【正文】 水文地質(zhì)條件與主壩相似,副壩區(qū)地下水類型有賦存在填土層、坡積層、全風(fēng)化土層中的潛水和賦存在強、弱風(fēng)化中的基巖裂隙水。④基巖副壩基巖巖性單一，主要是侏羅系矽卡巖 J。,下游地形較窄,坡度較大,約 10176。E/SE∠33～43176。W 組，傾向 SW，傾角 70～85176。弱風(fēng)化帶（Ⅲ）：弱風(fēng)化花崗巖，淺灰色，巖質(zhì)堅硬，巖體較完整，發(fā)育近直立的裂隙，裂面平直，稍粗，銹黃，微張。按巖石風(fēng)化狀態(tài)，可劃分為全風(fēng)化帶 V、強風(fēng)化帶 IV 及弱風(fēng)化帶Ⅲ，分述如下。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，結(jié)合前期勘察資料，壩址山體左岸、河床及右岸少部為燕山期黑云母中粗?；◢弾r，右岸山體大部分為侏羅系矽卡巖。自水庫建成蓄水 18 年以來，庫岸無大的殘坡積物堆積體和滑坡（崩塌）物堆積體，表明庫岸穩(wěn)定性好。E/SE∠70～80176。根據(jù) 1：400 萬 GB183062022《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》 ，本區(qū)地震動峰值加速度小于 ?？偟膩碚f，某水庫工程所跨越的地層和巖性較簡單。樞紐工程主要由主壩、副壩、泄洪洞、發(fā)電輸水隧洞、供水隧洞(這里不作描述)及電站廠房等建筑物組成。查《廣東省水資源》 ，該設(shè)計流域中心處侵蝕模數(shù)約為 ，徑流的平均含沙量為 ，但至 2022 年以來，隨著人類活動的逐漸增多，特別是近10 年來，由于流域內(nèi)旅游、開礦、洗砂等經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的興起，對地表的破壞原來越嚴重，水土流失呈逐年增大趨勢，致使河流中含沙量不斷升高，特別是洪水期，由于河道陡，大量山體砂石沖入河道，河水渾濁，跟由于河道的體積開發(fā)，大量砂石在壩前淤積，現(xiàn)狀電站攔河壩基本已淤滿，且部分引水渠道和隧洞也淤積嚴重，影響發(fā)電，因此，需做好沖砂排砂工作，減少對引水壩的淤積影響。根據(jù)以上計算方法及取值說明，計算得廠址水位～流量關(guān)系如表 311，洪水位成果詳見表 312。b—河道或堰頂凈寬， （m）H0—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。暴雨參數(shù)表 表 35項目 1h 6h 24h 72hHt 46 88 140 208Cvt at P=% P=1% P=% 洪水推求2022 年該電站水庫工程完成安全鑒定加固工作，根據(jù)設(shè)計資料及表 35 中有關(guān)參數(shù)，本次洪水計算采用安全鑒定報告中的成果，采用《廣東省暴雨徑流查算圖表》中一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告31的廣東省綜合單位線法進行計算。具有年際變化大，年內(nèi)分配不均的特點。旬平均徑流計算表如下表 34。本站設(shè)計保證率按 85%計，徑流年內(nèi)分配選擇豐水年為 15%，中水年為 50%，枯水年為 85%，三個典型年進行計算。 水文基本資料本次改造的某一級水電站壩址位于某某縣寨崗鎮(zhèn)某村，該電站水庫壩址以上集雨面積為 km2，且為年調(diào)節(jié)功能的引水式發(fā)電站。結(jié)合本工程的實際情況，從電站建成初期發(fā)電量及效益看，該電站資源優(yōu)勢明顯，水能充足，且根據(jù)運行管理資料及水能計算成果，電站尚有擴機增容的空間，電站效益增長潛力較大。（7） 戶外 35kV 隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、跌落式熔斷器等一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告20戶外設(shè)備運行時間已久，設(shè)備老化嚴重，操作困難，維護不便。綜上所述，某一級水電站發(fā)電機組及水力設(shè)備存在的問題比較突出，設(shè)備老化、磨損是致使機組運行效率低的主要原因。水力機械存在的主要問題如下：（1）水輪機運行至今已有 18 年，設(shè)備嚴重老化，效率低下。 升壓站及其他附屬設(shè)施基本參數(shù)：升壓站位于廠房下游靠山體側(cè)，四面為磚砌圍墻，圍墻高 ，站內(nèi)安裝主變一臺及真空開關(guān)、電流電壓互感器等升壓設(shè)備，出線電壓 35kv 一回，平面尺寸 ，地面高程 。③由于引水壩的壩前淤積，導(dǎo)致區(qū)內(nèi)有淤砂現(xiàn)象，占用過流斷面，及時清淤即可。隧洞采用 C20 鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度為 ～，洞凈寬均為 ，拱頂半徑為 ，側(cè)墻高由 3m 漸變?yōu)?。一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告15總體看來，攔河壩本身滿足擋水取水要求，結(jié)構(gòu)滿足要求，滲漏形態(tài)安全，需增加水文自動觀測設(shè)施等。綜上所述，從電站運行記錄及水文水能計算，該電站水能資源還是有保障的，甚至還有增容機組，合理利用汛期水能的潛能。一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告132 現(xiàn)狀分析及改造必要性評價 水資源概況某一級水電站工程所屬流域為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 ，干流河長 ，干流河床平均比降 30‰。11997 年某水庫首期工程（水庫樞紐工程）竣工驗收。1991 年 6 月 1 日泄洪（含導(dǎo)流）洞正式開挖，1991 年 11 月 16 日開挖完成。h。電站運行多年，為緩解某縣電力供需矛盾，促進工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展發(fā)揮了極其重要的作用。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。一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告10由于本次設(shè)計周期短、設(shè)計基礎(chǔ)資料不足，為完成好設(shè)計任務(wù)，我院及時組成項目組開展相關(guān)工作，有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員在第一時間就技術(shù)改造工程的問題對某一級水電站進行了實地調(diào)查，實地調(diào)研及收集有關(guān)資料，針對本工程的特點和存在的主要問題，推薦維持工程總布置和大壩正常蓄水位現(xiàn)狀，更換或更新機電設(shè)備的增效擴容改造方案，形成本報告供審查。某一級水電站工程主要建設(shè)過程及大事紀要如下：1990 年 5 月正式動工。1994 年 7 月 16 日輸水隧洞開始充水，8 月 3 日電站轉(zhuǎn)入正常運行。為充分利用水能資源，最大限度發(fā)揮電站效益，本次對該電站進行全面改造（增容）是非常必要的。h， ?，F(xiàn)場檢查項目主要有壩頂、迎水坡、背水坡、觀測設(shè)施、排水系統(tǒng)等?，F(xiàn)狀分析及存在的主要問題：①壩頂為泥結(jié)石路面，防浪墻砌體簡易平縫，墻腳長滿雜草；②迎水坡砌體完好，坡面平整；③背水坡壩容較好，坡面形狀規(guī)則；④大壩未設(shè)有沉降、位移及水位監(jiān)測設(shè)施。暗渠段為兩側(cè)擋墻加混凝土頂拱方式，進口設(shè)有攔污柵，全長 73m，渠底寬 ，高 ,底板高程為 ，坡降 ‰，側(cè)墻凈高 ，底板為 厚 C15 混凝土?，F(xiàn)狀分析及存在的主要問題：根據(jù)原設(shè)計及運行資料，某一級水電站壓力管道運一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告17行記錄較好，未出現(xiàn)過大的事故和險情，各鎮(zhèn)墩結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，無開裂、位移等不良情況。1994 年 8 月全部安裝完畢發(fā)電。（5）進水主閥設(shè)備運行時間久，閥體外殼鐵銹腐蝕厲害，工作、檢修密封漏水嚴重，缺乏自關(guān)閉功能和遠程監(jiān)控功能。（4） 戶內(nèi) 高壓柜采用的是 GG1A 柜，該高壓柜運行時間已久，設(shè)備陳舊老化，有些高壓柜已無“五防功能” ，操作不靈活、安全性、可靠性差。據(jù)近 3 年一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告21來的統(tǒng)計，機組單機最大出力僅 2750Kw,機組全發(fā)實際出力僅達到 5500Kw, 年平均發(fā)電量僅為 萬 。 氣象特征工程所在地屬中亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候區(qū)，年平均氣溫 ℃，多年平均濕度為79%，平均霜期 12 月 11 日至 2 月 3 日。 徑流 降雨根據(jù)白芒雨量站 1961 年 2022 年共 49 年的實測降雨資料統(tǒng)計計算得，多年平均降水量：Xp=，降水量變差系數(shù) Cvx 全年 =，枯水期平均降雨量 X 枯p=，C vx 枯 =，計算詳見附表 333。一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告26 設(shè)計年徑流計算表 表 33Wp(104m3)頻率 P(％) Kphp=YpKp(mm) ∑Wp W 深層 W 地面15 50 85 徑流計算根據(jù)本流域多年平均徑流 Cvy=，采用 Cs= 皮氏Ⅲ型曲線查得模比系數(shù)Kp 值，由多年平均徑流深 Yp=1500mm 計得設(shè)計年徑流量如表 33。 洪水特征某一級水電站攔河壩及發(fā)電廠房均位于北江上游段，河床兩岸高山峻嶺，森林茂密，河道坡降陡。本次收集了白芒雨量站有 1961～2022 年的降雨資一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告30料。泄洪泄流參考《溢洪道設(shè)計規(guī)范》 （SL2352022）附錄 A 有關(guān)公式計算，計算成果表 37。 根據(jù)該電站壩址及廠房處實際情況，洪水為計算采用堰流計算公式（引水壩堰型為 WES 實用堰，廠房處近似采用寬頂堰）進行計算，計算公式如下：Q=εmbσ2/30HgQ—洪峰流量，見表 36 （m 3/s）σ—淹沒系數(shù),根據(jù)下游水位按中國水利水電出版社出版的《水力計算手冊》進行查算。一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告35 泥沙本工程河段無實測泥沙資料，流域內(nèi)也沒有泥沙顆粒級的資料。該電站水庫主要解決某縣大麥山、南崗、三排等三個石灰?guī)r鄉(xiāng)鎮(zhèn) 15 個管理區(qū)、78 個自然村的瑤族同胞用水困難，可改善下游 2 萬多畝土地的灌溉。水庫壩址、輸水隧洞以及一級電站，皆位于花崗巖體上，該巖體為粗中粒斑狀黑云母花崗巖。區(qū)內(nèi)氣候濕潤，雨水充沛，但季節(jié)性較強，山體植被茂盛，儲水條件良好，地下水主要有儲藏于沿河沖積層和坡洪積層中的孔隙水及儲藏于基巖裂隙中的裂隙水。河流附近發(fā)育第四系沖堆積物，由礫石英鐘、砂及粘土等組成?？傮w上地下水受降水和地表水補給，流域內(nèi)地表水和地下水沿溝谷排泄匯集于連江河。河流流向由北而南，河谷橫剖面呈不對稱的“V”字形，兩岸坡度均較陡，左岸稍緩，35～40176。③坡積土 QdI（3）壩址坡積層的成分因基巖的巖性而不同，左岸以土黃、淺黃為主，由黑云母中細?；◢弾r風(fēng)化土坡積而成，成分主要為石英顆粒及粘土類礦物，呈砂質(zhì)粘土或粘土質(zhì)砂狀，稍濕，具粘性，可塑性較差，含較多弱風(fēng)化孤石。強風(fēng)化帶（IV）強風(fēng)化花崗巖，灰黃色，巖質(zhì)較硬，巖體完整性差，巖石破碎，呈碎石狀，風(fēng)化不均，含約 40%全風(fēng)化土。E，傾向 N，陡傾角為主；②近 SN 向組，包括 N0～15176。裂隙走向變化大，呈波狀起伏延伸，裂面上常見有垂直擦痕；②N30～60176。 主壩工程地質(zhì)條件評價根據(jù)勘察資料分析,主壩左岸山體單薄,風(fēng)化較深,地下水位低于水庫正常高蓄水位和現(xiàn)在庫水位,風(fēng)化土滲透系數(shù)較大,存在繞壩滲漏隱患。自上而下分述如下。弱風(fēng)化帶（Ⅲ）：一級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告44弱風(fēng)化矽卡巖，巖質(zhì)較硬，巖體較完整，多呈柱狀，少量塊狀，陡傾角裂隙發(fā)育，裂面平直，稍粗，銹黃，微張～張開。 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, 。本層廣泛分布在副壩壩址區(qū)，屬中等透水。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。地下水受大氣降水補給，向河流、水庫排泄。（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。①近 EW 向組，包括 N80176。矽卡巖全風(fēng)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。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(fēng)化土，黃褐色，主要呈粉質(zhì)粘土狀，含少量強風(fēng)化巖塊，稍濕，可塑狀，分面在壩頂表層 ；花崗巖全風(fēng)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。(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。寬 200～300m，全長近 36km。 地層巖性庫區(qū)地層巖性主要為燕山三期的黑云母中細粒花崗巖，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。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。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。 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 。廠房的發(fā)電機層地面高程為 。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。經(jīng)復(fù)核計算，原設(shè)計成果符合精度要求，詳見表 37。9～10 月份因臺風(fēng)侵襲也常有暴雨洪水發(fā)生，11～4 月份降雨明顯減少。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。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%。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 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