筱溪蓄水前验收设计工作报告.doc

筱溪水电站工程蓄水前验收设计工作报告 湖南省水利水电勘测设计研究总院 筱溪水电站工程初期蓄水前验收设计工作报告批 准：郑 洪核 定：杨志明审 查：何铁炎校 核：廖光明编 写：侯细娥100 院 长： 曾 涛主管副院长： 方 蒲 望总 工 程 师： 郑 洪设 (勘) 总： 杨 志 明汪 士 同 侯 细 娥王 启 菊何 开 学工 程 特 性 表序号及名称单 位数 量备 注一水文1.流域面积全流域km228038工程地址（坝址）以上km2158432.利用的水文系列年限年553.代表性流量多年平均流量m3/s407多年平均年径流量亿m3128.4正常运用(设计)洪水标准及流量m3/s12600(P=1.0%)非常运用(校核)洪水标准及流量m3/s17200(P=0.1%)4.泥沙多年平均输沙率Kg/s68.5多年平均含沙量Kg/m30.163多年平均输沙量万t258其中推移质43万t二. 水库1.水库水位校核洪水位m203.05 (P=0.1%)设计洪水位m200.18(P=1.0%) 正常蓄水位m198.0 死水位m196.02.回水长度km36.53.水库容积总库容(校核洪水位以下库容)亿m31.412正常蓄水位相应库容亿m30.986调节库容(正常蓄水位至死水位)万m31534死库容万m38326库容系数0.194.调节性能日调节工 程 特 性 表序号及名称单 位数 量备 注三.下泄流量及相应下游水位1.设计洪水位时最大泄量m3/s12600 相应下游水位m189.182.校核洪水位时最大泄量m3/s17200 相应下游水位m192.683.机组满发流量m3/s812.623+1台机组满发 相应下游水位m177.03四.工程效益指标1.发电效益 装机容量MW135 保证出力(P=90%)MW16.3 多年平均发电量亿kWh5.035 年利用小时数h37302.通航船只吨位t50远景100t设计船型尺寸（长宽吃水深）m326.51.0远景4571.0m年设计通过能力万t/a50远景100万t/a 五.淹没损失及工程永久占地1.淹没土地亩1478.32.搬迁人口人6943非农业人口236人3.拆迁房屋万m228.014.工程永久占地亩288.165.施工临时占地亩386.45六.主要建筑物及设备1.挡水建筑物 形式砼重力坝 地基特性右侧炭质板岩 、左侧紫灰色页岩夹少量石英砂岩 地震基本烈度/设防烈度度不设防工 程 特 性 表序号及名称单 位数 量备 注 顶部高程m204.0 最大坝高m47 顶部长度m340.42.泄水建筑物 形式WES堰溢流堰地基特性断层破碎带炭质板岩、泥质粉砂岩夹页岩、石英砂岩夹页岩、含炭硅质岩碎裂岩堰顶高程m186.5溢流孔口数量孔8溢流孔口尺寸m1411.5宽高最大单宽流量m3/(sm)132.82 校核洪水消能方式底流消能工作闸门形式钢质弧门液压启闭检修闸门形式钢质叠梁门移动门机启闭3.通航建筑物形式垂直升船机最大通航流量m3/s4380相当P=50%洪水最小通航流量m3/s90通航保证率95上游最高通航水位m198.0上游最低通航水位m196.0水库死水位下游最高通航水位m181.3350洪水期下游最低通航水位m175.34.厂房 形式河床式 地基特征炭质板岩 主厂房尺寸(长宽高)m85.51850.5 水轮机安装高程m170.30/172.970#机/1#3#机 发电机层地面高程m178.00/183.800#机/1#3#机工 程 特 性 表序号及名称单 位数 量备 注5.开关站 形式户内GIS 地基特性炭质板岩弱风化 面积(长宽) m 31.210.5 电压等级kV110 输电回路回26.主要机电设备 水轮机台数台1+30#机+1#3#机 型 号ZZ（ZK51）-LH-340ZZ(ZK51)-LH-5600#机/1#3#机 额定出力MW15.5/41.70#机/1#3#机额定转速r/min187.5/115.40#机/1#3#机额定流量m3/s89.8/240.940#机/1#3#机 最大水头m22.2 最小水头m10.0 加权平均水头m20.7 额定水头m19.0 发电机台数台1+30#机+1#3#机 型 号SF15-32/5720SF40-52/92500#机1#3#机 单机容量MW15/400#机/1#3#机 功率因数0.85/0.95（滞后）0#机/1#3#机 额定电压kV10.5 调速器型号BWST-80-6.3BWST-100-6.30#机1#3#机油压装置型号HYZ-1.6-6.3YZ-6.0-6.30#机1#3#机七.施工1.主体工程数量 土石方开挖万m391.90 土石方填筑万m38.71工 程 特 性 表序号及名称单 位数 量备 注浆砌石方万m31.82 混凝土和钢筋混凝土万m343.07钢筋11614 t 帷幕灌浆m7330 固结灌浆m446852.施工动力及来源kW3000电网供电3.对外交通(公路)km7.4接涟冷公路4.施工导流方式分期导流5.施工期限 第一台机组发电工期月37 总工期月46八.经济指标1.静态总投资万元111232.31不包括送出工程2.总投资万元125585.01不包括送出工程 建筑工程万元34389.33 机电设备及安装工程万元25370.25 金属结构设备及安装工程万元5784.46 临时工程万元6469.92 水库淹没处理补偿费万元24931.51其它费用万元9178.98 水土保持及环境保护费万元1048.21 基本预备费万元4059.65 建设期还贷利息万元14352.703.综合利用经济指标 水电站单位千瓦投资 元/kW8239.4静态 单位电度投资 元/(kwh)2.21静态 经济内部收益率%12.8 财务内部收益率%6.55税后 上网电价 元/(kWh)0.315目 录1工程概况91.1 项目立项和审批概况91.2 工程概况92工程初步设计要点122.1 设计依据122.2 水文气象122.3 地质152.3.1 地质概况152.3.2 主要工程地质问题172.4 工程任务和规模202.4.1 综合利用要求202.4.2 水利与动能202.4.2.1 径流调节202.4.2.2 洪水调节及防洪特征水位202.4.2.3 装机规模及机型212.4.3 水库运行方式222.5 工程布置及主要建筑物222.5.1 工程等级和标准222.5.2 坝址和坝线232.5.3 枢纽总体布置232.5.4 主要建筑物242.5.4.1 溢流坝242.5.4.2 电站厂房322.5.4.3 两岸接头坝392.5.4.4 边坡及基础处理402.5.5 工程安全监测432.5.5.1 监测系统布置432.5.5.2 监测系统项目组成432.5.5.3 监测系统布置442.6 金属结构452.6.1 厂房金属结构452.6.2 溢流坝金属结构462.7 水力机械、电气482.7.1 厂房水机与辅助设备482.7.2 厂房电气503重大设计变更523.1 地质条件变化引起的变更523.1.1 岩石物理力学参数变化533.1.2 主厂房稳定复核计算603.1.3 溢流坝稳定复核计算623.1.3.1 3.1.3.1.右岸溢流坝稳定应力复核计算623.1.3.2 左岸溢流坝稳定应力复核计算633.1.4 左岸溢流坝基础处理变更643.1.5 左岸重力坝结构变更674初期蓄水方案724.1 初期蓄水库水位选择错误！未定义书签。4.2 蓄水计划及水库调度错误！未定义书签。4.2.1 蓄水时间分析错误！未定义书签。4.2.2 初期蓄水计划错误！未定义书签。4.2.3 水库调度错误！未定义书签。4.2.4 弧形闸门调度错误！未定义书签。4.3 初期蓄水安全复核错误！未定义书签。4.3.1 右3孔溢流坝底孔封堵前稳定计算错误！未定义书签。4.3.2 蓄水初期行洪能力分析错误！未定义书签。4.3.3 水库回水计算错误！未定义书签。4.4 蓄水前工程形象进度要求814.4.1 枢纽土建部分814.4.1.1 溢流坝814.4.1.2 电站厂房814.4.1.3 左岸挡水重力坝段824.4.1.4 右岸挡水重力坝段824.4.1.5 升船机824.4.1.6 临时工程824.4.2 枢纽机电部分824.4.2.1 水力机械要求824.4.2.2 电气一次要求844.4.2.3 电气二次要求844.4.2.4 消防要求864.4.2.5 通信要求864.4.3 金属结构部分874.4.4 大坝安全监测部分884.4.5 库区工程884.5 后续工程进度要求885设计文件质量管理896设计为工程建设的服务896.1 现场服务906.2 设计回访907经验与建议918附件918.1 设计机构设置和主要工作人员情况表918.1.1 设计机构设置918.1.2 主要工作人员情况928.2 重大设计变更与原设计的对比938.3 工程设计大事记938.4 施工中出现的问题及处理措施938.4.1 裂缝处理938.4.2 地质缺陷处理958.4.3 右岸溢流坝下游干砌石海漫被冲毁的处理968.4.4 厂区下游防洪墙基础为砂性基础的处理968.4.5 右岸上游施工道路设计968.4.6 其他问题的处理971 工程概况1.1 项目立项和审批概况筱溪水电站梯级是资水干流首推开发的水电电源点，是湖南省最早进行勘探工作的电站之一， 1995年，湖南省水利水电勘测设计院（以下简称我院）推出资水流域规划报告，将筱溪规划正常水位定为198.0m，并推荐筱溪梯级作为资水近期开发的第一期工程，该报告经水利部审查，于1998年9月以办规计199881号批复同意该报告。2003年12月，湖南省经济建设投资公司委托我院进行筱溪水电站工程的勘测、设计和科研工作。我院于2004年6月完成筱溪水电站可行性研究报告，并于同年6月经水利厅审查以“湘水计200444号”文报请湖南发展和改革委员会，2004年7月省发改委以“湘发改交能2004534号”文批复同意该报告。2005年9月完成筱溪水电站初步设计报告，同年11月通过省水利厅审查并以“湘水许200541号”文批准了项目的初步设计。省政府已将筱溪水电站工程列为省重点工程，并于2004年10月工程正式开工兴建。1.2 工程概况筱溪水电站工程位于资水干流中游湖南省邵阳市新邵县筱溪村境内，坝址位于龙口溪峡谷出口段，距筱溪河入口上游0.7km处。坝址下距冷水江市16km，上距新邵县城44km，距邵阳市58km。库区控制流域面积15843km2，多年平均流量407m3/s。电站装机13.5MW，多年平均发电量5.035亿KWh。本工程为资水流域规划报告（1995年）中资水干流柘溪上游段的第四个梯级，下接浪石滩电站库尾，上与晒谷滩电站尾水衔接。是一个以发电为主，兼顾航运等综合利用的水利水电枢纽工程。坝基内地层岩性较复杂，断层、节理裂隙发育。坝区共存在21条断层，其中纵切河床的区域性大断层F1宽达100m，厂房基础断层纵横交错。坝基主要岩性分布如下：左岸坝基为泥盆系中统跳马涧组D2t3紫红色石英砂岩夹页岩及薄层粉砂岩；河床坝基以河床中部F1断层为界，左侧主要为泥盆系中统跳马涧组D2t2紫红色页岩夹粉砂岩及薄层石英砂岩，右侧分布寒武系中统（2）灰黑色泥灰岩和下统上组（12）黑色炭泥质、炭质板状页岩夹硅质页岩及薄层含磷炭泥质硅质岩；右岸坝基分布有泥盆系中统跳马涧组(D2t1)灰白色中厚层状石英砂岩和(D2t2)紫红色页岩夹粉砂岩及薄层石英砂岩。坝基主要工程地质问题是：由于坝基以较软弱的(D2t2)粉砂岩、泥质粉砂岩和(12)炭泥质、炭质板状页岩为主，坝基岩体力学指标较低，且F1区域断层纵切河床，致使6个溢流坝段座落在断层破碎带上，因此厂坝存在抗滑稳定、不均匀沉降、沿F1断层的抗渗稳定和边坡稳定等地质问题。枢纽布置：从右到左依次布置右岸挡水坝、110KV户内式开关站、河床式厂房，8孔溢流坝、垂直升船机、左岸挡水坝。坝顶总长343.49m。右岸挡水坝，共分4个坝段，总长62.99m，与右岸上坝公路相接。主厂房安装4台轴流机组，总装机容量135MW（340+115MW），右岸挡水坝下游布置安装场、GIS楼(主变和室内开关站)、进厂公路、厂区防洪墙等建筑物。河床布置8孔1411.5m（宽高）溢流坝，闸墩厚2.5m（其中4闸墩厚6m，1闸墩厚7m），堰顶高程186.5m，闸墩顶设7m宽公路桥；溢流坝采用底流消能。 左岸挡水坝，分4个坝段，总长52.5m，在紧靠溢流坝的1挡水坝段布置通航建筑物，型式为100t级垂直升船机，升船机中心线距溢流坝段左边线8m；采用门机过坝方式。坝顶7m宽公路桥贯通两岸，右岸新修0.9km进场公路至筱溪镇入口，其中坝下500m处修177m长交通隧洞穿越右岸山脊，接通进场公路，在隧洞出口布置电站生活管理区，并改造硬化与涟冷公路连接的6.5km简易公路。本工程分两期施工，一期围右岸厂房及右3孔溢流坝，全年大基坑过水围堰，由左岸束窄河床泄流及通航；二期围左岸5孔溢流坝和垂直升船机，全年过水围堰。在二期截流前厂房进水口闸门下闸挡水，并和厂房3机左边墙、厂房尾水左导墙以及厂房下游围堰组成厂房小基坑，继续施工厂房，由右3孔溢流坝预留缺口和底孔泄流；后期加高右3孔溢流坝缺口，由导流底孔泄流，最后封堵导流底孔，水库开始蓄水直至电站发电。 主体工程总工期46个月，第一台机组发电工期37个月（预计2007年底发电）；工程总投资125585.01万元。工程于2004年6月进点，2004年10月下河，2004年12月形成一期基坑，2006年10月二期围堰截流，目前右岸挡水坝完成，主、副厂房和GIS楼到顶，主、辅机设备正在安装调试，电站进尾水门安装调试完毕并已下闸挡水，8孔溢流坝堰面、消力池、护坦完成，弧形闸门正在安装调试，溢流坝闸墩基本到顶，坝顶公路桥已形成，垂直升船机上游排架、引航架及左1挡水坝已到193m高程以上，左24挡水坝已完成，193m高程以下库区移民及清库工作已基本完成，工程基本具备初期蓄水（库水位189m）的条件。2 工程初步设计要点2.1 设计依据湖南省水利厅文件（湘水许【2005】41号）：“湖南省水利水电厅关于资水筱溪水电站工程初步设计报告的批复”。湖南省经济建设投资公司委托的筱溪水电站设计合同（2000）合字第（19）号）混凝土重力坝设计规范SL319-2005/DL5108-1999；水电站厂房设计规范SL266-2001；水工混凝土结构设计规范DL/T5057-96水利水电工程进水口设计规范SL285-2003；混凝土大坝安全监测技术规范DL/T5178-2003；水工建筑物荷载设计规范DL5077-1997；水库工程管理设计规范SL106-96；内河通航标准GBJ139-90；船闸总体设计规范JTJ305-2001；水利水电工程施工组织设计规范SDJ338-89水利水电工程设计防火规范SDJ278-90；各相关专业设计应遵循的有关规程规范；2.2 水文气象1）气象工程地处亚热带湿润季风气候区，气候温暖，雨量充沛，四季分明，多年平均年降水天数162天，无霜期278天。据冷水江气象站1951年1996年历年气象资料统计，坝址以上流域多年平均降水量1423.6mm，多年平均蒸发量1327.7mm，多年平均气温16.7，极端最高气温39.7, 极端最低气温-10.9,多年平均风速1.6m/s，风向SSW，汛期多年平均最大风速14.1m/s，历年实测最大风速20.3m/s。2）径流设计引用1950年2004年共55年径流资料作为坝址径流，坝址多年平均径流量128.4亿m3，多年平均流量407m3/s，多年平均径流深794mm。3）设计洪水资水流域洪水主要由暴雨形成，特大洪水多发生在7月15日之前，一次洪水过程历时大多为35天；洪水具有典型的山区性特点，洪峰高而瘦，来势迅猛，每年57月为主汛期，8月以后大洪水相对较少；洪峰形式多为单峰。见表2.2-1表2.2-1 筱溪坝址设计洪水成果项目频 率（）0.10.20.5123.335102050Qm(m3/s)1720015800140001260011200102009310787064004380W24(亿m3)15.113.812.210.99.638.687.936.625.293.44W72(亿m3)38.535.030.527.023.621.019.015.612.17.474）施工洪水本流域每年49月为汛期，其中47月出现大洪水的次数较多，810月因台风雨影响，有时产生较大洪水，故本次分析计算了92月、93月、94月、102月、103月、104月、112月、113月、114、24月等时段的分期洪水。在各分期内采用不跨期选样法选样。选取筱溪和冷水江站（19512004年）各分期洪水样本进行频率计算，成果见下表2.2-2。表2.2-2 筱溪坝址施工期设计洪水成果 单位：m3/s施工期频 率（）5102033.39月2月43203430254018709月3月44203650285022209月4月548046403760306010月2月365029602260172010月3月394033102650213010月42月253021701780146011月3月335028502330191011月4月51804370352028402月4月5120432034802800表2.2-3 坝址全年及分月不同频率平均流量表 单位：m3/s月份P=5%P=10%P=20%P=80%1月45436126772.42月5254483651553月8467025511974月120010408624005月1610137011204756月1560133010804617月134010507671958月10308075821449月66652238196.810月63249636191.911月59347435398.912月36029422774.3全年5905444923215）坝址水位流量关系曲线a.天然ZQ关系本工程坝址处1942年设立筱溪水文站，除1945年资料中断外，流量测验至1958年底止。该站基本水尺断面原设立于筱溪汇合口上游80m（名为老水尺），1956年上迁120m与测流断面合并（名为新水尺），筱溪电站上坝线位于新水尺上游515m，下坝线位于新水尺处。对筱溪水文站长勘院1963年5月提出的新水尺综合ZQ关系线成果，按1924、1996、2002、2003年的调查洪水及2004年实测枯水落差修正（其中低水以本次实测流量点控制，高水以1996年洪水点控制），重新核定各坝线的天然水位流量关系曲线。见表2.2-4表2.2-4 坝址天然水位流量关系天然水位(m)174.6174.8175.0175.4175.8176.0176.4176.8177.0坝址流量(m3/s)5.019.648.0152299383589829960天然水位(m)178179180181182183184185.09186坝址流量(m3/s)163324073240410049605860678078708840天然水位(m)186.41188.06189.18190.28191.65192192.68坝址流量(m3/s)9310112001260014000158001626017200b.现状河道ZQ关系由于筱溪电站前期施工，在上坝线下游右岸河边修建施工道路，加之当地人为开采砂石，砂石乱堆乱放，并且形成明显小山头，严重减小了原河道泄洪能力，导致现状河道ZQ关系与施工前河道在中低水相差较大，根据实测水位流量点绘现状河道ZQ关系，用以指导施工。坝址下游现状水位流量关系曲线见表2.2-5。表2.2-5 坝址下游现状水位流量关系表水位(m)175.00175.20175.40175.60175.80176.00176.20176.40176.60流量(m3/s)5480112151197251313381460水位(m)176.80177.00177.20177.40177.90178.40178.90179.40179.90流量(m3/s)54563973684311421470181421802560水位(m)180.40180.90181.40181.90182.40183.40184.40185.40186.40流量(m3/s)298034303910441049205960704081309260水位(m)187.40188.40189.40190.40191.40192.40193.40流量(m3/s)104001157012750139501520016470177406）泥沙本流域河流所挟带的泥沙绝大部分集中在汛期；多年平均悬移质含沙量为0.163kg/m3，多年平均悬移质输沙率为68.5kg/s，多年平均推移质输沙量为43.0万t（按悬移质泥沙的20%考虑）。多年平均输沙量（全沙）为258万t。2.3 地质2.3.1 地质概况1）区域地质工程区位于雪峰山脉东南麓，为浅切割的中、低山区地貌，区内地层发育较全，大地构造位于新华夏系二级弧形构造的复合部位，构造活动复杂，为断裂密集带末端和褶皱转折端，是地应力较集中的地带，稳定性较差，根据史料记载，该带历史上曾发过几次地震，其中最强的一次是1710年4月16日于新化发生过震级5.5级、烈度7.5度的地震，其震中距工程区约25Km。根据近年地震观测记录，连源娄底弱震频繁，本工程枢纽区处于此地带边缘。根据GB183062001版1:400万中国地震动峰值加速度区划图和中国地震动反应谱特征周期区划图，该区地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。对应的地震基本烈度为度区。2）坝址工程地质坝址区位于龙口溪峡谷出口段，坝基河谷为基本对称的“U”形河谷，河床宽度180228m，谷宽249298m（198m高程），河床枯水位174.5174.8m时，水深一般14m，河床砂卵石厚一般0.51m厚，局部因人工采砂弃料堆积有36m厚。两岸山坡坡度为4045左右，左岸山坡下部一般基岩裸露，右岸山坡一般有23m的残坡积覆盖。两岸山体较厚，山顶高程270310m；左岸发育一深切冲沟。地层岩性自老至新出露有寒武系下统（1）深灰、灰黑色硅质板状页岩夹炭质板状页岩及薄层硅质岩，黑色炭泥质、炭质板状页岩夹硅质页岩及薄层含磷炭泥质硅质岩及中统（2）灰黑色含泥灰岩；泥盆系中统跳马涧组（D2t）紫红色砂岩、石英砂岩及页岩及棋子桥组（D2q）深灰色、灰绿色钙质页岩、灰岩及灰岩透镜体。坝址区地质构造复杂，处于大乘山龙口溪宽顶短轴背斜倾伏端SE翼的次一级背斜倾伏端核部，左、右两岸分别为次一级背斜倾伏端的NW和SE翼。有顺河向区域性的筱溪大乘山压扭性断层（F1）纵切坝基河床中部，断层倾向左岸，倾角6070，破碎带宽为6575m，受区域断层影响，岩层产状变化较大，多扭曲较强，总体上，两岸岩层分别倾向山内偏下游，河床为近横河向，倾向下游，倾角多为4550。坝区断层、节理裂隙发育，岩体较破碎。坝区水文地质条件简单，地下水类型主要为浅变质岩裂隙水和碎屑岩裂隙水。地下水位埋藏较浅，左右两岸坝肩向山内延伸40m26m左右，正常水位即可与地下水位封闭。3）坝址基岩力学参数推荐值根据一期主厂房基坑开挖揭露的地质情况、现场岩基试验成果及二期工程的补充地勘工作，在初步设计报告中提出的基岩力学参数推荐值见表2.3-1。2.3.2 主要工程地质问题1）坝基渗漏及渗透变形问题坝基浅部为弱至中等透水，坝基主要存在沿断层破碎带及强、弱风化带内节理裂隙的坝基浅部渗漏问题，断层破碎带结构复杂，胶结不良，在库水位的长期作用下，沿破碎带内的泥质软弱带有可能产生渗透破坏。2）坝基不均匀沉陷变形问题由于河床坝基及厂房基础有顺河向的区域性大断层F1和较大规模的F28断层及较大的斜河向F7断层通过，结构复杂，物理力学特性亦不均一，主要在断层带内存在不均一沉陷变形问题。3）坝基抗滑稳定问题河床坝基中F1、F28断层在河床交汇，切割，造成河床坝基岩层分布复杂、零乱、破碎，且充填有较宽的炭泥质碎屑体，遇水极易软化成泥，其抗剪指标低，可能难以满足大坝常规抗剪强度要求。因此坝基主要存在沿顺河向区域性大断层F1及较大规模的F28内断层泥带的抗滑稳定问题。4）坝肩边坡稳定问题左坝肩岩层倾向偏山内，但有F8、F26、F23三条倾向坡外的断层，且受断层影响，岩体风化破碎较剧，存在由断层、节理、顺坡向卸荷裂隙与层间软弱夹层组合切割的块体稳定问题。右坝肩主要存在沿倾向坡外F24、F25断层的边坡稳定问题及风化岩体内由节理、顺坡向卸荷裂隙与层间软弱夹层组合切割的块体稳定问题。5）坝下抗冲刷稳定问题坝下游河床以D2t2紫红色泥质粉砂岩夹页岩为主，岩性较软弱，在构造上除有顺河向的区域断层外，还有较大的横河向F5断层切割，其抗冲刷能力均较低；另外由于岩层倾向下游，虽岩层倾角较大，但其风化带内层间软弱夹层较发育，当冲刷坑较深时，可能使坝基浅部潜在的不稳定块体被切脚，而存在稳定问题。表2.3-1 筱溪水电站坝基岩石力学参数推荐值表岩组岩石名称风化饱和抗压强度变模弹模允许承载力抗剪强度抗剪断强度开挖坡比抗冲流速f岩石/岩石f砼/岩石f岩石/岩石c岩石/岩石f砼/岩石c砼/岩石永久临时MPaGPaGPaKPaMPaMPam/sD2t3石英砂岩夹页岩强8101.50.380.40.50.20.520.221:0.751:0.523弱20253.50.520.540.680.30.720.351:0.51:0.3533.5D2t2泥质粉砂岩、粉砂岩夹页岩强101220.40.420.50.180.520.21:1.01:0.7522.5弱182040.50.520.650.40.70.451:0.751:0.5342含泥灰岩强28303.50.50.450.70.450.650.41:0.751:0.53.54弱404570.60.580.950.750.90.71:0.51:0.355.512含硅质板状页岩强20.40.420.50.20.520.251:0.751:0.623弱15204.50.480.520.680.450.750.51:0.61:0.545炭泥质板状页岩强1.52.00.20.351800.250.280.30.080.350.11:11:0.75弱2.53.00.30.53000.30.350.40.150.450.181:0.751:0.511.5断层带石英砂、灰岩透镜体0.61.27008000.480.520.560.20.60.251:0.751:0.52.53泥质粉砂岩、粉砂岩夹页岩透镜体0.350.655005500.450.480.520.150.550.21:11:0.7522.5炭泥质板状页岩碎裂岩0.180.351501800.350.380.380.050.420.081:11:0.75古风化壳、断层泥、层间泥化夹层0.150.31201500.280.30.320.0250.350.032.4 工程任务和规模2.4.1 综合利用要求根据资水流域规划所确定的“综合开发和合理利用水资源”的开发原则，结合筱溪水电站的实际情况，确定本工程以发电、航运、交通、旅游及水产养殖为其开发目标，其中发电为主要开发目标。工程兴建后，电站装机容量135MW，年发电量5.035亿kW.h，保证出力16.3MW（P=90%），对缓解邵阳市用电紧张局面将起到十分重要的作用；可改善上游航道36km，提高通航能力；水库建成蓄水后，形成“人造平湖”，为发展渔业养殖和开创水上游乐场提供了便利条件。2.4.2 水利与动能2.4.2.1 径流调节因下游梯级浪石滩电站与本工程同步进行，筱溪电站厂房水位流量关系考虑了浪石滩电站的水库调度运行方式，正常蓄水位175m时对上游筱溪电站的顶托影响。详见表2.4.2-1。表2.4.2-1 筱溪电站厂房水位流量关系水位(m)175176177178179180181182流量(m3/s)426079214542200305039804960水位(m)183184185186187188189192流量(m3/s)58606780776088409960111301237016260出力系数按机型加权平均效率取8.5，设计保证率用90%，设计水平年为2015年，采用径流系列为1959年1月至2004年12月共46年逐日平均流量进行操作。筱溪水电站装机容量135MW，保证出力16.3MW（P=90%），多年平均发电量5.035亿kW.h，装机利用小时3730h；发电保证流量（P=90%）为90m3/s，相应下游水位175.51m，电站引用流量812.6m3/s；最大（净）水头22.2m；最小水头10m；加权平均水头20.7m；额定水头19m，相应保证率为97.3%；水量利用系数80.3%。2.4.2.2 洪水调节及防洪特征水位水库调洪采用静库容调洪，库容曲线采用可研成果，泄流曲线采用8孔1411.5m（宽高）表孔的敞泄能力曲线。筱溪水库水位容积关系见表2.4.2-2，泄流能力曲线见表2.4.2-3，水库调洪成果见表2.4.2-4。表2.4.2-2 筱溪水库水位容积关系成果表水位(m)165170175180185190库容(万m3)74.1152429131226984714水位(m)195200205210215库容(万m3)761211493158812086926567表2.4.2-3 筱溪水库泄流曲线成果表（8孔1411.5m）频率（%）5210.50.1洪峰流量(m3/s)931011200126001400017200特征库水位(m)198.00199.45200.18201.35203.05表2.4.2-4 筱溪水库调洪成果表频率（%）5210.50.1洪峰流量(m3/s)931011200126001400017200最大泄量(m3/s)931011200126001400017200特征库水位(m)198.00199.45200.18201.35203.10相应库容(万m3)986011070118501268014210从上调洪演算得设计洪水位为200.18m，校核洪水位为203.05m；从能量指标、水库淹没、工程投资、经济指标等方面进行比较后确定正常水位为198.0m；考虑航运水深要求、日调节库容要求等因素，确定死水位为196.0m；资水上游属典型的山区性河流，参照省内其它工程，按2年一遇洪水标准执行，确定上游最高通航水位为198m；上游最低通航水位为死水位196m，下游最高通航水位181.33m，下游最低通航水位为175.3m。2.4.2.3 装机规模及机型筱溪电站为一日调节水电站，电站最大水头22.2m，最小水头10.0m，加权平均水头20.7m，保证率为90%的水头20.3m。经工程经济指标比较，确定装机容量为135MW。从上、下游梯级的流量匹配、生态用水及工程经济指标综合考虑，选用3台40MW和1台15MW的轴流转浆式机组；额定水头19.0m，为加权平均水头的91.8%，机组满发机率8.7%。2.4.3 水库运行方式筱溪水库正常蓄水位198m，相应库容9860万m3，死水位196m，相应库容8326万m3，调节库容1534万m3；具有日调节性能。工程以发电为主，兼有交通、旅游、航运等综合利用。最大水头为22.2m，最小水头10m，加权平均水头20.7m，额定水头19m。电站在电网中，枯水期或枯水日可位于腰峰荷位置；汛期时电站视来水情况和电网的需要而定，可位于腰基荷位置运行。当入库流量小于或等于机组过流量812.6m3/s时，库水位维持正常蓄水位198m，闸门关闭，入库流量通过水轮机下泄，当入库流量大于812.6m3/s时，流量大于812.6m3/s的部分，通过开闭闸门的孔数和开度控制下泄，库水位维持198m，直至入库流量大于20年一遇洪水则敞开闸门下泄。2.5 工程布置及主要建筑物2.5.1 工程等级和标准筱溪水电站位于资水干流中游邵阳市新邵县境内，坝址以上控制流域面积15843km2，是以发电为主兼有航运的水电站工程，电站装机容量135MW，正常蓄水位198.0m，相应水库库容0.99亿m3，1000年一遇洪水时水库总库容1.41亿m3。根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）规定，按水库总库容划分，确定为大（2）型水库，工程等别为等，永久性水工建筑物为2级，次要建筑物为3级，临时建筑物为4级。主要建筑物型式为砼重力坝、河床式电站厂房、垂直升船机，最大坝高47m。大坝设计洪水标准为100年一遇，校核洪水标准为1000年一遇；水电站厂房上游设计标准与大坝一致，下游设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为200年一遇；消能防冲设计洪水标准为50年一遇。根据资水航运规划及工程上下游梯级航运等级，坝址河道的航道等级远景规划为级航道。设计通航吨位为近期50t，远景100t，航运建筑物采用垂直升船机形式，按3级建筑物设计，其中航道结构部分按100t级实施。本工程区地震基本烈度相当于VI度区。故不进行抗震设防。2.5.2 坝址和坝线该工程自20世纪40年代就开始了勘探和规划设计工作，坝址一直选择在峡谷出口处，我院在2004年可研阶段，选择了峡谷出口处（下坝址）和上游1.8km的佝偻门上坝址进行比较，因上坝址存在36m深潭，且同样无法避开区域断层的影响，加之年损失电能2370万度，故可研选定下坝址为推荐坝址。2005年初设阶段，在峡谷出口处进行了两根坝线的比较，通过进一步的勘探和技术比较，在地质条件基本相同的条件下，选择了河床较宽、方便建筑物布置和施工导流的上坝线作为推荐坝线，并获得省水利厅批准。2.5.3 枢纽总体布置枢纽布置从右到左布置右岸挡水坝、110KV户内式开关站、河床式厂房，8孔溢流坝、垂直升船机、左岸挡水坝。坝顶总长343.49m。右岸挡水坝段共分4个坝段，总长62.99m，坝顶高程204m，接右岸上坝公路。其中3挡水坝下游为GIS楼，底层高程183.8m，平主厂房运行层，布置两台主变，主变由进厂大门进安装场检修，顶层高程192.8m高程布置GIS设备和出线架，电站采用110KV的电压两回对外输电，出线跨越上坝公路出向右岸山坡。其中4挡水坝下游布置安装场及上游副厂房，安装场地面高程为183.8m，平面尺寸33.421.6m，下游侧设6.7m宽进厂大门，底层地面高程178.0