天生桥一级水电站

溢洪道布置于右岸垭口处，其开挖料为大坝填筑的主要料源。溢洪道设计标准为千年一遇洪水设计，可能最大洪水校核。经水库调洪后，相应的下泄流量分别为14782m3/s和21750m3/s。泄洪孔口尺寸为宽13m，高20m，共5孔。

溢洪道全长1665m，由引渠、溢流堰、泄槽、挑流鼻坎和护岸工程组成。经水力模型试验研究，选用左槽正向扩散连续大挑角鼻坎和右槽窄缝曲面贴角斜鼻坎的结合方案，较好地解决了泄流消能问题。在工程建设过程中，对上述设计方案做了简化，取消了泄槽中隔墩；又经水力模型试验，选取了两侧扩散的舌形鼻坎方案，在出口河岸相应地做了保护。

地面厂房位于左岸10号冲沟下游侧，顺河向布置。厂区后山坡临时边坡高达154m，永久边坡高达109m，并有断层和向背斜结构面，对边坡稳定有影响。为此做了大量边坡稳定分析，采取了边坡综合治理措施，并设置了监测系统。

1998年8月天生桥一级电站水库正式蓄水，同年最高水位达740.36m，发生时间为1998年11月8日，1998年12月一级电站首4#机组投产发电，此时大坝已完成堆石体填筑(787.3m)及三期面板浇筑，下游坝体经济断面于12月填筑到787.3m高程。

1999年水库最高水位767.19m，为99年9月1日，大坝进行防浪墙及坝体787.3m～791.0m高程施工，99年12月3#机投入运行。

2000年水库蓄水至正常水位780.0m运行(10月17日)，年底大坝施工全部完成，2000年9月2#机投入运行，12月1#机投入运行，至此四台机组全部投入运行。

2001年水库蓄水至正常水位780.0m运行(11月11日)，2002年水库蓄水至776.96m运行(9月17日)。

(1)天生桥一级水电站为南盘江龙头电站，库容大，大坝为世界第二、亚州第一高的面板堆石坝，大坝的安全将对下游已建电站(天生桥二级、岩滩、大化)和在建电站(平班、龙滩)及沿岸国家和人民生命财产关系重大，若出现意外，将是灾难性的，损失难以估量，所以必须保证大坝的安全运行。

(2)一级电站下游6.5km为天生桥二级水电站首部枢纽。二级电站为迳流式电站，水库有效库容仅为800万m3，无调节性能。二级电站溢流坝闸门为平板门，单宽流量小，一级电站溢洪道闸门为弧形门，单宽流量大，所以天生桥一、二级电站的联合渡汛将十分重要。一、二级电站泄洪时要密切配合，一级电站每开一扇闸门要等二级电站达到相近的泄流量，稳定安全运行的水位，一级电站才能开一下扇闸门，以此类推。当泄流量较大时，闸门操作时间较长，并且整个闸门操作过程一、二级要配合好，不能出现调度、联系、操作等每个环节的错误，否则将对二级电站的安全带来较大影响。

(3)一级电站大坝的安全运行，关键在面板、面板与趾板之间的周边缝的工作状态。现代混凝土面板堆石坝设计的原则之一是，面板的应力状态直接和堆石坝体变形有关，和水压力关系不明显。意味着面板主要承受它和堆石坝体之间的位移差引起的荷载，不主要承受水压力。面板状态取决于堆石坝体的变形状态。面板主要是传递水压力给大坝堆石体，由于面板是钢筋混凝土，属刚性体，受大坝变形影响，面板将产生裂缝，同时面板与大坝垫层料产生脱空，也将使面板产生裂缝，需及时做出修补，否则将影响大坝的安全运行。

(4)溢洪道是天生桥一级水电站唯一的泄洪设施，它的安全运行关系到大坝的安全，同时对下游已建工程及沿河国家及人民财产影响重大，所以对溢洪道机电设备及金属结构的检查、维护极为重要，必须确保每次闸门操作能正常进行。

(5)天生桥一级电站水库库容大，对下游已建电站的经济效益显著，相当于新建一座百万千瓦级的水电站。一级电站每年汛未的水库蓄水对电站群的经济效益至关重要，设计文件规定，一级电站水库汛限水位为773.1m，在9月10日后才能蓄至正常水位780.0m运行，由于南盘江流域主汛期为每年6～8月，对水库蓄水带来不利影响，如果出现主汛期来水集中，后汛期(9～10月)来水较少，就可能出现水库不能蓄水至正常水位780.0m运行，所以应对汛限水位773.1m进行调整提高或对可蓄至正常水位的时间(9月10日)调整，可以考虑对汛限水位进行动态管理，在满足电站安全运行的前提下，可适时根据每年来水情况进行调整，有利水库蓄水。

(6)天生桥一级电站放空洞作为在施工期参加导流，运行期作为电站旁通和放空水库用的特点，放空洞的安全运行较重要。由于放空洞工作闸门属于地下洞室，有渗水，空气流动性差，较潮湿，闸门控制设备容易受潮，不能保证正常工作，需作防水、通风处理，由于大坝是运行最高的面板堆石坝，如果大坝出现险情，必须保证放空洞能及时运行，开闸放水降低库水位，所以放空洞的闸门操作系统要维护好，以保证随时能投入运行。

(7)引水系统跨左岸10#冲沟，由于隧洞在冲沟部位为中厚层泥岩和砂岩互层，局部上覆岩体较薄，最薄处只有21.4m，在该段的隧洞采用后张控预应力锚索技术，隧洞投入运行测压管水位在蓄水后有明显升高，宜控制渗压防止发生水力劈裂，2000年在10#冲沟隧洞上履岩进行灌浆处理，以提高围岩的弹性模量。经过灌浆围岩弹性模量得到明显提高。同时利用68#地质探洞（在10#冲沟上游侧）补打排水孔，降低岩体渗透压力，经过观测，测压管水位得到降低，有效防止水力劈裂的产生，提高了隧洞的安全运行。

(1)水库调度原则

①天生桥一级水电站水库是一个不完全多年调节水库，汛期在确保大坝安全并兼顾下游设施的防洪安全下，充分发挥电站的发电效益。

②天生桥一级水电站主汛期水库应控制在汛限水位773.1m高程运行（龙滩电站投运后为776.4m高程），后汛期9月10日后可蓄水位780m高程运行。

③为避免给下游造成人为灾害，水库下泄流量不应超过本次洪水的入库洪峰流量。

④一级电站溢洪道泄洪时下泄流量应大于起挑流量（1600m3/s）的原则启闭闸门以减弱对溢洪道挑流鼻坎右侧护坦的冲刷。同时严禁闸门大幅度启闭以避免一级库水位出现大起大落现象，以保证建筑物及水库边坡的安全、稳定。

按照上述原则，电厂成功解决了下泄洪水对下游二级电站构成的安全威胁，泄中、小洪水时对溢洪道挑流鼻坎下部及出口右岸护坦的冲刷等问题，通过分阶段合理实施水库调度，成功解决了水库防洪与蓄水的矛盾，充分发挥了龙头水库削峰效应，从而保证了电站自身及下游安全，取得了水库连续两年蓄至正常水位780m高程的好成绩。

(2)防汛工作安排

每年汛前，电厂均要成立以厂长为首的防汛领导小组，全面负责协调全厂的防汛度汛工作，防汛领导小组下设防汛办公室，防汛办公室主任由主管生产的领导担任，成员若干名，每年3月份编制上报《天生桥一级水电站年度水库调度运用计划及防汛抢险措施》，以确定年度水情预报，水库用水计划，安全措施，抢险预案存在问题处理，全年来水趋势预报等。

每年3月进行第一次防汛安全大检查，主要内容：水工建筑物运行情况；冲沟，边坡，排水洞淤积情况；观测设施完好情况；防汛闸门运转情况，电源是否可靠，闸门全行程启闭试验；水库调度方案及上级相关防汛文件等，并对以上检查存在的问题提出整改意见，限期在5月31日前全部完成。

汛中（5月～10月）不定期进行多次全面检查或专项检查，发现问题及时安排处理。

每年7月提交本年度"水库蓄水方案"；每年11月总结防汛工作经验、教训，找出存在的问题，在下一年度工作中加以改进。

(3)几年来的防汛工作

天生桥一级电站从2000年10月、2001年10月水库蓄水至正常蓄水位780.0m运行，2002年由于流域在8月20日后未来水，水库蓄水至776.96m。从这几年的防汛工作来看，从汛前准备、水库洪水预报、洪水调度、防汛设施的运行、水工建筑物的安全监测、维护消缺等每一步工作都按时完成，确保了防汛工作顺利开展，在保证水库蓄水的情况下，都实现了安全渡汛。

(4)依靠科技进步，不断提高防汛设施的技术水平。

为提高电站的防汛安全管理水平，电厂始终采用先进技术，先后兴建人工电台报汛系统以及由超短波、InmarSat-C卫星、VSAT等混合组网的水情自动测报系统，并与河海大学，云南省气象局合作研制开发天生桥洪水预报系统、洪水调度系统、中长期水文预报系统，充分利用现有的水情系统遥测大量信息，自动实现水情预报作业，大大延长了洪水的预见期和提高了洪水预报精度，水情自动测报系统的畅通率，可用度均大于95%，洪水预报准确率均大于90%。从而为争取防汛工作主动权和确保电站安全度汛创造了良好的条件。

天生桥一级水电站自1998年底发电运行以来，实现了较好经济效益，为云、贵、两广四省（区）的经济发展和社会进步起到了积极的促进作用。经过几年的生产运行检验，电站的运行与管理取得了较宝贵的经验，通过对大坝出现的缺陷处理，使电站主要建筑物的运行状态得到改善，安全得到了保证，但是面对混凝土面板堆石坝新技术、新特点，电厂在今后的工作中，仍需不断总结，认真探索，为混凝土面板堆石坝的运行与管理积累经验。