【正文】 大專水利水電工程建筑專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 那昭平電站樞紐工程初步設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水利與建筑工程系 2021 年五月 第一部分 基本資料 第一章 工程概述 一 . 自然情況 1 .地理位置： 臨江水電站工程地處廣西賀州市昭平縣文竹鎮(zhèn)境內(nèi)的臨江河上，近期規(guī)劃開發(fā)二個(gè)梯級水電站。其中：臨江一級水電站廠房位于臨江與古哲沖江、匯合口處。距二級站攔河壩壩址 公里，地理位置東經(jīng) 110176。 49′，北緯 24176。 17′，計(jì)劃安排在二期 工程興建； 臨江二級水電站廠房位于一級水電站的下游，距臨江與桂江匯合口約 公理，地理位置東經(jīng) 110176。 48′，北緯 24176。 15′，擬安排在一期工程興建，兩站廠房交通距離 5公理。二級電站廠房至昭平縣城交通距離 11 公理。 2. 流域概況： 臨江河是珠江流域西江水系桂江的一條支流，位于廣西昭平縣，全流域面積為 ，發(fā)源于平樂縣雞公沖山頂，由北向南流于臨江屯匯入桂江，臨江主河道長 公理，平均縱坡%，總落差 1058 米。流域內(nèi)有 2 條主要支流，一條為黃石沖長約 公里另一條為古哲沖長約16 公 里。流域海拔高程在 1121~72米 .之間。域內(nèi)屬高山峻領(lǐng)區(qū)，植被條件良好，森林覆蓋率達(dá) 98%。水量充沛，水力資源豐富，是開發(fā)水電站的理想流域。 二 . 社會(huì)概況 1. 土地資源： 大新縣土地資源豐富。全縣總面積為 ，合約 4132520畝。其中荒地、牧地、林地 面積 2779392 畝，占全縣總面積 %；石山面積 704169畝，占總面積 %；水域、村莊、公路面積 147020 畝，占總面積 %；耕地面積 501939畝（ 1985 年統(tǒng)計(jì)數(shù)）占總面積 %。全縣總面積占廣西總 面積 %，占全國總面積 %。 2. 礦產(chǎn)資源： 大新 礦 產(chǎn)資源十分豐富。錳礦儲(chǔ)量占全國四分之一，居首位。另有鉛鋅、鈾、紅銻、水晶、銅、鐵、金等 20 多種礦藏，儲(chǔ)量相當(dāng)豐富。 3. 農(nóng)業(yè)資源： 大新縣現(xiàn)有耕地面積 萬畝，糧食作物主要有水稻、玉米、紅薯等，經(jīng)濟(jì)作物主要有甘蔗、水果、花生等。 20年來，大新縣切實(shí)打破計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的各種框框，認(rèn)真推行和完善家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制，根據(jù)市場需求，大膽調(diào)整產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，從傳統(tǒng)的小農(nóng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向依靠科技發(fā)展農(nóng)業(yè)上來，著眼于發(fā)展 大農(nóng)業(yè) ，大力推行規(guī)模經(jīng)營和多種經(jīng)營， 農(nóng)村經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展，成為廣西主要的蔗糖、龍眼生產(chǎn)基地之一。 1999 年，完成農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值 億元，比上年增長 倍；糧食總產(chǎn)量 萬噸，比上年增長 %；甘蔗產(chǎn)量 50 萬噸；水果總產(chǎn)量達(dá) 4 萬多噸，其中龍眼果樹面積 萬畝，總產(chǎn)量 3 萬噸。農(nóng)民人均純收入預(yù)計(jì)達(dá)到 2058 元，比上年增長 %。 4. 市政建設(shè)： 改革開放 20 年來，大新縣認(rèn)真貫徹落實(shí)中央有關(guān)方針政策，切實(shí)搞好工業(yè)企業(yè)改革，以市場為導(dǎo)向，以本地資源為依托，大膽調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，積極發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，加大技改力度，抓好產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整， 完善企業(yè)內(nèi)部管理，在順利完成經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌的同時(shí)，工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步發(fā)展，目前已形成了冶金、制糖、電力、食品、化工、建材、輕化等七大行業(yè)，全縣共有工業(yè)企業(yè) 40多家，固定資產(chǎn)原值 億多元，比 1978 年增長 倍， 1999 年實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值 億元。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)異軍突起，從無到有，從小到大，取得了長足的發(fā)展， 1999年完成營業(yè)總收入 億元，實(shí)現(xiàn)利潤 6630 萬元，成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中一支充滿活力的生力軍。 三 . 興建本工程的原由 大新縣內(nèi)興建和即將興建的大新鉛鋅礦，桂南錳礦以及 518 礦區(qū)等有色金屬開采和冶 煉及縣內(nèi)其它工業(yè)如化肥廠、農(nóng)機(jī)廠、制糖廠等用電和居民生活用電需要，縣內(nèi)現(xiàn)在裝機(jī)容量 1154KW，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足目前的需要，急需開發(fā)新的電源。 第二章 水文水利水能計(jì)算 一 . ㈠ . 水文資料： １．徑流 根據(jù)昭平站與本流域相近并屬同一雨區(qū)，可直接采用昭平水文站 1938年至 2021年 64年連續(xù)實(shí)測降雨量資料視為本流域降雨，直接推算臨江流域年降雨量成果表如下： 那岸水文站歷年逐月平均流量表 年月 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 平均 1957 231 1958 1959 107 1960 1961 1962 1963 1964 107 1965 320 170 126 1966 412 125 1967 314 104 1968 111 319 530 280 101 149 ２．歷史洪水 根據(jù)調(diào)查訪問，近百年來以 1925年和 1968年二次洪水最大， 1968年實(shí)測洪峰流量為 2430m179。/s，1925 年的洪水沒有訪問到確定可靠的洪水位，故未推算其洪峰流量，但據(jù)調(diào)查可以確定 1968 年洪水為以來的最大值。 實(shí)測洪水資料： 那岸水文站歷年實(shí)測最大洪峰流量表： 年份 １９５７ １９５８ １９５９ １９６０ １９６１ １９６２ 最大洪峰流量 ３０４ ９７２ １１００ ３４６ １０５０ ４８３ 年份 １９６３ １９６４ １９６５ １９６６ １９６７ １９６８ 最大洪峰流量 ３１９ ６７０ ３５０ １５５０ １５１０ ２４３０ ㈡ . 氣象資料： １．氣溫 昭平縣地處北回歸線以北，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，夏季南風(fēng)北兩股西風(fēng)急流匯合，冷暖空氣交匯，容易形成暴雨中心，其中多年平均降雨量達(dá) 2042毫米，降雨主要時(shí)段集中在每年的 46月份，年平均氣溫 176。 C，極端最高氣溫 176。 C，極端最低氣溫 176。 C，年蒸發(fā)量 毫米，多年平均風(fēng)速 /秒，最大風(fēng)速 20 米 /秒。 ２．降雨量 壩址年平均降雨量１５３２ .２ mm，最小年降雨量１１４３ .８ mm（１９６３年），最大年降雨量２１３ ０ .７ mm，降雨量多集中于５ —— ９這五個(gè)月，占年總降雨量的７５％。最大月降雨量５９２ .２ mm（１９６６年６月），最大日降雨量１３１ .１ mm（１９６６年６月１１日）。 ３．蒸發(fā)量 水庫蒸發(fā)損失，多年平均蒸發(fā)量如下表： 月份 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ 蒸發(fā)量 ６６ .３ ６６ .２ ８２ .６ １０７ .３ １５３ .５ １２６ .８ １３９ .５ 月份 ８ ９ １０ １１ １２ 平均 蒸發(fā)量 １３５ .７ １２２ .７ １０７ .３ ７７ .１ ６２ .７ １２４７ .７ ４．濕度 歷年平均相對濕度７９ .２７％，具體見下 表： 月份 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ 多年平均 ７４ .１ ７７ .９ ８０ .４ ７９ .４ ７５ .６ ８１ .０ ８１ .１ 月份 ８ ９ １０ １１ １２ 多年平均 ８２ .４ ８１ .１ ７９ .０ ８０ .０ ７８ .５ ５．風(fēng)力 歷年最大風(fēng)力 ８級 相對風(fēng)速 ２０ m／ s 多年最大風(fēng)速 １８ m／ s 吹程 ４Ｋ m 6．水庫泥沙淤積 壩址多年平均輸沙量 ，主要為洪水期攜帶入庫，其中 60%為懸浮物，可隨洪水下泄，40%為推移質(zhì)，是水庫淤積的主 要原因。 淤沙浮容重 179。 水下淤沙內(nèi)摩擦角 Φ =18186。 按 50年淤沙年限考慮水庫淤沙高程 ▽ ㈢ . 地質(zhì)資料： 那岸工程位于黑水河中游，水庫處于石灰?guī)r峽谷地帶，庫區(qū)內(nèi)淹沒損失很小，壩址處于峽谷出口處，下游較平坦，有足夠的施工場地，布置較方便。 庫區(qū)屬石灰?guī)r高山峰林地貌，山頂標(biāo)高 400—— 600m，出露巖層大部分為中、上泥盆系硅酸鹽地層，以薄層、中厚層為主。一般喀斯特化不甚強(qiáng)烈。巖層走向北西， 傾向南西，傾角 10—— 15176。，溶洞分布在 270m高程以上，洪水期周圍兩岸地表徑流及懸掛水均補(bǔ)給河流，庫區(qū)泉水出現(xiàn)標(biāo)高均高于正常高水位，庫水向鄰滲漏的可能性不大。 壩址地段屬“ U”型河谷。左岸由泥盤系槽江組薄層，中厚層的石灰?guī)r組成，產(chǎn)狀平緩，微傾上游，一般走向東南 160186?！?170186。，傾向南西，傾角 4— 9 度，喀斯特深蝕不發(fā)育，條件尚屬良好，巖石抗壓強(qiáng)度均達(dá) 320Kg/cm178。以上。 二 . 水文計(jì)算 1． 那岸水電站水庫水位 —— 庫容關(guān)系曲線 水位 m 190 195 200 205 210 215 220 庫容 萬 m179。 200 300 500 765 1080 1470 1870 水位 m 225 230 235 240 245 250 庫容 萬 m179。 2580 3370 4370 5600 7060 8540 2． 下游水位 —— 流量關(guān)系曲線 水位 m 180 181 182 183 184 185 186 流量 m179。/s 199 415 655 900 1150 1430 1730 水位 m 187 188 189 190 191 192 流量 m179。/s 2030 2350 2700 3080 3500 3950 低水放大 水位 m 流量 m179。/s 0 水位 m 流量 m179。/s 3. 水庫特征水位 ⑴ . 電站最低尾水位 黑水河在那岸電站處的最低水位為 ，如按天然河道最低水位確定電站最低水位，則有一臺(tái)機(jī)組要抬高尾水位 ，保證出力減少 6720KW，年發(fā)電量減少 ，同時(shí)廠房部分多挖巖石5560m179。，開挖深度達(dá) ，施工困難，更嚴(yán)重的是校核洪水時(shí)，下游尾水位超過發(fā)電機(jī)層 ，給廠房設(shè)計(jì)和今后的運(yùn)行帶來很大的麻煩。如按灌溉水位 ，則電站廠房地質(zhì)條件不允許，需抬高大壩 ，增加投資 185萬元，上一級捻底電站被淹 ，碩龍 —— 下雷公路受洪水威脅，綜合上訴最后確定電站最低尾水位為 。 ⑵ . 正 常高水位 經(jīng)過三個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，并經(jīng)報(bào)上級機(jī)關(guān)批準(zhǔn)，最后選定水庫正常高水位為 。 ⑶ .水庫死水位 根據(jù)淤沙情況及電站動(dòng)能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，作了三個(gè)方案比較，最后選定水庫死水位為 。 ⒋ 電站裝機(jī)容量 本電站由于缺乏典型負(fù)荷，故未編制負(fù)荷圖，也未進(jìn)行電力電量平衡。裝機(jī)容量的選擇，以充分利用水能為原則，并考慮機(jī)組制造等情況，最后確定選用金城江水力發(fā)電設(shè)備廠的產(chǎn)品，電站裝機(jī)容量 4 3200KW。 三 .水利水能計(jì)算 水利水能計(jì)算結(jié)果： 1. 水庫特性 情形 上游 （ m） 下游（ m） 泄洪量（ m179。/s） 設(shè)計(jì)洪水位 2600 校核洪水位 3340 死水位 正常尾水位 最低 尾水位 水庫正常高水位 相應(yīng)水庫面積 萬㎡ 有效庫容 544 萬 m179。 死庫容 1070 萬 m179。 溢流堰頂高程 m 2. 水電站特性 裝機(jī)容量 萬 KW 保證出力 2620 KW 多年平均發(fā)電 量 百萬度 年利用小時(shí) 5600 水電站最大水頭 43 m 水電站最小水頭 24 m 設(shè)計(jì)水頭 m 單機(jī)引用流量 m179。/s 第二部分 樞紐布置部分 第三章 樞紐總布置 水利樞紐布置的原則： ⒈ 樞紐布置要保證各建筑