【正文】 根據(jù)堰流公式 Q=mB 2g HO 計算 Q— H 關(guān)系，流量系數(shù)取，根據(jù)各頻率對應(yīng)流量分別求得堰上水頭 HO，根據(jù)壩前行洪斷面求得行近流速 VO，從而求得堰上水頭 H，結(jié)果見大壩溢流水位關(guān)系表 5— 1。非溢流壩壩頂高程由洪水位，波浪爬高及安全超高來確定。 壩頂厚度：壩頂無交通要求，一般為 35 米，取壩頂寬度為 3米。 米鋼質(zhì)弧形閘門控制泄洪。 主要建筑物 大壩 大壩布置及基本尺寸 大壩型式為漿砌塊石重力壩。廠房布置在非溢流壩后，內(nèi)安裝兩臺 3200千瓦軸流式水輪發(fā)電機(jī)組。工程總布置原則是經(jīng)濟(jì)實用，運行方便。最大下泄流量 3195m3/s，單寬流量 64m3/s。根據(jù)壩址地形，及設(shè)計洪水流量，布置 5 扇 10179。廠房布置在大壩左岸的灘地上，布置兩臺單機(jī) 3200千瓦的立軸軸流式水輪發(fā)電機(jī)組。但漿砌石重力壩較混泥土重力壩經(jīng)濟(jì)，所以壩型選擇漿砌石重力壩。 由可研階段選定重力壩壩型。從工程總體布置考慮，上壩線壩頂軸線較短，可壓力管要長20米；下壩線壩頂軸長較上壩軸線長 ，可壓力管短 20米。 工程選址及工程布置 XX 河水電站根據(jù)其地形地質(zhì)條件共選擇了兩條比較有利的壩線。 材料容重：混泥土取 24kN/m3,泥沙浮容重取 10 kN/m3,鋼筋混泥土容重取 25 kN/m3,漿砌塊石容重取 22 kN/m3,水的容重取 10 kN/m3,泥沙內(nèi)摩擦角 θ 取 18176?？够€(wěn)定安全系數(shù) ks``,基本荷載組合采用 ，特殊荷載組合采用 。地基特性為灰綠色厚層狀含礫絹云母板巖和絹云母砂質(zhì)板巖。上游設(shè)計洪水位 米，校核洪水位 米；下游正常尾水位 米，設(shè)計洪水位 米，校核洪水位 。其設(shè)計任務(wù)按照水力發(fā)電工程進(jìn)行設(shè)計論證。 設(shè)計基本資料 本工程為水力發(fā)電工程。 大壩正常運用洪水標(biāo)準(zhǔn)取為 30年一遇，非常運用洪水標(biāo)準(zhǔn)取 200年一遇。 35 5 工程布置及建筑物 設(shè)計依據(jù) 工程等別及建筑物級別 XX 河水電站為引水徑流式水力發(fā)電站，電站水庫總庫容為 570萬 m3，屬?。ㄒ唬┬退畮?；大壩最大壩高 米，設(shè)計總裝機(jī)容量6400kw。 XX 河電站電能統(tǒng)計表 單位：萬千瓦 .時 43 年份 豐水年 中水年 枯水年 時段 豐水電能 枯水電能 豐水電能 枯水電能 豐水電能 枯水電能 電量 1281 1365 合計 2646 多年平均電量 由多年平均發(fā)電量及裝機(jī)容量可以得到本電站的年利用小時為4120 小時。其中豐水電能 ，枯水電能 。 參照山溪橋站豐、中、枯三個典型代表年的逐日平均流量資料，采用同倍比法推求其設(shè)計年內(nèi)分配，然后按面積比擬法求得壩址處豐、中、枯三個典型代表年的逐日平均流量，采用逐日平均流量調(diào)節(jié)法計算豐、中、枯三個典型代表年的年發(fā)電量。因 XX 河電站為壩后式電站，無輸水損失，所以其最大引用流量為 m3/s。故裝機(jī)容量確定為 6400 千瓦。 3200千瓦優(yōu)于方案一 2179。 2500 2179。詳見表 42。 2500 千瓦和 2179。隨著電價的提高，機(jī)組設(shè)備的廉價，可以取更大。即 N 裝 =C N 保 。出力系數(shù) A取 ，求得保證出力 N 保 = 千瓦。從而得到 XX 河水電站的保證流量 Q 保 = m3/s。本電站設(shè)計保證率采用 80%。 2 80 72 3 60 118 4 50 164 5 45 188 6 40 227 7 35 278 8 30 345 9 28 448 10 22 539 11 20 607 12 18 694 13 16 779 14 15 831 15 14 877 16 13 927 17 12 76 18 11 1026 19 10 1059 20 9 1075 21 8 1083 22 1087 23 7 1092 24 1095 25 0 1095 設(shè)計保證率對于小型水電站來說一般采用 50%80%。 32 山溪橋站日平均流量歷時頻率計算表 41 序號 流量 （ m3/s） 大于該流量 出現(xiàn)的天數(shù) 頻率（ %） 備注 1 100 52 該系列選用豐中枯三個代表年的日平均流量系列。 由山溪橋站豐、中、枯設(shè)計代表年（都在劉家坪水庫修建之后）的經(jīng)劉資料，從大到小排隊，分檔次統(tǒng)計出現(xiàn)的天數(shù)，計算其歷時頻率，繪制其歷時頻率曲線，具體見山溪橋站日平均流量歷時頻率計算表 41，及山溪橋站日平均流量歷時頻曲線圖 41。加之電站水庫庫容較小，無調(diào)洪能力，不考慮其汛限水位。 XX 河電站水庫正常蓄水位根據(jù)溆水流域規(guī)劃報告以不破壞山羊 31 電站規(guī)劃為原則，盡可能的利用水力資源在進(jìn)行實地研磨調(diào)查的基礎(chǔ)上確定其正常蓄水位接山羊電站壩址處常水位 米。 水庫綜 合利用 XX 河電站水庫無灌溉和其他用水要求，該水庫為單純發(fā)電水庫無其他綜合利用。該工程是一個理想的水電投資項目。 XX 河電站的修建不僅有其直接的經(jīng)濟(jì)效益，而且也有明顯的社會效益。特別是工業(yè)幾乎是一片空白。 XX河鄉(xiāng)為我縣的一個小鄉(xiāng)鎮(zhèn)，距縣城 22公里，溆龍公路貫穿鄉(xiāng)境，交通便利。 30 4 工程任務(wù)和規(guī)模 4． 1 工程建設(shè)的必要性 XX河水電站座落在溆水干流二都河中下游，位于 XX縣 XX河鄉(xiāng)友誼村境內(nèi)。只能根據(jù)地層巖石結(jié)構(gòu)，按地質(zhì)類比法提供巖石物理力學(xué)指標(biāo)，且該參數(shù)僅提供參考使用。該工程天然建筑材料十分方便。 天然建筑材料 該電站壩址下游 2 公里處為漫灘地段，由大量的河沙、卵石，是天然的混泥土骨料，其儲量足夠工程所需。從工程地質(zhì)和施工各角度評價，該壩址為比較理想的重力壩壩址。 庫區(qū)地質(zhì) 庫區(qū)地下水類型屬淺變質(zhì)巖裂隙水計夾碳酸鹽裂隙巖溶水，但白云質(zhì)灰?guī)r中溶洞地下河不發(fā)育，山體雄厚，無水庫滲漏之慮。 30176。 壩區(qū)地質(zhì) 壩址橫向為“ U”型河谷，兩岸高山在 500 米以上，山坡坡度 3040度，常水位 米，河寬 5080 米，水深 米，覆蓋層 13 米。在 2021 年三月，由懷化市水電工程公司對壩址及廠房進(jìn)行了鉆探。 XX 河水電站是溆水流域規(guī)劃的第四級電站。 電站由引水壩、壓力管、廠房、升壓站 等主要建筑物組成。 44′。地理位置為東經(jīng) 110176。采用泄洪時進(jìn)行沖沙。 泥沙 XX 河電站壩址以上控制集雨面積 1125 平方公里，流域內(nèi)植被良好，水流清澈，水質(zhì)含沙率低，屬少沙河流。具體計算結(jié)果見 XX 河電站下游水位流量關(guān)系曲線圖21。校核洪水時，壩前河 床原過水深 米，壩頂設(shè)計水頭 米，回水長度 L= 公里。 J0為河 26 道平均水面縱坡，近似等于河道平均底坡 i=‰， Hd為壩頂設(shè)計水頭（米）。 因庫區(qū)內(nèi)無重要工礦企業(yè)及城鎮(zhèn)，只有少量的耕地、山林及房屋，其回水計算采用簡易近似法計算。 回水分析 XX河電站壩址以上控制流域面積 1125平方公里，水庫正常蓄水位 米，相應(yīng)面積 平方公里，總庫容 570 萬立方米。 調(diào)洪演算 XX 河電站水庫為單純發(fā)電水庫，水庫為日調(diào)節(jié)水庫，不具備調(diào)洪能力，水庫蓄泄過程為來多少泄多少。 23 山溪橋站年最大流量頻率計算表 22 資料 經(jīng)驗頻率及統(tǒng)計參數(shù)的計算 年份 年最大流量 Q（ m3/s） 序號 由大到小排隊 Qi(m3/s） 模比系數(shù) ki Ki1 (Ki1)2 P=m/(n+1) (%) 1966 2150 1 2560 1967 997 2 2360 1968 1130 3 2170 1972 564 4 2150 1973 2021 5 2021 1974 1330 6 1560 1975 101 7 1500 1976 1560 8 1350 1977 1000 9 1330 1978 381 10 1260 1979 2360 11 1250 1980 610 12 1130 1981 789 13 1100 1982 1250 14 1070 1983 1260 15 1010 1984 968 16 1000 1985 935 17 997 1986 406 18 968 1987 844 19 962 1988 1500 20 935 1989 367 21 844 1990 2170 22 802 1991 1070 23 789 1992 962 24 776 1993 1100 25 768 1994 776 26 610 1995 2560 27 564 1996 1350 28 406 1997 768 29 381 1998 802 30 367 合計 34969 24 洪水成果表 單位： m3/s 表 23 頻率 P(%) 站址 1 2 5 10 20 50 山溪橋站 3195 2950 2650 2450 2240 1947 1600 1050 XX河電站大壩 3195 2950 2650 2450 2240 1947 1600 1050 XX河電站廠房 3195 2950 2650 2450 2240 1947 1600 1050 分期洪水 XX 河水電站其大壩及廠房基礎(chǔ)工程可在枯水時段內(nèi)完成 , 為了確定施工導(dǎo)流洪水 , 必須進(jìn)行分期洪水計算 , 即枯水期 (10 月至次年 3月 )洪水計算 , 計算過程同全年洪水，其成果見枯水期洪水成果表 24。根據(jù)表 2— 2 進(jìn)行理論頻率適線計算，由選定的最大流量理論頻率典線查得各種頻率下的相應(yīng)洪水。 大壩正常運用洪水標(biāo)準(zhǔn)為 30 年一遇，非常運用洪水標(biāo)準(zhǔn)為 200 年一遇，廠房洪水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)正常運用洪水重現(xiàn)期為 20 年，非常運用洪水重現(xiàn)期 100年。小于 5%，因此， XX 河電站洪水直接移用山溪橋站的洪水計算成果。其洪水系列長，資料可靠。 XX河電站大壩控制集雨面積 1125 平方公里，由面積比求得 XX河電站壩址處多年平均流量 Q=，多年平均徑流量為 億 m3。 徑流分析 山溪橋水文站位于 XX河電站下游 ，控制集雨面積 1162平方公里，其實測系列長，成果可靠。根據(jù)設(shè)計代表年選擇原則 ，綜合考慮，選定 1990年 Q=43 m3/s為設(shè)計豐水代表年， 1995 年 Q= m3/s 為設(shè)計中水代表年 ,1987年 Q= m3/s為設(shè)計枯水代表年。由表 2— 1 進(jìn)行理論頻率曲線適線計算，由采用的理論頻率曲線可確定： P=20%、 P=50%、P=80%的豐、中、枯設(shè)計年平均流量。洪水資料直接移用山溪橋站計算成果。 山溪橋水文站設(shè)站時間長，觀測項目齊全，資料可靠，站址在XX河水電站壩址下游 處 ,XX 河水電站壩址處集雨面積和山溪橋水文站的集雨面積二者相差甚小 ,差值小于規(guī)范規(guī)定的 5%。 水文基本資料 XX 河水電站壩址下游設(shè)有山溪橋水文站 , 該站自 1966 年 — 今年共 37年（其中缺 3年），該站有實側(cè)的降水、水位、流量等資料。多年平均降雨量（山溪橋水文站） ，多年平均風(fēng)速 ，最大風(fēng)速 19 m/s，多年平均無霜期 240280天。 大壩壩址下游 km處設(shè)有山溪橋水文站，該站控制集雨面積1162 km2，有 1966 年至今的實測觀測資料。 二都河總流域面積 1668 km2， XX 河電站壩址以上控制集雨面積 1125 km2，占二都河流域面積的 67%。 34′，東經(jīng) 27176。建議積極工作，創(chuàng)造優(yōu)良環(huán)境，及時興建，盡早發(fā)揮工程效益。 該項目的開發(fā)，對開發(fā)溆水二都河流域有積極促進(jìn)作用，可帶動上、下游水能資源的進(jìn)一步開發(fā)，改善電網(wǎng)供電質(zhì)量，為開發(fā)二都河河段的其他水電資源提供可靠 的電能。 該項目由恒光電力集團(tuán)公司投資修建。特別是二都河干流的水能資源開發(fā)將打開一個新的局面。經(jīng)計算，該項目財務(wù)內(nèi)部收益率為 %，經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為 14%，靜態(tài)投資回收期為 年 , 各項指標(biāo)均符合《小水電建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價規(guī)程》的要求，經(jīng)濟(jì)評價可行。單位千瓦投資 6535元，單位電能投資 。需坼遷房屋 3474 平方米，淹沒鄉(xiāng)村公路 4千米，輸電線路 千米，通訊線路 4千米，遷移 26 戶 98人。 工程占地及移民 XX 河水電站為水庫式發(fā)電站，工程布置簡單，工程建成后，根據(jù)《水利