图库鲁伊水电站

20世纪80年代初世界第四大水电站

图库鲁伊水电站位于巴西北部托坎廷斯河上，距贝伦市320km。大坝为土坝，最大坝高98m。水库总库容458亿立方米。电站总装机容量796万kW，第一期装机400万kW。工程以发电为主，兼有航运、渔业、灌溉等多种综合效益。工程于1974年开始施工准备，1975年 11月主体工程开工，1984年第一台机组发电，1988年底完成装机424万kW，待上游建库提高径流调节能力和巴西北部用电量需求增长后，再扩大容量至837万kW。

图库鲁伊水电站

20 世纪80年代初世界第四大水电站，巴西的第二大水电站。位于巴西北部的亚马孙地区、托坎廷斯(Tocantins)河下游，距港口贝伦(Belem)市320km。一期装机424.5万kW，年发电量228亿kW·h；二期扩建412.5万kW，共达837万kW，年发电量324亿kW·h，是巴西第二大水电站。电站为开发当地丰富的铁矿和铝矾土等资源供电，是巴西经济重心向北转移的一项重大工程。

托坎廷斯河长2500km，与亚马孙河干流在同一地区注入大西洋。流域处于赤道附近的热带雨林区，平均年降水量1500mm～2000mm。

水文地理

图库鲁伊水电站坝址以上集水面积为75.8万平方公里，多年平均年径流量3470亿立方米，多年平均流量11000立方米/秒，实测最大流量68400立方米/秒。设计洪水流量100000立方米/秒。水库正常蓄水位72m，总库容458亿立方米。死水位58m，调节库容254亿立方米，库容系数0.07，可进行季调节。水库面积2430平方公里，回水200km，库区内有大面积森林，仅有居民1.8万人。共迁移15000人,淹没2160 平方公里热带雨林区。

坝址处河槽表面覆盖一层冲积土，下面是图库鲁伊地层的灰玄土变质沉积岩和变质岩，右岸覆盖有厚40m左右的冲积土，右坝尖覆盖砂岩、粘土岩和砾岩，其下为千枚岩，中间夹有一层石英岩。左岸表面覆盖一层5m厚的粘土，下面是灰玄土变质沉积岩和变质玄武岩。

电站枢纽

工程主要建筑物包括土坝、溢洪道、厂房、通航建筑物等。

图库鲁伊溢洪道的规模是世界上最大的，其泄洪能力为10万立方米/秒。溢洪道采用开敞式，总长580m，最大坝高86m，堰顶高程52m，采用连续式鼻坎挑流消能，鼻坎高程30m，戽底高程24.682m，反弧半径35m。溢洪道上设23孔泄洪孔，每孔装有一扇宽20m、高21m的弧形闸门，闸门圆弧半径为20m，支铰高程59m，采用液压机构启闭。启闭速度0.3m/min。每孔最大泄流量4250立方米/秒。

进水口建筑物长366m，高75m，包括12个混凝土坝块，混凝土量为141万立方米。进水口闸门是定轮平板闸门，宽10m，长13.8m；在上游侧设止水。每个进水口有一根压力输水钢管，直径10.4m，长67.124m。

电站分两期施工，第一期厂房长336m，最大高度34.39m，厂房内安装有单机容量为33万kW的机组12台。水轮机为混流式，转轮直径8.1m，额定转速81.8r/min，在额定水头60.8m时出力31.6万kW，流量576立方米/秒；在最大水头67.6m时出力33.3万kW，流量599立方米/秒；最小水头51.4m时出力25万kW。发电机为伞式立轴型，额定容量350MVA，功率因数0.95，频率60Hz，额定电压13.8kV，额定电流15700A，转动惯量133000tm。每台发电机配一台三相变压器，容量350MVA，升压至500kV。厂房内还安装有2台2万kW的厂用机组，总共装机400万kW。第二期厂房将再装12台机组，每台33万kW，共装机396万kW。通航建筑物由两级船闸及中间运河组成，第一级船闸位于坝址处，中间经过6km长，140m宽的运河，到达第二级船闸，然后通向托坎廷斯河。船闸总水头71m，每级提升高度35.5m，闸室宽33m，长220m，可通过4000t的船只，一次过闸最大货运量32000t，年通过能力为2.2亿t。

电站建设

电站一期工程量：土石方开挖2740万立方米，土石方填筑7600万立方米，混凝土浇筑600万立方米。一期工程于1974年开始施工准备，1975年11月主体工程开工，1984年第1台机组发电，1989年一期工程完建，总工期14年。二期扩建工程于1999年开工，土石方开挖860万立方米，混凝土浇筑140万立方米，首台机组将于2002年投入运行。

电站以5条500kV输电线路向巴西三大铝厂、世界最大的卡腊恰斯铁矿以及新兴的贝伦市输送电力，对于开发巴西的北部经济有很大作用

图库鲁伊的施工导流分三期进行：第一期围堰从左岸进占，将主河槽左半部围护起来并修筑导流建筑物，留下主河槽右半部和右河槽进行导流；第二期，围堰向右延伸向小岛连接，仅留下右河槽导流，在基坑施工的同时，右岸岸上部分的土坝也同时进行施工；最后第三期将右河槽堵住，一期围堰炸开，河水由溢洪道下的导流底孔通过。设导流底孔40孔，每孔断面宽6.5m，高13m，每孔最大流量为1400立方米/秒。

各期围堰均为土石围堰，其断面基本相似。第三期上游围堰的堰顶高程为37m，顶宽18m，最大高度47m，上游面水上部分边坡1∶2.1，水下部分1∶2.5，下游面均为1∶1.3。堰体中心区域的材料为粘土质的砂砾土，上游坝壳为粘土，下游坝壳为粒径较大的堆石，上游面土体与中心区域之间有一砂料反滤层。施工时堆石体每层堆厚1m左右，采用CA35光轮振动碾碾压4遍，或用CA25碾碾压6遍；反滤层每层堆厚0.4m，采用CA25D或CA25PD羊足碾碾压，中心区域堆厚一般0.4m，采用CA25D碾碾压4遍。

土石方施工中使用了4台Hol Land Loader大型联合装载机，32台PW772型底卸车、铲运机等施工机械。从拌和楼到塔机之间的运输采用3立方米和6立方米的开敞式翻斗运输车。混凝土入仓主要采用7台TN1120型和4台TN710塔式起重机，混凝土和土石方的最高月、日强度为：混凝土22.37万立方米/月，1.1万立方米/d；石方填筑89.67万立方米/月，5.78万立方米/d；土方填筑157.3万立方米/月，7.16万立方米/d；石方开挖55万立方米/月，2.8万立方米/d。

整个工程的工程量为：土方填筑4530万立方米，石方填筑1900万立方米，土方开挖3480万立方米，石方开挖2120万立方米，混凝土浇筑量560万立方米。施工期高峰人数为21408人(1981年5月)。

砂石系统可分为天然砂和砾石系统以及人工破碎骨料系统。前者生产土石坝反滤层的天然砂，后者生产混凝土的粗骨料。人工砂不用于混凝土，仅供土石坝的反滤层用。

天然砂和砾石系统生产能力为860t/h，其中混凝土用的砂子430t/h，土石坝用的砂子344t/h，砾石86t/h。系统分采砂、筛分和水力分级3道工序。

人工破碎系统按3条独立的生产线布置，其中2条线的半成品生产能力各为900t/h，另一条为760t/h，成品的总生产能力为1676t/h。

拌和楼共设4座，设有风冷设施，楼最顶层设有筛子，对骨料进行最后分级，4座拌和楼总共生产混凝土4131492立方米，平均每小时109.84立方米。

环境问题

图库鲁伊水库面积2430平方公里，是目前世界上建在热带雨林地区的最大水库，其对环境的影响应认真研究。

首先，水库淹没2000多平方公里的热带雨林，被淹没的大量植物在水中腐烂，将使水质受到严重损害，减少了水中有效氧含量，影响水生生物。

浮出水面的朽木和水中的营养物质可使水草繁殖，从而妨碍航运；旅游和损坏电站的水力机械。

如能有选择地砍伐淹没区的树木，上述影响就可减至最小或甚至于完全避免，并还可获得相当可观的经济效益，因为被淹没的林木中有达2000万立方米优质而有商业价值的木材。为此，图库鲁伊计划砍伐67000公顷的林地。但由于砍伐工程交给了一个对砍伐作业经验欠缺的公司执行，花了4年时间，只砍伐31000公顷。到1984年9月6日，图库鲁伊水库关闸蓄水，许多树木仍然留在库区。

另一方面，水库为水草创造了理想环境。水库水草繁殖将使水库失去部分有效库容，阻碍水流及增加水的蒸发损失。水草的分解会形成恶臭水域，并由于减弱了氧与光的扩散，将使渔业减产，而最严重的后果还在于为钉螺、蚊子等传病媒介提供了繁殖场所。

水库蓄水后，陆生动物区系将失去其部分栖息地，被迫迁移他处，被迫迁栖的动物在异地因缺少给养或不适宜环境而大部分死亡。当然，水库形成后，可以增加水生动物和水库鸟类的数量。

鱼类种群及其品种将因动水变死水而大受影响，此外，图库鲁伊坝将阻碍鱼类洄游，影响下游500km河上的捕鱼业。

第三是社会影响。尽管建坝可以改善库外人民的生活，但对水库区居民可能产生许多不利的影响。另外，还将淹没一段40km长横贯巴拉卡南保护区的公路。

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