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PAGE137PAGE水電站可行性報(bào)告(一)工程特性表序號(hào)及名稱單位數(shù)量備注一、水文1、流域面積全流域Km2187.7工程地址(壩址)以上Km21022、利用的水文系列年限年323、代表性流量多年平均流量M3/s3.48正常運(yùn)用(設(shè)計(jì))洪水標(biāo)準(zhǔn)及流量(P=2%)M3/s583非正常運(yùn)用(設(shè)計(jì))洪水標(biāo)準(zhǔn)及流量(P=0.5%)M3/s741施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)及流量(P=20%)M3/s3074、泥沙多年平均懸移質(zhì)年輸沙量萬(wàn)t0.75多年平均含沙量Kg/m30.082二、水庫(kù)1、水庫(kù)水位校核洪水位m620.40設(shè)計(jì)洪水位m620正常蓄水位m620死水位m5812、回水長(zhǎng)度km3.313、水庫(kù)容積總庫(kù)容(校核洪水位以下庫(kù)容)萬(wàn)m3905正常蓄水位以下庫(kù)容萬(wàn)m3885調(diào)節(jié)庫(kù)容(正常蓄水位至死水位)萬(wàn)m3848.7死庫(kù)容萬(wàn)m336.334、下泄流量及相應(yīng)下游水位(1)設(shè)計(jì)洪水位時(shí)最大泄量m3/s580相應(yīng)下游水位m566.27

工程特性表序號(hào)及名稱單位數(shù)量備注(2)校核洪水位時(shí)最大泄量m3/s638相應(yīng)下游水位m566.64三、廠房設(shè)計(jì)洪水位(P=2%)m398洪水流量998m3/s校核洪水位(P=1%)M398.40正常尾水位M396四、工程效益指標(biāo)1、發(fā)電效益裝機(jī)容量MW16保證出力(P=90%)MW2.75多年平均發(fā)電量萬(wàn)kw.h5714年利用小時(shí)數(shù)H35712、航運(yùn)效益改善航道里程km過船噸位T五、淹沒損失及工程永久占地1、淹沒人口人742、淹沒耕地(P=50%)畝204水田104、旱地1003、工程永久占地畝424、施工臨時(shí)占地畝214六、主要建筑物及設(shè)備1、擋水建筑物(壩、閘)型式砌石拱壩地基特性粉砂巖地震基本烈度/設(shè)防烈度Ⅵ頂部高程(壩)m621.30最大壩高m67頂部長(zhǎng)度m160.74工程特性表序號(hào)及名稱單位數(shù)量備注2、泄水建筑物(溢流堰)形式地基特性粉砂巖堰頂高程m615溢流段長(zhǎng)度m33最大單寬流量m3/(sm)21.3消能方式面流消能閘門形式弧形鋼閘門設(shè)計(jì)泄洪流量m3/s580校核泄洪流量m3/s6384、廠房形式引水地基特征粉砂巖主廠房尺寸(長(zhǎng)×寬×高)m29.38×15.9×12.9水輪機(jī)安裝高程M393.895、開關(guān)站形式戶外地基特性粉砂巖面積(長(zhǎng)×寬)m×m29.8×266、主要機(jī)電設(shè)備水輪機(jī)臺(tái)數(shù)臺(tái)數(shù)2型號(hào)HLA351-LJ-115額定出力MW8000定額轉(zhuǎn)速R/min750最大水頭m221最小水頭m183額定水頭m192額定流量m3/s5.0發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)臺(tái)2工程特性表序號(hào)及名稱單位數(shù)量備注型號(hào)SF8000-8/2600單機(jī)容量MW8功率因數(shù)0.8定額電壓KV6.3調(diào)速器YWT-30003、引水建筑物形式園形壓力隧洞、壓力鋼管斷面尺寸m洞徑3m,管徑1.8m長(zhǎng)度m隧洞5841m鋼管377m鋼材數(shù)量t隧洞19.7t鋼管256.4t七、施工1、主體工程數(shù)量土方開挖萬(wàn)m31.057石方開挖萬(wàn)m35.208填筑土方萬(wàn)m30.486C15細(xì)石混凝土砌石萬(wàn)m35.205混凝土和鋼筋混凝土萬(wàn)m33.244漿砌石方m34731帷幕灌漿m1215固結(jié)灌漿m2、主要建筑材料砂卵石萬(wàn)m38.46塊石萬(wàn)m35.82水泥萬(wàn)t1.76鋼筋t259另鋼材606T3、所需勞動(dòng)力總工日萬(wàn)工日26.20高峰期施工人數(shù)人620

工程特性表序號(hào)及名稱單位數(shù)量備注4、施工臨時(shí)房屋M230955、施工動(dòng)力及來(lái)源縣電網(wǎng)6、對(duì)外交通(公路)km52-58工地至城區(qū)7、施工導(dǎo)流(方式、形式)明渠導(dǎo)流8、施工期限準(zhǔn)備工期月8主體工程施工工期月34總工期月36八、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1、靜態(tài)總投資萬(wàn)元8951.452、總投資萬(wàn)元9480.45建筑工程萬(wàn)元4186.72機(jī)電設(shè)備及安裝工程萬(wàn)元1639.18金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程萬(wàn)元483.59臨時(shí)工程萬(wàn)元364.03其它費(fèi)用萬(wàn)元820.29水庫(kù)淹沒處理補(bǔ)償費(fèi)萬(wàn)元708.26基本預(yù)備費(fèi)萬(wàn)元749.38建設(shè)期還貸利息萬(wàn)元529.03、綜合利用經(jīng)濟(jì)指標(biāo)水庫(kù)單位庫(kù)容投資元/m32.31水電站單位千瓦投資元/kw5925單位電度投資元/(kw.h)1.66經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率%17.36財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率%9.01上網(wǎng)電價(jià)元/(kw.h)0.30貸款償還年限年7

1.綜合說明1概述某水電站位于城步縣境內(nèi)珠江水系潯水支流長(zhǎng)灘溪中下游,是長(zhǎng)灘溪干流的第二級(jí)。長(zhǎng)灘溪發(fā)源于城步苗族自治縣,由北向南,流經(jīng)城步汀坪、長(zhǎng)灘、高橋等地,在某省龍勝縣進(jìn)入潯水。某電站壩址以上控制流域面積102km2,占長(zhǎng)灘溪流域面積的54.3%,是以發(fā)電為主兼有養(yǎng)殖等綜合效益的工程。電站距城步縣城58km,正常蓄水位620m,裝機(jī)16MW,屬高水頭引水式電站。《潯水支流長(zhǎng)灘溪流域水電開發(fā)規(guī)劃報(bào)告》由城步縣水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)室于2000年9月編制,其后2004年6月又由該單位進(jìn)行了修改,提出了五級(jí)、四級(jí)、三級(jí)開發(fā)等方案。城步縣水利局于2004年6月25日以城水農(nóng)電字[2004]33號(hào)文件對(duì)城步縣忠協(xié)水電開發(fā)有限公司《關(guān)于要求興建某水電站的申請(qǐng)報(bào)告》作出批復(fù):“同意長(zhǎng)灘溪流域按三級(jí)開發(fā)方案實(shí)施,某水電站擬在汀坪鄉(xiāng)的安樂村古樹塘附近筑壩,水庫(kù)正常蓄水位620m,庫(kù)容880萬(wàn)m3,沿左岸修建引水系統(tǒng)至某附近建廠房,可利用水頭225m,初擬裝機(jī)2×6300kw”。2004年12月,受城步縣忠協(xié)水電開發(fā)有限公司的委托,對(duì)三級(jí)開發(fā)方案的某水電站進(jìn)行了可行性研究?,F(xiàn)特編輯此報(bào)告。1.2水文氣象1.2.1流域概況長(zhǎng)灘溪為潯水二級(jí)支流,發(fā)源于城步苗族自治縣汀坪鄉(xiāng)金童山,,由北向南,流經(jīng)城步縣汀坪、長(zhǎng)灘、溫塘坪、古樹塘、高橋等地在某省龍勝縣匯入貝子河,再進(jìn)入潯江。河道全長(zhǎng)36.5km,河流坡降31‰,流域面積187.7km2。某水電站處于長(zhǎng)灘溪中游,上距東嶺電站16km,下距龍勝匯合口6.5km,距城步縣城58km。汀坪鄉(xiāng)高橋村位于北緯25°59′,東徑110°15′,電站壩址以上流域面積為102km2。流域呈南北狹長(zhǎng)的條帶狀。流域地勢(shì)北高南低,北部高達(dá)1475m,沿河系中低山峽谷,兩岸森林茂密。1.2.2氣象長(zhǎng)灘溪流域處于亞熱帶氣候區(qū),濕熱多雨,冬冷夏熱,夏季既受西風(fēng)帶天氣系統(tǒng)的控制,也受副熱帶系統(tǒng)的影響,有時(shí)受兩種系統(tǒng)的共同作用。鋒面活動(dòng)顯著,氣旋經(jīng)過頻繁,降水主要集中在4~7月,雨量占全年雨量的52%,年最大暴雨洪水出現(xiàn)在5~7月份,其中6月份最多,5月次之。根據(jù)城步縣氣象站1960~1995年共36年實(shí)測(cè)氣象資料統(tǒng)計(jì),多年平均氣溫16.1℃,歷年極端最高氣溫38.5℃(1963年9月3日),歷年極端最低氣溫-8.1℃(1957年2月11日),多年平均降水量1500~1600mm,歷年最大日降水量128.6mm(1996年6月12日),多年平均相對(duì)濕度80%,多年平均蒸發(fā)量1202.6mm,多年平均風(fēng)速2.4m/s,歷年最大風(fēng)速19.0m/s,最多風(fēng)向?yàn)殪o風(fēng)東北偏北。1.2.3徑流某壩址附近無(wú)水測(cè)站,與某潯江勒黃水文站面積相差較大,不能直接引用,因此某電站的徑流計(jì)算方法為:選擇本縣范圍內(nèi)資水支流威溪水文站作參證站。因該站流域范圍的降雨量與本流域同處在城步縣《降雨量等值線圖》1500~1600毫米等值線范圍內(nèi),且地貌、植被、下墊面條件都相似,其集雨面積與某水庫(kù)壩址控制集雨面積又相近,根據(jù)《小型水力發(fā)電站水文計(jì)算規(guī)范》的規(guī)定,采用集水面積比放的方法直接移用威溪站頻率分析計(jì)算成果。威溪水文站有1959~1990年日與月平均流量系列,利用威溪水文資料,由水能專業(yè)進(jìn)行水庫(kù)調(diào)節(jié)計(jì)算。經(jīng)計(jì)算,壩址多年平均流量3.48m3/s。某壩址年內(nèi)平均流量分配見表1.2-1。壩址徑流年內(nèi)分配表表1.2-1月份項(xiàng)目一二三四五六七八九十十一十二年平均流量(m3/s)1.532.731.994.865.626.767.12.362.322.352.621.483.48百分比(%)3.666.544.7617.05.655.565.636.273.651001.2.4設(shè)計(jì)洪水本流域無(wú)雨量實(shí)測(cè)資料,從安全和合理的角度考慮,采用《湖南省暴雨洪水查算手冊(cè)》進(jìn)行計(jì)算。其中廠房設(shè)計(jì)洪水由兩部分組成,即壩址~廠房區(qū)間洪水加上某水庫(kù)下泄洪水。各頻率洪峰流量見下表1.2-2。某水庫(kù)壩址洪峰流量表表1.2-2項(xiàng)目頻率(%)0.5123.335102050洪峰流量(m3/s)7416615835084623883072151.2.5泥沙長(zhǎng)灘溪流域地表植被較好,水土流失并不嚴(yán)重,河流含沙量不大。采用該縣巫水流域《白云水電站初設(shè)》中所用泥沙數(shù)據(jù)作為參證計(jì)算,即得:某壩址多年平均懸移質(zhì)輸沙量0.75萬(wàn)t;推移質(zhì)按懸移質(zhì)的20%估算,則某壩址多年平均推移質(zhì)輸沙量為0.15萬(wàn)t。1.2.6下游水位流量關(guān)系曲線根據(jù)實(shí)測(cè)河道斷面與河段平均坡降,取河道糙率為0.038~0.042,按曼寧公式計(jì)算出壩址與廠房處水位~流量關(guān)系。并經(jīng)洪水調(diào)查驗(yàn)證,基本符合實(shí)際。為了滿足下階段設(shè)計(jì)要求,應(yīng)盡快在壩址下游設(shè)立水文站并由專業(yè)人員按照水文測(cè)驗(yàn)規(guī)范有關(guān)規(guī)定進(jìn)行觀測(cè),以校正Z~Q關(guān)系曲線。1.3工程地質(zhì)區(qū)域出露地層主要為一套下古生界寒武系中組的較古老巖系,薄至厚層灰黑色鈣質(zhì)粉砂巖大面積分布于工程共范圍內(nèi),工程區(qū)域內(nèi)第四系松散地層分布稀薄,基巖大部分出露地表,形成比較陡峻的地形地貌。工程區(qū)所處大地構(gòu)造部位屬新華夏系構(gòu)造體系第三隆起帶的南端,主要構(gòu)造呈北北東向展布,工程區(qū)未發(fā)現(xiàn)有大的斷層通過,區(qū)域性大斷裂蘭容~高梅壓扭性斷裂于庫(kù)區(qū)西部外圍經(jīng)過,呈北北東展布,為深大斷裂,破碎帶較寬,延伸深且遠(yuǎn),但離工程區(qū)較遠(yuǎn),對(duì)工程無(wú)甚影響。根據(jù)中國(guó)地震局2001版1/400萬(wàn)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》和《中國(guó)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》,本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度<0.05g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期<0.35s,相應(yīng)的地震基本烈度小于Ⅵ度。由于水庫(kù)正常蓄水位較低,僅局限于河道中,組成庫(kù)盆地層巖性為相對(duì)隔水的礫巖、粉砂巖等,沿水系的山谷、埡口高程已遠(yuǎn)超過庫(kù)水位,兩岸山勢(shì)雄厚,地下分水嶺高于庫(kù)水位。據(jù)區(qū)域資料和庫(kù)區(qū)地質(zhì)調(diào)查,未見通往庫(kù)外的滲漏通道。因此,水庫(kù)蓄水后,不存在庫(kù)水向鄰谷滲漏問題;河床兩岸無(wú)大的滑坡體和崩塌體。庫(kù)區(qū)河床兩側(cè)多為基巖出露,巖石較為堅(jiān)硬,河流走向大部分橫切巖層走向,為橫向河谷,有利于庫(kù)岸的穩(wěn)定。但是,由于庫(kù)岸坡較陡,多為峽谷,在重力作用下,存在岸坡局部崩塌問題,或因人為的活動(dòng),尚存在不穩(wěn)定因素,其規(guī)模較小,但對(duì)水庫(kù)無(wú)大的影響。庫(kù)區(qū)植被良好,河水清澈,固體徑流來(lái)源較少;庫(kù)區(qū)為峽谷,屬河道型水庫(kù),沒有明顯的蓄水盆地,多為高山峽谷,僅有零星分散的梯田地分布在河道兩岸,面積都不大,因此,河道內(nèi)無(wú)大范圍可能產(chǎn)生浸沒的耕地和居民點(diǎn)。1.3.1壩址工程地質(zhì)條件壩址區(qū)位于邵陽(yáng)市城步縣南部52km處,本階段在長(zhǎng)約100m河段內(nèi),選有上、下兩個(gè)比較壩線。壩段所處河段,是典型的侵蝕性河流沖刷形成的“V”字形河谷,沒有階地發(fā)育,也沒有相對(duì)穩(wěn)定的河漫灘、沙灘形成。壩址兩岸高程均在660m以上。(1)上壩線水文工程地質(zhì)條件特征兩岸:地形為中低山斜坡,山體較完整厚實(shí),山坡陡峻,坡角在50~55°間,自然邊坡穩(wěn)定。基巖為寒武系中統(tǒng)(∈2)灰黑色鈣質(zhì)粉砂巖,上部巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,呈灰黃色,表層節(jié)理裂隙發(fā)育,裂面可見褐色銹斑及水蝕現(xiàn)象,強(qiáng)風(fēng)化下限深度3~5米,弱風(fēng)化下限深度5.0~9.2米,巖石堅(jiān)硬完整,裂隙稍發(fā)育,下部微風(fēng)化~新鮮巖石堅(jiān)硬致密、完整。鉆孔壓水試驗(yàn),深度14.6~32.0米范圍內(nèi)為中等透水帶,透水率為12.7~46.7Lu,以下至55米深度為弱透水帶,透水率為1.4~9.7Lu,其下為微透水。河床:地形為“V”型峽谷。河床狹窄,上部河床第四系沖積層主要為漂石、滾石、礫石、混夾中粗砂,大小懸殊,分選性極差,厚度1.5~2m?;鶐r為寒武系中統(tǒng)(∈2)灰黑色鈣質(zhì)粉砂巖,強(qiáng)風(fēng)化層被河床流水沖刷剝蝕。弱風(fēng)化帶下限深度約4m,其下為微風(fēng)化~新鮮巖石,巖石堅(jiān)硬致密,裂隙不甚發(fā)育。鉆孔壓水試驗(yàn),深度15m范圍內(nèi)為中等透水帶,透水率為10.2~21.3Lu間,其下為微透水帶。(2)下壩線水文工程地質(zhì)條件特征兩岸:地形為中低山斜坡,山體較完整厚實(shí),山坡陡峻,坡角在42~50°間,自然邊坡穩(wěn)定?;鶐r為寒武系中統(tǒng)(∈2)灰黑色鈣質(zhì)粉砂巖,上部巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,呈灰黃色,表層節(jié)理裂隙發(fā)育,裂面可見褐色銹斑及水蝕現(xiàn)象,強(qiáng)風(fēng)化下限深度3~5米,弱風(fēng)化下限深度5.0~8.2米,巖石堅(jiān)硬完整,裂隙稍發(fā)育,下部微風(fēng)化~新鮮巖石堅(jiān)硬致密、完整。鉆孔壓水試驗(yàn),深度12.0~25.0米范圍內(nèi)為中等透水帶,透水率為11.2~50.1Lu,以下至55米深度為弱透水帶,55米以下為微透水。河床:地形為“V”型峽谷。河床狹窄,上部河床第四系沖積層主要為漂石、滾石、礫石、混夾中粗砂,大小懸殊,分選性極差,厚度1.5~2m?;鶐r為寒武系中統(tǒng)(∈2)灰黑色鈣質(zhì)粉砂巖,強(qiáng)風(fēng)化層被河床流水沖刷剝蝕。弱風(fēng)化帶下限深度約5m,其下為微風(fēng)化~新鮮巖石,巖石堅(jiān)硬致密,裂隙不甚發(fā)育。鉆孔壓水試驗(yàn),深度15m范圍內(nèi)為中等透水帶,透水率為11.2~16.21Lu間,其下為微透水帶。(3)壩線工程地質(zhì)條件對(duì)比結(jié)論上、下壩線基巖性質(zhì)及地質(zhì)構(gòu)造條件相同,都具備建壩條件。但是下壩線地形對(duì)稱,兩岸山坡稍陡,河谷最窄,兩岸山體雄厚穩(wěn)定,可適宜各種壩型。上壩線兩岸山坡稍緩,河谷較寬,不適宜拱壩壩型,推薦下壩線為開發(fā)壩線。1.3.2引水隧洞工程地質(zhì)條件引水隧洞進(jìn)、出口山坡較陡,山體邊坡穩(wěn)定,基巖裸露,稍作清挖即可成洞,洞身段洞頂埋深大部分在50m以上,巖石堅(jiān)硬致密,成洞工程地質(zhì)條件良好。圍巖工程地質(zhì)分類為Ⅱ類。1.3.3壓力管道工程地質(zhì)條件壓力管道為斜坡山坡,上部覆蓋層較薄,大部分基巖裸露,巖石堅(jiān)硬致密,清除覆蓋層及部分強(qiáng)風(fēng)化巖石,管墩即可直接置于弱風(fēng)化基巖上,地基允許承載力較高。1.3.4廠房工程地質(zhì)廠房為河岸式廠房,將坡腳覆蓋層及河床堆積物清挖,廠基可直接置于弱風(fēng)化巖石上,巖石堅(jiān)硬,允許承載力較好,場(chǎng)地工程地質(zhì)條件與施工條件較好。1.3.5建筑材料壩址區(qū)土料豐富,砂礫料欠缺,可采用機(jī)制砂礫料,區(qū)內(nèi)巖石為鈣質(zhì)粉砂巖,巖石堅(jiān)硬,也可在隧洞掘進(jìn)中的洞渣中選取砂礫料。塊石料,壩址附近有大面積鈣質(zhì)粉砂巖,巖石堅(jiān)硬,易開采。1.4工程任務(wù)和規(guī)模1.4.1電站建設(shè)的必要性某水電站地處湖南省邵陽(yáng)市城步縣,位于長(zhǎng)灘溪中下游,上有東嶺水電站,某水電站的主要供電范圍是城步縣,并通過汀坪35kv變電所經(jīng)縣電網(wǎng)與湖南省電網(wǎng)進(jìn)行功率交換。城步縣現(xiàn)有人口25.7萬(wàn)人,耕地面積18.06萬(wàn)畝,截至2003年底,全縣國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值為7.76億元(當(dāng)年價(jià)),農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值3.85億元,工業(yè)總產(chǎn)值6.64億元。城步縣主要工業(yè)有電力、造紙、建材、水泥、機(jī)械和食品加工等。根據(jù)《湖南省城步縣“十五”水電農(nóng)村電氣化規(guī)劃報(bào)告》,負(fù)荷預(yù)測(cè)基準(zhǔn)年為1999年,設(shè)計(jì)水平為2010年。預(yù)測(cè)2000年至2005年,用電量年均增長(zhǎng)率13.30%,最大用電負(fù)荷年均增長(zhǎng)率13%;從2005的到2010年用電量年均增長(zhǎng)率12.4%,最大用電負(fù)荷年均增長(zhǎng)率12.4%。1999年全縣年用電量0.873億kw.h,負(fù)荷預(yù)測(cè),到2010年全縣最大用電負(fù)荷達(dá)58MW,年用電量為2.73億kw.h。據(jù)電力系統(tǒng)電力電量平衡,即使某電站參與平衡后,電力電量缺口仍很大,電力電量的供需矛盾仍將存在。從城步縣發(fā)展規(guī)劃來(lái)看,城步縣小電網(wǎng)急需增加新的電源點(diǎn)以改變目前電網(wǎng)內(nèi)供電的緊張局面,目前在長(zhǎng)灘溪干流上修建某電站是切實(shí)可行的、是有必要的。1.4.2正常蓄水位及裝機(jī)容量選擇正常蓄水位選擇了605m、610m、615m、620m四個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,確定正常蓄水位為620m。裝機(jī)容量進(jìn)行了12.6MW、16MW兩個(gè)方案的經(jīng)濟(jì)比較,推薦裝機(jī)規(guī)模為16MW。1.4.3水庫(kù)多年運(yùn)行特性指標(biāo)水庫(kù)多年運(yùn)行特征指標(biāo)如下:壩址多年平均流量3.48m3/s;電站最大水頭221m,最小水頭183m,加權(quán)平均水頭211m,設(shè)計(jì)水頭192m;裝機(jī)容量16MW,保證出力(P=90%)2.75MW,多年平均發(fā)電量5714萬(wàn)kw.h,裝機(jī)利用小時(shí)3571h,水量利用系數(shù)91.6%。1.5工程選址、樞紐總布置及主要建筑物1.5.1工程等級(jí)和防洪標(biāo)準(zhǔn)本工程水庫(kù)正常蓄水位620m時(shí),庫(kù)容為885m3,總庫(kù)容905萬(wàn)m3,電站裝機(jī)容量16MW,根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL252-2000規(guī)定,工程規(guī)模為小I型,工程等級(jí)為Ⅳ等。永久性建筑物大壩屬4級(jí)建筑物,電站廠房、升壓站等屬4級(jí)建筑物,臨時(shí)建筑物屬5級(jí)。大壩防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇洪水設(shè)計(jì),200年一遇洪水校核;電站廠房防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇洪水設(shè)計(jì),100年一遇洪水校核;消能防沖按30年一遇設(shè)計(jì)。1.5.2壩址選擇根據(jù)《長(zhǎng)灘溪流域水電開發(fā)規(guī)劃報(bào)告》規(guī)劃某電站正常蓄水位為620m,2004年6月經(jīng)城步縣水利局以城水農(nóng)電字[2004]33號(hào)文批復(fù)城步縣忠協(xié)水電開發(fā)有限公司《關(guān)于要求興建某水電站的申請(qǐng)報(bào)告》,原則同意按規(guī)劃擬定的方案在汀坪鄉(xiāng)安樂村古樹塘附近建壩,控制集雨面積102km2,水庫(kù)容積880萬(wàn)m3。據(jù)此以古樹塘狹谷河段作為壩址,選擇上、下兩條壩線進(jìn)行了比較,結(jié)論如下:(1)地形條件:兩條壩線都在同一峽谷中,但下壩線在峽谷出口段,樞紐布置、施工場(chǎng)地布置、導(dǎo)流、開挖的棄碴處理等問題,都優(yōu)于上壩線。(2)地質(zhì)條件:兩個(gè)壩址都具備建壩條件,但下壩線地形對(duì)稱,兩岸山坡稍陡,河谷最窄,可適宜各種壩型,而上壩線兩岸山坡較緩,河谷較寬,不適宜拱壩壩型。(3)工程投資方面:從表5.3-1中成果可知,下壩線工程投資較上壩線減少436萬(wàn)元。綜合上述,上壩線與下壩線相比,地形、地質(zhì)、施工、工程投資等方面,下壩線都優(yōu)于上壩線,故本階段推薦下壩線方案。1.5.3壩型選擇本工程洪水流量較大,庫(kù)容小,泄洪任務(wù)重,要求渲泄最大洪水為741m3/s。由于本壩址不具備修建土石壩條件,只適宜于建漿砌石壩。為降低造價(jià)盡量減少工程量,并利用當(dāng)?shù)貕K石,砌石壩,選擇了拱壩與空腹重力壩兩種壩型,經(jīng)比較拱壩造價(jià)比空腹重力壩少436萬(wàn)元,故本階段設(shè)計(jì)壩型,推薦細(xì)石砼砌塊石拱壩,溢流壩面型式采用“WES”曲線。1.5.4樞紐總布置及主要建筑物根據(jù)選定的壩址,在進(jìn)行樞紐總平面布置時(shí),應(yīng)在滿足樞紐泄洪要求前提下,河床段為3孔溢流閘壩,左、右兩側(cè)采用非溢流壩型式與兩岸山坡相接。閘孔尺寸為10×5m(寬×高),堰頂高程為615m,采用鋼質(zhì)弧門擋水,卷?yè)P(yáng)機(jī)啟閉。溢流壩采用面流消能。導(dǎo)流兼沖砂閘孔布置在溢流壩段左側(cè),安裝潛孔閘門,在壩體內(nèi)布置啟閉豎井,啟閉臺(tái)設(shè)在壩頂。引水隧洞布置在左岸壩端,洞底板進(jìn)口高程為581m,采用塔式進(jìn)水口,安裝潛孔式閘門,啟閉臺(tái)用交通橋與壩頂相連。引水隧洞長(zhǎng)5841m,洞徑3m,在出口接壓力鋼管長(zhǎng)377m,管徑1.8m。廠房為引水式布設(shè)在大壩下游11.7km處,設(shè)計(jì)水頭192m,裝機(jī)2×8000kw。1.5.5基礎(chǔ)處理基礎(chǔ)處理:由于兩岸岸坡風(fēng)化帶下限埋藏較淺,山坡的坡度很陡、節(jié)理裂隙發(fā)育,從穩(wěn)定和防滲的要求,兩岸開挖基面至少到弱風(fēng)化層的下部,河床溢流壩基礎(chǔ)都要置于微風(fēng)化層。故表層風(fēng)化層及河床的沖積層和風(fēng)化層,都采取開挖處理,臨時(shí)開挖邊坡;基巖1:0.4~1:0.2,土層1:1~1:1.5。帷幕灌漿:本設(shè)計(jì)階段大壩防滲帷幕排孔距2.5m,深度10~15m,最后都要滿足單位吸水量小于5Lu的要求,作為控制標(biāo)準(zhǔn)。1.5.6主要工程量主要工程量列于表1.5.6-1。主要建筑物項(xiàng)目及工程量表1.5.6-1序號(hào)項(xiàng)目單位拱壩廠房引水壓力隧洞壓力管道進(jìn)水口合計(jì)1土方開挖M316851236.046832135832105712石方開挖M33419.04944395333203995520853土石回填M3880.5397548564細(xì)石砼砌塊石M352045520455砼及鋼筋砼M312540.058271110312041770324436漿砌石M31415.44089227249247317鋼筋T22.24118.3089.636.153259.248帷幕灌漿M121512159鋼材T87.50183.440.90256.438606.201.6機(jī)電與金屬結(jié)構(gòu)1.6.1水力機(jī)械本電站設(shè)計(jì)安裝2臺(tái)單機(jī)容量為8MW混流式水輪發(fā)電機(jī)組,總裝機(jī)容量為16MW,年發(fā)電量5714萬(wàn)kw.h。電站最大水頭222m,最小水頭183m,加權(quán)平均水頭211m,經(jīng)綜合經(jīng)濟(jì)比較,選定水輪機(jī)型號(hào)為HLA351-LJ-115。其額定水頭192m,轉(zhuǎn)輪直徑1.15m,額定轉(zhuǎn)速750r/min,單機(jī)額定流量5.0m3/s。發(fā)電機(jī)型號(hào)SF8000-8/2600,額定容量8MW/10.0MVA,額定電壓6.3KV。主要輔助設(shè)備:調(diào)速器型號(hào)為YWT-3000。1.6.2電氣一次電氣主接線采用兩臺(tái)變壓器,型號(hào)為SF9-10000/35,35KV升壓電壓側(cè)采用單母線接線方式,發(fā)電機(jī)電壓側(cè)采用單母線分段接線。廠用電接線采用單母線分段接線,初選二臺(tái)400KVA環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器,兩臺(tái)分別接于6.3KVⅠ、Ⅱ段電機(jī)母線上。開關(guān)站布置在廠房右側(cè)山坡上,高程為400.8m,站內(nèi)布有35KV配電裝置,面積774.8m2,開關(guān)站設(shè)備采用戶外中型布置。1.6.3電氣二次本電站采用計(jì)算機(jī)控制方式,在中控室不設(shè)模擬屏。通過設(shè)置在中控室的兩臺(tái)操作員工作站完成對(duì)全站所有設(shè)備的控制。電站設(shè)備可通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行操作控制。運(yùn)行人員通過操作鼠標(biāo),畫面輔以鍵盤,以人機(jī)對(duì)話方式,對(duì)電站設(shè)備進(jìn)行操作。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)采集到的資料進(jìn)行周期定時(shí)或召喚計(jì)算分析,幫助運(yùn)行人員對(duì)電廠設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)視與綜合管理。全站的測(cè)量資料、控制指令、事故和故障信號(hào)、以及設(shè)備工作狀態(tài)和位置信號(hào)都實(shí)時(shí)上送到計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。值班運(yùn)行人員從在計(jì)算機(jī)桌前,完成對(duì)全站主要設(shè)備的控制、監(jiān)視、測(cè)量、處理事故等操作。1.6.4金屬結(jié)構(gòu)在大壩溢流堰頂布置3扇10m×5m弧形門,采用QPQ2×400KN卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)操作。引水隧洞進(jìn)水口設(shè)有1扇檢修門,孔口尺寸為4m×3m,為潛孔滑塊式平門鋼閘門,采用1臺(tái)2×400KN卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)啟吊。在檢修門槽前設(shè)置攔污柵一扇。孔口尺寸3.8×3.0m,采用QPQ2×160KN卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)在靜水條件下啟吊檢修。進(jìn)水工作閘門為事故檢修閘門,當(dāng)進(jìn)水管及機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí),能利用該閘門動(dòng)水閉門。閘門為潛孔滾輪式,孔口尺寸為4×3m(寬×高),設(shè)計(jì)水頭39.0m,動(dòng)水閉門,采用QPQ2×800KN固定式啟閉機(jī)啟吊。電站廠房尾水設(shè)置2扇事故檢修門,孔口尺寸為3.2×1.6m,采用一臺(tái)2×80KN移動(dòng)式啟閉機(jī)啟吊。1.7工程管理電站業(yè)主為城步縣忠協(xié)水電開發(fā)有限公司,該公司全面負(fù)責(zé)工程建設(shè)期的管理和建成后永久工程管理。工程建設(shè)期成立工程項(xiàng)目,行使工程建設(shè)期業(yè)主管理職能,工程建成后成立水電站工程管理部,行使永久工程運(yùn)行與管理職能。參照能原部(90)水規(guī)定字第9號(hào)《水力發(fā)電廠編制定員標(biāo)準(zhǔn)》(試行)的有關(guān)規(guī)定,結(jié)合本工程的實(shí)際情況。擬定某水電站工程管理部人員編制。其中管理人員力求精簡(jiǎn),生產(chǎn)部門采用無(wú)人值班、少人值守的原則定編、機(jī)械電氣設(shè)備大修可考慮梯級(jí)互補(bǔ)。職工定員總數(shù)為20人。本工程管理范圍應(yīng)包括:水庫(kù)工程區(qū)、引水電站工程區(qū)和生產(chǎn)生活區(qū)。水庫(kù)工程區(qū)包括:水庫(kù)征地線以內(nèi)的庫(kù)區(qū)。引水電站工程區(qū)包括:大壩引水隧洞、電站廠房、管道、升壓站、消防、供水設(shè)施、觀測(cè)、專用通信設(shè)施、進(jìn)廠交通設(shè)施等建筑物周圍。具體指:上游從壩軸線向上100m,下游從壩軸線向下150m,大壩兩端200m,其它建筑物從工程外輪廓線向外20m。生產(chǎn)區(qū)永久房屋建筑,總建筑面積1450m2。1.8施工組織設(shè)計(jì)壩址距汀坪鄉(xiāng)12km,距城步縣52km,距邵陽(yáng)市258km,距桂林市170km,城步經(jīng)省道連通邵陽(yáng)市和桂林市,邵陽(yáng)市和桂林市均有鐵路通過。外來(lái)物資經(jīng)邵陽(yáng)或桂林中轉(zhuǎn)后可直接運(yùn)至工地。本工程對(duì)外交通方便。根據(jù)水庫(kù)樞紐布置形式、壩址地形、地質(zhì)條件,本工程采用導(dǎo)流明渠方式,先在右岸開鑿導(dǎo)流明渠,明渠通水后,修建一期圍堰,施工左岸大壩,形成導(dǎo)流底孔。第二枯期修建明渠段圍堰,施工明渠段大壩,利用底孔導(dǎo)流。施工導(dǎo)流洪水標(biāo)準(zhǔn)為五年一遇。本工程所需的外來(lái)建筑材料主要包括:鋼筋、鋼材、木材、油料、水泥等。其中鋼筋、鋼材可從漣源鋼鐵廠采購(gòu),水泥、木材、油料可在縣城相應(yīng)的物資部門購(gòu)買。漣源鋼鐵廠至邵陽(yáng)市有鐵路相通,漣源至邵陽(yáng)市距離160km,本工程鋼材采用火車運(yùn)至邵陽(yáng)市,再轉(zhuǎn)汽車運(yùn)至工地。壩址附近較大范圍內(nèi)沒有可供集中開采的土料場(chǎng),只能沿進(jìn)壩公路沿線零星開采,各土料場(chǎng)的儲(chǔ)量一般不超過1000m3,出露在高程570~600的河流谷坡上。土料成分為砂巖風(fēng)化殘積的粉性亞粘土,中密~密實(shí)。運(yùn)輸條件較便利,可沿公路運(yùn)輸,平均運(yùn)距1km.按建筑材料規(guī)劃,本工程砂料采取外購(gòu)天然河砂,碎石、石料就地開采加工。本工程為混凝土砌石壩,工程共需石料約5.82萬(wàn)m3。據(jù)地質(zhì)報(bào)告,壩址上游石料場(chǎng)巖石為寒武系微風(fēng)化粉砂巖,質(zhì)量可滿足砌石用塊石要求,故本工程所需塊石全部從石料場(chǎng)開采。本工程總工期為36個(gè)月,準(zhǔn)備工期8個(gè)月,主體工程施工期26個(gè)月,掃尾期2個(gè)月,其中發(fā)電工期34個(gè)月。主要材料用量:水泥1.76萬(wàn)t、鋼材606t、鋼筋259t、塊石5.82萬(wàn)m3、碎石4。62萬(wàn)m3,施工所需勞動(dòng)總工日26。2萬(wàn)個(gè),高峰期勞動(dòng)力人數(shù)620人。工程分為土建工程、設(shè)備采購(gòu)和設(shè)備安裝三類。根據(jù)本工程的具體情況,主體土建工程需分三個(gè)標(biāo),內(nèi)容包括大壩、發(fā)電廠房、開關(guān)站、引水隧洞和臨時(shí)工程所有土建工程,采用國(guó)內(nèi)公開招標(biāo)方式;設(shè)備采購(gòu)分水輪發(fā)電機(jī)組設(shè)備采購(gòu)標(biāo)、金屬結(jié)構(gòu)采購(gòu)標(biāo)及其它設(shè)備采購(gòu)標(biāo)。水輪發(fā)電機(jī)組采購(gòu)擬采用國(guó)內(nèi)公開招標(biāo)方式,金屬結(jié)構(gòu)采購(gòu)和其它設(shè)備采購(gòu)分別采用邀請(qǐng)招標(biāo)或詢價(jià)采購(gòu)方式。設(shè)備安裝分為機(jī)組設(shè)備安裝標(biāo)和金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝標(biāo),采用邀請(qǐng)招標(biāo)方式。1.9勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生本工程消防在不同場(chǎng)所分別采用了消火栓并配置了固定式和手提式滅火器,發(fā)生火情可迅速撲滅。發(fā)生嚴(yán)重火情時(shí),在組織滅火的同時(shí),可請(qǐng)縣消防部門援救。高壓電氣設(shè)備附近設(shè)置圍墻或護(hù)欄,可防止無(wú)關(guān)人員和管理人員誤入,減少人員傷害的可能性。高壓電氣設(shè)備設(shè)置了防誤操作系統(tǒng),避免了正常情況下檢修和維護(hù)人員誤操作帶來(lái)的傷害,大大提高了操作的安全性。在有可能墜落面設(shè)置固定式防護(hù)欄桿,防止工作人員意外墜落,盡可能選用低噪聲設(shè)備可降低噪聲水平。合理布置噪聲源,選用低噪聲設(shè)備可降低噪聲水平,將噪聲危害降低到最低限度。室內(nèi)不同場(chǎng)所采取不同的通風(fēng)方式,將濕度高的空氣排入大氣,實(shí)現(xiàn)換氣。對(duì)經(jīng)常值班的場(chǎng)所安裝空調(diào)器,可有效降低空氣的濕度和溫度,降低工作人員患風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的患病率。并且通過機(jī)械通風(fēng),將室內(nèi)的有毒氣體基本排除,確??諝庑迈r,保證運(yùn)行人員的身體健康。1.10水庫(kù)淹沒處理與工程永久占地本工程位于城步縣汀坪鄉(xiāng)境內(nèi),距縣城52km,干流回水長(zhǎng)度為3.31km,電站建成后,水面基本保持在河槽內(nèi),對(duì)兩岸的房屋、耕地影響較小。根據(jù)《水電工程水庫(kù)淹沒處理規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL/T5064-1996),不同淹沒對(duì)象采用的洪水標(biāo)準(zhǔn)如下:耕園地:壩前段正常水位加0.5m風(fēng)浪高影響,按二年一遇洪水回水線;居民點(diǎn)及專項(xiàng)設(shè)施:壩前段正常水位加1.0m風(fēng)浪高影響,按二十年一遇洪水回水線;水庫(kù)回水尖滅點(diǎn)確定:取回水位高于同頻率天然洪水面線0.2m,水平延伸處理。主要淹沒指涉及工程永久占地:本工程水庫(kù)淹沒主要涉及1個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的2個(gè)村,淹沒人口18戶74人;淹沒耕地面積204畝;工程永久占?jí)和恋?2畝,施工臨時(shí)占地214畝。庫(kù)區(qū)移民生產(chǎn)安置規(guī)劃:根據(jù)計(jì)算生產(chǎn)安置人口為55人,根據(jù)國(guó)家現(xiàn)在的政策,工程建設(shè)項(xiàng)目不準(zhǔn)毀林開荒,城步縣是省重點(diǎn)退耕還林試點(diǎn)單位,對(duì)移民進(jìn)行前期補(bǔ)助,后期扶持,保證移民有基本口糧田,本村內(nèi)調(diào)劑耕地42.35畝,安置55人,發(fā)展二、三產(chǎn)業(yè)安置20人。水庫(kù)淹沒處理及工程永久占地補(bǔ)償靜態(tài)總投資共計(jì)830.48萬(wàn)元。1.11環(huán)境影響評(píng)價(jià)本工程的建設(shè)充分開發(fā)長(zhǎng)灘溪的水能資源,發(fā)揮庫(kù)區(qū)養(yǎng)殖和旅游功能,對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)和促進(jìn)有非常積極的作用。施工期對(duì)區(qū)域的水質(zhì)、空氣質(zhì)量和環(huán)境產(chǎn)生污染及水土流失、人群健康隱患采用如下措施處理:施工廢水采用初級(jí)處理池處理后排入河中,初級(jí)處理池設(shè)置于骨料沖洗場(chǎng)與本壩工程施工區(qū)附近;機(jī)械維修產(chǎn)生廢油設(shè)平流式油水分離池進(jìn)行處理;生活污水采用化糞池處理方式;運(yùn)輸車輛必須安置尾氣凈化器,確保車輛尾氣達(dá)標(biāo)排放,同時(shí),對(duì)施工機(jī)械噪聲的控制采用強(qiáng)化管理;施工過程中加強(qiáng)對(duì)施工人員及其臨時(shí)衛(wèi)生監(jiān)督與管理等措施;通過成立專門的環(huán)境保護(hù)管理機(jī)構(gòu)對(duì)水質(zhì)、噪聲等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本工程環(huán)境保護(hù)總投資76萬(wàn)元。1.12水土保持設(shè)計(jì)水土保持范圍包括項(xiàng)目建設(shè)區(qū)的各建筑物征地范圍及管轄范圍,施工場(chǎng)地租地范圍,在此范圍內(nèi)擾動(dòng)地面面積18.57hm2,其中:主體工程各建筑物2.78hm2,土石料場(chǎng)區(qū)1.0hm2,棄渣場(chǎng)1.2hm2,施工臨時(shí)工程12.39hm2,毀損植被面積15.76hm2,工程可能新增水土流失總面積18.57hm2,可能新增水土流失量為5.92萬(wàn)t。本工程水土保持防護(hù)主要為樞紐建筑物及料場(chǎng)范圍丙。對(duì)電站廠區(qū)及壩端范圍內(nèi)空坪隙地、道路兩側(cè),大壩兩端園林化植樹種草;對(duì)土料場(chǎng)、塊石料場(chǎng)及棄碴區(qū)進(jìn)行必要的護(hù)坡、地面排水、綠化、植樹,對(duì)施工臨時(shí)房屋復(fù)墾耕作、平整土地,各項(xiàng)防治工程量為:本項(xiàng)目水土保持工程量主要有土方開挖1540m3,漿砌石2100m3,平整土地5.20hm2,種草1.20hm2,撒草籽護(hù)坡12600m2,混凝土40m3,復(fù)耕3.67hm2,庭院綠化1.0hm2,水土保持總投資為99.82萬(wàn)元。1.13工程投資估算1.13.1編制依據(jù)1)文件依據(jù)根據(jù)能源部、水利部頒發(fā)的能源水規(guī)(1991)527號(hào)文《水利水電工程可行性研究投資估算編制辦法》的通知及水利部頒發(fā)的水建[1998]15號(hào)文關(guān)于印發(fā)《水利水電工程設(shè)計(jì)概(估)算費(fèi)用構(gòu)成及計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》的通知。2)定額采用建筑工程執(zhí)行1992年省頒《湖南省水電建筑工程預(yù)算定額》擴(kuò)大10%。安裝工程執(zhí)行1992年部頒《水利水電安裝工程概算定額》(地方中小型),擴(kuò)大10%。施工機(jī)械臺(tái)班費(fèi)執(zhí)行1991年部頒《水利水電工程施工機(jī)械臺(tái)班費(fèi)用定額》,其中一類費(fèi)用乘以1.7432。1.13.2工程投資靜態(tài)總投資:8951.45萬(wàn)元建設(shè)期利息:529.00萬(wàn)元總投資:9480.45萬(wàn)元其中:建筑工程:4186.72萬(wàn)元機(jī)電工程:1639.18萬(wàn)元金結(jié)工程:483.59萬(wàn)元臨時(shí)工程:364.03萬(wàn)元其它費(fèi)用:820.29萬(wàn)元水庫(kù)淹沒處理:708.26萬(wàn)元1.14經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)本工程經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)以水利部頒布的《小水電建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)程》(SL16-95)和《水電建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)暫行規(guī)定》為依據(jù),對(duì)本工程進(jìn)行國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)和財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)。通過用影子價(jià)格、影子投資、影子匯率及社會(huì)折現(xiàn)率計(jì)算分析,經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為17.36%,大于社會(huì)折現(xiàn)率12%,經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值4954萬(wàn)元,大于零,因此該項(xiàng)目國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)可行。經(jīng)濟(jì)敏感性分析,其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)仍在規(guī)定范圍之內(nèi),說明該項(xiàng)目國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)具有一定的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。按現(xiàn)行上網(wǎng)電價(jià)為0.30元/kw.h測(cè)算,貸款年利率為6%,經(jīng)計(jì)算全部投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為9.01%,大于基準(zhǔn)收益率8%,全部投資財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為132.90萬(wàn)元,大于零。財(cái)務(wù)上是可行的。本電站工程是以發(fā)電為主,兼顧養(yǎng)殖、旅游等綜合利用的水利水電工程,具有較大的社會(huì)效益和財(cái)務(wù)效益。1.15結(jié)論及今后工作意見1.15.1結(jié)論1)某水電站工程是長(zhǎng)灘溪流域梯級(jí)開發(fā)項(xiàng)目之一,本工程開發(fā)符合流域規(guī)劃要求。2)本工程是以發(fā)電為主,兼顧養(yǎng)殖、旅游等綜合利用效益,對(duì)促進(jìn)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展起到了積極作用。3)通過本階段基礎(chǔ)資料的收集和工程設(shè)計(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析論證,初步查明了庫(kù)、壩區(qū)及電站廠房工程地質(zhì)條件,進(jìn)行了主要設(shè)計(jì)方案的比較工作,主要技術(shù)問題已初步查明,技術(shù)上可行。但在下階段應(yīng)補(bǔ)充地勘與測(cè)量及試驗(yàn)工作,特別是壩線比較工作。4)經(jīng)調(diào)查研究綜合評(píng)價(jià),在環(huán)境方面不存在制約工程興建的因素,從環(huán)境保護(hù)的角度考慮,工程可行。5)水庫(kù)淹沒實(shí)物指針基本核實(shí),并作出移民安置規(guī)劃。6)國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)是可行的,經(jīng)濟(jì)上基本合理??傊竟こ叹哂休^優(yōu)越的地理位置和基本合理的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),社會(huì)效益顯著,技術(shù)上可行,具備較好的建設(shè)條件,建議盡早審批,對(duì)促進(jìn)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展發(fā)揮積極作用。1.15.2今后工作建議1)進(jìn)一步比選電站總布置和壩型等,優(yōu)化各水工建筑物的設(shè)計(jì)。2)進(jìn)行水工模型試驗(yàn),驗(yàn)證閘壩泄流能力,優(yōu)化泄水建筑物體型和消能工作設(shè)計(jì)。3)進(jìn)一步比選裝機(jī)規(guī)模和機(jī)組機(jī)型。4)繼續(xù)深入查明影響工程安全的主要地質(zhì)問題。5)建議對(duì)壩址、廠址進(jìn)行水位流量觀測(cè),以供下階段對(duì)本次設(shè)計(jì)水位流量關(guān)系進(jìn)行修正。

2、水文、氣象2.1流域概況潯水屬珠江水系,是珠江的二級(jí)支流。長(zhǎng)灘溪為潯水上游的支流,發(fā)源于湖南省城步苗族自治縣汀坪鄉(xiāng)獨(dú)宿村金童山,金童山臨近大南山,屬越城嶺山脈。河流自北至南流經(jīng)小陽(yáng)坪、大候、汀坪、長(zhǎng)灘、犬水、溫塘坪、高橋等地,匯入某龍勝貝子河,進(jìn)入潯江。長(zhǎng)灘溪蜿蜒曲折,穿行于湘桂兩省間,中間溪澗密布、支流發(fā)達(dá),由上游開始依次有小陽(yáng)溪、內(nèi)里溪、隘上水、都麻水、冬茅坪水、二洋水、塘防水、大水、內(nèi)沖水、赤水等支流匯入。干流長(zhǎng)36.5公里,流域面積187.7平方公里,河源高程1475米,縣界出口河床高程350m,總落差1125米,平均坡降31‰。河流流域大多是500至1000米中、低山山區(qū),流域分屬湘桂兩省,流域區(qū)人口近萬(wàn)人。流域范圍:東徑110°15'~110°18'45"北緯26°10'~25°57'30"。該流域水能理論蘊(yùn)藏量約2.9萬(wàn)千瓦。干流下游段自東嶺至窩洞(縣界口)全長(zhǎng)21.8公里,集中落差325米,規(guī)劃作為第一期開發(fā)。依次布置東嶺、某和窩洞3個(gè)梯級(jí)電站,總裝機(jī)容量為16100千瓦,年發(fā)電量4885.2萬(wàn)千瓦時(shí)。某電站引水壩位于北緯26°02'30",東徑110°15",即汀坪鄉(xiāng)安樂村古樹壙,壩址以上流域面積102km2,河流長(zhǎng)度18.3km,i=50‰,壩址以上流域海拔高程560m以上,發(fā)源地金童山海拔1475m。廠房位于東徑110°15'56",北緯25°59'30",即高橋村某組,廠房以上流域面積174km2,河流長(zhǎng)度30.0km,i=36.1‰。流域多年平均年最大24小時(shí)點(diǎn)雨量100mm,變差系數(shù)0.45,屬我省暴雨一致第四區(qū)。2.2氣象潯江流域氣候溫和、屬亞熱帶氣候。某電站控制流域區(qū)大多是中、低山山區(qū)、流域內(nèi)無(wú)系統(tǒng)的氣象觀察資料。潯江流域附近測(cè)站有下游段的野貓坪雨量站和偉江河上游長(zhǎng)灘坪水文站,野貓坪雨量站建站不久就已停測(cè),長(zhǎng)灘坪水文站站址高程1398m。在我縣境內(nèi)有白毛坪、楊家團(tuán)、報(bào)木坪三個(gè)雨量站,西北面有城步氣象站和威溪水文站。流域氣象特性值根據(jù)威溪水文站和城步氣象站歷年統(tǒng)計(jì)資料,流域內(nèi)多年平均氣溫16.1℃,無(wú)廂期260天,極端最高氣溫38.5℃、極端最低氣溫-8.1℃;各月平均相對(duì)濕度76%~82%,年平均相對(duì)濕度80%,年最小相對(duì)濕對(duì)70%,多年平均風(fēng)速在2.4m/s左右。年最多風(fēng)向?yàn)殪o風(fēng)東北偏北,年最大風(fēng)速19m/s。某水電站附近雨量、氣象站見表2-1。表2-1雨量、氣象站一覽表名稱觀測(cè)內(nèi)容設(shè)立年份野貓坪雨量1990年長(zhǎng)灘坪水文、雨量1991年白毛坪雨量、氣象1957年楊家團(tuán)雨量1974年報(bào)木坪雨量1974年威溪水文、雨量1956年長(zhǎng)灘坪站站址高程1398m,年均降雨量2211.5mm,白毛坪站站址高程550m,年均降雨量1368mm;報(bào)木坪站海拔高程650m,年均降雨量1469mm;楊家團(tuán)站站址高程740m,年均降雨量1562mm;威溪站站址高程420m,年均降雨量1528mm;根據(jù)對(duì)以上五站的海拔高程和其降雨量實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比分析,可以發(fā)現(xiàn)隨著海拔高程的增加,其降雨量的增加是明顯的。某水電站壩址以上流域海拔高程在560~1400之間,平均海拔高程約為850m,與流域北面的威溪站地形地貌比較相似,雖然威溪站與本工程不是同一流域,與工程相距也較遠(yuǎn),但由于海拔高程、地形地貌、氣候條件均趨一致,查城步縣雨量等值線圖,在等值線同一區(qū)域,因此,作為本流域的雨量參證站較為合適。從各站降雨相關(guān)計(jì)算成果看,相關(guān)關(guān)系較好,通過相關(guān)分析計(jì)算,求得壩址以上流域多年平均雨量約為1500~1600mm,多年平均徑流深為1100mm左右,屬多雨地區(qū),年平均降雨日數(shù)約為180天,年降雨量時(shí)空分布很不均勻,暴雨主要集中于4~6月,雨量占全年雨量的50%以上,年最大暴雨洪水出現(xiàn)在5~6月。2.3水文測(cè)站及資料情況2.3.1水文測(cè)站情況長(zhǎng)灘溪控制流域范圍內(nèi)無(wú)水文測(cè)站。但在其下游某省龍勝縣有勒黃水文站,臨近有南山長(zhǎng)灘坪水文站,我縣境內(nèi)有漁渡江水文站,威溪水文站等。現(xiàn)將與本工程水文計(jì)算有關(guān)水文測(cè)站基本概況介紹如下:(1)勒黃水文站勒黃水文站位于某壯族自治區(qū)龍勝縣勒黃,自1959年開始建站,至今已有45年的連續(xù)降雨和徑流資料。測(cè)站高程212m。系潯水干流水文測(cè)站,測(cè)站控制流域面積1905km2。(2)威溪水文站威溪水文站位于城步苗族自治縣威溪鄉(xiāng)白沙村,設(shè)立于1956年6月,系資江水系赧水一級(jí)支流玉溪控制站??刂屏饔蛎娣e89.8km2,河長(zhǎng)22.4km,河道平均坡降31.5‰,位于本工程的北面,距離工程流域重心70km。測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目有水位、流量、降水、蒸發(fā)等,有至今的連續(xù)觀測(cè)資料。流域附近及有關(guān)水文測(cè)站情況如下表2-2.表2-2流域及有關(guān)附近測(cè)站觀測(cè)情況表站址位置高程(m)站名距流域重心距離(km)集雨面積(km)觀測(cè)項(xiàng)目及起止年份備注雨量水位流量1938長(zhǎng)灘坪水文站2045.91991-19991991-19991991-1999南山水電站專設(shè)212勒黃水文站3219051959至今1959至今1959至今國(guó)家刊布站440漁渡江水文站355591956-19851956-19851956-1985國(guó)家刊布站420威溪水文站7089.81956-至今1956-至今1956-至今國(guó)家刊布站根據(jù)《城步縣農(nóng)業(yè)區(qū)劃報(bào)告數(shù)據(jù)集》統(tǒng)計(jì)分析資料得出威溪、漁渡江、勒黃等三處水文站的水文特征值與降雨量特征值見表2-3及2-4。表2-3威溪、漁渡江、勒黃水文站水文特征值表項(xiàng)目站名流域面積系列長(zhǎng)度(年)變差系數(shù)多年平均流量徑流模數(shù)P=50%計(jì)算采用89.8230.240.303.280.03653.18559240.180.2316.50.029516.41905210.190.2472.80.038271.3表2-4威溪、漁渡江、勒黃水文站降雨量特征值表項(xiàng)目站名系列長(zhǎng)度(年)計(jì)算變差系數(shù)(Cv)降雨量(毫米)典型年P(guān)(毫米)20%50%75%95%威溪220.161536漁渡江230.111367.3勒黃230.141543.1從表2-3與表2-4得出威溪水文站與勒黃水文站的多年平均徑流模數(shù)基本接近,即威溪水文站的多年平均徑流模數(shù)比勒黃站小4.7%,而多年平均降雨量亦小0.5%,這說明兩站上游流域的植被、地貌、下墊面條件都相似。再者從城步縣氣象局《降雨量等值線圖》查悉,長(zhǎng)灘溪流域范圍與威溪水文站以上流域同處在降雨量1500~1600毫米等值線范圍內(nèi),同時(shí)地貌、植被、下墊面條件都相似,其集雨面積與某水庫(kù)壩址控制集雨面積又相近,根據(jù)《小型水力發(fā)電站水文計(jì)算規(guī)范》(SL77-94)第2、0.6條的規(guī)定,可以選用威溪水文站作為本壩址的水文計(jì)算參證站,采用集水面積比例縮放的方法直接移用威溪站頻率分析計(jì)算成果。勒黃水文站雖是長(zhǎng)灘溪下游的控制水文站,但某水庫(kù)壩址以上流域面積僅為該站控制流域面積的5.35%,其95%左右的流域面積皆系某境內(nèi)河流,故降雨、產(chǎn)流條件與長(zhǎng)灘溪有一定差別,不宜選作參證站,但建議在下步設(shè)計(jì)中,利用龍勝縣勒黃水文站降雨、徑流、洪水資料進(jìn)行分析比較修正。2.4徑流計(jì)算2.4.1徑流系列及其代表性分析某水電站壩址以上流域面積102km2,其徑流系列以距離本設(shè)計(jì)流域約70km的威溪水文站作為參證站進(jìn)行計(jì)算。(1)徑流相關(guān)分析計(jì)算將流域附近及相鄰流域的長(zhǎng)灘坪、勒黃、漁渡江、威溪四個(gè)水文站的徑流進(jìn)行相關(guān)分析。長(zhǎng)灘坪、勒黃、漁渡江三站徑流的相關(guān)關(guān)系都不好。從流域各水文特性來(lái)看,前三站與本設(shè)計(jì)流域差別較大,因此本設(shè)計(jì)徑流決定采用威溪水文站徑流系列。(2)降雨相關(guān)分析計(jì)算綜合分析流域及鄰近流域雨量觀測(cè)成果,分別與威溪水文站的同期雨量分析計(jì)算,勒黃水文站與威溪水文站年降雨量相關(guān)系數(shù)r=0.985。長(zhǎng)灘坪水文站年降雨量相關(guān)系數(shù)為r=0.695;白毛坪雨量站年降雨相關(guān)系數(shù)為r=0.89。楊家團(tuán)站年降雨量相關(guān)系數(shù)為r=0.983,極木團(tuán)站站年降雨相關(guān)系數(shù)為r=0.956。從以上幾站降雨相關(guān)情況、流域地形、地貌及植被覆蓋,高程分布等方面綜合分析,威溪站與勒黃、報(bào)木坪雨量相關(guān)關(guān)系較好,尤其與勒黃站相關(guān)關(guān)系很好,因勒黃站與本工程居同一流域,地理位置相距較近,工程所在位置高程位于兩站之間,因此,采用威溪水文站實(shí)測(cè)降雨成果計(jì)算是合理的。綜上所述,把威溪水文站的徑流系列按面積比的一次方移用到某水電站作為設(shè)計(jì)徑流系列是合理的。2.4.2徑流計(jì)算(1)威溪水文站徑流計(jì)算:根據(jù)威溪水文站多年實(shí)測(cè)徑流資料分析,該站一般在每年4月份起汛,4~6月的徑流量占全年徑流量的40%,因此,取每年4月至次年3月作為水文年的起迄時(shí)間,統(tǒng)計(jì)1959年~1990年各水文年徑流系列,將年平均流量按從大到小的順序排隊(duì),并按式P=m/(n+1)計(jì)算每一個(gè)年徑流量的經(jīng)驗(yàn)頻率,并在頻率格紙起點(diǎn)繪年平均流量與相應(yīng)頻率的點(diǎn)據(jù),用矩法計(jì)算其統(tǒng)計(jì)參數(shù)初值。P——Ⅲ型曲線,用圖解適線法進(jìn)行適線,確定統(tǒng)計(jì)參數(shù) Q、Cv、Cs/Cv的值。據(jù)此,可查Kp值表,按公式Qp=Kp·Q計(jì)算出各種設(shè)計(jì)頻率的年徑流量。威溪水文站水文年年平均流量頻率計(jì)算成果詳見表2-5、2-6.威溪站水文年年平均流量頻率曲線選配成果表。表2-5Q=3.12Cv=0.22Cs=2.5P(%)0.51.02.05.010205075909599Kp1.701.621.511.391.291.180.980.340.740.680.58Qp5.305.054.714.344.023.683.062.622.312.121.81威溪站水文年年平均流量頻率計(jì)算成果表表2-6序號(hào)流量(m3/s)年份頻率(%)序號(hào)流量(m3/s)年份頻率(%)15.2219618.0212.80197963.624.6519626.1222.76198966.734.0219689.1232.69198069.743.99197312.1242.65197872.753.73197015.2252.63197775.863.60198218.2262.57196678.873.49196721.2272.49198881.883.46197524.2282.46198384.893.38196427.3292.30198587.9103.38196530.3302.28196390.9113.37198133.3312.26197493.9123.37196036.4322.21197197.6133.23195939.4平均3.12143.09198742.4153.05197645.5163.02198448.5172.93196951.5182.93199054.5192.90197257.6202.83198660.6(2)設(shè)計(jì)代表年選擇及設(shè)計(jì)年徑流年內(nèi)分配計(jì)算:某電站水能計(jì)算按豐水、平水、枯水三個(gè)代表年進(jìn)行。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《小型水力發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ71-34)要求。某電站設(shè)計(jì)保證率取90%較合理。又據(jù)《城步縣農(nóng)村水電中級(jí)電氣化規(guī)劃》中提出,城步縣力爭(zhēng)在2010年達(dá)到中級(jí)農(nóng)村電氣化標(biāo)準(zhǔn),其供電保證率為90%。因此,本次設(shè)計(jì)豐水、平水、枯水三個(gè)代表年的頻率分別取10%、50%、90%。由表2-5查得各種頻率相應(yīng)的設(shè)計(jì)年徑流量見下表:表2-7威溪站設(shè)計(jì)代表年年平均流量計(jì)算成果表P(%)105090設(shè)計(jì)年徑流量(m3/s)4.023.062.31由上表知三個(gè)設(shè)計(jì)代表年的年平均流量為1/3(4.02+3.06+2.31)=3.13m3/s,同多年平均流量相近,因此,計(jì)算成果不作調(diào)整,根據(jù)年徑流量相近的原則,綜合考慮枯水期徑流量,選出豐水、平水、枯水三個(gè)代表年如下:P=10%的豐水代表年:1968年4月~1969年3月P=50%的平水代表年:1976年4月~1977年3月P=90%的枯水代表年:1974年4月~1975年3月以年徑流量控制按同倍比法求得各設(shè)計(jì)代表年縮放比,再以縮放比乘以相應(yīng)代表年的逐月徑流量,即得各設(shè)計(jì)代表年的年內(nèi)分配,其計(jì)算成果詳見表2-8。采用水文比擬法移用威溪水文站徑流資料,徑流相關(guān)計(jì)算式為:Q設(shè)=Q威·Q威/F威==1.1358Q威式中:Q設(shè).F威~分別為設(shè)計(jì)站、威溪站徑流量。F設(shè).F肆~分別為設(shè)計(jì)站、威溪站控制集雨面積。根據(jù)設(shè)計(jì)站控制集雨面積,按上式即可分別求出設(shè)計(jì)站各設(shè)計(jì)代表年的徑流量及其年內(nèi)分配。見表2-8。三、流量歷時(shí)曲線的推求:為了計(jì)算電站逕流式方案的發(fā)電效益,需計(jì)算和繪制日平均流量歷時(shí)曲線,為簡(jiǎn)便起見,選擇豐、平、枯三個(gè)代表年的逐日流量表,通過流量分級(jí),統(tǒng)計(jì)大于各級(jí)流量的累計(jì)天數(shù),并求出相對(duì)歷時(shí),即為三個(gè)代表年的綜合日平均流量保證率曲線。用相對(duì)歷時(shí)乘上一年的小時(shí)數(shù),即得出三個(gè)代表年的綜合日平均流量歷時(shí)曲線。其統(tǒng)計(jì)工作由計(jì)算機(jī)完成,成果詳見表2-9。威溪站與某電站壩址各設(shè)計(jì)代表年逐月平均流量表表2-8名稱月份代表年四五六七八九十十一十二一二三全年平均威溪站P=10%6.477.584.405.564.695.803.611.932.911.411.502.1548.224.02P=50%4.284.955.956.252.082.042.072.311.301.352.401.7536.733.06P=90%5.262.144.545.792.341.160.810.670.700.791.421.4727.092.26老寨電站P=10%7.358.615.06.325.336.594.102.193.311.601.702.4454.804.57P=50%4.865.626.767.102.362.322.352.621.481.532.731.9941.723.48P=90%6.112.485.276.722.721.350.940.780.810.921.651.7131.452.62威溪站流量歷時(shí)及保證率曲線計(jì)算表表2-9流量分級(jí)(m3/s)大于各級(jí)天數(shù)保證率(%)保證時(shí)間(小時(shí))流量分級(jí)(m3/s)大于各級(jí)天數(shù)保證率(%)保證時(shí)間(小時(shí))0.3109610037609.0454.113601.0106897.4353610383.473041.299490.7794511312.832481.487679.9700212262.372081.676069.3607413151.371201.866160.3528314141.281122.057952.8462815100.91802.252347.741801680.73642.447743.538131960.55482.642133.433652050.46402.837434.129892440.36323.032629.726062520.18163.230027.423983010.0983.427925.522303.627425.021903.823621.518864.020518.716395.014112.911276.01099.958717.0857.766758.0666.02528

2.5洪水2.5.1洪水特性流域內(nèi)植被良好,地下水豐富,徑流系數(shù)大,河道徑流由降雨產(chǎn)生,洪水則由暴雨產(chǎn)生,平時(shí)流量不大,但一遇暴雨即會(huì)出現(xiàn)很大的洪峰,隨著降雨停止,洪水又會(huì)迅速退落,洪峰歷時(shí)很短,洪水陡漲陡落,具有明顯的山溪性河流特點(diǎn)。受降水量年內(nèi)分配的影響,流域內(nèi)較大的洪水多發(fā)生在每年的4~7月,尤以5~6月出現(xiàn)機(jī)會(huì)最多,一次洪水過程一般只有1~2天左右,單、復(fù)峰皆有,以單峰較多。2.5.2設(shè)計(jì)暴雨分析計(jì)算(1)暴雨資料某水電站流域附近雨量站分布有勒黃水文站,長(zhǎng)灘坪水文站,平等雨量站,馬堤雨量站,漁渡江水文站,威溪水文站,報(bào)木坪雨量站,白毛坪雨量站,楊家團(tuán)雨量站等,以上各站除勒黃、威溪水文站在測(cè)外,其他各站都已停測(cè)。因本流域無(wú)雨量實(shí)測(cè)資料,從安全和合理的角度考慮,宜采用《湖南省暴雨洪水查算手冊(cè)》的有關(guān)雨量頻率資料進(jìn)行計(jì)算。(2)暴雨分析依據(jù)流域及附近測(cè)站和《手冊(cè)》分析來(lái)看,長(zhǎng)灘坪水文站有實(shí)測(cè)一日最大降雨量304.6mm,其余各站日最大暴雨皆在200mm以下。對(duì)降雨資料進(jìn)行分析,長(zhǎng)灘坪水文站在整個(gè)系列中1999年最大一日降雨量為304.6mm,因系列較短,無(wú)法確定重現(xiàn)期,故仍按常值處理。2.5.3洪水計(jì)算(1)基本資料集雨面積:按五萬(wàn)分之一的地形圖求得:河床坡降:均由1/500實(shí)例地形圖求得:洪水標(biāo)準(zhǔn):按照《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(B50201-94)和《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2000)確定本工程的洪水標(biāo)準(zhǔn)。本工程屬于Ⅳ等工程。水庫(kù)大壩和廠房均按4級(jí)建筑物設(shè)計(jì),洪水標(biāo)準(zhǔn)按50年一遇設(shè)計(jì),水庫(kù)大壩(漿砌石)按200年一遇洪水校核,電站廠房按100年一遇洪水校核。(2)洪水計(jì)算洪水計(jì)算采用《湖南省暴雨洪水查算手冊(cè)》中的徑流分配系數(shù)法和推理公式法進(jìn)行計(jì)算。洪水計(jì)算分兩部分:壩址和廠房。壩址:F=102km2L=18.3kmJ=50‰其計(jì)算成果見壩址暴雨洪水查算表2-10,壩址洪峰流量:設(shè)計(jì)QP=2%=588.3m3/s校核QP=0.5%=749.5m3/s廠房:F=174km2其中:壩址至廠址區(qū)間72km2L=30.0km其中:壩址至廠房區(qū)間河段長(zhǎng)11.7kmJ=36.1‰其中:壩址至廠房區(qū)間河段J=14.4‰壩址至廠房區(qū)間洪水計(jì)算見廠房暴雨洪水查算表2-11。廠房洪峰流量由引水壩下泄流量與壩址至廠房區(qū)間洪水流量疊加求得。古樹塘水庫(kù)壩址設(shè)計(jì)洪水過程線成果見表2-12。

表2-10壩址暴雨洪水要素查算表查算頻率P%12510200.5%H點(diǎn)24查圖三CV查圖四Kp查表二H點(diǎn)24=H點(diǎn)24×KPaH面24=H點(diǎn)24P×aN2查圖二十四~三十九N3查圖二十四~三十九H1=H面24P×24n3-1×6n2-n3H3=H面24P×H6=H面24P×24n3-1×61-n3H12=H面24P×24n3-1×121-n3Io查圖四十R總=H面24P-Ioψ查表一十一R上=R總×ψL干流長(zhǎng)度F流域面積J干流坡降(‰)θ=L(F1/4×J1/3)Mθ/mτ查圖四十二Sp=H面24×24n3-1×6n2-n3Qm地=0.278×ψSp/τn×FΣqi=R上×F/(3.6Δτ)Qm/ΣqiQm地下ΔQm地下QpWmp=R總×F×1000表2-11廠房暴雨洪水要素查算表(區(qū)間表)查算頻率P%123.3351020H點(diǎn)24查圖三100100100100100100CV查圖四0.450.450.450.450.450.45Kp查表二2.522.252.051.881.61.31H點(diǎn)24=H點(diǎn)24×KP252225205.00188.00160.00131.00A0.9370.9370.9370.9370.9370.937H面24=H點(diǎn)24P×a236.12210.80192.08176.16149.92122.75N2查圖二十四~三十九0.6250.6300.6340.6370.6420.653N3查圖二十四~三十九0.7950.8150.8200.8350.8450.875H1=H面24P×24n3-1×6n2-n390.6884.0577.6973.1263.5655.42H3=H面24P×24n3-1×6n2-n3×31-n2136.64126.20116.16108.9594.2181.13H6=H面24P×24n3-1×61-n3177.12163.09149.71140.14120.91103.19H12=H面24P×24n3-1×121-n3204.60185.41169.55157.13134.65112.51Io查圖四十252525252525R總=H面24P-Io211.12185.80167.08151.16124.9297.75ψ查表一十一0.700.70.690.680.670.66R上=R總×ψ147.78130.05115.28102.7983.7064.52L干流長(zhǎng)度11.7011.7011.7011.7011.70`11.70F流域面積727272727272J干流坡降(‰)14.4014.4014.4014.4014.4014.40θ=L(F1/4×J1/3)16.4916.4916.4916.4916.4916.49M0.570.570.570.570.570.57θ/m28.9228.9228.9228.9228.9228.92τ查圖四十二5.25.45.605.806.206.50Sp=H面24×24n3-1×6n2-n390.6884.0577.6973.1291.6082.48Qm地=0.278×ψSp/τn×F453.40407.0359.94324.80270.30211.80Σqi=R上×F/(3.6Δτ)2955.602601.102305.62055.801674.01290.4Qm/Σqi0.15340.15650.15610.15800.16150.1641Qm地下42.2237.1734.5332.2527.4822.151.411.241.151.080.920.74Qp457.6410.70363.40328.0273.0214.0Wmp=R總×F×10001520.061337.761202.981088.35899.42703.80表2-12古樹塘壩址設(shè)計(jì)洪水過程線成果表Δt(小時(shí))Qm/ΣqiP=2%P=0.5%000010.01141.3654.1020.02386.49113.1330.09338.44442.6840.155582.7741.2050.113424.92555.8160.095357.24467.2770.077289.55378.7480.063236.90309.8890.052195.54255.77100.044165.46216.42110.038142.09186.91120.033124.09162.31130.029109.05142.64140.02594.01122.97150.02282.73108.21160.01971.4593.46170.01763.9383.62180.01556.4073.78190.01348.8863.94200.01141.3654.10210.01037.6049.19220.00933.8444.27230.00830.0839.35240.00726.3234.43250.00622.5629.51260.00518.8024.59270.00415.0419.67280.00311.2814.76290.0027.529.84300.0013.764.92310002.6泥沙某水電站上游流域植被覆蓋率在85%以上,水土流失少,河流屬少沙河流。威溪站、漁渡江及勒黃站皆沒有泥沙觀測(cè)項(xiàng)目,現(xiàn)采用該縣白云電站設(shè)計(jì)所用泥沙數(shù)據(jù)作為參證計(jì)算(白云電站系巫水上游多年調(diào)節(jié)水庫(kù),總庫(kù)容3.6億m3,裝機(jī)3×1.8萬(wàn)kw)。由白云電站歷年逐月平均懸移輸砂率表查得多年平均輸砂量為1.30kg/秒,輸砂模數(shù)為0.00233kg/秒/km2。推移 質(zhì)按系數(shù)法進(jìn)行估算,參考《農(nóng)村水電站》經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)取推移質(zhì)與懸移質(zhì)的比值為0.2,泥沙容重為1.3T/m3。水庫(kù)淤積年限,參考有關(guān)資料,小型水庫(kù)取10~50年,本水庫(kù)取50年,經(jīng)計(jì)算壩址來(lái)沙量見表2-13。表2-13水庫(kù)來(lái)沙量計(jì)算表使用年限年103050懸移質(zhì)輸沙量萬(wàn)立米5.7817.3428.90推移質(zhì)輸沙量萬(wàn)立米1.163.475.78合計(jì)萬(wàn)立米6.9420.8134.682.7水位流量關(guān)系根據(jù)實(shí)測(cè)河道斷面與河段平均坡降按曼寧公式:Q=WC√R

i,C=1/nR1/6,n取0.038~0.042計(jì)算壩址與廠房處水位流量關(guān)系見表2-14及2-15。壩址水位流量關(guān)系成果表2-14水位(m)560561562563564565566567568569流量(m3/s)016741732723805376948931114廠房水位流量關(guān)系成果表2-15水位(m)391.5392392.5393394395396397流量(m3/s)014.452.90106.10266.70490.80767.501097.20廠房處歷史洪水經(jīng)調(diào)查,近期以1936年為最大,洪水位約397m高程,與本次計(jì)算的100年一遇洪水位接近,一般洪水位395m高程,相當(dāng)于本次計(jì)算的五年一遇洪水位,據(jù)此分析廠房下游水位流量關(guān)系計(jì)算成果可靠,與調(diào)查的歷史洪水資料基本吻合。為了滿足下階段設(shè)計(jì)要求,應(yīng)盡快在壩址下游設(shè)立水文站,并配備專業(yè)人員按照水文測(cè)驗(yàn)規(guī)范有關(guān)規(guī)定進(jìn)行觀測(cè),以校正計(jì)算的壩址水位——流量關(guān)系曲線。3.工程地質(zhì)3.1勘測(cè)工作概況某水電站工程位于城步縣苗族自治縣汀坪鄉(xiāng)高橋村,座落在珠江流域四級(jí)支流河段上,該工程由大壩、輸水隧洞、壓力管道、廠房所組成的系統(tǒng)工程。本次可研主要勘察任務(wù)為:(1)了解區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造情況,對(duì)工程地區(qū)的區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià)。(2)進(jìn)行庫(kù)區(qū)地質(zhì)調(diào)查,論證水庫(kù)的建庫(kù)條件,對(duì)影響方案選擇的工程地質(zhì)問題及環(huán)境地質(zhì)問題作出評(píng)價(jià)。(3)調(diào)查壩址區(qū)和其它建筑物區(qū)的工程地質(zhì)條件,對(duì)擬選的上、下壩線進(jìn)行比較,并做出評(píng)價(jià),對(duì)其它建筑物區(qū)的工程地質(zhì)問題做出評(píng)價(jià)。(4)進(jìn)行天然建筑材料初步調(diào)查。本次地質(zhì)勘察工作,主要為地表地質(zhì)測(cè)繪與壩址地質(zhì)鉆探,主要完成的工作量見表1。3.2區(qū)域及水庫(kù)地質(zhì)3.2.1基本地質(zhì)條件3.2.1.1地形地貌區(qū)域內(nèi)地貌類型屬中低山峰脊峽谷,地貌形態(tài)特征受巖性、構(gòu)造控制。 區(qū)內(nèi)主要為連綿群山,層嶂疊嶺,山峰陡峻,山頂多呈小峰。河流多為峽谷,蜿蜒彎曲。河谷狹窄,兩岸山坡較陡,一般坡角在30°~50°,局部地段形成懸崖峭壁,地勢(shì)險(xiǎn)要。區(qū)內(nèi)最高海拔(棉花坳?yáng)|面山峰)高程1051m,最低海拔(某電站廠房河床)高程392m,相對(duì)高差250~650之間。

某水電站地質(zhì)勘察工作量表表1序號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)量精度1區(qū)域地質(zhì)測(cè)繪Km210.51:100002水庫(kù)地質(zhì)測(cè)繪Km22.11:20003壩址地質(zhì)測(cè)繪Km20.21:5004隧洞地質(zhì)測(cè)繪Km231:50005廠房地質(zhì)測(cè)繪Km20.11:5006鉆孔勘探米/孔526.45/87壓水試驗(yàn)段1038巖石室內(nèi)力學(xué)測(cè)試組39水質(zhì)分析組210建材料場(chǎng)調(diào)查組日43.2.1.2地層巖性區(qū)域內(nèi)出露地層主要為一套下古生界寒武系中組的較古老巖系?,F(xiàn)分述如下:①寒武系中統(tǒng)(∈2)薄至厚層灰黑色鈣質(zhì)粉砂巖,厚度630~1100m,大面積分布于整個(gè)工程區(qū)范圍。②第四系(Q4)工程區(qū)內(nèi)第四系松散地層分布稀薄,基巖大部分出露地表。山坡坡殘積層(Q4del)較薄,為含礫粉質(zhì)粘土,一般厚度在1~2m。大面積分布于壩址上游左岸地帶。河谷中由于河床坡降較大,河床中大部分基巖裸露,河流沖積堆積物(Q4al)厚度較小,一般為1.5~2m,砂礫石較少,常見為塊石滾石。3.2.1.3地質(zhì)構(gòu)造該區(qū)所處大地構(gòu)造部位屬新華夏系構(gòu)造體系第三隆起帶的南端,主要構(gòu)造呈北北東向展布。工程區(qū)于苗兒界~芹菜坪大背斜的東翼,為單斜構(gòu)造,巖層傾向北西。工程區(qū)未發(fā)現(xiàn)有大的斷層通過,區(qū)域性大斷裂蘭容~高梅壓扭性斷裂于庫(kù)區(qū)西部外圍經(jīng)過,呈北北東向展布,為深大斷裂,破碎帶較寬,延伸深且遠(yuǎn),但離工程區(qū)較遠(yuǎn),對(duì)工程無(wú)甚影響。3.2.1.4地震本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征,表現(xiàn)為大面積間歇性上升運(yùn)動(dòng),未發(fā)現(xiàn)明顯的近期活動(dòng)斷裂構(gòu)造。對(duì)歷史及新近地震統(tǒng)計(jì),該區(qū)歷史上無(wú)破壞性地震記載,也不存在發(fā)生破壞性地震的歷史背景。雖然小地震較頻繁,但震級(jí)較小,一般為2~3.5級(jí),只發(fā)生過一次V級(jí)地震。根據(jù)GB18306——2001版1:400萬(wàn)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》和《中國(guó)地震動(dòng)反映譜特征周期區(qū)劃圖》,該區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g,地震動(dòng)反映譜特征周期為0.35s,對(duì)應(yīng)的地震基本烈度為Ⅵ度區(qū)。3.2.1.5物理地質(zhì)現(xiàn)象庫(kù)區(qū)河床兩側(cè)多為基巖出露,巖石堅(jiān)硬、致密,抗沖刷能力強(qiáng)。殘坡積堆積物,結(jié)構(gòu)松散,抗沖刷能力較差,受流水的沖蝕,局部存在小規(guī)模的塌岸不良地質(zhì)現(xiàn)象。3.2.1.6水文地質(zhì)條件根據(jù)地下水埋藏條件及含水層類型情況,將地下水分為孔隙水、基巖裂隙水兩大類型。①孔隙水:為河流沖積物及殘坡積層分布區(qū)的地下水,賦存于松散巖土孔隙中,受大氣降水和地表水的補(bǔ)給,以當(dāng)?shù)叵獪匣蚝恿鳛樽畹团判箙^(qū)、往往呈分散狀溢出。主要分布河床兩岸殘坡積堆積層中。②基巖裂隙水:以潛水為主,賦存于灰黑色鈣質(zhì)粉砂巖的構(gòu)造裂隙和風(fēng)化裂隙中。地下水水量隨深度增加而減弱,一般水量較小,常在坡麓地帶溢出地表形成泉水,分布于整個(gè)庫(kù)區(qū)。3.2.2水庫(kù)工程地質(zhì)問題評(píng)價(jià)3.2.2.1水庫(kù)滲漏問題組成庫(kù)盆地層巖性主要為相對(duì)隔水的鈣質(zhì)粉砂巖,庫(kù)岸山勢(shì)較高,山體雄厚,兩岸分水嶺寬厚,沿水系的山埡口高程遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過庫(kù)水位,地下水分水嶺遠(yuǎn)高于水庫(kù)蓄水位,地下水補(bǔ)給河水,水庫(kù)蓄水后地下水仍然補(bǔ)給河水。3.2.2.2庫(kù)區(qū)穩(wěn)定問題庫(kù)岸巖石較為堅(jiān)硬,河流走向大部分橫切巖層走向,為橫向河谷,有利于庫(kù)岸穩(wěn)定。地表地質(zhì)調(diào)查河谷兩岸未發(fā)現(xiàn)有較大的滑坡體。但是,由于岸坡較陡,多為峽谷,在重力作用下,庫(kù)岸存在松動(dòng)崩落問題,可規(guī)模較小,對(duì)水庫(kù)沒有多大的影響。3.2.2.3水庫(kù)淤積問題庫(kù)區(qū)植被覆蓋較好,坡面水土流失較小,但是庫(kù)區(qū)上游兩岸沖溝發(fā)育,在山洪爆發(fā)時(shí),受洪水的沖刷亦會(huì)攜帶大量砂石注入庫(kù)區(qū)內(nèi)。因此,水庫(kù)存在一定的淤積問題。3.2.2.4水庫(kù)浸沒問題水庫(kù)區(qū)屬“V”型峽谷庫(kù)盆,正常蓄水位為620m,庫(kù)首水深60m左右,兩岸多為陡峻山坡,在庫(kù)兩岸農(nóng)田存在浸沒問題。3.2.2.5區(qū)域構(gòu)造場(chǎng)地穩(wěn)定性從庫(kù)區(qū)地質(zhì)條件分析,構(gòu)造庫(kù)盆巖性主要為鈣質(zhì)粉砂巖,上層基巖與下伏基巖呈整合接觸,不具備積累較高的地應(yīng)力的條件,局部地段基巖呈不整合接觸,但未發(fā)現(xiàn)突變的拐點(diǎn)。因此,不具備孕育強(qiáng)烈水庫(kù)地震的應(yīng)力應(yīng)變條件。從水文地質(zhì)條件分析,庫(kù)區(qū)巖石為不透水的,表層風(fēng)化裂隙發(fā)育,屬較嚴(yán)重的透水帶,但深部透水性較弱,故庫(kù)水一般不可能向深部滲漏,而在巖體內(nèi)形成較大的孔隙水壓力??傊捎谠撾娬敬髩涡藿ê?,水庫(kù)蓄水應(yīng)力不大,不會(huì)產(chǎn)生水庫(kù)蓄水誘發(fā)地震。3.3壩址區(qū)工程地質(zhì)條件3.3.1壩址工程地質(zhì)概況壩址位于古樹塘下游200m范圍內(nèi)的珠江流域四級(jí)支流長(zhǎng)灘溪河段上,本階段選上、下兩個(gè)壩線進(jìn)行比較,上、下壩線相距70m左右。3.3.1.1地形地貌壩址河流走向由東南往北西,河床海拔高程559~562m,河床平均坡降約4%,枯水期(水位562m)河面寬約12m,水深一般1.0~1.5m,局部深槽可達(dá)3~4m。地形稍開闊平坦。3.3.1.2地層巖性壩址區(qū)出露地層主要為:寒武系中統(tǒng)(∈2)灰黑色質(zhì)粉砂巖,分布整個(gè)工程區(qū);第四系殘坡積堆積(Q4edl)黃褐色含礫粉質(zhì)粘土,主要分布于壩址上游左岸山坡地段;第四系全新統(tǒng)沖積堆積物(Q4al)為砂礫卵石,主要分布在河床。3.3.1.3地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造:未見有斷層構(gòu)造通過壩址區(qū),為單斜構(gòu)造巖層,巖層產(chǎn)狀:傾向290°~295°間,傾角65°~66°間,傾向下游偏

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