县城混合式水电站开发新建项目可行性研究报告106页.doc
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编号:1180518
2024-09-13
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1、县城混合式水电站开发新建项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX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104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 综 合 说 明XX水电站为一座混合式水电站,其水源工程为流域规划中本电站的上一级梯级XX水库。电站以有压隧洞、压力管组成的引水系统引用XX水库蓄水,将水引至西2、沟发电。 地理位置及流域概况XX水电站站址位于竹山县官渡镇天池垭村,是瓦沧河流域干流梯级开发的最下一个梯级电站。站址上距瓦沧河流域第级电站两河口电站公里(河道),下距瓦沧河出口,站址距竹溪县城公路距离 ,与十堰市公路距离 。瓦沧河是堵河上游官渡河的主要支流之一,位于竹溪县中部山区,发源于桃源乡境内的铸钟垭,在竹山县官渡镇阳坡村注入官渡河,流域上游属著名的杨家扒暴雨中心区。全流域承雨面积,干流全长,总落差,主河床平均比降。瓦沧河流域在气象上处于亚热带季风区,四季分明,雨量充沛。地势由西北向东南倾斜,高差悬殊,立体气候性明显,多年平均气温,极端最低气温,极端最高气温。多年平均蒸发量,年均降雨量,年3、均迳流深;其中上游杨家扒暴雨中心平均降雨量。多年平均迳流深。流域内地形以崇山峻岭为主,植被茂密,水源稳定,人烟稀少,耕地分散。全流域森林复盖率左右,输沙模数采用值为 ,年输沙量万吨。 可行性研究成果及初步设计依据襄樊市水利规划设计院于年月完成了XX水电站可行性研究报告。并经省发改委批准。该报告经多方案比较后,最终拟定的开发方案是:XX混合式电站开发。 水文 水文测站、雨量站瓦沧河在官渡河老码头附近注入官渡河干流,本电站距官渡河老码头。老码头上游有桃源、老码头、举人坪、黄家湾,九道梁、柳林店、白河、九湖坪等个雨量站。瓦沧河本流域无雨量站,其中桃源站在瓦沧河的相邻河流厚河上游,有;年实测雨量资料,4、可移用于本流域。、水文站网邻近瓦沧河的水文测站有关坪河的九道梁站,官渡河的老码头站、官渡站;泗河的新洲站;堵河的竹山站等个水文站。取用上述个水文站的实测资料作为瓦沧河流域水文分析的依据。 迳流、洪水、迳流:经分析,瓦沧河流域多年平均降水量,XX水电站坝址以上承雨面积,坝址处多年平均流量,相应迳流深,径流系数。枯水期(月月)平均流量 ,相应迳流深。坝址以上年来总量万立米。、洪水:在查算图表上查得相关参数后,采用瞬时单位线法计算XX水电站设计洪水如下表: 表: 单位: 频率()断面XX水电站 水位流量关系曲线根据河床断面,比降等参数用曼宁公式计算二电站厂房处水位流量关系曲线如下表:表: XX水电站5、厂房河断面表站址处水位流量 工程地质条件XX水电站东距官渡河干流,北距青峰断裂带 ,以青峰断裂带为界,北为秦岭褶皱系,南为扬子准地台。本电站站址及其引水系统所属区域构造单元为扬子准地台,上扬子台坪,大巴山大洪山台缘褶皱带。本电站坝址、引水系统及厂房、升压站的地质条件如下:、坝址区地质条件:坝址两岸山体为单斜构造。受区域构造影响,次级为小褶皱发育,局部岩层状变化较大。坝址断裂不发育,结构面主要为节理,节理面平直微张,无充填,层间结合良好。坝址薄层微风化灰岩,垂直向饱和单轴抗压强度平均,值为,属软质岩石,水平向饱和抗压强度均值为,层中等坚硬岩石,软化系数,为易软化山面,不同方向的抗压强度差别主要原6、因是薄层灰岩层理发育,反映出岩石强度的各向异性。、引水系统的区域地质条件引水系统基本沿XX水库下游的瓦沧河干流左岸布置,河流大致由西南流向东北。地形切割剧烈,地表植被茂密,海拨最高,最低,高差。引水系统全长,其中隧洞长,压力管长。洞、管所经过的区域为中生界三迭系下统大冶组薄层灰岩,河床分布有第四系沙砾石层,局部山坡平缓处分布有第四系坡积层。河谷、山坡岩石裸露,多为切向坡,坡角,故自然边坡稳定。全洞、管线未发现切割洞、管身的断层破碎带。引水系统全线为薄层灰岩,偶有中厚层灰岩。洞身围岩处于微风化带,围岩类别为类。洞线与岩层走向间的夹角在。洞身开挖后,在强风化和节理发育区,可能有岩石碎块下落,全洞采7、用厚的钢筋砼衬砌,对局部裂隙发育,风化强烈的洞段,拟先采用喷锚支护,然后进行砼衬砌。、调压塔位于板栗垭南坡,坡度,基岩为薄层灰岩,塔(池)基处地表有薄层坡积土,厚度小于。压力钢管从调压塔沿垂直山坡等高线方向敷设至厂房,管走向与岩层走向间夹角左右。有利于管槽开挖和边坡稳定。发电厂和升压站沿河床左岸布置,地势较缓,山坡为切向坡,坡角左右。天然边坡稳定。缓坡地带表面有薄层坡积土,厚度小于。基岩为弱、微风化灰岩。有两组节理发育,但延伸短,节理表面闭合,不影响建筑物布置。、厂区及升压站地质条件:此区域地段表层有薄层坡积土层,厚度不足,下部基岩为弱、微风化灰岩,节理为剪节理,延伸短、节理面闭合。 工程任务8、和规模竹溪县是边远山区,耕地资源贫乏,矿产资源稀少,工农业生产基础薄弱。因而成为国务院确定的全国个贫困县之一,是湖北省列定的全省个特困县之一。但是,全县山高林密,河流纵横,雨量充沛,具有水电资源的天然优势。因此,十堰市和竹溪县都把水电开发列为三大支柱产业之首。竹溪县现已建成投产小水电处(最大电站为汇湾电站,总装机),总装机,年均发电量亿,全县年均用电量亿,电力缺口很大。据竹溪县“九五”电力规划及年电力发展纲要,到年,全县用电最大负荷为,年用电量亿,从解决竹溪县自用电角度看,其电源建设任务很大。另一方面,从竹溪县、十堰市的电源现状看,迳流式电站多,调蓄式电站少,而用电负荷峰谷差大,在用电高峰期的9、缺电现象犹为严重。因此,大量建设具有调蓄、调峰能力的水电站是当前电力建设的紧迫任务。本电站的水源工程XX水库,是具有年调节能力的中型水库。本电站作混合式开发时,将具有较大的调峰、调频能力。本电站的工程规模取决于开发方案,具体如下: 水库淹没及占地XX电站的引水建筑物以隧洞为主,不占耕地,不毁林,仅洞挖弃渣须占用山场约亩。压力管全长,占用山场约亩,厂房、升压站均不占耕地,只占用山场亩。上述合计:合计占用山场亩。XX水库运行水位之间,水库回水长度,水面积(正常高水位时)约亩。据库区淹没损失调查:水库淹没水田亩,房屋 ,迁移人口人;工程占用山场约亩。综上所述:本工程淹没损失小,工程建筑只占山场,不占10、耕地。故本工程对环境的负面影响主要表现在建设期间的施工机械废气、爆破粉尘、噪声等对空气和水体的微量污染;以及建筑物基础开挖、弃渣所引起的局部的水土流失。但是,施工期所产生的对环境的负面影响,是短时间的,小范围的,施工结束,上述各污染源即自动消失。所产生的局部的水土流失,拟通过场地平整、植树种草等工程、生物措施进行弥补、消除。当水库和电站建成后,将改善库区周边的小气候,有利于农、林作物的生长。同时,工程建设将改善当地交通条件,促进地方经济发展。总的结果是:本工程的建设,对环境的影响的利大于弊,并可通过工程、生物措施,兴利除弊,优化环境。 枢纽布置及主要建筑物本电站枢纽由挡水建筑物(含泄水)、有压11、引水系统、调压塔、发电厂房、升压站部分组成。XX水库为等中型工程,挡水建筑物为级建筑物,发电引水系统、调压塔、厂房、升压站等均为级建筑物。洪水设计标准:按年一遇设计;年一遇校核。、挡水建筑物:重点作了碾压砼拱坝和重力拱坝两个坝型的方案比较,为节省投资,本初步设计阶段采用碾压砼拱坝型。拱坝设计最大坝高,其中溢流堰顶、拱圈坝高,坝顶长(含推力墩)。泄水建筑物为坝顶溢流堰,布置在河床段(坝顶中部),其中心线与拱坝圆心连线重合,堰顶高程,堰顶宽(该层拱圈的拱轴弧长),过水净宽,堰顶为实用堰型,下接鼻坎,挑流消能。坝左端设导流孔,分别与上、下游导流明渠衔接。在施工期用于导流,运行期用于冲沙。导流孔底部高12、程,内直径,进口装检修拍门,出口装工作闸阀。最大泄水能力(校核情况)。、有压引水系统发电引水系统设计引水流量,布置在拱坝左岸,设进水塔座。进水口底部高程,断面尺寸,渐变为圆形压力管,管内直径,进口装拦污栅和检修门,坝下游侧装工作闸阀。闸阀后接砼压力管,管长,管下接压力隧洞,管、洞内直径均为。引水管洞全长,其中:有压隧洞全长,号洞(XX至简家河)长,号洞(简家河至冲沟)长,号洞(冲沟至楼房沟)长,号洞(楼房沟至甜冬瓜沟)长,号洞(甜冬瓜沟至调压塔)长。各隧洞进、出口用砼压力管联接。压力管道全长。、调压塔及压力钢管调压塔设在号隧洞末端。塔底高程,顶部高程 ,断面为圆形,内直径,钢筋混凝土结构。下接13、压力钢管,管长,内直径,壁厚由上至下分别为、。二支各长,内直径,管壁厚。、发电厂房 发电厂房内安装台卧式的卧式发电机组,主付厂房沿河流方向一字型布置,纵轴线与压力钢管轴线垂直,建筑面积 。厂房防洪高程。、升压站升压站布置在主付厂房延长直线的下端,场地尺寸为,进线电压,出线电压。 机电 水力机械 水电站总装机,机组型式:混流立式,设计水头,引用流量,水轮机型号:型,下游最低尾水位:.发电机型号:型 电气部分 台发电机与一台主变构成扩大单元结线方式,发电机出口电压等级,出线电压等级,主变容量。型号,同期点选择在发电机出口断路器侧,升压站主要设备见主接线图。 全厂以少人值班考虑,全厂采用微机监控及微14、机保护装置. 接入系统 以一回出线、导线型号:顺河流而上接入两河口中心变电站,直线距离约,调度通讯以光纤通讯为主,载波通讯为辅. 工程施工 XX水电站是瓦沧河干流上的原第三、四级合二为一的混合式电站。瓦沧河位于竹溪县南部偏东地带,在行政区划上属桃源乡瓦沧管理区。电站厂址位于竹山县官渡镇青龙寨。水库、电站区域地形为崇山峻岭,但对外交通尚属方便。坝址距竹溪县桃源乡公路线,现已建成施工专用公路与竹桃公路相接。自此,本工程公路至竹溪县城,至竹山县城,至四川省巫溪县城,至十堰市。其建筑材料地材可就近开采,沙可到外的老码头采运。完全能满足要求。施工导流:XX水库为等中型工程,导流设施的上、下游围堰和导流明15、渠防洪标准按枯水期年一遇最大流量设计,厂区围堰按年一遇最大洪峰流量设计。主体工程施工:拱坝工程施工采取上坝道路汽车运输上料进行施工,坝体工程量万,采用钢模板。引水系统及进水塔:引水系统为压力隧洞,隧洞全长米,分、四条隧洞,前面为条隧洞,断面采取光面爆破。调压塔和压力钢管:调压塔净高米,内直径;压力钢管长,内直径,自厂房至调压塔修施工公路一条,长。施工总体布置:XX水电站总布局“一线牵两头”的形式,一线是发电引水系统,两头上是水库,下是厂房,沿河左岸设施工公路一条,条支线总长。大坝主料场设在坝址以上的公路内侧,副料场在坝址以上处的山脚下。大坝拌合系统:钢筋、木工、铁工场,设在下游左、右岸,以半挖16、半填的方式形成场坪;总体布置在高程的坝下处。厂房、升压站呈一线布置,生活区布置在升压站后侧。施工总进度计划:工程施工可采取多项目多工种同时开工,总工期为个月,即年元月至年月,其中准备期个月。 工程管理XX电站项目法人为竹溪县瓦沧流域水电开发有限责任公司,负责整个枢纽的安全、运行和管理工作。依据小水电站定员编制标准,初步确定生产管理及服务人员共人,其中电站生产人员(运行、检修、测试)人,管理人员人(包括水库管理人员)。生产、生活用房共用房合计。 投资估算 概述:总工程量万,其中:土石方工程(含浆砌)万,其它各类混凝土万。主要材料消耗:水泥万,钢筋,钢材,柴油,汽油,炸药,板枋方,砂方,碎石方,块17、石方。工程所需标工:万工日。 工程投资设计工期二年,工程静态投资万元。其中建筑工程万元、机电设备及安装工程万元、金属结构及安装工程万元、临建工程万元、其他费用万元、基本预备费万元、建设期还贷利息万元。水库淹没补偿费用万元(其中:水土保持与环境保护万元),合计工程总投资为万元。 经济评价 根据国家计委年月颁发建设项目经济评价方法和参数和电力部、水利部水电规划总院年月颁发实施的小水电建设项目经济评价规程等,对本工程进行经济评价: 财务评价工程总投资万元,资本金,贷款。投资回收期年,所得税后财务内部收益率。全部投资净现值:财务评价可行。 国民经济评价经济内部收益率经济净现值敏感性分析表明该项目有一定18、的抗风险能力。国民经济评价可行。 水 文 流域概况瓦沧河流域位于竹溪县南部山区,系堵河流域官渡河上游的左岸一级支流。瓦沧河由发源于竹溪县桃源乡境内铸钟垭的瓦沧河与发源于鼓家坡的散水河汇合而成。沿途纳入香浦河、溪河、大XX、简家河等支流,在竹山县官渡镇阳坡村汇入官渡河。瓦沧河流域总面积,干流长,河道平均比降,干流总落差,水力资源较丰富。流域地势自西北向东南倾斜,西北高,东南低,流域内最高点为桃源乡境内的大河垭,海拔高程,最低点为瓦沧河口,海拔高程。流域内耕地分散,水田较少,以坡地为主,境内山高林密,沟壑纵横,森林覆率达左右,主要种植落叶、阔叶林和针叶混交林。流域内土壤类型有黄棕壤、棕壤,水稻土等19、为主,良好的植被,涵养水土,有效地防止了流域水土流失。 水文气象特性 雨量、气象站网官渡河官渡以上有个雨量站,无气象观测站,在泗河流域设有竹溪气象站,在官渡河和泗河汇合口下游,设有竹山气象站。瓦沧河流域距竹山站较近,因此可以用竹山气象站资料来反映瓦沧河流域的气象特征。竹山气象站设于年月,海拔高度,观测蒸发、气温、风速、降水等项目。 气象特性瓦沧河流域属亚热带季风气候区,四季寒暖分明,河谷地区气候温和,无霜期长,高山区则冬冷夏凉,具有明显立体气候特征。降水官渡河老码头水文站以上个雨量站,各雨量站降水量特征值如表。各雨量站降水量特征值表站 名设站年份系 列多年平均降水量()年最大降水量()年份年最20、小降水量()年份最大与最小之比雨量站地面高程()九湖坪白 河柳林店九道梁黄家湾桃 源举人坪老码头由上表可知:官渡河老码头以上年雨量年间变化在,其分布特点为沿河谷地降水量少,而随着地形高程抬升,降水量逐渐增加。官渡河官渡以上流域,地处神农架林区北坡边缘,林区以南的沿渡河流域,是鄂西暴雨区。东南方向来的湿热水汽,经过南坡,翻入北坡后,水汽随高程递减而减少的影响明显,降水量随地形高程抬升而增加,与水汽随地形高程减少而递减是一致的,且变化较大。流域内降水量年内分配不均,月降水量占全年的 ,其中月份最大,月降水量仅占全年的,其中月份最小,年雨量的年际变化小,各站值左右,各站月雨量的年际变化较大,值在之间21、,单站年降水量最大值与最小值之比在之间。 气候特征气候特征以竹山气象站资料说明。多年平均气温,以月气温最高,多年月平均气温,月份气温最低,多年月平均气温。极端最高气温(年月日),极端最低气温(年月日)。多年平均风速,历年最大风速(年月日)。多年平均蒸发量,多年平均相对湿度,多年平均日照时数,多年平均雾日数。竹山站气象特征值见表。竹山站气象特征值表项 目单 位数 值发生日期多年平均降水量多年平均气温极端最高气温极端最低气温多年平均蒸发量多年平均风速历年最大风速相应风向最多风向多年平均相对湿度多年平均日照时数多年平均雾日多年平均无霜期 水文特征瓦沧河径流来自降水,由于流域降水较丰沛,相应径流深也较22、大。流域内森林茂盛,对雨径有明显的滞蓄作用,汛期径流占全年比重较大,是本流域的特点。老码头站实测最大径流深为(年),最小径流深为(年),径流年际变化不大,年年系列中,径流年分配如表。老码头站实测年径流量及年分布表表 单位:项目实测最大()实测最小()年数数值洪水由暴雨形成,洪水发生频繁,每年月为汛期,其中、两月为主汛期,根据九道梁站洪水过程线分析,洪水过程以单峰为主,一般历时天。洪水过程陡涨陡落,次洪水涨洪历时时。 水文基本资料水文基本资料是工程设计水文分析的主要依据,瓦沧河流域无任何降雨、流量资料,邻近流域厚河有桃源雨量站。瓦沧河流域水文分析,主要以官渡河上游的诸水文站、雨量站资料为依据,通23、过水文比拟,相关等方法推求得本流域径流、洪水、分期洪水等水文分析成果。 水文雨量站网基本情况 雨量站网官渡河老码头水文站以上共有雨量站,其中老码头、白河口、九道梁站位于干流,其它各站位于支流,各站基本情况如表。 水文站网瓦沧河流域水文分析用到的水文站有老码头等共个参证站,基本情况如表。水文站基本情况表表河流站名来水面积()引用资料年限主要测验项目关坪河九道梁、官渡河老码头、官渡河官渡、泗河新洲、堵河竹山、备注: 水位 流量 含沙量 基本资料的收集、整理和复查五个水文站均属国家基本站网、测精度高,经逐年整编和审查、刊布。上述五站自设站以来,测流断面无变动,收集到水文资料,其来水面积以复核后的来水24、面积为准,成果如表。 径流 参证站选择本流域无实测径流资料,采用参证站径流系列,按面积比并考虑年雨量比修正的办法,来求得瓦沧河流域的径流系列。参证站的选择应遵循以下原则:、尽量采用官渡河流域的站;、实测资料系列尽可能长;、流域面积越接近越好;、本流域和参证站所在流域降雨、产流条件基本一致。表中合于上述条件的,有关坪河九道梁站、官渡河老码头站。其它三个站与本流域面积相差太大而弃之。九道梁站来水面积,有年,年实测流量资料,其中年仅有实测量成果表,缺逐日平均流量。该站年年的年平均流量如表。九道梁站实测平均流量表表年份平均()由九道梁站年系列计算得多年平均径流深。九道梁站和官渡站属官渡河干流上的上下游25、流域站,对比有同期资料的三年年径流深如表。九道梁、官渡同期年径流深对比表站名流域面积()年径流深()九道梁官渡九官区间九道梁站的来水,主要来自神农架林区的洛阳河和阴峪河,九湖坪站的多年平均降水量高达,而九道梁站的多年平均降水量仅。从流域面积而言,把九道梁站作为参证比把老码头站作为参证站合适,但其资料系列太短;瓦沧河流域和九道梁以上流域的关坪河,降雨、产流条件不一致。因此放弃九道梁站为参证站。选用老码头站为推算瓦沧河流域径流的参证站。 老码头年月径流系列老码头水文站实测径流系列较短,只有年年径流资料,为此需插补延长该站径流系列。老码头站径流系列延长可采用以下两种方法:一是根据老码头站和竹山与新洲26、区间同期径流相关延长,二是根据老码头本身降雨径流相关法延长。 径流相关法延长老码头径流系列竹山站和新洲站有年年实测径流系列,根据老码头,竹山和新洲站年同期实测径流,可插补老码头年径流系列。竹山站至新洲站,区间面积其径流,基本可反映官渡河流域径流的基本情况。首先分析年区间径流,然后建立老码头站和区间的年、月径流相关,并分为主汛期、月,汛期、月,主枯水期、月,枯水期、月及年径流(月翌年月),建立组相关线:主 汛 期: 汛 期: 主枯水期: 枯 水 期: 年(水文年): 上述五组相关方程,相关系数均在以上。以年相关插补得的年径流量为控制,根据不同月份的相关线,可求得老码头站年,年月径流系列,求得其年27、平均流量 ,相应径流深。 降雨径流相关法延长老码头径流系列根据老码头站以上流域各雨量站年的降雨资料,分析计算得其各年面雨量,然后由老码头站年实测年径流及年面量建立相关线,关系不很好,由此插补得年多年平均流量 ,相应径流深,年径流系数。 成果采用上述两种方法插补的老码头年多年平均流量虽相差,但出于以下几点理由 :()老码头以上共有个雨量站,求得面雨量由于年降雨量随流域地面高程减少递减很快,即使用权重法求得面雨量,仍不能反映降雨量随高程降低而减少的现实。相关关系点据散乱就是面雨量计算不准的反映。()同期区间径流和老码头实测径流相关。因径流是产汇流的综合结果。区间径流和老码头径流产汇流条件基本相一致28、,因此相关关系较好,因此本阶段采用径流相关法成果。根据老码头站年实测径流系列和年插补延长径流系列,可得出共年,年月径流系列,多年平均流量 ,相应径流深,径流系数,月月平均流量,相应径流深。与年实测系列求得多年平均流量 ,相应径流深,月平均流量,相应径流深,相差很少。按水文年月翌年月及枯水期月进行年及枯期径流频率分析,得该站年及枯水期径流统计参数及设计值,如表。老码头站年、枯期径流频率分析结果表 单位:系列长项目均值设计值年平均流量月平均流量按水文年月月老码头站年、月平均流量年月年月,共年系列如表。老码头站(月月)年径流频率曲线,(月月)枯期径流频率曲线见图 ,图。 系列代表性插补加实测的老码头29、径流系列长年,年径流系列有丰、平、枯过程。丰水年有年、年、年、年;平水年有年、年、年、年、年、年;枯水年有年、年、年、年。说明年径流系列代表是较好的。 坝址径流计算瓦沧河XX水库,坝址以上来水面积,其坝址径流根据老码头年、月径流系列按面积比并考虑年雨量修正而得。 老码头多年平均面雨量由老码头站以上流域个雨量站求得该站多年平均面雨量如表。老码头站以上流域多年平均面雨量表 单位:月份年雨量 瓦沧河坝址以上多年平均面雨量瓦沧河XX水库坝址以上无任何雨量站,其邻近流域厚河有桃源雨量站,该站的测点地面高程和瓦沧河流域平均高程相近,该站的多年平均降雨,可代表瓦沧河流域多年平均面雨量,则坝址以上多年平均面雨30、量为。 坝址径流XX水库坝址年、月平均流量按下式计算洞老上式中:洞、老XX、老码头年、月平均流量洞、老XX、老码头来水面积洞、老XX、老码头流域以上多年平均面雨量把流域面积,多年平均降雨量代入上式,得:洞老由此得出XX坝址多年平均流量,相应多年平均径流深,径流系数,月月平均流量,相应径流深,占年径流深的。比降雨量占全年的百分比多。 代表年选择以设计代表年年径流量和枯季(月月)径流量与设计值相接近的原则选取设计代表年,径比较分析,选取结果如表。坝址设计代表年平均流量表 单位:项目时段平均设计值年代表年份代表年平均流量年 径流系列的合理性分析从以下几个方面论述计算方法的合理性参证站的选取是否合适,31、对决定工程坝址径流正确性有决定作用。本可研选用老码头站,虽面积偏大是其不足,但它有年实测流量资料,与新竹区间径流相关关系良好,因此基础是好的。坝址多年平均径流深,查省水文水资源局绘制年湖北省平均年径流等值线图,流域中心多年平均径流深在左右,两者很接近。流域北边是泉河,其上游是堵河流域暴雨中心,杨家扒站多年平均降水量达,泉河上游流域多年平均降水量,径流深,与瓦沧河流域多年平均径流深,基本平衡。 设计洪水因流域无实测洪水资料,瓦沧河XX水库坝址及厂房设计洪水,采用湖北省暴雨径流查算图表所推荐的方法计算。 流域地理参数XX水库坝址以上流域地理参数由万地形图量算而得: 设计暴雨 设计点暴雨考虑到图表的32、暴雨资料只引用到年,本次老码头以上雨量站系列用至年,代表站采用邻近厚河流域的桃源雨量站,该站可统计出年最大,的暴雨资料,经频率分析,求得设计暴雨与图表查算成果,一并列入表。设计暴雨成果表表 单位:项目采用统计参数设计值均值图表时时时桃源站时时从上表看出,桃源站设计暴雨比图表偏小,从偏安全的角度出发,设计暴雨取图表的查算成果。 面雨量采用点面系数法计算各时段面雨量,由坝址流域面积,查得,各频率设计面暴雨量如表。各频率设计暴雨面雨量表表 单位时时时其它各历时面雨量按下列公式计算 式中: (面面) (面面)各历时面雨量两两相减即得 的面雨量。 设计净雨设计净雨按扣除初损和稳损的方法推求。初损值,稳损33、按下式计算: 面设计雨型采用图表推荐的雨型,如表。设计暴雨雨型表表时段四段雨型时 雨 量 雨 型(三)(二)(一)(四) 瞬时单位线法推求设计洪水本流域属水文分区,瞬时单位线参数和用下列公式计算对年一遇以上洪水,应作非线性改进;(流域形状介于长条形和扇形之间)由瞬时单位线参数、求得的时段单位线及设计净雨过程,即可推出地表径流过程。地下径流地下径流按下式计算 () ()式中:起涨流量() 退水拐点之流量()地面径流过程线底宽(时)()时段单位线底宽(时)计算时段(时)净雨历时设计洪水过程线将地表径流过程线和地下径流过程线相叠加,即可得出设计洪水过程线。XX水库设计洪水成果如表。XX水库设计洪水成34、果表() 时(万)XX水库设计洪水过程(见表)。XX水库设计洪水过程表 厂房设计洪水XX水电站厂房距水库,厂房以上来水面积,以XX水库设计洪峰流量为基础,按面积比的次比,求得厂房设计洪水,如表。XX水电站厂房设计洪水表 () 成果合理性分析堵河上游各工程设计洪水成果对比如表。工程坝址洪模对比表表河名工程地点来水面积( )洪峰流量模数()厚河杨泗庙大木档洪坪河邱家榜宋洛河两河口瓦沧河XX阴峪河天坪河从上表可知,不同频率洪峰流量模数,基本上随面积减少而增大。XX水库设计洪水与相邻地区设计洪水洪峰模数基本上是平衡。 地区径验公式图表水文分区地区径新公式 (暴雨途径综合)由上式算得,XX坝址,与查算图35、表算得,相差,误差属合理范围。 分期设计洪水根据本流域降雨特点及老码头站实测径流统计分析,水文年每年月至次年月,月月为丰水期,主汛期为、三月,月至次年月为枯水期。分期洪水分析方法是利用老码头站年共年实测流量资料,由二种方法计算该站分期洪水:()按短系列流量(年)年资料进行频率分析,均值基本采用年系列算得的值,参考长系列的新洲站,竹山站分期洪水设计值,综合分析平衡定得。()根据竹山站和老码头站同期资料进行相关将老码头站系列进行插补延长,然后按长系列(年)流量进行频率分析。两种方法计算的成果相差不大,最后采用长系列计算成果,如表。老码头站分期洪水表 单位:分期XX坝址分期设计洪水,可按以下关系转换36、:XX水库坝址分期洪水如表XX水库坝址分期设计洪水表 单位:分期 泥沙瓦沧河流域森林覆盖率达左右,人类活动较小,流域内开山、取石、取土、采矿活动微。由竹山年、新洲年实测泥沙资料分析,老码头站以上流域侵蚀模数。瓦沧河流域的侵蚀模数不会超过此值,经验性取 ,则坝址以上流域多年平均输沙量为万吨,含沙量,输沙率。 水位流量关系由坝址处及厂房处地形图,切得河道横断面,以河床比降代替水面比降,根据老码头水文站实测资料分析,定 ,由曼宁公式,求得坝址处、厂房处河道的水位流量关系如表,表,表。坝址水位流量关系表 水位()流量 工 程 地 质瓦沧河是堵河流域官渡河中游左岸主要支流之一.为了开发瓦沧河水力资源,年37、月竹山县水务局技术人员对流域进行了实地踏勘。年月丹江口市水利勘测设计院作了较全面规划,年月鄂西北工程勘察总公司对XX水库电站开展全面的工程地质勘察。测绘水库区及周边工程地质图(:万),并进行库区专门性调查,坝址区 范围内进行了地质测绘,实测地质剖面条,地质钻孔孔,进尺,钻孔压水实验段,室内岩石物理力学试验组,水质分析组,天然建筑材料调查及坑探、筛选等。基本上查清了水库区和坝址区工程地质。年元月襄樊市水利规划设计院完成了XX水电站可行性研究报告,省发改委核准了可研报告。 区域地质概况 地形地貌瓦沧河全流域面积 ,主河道全长 。流域呈长峡谷形,河谷形态以“”字形为主。干流海拔高程,总落差。河道多跌38、水,河谷深切,纵坡降大,河流两岸山势险峻,重峦叠嶂。地表植被条件好,林草覆盖率在左右。瓦沧河自西南向北东流动。流域内地势由西南向东北倾斜,流域内最高点为竹溪县桃源乡境内的大河垭,海拔,最低点为竹山县官渡镇境内的瓦沧河口,海拔,相对高差,区域地貌单元为构造剥蚀中低山区。 区域地层XX水库所处区域构造单元为扬子地台区,区内出露的地层主要为古生界寒武系()、奥陶系()、志留系()、二叠系(),中生界三叠系下统()、第四系全新统(),现将区域出露地层由新到老简述如下:第四系坡积层(): 分布于山坡平缓地段及沟谷低洼处,灰黄色或褐色,由粉质粘土夹块碎石组成,稍湿、结构松散。厚度一般小于。第四系冲洪积层(39、): 分布于河床及两岸漫滩及阶地上,主要为卵石,由石英岩、硅质岩、灰岩及辉绿岩组成,局部见大漂石及块石,边滩上分布有粉土及粉细砂,卵石磨圆度及分选性好,该层厚度一般小于。中生界三叠系下统大冶组(): 分布在瓦沧河中下游及XX坝址附近,下部为薄层灰岩、中厚层白云质灰岩,中部薄至厚层状白云岩夹鲕状灰岩,上部为灰岩,角砾状白云夹灰岩,厚。上古生界二叠系(): 呈带状分布于撒水北部,岩性为白云岩、碳质灰岩、碳质板岩、碳质页岩、页岩等,厚。下古生界志留系下统罗惹坪组(): 分布在瓦沧古峰浦溪以北一带,岩性为中厚层粉砂质粘土岩、粉砂岩、粘土质页岩、生物灰岩,厚。下古生界奥陶系(): 呈带状分布于撒水瓦沧古40、峰以南,岩为页岩、硅质页岩、灰岩、生物碎屑灰岩,厚度大于。下古生界寒武系上统三游洞群(): 呈带状分布于撒水瓦沧古峰以南,岩性为套浅灰、灰色厚层白云岩,局部夹鲕状白云岩,厚。下古生界寒武系中统覃家庙群(): 呈带状分布于撒水瓦沧古峰以南,岩性为一套泥质白云岩、白云岩、粉砂岩夹紫红色钙质页岩,厚。下古生界寒武系下统天河板组与石龙洞组(): 分布于瓦沧河上游及漆河、青峰断裂以北王家山三岔湾,岩性为泥质条带灰岩、白云岩、灰岩夹粉砂岩、页岩,厚。下古生界寒武系下统水井沱组与石牌组(): 分布于瓦沧河上游及漆河大部分地段,岩性为碳质页岩、灰岩、页岩、生物碎屑灰岩、白云质灰岩,厚。 区域地质构造XX水库位41、于瓦沧河中部,北距青峰断裂约。以青峰断裂为界,北为秦岭褶皱系,南为扬子准地台。XX水库所属区域构造单元为扬子准地台,上扬子台坪,大巴山大洪山台缘褶带。区域褶皱为紧闭狭窄的线状褶皱,总体上呈东西向北突出的弧形构造。水库位于松树岭瓦屋湾侧转向斜的南翼,瓦沧以北断裂较发育。大的断裂有青峰断裂和高塘断裂。瓦沧以南断裂不发育,较大的褶皱有蔑坝仙家坪背斜。区内出露的地层主要为古生界寒武系(),奥陶系(),志留系(),二叠系(),中生界三叠系下统(),第四系全新统()。 地层岩性坝址出露的岩石为中生界三叠系下统大冶组()薄层灰岩,河床分布有第四系砂卵石层,两岸山体为单斜构造,岩层倾向,倾角,次级小褶皱发育,42、局部岩层产状变化较大,断裂不发育,结构面主要为节理。库区出露的地层主要为中生界三叠系下统大冶组(),下古生界志留系下统罗惹坪组(),岩石经受了轻微变质作用。山坡平缓地段分布有第四系坡物(),河床分布有第四系冲积层() 水文地质条件 岩土层含水及透水性库区地形切割强烈,水文地质条件简单,地下水径流短,排泄快,勘察期间地表未见泉水出露,钻孔地下水稳定水位为。库区含水及透水岩土层主要类型为三种,即风化岩层裂隙水、松散堆积层孔隙水,现分述如下 :()松散堆积层孔隙含水透水岩组位于河床及河漫滩的第四系冲洪积卵石层及砂层中,为富水性强的含水透水层,厚度小于,主要靠河水补给。河谷两岸山坡局部平缓地段,分布有43、第四系坡积松散粘性土夹碎石层,透水性中等,主要靠大气降水补给,雨季充水,旱季干涸。()基岩裂隙含水透水岩组地表山坡浅部基岩强风化带中,岩石风化裂隙发育,裂隙一般呈闭合状态,岩溶不发育,岩石富水性弱中等。地下水主要靠大气降水补给,雨季充水、旱季干涸。地下水呈脉状或带状分布,埋藏分布不均,多与地形地貌和地层岩性有关。 水化学特征根据XX水库勘察的河水水质分析资料,水化学类型较为简单,河水类型为重碳酸钙型水。值,呈弱碱性,按环境水对混凝土腐蚀性评价标准,水对混凝土无腐蚀性。 物理地质 风化地质作用本区岩石自加里东期运动后,经历了长期的地壳上升和侵蚀剥蚀作用,岩石经受了长期的风化作用。岩石风化程度同地44、形地貌、地层岩性有关,地势高的地段风化层相对较厚,千枚岩含较多长石和粘土矿物,其风化程度逐步减弱,即在垂直方向上具有明显的分带性,即强风化带、弱风化带和微风化带,各风化带物征如下:岩石强风化带:岩石组织结构有部分破坏,风化裂隙较发育,手易捏碎,岩芯呈碎块、粉状,层厚。岩石弱风化带:岩石组织结构清楚完整,断面新鲜,裂隙较发育,隙面附着黄色、黑褐色风化薄膜,灰岩弱风化带底板埋深。岩石微风化带:岩石组织结构保存完好,岩石断面新鲜,未见风化裂隙,无溶蚀现象,岩芯呈柱状,层理发育。 崩塌瓦沧河为“”字形狭谷,两岸山势高陡,裂隙发育,岩体受到各种结构面的切割形成大小不等的块体,结构面的强度较低。在重力和外45、力的作用下,结构体易脱离母体形成崩塌。库区崩塌的特点是规模小,发生频率低。 岩溶水库上游大XX以北分布中生界三叠系下统大冶组()灰岩,该区岩溶不发育。溶蚀现象以溶隙、溶孔和小溶洞为主,钻孔揭露在浅部仅发育小量的溶孔,溶蚀作用见于地表,一般在位置较高处和分水岭附近发育小溶洞,规模大小不一,大者可达以上,溶洞孤立分布,连通性差。 地震 地震活动记录及区域地震活动性评价库区近场范围内历史上无中强以上地震记载,工程场地的近场区现今地震主要以小震为主,地震活动的频度、强度不高。据中国地震局地震研究所成果,工作区地震活动有明显平静和活跃交替现象,并显示有年左右的周期。汉水地震小区当前活跃期可能已经结束,未46、来年主要处在一个地震活动期的平静期,发生级以上强震的可能性不大,但存在发生中强震的可能,最大震级为级。 新构造运动及区域断裂活动性本区新构造运动分区为竹山竹溪中强断块掀升区,其北界为安康房县断裂,南界为青峰断裂,本区新构造运动以继承性和间歇性隆起为主要特点,形成级夷平面,库区可见残留的一级阶地。库区附近主要大的断裂青峰断裂,北距库区断裂形成于元古代,经历长期演化发展和多期活动。新构造期以来,断层以左旋挤压、逆滑位移占优势,沿断裂出现水系牵引、温泉出露和强烈地貌反差。断层测龄表明其中晚更新世仍有活动,是工作区的主要控震断裂,如年房县级地震等。 建筑场地类别及抗震设防烈度XX水库库区无大于级的地震47、活动记录,坝址区大部分地段基岩直接出露,建筑场地类别为坚硬场地土类。边坡整体稳定,无大的崩塌、滑坡等不良地质现象,因此库区属对抗震有利地段。根据中国地震动参数区划图及有关区域资料,瓦沧河流域的地震基本烈度为度,拟建水库工程等别为级,水工建筑物可不进行设防。 坝址工程地质条件 地形地貌及地层岩性XX电站取水建筑物为上游的XX大坝,坝址位于“”字形狭谷子段,河面宽度仅,河谷水流湍急,坝址两岸山势雄伟,山体浑厚,山体走向为北东,右岸相对陡峻,左岸山体坡角为,右岸山体坡度为,河面高程,山顶高程最高为,相对高差。坝址出露的岩石为中生界三叠系下统大冶组()薄层灰岩,河床分布有第四系砂卵石层。第四系冲洪积层48、(): 分布于河床及两岸漫滩阶地上,主要为卵石,由石英岩、硅质岩、辉岩及辉绿岩组成,见较多漂石及块石,卵石磨圆度及分选性好,该层厚度。中生界三叠系下统大冶组()青灰色、灰黑色,层状结构、块状构造。主要矿物成分为方解石,含少量的白云石、文石等碳酸盐矿物。根据岩石风化程度可划分为三个风化带,其中强风化带厚度,河床部位缺少强风化带;弱风化带,下部岩石为微风化及新鲜岩石,岩石层理发育,单层,呈薄层状,溶蚀现象不发育。XX水电站水库工程地质勘察报告于年月底完成,年月初在武汉由省水利专家对报告进行了评审。为进一步查明拱坝坝端的地质条件,竹溪县瓦沧流域水电开发有限责任公司年月初在坝端开挖平硐个,并在平硐中采49、岩样作水平向抗压强度试验,年月沿坝轴线在拱坝左右坝肩不同高程处分别施工探坑个,对坝址地质情况进行了更进一步的了解和探挖。地质构造及岩石物理力学性质坝址址两岸山体为单斜构造,岩层倾向,倾角。受区域构造影响,次级小褶皱发育,局部岩层产状变化较大。坝址断裂不发育,结构面主要为节理,节理主要发育有三组:第一组节理倾向,倾角,节理面平直闭合,无充填,节理延伸长度不等;第二组节理倾向,倾角,节理面平直微张,无充填,节理延伸长度不等;第三组节理为层节理,倾向,倾角,顺岩层面发育,节理面除地表邮溶蚀裂隙外,裂面一般平直闭合,层间结合良好。在坝址区共取钻孔岩芯试验样组,分别进行垂直向饱和及烘干状态下的岩石单轴抗50、压、抗剪断等指标的室内实验,取平硐岩石捡块样三组,作水平向饱和烘干状态下的岩石抗压试验,试验结果详见岩石物理力学试验成果表。对室内测试结果进行统计,坝址薄层微风化薄层灰岩,垂直向饱和单轴抗压强度平均值为,属软质岩石,水平向饱和抗压强度平均值为,属中等坚硬岩石,软化系数为,为易软化岩石,不同方向的岩石抗压强度的差别主要原因是薄层灰岩薄层理发育,易顺层理面产生破坏,反映出岩石强度的各向异性。 坝址工程地质评价 坝基及绕坝渗漏分析坝址岩石为薄层灰岩,岩石风化程度为弱微风化。根据钻孔压水试验结果,岩石主要为弱透水性,透水率从上往下随浓度的增加而减小。设计拱坝坝高,按坝高分类为高坝,根据有关经验,高坝的51、岩石隔水标准为,因此本坝址以岩石透水率为透水下限标准。坝基及绕坝渗漏总量为坝基渗漏的总和,按有关公式计算,渗漏总量总,坝基及绕坝渗漏总量相对较小,可不考虑坝基及绕坝渗漏对水库的影响。 拱坝坝端岩体稳定性分析设计坝型为双曲拱坝,坝址薄层灰岩微风化,垂直向饱和单轴抗压强度平均值为 ,属软质岩石,水平向饱和抗压强度平均值为 ,属中等坚硬岩石。拱坝对两端岩体有较高的要求,由于薄层灰岩属软化的软质中等坚硬岩石,设计上应采取相应的措施。坝址位于“”字形狭谷河段,两岸山体基本对称,坝轴线方向指向山体上部,山体浑厚,岩体稳定,有利于建筑拱坝。坝址两岸山体为单斜构造,岩层倾向,倾角,坝址断裂不发育,坝址上游发育52、小断层,最近的距坝址约,对建坝无影响。主要结构面为节理,节理延展性差,一般呈闭合状。左岸山体坡角为,边坡为切向坡,右岸山体坡角为,边坡为切向坡,坡向与岩层倾向夹角小于,岩石层间结合良好,无大的外倾结构面,两岸边坡整体稳定性好。根据岩石物理力学试验结果及经验值,岩石强度和变形参数建议值见下表:坝基岩体力学参数建议值 岩石名称容重允许承载力变形模量坚固系数泊松比岩体抗剪强度 弱风化薄层灰岩微风化薄层灰岩附图坝基抗滑稳定坝基岩体无断层和顺河向的软弱结构面分布,结构面不发育中等发育,岩石走向与河床走向斜交,坝基整体稳定性好。坝肩基岩裸露,微风化岩石埋藏浓度小于,河床坝基卵石层厚度小于,坝基可以弱、微风53、化岩石作为地基持力层。坝基抗滑稳定只需校核混凝土与基岩结合面的抗滑稳定性。拱座抗滑稳定坝址位于“”字形狭谷地段,两岸山体基本对称,坝轴线方向指向山体上部,山体浑厚,岩体稳定,有利于建筑拱坝。拱座岩体水平向饱和抗压强度平均值为,属中等坚硬岩石。坝址两岸山体为单斜构造,岩层倾向,倾角。坝址处断裂不发育,主要结构面为节理,节理延展性差,延伸长度一般小于,裂面呈闭合状,无大的倾向河床下游的外倾结构面。左岸山体坡角为,边坡为切向坡,岩石层间结合良好,无大的外倾结构面,自然边坡稳定,由于边坡较陡,节理发育,可能会产生沿坡面的浅表层崩塌、落石。右岸山体坡角为,边坡为顺向坡,坡向与岩层倾向夹角小于,岩石层间结54、合良好,根据现场调查及坑探、平硐资料,边坡无滑动变形迹象,边坡整体稳定。但由于边坡较陡,可能会产生沿坡面的浅表层崩塌、落石。边坡变形条件设计拱坝为高坝,岩石抗压强度偏低,由于坝址地形切割较深,表层岩石受风化卸荷的影响,岩石裂隙发育,地表见溶蚀理象,裂面张开,因此坝肩及河床基槽宜开挖至微风化岩石,清除表层松动岩石。对右岸山体应采取锚索及灌浆加固,增加岩体整体强度和稳定性,设计方应根据拱端水平推力进行强度和变形验算,并采取相应的工程措施。 引水线路工程地质条件 地形地貌电站为引水式电站,取水建筑物为XX大坝,引水建筑物位于河流左岸,引水至瓦沧河下游的西沟,沿途经过简家河、楼房沟、窝棚沟、甜冬瓜沟,55、底部为高程。引水洞、管全长。 地层岩性引水线路经过地段岩层为中生界三叠系下统大冶组()薄层灰岩,河床分布有第四系砂卵石层,山坡平缓处分布有第四系坡积层。第四系坡积层(): 分布于山坡平缓地段及沟谷低洼处,灰黄色或褐色。由粉质粘土夹块碎石组成,稍湿、结构松散,厚度一般小于。第四系冲洪积层():分布于河床及两岸漫滩及阶地上,主要为卵石。由石英岩、硅质岩、灰岩及辉绿岩组成,见较多漂石块石,卵石磨圆度及分选性好,厚度一般小于. 。中生界三叠系下统大冶组(): 青灰色、灰黑色、层状结构、块状构造,主要矿物成分为方解石,含少量的白云石、文石等碳酸盐矿物。根据岩石风化程度可划分为三个风化带,其中强风化带厚度56、一般小于,河床部位缺少强风化带;弱风化带厚度一般小于,下部岩石为微风化及新鲜岩石,岩石层理发育,单层厚度,呈薄层状,溶蚀 现象不发育。 引水线路工程地质评价直接引XX水库水,引水高程,隧洞为有压隧洞,穿越沟谷时采用压力管道,总装机容量;现对引水线路的工程地质条件进行评价。隧洞:进口位于大坝左岸,基岩直接出露,岩石为薄层灰岩,表层为强风化层,厚,弱风化层厚,下部为微风化岩石。边坡为切向坡,坡角,边坡整体稳定。由于边坡陡峻,节理发育,可能会产生崩塌、落石,需做好防扩措施。出口段位于简家河,地势低洼,设压力管道跨越。出口段边坡为切向坡,坡角,边坡较稳定。进出口为弱风化薄层灰岩,洞身围岩为微风化薄层灰57、岩,受地质构造影响一般,节理裂隙发育,层间结合一般,岩体呈层状砌体结构,洞线与岩层走向交角大于,围岩类别为类,开挖中局部可能有掉块现象,可采用锚喷衬砌或钢筋混凝土衬砌。压力管:位于简家河,两岸山坡表层分布有左右的坡积土,下部为弱、微风化灰岩,边坡为切向坡,坡角,边坡较稳定。由于地形起伏大,建议压力管采用墩基,以弱风化灰岩为墩基持力层。隧洞:进口位于简家河,地势低洼,边坡为切向坡,坡角,边坡稳定。出口位于冲沟,边坡为切向坡,坡角,自然边坡稳定。进出口为弱风化薄层灰岩,洞身围岩为微风化薄层灰岩,受地质构造影响一般,节理裂隙发育,层间结合一般,岩体呈层状砌体结构,洞线与岩层走向交角大于,围岩类别为类58、,开挖中局部可能有掉块现象,可采用锚喷衬砌或钢筋混凝土衬砌。压力管:位于冲沟处,两岸山坡表层分布有左右的坡积土,下部为弱、微风化灰岩,边坡为切向坡,坡角,边坡较稳定。由于地形起伏大,建议压力管采用墩基,以弱风化灰岩为墩基持力层。隧洞:进口位于冲沟,边坡为切向坡,坡角,自然边坡稳定,出口位于楼房沟,边坡为切向坡,坡角,自然边坡稳定。进出口为弱风化薄层灰岩,洞身围岩为微风化薄层灰岩,受地质构造影响一般,节理裂隙发育,层间结合一般,岩体呈层状砌体结构,洞线与岩层走向交角大于,围岩类别为类,开挖中局部可能有掉块现象,可采用锚喷衬砌或钢筋混凝土衬砌。压力管:位于楼房沟处,两岸山坡表层分布有左右的坡积土,59、下部为弱、微风化灰岩,边坡为切向坡,坡角,边坡较稳定。由于地形起伏大,建议压力管采用墩基,以弱风化灰岩为墩基持力层。隧洞:进口位于楼房沟,边坡为切向坡,坡角,自然边坡稳定,出口位于甜冬瓜沟,边坡为切向坡,坡角,自然边坡稳定。由于边坡陡峻,节理发育,可能会产生崩塌、落石。进出口为弱风化薄层灰岩,洞身围岩为微风化薄层灰岩,受地质构造影响一般,节理裂隙发育,层间结合一般,岩体呈层状砌体结构,洞线与岩层走向交角大于,围岩类别为类,开挖中局部可能有掉块现象,可采用锚喷衬砌或钢筋混凝土衬砌。压力管:位于甜冬瓜沟,两岸山坡表层分布有左右的坡积土,下部为弱、微风化灰岩,边坡为切向坡,坡角,边坡较稳定。由于地形60、起伏大,建议压力管采用墩基,以弱风化灰岩为墩基持力层。隧洞;进口位于甜冬瓜沟,边坡为切向坡,坡角,自然边坡稳定。出口位于西沟山坡上,边坡为切向坡,坡角,自然边坡稳定。进出口为弱风化薄层灰岩,洞身围岩为微风化薄层灰岩,受地质构造影响一般,节理裂隙发育,层间结合一般,岩体呈层状砌体结构。洞线与岩层走向交角大于。围岩类别为类,开挖中局部可能有掉块现象,可采用锚喷衬砌或钢筋混凝土衬砌。 施工注意事项、由于整个引水线路较长,地质工作以调查为主,未进行钻探和物探工作,施工中应做好超前地质预报工作,及时修正围岩类别和支扩方案。、隧洞进出口附近围岩覆盖层相对较薄,风化裂隙发育,进出口隧洞加强衬砌,并做好坡面防61、护,防止局部陡坡地段产生崩塌、落石,避免大挖大填产生次生的地质灾害,边坡开挖的允许坡率为弱风化灰岩:,微风化灰岩:。、根据隧洞围岩类别,建议有关设计参数值如下表:隧洞设计参数建议值 岩石名称容重()弹性模量()泊松比坚固系数弹性抗力系数()无压隧洞岩石抗力系数()允许承载力()弱风化灰岩微风化灰岩 调压井压力管道工程地质条件调压井位于西沟西侧板粟垭山坡上,山脊高程,山脊走向近南北向,边坡坡角。调压井井段边坡表层有薄层坡积土层,厚度小于,下部基岩为弱、微风化灰岩。调压井及压力管道边坡为切向坡,上部坡角,自然边坡稳定,山坡下部坡度较陡,坡角,可能产生岩石浅表层的掉块、脱落。调压中应尽量少切挖边坡。62、调压井和压力管道以弱、微风化灰岩为地基持力层,基础开挖清除松动岩体,管槽、镇墩置于弱风化岩石之上可满足要求。 发电厂房工程地质条件发电厂房位于西沟坡脚山坡平缓地段,边坡坡角。边坡为切向坡,自然边坡稳定。发电厂房地段表层有薄层坡积土层,厚度小于,下部基岩为弱、微风化灰岩。岩层产状,节理主要发育两组:第一组节理倾向,倾角;第二组节理倾向,倾角,两组节理为剪节理,延伸短,节理面闭合。发电厂房可以弱、微风化灰岩可作为地基持力层,采用天然基础。基础开挖山体坡率采用:,上下坡脚修建浆砌石挡墙防护。 天然建筑材料块石料:建筑用块石料可就近开采,坝址附近的薄层灰岩为易软化的软质岩石,强度低,呈薄状,不宜作为块63、石料。经现场调查,坝址上游有两地点可作为块石料场:其中一个点是坝址上游右岸约的杨家沟向内,另一个点是坝址上游右岸约的大XX向内约。两个料场分布的岩石为中厚层灰岩,坚硬致密,室内点荷载抗压强度为,为硬质岩石,不易软化,岩石裸露,易于开采,储量丰富。砂石料:瓦沧河流域无天然砂石料,最近的砂石料运距约,运距较远。建议砂石料采用人工砂和人工碎石,就近开采。开采地点可选择杨家沟或大XX内,岩石强度高,储量大,开采运输较为方便,能满足筑坝的质量和工程用量要求。钢筋及水泥:钢筋从外地购进,水泥可选用附近水泥厂家产级标号水泥,坝址区交通较为方便,现已修通至坝址的公路。 结论及建议拟建电站工程等别为级,竹溪县抗64、震设防烈度为度,水工建筑物可不设防。引水线路水文、工程地质条件简单,岩溶不发育,无不良地质现象,适宜建筑。坝址的坝基渗漏较小,拱端山体稳定,坝基无不良地质条件,可以微风化薄层灰岩作为地基持力层。坝基薄层灰岩垂直向饱和单轴抗压强度平均值为 ,属软质岩石,水平向饱和抗压强度平均值为 ,属中等坚硬岩石,拱坝对两端岩体有较高的要求,由于薄层灰岩属易软化的软质中等坚硬岩石,设计上应采取相应的措施。由于整个引水线路较长,地质工作以调查为主,未进行钻探和物探工作,施工中应做好超前地质预报工作,及时修正围岩类别和支护方案。调压井及发电厂房两岸山坡稳定,边坡开挖应尽可能少切挖山体坡脚,边坡开挖的允许坡率为弱风化65、灰岩:,微风化灰岩:。边坡开挖后会出现掉块、落石,应采用浆砌石或喷锚对边坡进行防护。由于两岸岸坡较陡,坝基开挖应做好安全防护,防止崩塌及落石的发生,减小爆破振动对岩石的影响。 工程任务和规模 地区社会经济发展状况竹溪县位于鄂西北边陲,地处鄂、渝、陕三省交界的秦巴山区,大巴山东北余脉横贯全境,国土总面积,东北与竹山县相邻,西与陕西省平利、镇平两县接壤,南与重庆市巫溪县交界。截止年统计,全县总人口万人,其中农业人口万人,约占总人口的。全县总耕地面积,其中水田面积。工农业总产值亿元。其中农业总产值亿元,农民人均年收入元。竹溪县境内群山耸立,沟壑纵横,最高海拔,最低海拔,相对高差,以浅山、中低山区为特66、征。该县一九九五年被国务院确定为全国贫困县之一,一九九六年被湖北省确定的全省个特困县之一。由于自然环境较差,交通不便等原因,县域经济一度发展缓慢,特别是工业企业规模小,适应市场经济能力差,严重影响了该地脱贫致富进程。随着社会主义市场经济体制改革的逐步深入,人们思想的进一步解放,“改革、开放、发展”已成为社会主旋律,多元化资本的融入、民营经济的兴起、绿色特色产品的开发等产业保持着持续快速发展态势。竹溪县自然资源较丰富,据勘察,全县煤炭储量亿吨,石灰石储量亿吨,天然板石储量亿吨,矾矿储量亿吨,磷矿储量亿吨,现有林地面积万亩,活立林木总储量达万立方米,目前开发比例较低,具有良好的利用开发价值和开发前67、景。全县水能资源十分丰富,拥有大小河流条,属堵河水系,其中流域面积在以上较大河流条,以上河流条以上河流条,年径流总量达亿,水能总蕴藏量,可开发量。竹溪县是十堰市的一个山区大县,以农业经济为主,适宜发展多种农作物和林木土特产,农作物以粮油为主,土特产有生漆、黑木耳、香菇、茶叶、油桐等多种特色产品。工业主要为电力、机械、煤岩、建材、采矿等,近几年发展较快。年全县工农业产值亿元,到年达到亿元,年平均增长。 河流水电开发规划 原河流规划成果及结论瓦沧河是堵河流域官渡河中游左岸主要支流之一,发源于竹溪县桃源乡,在竹溪、竹山边界纳入简家河后,于竹山县官渡镇阳坡村注入官渡河。漆河为瓦沧河一主要支流,于桃源乡68、两河口汇入。瓦沧河全流域面积,其中竹溪县境内,主河道长 ,其中竹溪县境内。河流流向自西南向东北,流域两岸山势险峻,植被条件较好,总落差,河道平均比降,水力资源理论蕴藏量 。该流域工程地质条件优越,天然建筑材料丰富,河床比降大,平均坡降达到。XX电站是瓦沧河流域开发中具有调蓄功能的电站,且本电及其下游楼房电站装机规模相对较大,根据业主开发意愿,优先开发XX电站。 干流开发方案的调整调整后的瓦沧河流域水电开发规划报告,干流分三级开发:一级两河口电站,引水式,二级XX电站坝后式,三级楼房电站,引水式,合计。二级和三级的关系是二级发电尾水进入三级电站引水明渠,引水入三级电站,无压引水渠长,在距瓦沧河口69、约处建三级电站厂房,发电尾水。尾水入正建的松树岭水库库区,松树岭水库坝址以上来水面积,其上游龙背湾电站未建时,水库正常蓄水位,建成后正常蓄水位,因此楼房电站的发电尾水位基本上与龙背湾电站建成后的松树岭水库正常蓄水位相衔接。调整后规划存在以下不足:() 二级XX坝后式电站,曾拟定水库正常蓄水位调节库容万,最大坝高,初估电站装机规模,多年平均发电量约万,工程静态投资万元,单位电能投资元,单位千瓦投资元,经济指标较差。() 三级电站为引水式电站,二级和三级之间无区间径流汇入,虽利用二级电站尾水,因采用长的无压隧洞引水,不能充分利用具有年调节性能的XX水库,不能实现二、三级电站同步调峰,三级电站电力质70、量差,且水库弃水增多,有效电量减少。为此,应对干流梯级开发方案进行调整与优化,调整的原则为:优化流域水电资源配量,充分利用XX水库年调节功能,保留一级两河口电站开发方式和规模,将二级XX电站和三级楼房电站合并为一级开发,调整后干流梯级开发具有以下优点:、电站调峰能力增大,电力质量优; 、充分利用原二、三级电站间的毛水头;、减少一个厂房,可节约一定投资;一级开发的单位电能投资比二级开发的单位电能投资要低。本次调整后瓦沧干流梯级开发方案为:一级两河口电站,引水式,二级XX电站有压混合式。 工程建设的必要性竹溪县是水能资源富县,也是经济相对落后的贫困县,一方面可供开发的水能蕴藏量达,目前仅开发,另一71、方面,国民经济的发展对电力需求日趋增大,电力建设相对滞后已不能适应国民经济发展的需要。目前,全县已建水电站处,装机容量,多年平均发电量亿,但用电量为亿,电力缺口很大。现在竹溪县地方电网已基本形成,但已建电站规模小,县无一处中型电站,调节性能也差,故县电网的现状是既缺电力,又缺调峰容量。楼房电站水库有一定的调节库容,其电站不仅提供一定的电力电量,不可以在地方电网中担任调峰负荷。XX电站的建设,对改善电网供电质量,缓解电力紧张局面,促进县域经济发展,改善人民生活质量,加快山区脱贫致富步伐,早日实现山区“小康”经济社会,都有着重要现实意义。因此,开发瓦沧河流域水能资源,尽早建设XX电站是非常必要的。72、 供电范围及负荷预测XX水电站建成运行后,电力除满足竹溪县地方国民经济发展需求外将并入十堰市电网,成为该区电网电站之一。根据竹溪县“九五”电力规划及年电力发展纲要,到年竹溪县最大负荷万,用电量亿,其负荷特性为, 、 、。根据竹溪县电网负荷特性,并参照十堰市电网负荷发展情况,竹溪县年枯水期(月月)典型日负荷曲线,见表。冬季(枯水期)日负荷曲线表 表 小时负荷冬夏小时负荷冬夏十堰市电网根据目前的负荷特性和发展情况,预测到年全市最大负荷,用电量亿,其最小日负荷率:,;平均日负荷率,。 径流调节 资料 水库来水面积XX水库来水面积分以下两部分;水库坝址以上,本流域来水面积。水库引XX水库下游左岸瓦沧河73、小支流简家河的来水引水面积 。枯期月份最枯流量左右,从引水口到入库点,引水隧洞长,初拟尺寸,最大引量。 径流由老码头站年月年月共年,年、月平均流量,插补得XX水库年月年,年、月平均流量资料,坝址以上多年平均流量,相应径流深,设计代表年为:丰水年()。年月年月,平水年()年月年月,枯水年()年月年月。坝址以上来水流量系列,由坝址以上本流来水加简家河引水组成,月平均流量按下式计算:上式中若外月大于最大引水能力外,则以外为控制,无压引水隧洞长,断面尺寸(宽)(高),比降,算得外。引水量占来水量的,坝址月平均流量按下式计算:坝址以上多年平均来水量亿。 库容曲线水库库容曲线如表。XX水库库容曲线表 高程74、()容积(万)高程()库容(万)高程()容积(万)高程()库容(万) 厂房下游常水位龙背湾水电站未建之前,松树岭水库正常蓄水位,建成后为,相差。松树岭水库调节性能为季调节,正常蓄水位时调节库容亿。龙背湾水库建成后,松树岭水库仅起反调节的作用,不论正常蓄水位还是,松树岭水库蓄满的机会很高,因此XX电站(混合式)厂房下游常水位分二种情况:龙背湾水库未建,松树岭水库正常蓄水位时,下游厂房常水位,水头重叠。龙背湾水库建成,松树岭水库正常蓄水位时,下游厂房常水位,水头基本衔接。 径流调节计算方法 水电站开发方式XX水电站,开发方式为有压混合式:利用XX水库来水发电,采用有压隧洞,洞长,洞尺寸直径。水库进75、水塔与隧洞连接,隧洞与压力钢管相连接,钢管长,管径,尾水进入松树岭水库库区。发电引用流量为。 径流调算方法根据水库调节性能和竹溪县电网的特点,以及网内其它电站的保证率,确定水电站设计保证率为。水电站径流调节计算,采用等出力长系列操作,水库正常蓄水位,发电死水位,有效库容万,水库来水加引水的多年平均来水量亿,库容系数,为年调节水库。径流调节计算时段为月,出力系数取。、水头损失计算发电引用流量,暂不考虑水量损失,对XX混合式水电站的水头损失,它包括和,进行分析计算,结果如表。XX电站水头损失计算表 开发方式引水建筑物名称长断面尺寸引水流量糙率流速合计有压引水有压隧洞压力钢管、水头计算有压混合式尾值76、,当松树岭水库正常蓄水位时,尾,当松树岭水库正常蓄水位,尾。水头如表。水电站水头表表 单位:电站名开发形式尾水位备注XX有压引水、水能指标XX水库正常蓄水位,发电死水位,按等出力法,对年月年月年月平均流量系列进行调节计算,求得调节流量。混合式有压引水的楼房电站,由月平均库水位,(变值)及尾水位(定值)考虑水头损失,求得月平均水头及出力过程。两个尾水位水能指标如表。XX(混合式)水电站水能指标表 电站名称开发方式尾水位()装机容量年发电量万月发电量万保证出力利用小时时加权水头水量利用率XX有压引水 XX水库特征水位选择 死库容及死水位的确定坝址以上多年平均悬移质输沙量万吨,水库按年使用年限计算,77、总入库沙量按下式计算:上式中:水库使用年限总入库沙量(万)坝址多年平均悬移质输沙量(万) 推移质输沙量占悬移质输沙量的百分比 取 水库使用年限 年、分别为悬移质干容重和推移质干容重()由上式计算得总入库沙量为万,全部淤积在库内,坝前相应淤沙高程,楼房电站为高水头混合式电站,死水位的高低对发电机组影响较小,在正常蓄水位一定的情况下,死水位越高,兴利库容越小,反之,兴利库容越大。山区有调节功能的水库较少,所以为了加大兴利库容,增加水库的调节能力,在满足淤沙高程的前提下,尽可能将死水位定得低些。综合上述因素,XX水库淤沙高程,发电洞底高程高出淤沙高程,为,考虑过水能力要求,定发电死水位,相应库容万。78、 正常蓄水位选择正常蓄水位选择遵循以下原则:、从水库功能看,XX水库是一座“龙头”水库,为了提高水库的调节能力,加大兴利库容正常蓄水位选择较高为宜。、XX水库库区上游主要控制地为瓦沧乡政府和瓦沧中学,乡政府所在地居民点高程为,据水库淹没处理设计规范,农村居民点洪水标准年一遇,农田年一遇。当正常蓄水位时,不同设计标准推得的在瓦沧乡以下库水位如表。年年XX水库 一遇水库回水计算表 起始水位库尾控制点高程库尾水位回长水 从上表可知,正常高水位时,库尾水位:年一遇,低于控制点高程,考虑洪水位的风浪雍高,以不淹瓦沧乡居民点为原则,从淹没损失控制,定XX水库正常蓄水位为。、从库区工程地质看,地质报告表明坝79、址处岩基稳定,库区无大的断裂和坍塌,库岸稳定且无向邻近流域渗漏,地质条件对水库正常蓄水位选择不起控制作用。、不同正常蓄水位的经济比较,以为中心,选取、三个正常蓄水位进行比较,结果如表。XX水库不同正常蓄水位比较表表 项目单位指标备注正常蓄水位装机容量。表中电能指标为XX电站值。死水位调节库容万库容系数保证出力年发电量万月发电量万水量利用率静态投资万元单位电能元差额指标保证出力年发电量万发电量万静态投资万元单位电能元上表中,当当蓄水位为时,年一遇洪水水库回水至瓦沧河乡的水位为,高于库尾控制点高程。库尾保护地段要建浆砌石防洪墙,长,包括基础高,宽,初估投资万元,该投资已包括在正常蓄水位的静态投资中80、。从表可知,当正常蓄水位由抬高至,水量利用率增加,年电量增加万,单位电能投资元。当正常蓄水位由抬高至时,水量利用率仅增加,年电能增加万,单位电能投资元(不考虑建防洪墙,单位电能投资元)因此,从水库库区以不淹没瓦沧河乡居民点为控制,及年电能和差额单位电能两指标,均以为优,推荐XX水库正常蓄水位为。 装机容量选择竹溪县电网电站目前大部分仍为径流式电站,调节性能差,不能满足枯水期电力电量平衡,缺乏调峰电站。根据竹溪县“九五”电力规划及年电力发展纲要年用电最大负荷因此建设有一定调节作用的水库电站要优先考虑。XX水库具有万调节库容,电站建成后,以发电调峰为主,控制装机年利用小时在之间为控制条件,从电站装81、机的经济合理性角度,通过经济比较来确定。拟定、三个装机容量来进行比较,如表。XX电站(混合式)装机容量比较表表项 目单 位指标备注方案一方案二方案三装机容量下游尾水位为保证出力年发电量万利用小时时静态投资万元差额投资万元发电量差额万差额单位电能元从上表可知:、三个装机规模,多年平均发电量相差很少。、XX水电站,当装机容量时,年利用小时数小时,装机容量与保证出力的倍比倍,偏高。但今后该电站在县域电网中运行,其功能主要是调峰及汛期抢洪水来水量发电,定装机容量仍可行。电站电能指标如下:装机容量 保证出力() 多年平均发电量 万月发电量 万年利用小时 小时 洪水调节XX水库主要功能是发电,根据防洪标准82、(),工程规模为中型,等工程,坝型为混凝土面板堆石坝,洪水设计标准年一遇,洪水校核标准年一遇。 溢流曲线堰型为实用堰,净宽,堰顶高程为正常蓄水位及,开敞式自由泄洪。泄流量计算公式式中: 流量系数 侧收缩系数 堰宽 堰顶水头溢流曲线如表XX水库泄流曲线表过水深()泄流量() 水库调洪起调水位平正常蓄水位、,调洪时不考虑发电引用流量。演算结果如表、表。XX水库调洪结果(正常水位)表 () () ()总 (万)调 (万)坝下 ()由上表可知,水库年一遇设计洪水位,年一遇校核洪水位,总库容万,调洪库容万。XX水库调洪算成果(正常蓄水位)表 () () ()总 (万)调 (万)坝下 ()由上表可知,水库83、年一遇设计洪水位,年一遇洪水位,总库容万,调洪库容万。 工程布置及主要建筑物XX水电站的水源工程XX水库的工程布置和主要建筑物,见XX水利水电枢纽工程可行性研究报告XX水电站的开发方案。为混合式开发,即以压力洞、管将XX水库蓄水引入原西沟口电站站址发电,总装机,年发电量万度。 工程设计依据 工程等级及建筑物级别()工程等级根据水利水电枢纽工程等级划分及设计标准()的有关条款。XX水库为等中型工程,挡水建筑物、泄洪建筑物级建筑物;发电引水管道(洞)、电站厂房、升压站均为级建筑物。()洪水设计标准根据国家防洪标准()和水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准的有关规定,本工程所有级建筑物按年一遇设计洪水84、,年一遇校核洪水。()地震烈度根据中国地震动参数区划图(),本工程库、坝区按度地震烈度区设计布防。 基本设计资料()设计洪水及水位、流量关系见本可研报告。()相关水位水库正常高水位:。水库设计洪水位:。水库校核洪水位:。水库死水位(取水口底部高程):。发电死水位:。XX电站尾水位:。()相关高程坝址河床高程:。坝址河床建基面高程:。坝顶高程:。坝顶溢流堰顶高程:。引水系统取水口底部高程:。()地基材料力学指标:根据本工程地质勘察报告,本工程坝区、引水系统、厂区基岩均为薄层灰岩,其材料力学指标如下:抗压强度(饱和):()弹性模量:()抗剪强度:() ()泊桑比:凝聚力:()容重:( )基岩与砼体85、摩擦系数:基岩变形模量:()()气、水温多年平均气温:极端最低气温:极端最高气温: 坝址、坝型选择与工程总体布置见XX水电站可行性研究报告及其补充报告。 进水口及引水建筑物本电站是以有压隧洞和压力管组成的引水系统直接在XX水库取水,有压引水系统布置在XX水库下游左岸,并沿瓦沧河干流往青龙寨南坡延伸。由进水塔、隧洞、砼压力管、调压塔、压力钢管组成;过水能力 。、进水塔:设XX水库坝前左岸库内,进水口形状方形,渐变为圆形管。洞、管内径。进水口装检修平门一扇,断面,坝下游侧管口装工作闸阀一台,闸阀内径。、钢筋砼压力管:坝下游侧至号隧洞间以砼压力管连接,管内径,管壁厚,管长。另有连接各隧洞进出口的压力86、管条,合计长。引水系统压力管全长。、隧洞:圆形断面,内径,钢筋砼衬砌厚度。隧洞全长,根据地形条件分成条洞,号洞由XX水库坝下至简家河,长;号洞由简家河至冲沟,长;号洞由冲沟至楼房沟,长;号洞由楼房沟至甜冬瓜沟,长;号洞由甜冬瓜沟至青龙寨南坡上的调压塔,长。、调压塔调压塔位于压力隧洞末端,桩号为。调压塔底部高程为,顶部高程,塔高。调压塔塔身采用圆桶结构,钢筋砼浇筑,内径,塔底壁厚,顶部壁厚,塔内水面积,在压力隧洞、调压塔、压力钢管三者结合部位设置一镇墩,塔体伸入镇墩米,并在镇墩与山岩接触面上布置锚筋,充分提高调压塔的整体性和稳定性。、压力钢管压力钢管在调压塔下方,沿等高线垂直布置。主管长,下接二87、支管,支管各长。压力钢管沿线岩石为薄层灰岩,山体坡角,自然山体稳定。压力钢管静水头静,设计流量设。设计管内直径为,管内流速 ,在经济流速( )范围之内。压力钢管壁厚设计按经济、合理的原则采用了个不同厚度。其中高程以上长度,壁厚,坡比:;在高程之间钢管长米,壁厚,坡比:;在高程以下钢管长,壁厚,坡比:。支管内径,厚,长度为,左支管与主管轴线夹角度。压力钢管布置四座镇墩,进出口各一座,中间两座镇墩的桩号分别为和,高程分别为和。在镇墩之间布置个支墩,上面两段钢管的支墩每隔布置一个,下面一段钢管支墩间距为。管道左侧沿管线设浆砌人行踏步一道,宽,右侧顺管线坡度设宽排水道一条。压力管道的土石方开挖工程量主88、要在高程以下,最大开挖深度,根据地质报告关于厂址处岩石状况,两侧开挖坡比定为。 发电厂房电站装机,主厂房内安装台立式水轮发电机组,年利用小时,年均发电量,水轮机安装高程 ,厂房地面高程,下游尾水位。主、付厂房沿河流方向一字型布置,并与压力钢管轴线垂直。主厂房:主厂房包括主机间和安装间,总长,宽,面积。其中主机间,安装间,机组间距,调速器布置在上游侧,机旁盘布置在下游侧。厂内设一台起重量的电动吊车,吊车梁轨顶高程,厂房最大高度,防洪墙体高程,此高程确定为主厂房窗台下缘高程。高程以下周边墙体砼厚,使厂房下部形成封闭的防洪屏障。付厂房:付厂房右侧墙与主厂房左侧墙联为一体,后墙与主厂房墙在一条直线上,89、前墙与主厂房错后,加上路宽在内,以使厂前有回车的余地。付厂房长,付厂房宽,分三层,一层为高低压开关柜室和工具室,层高,二层为电缆层,层高,第三层为中控室和通讯室,层高。各层之间有宽的楼梯相通,主、付厂房界墙处一至三层上下对应部位各设宽的门道互通,门梯设于主厂房内,门前左侧布置一道宽的大门,以确保付厂房对外双向通道,利于消防并通向升压站。 尾水渠尾水渠为单机单管形式,渠宽,两机尾水中心间距,砼墙厚,每一个尾水管出口处设一扇钢闸门,以防汛期河水位上升倒灌入厂房。 厂区防洪及排水电站厂房属永久性建筑物,按防洪标准,属级建筑物,应按年一遇设计,年一遇校核,据此测算并确定厂房防洪高程为。厂区来水除河道外90、,其余主要为坡面来水和压力管槽积水。主、付厂房山坡来水由付厂房后排水沟和升压站后坡面水汇流至付厂房左侧路下排洪沟排入河道。压力管槽内洪水引至主厂房上游侧的排水沟泄入河道。办公生活区的山坡来水从左侧砌排水沟直接排至河流。 工区布置与安排电站施工布置均在河流左岸厂房下游区域,具体施工安排及布置是: 砂石料及拌和区砂石料场和拌和机、水泥仓库布置在升压站区,占地面积共,地面高程米,待厂房、管道土建结束后,砂石料区撤出开始升压站兴建,此举可起一场两用效果。 木材和钢材加工区为减少开挖方量,本区安排在变电站背后高程的台地上,开挖简易公路连通,平面尺寸。 办公居住区电站生活区布置在加工区附近,且同一高程。施91、工期间先建一部分,工程结束加工棚拆除后再建一部分,剩余场地作为体育娱乐场地使用。 施工安排电站区缓坡地段少,工区布置必须紧凑,施工安排必须合理,力求避免浪费窝工和交叉干扰影响而延误工期。本工程厂区及压力管道开挖方量大,回填方量也大,施工总体计划是砼浇筑和机电金结安装前结束开挖工作,其流水作业程序如下:道路修建工棚兴建主、副厂房开挖前池开挖压力管道开挖厂前公路挡墙浆砌墙后回填压实砌石料开采升压站施工住房续建管道镇墩浇筑机电安装前池砌筑砂石料场地施工加工棚兴建主副厂房兴建压力管道安装 升压站升压站位于主、副厂房下游侧,与主、副厂房形成一直线布置,场地采用挖填结合方式,地面高程。矩形平面尺寸。右侧通92、道与电厂公路相连。为方便进出线,变压器设于副厂房一端,利于进线,出线方向在左侧。 水力机械部份 水电站技术参数电站:电站为瓦沧河楼房明渠引水式水电站。水库正常水位:正常尾水位:电站至水头:电站净水头:电站最低水头:电站(引用)设计流量:电站为调节引水式(混合式)电站、主机水轮发电机组的选择根据水文水力动能规划参数,本XX水电站,经研究讨论确定,设计流量,设计水头,最低水头为。经设计理论计算选型和制造厂家提供的机型资料以及国家型谱表中技术等参数,特选定混流式水轮机组为宜,并选择立式型机组。装机容量为。其中阀,调速器型其技术参数性能请见后表和运转特性曲线图。水轮发电机组参数表 表型设计水头()最小93、水头()设计流量()效率转速()额定出力()保证出力(保)()吸出高程()汽蚀系数轴向水推力转动惯量模型单位流量最优工况:限制工况下模型效率尾水高程安装高程单价(万元)配发电机型号单价(万元)共计单价万元、机组布置电站装机为型立式机组,配型的发电机,额定电压,额定转速转分,飞逸转速转分,单机设计流量,设计水头,发电机单机出力可达到,水机效率;厂房布置立式,尾水底部高程,机组安装高程,正常尾水位高程,水轮机层高程,发电机层高程,厂房吊车轨顶面高程,屋顶面底部高程,主厂房的平面面积一层,付厂房布置在主厂房下游山头紧连,其面积,设计层。设备布置:水轮发电机组与压力管道垂直布置,进水段以边墙中心线距机94、组中心为,蜗壳中心线距尾水墙中心线,主厂房跨度中线对中线为,调速器和机旁自动屏都布置在上游,主厂房最小的通道有左右。安装检修厂与发电机同层高,面积,因公路仅自上游到厂房左山头,设进厂大门()宽,安装检修厂内没有的吊物孔和安装转子挂磁极的工作孔能满足一台机组的安装和大修。同时机组安装和大修时,设计上依据厂家提供的机组单件最大件吊重和长度,厂内设有桥式起重机()一套,跨度,吊车的轨面高,相对发电机层和安装检修地面。起重机的跑车距屋面大梁空间距为,能安全可靠的满足电站机械安装检修之用。附属设备的布置本站为了节约场地,节约开支,优化设计,充分利用空间和地面,透平油处理储存室和空气压缩机室及给排水设备全95、部布设在水机层即安装厂下层。其厂内渗漏排水和检修排水都集中排至集水井()内,设有台潜水排污泵(型),作为互为备用或同时使用。井的盖板上面安放台(型)水泵,从下游尾水中取水供给机组,冷却润滑和站内消防用水,同时与压力管道技术供管系统连接通,作为互为备用,确保机组用水和电站的防火消防用水安全。同时充分利用空间场地节约开支。电气设备(高、低压柜)高、低压盘和励磁变及厂用变,都布置在主厂房的下山头的付厂房内。底层高程,相对高程约,内主要布置发电机出线的供箱母线和电缆及励磁变厂用变的布置层。这种布置发电机出线走向较为方便。一层与发电层同层,层高,内布置两台机的高压控制柜和低压配电柜及直流盘。二层楼层高,96、内设中央控制室,布置监控保护测量柜。另设有的总工办公室和工务室。作为运行场厂处理事务之用。调速器和主阀的选择根据厂家提供的配套的主阀为重锤式蝶阀,直径为,布置在蜗壳中心处的位置。调速器厂家配置的是型。经计算调速功能,有些偏小,故选择型为宜,布置在机组的左夹角的位置,比较合式。、调节保证计算根据规划和机组的安全运行要求,在引水压力管道水流过渡过程中,当机组突然甩掉负荷时,蜗壳允许最大压力上升值不大于,机组转速上升不超过的要求,本站经设调压井行,经设计结果可满足技术要求。压力水管水锤压力上升值电站调压井设置的位置距最远一台机的蜗壳进口至上游压力管距处设置。计算结果是:,平米,压力管道壁厚两种钢管。97、管径种。这段输水系统长度,。水流加速时间常数秒,计算水锤的相长平均秒为间接水锤(相末)。查得导叶全关闭时间秒,因水头高和,压力水管长度因素,调速器内要装设分段关闭阀,导叶关闭时间设定为秒,后段秒为宜。求得压力水管特性常数:值;值等于,判别水锤的特性系数,根据与值之间的关系曲线图中查得,在第相范围同,故在设了解压井后满足技术要求。其压力管水力压力上升值,从曲线中查得上升值上,即。压力管末端水锤压力升高值,最大值管故大经济净现值万元经济效益费用比从以上分析的评价指标可见:本工程项目在经济上是可行的,也是合理的。其经济效益费用流量表见表。敏感性分析为了分析该工程项目不确定因素对国民经济评价的影响,研究项目是否具有风险能力,特作不同方案的敏感性分析,其分析成果见表。经济敏感性分析成果表表方 案基本方案效益减少 投资增加经济内部收益率经济净现值万元万元万元经济效益费用比从表中可以看出,效益和投资这两种不确定因素的变化并未对经济评价指标产生较大的影响,说明了该工程项目具有一定的抗风险能力。综合评价本电站财务评价和国民经济评价均可行,且具有一定的抗风险能力,故本电站综合评价可行,也是必要的,应尽早实施。