,給航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展造成較大的困難。目前,金沙江營(yíng)運(yùn)通航河段僅宜賓至新市鎮(zhèn)105公里航道為五級(jí)航道。向家壩通航建筑物按四級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),將淹沒需要整治的84處礙航灘險(xiǎn),庫區(qū)將成為行船安全的深水航區(qū),航運(yùn)條件得以根本改善。同時(shí)與溪洛渡水庫聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行,可改善下游枯水期的航運(yùn)條件。
灌溉效益
緊靠向家壩壩址下游的長(zhǎng)江兩岸均系丘陵農(nóng)業(yè)區(qū)。這一地區(qū)土地肥沃,氣候適宜,但缺乏大型骨干水利設(shè)施,田高水低,旱災(zāi)頻繁發(fā)生,水源成為此地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的制約因素之一。向家壩水庫建成后,可引水灌溉下游14個(gè)縣市的農(nóng)田約370萬畝,并可解決灌渠沿線部分城鎮(zhèn)工業(yè)和生活用水問題,對(duì)于改善當(dāng)?shù)厝嗣裆钏剑龠M(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定將起到積極作用。
環(huán)境效益
電站年平均發(fā)電量300多億千瓦時(shí),可替代同等規(guī)模的燃煤火電廠,相當(dāng)于每年減少原煤消耗約1400萬噸,每年減少二氧化碳排放約2500萬噸、二氧化氮約17萬噸、二氧化硫約30萬噸,不僅可以節(jié)約煤炭資源,而且可減少燃煤污染,改善四川盆地環(huán)境質(zhì)量。
2011年11月12日,世界單機(jī)容量最大水輪發(fā)電機(jī)組--向家壩水電站1號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)子順利吊裝
轉(zhuǎn)子吊裝完成后,發(fā)電機(jī)組就進(jìn)入總裝環(huán)節(jié),還需要安裝集電環(huán)、電刷、自動(dòng)化原件等附件。好比制造一架飛機(jī),整體結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成,僅剩下附件安裝了。
按照計(jì)劃,預(yù)計(jì)到2012年3、4月份,在開關(guān)站等公用系統(tǒng)和大壩建設(shè)具備條件后,向家壩水電站首臺(tái)機(jī)組將進(jìn)行充水調(diào)試。
向家壩工程建設(shè)部機(jī)電安裝項(xiàng)目相關(guān)工作人員透露,這是中國三峽集團(tuán)金沙江流域水電開發(fā)項(xiàng)目中的首臺(tái)投產(chǎn)發(fā)電的機(jī)組,該電站1號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)子直徑達(dá)18.97米,整體起吊重量超過2100噸,單機(jī)容量達(dá)80萬千瓦,是目前世界上單機(jī)容量最大的水輪發(fā)電機(jī)組。
吊裝就位向家壩電站2012年投產(chǎn)
世界單機(jī)容量最大的水輪發(fā)電機(jī)組--金沙江向家壩水電站1號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)子昨日上午順利吊裝就位,標(biāo)志著世界上最大的水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)入總裝環(huán)節(jié),這也是中國三峽集團(tuán)在金沙江流域水電開發(fā)項(xiàng)目中的首臺(tái)投產(chǎn)發(fā)電的機(jī)組。2011年年10月28日,單機(jī)容量80萬千瓦的向家壩水電站左岸6號(hào)發(fā)電機(jī)組座環(huán)第一瓣順利吊入機(jī)組座環(huán)支墩上,開始組裝。
昨日上午9時(shí)左右,在右岸電站主廠房機(jī)組安裝間,隨著指揮哨聲響起,2臺(tái)各起吊能力1200噸的大型橋機(jī)牢牢吊著巨大、涂著白漆的轉(zhuǎn)子緩緩移向基坑,在場(chǎng)的安裝人員的目光也隨著轉(zhuǎn)子移動(dòng)。經(jīng)過移動(dòng)、下放、調(diào)整、定位,中午約11時(shí),轉(zhuǎn)子順利安"坐"在基坑的下機(jī)架上面。
據(jù)了解,在目前國內(nèi)的已建及在建水電站中,向家壩電站的總裝機(jī)容量位列第三,前兩名分別是三峽水電站和溪洛渡水電站,此三座水電站均由中國長(zhǎng)江三峽集團(tuán)公司負(fù)責(zé)開發(fā)建設(shè)。此次向家壩8號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)子吊裝就位,是向家壩電站機(jī)組安裝的重要里程碑,標(biāo)志著8號(hào)機(jī)組正式進(jìn)入總裝階段,為該機(jī)組2012年投產(chǎn)發(fā)電奠定了基礎(chǔ)。
重要部件轉(zhuǎn)子安好后開始總裝
昨日順利完成吊裝的轉(zhuǎn)子直徑18.97米,重1976噸,是單機(jī)容量80萬千瓦--世界上最大水輪發(fā)電機(jī)組中最重的部件。據(jù)了解,1號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)子吊裝前,施工人員已經(jīng)先后完成了機(jī)組埋件、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、大軸、下機(jī)架、定子疊片及下線等機(jī)組大件安裝。2011年耐壓試驗(yàn);11月7日晚,通過了轉(zhuǎn)子耐壓試驗(yàn)。
向家壩工程建設(shè)部機(jī)電安裝項(xiàng)目部副主任涂陽文介紹,轉(zhuǎn)子吊裝完成后,發(fā)電機(jī)組就進(jìn)入總裝環(huán)節(jié)。就像制造一架飛機(jī),進(jìn)入總裝環(huán)節(jié)意味著飛機(jī)的整體結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成,僅剩下精確定位和附件安裝了。轉(zhuǎn)子吊裝后,發(fā)電機(jī)組還需要安裝集電環(huán)、電刷、自動(dòng)化元件等附件。
據(jù)了解,向家壩右岸電站7號(hào)機(jī)已經(jīng)完成定子疊片,準(zhǔn)備下線;同時(shí)轉(zhuǎn)子支架、焊接已完成,準(zhǔn)備安裝轉(zhuǎn)子磁軛。6號(hào)機(jī)定子基座已經(jīng)組裝完畢。5號(hào)機(jī)預(yù)計(jì)在11月中旬實(shí)現(xiàn)土建向機(jī)電第二次交面。
首批機(jī)組正式發(fā)電
2012年11月19日18時(shí),金沙江向家壩水電站實(shí)現(xiàn)首批兩臺(tái)機(jī)組全部并網(wǎng)發(fā)電目標(biāo)。此舉標(biāo)志著我國已建和在建的第三大水電站開始發(fā)揮發(fā)電效益,進(jìn)入收獲期。
向家壩電站首批正式發(fā)電機(jī)組共2臺(tái)。首臺(tái)7號(hào)機(jī)組于11月5日完成72小時(shí)試運(yùn)行,并正式并網(wǎng)發(fā)電,目前運(yùn)行穩(wěn)定。第二臺(tái)8號(hào)機(jī)組今日完成72小時(shí)試運(yùn)行后,機(jī)組未停機(jī)檢修,不間斷直接轉(zhuǎn)入正式運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了建設(shè)方與向家壩電廠的無縫交接。目前,8號(hào)機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定,性能優(yōu)良,機(jī)組振動(dòng)、各部分溫度等主要指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求。[5]
首次滿負(fù)荷運(yùn)行
2013年7月,向家壩水電站水庫蓄水達(dá)到370米高程,右岸地下電站4臺(tái)世界上單機(jī)容量最大機(jī)組單機(jī)出力首次達(dá)到80萬千瓦,全站總出力達(dá)到320萬千瓦,首次全部實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)行。[6]
向家壩創(chuàng)造的世界之最:
1為克服金沙江松軟的地質(zhì)條件,工程人員為向家壩打造了世界上最大規(guī)模的沉井群。
2為最有效利用金沙江巨大的水流落差,向家壩安裝了世界上最大的80萬千瓦超級(jí)水輪機(jī)。
3為配合水富萬里長(zhǎng)江第一港的區(qū)位優(yōu)勢(shì)不影響水富上游航運(yùn),向家壩建設(shè)了世界最大單體升船機(jī)。
4由于向家壩緊鄰城市建設(shè),也由于金沙江的松軟地址條件,向家壩不能采用三峽大壩那樣簡(jiǎn)單的挑流消能方式而被迫選用技術(shù)難度更大維護(hù)成本更高的底流消能方式,為此向家壩建設(shè)了世界上最大的兩個(gè)大型洪水消力池。
5采用的纜機(jī)是亞洲第一大跨度的巨型國產(chǎn)纜機(jī)。
6為解決向家壩砂石骨料供應(yīng)問題,向家壩工程特地建立了世界上最長(zhǎng)的砂石骨料輸送帶長(zhǎng)達(dá)40余公里。
向家壩水電站原設(shè)計(jì)為左右兩岸各裝4臺(tái)單機(jī)80萬千瓦的水輪發(fā)電機(jī)組。為減少棄水,增加發(fā)電效益,進(jìn)行了設(shè)計(jì)變更。變更后,右岸增加3臺(tái)45萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組,由左至右編號(hào)為9、10、11號(hào)機(jī)。
-- 向家壩水電站
向家壩水電站是金沙江下游梯級(jí)開發(fā)中最末的一個(gè)梯級(jí),壩址位于云南省水富縣(右岸)和四川省宜賓縣(左岸)境內(nèi)兩省交界的金沙江下游河段上,電站上距溪洛渡電站壩址157公里,下距水富縣城區(qū)1.5公里、宜賓市區(qū)33公里。靜態(tài)投資434億余元。
向家壩水電站正常蓄水位380米時(shí),保證出電200.9萬千瓦,年平均發(fā)電量307.47億千瓦時(shí)。正常蓄水位380米(現(xiàn)在水位約為270米),死水位(供水期未發(fā)電消落水位)370米。水庫面積95.6平方公里,水庫為峽谷型水庫??刂屏饔蛎娣e45.88萬平方公里,占金沙江流域面積的97%。水庫總庫容51.63億立方米?;厮L(zhǎng)度156.6公里。
工程計(jì)劃2008年截流,2012年首批機(jī)組發(fā)電,2015年建設(shè)完工,屆時(shí)中國將新添三分之一個(gè)三峽工程。
工程樞紐結(jié)構(gòu):大壩、左岸壩后廠房、左岸升船機(jī)、河中泄水壩、右岸地下廠房、兩岸壩后廠房、兩岸灌溉取水口共7個(gè)部分。大壩情況:壩型為重力壩,壩頂高程383米,最大壩高161米,壩頂長(zhǎng)度909.3米。
向家壩電站裝機(jī)容量600萬KW(共8臺(tái)機(jī)組,每臺(tái)75萬KW),正常蓄水位380米時(shí),保證出電200.9萬KW,多年平均發(fā)電量307.47億KW.H,裝機(jī)年利用小時(shí)數(shù)5125小時(shí)。向家壩加上1260萬千瓦的溪洛渡電站,其總發(fā)電量約大于三峽水電站。
向家壩、溪洛渡電站建成后可以解決三峽最大的心病--泥沙淤積。專家認(rèn)為,金沙江中游是長(zhǎng)江主要產(chǎn)沙區(qū)之一,多年平均含沙量每立方米達(dá)1.7公斤,約為三峽入庫沙量的1/2。利用金沙江輸沙量高度集中在汛期的特性,合理調(diào)度可使大部分入庫泥沙淤積在死庫容內(nèi)。而溪洛渡正常蓄水位達(dá)600米,死水位高達(dá)540米,攔淤泥沙后不影響電站效益。據(jù)分析計(jì)算,溪洛渡竣工投用后,三峽庫區(qū)入庫含沙量將比此前天然狀態(tài)減少34%以上。防洪的作用也十分明顯。溪洛渡273米高的攔河大壩,將抬高水位230米,總庫容達(dá)126.7億立方米,可以較好地分擔(dān)三峽水庫的防洪任務(wù)。
建設(shè)向家壩和溪洛渡水電站的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)十分優(yōu)越,主要表現(xiàn)在工程總投資較低。在水電項(xiàng)目中,水庫移民投資是控制工程總投資的主要因素。這兩個(gè)水電站發(fā)電容量總和略大于三峽,靜態(tài)總投資僅1200億元,水庫移民人數(shù)僅10萬人左右,相當(dāng)于三峽工程移民總數(shù)的1/10。由于水庫移民投資所占的比例小,兩座電站單位千瓦投資和造價(jià)同目前國內(nèi)在建和今后擬建的大型水電工程項(xiàng)目相比,經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)越。溪洛渡單位千瓦投資為3600元,向家壩不到5000元。因此,以后上網(wǎng)的電價(jià)也很有競(jìng)爭(zhēng)力,將成為"西電東送"中路通道的骨干電源項(xiàng)目。
2008年12月28日上午11時(shí)26分,隨著最后一車渣土倒入向家壩水電站大江合龍龍口中,中國第三大水電工程-向家壩水電站成功實(shí)現(xiàn)大江截流。
2008年1月,金沙江向家壩水電站右岸地下廠房巖壁開挖,由中國水電七局負(fù)責(zé)。這座世界最大跨度的地下廠房,耗資13.61億元,長(zhǎng)度達(dá)255.4米,跨度達(dá)33.4米、最大高度達(dá)88.2米,開挖工程量52萬立方米,安裝4臺(tái)世界最大的80萬千瓦水輪機(jī)。安裝的壓力鋼管直徑14.4米,引水隧洞開挖直徑達(dá)16.3米,尾水隧洞開挖斷面24.3米×38.15米,均為世界之最。 向家壩工程左岸全景
2010年7月,金沙江向家壩水電站右岸進(jìn)水塔工程。2011年5月,進(jìn)水塔工程轉(zhuǎn)入金屬結(jié)構(gòu)安裝。
2012年1月15日,金沙江向家壩水電站,世界上單機(jī)容量最大的首臺(tái)80萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組上機(jī)架,在向家壩水電站右岸地下廠房順利吊裝就位。一號(hào)機(jī)上機(jī)架主要由1個(gè)中心體和20條徑向支臂組成,直徑約22.6米,起吊重量達(dá)156噸。向家壩計(jì)劃安裝8臺(tái)世界最大的80萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組。
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