某水電站改建初步設(shè)計(jì)報(bào)告_第1頁
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文檔簡介

核定:xx審查:xx項(xiàng)目負(fù)責(zé):xx水文、水能:xx地質(zhì):xx水工:xx水機(jī):xx電氣:xx施工組織設(shè)計(jì):xx環(huán)境評價(jià):xx概算:xx經(jīng)濟(jì)評價(jià):xx目錄1.綜合說明…………………12.水文………133.工程地質(zhì)…………………204.工程任務(wù)和規(guī)?!?25.工程布置及建筑物………356.機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu)…………457.工程管理…………………588.施工組織設(shè)計(jì)……………599.環(huán)境評價(jià)…………………6810.工程概算…………………7011.經(jīng)濟(jì)評價(jià)………………101附錄:某省水利廳、某省發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)文件甘水發(fā)[2002]526號“關(guān)于某縣某渠改擴(kuò)建一期工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告的批復(fù)”1綜合說明1概述某縣某水電站位于某縣縣城以北23km的某鎮(zhèn)境內(nèi),是利用某灌區(qū)渠道陡坡處水頭修建的一座渠道引水式水電站。該水電站于1975年建成發(fā)電,曾為某鎮(zhèn)部分村、社用電起到舉足輕重的作用。由于該工程運(yùn)行年久老化失修,至1996年機(jī)組全部停運(yùn)。目前,機(jī)組雖仍在廠房,但由于多處失修,缺乏保養(yǎng),水輪發(fā)電機(jī)組、廠房等瀕臨報(bào)廢。某灌區(qū)改擴(kuò)建工程最近將要實(shí)施,遇此難得機(jī)會(huì),某縣水利水保局于2003年12月委托我公司進(jìn)行某水電站初步階段的設(shè)計(jì)。1.2自然條件、水文成果1.2.1地理及氣候洮河系黃河上游的一級支流,發(fā)源于某、青海兩省交界處的西傾山東麓,由西南東流至某縣折向北流,至永靖縣匯入干流黃河劉家峽水庫。洮河干流全長673.1km,流域面積為25527km2,河道平均比降2.8‰,水力資源較為豐富。洮河上游大部位于海拔3000~4000m以上的高原,溝淺谷寬,草木茂盛,河水較清,水量較大,屬高原草原區(qū)。洮河中游屬甘南東部高山森林區(qū)。南部山地分布有較廣的天然森林,河流蜿蜒曲折,東流至某縣折向西北形成大河灣,某縣以上洮河南岸為降水高值區(qū),且主要支流均自南岸匯入,使洮河水量和泥沙顯著增加,而洮河北岸及某縣河灣一帶,大部分為少雨區(qū),且植被較少,使洮河水量增加不多,沙量增加較多。洮河下游處于隴西黃土高原的西部,為黃土丘陵區(qū),大部分地區(qū)海拔在1900~2400m,山勢低平,谷寬灘多,植被差,水土流失嚴(yán)重,干旱少雨,水量增加不多,而沙量俱增,為洮河泥沙的主要來源區(qū)。某渠引水灌溉工程位于某縣北部19km的洮河右岸一級階地,地理位置東經(jīng)103o58ˊ~104o5ˊ,北緯34o37ˊ,在自然地理上屬于甘南山地洮某區(qū)。灌區(qū)主要分布在某鎮(zhèn)所轄牙利、西壩和山咀等三村及小寨鄉(xiāng)所轄古城村等,海拔在2250~2268m,灌溉面積1.0萬畝,分布在洮河右岸一、二級階地上。某渠引水灌溉工程取水口位于洮河右岸某村上游的素子溝口。某縣某水電站為渠道引水式電站,位于某渠樁號4+730處。進(jìn)水口距河源427.4km,位于某縣縣城以北約19km,控制集水面積15386.6km2,占洮河全流域面積的60.3%。1.2.2水文某水電站進(jìn)水口處無水文測站,但其上游10km處有某縣水文站,有1957~1998年42年實(shí)測系列資料,下游133.9km處有李家村水文站。某縣站和李家村站是某水電站水文分析計(jì)算的依據(jù)站,以此通過頻率分析計(jì)算,得進(jìn)水口處設(shè)計(jì)年徑流,成果見表1-1。某水電站進(jìn)水口處洮河年徑流頻率計(jì)算成果表表1-1統(tǒng)計(jì)參數(shù)相應(yīng)頻率設(shè)計(jì)流量量(m3/s)均值(m3/s)CVCs/CV15%50%85%1130.29214511079.81.2.3進(jìn)水口設(shè)計(jì)洪水通過對某縣水文站1947年至1998年共51年實(shí)測洪峰資料系列,并計(jì)入1904年(2050(m3/s)歷史洪水資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,推算得進(jìn)水口斷面多年平均洪峰流量620(m3/s),CV=0.62,CS=3.0CV,5年一次洪峰流量860m3/s,相應(yīng)水位2269.80m;10年一遇洪峰流量1130m3/s,相應(yīng)水位2270.28m;20年一遇洪峰流量1380m3/s,水位2270.70m;30年一遇洪峰流量1570m3/s,水位2270.98m;50年一遇洪峰流量1720m3/s,水位2271.22m;百年一遇洪峰流量1980m3/s,水位2271.66m。1.2.4泥沙某渠取水口斷面多年平均懸移質(zhì)泥沙輸沙量73㎏/s,推移質(zhì)量按懸移質(zhì)的15%計(jì)取,則年輸沙量300萬t,含沙量0.87㎏/m3,在懸移質(zhì)輸沙量中,6~9月輸沙量203.3萬t,占全年的80%,大汛期7~8月兩月懸移質(zhì)輸沙量123萬t,占全年的53%。3工程地質(zhì)渠線沿洮河漫灘二級階地及一級階地前沿通過,后又繞行至一級階地的后緣,最后沿洮河二級階地前緣陡坎行至水電站。渠道通過段巖性主要為一、二級階地堆積的具有二元結(jié)構(gòu)的砂壤土、砂礫卵石層。全段渠道經(jīng)過多年過水,渠堤密實(shí),淤積層已形成。水電站前池、引水流道、廠房均置于洮河二級階地基巖上,巖層為老第三系暗紫紅色厚層狀礫巖,較堅(jiān)硬,地基條件良好。地震基本烈度為七度。1.4工程任務(wù)和規(guī)模某縣位于某南部,洮河中上游,定西市南部,地處甘南草原東麓與隴中黃土高原及隴南山區(qū)的接壤地帶,大部分屬西秦嶺北部山區(qū)。境內(nèi)山巒環(huán)抱,洪水繞城東流,資源豐富,國道212線和省道徐合公路穿城而過。某縣區(qū)位優(yōu)勢明顯,自古就有“西控青海,南通巴蜀,東去三秦”之說。自古商賈貿(mào)易活躍,享有隴原“旱碼頭”之美稱,是某南部待開發(fā)的一塊寶地。根據(jù)《某縣水電農(nóng)村電氣化“十五”計(jì)劃暨2015年遠(yuǎn)景目標(biāo)規(guī)劃》,由某縣2000年電力系統(tǒng)電力電量平衡可知,當(dāng)年最大負(fù)荷為23.85MW(不含高耗能負(fù)荷8MW),已建水電站在枯水期擔(dān)負(fù)1.95MW,外網(wǎng)可能返供最大容量8.2MW,枯水期電力欠缺13.7MW;豐水期最大負(fù)荷15.15MW,已建水電站擔(dān)負(fù)7.2MW,外網(wǎng)可能返供最大容量3MW,豐水期季節(jié)電力欠缺4.95MW。因此,利用當(dāng)?shù)刎S富的水力資源,積極開發(fā)小水電已刻不容緩,迫在眉睫。某水電站裝機(jī)800W,每年可向當(dāng)?shù)靥峁?30萬kW.h的電量,能夠滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶及鄉(xiāng)村企業(yè)用電需求,為某縣農(nóng)村電氣化事業(yè)做出貢獻(xiàn)。因此,興建某水電站也是電力發(fā)展實(shí)現(xiàn)農(nóng)村電氣化的需要。根據(jù)規(guī)劃,某水電站建成后,將向某鎮(zhèn)所轄牙利、西壩和山咀等三村及小寨鄉(xiāng)所轄古城村供電,實(shí)現(xiàn)小水電代燃料生態(tài)保護(hù)工程,并與110kV地區(qū)電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng),富余電量向110kV地區(qū)電網(wǎng)供電。本水電站計(jì)劃在2004年前后建成并投產(chǎn)運(yùn)行。綜合本水電站在電網(wǎng)中的作用、資金和設(shè)備的合理使用及所選水平年應(yīng)與國民經(jīng)濟(jì)五年計(jì)劃相一致等因素,本水電站設(shè)計(jì)水平年定在2010年。本水電站裝機(jī)規(guī)模屬小型水電站,其供電對象主要是農(nóng)村生產(chǎn)生活用電。參照現(xiàn)行《水利水電工程動(dòng)能設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定,本水電站的設(shè)計(jì)保證率采用P=85%。1.5工程布置水電站現(xiàn)裝機(jī)容量為800kW,根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定,工程等別為V等工程,屬?。?)型,主要和次要建筑物按5級設(shè)計(jì)。按規(guī)范要求水電站設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)30年一遇,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)100年一遇,由于廠房位置高于校核洪水,故進(jìn)水口建筑物防洪標(biāo)準(zhǔn)按某渠進(jìn)水口建筑物級別設(shè)計(jì),只是主要建筑物級別比水電站高一級。某渠灌溉工程屬?。ㄒ唬┬凸こ?,主要建筑物為四級,次要建筑物為五級,設(shè)計(jì)洪水為10年一遇,校核洪水為20年一遇。本工程由進(jìn)水閘、引水渠、溢流堰、壓力前池、泄水沖砂閘、引水流道、主副廠房和尾水渠等水工建筑物組成。進(jìn)水閘采用臨河式型式,水電站設(shè)計(jì)流量11.76m3/s,考慮沿途灌溉用水及滲漏損失,進(jìn)水閘設(shè)計(jì)引水流量為12.00m3/s。渠首上游護(hù)岸長40m,砂礫石碾壓堤身,M7.5砂漿砌石護(hù)坡,頂寬300cm,迎水邊坡系數(shù)1:0.75,背水坡邊坡系數(shù)1:1,護(hù)堤總高度920cm,其中基礎(chǔ)埋深350cm。渠首下游、引水渠左側(cè)護(hù)堤長460m,砂礫石碾壓堤身,C15砼護(hù)坡,頂寬300cm,迎水邊坡系數(shù)1:1.5,背水坡邊坡系數(shù)1:1,護(hù)堤總高度833cm,其中基礎(chǔ)埋深350cm,堤頂坡降1/330。水電站動(dòng)力渠利用原某渠改建。進(jìn)水閘至水電站全長4710m,明渠縱坡為1/3000。引水明渠斷面經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,采用漿砌石矩形斷面和弧底梯形砼預(yù)制板襯砌兩種型式。斷面幾何尺寸按地質(zhì)、地形條件分為三種型式,Ⅰ型為漿砌石矩形斷面,渠深270cm,口寬405cm;Ⅱ型底弧半徑174cm,圓心角67.380,邊坡系數(shù)1:1.5,渠深270cm;Ⅲ型底弧半徑142cm,圓心角77.320,邊坡系數(shù)1:1.25,渠深290cm。前池在原有水電站前池基礎(chǔ)上修建,鋼筋砼明槽引水。主廠房按滿足機(jī)組布置的要求布置,副廠房設(shè)在運(yùn)行層,電氣設(shè)備布置在其中。1.6機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu)1.6.1水輪機(jī)型號的選定型號電站設(shè)計(jì)凈水頭8.60m,經(jīng)技術(shù)比較,選擇立式軸流定漿水輪機(jī),型號為ZD560a-LH-120。1.6.2主接線的方式0.4kV側(cè)采用單母線,設(shè)兩臺(tái)升壓變壓器,10kV側(cè)亦采用單母線接線。發(fā)電機(jī)組型號SF400-16/1730。兩臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)通過各自的出口斷路器將電流匯至0.4kV母線,由一臺(tái)S9-1000/10型三相雙線圈變壓器將電壓升至10kV,匯流后,由一回10kV線路送出。接線簡單清晰,運(yùn)行方便,配置靈活。若母線故障或檢修時(shí),需全廠停電。1.6.3金屬結(jié)構(gòu)渠首進(jìn)水樞紐進(jìn)水閘設(shè)鋼閘門三孔,采用100kN手電兩用螺桿式啟閉機(jī)提升。動(dòng)力渠共7扇閘門,其中泄水沖砂閘閘門為250×300cm平板鋼閘門,節(jié)制閘門為250×250cm平板鋼閘門,泄沖閘為250×300cm平板鋼閘門,這3扇閘門均采用50kN手動(dòng)螺桿式啟閉機(jī);斗口4座,均選用50×60cm鑄鐵閘門,采用5kN手動(dòng)螺桿式啟閉機(jī)提升。電站前池設(shè)300×200cm進(jìn)水平板鋼閘門兩孔,用50kN手動(dòng)螺桿式啟閉機(jī)提升;泄水沖砂閘設(shè)150×150cm平板鋼閘門一孔,用35kN手動(dòng)螺桿式啟閉機(jī)提升;攔污格柵及檢修閘設(shè)疊梁閘門兩孔;尾水管設(shè)疊梁檢修閘門兩孔。1.7施工本工程施工,其取水口在汛前開始施工,主汛前完成進(jìn)水閘及護(hù)岸主體工程,故需施工圍堰,圍堰采用草土圍堰。Ⅰ型動(dòng)力渠安排在護(hù)堤完成后施工。其他動(dòng)力渠及其建筑物、前池、引水流道、廠房的施工均遠(yuǎn)離河道,施工無導(dǎo)流問題。本工程的施工,渠道僅為改、擴(kuò)建,且渠線呈線型布設(shè),其施工干擾少,而渠首進(jìn)水閘、護(hù)岸(堤)、前池、引水流道、廠房的施工干擾較多,故在施工中要合理安排各單項(xiàng)工程的施工時(shí)段及施工程序,保證工程順利實(shí)施。本工程外來材料通過公路進(jìn)行運(yùn)輸。主要外購物資以某縣物資公司供應(yīng)為主,距工地約23km,現(xiàn)有國家正式公路及地方干線公路通至施工區(qū),交通便利,能滿足施工運(yùn)輸要求。本工程場內(nèi)運(yùn)輸亦以公路運(yùn)輸方式為主,工程施工現(xiàn)場及料場均有鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路通過,個(gè)別路段稍作整修即可滿足要求。本工程渠道、前池為改建工程,引水流道、廠房為新建工程,工期以廠房施工為控制。根據(jù)施工總進(jìn)度安排,工程于當(dāng)年2月開工至12月底竣工??偣て?1個(gè)月。1.8環(huán)境評價(jià)某水電站由于規(guī)模小,對當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境不會(huì)造成較大的改變。對社會(huì)環(huán)境無大的不利影響。工程的興建,必將增加當(dāng)?shù)厝罕姷木蜆I(yè)機(jī)會(huì),清潔能源的利用也將有利于減少對林木的砍伐,進(jìn)而促進(jìn)對自然環(huán)境的改善。因此,工程的修建對環(huán)境的有利影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于不利影響。1.9投資概算采用某省水利廳甘水發(fā)(92)15號《某省水利水電工程設(shè)計(jì)概(估)算費(fèi)用構(gòu)成及計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》和甘水發(fā)(95)19號文關(guān)于頒發(fā)我省水利水電工程《費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)》補(bǔ)充規(guī)定的通知,以及甘水規(guī)發(fā)(98)11號文關(guān)于頒發(fā)我省水利水電工程《費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)》中有關(guān)系數(shù)修改調(diào)整意見的通知進(jìn)行編制。編制辦法:建筑工程采用某省水利廳1996年頒發(fā)的《某省水利水電工程概算定額》,設(shè)備安裝工程采用水利部1992年頒發(fā)的《水利水電設(shè)備安裝工程概算定額》(中小型)進(jìn)行編制的。本工程總投資為958.73萬元,其中建筑工程536.47萬元,機(jī)電設(shè)備及安裝工程210.01萬元,金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程48.73萬元,臨時(shí)工程57.96萬元,其他費(fèi)用59.91萬元,預(yù)備費(fèi)45.65萬元。1.10經(jīng)濟(jì)評價(jià)根據(jù)國家計(jì)委、建設(shè)部《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)方法與參數(shù)(第二版)》、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《小水電建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)規(guī)程》(SL16-95)及現(xiàn)行財(cái)稅制度,按照經(jīng)濟(jì)評價(jià)的簡化方法,經(jīng)分析計(jì)算,本工程單位千瓦投資8598元/kw.h,直供和上網(wǎng)電價(jià)為0.20元/kw.h;財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率(稅后)為9.35%,大于《規(guī)范》規(guī)定的8%;財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值(稅后)為150.71萬元,大于零;投資回收期(稅后)為10.23年。經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率20.26%,大于Is=12%;經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比1.49,大于1。工程運(yùn)行后,每年平均發(fā)電量630萬kw.h,可獲企業(yè)財(cái)務(wù)收入105.0萬元。該項(xiàng)目的建成,對供電區(qū)內(nèi)實(shí)施以電代柴、退耕還林(草),保護(hù)生態(tài)環(huán)境,鞏固退耕還林成果,提高人民生活水平,促進(jìn)該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,將起到重要作用。總之,該工程經(jīng)濟(jì)上合理,財(cái)務(wù)上可行,應(yīng)早日開工建設(shè)。某縣某水電站工程特性表序號項(xiàng)目單位數(shù)量備注一水文氣象(一)水文1引水樞紐以上流域域面積km2255272利用水文系列年限限年523多年平均流量m3/s113(二)氣象1多年平均氣溫℃5.72年蒸發(fā)量mm1192.23年降水量mm5884最大凍土深度m0.95二工程地質(zhì)特性1主要地質(zhì)巖性砂卵礫石層2基本地震烈度度7三水電站動(dòng)力參數(shù)1水電站型式引水式2設(shè)計(jì)水頭m8.603最大水頭m9.504最小水頭m8.005設(shè)計(jì)引水流量m3/s11.766裝機(jī)容量kw8007保證出力kw5808多年平均發(fā)電量萬Kw.h6309裝機(jī)年利用小時(shí)數(shù)數(shù)h7875四主要建筑物特性(一)引水樞紐1工程等級Ⅴ2設(shè)計(jì)引水流量m3/s12.003進(jìn)水閘①閘門型式胸墻式寬頂堰②閘頂高程m2272.00③閘底板高程m2266.30某縣某水電站工程特性表序號項(xiàng)目單位數(shù)量備注④閘孔數(shù)量孔3⑤閘孔尺寸m×m3×1.3寬×高⑥工作閘門型式平板鋼閘門⑦檢修閘門型式疊梁門⑧啟閉機(jī)型式手電兩用螺桿啟閉閉機(jī)3臺(tái)⑨啟閉機(jī)容量kN100(二)引水渠工程m1引水明渠m4228.5①漿砌石矩型渠(ⅠⅠ型)m454②砼預(yù)制板弧底梯型型渠(Ⅱ型)m1456.5③砼預(yù)制板弧底梯型型渠(Ⅲ型)m23182建筑物①?zèng)_沙閘座/m1/16.5②節(jié)制泄水閘座/m1/20③涵洞、公路涵洞座/m6/415④斗口座4⑤排洪槽座5⑥架子車橋座3(三)前池設(shè)計(jì)水位m2265.25(四)引水流道1引水流道型式鋼筋砼矩形明槽2引水流道長度m15.953引水流量(單孔))m3/s5.88(五)廠房1廠房尺寸m×m7×21.32水輪機(jī)安裝高程m2255.803發(fā)電機(jī)安裝高程m2259.8277(六)尾水渠1正常尾水位m2255.98442最低尾水位m2255.0566某縣某水電站工程特性表序號項(xiàng)目單位數(shù)量備注3尾水渠長m11004尾水渠斷面型式梯形土渠五主要機(jī)電設(shè)備(一)水輪機(jī)1型號ZD560a-LLH-12002臺(tái)數(shù)臺(tái)23額定出力kW4354額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分3755設(shè)計(jì)流量m3/s5.886設(shè)計(jì)水頭m8.60(二)發(fā)電機(jī)1型號SF400-166/173002臺(tái)數(shù)臺(tái)23額定功率kW4004額定電壓kV0.4(三)調(diào)速器1型號DST-6002臺(tái)數(shù)臺(tái)2六施工特性(一)主要工程量1開挖土石方萬m312.222回(夯)填砂礫石萬m310.223砼及鋼筋砼m36413.44漿砌塊石m37530.9(二)主要材料1鋼筋t60.02型鋼t52.93水泥t28284木材m346.4(三)勞動(dòng)力某縣某水電站工程特性表序號項(xiàng)目單位數(shù)量備注1總工日萬工日8.332施工高峰人數(shù)人/d220(四)施工總工期年1七經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)1工程總投資萬元958.73=1\*GB3①電站部分投資萬元687.83=2\*GB3②灌溉、防洪投資萬元270.902單位千瓦投資元/kW85983單位電能投資元/kW.h1.094單位發(fā)電成本元/kW.h0.0445單位經(jīng)營成本元/kW.h0.0366財(cái)務(wù)投資回收年限限年10.237財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率%9.352水文2.1流域概況洮河系黃河上游的一級支流,發(fā)源于某、青海兩省交界處的西傾山東麓,由西南東流至某縣折向北流,至永靖縣匯入干流黃河劉家峽水庫。洮河干流全長673.1km,流域面積為25527km2,河道平均比降2.8‰,水力資源較為豐富。洮河上游大部位于海拔3000~4000m以上的高原,溝淺谷寬,草木茂盛,河水較清,水量較大,屬高原草原區(qū)。洮河中游屬甘南東部高山森林區(qū)。南部山地分布有較廣的天然森林,河流蜿蜒曲折,東流至某縣折向西北形成大河灣,某縣以上洮河南岸為降水高值區(qū),且主要支流均自南岸匯入,使洮河水量和泥沙顯著增加,而洮河北岸及某縣河灣一帶,大部分為少雨區(qū),且植被較少,使洮河水量增加不多,沙量增加較多.洮河下游處于隴西黃土高原的西部,為黃土丘陵區(qū),大部分地區(qū)海拔在1900-2400m,山勢低平,谷寬灘多,植被差,水土流失嚴(yán)重,干旱少雨,水量增加不多,而沙量俱增,不洮泥沙的主要來源區(qū)。某渠引水灌溉工程位于某縣北部19km的洮河右岸一級階地,地理位置東徑103o58ˊ~104o5ˊ,北緯34o37ˊ,在自然地理上屬于甘南山地洮某區(qū)。灌區(qū)主要分布在某鎮(zhèn)所轄牙利、西壩和山咀等三村及小寨鄉(xiāng)所轄古城村等,海拔在2250~2268m,灌溉面積1萬畝,分布在洮河右岸一、二級階地上。某渠引水灌溉工程取水口位于洮河右岸某村上游的素子溝口。某縣某水電站為渠道引水式電站,處于某渠上。進(jìn)水口距河源427.4km,位于某縣縣城以北約19km,控制集水面積15386.6km2,占洮河全流域面積的60.3%。2.2氣象2.2.1氣象特征洮河流域地處中緯度內(nèi)陸高原,屬典型的大陸氣候,具有冬春長、夏秋短、氣溫溫差較大和無霜期短的特點(diǎn)。流域上游地區(qū)寒冷,沒有夏日酷暑,但冬季漫長;中游地區(qū)由高寒陰濕向溫帶半濕潤過渡;下游地區(qū)由濕帶半濕潤向溫帶半干旱過渡。從降雨分布來看,洮河流域上游年降水量為600~700mm,中游某縣以上南岸為700~800mm,北岸為700~600mm,往下游降水量逐漸減少。2.2.2氣象要素統(tǒng)計(jì)某水電站各氣象要素以某縣氣象站1951~1980年的資料為依據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),多年平均氣溫為5.7℃,一月平均氣溫最低為-6.9℃,七月平均氣溫最高為16.1℃,多年平均水溫為7.3℃,最高月平均氣溫出現(xiàn)在七月,為15.2℃,多年平均蒸發(fā)量為1192.2㎜(φ20㎝蒸發(fā)皿觀測),多年平均風(fēng)速1.1m/s,最大風(fēng)速24m/s,最大凍土深95㎝,無霜期平均無霜期平均為112天。2.2.3冰情根據(jù)某縣站1954~1987年33年資料統(tǒng)計(jì),一般11月上旬開始結(jié)冰,次年3月上中旬全部消融,在33年實(shí)測資料中只有6年封凍,封凍延續(xù)天數(shù)最長達(dá)33天,岸邊最大冰厚1.78m,河心最大冰厚2.5m。2.3基本資料某水電站進(jìn)水口處無水文測站,但其上游10km處有某縣水文站,下游133.9km處有李家村水文站。2.3.1某縣水文站某縣站始于1941年1月由黃委會(huì)設(shè)立,在龍王臺(tái)潭口,1949年10月停測。1954年6月,由黃河水利委員會(huì)重設(shè)為某縣水位站。1957年移交某省農(nóng)業(yè)廳水利局管理,1957年5月,基本水尺斷面下遷815m,改為龍王臺(tái)流量站。1959年~1962年由定西專署農(nóng)建局管理,1963年改為某省水利廳領(lǐng)導(dǎo),1964年1月起至今歸屬某省水文總站,1970年改為某縣水文站至今,水準(zhǔn)基面為假定基面。測驗(yàn)河段順直段為800m,水流集中,最大水面寬100m,河床由卵石組成,基本水尺斷面上游200m處有橫跨基巖河床,基本水尺斷面下游400m有急流,500m處有彎道急灘,對斷面水流起消力控制作用,斷面極為穩(wěn)定?;舅邤嗝嫔嫌?km處有迭藏河匯入,發(fā)生洪水時(shí)水流較急,匯入后經(jīng)大片灘地和卡口河段到測驗(yàn)河段,對本站水流有明顯影響。本站測流大多采用0.6h一點(diǎn)簡測法,但每年也有5~6次精測,采用臨時(shí)曲線法推測。因本站1956年以前水位資料不全,故完整流量系列為1957~1998年。2.3.2李家村水文站李家村水文站始建于1944年3月,1945年由某省政府管理,上遷12km在李家村,1949年由某省農(nóng)業(yè)廳移交農(nóng)林廳管理,1963年歸某省水文總站管理,1966年斷面上遷75m,1967年又下遷75m為李家村(二)站至今。本站測流以0.6h一點(diǎn)簡測法為主。本站有完整流量資料系列為1947~1998年,是實(shí)測流量系列最長的水文站。兩站資料經(jīng)某省水文站進(jìn)行資料整編,資料真實(shí)可靠,精度較高刊印成果可用于設(shè)計(jì),因此,某縣站和李家村站是某水電站水文分析計(jì)算的依據(jù)站。洮河干流各水文站情況見表2-1。2.4徑流洮河干流各水文站情況表表2—1河名站名至河源距離(kmm)集水面積(km22)建站時(shí)間洮河下巴溝水文站243.073111960年1月某縣水文站417.4149121941年1月李家村水文站561.3196931944年3月紅旗水文站642.3249731954年1月2.4.1徑流特性某水電站進(jìn)水口洮河斷面以上流域徑流主要來源于降水,其次為冰雪補(bǔ)給,5月至10月為汛期,以暴雨和大面積降雨補(bǔ)給為主,11月至次年4月為枯水期,以河槽儲(chǔ)存及地下水補(bǔ)給為主,呈退水趨勢。其中11月上中旬河水開始結(jié)冰。51年中實(shí)測最大年平均流量為218m3/s(1967年5月~1968年4月),最小年平均流量為59.0m3/s(1991年5月~1992年4月),最大年平均流量為最小年平均流量的3.7倍。歷年徑流變化相對穩(wěn)定,年際變化不大,離差系數(shù)CV=0.29,而徑流的年內(nèi)變化較大,汛期枯期分明。2.4.2徑流系列的推求某水電站進(jìn)水口處洮河斷面徑流資料采用上游10km處的某縣水文站和下游133.9km處的李家村水文站實(shí)測資料成果,徑流系列為1947年5月至1998年4月共51個(gè)水文年。1947年1月~1998年12月李家村水文站徑流采用某省水文總站整編資料,1957年1月~1998年12月某縣水文站徑流采用某省水文總站整編資料,1947年1月~1956年12月某縣水文站徑流采用李家村水文站和某縣水文站1957~1998年月平均流量相關(guān)插補(bǔ)求得。兩站年徑流頻率計(jì)算成果見表2-2。2.4.3徑流計(jì)算2.4.3.1年徑流頻率計(jì)算根據(jù)某水電站進(jìn)水口處洮河斷面集水面積(15386.6km2)與某縣和李家村水文站的多年平均流量和集水面積比內(nèi)插,得到某水電站進(jìn)水口處洮河河斷面徑流結(jié)果,見表2-3。洮河各站年徑流頻率統(tǒng)計(jì)計(jì)算成果表表2—2站名集水面積(km2)均值(m3/s)CvCs/Cv資料系列某縣149121100.2821947~19998年李家村196931360.3021947~19998年某水電站進(jìn)水口處洮河年徑流頻率計(jì)算成果表表2—3統(tǒng)計(jì)參數(shù)相應(yīng)頻率設(shè)計(jì)流量量(m3/s)均值(m3/s)CvCs/Cv15%50%85%1130.29214511079.8.2徑流年內(nèi)分配徑流年內(nèi)分配采用5月至次年4月水文年度,按典型年的年徑流量和枯水期的徑流量分別接近設(shè)計(jì)頻率的徑流量為原則,分別選取某縣站1981年5月~1982年4月為P=85%的枯水年為典型年,按設(shè)計(jì)頻率的年平均流量與典型年年平均流量之比值修正典型年的月平均流量得某水電站進(jìn)水口斷面洮河開然流量情況下各代表年的逐月平均流量,成果見表2-4。從表2-4可以看出:年徑流集中在汛期,5月至10月徑流量占全年徑流量的75.5%,僅7~10月這4個(gè)月的水量占全年總水量的56.7%,枯水期11月~翌年4月6個(gè)月水量占全年總水量的24.5%,年最枯流量一般出現(xiàn)在1、2或12月。某縣水文站實(shí)測最小流量為15.1m3/s,發(fā)生在1958年1月28日,某縣水文實(shí)測最大洪峰流量1500m3/s,發(fā)生在1978年9月7日,它是實(shí)測最小流量15.1m3/s的99.3倍。某縣某水電站進(jìn)水口斷面洮河各代表年月平均流量表表2—4頻率P(%)典型年月平均流量(m33/s)年平均567891011121234151981.5~1982.453.0129.9313.2182.4416.3229.0106.158.946.343.051.2104.5144.7501992.5~1993.463.3117.0204.2244.8194.3167.584.948.435.138.949.470.0110851972.5~1973.4114.0134.8165.5111.0119.975.852.535.030.632.737.547.179.8多年平均119.0134.8183.4198.3220.1168.590.051.738.938.245.169.6113某水電站每年計(jì)劃運(yùn)行時(shí)間為3~12月,85%保證率設(shè)計(jì)水平年為1972年5月至1973年4月,經(jīng)統(tǒng)計(jì),該時(shí)段洮河來水月平均最小流量為37.5m3/s,則設(shè)計(jì)徑流量定為37.5m3/s,相應(yīng)水位為2267.26m3/s。2.5泥沙某渠取水口斷面多年平均懸移質(zhì)泥沙輸沙量73㎏/s,推移質(zhì)按懸移質(zhì)的15%計(jì)取,則年輸沙量300萬t,含沙量0.87㎏/m3。在懸移質(zhì)輸沙量中,6~9月輸沙量203.3萬t,占全年的88%,大汛期7~8月兩月懸移質(zhì)輸沙量123萬t,占全年的53%.其逐月懸移質(zhì)輸沙量、輸沙量見表2-5,由于某縣站無泥沙顆粒級配值資料,所以引用下游洮河紅旗站實(shí)測成果以供參考,據(jù)紅旗站分析整理后的泥沙顆粒級配值見表2-5。逐月懸移質(zhì)含沙量輸沙率統(tǒng)計(jì)表表2—5分類單位一二三四五六七八九十十一十二全年流量m3/s34.634.641.162.311511416620922316984.948.8109含沙量kg/m30.0240.0290.0700.270.400.391.191.171.170.270.0980.0320.67輸沙量kg/s0.851.012.8917.045.644.119926026629.73.201.5573.02.6設(shè)計(jì)洪水2.6.1設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)工程等別為四等?。ㄒ唬┬?。依據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50288-99),進(jìn)水閘按4級建筑物設(shè)計(jì),引水渠及渠道建筑物按5級設(shè)計(jì)。新建進(jìn)水口至原水電站前池引水渠防洪標(biāo)準(zhǔn)按10年一遇設(shè)計(jì),20年一遇校核;其余渠道沿線按10年一遇洪水設(shè)計(jì),施工期洪水標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇。2.6.2進(jìn)水口設(shè)計(jì)洪水2.6.3溝道洪水某干渠所經(jīng)各溝道洪水均省水文圖集法推求,參證河流選擇降水、下墊面等因素相近的納納河。干渠所經(jīng)各溝道的流域面積、設(shè)計(jì)洪峰流量列于表2-6。溝道洪峰流量表表2-6序號溝道名稱流域面積(km22)10%洪峰流量(m3/s)5%洪峰流量(m3/s)1素子溝79.1143.057.22馬家溝5.877.19.43馬廠溝57.8234.646.04牙利上溝1.482.73.65牙利下溝1.062.22.96蠻哈2.624.15.47西壩3.805.27.08深溝3.204.76.29路路溝2.664.15.43工程地質(zhì)3.1渠首、渠線的工程程地質(zhì)引水渠首位于素子子溝溝口洮河河上游4800m處河道右右岸,為素子子溝嵌入式洪洪積扇群地貌貌。渠線樁號號0+480之前置于洮洮河河床的新新近洪積扇中中。巖性為素素子溝堆積的的砂碎石及洮洮河河床堆積積的砂礫卵石石。閘基、護(hù)護(hù)岸(堤)基礎(chǔ)為砂礫礫、卵石層。平平均粒徑分別別為9.8㎜、14.8㎜。渠線樁號0+4880開始沿洮河河漫灘二級階階地及一級階階地前沿通過過,后又繞行行至一級階地地的后緣,最最后沿洮河二二級階地前緣緣陡坎行至水水電站。渠道道通過段巖性性主要為一、二二級階地堆積積的具有二元元結(jié)構(gòu)的砂壤壤土、砂礫卵卵石層,上覆覆砂壤土厚度度1~3m,渠道通過過部分主要置置于砂礫卵石石層中,部分分渠道置于坡坡積崩塌堆積積的含塊石角角礫碎石層中中和溝道洪積積的含塊石碎碎石層中。全段渠道經(jīng)過多年年過水,渠堤堤密實(shí),淤積積層已形成。全段渠線均沿洮河河右岸一級階階地后緣通過過,其中穿過過蠻哈溝、西西壩溝、深溝溝及路路溝沖沖出錐長11188m,占渠道道總長的25%,一級階地地堆積物,上上部為褐黃色色、土黃色砂砂壤土夾薄層層粉細(xì)砂,厚厚1.75~3.5m,干容重1.26~1.51,比重2.69~2.71,濕陷系數(shù)0.00113~0.00995,不具濕陷陷性,水平滲滲通系數(shù)1.00338×10-3~8.00335~10-4,垂直滲滲透系數(shù)2.23114×10--4~9.25221~10-5。由此可可見,水平滲滲透略大于垂垂直滲透,屬屬中等透水層層。置于該巖巖性中的渠道道建議水上邊邊坡采用1:0.5~1:0.775,水下邊坡坡可采用1:1.5~1:2.0,下部為礫礫質(zhì)粉細(xì)砂及及礫卵石層,厚厚度據(jù)推測3~8m,渠道通通過一級階地地的地下水埋埋深1.75~3.27m,沖出錐錐為塊石堆積積,塊石粒徑徑一般20㎝,尤以5~8cm居多,碎石石粒徑大多在在2cm左右,碎碎塊石成分為為棕紅色砂巖巖、灰白色板板巖,炭質(zhì)片片巖。綜上所述,全段渠渠道將置于一一級階地上部部砂壤士夾薄薄層粉細(xì)砂及及沖出錐的碎碎石塊石中,其其主要工程地地質(zhì)問題是四四條溝道的泥泥石流危害,經(jīng)經(jīng)過此段的渠渠道段,設(shè)置置防止泥石流流入渠及疏導(dǎo)導(dǎo)泥石流的工工程措施。3.2水電站的工程地質(zhì)質(zhì)水電站前池、引水水流道、廠房房均置于洮河河二級階地基基座上,巖層層為老第三系系暗紫紅色厚厚層狀礫巖,較較堅(jiān)硬,地基基條件良好.其主要工程程地質(zhì)問題是是地下水對廠廠房的危害,由由于水電站廠廠房置于地下下水位以下,該該處地下水來來自上游一級級階地砂卵石石層中,地下下水埋深2mm左右,須設(shè)設(shè)置排泄地下下水的工程措措施。3.3天然建筑材料砂礫料均均分布在素子子溝洮河漫灘灘,西江洮河河大橋洮河漫漫灘,牙利村村洮河河漫灘灘三處,均在在工程沿線分分布,開采運(yùn)運(yùn)輸條件方便便,儲(chǔ)量、質(zhì)質(zhì)量均滿足要要求。產(chǎn)砂率率27~39%,產(chǎn)礫率54~62%。塊石料均分布于茶茶阜納納河,距距某鎮(zhèn)13km,有有鄉(xiāng)間公路通通過,料場在在公路兩側(cè),基基巖裸露,開開采方便,巖巖層為泥盆系系上統(tǒng),灰黑黑色石英砂巖巖,夾粉沙巖巖,粉沙板巖巖,厚度一般般25~45cm,個(gè)別層厚45~70m,石質(zhì)堅(jiān)硬硬。按1/400萬《中中國地震烈度度區(qū)劃圖》(50年超越概率10%),該工程區(qū)區(qū)基本地震烈烈度為Ⅶ度。4工程任務(wù)和和規(guī)模4.1概述4.1.1河流規(guī)劃洮河是黃河上游的的主要一級支支流,水力資資源十分豐富富,根據(jù)《某某省洮河干流流西寧莊~九九甸峽河段水水能可開發(fā)補(bǔ)補(bǔ)充規(guī)劃報(bào)告告》,某縣境內(nèi)僅洮洮河干流可開開發(fā)梯級水電電站有5座,依依次為坎鋪塔塔,劉家浪(已已建),清水水,冰橋?yàn)?,古古城水電站(在在建)均為低低水頭徑流式式水電站。某水電站是利用現(xiàn)有有某灌溉引水渠渠跌水進(jìn)行發(fā)發(fā)電,某渠進(jìn)水口處處距河源4227.4kmm,位于某縣縣城以北北19km,其其上游10kkm處有某縣水文站,下下游133..9km處有有李家村水文文站。4.1.2地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況況某縣位于某南部,洮洮河中上游,定定西市南部,地地處甘南草原原東麓與隴中中黃土高原及及隴南山區(qū)的的接壤地帶,大大部分屬西秦秦嶺北部山區(qū)區(qū)。東、西、南南、北依次是是禮縣、宕昌昌縣、卓尼縣縣、漳縣。全全縣轄17個(gè)鄉(xiāng)6個(gè)鎮(zhèn)379個(gè)村,總?cè)巳丝?4.52萬人??傉颊嫉孛娣e35500km22,耕地面積62.84萬畝,人均均耕地面積1.7畝。境內(nèi)山山巒環(huán)抱,洮洮水繞城東流流,草場廣闊闊,資源豐富富,山川秀美美,國道212線和省道徐合合公路穿城而而過,某縣區(qū)位優(yōu)勢勢明顯,自古古就有“西控青海,南南通巴蜀,東東去三秦”之說。自古古商賈貿(mào)易活活躍,享有隴隴原“旱碼頭”之美稱,是是某南部侍開發(fā)發(fā)的一塊寶地地。某縣有五大資源,中中藥材:盛產(chǎn)當(dāng)歸、紅紅芪、黃芪、黨黨參等中藥材材238種,素有“當(dāng)歸之鄉(xiāng)”、“千年藥鄉(xiāng)”之稱,尤以“某當(dāng)”馳名中外,歐歐洲人譽(yù)為“中國婦科人人參”。畜牧:年肉類總產(chǎn)產(chǎn)量1.5萬t,黑紫羔羊羊和蕨麻豬是是某縣的地方特特產(chǎn),全縣草草場面積219萬畝,草豐豐水茂,無污污染,發(fā)展畜畜牧業(yè),開發(fā)發(fā)畜產(chǎn)品條件件得天獨(dú)厚。礦礦產(chǎn):已探明金屬30種,礦點(diǎn),礦礦化點(diǎn)40多個(gè),其中中金、銻、鉛鉛、鋅、錳、花花崗石、漢白白玉、大理石石、硅石、泥泥炭等礦藏量量最大,開發(fā)發(fā)前景廣闊,由由于某縣地處山區(qū)區(qū)交通不便,受受能源限制,這這些礦產(chǎn)開采采加工仍未形形成規(guī)模。水水力:境內(nèi)有大小22條常年流水水河,其中洮洮河流經(jīng)縣內(nèi)內(nèi)13個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn)),83.5kkm,全縣水水能蘊(yùn)藏量33.5萬kW,沿洮河可可開發(fā)梯級水水電站5座。農(nóng)副產(chǎn)產(chǎn)品:盛產(chǎn)蠶豆、馬馬鈴薯、油料料等經(jīng)濟(jì)作物物和草莓、沙沙棘、蘑菇、蕨蕨菜、蕨麻等等野生“綠色食品”,開發(fā)前景景十分可觀。2001年全縣國國內(nèi)生產(chǎn)總值值達(dá)到5.44億元,比上上年增長9.8%;農(nóng)業(yè)增加加值2.99億元,增長10%;限額以上上工業(yè)增加值值3042萬元,增長22.5%;鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)業(yè)增加值6820萬元,增長21.4%;社會(huì)消費(fèi)費(fèi)品零售總額額1.5億元,增長33.5%;財(cái)政收入4503萬元,增長7%。全縣農(nóng)民民人均純收入入1248萬元,比上上年增長4%,城鎮(zhèn)居民民可支配收入入4440元,比上年年增長9.6%,人均年消消費(fèi)2381元,比上年年增加31元,職工工工資水平平穩(wěn)穩(wěn)增長,全縣縣年末職工人人數(shù)8054人,比上年年減少1.0%,職工年平平均工資8729元,比上年年增長32.766%。根據(jù)《某省某縣水水電農(nóng)村電氣氣化“十五規(guī)化”計(jì)劃暨2015年遠(yuǎn)景目標(biāo)標(biāo)規(guī)劃》,到到達(dá)2005年鄉(xiāng)以上工工業(yè)總產(chǎn)值翻翻一番,達(dá)到到2.5億元,財(cái)政政收入翻兩番番,達(dá)到1.5億元;鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)總總產(chǎn)值翻一番番,達(dá)到6.7億元,農(nóng)民民人均純收入入翻一番,達(dá)達(dá)到2200元。到2015年,全縣60%的農(nóng)戶進(jìn)入入小康,地方方財(cái)政狀況根根本好轉(zhuǎn)。4.2工程建設(shè)的必要性性4.2.1實(shí)現(xiàn)小水電代燃料料的需要實(shí)施以退退耕還林、生生態(tài)林保護(hù)為為重點(diǎn)的大規(guī)規(guī)模工程建設(shè)設(shè)是黨中央、國國務(wù)院從可持持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略略高度作出的的英明決策,目目前退耕還林林工作已經(jīng)取取得了明顯成成效,為了從從根本上解決決退得下,穩(wěn)穩(wěn)得住,能致致富,不反彈彈,鞏固退耕耕還林成果,黨黨中央、國務(wù)務(wù)院作出了大大力發(fā)展小水水電,實(shí)施小小水電代燃料料生態(tài)建設(shè)等等一系列重大大決策?!吨兄泄仓醒搿鴩鴦?wù)院關(guān)于做做好農(nóng)業(yè)和農(nóng)農(nóng)村工作的意意見》(中發(fā)[2003]]3號)明確規(guī)定啟啟動(dòng)“小水電代燃燃料”試點(diǎn),鞏固固退耕還林大大成果。某水電站的建設(shè),對對項(xiàng)目區(qū)遏制制人為破壞森森林,草原及及其它植被,防防止水土流失失,鞏固退耕耕還林還草,天天然林保護(hù)建建設(shè)成果將起起到重要的作作用,并且對對改善農(nóng)牧民民生產(chǎn)、生活活條件,改變變農(nóng)民生活方方式,提高生生活水平和質(zhì)質(zhì)量,促進(jìn)農(nóng)農(nóng)村現(xiàn)代文明明建設(shè)等方面面具有很大的的社會(huì)效益。4.2.2促進(jìn)地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)濟(jì)發(fā)展的需要要實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)戰(zhàn)略是黨中央央總攬全局,面面向新世紀(jì)做做出的重大決決策,某縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展展相對落后,“經(jīng)濟(jì)要發(fā)展展,電力要先先行”,以本縣相相對富有的水水力資源作為為龍頭產(chǎn)業(yè),推推動(dòng)和大力發(fā)發(fā)展業(yè)已初具具規(guī)模的縣水水電農(nóng)村電氣氣化事業(yè),帶帶動(dòng)本縣相關(guān)關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展展,為全縣礦礦產(chǎn),淀粉,農(nóng)農(nóng)副產(chǎn)品,中中藥材加工等等資源優(yōu)勢的的開發(fā)利用提提供有利的電電力保障,變變資源優(yōu)勢為為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,使使之成為全縣縣新的經(jīng)濟(jì)增增長點(diǎn),增加加農(nóng)民收入,地地方財(cái)政收入入,促進(jìn)農(nóng)村村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)調(diào)整,拉動(dòng)經(jīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,促促進(jìn)農(nóng)村消費(fèi)費(fèi),拉動(dòng)農(nóng)村村市場,促進(jìn)進(jìn)農(nóng)村城市化化,工業(yè)化,促促進(jìn)農(nóng)村全面面建設(shè)小康社社會(huì)。因此興興建某水電站是促促進(jìn)某縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展展的需要。4.2.3地區(qū)電力發(fā)展的需需要根據(jù)《某縣水電農(nóng)農(nóng)村電氣化“十五規(guī)劃”計(jì)劃暨2015遠(yuǎn)景目標(biāo)規(guī)規(guī)劃》,由某某縣2000年電力系統(tǒng)統(tǒng)電力電量平平衡可知,當(dāng)當(dāng)年量大負(fù)荷荷為23.855MW(不含高耗能能負(fù)荷8MW),已建水電電站在枯水期期擔(dān)負(fù)1.95MMW,外網(wǎng)可能能返供量大容容量8.2MW,枯水期電電力欠13.7MMW;豐水期最最大負(fù)荷15.155MW,已建水電電站擔(dān)負(fù)7.2MW,外網(wǎng)可能能返供量大容容量3MW,豐水期季季節(jié)電力欠缺缺4.95MMW。因此,利利用當(dāng)?shù)刎S富富的水力資源源,積極開發(fā)發(fā)小水電已刻刻不容緩,迫迫在眉睫。某某水電站裝機(jī)800kW,每年可向向當(dāng)?shù)靥峁?30萬kW·h的電量,能能夠滿足當(dāng)?shù)氐剞r(nóng)戶及鄉(xiāng)村村企業(yè)用電需需求,為某縣農(nóng)村電氣氣化事業(yè)做出出貢獻(xiàn)。因此此,興建某水電站也是是電力發(fā)展實(shí)實(shí)現(xiàn)農(nóng)村電氣氣化的需要。4.3電力發(fā)展需要4.3.1電力發(fā)展現(xiàn)狀1984年裝機(jī)容容量為4×2MW的劉家浪水水電站投產(chǎn)運(yùn)運(yùn)行,揭開了了某縣農(nóng)村電氣氣化發(fā)展的序序幕。劉家浪浪電廠主要供供電對象為某某縣的地方企企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企企業(yè),農(nóng)副產(chǎn)產(chǎn)品加工及城城鄉(xiāng)人民的生生活用電。劉劉家浪電廠的的投產(chǎn)發(fā)電初初步緩解了全全縣嚴(yán)重缺電電被動(dòng)局面,但但由于水電站站受豐枯水季季節(jié)的影響,往往往在冬季枯枯水季節(jié)(大約歷時(shí)4個(gè)月),劉家浪水水電站僅有一一臺(tái)機(jī)組發(fā)電電,負(fù)荷僅能能滿足城區(qū)的的一條10kV的線路,枯枯水期嚴(yán)重缺缺電的局面困困擾著某縣城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)的發(fā)展。1995年在某省領(lǐng)導(dǎo)關(guān)心心下,建成隴隴西至某縣110kV送變電工程程,主變?nèi)萘苛?×1萬kVA,從根本上上結(jié)束了某縣歷史上的的嚴(yán)重缺電局局面。到2000年為止,全全縣23個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、379個(gè)行政村,96875戶,鄉(xiāng)、村村、戶的通電電率分別占100%、90%和91.2%。全縣基本本上形成了一一個(gè)以縣為實(shí)實(shí)體,以地方方小水電為基基礎(chǔ)(劉家浪電廠廠供電網(wǎng)絡(luò)),依托大網(wǎng)(地區(qū)110kV電網(wǎng)),初具規(guī)模模的地方獨(dú)立立的配電網(wǎng)絡(luò)絡(luò)。全縣目前前擁有110kV線路93kmm,110kV變水電站一一座,主變?nèi)萑萘繛?×1萬kVA,35kV送電線路1336km,35kV變水電站7座,主變?nèi)萑萘?62300kVA,10kV線路741kkm,400V線路430kkm,安裝變變壓器42臺(tái)288555kVA。4.3.2負(fù)荷預(yù)測及供電范范圍4.3.2.1負(fù)荷預(yù)測根據(jù)《某縣水電農(nóng)農(nóng)村電氣化“十五”計(jì)劃暨2015年遠(yuǎn)景目標(biāo)標(biāo)規(guī)劃》,全全縣到“十五”期末,綜合合最大負(fù)荷達(dá)達(dá)到55.699MW,年供電量量將達(dá)到2.3911kW·h。2015年綜合最大大負(fù)荷為88.366MW,年供電量量將達(dá)到2.99億kW·h,詳見表4—1。負(fù)荷預(yù)測表表表4—1水平年負(fù)荷2005年2010年2015年負(fù)荷(MW)電量(萬kW·h)負(fù)荷(MW)電量(萬kW·h)負(fù)荷(MW)電量(萬kW·h)工業(yè)負(fù)荷37.8401513644.2001614051.63217210農(nóng)業(yè)負(fù)荷2.02910142.34811742.7181360農(nóng)村負(fù)荷15.821771023.198934634.01511330合計(jì)55.6902386069.7462666088.365299004.3.2.2供電范圍根據(jù)規(guī)劃,某水電電站建成后,將將向某鎮(zhèn)所轄牙利利、西壩和山山咀等3村及小寨鄉(xiāng)鄉(xiāng)所轄區(qū)古城城村供電,實(shí)實(shí)現(xiàn)小水電代代燃料生態(tài)保保護(hù)工程,并并與110kV地區(qū)電網(wǎng)聯(lián)聯(lián)網(wǎng),富余電電量向110kV地區(qū)電網(wǎng)供供電。4.3.2.3設(shè)計(jì)水平年本水電站計(jì)劃在22004年前后建成成并投產(chǎn)運(yùn)行行,綜合本水水電站在電網(wǎng)網(wǎng)中的作用、資資金和設(shè)備的的合理使用及及所選水平年年應(yīng)于國民經(jīng)經(jīng)濟(jì)五年計(jì)劃劃相一致等因因素,本水電電站設(shè)計(jì)水平平年定在2010年。4.3.2.4設(shè)計(jì)保證率本水電站裝機(jī)規(guī)模模,屬小型水水電站,其供供電對象主要要是農(nóng)村生產(chǎn)產(chǎn)生活用電等等,參照現(xiàn)行行《水利水電電工程動(dòng)能設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》的的有關(guān)規(guī)定,本本水電站的設(shè)設(shè)計(jì)保證率采采用P=85%。4.4某灌區(qū)灌水引水流量量4.4.1某灌區(qū)地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)濟(jì)概況某渠沿線可發(fā)展灌溉溉的河川地及及川臺(tái)地在萬萬畝以上,大大多集中連片片,主要分布布在洮河右岸岸一、二級階階地上,受益益區(qū)包括某鎮(zhèn)所轄牙利利、西壩和山山咀三村及小小寨鄉(xiāng)所轄古古城村,居住住人口4626人,勞力1680余個(gè),土層層厚度多為0.5~0.8m,坡度度平緩,區(qū)內(nèi)內(nèi)海拔在2265~2280m之間,發(fā)展展水地條件十十分優(yōu)越。灌區(qū)內(nèi)多年平均降降雨量5888.2mm,多多年平均蒸發(fā)發(fā)量11922.2mm,屬屬半濕潤氣侯侯,但由于降降雨量年內(nèi)分分配不均,年年季際變化大大,作物主要要生長期降雨雨量稀少,特特別是近年來來持續(xù)干旱,原原灌溉區(qū)因工工程毀壞失修修等原因,灌灌溉得不到保保證,下游大大片河川地得得不到灌溉,當(dāng)當(dāng)?shù)厝罕娙司厣伲Z糧食單產(chǎn)量得得不到提高,到2001年底當(dāng)?shù)厝司兪杖?270余元,群眾生活水平低下,靠近水資源豐富的洮河,大片土地得不到灌溉,當(dāng)?shù)厝罕娝f的“水在淌著,人在看著,地在旱著”的口頭語,切實(shí)反映了發(fā)展水地的迫切愿望,當(dāng)?shù)卣块T對徹底解決當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,發(fā)展灌溉農(nóng)業(yè),并充分利用水資源和已建工程設(shè)施興建水電站,發(fā)展能源十分重視,并將某鎮(zhèn)列為藥材基地,大力調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu),為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。4.4.2某灌區(qū)灌溉面積某灌區(qū)屬于河川灌區(qū)區(qū),灌區(qū)形狀狀呈現(xiàn)狹長帶帶狀地形。灌灌區(qū)耕地主要要分布在洮河河一、二級階階地,灌區(qū)范范圍在洮河右右岸某鎮(zhèn)某村至小寨鄉(xiāng)鄉(xiāng)古城村之間間,縱向長112km,橫橫向?qū)?.3~1.5km.灌區(qū)總灌溉溉面積1.007萬畝,其中中自流灌溉面面積0.69992萬畝,提灌灌面積0.30778萬畝。水電電站前池上游游有自流灌溉溉面積0.20114萬畝。4.4.3灌區(qū)灌溉引水流量量按某省水利廳、某省發(fā)發(fā)展計(jì)劃委員員會(huì)《關(guān)于某某縣某渠改擴(kuò)建一一期工程初步步設(shè)計(jì)報(bào)告的的批復(fù)》(甘甘水發(fā)〖2002〗526號)的批復(fù)復(fù),采用定西西地區(qū)水利水水電勘測設(shè)計(jì)計(jì)研究院完成成的《某縣某渠改擴(kuò)建一一期工程初步步設(shè)計(jì)報(bào)告》中中的灌溉制度度及灌水率,計(jì)計(jì)算出灌區(qū)綜綜合萬畝凈灌灌水率為0.32,灌溉水利利用系數(shù)為0.60,全灌區(qū)灌灌溉引水流量量為0.544m3/s,灌區(qū)灌溉溉流量過程見見某灌區(qū)灌溉流量統(tǒng)計(jì)計(jì)表表4—2月份四五六八九十十一灌溉流量(m3/s)0.410.510.530.150.120.540.544.5水利和水能4.5.1徑流調(diào)節(jié)計(jì)算某水電站位于某縣縣縣城區(qū)下游約約10km處的的某渠上,水電電站的主要任任務(wù)為發(fā)電,兼兼顧灌溉及防防洪。4.5.2徑流資料本階段某水電站的的徑流資料為為1947~1998年51年連續(xù)徑流流系列。徑流流年內(nèi)分別采采用5月至次年4月水文年度度,按典型年年的年徑流量量和枯水期的的徑流量分別別接近設(shè)計(jì)頻頻率的徑流量量為原則,分分別選取1981年5月至于1982年4月為P=15%豐水年、1992年5月至1993年4月為P=50%平水年,1972年5月至1973年4月為P=85%枯水年。按按設(shè)計(jì)頻率的的年平均流量量與典型年年年平均流量之之比值修正典典型年的月平平均天然流量量所得某水電站進(jìn)水水口處洮河天天然情況下各各代表年逐月月平均流量。這這三個(gè)典型年年天然情況下下年平均量分分別為1455m3/s、110m3/s、79.8mm3/s,三年的均均值為1122m3/s,與長系列列多年平均流流量113mm3/s相近,因此此所選取的三三個(gè)典型年徑徑流過程具有有一定的代表表性,其精度度可以滿足本本水電站初步步階段水能設(shè)設(shè)計(jì)與計(jì)算的的要求。三個(gè)個(gè)典型年逐月月平均流量過過程見表4-3。洮河某縣某水電站站進(jìn)水口斷面面各代表年月月平均流量表表表4—3頻率P(%)典型年月平均流量(m33/s)年平均567891011121234151981.5~1982.453.0129.9313.2182.4416.3229.0106.158.946.343.051.2104.5144.7501992.5~1993.463.3117.0204.2244.8194.3167.584.948.435.138.949.470.0110851972.5~1973.4114.0134.8165.5111.0119.975.852.535.030.632.737.547.179.84.5.3徑流調(diào)節(jié)計(jì)算原則則和方法本水電站為徑流式式水電站,徑徑流調(diào)節(jié)計(jì)算算依據(jù)選取的的三個(gè)典型年年,以月平均均流量為時(shí)段段逐月計(jì)算。首首先根據(jù)某水電站進(jìn)水水口洮河斷面面處各典型年年逐月流量,推推算出此斷定定面的洮河水水位,再根據(jù)據(jù)此水位推算算出進(jìn)水口各各典型年逐月月引水流量,扣扣除灌溉期灌灌區(qū)的灌溉引引用流量,即即為水電站發(fā)發(fā)電引用流量量,據(jù)此流量量計(jì)算水電站站水能指標(biāo)。三三個(gè)典型年某某水電站進(jìn)水水口、前池逐逐月引水流量量過程見表4-4、表4-5及表4-6。4.6裝機(jī)容量及機(jī)組機(jī)機(jī)型選擇根據(jù)選定的前池正正常蓄水位22265.225m,算得得本水電站凈凈水頭8.660m。按本本水電站水頭頭運(yùn)行范圍,水水電站可能裝裝機(jī)規(guī)模及機(jī)機(jī)組運(yùn)行可靠靠,靈活,機(jī)機(jī)動(dòng)等因素考考慮,并結(jié)合合國內(nèi)現(xiàn)有的的機(jī)組單機(jī)容容量初定為320kW,水輪機(jī)選選用立式軸流流定漿式機(jī)組組,型號為ZD560aa-LH-1120型。水電站站裝機(jī)容量確確定為800kW,機(jī)組臺(tái)數(shù)數(shù)為二臺(tái)。4.7水電站運(yùn)行方式及及能量指標(biāo)本水電站為一無調(diào)調(diào)節(jié)引水式水水電站,其發(fā)發(fā)電出力主要要受來水控制制,前池水位位應(yīng)盡可能保保持在正常水水位運(yùn)行,以以獲得較大的的發(fā)電水頭和和發(fā)電效益。機(jī)機(jī)組檢修可以以安排在冬季季枯水期進(jìn)行行。根據(jù)選定定的裝機(jī)容量量800kWW(2×4000kW))和水電站設(shè)設(shè)計(jì)引水流量量11.766m3/s(2××5.88mm3/s)及三個(gè)水文文代表年(豐、平、枯)的月平均流流量進(jìn)行水利利動(dòng)能計(jì)算,算算得某水水電站保保證出力(P=855%)和多年平均均發(fā)電量分別別為580kW及630萬kW·h,裝機(jī)年利利用小時(shí)數(shù)為為7875H,各不同頻頻率來水(P=155%、年P(guān)=50%、年P(guān)=50%年)某水電站各月月平均凈水頭頭,平均出力力見表4-4、表4-5、表4-6及圖4-1、圖4-2、圖4-3。某水電站設(shè)計(jì)水平年年(2010年,P=15%)各月平均均凈水頭及平平均出力表表4—4月份(m3/s)(m3/s)電站引用流量(m3/s)平均凈水頭(m)平均出力(kW)運(yùn)行臺(tái)數(shù)(臺(tái))五53.012.0011.378.627742六129.912.0011.358.647722七313.212.0011.768.608002八182.412.0011.738.607982九416.312.0011.768.608002十229.012.0011.348.657702十一106.112.0011.348.657702十二58.912.0011.768.608002一46.312.0011.768.608002二43.012.0011.768.608002三51.212.0011.768.608002四104.512.0011.478.617802平均144.7=SUM(ABOVE)9464某水電站設(shè)計(jì)水平年年(2010年,P=50%)各月平均均凈水頭及平平均出力表表4—5月份(m3/s)(m3/s)電站引用流量(m3/s)平均凈水頭(m)平均出力(kW)運(yùn)行臺(tái)數(shù)(臺(tái))五63.312.0011.378.627742六117.012.0011.358.647722七204.212.0011.768.608002八244.812.0011.738.607982九194.312.0011.768.608002十167.512.0011.348.657702十一84.912.0011.348.657702十二48.412.0011.768.608002一35.110.8010.698.507302二38.912.0011.768.608002三49.412.0011.768.608002四70.012.0011.478.617802平均110.0=SUM(ABOVE)9394某水電站設(shè)計(jì)水平年年(2010年,P=85%)各月平均均凈水頭及平平均出力表表4—6月份(m3/s)(m3/s)電站引用流量(m3/s)平均凈水頭(m)平均出力(kW)運(yùn)行臺(tái)數(shù)(臺(tái))五114.012.0011.378.627742六134.812.0011.358.647702七165.512.0011.768.608002八111.012.0011.738.607952九119.912.0011.768.608002十75.812.0011.348.657702十一52.512.0011.348.657702十二35.010.7510.648.587202一30.67.485.888.503951二32.78.688.598.565802三37.511.4411.338.657702四47.112.0011.478.617802平均79.8=SUM(ABOVE)87255工程布置及建筑物物5.1設(shè)計(jì)依據(jù)5.1.1工程等別水電站現(xiàn)裝機(jī)容量量為800kW,根據(jù)《水水利水電工程程等級劃分及及洪水標(biāo)準(zhǔn)》的的規(guī)定,工程程等別為V等工程,屬屬小[2]型,主要和和次要建筑物物按5級設(shè)計(jì)。某渠工程屬小(一))型工程,主主要建筑物為為四級,次要要建筑物為五五級,設(shè)計(jì)洪洪水為10年一遇,設(shè)設(shè)計(jì)洪水位:2270..28m;校校核洪水為20年一遇,校校核洪水位22270.770m。設(shè)計(jì)計(jì)取水位22267.266m。按規(guī)范要求水電站站設(shè)計(jì)洪水標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)30年一遇,校校核洪水標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)100年一遇,由由于廠房位置置高于校核洪洪水,故進(jìn)水水口建筑物防防洪標(biāo)準(zhǔn)按某某渠進(jìn)水口建建筑物級別設(shè)設(shè)計(jì),只是主主要建筑物級級別比水電站站高一級。5.1.2主要規(guī)程、規(guī)范《小型水電站初步步設(shè)計(jì)報(bào)告編編制規(guī)程》(SL/T1179-966)《水利水電工程等等級劃分及洪洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL2522-20000)《小型水力發(fā)電站站設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ711-84)《小型水力發(fā)電站站水文計(jì)算規(guī)規(guī)范》(SL77--94)《小水電水能設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)程》(SL76--94)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》SL2655-20011)《水電站進(jìn)水口設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》(SD3033-88)《水工建筑物荷載載設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL50777-19997)《水工建筑物抗震震設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL2033-97)5.1.3地震設(shè)防列度根據(jù)《某省地震烈烈度區(qū)劃圖》,本本工程地震設(shè)設(shè)防烈度為7度。5.2主要建筑物本工程由進(jìn)水樞紐紐、動(dòng)力渠、溢溢流堰、壓力力前池、進(jìn)水水閘及泄水沖沖砂閘、引水水流道、主副副廠房和尾水水渠等水工建建筑物組成。5.2.1進(jìn)水樞紐某渠原有進(jìn)水閘設(shè)在在素子溝入洮洮河左岸溝口口處,該處河河道寬淺,且且有河心島,閘閘前引水渠長長約300mm,引水渠常常年淤積,導(dǎo)導(dǎo)致引水能力力逐年衰減,引引水保證率低低。某渠水電站工工程可研階段段,進(jìn)水口定定為無壩引水水的方案,開開敞式進(jìn)水閘閘。在進(jìn)行初初步設(shè)計(jì)時(shí),根根據(jù)建設(shè)單位位某縣水利局的的要求,并經(jīng)經(jīng)實(shí)地勘察,將將引水口上延延,改為無壩壩引水的方案案,胸墻式寬寬頂堰進(jìn)水閘閘,并進(jìn)行新新的引水樞紐紐設(shè)計(jì)。引水水樞紐包括進(jìn)進(jìn)水閘及護(hù)岸岸(堤)等。1)進(jìn)水閘進(jìn)水閘位于樁號00+000處,水電站站設(shè)計(jì)保證率率P=85%%,水電站每年年運(yùn)行時(shí)段為為3~11月,此時(shí)洮洮河天然最小小月平均流量量39.5mm3/s,水位為22267.266m,因水電電站發(fā)電流量量11.766m3/s,考慮引水水渠沿程灌溉溉及滲漏損失失,進(jìn)水口按按12.000m3/s設(shè)計(jì)。30年一遇設(shè)計(jì)計(jì)洪峰流量11570mm3/s,水位2270.998m3/s,百年一一遇校核洪峰峰流量19880m3/s,水位2271.666m3/s。進(jìn)水閘水力計(jì)算按按寬頂堰出流流公式確定,其其計(jì)算公式為為:Q=σsε1mnb/√2gHH03/2式中:Q—設(shè)計(jì)流流量,取12.000m3/s;σs——淹沒系數(shù),經(jīng)經(jīng)計(jì)算為0.92;ε1—側(cè)收縮系數(shù),經(jīng)計(jì)計(jì)算為0.933;m—流量系數(shù),經(jīng)計(jì)算算為0.359;n—閘孔數(shù),設(shè)計(jì)3孔孔;b/—閘孔寬度(m);;H0—堰上水頭,為0..96m。經(jīng)計(jì)算和比較,最最后選用閘底底板高程為22266.330m,閘孔凈寬為為9m。據(jù)此,進(jìn)水閘布置置為三孔,單單孔凈寬3..0m,堰頂設(shè)計(jì)水水深0.966m,閘底板板結(jié)構(gòu)為C15鋼筋砼厚厚80cm,閘閘墩高度按校校核洪水位確確定為5700cm。閘孔孔高度1300cm,胸墻墻為C20鋼筋砼厚厚20cm,靠靠岸側(cè)邊墩為為重力式結(jié)構(gòu)構(gòu),頂寬600cm,底寬寬200cmm,臨河側(cè)邊邊墩為箱型結(jié)結(jié)構(gòu),壁厚50~60cm,中墩厚800cm,閘室室長700mm。閘門采用3.0××1.5m(寬×高)平板鋼閘門3扇,并配置100kN手電兩用螺螺桿啟閉機(jī)3臺(tái)。閘頂設(shè)一啟閉機(jī)房房,建筑面積積44.844m2,并配置2.1×0..9m鋼門2扇,1.8×1..8m鋼窗6扇。進(jìn)水流量由進(jìn)水閘閘門控制,低低水位時(shí)可以以通過攔砂坎坎控制,形成成有坎寬頂堰堰。當(dāng)進(jìn)水流流量大于122.00m33/s時(shí),調(diào)節(jié)閘閘門開啟度控控制引水流量量。具體見圖圖梅電-水-2、3、4。取水口建筑物基礎(chǔ)礎(chǔ)均為砂礫石石層。2)護(hù)堤工程根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB502201—94、《水利水水電工程等級級劃分及洪水水標(biāo)準(zhǔn)》SL252—2000、《城市防防洪工程設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》CJJ50—92、《提防工工程設(shè)計(jì)規(guī)范范》GB502286—98要求,河堤堤防洪標(biāo)準(zhǔn)為為20年一遇設(shè)計(jì)計(jì)。由于該段段河低地高,該該段河堤遭受受洪災(zāi)或失事事后影響較小小,根據(jù)規(guī)范范,堤防級別別按4級提防設(shè)計(jì)計(jì)。根據(jù)工程總體布置置、當(dāng)?shù)亟ú牟募肮こ淘靸r(jià)價(jià)等情況綜合合考慮,閘前前40m護(hù)岸采采用M7.5砂漿砌砌塊石斜坡式式結(jié)構(gòu),頂端端厚30cmm,底端厚400cm,底部部基礎(chǔ)寬500cm,高50cmm,迎水坡坡坡比1:0.75,砂堤頂寬寬3.0m,背背水坡砂堤坡坡比1:1,護(hù)坡背面面采用洮河河河漫灘砂礫石石混合料填筑筑,干容重大大于2.1gg/cm3。閘后4600m護(hù)堤采用C15砼斜坡式式結(jié)構(gòu),頂端端厚15cmm,底端厚200cm,底部部基礎(chǔ)寬400cm,高50cmm,迎水坡坡坡比1:1.5,砂堤頂寬寬3.0m,背背水坡砂堤坡坡比1:1。護(hù)坡背面面采用洮河河河漫灘砂礫石石混合料填筑筑,干容重大大于2.1gg/cm3。堤頂寬均均為300mm。沖刷深度分順直河河道沖刷深度度和局部沖刷刷深度兩種情情況計(jì)算。(1)一般沖刷深深度計(jì)算水流平行于岸坡產(chǎn)產(chǎn)生的沖刷深深度按下式計(jì)計(jì)算:—1)式中:—一般沖刷刷深度(m),從河底算算起;—沖刷處的水深(mm),沖刷處的水水深以近似設(shè)設(shè)計(jì)水位最大大深度代替;;—平均流速(m/ss);—河床面上允許不沖沖流速,根據(jù)據(jù)河床平均粒粒徑查表;(2)局部沖刷刷深度計(jì)算水流斜沖岸坡產(chǎn)生生的沖刷深度度按下式計(jì)算:—2)式中:—從河底算起的局部部沖深(m),從河底算起起;—水流流向與岸坡交交角;—防護(hù)建筑物迎水面面邊坡系數(shù),m=1∶1.5;—坡腳處土壤計(jì)算粒粒徑,取大于于15%(按重量計(jì)計(jì))的篩孔直直徑(m);—有淺灘的河床水流流的局部沖刷刷流速(m/s)),按下式計(jì)算算,;——2)經(jīng)計(jì)算順直河道沖沖刷深度為00.68m,局局部沖刷深度度為2.799m。河堤高度確定:堤堤頂高度閘前前段40m與進(jìn)水水閘墩頂同高高,即為22272.000m;閘后4533m護(hù)堤堤頂頂高度為20年一遇設(shè)計(jì)計(jì)洪水位加00.70m的的安全超高,即與沖沙閘閘連接處為22271.440m?;A(chǔ)礎(chǔ)以深泓線為為基準(zhǔn),河堤堤基礎(chǔ)置于沖沖刷深度0..5m以下,按按《提防工程程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB502286—98,4級提防堤頂頂超高取0..76m。因因洪水歷時(shí)短短,流速大,波波浪爬高可忽忽略不計(jì),考考慮到該段均均為直段和角角度較小的凹凹段組成,基基礎(chǔ)埋深綜合合考慮,取凹凹岸和直段沖沖刷深度的最最大值加上00.71m的的安全埋深,確確定為3.55m,則河堤堤的幾何總高高度閘后段護(hù)護(hù)堤為8.333m,閘前前段護(hù)岸頂部部與進(jìn)水閘同同高取9.220m,詳見見設(shè)計(jì)圖梅電電-水-4。5.2.2動(dòng)力渠電站引水渠利用即即將擴(kuò)建的某某灌渠,渠線線與原某渠完全相同同,渠首至電電站全長47710m。前段沿洮洮河漫灘及一一級階地前通通過,后又繞繞行至一級階階地后緣,最最后沿洮河二二級階地前緣緣陡坎至電站站??v坡明渠渠為1/30000、涵洞為1/12000,在原有土渠渠基礎(chǔ)上將渠渠道加深、加加寬和襯砌,以以滿足發(fā)電及及灌溉過流量量要求。其過過水流量按下下式計(jì)算:Q=1÷n×Aii1/2R2/3式中:Q-流量(m3/s)n--糙率系數(shù);;A-過水面積(m2);;i-渠道縱坡;R-水力半徑(m)渠道分為3種斷面面形式和涵洞洞,經(jīng)計(jì)算水水力特性如下下表:水力特性表表55-6斷面型式弧底半徑/底寬(m)渠深H(m)水深h(m)邊坡系數(shù)面積(m2)濕周χ(m)水力半徑R(m)縱坡i流量Q(m3/s)流速U(m/s)備注Ⅰ型3.752.72.3159.3768.6801.0801/300012.001.280Ⅱ型1.202.72.3121.5010.4009.3291.1151/300012.001.154Ⅲ型1.002.92.4951.2510.2108.9071.1461/300012.001.175涵洞2.702.52.3136.7207.5400.8921/120012.001.785.1渠道及渠系建筑物物明渠按地質(zhì)、地貌貌及地下水埋埋深,考慮凍凍脹及現(xiàn)有渠渠道可加寬的的最大限度分分為三種。Ⅰ型渠道為矩矩形斷面,渠寬3.755m,渠深2.7mm,水深2.3115m,流流速1.2880m/ss,長454mm,結(jié)構(gòu)為M7.5漿砌塊塊石;Ⅱ型渠道為弧弧底梯形斷面面,底弧半徑徑1.74m,邊坡系數(shù)1:1.55,渠深2.7mm,水深2.3112m,流速1.1554m/ss,渠口寬9.1151m,結(jié)結(jié)構(gòu)為M7.5水泥砂砂漿砌C15砼預(yù)制塊塊,長14556.5mm;Ⅲ型渠道為弧弧底梯形斷面面,底弧半徑徑1.42mm,邊坡系數(shù)1:1.225,渠深2.9mm,水深2.4995m,流速1.1775m/ss,渠口寬8.2246m,結(jié)結(jié)構(gòu)為M7.5水泥砂砂漿砌C15砼預(yù)制塊塊,渠長23318m。三種渠型流流量均為122.00mm3/s,縱坡均為1/30000。三種渠道道斷面結(jié)構(gòu)圖圖見梅電-水-06。涵洞凈寬寬2.9m,高高2.3m,拱拱高0.8m,弧頂半徑1..714mm,圓心角115.555°。結(jié)構(gòu)為M7.5水泥砂砂漿砌塊石。其其中4#涵洞穿公路路段22mm采用C25鋼筋砼蓋蓋板。詳見圖圖梅電-水-07,涵洞6座共415mm。渠道基礎(chǔ)礎(chǔ)為沙壤土和和砂礫卵石混混合砂壤土。.2渠系建筑物渠系建筑物包括::泄水沖沙閘閘、節(jié)制泄沖沖閘、排洪槽槽、架子車橋橋、斗口。泄水沖砂閘泄水沖砂閘在樁號號1+673~1+6899.5處,閘室采用C15砼現(xiàn)澆,閘寬250ccm。水力計(jì)計(jì)算同進(jìn)水閘閘。閘門采用用250×3000cm平板板鋼閘門,啟啟閉機(jī)為50kN手搖螺桿啟啟閉機(jī)。詳見見設(shè)計(jì)圖梅電電-水-08。2)節(jié)制泄沖閘節(jié)制泄沖閘在樁號號3+030~3+050處,閘室采采用C15砼現(xiàn)澆,閘寬2.5mm,節(jié)制閘閘閘門為250×2550cm平板板鋼閘門,泄沖閘為250×3000cm平板板鋼閘門,啟啟閉機(jī)均為50kN手搖螺桿啟啟閉機(jī)。詳見見設(shè)計(jì)圖梅電電-水-09。3)斗口斗口共44座,分別在在樁號2+480、3+240、3+476、4+630處,灌溉分分水流量按00.2m33/s設(shè)計(jì),流量用閘門門控制,詳見設(shè)計(jì)圖圖梅電-水-10。4)排洪槽排洪槽共5座,分分別在0+825、1+590、2+142、2+842、3+280處,是在原原排洪槽位置置上改建,上上部結(jié)構(gòu)采用用C20鋼筋砼結(jié)結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)側(cè)側(cè)墻為M7.5水泥砂砂漿砌塊石,詳詳見設(shè)計(jì)圖梅梅電-水-11。5)架子車橋架子車橋共3座,分分別在樁號2+550、2+730、3+722處,是在原原架子車橋位位置上改建,上上部結(jié)構(gòu)采用用C20鋼筋砼結(jié)結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)側(cè)側(cè)墻為M7.5水泥砂砂漿砌塊石,詳詳見設(shè)計(jì)圖梅梅電-水-12。5.2.3水電站1)前池電站前池在原電站站前池基礎(chǔ)上上改建而成,由由漸變段、溢溢流堰、進(jìn)水水閘、泄水沖沖砂閘等部分分組成,為正正向引水,側(cè)側(cè)向泄水沖沙沙形式。原有有前池雖運(yùn)行行多年,絕大大部分仍然結(jié)結(jié)實(shí)牢固,只只有部分砌石石勾縫脫落,容容積不能滿足足設(shè)計(jì)要求,本本次改建需將將原前池底板板、側(cè)墻松動(dòng)動(dòng)砌石鑿除,沖沖洗干凈,在在底板上澆筑筑30cm厚埋埋石砼,為防防止底板沖刷刷,在上部二二次澆筑100cm厚C20砼鉛絲掛掛網(wǎng)護(hù)面;側(cè)側(cè)墻內(nèi)側(cè)澆筑筑30cm厚C15砼,頂寬寬60cm,高高度隨陡坡自自上而下逐漸漸升高,頂端端高程22556.7755m。前池長長20.6mm,寬9.9mm,砼結(jié)構(gòu)。溢流堰在原有基礎(chǔ)礎(chǔ)上改建而成成,堰寬4440cm,堰堰頂寬80ccm,型式為為折線實(shí)用堰堰。當(dāng)下游灌灌溉用水時(shí),可可從溢流堰上上溢流供水;;不灌溉時(shí),利利用疊梁閘抬抬高水位,增增加發(fā)電水頭頭。堰上最大大水頭0.5525m,堰頂高程22265.255m。溢流堰水力計(jì)算::溢流堰采用折線實(shí)實(shí)用堰,其過過流量采用實(shí)實(shí)用堰堰流公公式計(jì)算,公公式如下:Q=óSεmB√√2gH03/2式中:Q-過堰流流量(m3/s)m-實(shí)用堰流流量系數(shù),取0.502;óS-堰流淹沒系數(shù),取取1.0;ó-堰流側(cè)收縮系數(shù),,取1.0;B-堰寬,取4.4(m);H0-堰上水頭,取0..525(m)。經(jīng)計(jì)算,當(dāng)堰上水水頭為0.5525m時(shí),過過流量為3..72m3/s。因原有進(jìn)水閘已不不能滿足過流流要求,故需需拆除重建,型型式為開敞式式,設(shè)300×2000cm平板板鋼閘門兩孔孔,閘墩為重重力式砼結(jié)構(gòu)構(gòu),頂寬600cm,底寬寬120cmm,高422..5cm,閘閘底板高程22261.555m,閘頂頂高程22665.7755m。原有泄水沖砂閘已已不能滿足泄泄水要求,故故需拆除重建建,泄水沖砂砂閘設(shè)150×1550cm平板板鋼閘門一孔孔,閘墩為重重力式砼結(jié)構(gòu)構(gòu),頂寬600cm,底寬寬120cmm,高480..5cm,閘閘底板高程22260.997m,閘頂頂高程22665.7755m。前池泄水沖砂閘泄泄流計(jì)算:泄水沖砂閘泄流按按閘孔出流計(jì)計(jì)算公式為:Q=μbe√2gHμ==(0.6--0.1766e/H)式中:Q-泄流量量(m3/s)H-閘前最大水深取44.805(m);b-孔寬,取取1.5(m);e-閘門最大開啟高度度,取1.5(m);經(jīng)計(jì)算當(dāng)閘前水位位4.8055m時(shí),最大大泄水量111.91mm3/s。前池正常高水位22265.335m,堰上水頭頭0.1m,作作為灌溉用水水,最低水位位2264..245m。2)引水流道引水流道采用鋼筋筋砼明槽,寬寬度從3000cm漸變?yōu)闉?20cmm,長度15..95m,槽槽內(nèi)流速0.66m/s,槽頂高程2265..775,坡度1:2.1。3)主副廠房原有廠房已不滿足足現(xiàn)有機(jī)組的的布置,將原原廠房拆除,新新建廠房平面面尺寸21..3m×7.0m。主廠房總高高度14.116m,分為3層,最底層層為蝸殼、尾尾水層,高度度4.98mm;中間為水水輪機(jī)層,安安裝著兩臺(tái)立立式軸流定漿漿水輪機(jī),型型號ZD560aa-LH-1120,機(jī)組間距距6.0m,安安裝高程22255.800m,高度2.338m;最上上層為發(fā)電機(jī)機(jī)層,安裝發(fā)發(fā)電機(jī)兩臺(tái),型型號SF4000-16/11730,機(jī)組間距距6.0m,安安裝高程22259.8227m。副廠廠房規(guī)模較小小,在主廠房房左側(cè)布置,電電氣設(shè)備布置置在其中。4)尾水渠機(jī)組尾水出口為減減少開挖,以以1:7.8反坡接尾水水渠,長度110.0m。尾尾水渠起點(diǎn)渠渠底高程22264.2446m。尾水水渠分兩種斷斷面,Ⅰ型斷面長400m,為漿砌砌石襯砌梯形形斷面,底寬寬500cmm,邊坡1:1.5,縱坡1:2500,渠深2.330m,正常常水深1.7738m,流流速0.899m/s;Ⅱ型斷面長10

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