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薩揚(yáng)-舒申斯克水電站怎么樣

薩揚(yáng)---舒申斯克水電站于1968年9月動(dòng)工，1987年建成，歷經(jīng)20年。其間曾采用臨時(shí)進(jìn)水口和臨時(shí)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪,在低水頭60米（相當(dāng)于設(shè)計(jì)水頭194米的32%）下提前發(fā)電，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，是蘇聯(lián)水電站建設(shè)中的一項(xiàng)重要經(jīng)驗(yàn)。

葉尼塞河上游地區(qū)年平均氣溫為 1.5℃，最低氣溫-42℃,壩區(qū)冬季施工條件較差。電站壩址處河水的平均年徑流量為467億立方米，平均流量1480立方米/秒。水庫總庫容313億立方米。水庫消落水深40米,相應(yīng)有效庫容為153億立方米。大壩高242米，是世界上迄今已建重力拱壩中最高的。大壩頂長(zhǎng)1083米，壩基寬100米，迎水面為垂直狀,平面呈弧形，半徑為600米。溢流孔11個(gè)，設(shè)計(jì)泄水量13600立方米/秒。電站廠房在大壩下游，也呈弧形，連安裝間共長(zhǎng)288米。

電站選用混流式水輪機(jī)，轉(zhuǎn)輪直徑6.77米，額定轉(zhuǎn)速142.8轉(zhuǎn)/分。設(shè)計(jì)水頭194米，過流能力358立方米/秒，額定出力65萬千瓦。在最大水頭212米時(shí),出力可達(dá)73.5萬千瓦。轉(zhuǎn)輪重156噸,整體水運(yùn)。發(fā)電機(jī)額定出力71.5萬千伏安，最大出力73.6萬千伏安。轉(zhuǎn)子采用強(qiáng)制式風(fēng)冷，定子采用水內(nèi)冷。

變壓器采用擴(kuò)大單元結(jié)線，每?jī)膳_(tái)發(fā)電機(jī)與一組容量為160萬千伏安的單相升壓變壓器相聯(lián)。每臺(tái)單相變壓器為53.3萬千伏安。電站生產(chǎn)的電能經(jīng)變壓器升壓至500千伏,經(jīng)超高壓輸電線聯(lián)入西伯利亞聯(lián)合電力系統(tǒng)。

地理環(huán)境

氣候、水文 流域受寒冷的北冰洋氣團(tuán)影響，大陸性氣候明顯，寒冷季節(jié)在北部從9月末至第二年的6月中旬；南部從10月中旬開始，直至翌年4月末結(jié)束，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)而寒冷。即使在夏季，北部也很寒冷。7月極北部的氣溫為2—4℃，南部20—24℃。夏季，晝夜氣溫變化很大，白天氣溫可以達(dá)到35 ℃，而在日落后的陰涼地方，氣溫則町降到5℃。北部7月的平均氣溫為8～12℃，有時(shí)還有霜凍；南部氣溫較高，7月平均氣溫為18—20℃ ，1月平均氣溫為—20℃。

在葉尼塞河流域，結(jié)冰期由北向南從200多天到150—170天不等。凍結(jié)期北方從l0月開始，南方從11月或12月開始。

此電站是葉尼塞河梯級(jí)的第4級(jí)，位于克拉斯諾雅爾斯克水電站上游，是建立薩彥地區(qū)生產(chǎn)綜合體的基柱。薩彥地區(qū)生產(chǎn)綜合體位于從西薩彥至楚雷姆的克拉斯諾雅爾斯克邊疆區(qū)的西南部(這里有有色金屬、稀有金屬、煤、鐵、石灰石等礦藏)，是一個(gè)擁有不同工業(yè)部門(主要是有色冶金和機(jī)械制造業(yè))的經(jīng)濟(jì)實(shí)體。

榮譽(yù)及其他

樞紐布置

水文和水能，葉尼塞河薩揚(yáng)舒--申斯克壩址以上流域面積18萬平方公里，平均年徑流量467億立方米，平均年輸沙量441.5萬t，平均含沙量0.095kg/立方米。薩揚(yáng)舒申斯克水庫正常蓄水位540m，相應(yīng)庫容313億立方米，水庫回水長(zhǎng)度290km，面積583平方公里，死水位500m，調(diào)節(jié)庫容153億立方米，相當(dāng)于年徑流量的33%，可進(jìn)行多年調(diào)節(jié)，為葉尼塞河的龍頭水庫。其下游為瑪因(MafiHCKaa)反調(diào)節(jié)水電站，正常蓄水位326m，水頭19m，裝機(jī)容量45萬kW，1986年建成。

大壩工程 薩揚(yáng)--舒申斯克壩址區(qū)地質(zhì)為堅(jiān)硬的變質(zhì)石英巖，抗壓強(qiáng)度達(dá)150MPa?；炷林亓皦巫畲髩胃?42m，為世界已建最高的重力拱壩。壩頂高程547m，壩軸線半徑670m，壩頂弧線長(zhǎng)1066.1m。壩體斷面上游面垂直，下游面壩坡從上部1:0.05漸變至下部1:0.7。壩頂寬25m，最大壩底寬114m。沿壩頂自右至左分4部分：右岸非溢流壩段，溢流壩段，廠房壩段及左岸非溢流壩段。壩體混凝土量達(dá)850萬立方米，是世界已建重力拱壩中最大的。薩揚(yáng)舒申斯克水電站平面布置。

溢流壩段長(zhǎng)189．6m，設(shè)11個(gè)中孔，進(jìn)口高程479m，溢流面出口設(shè)弧形閘門，各寬5m、高6m，最大水頭116.7m，泄洪能力13600立方米/秒。下設(shè)兩道壩消力塘消能。

廠房壩段長(zhǎng)331.8m，設(shè)10個(gè)進(jìn)水口，各寬7.5m、高11.5m，進(jìn)口高程479m。大壩下游面設(shè)外包混凝土背管，內(nèi)徑7.5m。壩后廠房長(zhǎng)288m，寬36m。

左右岸非溢流壩段，分別長(zhǎng)246.2m和298.5m。發(fā)電設(shè)備 廠房?jī)?nèi)安裝10臺(tái)64萬kW機(jī)組，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑6.77m，額定水頭194m，額定流量360立方米/秒，額定轉(zhuǎn)速142.8r/min，額定容量65萬kW，最大水頭220m時(shí)最大出力73.5萬kW。發(fā)電機(jī)額定容量71.5萬kV?A，最大容量73.6萬kV?A。

主接線采用擴(kuò)大單元接線，每2臺(tái)64萬kW機(jī)組與1組160萬kV?A的單相升壓變壓器相聯(lián)，每臺(tái)單相變壓器的容量為53.3萬kV?A，升壓至500kV。

變電站位于左岸下游lkm處，用500kV輸電線聯(lián)入西伯利亞電網(wǎng)。該電網(wǎng)內(nèi)水電、火電容量約各占一半。建設(shè)情況及提前發(fā)電措施 工程所在葉尼塞河上游，處于西伯利亞偏僻地區(qū)，交通不便。年平均氣溫1.5℃，最低達(dá)一42℃。冬季長(zhǎng)且氣溫低，施工條件較差。

工程施工

工程于1963年起進(jìn)行施工準(zhǔn)備，修建進(jìn)場(chǎng)道路，進(jìn)行場(chǎng)地建設(shè)。1968年9月開始建第1期圍堰，1972年10月起澆筑大壩溢流壩段混凝土。1975年建第2期圍堰，當(dāng)年10月截流，1976年起澆筑廠房壩段混凝土。截至1977年底共澆筑混凝土202萬立方米，5年內(nèi)平均每年澆筑混凝土僅40萬立方米左右，施工進(jìn)度緩慢。

為了提前發(fā)揮效益，采取低水頭先發(fā)電的措施，在壩體內(nèi)另設(shè)較低的臨時(shí)進(jìn)水口引水發(fā)電。1號(hào)、2號(hào)臨時(shí)進(jìn)水口底坎高程設(shè)在369.5m(比設(shè)計(jì)進(jìn)水口底坎高程479m低109.5m)。首批2臺(tái)機(jī)組采用臨時(shí)轉(zhuǎn)輪，直徑6.05m，水頭60m時(shí)出力15.5萬kW，140m時(shí)出力40萬kW，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)降低出力運(yùn)行。同時(shí)，1978年加快混凝土澆筑速度，達(dá)到所設(shè)拌和樓年生產(chǎn)能力120萬立方米，使大壩混凝土澆筑量共達(dá)322萬立方米，為大壩總混凝土量的38%，大壩前緣達(dá)到386m高程，蓄水至383m時(shí)，通過臨時(shí)進(jìn)水口及所接臨時(shí)壓力鋼管，使2臺(tái)安裝臨時(shí)轉(zhuǎn)輪的水輪發(fā)電機(jī)組于1978年和1979年提前發(fā)電。

3號(hào)臨時(shí)進(jìn)水口底坎高程設(shè)在400m，4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)臨時(shí)進(jìn)水口底坎高程設(shè)在426.5m。隨著大壩澆筑高程抬高而逐步引水發(fā)電。第3臺(tái)至第6臺(tái)機(jī)組用正常轉(zhuǎn)輪的水輪機(jī)，對(duì)結(jié)構(gòu)采取了適當(dāng)措施，在120m水頭(相當(dāng)于設(shè)計(jì)水頭194m的62%)時(shí)開始發(fā)電。

1號(hào)～6號(hào)臨時(shí)進(jìn)水口以后用混凝土封堵，改用原設(shè)計(jì)進(jìn)水口。1號(hào)和2號(hào)臨時(shí)轉(zhuǎn)輪也更換為正常轉(zhuǎn)輪。

薩揚(yáng)---舒申斯克水電站從修筑圍堰工程起，至首臺(tái)臨時(shí)轉(zhuǎn)輪機(jī)組發(fā)電為10年。至1985年全部10臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)，大壩工程于1987年竣工，完成土石方開挖量1690萬立方米，混凝土澆筑量960萬立方米，總工期達(dá)19年。

特大事故

2009年8月17日，超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的2#機(jī)組垂直振動(dòng)加劇，并瞬間爆發(fā)，渦輪連同發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子被強(qiáng)大能量彈射出運(yùn)轉(zhuǎn)位置，近200米高程的水壓從機(jī)組殘破漏洞中噴射而出，瞬間摧毀了發(fā)電廠廠房，正在帶負(fù)荷運(yùn)行的另8臺(tái)機(jī)組在水淹下遭受嚴(yán)重過電損傷（另一臺(tái)因正在檢修未遭受電氣損害）。廠房中機(jī)組運(yùn)行人員瞬間被灌頂洪流吞沒，而一定距離之外的電廠其他部位的工作人員驚愕之下狂命奔逃。第一天公布死亡6人，另60余人失蹤，幾天后經(jīng)清點(diǎn)核對(duì)，宣布死亡達(dá)75人，很多人的尸骨被強(qiáng)大水流裹挾廠房殘骸雜物瞬間沖擊得無影無蹤。許多驚恐萬狀的人一開始以為發(fā)生的是垮壩災(zāi)難，倉皇奔逃后定下神來，驚恐回望中發(fā)現(xiàn)大壩仍巋然屹立。若200米高差、數(shù)百億立方的頭頂懸湖瞬間垮壩，下游數(shù)百里高程以內(nèi)很難有人來得及逃脫。 這次駭人聽聞的巨型水電廠事故，為全球水利水電設(shè)施安全管理提供了一個(gè)難得的反面案例。據(jù)俄羅斯媒體報(bào)道，俄羅斯西伯利亞地區(qū)哈卡斯共和國境內(nèi)的薩楊－舒申斯克水電站于2009年8月17日在維修過程中變壓器發(fā)生爆炸，水電站墻體損毀，機(jī)房進(jìn)水，并造成大量人員傷亡。

俄羅斯薩楊－舒申斯克水電站事故受到世界廣泛關(guān)注，影響重大。

綜合外電8月19日?qǐng)?bào)道，羅斯能源部長(zhǎng)什馬特科(Sergei Shmatko)稱，西部利亞南部受損水電站的修復(fù)至少需要400億盧布（130億美元）。5月24日，根據(jù)國際大壩委員會(huì)的提議，俄羅斯大壩委員會(huì)召開了專題報(bào)告會(huì)，介紹俄羅斯薩揚(yáng)-舒申斯克水電站2008年8月17日發(fā)生的水電站爆炸事故調(diào)查及原因分析，來自各國約100余名專家和代表參加了會(huì)議。

俄羅斯大壩委員會(huì)主席的報(bào)告主要包括的內(nèi)容有：1）工程基本情況，2）事故發(fā)生的詳細(xì)情況，3）事故發(fā)生后現(xiàn)場(chǎng)緊急處理措施（搶險(xiǎn)及防止次生環(huán)境災(zāi)害），4）事故調(diào)查的各級(jí)組織工作（政府、管理及國會(huì)），4）事故調(diào)查結(jié)果及原因分析，5）電廠重建工作和冬季運(yùn)行調(diào)度，6）總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。有關(guān)事故的詳細(xì)情況已在俄羅斯水電網(wǎng)站上有詳細(xì)報(bào)道。 根據(jù)該報(bào)告介紹，發(fā)生事故的最初原因?yàn)橐凰啓C(jī)罩的螺栓發(fā)生疲勞破壞，螺栓斷裂后引發(fā)轉(zhuǎn)子向上運(yùn)動(dòng)100-150mm，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子被破壞。由于電廠斷電，緊急閘門不能馬上關(guān)閉，洪水進(jìn)入電廠，造成設(shè)備短路，引發(fā)一系列的破壞以及75名現(xiàn)場(chǎng)工作人員喪生。盡管電廠發(fā)生了嚴(yán)重的破壞，但是后來對(duì)大壩的檢測(cè)表明，大壩的安全沒有受到威脅。

發(fā)生這次嚴(yán)重事故后，有關(guān)部門立即組織了搶險(xiǎn)，采取各種應(yīng)急措施，如緊急關(guān)閉事故閘門，減少對(duì)下游取水安全的影響，并對(duì)冬季溢洪道運(yùn)行作了詳細(xì)的調(diào)度安排和相應(yīng)的冰凍監(jiān)測(cè)。更重要的是，在國家政府（Government Commission）、電力運(yùn)行管理部門（Regulator Commission）和國會(huì)（Parliament Commission）相應(yīng)成立的調(diào)查組，電廠的重建工作組也相應(yīng)成立。經(jīng)過搶修，該電廠與2009年5月20日投入正常運(yùn)行，其余機(jī)組在2015年前陸續(xù)安裝并投入運(yùn)行。

經(jīng)過調(diào)查分析，俄羅斯大壩委員會(huì)得出初步認(rèn)識(shí)：1）電廠內(nèi)工作人員盡可能在洪水淹沒高程以上，2）從大壩和擋水建筑物安全出發(fā)，水輪機(jī)應(yīng)能夠處于安全監(jiān)管范圍內(nèi)，如溢洪道這樣的過水建筑物在機(jī)組不過流情況下應(yīng)能保持長(zhǎng)期運(yùn)行，并有足夠的泄流能力，特別是在冬季要能安全過流，3）對(duì)于電廠機(jī)組做調(diào)頻或發(fā)電運(yùn)行工況時(shí)，在發(fā)生極端事故情況下，電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)能報(bào)警，機(jī)電設(shè)備應(yīng)能承受一定程度的動(dòng)荷載，4）對(duì)于電廠的自動(dòng)保護(hù)和控制系統(tǒng)，應(yīng)能起到保護(hù)電廠的作用，并防止被洪水破壞，提高整個(gè)電廠安全級(jí)別，5）水工閘門等設(shè)備應(yīng)能具備在緊急事故條件下手動(dòng)開啟功能和能力，配置柴油發(fā)電電源，6）對(duì)于水輪機(jī)組設(shè)備，應(yīng)該對(duì)機(jī)罩等設(shè)備的安全進(jìn)行檢查，設(shè)備供應(yīng)商應(yīng)提供設(shè)備的極限運(yùn)行條件，機(jī)組的振動(dòng)問題應(yīng)給予重視，并控制在一定程度內(nèi)。

與會(huì)人員對(duì)俄羅斯大壩委員會(huì)的報(bào)告給予的高度評(píng)價(jià)，并與報(bào)告人進(jìn)行了討論，代表們更關(guān)心從這次慘痛事故中，是否能夠提高電廠安全運(yùn)行水平，更加規(guī)范對(duì)電廠的安全運(yùn)行管理。俄羅斯大壩委員會(huì)官員表示，目前的事故分析報(bào)告還只是階段成果，還需要繼續(xù)做深入的分析和總結(jié)，并感謝與會(huì)代表對(duì)該電廠事故的關(guān)注和中肯的建議。