1、焦电公司新建渠首及引水渠等小（2）型水电站工程项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月焦电公司新建渠首及引水渠等小（2）型水电站工程项目可行性研究报告建设单位：XX建筑工程有限公司建设地点：XX省XX市编制单位：XX工程咨询有限公司20XX年XX月177可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位：XX工程咨询有限公司资格等级： 级证书编号：（发证机关：中华人民共和国住房和城乡建设部制）编制人员： XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目 录1 项目概况11.1 地理位置11.2 工程建设原因及任务11.3工程建设内容21.4 2、勘测设计过程22 水文32.1 流域概况32.2设计年径流52.3洪水分析133 工程地质173.1 区域地质概况173.2 工程区地质条件及评价253.3引水渠及尾水渠工程地质条件及评价283.4 厂房基础岩土工程地质问题评价303.5天然建筑材料313.6结论424 工程任务与规模444.1 社会经济状况444.2 工程建设的必要性444.3工程任务和规模444.4供电范围及负荷预测454.5 电源开发及电力电量平蘅494.6 装机容量的确定575 工程总布置及主要建筑物595.1工程等别和标准595.2 设计依据615.3 渠首工程625.4 引水渠工程685.5 水电站工程765.6 3、主要建筑物设计计算826 水力机械896.1 机组机型的选择896.2 辅助机械设备布置936.3 厂房通风与采暖1006.4 设备布置1017 电气工程1047.1 接入电力系统方式1047.2电气主接线1047.3 主要电气设备选择1058 金属结构1088.1 概述1088.2.闸门及启闭机1088.3 闸门止水，门槽及轨道1098.4主要技术特性表1129 消 防1169.1 工程概况及其特征1169.2 工程消防设计11710 工程管理11810.1 机构设置11810.2 主要管理设施11910.3 工程建设期管理12010.4 工程运行期管理及维护12311 施工组织设计12914、1.1 工程概况12911.2 工程施工12911.3 施工导流及基坑排水工程14211.4前池工程施工14311.5压力钢管、镇（支）墩工程施工14311.6 厂房工程施工14411.7 施工管理14511.8 施工总进度14512 工程占地处理14712.1 工程占地实物指标14712.2 占地处理14713 环境保护设计14813.1 环境概况14813.2 环境影响预测评价14813.3环境保护措施15013.4环境监测与环境管理规划15113.5环境保护措施及环境监测投资估算15113.6综合评价及结论15214 水土保持工程设计15314.1 工程区概况15314.2 工程区水土流5、失及水土保持现状15314.3工程新增水土流失预测15414.4防治水土流失责任范围及防治目标15414.5水土保持措施15614.6方案实施进度15614.7水土保持投资估算15714.8方案实施保证措施15715 工程投资估算15915.1 编制依据15915.2 工程投资指标16115.3 资金筹措16116 经济评价18316.1概述18316.2财务评价18516.3国民经济评价18616.4综合评价1891 项目概况 1.1 地理位置XX县位于天山南部中段，塔里木盆地北缘，行政隶属于XXXX自治区阿克苏地区，处在阿克苏地区的东部。XX县东与（巴州地区）轮台县接壤，西连拜城县、新和县6、，南与沙雅县毗邻，北隔天山与（巴州地区）和静县相望。南北最长193km，东西最宽164km，总面积为15379km2，其中南部平原占总面积的53.8，北部山地占总面积的46.2。地理坐标：东经82348425，北纬40494238之间。XX河流域位于中天山南麓，东与迪那河毗邻，西与黑孜河接壤，南与塔里木盆地北缘相连，北与开都河以天山为界，地理坐标介于东经82408351，北纬41224238之间，流域总面积为5070km2，行政区划属XX县，水资源分区隶属天山南麓渭干河区（三级区）的XX河区（四级区）。XX水电站工程位于XX县XX乡北山牧场，地处XX河中游河段区， 与独-库公路隔河相望，距XX7、县城约110 km,地理位置为东经831342，北纬421252，电站引水口以上河长63.8km，集水面积1575km2，下游约53.0 km处有1956年设立的国家基本水文站兰干水文站。1.2 工程建设原因及任务XX水电站工程地处XX河中游河段区，该河段相对顺直，河面较窄，河底纵坡较陡，地面落差大，上游是XX河的主要径流形成区，具有丰富的水资源。该河段区域拥有丰富的草场、矿产资源，具有发展农牧业和工业的良好条件。解放以来，因受经济条件的约束，国家一直未能对该区域水利建设资金的投入，促成当地居民生活燃料困难，植被破坏逐年增加，水土流失严重，当地生态环境进一步恶化。随着国民经济发展的要求，该流域8、建设成为资源优化配置，产业结构合理的综合生产基地。基于以上原因，XX县xx有限责任公司决定自酬资金，新建XX水电站，以致保护当地脆弱的生态环境、提高人民生活水平、补充附近新旧工矿企业缺泛电能，达到生态效益、经济效益、社会效益三赢利的目的。1.3工程建设内容XX水电站工程建设内容主要包括水电站引水渠首、引水渠、强螺旋流排砂漏斗、压力前池、压力钢管、厂房、尾水渠及附属建筑物。1.4 勘测设计过程受XX县xx有限责任公司的委托，我院于20cc年9月对该工程（引水渠首、引水渠、强螺旋流排砂漏斗、压力前池、压力钢管、厂房、尾水渠）设置地点及其范围内的上下游河道进行了实地考察。 20cc年9月中旬我院正式9、展开了勘测设计工作。于11月初完成了该工程的测量、地质勘探等外业工作。在设计工程中，依据有关设计规范和现场的具体实际情况，各技术要点经我院相关的技术人员多次论证而确定，并一致认为本次设计方案技术考虑比较仔细、成熟，工程设计经济、合理，该工程可行性研究阶段设计于20vv年2月完成。2 水文2.1 流域概况 流域地理特征XX河流域位于中天山南麓，东与迪那河毗邻，西与黑孜河接壤，南与塔里木盆地北缘相连，北与开都河以天山为界，地理坐标介于东经82408351，北纬41224238之间，流域总面积为5070km2，行政区划属XX县，水资源分区隶属天山南麓渭干河区（三级区）的XX河区（四级区）。XX河发源10、于中天山支脉科克铁克山莫斯塔冰川，最上游是乌什开伯西河，从源头至库尔干河流呈西北东南走向。阿恰沟及大小龙池池水在库尔干汇入乌什开伯西河后始称XX河。从库尔干至库如力河流基本呈南北向；至库如力河流接纳东岸大支流科格纳克河后，转向南偏西，在库台克力克（阿艾）与西岸大支流卡尔塔西河交汇，连续两次转弯后南下经康村，穿过却勒塔格山，抵达兰干水文站。兰干以上集水区面积3118km2，河长122km。兰干水文站以下，河川径流受引水枢纽调控，水量大部分被引入总干渠进入灌区，灌溉乌恰、依西哈拉、牙哈、乌尊、比西巴克等乡及XX镇、良种场农田。仅在洪水期有部分余水主要通过XX河古河道、沿河道经喀兰古流向东南，消失于11、荒漠戈壁之中（河流水系分布见图），河流全长221.6km。XX河呈羽状水系，沿途除先后接纳乌什开伯西河，阿恰沟、科格纳克河、卡尔塔西河四大支流外，尚有众多规模不等的洪水沟汇入。按照河道发育程度、断面形态、地质条件，可将该河分三段：（1）上游河段：自源头至XX河与科格纳克河汇合口，全长64.8km。此河段，河道干流河面较窄，两岸多为基岩陡岸，河床凹凸不平，河床质粒径大小不均，相差悬殊，河底纵坡约41，河道多弯曲，不顺直，河面宽度不超过150m。（2）中游河段：自科格纳克河汇合口兰干水文站，全长56.8km。此河段较顺直，河谷宽阔，道干流河面较窄，河底纵坡约8，河道顺直，河槽宽度多在300500m12、之间。上中游是XX河的径流形成区，兰干水文站以上河长121.6km，集水面积为3118km2，集水区平均高程2375m,平均宽度23.3km，河网密度0.192km / km 2。XX河流域总的地形态势为北高南低，中部稍有隆起。流域以却勒塔格山为界，划分为山地和平原两大基本地貌单元,却勒塔格山以北为山区，以南为XX河冲积平原区，山区面积约2946km2，平原区面积约2124km2。 流域气象特征XX河流域地处中天山南麓，远离海洋，属于大陆性暖温带干旱气候。两大基本地貌单元的气候具有明显的差异。总体上讲，气候特征为：北部山区气候温凉，热量不足，空气湿度相对较大，降水相对充沛，无霜期较短；南部平原13、热量丰富，无霜期长，光照充足，降水稀少，空气干燥。与众多XX山区河流类似，XX河集水区系典型的山溪性内陆河流，远离海洋，主要通过西风急流南支峰区的作用，影响流域的降水。受地形的影响，降水与蒸发、气温等气候要素均呈垂直地带性分布。降水：自南向北、降水量逐渐递增。平原去多年降水量约为65.3mm，仅占XX河总降水量的12.2%，山区径流形成区多年降水量平均值339.3mm，占流域总降水量的87.8%，海拔3500m以上高山区是最大降水区域，雪线以上降水量最多可达460mm以上。降水时间分布极为不均，夏季（6-8月）占年降水总量的50%以上，山区可达67%，冬季（12-2月）只占年降水总量的8%以下14、，最少年份不足2%，春季（3-5月）、秋季（9-11月）两季接近，在15-30%之间。气温：XX河集水区气温分布南向北依次递减。根据兰干水文站气象资料，多年平均气温7.8，七月份温度最高，多年平均值25.7；一月份气温最低，多年平均值-7.8；历年极端最高气温达41.5（1956年7月25日）；历年极端最低气温-27.4（1955年1月3日）。水温：XX河的水温与气温同步变化。水温的垂向分布具有明显的垂直地带性分布规律。山区水温低，平原区水温较高。根据兰干站19572005年实测水温资料分析，河流水温年平均值为6.37.0；多年平均值为6.6；历年月平均最高水温22.9；年内各月水温变化情况大15、致为：12月至次年2月份水温最低，约为0.10.3，78月水温在14之上，是年内水温最高月份。蒸发：根据20mm蒸发皿观测结果，山区年水面蒸发量高山区约在600700mm，平原区达12001300mm。若折算为陆地蒸发量，高山区为250350mm，中底山区100200mm，平原区5570mm，分布规律与水面蒸发相反。XX河径流形成区陆面蒸发多年平均值219.8 mm，径流散失区发多年平均值65.3 mm。风速、风向：多年年平均风速2.4m/s，最大风速为22m/s。大风一般从3月份开始，年大风日数在2-41天，多年平均年大风日数17天，其中大风天气主要发生在5-7月份，三个月的大风日数约占全年16、大风日数的56.8%。风向多为N,NW及NNW。2.2设计年径流年径流系列生成依据及成果拟在XX河上游兴建的XX水电站装机容量为0.64万kw,地理位置为东经831342，北纬421252，电站引水口以上河长63.8km，集水面积1575km2，占兰干水文站集水面积3118km2的50.13%。该处无水文观测资料，但其下游53.0 km处有国家基本水文站兰干水文站，该水文站自1956年建站以来，观测至今，有50年完整的流量实测资料,作为XX水电站水文分析的参证站。XX年径流量计算方法采用与兰干水文站集水面积比例推算。其径流量计算成果见下表。XX水电站场址年径流量计算成果表 单位:108m3年份17、兰干站年径流量XX水电站场址年径流量年份兰干站年径流量XX水电站场址年径流量1957年2.1741.0898 1982年4.3202.1656 1958年4.4572.2343 1983年3.7801.8949 1959年4.8492.4308 1984年2.9701.4889 1960年3.7441.8769 1985年2.9801.4939 1961年3.0161.5119 1986年2.0201.0126 1962年2.9531.4803 1987年4.6702.3411 1963年4.1052.0578 1988年4.3802.1957 1964年3.9701.9902 1989年4.18、5632.2874 1965年3.2251.6167 1990年4.3482.1797 1966年2.8851.4463 1991年4.5092.2604 1967年2.5621.2843 1992年4.3002.1556 1968年2.671.3385 1993年3.9541.9821 1969年2.9941.5009 1994年4.6112.3115 1970年3.0081.5079 1995年3.1561.5821 1971年3.4341.7215 1996年6.7913.4043 1972年3.9001.9551 1997年3.6941.8518 1973年2.6621.3345 1919、98年4.7032.3576 1974年2.9561.4818 1999年5.0192.5160 1975年3.1061.5570 2000年4.4932.2523 1976年3.826 1.9177 2001年4.9822.4975 1977年2.394 1.2000 2002年7.6053.8124 1978年3.130 1.5690 2003年3.8121.9110 1979年2.809 1.4081 2004年3.6791.8443 1980年3.2601.6342 2005年4.390 2.2007 1981年3.1901.5991 共计49年年径径流量系列代表性、一致性分析XX水电20、站场址以上河段现状无水利工程设施，人为因素影响很小，资料系列具有较好的一致性。1.不同长度径流系列统计参数分析根据矩法估算，对XX水电站场址年径流量按不同长度系列进行统计参数相对误差分析，结果见表。 不同长度年径流量统计参数及相对误差对照表 序号起讫年份统计年数统计参数计算值误差(%)均值(108m3)Cv均值Cv12005-200152.45320.32729.6116.4022005-200062.41970.29927.846.2432005-199972.43350.27228.57-3.4242005-199882.42400.25328.07-10.1552005-199792.321、6040.25624.71-9.0362005-1996102.46480.26730.23-5.0572005-1995112.38450.28525.991.2282005-1994122.37850.27225.67-3.1992005-1993132.34800.26824.06-4.64102005-1992142.33420.26023.33-7.51112005-1991152.32930.25123.07-10.64122005-1990162.32000.24422.57-13.13132005-1989172.31800.23722.47-15.81142005-1988122、82.31120.23122.11-17.97152005-1987192.31280.22422.20-20.32162005-1986202.24780.25918.76-7.89172005-1985212.21190.26716.87-5.01182005-1984222.17900.27415.13-2.59192005-1983232.16670.27014.48-3.80 不同长度年径流量统计参数及相对误差对照表 (续)表序号起讫年份统计年数统计参数计算值误差(%)均值(108m3)Cv均值Cv202005-1982242.16660.26514.47-5.91212005-1923、81252.14390.26713.27-5.03222005-1980262.12430.26812.24-4.61232005-1979272.09780.27410.84-2.44242005-1978282.07890.2769.84-1.89252005-1977292.04860.2868.261.68262005-1976302.04420.2828.030.22272005-1975312.02850.2827.190.47282005-1974322.01140.2846.291.14292005-1973331.99090.2895.212.75302005-197234124、.98990.2855.151.24312005-1971351.98220.2824.750.46322005-1970361.96900.2834.050.70332005-1969371.95640.2843.380.91342005-1968381.94010.2872.522.04352005-1967391.92330.2911.633.41362005-1966401.91140.2911.003.67372005-1965411.90420.2900.623.11382005-1964421.90620.2860.731.76392005-1963431.90980.2820.25、910.45402005-1962441.90000.2830.400.52412005-1961451.89140.282-0.060.42422005-1960461.89110.279-0.07-0.69432005-1959471.90250.2780.53-1.26442005-1958481.90950.2750.88-2.28452005-1957491.89270.2810.000.00由此可见，该站系列长度达49年，系列统计参数已经基本稳定，与长系列比较多年平均径流量值相对误差小于1%,Cv值稳定在3.7%以内。2.模比系数累积平均曲线分析绘制XX水电站场址年径流模比系数累积26、曲线图可见，累积曲线随时间的增长，变幅越来越小，当系列长度达35年以上时，模比系数累积曲线稳定趋近1，系列均值具有较好的收敛性。3.差积曲线分析从XX水电站场址年径流量模比系数差积曲线图分析，年径流量大致包含了3个较完整的周期过程，其中1957年1964年，丰、枯水年群交替出现，1965年1986年为枯水年，期间个别年份为偏丰水年,1987年2005年为丰水年，期间个别年份为偏枯水年。从中可见，该系列包含了年径流丰、平、枯水变化过程。综合上述，XX水电站场址年径流过程已包括了丰、平、枯过程, 随系列长度增加, 系列统计参数逐趋稳定。所以本次分析XX水电站场址49年的连续年径流系列资料具有较好的27、代表性, 可以保证计算精度。设计年径流量计算XX电站场址年径流量系列统计参数采用矩法估算，经皮-型径流频率曲线适线后确定。计算选用公式式中：W-多年平均年径流量（108m3）； Cv-离差系数； Ki-模比系数； P-频率（%）； n-项数； m-年径流按大小次序排列的序号。其计算结果见表和图。XX水电站设计年径流量频率计算成果表 单位:108m3参数计算方法均值CvCs/Cv各 频 率 设 计 值 XpP=5%P=10%P=25%P=50%P=75%P=90%P=95%适线法1.8930.323.503.0422.7052.2181.7821.4481.2251.122设计年径流量年内分配X28、X河径流主要由夏、秋季降水及季节融雪水组成，故XX年径流量年内分配极不均匀，水量集中在5-9月；49年平均值中，最大月平均流量出现在七月，占年径流量的21.6%，连续最大四个月（5-8月）占年径流量的69.9%，最小月平均流量出现在二月，占年径流量的1.6%，最大月平均流量与最小月平均流量倍比13.4；连续最小三个月（12-2月）占年径流量的6.3%，若按日历年四季分配，春季（3-5月）径流量占年量的18.2%，夏季（6-8月）径流量占年量的58.3%，秋季（9-11月）径流量占年量的17.2%，冬季（12-2月）径流量占年量的6.3%，多年平均径流量及各种保证率设计年径流量月、年分配表见下列29、。XX水电站引水渠首多年平均径流量年内分配成果表水量单位: 108m3月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月水量0.0333 0.0306 0.0371 0.0878 0.2191 0.3556 0.4084 0.3403 0.1774 0.0910 0.0568 0.0556 占年1.8 1.6 2.0 4.6 11.6 18.8 21.6 18.0 9.4 4.8 3.0 2.9 时段四季水量连续最大四个月连续最小三个月全 年春 季(3-5月)夏 季（6-8月)秋 季（9-11月）冬 季（12-2月）5月-8月1月-3月水量0.3440 1.1042 0.3251 0.30、1195 1.3233 0.1011 1.8929占年18.2 58.3 17.2 6.3 69.9 5.3 100XX水电站引水渠首年径流年内各月分配 流量单位：m3/s 月、年水量单位：108m3频率项目1月2月3月4月5月6月 P=10% (1999年)设计年流量3.48 2.52 3.08 10.79 12.8 12.8 水量0.0931 0.0676 0.0798 0.2890 0.3306 0.3306 占年（%）1.0 2.4 1.7 2.0 7.3 8.4 项目7月8月9月10月11月12月设计年流量37.1 37.4 19.7 8.31 5.61 4.73 水量0.9938 31、1.0021 0.5094 0.2225 0.1455 0.1266 占年（%）20.2 25.2 25.4 12.9 5.6 3.7 频率项目1月2月3月4月5月6月 P=50% (1994年)设计年流量1.87 2.19 2.04 2.41 6.84 23.85 水量0.05020.05290.05470.06250.18330.6181占年（%）2.02.12.22.57.425.0项目7月8月9月10月11月12月设计年流量22.0 13.6 10.4 3.62 2.48 2.40 水量0.58970.36520.26860.09710.06440.0644占年（%）23.914.8132、0.93.92.62.6频率项目1月2月3月4月5月6月P=90% (1973年)设计年流量1.82 2.04 1.97 5.49 7.49 13.0 水量0.04880.04930.05270.14230.20070.3363占年（%）2.72.82.98.011.218.8项目7月8月9月10月11月12月设计年流量12.2 11.9 5.10 2.78 2.08 1.91 水量0.32750.31870.13210.07450.05390.0512占年（%）18.317.87.44.23.02.92.3洪水分析1.长短系列统计参数对比分析根据矩法估算，对XX水电站场址洪水按不同长度系列进33、行统计参数相对误差分析，结果见表。 洪水统计参数及相对误差对照表 序号起讫年份统计年数统计参数计算值误差(%)均值(108m3)Cv均值Cv12005-200151510.583.09-38.5922005-200061520.524.03-45.5232005-199971670.4914.25-48.3342005-199881690.4515.87-52.6452005-199791700.4216.03-55.7662005-1996101720.3917.66-58.6172005-1995111680.3914.64-58.6682005-1994121750.3920.03-5834、.9592005-1993131760.3720.37-60.79102005-1992141750.3619.61-62.01112005-1991151830.3724.88-60.96122005-1990161770.3920.82-58.54132005-1989171760.3820.49-59.73142005-1988181740.3819.06-60.10152005-1987191720.3817.38-60.12162005-1986201690.3815.91-60.25172005-1985211650.4012.55-57.58182005-1984221600.435、39.38-55.07192005-1983231550.456.19-52.32202005-1982241520.464.01-51.17212005-1981251500.462.84-51.29 洪水统计参数及相对误差对照表 (续)表序号起讫年份统计年数统计参数计算值误差(%)均值(108m3)Cv均值Cv222005-1980261480.471.02-50.47232005-1979271460.47-0.32-50.23242005-1978281440.47-1.29-50.37252005-1977291410.49-3.65-48.19262005-1976301390.436、9-4.79-48.03272005-1975311370.50-6.43-46.99282005-1974321350.51-7.52-46.77292005-1973331330.52-9.04-45.80302005-1972341330.51-9.09-46.60312005-1971351310.51-10.34-45.94322005-1970361320.50-9.61-46.91332005-1969371310.51-10.61-46.59342005-1968381350.53-7.38-44.34352005-1967391340.54-8.67-43.53362005-37、1966401330.54-9.35-43.62372005-1965411310.54-10.36-43.20382005-1964421320.53-9.95-44.06392005-1963431300.54-11.00-43.50402005-1962441330.54-9.03-43.32412005-1961451320.54-9.84-43.11422005-1960461300.55-10.88-42.49432005-1959471290.55-11.42-42.61442005-1958481470.950.600.36452005-1957491460.950.000.038、0由此可见，该站时段洪峰流量均值基本稳定， Cv值不稳定。2.模比系数累积曲线分析绘制XX水电站场址洪峰流量模比系数累积曲线可见，洪峰流量模比系数累积值无明显收敛趋势。3. 模比系数差积曲线分析从XX水电站场址洪峰模比系数差积曲线分析，年最大洪峰流量包含了两大洪水多发年群及一个较长的小洪水年群。综合上述分析，时段洪峰流量系列较好，系列代表性随时间的增加而有所提高。系列包含了小洪水年群，在对特大值进行处理后，亦可反映年最大洪峰流量系列的统计分布规律。XX水电站设设计洪水频率计算成果表 单位: m3/s参数计算方法均值CvCs/Cv各 频 率 设 计 值 Xpp=1%p=2%p=3.3%p=5%p39、=10%适线法1800.552.7275104524093733123 工程地质3.1 区域地质概况 地形地貌测区位于塔里木地台北部边缘，XX河上游河谷。地貌形态的形成，主要受地质构造的控制，从构造和地貌形态的表现，与塔里木地台的主体有所不同，属塔里木地台边缘地貌上特殊的地区之一。哈雷克套山脉与哈雷克套复背斜形影相映，前山带的单斜山带与单斜构造带相符，单斜山带南部的丘陵带与第三系构成的第一、二排近东西向直线褶皱带相随，却勒塔格山与却勒塔格复背斜想一致。本区地貌形成过程是以第三纪末开始的新构造运动的抬升作用及新期褶皱作用为主导，以自第四纪以来强烈的干燥剥蚀、冰川的雕刻、流水的侵蚀堆积、风的吹蚀等40、为改造应力，塑造成现今地形复杂、形态多样、又其荒漠半荒漠特征的地貌景观。根据地貌成因及形态类型分述如下： 剥蚀构造地形1、深切割的单斜低山：测区广泛分布。为中生界碎学屑岩构成的北单斜构造带。山体走向北东南西，与构造走向相似。海拔高程20002500m。基岩裸露，在流水的淘蚀和风的吹扬作用下，砾岩岩面常嵌有蜂窝状洞穴，洞穴呈圆状或似圆状，直径一般为几厘米到几十厘米。沟谷流向与岩层倾向几乎一致，有利于补给层间裂隙水，成为孔隙裂隙承压水分布区。2、深切割的背斜低山：分布于却勒塔格山一带，地质构造属第三系红色碎屑岩组成的第四纪褶皱形成的却勒塔格北斜，山体走向与构造线方向一致，基本属于构造形态一致的正地41、形，即背斜为山，向斜为谷。海拔高程19002200m，沟谷呈“V”型，在谷底或谷坡常有巨大的坍滑体、倒石堆及相互叠套的洪积扇。3、地形破碎的秃顶丘陵：分布与拜城盆地之北广大地区及XX西北。地质构造上为第三系组成的第一、二排北斜褶皱直线褶皱带，该带地形与构造形态基本相等。海拔高程16002400m。山脊连线凹凸不平。山顶形状变化复杂。基岩裸露，常见蜂窝状小洞，冲沟发育，谷底坡降多为千分之二十左右。该区强烈干旱，风化剥蚀剧烈，植物稀疏属荒漠劣地地形。4、有砾石顶盖的丘陵状高阶地：长条状分布于却勒塔格山北麓。由中更新统洪积砂卵砾石组成顶盖。其下为第三系地层，实为河流高阶地，因被后期剥蚀，已残缺不全。42、海拔高程12001400m。其表面比较平坦，向盆地倾斜，有卵石分布，箱形冲沟发育。 5、低山丘陵区河谷地貌：低山丘陵区河谷一般呈“”型两壁陡峭，谷底坡降13度，谷中堆积着巨大漂石（510m）、卵石、碎石，两岸残留有二三级基座阶地，三级阶地高于谷地20m；二级阶地宽510m，23m，底部为卵石、漂石、碎石，上部为细砂组成。台勒丘克河河谷，两壁耸立，发育两极阶地，河漫滩宽300m左右，为全新统亚砂土覆盖；二级阶地高3m左右，宽约200m，下部卵砾石，上部亚砂土；三级阶地高80100m，为基座阶地，其上部覆盖中更新统卵砾石层，谷地堆积砾石、卵砾石、卵石，两岸有基座阶地，高2030m，上部覆盖中更新统43、，呈半胶结的砂砾石层，厚23m。 剥蚀平原1、波状起伏的桌状平原：分布于测区南部一带，处于拜城复向斜东端翘起端，由上新统和下更新统地层组成。海拔高程14301669m。以约27/1000的坡降向南倾斜。地形呈波状起伏，其表面含砂卵砾石覆盖。强烈的剥削切割作用形成5070m的陡崖。2、坡度陡的剥蚀平原：分布于却勒塔格山南麓，上新统及下更新统基岩裸露，海拔高程12002042m，坡降30/1000或更缓，顺坡发育深0.30.5m、1.11.6m的小冲沟，地表常有厚0.30.5m的薄层第四系。 堆积平原1、垄岗状洪积平原：分布于却勒塔格山南麓及XX县北部山前地带。由中更新统含砂卵砾石组成。地面坡降444、0/1000左右。呈垅岗状，顺坡冲沟发育，宽35m，深23m或宽3050m，深715m，常有灰黑色或灰褐色荒漠漆皮，生长稀疏耐早植物。2、坡度陡的洪积平原：该区分布较广，却勒塔格山的山间洼地和南麓地区，由上更新统卵砾石层组成。地面坡降37/100040/1000左右。顺坡发育少量深度0.20.5m的小冲沟，夏季暴雨季节形成散流或片流。3、冲洪积平原：为XX河下游出山口后形成的巨大冲击洪积扇，由上更新统洪、冲积砂卵石组成。海拔高程12001520m，地面坡降约17/1000左右，地表有亚砂土覆盖，其表面仅生长稀疏的芦苇、红柳及耐盐碱植物。4、冲积平原：主要分布于XX河两岸一级阶地，由全新统亚砂土45、卵砾石组成。地面平坦，坡降10/1000左右。河道散布在冲积扇上，河谷坡降几乎与地表坡降相同，约10/1000。一级阶地前缘高于河床2.33m，阶地面宽度变化很大，右岸常为侵蚀岸，一级阶地不发育，阶地面向河床及其下游倾斜，河漫滩与一级阶地常呈内叠关系，二级阶地即为广大的冲洪积平原，前缘高于河床710m，阶地面宽。阶地面已被强烈的剥削作用和冲沟破坏，往往呈岛状残丘，局部成垅岗状，属基座阶地，下部由上新统组成，上部由中更新统微胶结的卵砾石洪积层组成。5、沼泽平原：分布于测区南部地区，分布面积大小不一，最大的长约4km，宽1km左右，最小的长300m，宽200m，其地面积水或堆积物呈饱和状态，腐植46、质厚0.31.1m，含泥灰层。杂草丛生，主要由地表水排泄不通畅和地下水溢出形成。6、半固定灌丛风积砂丘：分布于工作区西南部边缘地区。呈单个圆锥形、坟丘状，一般高0.51.0m，最高者达1015m，无明显的北风坡和迎风坡，坡角2025度，砂丘上红柳琐琐繁生，覆盖度一般50，最大者达90以上。 地层岩性测区主要地层为第三系、第四系地层, 上游及两侧中低山出露古生界上石炭统地层。现由老至新分述如下：1、古生界-上石炭统（C3）：分布测区北部及两侧中低山区，主要为浅海相碳酸盐岩、碎屑岩不均匀互层。上部为浅灰绿色中粗粒砂岩、粉沙岩，砾石与灰黑色薄层、中厚层状灰岩互层；中部为灰黑色砂岩、粉沙岩、泥灰岩与灰47、白色厚层状、块状灰岩互层；下部主要为灰绿色薄层状泥灰岩，灰绿色、浅紫、紫红色砂砾石、细砂岩，浅灰绿色粉沙岩夹薄层状灰岩。厚度700950m左右。整合覆盖于中石灰统之上。2、第三系-上新统（N2）：分布测区北部低山丘陵地带。自山前北单斜带到却勒塔格山均可见到,岩性变化较大。北单斜带和直线褶皱的北支，主要为灰褐色砾岩，往南到直线褶皱带南支却变为灰色，灰棕色的砂岩、粉砂岩与砾石的互层。厚度一般300700m，个别达2670m。却勒塔格复北斜，岩性其上段为苍棕色粉砂岩夹灰褐色砾状砂岩及砂岩；下段为青灰色细中粒砂岩与苍棕色带灰色的粉砂岩的不均匀互层。该统常为第四系下更新统西域组不整合覆盖。也有为整合接触48、。3、下更新统（Q1X）西域组：出露于测区东部低山丘陵，并构成测区基底。主要岩性为深灰色、灰褐色泥砂胶结的砾岩，砾石手掰脱落，分选不佳，排列零乱，磨园较好，一般呈浑圆状，砾径一般35cm，较大者可达2030cm，最大者达1m以上。砾石成分复杂，有花岗岩、片麻状花岗岩、大理岩、石灰岩及砂砾岩等。砾石中夹有灰褐色砂质泥岩、含砾砂岩、粉砂岩透镜体或薄层。偶见薄层盐岩、石膏夹层。层理复杂，主要是交错层理。该组与下覆地层关系普遍为超覆角度不整合或假整合于下覆的中、新生界和老地层之上；局部与下覆上新统为连续沉积。该组多被褶皱或断裂变动，一般以缓倾斜产于背斜两翼的围斜部位，局部倾角较陡。4、中更新统冲积层（49、Q2al）：零星分布于河谷的两侧，常形成基座阶地。岩性多为、紫灰色漂砾、卵砾石组成，砾径多为0.210cm，最大者可达0.81.0m。砾石成分以花岗岩、花岗片麻岩、石英岩、砂岩为最多，局部夹砂层透镜体并具交错层理。其底部可见具砂泥质孔隙式半胶结或微胶结。厚度110m，最厚25m左右。5、中更新统洪积层（Q2pl）：分布于却勒塔格南北两侧山麓地带，由该层组成的古老洪积倾斜平原或台地，往往与晚更新世形成的洪积倾斜平原相邻。岩性一般黄灰色、灰色卵石；夹有粗细砂层透镜体，砾石成分主要为花岗岩、砂岩等，磨园度一般较好，呈浑园状、半园状、个别为半棱角状，分选性不良。砾径一般0.55cm，层理不清，呈半胶结50、或微胶结状态，胶结物泥砂质。6、上更新统冲洪积层（Q3al+pL）：分布于河流下游，组成冲洪积扇，扇顶部位由卵石直径一般810cm，占3040，漂砾直径3040cm，占3040。下部为细中砾石夹中卵石。砾石成份以花岗岩、灰岩、砾岩为主。7、全新统冲积层（Q4al）：分布于河谷中，组成河漫滩及一级阶地，其表面常有沼泽分布，并有盐渍化现象。岩性主要是卵砾、砂层、亚砂土等，厚度因地而异，常见1040m之间；河流的上游主要为卵石夹漂砾及砂层组成。8、全新统冲洪积层（Q4al+pL）：分布于XX河级阶地及河床漫滩，岩性为砂卵石层，卵石直径以310cm为主，含量50%左右，含少量漂石，直径2040左右，磨51、园度好，分选差，砾石成份主要为花岗岩、灰岩。厚度约2050m。9、全新统洪积层（Q4pL）：主要分布于小洪积扇及冲沟之中 。岩性主要为灰白色漂砾、卵石砂混杂堆积，第三系分布区的冲沟内主要砾石、砂和浅棕色泥质物混杂堆积，厚度一般不大，0.512m。较大。 地质构造本区包括天山地槽褶皱带和塔里木地台两个大地构造单元。北部属南天山地向斜褶皱带的哈雷克套复北斜；中部为地曹与地台过渡带的XX山前坳陷，两者之间以区域沉积不整合为界；南部边缘属塔里木地台，它与XX山前坳陷以却勒塔格断裂带相隔；西北角为古老的木扎提台拱，其北以大断裂与南天山地向斜褶皱带相隔，南与XX县山前坳陷相邻。褶皱 1、依兰里克阿尔腾柯斯52、中间凸起：位于阿克塔西阿尔腾柯斯一带。延伸方向60度，长达100km，宽610km，该中间凸起由若干个被断裂破坏了的短轴北斜组成，北斜核部由奥陶志留系大理岩、角岩、片岩及少量片麻岩组成，其两翼及围斜部位主要为中志留统片岩、大理岩之类复理式建造组成。2、阿尔腾柯斯褶皱束：位于阿尔腾柯斯河中游。褶皱束中由中志留统、上志留一下泥盆统、中泥盆统组成，基本上为线状褶皱，岩浆活动较微弱，仅见沿断裂分布的超基性岩侵入体。3、卡赞齐向斜：位于卡普斯朗河到XX河上游。西端被掩盖。向斜走向大致呈北东东南西西，褶皱轴线沿水平方向变化很大，核部平坦宽阔，在梅斯布拉克河一带宽达1112km，几乎对称，但北翼常常较陡，其53、核部由上新统组成。4、依奇克里克背斜：位于卡拉苏河东至依奇克里克一带。为空母该来背斜东部分的另一背斜。轴向北东东南西西或近东西向。核部出露上白垩统，背斜平缓，并向西倾状。两翼由白垩纪、第三纪地层组成。北翼倾角变缓（3040度），南翼很陡（7585度），该北斜为一走向断层切割，并使北翼上升。5、吐舍科向斜：位于卡木勒克给以孜塔格一带。图舍科向斜很象卡赞齐向斜。只是比较窄，沿走向曲度较大。向斜向东翘起，东部核部由上新统组成。西部核部由下更新统西域组构成。其两翼不对称，南翼缓（1020度）；北翼较陡（3550度）。6、科桑托开背斜：位于鲍鲁克艾克尼及其以东地带。轴向几乎东西向。背斜是对称的，局部南翼54、稍陡，顶部开阔。由背斜轴部向两翼角逐渐变小；轴部岩层倾角7085度，两翼1525度。背斜顶部被一走向逆断层破坏，并使北翼抬起。断裂本区断裂变动不甚发育，一般断裂走向东西向或近于东西向为主。断层形成分别受各构造运动的影响，并多具有断承性。大部分断层位于背斜轴部，断层层面北倾为高角度。 现将主要断裂分述于后：1、阿尔腾柯斯断裂（1）：西起库列根厄肯，东至卡尔果尔。该断裂距工程区10km左右；断裂在图内长100km左右，穷格果勒河以西呈三条近似平行的分支断裂，其走向为北东70度：穷格果勒河以东走向近东西，断裂面倾向北，倾角大于60度，为逆断层。断裂通过的地段常形成宽50100m的破碎带。两翼地层为志55、留泥盆系。断裂带有基性岩体分布。该断裂东段在元古代之后可能初步形成。但其范围并不大，在加里东期表现特别强烈，断裂以北岩层变质较深，以南变质较浅。沿断裂华力西期岩浆活动强。该断裂为一长期活动的断裂。2、卡尔果尔断裂（2）：位于卡尔果尔河上游。该断裂距工程区6km左右；为阿尔腾柯斯断裂的分支，走向南东，该断裂形成较早，但最活动时期为华力西晚期，为逆断层。地震测区一带地震较为强烈。根据阿克苏地区主要构造带及中强地震震中分布图分析。测区3040km范围内历史上有中强地震发生。离工程区较近的断裂为阿尔腾柯斯断裂，该断裂距闸址区约10km，初步判断为活动断裂。根据2001年国家质量技术监督局发布的1/4056、万中国地震动参数区划图(GB18306-2001),该工程区地震动峰值加速度为0.15g，相应地震基本烈度为度区，地震动反应谱特征周期为0.40s。综上所述，工程区构造为一近东西向的六条隐伏向斜及背斜构造，地势基本于褶皱构造一致，离工程区较近的断裂为阿尔腾柯斯断裂，该断裂距工程区约10km，初步判断为活动断裂。工程区3040km范围内有中强地震发生。区域构造不稳定，地震基本烈度度。地震动峰值加速度区划图地震动反应谱特征周期区划图3.2 工程区地质条件及评价 工程区地质概况XX水电站引水渠首工程位于XX河上游，此处河谷呈“U”型河谷；区内地势北西高东南低，海拔高程19051985m，XX河在工程57、区段走向近南北向。本区地形地貌形成过程是以第三纪末开始的新构造运动的抬升作用及褶皱作用为主导，以第四纪以来强烈的干燥侵蚀，流水侵蚀堆积，风的吹蚀为改造应力，形成现今的地貌形态。测区位于塔里木地台北部边缘，XX河上游河谷。地貌形态的形成，主要受地质构造的控制，从构造和地貌形态的表现，与塔里木地台的主体有所不同，属塔里木地台边缘地貌上特殊的地区之一。离工程区较近的断裂为阿尔腾柯斯断裂，该断裂距工程区约10km。测区区域构造稳定条件较差。地震基本烈度为度。工程区地层岩性以（Q4aL+pL）冲洪积砂卵石为主。上游及两侧中低山出露古生界上石炭统碳酸盐岩地层，砂卵石含少量粘粒。地下水补给形式地表水补给地下58、水。根据对工程区水质情况分析，地下水对普通硅酸盐水泥无硫酸盐性侵蚀。XX河水质分析成果表位置CL-mg/LSO4-mg/LHCO3-mg/LK+Na+mg/LCa+mg/LMg+mg/L矿化度g/LPH值引水渠首27.4651.97181.8433.3149.6810.930.297.30 闸基岩土工程地质问题评价闸址岩土工程地质特性沿闸址轴线（见渠首横剖面图）：将闸址的岩土工程地质特性按左闸肩、河床闸基、右岸闸肩三段分别详述如下。1、左岸闸肩岩土工程地质特性左闸肩：地层结构由古生界上石炭统碳酸盐岩地层构成阶地基座。表层为2-4m厚上更新统Q3Al+pL冲积含漂石卵砾石层。下层为古生界上石炭统59、碳酸盐岩地层，碳酸盐岩以灰岩、凝灰岩为主，解理裂隙较发育，强风化。阶地陡坎直立陡峭，局部呈负坡，岩体未发现有卸荷裂隙及断层，力学性质较强，抗风化能力中等，渠首处发现有坍落体，大者约15m3。2、河床闸基岩土工程地质特性河床闸基：河水位1925.5m，河床宽约85m。根据物探资料，河床覆盖层厚度20m左右，为全新统Q4Al+pL冲积含漂石卵砾石层，漂石直径在3050cm左右，卵石以1020cm为主，漂石、卵石含量大于60%。卵石层渗透系数：1.2510-27.9510-2cm/s之间。在5m的深度内未发现有砂层及颗粒较细的夹层。基岩埋深30m。3、右岸闸肩：为中山丘陵，由古生界上石炭统碳酸盐岩地60、层构成。表层2m厚为风化层，解理裂隙较发育。阶地陡坎直立陡峭，局部呈负坡，岩体未发现有卸荷裂隙及断层，力学性质较强，抗风化能力中等，右岸沿着河床为217国道（正在扩建）山体地高出河床约10m。闸址地基卵石层震动液化判断根据钻孔及探坑资料，闸址基础未发现有砂层及细颗粒夹层，地层岩性主要为含漂石的卵石地层。根据现有颗分资料作出以下判断。1、按地基岩土的平均粒径（d50）判断：闸基岩土的平均粒径d50=430-490mm。按规范，d50可能发生液化的中值粒径范围，此范围将会随烈度增大而增宽。 789地震烈度工业、水电民用闸址d50均远大于上值，不易液化。2、用不均匀系数Cu来判断：闸址卵石层不均匀系61、数Cu=55.66，按规范要求Cu10即不易液化，闸基卵石层Cu=55.6610，不易液化。根据现有资料所作的上述分析，均说明测区地层不液化。闸基的渗透稳定性1、闸址基础的渗透破坏形式根据大型颗分试验，闸基岩土的不均匀系数Cu=55.66。据规范： 20Cu，渗透破坏形式为管涌。此外再根据砂砾土中细颗粒含量判断：闸基岩土细颗粒含量为12%，小于25%，确定渗透破坏形式主要为管涌。2、确定临界水力坡度及允许水力坡度根据临界水力坡度与渗透系数曲线关系（据水科院整理）确定：闸址区砂砾石土的渗透系数K：0.0330.0846cm/s，得临界水力坡度Icr：0.2-0.4。根据临界水力坡度与细颗粒含量关62、系（据水科院整理）确定：闸基岩土细颗含量12%，得水力坡度为0.1。由于用临界水力坡度论证坝基渗透稳定性不可靠，需要采用小于临界水力坡度的“允许水力坡度”。以下从两个方面来确定允许水力坡度I值。（1）根据砂砾土的不均匀系数Cu与允许水力坡度曲线关系确定：闸基卵石层2030mm。按规范，d50可能发生液化的中值粒径范围，此范围将会随烈度增大而增宽。 789地震烈度工业、水电民用闸址d50均远大于上值，不易液化。2、用不均匀系数Cu来判断：厂房基础卵石层不均匀系数Cu一般均大于30，按规范要求Cu20即不易液化。根据现有资料所作的上述分析，均说明测区地层不液化。厂房基础岩土承载力的确定根据野外深孔63、动力触探试验（见附表中的动力触探试验曲线图），确定厂房基础岩土卵石层的标准承载力。根据查表厂房基础岩土的动力触探锤击数，可得基础卵石层的标准承载力R：400kPa。3.5天然建筑材料根据水工设计要求，工程建筑所需天然建筑材料为渠道沿线的渠道材料，砼用砂砾材料与砌石及抗冻材料等,建筑材料在工程区分布广泛。本次勘探工作中，我们选定2个料场，并均按详勘阶段的技术要求来完成各项勘探及试验工作。本次工作的主要目的：是对各料场进行详查，查明产地的岩层结构及岩性，上覆无用层厚度和性质，有用层厚度、储量、质量夹层性质和空间分布，地下水位，开采条件等。天然建筑材料产地概述谷库尔漫水电站渠道全长5.723km（引64、水渠长4.983km，尾水渠长0.740km），为了能够满足工程所需的砼用天然建筑材料的用量，质量以及开采条件的需要，我们在渠道沿线选定了2个料场。一号料场位于龙口处（渠道0+0001+000段的西侧），该料场为混凝土粗细骨料、防冻体料及砌石料场，地势平坦开阔，交通方便（详见料场产地分布图）。二号料场位于厂房下面的河漫滩（渠道4+5004+983段的西侧），离渠线350m，该料场为混凝土粗细骨料、防冻体料及砌石料场，渠线至二号料场间有库孜滚村地形不平坦，但交通可方便（详见料场产地分布图）。上述各料场岩层结构单一，大部分是砾石和卵石，有小量的中粗砂，细砂的含量很少。洪水期河漫滩中有大量洪水通过。65、该层表面植被稀少，厚度可以满足开采需要量，地下水位埋深小于1.5m，为地表水补给地下水。料勘探以坑探为主，探坑深度1.7-2.0m，探坑数量12个，探坑间距100-150m。取样方法采用四分法取样，取样组数12组。料场质量和储量.1质量谷库尔漫水电站天然建筑材料料场地砂砾石的矿物成分以花岗岩、灰岩及砂岩为主。1、一号料场质量评价一号料场砂砾石中大于150mm的漂石含量占11.75，粗骨料（砾石）含量69.01，其中520mm粒径含量14.87，2040mm粒径含量14.87，4060mm粒径含量12.18，6080mm粒径含量9.32，80150mm粒径含量17.77，细骨粒含量约占19.2466、。一号料场砼用粗细骨料的各项质量技术指标试验成果见下表。一号料场砼用砂砾石实验成果总汇表土 样 编 号取 样 深 度 m细骨料（砂）粗骨料（砾石）砂砾石平均粒径 mm比 重干松 容重 g/m3含 泥 量 %吸 水 率 %云 母 含 量 %有机质 含 量 比 SO3 含量 %水容盐含 量 %粒 度模 数平 均粒 径mm比 重天 然容 重g/cm3砾石干松容重g/cm3分 级 干 松 容 重针片状含 量 %软弱颗粒含量 %吸 水 率 %SO3 含量粒 度 模 数80 40 g/cm340 20 g/cm320 5 g/cm3TK1-10-2.02.441.813.12.70浅于标准0.0552.467、10.382.412.281.821.531.621.682.0602.10.0257.87120TK1-20-1.82.451.742.53.20浅于标准0.0232.390.362.222.221.891.541.661.0502.67.5482TK1-30.222.571.721.64.60.013浅于标准0.020.0452.510.372.452.381.621.561.544.0302.97.6552TK1-42.391.750.91.520浅于标准2.320.412.322.431.851.581.611.531.8202.77.230TK1-52.721.731.23.60.068、120.012.880.382.122.451.871.651.551.8803.140.0318.1212TK1-60.2-22.651.771.13.520浅于标准0.010.0362.650.322.222.41.751.621.382.6303.457.6330平均值2.541.7531.7333.190.0040.010.0362.5270.372.292.361.861.621.61.5572.24502.820.0287.66854最大值2.721.813.14.60.013浅于标准0.020.0552.880.412.452.451.891.751.651.684.0303.469、50.0318.12120最小值2.391.720.91.5200.010.0232.320.322.122.221.821.531.541.381.0502.10.0257.212一号料场（龙口）砂砾料颗粒级配汇总表土样编号取样深度颗粒（mm）150150-8080-6060-4040-2020-1010-52.5-50.16含量（%）TK1-10-211.116.6511.8612.0114.488.075.755.32.453.514.762.121.94TK1-20-1.811.1515.029.4415.3616.619.15.185.252.413.654.231.41.2TK1-70、30.2212.0520.237.810.4414.279.266.816.552.452.873.331.782.16TK1-47.9517.659.2912.0817.049.655.164.531.823.245.782.882.93TK1-512.0117.28.0712.4615.289.486.495.252.473.925.021.410.94TK1-60.2-216.2419.889.4810.7411.528.365.885.462.243.24.631.520.85算术平均值11.7517.779.3212.1814.878.995.885.392.313.44.6251.71、851.67根据上述表格中的砼用粗细骨料的各项技术指标均符合规范要求。下面分别对该料场粗、细骨料进行评价，砼用细骨料粒径组的含另详见表。一号料场砼用细骨料各粒径组砂的含量粒径（mm）52.52.51.251.250.630.630.3150.3150.1615015080806060404020205粒径组含量()14.5222.0111.5515.0818.4318.41累计含量()14.5236.5348.0863.1681.59100根据表绘制粗骨料级配曲线图，如图所示，级配曲线基本在标准界线内，符合粗骨料级配要求。累计筛余（%）过筛（%）图粗骨料（砾石）级配曲线图2、二号料场质量评价二72、号料场砂砾石中大于150mm的漂石含量占12.32，粗骨料（砾石）含量64.45，其中520mm粒径含量13.898，2040mm粒径含量13.28，4060mm粒径含量10.59，6080粒径含量8.68，80150mm粒径含量18，细骨料（砂）含量约占23.24。二号料场砼用细骨料的各项质量技术指标试验成果。下面分别对该料场，细骨料进行评价，砼用细骨料的各粒径组的含量。二号料场细骨料各粒径组砂的含量野外编号取样深度（m）粒径（mm）52.52.51.251.250.630.630.3150.3150.16150150-8080-6060-4040-2020101052.5-52.51.2573、1.250.630.630.3150.3150.1615015080806060404020205含量（）TK2-10-217.1225.9113.5911.4714.8117.11TK2-20-1.515.3324.4212.9915.1316.5613.58TK2-31211.1219.5612.4014.0120.1322.79TK2-4 1.5-221.6929.357.2912.4714.7016.51TK2-517.3022.7310.5411.7817.8719.77TK2-613.6520.4410.9818.2019.6617.06平均值16.03523.73511.298174、3.8417.28817.8累计含量16.03539.7751.06864.9182.2100根据绘制粗骨料级配曲线图，如图所示，级配曲线在标准曲线内，符合粗骨料级配要求。图粗骨料（砾石）级配曲线图过筛（%）累计筛余（ %）根据上述各表格中砼用粗骨料的各项技术指标及级配曲线图，该料场粗细骨料均符合规范要求。.2储量1、一号料场储量估算料场占地面积3104m2，勘探深度1.7m，有用厚度1m，有用层储量3104m3。该料场地形平缓，有用层厚度稳定，岩层结构单一，采用平均厚度法进行储量计算，计算得净砾石，净砂储量及砾石各粒径组的储量。一号料场净砾石、净砂储砂砾石储量（万m3）净砾石储量（万m3）净75、砂储量（万m3）砾石分级储量（万m3）砌石含量（万m3）8040402020532.560.750.630.440.450.352、二号料场储量估算料场占地面积3.75104m2，勘探深度2.0m，有用厚度1.20m，有用层储量3.75104m3。该料场地形平缓，有用层厚度稳定，岩层结构单一，采用平均厚度法进行储量计算，计算得净砾石，净砂储量及砾石各粒径组的储量详见表。二号料场净砾石、净砂储砂砾石储量（万m3）净砾石储量（万m3）净砂储量（万m3）砾石分级储量（万m3）砌石含量（万m3）804040202053.753.191.130.640.450.4980.463、总储量渠道沿线所选的2个76、料场净砾石、净砂及砾石各粒径组的总储量详见表。砼用粗细料总储量表砂砾石储量（万m3）净砾石储量（万m3）净砂储量（万m3）砾石分级储量（万m3）砌石含量（万m3）804040202056.755.751.881.270.890.9480.81评价料场运距近，储量丰富，质量符合规范要求。料场内有一些地方表层0.2m含泥量高，要清楚。开采深度控制在1.0-1.20m为佳。料场位于河漫滩上，为河谷地貌，地形平坦，交通便利，便于机械化开采。3.6结论1、XX县XX水电站工程位于塔里木地台XX山前坳陷北部边缘。测区一带地震较为强烈。根据阿克苏地区主要构造带及中强地震震中分布图分析，测区3040km范围内77、历史上有中强地震发生。离工程区较近的断裂为阿尔腾柯斯断裂，该断裂距闸址区约10km，初步判断为活动断裂。根据2001年国家质量技术监督局发布的1/40万中国地震动参数区划图(GB18306-2001),该工程区地震动峰值加速度为0.15g，相应地震基本烈度为度区，地震动反应谱特征周期为0.40s。区域地质构造稳定条件较差。属不稳定地区。2、闸址、渠道及厂房基础工程地质条件较好。据试验资料判断，闸址及厂房基础卵石地层不易液化。闸基及厂房基础岩土标准承载力为R=400kPa。闸基卵石地层渗透破坏形式为管涌。3、闸址左右坝肩由古生界上石炭统碳酸盐岩地层构成。表层2m厚为风化层，解理裂隙较发育。阶地陡78、坎直立陡峭，局部呈负坡，岩体未发现有卸荷裂隙及断层，力学性质较强，抗风化能力中等。4、天然建筑材料：砂砾料各项技术指标符合规范要求，其中，砂砾料的碱活性，根据对料场附近已建成建筑的调查，没有发现碱活性反应对砼的破坏，砂砾料储量满足设计要求，料场地势平坦开阔，运距短，交通方便。4 工程任务与规模4.1 社会经济状况XX水电站工程地处XX河中游河段区，该河段相对顺直，河面较窄，河底纵坡较陡，地面落差大，上游是XX河的主要径流形成区，具有丰富的水资源。2005年末,工程区工、牧业总产值达到1.0亿元，人口为506人，人均收入达到5000元。该河段区域拥有丰富的草场、矿产资源，具有发展农牧业和工业的良79、好条件。解放以来，因受经济条件的约束，国家一直未能对该区域水利建设资金的投入，促成当地居民生活燃料困难，植被破坏逐年增加，水土流失严重，当地生态环境进一步恶化。随着国民经济发展的要求，为使该流域建设成为资源优化配置，产业结构合理的综合生产基地，XX县xx有限责任公司决定自酬资金，新建XX水电站，以致保护当地脆弱的生态环境、提高人民生活水平、补充附近新旧工矿企业缺泛的电能，达到生态效益、经济效益、社会效益三赢利的目的.4.2 工程建设的必要性XX水电站工程位于XX县XX乡北山牧场，地处XX河中游河段区，与独-库公路隔河相望，距XX县城约110km。长期以来，工程区附近不断更新和发展的工矿企业电能80、需求量大，而周围供电能力相对薄弱，在一定程度上阻碍了当地经济的发展。XX水电站是利用水能发电的径流式水电站，是具有低成本、高效益、少污染的能源工程，该工程建成后装机容量可以达到N装=41600kw，不但可以缓解工程区附近工、牧业长期电能不足的现状，而且可以大大地增加xx有限责任公司的利润空间，因此，该工程的建设是必要且可行的。4.3工程任务和规模XX水电站系统工程从引水渠首开始、途径4.983km引水渠道到达压力前池后，经电站虹吸式引水口进入压力管道、厂房将发电流量通过尾水渠排入下游河道，电站进水闸引用流量为21.5m3/s，净流量19.76m3/s,单机流量为4.94m3/s。电站装机容量N81、装 = 41600kw，保证出力1400kW，年发电量2161.44万kWh，年利用小时数为3220h。4.4供电范围及负荷预测供电范围本项目工程供电范围为XX县电网和三个煤矿。1.电网现状目前，东风煤矿是由XX乡变电所及一座2500KW水电站供电，容量为12000KVA，该变电所距东风煤矿15.59km，输电线路电压等级为10KV。2.电力系统规划根据东风煤矿矿区分布情况及供电范围，考虑到煤矿负荷发展的需求并结合农村电网改造和初级水电农村电气化县实施情况来规划电力系统。规划主要考虑两个方面：一是10kV变电所增容改造，二是10kV输电线路新建及改建。 负荷预测本次可研报告以20xx年作为基准82、年，即以20xx年的电源、输变电、用电负荷、用电量、负荷特性和用电构成的具体情况为基础，根据东风煤矿所需要的电量，结合XX县“十一五”及农村用电发展规划，进行规划，近期规划水平年为2011年。1、20xx年东风煤矿用电现状随着XX县农村初级电气化县建设和农网改造工程的建设发展，东风煤矿是由XX乡变电所及一座2500KW水电站供电，XX乡变电所容量为12000KVA，该变电所距东风煤矿15.59km，输电线路电压等级为10KV。2、20xx年东风煤矿电网负荷曲线编制1）、基准年（20xx年）负荷曲线编制20xx年东风煤矿冬季、夏季典型日负荷曲线根据XX县电力公司电力调度，结合变电所及电站的运行记83、录，选择2005年12月29日和20xx年6月日分别作为基准年冬、夏季典型日，将各电站当天的发电出力相加，扣除厂用电、线损电力、电力灌溉用电后得到20xx年冬季、夏季典型日用电负荷曲线表。2）、 20xx年东风煤矿月平均年用电负荷曲线东风煤矿电力系统20xx年月平均年用电负荷曲线编制采用方法：据XX县电力公司电力调度并结合各变电所及电站的运行记录，整理计算出每月各单项用电量的总和，再除以当月小时数，即得到各月的平均用电负荷，12个月的月平均用电负荷，即构成20xx年的电力系统月平均用电荷。3）、东风煤矿20xx年月最大年用电负荷曲线：采用绘制典型日负荷曲线的方法，计算出各月最大用电负荷。从典型84、日用电负荷曲线中可以看出，20xx年电力系统夏、冬季典型日负荷曲线，夏季最大用电负荷2800kW，发生在24时，主要是工业及生活用电负荷。冬季最大用电负荷3000kW，发生在8时，主要是工业及生活用电负荷。夏季最小用电负荷864kW，发生在12时，主要是工业单班生产，用电负荷下降，冬季最小用电负荷1733kW，发生在3时，主要是生活及工业用电负荷下降而引起。3、2011年东风煤矿负荷预测根据XX县“十一五计划”社会经济发展目标，国民经济发展总体水平，结合东风煤矿电力系统具体情况，进行近期规划水平年（2011年）电力负荷预测。负荷预测中的用电项目按工业生产、农业生产、生活用电三部分划分。 1）、85、 工业负荷预测 根据XX县国民经济和社会发展第十一个五年计划纲要中工业发展规划指标，主要是新建一座煤矿和对现有厂矿进行改造扩建。 主要有：煤矿及乡镇企业，分别用电量单耗法计算。结果见2011年工业用电构成请况见下表。 2011年工业用电构成情况见表 项目分类新建煤矿煤矿焦化厂其它工业设用电备容量（kW）250010001000500综合最大利用小时3500370035003000年用电天数（天）229229229125计算负荷（kW）2143900900175综合需用系数0. 90. 90. 90. 35年用电量（万kWh）75033331552.52）、农业用电负荷预测农业用电包括农副产品加86、工、电力排灌、农业生产及其它四个用电项目。经计算统计，结果见2011年农业用电负荷构成表 2011年农业用电负荷构成表 项目分类农副加工电力灌溉农业生产设用电备容量（kW）160720500综合最大利用小时80019003500年用电天数（天）185240300计算负荷（kW）80288400综合需用系数0.50.40.8年用电量（万kWh）6.454.721403）、生活用电负荷规划生活用电主要包括居民家庭照明用电负荷、居民家用电器及代燃料设备用电负荷，经计算统计，结果见全县2011年生活用电负荷构成表。2011年生活用电负荷构成表 分类项目定额城镇农村用电时间电器参数年用电天数拥有百分比电87、器总容量年耗电量拥有百分比电器总容量家电年耗电量单位hW天KW万kwhkW万kwh家电负荷电视机36530910055951.37092173洗衣机1.520050508606.4558146电冰箱181202002031081.25524445电熨头2.53005045232214.54143310.5录音机240250993401770161310.5电风扇360909046412.5102446合计180151代柴负荷电水壶330020090251280302639158电饭锅2.5800200805884179155267280微波炉2.51000200402520280电暖器815088、012070588053353300337电热水器1200120809161130264031.7合计17716108313846806.74、 2011年负荷预测结果汇总2011年东风煤矿用电设备容量达6380kW，年用电量5819万kWh 。5、 2011年东风煤矿电网负荷曲线编制典型日负荷曲线编制2011年典型日负荷曲线选择的代表月与20xx年的代表月一致，即夏季、冬季代表月选择为6月5和12月29，2011年典型日负荷曲线编制采用历史负荷曲线叠加法，即在20xx年典型日用电负荷曲线基础上，将单项用电新增的负荷叠加在一起（考虑到在冬季农副产品加工用电避开用电高峰期）。则得到2011年东风89、煤矿电力系统夏、冬季典型日负荷曲线。东风煤矿电力系统典型日负荷特征值如下：2011年典型日负荷曲线特征表 特征值年月最小用电负荷Pmin（kW）最大用电负荷Pmax（kW）日平均用负荷Pe（kW）日负荷率日最小负荷率夏季（6月5日）1887761643880.580.25冬季（12月29日）29351067958520.550.27 年发电曲线编制a.2011年东风煤矿电力系统月平均年发电负荷曲线编制将2011年各单项发电的年发电量分配至各月份，然后汇总计算出各月月平均年发电负荷。b.2011年东风煤矿月最大年发电负荷曲线编制从已编制的2011年县电力系统夏、冬季典型日发电负荷曲线中，已得到290、个代表月的发电负荷，编制其余10个月典型日发电负荷曲线，其方法仍采用历史负荷曲线叠加法编制。即将已编制出的20xx年县电力系统夏、冬季典型日发电负荷曲线作为“历史负荷曲线”,新增负荷为其余个月与代表月各项发电的最大发电负荷差值，求得2011月最大年发电负荷曲线。4.5 电源开发及电力电量平蘅1、 基本情况东风煤矿是由XX乡变电所及一座2500KW水电站供电，XX乡变电所容量为12000KVA。2、水力动能计算据多年实测的水文资料，经分析计算，选择频率P=10%作为丰水年，P=50%作为平水年，P=90%作为枯水年，计算出电站丰、平、枯水年的可能月平均出力，具体见水能计算表及多年日保证率出力曲线91、图、多年日平均流量保证率曲线图。3、电源拟开发方案根据电力电量平衡结果，该煤矿2005年缺电较严重，按平衡所确定的新增工作出力，装机容量应满足用电量和最大负荷的需要。按照所确定的新增工作出力，结合该县“十一五”期间水电建设计划，按满足电力电量平衡要求，经进行技术、经济论证比较，电源开发方案为新建两电站。根据本县河流规划和电力建设中、长远规划以及“十一五”计划，结合本规划的电力需求，新增电源点应立足开发XX县境内最优开发条件的xx电站，总装机容量为6400kW。是XX县新建电站的理想的电源点。xx电站的建成，每年可增加年发电量3227.5万kW.h，对解决2011年东风煤矿严重缺电问题起着决定性92、作用。而且电站建成后，将有助于县电网整体平衡的形成和进一步得到完善，对提高今后电气化水平发挥巨大的作用。4、电力电量平衡平衡单元的划分根据该县的电源情况,规划近期2011年县电网内平衡单元划分如下。新建XX电站作为平衡单元。电力电量平衡按2011年新建XX电站装机容量6400kW，。对东风煤矿电力系统2011年的发电负荷曲线进行丰、平、枯三个代表年的电力电量平衡。平衡分析东风煤矿电力系统丰、平、枯三个代表年的各月份既有不同程度的欠缺电力电量，也出现部分盈余电量。各代表年平衡结果具体情况如下a.丰水年（P=10%）最大欠缺工作容量为3505kW（3月份），全年缺少电量801万kWh。但5、6、793、8、9、10月份电量出现盈余。b.平水年（P=50%）最大欠缺工作容量为4720 kW（3月份），全年缺少电量1511万kWh。但5、6、7、8、9、10月份电量出现盈余。c.枯水年（P=90%）最大欠缺工作容量为5003 kW（3月份），全年外购电量1753万kWh。但5、6、7、8、9、10月份电量出现盈余。结合丰、平、枯三个代表年电力电量平衡结果可知，东风煤矿2011年电力系统电力电量供需矛盾最为突出的是枯水年。因东风煤矿为孤立电网，无外网返供负荷。欠缺电力只能限负荷供电。欠缺最大有效工作容量为5003kW，电量1753万kWh，占系统内年需供电量的30%，丰、平、枯三个代表年，该县电94、力系统电力电量均无法自身平衡，必须借助外网或建立新的电源点。2011年XX电站建成后，新增装机容量6400kW，每年多发3727.5万kWh，在很大程度能够缓解该矿枯水期电力紧缺的供需矛盾。4.6 装机容量的确定本电站装机容量由工作容量和季节容量组成。1、工作容量根据工程场区地形条件和相应河道泄入口高程、场区地下水埋深确定（该工程压力前池设计水位：=1926.71m，尾水设计水位=1884.082m，尾水50%出力时运行水位=1882.682m；电站设计毛水头HP毛=1926.71-1884.082=42.628m；电站最大运行毛水头Hmax毛=1926.71-1883.812=42.898m95、；前池至尾水总的水头损失为 h=1.8m；设计水头：HP=42.628-1.8=40.828m，取40m；最大运行水头: Hmax=42.898-1.8=40.548m，取41m）；而P=75%保证率为4.7m3/s，因此可知工作容量7.5404.7=1400千瓦。2、季节容量通过对59月日流量频率曲线分析可知，而P=62%保证率流量21.5m3/s，求出装机容量为6400KW；季节装机容量为6400-1400=5000KW，E季/N季=1840h,大于规定最低利用小时数1800h。XX水电站月平均出力计算表月份装机容量N(KW)设计水头H(m)月平均流量Q(m3/s)保证出力N(KW)P=996、0%P=50%P=10%P=90%P=50%P=10%一月6400401.821.873.485465611044二月402.042.193.346126571002三月401.972.042.52591612756四月405.492.413.081647723924五月407.496.8410.79224720523237六月401323.8512.8390059283840七月4012.22237.1592859285928八月4011.913.637.4592840805928九月405.110.419.7153031205910十月402.783.628.3183410862493十一97、月402.082.485.616247441683十二月401.912.44.7357372014195 工程总布置及主要建筑物XX水电站工程建设内容主要包括水电站引水渠首、引水渠、强螺旋流排砂漏斗、压力前池、压力钢管、厂房、尾水渠及附属建筑物。5.1工程等别和标准 工程等别1、渠首及引水渠工程等别XX水电站引水渠首工程泄洪、冲沙闸最大过闸流量为510 m3/s，在1001000 m3/s之间；电站引水流量21.5 m3s。依据中华人民共和国行业标准SL252-2000水利水电工程等级划分及洪水标准拦河水闸工程分等指标及灌排设计规范的规定，确定该渠首及引水渠工程为等中型工程。2、水电站工程等别98、XX水电站总装机容量为41600千瓦，根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000规范规定，XX水电站应属于V等小（2）型工程。工程各区基本地震烈度8度，设防地震烈度为8度。5.1.2 建筑物级别1、渠首及引水渠建筑物级别XX水电站引水渠首工程上、下游整治段、泄洪闸、冲砂闸和进水闸等属于永久性主要建筑物；导流墙和护岸等建筑物属于永久性次要建筑物；施工导流建筑物及其它临时性水工建筑物为临时性建筑物。按照工程等别，依据中华人民共和国行业标准SL252-2000 水利水电工程等级划分及洪水标准永久性建筑物级别的规定，确定该工程永久性主要建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级，临时性建筑物级99、别为5级。2、渠首洪水标准按照永久性水工建筑物级别，依据中华人民共和国行业标准SL252-2000水利水电工程等级划分及洪水标准表3.3.1平原区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准重现期（年）的规定，确定设计为3020年，校核为 10050年。考虑XX水电站引水渠首工程在老水电站中的重要地位，确定设计洪水标准为30年，校核洪水标准为100年。本工程位置在XX河上，阿克苏地区水文水资源局依据水文分析计算，确定了设计洪水频率计算成果见下表。按照设计洪水频率计算成果，选定30年一遇设计(p=3.33%)相应的设计洪峰流量Q设=409m3/s，100年一遇校核(p=1%)相应的校核洪峰流量Q校=51100、0m3/s，造床流量选10年一遇校核(p=10%)，对应流量Q造床=312m3/s,导流工程10年一遇（p=10%），导流量Q=312m3/s。XX水电站设计洪水频率计算成果表 单位: m3/s参数计算方法均值CvCs/Cv各 频 率 设 计 值 Xpp=1%p=2%p=3.3%p=5%p=10%适线法1800.552.7275104524093733123、水电站建筑物级别XX水电站属于V等小（2）型工程，主要建筑物按四级建筑物设计，次要建筑物和临时建筑物按级建筑物设计。5.1.3 砼设计标准本引水渠首工程交通桥、工作桥梁板砼强度标号为C25，其余砼强度标号为C20，抗冻标号F150，抗渗标101、号W6。 钢筋设计标准根据水工钢筋混凝土结构学。级钢设计抗拉(压)强度为210N/mm2；级钢设计抗拉(压)强度为310N/mm2。 水泥水泥采用42.5普通水泥，强度指标应满足下表要求。42.5普通水泥强度指标42.5Mpa水泥抗压强度MPa(Kg/cm2)抗折强度MPa(Kg/cm2)初凝时间终凝时间3d28d3d28dminh2142.546.545105.2 设计依据1.水利水电工程可行性研究报告编制规程(DL5020-93)2.取水工程（中国水利水电出版社-2002.9）；3.水闸（中国水利水电出版社-2003.9）；4.水闸设计规范（SL265-2001）；5.水力计算手册；6.水102、利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)；7.水工钢筋混凝土结构设计规范（SL/T191-96）；8.水利水电工程施工组织设计规范（SDJ338-89）；9.水工设计手册（8）；10.水工建筑物抗震设计规范（SL203-97）；11.水利水电工程钢闸门设计规范 12.金属结构（中国水利水电出版社-1995.6）；13.工程地质及水文地质；14.中华人民共和国土地管理法；15.水利水电工程水利动能设计规范（SDJ-11-77）；16.水利水电工程水能设计规范（SL76-94）；17.水电站进水口设计规范（SD303-88）；18.水利工程水利计算规范（DL-T5105-1999）；1103、9.水电站压力钢管设计规范（DL-T5144-2001）；20.水电站厂房设计规范（SL2662001）；21.渠道防渗工程技术规范（SL1891）；22.水电站引水渠道及前池设计规范（SL-T205-97）；23.中华人民共和国土地管理法（1986.06.25）；24.水利水电工程环境影响评价规范（SDJ302-88）；25.水利经济计算规范（SD139-85）；26.小水电建设项目经济评价规程（SL16-92）；27.砌体结构设计规范（GB50003-2001）。5.3 渠首工程 渠首工程总体布置5.3.1.1渠首工程总体布置原则在保证XX水电站不同时期正常发电引水要求的同时，解决好泄洪、104、排砂、防漂浮物的功能，总结并吸取XX及阿克苏地区成功渠首经验，对该引水渠首提出合理的设计方案。1、保证枯、洪水期电站设计引水量（枯水期流量不小于2.5m3/s，洪水期不大于21.5 m3/s）；2、泄洪、冲砂建筑物能通畅排泄洪水、泥沙、漂浮物；3、尽量使推移质和泥沙不进入引水渠道；4、在保证上述条件及建筑物安全的情况下，尽可能使结构简单、造价经济、管理方便。5.3.1.2 渠首工程总体布置1.渠首工程组成部分本引水渠首工程主要由泄洪闸、冲砂闸，左侧引水闸，上、下游整治段组成。2.渠首工程总体布置该渠首工程位于XX河中段出山口较狭窄处，为保障泄洪畅通，排沙引清的目的，泄洪闸、冲砂闸垂直于河道纵轴105、线并布置在河道中部，引水闸与冲砂闸轴线斜交35并布置在冲砂闸的左侧。 为保障枯水期引水和冲砂、有效控制汛期推移质的目的，在泄洪闸与冲砂闸的上游铺盖之间设立一道弧形束水墙，与进水闸前的“”型悬臂式挡砂坎，共同形成冲砂槽。上游整治段依据闸墩高程、整治段水位、上游河床纵坡及河道左右岸地面高程布置；同理，下游整治段依据闸墩高程、整治段水位、下游河床纵坡及河道左右岸地面高程布置。.3 渠首工程设计方案共选三种设计方案：1、方案一：冲砂槽式引水渠首（推荐方案）本渠首为左岸单向引水式渠首，闸室部分由泄洪闸、冲砂闸，左侧引水闸组成。在设计中，为保障枯水期引水和冲砂、有效控制汛期推移质的目的，在泄洪闸与冲砂闸的106、上游铺盖之间设立一道弧形束水墙，与进水闸前的“”型悬臂式挡砂坎，共同形成冲砂槽，力求达到引清排沙的目的。2、方案二：人工弯道式引水渠首（比选方案）本渠首为左岸单向引水式渠首，弯道前为泄洪闸,弯道后为冲砂闸、左侧引水闸组成。该方案将河道整治为弯曲的引水渠首，造成人工环流，并在弯道的前设置泄洪闸，在弯道的末端按照正面引水，侧面排沙的原则，布置引水闸和冲砂闸，来引取表层较清水流，排走含砂量较大的底流，达到引水防砂的目的。3、方案三：底栏栅式引水渠首（比选方案）本渠首为左岸单向引水式渠首，闸室部分由泄洪闸、冲砂闸，左侧进水廊道及引水渠前冲砂闸组成。河流中的推移质，除细颗粒随水流进入廊道外，其余的砾石及107、卵石则随水流由栏栅顶冲向下游，而进入廊道的细砂则由设在引水渠前的排砂闸排入下游河道，在廊道和渠道的连接处设有闸门，以控制入渠流量。4、渠首工程方案比选本次设计工程方案比选主要从引水防砂效果、运行管理方面、工程总投资三个方面进行比较，选择最优方案。1）、引水防砂效果方面方案一 是在泄洪闸与冲砂闸的上游铺盖之间设立一道弧形束水墙，与进水闸前的“”型悬臂式挡砂坎，共同形成冲砂槽，该方案结构简单、施工方便，通过设立泄洪、冲砂闸，能较好的控制洪、枯期的水量和泥砂。方案二 是将河道整治为弯曲的引水弯道，造成人工环流，理论上是可行的，但不如天然河流弯道的曲率半径、河床比降及流速等更符合河流自然特性，引水防沙108、性能不明显；特别是在枯水期弯道环流作用不明显，引清排沙效果差。方案三 该方案要求推移质中的细颗粒泥砂不要过多，而且在引水廊道和引水渠之间需设计二次冲砂闸，以便排走廊道中的细砂，结构较复杂，而且栏栅空隙易被推移质或漂浮物堵塞，经常需要清理；特别是在冬季流量小、水深浅时，栏栅易为冰屑堵塞或结冰。2）、运行管理方面方案一闸室布置相对集中，运行管理方便；方案二弯道前有泄洪闸、方案三在引水廊道和引水渠之间设有二次冲砂闸，闸室布置相对分散，特别是方案三还要花废大量的人力去清理栏栅上杂物或冰屑，运行管理不方便。3）、工程总投资方面方案一由闸室部分由泄洪闸、冲砂闸，左侧引水闸组成；方案二闸室部分同方案一，但多109、了人工弯道部分，方案三闸室部分同方案一，但多了在引水廊道和引水渠之间设有二次冲砂闸，工程量相对较大，工程投资相应较多。综上所述，推荐方案一为本次设计的主报方案。5.3.2 渠首工程主要建筑物设计根据XX河栏杆水文站资料推求该闸址河段的水文，泥沙以及闸址段的地形、地质、地貌及闸室不同部位对功能的满足条件，本设计中采用冲砂槽式引水渠首设计方案。本渠首为左岸单向引水式渠首。在设计中，充分利用拦河泄洪闸左侧的冲砂槽、冲砂闸和引水闸前“”型悬臂式挡砂坎对挟砂水流进行有效的泥沙处理。1、泄洪闸、冲砂闸（简称泄洪冲砂闸）根据设计洪水标准，该渠首泄洪冲砂闸总设计洪水流量为409m3/s（p=3.33%），总校110、核洪水流量为510m3/s（p=1%）。本设计中，考虑消能设施的安全运行、工程造价、闸址地质条件和输送泥砂到下游主河道所需的起动流速等设计因素，泄洪冲砂闸单宽流量控制在1418 m3/s（设计为14.1 m3/s，校核为17.6 m3/s）范围内。根据单宽流量控制范围，闸前设计总水头和设计过闸流量，确定泄洪冲砂闸闸室总净宽为29m。其中泄洪闸为3孔，闸室总净宽为24m，单孔净宽为8.0m；冲砂闸为1孔，净宽为5.0m。依据各闸室净宽，确定泄洪闸承担的设计流量为409/2924=338.48 m3/s，校核510/2924=422.07 m3/s；冲砂闸承担的设计流量为409/295 = 70.111、52 m3/s，校核510/295=87.93 m3/s。根据水闸过闸流量计算公式，相应泄洪冲砂闸设计洪水流量Q设=409m3/s时的闸前设计水头H0=4.15m，闸前设计水深H=3.44m（整治段设计水深H=2.65m，闸底板高程为1928.40m），闸前水面壅水高度H=0.79m，闸前设计水位1931.84m；相应泄洪冲砂闸校核洪水流量Q校=510m3/s时的闸前校核水头H0=4.80m（整治段校核水深H=3.01m），闸前校核水深H=3.97m，闸前水面壅水高度H=0.96m，闸前校核水位1932.37m。 泄洪闸闸室为钢筋砼结构，底板高程1928.4m，比河床平均高程高0.1m。闸室总112、净宽为24m，单孔净宽为8.0m，共计3孔；边墩厚0.8 m，缝墩厚0.8m，缝墩总厚1.62m，闸室长11.0m，高5.0m，闸顶高程1933.40m，闸室底板总厚度1.3m，其中底板面层铺作为抗磨材料的C70乳胶砼厚0.3m，钢筋砼层厚度1.0m,下铺C10砼垫层厚15cm；闸上设有工作桥，闸后设有交通桥，桥面净宽4.5m，总宽5m，设计荷载汽-10级，校核荷载履带-50级；工作闸门为露顶式弧形钢闸门, 高3.5m，弧形门旋转点牛腿高度距闸底板相距3.0m，QP型卷扬式启闭机启闭，检修闸门为两组叠梁式平面钢闸门，单组高1.65 m，共计3.3m，采用手动跑车葫芦启闭。 冲砂闸闸室为钢筋砼结113、构，底板高程1928.4m，比河床平均高程高0.1m。闸室为单孔，总净宽为5.0m；边墩厚0.8 m，缝墩厚0.8m，缝墩总厚1.62m，闸室长11.0m，高5.0m，闸顶高程1933.40m，闸室底板总厚度1.1m，其中底板面层铺作为抗磨材料的C70乳胶砼厚0.3m，钢筋砼层厚度0.8m, 下铺C10砼垫层厚15cm；闸上设有工作桥，闸后设有交通桥，桥面净宽4.5m，总宽5m，设计荷载汽-10级，校核荷载履带-50级。工作闸门为平面露顶式钢闸门, QP型卷扬式启闭机启闭。检修闸门为两组叠梁式平面钢闸门，单组高1.65 m，共计3.3m，采用手动跑车葫芦启闭。2、冲砂槽在泄洪闸与冲砂闸的上游铺114、盖之间设立一道弧形束水墙(进口端为偏泄洪铺盖方向25的弧形状)，与进水闸前的“”型悬臂式挡砂坎，共同形成冲砂槽。冲砂槽设计流量取3倍的进水闸设计引水流量，即Q设=64.5m3/s，底宽5.0m，其长度取15m。束水墙墙厚0.8m，高1.5m。冲砂槽长度15m,冲砂槽底板厚度为0.80m ,采用C20细砾砼浆砌卵石底板。（泄洪闸闸前铺盖厚度与其相同）。冲砂槽在其设计流量下，槽内冲砂流速为3.24m/s，起动推移质最大直径为0.0750.1m。冲砂粒径-水位-流量-关系表水 位（m）流速(m3/s)启动砂粒状况 流量（m3/s）进水闸冲砂闸粒径（mm）百分比大河冲砂1.873.373.901001115、5088.9091.0270.521.873.373.247510077.6076.0064.501.873.372.63407564.5071.5060.001.873.371.66152535.1076.5055.003、引水闸引水闸设计流量为21.5 m3/s，闸室长度11.0m，为整体式钢筋砼结构，闸室总净宽为5.0m，单孔净宽为2.5m，共计2孔；闸底板高程1929.70m，较泄洪冲砂闸底板高1.3m。底板钢筋砼层厚度0.6m，下铺C10砼垫层厚15cm，边、中闸墩厚度均为0.8m，闸室高度3.70m，闸顶高程1933.40m，闸门前设1.4 m高的胸墙，胸墙底槛高程1932.00m116、；闸上设有工作桥，闸后设有交通桥，桥面净宽4.5m，总宽5m，设计荷载汽-10级，校核荷载履带-50级；工作闸门为潜孔式平面钢闸门, 门高2.5 m，采用手电两用螺杆式启闭机启闭，设平面检修钢闸门一扇，用手动跑车葫芦启闭。闸前设有1.3m高，20m长的“”形悬臂式挡砂坎。挡砂坎轴线平行于泄洪冲砂闸轴线，挡砂坎坎顶高程1929.70m。引水闸设计流量所需的引水闸闸前水位为h0=2.07m、泄洪冲砂闸闸前水位为h0=3.37m。闸后接15.0m 长的消力池，池深0.80m；为保证闸孔出流条件较好，海漫段高程较闸底板降低0.2m。底板上铺为厚为60cm的C20细砾砼浆砌卵石，下铺厚为75cm不同级配117、的反滤料层，边坡为C20细砾砼浆砌卵石扭面。4、上、下游整治段 上游整治段造床流量取p=10%的河道洪水流量为Q造床=312m3/s，设计洪水流量为Q设计=409m3/s（p=3.33%），校核洪水流量为Q校核=510m3/s（p=1%）。根据河道造床流量和整治段的纵坡，算出上游整治段水面宽为45.9，稳定宽度39.45m，依据水面曲线关系和河床现状，本设计中取上游整治段设计宽度为37.68m，长度取52.73m，上游整治段河底纵坡为1/200。上游整治段水力要素特征如下表。根据设计洪水流量计算的上游整治段水面曲线和泄洪闸闸前水位，确定闸前上游整治段导流堤堤顶高程为1933.401933.90118、m，堤顶宽6m。根据泄洪闸上游整治段冲刷深度，确定上游导流堤C20细粒砼砌石护坡导流堤迎水面和背水面坡度均取为M=1.5，基础埋置深度为4.5m，坡度M=1。上游整治段水力要素关系表流量Q（m3/s）纵坡i糟率n边坡M 底宽B(m)水深h(m)流速v（m/s）底部边坡综合3121/2000.0350.02750.0341.537.682.263.364091/2000.0350.02750.0341.537.682.653.725101/2000.0350.02750.0341.537.683.014.03 下游整治段泄洪冲砂闸下游整治段（包括消力池）宽度41.55m，长50.076m（其中护119、坦长11.076 m，消力池长29.0 m，海漫长10.0 m），泄洪冲砂闸下游设护坦和防冲深隔墙，深隔墙下深8.5m，闸底板高程1928.40m，采用调流式消能，闸后至反弧段起点长5.0 m，坡比1:6 ，调流反弧半径R=12m，调流圆弧角29.5，挑坎角=20，调流反弧段水平投影长为6.076m，调坎角20，反弧段起点高程1927.567m，终点高程1928.128m，海漫起点高程1925.478m。调流墩后冲刷坑自下而上分别由2m厚戈壁、2m厚抛石（=3060cm）、2m厚抛石（60cm）组成。挑流射程长20m。海漫段迎水面和背水面坡度均为m=1.5，基础埋置深度为4.5m，坡度M=1。120、堤顶宽6.0m，护坡埋置深度为4.5m。下游海漫段水力要素关系表流量Q（m3/s）纵坡i糟率n边坡M 底宽B(m)水深h(m)流速v（m/s）底部边坡综合3121/850.0350.02750.0341.533.861.874.564091/850.0350.02750.0341.533.862.195.045101/850.0350.02750.0341.533.862.495.465.4 引水渠工程引水渠工程渠线选择的原则1、避开大滑坡等不良地质地段，且不宜在冻胀性、湿陷性、膨胀性、分散性、松散坡积物以及可溶盐土壤上布置渠线。2、宜少占或不占耕地，避免穿过集中居民点、高压线塔、重点保护文物121、通讯线路、油气地下管网以及重要的公路等。3、渠道沿等高线布置渠线，采用明渠与明渠隧洞或暗渠、渡槽、相结合的布置，以避免深挖高填。4、引水渠道的弯曲半径，衬砌渠道宜不小于渠道水面宽度的2.5倍，不衬砌土渠宜不小于水面宽度的5倍。 引水渠工程渠线选择1、 0+0000+278段：由于0+000的高程以由龙口引水闸闸室末端高程决定，所选渠线的左侧从条带图上可以看出等高线比较密集，地势较陡，渠线若向左侧布置，势必引起较大挖方；若渠线布置在所选渠线右侧从条带图上可以看出，渠线将垂直等高线布置，这样势必造成大填方。而所选渠线基本平行等高线布置，避免了深挖高填；2、0+2781+160段：此段渠道离山坡脚122、最近2m，最远18m，渠道大致与等高线平行。若渠线布置在所选渠线右侧，大多数渠段将垂直于等高线造成可通造成渠道冲刷或造成渠道大的填方；3、 1+1602+030段：桩号1+160处于高坎上，若渠线从1+160处向右侧偏移，渠道势必将产生两种纵坡，一种纵坡较陡，一种较缓，这样陡坡段流速较大将产生冲刷，缓坡将造成大填方。故渠线选择沿山坡脚走；4、2+0302+920段：此段洪沟较多，且处于高坎上。若选其它渠线将造成大填方；5、 2+9203+180段：渠线的左侧从条带图上可以看出等高线比较密集，地势较陡。故渠线选择大致平行于等高线布置；6、 3+1804+983.38段：渠线大致平行于等高线布置。123、 引水渠工程布置引水渠全长4.983km，从渠首引水闸引水。本工程地处山区，地形变化较大，大小洪沟较多，如按每个洪沟都设置过洪建筑物势必使建筑物个数过多，不仅给施工带来不便，渠道安全存在过多的隐患，而且使工程投资增加而又不能充分发挥建筑物过洪能力，故洪沟前设导洪坎和防洪坝使部分洪沟合并。在引水渠满足电站引水、交通及安全运行等要求下，沿线布置过洪涵洞11座、积水涵洞7座。现将过洪涵洞建筑物布置情况分述如下:引水渠0+228处设过洪涵,涵前布设导洪坎将0+193洪沟处的洪水导入0+228洪沟内；0+755处由于洪沟较大，在此处布置过洪涵洞；2+0002+544之间洪沟多达数十条，在2+000及2+124、544洪沟上游设一个长约570m“V”字型的防洪坝将其间洪沟的水量分别导入2+000、2+544两洪沟内；在2+650、2+715、4+314处布置过涵洞；2+800处有一大洪沟，在其下游的2+850处洪沟较小故将2+850处洪沟上游封堵将其洪水导入2+800处；3+400有一个大洪沟，其上3+222.5、3+268及3+275处分别有三处洪沟，本次设计中将其三处洪沟的上游封堵导入3+400处；3+450有一个大洪沟，其下游3+539及3+628处各有一条洪沟，将其沟内水量导入3+450处洪沟内。 引水渠工程设计1、纵断面设计本引水渠起点高程依据龙口处进水闸闸后高程,在满足电站引水前提下，根据125、渠道沿线地形、渠系建筑物布置等因素，尽量使渠道总的工程量和工程费用合理，考虑到渠道的防冻胀因素并确保安全、经济，以满足防渗、防冲、防冻胀各项性能还要考虑对于小型电站引水渠渠道流速限制在12m/s，在此基础上进行纵断面设计。由于此引水渠在1+350处将修建一个排沙设施，故对0+0001+350段流速可不受电站引水渠流速的限制。引水渠道纵断面设计表起止桩号起止高程纵坡0+0001+3501929.501927.651/7301+3504+983.381927.651924.861/13002、横断面设计渠道边坡系数的确定根据xx电站工程地质报告，渠道沿线地层岩性主要由砂砾石组成，并对土质进行了详细126、的室内及现场的物理力学试验，按中华人民共和国国家标准灌溉与排水工程设计规范（GB50288-99）表、表规定，确定梯形断面边坡系数m=1.75。对于本工程，由于渠道要有保暖要求，故只选则矩形渠道，上加盖板。糙率根据渠道防渗工对于程技术规范（SL18-2004），现浇砼糙率n=0.015。衬砌及抗冻材料的选择a.衬砌材料的选择根据渠道防渗工程技术规范（SL18-2004），由于渠道流速均小于2.5m3/s，因此本次设计选用砼做为衬砌材料。b.抗冻胀材料的选择由于本工程处于山区，因此选择砂砾石作为抗冻胀材料。渠顶宽度的确定根据渠道防渗工程技术规范（SL18-2004），渠道设计流量为530m3/s127、，渠顶宽度2.02.5m。本工程渠道设计流量为21.5m3/s，堤顶宽度设计为2.5m，由于渠道左侧傍山没有条件修建交通道路，故对渠道右堤有交通要求，渠顶宽度左堤宽2.5m，右堤宽5m。 渠堤超高的确定依据水电站引水渠及前池设计规范，渠道超高是考虑运行中不可预见的因素为工程安全提供储备的综全措施。作为水电站引水渠道的超高值（Fb）应是引水渠道在通过设计流量时的水位之上的最在涌波高度值(）和安全超高（）之和。Fb=+式中：设计流量下，电站突然丢弃全部负荷时的最在涌波高度，m。安全超高，m。小型水力发电站设计规范给出了渠顶超高应符合下表：渠顶安全超高最大流量（m3/s）505010K；导流堤边坡是128、安全的。a.3整治段的坝坡冲刷计算及验算一般冲刷深度t的计算：计算公式：hp=ph t=hp-h式中：hp一般冲刷后的水深（m）；P-冲刷系数，本工程计算中取P=1.5h-冲刷前河道水深，在设计流量下，上下游整治段内水深分别 为h上游=2.65m、h下游=2.19m。t- 一般冲刷深度（m）。经过计算：上游hp=3.975m，t=1.325m；下游hp=3.285m，t=1.095m。局部冲刷深度计算：计算公式：hB=hp（Vp/VH）n-1式中：hB -局部冲刷深度（m）；Vp -整治段内计算水深时的平均流速。在设计流量下，上游Vp =3.72m/s，下游Vp =5.04m/s；VH-河床允129、许的不冲流速，本工程取VH =2.5m/s。hp- 一般冲刷后的水深，符号含义同上。n-形状系数，查表取n=1/4。经计算上下游岸坡产生的局部冲刷计算结果如下：上游hB=0.415m，下游hB=0.629m。护坡基础埋置在地面以下深度H：H=t+hB+式中：H-护坡基础埋置深度（m）；t-一般冲刷深度（m）；hB-局部冲刷深度（m）；-基础地面在局部冲刷以下的深度。按规定当t+hB5m时，2.0m，当t+hB=520m时，2.53.5m；本工程中取=22.5m；计算结果如下：上游段H上=1.325+0.415+22.5=3.744.24m，取H 上=4.5m。下游段H下=1.095+0.629130、+22.5=3.7244.224m，取H下=4.5m。整治段在水流斜冲护岸产生的冲刷验算：计算公式：hp=23tg（/2）/（1+m2）（VJ 2/g）-30d式中：hp -从河底算起的局部冲刷深度（m）。水流流向与岸坡夹角。m防护建筑物迎水面边坡系数，m=1.5。d坡角处土壤计算粒径，本工程取d=0.05m。VJ水流偏斜时，水流的局部冲刷流速。本工程取整治段首端河道设计洪水时的流速，VJ=3.72m/s，本工程取为10，15，20夹角，分别计算不同冲角时的冲刷值hp。整治段上游，流速3.72m/s时，当取为10，hp =0.075 m；当取为15，hp =0.869 m；当取为20，hp =131、1.675 m，斜冲护岸产生的深度最大为1.675 m小于原设计护坡坡角冲刷深度hB=4.5m，故取设计护坡坡角深度Hp=4.5m。整治段下游，流速5.04m/s时，当取为10，hp =1.389 m；当取为15，hp =2.847 m；当取为20，hp =4.325 m，斜冲护岸产生的深度最大为4.325m小于原设计护坡坡角冲刷深度hB=4.5m，故取设计护坡坡角深度Hp=4.5m。B、泄洪闸、冲砂闸消能防冲计算闸底板高程1928.40m，采用调流式消能，闸后至反弧段起点长5.0 m，坡比1:6 ，调流反弧半径R=12m，调流圆弧角29.5，挑坎角=20，调流墩水平投影长为6.076m，调坎132、角20，反弧段起点高程1927.567m，终点高程1928.128m，海漫起点高程1925.478m。挑流消能冲坑深度进行计算：b.1计算所需基本数据设计洪水P=3.33%时，Q设=409m3/s，下游段水深ht=2.19m，护坦末端单宽流量q=12.079m3/s/m；校核洪水P=1%时，Q设=510m3/s，下游段水深ht=2.49m，护坦末端单宽流量q=15.062m3/s/m。b.2挑流射程计算挑流射程是指挑坎末端至冲刷坑最深点间的水平距离为挑坎出口断面中心点到水舌轴线与下游水面交点间的水平距离；-为水舌轴线与下游水面交点到冲刷坑最深点间的水平距离；L0=1/g2sincos+cos2133、sin+2g(hcos+h1) 0.5 式中：h-挑坎出口断面水深，经计算本设计中h校=3.97/cos20=4.223m；h1=挑坎顶至下游水面的高差，0.15m；-挑坎角，本设计中为20；=1-0.055/15.062/(15.0620.54.4021.5.)0.51/3=0.971；式中：H-上下游水位差，闸前校=3.97m；闸后h1=2.49m护坦单宽流量，P=1%的校核单宽流量=15.062m3/s/m。-坎顶水平流速，1.1（2gH0）0.5=1.10.971（29.814.242）0.5=9.744；经计算，L0 =12.073m。消力池深度计算：tk=k（冲刷系数）q0.5H0134、.25- h下游水深=2.015.0620.54.4020.2 -2.49=2.05.22-2.49=7.95m， 取8.5 mL1 = tk /tgtg2+2g(0.16+4.223cos)/(2 cos2)0.5 =tk /argtg1.048=8.5/1.048=8.11m因此 =12.073+8.11=20.183m。出口斜坡水平投影长8.5m，总计消力池长20.183+3.4+0.5=24.083m，考虑其它不利原因，取28.0m。6 水力机械6.1 机组机型的选择本电站厂区共布置两个方案，方案一为长压力钢管方案（少挖方），方案二为短压力钢管方案（多挖方）。以下有关数据中除注明方案外135、，凡不注明处括号外数据均为方案一的数据，括号内数据均为方案二的数据。 基本资料1、电站前池引用流量： Qp=21.5m3/s；2、前池设计水位： =1926.71m；3、尾水设计水位 =1884.082m；4、尾水50%出力时运行水位 =1882.682m；5、电站设计毛水头：HP毛=1926.71-1884.082=42.628m；6、电站最大运行毛水头: Hmax毛=1926.71-1883.812=42.898m；7、前池至尾水总的水头损失为 h=1.8m；8、设计水头：HP=42.628-1.8=40.828m，取40m；9、最大运行水头: Hmax=42.898-1.8=40.548136、m，取41m；水轮机组设备选择1、水轮机机型初步选择本电站设计水头Hp=40m，最大运行水头Hmax=41m。经综合分析，本电站总装机容量N装=6400kw，为了保证电站正常运行和冬季一台机满负荷运行，减少备用容量，根据保证出力N保=1133.8kw，本电站安装4台单机容量Nf=1600kw的水轮发电机组为宜。根据以上参数，在设计工程中查中小型水轮机模型转轮型谱表、厂家产品样本和有关资料及厂家推荐。结合电站地处海拔高（=1885.20m）上游来水含砂量大，初步选出了HLA551、HLA286 、HLG05、HLD41四种机型，进行了基本参数计算。从水轮机基本参数汇总表中可以看出，两方案水头相差137、很小，计算各机型的水轮机基本参数结果基本相等，故以下计算只计算方案一，即Hp=40m的数据，曲线绘制也只绘制方案一。水轮机运转特性曲线、水轮发电机组丰、平、枯三个代表年出力及发电量计算表及水轮机发电机组技术指标汇总表附后。 水轮机出力、年发电量及汽蚀情况分析1、水轮机出力及年发电量分析从水轮机基本参数汇总表中可以看出，四种机型即HLA551、HLA286、HLG05、HLD41均能达到本电站机组的设计出力，从水轮机运转特性曲线也可看出各种型号水轮机也基本在高效率区内运行，即从水轮机出力方面四种机型均适合本电站，但HLA551型水轮机效率最高，其次为HLA286、HLG05、HLD41。再看水轮138、发电机组技术指标汇总表，其中年发电量最高为HLA551型机组，年利用小时数及保证出力均最高也为该机型，从出力情况看，本电站可选用HLA551型水轮机做为XX县XX水电站水轮机的首选机型。2、汽蚀性能分析在分析完出力后，需进行汽蚀性能分析，以最终确定适合本电站的最佳机型。汽蚀曲线为初生汽蚀曲线，在清水河流中可直接选用，但XX县XX水电站引用水中含沙量大，且硬度较高，考虑汽蚀安全系数K取1.50，吸出高度计算公式为：HS=10-/900-KH则HLA551水轮机Hs为0.7m 、HLA286水轮机吸出高度Hs为1.42m、HLG05水轮机Hs为-3.89m、HLD41水轮机Hs为1.42m。从中可139、看出，新选择的各种机型除HLG05水轮机外，其它均可应用于本电站，故HLG05型水轮机排除不用。同时电站在安装时为了更好减少汽蚀，采用抗汽蚀材料制作过流部件（导叶、抗磨板、转轮、转轮室等），以增长机组的检修周期，增加发电量，降低检修费用。3、水轮机机型确定从水轮机出力、年发电量分析和汽蚀性能分析中可以看出，既满足运行工况好，又满足汽蚀性能的为HLA551机型。故本电站选用HLA551型水轮机做为本电站水轮机的机型。目前采用此机型转轮的已有多座电站，可以认为是较成熟的机型。4、装置形式确定本电站单机容量Nf=1600kw，转轮直径D1=0.82m，根据规程规定本电站装置形式采用：卧式5、水轮机基140、本参数型 号： HLA551-WJ-82型；转轮直径：D1=0.82m；同步转速: n=600r/min；飞逸转速：nP=1148r/min；额定出力：Nf=1677.0kw；设计流量: Qp=4.61m3/s；额定出力点效率: T=92.7%；设计水头: HP=40.0m；最大运行水头: Hmax=41.0m；6、水轮发电机选择基本参数机组装置形式： 卧式；同步转转速： n=600r/min；飞逸转速：P 1148r/min；额定出力：Nf=1600kw；机组台数: Z=4台；发电机出口电压: V=6.3kV；水轮发电机选择根据基本参数，查设备产品样本，选用SFW1600-10/1730型水141、轮发电机。发电机基本参数型 号： SFW1600-10/1730；容量： Nf=1600kw；出口电压：V=6.3KV；功率因数cos=0.8；额定电流I=183.2A；额定转速：=600r/min；飞逸转速：P=1148r/min；效率：f=95.6%；转动惯量：2.7Tm2；调速器选择1、基本参数：电站最大运行水头：:Hmax=41.0m；水轮机最大工作出力：NTmax=1970.12（kw）；最大工作出力时的过机流量：Qmax=4.61m3/s；水轮机转轮直径: D1=0.82m；2、调速器选择：调速功A=30Q（HD1）0.5=304.61（400.74）0.5=752.43（kg.m142、）根据以上计算结果，本设计选用调速器的调速功A=1000kg.m，调速器调速功满足要求。为了满足水电站安全运行和自动化要求，本设计调速器选用新型BWT-1000型数字阀PCC可编程智能调速器。 调节保证计算成果XX水电站推荐采用短压力钢管引水，压力钢管主管道全长415.2m，平均传播速度为884.27m/s，管内平均流速2.46m/s，水流加速度时间1.231s小于3s，机组调保计算结果能满足压力上升和速度上升要求，因而不需要考虑设调压井或调压阀。水锤相tr=0.5672小于2s，故发生间接水锤，0=2.181.5，最大水锤发生在末相。由调节保证计算设计要求：机组甩去全负荷时蜗壳末端的最大压力143、上升率，当Hp=40100m时，max=5030%；一般情况下，机组甩去全负荷的最大转速上升率不宜大于50%；同时为了避免尾水管内水流中断，HB值不应大于8m水柱。经计算当TS=5及6s时，各值均满足设计要求，为保险起见，选择TS=6s，此时蜗壳最大压力上升值max=29.29%，机组甩去全负荷的最大转速上升值max=41.93%；尾水管最大真空度HB=2.011，均满足设计要求。故本电站调速器关闭时间选用：Ts=6s。 天车选择根据厂房布置，厂房上游侧为6.155m，厂房总宽度12.19m，起吊最重部件发电机转子带轴7.5T，加吊具1.0T，天车最大起吊重量8.5T，选用起重量为15/3T，144、跨度为11.0m，中级工作制的电动双钩桥式起重机一台。6.2 辅助机械设备布置厂内供排水系统1、厂内供水系统本电站设计水头HP40.0m，最大运行水头Hmax41.0m，采用自流供水方式。电站供水对象，发电机空气冷却器，导推力轴承箱，导轴承，水导轴承冷却水、消防用水，主轴密封用水，射流泵用水生活用水。技术供水水源来自两台机压力钢管，二个取水互为备用，由技术联通管联通，经一组两只滤水器过滤后（一只工作，一只备用），设在下游侧墙的技术供水总管向机组提供冷取却水。每台机组供水总管上设有液压操作阀，当中央控制室发出开机信号后，电磁操作阀开启，向机组空气冷却器，推力轴承，导轴承，水层轴承箱提供冷却水。当145、机组停止运行时，电磁操作阀停止供水，在空气冷却器、上导排水管上设有示流信号器，在下导、水导排水管上设有示流器，以监视冷却水的通断。主轴密封润滑，水和厂内生活用水要求水质较高，故在前池旁设300m3清水池，将澄清后的水经管道送入厂房，向主轴密封提供润滑水和生活用水，清水池向厂房供水为自流供水方式。厂内发电机灭火，透平油灭水和厂内消防用水；来自技术供水总管，不单设消防供水总管，特殊情况采用化学灭火器。2、机组及厂内排水系统发电机空气冷却器，上导轴承冷却排水，下导水导轴承排水，经每台机排水总管直接排入下游尾水。水轮机顶盖排水及厂内各处渗漏排水，均经管路汇集至设在厂房上游侧蜗壳层廊道底步的击水廊道内，146、再由设在两台机层水管之间的排水廊道内汇入尾水分水墩内的集水井，在集水井内设有两台潜水泵，（一台工作，一台备用），将集水排入下游。当大河来水富余时，为了节约厂用电，由2台射流泵将集水经尾水管排入下游。当冬春两季大河来水少时，无富余水时，采用潜水泵将集水排入下游。在集水井内设有浮子液位信号器，经自动化系统控制潜水泵的启动和停机，射流泵则为手动操作。当机组需要检修时，落下尾水闸门，开启虹吸进大会真空破坏阀，关闭蝶阀，打开蜗壳排水阀，打开压力管排水阀，将蜗壳和压力管内的集水排入尾水管内。由于该电站尾水闸为潜孔闸门，可将2台潜水泵固定在尾水闸内，将集水排入尾水闸后的尾水渠内。开始抽水时两台潜水泵同时工作147、，当水位下降到一定水位后，1台工作、1台备用。 压缩空气系统1、高压压缩空气系统在电缆夹层空压机室内设有2台CZ2030F高压空压机（一台工作，一台备用），和一个1.0m3的贮气罐。经高压供气总管2台调速器，高压空压机的启动和停机，由设在压力贮气罐上的三个压力信号器，经自动化系统进行控制，必要时也可手动启动和停机。2、低压压缩空气系统低压压缩空气系统向厂内机组制动系统，蝶阀围带冲气、风动工具，检修吹扫（前池真空破坏阀所用低压压缩空气，在前池另设一套低压压缩空气系统），本系统采用一次供气方式。故设2台3W0.97型低压压缩空气机（一台工作，一台备用），为了保证2台机同时制动（P0.7MPA）用气148、量，选用4.0m3贮气一个，当需要使用风动工具时，可直接启动空压机向系统供气，以保证贮气罐内的额定压力（P0.7MPA）。低压压缩机启动和停机，均由设在4.0m3 贮气罐上的三个压力信号器通过自动化系统来控制，当贮气罐内压力下降到（PO0.6MPA）时，第一个压力信号器接通，发出信号，工作空压机启动，向贮气罐内供气。当压力上升到0.7MPA时，第二个压力信号器接点接通，工作空压机自动停止，当工作空压机出现故障，或系统用气量过大时，贮气罐内压力下降到P0.5MPA时，第三个压力信号器接点接通，备用空压机 自动启动，向贮气罐内供气，同时向工作人员发出信号，排出故障或查明原因。机组制动时，当机组转速149、下降到额定转速的35时，转速器发出信号，刹车柜内1#电磁空气阀动作，并发出信号，1#电磁空气阀回复，活塞下腔排气，2#电磁空气阀动作，经供水总管向刹车装置活塞上腔供气，刹车装置回复，此时装在刹车装置上的行程开关动作，发出信号，2#电磁空气阀回复，机组刹车也可手动操作。当需要切断压力内的水流时，开启真空破坏阀破坏虹吸管内的真空。真空破坏阀设在前池虹吸进水口驼峰顶部，动力源来自设在前池的低压空气系统。当中央控制室发出切断压力管内水流的命令室，工作人员下1#机（或2#机、3#机、4#机）的电磁空气控制按纽，向真空破坏阀活塞下腔供气，当虹吸管内真空破坏后，压力达到正常大气压时，设在驼峰顶部的带接点的压150、力真空表按点接通，向中控室发出信号，工作人员按下控制安纽，电磁空气阀 的供气管上的电磁阀回复，停止供气，真空破坏活塞下腔排气，并在弹簧的作用下，从新回复到关闭状态。 油系统1、透平油系统本电站机组推力轴承水导轴承，调整器油压装置，均采用国产30#透平油。接受新油时，经设置在安装间处管油活接头，经管路自流输入设在安装间下层透平油库内新油桶，该油库设置3.5m3新油桶，运行油桶各一个。油处理室设LY50压力滤油机一台，KCB4.5电M型齿轮油泵一台。向机组、调速器油压装置，供油时，由运行油桶经LY50XI型滤油机向设在安装间天车梁底部的高位油箱供油，然后经供油总管，各供油支管向受油设备供油，本电站151、的加油方式为自动供油方式为自动供油方式，当油槽内油位下降到额定低油位时，液压信号器发出信号，经自动化系统，电磁阀开启，高位油箱的备用油自流加入受油槽，当油槽内油位上升到额定上限油位时，液位信号器发出信号，经自动化系统，电磁阀关闭，停止供油。高位油箱内的油位由液位信号器控制，当油位下降到额定油位下限时，液位信号器发出信号，经自动化系统，压力滤油机自动启动，向高位油箱供油，当油位上升到额定油位的上限时，液位信号器发出信号，经自动化系统滤油机停机。设备排油采用手动操作排油阀，经排油管自流排入新油槽或漏油装置。透平油库门下设档油坎，当油库发生油罐泄露事故时，漏油可挡在油库内不至外流。当油库发生火灾或泄152、露事故时，可将油桶底部油阀开启，将油桶内的油排入事故油坑内。2、绝缘油系统电站变压器和油开关均采用国产45#绝缘油，位于厂房外主变压器附近设置4.5m3，室外油桶2个，（新油一个，运行油桶一个）。并设置LY50型压力滤油机一台，ZLY50型真空滤油机一台，KCB3电M型齿轮油泵一台，滤纸烘箱一台，（与透平油系统共用）。平常滤油机设备放在安装间，用时拉到主变处用橡胶软管与设备连接。3、油化验设备XX水电站虽为XX县电网中骨干电站，但地处偏远远，故本电站只设简化分析装置一套，（详细设备清册），油化验室设在福利区办公室内。 前池虹吸进水口控制系统压力管进水口采用虹吸式进水方式，由于它具有冬季防止冰冻153、和短时间内有效切断压力管内的水流，故在全国许多北方小型水电站设计中被广大设计人员所采用。我院在温宿县二级水电站装机容量23500KW，水头HP26m，成功的采用了这种进水方式，得到了用户的好评，这次应使用单位的要求，再次在XX县古库尔曼水电站采用虹吸式进水方式。虹吸式进水口的设置，必须满足虹吸管内驼峰顶部最大真空值为HV5.9M，小于允许值（HV）7M，并且小于电站所在地的大气压力8.51m水柱，不会产生液体汽化，破坏水流连续性的现象，故本电站设虹吸式进水口是可行的。虹吸式进水控制系统主要由压力管充水系统，抽真空系统和真空破坏系统组成。压力管充水系统主要作用是为了减少抽气时间和抽气工作量。它是154、由充水管道控制阀组成。将前池水经充水管和控制阀输入压力管内。为了减少充水时间，本电站采用Dg600mm充水管，控制阀采用与充水管同径的Z45T10型手动闸阀。充水管设在前池虹吸段两侧，闸阀设在控制井内。机组开机前，开启设在充水管上的闸阀，向压力管内充水，同时开启设真空破坏阀，排出压力管内的空气。充水过程分无压出流充水阶段和有压出流充水阶段。其中无压出流充水时间为5.9分钟，有压出流水充水时间为3.6分钟，共计充水时间为9.5分钟。当虹吸管内堰前后水位相等后，关闭充水管控制闸阀和真空破坏阀，虹吸进水控制系统进入抽真空阶段。虹吸式进水口能否正常运行，很大程度上取决于抽气方式的合理，可靠、灵活和方便155、。通过全国统计资料来看，现行的抽气方式有：自吸抽气，真空泵抽气，射流泵抽气和容器时抽气等。自吸式是在压力管充满水后，迅速开启水轮机导叶，使之压力管内水位迅速下降，使是管内空气密度减小和压力下降，在内外压差的作用下，迫使驼峰堰前水位上升，水流翻过堰顶，在管内产生水跃，在水流的狭气作用下，将管内空气排入下游，形成管内真空。这种抽气方式的特点是不需要设专门抽气设备，仅利用自身条件可抽气。故极经济。但要求驼峰段的水流流速在3.0ms以上，这样，造成压力管内流速增大，减少了运行水头，同时降低了机组出力，是及不经济的。另外，在水流狭带空气排入下游时，容易造成压力管机组振动，当虹吸段水流流速小于3m3/s时156、，不能将虹吸段内空气全部抽冷，在虹吸段产生气，减少虹吸段过流段，保证压力管能满足机组发电用水量，故次方式本电站不宜采用。真空泵抽气方式是利用动力机械将虹吸管内空气抽出管外，这就需要设置专项设备，造价高，维修工作量大，同时消耗大量厂用电，在电源不可靠的电站不宜采用。射流泵抽气也是一种机械抽气方式，次种方式也需要设置专项设备，并且一般运用在水头较高的水电站，当采用水泵提供压力水源时，也需要消耗一定的电能，并且射流泵效率低，是不够经济的，在较大流量的电站不宜采用。容器式抽气方式是利用一个密闭的相式容器，在水箱内充满水，用管道将虹吸管驼峰顶部于水箱顶部连通。在水箱底部设排水阀，开启排水阀。水箱内的水排157、出（排水管出口设一个淹没水池，使出水口淹没在水内，以防空气进入水箱），水箱顶部空气压力下降，从而使水箱顶部空气和虹吸管内腔空气产生压差，虹吸管内空腔内空气被吸入水箱，造成虹吸管内水位上升，当水箱内排除的水量大于虹吸管内空腔空气体积使时，虹吸管内变形成了满管流，既形成了虹吸状态。此时关闭设在抽真空管上的控制阀，和水箱排水阀。抽真空工作就宣告完毕。前池完成了开机前的准备工作。当机组投入运行时，开启水箱充水阀和水箱排气阀，向水箱内重新充水，为下次抽气作好准备。从而看出容器或抽真空方式只需要一个密闭能够抗负压，并有一定容积的水箱和一些管道阀门，设备十分简单。经过以上四种抽气方式的比较，采用箱式抽气方式158、目前还没有可靠的试验资料，故箱式抽气方式不易采用，我院在温宿县二级采用机械抽真空方式，具有成熟的运行经验，XX县古库尔曼水电站有可靠的电源，故本电站采用机械抽真空方式。同时在电站运行中，可采用自吸气抽真空方式，先将虹吸管内部分空气由水流带走，其余部分由真空泵抽取，这样可减少抽真空时间，缩短开机时间，经计算，抽取驼峰虹吸段的空气只需要量分钟。真空破坏系统为了保证在事故状态下及时有效切断压力管内水流，经各种方式比较，和我们的实践，本电站采用远距离自动控制方式。真空破坏系统由压缩空气系统，空气电磁阀和真空破坏阀组成。真空破坏阀采用气功，手动两用盘形阀，阀盘直径为600mm，真空破坏阀采用远距离控制方159、式。动力源由前池所设压缩空气系统提供，平常真空破坏阀不动作时，电磁阀处于关闭状态。前池设两台真空破坏阀，每台真空破坏阀的供气管上一个DK107型电磁空气阀，均设在前池虹吸管驼峰顶板上部的房间内，高程为1930.68 m。当机组发生飞车事故和检修时需切断压力管内流水时，设在中央控制室的开启按纽被工作人员按下供气总管上的DF12型电磁阀经自动化系统开启，向供气系统供气。同时中央控制室工作人员按下1#（或2#、3#、4#机）真空破坏阀的DK107型电磁空气阀的控制按纽，相应1#（或2#、3#、4#机）的真空破坏阀的电磁阀经自动化系统开启，向真空破坏阀活塞下腔供气，真空破坏阀活塞上升，阀盘开启，空气经160、真空破坏阀进入虹吸管驼峰，虹吸管内真空被迫坏，经3秒种后虹吸管内水流下落至前池水位，由于前池水位低于堰顶，故压力管内水流被切断，从而达到断流的目的。当压力管内水流切断后中控室工作人员按下电磁阀和电磁空气阀的控制按纽，经自动化系统，前池低压空气系统停止供气。电磁空气阀复归，真空破坏阀活塞下腔经电磁空气阀排气管排气。活塞在上部它弹簧的作用下下落，真空破坏阀关闭。当供气系统发生故障时，可由前池工作人员手动开启和关闭真空破坏阀。从而保证了真空破坏阀在事故状态下有效动作，达到压力管及时断流的目的。本电站虹吸控制系统和操作程序，详见前池虹吸进水口控制系统图。 水利测量本电站为径流式水电站，为了便于正常运行161、监视，设置如下水力测量项目和仪表：1、上下游水位测量2、机组冷却水温测量3、蜗壳进口处压力测量4、尾水管进口处真空测量5、转轮上部（盖顶）压力、真空测量6、油槽油位测量7、轴瓦温度测量 机械修理设备参照“水电站修理设备的配置意见”，充分利用阿克苏地区精良的机修设备，本电站仅自备简易设备以满足日常机修。设备安装在福利区的机修车间内，设备配置详见设备清册。6.3 厂房通风与采暖1、通风XX县XX水电站系引水式地面厂房，按规程地面厂房发电机层工作地带温度不超过35,根据XX县县气象资料,夏季室外通风计算温度为30 ,电站按高出夏季通风室外计算温度3 计,即工作地带温度为3033 35,是允许采用自然162、通风方式。厂房的通风，利用上游设在吊车梁以上的窗户，下游楼板0.9m以上的窗户，两侧窗户打开，可形成对流通风。达到散热降温的目的。透平油库油处理室设在电缆夹层内，为了通风，事故排烟，考虑6次小时换气量，采用机械排风，选用防爆轴流式通风机B30KI11型，4#叶片角度30，1台。中央控制室、高压开关柜室、厂用盘室采用自然通风方式，厂变设在电缆廊道内，设高窗，自然通风。2、采暖根据XX县气象资料，冬季室外采暖计算温度为：14，电站冬季可保证1台机组发电，经计算，发电机冬季打开暖风窗，可满足主厂房内的供暖要求，如冬季气温过低时，可加设SRK15型电炉进行局部采暖。中央控制室由于设备运行要求较高，故设163、L9空气调节机一台，制冷量9000大卡小时，加热功率9KW。油库、油处理及其它附辅厂房，均采用SRK1 5型电炉采暖。6.4 设备布置1、机组布置形式该电站机组布置形式采用机组轴线与进水钢管中心线垂直布置。该布置型式的特点是两台机组轴线均在厂房X轴线上，布置协调、美观，安装、检修、运行都较方便；蜗壳平面轴线与进水钢管中心线一致，水轮机进水条件好；尾水渠的长度较短，可避开机组的基础，从而节省基础混凝土的含筋量；有利于机电设备分两侧布置；减少了厂房的宽度。2、设备布置的原则 机组间距或厂房宽度应满足发电机安装、检修时能抽出和套入转子的要求；设备外缘之间的距离不小于2.0m；靠边机组外缘与侧墙之间的164、距离，还应考虑桥式起重机吊运大件的要求。 电气屏柜面与机组外缘之间的距离，应满足运行通道和搬运大件的要求。 对于装设管道式通风的发电机，出线电缆沟应与风道分开，以免热风烧坏电缆。 进水阀只设阀坑，不搞贯穿全厂的廊道。进水阀坑上、下游侧与钢管连接的法兰面对墙的距离不应小于0.3m。阀操作的一侧应有不小于1.0m的空间，另一侧进水阀外缘与坑壁的距离也不应小于0.8m 排水泵应布置在主机室地面上，如因吸程限制需下降时，水泵室也应敞开于主机室，其面积也不要太小，以免防碍运行和维修。3、主厂房长度确定机组间距的确定：一台机组的发电机定子端部至另一台机组的尾水管外缘之间的净空距离，应能满足发电机转子带轴套165、入定子或从定子中抽出的要求（即不小于主轴总长加0.4m），并不应小于2.0m。这个距离加上机组的总长度即为机组间距。SFW1600-10/1730发电机机组总长度为6.235m，转子带轴长2.18m。则机组间距为6.235+2.18=8.415m，取8.7m。边机组段尺寸的确定：大门对侧机组段长度，该侧为水轮机端，该侧长度应大于3.30m，取3.68m。安装间长度的确定：安装间净长度为12.0m。厂房总净长度：经计算确定厂房总净长度为47.76m4、主厂房宽度确定 机组轴线至上游侧的控制尺寸取决于进水阀中心线与机组轴线之间的距离，再加上进水阀连接的钢管法兰面至上游侧墙的距离不小于300mm。进166、水阀的中心线需在吊车的起吊范围内。进水阀中心线与机组轴线之间的距离取4.40m，进水阀阀井边与进水阀中心线的距离为1.08m，取阀井边至上游侧墙的距离为0.73m，则机组轴线至上游侧净尺寸为4.40+1.08+0.73=6.21m 机组轴线至上游侧的控制尺寸：下游侧为走道净宽取机组中心至下游侧内墙为5.74m。则厂房净宽度为6.21+5.74=11.95m5、主厂房主要高度确定厂房各层高程主要有尾水管底板高程，机组安装高程，厂房地面高程，吊车轨道顶高程，厂房顶高程等。经计算高程如下： 机组安装高程：=下+（Hs-D1/2）=1883.332m下为一台机50%额定出力时相应的下游水位。 尾水管底167、板高程：1=1878.332m 厂房地面高程：2=1882.332m 吊车轨道顶的高程3=1890.082应满足发电机转子带轴吊运要求、同时考虑吊车主钩至轨顶的最小距离和吊运部件与固体物之间的垂直安全距离（不应小于0.3m）。运输最大部件尺寸：长宽高=4.41.32.38m大梁底部高程为4=1892.632m厂房顶部高程5=1894.632m主厂房净高度：H=1892.632-1882.332=10.3m6、BWT1000型调节器布置至发电机上游侧，机组刹车拒与机旁并列放置在上游侧调速器旁。7、蝴蝶阀：在压力管进入厂房后蜗壳进口相接处设置1200电动操作蝴蝶阀，以保证机组在开机前压力管能短时间168、内充满水，和在机组检修时，保证机组检修安全。蝴蝶阀设在主厂房上游阀坑内，中心高程为1880.92m。8、空压机室、透平油室及油处理室：均设在电缆夹层内，高程与厂房地面同1882.332m，透平油及油处理室用防火墙隔断。9、油、气、水管路均沿水轮机层下游侧墙布置。每台机主供水管均设电磁操作阀，向机组轴承提供冷却水,机组轴承箱供油采用自流供油,压缩空气系统分高低压力，低压系统(P=0.7Kpa)，向机组提供刹车供气，检修吹扫用气，高压系统向调速器油压装置提供压缩空气。10、在厂房上游侧厂房地面以下局部设一集水廊道，以汇集厂房内各处渗漏水，由集水廊道将渗漏水汇集入设在下游尾水分水墩内的集水井，将集水169、用潜水泵排入下游尾水，为了节约厂用电，当上游来水大于电站发电用水时，可利用每设在集水廊道顶板上的两台设流泵将集水廊道内的集水经尾水管排入下游尾水。射流泵的压力水源由技术取水口（两个取水口互为备用），通过技术取水联通管和两个滤水器向设在厂房下游侧技术总管供水。7 电气工程7.1 接入电力系统方式本电站为径流式电站，装机容量为41600kW，保证出力1400kW，年发电量2161.44万 kWh，年利用小时数为3220h。目前XX电站附近的地方乡镇工农业生产发展迅速，用电负荷较大。与电力系统有10KV电压等级相连，新建XX电站装机容量41600kW，按照近区负荷统计及近期生产发展的需要表明电站投产170、后由四台电力变压器向系统和近区负荷供电，枯水期和设备检修时由电力系统供电。另外，近区较大的用电负荷距电站不远，且需要与10KV系统连接，故采用10KV输电电压向近区负荷供电。它与采用6.3KV发电机直配线供电相比，除提高电能质量，减小输电线路损耗之外，10KV变压器对发电机的过电压保护也极为有利。XX电站距俄矿变电所25.05 km，根据有关架空线路的电压、容量、输送距离设计规范要求，应选择35kV电压等级。根据系统需要该电站35kV出线一回，10kV出线三回，35KV出线至俄矿变电所，导线采用LGJ120型，全线长25.05km；10kV出线第一回至1#、2#矿井，导线采用LGJ70型，全线171、长8km；第二回至新开3#矿井，导线采用LGJ70型，全线长6km，第三回至煤矿家属区，导线采用LGJ70型，全线长10km。7.2电气主接线XX电站建成后，先满足近区负荷供电，富裕的电量送入电力系统，这就要求本电站运行较为灵活，供电可靠，投资经济，管理上简便易行。基于以上情况拟定了两种接线方式，请见电气主接线图（方案一、方案二）。方案一：发电机电压侧为四机两变的单母线接线，电站35KV高压侧只有一回出线，采用了变压器线路单元接线，这不但简化接线，使35KV屋外配电装置的布置更为简单紧凑，而且缩小占地面积。10KV近区变压器高压侧负荷较大，且于系统相连，采用不分段的单母线接线。方案二：发电机电172、压侧为四机两变的单母线接线，并通过断路器将6.3kV母线分段，分段断路器装设继电保护装置。如果正常工作时分段断路器是接通的，当任一段母线发生短路故障时，在母线继电保护作用下分段断路器和故障段上的电源回路断路器便自动跳开，这时非故障段的母线继续保持工作。电站35KV高压侧只有一回出线，采用了变压器线路单元接线，这不但简化接线，使35KV屋外配电装置的布置更为简单紧凑，而且缩小占地面积。10KV近区变压器高压侧负荷较大，且于系统相连，采用不分段的单母线接线。两种接线方案的厂用电方式相同，一接10kV高压母线，另一接发电机出口6.3kV电压母线，两回互为备用，从而保证厂用电供电可靠性。两种接线方案的173、电气主结线见图电气01、电气02。两种接线方案的共同优点为：（1）主变压器数量少，投资省，电能损失小。（2）接线简单明了，厂用电供电可靠。共同缺点为：发电机电压配电装置元件多，增加检修工作量。方案一主要缺点：当发电机出口6.3kV电压母线或与母线所连接的隔离开关故障或检修时，需全厂停电，可靠性及灵活性较差。但方案二中，当发电机6.3kV任一段母线或与母线所连接的隔离开关故障或检修时，另一段母线的机组可继续向电网送电，可靠性、灵活性比单母线高。这是方方案二的优点。综合以上分析，方案二的优点相对突出，它具有结线简单，运行较灵活，供电较为可靠，投资节省。故推荐方案二为xx电站电气主结线选定方案。7.174、3 主要电气设备选择 发电设备选择1、水轮发电机选择本电站设计规模，经多方面论证，最后选定装机规模为41600kW，故水轮发电机单机容量为1600kW。水轮机专业选定水轮机型号为：HLA551-WJ-82型，额定出力1677.0kW，转速n600转分，和发电机直接连接传动。根据水电设备厂成型配套产品选定水轮发电机的型号规格为：SFW1600-101730，1600kW，6.3kV，COS0.8,频率50Hz，转速n600转分。 2、主变压器的选择主变选用低损耗节能型S9系列产品，考虑到电站的总容量和最大可能送往10kV系统有功功率等因素，故XX电站推荐电气主接线方案二，采用一台35kV升压变压175、器，其容量为6300kVA,另一台10kV升压变压器，其容量为2500kVA，能保证将电站两台机组41600kW出力输送出去。主变型号为：1号主变压器(1B)为：S9一630035型，容量6300kVA,电压35土5 6.3kV,u5.5，轨距为1380mm,带有边滚轮；2号主变压器(2B)为：S9一250010型，容量2500kVA,电压10土5 6.3kV,u5.5，轨距为1160mm,带有边滚轮。3、厂用变压器选择l号厂用变压器(41B)接在10kV母线上，其容量为160kVA,选用节能型，型号及规格为S916010型，160kVA, 100.4kV，U5.5%,轨距为660mm。2号厂176、用变压器(42B)接在6.3kV母线上，其容量100kVA，所选型号及规格为：S9-1006.3kV型, 100kVA, 6.30.4kV,u4，轨距550mm.4、 6.3KV成套高压开关柜的选择发电机出口6.3kV电压母线侧配电装置共设置二十面高压开关柜，均选用XGN2-10箱型固定式金属封闭开关设备，离墙布置。1F、2F、3F、4F发电机电缆进线选用: XGN2-10-04型。两台发电机出口电压互感器布置在高压开关柜内，选用 XGN2-10-54 (改) 型。厂用变出线柜选用XGN2-10-04型。1B、2B主变进线柜选用XGN2-10-04型。6.3kV母联高压开关柜，选用XGN2-1177、0-33（改），另有两面备用开关柜。5、 6.3kV真空断路器ZN24-10、旋转隔离开关GN30-10均安装在定型产品XGN2-10系列高压开关柜内。为满足短路电流动、热稳定要求，故选用ZN24一10/630 额定电流630A 型。6、35kV油断路器选择本电站主变35kV高压侧一回出线，共选择一台35kV电压等级的多油断路器，规格及型号为DW6一35630A，具有电磁合、跳闸功能。（要求厂家配置RTU远动接口）7、35kV隔离开关的选择35kV隔离开关选用GW4-35/400型，线路出线侧隔离开关及母线电压互感器隔离开关均选用带接地刀闸GW4一35D400型隔离开关，以便于检修接地。线路电178、压互感器隔离开关及母线侧各支路隔离开关，均选用不带接地刀闸GW4一35600型隔离开关。8、其它电气设备如电压、电流互感器、高压熔断器等，请参见电气主接线图。9、母线、电缆、支柱绝缘子，穿墙套管等主要材料的选择主要电气材料的选择均按各支路工作条件选择，并满足短路时动、热稳定性的要求。6.3kV高压开关柜主母线选用808矩形铝母线，支柱绝缘子选用ZA-6Y型。发电机出口电缆选用YJV-10-395型，交联聚乙烯绝缘电力电缆。电站主要电气设备选择请见电气主接线图。 厂用配电设备的选择厂用配电屏采用固定式GGD1系列低压配电屏。厂用变压器进线屏选用GGD1-03型，厂用电两段母线联络屏选用GGD1-179、06型，其余馈线屏选用GGD1-29和GGD1-41型。8 金属结构8.1 概述XX水电站工程金属结构主要是引水渠首的泄洪闸、冲砂闸和进水闸的工作闸门、检修闸门及启闭设备，压力前池的放水闸、泄水闸的工作闸门、检修闸门及启闭设备、尾水闸及检修闸门及启闭设备。工程金属结构统计有钢闸门11种共23扇，启闭机5种共25台。闸门总重58.2t，埋固件总重17.4t，启闭机重56.4t。8.2.闸门及启闭机1、引水渠首泄洪闸闸门及启闭机泄洪闸设有工作门三扇，检修门一扇，工作门为8.03.5 3.3m(宽高-水头)露顶式弧形工作门，双主梁斜支臂圆柱铰支承。工作门用安装在工作桥上的固定QPQ-2160KN-8180、m型卷扬式启闭机动水操作启闭；检修闸门为两组叠梁式8.01.65 (宽高)平面钢闸门，采用设在上游的两台50 KN手电动跑车葫芦启闭。2、引水渠首冲砂闸闸门及启闭机冲砂闸设有工作门一扇，检修门一扇。工作门为5.03.5-3.3m(宽高-水头) 露顶式平面钢闸门，双主梁滚轮支承。工作门用桥上的固定QPQ-2100KN-8 m型卷扬式启闭机动水操作启闭；检修闸门为两组叠梁式5.01.65 (宽高)平面钢闸门，检修门靠设在上游的两台50KN手电动跑车葫芦（与泄洪闸检修门共用）启闭。3、引水渠首进水闸闸门及启闭机进水闸设有二扇工作门和一扇检修门。工作门为2.52.52.2m的潜孔平面钢闸门，双主梁滚轮181、支承，工作门依靠安装在工作桥上的固定LQ-100KN-4.0 m型手电两用螺杆式启闭机动水操启闭机操作，闸门靠自重关闭，动水启闭。检修门为2.52.3露顶平面钢闸门，靠设在上游侧的一台50KN手电跑车葫芦操作。4、电站前池泄水闸闸门及启闭机前池设有二扇工作门和一扇检修门。工作门为4.03.073.07m的露顶平面钢闸门，双主梁滚轮支承，工作门依靠安装在工作桥上的固定QPQ-2100KN-8 m型卷扬式启闭机动水操作启闭，闸门靠自重关闭，动水启闭。检修门为4.03.07露顶平面钢闸门，靠设在上游侧的一台50KN手电跑车葫芦操作。5、电站前池进水闸闸门及启闭机进水闸设有工作门三扇，检修门一扇。工作182、门为4.02.5-2.0m(宽高-水头) 露顶式平面钢闸门，双主梁滚轮支承。工作门用桥上的固定QPQ-2100KN-8 m型卷扬式启闭机动水操作启闭；检修闸门为两组叠梁式4.02.0 (宽高)平面钢闸门，检修门靠设在上游的两台50KN手电动跑车葫芦（与泄洪闸检修门共用）启闭。6、电站尾水闸闸门及启闭机电站尾水渠前设有四扇工作门和一扇检修门。工作门为2.22.52.0m的露顶平面钢闸门，双主梁滚轮支承，工作门依靠安装在工作桥上的固定LQ-100KN-4.0m型手电两用螺杆式启闭机动水操启闭机操作，闸门靠自重关闭，动水启闭。检修门为2.22.0露顶平面钢闸门，靠设在上游侧的一台30KN手电跑车葫芦183、操作。8.3 闸门止水，门槽及轨道1、引水渠首泄洪闸闸门止水，门槽及轨道弧形工作门：弧形工作闸门侧止水设在上游侧，底止水设在下游侧。闸门侧止水采用L1-90方形止水，底止水采用I120-20条形止水。门槽和底坎设止水座、侧止水座为弧形。闸门用安装在闸房内的QPQ-2160KN卷扬机操作。 检修平板门：检修闸门侧、底止水设于上游侧。侧止水采用L1-90形橡皮，底止水采用I120-20形“条”式橡皮。闸门靠安装在上游侧的两台50KN手电跑车葫芦操作。闸门明细表表8-1序号名称门叶尺寸(宽高)(m)设计水头(m)支承型式数量（扇）重量（t）门叶埋件1泄洪闸工作门83.53.30圆柱铰支承311.22184、.12泄洪闸检修门81.653.30滚轮支承23冲砂闸工作门53.53.30滚轮支承15.41.34冲砂闸检修门51.653.30滚轮支承25进水闸工作门2.52.52.30滚轮支承21.40.976进水闸检修门22.302.30滚轮支承17前池泄水闸43.072.00滚轮支承23.61.28前池检修门43.072.00滚轮支承19前池进水闸4.02.52.00滚轮支承31.40.9710前池检修门4.02.02.00滚轮支承111尾水放水闸2.22.52.00滚轮支承41.061.0412尾水检修门2.22.02.00滚轮支承1合 计23设主、侧反支承轨道。主、侧、反轨道均由底坎延伸至闸墩顶185、面。2、引水渠首冲砂闸闸门止水，门槽及轨道 工作门：闸门侧、底止水均设在上游侧。闸门侧止水采用P45-5“P”型橡皮，底止水采用I110-16型条型止水。闸门靠安装在闸房内的QPQ-2100KN启闭机操作。 检修平板门：闸门采用双主梁实腹式结构，侧、底止水均设在上游侧。闸门侧、底止水橡皮型号同工作门。工作门门槽宽0.32m，深0.2m；检修平板门工作门门槽宽0.32m，深启闭机明细表表82序号名 称容量及型号数量(台)扬程(m)设备重(吨)轨道重单重总重(吨)1泄洪闸工作门启闭机机QPQ-160KN68.03.4020.4012泄洪闸检修门启闭机50KN葫芦24.00.400.803.253冲186、砂闸工作门启闭机QPQ-100KN 100KN28.02.8511.414冲砂闸检修门启闭机与泄洪闸检修门共用启闭机5进水闸工作门启闭机LQ-100KN24.02.24.4016进水闸检修门启闭机30KN葫芦14.00.320.320.77前池泄水闸启闭机QPQ-100KN44.02.2011.401.08前池检修门启闭机50KN葫芦14.00.320.320.79前池进水闸启闭机QPQ-100KN 100KN38.02.204.40110前池检修门启闭机50KN葫芦24.00.40.83.2511尾水放水闸LQ-100KN44.02.208.801.012尾水检修门30KN葫芦14.00.3187、20.320.70.2m。设主、侧反支承轨道。主、侧、反轨道均由底坎延伸至闸墩顶面。3、引水渠首进水闸闸门止水，门槽及轨道 工作门：闸门侧、底止水均设在上游侧。闸门侧止水采用P45-5“P”型橡皮，底止水采用I110-16型条型止水。闸门靠安装在闸房内的LQ-100KN启闭机操作。 检修平板门：闸门侧、底止水均设在上游侧。闸门侧、底止水橡皮型号同工作门。工作门门槽宽 0.36m，深 0.2m；检修平板门工作门门槽宽0.36m，深0.2m。设主、侧反支承轨道。主、侧、反轨道均由底坎延伸至闸墩顶面。4、电站前池泄水闸闸门止水，门槽及轨道 工作门：闸门侧、底止水均设在上游侧。闸门侧止水采用P45-5188、“P”型橡皮，底止水采用I110-16型条型止水。闸门靠安装在闸房内的LQ-100KN启闭机操作。 检修平板门：闸门侧、底止水均设在上游侧。闸门侧、底止水橡皮型号同工作门。工作门门槽宽0.32m，深0.2m；检修平板门工作门门槽宽0.32m，深0.2m。设主、侧反支承轨道。主、侧、反轨道均由底坎延伸至闸墩顶面。5、电站前池进水闸闸门止水，门槽及轨道 工作门：闸门侧、底止水均设在上游侧。闸门侧止水采用P45-5“P”型橡皮，底止水采用I110-16型条型止水。闸门靠安装在闸房内的QPQ-2100KN启闭机操作。 检修平板门：闸门采用双主梁实腹式结构，侧、底止水均设在上游侧。闸门侧、底止水橡皮型号189、同工作门。工作门门槽宽0.32 m，深0.2 m；检修平板门工作门门槽宽0.32 m，深0.2 m。设主、侧反支承轨道。主、侧、反轨道均由底坎延伸至闸墩顶面。8.4主要技术特性表泄洪闸钢闸门主要技术特性表表8-3序号技术特性工作门检修门1门叶类型露顶式露顶式2孔口尺寸85.0m85.0m3门叶尺寸8.03.5m81.65m4支承跨度8.0m8.0m5底坎高程1928.40m1928.40m6设计水头3.30m3.30m7设计总水压力529.24KN KN8支承型式圆柱铰滚轮支承9吊点间距5.04.010孔口数量3孔3孔11闸门数量3扇1扇12闸门操作动水启闭动水启闭、静水启闭13操作机械QPQ190、2160KN-8m2台50KN手电跑车葫芦冲砂闸钢闸门主要技术特性表表84序号技术特性工作门检修门1门叶类型露顶式露顶式2孔口尺寸5.05.0m5.05.0m3门叶尺寸5.03.50m5.01.65m4支承跨度5.40m5.40m5底坎高程1928.40m1928.40m6设计水头3.30m3.30m7设计总水压力300.43KNKN8支承型式滚轮支承滚轮支承9吊点间距5.2m1.4m10孔口数量1孔1孔11闸门数量1扇1扇12闸门操作动水启闭动水启闭、静水启闭13操作机械QPQ-2100KN-8m与泄洪闸检修一样进水闸钢闸门主要技术特性表表85序号技术特性工作门检修门1门叶类型潜孔式露顶式2191、孔口尺寸2.53.70m2.53.70m3门叶尺寸2.52.5m2.52.0m4支承跨度2.90m2.90m5底坎高程1929.70m1929.70m6设计水头2.20m2.20m7设计总水压力112.76KN112.76KN8支承型式滚轮支承滚轮支承9吊点间距单吊点单吊点10孔口数量2孔2孔11闸门数量2扇1扇12闸门操作动水启闭动水启闭、静水启闭13操作机械LQ-100KN1台3t手电跑车葫芦电站前池泄水闸钢闸门主要技术特性表表8-6序号技术特性工作门检修门1门叶类型露顶式露顶式2孔口尺寸4.03.07m4.03.07m3门叶尺寸4.03.07m4.03.07m4支承跨度4.4m4.4m5192、底坎高程mm6设计水头3.07m3.07m7设计总水压力203.2KN203.2KN8支承型式滚轮支承滚轮支承9吊点间距4.2m4.2m10孔口数量2孔2孔11闸门数量2扇2扇12闸门操作动水启闭动水启闭13操作机械QPQ-2100KN-81台5t手电跑车葫芦电站前池进水闸钢闸门主要技术特性表表8-7序号技术特性工作门检修门1门叶类型露顶式露顶式2孔口尺寸4.03.70m4.03.70m3门叶尺寸4.02.50m4.02.50m4支承跨度4.40m4.40m5底坎高程1928.40m1928.40m6设计水头2.00m2.00m7设计总水压力100.43KN100.43KN8支承型式滚轮支承滚193、轮支承9吊点间距1.5m1.50m10孔口数量3孔1孔11闸门数量1扇1扇12闸门操作动水启闭动水启闭、静水启闭13操作机械QPQ-2100KN-8m2台50KN手电跑车葫芦电站尾水闸钢闸门主要技术特性表表8-8序号技术特性工作门检修门1门叶类型露顶式露顶式2孔口尺寸2.23.70m2.23.70m3门叶尺寸2.22.5m2.22.5m4支承跨度2.60m2.60m5底坎高程mm6设计水头2.0m2.0m7设计总水压力50.96KN50.96KN8支承型式滚轮支承滚轮支承9吊点间距单吊点单吊点10孔口数量4孔2孔11闸门数量4扇1扇12闸门操作动水启闭动水启闭、静水启闭13操作机械LQ-100194、KN1台3t手电跑车葫芦9 消 防9.1 工程概况及其特征XX水电站工程位于XX县XX乡北山牧场，地处XX河中游河段区，与独-库公路隔河相望，距XX县城约110 km,地理位置为东经831342，北纬421252，电站引水口以上河长63.8km，集水面积1575km2，下游约53.0 km处有1956年设立的国家基本水文站兰干水文站。该电站从XX河拦河引水渠首经4.983km引水渠到电站压力前池，电站尾水投入XX河下游河道，电站布置形式为引水式卧式水电站，电站主要由引水渠首、引水渠、强螺旋流排砂漏斗、压力前池、压力钢管、厂房、尾水渠及附属建筑物组成，电站装机容量N装 = 41600kw。电站主195、厂房内安装HLA551-WJ-82型，SFW1600-10/1730型水轮发电机组4台，单机容量Nf1600KW，机组装机形式为卧式，故厂房只有一层。平面上分为主厂房、安装间、付厂房（高压开关柜室及厂用盘室），中央控制室四个功能区。主变平台与发电机层同高程为1882.332m，布置在厂房前区和主、副厂房近似成一直线。开关站位于厂房左上方陡坎上，地面高程1928.54m，面积为33.2m31.5m1045.8，35kV屋外配电装置所有电气设备的布置和主变压器出线同一方向。35KV母线只有一回出线，10KV母线共有三回出线，横向共有2个间隔，每个间隔宽5m。开关站用围墙围护，墙高2.5m。并设置2196、扇门，一门宽为4m，另一小门宽1.5m，便于值班人员巡视。开关站电缆沟与上坎踏步平行。厂用变41B容量为160kVA，根据有关架空线配电线路设计技术规程采用落地式变压器平台布置，四周用保护网围护。付厂房从里向外依次排列布置有：低压配电室、6.3kV高压开关柜室、中央控制室。厂用变压器42B、两台发电机出口励磁变压器（LB）及励磁电压互感器均布置在电缆廊道内，厂用变压器、励磁变压器均用保护网围护。9.2 工程消防设计电站的消防设计贯彻“预防为主、防消结合、自防自救”的方针，防止和减少火灾危害，以水灭火为主，化学灭火为辅及其他方式灭火相结合的消防总体设计方案。本电站的消防场所主要有：主厂房、高低压197、开关室、中央控制室、主变、升压站、油罐室等场所。本电站设计水头HP40m，最大运行水头Hmax41.0m，消防供水采用自流供水方式，消防水源与生活、生产供水系统合用，供水水源来自两台机压力钢管，二个取水互为备用，由技术联通管联通，经一组两只滤水器过滤后（一只工作，一只备用），设在下游侧墙的技术供水总管向消防设备提供水源，可满足消防供水要求，不专设消防水泵。主变事故油坑的大小尺寸，按主变外轮廓尺寸每边加大lm进行控制，两主变事故油坑外边线间1.0m，作为巡视通道。1B、2B主变处的避雷器采用独立支柱布置在主变事故油坑外侧，为了便于避雷器接线，主变高压出线门形架布置在油坑外边，事故油坑内铺以卵石。198、在主、副厂房及油罐室、升压站均设置消火栓。在厂房的主要疏散通道、楼梯间出口等部位，设置事故照明及疏散标志。电力电缆及控制室电缆分层敷设，采用耐火极限不小于0.5h的隔板分隔；厂房外主变压器及其它充油设备设储油坑及公共储油坑；副厂房高低压配电室的门为向外开启的防火门。10 工程管理10.1 机构设置1、渠首机构设置XX水电站引水渠首工程泄洪、冲沙闸最大过闸流量为510 m3/s，在1001000 m3/s之间，水闸孔口面积163.5 m2。根据水利部、财政部颁标准水利工程管理单位定岗标准，水利工程维修养护定额标准（2005.3）水闸工程定员级别的规定，本渠首工程的管理级别为4级。XX水电站引水渠199、首工程受水电站渠首管理机构直接管理，设单位负责人2人，行政管理2人，技术管理4人，财务及资产管理2人，水政监测1人，总计11人。2、水电站机构设置依据该电站工程规模及装机容量等条件，依据能源（1990）374号文件水力发电定员标准，结合实际情况，确定XX水电站人员总编制为80人，其运行按五班四倒制计，考虑渠首全部人员可以兼做电站所需人员，适当压缩了部分编制人员，这样为电站今后运行期间减少行政开支奠定了基础。XX水电站编制人员一览表编号工作内容名称定员人数备注一生产人员511运行值班长5五班四倒制2电器值班10五班四倒制3机械值班10五班四倒制4载波通讯35水工技术人员166检修分厂厂长17机电200、检修108水政监测1二行政管理人员221厂长3包括付厂长2人2党群人员3包括书记1人3驾驶员44库管工25其它服务人员106财务及资产管理2合计8010.2 主要管理设施 工程管理范围和保护范围XX水电站水电站的管理范围是管理单位直接管理和使用的范围，包括：1、水电站组成部分的覆盖范围，包括电站引水渠首、引水渠、强螺旋流排砂漏斗、压力前池、压力钢管、厂房、尾水渠及附属建筑物工程。2、为保证工程安全，加固维修、美化环境等需要，在水电站建筑物覆盖范围以外划出一定范围。根据自治区水利水电工程用地划界标准暂行规定的规定：确定管理范围为：各建筑物和管理设施外边界线计起向外50m，保护范围为：管理范围外线201、以外的50m范围。3、管理和运行所必须的其它设施占地，包括管理单位的生产、生活区，多种经营生产区以及职工文化，福利设施等建设占地。4、水电站工程的保护范围是为保证工程安全，在工程管理以外划定一定的宽度；根据中华人民共和国水法规定，在本工程保护范围内不得弃置、堆放阻碍行洪的物体，不得在河床、河滩内修建建筑物。在保护区内范围内开采砂石，必须报经工程管理部门批准，按照批准的范围和作业方式开采。在工程保护范围内，禁止进行爆破等危害工程安全的活动。任何单位和个人不得侵占，毁坏堤、护岸等有关设施及防讯、水文、监测设施。 工程管理设施配备内容1、渠首XX水电站引水渠首工程主要生产工作是水闸的调度和运行。为保202、证工程项目的正常运行管理，按规范应配备必需的生产、生活管理设施（包括渠首控制室，生活区内的办公室，会议室、中央控制室，职工宿舍，食堂及车库等设施）。根据规范，应配备生产、生活必需的管理设施内容如下。管理站房本设计中新建一个管理调度站，房屋型式为砖砼结构的平房，总占地面积为1100m2。供电及通讯设备渠首管理站所需电源结合施工用电需架设10KW的动力输电线路5.723km。为保证生活区到管理区运行调度室和办公室之间运行调度通讯以及对外通讯联络的畅通，配备2部对讲机及1部有线程控电话，以便洪水期相互联系使用。交通工具和维护机械为管理及生活方便，本设计中考虑配备交通车、工程工具车各1辆。量测水设施：203、水准仪2台，经纬仪1台，流速仪6台。2.水电站保证工程安全和充分发挥工程效益，促进电站管理正规化、规范化，不断提高科学管理水平，应积极采用新技术、新材料、新设备。10.3 工程建设期管理管理办法及建设期管理体制依据印发贯彻落实加强公益性水利工程建设管理若干意见的实施意见的通知（水建管200174号）文的精神，进一步加强公益性水利工程的建设管理，提高水利工程建设管理水平，确保工程质量和投资效益，本工程的建设过程应严格按照该通知的精神进行操作。在工程实施过程中，应明确项目法人的责任和权力，加强招标投标管理，实行建设监理制度，完善合同管理，严格工程验收制度，确保工程的施工质量。根据有关规定承包单位应204、具备三级以上的施工等级。1、建设期管理体制XX县xx有限责任公司作为项目法人，具体负责工程项目的招标、投标，工程建设，竣工验收管理工作，严格依照有关规定和章程，对工程项目的建设进行管理，建设期内管理模式采用“三制”。即： 项目法人责任制明确该工程的项目法人单位XX县xx有限责任公司，项目法人的主要职责是：制定建设项目实施细则，组织和协调有关部门对建设项目进行审查、施工、管理工作，对项目执行情况及资金使用情况进行检查、监督，督促有关部门拨付建设资金，对竣工项目组织验收和评价。 招标投标制工程建设采用招标投标制，依据新水建管2005180号XXXX自治区水利工程施工招投标评标实施细则（暂行）的通知205、，项目建设单位（业主）通过邀请招标的方式，择优选择承包方，承包方通过竟争中标后依法签订承包合同，合同中明确规定项目的投资额度、工程规模、技术标准、完成的数量、质量和工期等，建设中不能降低建设标准，不能搞“半拉子”工程，不能留投资缺口，不能转包，严格履行合同。建设监理制根据工程等级，聘请具有相应资质的监理机构，依据合同对项目建设的进度、投资和工程质量进行严格的监督和检查。确保各方履行工程建设合同，严把质量关，避免出现质量问题，确保工程顺利按时完工。 工程招投标方案1、招标方式根据中华人民共和国招投标法、水利工程建设项目招投标管理规定（水利部14号令）及项目性质，本项目采用公开招标方式。2、标段划206、分根据工程投资，将本工程施工分为六个承包段。即渠首工程为第一包段；引水渠工程为第二包段；压力前池、压力钢管、厂房、尾水渠及附属建筑物工程为第三包段。金属结构及启闭设备第四包段；机电、 通讯及自动化控制为第五包段；交通道路、环保、水保为第六包段。3、评标委员会的组建评标委员会依法组建，负责评标活动，向招标人推荐中标候选人或者根据招标人的招标授权直接确定中标候选人。评标委员会成员名单应在开标前确定，由招标人在行政监督部门和水行政主管部门的监督下，在自治区水利工程评标专家库中随机抽取评标专家，评标委员会成员名单在中标结果确定前保密。对于特殊专业或技术难度大的施工招标，其评标专家可采用部分特邀的方式，207、特邀数量应符合相关规定，并应在招标文件备案时，由招标人向水行政主管部门提交特邀专家的相关报告。评标委员会由招标人代表，以及有关技术、经济等方面的专家组成，其中技术、经济等方面的专家不得少于成员总数的三分之二。施工技术复杂程度较低的工程项目如渠道、高新节水等工程项目，评标委员会成员人数宜为7人以上单数（含7人）；施工技术复杂程度较高的工程项目如水库、水利枢纽等工程项目，评标委员会成员人数宜为9人以上单数（含九人）。4、评标方法 评标方法宜采用综合评分法和合理最低投标价法。 综合评分法：根据评标标准的各评审要素所占分值及评分标准，由评标委员会逐个对投标文件各项评审要素进行定量综合评分，最后计算，以208、投标人得分的高低排序推荐中标候选人。 合理最低投标价法：在投标文件满足招标文件各项要求的前提下，合理低限价格以上的投标文件为有效投标文件，报价最低的投标人既可作为中标候选人。 为保证评标的公正性，评标标准和方法必须在招标文件中明确规定，招标文件中没有规定的标准和方法不得作为评标的依据。5、招标时间安排发布招标公告后第2日出售标书，第20日开标，评标时间两天，第25发出中标通知，第30日签定施工合同。招标基本情况表10-1招标范围招标组织形式招标方式不采用招标方式招标概算金额（万元）备注全部招标部分招标自行招标委托招标公开招标邀请招标勘察设计建筑工程安装工程监理设备重要材料其他审批部门核准意见表209、10-2招标范围招标组织形式招标方式不采用招标方式全部招标部分招标自行招标委托招标公开招标邀请招标勘察设计建筑工程安装工程监理设备重要材料其他10.4 工程运行期管理及维护工程调度运行工程管理运用首先要满足引水要求，同时避免泥砂推移质进入引水口。在保证工程安全的条件下，合理地综合利用水资源，充分发挥工程效益。 按照有关规定和协议以及上级主管部门的指示，合理分配水量。 水闸工程的运用，必须与上、下游工程相配合，并与防洪能力相适应。管理单位应与河道下游的工程管理单位密切联系，互相配合，防止人为灾害。 在保证工程安全，不影响工程效益的前提下，采取妥善的运用方式防淤、防冲、排沙。 工程的控制运用，应按210、照运用计划和上级主管部门的指令进行，不得按受其它任何单位和个人的指令。 启闭闸门应由专职人员进行操作，固定岗位，明确责任。闸门启闭前，要对启闭机械，闸门位置、电源、动力设备、仪表、上下游水位、流态、漂浮物等情况详加检查；闸门启闭后，要对闸门启闭时间、次序、开度、流态、上下游水位以及建筑物和启闭设备等情况详加记载，妥为保管。 闸门启闭，设有手动和电动两种启闭措施。启闭闸门备有自用电源。 水闸工程在放水、停水，加大或减少流量前，均应事先通知下游有关部门作好准备，避免事故。闸门操作运用的基本要求 过闸流量必须与下游水位相适应，使水跃发生在消力池内。 过闸水流要平稳，避免发生集中水流、折冲水流、回流、211、漩涡等不正常现象。 避免河道水位降落过快，以防止对岸坡稳定造成不利影响。 当闸门运行接近最大开度或关闭接近闸底时，要减速运行。 避免闸门在发生震动的位置运用。闸门操作规程：根据运用原则和运用基本要求，确定闸门操作规程如下（冲沙槽式方案的闸门操作）规程。当河道来水流量Q21.5m3/s时，关闭所有泄洪闸及冲砂闸，进水闸闸门全部开启。当河道来水21.5Q76.0m3/s时，关闭泄洪闸、开启冲砂闸、进水闸闸门全部开启。当河道来水91.02Q204.85m3/s时冲沙闸全开，泄洪闸开启1孔，进水闸全部开启。当河道来水204.85Q 317.67m3/s时冲沙闸全开，泄洪闸开启2孔，进水闸全部开启。当河212、道来水在317.67Q430.5m3/s时，冲沙闸全开，泄洪闸开启3孔，进水闸全部开启。当河道来水在430.5Q m3/s时，冲沙闸、泄洪闸、进水闸全部开启。 建筑物管理和维护为维护水闸工程安全完整，水闸管理单位应对土、石、砼建筑物、闸门启闭机械、机电动力设备、通讯、照明、集控装置及其他附属设施等，必须进行日常养护和定期检修，保持设备良好，运行正常。应本着“经常养护、随时维修，养重于修，修重于抢”的原则，加强建筑物的管理主维护。养护修理一般分为经常性的养护维修、岁修、大修和抢修。1、经常性的养护维修根据经常检查发现的缺陷和问题，进行日常的保养维护和局部修补，保持工程设施完整清洁。2、岁修根据汛213、后检查所发现的工程缺陷和问题，进行日常的保养维护和局部修补，保持工程设施完整清洁。3、大修当工程发生较大损坏，修复工作量大，技术较复杂时，水闸管理单位应报请上级主管部门组织有关单位研究制订专门的修复计划，报批后进行。无论是经常性维修，还是岁修、大修、均应以保持和恢复工程原设计标准或局部改善原有结构为原则，如需变便原计划标准，应作出扩建、改建设计，列入基建计划，按基建程序报批后进行。4、土工建筑物的养护修理当发现土工建筑物表面有雨淋沟、浪窝、塌陷时，应立即进行修补。当土工建筑物发生渗漏、管涌现象时，应及时处理。一般采用上游堵截渗漏，下游反滤导渗的方法处理。土工建筑物发生裂缝、滑坡应即分析原因，根214、据情况分别采用开挖回填或基他方法处理。土工建筑物遭受水流冲刷危及安全时，应立即抢护。5、圬工建筑物养护修理浆砌石结构表面应平整，护坡如有塌陷、隆起，应重新翻砌。无垫层或垫层失效的均应补设和整修。遇有勾缝脱落或开裂，应洗净后重新争勾缝。浆砌石岸墙、挡土墙发生倾覆或滑动迹象时，可采取降低墙后填土高度或增加拉撑办法处理。6、砼及钢筋砼建筑物养分护修理对砼裂缝，应分析原因及其对建筑物的影响，拟定修补措施。对于不影响结构强度的裂缝，可采用灌水泥浆、表面涂环氧砂浆方法处理。影响结构强度的应力裂缝和贯通裂缝，应采用凿开锚筋回填砼、钻锚孔筋灌浆等方法补强。发现裂缝无变化的，一般可不予处理。伸缩缝填料如有流失，215、应及时填充。止水片损坏时，应凿槽补设或采用其他有效措施修复。7、闸门、启闭机械、机电设备、通讯设施和线路应定期检修，经常清理，保持清洁，金属应定期油漆，防锈防腐。闸门滚轮、吊耳、弧门支铰等活动部位应定期清洗，经常加油润滑。闸门门叶如发生变形、杆件弯曲或断裂、焊缝开裂、铆钉或螺栓松动，都应立即恢复或补强。部件和止水设备损坏时，应及时修理更换。启闭机制动器应灵活、准确、可靠。传动部分、钢丝绳、螺杆等构件，防止松动、变形、断丝、并经常涂油润滑防锈。电源、电气线路、机电设备、动力设施、各类仪表和集控装置等，均应经常保养，定期检查维修，使其运用灵活，准确有效，安全可靠。检修闸门及其附属起吊、运输设备，应216、妥善保护。备用电源、照明、通讯设施，应经常处于良好状态。避雷设施每年雨季前应全面检修。位于冰冻地区的水闸工程，每年冰冻前，应准备好冬季管理所需物料、设备和工具。清除建筑物上的积水。检查并填实伸缩缝内的填充料。为防止水闸承受过量冰压力，应在建筑物周边开凿冰槽，使冰层与建筑物隔开。为防止闸门、门槽和门轴冻结，应采用保暖措施，尽量使其维持不冻。 工程观测1、水闸工程观测的基本要求 水闸工程应进行全面观测，相互关联的项目应配合进行。观测工作应保持系统性与连续性，按照规定的项目、测次和时间进行。 掌握特征值和有代表性的测值，研究工程运转情况是否正常，了解工程重要部位和薄弱部位的变化情况。 观测成果要真实217、准确、精度要符合要求。 对观测成果应及时进行整理分析，并定期作好观测资料的整编工作。2、其观测项目有上、下游水位，过闸流量、沉陷、伸缩缝、扬压力、水流形态、上下游河床变形。 位移、裂缝、冰凌、绕渗、闸附近地下水脉动压力，上游整治段的观测项目有：沉陷、位移、渗流量、伸缩缝、扬压力等。建筑物的观测测次间隔，应根据规范规定和水闸运用情况决定，要求观测到运用过程各测点变形的最大值和最小值。在施工阶段，第一次挡水，运用初期和尚未掌握建筑物变化规律的情况下，观测间隔时间应较短。管理运用时间较久，建筑物变化情况稳定并掌握其变化规律，观测间隔时间可以适当延长。在特殊情况下，如发现不正常现象或地震等，应增加测218、次测点，必要时可增加观测项目。11 施工组织设计11.1 工程概况XX水电站工程位于XX县XX乡北山牧场，地处XX河中游河段区， 与独-库公路隔河相望，距XX县城约110 km,地理位置为东经831342，北纬421252，电站引水口以上河长63.8km，集水面积1575km2，下游约53.0 km处有1956年设立的国家基本水文站兰干水文站。11.2 工程施工 工程布置XX水电站工程包括引水渠首、引水渠、强螺旋流排砂漏斗、压力前池、压力钢管、厂房、尾水渠及附属建筑物工程。1、引水渠首工程布置本引水渠首工程主要由泄洪闸、冲砂闸，左侧引水闸，上、下游整治段、施工导流围堰组成。该渠首工程位于XX河219、中段出山口较狭窄处，为保障泄洪畅通，排沙引清的目的，泄洪闸、冲砂闸垂直于河道纵轴线并布置在河道中部，引水闸与冲砂闸轴线斜交35并布置在冲砂闸的左侧。 为保障枯水期引水和冲砂、有效控制汛期推移质的目的，在泄洪闸与冲砂闸的上游铺盖之间设立一道弧形束水墙，与进水闸前的“”型悬臂式挡砂坎，共同形成冲砂槽。上游整治段依据闸墩高程、整治段水位、上游河床纵坡及河道左右岸地面高程布置；同理，下游整治段依据闸墩高程、整治段水位、下游河床纵坡及河道左右岸地面高程布置。施工导流与工程布置有密切关系，为了避免和泄洪争道，本工程采用横截围堰，明渠导流方式导流，横截围堰起点布置在渠首施工面上游约5.0m处，沿河道右岸绕过220、施工区投入到海漫下游约12m处的河床。 2、引水渠工程布置引水渠全长4.983km，从渠首引水闸引水。本工程地处山区，地形变化较大，大小洪沟较多，如按每个洪沟都设置过洪建筑物势必使建筑物个数过多，不仅给施工带来不便，渠道安全存在过多的隐患，而且使工程投资增加而又不能充分发挥建筑物过洪能力，故洪沟前设导洪坎和防洪坝使部分洪沟合并。在引水渠满足电站引水、交通及安全运行等要求下，沿线布置过洪涵洞11座、积水涵洞7座。现将过洪涵洞建筑物布置情况分述如下:引水渠0+228处设过洪涵,涵前布设导洪坎将0+193洪沟处的洪水导入0+228洪沟内；0+755处由于洪沟较大，在此处布置过洪涵洞；2+0002+5221、44之间洪沟多达数十条，在2+000及2+544洪沟上游设一个长约570m“V”字型的防洪坝将其间洪沟的水量分别导入2+000、2+544两洪沟内；在2+650、2+715、4+314处布置过涵洞；2+800处有一大洪沟，在其下游的2+850处洪沟较小故将2+850处洪沟上游封堵将其洪水导入2+800处；3+400有一个大洪沟，其上3+222.5、3+268及3+275处分别有三处洪沟，本次设计中将其三处洪沟的上游封堵导入3+400处；3+450有一个大洪沟，其下游3+539及3+628处各有一条洪沟，将其沟内水量导入3+450处洪沟内。3、水电站工程布置前池扭面长度为15m，前池部分总长度为222、28m，净宽度为8.8m。泄水、排冰部分总长度为27m，净宽度为8.8m。进水室部分总长度为19m，净宽度为13.1m。压力钢管四管总直段长度为362.16m。厂房总长度为48.5m，净宽度为12.19m。厂房最大挖深为29.4m，厂房挖方为：10.86万 m3。前池、压力钢管段挖方为：9.2万m3。 施工内容1、泄洪闸闸室为钢筋砼结构，底板高程1928.4m，闸墩顶高程1933.40m，其中底板面层铺作为抗磨材料的C70乳胶砼厚0.3m，钢筋砼层厚度1.0m；下铺C10砼垫层厚15cm，闸上设有工作桥，闸后设有交通桥，采用C25钢筋砼。2、冲砂闸闸室为钢筋砼结构，底板高程1928.4m，闸墩223、顶高程1933.40m，其中底板面层铺作为抗磨材料的C70乳胶砼厚0.3m，钢筋砼层厚度0.8m；下铺C10砼垫层厚15cm，闸上设有工作桥，闸后设有交通桥，采用C25钢筋砼。3、冲砂槽为保障枯水期引水和冲砂、有效控制汛期推移质的目的，在泄洪闸与冲砂闸的上游铺盖之间设立一道弧形束水墙，与进水闸前的“”型悬臂式挡砂坎，共同形成冲砂槽。该束水墙厚1.0m，高1.5m，进口端为偏泄洪闸铺盖方向25的弧形状。冲砂槽长度15m,冲砂槽底板厚度为0.80m ,采用C20细砾砼浆砌卵石底板。4、进水闸闸室长度11.0m，为整体式钢筋砼结构，闸底板高程1929.70m，较泄洪冲砂闸底板高1.3m。底板钢筋砼层224、厚度0.8m，下铺C10砼垫层厚15cm，闸上设有工作桥，闸后设有交通桥，采用C25钢筋砼。边、中闸墩厚度均为0.8m，闸室高度3.70m，闸顶高程1933.40m，闸前设有1.3m高，20m长的直线“”形悬臂式挡砂坎。挡砂坎坎顶高程1929.70m。为钢筋砼结构。闸后接15.0m 长的消力池，池深0.8m；为保证闸孔出流条件较好，海漫段高程较闸底板降低0.2 m。底板上铺为厚为60cm的C20细砾砼浆砌卵石，下铺厚为75cm不同级配的反滤料层，边坡为C20细砾砼浆砌卵石扭面。5、上游整治段上游整治段设计宽度为37.68m，依据水面曲线关系，上游整治段长度取50m，上游整治段河底纵坡为1/20225、0。根据设计洪水流量计算的上游整治段水面曲线和泄洪闸闸前水位，确定闸前上游整治段导流堤堤顶高程为1933.401933.55m，堤顶宽6m。根据泄洪闸上游整治段冲刷深度，导流堤C20细粒砼浆砌石护坡，基础埋置深度为4.5m，迎水面和背水面坡度均取为M=1.5。 6、下游整治段泄洪冲砂闸下游整治段宽度33.86m，长51.076m（其中护坦长11.076 m，消力池长30.0m，海漫长10.0 m），泄洪冲砂闸下游设护坦和防冲深隔墙，深隔墙下深8.5m，闸底板高程1928.40m，海漫段迎水面和背水面坡度均为m=1.5，堤顶宽6.0m，护坡埋置深度为4.5m。边墙及底板均为C20细粒砼浆砌石。7226、引水渠渠道工程引水渠全长4.983km，横断面结构边坡自外向里依次为10cmC20现浇砼板、0.5mm塑膜防渗、砂砾石抗冻体；渠底自上而下依次为12cmC20砼现浇板、0.5mm塑膜防渗、砂砾石抗冻体70cm。边坡系数m=1.75，渠顶采用C15砼路缘石。渠堤堤顶宽度为左堤2.5m，右堤1.5m。8、过洪涵洞设计采用盖板涵结构，底板与侧墙分离，侧墙采用重力式挡土墙结构，盖板采用钢筋砼结构。对于过流较小的涵洞，选用单孔24m；对于多条洪沟合并，过流量较大，涵洞选用双孔每孔24m。涵前设15m砼八字墙,底采用30cm浆砌卵石下铺设40cm砂砾石,八字墙前用1:1.5的护坡与上游洪沟连接，涵后设1227、5m消力池，池深50cm。侧墙用砼八字墙，池底用50cm厚砼，下铺设40cm砂砾石。消力池后用格宾网卵石厚50cm进行护底护坡，用圆弧与下游洪沟连接。9、集水涵洞设计采用盖板涵结构，底板与侧墙分离，侧墙采用重力式挡土墙结构，盖板采用钢筋砼结构。由于过流较小，选用单孔21m；涵前设10m砼八字墙,底采用30cm浆砌卵石下铺设40cm砂砾石,八字墙前用直墙与上游洪沟连接，涵后设10m消力池,池深50cm。侧墙用砼八字墙,池底用50cm厚砼，下铺设40cm砂砾石。消力池后用格宾网卵石厚50cm进行护底护坡，用圆弧与下游洪沟连接。10、排砂漏斗漏斗直径D为18.0m，底孔直径d取1.2m，漏斗底坡取1228、10，详细尺寸由试验确定。强螺旋流漏斗采用C30钢筋混凝土结构，侧槽宽度为4.0m，溢流堰高度1.0m，纵坡l1000，溢流堰的溢流长度为22.0m。排沙水流由排沙渠退入引水渠中，排沙渠长70m，纵坡1/100，排沙流量0.8m3s，断面形式梯形，底宽0.5m，边坡1：1.75，堤高1m，采用C20砼衬砌。11、前室前池设计宽度要以利排冰。合理选择前池宽度，是能否顺利排冰的关键。根据阿克苏地区已建多座水电站的经验，前室宽度一般应不小于冬季引水渠内水面宽度，且不大于设计流量时的水面宽度，这样水流进入前池时不发生扩散和收缩，水流流速不发生变化，以利排冰。根据以上经验，XX水电站引水渠冬季水面宽度为229、4.525m，设计流量时的水面宽度为9.145 m，因此确定前室宽度为8.8m。调整前池底板坡度，以利沉沙和前池布置。引水渠与前池进口的连接段底板，考虑本电站前池布置形式采用正面取水的方案。前室长度28m，宽度8.8m，上游以5.5m长的，4m宽的两孔拦污栅段与引水渠的扭面连接，扭面末端的底部高程为1924.84m，下接3.0m长的陡坡段和19.5m长的消力池段，消力池段高程为1923.84m，整个前室为C20钢筋混凝土整体式结构。前池设计水位为1926.71m，设计流量为21.5m3s，相应水深为1.87m。四台机水位为1926.64m，设计流量为19.76m3s，相应水深为1.8m。单机水230、位为1925.74m，设计流量为4.94m3s，相应水深为0.9m。前室底板高程为1923.84m，在设计情况下，前池内流速为0.4ms。因V底0.6m/s，满足沉砂要求。12、进水室进水室长度19m,宽度15.4m,设置四孔虹吸式进水口，进水口底板高程为1922.54m， 孔口高度1.6m，进水口布置1m高，13.1m长的挡砂坎，挡砂坎顶高程为1924.84m，与引水渠末段渠底高程相同。虹吸式压力管为钢管包钢筋砼结构，直径为1.6m，虹吸管驼峰顶部高程为1928.48m，比设计水位高出1.77m，虹吸管末端与压力钢管相连。虹吸管顶部设真空泵房，高程为1930.68m。整个进水室为C20钢筋混231、凝土整体式结构。进水室顶部平台上设有虹吸控制室，控制室为两层，尺寸为高度8m，宽度5.3m，长度14.5m。控制室为砖混结构。13、泄水排沙及排冰设施推荐方案的泄水冲沙形式采用正面开敞式两孔泄水、冲沙闸。闸室净宽度8.8m，长度7.0m，分为两孔，孔口尺寸为4.04.7m，底板高程为1923.84m，闸顶高程为1928.54m。闸顶上设工作桥，工作桥高4m，宽2.5m。闸后设有消力池，池长20m，消力池底板高程为1922. 0m。消力池后设5m长的连接段与泄水道相连，泄水道底板高程为1923.0m。整个闸室为C20钢筋混凝土整体式结构。14、泄水道泄水陡坡设计流量为21.5m3s，与压力前池轴232、线成133度夹角，远离压力管道和厂房，经过弯道，投入洪沟进入河道。泄水陡坡基本上与地面坡度相一致，泄水陡坡分为两段，第一段（5+104.25+160.2）泄水槽宽2.0m，高1.5m，纵坡为13.5，采用矩形混凝土结构，后接17.0m的消力池。第二段（5+186.255+213.25）泄水槽宽2.0m，高1.5m，纵坡为13，采用矩形混凝土结构，后接长15.0m的消力池，然后采用八字墙扩散后与洪沟相接。泄水道全长163.3m。15、尾水渠尾水渠全长740m，桩号0+0000+740。设计流量为21.5m3s时，水深1.955m，渠底宽5.0m，纵坡11300，渠高2.5m，流速为1.31ms，233、边坡系数为1：1.75，渠道采用梯形土渠形式。考虑交通，右岸堤顶宽为3m，左岸堤顶宽为4m。 施工条件1、交通条件XX水电站工程地处阿克苏地区XX县境内，距XX县城约110km，独 库公路与工程区隔河相望，但工程区上游约3.0 km 处有跨河交通桥，可通行各种施工机械及车辆，对外交通十分方便。工程区河床左岸有简易机耕便道,进行整治后可做为施工道路。本工程的砼工程相对集中，主要施工料场在下游河床，料场地势平坦，采用推土机临时填路与岸管理便道相通，即可成为施工临时便道。2、自然条件工程区地处中天山南麓，远离海洋，属于大陆性暖温带干旱气候。气候特征为：北部山区气候温凉，热量不足，空气湿度相对较大，降水相对充沛，无霜期较短；南部平原热量丰富，无霜期长，光照充足，降水稀少，空气干燥。多年降水量约为65.3mm，多年平均气温7.8，七月份温度最高，多年平均值25.7；一月份气温最低