【文章內容簡介】 表2－11 t(小時) P(%)項目1/6小時1小時6小時24小時72小時105105105105105攔河壩Ht(mm)8080180180CvKtp111111 洪水計算成果 洪水計算采用“廣東省推理公式法”1998年修訂程序(TL－1A)進行計算，計算結果見表212。攔河壩設計洪峰流量表 表2－12 名稱 流量水位攔河壩P＝10%（設計）P＝5%（校核）洪峰流量（m3/s）3339 洪水位計算一、基本斷面，右側為渠道進水口,進水口設攔污柵，攔河壩上、下游兩岸為巖石山體。 二、水位～流量計算壩址以下河床坡降較陡，不受回水的影響，其水位～流量關系按實用堰計算，公式如下： 式中：Q——流量，m3/s；σ——淹沒系數：； m——流量系數，；ε——閘墩側收縮系數，；B——過流總凈寬，； H0——堰上水頭m，行進流速水頭忽略不計；壩址各種水位下的流量計算成果見表213： 表213 壩頂泄流水位～流量關系表水位（m）流量(m3/s)0由于本工程水庫庫容很小，屬山區(qū)峽谷河流，基本沒有調蓄能力，不進行調洪演算，按“來多少洪水泄多少”的原則，直接利用堰流公式進行計算，成果如下表214：表214 攔河壩各級洪水頻率下的水位項目設計洪水P=10%校核洪水P=5%洪峰流量3339洪水位(m)綜合考慮到閘門提升和超高的需要。壩址以上無農田、村莊，建壩后，壅高洪水基本約束在河槽內，基本沒有改變河道現狀，也沒有新增其他淹沒，壩址兩側山體堅固，洪水溢流過程對人民的生命財產安全以及周邊山體環(huán)境不會構成損害，對攔河壩結構安全不構成破壞，因此，攔河壩基本滿足防洪要求。 廠房設計洪水位由連江河同頻率水位推算，根據1989年清遠市水利局《連江河水面線計算成果》查得青蓮水文站P=5%和P=2%，。 泥沙 本流域無實測泥沙資料，壩址以上流域為深山區(qū)，雖然植被較差，但一般情況下靠溶洞水補充，河道清水長流，只是在山洪爆發(fā)時，由于山高嶺峻，谷深坡陡，才有泥沙挾帶，但泥沙量不大。工程地質 電站區(qū)域地質概況 架江田水電站處于中生界三迭系、二迭系、上古界石灰系等巖體內。中生界三迭系下統上、下亞群、二迭系為淺海相沉積，巖性由隱晶質或微粒的方解石及微量白云巖石英、黃鐵礦和氫氧化鐵混合物組成，有時由于泥質增多，成為泥質頁巖、灰?guī)r、沙質頁巖及煤層。上古生界石炭系上中統壺天群為海相沉積，巖性主要由淺灰白色、白色、粉紅色及青灰色塊狀的白云巖和淺白色及淺灰色層狀、塊狀、中粒晶質和穩(wěn)晶質，有時順層理有硅質、灰質結核分布的石灰?guī)r組成。經實地勘查，巖體內斷裂發(fā)育較弱，但溶洞發(fā)育較強，根據地質部門廣東省地質局《1：20萬區(qū)域地質圖》測量資料及說明書，巖體內斷裂較弱，巖體內斷裂未能越出巖體外，在本范圍內沒有大的區(qū)域性活動斷裂。 上述地區(qū)所處區(qū)域地質環(huán)境，根據廣東省地震局和廣東省建設委員會1992年12月3日頒發(fā)的《廣東省地震烈度區(qū)域圖1：180萬》以及有關規(guī)定和說明，本區(qū)工程所在地的基本地震烈度Ⅵ度，工程可不防震。 電站區(qū)各建筑物工程地質條件 攔河壩址 由于實際地形限制，攔河壩為矮壩，采用當地材料建筑。 壩址處河床較陡，大多為不對稱“U”型河谷，受水流沖刷、切割而裸露巖石，此基巖為強風化泥灰?guī)r，開挖一定深度至弱風化層可做基礎。 引水渠道渠道全為明渠，環(huán)山而建，由于斷面小，除局部經過巖石裸露的灰?guī)r外，其余大部分為土基，可利用自然地面作基礎。 壓力前池 壓力前池布置在渠道的末端，高程為370m左右的山脊上，根據實地勘查，前池地形平緩，可布置調節(jié)池。該處為石炭系淺白色灰?guī)r，前池開挖平臺后，擋水墻可置于弱風化灰?guī)r上，是穩(wěn)定的，但前池底板及池側墻要求加以防滲，基礎宜設置導滲溝。 壓力管道 壓力管道與壓力前池位于同一山脊的聯體，處于石炭系石灰?guī)r地帶，壓力管道基本沿山脊布置開挖成壓力管道溝槽，襯砌底坡、護坡形成管槽，鎮(zhèn)墩、支墩均可置于弱風化石灰?guī)r上，地基承載力滿足要求。 廠房和升壓站 電站廠房、升壓站置于大沖坑與嶺背河匯合口上游（荒山平臺上），此處地勢寬闊，廠區(qū)建筑物可根據需要布置，建筑物基礎可置于弱風化石灰?guī)r上，具有足夠的承載力。電站區(qū)域巖體力學指標參考表 表3－1巖 性容許抗壓強度Mpa砼/基巖磨擦系數強風化砂巖、頁巖～～強風化砂巖、頁巖～強風化石灰?guī)r～～弱風化石灰?guī)r～～ 天然建筑材料 架江田水電站所需塊石、碎石可在開鑿明渠、隧洞的棄渣選取或另外開石場，就地取材，運距1～2km。砂料則需從青蓮鎮(zhèn)小北江邊沙場購運。 結論 架江田水電站地質較簡單，巖體種類單一，工程地質條件較好，水工建筑物開挖不大，均可置于弱風化巖層上。工程任務和規(guī)模 河流規(guī)劃和工程任務 河流規(guī)劃 架江田電站位于我縣的東部，開發(fā)河段為北江流域三級支流大沖坑水，廠房位于深塘村委會的架江田自然村附近——大沖坑與嶺背河匯合口上游臺坡上，發(fā)電尾水注入嶺背河。 架江田電站未列入2000年陽山縣江河流域綜合規(guī)劃報告中，根據縣水務局技術人員多次現場查勘，認為該水力資源可以利用,電站效益較好，并根據電站的集雨面積、水頭、流量及地形情況，擬定裝機容量為500kW左右。該電站工程簡單，對環(huán)境破壞小，發(fā)電后更加起到保護環(huán)境的作用，發(fā)電用水與農田灌溉無矛盾，應進行開發(fā)利用。 工程任務 架江田電站屬高水頭徑流式水電站，在電力系統中擔任基荷，電能通過架設一條LGJ－50，然后送至青蓮110kV變電站上網。 地區(qū)社會經濟發(fā)展狀況及工程建設的必要性 陽山縣是清遠市的一個邊遠貧困縣，工業(yè)基礎薄弱，經濟欠發(fā)達，但具有豐富的水力資源，開發(fā)水資源是山區(qū)致富的一條出路。開發(fā)該電站符合國家有關大力發(fā)展小水電，積極利用可再生能源的政策。 壩址的方案確定及裝機容量的選擇 本電站屬徑流電站，由于受地形限制，攔水壩為擋水矮壩。 本電站在電力系統中擔任基荷，裝機在電網中占比例很小，故裝機容量的選擇主要考慮充分利用水力資源及發(fā)揮最大的效益。 根據表2－5及29動能計算得知，推薦裝機480kW為宜。鑒于前池位置地形平緩開闊，滿足枯水期調節(jié)需要，故選擇1480kW方案。 機型的選擇 根據電站裝機容量、引水流量、水頭等參數，適合的機型為沖擊式. 鑒于前池具有調節(jié)功能，為節(jié)省投資，便于管理，選取一臺CJ22―W―70/1，設計水頭300m，水輪機出力為530kW，則機組出力為480kW，則配套發(fā)電機為SFW―480―6為本階段機組選型方案。工程選址、工程總布置及主要建筑 工程等別和標準 依據《防洪標準》GB5020194規(guī)定，本工程按裝機容量劃分，等別為Ⅴ等，主要水工建筑物的級別為Ⅴ級，次要建筑物級別為Ⅴ級。攔河壩設計洪水標準（重現期）10年一遇，校核洪水標準（重現期）20年一遇；廠房設計洪水標準（重現期）20年一遇，校核洪水標準（重現期）50年一遇。工程所在區(qū)域地震烈度小于6度，不考慮地震的影響。 工程選址 攔河壩選址架江田電站攔截的大沖坑是粵北地區(qū)典型的喀斯特地形，溶洞發(fā)育較強，汛期洪水大，枯水期地面水量較少。攔河壩為擋水矮壩，位置主要根據泉2出水口高程選取，壩址位置基礎巖石裸露。 廠址 根據節(jié)省工程投資，管理方便的原則，分別選取架江田村上游和下游兩個廠址方案進行對比，上游方案明渠和壓力管長度均較短，廠區(qū)位置開闊，最重要的是上游方案的前池地勢平緩，可建容量較大的前池調節(jié)發(fā)電，故選擇大沖坑與嶺背河交匯口上游坡地為廠址，廠區(qū)全為荒山，沒有占用耕地。 引水渠線 在選定的壩址與前池之間，根據地形環(huán)山布置明渠，并在離前池150m處設溢流缼口。 工程布置和主要建筑物型式 工程總布置 架江田水電站主要建筑物有攔河壩、引水渠、前池、壓力管道、廠房、升壓站等。攔河壩位于與泉2出水口底板同高程的河床，引水渠道環(huán)山布置，長930m，設計流量Q=（）。，并在泉2后明渠設閘門控制進水量。在渠道的末端設前池，根據石灰?guī)r地區(qū)基流小的特點，將前池建成有調節(jié)功能的小型蓄水池。壓力鋼管沒廠房與前池之間的山坡布置。廠房布置在大沖坑與嶺背河交匯口上游的臺坡地，升壓站在廠房下游側，尾水通過暗渠引至大沖坑注入嶺背河。電站電能經升壓至35kV，(裝機3750kW)輸電線路。 主要建筑物型式 攔河壩攔河壩一座，壩址處河床及兩岸基巖裸露，為實用堰形圬工重力壩， m，渠首進水口設在河流的右岸，設有攔污柵、進水閘。沖砂閘設在進水口旁，采用平板鑄鐵閘門（手動操作）控制。 引水渠引水渠全部為明渠，，設計縱坡1/2000，矩形斷面，，邊墻內側水泥砂漿批擋，底板鋪10cm厚C15砼。在離前池150m處設棄水堰，堰項高程比該處正常水位高5cm。過流能力按明渠均勻流計算，公式如下： m3/s引水明渠過流能力＞，且流速v=，介于不淤和不沖流速之間，明渠滿足過流要求。前池布置在引水渠的末端，充分利用該處平緩的有利地形建設調節(jié)池，容積V= 萬m3。，，，靠山側為厚25cm的漿切塊石護坡，其余三面為漿切塊石重力墻，內側(迎水面)水泥砂漿批擋，底板底板鋪10cm厚C15砼。前池不設棄水渠，棄水渠布置在離前池150m的渠道。，依次布置攔污柵、鑄鐵閘門。 壓力管1)鋼管直徑(凈水頭)。根據壓力鋼管經濟直徑經驗公式：已知：Qmax= m3/s H毛=經計算得：D=考慮發(fā)電水頭損失及管理方便，壓力管管徑采用500mm。2)鋼管厚度參照《水電站壓力鋼管設計規(guī)范》（SL2812003），鋼管壁厚根據如下公式確定：按應力根據鍋爐公式：按結構：按穩(wěn)定：根據計算，鋼管管壁厚度為6mm～12mm。3)水頭損失電站靜水頭H毛==， m3/s。，直徑500mm，；支管長8M，直徑300mm。沿程水頭損失(取