水电站大坝除险加固工程初步设计报告.doc

-县-水电站大坝除险加固工程 初步设计报告 -市市-水利水电工程勘测设计有限公司水利水电工程勘测设计有限公司 2017 年年 3 月月 i 目目 录录 工程特性表工程特性表I 1 综合说明综合说明.1 1.1 工程概况 1 1.2 工程前期工作概况.1 1.3 工程现状简述.3 1.4 大坝安全评价结论.4 2 水水 文文.11 2.1 水文及复核11 2.2 洪水复核 20 2.3 调洪计算 29 2.4 泥沙 33 2.5 下游河道安全性评价.34 3 工程地质工程地质.35 3.1 区域地质概况.35 3.3 水库工程地质条件.38 3.4 建筑物区工程地质条件.39 3.5 坝基（肩）渗漏分析.44 3.6 天然建筑材料.47 4 除险加固设计除险加固设计 .49 4.1 工程等别、建筑物级别及洪水标准.49 4.2 设计依据 49 4.3 坝体安全复核51 4.4 泄水建筑安全复核.69 4.5 大坝渗漏处理设计.72 4.6 大坝下游护岸处理设计80 ii 4.7 除险加固处理工程量.82 5 施工组织设计施工组织设计 .87 5.1 施工总布置 87 5.2 施工导流 90 5.3 施工工艺 91 5.4 安全文明施工.91 5.5 施工进度与工期.91 6 建设征地与移民安置建设征地与移民安置 93 7 环境保护设计环境保护设计94 7.1 项目区环境状况94 7.2 环境影响分析和预测95 7.3 环境保护设计100 7.4 投资概算104 7.5 环境影响评价结论106 8 水土保持设计水土保持设计106 9 设计概算设计概算.107 9.1 工程概况107 9.2 投资主要指标107 9.3 编制依据108 9.4 基础价格108 9.5 费率计算标准110 9.6 工程部分概算110 9.7 总概算表 112 10 经济评价经济评价.115 10.1 社会效益分析 115 10.2 生态效益分析 115 iii 11 结论与建议结论与建议.117 11.1 结论 117 11.2 建议 117 12 附件及附图附件及附图.119 12.1 附件 119 12.2 附图目录 119 附件一：大坝安全鉴定报告书附件一：大坝安全鉴定报告书.121 附件二：工程设计概算书附件二：工程设计概算书.133 i 工程特性表工程特性表 数量 序号及名称单位 安全评价除险加固初设 备 注 一、水文 1.流域面积 全流域km241844184省界以上河段 坝址以上km240804080 2.利用水文年限年525219622013 3.多年平均年径流量亿 m328.728.7 4.代表性流量 多年平均流量m3/s90.990.9 正常运用(设计)洪水标准 P%3.333.33 相应流量m3/s40104010 非常运用(校核)洪水标准 P%0.330.33 相应流量m3/s60206020 5.洪量 设计洪水洪量（72h）亿 m3-3.13 校核洪水洪量（72h）亿 m3-4.69 6.泥沙 多年平均悬移质年输沙量万 t-33.4 多年平均含沙量kg/m3-0.106 多年平均推移质年输沙量万 t-0.16 二、工程规模 1.水库 校核洪水位（P=0.33%）m390.73390.73 设计洪水位（P=3.33%）m388.34388.34 正常蓄水位m380.00380.00 死水位m378.00378.00 总库容万 m3896896 正常蓄水位库容万 m3295295 死库容万 m3243243 调节库容万 m35252 ii 序号及名称单位 数量 备 注 安全评价除险加固初设 正常蓄水位水库面积万 m225.925.9 回水长度km7.557.55 校核洪水时最大泄量m3/s60206020 相应下游水位m368.24368.24 设计洪水时最大泄量m3/s40104010 相应下游水位m364.91364.91 2.水力发电工程 装机容量MW215215 保证出力MW4.054.05P=90% 多年平均发电量亿 kWh1.3251.325 年利用小时数h44204420 水库调节性能 日调节日调节 发电引水流量m3/s 82.8 三、主要建筑物及设备 1.大坝 型式 双曲拱坝双曲拱坝 地基特性 灰岩灰岩 地震基本烈度 VIVI 坝顶高程m391.60391.60 最大坝高m46.346.3 坝顶长度m149.67149.67 坝顶宽度m44 坝底宽度m8.8258.825 拱坝厚高比 0.190.19 2.溢洪道 型式 溢流表孔溢流表孔 地基特性 坝体坝体 堰顶高程m380380 溢流前缘宽度m8080 消能方式 跌流消能跌流消能 设计泄洪流量m3/s40104010 iii 序号及名称单位 数量 备 注 安全评价除险加固初设 校核泄洪流量m3/s60206020 3.放空兼冲沙底孔 型式 坝身式溢流表孔 进口底板高程 364.00364.00 孔身断面尺寸（宽高）mm2.52.52.52.5 出口断面尺寸（宽高）mm2.02.52.52.5 消能方式 挑流消能挑流消能 进口检修闸门尺寸（宽高）mm2.52.52.52.5平面钢闸门 检修闸门启闭机型号 QPG-400kN-30m卷扬启闭机 进口工作闸门尺寸（宽高）mm2.52.52.52.5平面钢闸门 工作闸门启闭机型号 QPG-2250kN-30m卷扬启闭机 4.引水建筑物 进水口型式 岸塔式岸塔式 地基特性 灰岩灰岩 进水口底槛高程m368.2368.2 拦污栅尺寸（宽高）mm10.08.610.08.6 拦污栅启闭机容量 2125kN2125kN台车式 闸门孔口尺寸mm6666 进口闸门尺寸mm6666 闸门启闭机型号 QPG-1630kN-23m卷扬启闭机 引水隧洞型式 圆形有压隧洞 引水隧洞长度m1234.551234.548 引水隧洞洞径m66 1 1 综合说明综合说明 1.1 工程概况工程概况 -水电站位于贵州省黔南布依族苗族自治州-县捞村乡-寨西北打狗河上，距-县城 50km，是一项以发电为主，兼有旅游业发展等综合效益的水利水电工程。-水电站是 打狗河流域梯级规划开发电站之一，其上游有已投入运行的小七孔水电站群和大七孔 水电站。水库坝址以上集水面积 4048km2，总库容 896 万 m3，装机容量 21.5 万 kW。 工程枢纽由拦河大坝、坝顶溢洪道、冲沙兼放空底孔、右岸发电引水系统、厂房、 升压站等建筑物组成。水库工程等别为等，工程规模为小（1）型，大坝等主要建筑 物为 4 级建筑物，次要永久建筑物为 5 级，临时建筑物为 5 级。大坝设计洪水标准 采用 30 年一遇（P=3.33%） ，校核洪水标准采用 300 年一遇（P=0.33%） 。 1.2 工程前期工作概况工程前期工作概况 1.2.1 工程设计和审批情况工程设计和审批情况 -水电站勘测设计工作始于上世纪八十年代，1984 年-县水电局完成了该电站的 规划工作；1999 年黔南州水利水电勘测设计院作了预可研工作，2002 年 7 月黔南院 在此基础上编制了贵州省-县打狗河-水电站工程项目建议书 。 2003 年 4 月，受-县-水电站工程指挥部委托，贵州省水利水电勘测设计研究院 对-水电站进了可行性研究阶段的设计工作，2003 年 8 月 22 日，由省计委、省水利 厅主持对-县-水电站可行性研究报告进行了审查，10 月贵州省水利厅以黔水计 200356 号文对-县-水电站可行性研究报告进行批复。 2003 年 7 月，贵州省水利水电勘测设计研究院承担了-水电站的初步设计任务， 2003 年 12 月贵州省水利厅以黔水计200357 号文对-县-水电站初步设计报告进 行批复。 贵州省水利水电勘测设计研究院承担了-水电站的施工图设计工作，电站施工时段 为 2004 年 4 月2006 年 4 月。 2006 年 3 月，受-荔都水电发展有限责任公司委托，贵州省大坝安全监测中心承 2 担了-水电站工程水库蓄水安全鉴定任务。2006 年 4 月 20 日向-荔都水电发展有限责 任公司正式提交-县-水电站水库蓄水安全鉴定报告 。蓄水安全鉴定结论为：-水电 站水库大坝枢纽布置紧凑、合理，大坝稳定及应力满足规范要求。大坝泄洪和取水建 筑物设计基本合理，能满足安全应用要求。工程施工质量处于受控状态，满足设计和 规范要求，金属结构制安基本满足设计要求。大坝枢纽工程形象面貌基本具备下闸蓄 水条件，水库蓄水是安全的。 2014 年 8 月，-荔都水电发展有限责任公司委托贵州省大坝安全监测中心承担- 水电站的大坝安全评价任务，本次为-水电站进行的第一次大坝安全评价及鉴定。 2014 年 11 月完成了-县-水电站大坝安全评价报告 。2014 年 12 月，黔南州水务 局根据大坝安全评价报告出具了-县-水电站大坝安全鉴定书 ，大坝安全类别评定 为二类坝。 1.2.2 工程施工情况工程施工情况 工程于 2004 年 4 月动工，贵州省水利水电勘测设计研究院对-县-水电站工程建 设进行总承包。大坝枢纽及灌浆工程施工单位为贵州省水利机械化实业总公司，引水 系统进水口土建工程施工单位为贵州黔水建设工程有限公司，闸门制安及启闭设备安 装单位为贵州华夏机电设备安装公司，大坝安全监测系统工程施工单位为贵州金水大 坝安全工程咨询有限公司，长江委监理中心为该工程的监理单位，质量监督单位为黔 南自治州水利水电工程质量监督站。2006 年 4 月主体工程完工，并通过蓄水安全鉴定， 水库下闸蓄水，同时两台机组试运行。 主体工程施工过程为： 大坝基础开挖：2004 年 7 月开工，至 12 月 30 日，河床基础开挖到位并通过验收。 大坝及溢洪道浇筑：2005 年 1 月 3 日基础混凝土开始浇筑，2006 年 1 月 24 日大 坝溢流面混凝土浇筑完成，元月 25 日大坝主体工程完成。 大坝帷幕、固结灌浆：2005 年 2 月 18 日开工，在 2006 年 4 月底全部完成。 取水口闸室浇筑：取水口基础于 2004 年 4 月开始开挖，12 月 12 日开始混凝土浇 筑，2005 年 7 月结束。 引水洞闸门及启闭机安装：2005 年 3 月 22 日开始，2005 年 9 月 18 日全部结束。 3 导流洞闸门安装：2004 年 5 月 12 日开始，9 月 22 日全部结束。 导流洞封堵：2006 年 3 月 25 日开始，4 月 5 日全部完成。 放空兼冲沙底孔闸门安装：2005 年 9 月 27 日开始，2006 年 4 月 15 日全部完成。 工程于 2006 年 4 月主体工程完工，并通过蓄水安全鉴定，水库下闸蓄水，同时两 台机组试运行。 1.3 工程现状简述工程现状简述 -水电站正常蓄水位 380.0m，死水位 378.0m，总库容 896 万 m3，装机容量 21.5 万 kW。根据防洪标准 （GB50201-94） 、 水利水电工程等级划分及洪水标 准 （SL252-2000）的规定，水库工程规模为小（1）型，工程等别为等，大坝、溢 洪道等主要建筑物为 4 级建筑物，次要永久建筑物为 5 级，临时建筑物为 5 级。大坝 设计洪水标准采用 30 年一遇（P=3.33%） ，校核洪水标准采用 300 年一遇 （P=0.33%） ；工程枢纽由拦河大坝、坝顶溢洪道、冲沙兼放空底孔、右岸发电引水系 统、厂房、升压站等建筑物组成。消能防冲洪水标准为 20 年一遇（P=5.0%） 。 工程枢纽由拦河大坝、坝顶溢洪道、冲沙兼放空底孔、右岸发电引水系统、厂房、 升压站等建筑物组成。 1.3.1 大坝大坝 大坝体形为 C15 混凝土砌毛石双曲拱坝，拱冠梁上游面采用抛物线，平面拱圈为 等厚圆弧拱。根据大坝基础开挖揭露情况，基岩完整，大坝建基面高程 345.3m，起拱 高程 345.8m，坝顶高程 391.6m，正常蓄水位时河谷宽高比 3.9，坝顶弧长 149.672m。大坝左右两岸为非溢流坝，河床段为溢流坝，长 80m。拱坝坝顶宽 4.0m，坝底宽 8.825m，最大坝高 46.3m，厚高比为 0.19。最大中心角为 101.961。 两岸非溢流坝 380m 高程以上，上游坡度 m1=0，下游坡度 m2=0.231。坝顶上下游侧 设栏杆，坝后坡高程 367.0m 设有人行桥。 4 1.3.2 溢洪道溢洪道 溢洪道布置在拱坝的中部，为无闸控制的开敞式溢洪道，溢流段前沿宽度 80m， 堰顶高程 380m。堰头部为椭圆方程，堰面采用 WES 幂曲线 Y=0.084x1.85，定型设 计水头为 8.17m。溢流面为 C20 钢筋混凝土，溢流坝段平均分了 4 条横缝，缝间设置 止水铜片。左、右各设置了厚 1.5m 的 C15 钢筋混凝土边墩。下游消能采用跌流消能， 挑流鼻坎高程 377.20m，反弧半径 5.0m，挑流鼻坎挑角 10。 1.3.3 冲沙兼放空底孔冲沙兼放空底孔 冲沙兼放空底孔设于大坝的右岸，进口为喇叭型，进口底板高程为 364.0m。孔身 为尺寸 2.5m2.5m 的正方形断面；经渐变压坡段后出口孔口尺寸为 2.0m2.5m（高 宽）矩形断面，出口泄槽末端采用挑流消能，挑流鼻坎高程 364.08m，挑角为 15。 进口设有 2.5m2.5m 事故检修门和工作门，均为平板钢闸门，坝顶设置相应的启闭设 备。 1.3.4 发电引水系统发电引水系统 引水建筑物设在右岸，主要由发电进水口、引水隧洞、调压井和压力钢管等组成。 发电进水口采用岸边塔式的钢筋混凝土结构，置于坝的右岸偏上游，进口底板高程 368.2m，低于死水位 378m，高于淤沙高程 367.7m，喇叭口尺寸为 10m8.6m，喇叭 口前设漂浮式拦渣排、活动拦污栅，拦污栅检修平台高程为 380.6 m，喇叭口为三面 收缩的椭圆曲线方程，喇叭口末端设平面工作闸门一扇，孔口尺寸为 6.0m6.0m，闸 门井顶部高程 391.6 m 与坝顶高程齐平，通过交通桥连接，闸门井上部布置排架及启 闭机室，均为 C20 钢筋混凝土结构。取水口后接直径为 6.0m 的圆形隧洞，隧洞长 1234.5m。隧洞尾部设阻抗式调压井，调压井直径 18.4m，阻抗口尺寸 4.0m。调压井 出口设快速检修门，接压力钢管，为单管双机布置。 1.3.5 发电厂房及升压站发电厂房及升压站 发电厂房设置在坝右岸下游约 1km 的缓坡地段，主、副厂房平行布置，内装两台 21.5 万 kW 的水轮发电机组。升压站紧靠副厂房上游布置。 5 1.4 大坝安全评价结论大坝安全评价结论 2014 年 11 月贵州省大坝安全监测中心完成了-县-水电站大坝安全评价报告 ， 大坝安全综合评价如下。 1.4.1 工程质量评价工程质量评价 （1）工程区无活动性断层发育，地震动峰值加速度小于 0.05g，地震动反应谱特 征周期为 0.35s，相应地震基本烈度小于度。区域构造稳定性较好，水库蓄水后未出 现诱发地震。 （2）水库为峡谷性库区，水库库盆位于可溶岩中（P1m、C3m、C2hm） ，左岸库 区岸坡山体雄厚，地表分水岭宽阔，库区外侧无低洼邻谷存在，水库右岸库首虽有向 更乱至九雨一带渗漏的可能性，但渗漏量不会很大。水库成库条件较好。 （3）水库库岸主要为灰岩、白云岩组成的硬质边坡，多为横向谷及斜向谷。库岸 整体稳定条件较好。 （4）坝基（肩）岩石为 C1d2-2灰黑色灰岩夹泥质灰岩及少量炭质泥岩，岩体完整 性较好，坝基地质缺陷经工程措施处理后，满足建坝要求。 （5）发电引水隧洞进水塔基础为 C1d2-2灰黑色中厚层灰岩，基础地质缺陷经工程 措施处理后，承载力满足要求，进口洞脸边坡经处理后，总体稳定。 （6）坝基固结灌浆及帷幕灌浆施工质量合格。结合运行观测、现场检查及钻孔试 验分析，目前防渗帷幕工作基本正常。 （7）工程施工处于受控状态，大坝及附属建筑物施工采用的原材料及混凝土施工 质量均满足设计及现行规范要求。目前大坝及附属建筑物外观质量完好，运行正常。 （8）通过钻孔 ZK1、ZK2，经压水试验、孔壁成像及声波检测，坝基物理力学性 质好，坝体砌体胶结材料质量总体较好，局部砌体质量较差，坝体砌筑的质量一般。 坝体质量合格。 （9）通过“回弹法”检测推定的强度，水库引水隧洞取水口启闭机房梁柱、冲沙兼 放空底孔启闭机房梁柱、坝后交通桥、溢流堰混凝土强度满足设计强度等级要求。 （10）在本次复核中经检测：引水隧洞取水口工作闸门为 A 级轻微腐蚀，冲沙兼 放空底孔工作闸门为 B 级腐蚀。钢闸门焊缝、涂层厚度、钢丝绳检测、启闭机运行性 6 能检测均合格。 1.4.2 运行管理评价运行管理评价 （1）水库管理机构健全，管理的规章、制度较齐全，制定了水库防洪应急预案及 汛期调度计划，对外交通和通讯畅通，水库管理基本符合水库管理通则 （SLJ702- 81）的规定。 （2）水库运行 8 年以来，最高运行水位为 385.2m，大坝维护总体较好，各建筑 物及设备运行正常。 （3）大坝安全监测项目设置基本齐全，监测设施管护基本正常，日常巡视检查、 观测频次及资料整编分析满足混凝土坝安全监测技术规范 （DLT5178-2003）要求。 （4）观测成果表明，大坝坝顶水平及垂直位移、坝体挠度、坝肩接接触缝、坝基 渗透压力、坝体温度等均未见明显异常，大坝工作性态稳定，运行工况正常。 （5）运行期大坝监测资料分析成果表明，大坝工作正常，运行稳定。 1.4.3 防洪标准复核防洪标准复核 （1）经本次复核，-水电站坝址以上集雨面积为 4080km2，总库容为 896 万 m3（初步设计中为 889 万 m3） ，根据防洪标准 （GB50201-94）和水利水电工程 等级划分及洪水标准 （SL252-2000）的规定，本工程为等小（1）型工程，大坝等 主要建筑物为 4 级，防洪标准为 30 年一遇洪水设计，300 年一遇洪水校核。洪水标准 符合现行规范要求。 （2）本次复核采用-水文站资料系列为 1962 年2013 年共 52 年实测水文资料、 金城江水文站资料系列为 1957 年1978 年共 22 年实测年最大洪峰资料以及 1955 年2013 年共 59 年年最高水位资料。并采用水文比拟法对-电站洪水进行复核，综合 确定-电站洪水成果。本次复核设计和校核洪峰流量较原初设修编减少了 1.0%、2.3%。坝址洪峰流量均值由 1840m3/s 变为 1866m3/s，洪峰 Cv 值由 0.50 变 为 0.48，均在合理范围内，故本次复核的洪水成果是合理的。 （3）本次复核调洪成果与原初设修编成果相差不大，成果是合理的。洪水调节计 算表明，以正常蓄水位 380.00m 起调，300 年一遇校核洪水(P=0.33%)的最高库水位 7 为 390.73m，低于坝顶高程（391.6m）0.87m，考虑超高后的最大涌浪高程为 391.49m，比坝顶高程（391.6m）低 0.11m。故现有坝顶高程满足规范要求。水库大 坝抗洪能力满足规范要求。 （4）现状条件下，溢洪道最大安全允许泄洪流量为 6119m/s，大于校核情况下 的下泄流量 6020m/s，溢洪道泄洪能力能满足要求。 （5）-电站为径流式开发，对洪峰基本无削减作用。但水库不会增加下游河道的 洪水威胁，水库满足下游河道现状的防洪安全要求。 1.4.4 结构安全评价结构安全评价 （1）经现场检查，大坝枢纽建筑物外观结构总体完好，未见明显异常。 （2）经按照实测坝体温度成果，采用多拱梁法复核，各种荷载组合下坝体主应力 分布均匀，无较大突变，拱端最大正应力也在地质建议的坝基承载力允许值 （300104Pa）范围内，满足规范及运行要求。各工况下坝体主应力均在规范允许范 围内，因此，坝体的应力满足规范和运行的要求。 （3）经采用刚体极限平衡法分析计算，正常+温降工况下，左坝肩 350m 高程抗 滑稳定安全系数（2.07）小于 3.0 外，其余各层均满足规范要求。校核水位+温升工况 下，左坝肩 350m 高程抗滑稳定安全系数（2.15）小于 2.5 外，其余各层均满足规范 要求。经整体稳定复核，基本组合及特殊组合工况下，左坝肩的抗滑稳定均满足规范 要求。堰顶高程以上非溢流坝段抗滑稳定安全系数满足规范要求。总的来说，拱坝稳 定满足规范要求，该工程从稳定的角度是安全的。 （4）观测资料经整编分析，大坝工作性态稳定，运行工况正常。 （5）经复核计算，溢流表孔泄洪能力满足水库泄洪要求，各工况下大坝下游冲坑 安全后坡均满足规范要求，但实测下游冲坑底部高程均低于大坝建基面高程，两岸岩 体有明显冲刷破坏，影响坝肩稳定，目前下游消能防冲基本满足运行要求。 （6）冲沙兼放空底孔结构稳定，满足水库冲沙、放空要求。 （7）发电引水系统进水口布置和结构设计合理，结构性态安全，满足发电取水要 求。 8 1.4.5 渗流安全评价渗流安全评价 （1）经蓄水验证，水库蓄水条件好。 （2）坝基（肩）的帷幕工作性态基本正常，左坝肩中下部接触带存在渗漏。 （3）坝体依靠混凝土防渗墙防渗，防渗性能总体一般，下游坝面多处存在渗漏旧）坝体依靠混凝土防渗墙防渗，防渗性能总体一般，下游坝面多处存在渗漏旧 痕，有白色钙化析出物，并且左坝段下游痕，有白色钙化析出物，并且左坝段下游 365m 高程以下坝面呈湿润状。高程以下坝面呈湿润状。 （4）经取样检测，库水对混凝土结构物无一般酸性型、碳酸型、镁离子型、硫酸 盐等腐蚀性；对钢筋混凝土结构中钢筋无氯盐腐蚀性；对钢结构为弱腐蚀性。 1.4.6 抗震安全评价抗震安全评价 查中国地震动参数区划图 （GB18306-2001） ，本区地震动反应谱特性周期为 0.35s，地震动峰值加速度小于 0.05g，相应地震基本烈度小于度，区域稳定性较好。 根据水库大坝安全评价导则 （SL258-2000）的规定，可不进行抗震复核，也不对 建筑物结构进行抗震安全复。 1.4.7 金属结构安全评价金属结构安全评价 （1）冲沙兼放空底孔进口平面检修闸门及平面工作闸门结构满足规范要求，门体 结构安全，启闭机的各项性能参数满足运行要求。闸门止水不严，有轻微渗漏。 （2）发电进水口拦污栅、平面检修闸门结构满足规范要求，启闭机的各项性能参 数满足运行要求，闸门（拦污栅）及启闭机运行状态正常。 （3）金属结构设有主电源，无备用电源，基本满足运行要求。 1.4.8 大坝安全综合评价大坝安全综合评价 根据水库大坝安全评价导则 （SL258-2000）的规定，经本次大坝安全复核，- 水电站水库工程质量评定为“合格”，运行管理“较好”，大坝防洪安全性为“A”级，大坝结 构安全性为“B”级，渗流安全性为“B”级，金属结构结构安全性为“A”级。遵照水库大 坝安全鉴定办法第六条大坝安全状况分类标准，-水电站水库大坝属二类坝。 1.4.9 今后工作的建议今后工作的建议 （1）加强坝体渗漏观测，坝体下游面有大面积浸润现象，必要时应对坝体进行防 渗处理。 9 （2）加强坝肩接触带渗漏量观测，必要时进行处理。 （3）加强对坝后冲坑和岸坡冲刷情况观测，必要时进行处理，防止冲坑继续发展， 确保大坝的运行安全。 （4）经坝肩分层稳定分析计算，大坝左坝肩存在安全隐患，建议对左坝肩进行相 应的处理，确保大坝的运行安全。 （5）加强对溢流堰堰面裂缝的观测，必要时进行处理。 （6）坝基右岸 P1 测点渗透压力测值较其余部位偏大，加强右岸坝基的巡视检查 工作。 （7）加强金属结构、设备的日常维护和检修，采取措施对冲沙兼放空底孔闸门漏 水进行处理。 1.4.10 大坝安全鉴定结论大坝安全鉴定结论 2014 年 12 月，黔南州水务局作为鉴定审定部门出具了-县-水电站大坝安全鉴 定书 ，大坝安全类别评定为二类坝。 工程存在的主要问题： （1） 坝体与左坝肩存在接触带渗漏现象。 （2） 大坝下游坝面多处存在渗漏痕迹，有白色钙化析出物，在左坝肩溢流段下 游 365m 高程以下呈湿润状。 （3） 下游河床和左、右坝肩岸坡冲刷严重，影响坝肩的稳定。 （4） 溢流堰堰面上存在 5 处纵向裂缝，最长的一条近 2m 长，少量渗水析钙。 对运行管理意见和建议： （1） 加强下游冲坑的巡视检查，视冲刷情况进行处理。 （2） 经坝肩分层稳定计算分析，大坝左坝肩存在安全隐患，建议对左坝肩进行 相应的处理，确保大坝的运行安全。 （3） 建议对坝体与左坝肩存在接触带渗漏进行防渗处理，并加强渗漏巡视检查。 （4） 加强对溢流堰堰面裂缝的观测，必要时进行处理。 11 2 水水 文文 2.1 水文及复核水文及复核 2.1.1 流域概况流域概况 打狗河属珠江流域柳江水系一级支流龙江的上游河段，地理位置为东经 107 3210825，北纬 25102545。习惯上将樟江作为干流，樟江发源于- 县佳莹乡抱寨，由东北流向西南，与北来的水令河汇合后再折向南流，经水春、龙王 洞、-县城，于王蒙与北来的方村河汇合并接纳西来的小七孔河，汇口以下始称打狗 河。于界排处进入广西壮族自治区境内，再于更脚处进入贵州省境，后于捞村上游接 纳南丹河等伏流后，经捞村、俞家进入广西，再经拨贡、河池，于金城江接纳大环江 后汇入龙江。省界俞家处打狗河集水面积 4184km2，贵州省境内主河道长（以樟江为干 流计算）110km，天然落差 526m，平均比降 4.78；方村河流域集水面积 1348 km2， 主河道长 91.4km，平均比降 7.58。 打狗河流域北与都柳江分水，东南为大环江，西面与六硐河等毗邻。分水岭高程 在 900mm1400m。流域形状为扇形。 打狗河流域地处贵州高原的南部斜坡向广西丘陵盆地的过渡地带，流域内地势自 北向南倾斜。受构造岩性影响，流域内砂页岩发育的山地、丘陵及河谷盆地与碳酸盐 岩发育的岩溶地貌沿构造线相间分布。受复杂的地形、地貌影响，河流的上段穿流于 峰丛、高原峡谷之间，河谷深切，坡陡流急，险滩多；河流下段穿流于-县城以下的 河谷盆地，地势较低，阶地发育，两岸多为农田，水流相对较缓。 流域内土壤多为黄色灰土，在砂页岩分布的山地丘陵区主要为硅铝质、硅铁质黄 壤和黄红壤，局部盆地有紫色土分布。流域内植被类型属于南亚热带的长绿栎林，森 林覆盖率较高，约为 24%。 -水电站坝址位于贵州省-县捞村乡的打狗河上，坝址以上流域集水面积 4080km2，占打狗河贵州省境内流域面积的 97.5%。由于坝址、厂址集水面积仅相差 2km2，坝址、厂址集水面积统一采用 4080km2。 -水电站以发电为主，兼有促进旅游业发展等综合利用效益。-水电站是打狗河 流域梯级开发规划电站之一，其上游有已投入使用的大七孔水电站，大七孔水电站位 12 于-县朝阳镇下冷寨，距-县城 18km，交通便利，该站属州管电站，是一项以发电为 主，兼有促进旅游业发展等综合效益利用的水利水电工程。 2.1.2 气象概况气象概况 流域属亚热带季风湿润气候区，具有多暖夏热、雨量充沛、无霜期长、积温高的 特点。根据-气象站（1958 年2013 年）多年观测资料统计，多年平均气温 18.3， 最冷月（一月）平均气温 8.5，最热月（七月）平均气温 26.4。平均相对湿度 79%，年平均日照时数 1213.4h。全年盛行东北风，年平均风速为 1.3m/s，多年平均最 大风速为 9.8m/s，实测最大风速 14.7m/s（1973 年） 。年平均冰雹日数 0.6 天，雷暴日 数 57.2 天。年平均积雪日数 0.3 天，最大积雪深度 20cm。多年平均水面蒸发量为 1340mm（20mm 口径蒸发皿观测值） 。年平均无霜期 317 天。 打狗河流域降水充沛，多年平均降水量在 1100mm1620mm。区内降水日数 （P0.1mm）164.4 天，暴雨日数（P50mm）4.1 天，最大一日降水量达 131.9mm。降 雨类型主要为锋面雨，由于受地形的影响，降水的地区差异较为明显，以佳荣、必京、 木论等地降水量最高，多年平均年降水量达 1600mm 左右，为流域内的多雨中心；降水 量最低的为上司，多年平均降水量仅为 1084.1mm。流域内各地降水年际变化不大，但 年内分配不均，降水主要集中在 410 月，占全年降水量的 88%左右。 2.1.3 水文参证站选择水文参证站选择 2.1.3.1 站点基本情况站点基本情况 -电站所在河流为打狗河，坝址以上流域面积 4080km2，坝址上游设有-水文站、 下游设有金城江水文站，均为国家基本水文站。是本次设计洪水复核的参证站。各站 基本情况见表 2.1-1。 表表 2.1-12.1-1 流域主要水文站基本情况表流域主要水文站基本情况表 站名位 置 集水面积 （km2） 资料系列 距-站河道 距离（km） 水准 基面 荔 波贵州-县回龙角1213 水位：1962今 流量：1962今 0珠江 金城江广西河池县金城江镇6199 水位：1957今 流量：19571978 130假设 13 （1）-水文站 -水文站位于-县城西南约 3km 的回龙角下游约 1km 左右的樟江河段上，该站于 1954 年设立为水位站，1959 年 1 月因河段条件差迁至下游 13km 的拉香，变为拉香流 量站，1960 年 11 月，因河段条件不理想考虑职工生活方便，迁回原址（-县玉屏镇） ， 在原断面上游 200 米处设站，名称变为改为-县水文站，控制集水面积 1213km2。该站 观测项目有水位、流量、泥沙、降水等，具有 1962 年迄今的实测流量等水文资料。经 复核，-水文站实测流量资料系列长，资料系列一致性、代表性较好，且所有资料均 经贵州省水文水资源局复审汇编，资料精度高。因此，该站作为本次设计洪水复核的 参证站之一。 （2）金城江水文站 金城江水文站位于打狗河下游的龙江河段上，于 1954 年 6 月设立为水位站，1956 年改为水文站，1978 年以后又改为水位站，该站控制集水面积 6199km2。该站观测项 目有水位、流量、降水等，具有 19571978 年共 22 年实测流量资料和 1957 年迄今的 水位资料。经复核，金城江水文站流量资料系列有 22 年，资料系列一致性、代表性尚 可，且所有资料均经广西壮族自治区水文水资源局复审汇编，资料精度较高，因此， 该站可作为本次洪水复核的主要参证站。 金城江水文站本次收集到了 19571978 年共 22 年实测年最大洪峰资料以及 19552013 年共 59 年年最高水位资料，本次通过建立 19571978 年实测最大洪峰与 最高水位之间的水位流量关系，进而对其他年份洪峰资料进行插补延长。根据 19571978 年水位流量资料建立的相关关系线来看，相关系数为 0.97，相关关系较 好，可以用于推求洪峰流量。 2.1.3.2 水文资料三性检验水文资料三性检验 （1）可靠性 -水文站位于贵州省黔南州-县玉屏镇，地理位置东经 10752，北纬 25 25，每年观测资料经黔南州水文水资源局整编、审查，贵州省水文水资源局复审， 符合“各类水文测验规范”和水文资料整编规范 ，资料精度可靠，该站有 1962 年 至今历年资料，资料系列完整可靠。 金城江水文站位于打狗河下游的龙江河段上，于 1954 年 6 月设立为水位站，1956 14 年改为水文站，1978 年以后又改为水位站，该站控制集水面积 6199km2。该站观测项 目有水位、流量、降水等，具有 19571978 年共 22 年实测流量资料和 1957 年迄今的 水位资料。经复核，金城江水文站流量资料系列有 22 年，水位资料系列有 59 年，且 所有资料均经广西壮族自治区水文水资源局复审汇编，资料精度较高，因此，该站水 位资料系列可靠。 （2）一致性 -水文站、金城江水文站自建站以来，站点未发生变动，观测资料（-站流量资 料、金城江站水位资料）是在一致条件下产生，所处流域气候及下垫面条件基本稳定， 系列具有较好的一致性。 （3）代表性 不同系列比较 对-水文站、金城江水文站不同系列长度统计参数进行比较分析，成果见表 2.1- 2。 表 2.1-2 水文站测站长短系列统计参数分析表 洪峰（m3/s）统计参数 项目年份长度（年）时段均值 CvCs/Cv 19842013 30 全年 11500.564 19742013 40 全年 11000.564 -水文站 19622013 51 全年 11100.554 19842013 30 全年 25700.364 19792013 35 全年 25500.364 19742013 40 全年 25100.354 19571978 22 全年 21700.384 金城江水文站 19552013 59 全年 24100.374 从表 2.1-2 可看出，-水文站、金城江水文站洪峰系列均值，CV 均值基本一致， 统计参数基本稳定，资料具有较好的代表性。 年平均流量差积曲线 根据-水文站 19612014 年共 53 年(水文年)实测径流资料点绘差积曲线，见- 水文站年均流量差积曲线图。 15 金城江水文站具有19571978年共22年实测流量系列，采用-水文站月径流插补金 城江水文站19792014年月径流成果，使其具有19572014年共57年月流量系列，点绘 差积曲线，见金城水文站年均流量差积曲线图。 16 2.1.3.3 水文参证站选择水文参证站选择 经分析，-站和金城江站同处打狗河流域，测站集水面积分别为坝址集水面积的 0.29 倍和 1.48 倍，气候和下垫面条件与设计流域相似，-水文站资料系列较长，代表 性、一致性、可靠性良好，而金城江站虽然实测流量资料系列较短，但经插补延长后 的径流系列和洪峰流量系列代表性、一致性、可靠性较好，因此本次设计选择-水文 站和金城江水文站为主要水文参证站。 本次洪水复核中主要选用-水文站、金城江水文站水文资料并采用水文比拟法对- -电站洪水进行复核，综合确定-电站洪水成果。 2.1.4 径流径流复核复核 2.1.4.1 径流特性径流特性 设计流域属山区雨源性河流，径流主要由降水补给，径流特性与降水特性基本一 致，年际变化不大但年内分配不均，洪枯悬殊，径流主要集中在汛期49月，占全年 径流量的85%左右。该区系省内降水径流高值区之一，多年平均径流深700mm左右。 统计-水文站19612014年实测径流资料，按水文年计，多年平均流量为 28.6m3/s，最大年均流量46.1m3/s（19681969年），最小年均流量 14.4m3/s（19811982年），最大年和最小年分别是多年平均流量的1.60倍和0.50倍， 丰枯比为3.2，径流年际变化不大。多年平均最小月流量为3.64m3/s，模数为 3L/skm2。 统计金城江水文站插补延长后的19572014年径流资料，按水文年计，多年平均流 量为140m3/s，最大年均流量244m3/s（19681969年），最小年均流量 72.9m3/s（19811982年），最大年和最小年分别是多年平均流量的1.74倍和0.52倍， 丰枯比为3.3，径流年际变化不大。多年平均最小月流量为21.5m3/s，模数为 3.47L/skm2。 2.1.4.2 径流系列的插补延长径流系列的插补延长 金城江水文站具有19571978年共22年实测流量系列和1957今的水位资料。由于 该站下游110m处的拦河坝1967年2月以后加高建成水轮泵站，低水期经常受闸门启闭影 响，水位突涨突落，变化无常，对枯水期水位的观测有较大的影响，因此采用该站水位 插补枯水流量有一定难度。分析金城江水文站与-水文站月径流同步系列（19611978 17 年）的相关性，其相关关系较好，相关系数为0.97，关系式为Q金城江=4.7911Q- +3.7398，相关关系图如下。采用-水文站月径流插补金城江水文站19792014年月径 流成果，使其具有19572014年共57年月流量系列。 2.1.4.3 径流计算径流计算 1) 降水分析降水分析 龙江金城江水文站以上流域内及邻近地区设有-、九阡、佳荣、茂兰、王蒙、甲 良、麻尾、拉麻、里湖、南丹、金城江等 25 个雨量观测站，平均每站控制面积为 248km2，站点分布均匀，能较好地反映降水在流域面上的分布规律。上述测站均采用 人工观测和自记雨量计观测法，资料精度较高。汛期视降水特性，分别采用四段制、 八段制观测，枯季一般为二段制观测。各站资料系列较长，代表性较好。各站年降水 量分析计算成果见表 2.4-1。 表表 2.4-12.4-1 设计流域及邻近地区各站年降水量统计表设计流域及邻近地区各站年降水量统计表 站 名站别 资料起始 年份 多年平均年降水量 （mm） PCv - 水文 19581291.50.17 - 气象 19561279.70.16 18 站 名站别 资料起始 年份 多年平均年降水量 （mm） P Cv 九阡雨量 19651250.70.22 佳荣雨量 19561612.10.18 茂兰雨量 19561473.20.18 王蒙雨量 19561182.60.18 上司雨量 19671084.10.22 甲良雨量 19561244.50.15 麻尾雨量 19561296.30.22 拉麻雨量 19681315.70.18 里湖（拉尾） 雨量 19631360.60.21 六寨雨量 19671330.10.18 岜糯雨量 19681474.80.17 木论雨量 19691503.80.16 必京雨量 19591266.90.17 巴平雨量 19661371.10.16 八下雨量 19661449.10.19 塘甫雨量 19681620.80.16 拔贡雨量 19641575.20.15 河池雨量 19681548.40.22 金城江水文 19551384.90.20 南丹气象 19541458.00.21 骆马雨量 19661497.80.17 八步雨量 19631490.30.20 大屯雨量 19681577.90.15 备注：1、Cs=2Cv；2、王蒙站 1979 年后资料以小七孔站资料代替。 采用垂直平分法（泰森多边形法），计算得到-站以上流域多年平均面降水量为 1344.1mm；金城江站以上流域多年平均面降水量为 1339.2mm；-电站坝址以上流域多 年平均面降水量为 1281.9mm；-站-金城江站区间流域多年平均面降水量为 1338.4mm。 2) 参证站径流计算参证站径流计算 将-水文站和金城江水文站实测及插补延长后的 19612014 年流量资料按水文年 （4 月次年 3 月）、枯季半年（10 月次年 3 月）、最小月等时段进行统计和频率 计算，并以 P型曲线适线，成果见表 2.4-2。 表表 2.4-22.4-2 参证站径流频率分析计算成果表参证站径流频率分析计算成果表 站名项 目流量 19 年（103）月最小月 (m3/s)28.68.633.64 Cv0.260.640.57 统计参数 Cs/Cv22.52.5 P=10%38.5166.41 P=50%28.07.233.17 -站 （1961.42014.3） Qp(m3/s) P=90%19.63.141.49 (m3/s)14043.621.5 Cv0.250.540.42 统计参数 Cs/Cv22.52.5 P=10%18675.133.6 P=50%13738.519.9 金城江站 （1957.42014.3） Qp(m3/s) P=90%97.418.811.4 3) 坝址径流计算坝址径流计算 （1）年径流计算 -电站坝址以上集水面积 4080km2，是上游-水文站集水面积的 3.36 倍，下游金 城江水文站集水面积的 0.66 倍，坝址附近无实测水文资料，因此，坝址径流主要依据 上游的-水文站和下游的金城江水文站多年实测资料结合面上降水量的差异分析计算 而得。 坝址径流采用以下三种方法进行计算： 方法：以-站为参证站，按面积比结合降水修正推求，计算公式为: Q坝址=F坝址/F-Q-P坝址/P- 方法:以金城江站为参证站，按面积比结合降水修正推求，计算公式为: Q坝址=F坝址/F金城江Q金城江P坝址/P金城江 方法:假定-站与金城江站区间径流量成线性变化，按面积内插推求，并考虑- 站平林电站坝址金城江站区间降水量的差异，计算公式为: Q坝址= Q-+（F坝址- F-）/（F金城江- F-）（Q金城江-Q-）P-坝址/P-金城江 上述三种方法计算的坝址多年平均流量成果见表2.4-3。 表表 2.4-32.4-3 各种方法计算之坝址多年平均流量成果表各种方法计算之坝址多年平均流量成果表 阶段方法 多年平均流 量（m3/s） 多年平均 年径流深 （mm） 多年平均降水 量（mm） 多年平均 年径流系数 本次复核方法92.071112820.553 20 方法88.568412820.532（19612 014 年）方法89.269012820.536 从表中可见，三种方法中最大的与最小的相差 4%，经分析比较，推荐采用以-站 和金城江站为参证站、按面积比结合降水修正的水文比拟法推求的方法之成果。年 径流变差系数 Cv 根据面积差异结合地区变化规律确定为 0.25，Cs 为 2Cv。 本次复核的坝址径流多年平均流量为 89.2m3/s，与安全评价阶段的 90.9m3/s 相 比，减少了 0.9%，本次初设采用仍采用安全评价阶段的径流成果。 2.2 洪水洪水复核复核 2.2.1 洪水复核方法洪水复核方法 -水文站资料有 1962 年2013 年年最大洪峰资料，金城江水文站洪峰资料插补延 长后有 1955 年2013 年年最大洪峰资料，水文站资料系列长，代表性、一致性较好， 同时根据该流域水利工程建设规划，建站以来流域内未建设有大中型水利工程，因此 水利工程对水文站的洪水未产生大的影响，且所有资料均经整编刊印，资料精度较 高，因此，-、金城江水文站资料可作为本次水文计算的主要依据。 贵州省大坝安全监测中心 2014 年 11 月完成的-县-水电站大坝安全评价报 告中水文资料系列年限至 2013 年。根据洪水调查，2013 年至今未发生大洪水，为平 水年，安全考虑本次洪水复核沿用中原安全评价报告的水文资料，即坝址处设计洪水 通过分析地区洪水规律，以-、金城江水文站洪水资料为依托，推求坝址设计洪水。 根据-、金城江水文站的洪峰流量系列的年最大洪峰流量，采用水文比拟法推求-电 站坝址处设计洪水。 2.2.2 历史洪水历史洪水调查调查 1 1）-水文站和金城江水文