【導(dǎo)讀】紅旗水電站是一座以發(fā)電為主的水利樞紐工程。億m3，多年平均流量。該工程于1966年動工興建，加之部分機(jī)組因缺配件而報廢。致使灌溉效益逐年下降。只有2組水輪泵勉強(qiáng)運行，而且耗水量大。為了從根本上解決該。村農(nóng)村灌溉問題，根據(jù)灌區(qū)地質(zhì)差、渠系長、土地分散等特點，這樣能保證兩岸農(nóng)田長期旱澇保收，取。得一水兩用的效果，充分利用了水資源。寧都縣地處江西東南部，贛江上游東北部，截止2021年底，全縣土地面積4053km2，耕地面積萬畝，總?cè)丝?4萬人，國民生產(chǎn)以農(nóng)為主。由于境內(nèi)煤炭儲量極少，無石油和天然氣資。萬kw，僅占可開發(fā)量的%，年發(fā)電量9024萬kw²h。年全縣最大負(fù)荷將達(dá)萬kw，年需電量億kw²h。因此，宜盡早對紅旗水電站進(jìn)行擴(kuò)建。坪布腦村小組，距寧都縣城40km，距黃石圩鎮(zhèn)4km，東經(jīng)116°紅旗水電站擴(kuò)后，水庫正常蓄水。紅旗電站擴(kuò)機(jī)后可以為縣網(wǎng)提供。紅旗水電站擴(kuò)機(jī)工程維持原大壩不變，壩頂高程為，為2313m3/s，相應(yīng)壩址上游水位為，下游水位為。

　　

【正文】 11。 表 2— 11 壩址下游水位～流量關(guān)系表 水位（ m） 161 162 163 164 165 流量（ m3/s） ＜ 148 148 328 567 878 1251 水位（ m） 166 167 168 169 170 171 流量（ m3/s） 1675 2146 2658 3216 3785 4389 3 工程地質(zhì) 紅旗不電站位于黃石鎮(zhèn)沙子嶺村坪布腦村小組境內(nèi)，壩址位于沙子嶺村毓秀亭琴江河段，水電站以發(fā)電為主，是一座低不頭河床式水電站。工程主要由溢流壩、廠房、沖砂閘、升壓站等建筑物組成。 庫區(qū)屬低山丘陵地形，山勢一般較低，山頂高程一般 200～ 48 300m 左右。庫區(qū)沿河兩岸河谷較開闊，分布有不連續(xù) I 級和Ⅲ級階地，階面較寬、平坦。河道彎 曲較寬，水流較平緩，河床寬一般 100～ 200m 左右，河床內(nèi)大多由砂礫石層覆蓋。沿河兩岸基巖、山坡未發(fā)現(xiàn)大的滑坡、泥石流等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，僅在沿河兩岸 I 級階地和Ⅲ級階地前沿見少量小規(guī)模塌岸，個別較陡山坡表面劇風(fēng)化層可見小規(guī)模崩塌。 庫區(qū)出露地層有加里東期入巖及第四系沖積層。 加里東期侵入巖：巖性為灰白色中粗粒黑云母花崗巖，吃不開巖基、巖株狀產(chǎn)出，偶見有石英脈產(chǎn)出。 第四系沖積層： I 級階地為灰白粉砂土，含少量長石、石英顆，粒結(jié)構(gòu)松散；Ⅲ級階地上部為深黃色亞粘土，下部砂礫石層，結(jié)構(gòu)稍密實；在 山間或溝谷內(nèi)，分布有沖洪積層或殘坡積物，上部為砂壤土，下部為砂礫碎石，含泥質(zhì)。 庫區(qū)地質(zhì)構(gòu)造不發(fā)育，據(jù)地質(zhì)測繪，次生斷裂主要見有兩組，一組 70＜ 80176。，斷裂寬度 5～ 10cm 左右，碎屑泥質(zhì)充填，一組45＜ 60176。，斷裂寬度 8～ 20cm 左右，少量小碎石充填。 庫區(qū)地下水主要有第四系松散層中的孔隙潛水和基巖裂隙潛水兩種類型?？紫稘撍癫赜谘睾觾砂峨A地覆蓋層中，含水量較豐富，靠大氣降水補(bǔ)給，汛期部分河水補(bǔ)給，排泄于河床。基岸裂隙潛水貯存于巖裂隙內(nèi)，本區(qū)為花崗巖侵入?yún)^(qū)，次生節(jié)理閉合狀 ，地下水貧乏，靠大氣降水補(bǔ)給，排泄于河床及溝谷。 49 根據(jù)地表地測繪及區(qū)域地質(zhì)資料，區(qū)域內(nèi)新構(gòu)造運動表現(xiàn)較弱，無大斷裂及活動性斷裂存在，區(qū)域穩(wěn)定性較好。根據(jù)國家2021 年頒布的《中國地震動峰值參數(shù)區(qū)劃圖》查得，本區(qū)地震動峰值加速度為 。 水庫區(qū)屬丘陵低山區(qū)，沿河岸山體雄厚，無較大斷裂通向庫外。本工程為低山水頭水電站，庫區(qū)回水主要分布在河道內(nèi)滲漏問題甚小。 本工程為擴(kuò)機(jī)工程，原有紅旗水電站壩高維持不變，故本工程浸沒可不作考慮 。 根據(jù)調(diào)查庫岸周邊部分為基巖裸露山坡，巖性為花崗巖，岸坡較穩(wěn)定，但有部分為 I 級階地及Ⅲ級階地沖積層，密實度稍差，局部河岸見有小規(guī)模塌岸現(xiàn)象。 庫區(qū)上游分布較多白堊系紅層，風(fēng)化強(qiáng)烈，植被較差。而庫區(qū)內(nèi)大部分體表層為系四系粉砂質(zhì)壤土或全風(fēng)化花崗巖、殘內(nèi)淤積較多。 （ 1）地形地貌 50 現(xiàn)有紅旗水電站壩址為丘陵區(qū)河谷地貌，河谷開闊，壩址兩岸均為山體，在近河床處，均見基巖裸露，河床內(nèi)大部分為砂礫層覆蓋。 （ 2）地層巖性 壩區(qū)出路地層有 第四系沖積層及加里東期侵入巖。 第四系沖積層：分布在左岸Ⅲ級階地，上部為深黃色粉砂質(zhì)壤土，含少量碎石、石英顆粒，松散～稍密狀，厚度約 4～ 8m。 加里東期侵入層：巖性為灰白色中粗?；◢弾r，呈巖基、巖株狀產(chǎn)出。 （ 3）地質(zhì)構(gòu)造 壩址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造不發(fā)育，據(jù)地表地質(zhì)測繪及區(qū)域地質(zhì)資料，未見斷裂構(gòu)造，左岸河床處基巖節(jié)理比較發(fā)育，節(jié)理面傾 向 90～92176。左右，傾角 78～ 80176。左右。 （ 4）水文地質(zhì)條件 壩區(qū)地下水有第四系松散層中孔隙潛水和基巖裂隙水兩種類型，壩區(qū)未發(fā)現(xiàn)明顯地下水出露，地下水貧乏，靠大氣降水補(bǔ)給，排泄河床。 （ 5）巖體風(fēng)化情況 在壩軸線下游廠房河床處左岸出露基巖為弱～微風(fēng)化，巖石堅硬，完整性稍差，往上游約 50m出露基巖為強(qiáng)～弱風(fēng)化，裂隙發(fā)育，錘敲擊易碎，右岸壩軸線附近出露基巖為強(qiáng)～弱風(fēng)化，上覆蓋全風(fēng)化層厚推測 1～ 5cm。 （ 6）巖體物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo) 巖體為中粗?；◢弾r，巖性堅硬，完整程度稍差。本次未取 51 樣進(jìn)行室內(nèi)巖石力學(xué)試驗。根據(jù)同類巖石進(jìn)行類比，提出壩基巖體物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)建議值見表 3— 1。 表 3— 1 巖體特理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)值表 巖體風(fēng)化程度 力學(xué)性質(zhì)指標(biāo) 單位 強(qiáng)風(fēng)化 弱風(fēng)化 微風(fēng)化 容重 kN/m3 22～ 25 24～ 26 26～ 28 濕抗壓強(qiáng)度 MPa 8～ 11 20～ 31 37～ 55 彈性模量 MPa 800～1000 2021～4000 5000～6500 純摩系數(shù) f ～ ～ ～ 抗剪斷 強(qiáng)度 f. ～ ～ ～ c. MPa ～ ～ ～ 泊松比 ～ ～ ～ 砼 /基巖 抗剪斷強(qiáng)度 f. ～ ～ ～ c. MPa ～ ～ ～ （ 1）壩基穩(wěn)定問題 壩基巖性為加里東期粗粒花崗巖，節(jié)理面走向與河床交角70～ 85176。，傾角 70～ 80176。，未發(fā)現(xiàn)大的斷裂構(gòu)造，從近河床處出露基岸為弱～微風(fēng)化狀看，推測老壩體建在微風(fēng)化巖體內(nèi)，本工程為低頭壩，故壩基穩(wěn)定條件良好。 52 （ 2）壩基及繞壩滲漏問題 從壩體兩岸出露基巖看，巖體完整性稍差，節(jié)理裂隙比較發(fā)育，但節(jié)理多為閉合狀，走向與河床近于 垂直，傾角陡 70～ 80176。 ，工程為低水頭壩，故認(rèn)為雖存在一定滲漏問題，但影響較小。 （ 3）邊坡穩(wěn)定問題 壩線左岸上部為第四系覆蓋層，厚度 3～ 8m左右，現(xiàn)壩線上游處邊坡較陡，應(yīng)注意邊坡穩(wěn)定問題，必要時采取一定的防護(hù)處理措施。建議邊坡參考值 1： 。壩線右岸上部為花崗巖全風(fēng)化殘積層，厚度 3～ 9m 左右，下伏強(qiáng)～弱風(fēng)化巖體，坡度 30～40176。，邊坡穩(wěn)定性較好。 （ 4）壩下游的沖刷影響問題 壩下游河床為砂礫石覆蓋，基巖為粗?；◢弾r，弱～微風(fēng)化，從壩體運行多年情況看，抗沖刷能力較好。建議壩基巖體抗沖刷系數(shù) K=～ 左岸河床基巖出露較少，在高程約 163m 左右以上為Ⅲ級階地，洪水期沖刷對邊坡有一定影響。右岸均為基巖出露，多為弱風(fēng)化狀，邊坡穩(wěn)定。 廠房位于河床左岸邊，為河床式廠房，河床地面高程 左右，巖層為中粗?；◢弾r，巖性堅硬而脆，節(jié)理裂隙稍發(fā)育，從壩線左岸水面處基巖看，推測原廠房基礎(chǔ)建于弱～微風(fēng)化巖體內(nèi)，承載能力較好。 廠房基巖物理力學(xué)指標(biāo)參照壩址區(qū)指標(biāo)選用。 53 在右岸距壩址約 100～ 150m 公路邊山坡，均為第四系深黃色亞粘土，含少量碎石、砂粒，可 作為旗工圍堰用料，儲量約 ～ m3。 在右岸下游距壩址約 500m 左右，為砂礫石混合料，礫石含量 10～ 30%，需篩分后，分別用作礫石料及砂料，儲量 2～ 3 萬m3。至廠房船運 500m左右。 位于右岸下游距壩址約 200m，巖性為中粗?；◢弾r，上覆風(fēng)化無效層 2～ 3m，裂隙稍發(fā)育，采取率約 50%，儲量大于 5 萬m3。至廠房船運 300m左右 . 4 工程任務(wù)和規(guī)模 紅旗水電站工程位于贛江水系梅江一級支流琴江的下游，琴江支流發(fā)源于武夷山脈石城與福建交界的仙山腦，主峰高 度，河流自東向西流經(jīng)石城縣和寧都縣的固村、長勝、在黃石江口匯入梅江。紅旗水電站壩址以上控制流域集水面積2300km2，主河長 128km，河道加權(quán)平均比降 。 流域內(nèi)紅旗壩址以上已建電站有石城縣的巖嶺和紅龍水電站和寧都縣的三門灘和新圩水電站，還有擬建的回龍水電站，在石城縣與寧都縣兩縣交界的寧都縣一側(cè)規(guī)劃有龍下渡水利樞紐工程。 紅旗水電站位于梅江一級支流琴江的最后一級梯級水電站，是一座以發(fā)電為主，兼有灌溉和防洪等綜合利用效益的水利工 54 程。流域內(nèi)各工程主要特性見表 4— 1。 表 4— 1 琴江流域各梯級工程主要技術(shù)指標(biāo)表 工程名稱 正常蓄水位 （ m） 最大 壩高 （ m） 裝機(jī) 容量 （ km） 年發(fā)電量 （萬kw178。 h） 灌溉農(nóng)田（畝） 備注 巖嶺水電站 500（假設(shè)） 3750 1688 已建 紅龍水電站 200 97 3000 已建 龍下渡水利樞紐 30.8 15000 5400 規(guī)劃 三門灘水利樞紐 14.3 6400 2495 17474 已建 回龍水電站 5000 1660 2640 規(guī)劃 新圩水電站 1480 852 已建 紅旗水電站 2520 880 2400 擬擴(kuò) 建 寧都縣地處江西省東南部，贛江上游東北部，東臨廣昌、石城；南接瑞金、于都；西與興國、永豐交界，北毗樂安、宜黃、南豐。全縣人口 74萬人，土地面積 4053km2，耕地面積 萬畝，該縣國民生產(chǎn)以農(nóng)業(yè)為主， 2021 年全縣生產(chǎn)總值 億元，增長 %。財政總收入 ，增長 30%，地方財政收入 億 元，增長 %；完成全社會固定資產(chǎn)投資 億元；社會消費品零售總額 億元，增長 %；農(nóng)民人均純收入2558元，增長 %。 寧都縣煤炭儲量極少，未發(fā)現(xiàn)石油和天然氣資源，水力資源較豐富，全縣地表水徑流量 億 m3， 水力資源理論蘊(yùn)藏量達(dá) 55 萬 kw，可開發(fā)量 萬 kw，迄止 2021 年底已開發(fā)水電裝機(jī)容量 萬 kw，僅占可開發(fā)量的 %，小水電發(fā)年電量9024萬 kw178。 h。 2021 年寧都縣實際用電量 9999 萬 kw178。 h，縣網(wǎng)最大負(fù)荷 萬 kw， 另據(jù)負(fù)荷預(yù)測， 2021 年最大負(fù)荷將達(dá)到 萬 kw，用電量 億 kw178。 h。因此，電力、電量供需矛盾十分尖銳，急需充分利用當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢，發(fā)展小水電，新建或擴(kuò)建電源點。 寧都縣電力網(wǎng)絡(luò)已初具規(guī)模，現(xiàn)有 110KV 輸電線路 8km，110KV 輸配電容量 415000KVA； 35KV 輸電線路 360km， 35KV 輸配電容量 24700KVA； 10KV 輸電線路 2376km， 10KV 輸配電容量135000KVA。 紅旗大壩于 1966 年動工興建， 1968 年竣工，安裝 60 型水輪泵 9 組 18 臺，設(shè)計灌溉 農(nóng)田面積 萬畝，但實踐證明，該設(shè)計不論從灌區(qū)情況還是提水量看都是不切實際的，特別是水輪泵經(jīng)長期運行，部件磨損，效益降低，加之部分機(jī)組因缺配件面報廢，致使灌溉效益逐年下降?，F(xiàn)在只有 2 組水輪泵勉強(qiáng)運行，且耗水量大，浪費水力資源。為了從根本上解決該村農(nóng)田灌溉問題，并根據(jù)灌區(qū)地質(zhì)差、渠系長、土地分散等特點，認(rèn)為改建紅旗水電站，用電灌完全可以解決沿河兩岸農(nóng)田灌溉問題。紅旗水電站雖然在 1980 年進(jìn)行了擴(kuò)機(jī)改造，但是不徹底，裝機(jī)容量僅為 3179。 100kw，電站設(shè)計多年平均發(fā)電量 108 萬 kw178。 h，設(shè)計水頭。電站自投 入正常運行以來，最高單機(jī)出力 125kw，年發(fā)電 56 量在 160～ 220 萬 kw178。 h 之間， 1992～ 2021 年多年平均發(fā)電量 168萬 kw178。 h，年利用小時數(shù) 5600h， 2021 年發(fā)電量為 220萬 kw178。 h，年利用小時數(shù) 7333h。從水庫運行的情況看，水庫每年都有半年以上時間發(fā)生棄水。因此，現(xiàn)有裝機(jī)對水力資源的利用非常不充分，加之寧都縣電力電量緊缺，對現(xiàn)有紅旗水電站進(jìn)行擴(kuò)機(jī)增容就更顯必要。 紅旗水電站工程技術(shù)簡單，不需建大壩，僅需建發(fā)電廠房，電站裝機(jī)容量 4179。 630kw，年發(fā)電量 880 萬 kw178。 h，沒有淹沒損失，工期短，見效快 ，是寧都縣較好的電源點之一。因此，盡快對紅旗水電站擴(kuò)機(jī)是非常必要的。 （ 1）水庫水位～面積、容積關(guān)系曲線 水庫水位～面積、容積關(guān)系曲線根據(jù) 1/萬航測地形圖上等高線量算求得。紅旗水電站水庫水位～面積、容積關(guān)系見表 4—2。 表 4— 2 水庫水位～面積、容積關(guān)系成果表 Z（ m） 161 162 163 164 165 166 A(萬 m3) 0 V（萬 m3） 0 104 Z（ m） 167 168 169 170 171 172 173 A(萬 m3) 133 196 279 394 551 701 V(萬 m3) 179 291 455 693 1029 1502 2127 (2)水庫水量損失 本電站為低頭大流量電站，水庫水量損失占來水量的比重較 57 小，故忽略不計。 （ 3）電站水頭損失 電站水頭損失與引用流量的關(guān)系為 hf=179。 105179。 Q2。 （ 4）徑流資料 根據(jù)壩址 1952～ 2021 年徑流系列及年內(nèi)分配特性，劃分 4月～次年 3 月為水 文年度，求出歷年平均流量及枯水期 8～ 3 月的平均流量，分別進(jìn)行頻率計算，用 P— Ⅲ型曲線適線法確定統(tǒng)計參數(shù)。水文年年平均流量的統(tǒng)計參數(shù)為 Q=， CV=，CS=。根據(jù)各代表平均流量大小，在徑流系列選擇與之接近的實際年作典型，根據(jù)年徑流之比值同比縮放設(shè)計豐水年和平水年月