貴州省xx水電站工程可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 代表年，豐 水年選20xx 年、平水年選 1993 年、枯水年選 20xx 年，根據典型年的年月徑流過程，并按同倍比縮放求得設計典型年流量修正系數：豐水年 K豐 =，平水年 K平 =，枯水年K 枯 =。從而得三個代表年的年月徑流過程，結果見表 。 表 水電站三個代表年的年月徑流過程 單位： m3/s 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年 豐水年 (p=10%) 8 8 6 4 4 7 9 9 8 5 8 8 中水年 (p=50%) 5 1 8 1 9 9 3 8 3 1 2 枯水年 (p=90%) 9 9 4 4 6 4 8 8 5 3 9 洪水 暴雨成因、洪水特征 本流域每年從 4月份進入雨季、 4~9 月份為汛 期，其中6~7月為主汛期。 4~6 月大氣環流活躍，冷暖氣流在流域上空交峰頻繁，形成峰面雨，其特點為：暴雨歷時長，范圍大，遇到暴雨集中時，往往釀成大洪水。 7~9 月主要受臺風入侵造成暴雨，形成秋汛。臺風雨特點是歷時短，強度大，有局部性。 水庫洪水主要由暴雨形成，洪水期一般從 4月份開始，至 9月份結束，較大洪峰多出現在 7兩月，這期間洪水極為頻繁。年最大洪水以 6 月份端午節前后出現機率最多。本流域山高坡陡，匯流迅速，洪水暴漲暴落，具有明顯出溪性河流特性。 設計洪水標準 根據《防洪標準》（ GB50201— 94）及《水利水電工程等級劃分及防洪標準》（ SL252— 20xx）規定， 水電站為小型電站，工程等別為 V等，永久性主要建筑物為 5級，永久性次要建筑物為 5級。當水庫樞紐工程擋水建筑物的擋水高度低于水高度低于 15m，上下游水頭差小于 10m 時按平原區考慮，則大壩設計洪水標準 P=5%，上下游水頭差小于 10m 時按平原區考慮，則大壩設計洪水標準 P=5%，校核洪水標準P=2%；廠房設計洪水標準 P=5%，校核洪水標準 P=2%。 壩址設計洪水推求 水電站壩址及廠房流域特征：溢流壩控制流域面積8km3，主河 道長度 ，河道平均坡降為 %；廠房以上控制流域面積 12km2，主河道長 ，河道平均坡降為 %。（均由萬分之一航測圖上測得）。 根據現在的資料情況，壩址和廠房設計洪水推求采用貴州省水文局 1986 年編制的《貴州省暴雨洪水查算手冊》（以下簡稱《手冊》）的推理公式法進行計算。 （ 1）設計暴雨的查算 根據工程地理位置查《手冊》附圖，得水庫壩址各歷時點暴雨參數如下： H24=， Cv24=， Cs/Cv= H6=， Cv6=， Cs/Cv= H1=， Cv1=， Cs/Cv= （ 2）推理公式法推救設計洪水 按《手冊》的推理公式進行計算，分別求得得壩址和廠房的設計洪峰流量，結果見表 表 水電站壩址設計洪水成果表 項目 P（ %） 2 5 10 20 洪峰流量 （ m3/s） 壩址 廠房 54 施工洪水計算 為了配合施工組織，施工洪水作如下分析計算：根據大度口站歷年月最大洪峰流量資 料，對本工程 11 月至次年 4月枯水期洪水進行計算，計算成果見表 表 水電站壩址 11 月至次年 4月施工洪水成果表 頻率（ %） 5 10 20 50 洪峰流量（ m3/s） 泥沙 水電站壩址無泥沙資料，因北盤江流域與本工程所在流域地質地貌，植被基本相似，采用北盤江上大度口水文站1991~20xx年實測的懸移質資料，對本水庫的泥水淤積狀況進行分析。經統計大度口站多年平均侵蝕模數為。取推移質輸沙量按懸移質的 30%計算，取 懸移質容量為 ，推移質容重取 ，則每年懸移質輸沙量為 233T，推移質為 70T，經計算求得壩址多年平均輸沙量為 。 壩址及廠房水位 ~流量關系曲線 壩址處和廠房處無實測洪水資料，只能根據斷面資料，采用水力方法計算壩址及廠房水位 ~流量關系曲線，計算成果見表 、 。 表 水電站壩址處水位 ~流量關系曲線表 高程（ m） 流量（ m3/s） 高程（ m） 1779 流量（ m3/s） 表 水電站廠房下游水位 ~流量關系曲線表 高程（ m） 流量（ m3/s） 高程（ m） 流量（ m3/s） 85 3 工程地質 概述 水電站工程位于 XXXX 市 XXXX 營盤鄉 村附近，距 村約 800m，水系屬北盤江上游兩灣河上的一條小支流水。壩址以上控制流域面積為 ，發電引水渠道末側可引入的有 2 條水溝，控制流域面積 ，其流量注入發電引水渠道。裝機容量 800kw，為小（二）型電站工程。 水電站主要由溢流壩、發電引水渠道、壓力鋼管、壓力前池和發電廠房等組成。溢流壩擬采用漿砌塊石，外部為300mm厚 C20 砼結構，壩高 ，通過總長 075km 的發電引水渠道引入壓力前池，后接 900m的壓力鋼管和兩根長 的岔管引水進行發電。 區域地質 地形地貌 箐水自山北坡向北在峽谷中穿行，形成許多急流險灘，河谷形態多為“ V”字形，河床寬一般為 12~20m，兩巖階地、漫灘不發育，僅在山間貧地或河床轉彎處發育有半月形的河漫灘， 水在何家寨匯入兩灣河，再注北盤江。 地層巖性 本流域地處 箐大斷層的南西下盤，法耳旋卷構造的南西區內無大的構造斷面。出露的地層，從老至新，現分述如下： 二迭系下統：茅口灰 巖，主要分布于河道中下游海拔1200m以上； 二迭系上統：娥眉山玄武巖，主要分布在分水嶺至河道1200m高以上； 第四系：風化殘積土，分布于地表，深度 3~10m 已墾植為耕地。 水文地質條件 區內水文地區條件較簡單，地下水類型主要為基巖裂隙潛水和松散地層孔隙水，地下水的補給、逕流及排泄受大氣降水條件控制。 庫區工程地質條件 由于本電站溢流壩高僅 ，庫區兩岸山體雄厚，庫周地下水分水嶺高于水庫的正常高水位，且庫盆基巖均為娥眉玄武巖，因此不存在庫區滲漏問題。河中除山洪爆發時有一定固體 逕流外，正常情況下挾砂較少。 壩址區工程地質條件 水電站攔河壩位于劉家橋處，壩址地層為峨眉山玄武巖，呈青灰色，由于壩址地處河流裂點，受河水沖刷，壩基巖石裸露，無覆蓋層、基巖完整堅硬，適應修建重力壩。該壩壩高僅 ，基巖可利用面可選用微新基巖，同時由于壩址區未見其它不良結構面，因此壩基的抗滑穩定面為壩體與建基面巖體的接觸面，參考類似工程經驗，結合本壩實際情，建議混凝土與基巖的接觸面的抗剪指標如下： 抗剪斷指標： 弱風化巖體 f= c=~ 微風化巖體 f= c= 抗剪指標： 弱風化巖體 f=~ 不考慮 C值 微風化巖體 f=~ 不考慮 C 值 壩基微新巖體的承載力建議取 [R]=~ 引水渠道工程地質條件 由于本電站主要是通過引水渠道引水發電，引水渠自溢流壩右岸至壓力前池全長 750m。通過現場踏勘，引水明渠為傍山開挖，為邊山渠道，渠道沿線多為全風化巖體，少部為弱 ~微風化巖體，表層大部分為風化殘積土，由于全風化玄武巖和茅口灰巖，巖多呈碎石獎，平時較為堅硬，在水的侵泡 下易崩塌，且其透水性較大，因此要對渠道的防滲、防沖處理。 由于整個引水渠均為邊山渠道，因此山體的開挖穩定邊坡將直接影響到渠道的安全運行，建議穩定邊坡如下： 全風化巖體 1： 強風化巖體 1： ~1： 弱風化巖體 1： 廠房工程地質條件 廠房位于 村上游約 800 米，為河岸式無壓廠房，廠址處有厚約 1— 的山麓堆積物，下伏巖層為茅口灰巖，巖溶發育，建議廠房基礎著落于微新巖基上，承載力大于1000KN可以滿足要求，發電尾水直通 箐河，河床中有較多漂 石，局部為巖體出露，沖刷巖為巖石，因此廠房工程地質條件較好。 天然建材 壩址區及廠房塊石料宜就近取材，砼的粗細骨料和所用的砂料均在現場添購，機械就地碾碎加工采用，運距均不超過 1000m，交通運輸條件一般。 4 工程任務和規模 工程建設的秘要性 水河道落差大，集水面積小，適于分散開發的小水電資源，為水域縣能源建設的新開發重點。 水電站 XXXX 在營盤鄉 村。隨著水域縣工農業生產的快速發展，人民群眾生活水平的不斷提高，用電量日益增大，而電源建設速度發展緩慢，跟不上工農業 的發展速度，電力電量供需矛盾日益突出。 水電站具有自然條件好，施工簡便，無淹沒損失等優點，為了緩解水域縣電力電量供需矛盾促進 XXXX 工農業發展和滿足當地人民生活水平的提高，因此興建 水電站是很有必要的。 洪水調節計算 工程設計洪水標準 根據《防洪標準》（ GB5020194）及《水利水電工程等級劃分及防洪標準》（ SL25220xx）規定， 水電站為小型電站，工程等別為 V等，永久性主要建筑物為 5級，永久性次要建筑物為 5級。當水庫樞紐工程擋水建筑物的擋水高度低于 15m，上下游水頭差 小于 10m 時按平原區考慮，則大壩設計洪水標準 P=5%，校核洪水標準 P=2%；廠房設計洪水標準P=5%，校核洪水標準 P=2%。 壩址匯流曲線 水電站大壩采用溢流壩，壩頂高程 ，壩底高程，壩長 ；在壩的左端緊接著設置沖砂孔，用平板閘門控制，其尺寸為 （寬高），底高程；在壩的左巖設置胸墻式進水閘，用鑄鐵閘門控制，其尺寸為 m （寬高），閘底高程 。壩址水位、泄流量關系表見 。 表 壩址水位、泄流量關系表 高程（ m） 流量（ m3/s） 高程（ m） 1779 流量（ m3/s） 由于 水電站壩址采用壩頂溢流，壩頂長 15m，壩頂高程。洪水進入水庫后，通過溢流壩直接匯入下游河道，由于水庫庫容很小，基本沒有調節性能，故 調洪時不考慮水庫滯洪水作用。 按上述洪水調節原則， 水電站設計洪水與校核洪水，在壩址和廠房的調洪成果見表 。 表 水電站調洪表 名稱 壩 址 廠 房 洪水頻率 % 2 5 2 5 設計洪峰流量 (m3/s) 調洪最高水位 (m) 最大下泄流量 (m3/s) 徑流調節計算 水文資料 根據 水電站的開發宗旨，調節計算內容單一，僅作業水能計算。其徑流資料是根據水文站 1991~20xx 年共計 16年每年逐月月均降雨、流量的相關關系，采用相近的楊梅氣象站相對應的降雨資料推算出本電站流域 1991年 — 20xx年徑流系列資料，并根據貴州省地表水資源中的附圖查出本電站流域多年平均徑流深與大度口水文站流域多年平均徑流深之比進行了修正。經排頻計算選取了設計豐水年（ P=10%）20xx年、中水年（ P=50%） 1993年、枯水年（ P=90%） 20xx年的來水過程作為水庫三個典型代表年，共 36 個月的 月平均流量，在微機上進行計算的，經電站水能計算，多年平均發電量為 kw h，年利用小時 4557 小時，保證出力 。 水庫水量損失 水庫水量損失主要是蒸發損失和滲漏損失，水庫庫容小，水量損失占來水量的比例很小，可忽略不計。 水頭損失 根據工程樞紐布置，發電廠房為引水式廠房，小頭損失與流量呈二次方關系，其水頭損失方程式為△ H=η Q2。 正常高水位的選擇 水電站是一座以發電為主的水利工程，本階段設計中，考慮不淹沒耕地和林木并結合庫區地形地質條件， 抬高正常畜水位后提高發電效益甚微，就整個投資而言不太經濟。因此選定水庫正常畜水位 。 發電死水位的選擇 水電站是一座高水頭小流量的引水式水電站，其死水位的選取在考慮滿足有壓式進水口最小淹沒深度 、發電和泥砂於積要求等因素，選定發電死水位為 。 裝機容量確定及機型選擇 選擇原則 水電站裝機容量的選擇必須服從工程開發宗旨，如前所述，本工程以發電為主，因此選擇裝機只需以發電角度來考慮。 本電站裝機容量在電力系統中的比重較小，根據《小水電水能設 計規范》 條，裝機容量選擇時可不進行電力電量平衡計算，根據水能參數，結合其它因素，合理選擇裝機容量。 裝機容量選擇 由于水電站調節性能差，裝機臺數定為 2臺。根據電站的水頭結合定型產品，電站選擇 800kw（ 2 400kw）。 電站能量指標 本次設計推薦水庫正常高水位 ，發電死水位，加權平均水