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水利水電樞紐工程可行性研究報(bào)告(一) 第一節(jié)工程概況 **縣**水利水電樞紐工程位于**縣七里坪鄉(xiāng)**村,包括**水庫(kù)、一、二級(jí)電站等。水庫(kù)是以發(fā)電、防洪為主,兼顧灌溉、城市供水、旅游及水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的水利水電樞紐工程。水庫(kù)總庫(kù)容為2290萬(wàn)m3,興利庫(kù)容780萬(wàn)m3,最大壩高48米,壩長(zhǎng)232m,其中溢流壩長(zhǎng)82米,非溢流壩長(zhǎng)150米。根據(jù)規(guī)劃要求,**一級(jí)電站是壩后式電站,一級(jí)電站設(shè)計(jì)水頭為24.6m,設(shè)計(jì)流量為7.0m3/s,裝機(jī)容量2×400+500=1300KW;二級(jí)電站屬于引水式電站,是利用一級(jí)電站尾水,利用約2公里的環(huán)山渠道及穿山隧洞,將水引入二級(jí)電站前池,設(shè)計(jì)水頭為38m,設(shè)計(jì)流量為6.94m3/s,裝機(jī)容量2×630+800=2060KW。第二節(jié)工程建設(shè)的必要性一、提高防洪標(biāo)準(zhǔn),減少下游洪災(zāi)損失**河干流**水利水電樞紐以下防洪標(biāo)準(zhǔn)較低,主河道防洪標(biāo)準(zhǔn)不足五年一遇。據(jù)歷史資料記載,每年均有不同程度的洪災(zāi)損失。**縣城是**河上游的第一座城市,縣城發(fā)生洪災(zāi)損失的頻率較高。隨著縣城規(guī)模的擴(kuò)大,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,相同標(biāo)準(zhǔn)的洪水,其產(chǎn)生的洪災(zāi)損失將越來(lái)越大。**河發(fā)生洪澇災(zāi)害的主要原因是七里坪以上河道坡降陡,洪峰匯流時(shí)間短,洪峰流量大,洪量集中。為了有效地減少洪災(zāi)損失,必須在**河上游河道興建攔蓄工程,削減洪峰,綜合分析,在**河上游七里坪鄉(xiāng)**村建設(shè)防洪水庫(kù)是最合適的位置。二、水能資源合理開(kāi)發(fā)的基本要求**河規(guī)劃及已建的梯級(jí)電站是**水庫(kù)電站、**二級(jí)電站、**三級(jí)電站、青山水庫(kù)電站、將軍嶺電站、斬龍崗電站及燕山邊電站等,規(guī)劃總裝機(jī)容量為18600KW。由于天然徑流分配不均,又無(wú)龍頭電站進(jìn)行調(diào)節(jié),下游已成電站裝機(jī)容量雖然很小,但其年發(fā)電量仍達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)方案比較,建設(shè)**水利水電樞紐工程可提高下級(jí)電站的枯水期流量,對(duì)**河電能合理開(kāi)發(fā)起著舉足輕重的作用。三、可提高下游灌區(qū)的灌溉保證率老龍?zhí)豆鄥^(qū)是**河上游的引河自流灌區(qū),渠首位于七里坪鄉(xiāng),設(shè)計(jì)灌溉面積8萬(wàn)畝,由于工程水資源的平衡分析與現(xiàn)狀出入較大,原設(shè)計(jì)灌溉保證率為75%,實(shí)際灌溉保證率低于30%,保灌面積不足2萬(wàn)畝,水利工程未發(fā)揮應(yīng)有的作用。**水庫(kù)建成以后,可對(duì)天然徑流進(jìn)行重新分配、調(diào)節(jié),結(jié)合發(fā)電,增加老龍?zhí)豆鄥^(qū)灌溉面積及灌溉保證率。經(jīng)調(diào)節(jié)計(jì)算,現(xiàn)有設(shè)計(jì)灌溉面積8萬(wàn)畝時(shí)灌溉保證率可達(dá)75%。四、促進(jìn)旅游事業(yè)的發(fā)展**河上游處于**風(fēng)景區(qū),水庫(kù)庫(kù)區(qū)是**風(fēng)景區(qū)的黃金通道,通過(guò)水道并進(jìn)行改線(xiàn),可使通往寶天曼的路程減少30公里。**風(fēng)景區(qū)內(nèi)又形成了較大面積的水面,水庫(kù)對(duì)**風(fēng)景區(qū)起到錦上添花的作用,可增加生態(tài)旅游事業(yè)的發(fā)展。水庫(kù)壩址區(qū)下游是天心洞旅游景點(diǎn),**水庫(kù)承上啟下,是內(nèi)鄉(xiāng)北部生態(tài)旅游的最佳線(xiàn)路,**水庫(kù)的建設(shè),將會(huì)有效地促進(jìn)當(dāng)?shù)芈糜问聵I(yè)的發(fā)展。五、發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖水庫(kù)建成以后,死庫(kù)容為400萬(wàn)m3,死水位以下水面面積為40萬(wàn)m2,年水產(chǎn)品量可達(dá)4.5萬(wàn)公斤,可促進(jìn)水產(chǎn)業(yè)發(fā)展。六、提高城市用水保證率,保障沿河兩岸人畜生活用水及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水**縣城及沿途七里坪鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要依靠**河水向城市供水,一般是采用抽取**河地下水,由于近年來(lái)河道經(jīng)常斷流,枯水季節(jié)城市用水困難。為了保證縣城正常供水,必須在**河上游建攔蓄水庫(kù),以攔蓄天然徑流,調(diào)節(jié)**河流量,使河道兩岸賴(lài)以生存的2萬(wàn)多群眾不再為找水奔波,人畜生活用水得到保障,沿河群眾可以安居樂(lè)業(yè),大大促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。七、可有利于保護(hù)野生動(dòng)物資源**河上有大量的野生水產(chǎn)動(dòng)物資源,水庫(kù)建成以后,壩址以上水庫(kù)區(qū)長(zhǎng)期形成較大面積的水面,水庫(kù)以下河道常年不會(huì)斷流,大鯢等野生動(dòng)物的生存環(huán)境得到有效改善,從而有效地保護(hù)了野生動(dòng)物資源。八、有利于環(huán)境保護(hù)及水土保持工程建設(shè)后,可以大量向農(nóng)村供應(yīng)電量,解決農(nóng)村燃料和農(nóng)村能源,實(shí)現(xiàn)農(nóng)村“以電代柴”、“以電代油”,減小森林砍伐量,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,有效地進(jìn)行水土保持,減少水土流失,切實(shí)提高人民群眾的物質(zhì)生活水平??傊ㄔO(shè)**水電站,可以解決農(nóng)民的燒柴和農(nóng)村能源問(wèn)題,有利于促進(jìn)農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,有利于促進(jìn)退耕還林、封山綠化、植樹(shù)造林和改善生態(tài)環(huán)境,有利于人口、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,有利于水資源和水能資源的可持續(xù)利用,促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。第三節(jié)水文氣象**縣地處北亞熱帶北部邊緣,屬于北亞熱帶季風(fēng)型大陸性氣候,全縣多年平均氣溫15℃,極端最低氣溫-20.3℃,極端最高氣溫41.1℃。庫(kù)區(qū)內(nèi)多年平均降雨量為909.6毫米,最大年降雨量1629.2毫米,最小年降雨量546.6毫米;降雨在年內(nèi)分配也不均勻,降雨主要集中在6~9月,約占全年降雨量的69%;全年日照時(shí)數(shù)為2027小時(shí),無(wú)霜期224天,年均大于或等于10℃的活動(dòng)積溫為5520℃。第四節(jié)設(shè)計(jì)洪水因流域內(nèi)無(wú)實(shí)測(cè)洪水資料,可根據(jù)《河南省中小流域設(shè)計(jì)暴雨洪水圖集》(1984年,以下簡(jiǎn)稱(chēng)《暴雨圖集》)中的有關(guān)規(guī)定由設(shè)計(jì)暴雨間接推求,采用淮上法綜合單位線(xiàn)計(jì)算洪峰流量和洪水過(guò)程線(xiàn)。表1-1**縣**水利水電樞紐壩址設(shè)計(jì)洪峰流量及洪量頻率時(shí)間(h)20%10%5%2%1%0.2%0.1%Qmax(m3/s)1669208028854479536175428368W(104m3)299339754982700080501075811761該區(qū)域內(nèi)年侵蝕模數(shù)為200~500噸/平方公里·年,由于庫(kù)區(qū)內(nèi)植被良好,且隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)及水土保持工作重視程度的增加,庫(kù)區(qū)內(nèi)植被覆蓋率將還要提高,確定選用年侵蝕模數(shù)為200噸/平方公里·年。第五節(jié)工程地質(zhì)XX市水利建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)院地勘隊(duì)于2001年11月8日—12月28日承擔(dān)了**水利水電樞紐可行性研究階段的地質(zhì)勘察任務(wù)。其工作主要是:1、對(duì)庫(kù)區(qū)進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪,了解水庫(kù)區(qū)的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、物理地質(zhì)現(xiàn)象,特別是水庫(kù)區(qū)發(fā)生滲漏的可能性;2、對(duì)壩址區(qū)進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪,了解地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖石的風(fēng)化程度,對(duì)壩址進(jìn)行地質(zhì)評(píng)價(jià);3、了解壩基巖石的水理性及滲透性;4、調(diào)查天然建筑材料并進(jìn)行評(píng)價(jià)。其工作內(nèi)容如下:一、區(qū)域地質(zhì)概況**水利水電樞紐工程在中國(guó)大地構(gòu)造單元上屬于秦嶺地軸、伏?!髣e弧形構(gòu)造帶的西端、四棵樹(shù)復(fù)背斜的南翼,整個(gè)區(qū)域?yàn)槠鸱黄降闹械蜕絽^(qū)。本區(qū)域主要構(gòu)造為朱陽(yáng)關(guān)—板廠斷裂、夏館—柳泉鋪張性斷裂等,構(gòu)造主干線(xiàn)由一系列的NWW向褶皺、斷裂組成,并伴有NW、NE向的次一級(jí)斷裂及節(jié)理等。二、水庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)(一)、地形地貌及物理地質(zhì)現(xiàn)象1、地形地貌水庫(kù)區(qū)處于伏牛山腹地中低山區(qū),山脈總體走向呈NW—SE,地勢(shì)西高東低,山體自然邊坡多在60度以上,海撥480—500m以上,相對(duì)高差150—200m,個(gè)別地段地勢(shì)險(xiǎn)峻。**水庫(kù)屬于長(zhǎng)江三級(jí)干流**河上游地段,呈蛇曲狀自西北向東南蜿蜒而下,河谷呈深切谷,形態(tài)多呈“U”型谷,河寬20—40m,深8—10m,彎多水急,河道比降較陡。2、地層巖性水庫(kù)區(qū)地層較單一,主要為中生代燕山期黑云母花崗巖,少量的下元古界震旦系陡嶺群云母石英片巖,第四系零星發(fā)育沖洪積、沖積、殘坡積地層,由老至新依次為下元古界陡嶺群云母石英片巖、中生代燕山期黑云母花崗片巖、石英巖脈、長(zhǎng)石巖脈、第四系中更新統(tǒng)粘土、第四系殘坡積層碎石土、第四系全新統(tǒng)砂卵石。3、地質(zhì)構(gòu)造庫(kù)區(qū)構(gòu)造線(xiàn)方向與區(qū)域構(gòu)造線(xiàn)方向基本一致,主要為NE—SW和NE—SE向,明顯的構(gòu)造形跡是NW—SE向的壓性、壓扭性結(jié)構(gòu)面以及NE—SW向的張性結(jié)構(gòu)面。庫(kù)區(qū)共發(fā)現(xiàn)有16條斷層,長(zhǎng)度一般為10—30m,寬度不超過(guò)2m,深度不超過(guò)5米,均為小斷裂;庫(kù)區(qū)節(jié)理裂隙發(fā)育,主要有三組,第一組呈張開(kāi)狀,最為發(fā)育,第二、三組呈閉合狀。(二)、庫(kù)區(qū)水文地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)庫(kù)區(qū)地下水主要為基巖裂隙水和松散巖類(lèi)孔隙潛水,松散巖類(lèi)孔隙潛水主要為埋藏在河床、漫灘及沖溝內(nèi)覆蓋層中的潛水,受基巖裂隙水和大氣降水補(bǔ)給,由于河床下切較深,故潛水可補(bǔ)給河水。(三)、水庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)水庫(kù)區(qū)主要由黑云母花崗巖組成,巖石風(fēng)化較輕,完整性較好,含水性和透水性較差。庫(kù)區(qū)岸坡穩(wěn)定、淤積量小,庫(kù)區(qū)無(wú)滲漏現(xiàn)象,庫(kù)區(qū)地質(zhì)條件較好。三、壩址區(qū)工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)(一)、壩址區(qū)工程地質(zhì)條件1、地形、地貌水庫(kù)壩址區(qū)為中低山區(qū),壩軸線(xiàn)處于河道彎道處,無(wú)階地發(fā)育,右岸為侵蝕巖,左岸為堆積岸,河床偏于右岸,河床寬度60m。該段兩岸山體不對(duì)稱(chēng),左岸山體呈渾園型狀,自然坡度40°—45°;右岸山體均呈陡峭狀,坡度60°—70°,個(gè)別地段地勢(shì)險(xiǎn)峻,呈懸崖峭壁,山間植被發(fā)育良好。2、地層、巖性壩址區(qū)地層巖性單一,主要為燕山期黑云母花崗巖及第四系松散堆積物。黑云母花崗巖中分布有石英巖脈及正長(zhǎng)石巖脈;第四系松散物主要為全新統(tǒng)砂卵石,主要成份為礫石、卵石、漂石及塊石,結(jié)構(gòu)松散,強(qiáng)—極強(qiáng)透水,分選性差。左壩肩:山體較雄厚,巖性為中細(xì)粒黑云母花崗巖,巖石強(qiáng)風(fēng)化厚度1.5—2.0m,弱風(fēng)化厚度1.5—2.0m,微風(fēng)化厚度1.5米左右,其下為新鮮巖石;右壩肩:巖性為中細(xì)粒黑云母花崗巖,巖石表面微風(fēng)化厚度為2m左右,其下為新鮮巖石;河槽段:河床寬19m,河床基巖裸露寬度11m,覆蓋層為砂卵石,厚度僅0.3—1.2m,其下為中細(xì)粒黑云母花崗巖,巖石微風(fēng)化厚度1.9—2.1m,微風(fēng)化以下為新鮮巖石。巖石屬中等—微透水。3、地質(zhì)構(gòu)造壩段內(nèi)所發(fā)育的斷裂有3條,斷層不影響壩體穩(wěn)定,并不會(huì)產(chǎn)生壩基滲漏,不必進(jìn)行處理;壩段內(nèi)節(jié)理較發(fā)育,主要有三組,裂隙多數(shù)呈張開(kāi)狀,無(wú)充填,少數(shù)充填碎石,且延伸不遠(yuǎn)。4、壩址區(qū)水文地質(zhì)條件壩址區(qū)的地下水主要為孔隙潛水及基巖裂隙水。由于河流的下切,潛水可補(bǔ)給河水?;鶐r裂隙水受構(gòu)造及裂隙發(fā)育程度的控制,一般無(wú)承壓性,受大氣降水補(bǔ)給,向山體兩側(cè)排泄。四、引水渠線(xiàn)的工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)二級(jí)水電站的引水渠線(xiàn)擬沿左岸山體布置,從**電站壩址下游至引水隧洞處工程地質(zhì)條件依次為:0+000—0+350段山坡坡角30°—35°,巖石呈弱風(fēng)化狀,山坡相對(duì)較緩,渠道邊坡開(kāi)挖較穩(wěn)定;0+350—0+950段山體自然邊坡40°—45°,巖性為黑云母花崗巖,弱風(fēng)化,巖石裂隙較發(fā)育,該段發(fā)育有4條沖溝;0+950—洞口段山體多呈直立陡峭狀,巖石為黑云母花崗巖,弱—微風(fēng)化狀,巖體穩(wěn)定,整體性好。五、引水隧洞的工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)洞身段山體較雄厚,巖性為黑云母花崗巖,巖石為弱—微風(fēng)化。巖脈完整性較好,與圍巖接觸密切。巖性為黑云母花崗巖,巖石呈全—強(qiáng)風(fēng)化狀,巖石破碎,極不完整,出口處巖石風(fēng)化較重。六、二級(jí)電站站址及建筑物的工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)1、壓力前池:壓力前池處山體低緩,山坡坡度20°—25°,巖性為黑云母花崗巖元古界震旦系云母石英片巖,黑云母花崗巖及云母石英片巖均呈強(qiáng)風(fēng)化狀,巖石裂隙發(fā)育,完整性好。2、壓力管道:壓力管道處和壓力前池處的巖性相同,巖石呈強(qiáng)風(fēng)化狀,巖體完整性差。3、電站廠房:電站廠房約位于310m高程,山坡低緩,巖性為元古界云母石英片巖夾黑云母花崗巖侵入體,巖石呈強(qiáng)風(fēng)化狀,由沖溝及路旁一側(cè)可看到,巖石強(qiáng)風(fēng)化厚大于10m。七、天然建筑材料1、石料:壩段上下游為黑云母花崗巖,巖石風(fēng)化較輕,裂隙發(fā)育,巖塊質(zhì)堅(jiān)、個(gè)大、面齊,儲(chǔ)量豐富,為便于施工,運(yùn)距近,石料場(chǎng)選于壩址上游800—1000m的左岸及壩址下游1000m的右岸。2、砂料:砂料場(chǎng)地選于兩處:一是庫(kù)區(qū)內(nèi)3km的黃水河下游,二是距壩址10—15km的七里坪以南的**河處。八、結(jié)論與建議1、**水庫(kù)區(qū)域地層由中生代燕山期侵入巖組成,地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜,區(qū)域穩(wěn)定性較好。2、庫(kù)區(qū)地層為中生代燕山期黑云母花崗巖,僅在庫(kù)區(qū)末端出露元古界云母石英片巖。3、庫(kù)區(qū)山體大都雄厚,且分水嶺以外未深切谷,未發(fā)育較大斷裂及斷裂破碎帶,故不存在庫(kù)區(qū)滲漏。4、庫(kù)區(qū)徑流量不大,植被發(fā)育,淤積量小,庫(kù)岸穩(wěn)定。5、壩址區(qū)巖性為黑云母花崗巖,河床基巖裸露,左岸強(qiáng)風(fēng)化厚度僅1.5米,右壩肩及河槽段巖面即為可利用巖面,壩址巖性較好。6、巖石物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo):新鮮巖石天然容重為23—28KN/m3、微風(fēng)化及新鮮巖石承載力大于4000KPa、抗剪摩擦系數(shù)為:弱風(fēng)化0.6、微風(fēng)化0.65、新鮮巖石0.7。7、引水渠線(xiàn)0+950段以前巖石呈弱風(fēng)化狀,工程地質(zhì)條件較好,該段渠線(xiàn)適宜明挖,0+950以后山體陡峭,巖體直立,巖石呈弱—微風(fēng)化狀,該段適宜開(kāi)鑿隧洞,以便和老隧洞連接;引水隧洞巖石呈弱—微風(fēng)化狀,未出現(xiàn)坍塌、涌水等不良地質(zhì)現(xiàn)象。8、二級(jí)電站廠房及附屬設(shè)施所處位置山體較低,廠房巖性為云母石英片巖夾花崗巖侵入體,壓力管道及壓力前池位置為花崗巖夾云母石英片巖,壓力前池以上至隧洞出口為花崗巖,巖石全部呈全—強(qiáng)風(fēng)化,巖體不完整,裂隙發(fā)育,工程地質(zhì)條件較差。9、該區(qū)為Ⅵ度地震區(qū),截面抗震驗(yàn)算地震影響系數(shù)αmax=0.04。第六節(jié)工程規(guī)劃一、興利調(diào)節(jié)計(jì)算1、水庫(kù)死水位確定水庫(kù)死水位選擇應(yīng)考慮到以下因素:保證灌溉引水需要、水庫(kù)淤積要求、保證水電站水頭消落深度及其它方面的要求確定水庫(kù)死水位為353.3m,死庫(kù)容為400萬(wàn)m3。2、水庫(kù)調(diào)節(jié)性能的確定**縣**水利水電樞紐壩址處多年平均徑流量11416萬(wàn)m3,最大徑流量32230萬(wàn)m3,最小徑流量4289萬(wàn)m3,水庫(kù)調(diào)節(jié)形式采用年調(diào)節(jié)。3、設(shè)計(jì)保證率、設(shè)計(jì)代表年**水利水電樞紐工程屬于小(Ⅰ)類(lèi)電站,電站設(shè)計(jì)保證率采用80%,相應(yīng)設(shè)計(jì)豐水年保證率為20%,設(shè)計(jì)平水年保證率為50%。**水庫(kù)壩址下游17.9km設(shè)有后會(huì)水文站,其徑流系列資料完整連續(xù),采用水文比擬法確定壩址徑流量。根據(jù)壩址1956年6月—1992年5月共36年的流量系列,經(jīng)排頻計(jì)算,選擇1981—1982年為80%設(shè)計(jì)枯水年,1979—1980年為50%設(shè)計(jì)平水年,1971—1972年為20%設(shè)計(jì)豐水年。4、正常蓄水位的確定從水庫(kù)防洪、發(fā)電、灌溉、水庫(kù)淹沒(méi)和移民、壩址地質(zhì)地形、投資等因素確定興利水位為367米。興利庫(kù)容為1180萬(wàn)m3。5、保證出力、裝機(jī)容量計(jì)算**一級(jí)電站是壩后式電站,二級(jí)電站是利用一級(jí)電站的尾水發(fā)電的引水式電站,依據(jù)逐時(shí)段入庫(kù)流量,時(shí)段初水量,供水期等流量調(diào)節(jié)下泄,按此流量求出各月的平均出力,再以供水期各月出力的平均值,作為一級(jí)電站的保證出力Np,一、二級(jí)電站的保證出力分別為246KW及386KW。裝機(jī)容量的確定采用簡(jiǎn)化方法,即按出力倍比法進(jìn)行計(jì)算,一般倍比系數(shù)取為6,一、二級(jí)站裝機(jī)容量分別為2×800+500KW及3×800KW。6、年發(fā)電量E年及年利用小時(shí)數(shù)h年用3代表年法計(jì)算,根據(jù)豐、平、枯三個(gè)代表年分別進(jìn)行等流量調(diào)節(jié),按照初選的裝機(jī)容量求出3個(gè)代表年的發(fā)電量,然后加以平均,得到多年平均年發(fā)電量,一、二級(jí)站年發(fā)電量分別為499.69萬(wàn)KWh及740.25萬(wàn)KWh;一、二級(jí)站年利用小時(shí)數(shù)分別為3843小時(shí)及3593小時(shí)。二、防洪計(jì)算**水利水電樞紐主要建筑物包括大壩、一、二級(jí)電站及其它樞紐工程。根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2000),**水庫(kù)屬中型水庫(kù),工程等別為Ⅲ等,建筑物級(jí)別為3級(jí),永久性擋水和泄水建筑物正常運(yùn)用的洪水標(biāo)準(zhǔn)(設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn))為50年一遇,非正常運(yùn)用的洪水標(biāo)準(zhǔn)(校核洪水)為500年一遇;**一、二級(jí)水電站劃分為五等,主要建筑物級(jí)別為5級(jí),洪水標(biāo)準(zhǔn):電站廠房為30年一遇設(shè)計(jì),50年一遇校核。表1-2**縣**水利水電樞紐工程不同頻率下泄洪方案比較表項(xiàng)目單位頻率5%2%0.2%最大洪峰流量m3/s288544797547溢流壩最大泄量m3/s229733695882最大洪水位m372.95374.50378.00相應(yīng)庫(kù)容萬(wàn)m3131618962290**水利水電樞紐工程擋水壩興利水位即正常蓄水位為367米。選定泄洪建筑物為WES剖面溢流壩自由泄洪。按溢流壩凈寬分別為60米、70m、80米90米四種方案進(jìn)行比選,確定選取溢流堰凈寬為80m的方案。經(jīng)計(jì)算,洪水經(jīng)水庫(kù)調(diào)洪,縣城及后會(huì)之間**河河道防洪標(biāo)準(zhǔn)均有明顯提高。三、壩頂高程確定非溢流壩頂高程由設(shè)計(jì)(校核)洪水位加設(shè)計(jì)(校核)洪水位超高值(含波浪高度、波浪中心線(xiàn)至靜水位的高度及安全加高),最后確定非溢流壩頂高程為378.0米。第七節(jié)工程總體規(guī)劃及建筑物設(shè)計(jì)一、工程選址**二級(jí)電站是利用一級(jí)電站的尾水通過(guò)引水渠道及已成的隧洞引水,因此二級(jí)電站站址基本已經(jīng)確定,需要確定的是**一級(jí)電站渠首壩位置。初步選擇了三條壩軸線(xiàn),從地形、地質(zhì)條件、投資、電站出力、施工、工期等綜合比較,上壩線(xiàn)為最優(yōu)壩線(xiàn),下壩線(xiàn)次之,中壩線(xiàn)較差。因此選定上壩線(xiàn)為本工程推薦方案。二、工程布置及建筑物型式**一級(jí)電站利用已確定的壩軸線(xiàn)位置興建擋水壩,電站廠房設(shè)在大壩左岸的灘地上,泄洪洞設(shè)在大壩左岸,一級(jí)電站屬壩后式電站,包括擋水壩、電站廠房、泄洪洞及其它附屬設(shè)施;二級(jí)電站是將一級(jí)電站的發(fā)電尾水通過(guò)沿山渠道,利用已建成的引水隧洞,出口接電站前池向二級(jí)電站供水,廠房布置在**河左岸,廠房后接二級(jí)電站尾水。(一)、一級(jí)電站擋水壩1、擋水壩壩型選擇**河上石料豐富,石質(zhì)良好,為節(jié)約投資,結(jié)合地形、地質(zhì)情況,宜因地制宜,建當(dāng)?shù)夭牧蠅?,合適的壩型主要為砌石壩或鋼筋砼面板堆石壩。鋼筋砼面板堆石壩可以機(jī)械化施工,壩體受力均勻,對(duì)地基要求不高,但工程量大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,施工期長(zhǎng),施工度汛不易解決,且投資過(guò)大;漿砌石重力壩工程量小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于施工,便于施工導(dǎo)流,且投資較小,壩基應(yīng)力變化雖然較大,對(duì)地基要求較高,但壩址處地質(zhì)條件較好。綜合比較,確定壩型為漿砌石重力壩。2、擋水建筑物壩體主要建筑物攔河壩包括非溢流壩及溢流壩。壩長(zhǎng)232m,非溢流壩段長(zhǎng)150米,其中左壩段長(zhǎng)111m,右壩段長(zhǎng)39米,非溢流壩底最低處高程為330m,最大壩高48米;溢流壩段長(zhǎng)82米,最低處高程為324.5,最大壩高42.5米。(1)非溢流壩壩頂高程確定為378.0米,頂寬6米,防浪墻高1.2米,上游邊坡1:0.15,起坡點(diǎn)高程定為359.0米,下游邊坡1:0.7,起坡點(diǎn)高程372.0米。(2)溢流壩根據(jù)興利調(diào)節(jié)及調(diào)洪計(jì)算的結(jié)果,確定溢流壩頂高程為367.0米,溢流長(zhǎng)度為82米(凈長(zhǎng)度78.4米),其上游面邊坡及起坡點(diǎn)高程與非溢流壩一致,溢流面為WES剖面,由上游曲線(xiàn)段、中部直線(xiàn)段和下部反弧段三部分組成。直線(xiàn)段邊坡為1:0.65,挑流消能,鼻坎高程為339.50米。鼻坎反弧半徑為16米,堰頂設(shè)交通橋。筑壩材料為Mu60M5及Mu60M7.5漿砌石。(3)壩體結(jié)構(gòu)布置壩體防滲布置:在上游壩面上設(shè)置鋼筋砼防滲面板,面板橫縫間距一般為16米,高程359米以上厚度為70cm,359米以下厚度增加值為0.032倍壩高增量。廊道布置:樁號(hào)0+033、0+059、0+089、0+198、0+212處設(shè)5條橫向交通觀測(cè)廊道,0+131處設(shè)一道橫向廊道,內(nèi)部設(shè)泄水管,0+101處設(shè)一橫向廊道,該廊道通過(guò)縱向廊道與泄水管連通??v向灌漿排水廊道平行于防滲面板前沿布置,供帷幕灌漿和基礎(chǔ)排水用,城門(mén)洞形斷面,寬2.5米,高3.5米,上游壁距壩面4.0—4.5米,灌漿廊道一般距基巖面不少于4米,最低處廊道底部高程為332.0米,低于設(shè)計(jì)及校核洪水位對(duì)應(yīng)的下游水位;交通廊道斷面型式為城門(mén)洞型,寬度為2.0米,高度為2.5米,頂部為半圓形。壩體分段與分縫:在溢流壩與非溢流壩交接處分縫,左壩段中間另分一道縫。壩體止水和排水:壩體橫縫、上游砼防滲面板及溢流壩面縫內(nèi)均設(shè)止水,材料為橡膠止水;壩體排水孔設(shè)在距上游面2.5米處,底部通入灌漿排水廊道,間距3.0米,采用撥管法形成,排水管采用φ15C15無(wú)砂砼管。(4)、基礎(chǔ)處理左壩肩置于微風(fēng)化巖石上,右壩肩及河槽段置于新鮮巖石上,壩基礎(chǔ)開(kāi)挖成鋸齒狀,并做成傾向上游的斜坡,以增加基礎(chǔ)抗滑穩(wěn)定性?;A(chǔ)防滲處理:壩基全斷面均需布置帷幕灌漿孔,主帷幕孔距3米,河槽段深30米,左岸最小深度不少于15米,右岸最小深度不少于10米;副帷幕孔在主孔下游,排距2米,間距3米,河槽段深15米,左岸最小深度不少于7米,右岸最小深度不少于5米。壩基排水設(shè)計(jì):灌漿廊道下游側(cè)設(shè)置一排壩基排水孔,孔距3.0米,孔深:主河槽處15.0米,左右壩肩處不少于10米,孔徑15厘米。固結(jié)灌漿處理:節(jié)理、裂隙發(fā)育和高程為330米高程以下的壩基上下游應(yīng)力較大的部位進(jìn)行固結(jié)灌漿??拙酁?米,排距為3米,上下游各布置3排,固結(jié)灌漿孔孔深為5米,孔位布置成梅花形,均是鉛直孔,孔徑一般55—68mm。(5)、泄水設(shè)施泄水孔布置在左壩段,樁號(hào)0+101。根據(jù)水庫(kù)淤積高程349.5米,并考慮下游泄流消能等因素,確定泄水孔進(jìn)口高程為350.0米,出口高程345.0米,泄水孔總長(zhǎng)41.1米。泄水孔進(jìn)出口為水平段,兩閘閥之間為斜坡段,坡度19%,擬采用鋼筋砼現(xiàn)澆管道。(6)、交通橋非溢流壩高出溢流壩11米,溢流壩全長(zhǎng)82米,在其頂部設(shè)2孔鋼筋砼下承式無(wú)推力拱桁架結(jié)構(gòu)橋,每跨凈40.0米長(zhǎng),橋面凈寬5.1米,欄桿高1.2米,橋墩為鋼筋砼結(jié)構(gòu),厚度1.6米。(二)、一級(jí)水電站一級(jí)水電站為壩后式電站,位于**水庫(kù)大壩左岸下游60米處,整個(gè)樞紐是由發(fā)電引水洞、電站廠房、升壓站、進(jìn)廠公路組成。1、發(fā)電洞位于大壩左岸,中心線(xiàn)與壩軸線(xiàn)正交,交點(diǎn)壩中軸線(xiàn)樁號(hào)為0+800。全長(zhǎng)66.97米。進(jìn)口設(shè)攔污柵及事故檢修門(mén),底坎高程347.40米,閘門(mén)孔徑2米。發(fā)電洞由進(jìn)口段、漸變段、洞身段及岔管段組成。進(jìn)口段長(zhǎng)9米,進(jìn)口段為方形斷面2×2米2,為閘門(mén)控制段,內(nèi)設(shè)平面事故兼檢修鋼閘門(mén),其上為操縱室,內(nèi)設(shè)一臺(tái)卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)提升事故門(mén)及一臺(tái)單吊點(diǎn)直拉卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)提升攔污柵。壩內(nèi)埋管斷面為圓型,內(nèi)徑1.6米,為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)管,壁厚0.5米。采用卜型岔管,分岔角為60°,主管直徑由1.6米漸變?yōu)?米和0.9米,與廠房?jī)?nèi)水輪機(jī)進(jìn)水閘閥相連。2、電站廠房緊接發(fā)電洞支管末端,與大壩相距約60米。主要建筑物包括主副廠房、升壓站、尾水渠、回車(chē)場(chǎng)和對(duì)外交通道路等工程。廠房分為主廠房、安裝間和副廠房三部分:主廠房:主廠房面南偏東向布置;長(zhǎng)28.82米,寬10.2米,基礎(chǔ)開(kāi)挖高程332.22米,廠房頂高程348.65米,總高16.43米,發(fā)電機(jī)層高程336.85米,主廠房?jī)?nèi)安裝三臺(tái)臥式水輪發(fā)電機(jī)組,水輪機(jī)安裝高程為337.55m,型號(hào)HL240—WJ—60二臺(tái)配SFW400—10/990發(fā)電機(jī),一臺(tái)HLA286—WJ—71配SFW500—12/1180發(fā)電機(jī),機(jī)組間距6.5米,總裝機(jī)1300千瓦。在機(jī)組上游側(cè)布置有三個(gè)蝶閥坑,內(nèi)裝兩臺(tái)直徑為1米和一臺(tái)直徑為0.9米的蝶閥及蝶閥控制設(shè)備。在機(jī)組下游側(cè)布置三臺(tái)調(diào)速器和機(jī)旁屏。發(fā)電機(jī)層以上為磚混結(jié)構(gòu),以下為鋼筋砼結(jié)構(gòu),廠房?jī)?nèi)裝有一臺(tái)5噸電動(dòng)單梁吊車(chē)。安裝間位于主廠房左側(cè),長(zhǎng)10.20米,寬為8.20米。地面高程340.65米,總高度為16.43米。樓板以下深8.43米,為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),從下到上依次有集水井、泵室層。安裝間樓板以上高8米,為磚混結(jié)構(gòu)。副廠房位于主廠房的上游,長(zhǎng)28.82米,寬8.94米,高10.43米,共分上下兩層,下層為電纜層,采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),地板高程為336.52米,主要布置有電纜和廠用電變壓器、電流、電壓互感器。上層為磚混結(jié)構(gòu),樓板與安裝間同高。從左到右布置有中控室、6.3千伏開(kāi)關(guān)室、35千伏高壓開(kāi)關(guān)室。3、尾水渠、升壓站、回車(chē)場(chǎng)、進(jìn)廠路主廠房下游為尾水平臺(tái),長(zhǎng)18.4米,寬2.0米,高程為336.85米,上設(shè)有三個(gè)尾水閘孔。尾水管出口處設(shè)尾水池,以3.0米平順段接1:4倒坡與尾水渠底相連,尾水渠為二級(jí)站引水渠道進(jìn)口,底板高程333.70米,寬2.4米,坡降1/1200,正常水深為2.3米。升壓站在副廠房上游,長(zhǎng)28.82米,寬8.00米。設(shè)計(jì)地面高程為340.65米,布置一大、一小兩臺(tái)主變?;剀?chē)場(chǎng)位于安裝間左端,長(zhǎng)28.40米,寬15.00米,進(jìn)廠公路長(zhǎng)400米,坡度10%,與壩頂交通相連。(三)、二級(jí)水電站二級(jí)水電站接一級(jí)電站尾水,經(jīng)過(guò)1098m長(zhǎng)引水渠道及833m引水隧洞至七里坪鄉(xiāng)**自然村東南建電站,電站樞紐包括壓力前池、壓力管道、廠房、升壓站、尾水渠組成。1、二級(jí)站引水渠道整個(gè)渠線(xiàn)沿山坡處沒(méi)有遇到大的溝槽,因此沒(méi)有大的渠系建筑物,只設(shè)有兩座生產(chǎn)橋,兩座渠下涵,節(jié)制閘1座,退水閘1座。明渠斷面為梯形,底寬2.3米,頂寬3.05米,深2.5米,靠山體側(cè)采用1:0.3邊坡,另一側(cè)采用漿砌石邊墻,用水泥砂漿勾縫,渠底和山體側(cè)用C15細(xì)石砼抹面。渠道設(shè)計(jì)引水流量7秒立米,坡降1/1200。隧洞段總長(zhǎng)833米,斷面采用城門(mén)洞型,底寬2.4米,高3.03米,頂園弧半徑1.56米,中心角120度。洞內(nèi)采用素砼抹面或襯砌,設(shè)計(jì)引水流量7秒立米,坡降1/1200。2、站址樞紐站址樞紐布置在**自然村東400米處,該處背靠山坡,廠區(qū)地勢(shì)開(kāi)闊平整,高程為300米。山坡上基巖裸露。因此廠房位置巖石埋深較淺。主要建筑物由壓力前池、壓力管道、電站廠房、升壓站、開(kāi)關(guān)站、尾水渠組成。壓力前池:壓力前池位于**村東的山坡上,基礎(chǔ)為花崗巖夾云母石英片巖,整個(gè)前池為挖方。前池進(jìn)口緊接明渠出口,采用側(cè)向進(jìn)水,正向布置溢流堰、沖沙閘和取水口。進(jìn)口底板高程為332.03米,經(jīng)長(zhǎng)13.5米漸變段至前池底板,底板高程330.00米。前池長(zhǎng)23.5米,寬8米,邊墻頂高程335.00米。正常水位334.33米,總?cè)莘e668立米。整個(gè)前池為砼及砌石混合結(jié)構(gòu),邊坡開(kāi)挖1:0.3,作20厘米厚砼護(hù)坡。左側(cè)布置溢流堰,堰長(zhǎng)11米,最大溢流深0.29米,其泄水沿山坡泄水槽進(jìn)入左側(cè)山溝送入尾水渠。溢流堰與進(jìn)水閘之間布置一孔沖沙閘,閘孔1×1.5m2,為鋼筋砼結(jié)構(gòu),底板高程為330.00米,采用鑄鐵閘門(mén)和一臺(tái)5噸螺桿式啟閉機(jī)控制。取水口與沖沙閘成一定角度,為單機(jī)單管布置,采用虹吸式。閘室長(zhǎng)10米,為鋼筋砼結(jié)構(gòu)。取水口前設(shè)有攔污柵一道,凈孔尺寸2.2×2.2m2,內(nèi)部安有旁通閥和真空破壞閥。壓力管道:壓力管道位于前池下面山坡上,坡面角度約30度。管道坡上巖石裸露、完整,均為挖方。單機(jī)單管,現(xiàn)澆混凝土管,斷面為園型,內(nèi)徑1米,單管總長(zhǎng)59.6米,每10米設(shè)一分縫,縫內(nèi)設(shè)止水,下端與廠房下鎮(zhèn)墩相連,再接鋼管與機(jī)組蝸殼相連。電站廠房:電站廠房包括主廠房、副廠房和安裝間。主廠房下游墻距主河道約60米。安裝間位于主廠房右側(cè)比發(fā)電機(jī)層295.81米高3.8米,為299.61米,長(zhǎng)6米,副廠房、回車(chē)場(chǎng)與之同高。主廠房長(zhǎng)30.82米,寬9.20米,基礎(chǔ)開(kāi)挖高程291.18米,廠房頂高程307.61米,總高16.43米。廠房?jī)?nèi)裝有二臺(tái)630千瓦和一臺(tái)800千瓦水輪發(fā)電機(jī)組。副廠房位于主廠房上游側(cè),長(zhǎng)24.40米,寬8.94米,從左到右布置有值班室、中控室、6.3千伏開(kāi)關(guān)室。升壓站位于主廠房上游側(cè)右端,布置2臺(tái)主變壓器,地面高程299.61米,廠房發(fā)電機(jī)層以下為鋼筋砼結(jié)構(gòu),發(fā)電層以上為磚砼混合結(jié)構(gòu)?;剀?chē)場(chǎng)位于主副廠房右側(cè),面積240平米,地面高程299.61米。經(jīng)推算廠區(qū)處河道五十年一遇洪水位298.67米,高于發(fā)電機(jī)層2.86米,低于安裝間和回車(chē)場(chǎng),因此該電站主廠房直接采用廠房下游墻擋水。3、開(kāi)關(guān)站35千伏開(kāi)關(guān)站布置在廠房右側(cè),與主廠房相距10米,面積450平方米,地面高程299.61米。一級(jí)電站,二級(jí)電站發(fā)出的電,通過(guò)升壓進(jìn)入此開(kāi)關(guān)站,后經(jīng)8公里35千伏線(xiàn)路送到七里坪鄉(xiāng)變電站。4、尾水渠電站尾水渠長(zhǎng)約60米,采用矩形斷面,底寬2.40米,縱坡1/500,設(shè)計(jì)水深2米,渠墻采用漿砌石體,渠底高程為295米,電站正常尾水位295米,最低尾水位293.81米。(四)、觀測(cè)設(shè)計(jì)**水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:大壩位移監(jiān)測(cè)、壩基揚(yáng)壓力及滲壓監(jiān)測(cè)及特殊面板分縫監(jiān)測(cè)。第八節(jié)水力機(jī)械一、主機(jī)及附屬設(shè)備(一)、一級(jí)電站1、機(jī)組方案:根據(jù)該站裝機(jī)規(guī)模、水頭范圍、流量等參數(shù)組合幾種不同裝機(jī)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,其機(jī)組型號(hào)及機(jī)組技術(shù)參數(shù)如下:機(jī)型:HLA286—WJ—71配SFW500—12/1180水輪發(fā)電機(jī)組一臺(tái);HL240—WJ—60配SFW400—10/990水輪發(fā)電機(jī)組二臺(tái)。2、水輪機(jī)安裝高程:根據(jù)兩種機(jī)組的汽蝕系數(shù)計(jì)算各自允許吸出高度,該站HLA286型安裝高程為△安=337.65米;HL240型安裝高程△安=337.55米。3、調(diào)節(jié)保證計(jì)算:本電站采用總管分叉后到各機(jī)組的引水方式,根據(jù)引水流量、管徑及引水管長(zhǎng)度,在設(shè)計(jì)水頭下三臺(tái)機(jī)同時(shí)甩100%負(fù)荷,經(jīng)計(jì)算機(jī)組的速率上升和蝸殼壓力上升值,均在允許范圍內(nèi),不設(shè)調(diào)壓措施。4、主閥:為使某臺(tái)機(jī)組在檢修時(shí)不影響其它機(jī)組的運(yùn)行和當(dāng)機(jī)組停機(jī)時(shí)調(diào)速器失靈而快速切斷水流,而不使機(jī)組飛車(chē),需在各機(jī)組前設(shè)計(jì)安裝主閥。(二)、二級(jí)電站1、機(jī)組方案:根據(jù)該站的設(shè)計(jì)水頭、一級(jí)站的裝機(jī)臺(tái)數(shù)及各機(jī)組流量、裝機(jī)范圍確定該電站機(jī)型:HL240—WJ—60配SFW800—8/1180水輪發(fā)電機(jī)組一臺(tái);HL240/D41—WJ—60配SFW630—8/990水輪發(fā)電機(jī)組一臺(tái)。2、機(jī)組安裝高程:根據(jù)該機(jī)組汽蝕系數(shù)、最低尾水位和廠家要求淹沒(méi)尾水管等因素,經(jīng)過(guò)計(jì)算核定該電站機(jī)組安裝高程△安=296.61米。3、調(diào)節(jié)保證計(jì)算:該電站裝機(jī)三臺(tái)為單機(jī)單管引水方式,經(jīng)過(guò)調(diào)保計(jì)算發(fā)電機(jī)速率上升值及蝸殼處壓力上升值均在允許范圍內(nèi)。4、主閥:該電站采用虹吸式進(jìn)水口,單機(jī)單管吸水方式,當(dāng)機(jī)組需檢修或事故時(shí),由虹吸進(jìn)水口駝峰上的真空破壞閥來(lái)破壞真空達(dá)到徹底切斷水流的目的,故此進(jìn)水口和機(jī)組前均不設(shè)閥。二、輔助設(shè)備一、二級(jí)電站輔助設(shè)備相同,現(xiàn)介紹如下:1、起重機(jī):選擇單梁電動(dòng)橋式起重機(jī)一臺(tái),一級(jí)站型號(hào):LD—5;跨度9米,起重量5噸,起吊高度6米;二級(jí)站型號(hào):LD—10;跨度8米,起重量10噸,起吊高度6米。2、消防:主廠房消防靠安裝在發(fā)電機(jī)層的消火栓來(lái)實(shí)現(xiàn),其水源從供水總管取。廠區(qū)布置的油處理室消防靠配備的化學(xué)滅火器進(jìn)行滅火。3、通風(fēng)采暖:該電站為地面式廠房,發(fā)電機(jī)層靠門(mén)窗通風(fēng)即可滿(mǎn)足要求,為避免夏季廠房產(chǎn)生高溫,可在廠房?jī)缮綁ι习惭b軸流風(fēng)機(jī)。4、機(jī)修設(shè)備:因一、二級(jí)電站相距較近,為滿(mǎn)足水輪機(jī)組及輔助設(shè)備的維修和易損部件的更換,在一級(jí)站副廠房適當(dāng)位置設(shè)計(jì)30平米左右的機(jī)修間,并配備有關(guān)設(shè)備供一二級(jí)站使用。5、油、水、氣系統(tǒng)油系統(tǒng):油系統(tǒng)包括透平油系統(tǒng)和絕緣油系統(tǒng)。透平油主要用于機(jī)組軸承潤(rùn)滑和調(diào)速器操作;絕緣油用于變壓器。該電站在廠區(qū)適當(dāng)位置設(shè)一間油處理室,主要承擔(dān)一二級(jí)站油的過(guò)濾。油處理室內(nèi)安放兩只1米3透平油桶、兩只1米3絕緣油桶和一臺(tái)真空濾油機(jī)。氣系統(tǒng):該電站只有低壓用氣,主要用于停機(jī)時(shí)機(jī)組制動(dòng)和風(fēng)動(dòng)工具用氣。選一臺(tái)移動(dòng)式空壓機(jī)即可滿(mǎn)足要求。水系統(tǒng):水系統(tǒng)分供水和排水系統(tǒng),供水:廠房?jī)?nèi)的生活用水和機(jī)組冷卻水用水以自流方式即可滿(mǎn)足壓力要求,一級(jí)站主閥前設(shè)兩個(gè)取水口,二級(jí)站取水口設(shè)在前池,供水管中設(shè)有濾水器,經(jīng)過(guò)濾后的水再到各用水設(shè)備;機(jī)組排水:該電站下游水位較低,機(jī)組冷卻排水和生活排水直接排至下游。閥坑低洼處積水可排到集水井,再由潛水泵抽至下游;檢修排水:廠房?jī)?nèi)安裝的是臥式機(jī)組,下游水位又較低,不設(shè)專(zhuān)門(mén)的檢修排水泵。五、電氣部分**一、二級(jí)站均升壓至35KV,建立永久性送電線(xiàn)路,共11km,至七里坪鄉(xiāng)變電站。**一、二級(jí)站根據(jù)裝機(jī)及利用小時(shí)數(shù)的情況,二站均采用單母線(xiàn)和單元接線(xiàn)相結(jié)合的主接線(xiàn)方式。一級(jí)站機(jī)壓母線(xiàn)電壓為0.4KW。兩臺(tái)400KW發(fā)電機(jī)共用一臺(tái)主變?nèi)萘繛?000KVA,另一臺(tái)主變?nèi)萘繛?30KVA,升壓至35KV,35KV側(cè)采用單母的接線(xiàn)方式。一級(jí)站35KV一回出線(xiàn)約3千米至二級(jí)站。二級(jí)站機(jī)壓母線(xiàn)電壓為6.3KV,其中兩臺(tái)800KW機(jī)組采用單母接線(xiàn)方式,另一臺(tái)800KW機(jī)組同樣采用與變壓器單元接線(xiàn)的方式。兩臺(tái)主變?nèi)萘糠謩e為1600KVA和1000KVA,升壓至35KV。35KV側(cè)仍采用單母接線(xiàn)方式。由于有一級(jí)站的穿越功率,因此,二級(jí)站的出線(xiàn)線(xiàn)路雖然仍為一條,但輸送的為兩站的功率。**一、二級(jí)站均設(shè)兩臺(tái)容量為50KVA、電壓為35/0.4KV的廠用變,一臺(tái)電壓取自35KV母線(xiàn),一臺(tái)電壓取自35KV線(xiàn)路;采用全微機(jī)綜合自動(dòng)化的控制保護(hù)方式,確保電站安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行;采用電力載波和電信兩種方式進(jìn)行通信聯(lián)系。第九節(jié)工程管理一、管理機(jī)構(gòu)管理機(jī)構(gòu)為“**縣**水利水電樞紐工程管理所”,包括水庫(kù)及電站兩大部分,人員包括水庫(kù)管理人員及電站管理人員,其中電站管理人員包括一級(jí)電站管理人員及二級(jí)電站管理人員。水庫(kù)管理及運(yùn)行人員13人,電站管理及運(yùn)行人員50人,水庫(kù)及電站管理人員共計(jì)為63人。2、生產(chǎn)、生活占地用房規(guī)模按編制定員63人,計(jì)劃辦公用房600平方米,生活及其它輔助用房1000平方米,總建筑面積1600平方米,管理所總占地3000平方米。3、通訊及交通為便于管理,**水利水電樞紐計(jì)劃設(shè)置電話(huà)4部,交通車(chē)2輛,水上巡邏、檢修機(jī)動(dòng)船3艘。二、管理方法**水利水電樞紐工程管理所由**縣水利局直接領(lǐng)導(dǎo),管理所負(fù)責(zé)水庫(kù)安全調(diào)度、發(fā)電調(diào)度、輸配電調(diào)度、工程維修、水工觀測(cè)及資料整編等工作,管理所正常運(yùn)行主要是工程管理、行政辦公及綜合經(jīng)營(yíng)等。工程管理主要負(fù)責(zé)工程管理、計(jì)劃統(tǒng)計(jì)、科技情報(bào)、防洪、發(fā)電及變電管理、灌溉配水、水情及調(diào)度運(yùn)用等;行政辦公主要負(fù)責(zé)財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)、工資核算、固定資產(chǎn)、勞動(dòng)保護(hù)用品、辦公用品、人事、保衛(wèi)、警衛(wèi)消防等;綜合經(jīng)營(yíng)主要負(fù)責(zé)養(yǎng)魚(yú)、綠化、農(nóng)副業(yè)產(chǎn)品及其它綜合經(jīng)營(yíng)的管理、規(guī)劃、統(tǒng)計(jì)等。第十節(jié)施工組織設(shè)計(jì)一、施工條件**水庫(kù)壩址和一級(jí)站位于七里坪鄉(xiāng)三道河行政村**自然村東1900米處,二級(jí)電站位于其下游1900米處。壩址距縣城50公里,距XX市區(qū)110公里,從**縣城有縣鄉(xiāng)公路通向二級(jí)站站址,二級(jí)站距壩址無(wú)直接交通道路,但七里坪至七星潭簡(jiǎn)易公路在壩址附近通過(guò),位于**河左岸,修2公里簡(jiǎn)易公路即可方便地到達(dá)**水庫(kù)。壩址區(qū)石料豐富,為片麻花崗巖,強(qiáng)度高,可在壩址上下游附近開(kāi)采;碎石可就近河道采集河卵石,不足部分在河灘地加工;**河上砂料也比較豐富,可直接在壩址附近河道中開(kāi)采,不足部分由七里坪運(yùn)入;水泥由靈山水泥廠購(gòu)進(jìn);其它建筑材料如鋼材、炸藥、汽油、柴油等均可由縣城、XX或七里坪建筑市場(chǎng)購(gòu)進(jìn)。**河壩址附近水質(zhì)良好,常年不會(huì)斷流,施工和生活用水可直接利用**河水。七里坪至大龍廟10KV高壓輸電線(xiàn)路從壩址通過(guò),施工及生活用電可從附近接入。二、主體工程施工1、混凝土工程:混凝土工程工作內(nèi)容包括:模板架設(shè)、鋼筋安裝及砼澆筑、養(yǎng)護(hù)。模板要具有足夠的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性,鋼筋安裝時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制保護(hù)層厚度,使用時(shí)應(yīng)進(jìn)行防腐除銹處理?;炷了玫乃鄵胶狭稀⑼饧觿┓犀F(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),骨料粒徑、純度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,澆筑砼應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。澆筑完畢后,應(yīng)及時(shí)覆蓋以防日曬,面層凝固后,立即灑水養(yǎng)護(hù),使砼面和模板經(jīng)常保持濕潤(rùn)狀態(tài),養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期。2、砌石工程:砌體所用的石料必須質(zhì)地堅(jiān)硬、新鮮、完整,砌石用的膠結(jié)材料應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求。漿砌石采用坐漿法施工,要求平整、穩(wěn)定、密實(shí)、錯(cuò)縫。砌體外露面宜在砌筑后及時(shí)養(yǎng)護(hù),經(jīng)常保持外露面的濕潤(rùn),并作好防暑、防凍、防雨、防沖工作。3、金屬結(jié)構(gòu)安裝:金屬結(jié)構(gòu)安裝按設(shè)計(jì)圖紙和有關(guān)技術(shù)文件進(jìn)行。其焊接、螺栓連接、防腐處理必須符合相應(yīng)規(guī)范要求。4、水輪發(fā)電機(jī)組安裝:機(jī)組安裝待基礎(chǔ)砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的70%后進(jìn)行,基礎(chǔ)板二期砼應(yīng)澆筑密實(shí),一般宜使用微膨脹水泥。部件的裝配應(yīng)注意配合記號(hào),安裝測(cè)量誤差在允許范圍,現(xiàn)場(chǎng)制造的承重設(shè)備及連接件要進(jìn)行強(qiáng)度耐壓試驗(yàn)。三、施工導(dǎo)流**河流量季節(jié)性強(qiáng),汛期流量較大,枯水季節(jié)流量很小,宜在非汛期施工。導(dǎo)流方式采用分期圍堰導(dǎo)流與底孔涵管相結(jié)合的導(dǎo)流方式。縱橫向圍堰均采用重力式漿砌石結(jié)構(gòu)。四、施工進(jìn)度工程施工計(jì)劃工期三年,計(jì)劃從2003—2005年。工程準(zhǔn)備期:2003年10月—2004年1月,完成“三通一平”;主體工程施工:2004年1月—2004年6月,基礎(chǔ)處理,壩體砌筑至335米,2004年10月—2005年6月,壩體填筑至367米,一二級(jí)電站廠房建成;工程完建期:2005年10月—2006年1月,主體工程完工。第十一節(jié)水庫(kù)淹沒(méi)處理**水庫(kù)工程淹沒(méi)處理耕地和園地采用五年一遇,農(nóng)村居民點(diǎn)、通訊線(xiàn)路、公路和專(zhuān)業(yè)項(xiàng)目設(shè)施采用二十年一遇,林地采用正常蓄水位。**水庫(kù)工程正常蓄水位(溢流壩頂高程)367.0米,五年一遇洪水位369.85米,二十年一遇洪水位372.95米。根據(jù)庫(kù)區(qū)調(diào)查資料,淹沒(méi)區(qū)需移民24人,淹沒(méi)耕地40畝,移民可以全部后靠處理。第十二節(jié)環(huán)境影響評(píng)價(jià)**電站建設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用,可以提高防洪標(biāo)準(zhǔn),減少下游洪災(zāi)損失;發(fā)展農(nóng)村小水電,可以使山區(qū)農(nóng)村盡快脫貧致富;實(shí)現(xiàn)農(nóng)村以電代柴,減少了森林的砍伐,有利于環(huán)境保護(hù)及水土保持;可提高下游灌區(qū)的灌溉保證率;促進(jìn)旅游事業(yè)的發(fā)展;提高城市用水保證率;有利于保護(hù)水生野生動(dòng)物資源。但也會(huì)產(chǎn)生一些不利影響,如有土石方開(kāi)挖破壞了原來(lái)的生態(tài)環(huán)境,施工人員日常生活廢水、垃圾和砂石料清洗廢水對(duì)水質(zhì)影響,施工期機(jī)動(dòng)車(chē)輛產(chǎn)生的揚(yáng)塵、廢氣、生活燃煤排放的氣體、施工中砼拌和時(shí)的揚(yáng)塵等對(duì)大氣有不良影響。但對(duì)環(huán)境的有利影響是主要的、長(zhǎng)久的,不利影響是次要的、暫時(shí)的。第十三節(jié)工程數(shù)量及投資估算土石方開(kāi)挖7.74萬(wàn)立方米;土石方回填0.35萬(wàn)立方米;砌體砌筑14.26萬(wàn)立方米;砼及鋼筋砼3.67萬(wàn)立方米;主要材料用量:水泥2.91萬(wàn)噸;塊石18.36萬(wàn)立方米;碎石3.43萬(wàn)立方米;砂8.58萬(wàn)立方米;鋼筋507噸;汽油4.62噸;柴油54.47噸;木材262.02立方米;鋼材141.55噸??偣と?2.22萬(wàn)個(gè)。工程計(jì)劃工期三年。工程總投資為6870.61萬(wàn)元。其中建筑工程3424.16萬(wàn)元,機(jī)電設(shè)備及安裝工程1094.14萬(wàn)元,金屬結(jié)構(gòu)及安裝工程80.84萬(wàn)元,臨時(shí)工程367.28萬(wàn)元,水庫(kù)淹沒(méi)處理補(bǔ)償費(fèi)119.56萬(wàn)元,其他費(fèi)用1042.00萬(wàn)元,基本預(yù)備費(fèi)612.80萬(wàn)元,建設(shè)期還貸利息129.83萬(wàn)元,工程靜態(tài)總投資6740.78萬(wàn)元。其中省一次性補(bǔ)助3600萬(wàn)元,農(nóng)業(yè)銀行貸款1700萬(wàn)元,**縣籌資1570.61萬(wàn)元。第十四節(jié)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)結(jié)果:經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值4302萬(wàn)元,經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率21.2%,效益費(fèi)用比1.66,本工程國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)合理。財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)成果:本項(xiàng)目的財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為11.11%,大于規(guī)定的行業(yè)基準(zhǔn)收益率10%,財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值212.3萬(wàn)元,財(cái)務(wù)投資回收期為8.5年,根據(jù)以上財(cái)務(wù)分析,本工程財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)可行。表1-3**縣**水利水電樞紐工程特性表序號(hào)名稱(chēng)單位數(shù)量備注一水文1流域面積全流域km24946壩址以上km23612利用水文系列年限年361956——1992年3多年平均年徑流深mm316以下結(jié)果均指壩址處多年平均年徑流量萬(wàn)m3114164洪水流量設(shè)計(jì)洪水流量(P=2%)m3/s4479校核洪水流量(P=0.2%)m3/s7542施工導(dǎo)流流量m3/s15.3非汛期5年一遇4洪量設(shè)計(jì)洪量(P=2%)萬(wàn)m37000校核洪量(P=0.2%)萬(wàn)m3107586侵蝕模數(shù)噸/年·km2200二水庫(kù)1水位校核洪水位(P=0.2%)m378.0設(shè)計(jì)洪水位(P=2%)m374.50正常蓄水位m367.0死水位m353.302正常蓄水位相應(yīng)水庫(kù)面積畝11703總庫(kù)容萬(wàn)m32290正常蓄水位以下庫(kù)容萬(wàn)m31180興利庫(kù)容萬(wàn)m3780死庫(kù)容萬(wàn)m34004調(diào)節(jié)特性年調(diào)節(jié)5下泄流量及相應(yīng)下游水位設(shè)計(jì)洪水位時(shí)最大泄量m3/s3369相應(yīng)下游水位m335.32校核洪水位時(shí)最大泄量m3/s5882相應(yīng)下游水位m337.3220年一遇時(shí)最大泄量m3/s2297三水庫(kù)主要建筑物1擋水建筑物型式(非溢流壩)漿砌石重力壩壩長(zhǎng)m150左壩長(zhǎng)111,右壩長(zhǎng)39壩頂高程m378.0最大壩高m48壩頂寬度m62泄水建筑物型式WES剖面溢流重力壩堰頂高程m367.0溢流段長(zhǎng)度m82溢流段凈長(zhǎng)78.4米泄洪洞尺寸mmφ1800四一級(jí)站發(fā)電方式壩后式電站設(shè)計(jì)流量m3/s7設(shè)計(jì)水頭m24.6保證流量m3/s1.4保證出力KW246裝機(jī)容量KW1300水輪機(jī)型號(hào)1臺(tái)HLA286—WJ—71及2臺(tái)HL240—WJ—60發(fā)電機(jī)型號(hào)1臺(tái)SFW500—12/1180及2臺(tái)SFW400—10/990年發(fā)電量萬(wàn)KWh499.69年利用小時(shí)數(shù)小時(shí)3843五二級(jí)站發(fā)電方式引水式電站設(shè)計(jì)流量m3/s6.94設(shè)計(jì)水頭m38引水渠道長(zhǎng)度m1940其中隧洞833保證流量m3/s1.37保證出力KW386裝機(jī)容量KW2060水輪機(jī)型號(hào)1臺(tái)HL240—WJ—60及2臺(tái)HL240/D41—WJ—60發(fā)電機(jī)型號(hào)1臺(tái)SFW800—8/1180及2臺(tái)SFW630—8/990年發(fā)電量萬(wàn)KWh740.25年利用小時(shí)數(shù)小時(shí)3593下游電站增電量萬(wàn)KWh65六淹沒(méi)損失及工程永久占地淹沒(méi)耕地(P=20%)畝40遷移人口人24淹沒(méi)房屋m2800磚混300,磚木500淹沒(méi)公路長(zhǎng)度m3600淹沒(méi)電信線(xiàn)或輸電線(xiàn)m2600通訊1700,輸電900永久占地畝20電站用房七管理機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)名稱(chēng)**縣**水利水電樞紐工程管理所定員標(biāo)準(zhǔn)人63電站50人,水庫(kù)13人管理房屋m21600辦公600,生活1000通訊電話(huà)部4交通設(shè)施輛(艘)5汽車(chē)2輛,機(jī)動(dòng)船3艘八工程量及投資1工程數(shù)量土石方開(kāi)挖萬(wàn)m37.74土石方回填萬(wàn)m30.35漿砌石萬(wàn)m314.26砼及鋼筋砼萬(wàn)m33.67帷幕灌漿m1646固結(jié)灌漿m10002主要建筑材料木材m3262.02水泥萬(wàn)t2.91鋼筋t507鋼材t141.55塊石萬(wàn)m318.36碎石萬(wàn)m33.43砂萬(wàn)m38.583總工日個(gè)42.224總投資萬(wàn)元6870.61靜態(tài)投資萬(wàn)元6740.78建筑工程萬(wàn)元3424.16機(jī)電設(shè)備及安裝工程萬(wàn)元1094.14金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程萬(wàn)元80.84臨時(shí)工程萬(wàn)元367.28水庫(kù)淹沒(méi)處理補(bǔ)償費(fèi)萬(wàn)元119.56其他費(fèi)用萬(wàn)元1042基本預(yù)備費(fèi)萬(wàn)元612.80建設(shè)期還貸利息萬(wàn)元129.83九經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1單位千瓦投資萬(wàn)元/KW1.04電站投資3463.8萬(wàn)元單位電能投資元/KWh2.652國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率%21.2經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值萬(wàn)元4302效益費(fèi)用比1.663財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率%11.11財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值萬(wàn)元212.3投資回收期年8.5第二章基本情況 第一節(jié)自然地理概況 一、自然地理**縣位于河南省西南部,地處伏牛山南麓山區(qū),XX盆地西沿,東接鎮(zhèn)平,西連淅川、西峽,北鄰嵩縣,南與鄧州接壤。地處北緯32°49′—33°36′,東徑111°34′—112°09′。南北長(zhǎng)84.5公里,東西寬54公里,北高南低略呈帶狀,全縣總面積2465km2,山區(qū)面積占72.7%,耕地面積71萬(wàn)畝,占19.2%,水域面積占8.7%,素有“七山一水二分田”之稱(chēng)。二、地形、地貌**縣屬于中淺山、丘陵、平原河川相結(jié)合的地貌類(lèi)型。北部**河山區(qū),千米以上山峰42座,最高峰白草尖,海撥1845米;西部低山石質(zhì)丘陵,平均海撥400米左右;南部與東南部為**河平原區(qū),海撥在200米以下;中部和西南部為**河、刁河丘陵區(qū),地面起伏,崗河相間,溝壑縱橫,平均海撥250米左右;最低點(diǎn)為湍、默河交匯處,海拔145米。其地形特點(diǎn)是:自北向南傾斜,北高南低,西高東低,**河縱橫貫穿南北,山高坡陡,山勢(shì)雄偉。312國(guó)道、新建的寧西鐵路并列平行橫穿縣城,形成了以縣城為中心的交通網(wǎng),構(gòu)成了“南陜黃金夾道”。第二節(jié)社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況一、行政區(qū)劃和人口**縣共16個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn)),289個(gè)行政村,有漢、回、蒙古等9個(gè)民族,總?cè)丝?3.98萬(wàn)人,其中農(nóng)業(yè)人口57.61萬(wàn)人,占總?cè)丝诘?0.1%。二、經(jīng)濟(jì)發(fā)展概況經(jīng)濟(jì)狀況**縣是山區(qū)縣,經(jīng)濟(jì)總體水平和工業(yè)化程度較低,農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)薄弱,人民生活水平較低。近年來(lái),縣委、縣政府帶領(lǐng)全縣人民發(fā)揚(yáng)“艱苦創(chuàng)業(yè)”的紅旗渠精神,加大工業(yè)、農(nóng)副業(yè)綜合開(kāi)發(fā)力度,不斷改善投資環(huán)境,逐步形成了具有較強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的農(nóng)業(yè)六大支柱產(chǎn)業(yè):食用菌、小辣椒、大白山羊、煙業(yè)、中藥材、林果桑等,成為帶動(dòng)縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。特別是“菌、椒、羊”三大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)起到了重要支撐作用,六大支柱產(chǎn)業(yè)年總產(chǎn)值15億元,在農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值中的比重達(dá)到82%。2000年全縣國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值27.5億元,其中第一產(chǎn)業(yè)10.6億元,第二產(chǎn)業(yè)10.5億元,第三產(chǎn)業(yè)6.4億元。全年糧食種植71萬(wàn)畝,總產(chǎn)2億公斤,平均畝產(chǎn)270公斤,農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到19億元。工業(yè)總產(chǎn)值25.2億元,其中鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)產(chǎn)值11.32億元,占45%。(二)交通、通訊**縣距焦枝鐵路XX站和XX機(jī)場(chǎng)50公里,境內(nèi)縣、鄉(xiāng)、村三級(jí)公路845公里,縱橫交錯(cuò),連續(xù)六年被評(píng)為河南省“一類(lèi)公路線(xiàn)”;312國(guó)道橫穿東西,51省道縱貫?zāi)媳?;正在修建的寧西鐵路橫穿全境;有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)遍及全縣;縣城和16個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)電話(huà)暢通。(三)投資環(huán)境投資環(huán)境概括為:1、自然條件良好,氣候宜人;2、地理位置優(yōu)越,交通便利;3、郵電通訊日趨發(fā)達(dá),郵政業(yè)務(wù)種類(lèi)齊全;4、資源豐富、開(kāi)發(fā)潛力大;5、湍東開(kāi)發(fā)區(qū)位于312國(guó)道兩側(cè),地勢(shì)平坦,總面積3km2,是連接鄭州、武漢、西安、XX市的黃金地帶;6、社會(huì)保障業(yè)務(wù)日趨完善;7、名勝古跡較多,歷史景觀與自然景觀資源豐富,清代縣衙博物館標(biāo)志著內(nèi)鄉(xiāng)文化歷史的悠久和燦爛;寶天曼原始森林保持完好,是我國(guó)第一批自然保護(hù)區(qū),被聯(lián)合國(guó)科教文組織列為“生物圈自然保護(hù)區(qū)”。根據(jù)國(guó)家、省、市有關(guān)規(guī)定,結(jié)合內(nèi)鄉(xiāng)實(shí)際,**縣政府特制定了大量的優(yōu)惠政策,保護(hù)了投資者的合法利益。第三節(jié)資源概況一、水資源及其開(kāi)發(fā)利用概況**縣屬長(zhǎng)江流域唐白河、丹江兩大水系,唐白河水系2323.8km2,占全縣總面積的94.3%,主要河流有**河、默河、刁河、黃水河;丹江水系141.2km2,占全縣總面積的5.7%,主要河流有寺河、東川河、甸房河??h境內(nèi)流域面積30km2以上的河流有49條,流域面積在100km2以上的河流有5條,河流流向?yàn)榇蠖辔鞅敝翓|、南、東南方向,形成半輻射狀水系。**河是縣內(nèi)的主要河流,其主要支流有默河、黃水河、長(zhǎng)城河、魚(yú)道河等,刁河是白河的另一支流,流域面積191.6km2。縣境內(nèi)河流特點(diǎn)是冬春流量小,夏秋流量大,基本上常年不斷流,徑流量比較豐富。(一)、水資源特點(diǎn)及開(kāi)發(fā)利用情況**縣境內(nèi)溝壑縱橫,河流眾多,河道天然比降大,水力資源蘊(yùn)藏量豐富,全縣水能資源理論蘊(yùn)藏量44560KW,可開(kāi)發(fā)量30986KW,主要分布在湍、默河等較大河流上。**縣**河水能資源理論蘊(yùn)藏量占全縣總蘊(yùn)藏量的80%,是縣內(nèi)水能資源開(kāi)發(fā)的主要河流,但豐水期與枯水期徑流相差大,水資源浪費(fèi)較嚴(yán)重。據(jù)已建的將軍嶺、燕山邊、斬龍崗等水電站運(yùn)行情況看,實(shí)際年發(fā)電量不足設(shè)計(jì)年發(fā)電量的40%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,年利用小時(shí)數(shù)也不足2000小時(shí)。因此,為充分開(kāi)發(fā)利用**河水能資源,迫切需要在七里坪鄉(xiāng)**處興建調(diào)蓄水庫(kù)。(二)、現(xiàn)有水利工程開(kāi)發(fā)利用狀況全縣現(xiàn)有水庫(kù)49座,其中中型3座,?。á瘢┬?0座,?。á颍┬?6座??値?kù)容5312萬(wàn)立米;自流灌區(qū)458處,其中萬(wàn)畝以上中型灌區(qū)4處;塘堰壩154處,蓄水量624萬(wàn)立米;機(jī)電灌站52處,機(jī)電井1952眼。全縣總灌溉面積25萬(wàn)畝;小水電7處共14臺(tái),總裝機(jī)2280KW,設(shè)計(jì)年發(fā)電量883萬(wàn)KWh。二、其它資源及利用開(kāi)發(fā)概況(一)、林業(yè)資源**縣地處伏牛山區(qū),山坡面積廣闊,樹(shù)木種類(lèi)繁多,森林資源豐富,活木蓄積量250萬(wàn)立方米,宜林地面積13萬(wàn)公頃,有林地面積8萬(wàn)公頃,森林覆蓋率37%,經(jīng)濟(jì)林面積1萬(wàn)公頃,用材林面積5萬(wàn)公頃。林果特產(chǎn)有生漆、油桐、核桃、柿子、板栗、木耳、獼猴桃等;名貴藥材為山茱萸、杜仲等。素有“茂林修竹之地”、“桐漆之鄉(xiāng)”之稱(chēng)。(二)、礦產(chǎn)資源**縣礦產(chǎn)資源豐富,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)金屬礦有金、銀、銅、鐵、鋅、鉛、鈾等,非金屬礦主要有大理石、海泡石、石墨、硅線(xiàn)石、蘭石棉、花崗石、高嶺土等20余種。(三)、旅游資源**縣古稱(chēng)菊潭,自古為宛西重鎮(zhèn),依山傍水,地勢(shì)險(xiǎn)要,歷史文化悠久,境內(nèi)林木茂盛,歷史景點(diǎn)及自然景觀星羅棋布。寶天曼為省內(nèi)第一家國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),面積54平方公里,是我國(guó)惟一的長(zhǎng)江、黃河、淮河三個(gè)水系的分水嶺,是我國(guó)中部地區(qū)保存最為完整的自然綜合體和自然基因庫(kù),已被聯(lián)合國(guó)科教文組織列為我省唯一一家“生物圈保護(hù)區(qū)”。它保護(hù)了過(guò)渡帶的綜合性森林生態(tài)系統(tǒng)和31個(gè)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)的珍稀植物,50多種國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)的珍稀動(dòng)物,為2879種高等植物、213種鳥(niǎo)類(lèi)、62種獸類(lèi)、14種兩棲類(lèi)、31種爬行類(lèi)、67種魚(yú)類(lèi)及936種昆蟲(chóng)提供了良好的生存與棲息環(huán)境。清代縣衙是國(guó)內(nèi)唯一的一座保存完整的衙門(mén)博物館,具有得天獨(dú)厚的旅游資源優(yōu)勢(shì)。第三章水文第一節(jié)流域概況**河是白河右岸較大的一條支流,位于河南省西南部,是**縣的主要河流,源于西峽、嵩縣、內(nèi)鄉(xiāng)三縣交界的關(guān)山坡,由北向南流經(jīng)內(nèi)鄉(xiāng)、鄧州、在新野縣境內(nèi)匯入白河。**河全長(zhǎng)216km,流域面積4946km2,**河在**縣城至河源長(zhǎng)約112km,控制流域面積1463km2。河道平均比降6.42‰。**河上游為國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)——寶天曼及七星潭風(fēng)景區(qū),其中寶天曼自然保護(hù)區(qū)被譽(yù)為“中州綠城”,是天然生物物種基因庫(kù),2001年被聯(lián)合國(guó)科教文組織列為世界生物圈保護(hù)區(qū),是我省唯一有此殊榮的自然保護(hù)區(qū)。**河干流后會(huì)水文站以上為深山區(qū)和淺山丘陵區(qū),植被覆蓋良好,河道穿行于深山老林之中,水質(zhì)良好,水量豐富,河道天然比降較大,落差占全河的80%以上,水力資源豐富,根據(jù)**河水電資源梯級(jí)開(kāi)發(fā)規(guī)劃,**河水電資源共分13級(jí)開(kāi)發(fā),加上支流,山區(qū)可開(kāi)發(fā)電能共裝機(jī)25240KW,年發(fā)電量9052萬(wàn)KWh。支流電站裝機(jī)9590KW,年發(fā)電3239萬(wàn)KWh,大于500KW的有趙墳、下樊莊兩處。**水庫(kù)位于**河上游,壩址在**縣七里坪鄉(xiāng)三道河行政村**自然村東1900米處,是一座以發(fā)電、防洪為主,兼顧灌溉、城市供水、旅游及水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的水利水電樞紐工程。水庫(kù)壩址以上流域面積為361km2,主河道長(zhǎng)度(壩址至分水嶺)為46.7km,河道平均比降為1.04%。**水庫(kù)電站(又稱(chēng)**一級(jí)電站)是**河干流梯級(jí)開(kāi)發(fā)規(guī)劃的第七級(jí)電站,可以對(duì)下游電站進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。**二級(jí)電站是**河梯級(jí)開(kāi)發(fā)規(guī)劃的第八級(jí)電站,是引用一級(jí)電站的尾水,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)約1.7公里的引水明渠,穿過(guò)已建成的191米長(zhǎng)引水隧洞,出口接二級(jí)電站的廠房,繞過(guò)河道的彎道,將尾水排至**河。**河干流梯級(jí)開(kāi)發(fā)規(guī)劃電站見(jiàn)表3-1。壩址以上是深山區(qū),人煙稀少,水庫(kù)建成后,遷移人口較少;且?guī)靺^(qū)內(nèi)主要為裸露的山體,淹沒(méi)樹(shù)木也較少。流域內(nèi)植被資源豐富且覆蓋良好,水土流失現(xiàn)象并不明顯。經(jīng)調(diào)查推算,侵蝕模數(shù)可取為200噸/平方公里·年。表3-1**河可開(kāi)發(fā)電能統(tǒng)計(jì)表編號(hào)電站名稱(chēng)建設(shè)階段開(kāi)發(fā)方式調(diào)節(jié)庫(kù)容調(diào)節(jié)流量裝機(jī)容量年發(fā)電量已成電站裝機(jī)容量及發(fā)電量萬(wàn)m3m3/sKW萬(wàn)KWhKW萬(wàn)KWh1侯溝口規(guī)劃堤壩5000.98200822牡珠劉規(guī)劃引水8003203葛條爬規(guī)劃引水10004404許窯溝口規(guī)劃引水6402565大趙峪規(guī)劃堤壩40004.220008106榆樹(shù)底規(guī)劃引水11001.420008757**一級(jí)規(guī)劃堤壩18708.013005008**二級(jí)規(guī)劃引水20607409**三級(jí)規(guī)劃引水150061110青山規(guī)劃堤壩52000269000234011將軍嶺已建引水11001.420001000100020012斬龍崗規(guī)劃堤壩6204.56003002003013燕山邊100050025080合計(jì)241008774第二節(jié)氣象**縣地處北亞熱帶北部邊緣,屬于北亞熱帶季風(fēng)型大陸性氣候,受季風(fēng)進(jìn)退影響,四季分明,一年中春秋季節(jié)較短,冬夏歷時(shí)較長(zhǎng),春季溫度回升快,前期少雨干旱,后期常低溫陰雨,夏季受西太平洋副熱帶高壓控制,氣溫高且降雨集中,秋季溫差較大,時(shí)有連綿陰雨,冬季為強(qiáng)大的亞洲大陸冷空氣籠罩,寒冷干燥。據(jù)縣城氣象資料統(tǒng)計(jì),全縣多年平均氣溫15℃,極端最低氣溫-20.3℃(1969年1月31日),極端最高氣溫41.1℃(1959年8月23日),最冷月(1月)平均氣溫1.6℃,最熱月(7月)平均氣溫35℃,夏季(6~8月)平均氣溫26.4℃,秋季(9~11月)平均氣溫15.4℃,冬季(12~次年2月)平均氣溫2.9℃。庫(kù)區(qū)內(nèi)有葛條爬雨量站,1956年建站,有1957—2000年共44年的實(shí)測(cè)降雨資料,經(jīng)統(tǒng)計(jì),多年平均降雨量為909.6毫米,降雨年際變化大,最大年降雨量1629.2毫米(1964年),最小年降雨量546.6毫米(1966年),最大年降雨量是最小年降雨量的3倍;降雨在年內(nèi)分配也不均勻,降雨主要集中在6~9月,約占全年降雨量的69%。區(qū)域內(nèi)全年日照時(shí)數(shù)為2027小時(shí),無(wú)霜期224天,年均大于或等于10℃的活動(dòng)積溫為5520℃。流域內(nèi)很少有冰凍現(xiàn)象,多年平均水溫15.2℃。表3—2庫(kù)區(qū)內(nèi)葛條爬站年降雨量統(tǒng)計(jì)表序號(hào)年份降雨量mm序號(hào)年份降雨量mm序號(hào)年份降雨量mm11957643.4161972728.7311987755.3219581069.2171973810.5321988740.831959952.6181974751.8331989947.8419601097.3191975984.0341990950.051961825.0201976708.9351991833.461962753.62119771050.9361992966.571963923.4221978743.2371993863.0819641629.52319791064.8381994810.591965881.0241980933.33919951045.7101966546.625198188421119671039.6261982873.1411997597.2121968769.02719831199.54219981137.7131969756.2281984849.8431999747.3141970830.2291985987.64420001278.0151971960.7301986949.2平均值909.6第三節(jié)設(shè)計(jì)洪水壩址附近無(wú)實(shí)測(cè)洪水資料,其下游后會(huì)水文站有實(shí)測(cè)1957—1992年洪水資料,但壩址處流域面積與后會(huì)水文站流域面積相差懸殊,不適宜移用后會(huì)水文站洪水資料。設(shè)計(jì)洪水計(jì)算時(shí)應(yīng)根據(jù)流域基本參數(shù),由《暴雨圖集》中的有關(guān)規(guī)定由設(shè)計(jì)暴雨間接推求,然后再用后會(huì)水文站資料對(duì)其進(jìn)行計(jì)算對(duì)比,最后選取合理的洪水計(jì)算結(jié)果。按設(shè)計(jì)暴雨間接推求(一)、設(shè)計(jì)暴雨根據(jù)庫(kù)區(qū)所在的位置,結(jié)合《暴雨圖集》(Ⅳ區(qū)),查圖得1、6、24小時(shí)的多年最大點(diǎn)雨量均值Ht及變差系數(shù)CV,并取CS=3.5CV,由P-Ⅲ曲線(xiàn)查得不同頻率P的模比系數(shù)Kp,由Htp=Ht·Kp計(jì)算出設(shè)計(jì)頻率P的時(shí)段點(diǎn)雨量Htp。由于流域面積大于50平方公里,根據(jù)設(shè)計(jì)流域所在水文分區(qū)及控制面積,查短歷時(shí)暴雨時(shí)面深(t-A-α)關(guān)系圖,得折減系數(shù)α,乘以相應(yīng)點(diǎn)雨量求得設(shè)計(jì)面雨量。設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3—3。表3-3**水庫(kù)設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算表項(xiàng)目量值1小時(shí)6小時(shí)24小時(shí)時(shí)段點(diǎn)雨量Ht(mm)45.284.0108.0變差系數(shù)CV0.530.590.54偏態(tài)系數(shù)CS/CV3.53.53.5點(diǎn)面折減系數(shù)α0.7620.8000.834設(shè)計(jì)面雨量Htp(mm)20%46.090.7120.710%58.6118.3154.05%70.6146.5186.42%86.6183.1229.71%98.8211.7262.10.2%127.1277.2338.70.1%138.8304.8370.2由不同頻率設(shè)計(jì)24小時(shí)面雨量Hp及前期影響雨量Pa,查山丘區(qū)次降雨徑流關(guān)系P+Pa~R曲線(xiàn),求出不同頻率的24小時(shí)凈雨深R24,并參考《暴雨洪水圖集》表(3),求出不同歷時(shí)的凈雨深。表3-4不同歷時(shí)凈雨深分配表Pt(h)20%10%5%2%1%0.2%0.1%1-7000000093.34.14.76.36.98.79.2114.96.17.19.410.313.013.8138.715.219.527.832.443.948.31543.030.765.192.8108.1146.3161.01710.618.623.934.039.653.759.0195.87.28.311.012.015.116.1214.15.15.97.98.610.811.5232.53.13.54.75.16.56.9240000000R662.484.5108.4154.7180.1243.7268.4R2483110138194223298326、設(shè)計(jì)洪水依據(jù)中國(guó)人民解放軍總參謀部測(cè)繪局1977年版1/5萬(wàn)地形圖,量算得水庫(kù)壩址以上控制流域面積361km2,大于200km2。按照《暴雨圖集》規(guī)定,設(shè)計(jì)洪水由設(shè)計(jì)暴雨采用淮上法綜合單位線(xiàn)計(jì)算洪峰流量和洪水過(guò)程線(xiàn)。1.推求單位時(shí)段凈雨深為20毫米的qp、tp1基本公式為:
式中:qp——單位時(shí)段凈雨深度為20毫米的單位線(xiàn)洪峰流量(m3/s);tp1——單位時(shí)段凈雨深度為20毫米的單位線(xiàn)漲峰歷時(shí)(h);K1、K2——綜合系數(shù),由《暴雨圖集》表(6)、(7)選定;A——流域面積(km2);L——干流河道長(zhǎng)度,設(shè)計(jì)斷面至分水嶺(km);SL——相應(yīng)于L的平均比降,無(wú)因次數(shù),以小數(shù)計(jì);BAV——相應(yīng)于AV的平均寬度,BAV=AV/LAV(km);AV——為洪峰有效面積(km2);LAV——為洪峰有效面積內(nèi)干流河長(zhǎng)(km);Lx——為洪峰有效面積最遠(yuǎn)處至出流斷面的干流河長(zhǎng)(km);SLx——相應(yīng)于Lx的河道平均比降,無(wú)因次數(shù),以小數(shù)計(jì);SAV——相應(yīng)于LAV的河道平均比降,無(wú)因次數(shù),以小數(shù)計(jì)。根據(jù)水庫(kù)流域地形資料,量算流域特征值為:A=361km2,SL=0.0104,AV=126.40km2,LAV=11.813km,BAV=10.7km,Lx=23.625km,SLx=0.01096,SAV=0.01078。依據(jù)流域面積A=361km2,由《暴雨圖集》表(6)、表(7)初選tr及K1、K2值,由基本公式計(jì)算qp、tp1。經(jīng)計(jì)算比較,確定選用tr=2h、K1=13.5、K2=0.63,從而得單位時(shí)段凈雨深為20毫米的qp=268.3m3/s、tp1=2.87h。由非線(xiàn)性校正指數(shù)計(jì)算不同強(qiáng)度qpi、tpi,并由《暴雨洪水圖集》表(8)確定采用非線(xiàn)性外延上限為100mm。校正公式為:
式中:Ri為單位時(shí)段凈雨深度;R20為單位時(shí)段凈雨深度為20mm。由校正公式計(jì)算出R40、R60、R80、R100不同強(qiáng)度單位線(xiàn)qpi、tpi見(jiàn)表3-5。2.單位過(guò)程線(xiàn)推求由單位時(shí)段凈雨深為20毫米的qp、tp1可推求單位線(xiàn)形狀指數(shù)P=4.4,由P查P~ti/tp~qi/qp表,得單位線(xiàn)時(shí)間與流量系數(shù)αqi、αti。以不同雨強(qiáng)單位qpi、tpi分別乘以單位線(xiàn)形狀系數(shù)αqi、αti,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)不同雨強(qiáng)分級(jí)單位過(guò)程線(xiàn)表。表3-5不同雨強(qiáng)分級(jí)單位過(guò)程線(xiàn)表凈雨強(qiáng)度坐標(biāo)20(mm)40(mm)60(mm)80(mm)100(mm)ti/tpiqi/qpitp1qptp1qptp1qptp1qptp1qp2.87268.32.29337.22.0385.51.82423.91.69456.30000000000000.3330.1560.9641.90.7652.60.6760.10.6166.10.5671.20.6670.7351.91197.21.53247.81.33283.31.21311.61.13335.41.00012.87268.32.29337.22.00385.51.82423.91.69456.31.3330.8203.83220.23.05276.32.67616.12.43347.62.25374.21.6670.5124.78137.43.82172.63.33197.43.03217.02.82233.62.0000.2685.7471.94.5890.44.00103.33.64113.63.38122.32.3330.1246.7033.35.3441.84.6747.84.2552.63.9456.62.6660.0537.6514.26.1117.95.3320.44.8522.54.5124.23.0000.0218.615.66.877.16.008.15.468.95.079.63.3330.0089.572.17.632.76.673.16.073.45.633.73.6660.00310.520.88.41.07.331.26.671.36.201.44.0000.00111.480.39.20.38.000.47.280.46.760.54.333012.4409.9208.6707.8907.320表3-6時(shí)段單位線(xiàn)表強(qiáng)度t(h)20(mm)40(mm)60(mm)80(mm)100(mm)000000268.720.83864244564268.33379761386130.311712125828.724.4532104.31110120.500140∑q(m3/s)10021002100210021002R(mm)1010101010由表3—5數(shù)據(jù)可點(diǎn)繪按不同雨強(qiáng)分級(jí)的單位過(guò)程線(xiàn),從峰值開(kāi)始向前后按△t=tr=1小時(shí)摘錄時(shí)段單位線(xiàn)見(jiàn)表3-6。3.洪水過(guò)程線(xiàn)推求由凈雨過(guò)程各時(shí)段凈雨Ri,按照單位線(xiàn)應(yīng)用的規(guī)定,選用不同強(qiáng)度單位線(xiàn),可分別計(jì)算不同頻率洪水過(guò)程線(xiàn),見(jiàn)表3-7。表3-7**縣**水庫(kù)壩址設(shè)計(jì)洪水過(guò)程表頻率時(shí)間(h)20%10%5%2%1%0.2%0.1%0000000021117234149768547010313221124435138362133995569171121168419038153820802885447953617542836810109213761606198221802689288812443638734898967111911631427833336444346855958916200230257330354433458181421641812262392842972088991051201241361392247494950504848242121201717141326987554328332111130111000032000Qmax(m3/s)1669208028854479536175428368W(104m3)299339754982700080501075811761二、按實(shí)測(cè)資料計(jì)算(一)、**河后會(huì)水文站洪峰流量計(jì)算**河后會(huì)水文站1957年設(shè)站,其間36年的洪峰流量資料比較完整,另外后會(huì)站有1919年、1953年及1954年的歷史洪水調(diào)查資料,可以用來(lái)推求洪峰流量。在實(shí)測(cè)洪水系列中加入歷史調(diào)查洪水,并把1919年8000m3/s的洪水作為特大值處理,組成不連續(xù)系列,在歷史調(diào)查期內(nèi)重新排序,建立經(jīng)驗(yàn)頻率曲線(xiàn),采用矩法初步統(tǒng)計(jì)參數(shù)。其排頻計(jì)算見(jiàn)表3-8。表3-8**河后會(huì)站洪峰流量頻率計(jì)算表序號(hào)M/m年份洪峰流量kiki-1(ki-1)2P11191980007.2766.27639.3890.7%21197343503.9562.9568.7403.3%32197529562.6891.6892.8515.8%43195426502.4101.4101.9898.4%54195325902.3561.3561.83810.9%65196223802.1651.1651.35613.5%76196420901.9010.9010.81216.0%87198620901.9010.9010.81218.6%98197715001.3640.3640.13321.1%109195714501.3190.3190.10223.6%1110196711101.0100.0100.00026.2%1211198510100.919-0.0810.00728.7%131219699660.879-0.1210.01531.3%141319689630.876-0.1240.01533.8%151419589620.875-0.1250.01636.4%161519839020.820-0.1
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