【文章內(nèi)容簡介】 代表年，豐 水年選20xx 年、平水年選 1993 年、枯水年選 20xx 年，根據(jù)典型年的年月徑流過程，并按同倍比縮放求得設(shè)計典型年流量修正系數(shù)：豐水年 K豐 =，平水年 K平 =，枯水年K 枯 =。從而得三個代表年的年月徑流過程，結(jié)果見表 。 表 水電站三個代表年的年月徑流過程 單位： m3/s 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年 豐水年 (p=10%) 8 8 6 4 4 7 9 9 8 5 8 8 中水年 (p=50%) 5 1 8 1 9 9 3 8 3 1 2 枯水年 (p=90%) 9 9 4 4 6 4 8 8 5 3 9 洪水 暴雨成因、洪水特征 本流域每年從 4月份進(jìn)入雨季、 4~9 月份為汛 期，其中6~7月為主汛期。 4~6 月大氣環(huán)流活躍，冷暖氣流在流域上空交峰頻繁，形成峰面雨，其特點為：暴雨歷時長，范圍大，遇到暴雨集中時，往往釀成大洪水。 7~9 月主要受臺風(fēng)入侵造成暴雨，形成秋汛。臺風(fēng)雨特點是歷時短，強度大，有局部性。 水庫洪水主要由暴雨形成，洪水期一般從 4月份開始，至 9月份結(jié)束，較大洪峰多出現(xiàn)在 7兩月，這期間洪水極為頻繁。年最大洪水以 6 月份端午節(jié)前后出現(xiàn)機(jī)率最多。本流域山高坡陡，匯流迅速，洪水暴漲暴落，具有明顯出溪性河流特性。 設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ GB50201— 94）及《水利水電工程等級劃分及防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ SL252— 20xx）規(guī)定， 水電站為小型電站，工程等別為 V等，永久性主要建筑物為 5級，永久性次要建筑物為 5級。當(dāng)水庫樞紐工程擋水建筑物的擋水高度低于水高度低于 15m，上下游水頭差小于 10m 時按平原區(qū)考慮，則大壩設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn) P=5%，上下游水頭差小于 10m 時按平原區(qū)考慮，則大壩設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn) P=5%，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)P=2%；廠房設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn) P=5%，校核洪水標(biāo)準(zhǔn) P=2%。 壩址設(shè)計洪水推求 水電站壩址及廠房流域特征：溢流壩控制流域面積8km3，主河 道長度 ，河道平均坡降為 %；廠房以上控制流域面積 12km2，主河道長 ，河道平均坡降為 %。（均由萬分之一航測圖上測得）。 根據(jù)現(xiàn)在的資料情況，壩址和廠房設(shè)計洪水推求采用貴州省水文局 1986 年編制的《貴州省暴雨洪水查算手冊》（以下簡稱《手冊》）的推理公式法進(jìn)行計算。 （ 1）設(shè)計暴雨的查算 根據(jù)工程地理位置查《手冊》附圖，得水庫壩址各歷時點暴雨參數(shù)如下： H24=， Cv24=， Cs/Cv= H6=， Cv6=， Cs/Cv= H1=， Cv1=， Cs/Cv= （ 2）推理公式法推救設(shè)計洪水 按《手冊》的推理公式進(jìn)行計算，分別求得得壩址和廠房的設(shè)計洪峰流量，結(jié)果見表 表 水電站壩址設(shè)計洪水成果表 項目 P（ %） 2 5 10 20 洪峰流量 （ m3/s） 壩址 廠房 54 施工洪水計算 為了配合施工組織，施工洪水作如下分析計算：根據(jù)大度口站歷年月最大洪峰流量資 料，對本工程 11 月至次年 4月枯水期洪水進(jìn)行計算，計算成果見表 表 水電站壩址 11 月至次年 4月施工洪水成果表 頻率（ %） 5 10 20 50 洪峰流量（ m3/s） 泥沙 水電站壩址無泥沙資料，因北盤江流域與本工程所在流域地質(zhì)地貌，植被基本相似，采用北盤江上大度口水文站1991~20xx年實測的懸移質(zhì)資料，對本水庫的泥水淤積狀況進(jìn)行分析。經(jīng)統(tǒng)計大度口站多年平均侵蝕模數(shù)為。取推移質(zhì)輸沙量按懸移質(zhì)的 30%計算，取 懸移質(zhì)容量為 ，推移質(zhì)容重取 ，則每年懸移質(zhì)輸沙量為 233T，推移質(zhì)為 70T，經(jīng)計算求得壩址多年平均輸沙量為 。 壩址及廠房水位 ~流量關(guān)系曲線 壩址處和廠房處無實測洪水資料，只能根據(jù)斷面資料，采用水力方法計算壩址及廠房水位 ~流量關(guān)系曲線，計算成果見表 、 。 表 水電站壩址處水位 ~流量關(guān)系曲線表 高程（ m） 流量（ m3/s） 高程（ m） 1779 流量（ m3/s） 表 水電站廠房下游水位 ~流量關(guān)系曲線表 高程（ m） 流量（ m3/s） 高程（ m） 流量（ m3/s） 85 3 工程地質(zhì) 概述 水電站工程位于 XXXX 市 XXXX 營盤鄉(xiāng) 村附近，距 村約 800m，水系屬北盤江上游兩灣河上的一條小支流水。壩址以上控制流域面積為 ，發(fā)電引水渠道末側(cè)可引入的有 2 條水溝，控制流域面積 ，其流量注入發(fā)電引水渠道。裝機(jī)容量 800kw，為小（二）型電站工程。 水電站主要由溢流壩、發(fā)電引水渠道、壓力鋼管、壓力前池和發(fā)電廠房等組成。溢流壩擬采用漿砌塊石，外部為300mm厚 C20 砼結(jié)構(gòu)，壩高 ，通過總長 075km 的發(fā)電引水渠道引入壓力前池，后接 900m的壓力鋼管和兩根長 的岔管引水進(jìn)行發(fā)電。 區(qū)域地質(zhì) 地形地貌 箐水自山北坡向北在峽谷中穿行，形成許多急流險灘，河谷形態(tài)多為“ V”字形，河床寬一般為 12~20m，兩巖階地、漫灘不發(fā)育，僅在山間貧地或河床轉(zhuǎn)彎處發(fā)育有半月形的河漫灘， 水在何家寨匯入兩灣河，再注北盤江。 地層巖性 本流域地處 箐大斷層的南西下盤，法耳旋卷構(gòu)造的南西區(qū)內(nèi)無大的構(gòu)造斷面。出露的地層，從老至新，現(xiàn)分述如下： 二迭系下統(tǒng)：茅口灰 巖，主要分布于河道中下游海拔1200m以上； 二迭系上統(tǒng)：娥眉山玄武巖，主要分布在分水嶺至河道1200m高以上； 第四系：風(fēng)化殘積土，分布于地表，深度 3~10m 已墾植為耕地。 水文地質(zhì)條件 區(qū)內(nèi)水文地區(qū)條件較簡單，地下水類型主要為基巖裂隙潛水和松散地層孔隙水，地下水的補給、逕流及排泄受大氣降水條件控制。 庫區(qū)工程地質(zhì)條件 由于本電站溢流壩高僅 ，庫區(qū)兩岸山體雄厚，庫周地下水分水嶺高于水庫的正常高水位，且?guī)炫杌鶐r均為娥眉玄武巖，因此不存在庫區(qū)滲漏問題。河中除山洪爆發(fā)時有一定固體 逕流外，正常情況下挾砂較少。 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件 水電站攔河壩位于劉家橋處，壩址地層為峨眉山玄武巖，呈青灰色，由于壩址地處河流裂點，受河水沖刷，壩基巖石裸露，無覆蓋層、基巖完整堅硬，適應(yīng)修建重力壩。該壩壩高僅 ，基巖可利用面可選用微新基巖，同時由于壩址區(qū)未見其它不良結(jié)構(gòu)面，因此壩基的抗滑穩(wěn)定面為壩體與建基面巖體的接觸面，參考類似工程經(jīng)驗，結(jié)合本壩實際情，建議混凝土與基巖的接觸面的抗剪指標(biāo)如下： 抗剪斷指標(biāo)： 弱風(fēng)化巖體 f= c=~ 微風(fēng)化巖體 f= c= 抗剪指標(biāo)： 弱風(fēng)化巖體 f=~ 不考慮 C值 微風(fēng)化巖體 f=~ 不考慮 C 值 壩基微新巖體的承載力建議取 [R]=~ 引水渠道工程地質(zhì)條件 由于本電站主要是通過引水渠道引水發(fā)電，引水渠自溢流壩右岸至壓力前池全長 750m。通過現(xiàn)場踏勘，引水明渠為傍山開挖，為邊山渠道，渠道沿線多為全風(fēng)化巖體，少部為弱 ~微風(fēng)化巖體，表層大部分為風(fēng)化殘積土，由于全風(fēng)化玄武巖和茅口灰?guī)r，巖多呈碎石獎，平時較為堅硬，在水的侵泡 下易崩塌，且其透水性較大，因此要對渠道的防滲、防沖處理。 由于整個引水渠均為邊山渠道，因此山體的開挖穩(wěn)定邊坡將直接影響到渠道的安全運行，建議穩(wěn)定邊坡如下： 全風(fēng)化巖體 1： 強風(fēng)化巖體 1： ~1： 弱風(fēng)化巖體 1： 廠房工程地質(zhì)條件 廠房位于 村上游約 800 米，為河岸式無壓廠房，廠址處有厚約 1— 的山麓堆積物，下伏巖層為茅口灰?guī)r，巖溶發(fā)育，建議廠房基礎(chǔ)著落于微新巖基上，承載力大于1000KN可以滿足要求，發(fā)電尾水直通 箐河，河床中有較多漂 石，局部為巖體出露，沖刷巖為巖石，因此廠房工程地質(zhì)條件較好。 天然建材 壩址區(qū)及廠房塊石料宜就近取材，砼的粗細(xì)骨料和所用的砂料均在現(xiàn)場添購，機(jī)械就地碾碎加工采用，運距均不超過 1000m，交通運輸條件一般。 4 工程任務(wù)和規(guī)模 工程建設(shè)的秘要性 水河道落差大，集水面積小，適于分散開發(fā)的小水電資源，為水域縣能源建設(shè)的新開發(fā)重點。 水電站 XXXX 在營盤鄉(xiāng) 村。隨著水域縣工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，人民群眾生活水平的不斷提高，用電量日益增大，而電源建設(shè)速度發(fā)展緩慢，跟不上工農(nóng)業(yè) 的發(fā)展速度，電力電量供需矛盾日益突出。 水電站具有自然條件好，施工簡便，無淹沒損失等優(yōu)點，為了緩解水域縣電力電量供需矛盾促進(jìn) XXXX 工農(nóng)業(yè)發(fā)展和滿足當(dāng)?shù)厝嗣裆钏降奶岣?，因此興建 水電站是很有必要的。 洪水調(diào)節(jié)計算 工程設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ GB5020194）及《水利水電工程等級劃分及防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ SL25220xx）規(guī)定， 水電站為小型電站，工程等別為 V等，永久性主要建筑物為 5級，永久性次要建筑物為 5級。當(dāng)水庫樞紐工程擋水建筑物的擋水高度低于 15m，上下游水頭差 小于 10m 時按平原區(qū)考慮，則大壩設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn) P=5%，校核洪水標(biāo)準(zhǔn) P=2%；廠房設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)P=5%，校核洪水標(biāo)準(zhǔn) P=2%。 壩址匯流曲線 水電站大壩采用溢流壩，壩頂高程 ，壩底高程，壩長 ；在壩的左端緊接著設(shè)置沖砂孔，用平板閘門控制，其尺寸為 （寬高），底高程；在壩的左巖設(shè)置胸墻式進(jìn)水閘，用鑄鐵閘門控制，其尺寸為 m （寬高），閘底高程 。壩址水位、泄流量關(guān)系表見 。 表 壩址水位、泄流量關(guān)系表 高程（ m） 流量（ m3/s） 高程（ m） 1779 流量（ m3/s） 由于 水電站壩址采用壩頂溢流，壩頂長 15m，壩頂高程。洪水進(jìn)入水庫后，通過溢流壩直接匯入下游河道，由于水庫庫容很小，基本沒有調(diào)節(jié)性能，故 調(diào)洪時不考慮水庫滯洪水作用。 按上述洪水調(diào)節(jié)原則， 水電站設(shè)計洪水與校核洪水，在壩址和廠房的調(diào)洪成果見表 。 表 水電站調(diào)洪表 名稱 壩 址 廠 房 洪水頻率 % 2 5 2 5 設(shè)計洪峰流量 (m3/s) 調(diào)洪最高水位 (m) 最大下泄流量 (m3/s) 徑流調(diào)節(jié)計算 水文資料 根據(jù) 水電站的開發(fā)宗旨，調(diào)節(jié)計算內(nèi)容單一，僅作業(yè)水能計算。其徑流資料是根據(jù)水文站 1991~20xx 年共計 16年每年逐月月均降雨、流量的相關(guān)關(guān)系，采用相近的楊梅氣象站相對應(yīng)的降雨資料推算出本電站流域 1991年 — 20xx年徑流系列資料，并根據(jù)貴州省地表水資源中的附圖查出本電站流域多年平均徑流深與大度口水文站流域多年平均徑流深之比進(jìn)行了修正。經(jīng)排頻計算選取了設(shè)計豐水年（ P=10%）20xx年、中水年（ P=50%） 1993年、枯水年（ P=90%） 20xx年的來水過程作為水庫三個典型代表年，共 36 個月的 月平均流量，在微機(jī)上進(jìn)行計算的，經(jīng)電站水能計算，多年平均發(fā)電量為 kw h，年利用小時 4557 小時，保證出力 。 水庫水量損失 水庫水量損失主要是蒸發(fā)損失和滲漏損失，水庫庫容小，水量損失占來水量的比例很小，可忽略不計。 水頭損失 根據(jù)工程樞紐布置，發(fā)電廠房為引水式廠房，小頭損失與流量呈二次方關(guān)系，其水頭損失方程式為△ H=η Q2。 正常高水位的選擇 水電站是一座以發(fā)電為主的水利工程，本階段設(shè)計中，考慮不淹沒耕地和林木并結(jié)合庫區(qū)地形地質(zhì)條件， 抬高正常畜水位后提高發(fā)電效益甚微，就整個投資而言不太經(jīng)濟(jì)。因此選定水庫正常畜水位 。 發(fā)電死水位的選擇 水電站是一座高水頭小流量的引水式水電站，其死水位的選取在考慮滿足有壓式進(jìn)水口最小淹沒深度 、發(fā)電和泥砂於積要求等因素，選定發(fā)電死水位為 。 裝機(jī)容量確定及機(jī)型選擇 選擇原則 水電站裝機(jī)容量的選擇必須服從工程開發(fā)宗旨，如前所述，本工程以發(fā)電為主，因此選擇裝機(jī)只需以發(fā)電角度來考慮。 本電站裝機(jī)容量在電力系統(tǒng)中的比重較小，根據(jù)《小水電水能設(shè) 計規(guī)范》 條，裝機(jī)容量選擇時可不進(jìn)行電力電量平衡計算，根據(jù)水能參數(shù)，結(jié)合其它因素，合理選擇裝機(jī)容量。 裝機(jī)容量選擇 由于水電站調(diào)節(jié)性能差，裝機(jī)臺數(shù)定為 2臺。根據(jù)電站的水頭結(jié)合定型產(chǎn)品，電站選擇 800kw（ 2 400kw）。 電站能量指標(biāo) 本次設(shè)計推薦水庫正常高水位 ，發(fā)電死水位，加權(quán)平均水