【正文】 1－ 2。推移質(zhì)按懸沙的 10﹪考慮，推移質(zhì)輸沙量為 萬(wàn) t，則花園電站壩址年總輸沙量 萬(wàn) t。 區(qū)域地質(zhì)條件 花園水電站位于迭部縣城東南約 75km 的白龍江上，行政隸屬迭部縣花園鄉(xiāng)管轄。～ 70176。相對(duì)最低的侵蝕基準(zhǔn)面，河床高程在 1770— 1795m之間，河曲較發(fā)育，縱坡降在 6－ ?。三個(gè)不同方向構(gòu)造線互相牽制，互相干擾，使地質(zhì)構(gòu)造形象獨(dú)具風(fēng)格。 水庫(kù)地質(zhì)條 件 花園水電站水庫(kù)位于白龍江河道中，庫(kù)周及庫(kù)盤由千枚巖構(gòu)成 ，庫(kù)區(qū)內(nèi)無強(qiáng)透水的地層和與庫(kù)外貫通的斷裂破碎帶等滲漏通道，唯一的滲漏通道是分布于壩址左岸的古河道，古河道內(nèi)堆積了砂卵礫石，水庫(kù)蓄水后，庫(kù)水通過該古河道向庫(kù)外滲透，在水壓力作用下，這種滲透會(huì)有加劇的趨勢(shì)，會(huì)對(duì)花村村民宅基的穩(wěn)定有影響，因此，必須對(duì)古河道進(jìn)行防滲處理。砂 3 8 卵礫石構(gòu)成的庫(kù)岸邊坡主要分布于白龍江兩岸的古河道進(jìn)出口，庫(kù)水蓄之 1835m 時(shí)，由于水的 滲透及動(dòng)水壓力作用，庫(kù)岸砂卵礫石邊坡會(huì)有少量坍塌變形，造成壩前淤積增加，對(duì)水庫(kù)的正常運(yùn)行有一定影響。 壩址 工程地質(zhì)條件 在可研階段選定的上壩址，本次初步設(shè)計(jì)擬定 兩條壩軸線 進(jìn)行比較，兩壩軸線相距約 50m，壩基、左右壩肩工程地質(zhì)條件基本相同。千枚巖強(qiáng)風(fēng)化厚度 4～ 7m，以下巖石為弱風(fēng)化巖石，厚度 18～22m，其下為微風(fēng)化千枚巖。基于防滲處理方面考慮，建議采用上壩軸線為本階段選擇壩線。引水隧洞圍巖類別以 Ⅳ類圍巖 為主。調(diào)壓井處山體穩(wěn)定，周圍無滑坡、崩塌等物理地質(zhì)現(xiàn)象分布，調(diào)壓井臨河面為白龍江Ⅲ級(jí)基座階地的后緣，根據(jù)近期支洞開挖結(jié)果分析，其基巖面為一緩坡，說明調(diào)壓井處基巖寬厚，山體穩(wěn)定，其工程地質(zhì)條件良好。其天然密度 ，比重 ，吸水率 %，軟化系數(shù)，飽和抗壓強(qiáng)度 ， 彈性模量 5GPa， 飽和時(shí)的變形模量為 ，干燥時(shí)的變形模量為 GPa，飽和抗剪強(qiáng)度 f=，飽和時(shí)的泊松比為 。 C= MPa，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為： f=， C=0，允許承載力 MPa，變形模量 50MPa，滲透系數(shù) 103 cm/s； 臨時(shí)開挖邊坡比 1： ，永久邊坡比 1： 。 施工及生活用水水源選用白龍江水或各支溝地表水，水質(zhì)良好，符合施工及生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，水量受季節(jié)影響變化較大。 迭部 縣隸屬甘肅省甘南藏族自治州，系藏民族聚居區(qū)，總面積 。人口約 萬(wàn)人，得天獨(dú)厚的水利資源是迭部縣一大優(yōu)勢(shì)，縣境內(nèi)自產(chǎn)水量 億 m3，水能理論蘊(yùn)藏量 萬(wàn) kW，其中可開發(fā)利用量達(dá) 65萬(wàn) kW，占總蘊(yùn)藏量的 %。經(jīng)過近幾年的招商引資建設(shè)，又有 5 座總裝機(jī)達(dá) 萬(wàn) kW的水電站正在建設(shè)當(dāng)中，尚有 萬(wàn) kW 水力資源待開發(fā)，水力資源開發(fā)潛力較大。隨著達(dá)拉河口水電站、多兒水電站等一系列電站開工修建，使得迭部地區(qū)供電的可靠性將大大提高，徹底改變常停電和低壓、低頻的劣質(zhì)電能質(zhì)量狀況。 電站 供電范圍、設(shè)計(jì)水平年及設(shè)計(jì)保證率 花園水電站供電范圍為 甘肅電網(wǎng)，以 110kV線路與大網(wǎng)連接售電，帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。 電站建設(shè)的必要性 花園水電站的建設(shè)符合國(guó)家能源政策及“西部大開發(fā)”的戰(zhàn)略要求，不僅是地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要，也是甘肅電力工業(yè)發(fā)展的需要。 水利計(jì)算 基本資料 3 12 （ 1）徑流 花園水電站為 混合式電站， 水能計(jì)算中，天然徑流采用豐水年（ P＝ 10%）、平偏豐水年（ P＝ 20%）、平水年（ P＝ 50%）、平偏枯水年（ P＝ 80%）及枯水年（ P＝ 90%）五個(gè)代表年逐日平均流量。 （ 2）水頭損失 花園水電站壓力引水系統(tǒng)長(zhǎng)約 ，不同引水流量，對(duì)應(yīng)不同的水頭損失，在水能計(jì)算中予以扣除， （ 3）廠房尾水水位～流量關(guān)系曲線 見圖 4－ 2。 （ 5）其它用水 本電站以發(fā)電為主，無灌溉、供水要求。因此，為了滿足下游淺水河段生態(tài)用水，本階段枯水期按 、豐、平水期按不小于 3m3/s 向下游河段放水。豐水期（ 6月～ 10 月）當(dāng)入庫(kù)流量大于 170m3/s 時(shí) ,水庫(kù)水位降至排沙 3 13 水位 1829m 運(yùn)行；當(dāng)流量小于 170 m3/s，水庫(kù)水位維持 正常蓄水位 1835m運(yùn)行。 經(jīng)計(jì)算 ， 保證出力 ，裝機(jī)容量 60MW，多年平均發(fā)電量 億 kW 正常擋水位選擇 花園電站上游為多兒水電站，電站尾水距離壩址斷面，因九龍峽電站廠房在多兒廠房上游僅 500m，因此回水影響同時(shí)考慮上述兩電站。本電站地處甘南高原山區(qū)，庫(kù)區(qū)無大的 農(nóng)田、房屋，淹沒損失小。 正常蓄水位選擇 、 1835m 進(jìn)行比較，經(jīng)計(jì)算，正常蓄水位為 時(shí)，花園水電站回水對(duì)多兒、九龍峽電站尾水沒有影響。因此，花園水電站正 常蓄水位定為 1835m。 隨著裝機(jī)容量的增加，多年平均發(fā)電量隨之增大，工程投資也同時(shí)增加，隨著裝機(jī)的增加，增加裝機(jī)所增加發(fā)電量逐漸減少，故裝機(jī)容量不宜過大。經(jīng)動(dòng)能經(jīng)濟(jì)比較，裝機(jī)容量從 萬(wàn) kW 增加到 萬(wàn) kW，差額投資內(nèi)部收益率為 %，大于 10%；裝機(jī)容量 萬(wàn) kW 增加到 萬(wàn) kW，差額投資內(nèi)部收益率只有 %，小于 10%。 引水洞洞徑選擇 引水洞 設(shè)計(jì)引用流量 ，根據(jù)地形、地質(zhì)條件、經(jīng)濟(jì)流速，類比已成工程，擬定 、 、 三個(gè)方案進(jìn)行比較。洞徑從 增加到 ，差額投資內(nèi)部收益率為 %， 3 15 洞徑從 增加到 ，差額投資內(nèi)部收益率為 %，已不經(jīng)濟(jì)。 水輪機(jī)額定水頭選擇 依據(jù)《水力發(fā)電廠機(jī)電設(shè)計(jì)規(guī)范》（ DL/T51862020）“電站的額定水頭，應(yīng)按 額定水頭與加權(quán)平均水頭的比值在 ～ 之間選擇” 。 水庫(kù)運(yùn)行方式 花園水電站是具有一定日調(diào)節(jié)能力的混合式電站，其出力主要受天然來水控制。但為控制泥沙淤積，減少 回水對(duì)上游電站尾水的影響，豐水期（ 6 月～ 10 月）入庫(kù)流量大于 170m3/s，水位降至 1829m 排沙水位運(yùn)行，并視庫(kù)尾泥沙淤積情況，每年安排 1～ 2 次進(jìn)行敞泄排沙，每次 6～ 12 小時(shí)；入庫(kù)流量小于 170m3/s，水位保持正常蓄水位運(yùn)行。 日調(diào)節(jié)池容積按 1 臺(tái) 7 小時(shí)滿發(fā)運(yùn)行，并考慮 的安全系數(shù)計(jì)算，所需日調(diào)節(jié) 池容積為 萬(wàn) m3。 水庫(kù)淤 沙 計(jì)算 采用 西安理工大學(xué)泥沙數(shù)學(xué)模型 分析計(jì)算花園水電站水庫(kù)正常蓄水位 1835m，排沙運(yùn)行水位 情況下 的泥沙 沖 淤過程，包括不同運(yùn)用年限的淤積量、排沙比、庫(kù)區(qū)淤積縱剖面、庫(kù)容曲線的變化 、 水庫(kù)正常蓄水位和汛期回水水面線 等 ，并分析對(duì)水庫(kù)上游水電站（多兒水電站和九龍峽水電站）尾水位的影響 。水庫(kù)運(yùn)用 30 年累計(jì)淤積量為 億 m3，多年平均淤積量為 萬(wàn) m3，多年平均排沙比為 %。 實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)在水庫(kù)沉沙段設(shè)監(jiān)測(cè)斷面，監(jiān)測(cè)河底淤積高程，當(dāng) 壩 前段泥沙淤積高程接近取水口高程時(shí)，也應(yīng)及時(shí)安排敞泄沖沙，以避免淤積在水庫(kù)中的懸移質(zhì)粗沙及推移質(zhì)進(jìn)入取水口。計(jì)算平水情況回水水面線時(shí)壩前水位為正常蓄水位 1835m。 計(jì)算結(jié)果表明： 1）水庫(kù)泥沙淤積 30 年后（庫(kù)區(qū)淤積已經(jīng)達(dá)到?jīng)_ 淤平衡），白龍江干流花園大壩樞紐至多兒電站之間流量為 m3/s 時(shí)，多兒尾水?dāng)嗝嫣幩粸?，稍高于原設(shè)計(jì)正常尾水位 。 2）水庫(kù)泥沙淤積 30 年后（庫(kù)區(qū)淤積已經(jīng)達(dá)到?jīng)_淤平衡），九龍峽水電站尾水?dāng)嗝媪髁繛椋ň琵垗{發(fā)電流量 ，生態(tài)水 ），并考慮多兒電站入?yún)R流量 24m3/s，九龍峽尾水?dāng)嗝嫣幍乃粸椋c正常尾水位 恰好銜接。 3 18 洪水情況回水水面線計(jì)算 洪水情況回水水面線按照花園 水庫(kù) 樞紐運(yùn)行 30 年，庫(kù)區(qū)泥沙達(dá)到?jīng)_淤平衡后，分別計(jì)算花園樞紐、多兒廠房、九龍峽廠房及庫(kù)區(qū)淹沒不同標(biāo)準(zhǔn)洪水流量的水面線。 工程布置及主要建筑物 工程等別和建筑物級(jí)別 本電站裝機(jī)容量 60MW。因此，電站 永久性主要建筑物按 3 級(jí)設(shè)計(jì)，永久性次要建筑物按 4 級(jí)設(shè)計(jì) ，施工臨時(shí)性建筑物按 5 級(jí)設(shè)計(jì)。 電站廠房洪水標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期（年）為 100 年（ P＝ 1%）， 相應(yīng) 洪峰流量 為 1380m3/s；校核洪水重現(xiàn)期（年 ）為 200 年（ P＝ %）， 相應(yīng) 洪峰流量 為 1600 m3/s。 壩址處河谷狹窄，通過面板堆石壩與混凝土重力壩型分析對(duì)比，推薦壩型為混凝土重力壩。 本階段對(duì)可研擬定的引水發(fā)電洞線路及電站廠房下站址進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化，選定建筑物位置及基本尺寸。 首部樞紐為現(xiàn)澆 混凝土重力壩 ，壩 左岸 古河床處理采用護(hù)岸防滲 ，在花園溝溝口設(shè) 瀝青混凝土心墻砂礫石副壩 ，通過樞紐大壩、護(hù)岸、副壩形成左岸封閉完整的防滲體系。引水洞軸線長(zhǎng) 。 3 20 主要建筑物 樞紐建筑物 混凝土重力壩壩頂高程 1838m，壩基高程 1781m，最大壩高 57m，壩頂寬 ，長(zhǎng) 108m，其中溢流壩段長(zhǎng) 16m，泄水底孔壩段長(zhǎng) 17m。沖沙底孔 布置于 4 壩段，兩孔， 斷面為矩形，寬高＝ ， 進(jìn)出口分別設(shè) 事故檢修門和弧形工作閘門各一扇，出口消能采用挑流消能。上游面在高程 以上為直立， 以下坡 比為 1： ；下游面坡比為 1： 。 引水發(fā)電系統(tǒng) 引水發(fā)電系統(tǒng)由低壓引水隧洞、調(diào)壓室及壓力管道三部分組成。 進(jìn)口為 岸塔式進(jìn)水口， 底板高程 1815m，內(nèi)設(shè)攔污柵 2扇和平板事故檢修閘門 1 扇。 調(diào)壓室 采用圓筒阻抗式，豎井內(nèi)徑 D＝ 15/16m，豎井高度 ， 井壁厚度 ， 阻抗孔內(nèi)徑 D＝ ，高 2m。主管管徑 。 電站廠區(qū)建筑物 廠區(qū)主要建筑物有：主 、 副廠房、 主變場(chǎng)、 110KV 開關(guān)站、