【正文】 翼為二疊系下統(tǒng)。東翼較陡∠60～80176。，局部倒轉(zhuǎn)，次級(jí)褶皺發(fā)育，西翼較緩∠35～60176。，局部近直立。褶皺緊密呈線狀，軸面略向東傾，脊線略起伏。毛坪背斜軸向N10176。W~近SN位于草科西側(cè)，延伸35km以上。核部最老地層為二疊系下統(tǒng)，兩翼分別為二疊系下統(tǒng)中、上段。西翼，一般∠15～40176。，局部倒轉(zhuǎn)，東翼∠75～85176。，局部直立。軸面略向東傾，開挖段略向西傾，脊線呈波狀起伏。貢嘎山復(fù)向斜軸面近SN位于貢嘎山脊線并通過壩址至四馬塘一帶，延伸約46km。核部及兩翼均為三疊系上統(tǒng)居理寺組，東翼有花崗巖侵入。兩翼對(duì)稱，傾角45176。～85176。，脊線呈波狀起伏，軸面呈“S”扭曲。 工程水文 氣象特性田灣河流域位于四川盆地向青藏高原的過渡地帶，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。流域內(nèi)由于地勢(shì)高差懸殊，立體氣候顯著。氣溫由下游隨海拔高程升高而逐漸遞減，金窩（海拔約2000m）年平均氣溫11℃左右，草科至河口（海拔1400～1000m）多年平均氣溫13～15℃左右。降水量則山地多于河谷，具有隨海拔高程上升而增加的規(guī)律。，草科以下的河谷地帶，冬季寒冷少雨，夏季酷熱多雨，干濕季明顯，每年4月降水量明顯增多，4～10月降水量占全年降水量的90%以上。本流域易產(chǎn)生地形雨，且夜間降雨較多。表24 田灣雨量站多年平均降水量統(tǒng)計(jì)表時(shí) 間1月2月3月4月6月7月8月9月11月12月全年降雨量(mm) 流域概況田灣河為大渡河右岸一級(jí)支流，發(fā)源于貢嘎山西側(cè)的康定縣境內(nèi)。大致由北向南流，至子梅轉(zhuǎn)向東南流，在魏石達(dá)上、下先后有貢嘎溝和騰增溝分別自左、右岸入?yún)R后即稱為田灣河。下行至界碑石進(jìn)入石棉縣境并有環(huán)河自右岸匯入，水量大增，繼續(xù)向東南流至金窩下游1km處的龔家溝口轉(zhuǎn)向東北，途經(jīng)草科、田灣在兩河口注入大渡河。流域面積1400。田灣河流域位于東經(jīng)101176。41′～102176。11′、北緯29176。12′～29176。47′之間，左側(cè)中上游以貢嘎山與磨西溝分水，下游與兩叉河和什月河相連；右側(cè)草科以下與瓦羅溝接壤，其余則與松林河為鄰。騰增溝口以上為上游，騰增溝口～界碑石為中游，界碑石以下為下游。 基本水文資料田灣河流域先后建有田灣水文站、大泥口水文站、金窩水文站、界碑石水文站等，田灣河相鄰流域松林河上建有安順場(chǎng)水文站。選取田灣河大泥口水文站作為本工程水文分析計(jì)算的設(shè)計(jì)依據(jù)站，松林河安順場(chǎng)水文站為主要參證站。各水文站基礎(chǔ)資料觀測(cè)情況詳見表25。表25 田灣河及鄰近流域松林河水文站資料情況一覽表水文站名稱所在流域集水面積（km2）基礎(chǔ)資料觀測(cè)年限水位流量田灣水文站田灣河1390大泥口水文站田灣河1296金窩水文站田灣河1093界碑石水文站田灣河1060安順場(chǎng)水文站松林河145 田灣河流域徑流以降水補(bǔ)給為主，其次為冰川融雪水及地下水。徑流的年內(nèi)分配不均，大泥口站汛期（5月～10月）%，其中以8月份為最豐，%；枯期（11月～翌年4月）%，全年以3月份水量最枯，%。徑流的年際變化不大，以大泥口站為例，。根據(jù)大泥口水文站徑流系列按面積比推算至大發(fā)電站壩址，并分別對(duì)年（5～翌年4月）和枯水期（11～翌年4月）徑流進(jìn)行頻率計(jì)算，徑流計(jì)算成果見表26。表26 大發(fā)水電站壩址徑流成果比較表位置設(shè)計(jì)階段(資料使用年限)項(xiàng) 目均 值(m3/s)Qp (m3/s)P=10%P=50%P=90%壩址竣工安全鑒定(19602009年)年徑流（5月～翌年4月）豐水期（5月～10月）枯水期(11月～翌年4月)可研(19601999年)年徑流（5月～翌年4月）豐水期（5月～10月）枯水期（11月～翌年4月） 3 工程等級(jí)及防洪標(biāo)準(zhǔn)的確定 工程等級(jí)及建筑物級(jí)別大發(fā)水電站位于田灣河下游，是田灣河流域規(guī)劃中最末一個(gè)梯級(jí)，為單一發(fā)電工程，無供水、灌溉、防洪等綜合利用要求。大發(fā)水電站裝機(jī)容量240MW，根據(jù)《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DL5180，本工程規(guī)模為中型，工程等別為Ⅲ等，永久性主要水工建筑物級(jí)別3級(jí)，次要建筑物級(jí)別4級(jí)，臨時(shí)性建筑物級(jí)別5級(jí)。 洪水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DL5180和《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB 50201規(guī)定，本工程3級(jí)永久性建筑物的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)100年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)500年一遇；3級(jí)永久性水電站廠房設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)100年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)200年一遇；3級(jí)永久性建筑物消能防沖設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)30年一遇。各永久性主要水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)及洪峰流量見表31。表31 各永久性主要水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)及洪峰流量建 筑 物設(shè) 計(jì) 洪 水校 核 洪 水重現(xiàn)期（年）流量（m3/s）重現(xiàn)期（年）流量（m3/s）取水壩1009485001400廠 房10010602001280壩下游消能防沖建筑物305894 電站樞紐總布置 廠房類型的確定本樞紐工程采用的是底格攔柵壩取水、首部設(shè)置調(diào)節(jié)池、長引水隧洞的混合引水式開發(fā)。根據(jù)初步判定，廠房類型可選擇的有岸邊引水式廠房和地下廠房。本流域山高谷深，河流深切，分水嶺高程一般都在3000~5000m，有雪山冰川分布。西北部最高的貢嘎山主峰海拔高達(dá)7556m，常年白雪皚皚，屬高山區(qū)。嶺谷相對(duì)高差1000~3000m，呈典型的高山峽谷地貌。工程區(qū)田灣河自西向東流經(jīng)田灣鄉(xiāng)花生棚子匯入大渡河，河谷較寬闊，谷底寬100~200m，河道平均坡降為30‰。若廠房類型選用岸邊引水式廠房，引水隧洞位于上游左側(cè)，則廠房只能布置在左岸下游側(cè)，但由于該流域地形地勢(shì)險(xiǎn)峻，布置引水式廠房并沒有合適的位置，就需要開挖山體，開挖量非常巨大，而且該流域山體地質(zhì)情況復(fù)雜，在岸邊開挖山體以后很難保證邊坡的穩(wěn)定，又需要投資巨大的資金來維護(hù)邊坡的穩(wěn)定。從安全和經(jīng)濟(jì)的角度來考慮，采用該類型的廠房是非常不合理的。綜合考慮，因地形及地質(zhì)條件因素，岸邊式引水廠房的方案不可行。該區(qū)域地下巖性為中厚~厚層細(xì)晶灰?guī)r夾板巖，巖石屬于微風(fēng)化~新鮮，局部弱風(fēng)化，之謎堅(jiān)硬，抗壓強(qiáng)度較高，抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，巖體裂隙叫發(fā)育，嵌合緊密。故該水電站廠房采用地下廠房，布置在下游左岸山體內(nèi)。 樞紐布置大發(fā)水電站采用底格欄柵壩取水、首部設(shè)置調(diào)節(jié)池、長引水隧洞、地下廠房的混合引水式開發(fā)。整個(gè)工程由首部樞紐、引水系統(tǒng)和廠房樞紐三部分組成：壩址位于田灣河下游河段喇嘛溝溝口上游400m處；引水系統(tǒng)布置于田灣河左岸，（含引水涵管），壓力鋼管長約810m；廠址位于方大坪的左岸山體內(nèi)，壩址、廠址相距約11km。首部樞紐由底格欄柵壩、引水渠、沉礫池、匯水池（上游金窩水電站尾水與大發(fā)引水渠交匯處）、跨喇嘛溝渡槽、調(diào)節(jié)池及進(jìn)水閘等建筑物組成。底格欄柵壩壩長39m，底寬10m，，壩內(nèi)設(shè)一排取水廊道，廊道水平寬度2m，～，設(shè)計(jì)取水流量16m3/s（引取區(qū)間流量）。兩岸連接壩段為混凝土重力壩，壩頂寬6m。首部采用水平鋪蓋防滲方式。壩上游設(shè)鋼筋混凝土水平防滲鋪蓋，長40m，厚度1m，兩岸設(shè)鋼筋混凝土護(hù)坡與鋪蓋連接共同防滲，厚度1m。壩下游設(shè)鋼筋混凝土防沖護(hù)坦，，縱坡15%。護(hù)坦后緊接20m長的鋼筋混凝土海漫，為平坡。護(hù)坦及海漫下設(shè)排水反濾層，兩側(cè)設(shè)導(dǎo)墻，海漫末端設(shè)置6m深的漿砌石防沖槽。圖41 首部樞紐布置圖引水隧洞布置于田灣河左岸，地處高山峽谷區(qū)，地形相對(duì)高差一般大于1000m，河谷深切，坡面較完整，坡度一般30~50176。局部為陡壁。主要發(fā)育有5條支溝，從上至下依次為倪廠溝、小唐家溝、楊家溝、蔣家溝和張家溝，其中倪廠溝是隧洞區(qū)段切割較深的最大支溝，覆蓋層堆積較厚，其余4條溝切割較淺，在1700m以上高程溝心基巖裸露。引水系統(tǒng)主要由引水涵管、引水隧洞、調(diào)壓室和壓力管道等組成。引水隧洞全長9506m，。，底坡i=；在涵0+（（引）），同時(shí)該處為進(jìn)洞點(diǎn)和變坡點(diǎn)，底坡變?yōu)閕=；在隧洞段（引）7+=，；隧洞段（引）9+=0。調(diào)壓室為水室式，下室長20m，；，全線采用鋼板襯砌。廠區(qū)樞紐由地下廠房（主、副廠房）、交通洞、排風(fēng)洞、尾水洞和地面220kV聯(lián)合開關(guān)站等建筑物組成。主廠房尺寸為（長*寬*高）。圖42 廠區(qū)樞紐布置圖5 水輪機(jī)及發(fā)電機(jī)的計(jì)算 水輪機(jī)型號(hào)選擇水電站最大水頭Hmax=514m，設(shè)計(jì)水頭Hr=482m，加權(quán)平均水頭Hav=494m，最小水頭Hmin=482m，裝機(jī)容量為240MW，初步布置2臺(tái)機(jī)組，則單機(jī)容量為120MW。根據(jù)該水電站的水頭變化范圍428~514m，在水輪機(jī)系列型譜表（表41）——斗葉式轉(zhuǎn)輪型譜參數(shù)，查出合適的機(jī)型為CJ20。并查得其相關(guān)參數(shù)為：水斗數(shù)；；；直徑比。表51 斗葉式轉(zhuǎn)輪型譜參數(shù)使用水頭（m） 轉(zhuǎn)輪型號(hào)斗葉數(shù)（個(gè)）轉(zhuǎn)輪節(jié)圓直徑與射流直徑比最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速（r/min)使用最大單位流量()使用型號(hào)曾用型號(hào) CJ Y84045 CJ Y104034 CJ P 3927 CJ P3922 水輪機(jī)CJ20型水輪機(jī)的主要參數(shù)選擇 布置方式的選擇大中型機(jī)組立式、臥式均有使用，小型機(jī)組一般采用臥式。臥式布置拆卸方便，但每個(gè)轉(zhuǎn)輪只能布置1~2個(gè)噴嘴，蕩噴嘴數(shù)目增多時(shí)，必須增加轉(zhuǎn)輪數(shù)；立式布置可在同一個(gè)轉(zhuǎn)輪上布置2~6個(gè)噴嘴，但當(dāng)噴嘴數(shù)多達(dá)3個(gè)以上時(shí)，轉(zhuǎn)速不宜選得太高以免各射流之間相互影響，而降低水輪機(jī)的效率。 水輪機(jī)主要參數(shù)選擇 （1）轉(zhuǎn)輪直徑的確定 選用模型轉(zhuǎn)輪在限制工況的；查得限制工況的效率，并取該工況下,則轉(zhuǎn)輪直徑 為： —轉(zhuǎn)輪個(gè)數(shù)，取1； —噴嘴個(gè)數(shù)，取6。 沖擊式水輪機(jī)的標(biāo)稱直徑目前尚未形成系列，即選用。 （2）射流直徑d的選擇 通過水輪機(jī)的最大流量為： 由此可求得射流直徑為： m 選取=260 mm，則直徑比，符合推薦值，并由此選用噴嘴直徑 mm，取轉(zhuǎn)輪直徑 m。 （3）轉(zhuǎn)速n的選擇 選用相鄰偏高的標(biāo)準(zhǔn)同步轉(zhuǎn)速=300 。 （4）水斗數(shù)Z的選擇 選用=22。 （5）水輪機(jī)工作范圍驗(yàn)算 對(duì)6噴嘴 = 從CJ20型水輪機(jī)模型綜合特性曲線（《水利機(jī)械》P66 圖311）可以看出，由、所包含的工作范圍大部分都在高效率區(qū)，其最高效率=%。所以對(duì)所選擇的型號(hào)及其參數(shù)是滿意的。 （6）安裝高程的確定 立式水輪機(jī)的安裝高程為： 式中為最高尾水位，= m； 為排水高度，= m 則： m 發(fā)電機(jī)主要尺寸估算 發(fā)電機(jī)內(nèi)部尺寸估算 （1）極距 式中：—發(fā)電機(jī)額定容量，120000； —磁極對(duì)數(shù)，取30； —系數(shù)，一般取8~10，這里取= 則： cm （2）定子內(nèi)徑 ===1210 cm （3）定子鐵芯長度 式中：—額定轉(zhuǎn)速，=300 r/min； —定子內(nèi)徑； —系數(shù)，這里取 則： = cm 所以采用全傘式發(fā)電機(jī)。 （4）定子鐵芯外徑 =300 r/min r/min =+=1210+ = cm 則取=1280 cm，故發(fā)電機(jī)型號(hào)為。 發(fā)電機(jī)外形尺寸估算（1） 定子機(jī)座外徑 ==1280=1446 cm（2） 風(fēng)罩內(nèi)徑 =+200=1446+200=1646 cm（3） 轉(zhuǎn)子外徑 式中：—單邊空氣間隙，取2 cm =1210－22=1206 cm（4） 下機(jī)架最大跨度 =+1 m