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伊泰普水電站的電站建設

2023年03月06日 03:07:353

根據巴西和巴拉圭兩國政府在1997年初的決定,在原電站廠房的預留機坑擴建2臺機組,到2001年伊泰普電站由18臺變為20臺70萬kW水輪發電機組,全電站總裝機容量從1260萬kW增加到1400萬kW,可靠出力936萬kW,多年平均發電量900億kW?h,為當時世界單機容量最大機組,年發電量可達900億度。樞紐左岸屬巴西,右岸屬巴拉圭。主要建筑物自左壩頭起有左岸土壩,左岸堆石壩,導流明渠及其控制建筑物(混凝土重力壩及壩內泄水孔)、主壩、發電廠房、右岸翼壩(混凝土大頭壩)、溢流壩、右岸土壩等,樞紐全長7744m。發電廠房設在主壩和控制建筑物下游側,并在左岸堆石壩與導流明渠及其控制建筑物之間預留后期擴建新發電廠房位置。主壩為雙支墩大頭壩,最大壩高196m,長1064m,是世界最高的大頭壩。混凝土重力式溢流壩長390m,安裝14扇20m×20m弧形閘門,最大下泄流量62000立方米 /秒。發電廠房長968m,包括兩座裝配場。18臺機組中9臺周波60Hz,經500kV和765kV高壓線送電入左岸開關站,以三回765kV輸電線向巴西供電;另9臺周波50Hz升壓500kV后送入右岸開關站,其中一部分直接送巴拉圭,另一部分轉變為60Hz向巴西售電。主要工程量石方開挖3300萬立方米,圍堰填筑1000萬立方米,混凝土澆筑1100萬立方米。工程于1975年開工,1979年8月主壩混凝土澆筑,1983年中第一臺機組發電,1991年全部建成。 電站主壩長1064米,為混凝土雙支墩空心重力壩,混凝土量526萬立方米,最大壩高196米,是現在世界上同類型壩中最高的。主壩段設14個進水口,底檻高程175米。右岸翼壩呈弧線型,長986米,為單支墩大頭壩,最大壩高64.5米。左側導流控制壩段長170米,為重力壩,最大壩高162米。左岸堆石壩1984米,最大壩高70米。左岸土壩長2294米,最大壩高30米。包括岸邊溢洪道等建筑,整個樞紐的擋水前沿總長度達7760米。

發電廠廠房長968米、寬99米、高112米。廠房內安裝 18臺水輪發電機組,每臺機組中心間距34米。設兩個安裝間和兩個控制室。廠房中心線與壩軸線的距離為111.5米。

水輪機的轉輪直徑 8.647米,蝸殼進口直徑9.64米。轉輪重315噸。水輪機總重3300噸。設計水頭118.4米,額定流量645立方米/秒。機組額定出力71.5萬千瓦。最高水頭124米時,最大出力可達74萬千瓦,是世界上最大的機組,由西門子公司生產。

由于巴西和巴拉圭所用電力周波分別為60赫和50赫,因此各用9臺發電機。其轉速分別為每分鐘92.3轉和90.9轉,功率分別為73.7和82.36萬千伏安。功率因數分別為0.95和0.85。每臺發電機轉子重量分別為1564噸和1706噸,發電機總重量分別為3745噸和3520噸。每臺機組直接連接一組18/500千伏的變壓器,每組由3臺25萬千伏安的單相變壓器組成,另有2臺備用的單相變壓器。每臺變壓器重250噸。

伊泰普水電站距離巴拉圭首都亞松森300公里,距巴西用電中心圣保羅900公里,距里約熱內盧1200公里。巴拉圭一側采用 50赫230千伏高壓交流輸電線路。巴西一側建 3條60赫765千伏超高壓交流輸電線路,長889公里,將電能送至齊茹庫普列杜變電所,輸電容量 630萬千瓦。巴西一側還另建兩條 ±600千伏的直流輸電線路至圣保羅,分別長785和806公里,每條線路輸送功率為315萬千瓦。直流線路是將巴拉圭方面用不完的電量由50赫交流變為直流輸送到巴西,在圣保羅變電所再變為60赫的交流并降至 345千伏。全部直流設備由瑞典ASEA公司提供。 伊泰普水庫面積1350平方公里,其中43%在巴拉圭,57%在巴西。正常高水位220m時能蓄水290億立方米,淹沒面積與電力之比是0.107km/MW,涉及到的人口相關系數為3.64人/MW。大壩底部原河床水深一般為170m,水庫平均深度21m。

水庫周圍建立起的綠化區域用于環境保護。水庫兩岸綠化區域平均寬285m,包括100m寬的永久保護帶。保護帶占地約63376公頃。

水庫形成后出現66個小島,其中巴西一側有44個。總共設立了6個特區以保護生物多樣性的延續,特區面積32670公頃。

環境保護可行性研究:在伊泰普工程開工之前,就己提出了有關生態影響的可行性研究報告,并指出了可能存在的環境問題。為了查清其消極影響,找出克服的辦法,進行了認真的環境保護研究。隨后又進行了社會的、生物的和自然方面的細致調查,建立了詳盡的資料檔案,包括考古、森林、動物、水生環境(水質和魚類生態學),沉積作用、氣候和土地征用等。

社會環境方面的工作:建立了按年代和文化劃分的考古勘測點273個,包括遺址、藝術品、遺跡17萬多處。最古老的可追溯到公元前6100年。

在巴西共征用了6900份鄉村的財產和1600份城鎮的財產,涉及約4萬人,其中1324人遷到巴拉圭一側。而巴西人則移至巴拉那(86%),馬托格拉斯(8.89%),圣特卡尼亞等州。

為了滿足社會、經濟和文化方面的需求,在與環境保護相協調的原則下,建設了一些公共或私營的工程項目。這些項目可以是用于休息、娛樂、旅游、航運、城鄉工業儲水和供水、以及漁業的項目。

建立動植物保護區:通過對當地植物種類的詳細調查,提出了在島上,在保護帶和保護地重新造林的計劃。

1979年開始在巴西一側種植防護林,種了49種不同的樹種,約100萬棵。在巴拉圭沿岸,一般是保護原來的植物群。巴西正在實施營造28000公頃森林的計劃,擬種86種不同的當地樹種140萬棵。

伊泰普保護區包括巴拉圭的利穆和伊坦兩個生態保留地,面積分別為15.702、13.807公頃。還有巴西的貝拉維斯塔、圣埃倫娜和巴拉圭的塔蒂尤皮3個生態安全區,面積分別為1780、2254公頃和2269公頃。這些保護區己顯示出新生林的跡象,鞏固了恢復動物總數的成果。

巴拉圭對當地動物群的建檔工作很重視。在那里由于森林未被砍伐,保護了更多數量的動物。對野生動物進行試驗性捕捉,為將來的動物拯救工作打下了基礎。

伊泰普動物園的建立說明對頻危動物保護得很好。對其它野生動物的保護工作也是如此。

水環境研究:早在1972年就進行了水環境的研究。對沉積物進行定量檢測,有20個取樣站進行水質監測,測量60多個參數。由于非季節沉積物的研究受到影響,將每年的沉積物從27×10t調整到45×10t。考慮濃度和泄洪量的非線性關系及其它未知因素,估計淤積至197m大約需要340年。

蓄水后的捕撈表明,目前有174種魚類,其中83種生活在水庫里,64種生活在七瀑布下游,72種受到影響。為了減少大壩下游的不利影響,伊泰普當局完成了一項產卵渠道工程,通過回游訓練,可減少環境對魚類的影響,促進了大壩下游漁業生產的增加。產卵渠道與水產養殖站的工作相結合,促進了當地魚類天然和人工再生產的研究。1986年在伊泰普水庫開始圈養魚類,圈養技術引起學術機構的注意。對某些魚種的圈養己收到明顯效果。1987年開始救出卷入水輪機中的魚類,共救出近25000條。

局部氣候分析:在最初一個時期收集和分析了伊泰普水文站的監測數據,以便確定局部小氣候的標準、影響它們的因素,并檢測由于水庫形成產生的變化。氣候變化研究用于解釋得到的數據。在研究中考慮了水庫形成之前4年的數據,并與水庫形成后的年份進行了比較。據統計,在水庫周圍的縣內,溫度和空氣相對濕度都增加很少。在水庫滿蓄后記錄的1983年,記錄到的溫度顯著下降,這種下降穩定了幾個月。

土地保護:小流域的管理就是控制水資源的污染,淤積和綠化區域的惡化。根據政府和伊泰普水庫當局的協議,通過技術指導和采取實際步驟來預防、改進和防范。土地保護方案涉及面積35000公頃,使7300家土地擁有者受益,對高速和一般公路的鋪設都有好處。

衛生與健康計劃包括抵御病蟲感染和控制居民區疾病的流行,在水庫進行水質監測,并在學校重建了32口井,使7600多人受益。

支流的水對有毒物質的轉移和營養物質進入水庫十分重要。為保護堤岸,給1270戶家庭提供了120萬株種苗。為了避免河流和水庫本身的污染,在水庫周圍安裝了160套公共供水設施,蓄水以供水給農業機械。

2為0.44,調節性能良好。

壩址處在平均流量時河床寬400m,平均水深35m,河底高程為50m,底寬250m,洪水期河床寬度可達1000m。

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