更新时间：2024-09-21 10:55
碧口水电站位于甘肃省文县碧口镇嘉陵江支流白龙江上，是白龙江梯级开发的第一座大型工程，以发电为主，兼有防洪、航运、养殖和灌溉等综合效益。碧口坝址控制白龙江流域面积2.601万平方公里，占其全流域面积的81.4%。枢纽工程按500年一遇洪水标准设计，5000年一遇洪水标准校核。该枢纽是中原地区首次在大泄量的溢洪道上采用弯道布置。碧口水电站总装机容量30万千瓦，年发电量14.63亿千瓦·时，通过3条220千伏和2条110千伏输电线路送电陕西省、四川省、甘肃省，是联结西南和西北两大电网的枢纽，在电网中承担调峰和事故备用的作用。
碧口水电站建在甘肃文县白龙江，控制流域面积26000平方公 里。多年平均流量 275立方米/秒，设计洪水流量7630立方米/秒。总库容为5.21亿立方米，设计灌溉面积0.89万亩，装机三台，总容量30万千瓦。
主坝坝型为壤土心墙土石坝。最大坝高 101 米，坝顶长度297米，坝基岩石为干枚岩和凝灰岩。
综述
碧口水电站位于中国甘肃文县、嘉陵江支流白龙江上，距昭化公路里程约105km。壤土心墙土石混合坝，最大坝高101.8m，校核洪水位时水库总库容5.21亿立方米，装机容量30万kW，保证出力7.8万kW，多年平均发电量14.63亿kW.h。以发电为主，兼有防洪、灌溉、过木等效益。1969年5月开工，1976年3月第1台机组发电，1997年6月竣工。
坝址基岩为绢云母石英千枚岩和变质凝灰岩。河床宽120m，覆盖层一般厚25m，最厚34m。
流量
坝址以上流域面积2.6万平方公里，多年平均流量225立方米/s，年径流量86.72亿立方米，实测最大洪水流量3260立方米/s，调查历史最大洪水流量5810立方米/s，多年平均悬移质输沙量2460万t，多年平均含沙量2.64kg/立方米，实测最大含沙量227kg/立方米。工程按500年一遇洪水流量7630立方米/s设计，相应库水位703.3m；按5000年一遇洪水流量9950立方米/s校核，相应库水位708.8m；相应库容5.21亿立方米，水库正常蓄水位704立方米，相应库容4.5亿立方米；死水位685m，相应库容2.29亿立方米；调节库容2.21亿立方米；水库汛期限制水位695m，防洪库容1.91亿立方米。水库淹没耕地312平方公里，迁移人口2366人。
规模
碧口水电站位于甘肃省文县，是开发嘉陵江支流白龙江的一项以发电为主的综合利用水电工程。电站装机容量30万kW，保证出力7.8万kW，年发电量14.63亿kWh。水库建成后，可引水灌溉下游农田8860亩；嘉陵江的航运条件也得到相应的改善。碧口水电站坝址以上流域面积26000平方公里, 多年平均年径流量90亿立方米。水库总容量5.21亿立方米，调节库容2.21亿立方米。电站设计水头73m，最大水头86.2m，最小水头57.5m。
壤土心墙土石混合坝
由于库容小、泄洪量大、透水基础深及地质条件差等条件，枢纽布 置比较复杂。采用壤土心墙土石混合坝，最大坝高101.8m，坝体填筑总量397.8万立方米。坝基为绢英千枚岩和变质凝灰岩，上覆盖25～34m深的卵砾石层。坝体设有宽1.3m、深41m及宽0.8m、最大深度68.5m两道混凝土防渗墙。泄洪建筑物有岸边开敞式溢洪道及右、左岸泄洪隧洞和左岸排砂洞。木材过坝设施设于右岸，长420m，年过坝量50万立方米，现已停止使用。0左岸设引水式岸边地面厂房，引水隧洞洞径10.5m，调压井是与快速闸门井相结合的地下阻抗式长方形钢筋混凝土竖井，最大蓄水容积为30000立方米。厂房安装3台单机容量10万kW发电机组。
定向爆破截流
碧口水电站工程根据地形特点，采用围堰一次断流，导流洞导流，并利用左岸山高坡陡的有利条件，成功地使用了定向爆破截流。在调压井开挖中，用赤子投影法计算、分析围岩稳定，自上而下分段开挖、分段衬砌、减少井壁暴露时间与范围，对局部不稳定岩体，采用锚喷支护等方法。在坝体填筑施工中，采用心墙土料与反滤料平起填筑的方法，实现了挖、运、填、压联合机械化作业，最大年填筑量达166．6万立方米。坝壳填石采用薄层填筑，振动碾压，堆石体容重达2.26吨/ 立方米。工程由西北勘测设计院设计，集团公司中国水电五局施工。1969年开工，1976年3月第一台机组发电，1977年竣工。
枢纽主要由拦河坝、泄洪隧洞、排沙洞、过木道，灌溉引水隧洞及发电厂房等组成。
拦河坝为壤土心墙土石混合坝，坝顶长297.36m，宽8m。坝顶上设置"L"形钢筋混凝土防浪墙。心墙由重、中粉质壤土与粉质黏土填筑；坝壳由砂石砾石填筑；心墙与坝壳之间，上下游两侧均设置反滤层。坝基河床砂砾石冲积层采用1.3m厚的防渗墙，最大墙深41m，顶部插入壤土心墙，底部嵌入基岩。防渗墙下基岩透水性较大的局部地段，采用孔距为4m的单排帷幕灌浆。为了补救大坝填筑质量不好产生的隐患，在653m高程以下，坝轴线下游12m处又增设了一道厚0.8m的防渗墙，最大墙深68.5m。
泄洪建筑包括右岸溢洪道和左、右岸泄洪洞。溢洪道为岸边 单孔开敞式，最大泄量2310立方米/s，孔口尺寸宽15m，高16m，堰顶高程691m。泄水槽长288.601m，宽15m，由纵坡0.01的缓坡弯道段和纵坡0.355的陡坡段组成。下游采用挑流消能，单宽流量145立方米/(s)，最大流速39m/s。溢洪道全长392.84m。
右岸泄洪洞由导流洞改建而成，由进水塔、斜井段、反弧段、缓平段和消能挑流鼻坎组成，全长602.741m。上游段为改建的龙抬头式，断面尺寸10.0m×11.5m；下游缓平段是与导流洞的结合段，断面尺寸13.0m×11.5m，水流为明流；最大平均流速35.7m/s；出口为倾斜式扩散扭曲斜鼻坎，由原导流洞水平段改建而成。最大泄洪流量2290立方米/s。
左岸泄洪洞全长856.671m，由进水塔、有压段、无压段和消能挑流鼻坎组成。有压段为圆形断面，洞径10.5m；无压段为城门形，断面尺寸10m×12m。最大泄洪流量1710立方米/s，最大流速34m/s。
排沙洞进口紧靠电站进水口左侧。进水口底板高程636.152m，比电站进水口底板低25m。全长685m，由进口段、检修闸门井、有压段，工作闸门室，明流段和消能挑流鼻坎组成。弧形工作闸门尺寸4.0m×3.15m，工作水头70m。有压段为圆形断面，洞径4.4m；明流段的前部为城门形，断面尺寸5.0m×4.8m，后部为渠槽式。最大泄洪量300立方米/s。排沙洞对排除进水口前泥沙和密度流排沙效果均很明显。据1979～1984年的实测资料，年平均排沙比为30%～40%，最大达64%。
灌溉引水管的进水口置于溢洪道引渠入口底板之下，底部高程682.6m，管道全长1400m，管径0.8m，引水流量1立方米/s，灌溉面积590公顷。
过木道采用纵向原木联合战略运输机，布置在大坝右端。首部建筑物坐落在坝体上游坡面上，过坝顶经下游坝面沿右岸山坡入河，出口处距电站尾水渠末端约100m。3条联合运输机并列呈直线布置，中心距6m，各长420.2m。每条由上游2台沉浮式、坝顶1台转动固定式和下游1台固定式传动装置，通过链条滚轮联动，设计年过木能力为50万立方米。但现已停用。
左岸发电引水建筑物包括进水口、引水隧洞、调压井和压力管道。进水口为岸塔式，底板高程661m，由拦污栅段、检修闸门井及其连通段组成。拦污栅分6孔，过栅后合而为一。引水隧洞全长444.2m，由渐变段、主洞、叉管和支洞组成。主洞长356.1m，洞径10.5m，最大引水流量480立方米/s，最大流速5.6m/s。调压井开挖尺寸长46.7m，宽12m，高79.25m，是和快速闸门井相结合的地下阻抗式钢筋混凝土建筑物。对应3条引水支洞，从调压井引出3条压力管道，洞径6m，钢筋混凝土衬砌。
地面厂房位于坝后左岸，主厂房长83m、宽20m，高46.82m，内装3台单机容量10万kW的水轮发电机组。水轮机为HL702-LJ-410型，转轮直径4.1m，额定转速150r/min。设计水头73m，最大水头86.2m，最小水头57.5m，单机最大引用流量160立方米/s。发电机为Ts854/210-40悬式空冷型，额定电压13.8kV。220kV和110kV开关站设在下游尾水渠右岸台地上，副厂房在主厂房右侧。
碧口水电站主体工程量：土石方明挖342万立方米，石方洞挖47.62万立方米，土石方填筑440万立方米，混凝土浇筑54.1万立方米，金属结构安装9515t。最高年填筑强度150万立方米，填筑工期5年。
采用隧洞导流。土石坝施工时用振动碾碾压。地下洞室软弱围岩使用喷锚支护。
左岸泄洪隧洞施工时发生冒顶性大塌方，地面形成漏斗，塌方高度一般为60m，最大高度100m，塌方体积达4万立方米。处理措施包括：塌方体固结灌浆；边墙和顶拱开挖及时衬砌；核心岩体开挖后对底板进行衬砌；回填灌浆和围岩固结灌浆。总计耗用水泥2000t，钢材500t，钢筋混凝土近1000立方米，断续历时达5～6年之久。