【芙蓉江魚塘電站可行性探析及設(shè)計13000字（論文）】

I第一章緒言魚塘水電站地處貴州省遵義市道真仡佬族苗族自治縣境內(nèi)、一芙蓉江干流中游。而芙蓉江從貴州省綏陽縣的石甕子流出，一最終在重慶市武隆縣江口鎮(zhèn)匯入烏江，是一條橫跨貴州和重慶兩省市的河流。芙蓉江基本資料見表1.1。表1.1芙蓉江基本資料數(shù)據(jù)表由此看出，在水電建設(shè)方面，其也被看作為貴州省遵義市頗為重要的河流。1988年8月，由于之前已經(jīng)開展過多次查勘規(guī)劃工作，于是原遵義地區(qū)水電勘測設(shè)計院提出了《芙蓉江干流（貴州境內(nèi)河段）規(guī)劃報告》，對芙蓉江干流而言，初步擬定先開發(fā)7個梯級，分別是小河口、李克壩、猴跳灘、良坎、沙千、魚塘、三河口。次年5月，原遵義行署組織芙蓉江干流規(guī)劃審查委員會從不僅要盡全力地降低淹沒搬遷等所帶來的損失，而且還要合理有序地規(guī)劃水資源，一最終決定使用一9級開發(fā)方案來取代之前的一7級方案，即一小河口、朱老村、牛都壩、田壩、良坎、沙千、魚塘、石門坎、長巖，1991年6月遵義行署也作出了同意修改《規(guī)劃報告》的決定。1991年10月，因要平衡原四川省及貴州省之間梯級開發(fā)的關(guān)系，同時還需要對芙蓉江水利資源進行合理開發(fā)，于是開始調(diào)查芙蓉江干流規(guī)劃，一最終同意分一10級開發(fā)芙蓉江干流，自上而下分別是一：一小河口（655m）、一朱老村（621.5m）、一牛都壩（605m）、一田壩（570m）、一良坎（548.3m）、一沙千（516m）、一魚塘（465m）、一石門坎（409m）、一浩口（360~369m）、一江口（300m），四川省和貴州省應(yīng)高度達成一致，既要提高發(fā)電效益，又要降低淹沒損失，合作互助。同年12月，原四川省計劃經(jīng)濟委員會與貴州省計劃委員會聯(lián)合發(fā)文，提出相關(guān)部門在之后的工作中對“關(guān)于發(fā)送芙蓉江干流（小河口~江口）規(guī)劃審查意見的通知”要嚴格執(zhí)行。魚塘水電站工程不僅要考慮灌溉，一而且還要考慮養(yǎng)殖等，一但其主要的目的還是發(fā)電。一道真縣舊城鎮(zhèn)是壩址所在地，壩址所在地基本資料見表1.2。樞紐主要工程量見表1.3。表1.2壩址所在地基本資料表1.3樞紐主要工程量

第二章水文2.1氣象由一道真縣氣象局一調(diào)查的氣象資料所得出的魚塘壩址氣象特征值見表2.1。表2.1魚塘壩址氣象特征值多年平均年徑流量為46.71億m3，多年平均流量145一m3/s。由大氣降水形成流域洪水，沅水的主要暴雨區(qū)為西水流域，其汛期為每年的4~9月，值得注意的是在5~9月多出現(xiàn)年最大洪水，集中在6~7月份，枯水期為10月~次年3月。壩址施工時段頻率洪水成果見表2.2。表2.2壩址施工時段頻率洪水成果見表時段頻率P（%）12510201月--16912684.52月--3102291523月--8416224154月--1770146011409月--26302100156010月--1620131098411月--122091161412月--29321013311.01~3.31--1360105075811.01`4.30--20201650128010.01~3.31--19304560118010.01~4.30--218018101430全年884078706560554044902.2徑流大氣降水是造成芙蓉江徑流的主要原因，一長壩水文站作為本工程水文計算依據(jù)站，目前再次核查了壩址徑流。但在此次徑流計算中不打算使用一1959~1964年系列，原因是考慮到建站初期是此站的一1959~1964年，不僅參考年份較少，而且當時的試驗條件不好，幾乎不影響徑流系列。所以最終決定把一1965年到2002年系列統(tǒng)計當作對象，通過計算，多年平均流量108m3/s，在對比44年（1959~2002年）長系列均值107m3/s時，發(fā)現(xiàn)兩者只差0.9%左右，大致一樣，故最終決定采用短系列統(tǒng)計成果，多年平均年徑流量34.1億m3，一多年平均流量為108m3/s。壩址多年平均年、月平均流量見表2.3。表2.3壩址多年平均年、月平均流量表2.3泥沙壩址所在芙蓉江所屬山溪性河流。1965年起才開始進行泥沙試驗，然后對資料進行了相關(guān)統(tǒng)計。泥沙試驗資料統(tǒng)計見表2.4。表2.4泥沙試驗資料統(tǒng)計項目數(shù)量單位最大斷面平均含沙量93.5（截止到2002年）kg/m3多年平均含沙量0.522kg/m3多年平均輸沙量185t（萬）多年平均輸率58.7kg/s2.4洪水盡管沒有之前的水文資料，但因為有長壩站設(shè)計洪水成果且因為長壩水文站控制流域面積與壩址十分接近，所以可以得到壩址設(shè)計洪水，但若想基本滿足本階段工程設(shè)計（規(guī)范）要求，需要一1965年到2002年的實測資料。長壩站設(shè)計洪水成果見表2.5。表2.5長壩站設(shè)計洪水成果2.5廠、壩水位流量關(guān)系曲線要想取得校核洪水位及壩址設(shè)計，需要通過壩址水位流量關(guān)系曲線，即一先把長壩站歷年綜合一H~Q關(guān)系線一轉(zhuǎn)移于壩址，后再由壩址斷面一H~A、H~關(guān)系一展開至設(shè)計、校核洪水流量部分。廠、壩水位流量關(guān)系曲線見表2.6。表2.6壩廠址水位流量關(guān)系曲線表

第三章地質(zhì)3.1區(qū)域地質(zhì)芙蓉江流域不僅有較大的地形起伏，一而且還有極其復(fù)雜的地貌條件，由于上游廣袤的河道，兩岸略平坦的傾斜度，河道兩岸地勢險峻，絕大部分被懸崖包圍。一本區(qū)位于云貴高原與四川盆地東南邊緣交匯地帶，最小高差為一500m,最大高差為一1200m，屬切割較劇烈的一中山區(qū)。一殘存的高原夷平面有兩級，最低高程為一800m，最高高程為一1500m，在山間發(fā)一育有小型巖溶洼地。在大地構(gòu)造上本區(qū)位處揚子臺褶帶中的婁山陷褶斷束的近北端。一揚子臺褶帶中的婁山一陷褶斷束包含了魚塘水電站及其所在區(qū)域，該地區(qū)的構(gòu)造地貌主要由燕山運動決定。大面一積間歇性隆起是新構(gòu)造時期地殼的主要表現(xiàn)，其差異運動小。一通過調(diào)查地震帶的活動強度和地震地質(zhì)條件，在這里絕對不可能發(fā)生一6級以上的地震。3.2庫區(qū)地質(zhì)魚塘水庫位于芙蓉江中游，被稱為一峽谷型水庫。魚塘壩一帶地表分水嶺高程在一550米到600米之間，當水庫蓄水后，其最小寬度為一1.3km，平井組和斷層破碎帶占六成以上地段，其余四成為分布在分水嶺內(nèi)側(cè)的巖溶發(fā)育的一紅花園組和桐梓組。白云巖大多分布在分水嶺的一平井組和組成斷層破碎帶，混有著少量硅質(zhì)巖、石英砂巖和硅質(zhì)泥質(zhì)白云巖，巖一溶發(fā)育不良，局部隔水。之所以集中性滲漏問題在水庫蓄水后不會發(fā)生，是因為分水嶺地一段沒有低于正常蓄水位的地下水位低槽，即使形成水庫，也不會隨著斷層破碎帶向下游集一中滲漏。魚塘水電站庫區(qū)在一庫尾跳蹬河匯口上、下游一帶基本都是橫向谷，其余地區(qū)縱向谷偏多，河段長約一3km。但白云巖及致密厚層~塊狀灰?guī)r構(gòu)成了很多的岸坡，這些大部分是絕壁，整體的穩(wěn)定性很好。而庫岸岸坡的部位僅兩處，由頁巖構(gòu)成，其一在白灘，出露地層屬一奧陶系湄潭組頁巖，雖為順向坡結(jié)構(gòu)，但地形坡角與巖層傾角基本相同，且有穩(wěn)定的產(chǎn)狀；其二在跳蹬河匯口下游一0.7~1.8km河段，一志留系龍馬溪組~韓家店組頁巖表現(xiàn)為其出露地層，但是，水流幾乎與巖層垂直。如果水庫蓄滿水，這兩個地點的岸坡應(yīng)該也足夠穩(wěn)定了。庫區(qū)不存在大的村鎮(zhèn)、一農(nóng)田和重要文物及礦產(chǎn)，沒有嚴重的水災(zāi)現(xiàn)象。良好的芙蓉江一流域水土，固體的流出源不多，水庫的沉積物對工程幾乎沒有影響。綜上，由于水庫工程地質(zhì)條件并不繁瑣，因此具備一定的成庫條件。3.3壩址工程地質(zhì)壩址為橫向谷，是比較簡單的地質(zhì)構(gòu)造以及帶有較好的防滲條件。一“V”型為壩址處一河谷所呈現(xiàn)出的形狀，其上、下游頁巖分布區(qū)，河谷開敝。枯水期河水面高程一408.96m，水深一4~12m，水面寬一50~60m，河床砂卵石覆蓋層一0~6.5m，ZK23鉆孔下游一帶，卵礫石一厚度局部可達一15~18m。正常蓄水位一465m時，河谷寬約一200m，寬高比約3.6:1。兩岸山一體高程一500m左右，被上、下游頁巖剝蝕所影響，山體略單薄，山底寬度一100~120m?；乙粠r分布地段，基巖裸露，岸坡坡度一般大于45°，陡崖在反傾向側(cè)常形成，崩積物在坡腳可見，厚度多為一5.6~10.6m；頁巖分布地段，地形平緩開闊，岸坡坡度一般在一20°~25°之間，并伴隨殘坡積層，厚度多為一0.5~5.7m。根據(jù)地質(zhì)調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果，壩基范圍內(nèi)砂巖、一頁巖和灰?guī)r構(gòu)成其巖性組成，它們所占比一例分別為一12.5%、27.1%和60.4%，由試驗成果其濕抗壓強度分別取一60MPa~120MPa、一50MPa~130MPa和一9MPa~10MPa，表明壩基巖石大多為堅硬的灰?guī)r，所夾軟巖類的頁巖，一通過不可或缺的工程處理后，其承載強度能夠符合修建一70米級大壩的要求。壩址處為橫向谷，巖層傾向下游，巖體透水性弱，巖性組合中非可溶性碎屑巖類與可一溶性碳酸鹽巖類間層分布；灰?guī)r巖組厚度小，并被上、下層位之巨厚層頁巖夾持，巖溶具一有較弱的發(fā)育強度，沒有深部巖溶及大型巖溶管道系統(tǒng)，利用巨厚層頁巖可形成全封閉帷一幕，兩岸防滲線路及壩基水文地質(zhì)條件并不復(fù)雜。鉆孔地下水位長期觀測資料顯示壩址兩一岸有著高于正常蓄水位的地下水分水嶺。通過水質(zhì)分析查出壩址區(qū)地下水和地表水都不會侵蝕混凝土。以上，水庫的選址沒有影響工程的重大地質(zhì)問題，有一定的水庫建設(shè)條件。3.4天然建筑材料工程所需的天然建筑材料的質(zhì)量和儲量基本滿足了工程所需。1)一土料場位于壩址上、下游兩岸一1公里范圍內(nèi)，便于采運。2)一壩址下游⑧號砂礫石料可以用于次堆石區(qū)水庫的填埋。3)一苦塘料場位于上游左岸約一500米的地方，可以用作石砌的備用料場或混凝土人工骨料場。4)一南家槽料場位于壩址平距一1.2公里的地方，地處壩址上游芙蓉江右岸，已有公路從坡腳通過，可以此為臨空面進行逐層開采，運輸快；部分溶洞有黏土、碎石、塊石填充物，因此必須去除。5)一大灣頭位于壩址下游，可作為備用料場。第四章工程任務(wù)和規(guī)模4.1地區(qū)社會經(jīng)濟概況遵義市在我國貴州省北部，地形地貌大多表現(xiàn)為河谷壩子、山地和丘陵。全市占地面積共計30762km2，是17.68%的貴州省總面積。其市內(nèi)有729萬的常駐人口，大約有10%屬于少數(shù)民族，仡佬族、苗族、土家族在其中居多，同時729萬人口中有626萬的農(nóng)村人口，占全市總?cè)丝诘?5.9%。市內(nèi)現(xiàn)有耕地597.3萬畝，平均每人占有耕地0.86畝，農(nóng)民人平耕地0.99畝，597.3耕地中有286.8萬畝水田，為48%的市內(nèi)所有耕地面積。遵義市與其他地區(qū)相比的較好資源主要為能源資源和礦產(chǎn)資源。遵義市主要能源礦產(chǎn)為煤炭資源，被作為不可或缺的的能源礦產(chǎn)輸出地區(qū)，是因為其全市總儲量一257.51億t，保有儲量為一63.31億t，占全省的一12%。礦產(chǎn)資源方面，全市目前已發(fā)現(xiàn)一40多種礦產(chǎn)，其中有很多具有一定的工業(yè)開采價值，其中的優(yōu)勢礦產(chǎn)有鋁、汞、錳、硫鐵礦等。鋁土礦已探明各級礦石工業(yè)儲量一7622萬t，預(yù)計遠景儲量在一1億t以上；汞礦已查清汞金屬儲量一1.85萬t，占世界總儲量的一14%、35%的全省儲量；錳礦是貴州的特色礦種之一，且礦點集中，已探明儲量一5398.4萬t；而在水能資源方面，可開發(fā)的水能資源一4280MW，占全省的一26.1%，已開發(fā)水電裝機容量一740MW，僅僅占可開發(fā)量的一17.3%，因此是省的水能富集區(qū)。2002年，全市實現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)總值比去年增長了10.0%，為277.18億元，財政總收入比上年增長一12.74%，達一30億元，農(nóng)民人均純收入比上年增長一3.7%，國民經(jīng)濟將長期保持穩(wěn)定增長。經(jīng)濟構(gòu)成中，交通建設(shè)被工業(yè)經(jīng)濟看作先導(dǎo)，主體為重工業(yè)建設(shè)，特征為資源開發(fā)，建設(shè)了一定規(guī)模的原材料工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施，同時對全市的工業(yè)布局進行了一定的完善，進一步優(yōu)化主要工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，促進以煙酒為支柱，融一電力、造紙、煤炭、機械、釀酒、建材、紡織、汽車制造、化工、電子儀器、食品加工、金融等為一體的工業(yè)體系得以初步形成，能源工業(yè)一“西電東送”戰(zhàn)略也取得了一定的效果，2002年全市規(guī)模工業(yè)主要產(chǎn)品有水泥、原煤、卷煙、食用植物油、機制紙及鐵合金、紙板、飲料酒、鋁錠、化肥、發(fā)電量和合成氧等。畜牧業(yè)取得了較遠的未來發(fā)展，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟主要為種植業(yè)，水稻、玉米、一小麥和洋芋為主要糧食作物，經(jīng)濟作物有花生、烤煙及油菜等。遵義市縣國民經(jīng)濟發(fā)展情況見表4.1。表4.1遵義市縣國民經(jīng)濟發(fā)展情況遵義市國民經(jīng)濟的高速增長被國家實施西部大開發(fā)帶來了前所未有的發(fā)展機遇。由于加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的政策取向是此次國家西部大開發(fā)的重點，所以遵義市開始找出自身的資源優(yōu)勢和區(qū)位條件并將它們結(jié)合，并在會議中明確提出：無論是在社會發(fā)展方面還是國民經(jīng)濟方面，遵義市都不會放過此次機遇，推動化學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè)、建材工業(yè)、機電工業(yè)發(fā)展，加快實施電煤基地建設(shè)和一“西電東送”工程，盡快持續(xù)保持在一10%以上的全市國民經(jīng)濟增長率。遵義市國民經(jīng)濟現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃指標見表4.2。表4.2遵義市國民經(jīng)濟現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃指標4.2開發(fā)任務(wù)及工程建設(shè)的必要性本工程的主要目的為發(fā)電，同時還需要考慮養(yǎng)殖、灌溉等。由一《遵義電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃（2000-2010）》及一《遵義電網(wǎng)“十五”發(fā)展規(guī)劃》，全市在一2000年實現(xiàn)857MW綜合最大用電負荷、47.38億kW·h用電量的基礎(chǔ)上，利用西部大開發(fā)的推動本地區(qū)國民經(jīng)濟發(fā)展增長，現(xiàn)估計“十五”期間遵義電網(wǎng)全社會用電增長率為：用電負荷年均增長率一11.1%、用電量年均增長率一10.0%，即一2005年達到一1451MW綜合最大負荷，76.34億kWh全網(wǎng)用電量?！笆晃濉逼陂g電力電量用電水平年均增長率大概為8.5%，預(yù)計2010年達到115億kWh用電量，2180MW電網(wǎng)綜合最大負荷。魚塘水電站水庫帶有一定的周調(diào)節(jié)能力，3.052億kWh年平均發(fā)電量，75MW電站裝機容量，可以定作中型水電站，部分調(diào)頻、調(diào)峰、事故備用任務(wù)可在系統(tǒng)中完成，其建設(shè)對大力提高系統(tǒng)供電質(zhì)量，逐漸完善遵義市電力系統(tǒng)電源結(jié)構(gòu)有極大的促進作用。若想滿足于社會發(fā)展和地方國民經(jīng)濟需要，就需要開發(fā)芙蓉江大量的水能資源，而開發(fā)芙蓉江大量的水能資源就需要魚塘水電站的建設(shè)。同時建設(shè)魚塘水電站，還會幫助到其他社會發(fā)展和國民經(jīng)濟，可以推動礦產(chǎn)資源的開發(fā)，也有利于開發(fā)全縣工農(nóng)業(yè)發(fā)展，并為實現(xiàn)當?shù)卣岢龅膶崿F(xiàn)一“三大突破”、實施一“三大戰(zhàn)略”、突出一“四大地位”建設(shè)新思路的實施起到墊腳石的作用。所以，無論是從從推動電站建設(shè)地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展需要來看，還是經(jīng)濟優(yōu)勢政策角度和轉(zhuǎn)一化資源優(yōu)勢為產(chǎn)業(yè)而言，將建設(shè)魚塘水電站提上日程都是一個明智之舉。4.3特征水位選擇4.3.1正常蓄水位選擇正常蓄水位一465.0m由原可行性研究報告審查紀要確定，同時考慮其他相關(guān)因素，選一擇正常蓄水位通過本階段擬定一462.5m、465.0m及467.5m三個水位方案來確定，通過比較后發(fā)現(xiàn)：a)魚塘水電站水庫地處深山峽谷之中，各正常蓄水位方案淹沒人口，淹沒耕地，實物淹沒數(shù)量幾乎不影響本電站開發(fā)規(guī)模，方案間淹沒指標也沒有明顯不利級差反映，不會決定性最終的方案選擇。b)隨著魚塘水電站正常蓄水位由一462.5m增長到一467.5m，庫容系數(shù)也由一0.94%增長到一1.15%，水庫調(diào)蓄性能并沒有顯著變化，沙阡電站梯級連續(xù)運行及與電站單獨運行兩種情況下，年發(fā)電量提高了0.130~0.138億kWh，相鄰方案間保證出力提高了0.66~0.74MW，相對于低方案年發(fā)電量及保證出力，方案間增幅分別為4.26~4.64%和5.50~7.24%，高方案更值得選擇。經(jīng)過上述可知，魚塘水電站方案間能量指標相差不會太多，指標絕對增加值更好為467.5m高方案，相對增幅最好選擇一465.0m方案。c)隨著水位的不斷抬升，各正常蓄水位方案和工程投資也會跟著隨之增加，46244萬元是467.5m水位方案所需花費，40515萬元為462.5m方案所需花費，5729萬元為大小方案的投資最大差值，若考慮其他，比如電站裝機因素，則三個水位方案投資情況見表4.3。表4.3三個水位方案投資情況從表中很顯然看出一462.5m和一465.0m水位方案更應(yīng)該被選擇，而一467.5m方案年費用過大，不應(yīng)該被繼續(xù)考慮；對于一462.5m和一465.0m兩個水位方案則不存在較大的經(jīng)濟指標好壞。以上，無論是從水庫淹沒損失、水能指標，還是從工程投資及經(jīng)濟指標等方面綜合比較，都更應(yīng)該選擇一465.0m正常蓄水位方案。故本階段決定魚塘水電站水庫正常蓄水位為一465.0m。4.3.2死水位選擇在確定正常蓄水位465.0m之后需要做的就是進行死水位選擇，死水位選擇需要考慮所選擇的死水位是否會阻礙系統(tǒng)正常運行，這就需要借助水庫泥沙淤積高程做死水位方案的比較。一本階段擬定比較451.0m、453.0m、455.0m一及457.0m四個死水位方案。不僅對對電站預(yù)想出力進行比較，還要考慮到水庫的實際情況和工程投資的影響，最終決定455.0m為最合理的死水位方案。故本階段決定魚塘水電站水庫死水位的最佳選擇為455.0m。4.4裝機容量選擇魚塘電站裝機容量的選擇需要借助電站水庫的調(diào)節(jié)性能來進行選擇，和其他相似電站一相比，并分析電站裝機所需花費物超所值，最后有一66MW、75MW和84MW三個方案來進行比較。裝機容量的大小決定著魚塘水電站多年平均發(fā)電量的大小。1420萬一kWh是一66MW一和75MW方案間電量差值，1190萬kWh是75MW和84MW兩方案間的電量差值，補一充裝機利用小時分別為一1578h和1322h，各方案發(fā)電水量利用程度一72.55%、76.36%、79.60%都有細微提升，由此可見，增大裝機更應(yīng)該被選擇。一但除了要看從裝機與保證出一力倍比值以外，還需要對水庫調(diào)節(jié)性能進行分析，若魚塘水電站建成后持續(xù)處于單獨運行一狀態(tài)，則不需要使用大的裝機容量。三個裝機方案工程投資情況見表4.4。表4.4三個裝機方案工程投資情況資料表魚塘水電站上游梯級沙阡電站帶有不完全年調(diào)節(jié)能力，當其與上游梯級沙阡電站梯級一連續(xù)運行時，除了考慮梯級過流能力協(xié)調(diào)方面以外不需要考慮其他，則75MW方案更應(yīng)一被選擇。以上，無論是從梯級電站過流能力相協(xié)調(diào)的角度來分析，還是從減少工程花銷，更好一利用水資源的角度來考慮，在三個裝機容量方案中，75MW裝機容量是更合理的選擇。

第五章工程布置及主要建筑物5.1工程等級魚塘水電站水庫相關(guān)資料見表5.1。表5.1魚塘水電站水庫相關(guān)資料表由《水利水電工程等級劃分及洪水標準》和中華人民共和國《防洪標準》，可見本工程屬等大(2)型工程。5.2壩線壩型比選考慮到壩址的地形地質(zhì)條件，比較混凝土重力壩、混凝土拱壩、混凝土面板堆石壩3一種壩型，各方案樞紐布置見下：5.2.1混凝土重力壩方案混凝土重力壩相關(guān)數(shù)據(jù)見表5.2。表5.2混凝土重力壩相關(guān)資料表項目數(shù)目單位最低建基面高程387.00m壩頂高程469.50m最大壩高82.50m防浪墻頂高程470.50m溢流壩段8.0m下游壩坡1:0.8-非溢流壩段下游壩坡1:0.82-下游起坡點高程462.902m壩底最大寬度61.0m壩頂總長一249.00m，大壩主體不設(shè)縱縫，從右岸到左岸設(shè)置一17.5~22.0米的橫縫，共一計一13個大壩區(qū)間，其中3#～7#壩段為長一90.50m的溢流壩段，1#～2#壩段為長一40.98一m的非溢流壩段，8#～13#壩段也為長為一123.17m的非溢流壩段。在9#～10#壩段進行引一水道取水口布置。河床中央對稱地布置了泄水建筑物，并且設(shè)4孔泄洪表孔。溢流堰采用“WES”型實用堰，混凝土重力壩方案溢流堰溢流堰相關(guān)數(shù)據(jù)見表5.3。表5.3混凝土重力壩方案溢流堰相關(guān)資料表堰面曲線下接一1:0.8的斜線段與半徑一R=25.0m的反弧相連，后接長為一119.463m消力池，消力池池底高程為一402.0m。若想使消能效果達到最大，可以采用消能尾坎、寬尾墩及擴散式消一力池組合消能方式。引水發(fā)電系統(tǒng)包括壓力鋼管、進水口和地面廠房。壓力鋼管為兩條單根長一124.25m，一內(nèi)徑為一4.8m的明管，進水口為壩式進水口，將兩臺水輪發(fā)電機組安裝在廠房內(nèi)，在左岸一壩軸線下游約113m處有一采用岸邊地面式且尺寸為一61.00m×21.5m×47.25m（長×寬×一高）的電站廠房。5.2.2混凝土拱壩方案混凝土拱壩、壩身泄洪表孔、右岸引水建筑物、左岸混凝土重力(副)壩及地面式廠房、一開關(guān)站等組成工程樞紐。3圓心雙曲拱壩被混凝土拱壩所采用。其相關(guān)資料見表5.4。表5.4混凝土拱壩方案相關(guān)資料表4孔泄洪表孔被泄洪建筑物所采用，在壩身拱冠部位進行對稱布置，“WES”型實用一堰被溢流堰所采用。混凝土重力壩方案溢流堰相關(guān)資料表見表5.5。表5.5混凝土拱壩方案溢流堰相關(guān)資料表設(shè)平板檢修門和弧形工作門于表孔，壩頂門機控制平板檢修門啟閉，設(shè)置液壓啟閉機一于壩頂，弧形工作門由液壓啟閉機進行操作。挑流消能是表孔出流采用的方式，挑坎高程一一436.00m，挑角10°，反弧半徑一20.0m。最大泄量一8970m3/s。引水隧洞、進水口和地面廠房等組成引水發(fā)電系統(tǒng)，并將此系統(tǒng)布置于右岸。兩條引一水隧洞平面上平行直線布置引水至發(fā)電機組，引水隧洞總長度一206.40m。進水口為墻式進水口，進水口底板高程一444.00m。布置電站廠房于右岸，主變緊靠安裝場右側(cè)布置，布置開關(guān)站于主廠房右側(cè)山坡，主廠房平面尺寸為一61.02×21.5×47.25m（長×寬×高）。一安裝兩臺混流式水輪發(fā)電機組，機組安裝高程一407.10m，機組間距17.0m。副廠房緊靠主一廠房上游側(cè)布置。5.2.3混凝土面板堆石壩方案混凝土面板堆石壩相關(guān)資料見表5.6。表5.6混凝土面板堆石壩相關(guān)資料高程會影響混凝土防滲面板的厚度變化，需要利用公式t=0.3+0.003H得出板厚，面板一按12m及6m間距分縫。趾板寬4~6m，厚0.5~0.6m，安置于弱風(fēng)化基巖之上。壩體選用一建筑物基礎(chǔ)開挖料及灰?guī)r石料分區(qū)填筑，壩身堆石體從上游至下游依次分為墊層、過渡層、一上游堆石區(qū)、下游堆石區(qū)、拋石區(qū)（堆石排水棱體）及下游干砌石護坡等。岸邊開敞式被溢洪道所采用，并緊靠面板壩左壩肩布置，其閘室軸線與面板壩軸線夾一角一。溢洪道由進水渠、閘室、泄槽及消力池組成。渠底板高程一443.50m，進水渠底一寬58.50m。溢洪道閘室共設(shè)孔口尺寸為一12.0m×15.0m（寬×高）的4孔，溢流堰采用一“WES”型低實用堰，堰頂高程一450.0m，閘室下接泄槽，底坡一1:1.7。底流消能方式被溢洪道下泄水一流采用，由半徑一R=25m反弧將泄槽與消力池底板相接，消力池長119.637m，底板頂部一高程一400.00m，兩側(cè)導(dǎo)墻平面上按角向下游擴散。將差動式尾坎布置于池尾，高坎坎頂一高程410.00m，高低坎平面相間布置，每段平面長5.0m，尾坎后接30.0m長海漫保護。布置引水道發(fā)電系統(tǒng)于右岸，由進水口、引水隧洞、地面廠房等組成。進水口底板高一程一444.0m。兩條內(nèi)徑為一4.8m的引水隧洞。2臺水輪發(fā)電機組設(shè)置于地面式廠房，在尺一寸為一61.02×21.5×47.25（長×寬×高）的廠房右側(cè)山坡上布置長38m，寬38m開關(guān)站。5.2.4壩型選擇通過三種壩型的分析，基礎(chǔ)處理簡單的混凝土面板堆石壩對非常容易適應(yīng)地基，壩身一大部分為簡單操作的土石方工程，能夠加快施工進度，但最為重要的是，混凝土面板堆石一壩最能節(jié)省工程投資，所以混凝土面板堆石壩是此次工程的最佳選擇。5.3樞紐布置比選混凝土面板堆石壩被選擇后就要進行樞紐布置比選，有以下兩個方案可供選擇。5.3.1左岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案一在右岸壩肩布置一4孔開敞式溢洪道，采用底流消能方式，泄槽后接消力池，消力池長一116.372m。在左岸布置引水發(fā)電系統(tǒng)，采用壩式進水口，后接兩條內(nèi)徑4.80m明敷鋼管，一將2臺水輪發(fā)電機組安裝在廠房內(nèi)，在廠房左側(cè)進行開關(guān)站布置。進水口左側(cè)采用混凝土一重力壩與岸坡相接。5.3.2右岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案一右岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案同壩型比較中的面板堆石壩方案。5.3.3樞紐布置方案選擇一從2個布置方案的施工條件、地形地質(zhì)條件、工程量及投資進行比較，右岸引水發(fā)電系統(tǒng)布置方案明顯更應(yīng)該被選擇，故本階段最終采用右岸引水發(fā)電系統(tǒng)布置方案。5.4主要建筑物5.4.1溢洪道溢洪道由進水渠、泄槽、閘室及消力池組成，并布置于緊靠面板壩左壩肩，選用岸邊一開敞式，其面板壩軸線與閘室軸線之間的夾角為一。其余數(shù)據(jù)見表5.7。表5.7溢洪道數(shù)據(jù)表溢洪道下泄水流采用底流消能方式，由半徑一R=25.0m反弧將消力池底板與泄槽相接，一消力池長一119.637m，底板頂部高程一400.00m，兩側(cè)導(dǎo)墻平面上按一角向下游擴散。設(shè)一差動式尾坎于池尾，高坎坎頂高程為一410.00m，高低坎平面相間布置，每段平面長5.0m，一尾坎后接30.0m長海漫保護。5.4.2混凝土面板堆石壩混凝土面板堆石壩相關(guān)數(shù)據(jù)見表5.6。設(shè)置人行道在壩頂上、下游兩側(cè)，中間為混凝土路面。為減少壩體填筑工程量，設(shè)“L”一型混凝土防浪墻于壩頂上游，具體資料見表5.8。表5.8混凝土面板堆石壩數(shù)據(jù)資料表項目數(shù)目單位墻高5.0m頂部高程473.00m高出壩頂1.0m墻底高程468.00m高出上游正常蓄水位3.0m壩頂高程472.00m高于校核洪水位0.51m壩頂下游亦設(shè)一“┙”型混凝土擋墻，墻高一3.25m。墻底高程一469.00m，頂部高程一一472.00m，設(shè)欄桿于墻頂，2%橫向排水單坡設(shè)于壩頂。上游壩坡采用一1:1.4。下游坡度按一1:1.3接外馬道，綜合坡比一1:1.425，共設(shè)一2條2.0m寬水平外坡馬道于下游坡，布置高程一分別為450.500m、433.500m，下游堆石排水棱體頂部平臺高程一410.000m，平臺寬一5.0m。5.4.3引水隧洞進水口、引水隧洞、地面廠房等組成引水隧洞，并布置引水發(fā)電系統(tǒng)于右岸。再布置一進水口于水庫右岸。此處的地質(zhì)條件非常適宜進水口設(shè)置，不僅是很穩(wěn)定的建筑物，而且還是開挖量少的引水渠。進水口段設(shè)一道事故檢修門和一道攔污柵，設(shè)通氣孔于門后，進一水口底板高程444.00m。修建進水口底板于新鮮基巖上，有不差的成洞條件。進水口的上游面垂直于其底板，喇叭口上唇采用1/4橢圓，其曲線方程為：一。增設(shè)1一個一中墩在進水口喇叭口段上游側(cè)，使進口處成為2孔，這樣做的好處是能夠減少攔污柵的跨一度，事故檢修閘門孔口尺寸一4.8m5.0m（寬高），每孔攔污柵槽孔口尺寸為一6.5m7.3一m（寬高），閘門后設(shè)通氣孔（兼進人孔），每一進口2個，采用圓形斷面通氣孔，直一徑為0.9m，進水口頂部高程一472.00m。兩條引水隧洞內(nèi)徑一4.8m，兩條引水隧洞平面上平行直線布置引水至發(fā)電機組，引水一隧洞自進水口至廠房蝸殼進口總長一206.4m。5.4.4廠房、開關(guān)站安置電站廠房于右岸，主變緊靠安裝場右側(cè)布置，安置開關(guān)站于在主廠房右側(cè)山坡上，一在尺寸為一61.02×21.5×47.25m（長×寬×高）的主廠房內(nèi)布置兩臺混流式水輪發(fā)電機組，一機組間距17.0m，機組安裝高程407.10m。副廠房緊靠主廠房上游側(cè)布置，分５層布置機一電設(shè)備。廠房防洪標準按50年重現(xiàn)期洪水設(shè)計，200年重現(xiàn)期洪水校核，相應(yīng)下游水位一分別為424.07m和426.19m，尾水閘墩頂部高程一426.85m，尾水管出口底板高程398.148一m。設(shè)有中墩于尾水管擴散段，出口斷面為2個一4.163×3.795m的孔口，孔口下游側(cè)設(shè)一有由尾水平臺上的單向門機控制的檢修門槽和平板檢修門。由于考慮到主變運輸以及今后方便運行檢修，主變緊挨安裝場右側(cè)布置，平面尺寸為一15.5×28.6m，布置兩臺型號為一SF10-50000/110主變。開關(guān)站地面高程為435.0m，平面一尺寸為一38.0×39.5m。第六章水力機械、電工、采暖通風(fēng)及金屬結(jié)構(gòu)6.1水力機械6.1.1機組機型選擇無論何時發(fā)電都是魚塘水電站的必要任務(wù)，但同時也要考慮到經(jīng)濟技術(shù)條件以及電站的實際情況，最終有以下兩個水輪發(fā)電機組可供選擇：水輪機型號：一HLA551-LJ-315，其相關(guān)數(shù)據(jù)見表6.1。表6.1水輪機相關(guān)數(shù)據(jù)資料發(fā)電機型號：一SF37.5-32/6500，其相關(guān)數(shù)據(jù)見表6.2。表6.2發(fā)電機相關(guān)數(shù)據(jù)資料6.1.2廠用橋機水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子（帶軸）是電站機電設(shè)備的最重起吊件，重一171.5t左右。因為要考一慮到之后的安裝和檢修，則對單小車和雙小車起重機進行比較，最終選定1臺一200t/30t單一小車電動橋式起重機，跨度一18.5m，主、副鉤起升高度都為一30m，6.2主要機電設(shè)備布置岸邊引水式地面廠房是本電站主廠房，主廠房有主機間和安裝間兩部分，其主要尺寸一為：一機組間距17m，主廠房總長61.02m，上部結(jié)構(gòu)寬21.5m。其中安裝間長23.0m，符合機組安裝、檢修等要求。其余數(shù)據(jù)資料見表6.3。表6.3電站數(shù)據(jù)資料表安置本電站副廠房于主廠房上游側(cè)。布置發(fā)電機勵磁變壓器、廠用電變壓器于水輪機一層副廠房，地面高程為一414.800m；布置一10.5kV發(fā)電機電壓開關(guān)柜、廠用電配電屏于發(fā)一電機層副廠房，地面高程為一418.600m；布置兩臺主變于在主廠房外安裝場一端，地面高一程為一426.850m；布置一110kV開關(guān)站于主廠房右邊的平地上，占地面積為一38m×38m，地一面高程為一435.000m；布置壩頂變及配電屏于壩頂配電房內(nèi)。6.3電工一次6.3.1接入電力系統(tǒng)根據(jù)<<貴州芙蓉江魚塘水電站一2×37.5MW工程接入系統(tǒng)設(shè)計>>及其審查意見，建設(shè)一完電站后，采用一110kV電壓等級，出線一回，接入正安縣一110kV變電站，輸送距離35km。一本電站具備一定的調(diào)相調(diào)壓運行功能，更重要的是，具有在有功功率額定時進相一0.95運行的能力。6.3.2電氣主接線電氣主接線的選定由電站接入系統(tǒng)方式、電站裝機臺數(shù)、出線回路數(shù)和電壓等級等基一本資料決定。本電站裝有兩臺水輪發(fā)電機組，其與主變壓器有兩種連接方式，一種為擴大一單元接線，全站采用一臺主變；一其二為單元接線，設(shè)置兩臺主變于全站。電氣主接線采用發(fā)電機電壓側(cè)采用單元接線，一110kV側(cè)為單母線接線，出線一回。本電站廠用電可從兩段發(fā)電機電壓母線上各取得一回電源，設(shè)置二臺廠用變壓器，當一臺停止工作時，另一臺可以及時替上。廠用電采用單母線分段接線。6.3.3主變壓器選用主變壓器的主要參數(shù)如下：臺數(shù)：一2臺型號：一SF10-50000/110額定容量：一50MVA額定電壓：一1212×2.5%/10.5kV6.4電工二次全計算機監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式被魚塘水電站監(jiān)控系統(tǒng)使用，設(shè)計依靠的是“無人值班(少人值守)”的原則。由現(xiàn)地控制級和電站控制級一起構(gòu)成的系統(tǒng)，此系統(tǒng)是一組以光纖以太網(wǎng)為前提的分層分布式開放系統(tǒng)。要想測量、控制和監(jiān)視全站發(fā)電機組、主變壓器、斷路器及隔離開關(guān)、輔助設(shè)備等對象，就需要使用一IEEE802.3以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。這套以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)黑有一個好處，就是它還能與工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、水情測報系統(tǒng)等之間進行通信連接。為了監(jiān)測兩臺發(fā)電機組、兩臺主變壓器、兩回線路及壩變、廠變等，就需要按《電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL/T5137-2001及《電力裝置的電氣測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》GB50063-1990配置電站的電氣測量。全微機保護方式被本電站繼電保護使用，根據(jù)電站實際接線特點擬定，同時還將參考《貴州芙蓉江魚塘水電站工程可行性研究接入系統(tǒng)報告》及其審查意見。為了給全廠提供生產(chǎn)調(diào)度通信同時兼作內(nèi)部行政通信，就需要在中央控制室設(shè)一臺容量初定一120線的一PDS1024數(shù)字程控調(diào)度用戶交換總機。6.5采暖通風(fēng)引水式地面廠房是本電站廠房，采光好，通風(fēng)也好，且若主副廠房在安裝間地面以上，只需要采用自然通風(fēng)即可，而當主、副廠房在安裝間地面以下時，通風(fēng)條件較差，這就不僅需要自認通風(fēng)，還需要使用機械排風(fēng)進行輔助。6.6金屬結(jié)構(gòu)溢洪道、電站引水發(fā)電系統(tǒng)和導(dǎo)流洞三大部分組成本工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備。金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備總計閘門（攔污柵）6種19套，重一1027t，啟閉機5種9臺，重一296t，門（柵）槽埋件6種14套，重一198t，門機軌道重一25t，金屬結(jié)構(gòu)部分總計重一1546t。第七章消防布置消防需要按具體情況具體地點等進行，只有這樣才能夠滿足各個建筑物在設(shè)置上的及時撤離和化學(xué)滅火等要求。為了避免火災(zāi)發(fā)生，首先要避免火患，其次就需要在一些容易發(fā)生火災(zāi)的地方布置一一些設(shè)備。其中就包括消火栓、火災(zāi)報警裝置、滅火器等設(shè)備，這些設(shè)備可以在火災(zāi)發(fā)生時一限制火災(zāi)范圍或達到迅速滅火的目的，將財產(chǎn)損失和人員傷亡減到最低。考慮到建筑物或設(shè)備布置的具體情況，確定消防總體設(shè)計方案如下：設(shè)置全站火災(zāi)報警系統(tǒng)。在主廠房和副廠房內(nèi)都設(shè)置普通消火栓系統(tǒng)，同時因為主廠房和副廠房內(nèi)有一些容易