保罗阿方索Ⅳ水电站_在线百科全书查询
保罗阿方索Ⅳ水电站
保罗阿方索Ⅳ水电站
Paulo Afonso Ⅳ Hydropower Station
保罗阿方索Ⅳ号水电站位于巴西巴伊亚州境内的圣弗兰西斯科河上，靠近保罗阿方索瀑布，大坝为土石坝，最大坝高33m，坝址以上流域面积65万km。水库最低蓄水位247.0m，正常蓄水位252.0m，最高蓄水位253.0m。总库容0.5亿m，淹没面积17km。电站总装机246万kW。工程于1974年开工，1979年12月第一台机组发电，1982年12月全部投产。在Ⅳ号水电站动工之前，已完成了保罗阿方索Ⅰ～Ⅲ水电站的施工。
Paulo AfonsoⅠ水电站于1949年3月开工，1954年完工，大坝采用混凝土重力坝，总长4215m。坝址位于圣弗兰西斯科河急流段的起点；地下厂房布置在急流段末端，安装有3台单机容量6万kW的机组，共18万kW。
Paulo Afonso Ⅱ号水电站厂房位于I期厂房的左侧，装单机容量7.5万kW的机组和单机容量8.5万kW的机组各3台，总装机48万kW，1955年开工，1961年投入运行。
Paulo Afonso Ⅲ号水电站厂房位于Ⅰ期厂房的右侧，安装有4台单机20.7万kW的机组，共82.8万kW，该工程于1967年开始动工，1971年投入运行。这三期水电站总共装机148.8万kW。修建保罗阿方索枢纽工程的主要目的是发电。
坝基由混合岩、红色花岗岩、黑云母片麻岩、闪岩和黑云母结晶片岩等组成。其中混合岩和黑云母片麻岩局部出现，在小范围内零乱分布。红色花岗岩一般呈一定厚度的岩墙形式出现，岩墙厚度从几厘米变化到几米。黑云母结晶片岩产状呈透镜体形式，透镜体厚度变化幅度也是从几厘米到几米。闪岩呈岩脉形态出现，类似于带状及束状。坝址基岩上覆盖一层薄砂土，覆盖层一般厚度小于1m。在岩体内发现有不同类型的节理裂隙，但岩石坚硬，质地良好，仅在已渗进了水的断层附近岩石受到风化。在岩体内的多组节理中，较发育的是N60E和150E两组。
枢纽布置
工程主要建筑物包括引水渠、土石坝、厂房、溢洪道等。
在保罗阿方索Ⅳ号水电站水库的四周，共修建有6座不透水心墙土石坝。土石坝坝顶高程均为254.25m，最大坝高33.0m，采用堆石护坡，上下游坝坡为1∶1.6，其粘土心墙上下游坡为1∶0.2。土石坝坝顶总长为7350m，彼此之间相互联接，从左坝肩开始依次顺序为：6号土石坝、溢洪道、8号土石坝、进水口建筑物、临时土石坝、9号、10号、11号土石坝。所形成水库的库水通过一条连接莫绍托(Moxoto)水库与保罗阿方索Ⅳ号水电站水库的引水渠引进电厂。引水渠长5600m，宽度135～235m，平均深15m，最大流量为1万m/s，在岩石中开挖而成。
厂房为地下式，洞室长210m、宽24m、高54m，安装有6台机组，每台装机容量为41万kW。水轮机采用立轴混流式，正常毛水头为112.5m，额定流量385m/s。最大水头下出力41.04万kW，额定转速120r/min，转轮直径为6.55m，重136.1t，其水轮机高程为132.5m。发电机为伞式，额定功率为45.6万kVA，功率因数0.90，频率60Hz，转子重900t，总重量1476t。发电机安装高程为144.0m。压力钢管共6根，每根长156.8m，直径为8.7m，采用厚度为16～28mm的钢板衬砌，钢管由4个部分组成：①上部弯管段，即半径为15m，中心角为75的圆弧段；②垂直段长62.4m，在基岩中开挖；③下部弯管段，半径18m，中心角为90的圆弧段；④水平段，长27.40m。在主厂房附近，还开挖了交通洞、通风洞、尾水洞等其它洞室。
堰顶溢洪道位于电站左侧，泄流量10000m/s。弧形闸门，每扇闸门高19.5m，宽11.5m，半径为18.0m，重107t。
工程施工
电站地下厂房洞室顶拱一般以钢丝网和喷两层混凝土作衬砌。对某些失稳部位，如松弛岩块或由几组节理形成的楔形体，增设了锚杆。在洞室顶拱支护中所用的钢锚杆长9m，约为洞室跨度的1/3，直径32mm，由CA?50肋型钢材制成。每1.5m间距设置一根，呈正方形。全部锚杆均注入水泥浆，并维持3min后喷第一层混凝土(厚约4cm)，再用4.2mm直径钢丝制成网格为10cm的钢丝网，该网用钢筋钉联接在喷混凝土层上和系在岩石锚杆端头上，最后对顶拱喷射第二层混凝土，混凝土喷层总厚度10～15cm。
地下工程开挖是利用2台有4个钻头的大型开挖机械，并采用挖掘机和35吨容量的卡车运输。
浇筑混凝土所用水泥为普通水泥，其细骨料为莫绍托河内的天然石英砂和人工砂石混合物，粗骨料来自渠道和地下厂房开挖，骨料最大粒径120mm。
混凝土将利用3m的自卸卡车和4.5m的混凝土搅拌车运输，混凝土震捣密实则是采用150mm直径的插入式振捣器(600次/min)，混凝土浇筑限制层厚为0.5m，至少间隔3d。
整个工程的土方开挖量(包括引水渠)为307.8万m，月最高开挖强度13万m，月平均强度5万m。石方开挖(包括引水渠)量为816.3万m，月最高开挖强度54.2万m，月平均强度130万m。其中地下开挖量为51万m，月最高强度2.5万m，月平均强度1.2万m。土石坝土石方开挖量为605万m，月最高强度50万m。该工程共浇筑混凝土80万m，月最高浇筑记录是2.4万m，月平均浇筑1.3万m。其中消耗水泥12.8万t。工程共耗钢筋13650t。
施工期间主要采用的施工机械有：14台2.7m和5台4.59m的装料机，6台1.53～4.59m的挖掘机，12台压实碾压机，一座250m/h的轧石厂，一座90m/h和120m/h的混凝土拌和厂等。
