湖北省鹤峰县宁家河流域河坪水电站工程项目设计方案.doc

1 湖北省鹤峰县宁家河流域河坪水电湖北省鹤峰县宁家河流域河坪水电 站工程项目设计方案站工程项目设计方案 建设项目概况建设项目概况 2 1 1 建设项目名称 地点 目的 建设项目名称 湖北省鹤峰县宁家河流域河坪水电站工程 地点 宁家河流域河坪水电站 位于鹤峰县东北部 地处中营乡 地理位 置东径 110 03 110 10 北纬 30 21 30 25 宁家河流域河坪水电 站距鹤峰县城 30km 恩施市 180km 为充分利用水资源 宁家河流域河坪水电 站枢纽工程由河坪电站 1 车间 河坪电站 2 车间组成 河坪水电站 1 车间干 流坝址位于自生桥上游 700 0m 处 河坪水电站 2 车间干流坝址位于河坪 1 车 间厂房下游 200m 处 工程建设目的 该工程的主要任务是发电 2 1 2 建设规模 特性 防洪标准 为充分利用水资源 该枢纽工程由河坪 1 车间 河坪 2 车间组成 1 河坪水电站 1 车间 系拦截宁家河干流及成天河 秋木板河两条支流 水资源发电 干流宁家河坝址承雨面积 8 69km2 成天河 秋木板河坝址支流 承雨面积分别为 6 22 km2 和 4 15 km2 总承雨面积 19 06km2 河坪水电站 1 车间干流坝址位于自生桥上游 700 0m 处 坝型为混凝土重 力坝 泄流方式为坝身表孔自由泄流 坝顶高程 867 90m 最大坝高 12 9m 引 水系统由一条引水主干线 宁家河引水主干线 和两条引水支线组成 成天河 引水支线 秋木板引水支线 全长 4745 0m 其中成天河支线设计引用流量 0 52m3 s 总长 2220m 秋木板河支线引用流量 0 37 m3 s 长 1480 0m 宁家 河引水主线引用流量 1 65 m3 s 长 970 0m 前池正常水位为 864 15m 厂址位 于宁家河干流右岸河坪处 厂房尾水位为 696 69m 电站净水头为 163 06m 电 2 站装机容量 2 1000kW 年发电量 600 1 万度 年利用小时 3001h 设计流量 1 46 m3 s 2 河坪水电站 2 车间 拦截 1 车间厂房尾水 1 车间坝址以下区间来水 和成天河支流水资源发电 电站 2 车间总承雨面积为 31 24 km2 其中干流宁 家河坝址承雨面积 24 54 km2 成天河坝址支流承雨面积 6 7 km2 河坪水电站 2 车间干流坝址位于河坪 1 车间厂房下游 200m 处 坝型为混 凝土重力坝 泄流方式为坝身表孔自由泄流 坝顶高程 696 63m 最大坝高 12 85m 引水系统由一条引水主干线 宁家河引水主干线 和一条引水支线组 成 成天河引水支线 引水线路主要建筑物为引水隧洞 全长 2600 0m 其中 成天河支线设计引用流量 0 45 m3 s 总长 1300m 宁家河引水主线引用流量 2 1 m3 s 总长 1300 0m 前池正常水位为 691 46m 厂址位于宁家河干流左岸 河泡桐树湾处 厂房尾水位为 638 00m 电站净水头为 51 36m 电站装机容量 2 400kW 年发电量 268 5 万度 年利用小时 3356h 设计流量 1 88 m3 s 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 和 小型水力发电站设计规范 GB50071 2002 的规定 河坪水电 站装机容量小于 1 万 kW 属 等小 型工程 水工建筑物为 5 级 根据 SL252 2000 中 3 1 2 当山区 丘陵区的水利水电工程永久性水工 建筑物的挡水高度低于 15m 且上下游最大水头差小于 10m 时 其洪水标准宜 按平原 滨海区标准确定 确定 1 车间宁家河大坝 支流成天河和秋木板取 水坝设计洪水标准为 10 年一遇 校核洪水标准为 20 年一遇 2 车间宁家河大 坝 支流成天河取水坝设计洪水标准为 10 年一遇 校核洪水标准为 20 年一遇 依据 防洪标准 GB50201 94 及 水利水电工程等级划分及洪水标准 SL252 2000 中 3 2 5 的规定确定电站厂房设计洪水标准为 20 年一遇 校核洪水 标准为 50 年一遇 工程特性表见下 工程特性表 序号及名称单位 河坪电站 1 车间 河坪电站 2 车间 备注 3 序号及名称单位 河坪电站 1 车间 河坪电站 2 车间 备注 一 水文 1 流域面积 全流域km235 0 坝址以上km219 0631 24 1 车间 宁家河 8 69 成天河 6 22 秋木板河 4 15 2 车间 宁家河 24 54 成天 河 6 7 2 利用的水文系列 年限 年51 3 多年平均年径流 量 万 m32521 24132 33 含支流 4 代表性流量 多年平均流量m3 s0 81 31 含支流 设计洪峰流量m3 s96 5114 2P 10 10 年一遇 校核洪峰流量m3 s177 1210 6P 5 20 年一遇 施工导流流量m3 s6 712 411 3 月 3 年一遇 5 洪量 设计洪水洪量万 m3118 4141 9 校核洪水洪量万 m3247 0296 0 6 泥沙 悬移质年输沙量万 t619613062多年平均 推移质年输沙量万 t1239126123多年平均 二 工程规模 1 特征水位 1 坝前水位 校核洪水位m867 10695 93 设计洪水位m866 91695 55 正常蓄水位m865 00692 50 2 电站厂房 设计洪水位m696 69640 25 校核洪水位m697 98641 07 正常尾水位m696 69638 00 2 取水坝下泄 流量及相应下游水 位 4 序号及名称单位 河坪电站 1 车间 河坪电站 2 车间 备注 1 设计下泄流量m3 s96 5177 1 相应下游水位m862 19690 20 2 校核下泄流量m3 s114 2210 6 相应下游水位m862 33690 38 2 水力发电工程 1 装机容量kW2000800 2 多年平均发电量万度600 1268 5 3 年利用小时数h30013356 4 发电引水流量m3 s1 461 88 三 淹没损失及工 程永久占地 1 工程占地 林地亩7 44 9 四 主要建筑物及 设备 1 挡水建筑物 型式 混凝土重力 坝 混凝土重力坝 地震基本烈度小于 VI小于 VI 顶部高程m867 90696 63 最大坝高m12 912 85 顶部长度m27 735 4 2 泄水建筑物 型式坝顶溢流坝顶溢流 堰 槛 顶高程m865 00692 50 溢流段长度m18 022 0 3 输水建筑物 1 设计引用流量m3 s1 461 88 2 最大引用流量m3 s1 652 1 3 进水口型式坝身式坝身式 进水口底槛高程m883 65691 15 5 序号及名称单位 河坪电站 1 车间 河坪电站 2 车间 备注 闸门尺寸m1 2m 1 5m1 4m 1 7m 4 启闭机型式 手电两用螺 杆式启闭机 手电两用螺杆 式启闭机 启闭机容量QL 150kNQL 150kN 5 引水道型式无压隧洞无压隧洞 长度m46702590 断面尺寸m1 6 1 81 6 1 8最小施工断面 6 前池 主要尺寸m长 54 7m长 55 2 m 7 压力管道型式明管明管 条数条11 长度m210 665 0 内径m0 80 9 4 厂房 型式地面式地面式 主厂房尺寸 长 宽 高 m m m 27 62 11 55 16 6 19 22 8 5 13 9 水轮机安装高程m698 10640 25 5 开关站 型式 户内式开关 柜 户外式开关站 面积 长 宽 m m8 0 10 09 0 5 0 6 主要机电设备 1 水轮机型号 CJA475 WJ 86 2 10 A685 WJ 47 台数台22 额定出力kW1070430 吸出高度m 排出高程 0 91 2 485 最大工作水头m163 451 8 最小工作水头m163 150 9 额定水头m163 151 4 额定流量m3 s0 7560 911 2 发电机型号 SFW1000 10 1430 SFW400 6 990 6 序号及名称单位 河坪电站 1 车间 河坪电站 2 车间 备注 台数台22 额定容量kW1000400 额定电压kV6 30 4 发电机功率因数0 80 8 额定转速r min6001000 3 主变压器型号S11 4000 35S11 1000 6 台数台11 容量kVA40001000 7 输电线路 电压kV356 3 回路数回11 输电距离km6 51 5 五 施工 1 主体工程数量 土石方明挖万 m32 11 洞挖石方万 m32 5 填筑土石方万 m30 4 混凝土和钢筋混凝 土 万 m30 8浇筑与衬砌混凝土 2 主要建筑材料数 量 木材m370 水泥万 t0 25 钢筋t289 3 所需劳动力 总工日万工日3 48 高峰工人数人100 5 对外交通 等级省级公路 6 施工导流 1 导流方式涵管导流涵管导流 导流流量m3 s6 712 4 7 序号及名称单位 河坪电站 1 车间 河坪电站 2 车间 备注 2 围堰 型式土石围堰土石围堰 主要尺寸 围堰顶宽 1 5m 围堰顶宽 1 5m 防渗型式土工膜防渗土工膜防渗 7 施工工期 1 准备工期月2 个月 2 投产工期月15 个月 3 总工期月17 个月 六 经济指标 1 工程部分 建筑工程万元783 25494 101277 35 合计 机电设备及安装工 程 万元632 56200 60833 15 合计 金属结构设备及安 装工程 万元148 4896 45244 92 合计 临时工程万元74 6856 05130 73 合计 独立费用万元264 33139 57403 90 合计 静态投资万元1998 461036 093034 56 合计 其中 基本预备费万元95 1649 34144 50 合计 2 水保和环境部分 环境保护工程投资万元14 3813 2627 64 合计 水土保持工程投资万元20 7718 8239 59 合计 基本预备费万元1 761 603 36 合计 水土保持设施补偿 费 万元4 323 467 78 合计 静态总投资万元41 2237 1578 37 合计 3 总投资2301 661101 503403 16 合计 枢纽静态总投资万元2039 681073 243198 77 合计 建筑期融资利息万元51 9728 2680 23 合计 输电线路万元210 0210 0 合计 4 经济指标 8 序号及名称单位 河坪电站 1 车间 河坪电站 2 车间 备注 单位千瓦投资元 kW11118 单位电能投资元 度3 58 经济内部收益率 12 49 财务内部收益率 8 01 上网电价元 度0 48 贷款偿还年限年12 2 投资回收年限年12 1 2 1 3 涉河建筑物设计方案 河坪水电站共设两个生产车间 河坪水电站 1 车间在宁家河上游段筑坝引 水 拦截宁家河干流及成天河 秋木板河两条支流水资源发电 厂址位于河坪 处 河坪水电站 2 车间 拦截 1 车间厂房尾水 1 车间坝址以下区间来水和成 天河支流水资源发电 主要建筑物包括河坪水电站 1 车间挡水建筑物 河坪水 电站 1 车间引水建筑物 河坪水电站 1 车间厂房及开关站以及河坪水电站 2 车间挡水建筑物 河坪水电站 2 车间引水建筑物 河坪水电站 2 车间厂房及开 关站 1 河坪水电站 1 车间挡水建筑物 1 车间宁家河浆砌石重力坝 由溢流坝段 非溢流坝段 消力池 冲砂闸 及进水口等组成 坝顶高程 867 90m 坝顶宽度 3 0m 坝顶轴线长 27 7m 大坝建基面高程 855 00m 最大坝高 12 9m 溢流坝最大坝底宽度为 11 8m 非溢流坝最大坝底 宽度为 11 5m 非溢流坝体上游坝坡为铅直面 坝顶宽度 3 0m 下游坝坡在 866 00m 以下为 1 0 7 在 866 00m 以上为铅直面 大坝建基面 855 00m 上游 齿槽宽 2 5m 深 1 0m 下游齿槽宽 1 5m 深 1 0m 大坝上游迎水面采用 0 5m 厚 C20 钢筋混凝土防渗面板 大坝共设置 2 道横缝 左 右岸非溢流坝块与溢 流坝块结合处各设置一道 采用一道铜片止水 经大坝稳定和应力计算 坝体 抗滑稳定 抗倾稳定和应力各项指标均在规范允许范围内 对于取水工程 由于线路长 泥沙淤积后 隧洞清淤工程量大 因此 考 9 虑泥沙不进入引水隧道 考虑采用排沙措施 本次设计冲砂孔设置在右岸非溢 流坝上 轴线距离大坝中心线10 20m 紧靠坝式进水口布置 冲砂效果好 进 口底板高程为862 56m 充分考虑冲砂效果 孔口尺寸为1 2m 1 2m 冲砂箱涵 衬砌30公分 冲砂孔坝身段有压泄流 主要考虑洪水期冲砂 根据有压坝身泄 水孔布置形式 底板无纵坡 采用同一高度 出坝身后采用1 3的纵坡放至溢流 边墙 在边墙上开孔 出口设置一挑角 出口高程860 00m 挑射角为5 冲砂 孔设一道闸门 启闭机房设置在坝顶 检修时将闸门提至坝顶 不工作时可用 钢板盖住坝顶闸孔 方便行人通过 为满足进水口的检修需要 或由于某种原因 需要泄空水库 本工程考虑 放空管和冲砂闸相结合的方式 放空管 冲砂孔和二为一 先将水库放空至冲 砂闸底板 862 56m 然后进行人工抽排 坝体排水采用预埋排水管的型式 排水管为预制无砂混凝土管 管径0 2米 位于混凝土防渗墙下游 距离坝面2 0米 间距3米 坝体排水管通至溢流坝面 重力坝由三个坝块组成 左岸非溢流坝段长度 3 75m 中间溢流坝段长 18 0m 右岸非溢流坝段长度 5 93m 大坝溢洪道采用无闸的溢洪表孔 单孔布置 进口总净宽18 0m 堰顶高程 865 00m 正常蓄水位865 00m 设计洪水位866 91m 校核洪水位867 10m 溢 流堰采用幂曲线曲线 方程为y 0 3034x1 85 曲线段末端接1 0 7直线段 然后接 反弧段 反弧段后接消力池 反弧半径5 0m 圆心角为50 各结点均以相切形 式连接 消能方式采用底流消能 消力池底板高程为858 12m 进口宽度为 18 0m 出口宽度渐变为15 6 考虑到消力池下部还有约2 0m深砂卵石层 设计 时进行挖除 回填C15埋石混凝土 消力池池长11 1m 坎高1 7m 2 鹤峰河坪水电站 1 车间引水建筑物 鹤峰河坪水电站 1 车间引水建筑物主要由支流取水坝 沉砂池 引水隧洞 溢流堰 前池及压力管道等组成 无压引水系统工程总长 4 745km 共 4 段隧 洞 2 座取水坝 2 座沉砂池 1 座溢流堰 前池总长 54 70m 压力管道主管长 210 60m 支管总长 16 78m 10 无压引水隧洞总长 4 670km 其中 1 隧洞长 2220m 2 隧洞长 1480m 3 隧洞长 880m 4 隧洞长 90m 引水隧洞坡降为 1 1000 设计最大过 流量 1 65m3 s 隧洞开挖断面为最小施工断面 城门洞型 受地形条件和枢纽布置限制 1 隧洞沉砂池位于成天河底拦栅坝与1 隧洞 之间 为洞内式结构 池长30m 桩号为1 引0 020 00 1 引0 050 00 沉砂池 首端5m长渐变段与1 隧洞进口段相连 末端经5m长的渐变段与1 隧洞衔接 沉 砂池最大水深H 0 57m 沉砂池宽4 0m 冲砂闸布置与沉砂池末端右侧 闸孔尺寸0 5m 0 5m 闸门后接冲砂廊道 底坡i 1 25 廊道宽1 0m 3 隧洞出口接前池 为洞内前池 前池总长54 7m 其中渐变段长20m 底 宽由1 6m逐渐变为5 0m 前室长20 0m 宽5 0m 进水室长5 0m 宽度3 0m 在进水室前段设置拦污栅 进水室末端为压力管道进水口 为渐变段 其 后接方形变圆形段 再接工作阀门室 前池正常蓄水位为 864 15m 最低水位为 863 68m 最高水位为 864 56m 前室底板高程 860 53m 进水室底板高程为 861 53m 前池顶部平台高程为 865 51m 电站压力管道主管成直线布置 分岔后两支管各有一处空间转弯 在立面 布置上 管线大体呈一倒斜 Z 字型布置 主管共有三处转弯 分岔后左右支管 各有一处空间转弯 钢管采用两机一管的联合供水方式 主管 进口至岔管中心 总长 210 60m 内径 800mm 通过设计流量时的平均流速 3 581m s 在经济流速范 围内 进水口渐变段长度为 1 0m 中心高程为 861 93m 3 河坪水电站 1 车间厂房及开关站 根据地形条件 厂房总体布置形式采用沿山体平行布置 厂房轴线与河道 夹角约为 50 由于占用了一段原村村通公路 需在厂区外围新整修一段公路 与原公路衔接 整个厂区基本为长条形布置 总长 56 00m 总宽 23 00m 厂区 内设置主副厂房 厂区回车场 厂区维修通道 主变场 围墙及门卫室等 由 于厂区占用一部分较浅冲沟 因此 在厂区下游靠山侧冲沟内设排水沟 采用 浆砌石结构 断面尺寸为 500mm 700mm 宽 深 排水沟入口采用扩大截 11 面聚水 最大宽度 2000mm 排水沟出口在电站尾水出口下游 厂房总长 37 92m 总宽 18 97m 高 16 60m 自尾水室底板算起至屋顶 厂 房由主厂房和电气副厂房组成 主厂房由安装场和主机室组成 安装场位于主 厂房右侧 电气副厂房由高压开关室和中控室组成 整个电气副厂房位于主厂 房右侧 高压开关室位于靠山侧 中控室位于靠河床侧 主 副厂房之间及安 装场与主机室之间均设 2cm 沉降缝 采用铜片止水方式 主厂房分二层布置 第一层为安装场层 地面高程为 698 80m 长 7 20m 宽 11 55m 有楼梯可直接下到主机室 第二层为主机室层 地面高程为 697 30m 长 20 40m 宽 11 55m 分别有楼梯可通向安装场和厂区 主变场位于厂房右侧 中间设有 6m 宽厂区道路 平面尺寸 8 0m 10 00m 地面高程 704 00m 靠山侧设有楼梯通向厂区 两台机组的尾水涵在厂外汇合后 采用箱涵段和梯形明渠段布置方式出流 4 河坪水电站 2 车间挡水建筑物 河坪电站 2 车间宁家河浆砌石重力坝 由溢流坝段 非溢流坝段 消力池 冲砂闸及进水口等组成 坝顶高程 696 63m 坝顶宽度 3 0m 坝顶轴线长 35 4m 大坝建基面高程 683 78m 最大坝高 12 85m 溢流坝最大坝底宽度为 12 5m 非溢流坝最大坝底 宽度为 7 5m 非溢流坝体上游坝坡为铅直面 坝顶宽度 3 0m 下游坝坡在 694 93m 以下为 1 0 7 在 694 93m 以上为铅直面 大坝上游齿槽宽 3 0m 深 1 8m 下游齿槽宽 1 0m 深 1 8m 大坝上游迎水面采用 0 5m 厚 C20 钢筋混凝 土防渗面板 大坝共设置 2 道横缝 左 右岸非溢流坝块与溢流坝块结合处各 设置一道 采用一道铜片止水 经大坝稳定和应力计算 坝体抗滑稳定 抗倾 稳定和应力各项指标均在规范允许范围内 对于取水工程 由于线路长 泥沙淤积后 隧洞清淤工程量大 因此 考 虑泥沙不进入引水隧道 考虑采用排沙措施 本次设计冲砂孔设置在坐岸非溢 流坝上 轴线距离大坝中心线14 0m 紧靠坝式进水口布置 冲砂效果好 进口 底板高程为690 15m 充分考虑冲砂效果 孔口尺寸为1 0 m 1 0m 冲砂箱涵 衬砌30公分 冲砂孔坝身段有压泄流 主要考虑洪水期冲砂 根据有压坝身泄 12 水孔布置形式 底板无纵坡 采用同一高度 出坝身后采用1 5的纵坡放至溢流 边墙底部 出口设置一挑角 出口高程687 95m 挑射角为5 冲砂孔设一道闸 门 启闭机房设置在坝顶 检修时将闸门提至坝顶 不工作时可用钢板盖住坝 顶闸孔 方便行人通过 为满足进水口的检修需要 或由于某种原因 需要泄空水库 本工程考虑 放空管和冲砂闸相结合的方式 放空管 冲砂孔和二为一 先将水库放空至冲 砂闸底板 690 15m 然后进行人工抽排 坝体排水采用预埋排水管的型式 排水管为预制无砂混凝土管 管径0 2米 位于混凝土防渗墙下游 距离坝面2 0米 间距3米 坝体排水管通至溢流坝面 大坝溢洪道采用无闸的溢洪表孔 单孔布置 进口总净宽22 0m 堰顶高程 692 50m 正常蓄水位692 5 00m 设计洪水位695 55m 校核洪水位695 93m 溢流堰采用幂曲线曲线 方程为y y 0 1901x1 85 曲线段末端接1 0 7直线段 然 后接反弧段 反弧段后接消力池 反弧半径5 0m 各结点均以相切形式连接 消能方式采用底流消能 消力池底板高程为686 45m 进口宽度为22 0m 出口 宽度渐变为19 56m 消力池池长16 36m 坎高2m 5 河坪水电站 2 车间引水建筑物 鹤峰河坪水电站 2 车间引水建筑物主要由支流取水坝 沉砂池 引水隧洞 溢流堰 前池及压力管道等组成 无压引水系统工程总长 2 670km 共 2 段隧 洞 1 座取水坝 1 段明渠 1 座沉砂池 1 座溢流堰 前池总长 55 20m 压力 管道主管长 65 00m 支管总长 26 43m 无压引水隧洞总长 2 590m 其中 5 隧洞长 1330m 6 隧洞长 1260m 引 水隧洞坡降为 1 1000 设计最大过流量 2 1m3 s 隧洞开挖断面为最小施工断面 城门洞型 本站引水系统隧洞区间引水 连接建筑物共 2 处 分别为 5 隧洞进口拦 取成天河支流的成天河底拦栅坝 及紧接其后的沉砂池 受地形条件和枢纽布置限制 5 隧洞沉砂池位于2 车间成天河底拦栅坝与 5 隧洞之间 为洞内式结构 池长30m 桩号为5 引0 020 00 5 引0 050 00 13 沉砂池首端5m长渐变段与1 隧洞进口段相连 末端经5m长的渐变段与1 隧洞衔 接 沉砂池最大水深H 0 50m 沉砂池宽4 0m 冲砂闸布置与沉砂池末端右侧 闸孔尺寸0 5m 0 5m 闸门后接冲砂廊道 底坡i 1 25 廊道宽1 0m 6 隧洞出口接前池 为洞内前池 前池总长55 2m 其中渐变段长20m 底 宽由1 6m逐渐变为5 0m 前室长20 0m 宽5 0m 进水室长5 0m 宽度3 0m 在进水室前段设置拦污栅 进水室末端为压力管道进水口 为渐变段 其 后接方形变圆形段 再接工作阀门室 前池正常蓄水位为 691 46m 最低水位为 691 09m 最高水位为 691 91m 前室底板高程 688 25m 进水室底板高程为 689 25m 前池顶部平台高程为 692 67m 在平面布置上 主管成直线布置 分岔后两支管各有一处空间转弯 在立 面布置上 管线大体呈一倒斜 Z 字型布置 主管共有 1 处转弯 分岔后左右支 管各有一处空间转弯 钢管采用两机一管的联合供水方式 主管 进口至岔管中心 总长 65 00m 内径 900mm 通过设计流量时的平均流速 3 301m s 在经济流速范 围内 进水口渐变段长度为 1 0m 中心高程为 689 70m 根据管线布置 在桩号管 0 055 200m 处 竖向转弯 压力钢管 1 转弯点 设置 1 镇墩 中心高程 689 70m 在镇墩下部设一伸缩节 距离镇墩边缘约 2 5m 共 1 个伸缩节 6 河坪水电站 2 车间厂房及开关站 根据地形条件 厂房总体布置形式采用沿山体平行布置 厂房总长 23 54m 总宽 8 50m 高 16 60m 自尾水室底板算起至屋顶 整个厂房分二层 布置 主机室地面高程为 639 45m 安装场布置在主机室的下游侧 安装场地 面高程为 641 50m 副厂房布置在主厂房的上游侧 副厂房地面高程为 641 50m 有中控室和卫生间等房间 主 副厂房之间设沉降缝 在副厂房上游 侧布置一处 5 0m 4 0m 的升压站 升压站地面高程 641 20m 主厂房外靠河侧 按机组段设尾水闸室 尾水闸室尺寸为 2 1m 1 8m 长 宽 闸室内布置一扇 闸门用于厂房尾水控制 14 本站采用岸边地面厂房 根据 水利水电工程等级划分及洪水标准 SL252 的规定 为 等工程 电站厂房应定为 5 级建筑物 设计洪水标准为 20 年一遇 相应水位为 640 25m 校核洪水标准为 50 年一遇 相应水位为 641 07m 厂房总长 23 54m 总宽 8 50m 高 16 60m 自尾水室底板算起至屋顶 整 个厂房分二层布置 主机室地面高程为 639 45m 安装场布置在主机室的下游 侧 安装场地面高程为 641 50m 副厂房布置在主厂房的上游侧 副厂房地面 高程为 641 50m 有中控室和卫生间等房间 主 副厂房之间及安装场与主机 室之间均设 2cm 沉降缝 采用铜片止水方式 主厂房分二层布置 第一层为安装场层 地面高程为 641 50m 长 4 80m 宽 8 5m 有楼梯可直接下到主机室 第二层为主机室层 地面高程为 639 45m 长 14 44m 宽 8 50m 分别有楼梯可通向安装场和副厂房 升压站位于副厂房上游侧 平面尺寸 9 00m 5 00m 地面高程 641 20m 两台机组的尾水涵在厂外汇合后 采用箱涵段布置方式出流 工程总体布置见附图 2 2 1 4 涉河建筑物的施工方案 1 地形地质条件 本区地处鄂西南构造剥蚀 溶蚀中低山区 总体北东高 南西低 中部河 谷深切 区内剥蚀 溶蚀残丘发育 峰顶高程 1200 1800m 山脉走向与区域构 造线走向基本一致 呈北东南西展布 中部为宁家河 秋木板河 宁家河主流 走向北北西 秋木板河主流走向北东 两河流发源地水系呈树枝状 整体由北 向南蛇形汇入主河谷 主河河谷深切 断面以 V 型为主 一 坝区地质条件一 坝区地质条件 坝址呈 V 字型河谷 河谷深切 两岸山体陡峻雄厚 两岸基岩裸露 为 纵向河谷 坝址区为单斜岩层 出露地层主要为奥陶系下统 O1 青灰色泥质 瘤状灰岩及生物屑灰岩 砂屑灰岩 坝址附近无区域性大断裂 层间褶皱和顺 层裂隙发育 断层不发育 坝址区地下水主要为基岩裂隙水 坝址区地表岩溶 不发育 岩溶泉少见 坝肩及坝基岩体以弱 微透水性为主 总体上岩体透水 15 性相对较弱 坝基及绕坝渗漏不严重 坝基抗滑稳定性好 坝后岩体抗冲刷能 力较强 坝基及坝肩主要以裂隙性渗漏为主 为了提高坝基和坝肩抗渗性能 建议 进行适量的帷幕灌浆处理 建议对坝后岩体设置消能防冲设施 以提高岩体的 抗冲刷能力 二 引水线路地质条件二 引水线路地质条件 发电引水线路处于八字山背斜的北西翼 褶皱发育 区域稳定性较好 无 区域性大断裂 但沿线岩层裂隙和小断层较发育 地下水类型以基岩裂隙水和 岩溶水为主 另外在第四系残坡积 崩积层中也赋存有孔隙潜水 沿线主要分布寒武系中下统中 厚层白云岩 灰岩 泥质粉砂岩等岩体 岩体完整性较好 属 类围岩体 具备成洞条件 隧洞大多为基本稳定的 类围岩体 隧洞进出口 穿越沟谷段以及岩溶发育段围岩稳定差较差 多属 类围岩 对于稳定性较差的洞段 应加强工程处理措施 由于发电引水线路主要穿 越中等 强岩溶化地层 施工时岩溶涌水问题应引起足够的重视 三 厂区地质条件三 厂区地质条件 河坪电站厂址前池处基岩均有出露 前池布置于弱风化至微风化灰岩中 围岩类别属 II III 类 前池的工程地质条件较好 1 车间电站压力钢管段山体地形坡度 40 65 局部存在陡坡 沿线基岩裸 露 出露岩性为武系中统耗子沱群 2hz 灰岩 白云岩 岩层产状 25 28 岩体完整性较好 呈弱风化状 右岸山脚发育八字山断裂 断层产状 140 68 影响宽度约 10m 影响范围内岩体较破碎 承载力较低 建议厂房布置在右岸 完整岩体上 2 车间电站压力钢管段压力钢管段山体地形坡度 50 65 局部为陡坡 沿 线基岩裸露 出露岩性为寒武系中统耗子沱群 2hz 灰岩 白云岩 岩层产状 总体上 20 40 20 30 岩层倾角缓 岩层走向与山体坡面斜交 压力管线 山体斜坡稳定性较好 厂址区河床砂卵石层厚度 5 8m 左岸出露岩性为志留系中统 S2s 纱帽组 石英细砂岩 页岩 岩体完整性较好 强风化层厚 4 5m 建议厂房开挖至弱风 16 化岩体上 强度满足设计要求 2 场地施工条件 土料主用于作围堰防渗用料 工程区土料分布较少 选取的土料场位于坝 址上游约 150m 处 主要取自于河漫滩表层的粉质粘土 满足防渗要求 石料场一处位于何家村民房公路边 该处修建进村公路时为开挖料场 出 露岩性为奥陶系下统 O1 中厚层灰岩 储量约 3000m3 距离秋木板河坝址 约 2km 质量满足工程要求 宁家河坝址料场位于寨湾水泥路边 为修建进村 水泥路料场 出露岩性为奥陶系下统 O1 中厚层灰岩 储量约 5000m3 距 离宁家河坝址约 3km 距离 1 车间厂房约 5km 质量满足工程要求 3 施工导流 1 施工时段划分 河坪水电站所在溇水流域属于典型山区性河流 地处北亚热带季风型湿润 气候区 流域洪水由暴雨形成 暴雨多由锋面雨 涡切变雨形成 实测降水资 料统计表明 流域年平均降水分布主要集中在5 10月 年最大暴雨发生在6 8 月居多 在尽量减少导流费用 充分利用枯水时段施工时间的原则下 据各期各频 率施工洪水洪峰流量特征 将 4 10 月划分为汛期 11 3 月划分为枯水施工 期 2 导流标准 本工程均为 等工程 主要建筑物为 5 级 次要建筑物为 5 级 根据 水 利水电工程施工组织设计规范 SL303 2004 和 水利水电工程施工导流设计 导则 DL T5114 2000 的规定 导流临时建筑物为 5 级 一 1 车间重力坝施工导流标准 重力坝工程在一个枯水期内完成全部建筑工程 具备挡水和溢流条件 根 据工程的实际条件 确定各阶段导流标准为 坝体施工期导流标准 坝体施工围堰挡水 施工围堰只使用一个枯水期 其临时性导流建筑物的洪水标准取枯水期 11 3 月 3 年一遇设计洪水 相应流 量为 6 7m3 s 二 2 车间重力坝施工导流标准 重力坝工程在一个枯水期内完成全部建筑工程 具备挡水和溢流条件 根 17 据工程的实际条件 确定各阶段导流标准为 坝体施工期导流标准 坝体施工围堰挡水 施工围堰只使用一个枯水期 其临时性导流建筑物的洪水标准取枯水期 11 3 月 3 年一遇设计洪水 相应流 量为 12 4m3 s 三 支沟建筑物施工导流标准 1 车间引水线路在成天河 秋木板桥河均建设底栏栅坝取水 2 车间引水 线路在成天河也设有底拦栅坝取水 工程规模较小 均在一个枯水期完成施工 其临时性导流建筑物洪水标准取枯水期 11 3 月 3 年一遇设计洪水 相应流量 分别为 5 5m3 s 4 3m3 s 1 7m3 s 四 1 2 车间厂区施工导流标准 电站厂房为地面式 属五级建筑物 根据水文资料 1 车间厂址处枯水期 3 年一遇洪峰流量为 17 0m3 s 相应水位为 694 55m 而厂房最低开挖高程为 694 00m 洪水对施工的影响较小 根据厂房布置 可利用厂房临河一侧挡墙挡 水 多余渗水可利用水泵抽排 而无需另外设置施工围堰 2 车间厂址处枯水期 3 年一遇洪峰流量为 15 2m3 s 相应水位为 638 5m 而厂房最低开挖高程为 637 2m 洪水对施工有影响 根据厂房布置 需设置施 工围堰 3 导流方式 本工程各挡水建筑物工程量小 施工期洪水流量小 经过对坝址区地形 地质 建筑物施工特性及河流水文特性的综合分析后 采用一次拦断河床 洪 水经导流涵管宣泄 4 施工导流程序 第一年 11 月初开始填筑上 下游围堰及围堰高压旋喷灌浆防渗 至 11 月 中旬 完成导流涵管安装 11 月底完成导流涵管具备通水条件 随后开始大坝 的基础开挖施工 一期先施工右岸 二期施工左岸时 施工洪水由冲砂闸宣泄 3 导流建筑物 1 施工围堰 上游围堰顶宽 1 5m 堰顶高程 867 64m 最大堰高约 4 5m 设计挡水位 18 867 14m 下游围堰顶宽 1 5m 堰顶高程 861 60m 上下游边坡坡比为 1 1 5 采用干砌块石护坡 其余主要为石渣料或石渣混合料 围堰采用土工膜防 2 导流涵洞 导流涵管水力计算按短管公式计算 0 2gHAQ c 式中 A 过水断面积 m2 Q 流量 Q1 车间 6 7m3 s c 流速系数 g 重力加速度 H0 总水头 根椐管径断面比较 拟定导流涵管直径1 2m 导流管进口底板高程为 863 14m 5 弃渣场规划 本工程弃渣集中堆放于距2 车间1公里处的大岭背后沿山坡堆放 底部采取 拦挡措施 弃渣场堆渣高程为886m 893m 占地约0 8hm2 弃渣场本着 先拦后弃 的 原则 渣料及时运到场地平铺 平整压实 随着渣料的增加 渣顶高程也相应 抬高 最后渣顶平面高程达到渣顶高程 弃渣边坡侧控制在1 2 0左右 并边坡 采用50cm厚块石护面 渣场底新建0 5m 0 5m盲沟100m 用于渣场排水 1 2 总弃渣量为4 48万m 弃渣场本着 先拦后弃 的原则 渣料及时运到场地平铺 平整压实 随着 渣料的增加 渣顶高程也相应抬高 弃渣边坡侧控制在 1 2 0 左右 因弃渣场 为人工再塑地貌 对渣场采取工程措施的同时再采用植物措施进行防治 拟对 渣场坡 顶面进行土地整治后 顶面上覆耕织土 用于土地恢复保持水土 防 止水土流失 2 1 5 工程实施意见 1 前期工作 19 2 施工计划 工程筹建期 工程筹建期是工程正式开工前由业主筹划 组织 为承包商进场创造施工 条件的时段 工程筹建期业主应进行进场公路改造 施工供电场外输电线路架设 征地 和移民 场外通讯线路 招标和评标 与上级主管部门协商及与参与工程各方 的协调等工作 主要进度控制 1 施工准备期 本工程施工准备期应完成的主要工作是 1 建立现场测控网 2 施工场地平整及建设场内道路 供水供电系统 通讯系统和部分供气 系统 3 建设砂石加工系统 混凝土拌和系统 钢筋加工厂 模板加工保养厂 机修汽修厂等施工辅助设施 4 建设施工人员生活 办公房屋及施工期需要的各类仓库 根据本工程施工规模及特点 施工准备期于第一年9月 第一年10月底 共 2个月 主要内容包括施工队伍进场 筹建期未完成的场内道路修建 场地平整 风水电的施工及维护 施工工厂设施修建等 2 主体工程施工期 本工程1 车间引水线路总长4 9km 2 车间引水线路总长2 8km 引水系统 包括取水口 引水隧洞 沉砂池 溢流堰及前池 是整个项目工期的控制性工 程 1 及2 车间引水隧洞的开挖施工从第一年10月开始 至第二年8月引水隧洞 全线贯通 工期共11个月 引水隧洞中单洞最长约2300m 中间有没有支洞 进 出口2个作业面同时进行施工 隧洞月平均进尺100m 从第二年9月至11月 进行隧洞衬砌及混凝土喷护施工 各引水隧洞施工点分散 可多个工作面同时 施工 各取水坝按排在第一年11月至次年3月施工 由于各取水坝工程量较小 均 在一个枯水期可施工完成 20 压力管道开挖按排在前池 溢流堰开挖结束后 具体时间为第一年11月至 12月 第二年1月至3月进行镇 支墩的浇筑 第二年4月至7月进行压力管道的 安装 厂区建筑物施工 压力管道的土石方开挖和石方洞挖结束后 进行厂房的 土石方开挖 具体时间为第二年1月至2月 厂房混凝土浇筑按排在第二年3月至 7月完成 第二年8月份开始进行厂房机组安装 机组安装安排3个月的施工期 第二年10月底完成机组安装施工 同时 升压站和外送线路施工完成 具备电 力外送条件 3 工程完建期 第二年11 12月为完建工期 主要进行工程收尾 竣工验收及发电准备工 作 2 2 河道基本情况河道基本情况 2 2 1 流域概况 鹤峰境内有澧水 清江 沅江三大水系 主要河流有溇水 渫水 澧水北 源 咸盈河 白水河等 溇水 渫水 澧水北源属澧水水系 咸盈河属清江水 系 白水河属于沅江水系 全县水资源平均总量为44 6亿立方米 其中地表水 总量35 3亿立方米 占79 1 地下水总量9 3亿立方米 占20 9 人均水资源 2 07万立方米 居全省第一位 县内主要有溇水 咸盈两大水系 溇水属于澧水的一大支流 发源于本县 下坪乡和红岩河一带 在我县流程147 5公里 干流落差600米 县内流域面积 为2392平方公里 占全县总面积的83 理论蕴藏量为73 61万千瓦 占总量的 93 4 咸盈河属清江支流 发源于本县燕子乡芹草坪一带 县内流程31公里 流域面积232 23平方公里 理论蕴藏量5 15万千瓦 占总量的6 5 本次河坪电 站所在的宁家河流域为溇水上游左支支流 流域发源于海拔1763 5m的雾山 流 域从源头流经4km纳入秋木板河 再流经2 5km后纳入右岸的成天河后于下游 1km的茶园汇入干流 流域比降116 21 鹤峰县水能资源极为丰富 境内支流密布 流程大于3公里的河流112条 其中干流2条 溇水河 咸盈河 一级支流38条 二级支流26条 河流常流水 水面面积11 5平方公里 河流总长度998 9公里 多年平均降雨量为1760毫米 年均径流量为1223毫米 径流总量为35 3亿立方米 每平方公里径流量为122 3 万立方米 2 2 2 水文气象特性 鹤峰县属亚热带大陆性季风气候区 四季分明 春暖夏凉 秋爽冬寒 雨 量充沛 雨热同季 据统计 溇水上游实测单站最大峰雨量3048 9mm 1983年 中营站 实测最小降雨量1207 3mm 1971年燕子坪雨量站 由于受地理地形 影响 降雨分布不均 总趋势是由北而南递增 同时随着地形抬升而增加 经 统计 鹤峰站以上流域多年平均降雨量1770 6mm 1961 2010年 河坪水电站所在溇水流域属于典型山区性河流 本流域洪水由暴雨形成 洪水发生频繁 洪水陡涨陡落 具有山区河流洪水特征 每年4 10月为汛期 年最大洪水多发生在6 8月 洪峰形态以双复峰为主 洪水历时1 2天 也有 单峰出现 据鹤峰水文站实测资料统计 最大洪峰流量1960m3 s 1962年7月7 日 最枯流量 1974年1月10日 洪枯比为2333 电站气象特征值见表 2 2 电站坝址处施工期洪水计算成果见表 2 3 坝址 下游及厂址处水位流量关系分别见表 2 4 表 2 2 电站有关气象特征值表 序号项目单位数值 1年平均气温 15 4 2极端最高气温 40 7 3极端最低气温 10 1 4年均绝对湿度pa1246 5年均相对湿度 81 6年均风速m s0 7 7最大风速m s14 1 ENE 8盛行风向SSW 9年均日照时数h1669 10年均无霜期d278 22 表2 3 各站11月 次年3月分期施工洪水 单位 m3 s 位置 鹤峰 水文 站 成天 河坝 址 秋木 板河 坝址 宁家 河坝 址 1 车 间厂 房 2 车 间坝 址 2 车间 支沟 2 车间 厂房 承雨面积 km2 6496 224 158 6923 524 54 0 86 34 16 流量平均值 m3 s 86 Cv0 8 Cs Cv3 0 10 年一遇 洪峰流量 m3 s 313 2 10 88 513 223 824 53 329 8 5 年一遇 洪峰流量 m3 s 203 1 7 76 09 417 017 42 421 2 3 年一遇 洪峰流量 m3 s 129 1 5 54 36 712 112 41 715 2 表 2 4 各设计断面天然河道水位流量关系表 1 车间成天河坝址1 车间宁家河坝址1 车间秋木板河坝址 水位 m 流量 m3 水位 m 流量 m3 水位 m 流量 m3 883 80 00860 30 00901 50 00 884 01 66861 06 75902 06 81 885 042 05862 073 09903 051 21 886 0137 23863 0196 02904 0135 64 887 0342 87864 0371 93905 0260 75 888 0614 79865 0593 32906 0429 28 889 0945 47866 0852 83907 0652 95 890 01331 67867 01149 36908 0943 93 891 01772 67868 01488 60909 01325 06 892 02269 00869 01872 36910 01797 95 1 车间厂址2 车间宁家河坝址2 车间厂址 水位 m 流量 m3 水位 m 流量 m3 水位 m 流量 m3 693 50 00686 30 00637 80 00 694 514 14687 025 82638 01 50 23 695 585 70688 0119 70639 068 72 696 5214 76689 0276 00640 0227 67 697 5404 07690 0495 33641 0604 82 698 5641 97691 0780 81642 01124 66 699 51011 92692 01136 59643 01766 70 700 51644 32693 01567 11644 02521 02 701 52419 14694 02076 91645 03374 68 702 53363 89695 02670 22646 04321 76 2 2 3 泥沙基本情况 坪电站所在流域森林植被较好 本流域泥沙主要来自暴雨对区内裸露表土 的侵蚀及雨洪对地表 河床的冲刷 来沙量绝大部分集中在汛期 由于没有泥沙实测资料 现借用鹤峰水文站年均悬移质含沙量 0 539kg m3 推移质为悬移质的20 计算各坝址年均来沙总量 表2 6 河坪电站各坝址来沙总量成果表 断面 径流量 万 m3 悬移质输沙量 t 年 推移质输沙量 t 年 平均总输沙量 t 年 1 车间成天河坝 址 822 84435886913304 1 车间秋木板河 坝址 549 0295959188877 电站 1 车间宁家 河坝址 1149 561961239118587 2 车间宁家河站 坝址 2423 3130622612339185 2 车间成天河站 坝址 1709 092121842327635 2 3 现有水利工程及其他设施情况现有水利工程及其他设施情况 洛河高新区河段于 2003 2004 年进行了综合治理 其治理长度 为魏屯桥以上 2 5km 防洪标准 100 年一遇 桥址位于该河堤治理 段上游约 2km 桥址上游大约 320m 有白村渠首工程 2004 年对白 24 村渠首段以下 582m 右堤进行过加固治理 桥址处两岸现有堤防堤距 560m 大堤工程质量较差 大部分堤 防凌乱不堪 部分位置为垃圾填筑 左堤堤顶宽度 3 6m 防洪标 准不足二十年一遇 2 4 水利规划及实施安排 根据 洛阳市城市总体规划 和 洛阳市城市防洪排涝规划 该河段大堤规划防洪水标准应为 100 年一遇 堤防工程级别为 级 该河段已进行了统一规划 尚未治理 3 河道演变河道演变 3 1 河道历史演变概况 在中生代以前的漫长地质历史中 河流区经过多次大的地壳运 动 反复被海水侵占和抬升剥蚀 到中生代三迭纪后 受燕山运动的影响 发生整体抬升 以前 形成的岩层都遭到构造变动和块状断裂 同时岩浆活动强烈 对地 表起伏形态的变化发展都有强烈影响 地壳整体抬升 使全区的地 势急剧增高 块状断裂的结果 地