瑞士和土耳其水电站建设新进展

２０１６年３月　水利水电快报ＥＷＲＨＩ　第３７卷第３期　文章编号：１００６－００８１（２０１６）０３－００２３－０２　瑞士和土耳其水电站建设新进展　摘要：在欧洲，一系列水电站正在紧锣密鼓地建设之中，如果施工进展顺利，许多项目将在２０１６～２０１８　年内建成。主要阐述了瑞士Ｎ．Ｄ．德朗斯抽水蓄能电站、林特利默恩电站、土耳其贝汉Ｉ号水电站和卡吉　克孜勒水电站的相关进展情况或在建设过程中遇到的困难与挑战。　关键词：抽水蓄能电站；施工进度；施工技术；Ｎ．Ｄ．德朗斯抽水蓄能电站；林特利默恩电站；贝汉ｌ号水　电站；卡吉克孜勒水电站；瑞士；土耳其　中图法分类号：ＴＶ７４３　文献标志码：Ａ　１瑞士Ｎ．Ｄ．德朗斯抽水蓄能电站　２瑞士林特利默恩电站　在瑞士瓦莱州芬豪特市，重大项目Ｎ＿Ｄ．德朗　瑞士另一个在建的重要项目是林特一２０１５，这　斯抽水蓄能电站正在建设中。电站位于现埃莫松和　个最有意义的扩建项目由阿克斯珀（Ａｘｐｏ）公司承　老埃莫松水库之间一个地下岩洞中，电站出力９００　Ｍｗ，年发电量２５亿ｋＷ·ｈ，计划于２０１８年底发　建。其中，新建地下抽水蓄能电站将利默恩湖水泵　电。该水电站的建成将可为瑞士新能源战略作出显　到穆特（Ｍｕｔｔ）湖，两湖高差６３０　ｍ，安装装机　著贡献。　１　０００　ＭＷ的水泵水轮机组。　２０１４年初，环境、交通运输、能源及通信部（ＤＥ—　林特利默恩（Ｌｉｎｔｈ　Ｌｉｎｕｎｅｍ）电站项目的实施，　ＴＥＣ）部长出席欧洲最大厂房洞室的开工揭幕仪式，　将使林特利默恩发电公司的产能从目前的４８０　ＭＷ　跨出了该项目建设具有里程碑意义的一步。凭借长　左右提高到１　４８０　ＭＷ，在性能上将提升到与莱布施　１９４　ｉｎ、宽３２　ｉｎ、高５２　ｎｌ的规模，厂房洞室跻身为欧　塔特（Ｌｅｉｂｓｔａｄｔ）核电站或克鲁松一迪克森斯（Ｃｌｅｕｓ—　洲最大的地下工程之一。厂房位于埃莫松和老埃莫　Ｏｉｌ　Ｄｉｘｅｎｃｅ）水电站相同的水平，并将为瑞士东北部　松水库大坝之间，埋深６００　ｎｌ。为施工方便，从凯特　和中部地区的电力供应提供安全保障。预计电站将　拉德开挖了一条长５．６　ｋｍ的交通隧道。厂房洞室　在２０１６年投运。　于２０１１年９月开始施工，历经２．５　ａ时间贯通，共　马特湖是自然形成的水库，湖周修建长１　０５０　ｎｌ　计４０万１ＴＩ　、近６３万ｔ的土石方经爆破开挖后运至　的混凝土重力挡墙，可将湖水位提升３０　ｉｎ。水轮机　切尔巴（ＣｈａｉＢａｒ）堆碴场。厂房洞室将是电站的核　组发电时，湖水通过进／出口建筑物进入长５７０　Ｉｌｌ、　心组成部分，６台水泵水轮机组能根据需要在短期　内径８　ｉｎ的有压隧洞，流入调压井。调压室位于调　内生产或储存大量能量。　压井顶部，装有２个控制蝶阀。调压井用混凝土衬　Ｎ．Ｄ．德朗斯抽水蓄能电站建设投资近１９亿瑞　砌，长１　０５０　ｎｌ，直径４　ｉｎ，以６８０　ｉｎ的落差将水输送　士法郎，其中阿尔匹克（Ａｌｐｉｑ）能源控股集团投资　至发电洞室。　３９％。Ｎ．Ｄ．德朗斯董事会主席曾称，该电站的股东　地下厂房前，调压井将水分流到２条连接隧洞，　们均为参与这一项目的建设而感到自豪。建成后的　然后引向４台水轮机组。水轮机组前安装有球形　电站厂房将是高科技结晶，水泵水轮机能在１０　ｍｉｎ　阀，用以控制运行、紧急情况及进行维护。在关闭阀　内从全功率的水轮机运行模式转换为全功率的水泵　开启时，输水系统产生的水压波动通过调压室控制。　模式。在未来瑞士和国际电力市场中，这种转换的　４条尾水隧洞并为２条，长度分别为４２０　ｉｎ和３７０　灵活性将具有绝对优势。然而到目前为止，由于在　ｉｎ，内径６　ｉｎ。发电尾水通过尾水隧洞，经２座进／出　主流市场中尚不具备基本条件，阻碍了抽水蓄能电　口建筑物排到利默恩湖。　站充分发挥其经济效益。　地下厂房由发电洞室和变压器洞室组成。２个　收稿日期：２０１５．１１．３０　２０１６年３月　水利水电快报ＥＷＲＨＩ　第３７卷第３期　洞室通过几条隧洞相连。发电洞室长１６０　ｍ、宽３０　ｍ、高５０　ｍ，变压器洞室长１４０　ｍ、宽２０　ｍ、高２５　ｍ，　被称为ＺＳ１的交通洞从蒂尔费德（Ｔｉｅｒｆｅｈｄ）通至发　电洞室，洞长４　０００　ｍ，裸洞直径８　ｍ，洞内安装缆车　运送重物，便于发电机一变压器组件的现场交付，每　个组件重达２２５　ｔ。　４台抽水蓄能机组将安装在发电洞室，每台由单　级水泵水轮机（２５０　ＭＷ）、旋转可变异步电动机以及　必要的支撑和配套设备组成。泵水模式的设计泵水　量约３５　Ｈｌ３／ｓ，发电模式的设计过流量约５０　ｍ。／ｓ。水　泵水轮机组采用混流可逆式水轮机，发电机通过变压　器耦合到３８０　ｋＶ变电站。２条３８０　ｋＶ电缆从变电站　经ＺＳ１交通洞引至新蒂尔费德变电站。正在修建１　条长１７　ｋｍ的３８０　ｋＶ架空输电线，从该变电站将利　默恩抽水蓄能电站接人瑞士高压电网。　３土耳其贝汉Ｉ号水电站　在建的贝汉（Ｂｅｙｈａｎ）Ｉ号水电站建在土耳其　东部埃拉泽（Ｅｌａｚｉｇ）省的穆拉特（Ｍｕｒａｔ）河上，装机　６００　Ｍｗ，是卡拉翰能源发电合资公司在该河上计划　开发的４座水电站中的第１个开工项目。另３座水　电站为贝汉Ⅱ号、上凯拉克和下凯拉克。４座电站　总装机为１　８５５　Ｍｗ。　２０１５年，贝汉Ｉ号水电站投运，年发电量为　１　２５３．７３　ＧＷ·ｈ，为土耳其４ｏ万户居民供电。贝汉Ｉ　号是土耳其第１个有私人股本参与开发的水力发电　项目，这座径流式水电站由３条导流洞、１座ＲＣＣ坝　和１座地下厂房组成，通过３８０　ｋＶ开关站将电力输　至电网。３条导流洞直径均为９．５　ｍ，长度分别为　５４０，５７０　ｍ和６１６　ｍ；ＲＣＣ坝高９７　ｍ，坝顶长３６５　ｍ、　宽１０　ｍ，水库库容约３．６９亿ｍ　；电厂压力管道长　７．８　ｍ，流量８５６．２　ｍ　／ｓ；大坝设６孔溢洪道，安装宽　ｌ１．５　ｍ、高１５。２　ｍ弧形闸门，下泄流量１０．５２　ｍ　／ｓ。　贝汉Ｉ号电站中安装了４台水轮发电机组，由安　德里茨（Ａｎｄｆｉｔｚ）水电公司和阿尔斯通公司分别提供，　总水头７７　ｍ。每台混流式水轮机转轮直径６　ｍ，重达　８０　ｔ；３台发电机外径１３．５　ｍ，高７．９　ｍ，出力２３５　ＭＷ。　贝汉Ｉ号大坝于２０１１年开工建设，土石方开挖　约６００万ｍ　，ＲＣＣ坝浇筑用混凝土６０万ｍ　。２０１１　年，贝利公司获得了价值３９０万美元的合同，内容包　括贝汉Ｉ电站厂房的详细设计和复核大坝、水闸、溢洪　道、引水结构、底孔和开关站等建筑物的结构，贝利与　特米尔苏合作完成设计工作。２０１２年，安德里茨水电　．２４．　公司获得了价值６　０００万美元的合同，提供３台混流　式水轮机组；２０１３年，阿尔斯通公司获得了４　７００万　美元的合同，提供３２　ＭＷ的环保型水轮发电机组，还　包括变压器、３８０　ｋＶ开关站、电压系统、电气保护系统　和全自动化系统等电气设备；同年福伊特公司获得了　５　３００万美元的合同，提供３台发电机组。　４　土耳其卡吉克孜勒水电站　同样在土耳其，利用罗宾斯双护盾隧洞掘进机　（ＴＢＭ）来应对复杂的地质问题，隧洞掘进成功贯　通，成为卡吉克孜勒（Ｋａｒｇｉ　Ｋｉｚｉｌｉｒｍａｋ）水电工程建　设进程中的里程碑。　罗宾斯现场团队在攻克了史无前例的复杂地质　问题后，ＴＢＭ隧洞贯通。ＴＢＭ选型由业主、顾问、罗　宾斯和承包商土耳其吉利马克公司共同确定。在　７．８　ｋｍ的掘进中，从始至终地质条件都异常复杂，　然而ＴＢＭ掘进克服了重重困难，成功解决了复杂的　地质问题。　使用ＴＢＭ时，遇到恶劣地质环境，导致工期延　误，现场团队必须找到创新的解决方案，包括在隧洞　内对机器的维修。在开始２　ｋｍ的隧洞掘进中，由于　隧洞坍塌导致ＴＢＭ被埋，需要开挖支洞帮其解困。　由于围岩地质条件变化很大，既有坚硬的岩石也有　松散堆积层，刀盘掘进多次被迫停工。当掘进到相　对较新的岩层中接近北安纳托利亚断层带时，隧道　沿线分布的众多大大小小的断层从另一层面增加了　地质条件的复杂性。承包商、业主、顾问和罗宾斯工　程师共同研究解决方案，提升恶劣地质条件下的掘　进速度。在罗宾斯现场团队的协助下，承包商安装　了１个特制的棚钻和定位器，从而实现了通过前置　护盾安装管棚支护。　棚钻可以钻至刀盘前１０　ｍ，直径９０　ｍｍ的管棚　在隧道顶拱１２０。～１４０。范围内提供额外支护。当　掘进到软弱地层时，则灌注树脂和水泥浆防止洞顶　坍塌。由于成功使用了超前钻施工技术，吉利马克　公司能测量并回填刀盘以上３０　ｍ范围内断层带中　分布的空腔，还可检测开挖面前方的松散土裂缝和　破碎岩体。罗宾斯的现场经理称，承包商、项目业主　和罗宾斯管理、工程部及现场项目部人员的精诚合　作和相互信任，确保ＴＢＭ改进的正确性。尽管一开　始掘进速度缓慢，但当其改进到位后，明显提高了掘　进速度。　茆金柱马贵生译　《编辑：唐湘茜）