宝泉抽水蓄能电站：高效能源利用的典范

宝泉抽水蓄能站位于河南省辉县市薄壁镇大王庙以上2.5km的峪河上，距辉县市区约35km。工程主要由上水库、下水库、输水系统、地下厂房洞群和开关站等组成，属日调节纯抽水蓄能电站。电站安装4台单机容量为300MW立轴单级混流可逆式水轮发电机组，总装机容量1200MW;年发电量20.10×108kW·h，年抽水耗电量26.42×108kW·h，综合效率0.76。电站以500kV两回出线接入河南省电网，在电网中主要担任调峰、填谷任务，同时还兼有事故备用、调频、调相等功能。宝泉抽水蓄能电站处于国家电网中心，是西电东送、南北互供、全国联网的关键支撑点，对确保电网安全促进全国联网具有深远战略意义。

上水库建在东沟宝泉村上游，流域面积6km2，多年平均径流量113×104m3，由主坝、副坝、排水洞及进/出水口等建筑物组成，主坝为混凝土面板堆石坝、副坝为砌石混凝土重力坝，库盆主要利用东沟开挖规整而成，库盆表面面积约33×104m2，总库容为827×104m3，正常蓄水位789.6m，相应库容758.2×104m3;采用200年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核，设计洪水位790.43m，校核洪水位790.57m，死水位758m。上水库工程地质条件相对较差，覆盖层较厚，库盆坝基与两岸岸坡主要是泥质灰岩及石英砂岩风化层，岩性相对较弱，并有断裂带通过，存在弱至中等透水，库岸主要是页岩、砂岩与灰岩互层，软硬相间，断层节理发育，加之风化卸荷作用影响，库岸高边坡稳定性较差。由于上库存在库岸高边坡稳定和库盆比较严重的渗漏问题，其库盆防渗采取库底黏土铺盖加库岸沥青混凝土防渗处理方案，如图1-7所示。

图1-7　宝泉抽水蓄能电站上水库实景图

输水系统按两洞四机布置，两洞中心距41.35m，引水隧洞全长2876.9m，其中1#上斜井长430.706m，2#上斜井长423.366m，斜井倾角50°，斜井开挖直径为7.5m～8.9m，如图1-8所示。

上平段轴向为NE15°，开挖洞径8.1m，1#线长22.7m，2#线长56m，采用配筋钢纤维混凝土衬砌。上斜井段洞向为NE55°，倾角50°，长为456m(1#)和451m(2#)，开挖洞径7.5m～8.9m。上斜井段的上弯段地层岩性为寒武系稳定性差的Ⅲ类围岩。上斜井的下弯段地层岩性为太古界登封群花岗片麻岩，为基本稳定至稳定性好的Ⅱ～Ⅰ类围岩。中平段洞向为NE55°，长为297.8m(1#)和301.7m(2#)，开挖洞径7.5m。下斜井段洞向为NE55°，倾角50°，长356m，开挖洞径7.5m。下平段长为85m～88.6m，岔管段及高压支管长为127.8m～150.4m，开挖洞径7.9m～5.1m。(www.xing528.com)

地下厂房布置在上下库之间的山体内，由主厂房、副厂房、安装间、主变室、尾水闸门室等洞室群组成，主厂房开挖尺寸(长×宽×高)143.5m×22m×47.3m，内布置4台单机容量300MW立轴单级可逆式水泵水轮发电电动机组，机组额定工作水头为503m，水头在569.2m～493m范围内变化，额定流量69.7m3/s。如图1-9所示。

图1-8　宝泉抽水蓄能电站输水系统布置图

图1-9　宝泉抽水蓄能电站地下厂房实景图

下水库建在峪河上，利用原水库加高加固而成，总库容为6750×104m3。大坝为浆砌石重力坝，由左岸非溢流坝段、溢流坝段、右岸非溢流坝段组成，改造后坝高107m。