【文章內容簡介】 多少泄多少考慮。對泄洪建筑物孔口尺寸的比較主要結合投資與水庫淹沒損失和排砂等因素，擬定二個方案進行分析比較。方案一：壩頂自由溢流方式，由于電站工程所在河床坡降較緩。據(jù)計算，在溢流壩頂以下的庫容，將迅速為泥沙淤滿，而庫尾還將上延。為了防止取水壩淤積，保證電站的正常運行，故選擇在溢流壩頂加水力自動翻板閘門作為方案二,閘底為寬頂堰堰，閘底高程接近相應于穩(wěn)定河寬的平均河底高程，這樣接近河道天然狀態(tài)，可改善排沙效果，但閘門結構用量多，相應投資較高，且閘門易受漂浮物的影響，啟閉靈活性較差。由于交迷水電站屬峽俗型小水庫，水為的容積小，交迷水電站排沙要采取必要的措施，采用排沙設備和蓄清排渾的運用方式，即非汛期水庫不排沙，而在汛期5～7月份，利用溢洪或其它方式進行排沙，使水為維持在設計狀態(tài)下正常運行，發(fā)揮其應有的經濟效益，所以選擇方案二。方案二：在溢流壩上安裝表孔尺寸為52m6m（孔數(shù)高寬）的自動翻板閘門，溢流凈寬30m， 。翻板閘門全開后的泄流量計算公式為： Q =? ε σ smb（2g）1/2H3/2上述公式中：ε側收縮系數(shù)，～；σ s為淹沒系數(shù)；m為流量系數(shù)，可取m=；η 為折減系數(shù)，～（門高時取大值，門矮時取小值）。 各方案不同頻率洪峰流量相應壩前水位表項目指標單位水位情況P=%洪峰流量（m3/s）設計洪水位（m）最大下泄量（m3/s）380最大庫容（萬m3）最大下游水位（m）P=%洪峰流量（m3/s）314,5設計洪水位（m）最大下泄量（m3/s）315最大庫容（萬m3）最大下游水位（m）P=%洪峰流量（m3/s）設計洪水位（m）最大下泄量（m3/s）270最大庫容（萬m3）最大下游水位（m）P=%洪峰流量（m3/s）（m3/s）設計洪水位（m）（m）最大下泄量(m3/s)（m3/s）235最大庫容（萬m3）（萬m3）最大下游水位（m）P=10%洪峰流量（m3/s）設計洪水位（m）最大下泄量（m3/s）180最大庫容（萬m3）最大下游水位（m）P=20%洪峰流量（m3/s）（m3/s）設計洪水位（m）（m）最大下泄量(m3/s)（m3/s）130最大庫容（萬m3）（萬m3）特征水位的確定根據(jù)以上調洪泄流能力的計算成果，推算出該電站的特征水位如下：：（1）大 壩：， 。， 。（2）廠 房：廠房洪水為上游大壩相應頻率的洪水下泄量在水位流量關系曲線上查得：， 。 回水計算因為是小型水庫，水庫回水長度短，故采用近似的方法來計算回水。計算方法：采用包愛里公式法。計算公式：回水曲線全長為；L=2ΔH1/i曲線上任意一點的壅水高度為ΔHA=ΔH1（LLA/L）2式中：L回水曲線全長； LAA點距壩址的距離； ΔH1壩前壅水高度；ΔHAA點處的壅水高度；i平均河床比降。經計算： km?；举Y料 ①、水文徑流系列是由前面徑流計算推求； ②、庫容曲線是根據(jù)1：10000的軍用地形圖量算繪制而成； ③、壩址、廠房水位流量關系。計算原則和方法該電站為徑流式電站。采用時歷法逐年作水能計算，選用設計保證率相對應，故該電站保證率采用P=85%。依據(jù)這一原則進行選擇計算。 裝機容量選擇依據(jù)本電站的水頭和流量條件，初步兩種正常蓄水位共3種裝機方案，采用時歷法無調節(jié)計算。結果見表33。表33 各裝機動能經濟指標比較表：正常水位（m）正常尾水位（m）死水位（m）正常水位庫容（萬m3）P=85%保證流量（m3/s）加權平均水頭HJ（m）21最大水頭（m）22最小水頭（m）20水輪機型號HL240WJ71發(fā)電機型號SFW25012/1430設計水頭（m）21設計流量（m3/s）3保證出力（kw）168裝機容量（kw）2250N裝下多年平均出力（kw）多年平均發(fā)電量（）225年利用小時4500該電站為徑流式電站，利用水頭不高，裝機規(guī)模小，選用裝機為2250KW的規(guī)模供電相對平穩(wěn)。 水輪機額定水頭和機組型式選擇（1）機組型式選擇為：安裝HL240WJ71和水輪發(fā)電機組SFW25012/1430。（2）水輪機額定水頭：根據(jù)徑流式電站，其加權平均水頭按公式 ，按《水電水能設計規(guī)程》（SL7694）“水輪機設計水頭確定原則，壩后式電站，HP/HPj=～，（HP設計水頭，HPj加權平均水頭），”，即電站設計水頭為21m。多年平均出力；多年平均發(fā)電量：裝機年利用小時：4500小時經過比較和業(yè)主要求，選擇2250Kw裝機規(guī)模。 水庫泥沙沖淤分析本流域泥沙主要來自暴雨對區(qū)內裸露表土的侵蝕及雨洪對地表、河床的沖刷，因此來沙量絕大部分集中在汛期。由于壩址處無實測泥沙資料，泥沙淤積根據(jù)流域現(xiàn)場查勘，結合貴州省地表水資源成果對泥沙分區(qū)成果進行綜合考慮。參考水文圖集，綜合分析，壩址處多年平均懸移質輸沙模數(shù)取100t/km2， kg/m3， kg/s；推移質輸沙量按懸移質的20%考慮。根據(jù)計算結果分析，該水電站由于是低堰，泥沙的淤積量相對較大，所以建議設置沖沙孔長年沖沙。4 主要建筑物布置 工程等級和標準電站初選裝機容量2250kw，最大壩高5 m，根據(jù)國家水利工程建設標準《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252—2000）和《防洪標準》（GB50201—94）的有關規(guī)定，本工程屬V等工程，主要永久建筑物屬V等5級建筑物，次要建筑物為5級。按規(guī)范要求，大壩設計洪水標準為20年一遇，校核洪水為50年一遇，水電站廠房屬V等5級建筑物，相應設計洪水標準為30年一遇，校核洪水按50年一遇，臨時建筑物為V等5級，相應洪水標準為5年一遇。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306—2001），場區(qū)地震動峰值加速度＜，相應地震基本烈度小于6度，區(qū)域構造穩(wěn)定。、選型及布置根據(jù)交迷電站所處位置以及結合外業(yè)的現(xiàn)場踏勘：初選大壩壩址位于交迷村以下3公里河段，距某縣城50km。由于受淹沒農田的控制和該河段地勢平緩及河谷較開闊，所以該河段可開發(fā)利用水頭不高，本身該級電站開民方式混合式，大壩不高，所以交迷電站壩址是唯一的。 大壩選型交迷電站大壩壩址位于交迷村寨下游，河床寬度約為30～35m，兩岸坡度35～45176。壩址河谷橫斷面呈不對稱“U”型谷，為中低山侵蝕地貌，海拔高程690～750m。兩岸邊坡整體較穩(wěn)定，河床及兩岸覆蓋層厚度不大。根據(jù)現(xiàn)場開挖資料顯示：左壩肩巖體強風化帶為0m～3m， 等風化帶10m～20m，微風化20m～35m。右壩肩巖體風化帶為0～2m，強風化帶為0m～5m，中等風化帶為7m～12m。微風化12m～20m，壩基中等風化帶2m～4m。從該壩址處地形地貌及風化程度來看可以建低堰滾水壩。 工程布置交迷電站工程的功能主要是以發(fā)電為主?？衫寐洳畈淮?。結合工程樞紐地形具體情況，按照技術上安全可行、投資省、水頭損失小的的建筑物選線及布置原則，擋水水頭不高，電站為引水式電站。在大壩右岸設置一取水口,利用近1公里的引水渠道引至壓力前池,再經1公里的壓力隧洞后接電站廠房,溢流壩段布置在原河道。整個工程樞紐由原河道的溢流壩、右岸渠道、前池、壓力隧洞、發(fā)電廠房及升壓站等組成。 主要建筑物 攔河壩設計壩基覆蓋層厚1～2 m，由于受地形和淹沒農田的限制， m， m，壩頂全長40 m，溢流段長30 m，為全斷面溢流。，上設2 m高的自動翻板閘門，溢流堰為寬頂堰形式，堰頂寬3m。攔河壩兩岸采用嵌墻形式嵌入岸坡，嵌墻寬3m。為保證右岸農田不受沖毀，右岸設堤護岸。壩體采用二級配C15埋石混凝土，自動翻板門采用二級配C25混凝土。 攔河壩應力及穩(wěn)定分析 荷載及其組合1 荷載計算（1）永久荷載①壩自重混凝土容重：Υc =24KN/m3。（2）可變荷載：②正常蓄水位靜水壓力包括閘壩體上、下游面的水平向水壓力和豎直向的水重。水平向水壓力按三角形分布，計算公式： Pw = 1/2 ΥwH2式中：Υw—水的容量。 H—相應計算工況的作用水頭（m）。③泥沙壓力水平泥沙壓力不計入。④浪壓力本水庫屬內陸狹谷水庫，平均浪高、平均波長按官廳水為公式計算： Gh/v0 2 = 1/12(gD/v0 2 ) 1/3 gLm /v0 2 = 1/(gD/v0 2 ) 1/ 式中：h—浪高（m）； Lm—平均波長（m）； υ0—計算風速（m/s），正常工況取50年一遇年最大風速 計算，校核工況取多年平均最大風速計算： D—風區(qū)長度（m），取1500m。浪壓力標準值計算公式： Pwk =1/4ΥwLm(h1%+hz)式中：Υw—水的容重（kN/m3）； h1%—累積頻率為1%的波高（m）； hz—波浪中心線至計算水位的高度（m），按下式計算： hz =∏h21%/ Lmcth 2∏H/ Lm H—擋水建筑物迎水面的水深（m）。⑤動水壓力本階段未計動水壓力。⑥揚壓力不考慮采用抽排水降壓措施，不考慮折減。（3）特殊荷載：⑦地震荷載工程區(qū)地震基本烈度小于VI度，故不計算地震荷載。⑧校核洪水位靜水壓力計算方法同荷載②。⑨設計洪水位靜水壓力計算方法同荷載②。2 荷載組合本工程壩體斷面設計時，承載能力極限狀態(tài)作用的基本組合和偶然組合見表421。表421 承載能力極限狀態(tài)作用組合荷 載 組 合主要考慮情況組 合考 慮 的 荷 載基本組合①+②+③+④+⑥正常蓄水位情況基本組合①+②+③+④+⑨設計蓄水位情況特殊組合①+③+④+⑥+⑧校核洪水位情況 壩穩(wěn)定及應力控制標準1 壩穩(wěn)定控制標準根據(jù)《混凝土重力壩設計規(guī)范》（SL3192005）規(guī)定，抗滑穩(wěn)定采用下列表達式：k =（f1∑w+C1a）/∑P；K = f∑w/∑P?1= c1 = ?=應力計算公式：σy =∑w/A177?！苭x/J應力控制指標：根據(jù)《混凝土重力壩設計規(guī)范》（SL3192005）規(guī)定，控制如下：（1）在各種計算情況下，壩基層最大應力不大于地基允許承載力1500Kpa；（2）非地震情況下，不應出現(xiàn)拉應務； （3）地震情況下拉應力不大于100kpa。計算工況及相應水位：計算情況及相應水位計算情況上游水位（m）下游水位(m)基本組合正常蓄水位基本組合設計蓄水位偶然組合校核洪水位計算結果：壩抗滑穩(wěn)定安全計算結果表計算內容基本組合特殊組合備注正常蓄水設計蓄水最高擋水抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計算值抗剪斷允許值基底應力kpa最大值最小值 引水建筑物該電站為一引水式發(fā)電站,引水建筑物主要為引水渠道,引水渠為明渠引水,形式為窄深式,引水長度1000米, 渠道斷面尺寸(寬高),渠道過水斷面尺寸(寬高),安全超高取30厘米,引水渠道坡降為1:1000,周邊采用10cm厚的C15砼進行防滲護面。在取水口處布置一道進水工作閘門和一道攔污柵，渠系建筑物有涵洞一座。 平水建筑物為了確保電站發(fā)電時的水量平衡和防止氣蝕及真空等。該電站需布置一平水建筑物—壓力前池。壓力前池布置在渠道出口處, 壓力前池主要由漸變段、前池、進水室和溢流堰幾部分組成，占地面積約100平方米，平面尺寸長寬為156 m, 最大容量400立方米，邊墻及底板為C15埋石混凝土材料， m, m, m,進水室布設一道進水工作閘門和一道攔污柵。根據(jù)地形條件，溢流堰布置在前池左面?zhèn)葔ι希陆有顾覆壑梁哟病? 泄水陡槽泄水陡槽布置在前池上游20米渠道外側處,由溢流實用堰、喇叭口漸變段、泄水陡槽和尾部挑流段組成，溢流堰為一WES型實用堰，為了滿足在機組摔負荷時的水量下泄要求，根據(jù)計算，最大下泄流量為3 m3/s,溢流前沿寬度為12 m， m。喇叭口漸變段長度10 m,泄水槽身段長度為20 m,寬度3 m, m高的C15埋石砼邊墻,尾端為一挑流鼻坎,將下泄水量安全注入河床。 壓力管道壓力前池出口接壓力鋼管，根據(jù)該電站的地形測量和工程布置結果，壓力鋼管總長度為70米，其中：，長度50米(1根)，,長度為10米(2根),管壁厚度均為12毫米。 發(fā)電廠房及升壓站電站為引水式電站，廠房的布置既要滿足整個樞紐布置的協(xié)調性又要減少開挖工程量，因此廠房布置于巫迷河與包交河交匯處,在包交河左岸的緩坡地帶,廠房為混磚結構式。主、副廠房合一布置，其平面尺寸（LB）。主廠房內安裝2臺250KW的水輪發(fā)電機組，， m,設計洪水位（p=%）,校核洪水位（p=2%）,。升壓站布