湖北鎖金山水電站
一、工程概況
鎖金山水電站位于湖北省五峰土家族自治縣灣潭鎮(zhèn)境內(nèi)，是一座高水頭引水式小水電站，兼有灌溉和人畜飲水。水電站最大引用流量9.45m3/s，設(shè)計水頭588m，裝有3臺15MW的水輪發(fā)電機組，裝機總?cè)萘?5MW，保證出力21.95MW，年利用5000h，年發(fā)電量191GW·h。水電站主要利用灣潭河水量，枯水期流量不足時，調(diào)入刀槍河、深溪河、小灣溪、雙溪河4條小河流的水量，集中開發(fā)建設(shè)。鎖金山水電站樞紐建筑物有三元泉首部樞紐（包括攔河滾水壩、沖沙閘、電站取水口三部分），主引水隧洞，引水壓力鋼管，水電站廠房（含尾水洞及地面開關(guān)站），刀槍河至七道水、七道水至三元泉、深溪河至灣潭河、雙溪河至引水主干隧洞及小灣溪至引水主干隧洞的調(diào)水工程，包括調(diào)水渠、洞和擋水坎，以及刀槍河上的龔家坪水庫工程。
三元泉首部樞紐正常取水位1132m，擋水前緣總長95m。其中：滾水壩前緣長75m，頂高程1132.2m，最大壩高4.3m；滾水壩左側(cè)為2孔沖沙閘，寬8.7m，與沖沙閘軸線夾角為130度；水電站取水口位于沖砂閘左側(cè)，凈寬2.6m，底板高程為1129m，與沖沙閘采用一個渠道進水，渠寬6.7m，底高程1128m。引水工程總長為34515m，包括引水主隧洞，灣潭河中的引水渠、洞和深溪河、前進河七道水至灣潭河三元泉、小灣溪、龔家坪水庫至前進河七道水的調(diào)水渠、洞。引水壓力鋼管為單根明管，直徑為1.60m，總長2240m。高程700m以上，管道坡度平均約30度，最大為50度；高程700m以下，管道為緩坡，坡度平均為9度。壓力鋼管共分成19段（未含支管），設(shè)有20個鎮(zhèn)墩，最大管線長138m，總長2240m。每段鋼管間設(shè)有支墩，兩支墩間長度一般為12m。水電站廠房連同裝配場，總長42.9m，寬12.9m，高26.09m，裝機高程508m，發(fā)電機層高程為515.69m。副廠房位于主廠房下游。水輪發(fā)電機組為立軸4噴嘴沖擊式。主變采用一機一變，位于副廠房下游露天布置。地面開關(guān)站內(nèi)布置三回110kV線路。龔家坪水庫正常蓄水位1255m，死水位1220m，總庫容1114萬m3，調(diào)節(jié)庫容910萬m3。攔河大壩為漿砌石重力壩，最大壩高62.5m。壩頂高程1257.5m，寬5m，并設(shè)高1.2m的混凝土防浪墻。大壩全長201.5m，共設(shè)7個壩段，中部布置2孔溢流堰，堰頂高程1250m。
二、主要工程特點
1. 樞紐布置方面 鎖金山水電站地處鄂西南高山革命老區(qū)，又是土家族經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)，交通條件差，供電緊張，特別是農(nóng)村主要依靠當(dāng)?shù)刎S富的水力資源建設(shè)小水電站供電，為改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)村的生產(chǎn)生活用電，提高電力質(zhì)量需建設(shè)一座規(guī)模相對較大的電站，以促進與地區(qū)或省級電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)；灣潭河集中了該水電站70%的引水流量，由于其河床坡降大，平均為11%，兩岸是大片農(nóng)田和村莊，這些土地是當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娚娴囊蕾?，且有宜昌～來風(fēng)的省級公路通過，加之流域內(nèi)巖溶發(fā)育，不具備修建抬高水位形成有調(diào)節(jié)能力的水庫條件；流域內(nèi)降水量豐沛，表現(xiàn)為枯期不枯的水文特征，且流域地勢為東北高西南低，形成約600m的天然落差，具備修建高水頭引水式水電站的條件。由于地表徑流被巖溶、地下暗河“襲奪”形成盲溝等閉流區(qū)，流域表現(xiàn)出“盈水河段”和“虧水河段”的明顯特征，因此在工程布置上采取了相應(yīng)措施，充分利用“盈水河段”，避開和繞過“虧水河段”，以盡可能多地攔截地表徑流，獲取最大的工程效益；采取以引為主，引、蓄、調(diào)相結(jié)合方式，將流域內(nèi)山谷形成的地表徑流匯集，集中進行開發(fā)，以盡可能地發(fā)揮水能利用率，提高水電站的骨干作用。
2. 樞紐建筑物地基地質(zhì)條件復(fù)雜 首部樞紐取水壩基礎(chǔ)為厚30～40m，最厚達43.37m的砂卵石覆蓋層，透水性強，基礎(chǔ)處理復(fù)雜，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，采用混凝土防滲墻方案，較好地解決了基礎(chǔ)防滲問題；引水、調(diào)水渠(洞)線路長，沿線穿越的地層巖溶、暗河多，設(shè)計根據(jù)大量的地質(zhì)調(diào)查和少量的勘探成果，并結(jié)合施工實際情況，對渠、洞采取多種防滲措施，解決了水電站引水水量的損失；龔家坪水庫攔河大壩基礎(chǔ)巖石中存在多層溶洞，經(jīng)過分析，確定在壩基一定范圍內(nèi)對溶洞進行人工清挖回填，并在略低于建基面的溶洞，在回填混凝土中設(shè)置排水檢查廊道，同時對基礎(chǔ)一定范圍進行加深固結(jié)灌漿，以增加基礎(chǔ)巖石的整體性和防滲性能。實踐證明，上述處理措施是成功的。
3. 水電站發(fā)電水頭高 水電站發(fā)電設(shè)計水頭為588m，最大為610.4m，最小為583m。引水壓力鋼管采用單管直徑為1.60m的壓力鋼管，最大水垂壓力為640m，其HD值為亞洲最大；水輪發(fā)電機組為立軸4噴嘴沖擊式水輪機，其單機容量15MW，轉(zhuǎn)輪直徑1.3m，是國內(nèi)同類電站中裝機容量和運行水頭最大的。
三、工程進展情況
工程分二期施工，其中刀槍河龔家坪水庫為二期工程，其余為一期工程，雙溪河調(diào)水工程、小灣溪調(diào)水工程未按規(guī)劃實施。一期工程于1990年12月開工興建，第一臺機組于1994年10月發(fā)電，第二臺機組于1995年7月投產(chǎn)，第三臺機組于1996年12月投入運營，運行狀況良好。龔家坪水庫攔河壩工程于1996年3月開工，2003年10月初期蓄水至1240m。