【正文】 日堵洞下閘蓄水；電站于1991 年 11 月動工，1994 年 8 月 8 日投產(chǎn)；水庫工程目前已運行了 18 年。1990 年 5 月 9 日輸水隧洞動工開挖，1994 年 6 月輸水隧洞完工。1994 年 3 月 15 日導流隧洞堵洞截流，1994 年 4 月 10 日竣工，水庫開始蓄水。11994 年 6 月主壩左岸山坡受洪水沖刷，土層松軟 850～858m 高程，1995 年 2月至 5 月進行防滲灌漿。雖然在運行期間經(jīng)多次維護和完善，但仍存在著相當多的問題，該電站存在機電設(shè)備磨損、效率低、金屬結(jié)構(gòu)銹蝕、變形等眾多問題，電站大修、小修不斷，但檢修效果甚微，發(fā)電量呈逐年減少趨勢，效益明顯下降，電站機電設(shè)備故障頻繁、運行效率低是引起工程發(fā)電量和效益下降的主要原因。2022 年 3 月對電站現(xiàn)狀主要建筑物結(jié)構(gòu)進行分析及計算，對電站基本參數(shù)、水文、電能及裝機等進行了合理性分析，并經(jīng)方案比較，提出了本工程主要改造方案，編制了《某縣某一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告》 （即本報告） 、相關(guān)圖紙及工程概算。根據(jù)電站運行人員調(diào)查反映，近幾年來，電站設(shè)備老化、漏水嚴重，特別是汛期時，大量徑流從壩頂溢流而去，而機組卻達不到額定出力，機組效率低是發(fā)電量減少的主要原因。h。迎水坡分二級，▽～ 坡比為 1:，采用干砌石護坡， 高程平臺寬為；▽～ 坡比為 1:。①壩頂防浪墻砌體簡易平縫，墻腳長滿雜草；②迎水坡砌石尺寸小，坡面平整；③背水坡主要為草皮護坡，局部為漿砌石護坡，壩容相對較好，坡面形狀規(guī)則，排水溝和人行步級基本完好；④大壩安全監(jiān)測設(shè)施不齊全；⑤大壩有防汛照明設(shè)施。背水坡分一級，采用草皮護坡，▽～坡比為 1:,▽ 高程平臺寬為 2m，▽ 以下為干砌堆石排水棱體,坡比為 1:。進口采用有閘控制，堰型為 a 型駝峰堰，堰頂高程，閘門為一扇 的弧形閘門。泄洪洞現(xiàn)狀分析及存在的主要問題：①由于進水口段緊靠山體，山體陡峭，巖石一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告16風化較嚴重，時常有小石頭掉下來，可能發(fā)生局部塌方，影響公路通行；②進口處兩側(cè)側(cè)墻完好，其高度超過 7m，墻頂設(shè)有設(shè)置相應的欄桿?，F(xiàn)狀分析及存在的主要問題：①明渠及暗渠均為短渠，經(jīng)過流能力復核，過流能力均大于設(shè)計引用流量，滿足要求；②襯砌結(jié)構(gòu)完好，未出現(xiàn)過開裂、崩塌等不良現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定?，F(xiàn)狀分析及存在的主要問題：①進口攔污柵維護較好；②工作閘門維護較好；③洞身運行良好，襯砌未出現(xiàn)裂縫、滲漏、坍塌等情況；④出口處調(diào)壓井簡體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。電站投入使用至今，現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)較完好，經(jīng)水文計算（詳見第三章節(jié)）廠房防洪滿足要求。 機電設(shè)備現(xiàn)狀及存在的主要問題 發(fā)電機組設(shè)備基本參數(shù)：根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，某一級水電站共裝 2 臺水輪發(fā)電機組，呈“一”字型布置，單機容量 3200kW，總裝機容量 6400kW。 機組設(shè)備現(xiàn)狀表 表 22水輪機型號 CJA237W125/1設(shè)計水頭 398m最大水頭 不詳設(shè)計流量 額定功率 3368額定轉(zhuǎn)速 600r/min飛逸轉(zhuǎn)速 1162r/min出廠時間 1992 年 11 月生產(chǎn)廠家 重慶水輪機廠發(fā)電機型號 SFW320010/1730額定功率 3200kw出線電壓 6300v功率因子 接線方式 2Y額定轉(zhuǎn)速 600r/min出廠時間 1992 年 11 月生產(chǎn)廠家 重慶水輪機廠調(diào)速器型號 YT600進水蝶閥 蝶閥現(xiàn)狀分析及存在的主要問題：根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，從以上機組參數(shù)看，機組均為上世紀九十年代生產(chǎn)的機組，效率低，某一級水電站的水輪發(fā)電機組及其輔助設(shè)備經(jīng)過 18年運行，設(shè)備嚴重老化，安全隱患多，發(fā)電效率極低，經(jīng)濟效益差。（3）水輪機主軸密封漏水嚴重，造成漏水損失，使得水輪機效率達不到設(shè)計要求。（7）濾油機、空壓機等輔助設(shè)備經(jīng)過多年的使用，設(shè)備已嚴重老化。（2） 主變壓器采用鋁芯變壓器 S7 型，損耗大，存在漏油現(xiàn)象。 （6） 戶外 35kV 斷路器采用 DW1 型多油斷路器，運行維護困難。 金屬結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及存在的主要問題根據(jù)調(diào)查，某一級水電站主要金屬結(jié)構(gòu)為攔污柵、沖砂閘、進水閘、壓力管道鑄鐵管等，其主要參數(shù)及存在的問題在水工建筑物現(xiàn)狀中已基本說明，現(xiàn)統(tǒng)計如下： 金屬結(jié)構(gòu)統(tǒng)計表 表 23設(shè)備名稱 位置 形式 結(jié)構(gòu)尺寸 數(shù)量 存在的主要問題進水閘 1 泄洪洞進水口 弧形閘門 1 扇 維護良好進水閘 2 大壩接渠道取水口處 平板閘門 1 扇 維護良好沖砂閘 1 主壩左側(cè) 平板閘門 1 扇 維護良好沖砂閘 2 副壩左側(cè) 平板閘門 1 扇 維護良好攔污柵 1 大壩接渠道取水口處 扁鋼及角鋼焊接 1 扇 維護良好攔污柵 2 輸水隧洞進水口 扁鋼及角鋼焊接 1 扇 維護良好 增效擴容改造的必要性1）從工程建筑物及機電設(shè)備現(xiàn)狀看，某一級水電站為上世紀 90 年代初期建設(shè)的，由于當時受資金、技術(shù)等的影響，工程建設(shè)本身就存在開工倉促、前期工作不扎實、搶抓進度、配套設(shè)施不完善等因素，電站運行至今已 18 年，雖然在運行期間經(jīng)多次維護和完善，但仍存在著相當多的問題，從上面對電站的現(xiàn)狀分析，該電站存在機電設(shè)備磨損、效率低等眾多問題。近三年來年發(fā)電量統(tǒng)計表（單位：萬 kwh） 表 24年份 2022 年 2022 年 2022 年 年平均發(fā)電量 理論發(fā)電量某一級水電站年發(fā)電量 3）從電站發(fā)展前景看，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，國家對電能的需求日益增大，同時根據(jù)國家宏觀調(diào)控方針政策、節(jié)能減排的總體趨勢及國家對水利投資的大力扶持，特別是結(jié)合我省我市的小水電資源優(yōu)勢，小水電行業(yè)前景一片大好。根據(jù)某水庫食水工程電站總體規(guī)劃，計劃梯級開發(fā)二級電站，現(xiàn)狀二級電站均已投產(chǎn)發(fā)電，本工程電站為梯級開發(fā)的第一級。多年平均徑流深 1500mm，多年平均最大風速 。一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告23白芒雨量站實測降雨資料 表 31降雨量年份全年 豐水期 枯水期序號年 月－年 月 mm mm mm(1) (2) (3) (4) (5)1 — 2 — 3 — 4 — 5 — 6 — 7 — 8 — 9 — 10 — 11 — 12 — 13 — 14 — 15 — 16 — 17 — 18 — 19 — 20 — 21 — 22 — 23 — 24 — 25 — 26 — 27 — 28 — 29 — 30 — 31 — 32 — 33 — 34 — 35 — 36 — 37 — 一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告24序號 年份降雨量全年 豐水期 枯水期年 月－年 月 mm mm mm(1) (2) (3) (4) (5)38 — 39 — 40 — 41 — 42 — 43 — 44 — 45 — 46 — 47 — 48 — 49 — 44 合 計 45 多 年 平 均 本工程所在的綏江流域為北江流域一級支流，流域內(nèi)河道上無大的蓄水、引水、提水工程，用水主要以農(nóng)村生產(chǎn)、生活用水為主，水資源開發(fā)利用程度較低，流域基本保持天然狀態(tài)，流域面積相差不大，因此，選取白芒雨量站作為本次某一級水電站改造工程的水文參證站。 典型年選擇及典型年年內(nèi)分配某一級水電站在壩址以上河道狹窄，河床坡降較陡，庫容較大，故調(diào)節(jié)程度較好，擬用豐、平、枯三個典型年進行水文計算，由于缺乏徑流資料，擬用雨量資料為依據(jù)分析選定。由 Xi 與所選擇的典型年降雨量進行調(diào)配，使調(diào)配出的典型年降雨量頻率符合豐水年 15%，中水年 50%，枯水年 85%。根據(jù)所調(diào)配后的各典型年內(nèi)旬降雨量計算旬徑流分配，從而計得各典型年內(nèi)旬平均流量和多年平均流量，多年平均流量為 m3/s，河道生態(tài)流量取多年平均流量的10%，為 m3/s。根據(jù)某水庫食水工程電站總體規(guī)劃，計劃梯級開發(fā)二級電站，現(xiàn)狀二級電站均已投產(chǎn)發(fā)電，本工程電站為梯級開發(fā)的第一級。洪水主要由暴雨產(chǎn)生，徑流的時空分布與降雨分布基本一致。9～10 月份因臺風侵襲也常有暴雨洪水發(fā)生，11～4 月份降雨明顯減少。洪水計算有關(guān)暴雨參數(shù)見表 35。經(jīng)復核計算，原設(shè)計成果符合精度要求，詳見表 37。m—流量系數(shù)，根據(jù)計算斷面水流條件及堰型結(jié)構(gòu)，按《水力計算手冊》進行取值。起調(diào)水位取 ，為偏安全考慮，調(diào)洪時不考慮輸水隧洞管的下泄流量，成果見表 310。b—河道或堰頂凈寬， （m）一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告34H0—包括行近流速的河道或堰頂水深（m）ε收縮系數(shù)，根據(jù)實際過流條件及堰型結(jié)構(gòu)，按《水力計算手冊》進行取值。廠房的發(fā)電機層地面高程為 。根據(jù)調(diào)查，某一級水電站壩址工程所在位置為某某縣寨崗鎮(zhèn)某村，距縣城約78km，壩址在北江流域一級支流綏江上游鳳崗水發(fā)源地，該流域內(nèi)均為高山峽谷地貌，河道坡降較陡，植被茂密，人煙稀少，受人類活動影響小，水土流失情況甚微，河流屬少沙河流。 一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告364 工程地質(zhì)某一級水電站壩址工程位于某縣寨崗鎮(zhèn)某村，距離縣城約 78km，壩址在北江流域一級支流綏江上游鳳崗水發(fā)源地，壩址以上集雨面積為 。水庫總庫容 3792 萬 m3，是一座以供水為主，兼顧防洪、發(fā)電、灌溉等綜合利用的中型水庫。輸水隧洞穿越天堂山山體，進口高程 854m，出口到一級電站地形轉(zhuǎn)為中低山區(qū)，引水渠道大部分穿越在溶蝕剝蝕的中低山區(qū)，至大麥山的二級電站地面高程降到 160m 左右。自一級電站轉(zhuǎn)入一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告37引水渠道后，除部分渠道位于花崗巖體內(nèi)，大部分工程皆位于石炭系石灰?guī)r或白云巖地層中。寬1030m,主要為硅化構(gòu)造巖，長約 20km,其南、北兩端已切穿連陽巖體，并切過下白堊系紅色巖層。同時，本區(qū)處于地熱熱釋放值極低的范圍，地殼活動相對微弱，水庫及外圍地區(qū)的現(xiàn)代地殼運動較弱，某水庫所在地塊比較穩(wěn)定，不具備發(fā)生強震（≥5 級）的構(gòu)造條件。 地層巖性庫區(qū)地層巖性主要為燕山三期的黑云母中細?；◢弾r，在庫區(qū)西側(cè)（右岸）有近南北向分布的泥盆系捕虜體，主壩址右岸至副壩址區(qū)范圍巖性為侏羅系矽卡巖礦化帶。其中寨崗東逆斷裂產(chǎn)狀 N25176。寬 200～300m，全長近 36km。 庫區(qū)工程地質(zhì)條件 (1)庫區(qū)滲漏、穩(wěn)定一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告39庫盆四周均為高中山環(huán)繞，植被良好，盆底基巖主要是花崗巖，不存在庫水向外滲漏的條件，工程地質(zhì)條件良好。(3)其它庫區(qū)內(nèi)無居民住，無農(nóng)田、莊稼及果園等，因此不存在淹沒問題, 也沒有發(fā)現(xiàn)有價值的礦產(chǎn)資源及文物。左右，河床高程 825～835m；受上下游兩條近東西向的沖溝切割，山體較單薄，山坡見眾多弱風化狀孤石；右岸山體較完整雄厚，山頂高程 916m，壩頂路面邊坡見弱風化基巖。一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告40①人工填土 Qs（1）主壩填土主要有三類：路基土，灰色，主要由碎塊石土組成，塊徑 58cm，稍濕，松散狀，分布在壩頂表層 ；矽卡巖全風化土，黃褐色，主要呈粉質(zhì)粘土狀，含少量強風化巖塊，稍濕，可塑狀，分面在壩頂表層 ；花崗巖全風化土，灰黃色～紅黃色，呈粘土質(zhì)砂狀，土質(zhì)較均勻，多砂，粘性一般，稍濕～濕，稍密～中密。④基巖主壩基巖有兩種，分布在左岸和河床的燕山期黑云母中細粒花崗巖和分布在右岸的侏羅系矽卡巖。矽卡巖全風化土，灰黃～褐黃色，呈粉質(zhì)粘土狀，土質(zhì)較均勻，粘性較好，稍濕，一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告41可塑狀。強風化矽卡巖，褐黃色，巖質(zhì)較硬，巖體完整性差，巖芯破碎，呈碎石狀，風化不均，含約 20%全風化土。①近 EW 向組，包括 N80176。E，傾向 SW，陡傾角；③N40～60176。（2）裂隙壩址的裂隙發(fā)育方向、特征與斷層相似，其中平緩裂隙比較發(fā)育，在地表和鉆孔一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告42中均常遇到，主要有下列四組：①N5176。裂隙短小，斷續(xù)延伸；③N10～15176。地下水受大氣降水補給，向河流、水庫排泄。 副壩工程地質(zhì)條件 地形地貌及地層巖性某水庫副壩位于主壩右岸條形山分水嶺的一個坳口處,距離主壩約 500m,壩頂高程 最大壩高 ,壩頂長約 102m,壩底最大壩寬約 ,坡一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告43度約 5176。據(jù)本次現(xiàn)場調(diào)查，結(jié)合前期勘察資料，副壩基巖為侏羅系矽卡巖，右岸距壩體約50m 處為泥盆系石英巖與侏羅系矽卡巖的接觸帶。③坡積土 Qdl(3)副壩址坡積層由矽卡巖風化土坡積而成,成分主要為粉質(zhì)粘土,土質(zhì)較均勻,具粘性,與風化土性質(zhì)相似,稍濕,松散狀。本層廣泛分布在副壩壩址區(qū)，屬中等透水。 地質(zhì)構(gòu)造根據(jù)地表測繪，結(jié)合前期地質(zhì)勘察資料,副壩壩址區(qū)風化較深,壩址附近地表未見斷層經(jīng)過。 副壩工程地質(zhì)條件評價副壩兩岸山體較雄厚,現(xiàn)場可見山體地下水補給庫水,因此，副壩產(chǎn)生滲漏的可能性不大, 。地下水受大氣降水補給，向水庫和低洼地方排泄。弱風化帶（Ⅲ）：一級水電站增