贵州省xx水电站工程可行性研究报告

贵州省XXXX市XXXX水电站工程可行性研究报告水利水电设计室设计证号贵州省XXXX市XXXX水电站工程可行性研究报告批准项目负责编写水利水电设计室目录1综合说明111前言112自然条件113工程任务和规模414工程布置及主要建筑物515机电及金属结构616工程管理617工程施工718水库淹没处理及工程永久占地719环境影响评价8110工程投资估算及经济评价8111今后工作建议9112工程特性表102水文1421流域概况1422气象1423水文基本资料1524径流1525洪水1726泥沙1927坝址及厂房水位流量关系曲线203工程地质2131概述2132区域地质2133库区工程地质条件2234坝址区工程地质条件2235引水渠道工程地质条件2336厂房工程地质条件2337天然建材234工程任务和规模2441工程建设的必要性2442洪水调节计算2443径流调节计算2644正常高水位的选择2745发电死水位的选择2746装机容量确定及机型选择2747电站能量指标2848水库运行方式285工程选址，工程总布置及主要建筑物2951工程等别和标准2952工程选址2953工程总体布置3054设计基本资料3155挡水及泄水建筑物3256发电引水建筑物3457压力前池3658压力钢管3659发电厂房及升压站366机电及金属结构4261水力机械4262电气工程4463控制保护、测量4664避雷与接地4665避雷针的选择4766金属结构4767采暖通风4868消防487工程管理5171管理机构5172主要管理设施5173工程管理运行538施工组织设计5481施工条件5482天然建筑材料5683施工导流5684施工项目及要求5885施工交通及施工总体布置5986施工总进度619水库淹没处理及工程永久占地6391淹没处理范围及实物指标6392工程永久占地6310环境影响评价64101环境状况64102工程对环境的影响64103水土保持66104综合评价与结论6811工程投资估算69111编制说明69112投资估算表7112经济评价87121概述87122国民经济评价87123财务评价91124综合评价961综合说明11前言水电站位于XXXX省XXXXXX市XXXXXX县XXXXX乡村箐水左侧，距营盘乡73KM，距XXXX城约90KM。坝址位于刘家小桥上游100M河段峡谷中，厂房位于村上游约800M处，是一座以水力发电为主的水利工程。随着XXXX工农业生产的快速发展，人民群众生产水平的不断提高，用电量日益增大，而电源建设速度发展缓慢，跟不上工农业的发展速度，电力电量供需矛盾日益突。XXXX水电站具有自然条件好，施工简便，无淹没损失等优点，为了缓解XXXX电力电量供需矛盾促进XXXX工农业发展，满足当地人民生活水平的提高以及充分利用水资源，开发建设水电站势在必行。我公司受业主委托，自2007年9月底开始对工程进行工程地质勘察和可行性研究工作，并于2007年11月编制完成XXXX市XXXX水电站可行性研究报告。现随文上报，敬请上级主管部门审批。12自然条件121自然概况箐小河水系XXXX境内的一条小河，属北盘江上游水系，发源于XXXX南部梅境内文阁昌，该山脉为XXXX境内的几座高山之一，流域内主峰高程2561M，箐水自该山北坡，向北流，在何家寨处汇入两湾河，再注入北盘江。水电站所在的支流为箐河上游的一支小支流，与箐水同发源于XXXX南部杨梅境内的文昌阁大山山脉。此水流自西南向东北，流径，在何家寨处注入两湾河。支流出水河道陡峻，水流湍急，属典型的山区性河流。箐山水河道陡峻，水流湍急，属典型的山区性河流。流域内地貌属高山丘陵区，森林稀少，以杂木为主，水土保持较差，但坝址以上流域由于无村庄，树木采伐少，森林保护较好。箐山水河道陡峻，水流湍急，属典型的山区性河流。流域内地貌属高山丘陵区，森林稀少，以杂木为主，水土保持较差，但坝址以上流域由于无村庄，树木采伐少，森林保护较好。水电站流域中心地理位置为东径11444，北纬2443处，属亚热带季风气候区，由于县内地形复杂，地势高差悬殊，冷暖气流常被高山阻挡，局部地区形成强对流天气气候，造成境内气候复杂多变，局部地区多大到暴雨。夏季受大平洋热带高压环境西伸和孟加拉弯西南暖湿影响，冬季则主要受西伯利亚冷气流影响。流域内多年平均降雨量为11398MM，多年平均气温为123。水电站的迳流资料，是根据大度口水文站19912006年共计16年每年逐月降雨、流量之间的相关关系系列，采用杨梅气象站相对应的降雨资料进行推算出本电站流域相对应的流量数据。并根据贵州省地表水资源中的的附图查出本电站流域多年平均径流深与大度口水文站流域多年平均径流深之比进行修正，从而求得水电站19912007年共计16年的迳流系列资料，经排频计算，得到电站多年平均流量0165M3/S，多年平均迳流深为5913MM，多年平均迳流总量为52034万M3。根据现有的资料情况，电站主坝坝址设计洪水推求采用贵州省水文局1986年编制的贵州省暴雨洪水查算手册（以下简称手册）的推理公式进行计算。经计算，主坝坝址50年一遇洪峰流量为6019M3/S，20年一遇的峰流量为4154M3/S，10年一遇洪峰流量为360M3/S，5年一遇洪峰流量为3103M3/S。122地质概况区内为构造侵蚀剥蚀垄状高丘陵地形，分水岭标高多在12002500M，山体雄厚，山顶多呈浑园状，山体近北东向分布，冲沟发育，地形切割较剧烈。本流域地处箐大断层的南西下盘，法耳旋卷构造的南西边，区内无大的构造断面，地层主要分为茅口灰岩的和峨眉山玄武岩。分水岭标高多在12002500M，最高峰主峰标高达2561M，山体雄厚，山顶多呈浑园状，山体近北东向分布，冲沟发育，地形切割较剧烈。据中国地震动参数区划图（GB183062001）的界定，本区地震动峰值加速度小于005G，区域稳定性较好。库区两岸山体雄厚，库周地下水分水岭高于水库的正常水位，且库盆基岩均为砂砾岩，因此不存在库区渗漏问题。本电站是由一主支溪流上作坝引水并将渠道未侧两支小溪汇合而成，总流域面积88KM2，其中主坝址以上流域面积8KM2，两小溪流域面积08KM2。经过现场勘察在高程1775M左右，河道相对狭窄适宜建主坝。由于水电站是一座径流水电站，且根据坝址处峡谷地形、地质以及对流域不产生较大的影响，和当地建材等条件，大坝坝型初步拟定浆砌块石坝。由于本电站是通过渠道引水发电，渠道自溢流坝至压力前池再接压力钢管。通过现场踏勘，整过引水渠道均为傍山开挖，为边山渠道，渠道沿线一部为风化残积土和强风化玄武岩、茅口灰岩，多部分为弱一微风化玄武岩和茅口灰岩，由于强风化岩多呈碎石状，裂隙较多，松散，且其透水性较大，因此要对渠道的防渗，防冲处理。厂房位于村附近，为水河滩旁，现状为荒地，表部为山麓堆积物，下部为破碎石，基底为茅口灰岩，基岩埋深23M，均为微新岩体，建议厂房基础座落于微新岩体上，承载力可以满足要求。坝址区及厂房块石料宜就近取材，运距在500850M之间，岩性匀为微新茅口灰岩，储量可满足规范要求；厂房区村河内有部份砂料，可满足厂房需求；坝址及渠道沿线砂料缺乏，所需砂料购机械在现场碾碎采用，运距0518KM。13工程任务和规模水电站的开发宗旨是以发电为主，电能经升压后，采用10KV输电线路直接输送至何家寨35KV变电站，由此决定了该电站的运行方式是基荷为主。坝址一带地形为典型的山区河谷，河床狭窄，坡陡流急，库容条件差，考虑不淹没耕地和林木并结合库区地形地质条件，抬高正常蓄水位后提高发电效益甚微，就整个投资而言不太经济，拟定正常高水位为17766M，经洪水调节核核洪水位（P2）为177896M，选定电站装机容量为800KW，多年平均发电量36456万KWH，保证出力246KW。14工程布置及主要建筑物根据选定的坝址、坝型、厂址确定工程总布置如下溢流坝采用浆砌块石重力坝，上游为300MM厚C20砼结构，堰面为实用型剖面堰，坝高35M，坝顶长15M，坝址处河床约高程177340M，堰顶高程17766M，采用自由溢流方式泄洪。在溢流坝左端设置一放空兼冲砂口，闸底高程17749M，尺寸为10M17M（宽高）；在溢流坝左岸设置一胸墙式进水闸，设有检修闸门槽、工作闸门，闸底高程17759M，尺寸为10M07M（宽高），采用C20钢筋砼结构。发电引水渠道沿边山开挖走向，全长850M，断面为矩形，尺寸为10M095M（宽高），底坡降为0001，采用120MM厚C20砼现浇。压力前池接发电引水渠道，断面为矩形，尺寸为4M105M（宽长），底高程177300M，边墙采用浆砌块石重力式挡土墙。溢流堰长度为35M，底高程177575M，采用200MM厚C15砼现浇，沿边山自由泄入河谷中；排砂渠布置于前室底部，其断面为矩形，尺寸为05M08M，底高程177300M采用200MM厚C15砼现浇，沿边山自由泄入河谷中。压力钢管接压力前池，主管内径500MM，壁厚14MM，全长8880M。在桩号088800后接两根长15M的发电岔管，分岔角90，内径300MM，壁厚12MM，后与闸阀连接。发电厂房紧靠发电岔管出口布置，且位于村附近河边，主厂房安装两台水轮发电机组，其平面尺寸130M76M，发电机房地面高程134045M；不单独设置副厂房。升压站布置在主厂房左后侧，其地面高程为13412M，升压站内布置有主变压器及10KV配电装置。15机电及金属结构水电站是一座径流式水电站，该电站接入电力系统后对电网运行基本无影响，电能拟建一回10KV输电线路至何家寨35KV变电站10KV侧出线间隔，再进入电网统一分配，电站采用一台主变压器电气主接线方案。10KV电压侧为单母线接线，二回主变进线，发电机电压侧采单母线接线。线技术经济比选，电站装机两台，分别为400KW和400KW，水轮发电机型分别为CKA237W8/157配SFW4006/990型发电机。水电站金属结构包括发电引水渠道进水闸门、渠道排砂闸门及压力前池冲沙闸门，均为平板铸铁闸门型式，其孔口尺寸分别为10M070M（宽高）、10M17M（宽高）、05M08M（宽高）。16工程管理按照水利水电管理单位编制定员试行标准，该电站由XXXX营盘乡水电站负责建设及管理，设一水力发电厂，其下设生产技术股、办公室，电站编制定员12人。主要管理设施有永久性房屋建筑300M2、汽车一部、程控电话机1部（带传真机）17工程施工水电站坝址位于营盘乡村上游26KM的河谷中，厂址位于村上游约800M处，现有公路直达村，但村至引水渠道、管道及压力前池目前尚无公路，需新修26KM便道。施工用电到村接线或柴油发电机，施工用水亦可就地解决。根据施工组织设计规范，结合本工程特点，导流标准采用2年一遇，导流时段为11月至次年4月，相应导流流量为392M2/S。因大坝仅有15M，施工导流方式采用全段围堰方式。工程计划施工期14个月，其中准备期2个月，主体工程控制性进度12个月。主要工程量为土方开挖41846M3石方开挖6336M3土方回填1356M3砼浇注49865M318水库淹没处理及工程永外占地根据水库淹没处理规范，水电站淹没处理洪水标准为林地正常高水位；耕地5年一遇。本工程无林地、耕地淹没。根据枢纽工程布置和施工总体布置，厂区、永久性房层建筑、弃碴场、石料场需占用山地共计31亩。19环境影响评价水电站环境的影响主要是施工期三废排放以及基础开挖、料场开挖对植被的损坏。水电站工程规模小，对环境影响不大，采取的环境保护措施为1、水库蓄水前，对库区进行清理，防止水源污染2、对淹没高程以上的林木加强保护，严禁乱砍乱伐3、加强施工区活污水管理，控制有害物质排放量，以免对下游产生影响。4、对工地进行清理平整，加强美化绿化工作。经计算，本工程环境保护投资65万元。110工程投资估算及经济评价本工程投资估算根据设计提供的工程量及施工方法，以贵州省水利水电工程可行性研究投资估算编制方法为基本依据，参照上级主管部门的有关规定，并结合本工程的实际情况进行编制。其费用构成及计算标准以贵州省水利水电工程投资概（估）算费用构成及计算标准及其有关补充规定为依据，按类工程计取。水电站工程概算静态总投资406702万元，其中建筑工程113537万元，机电设备及安装13054万元，金属结构及设备安装工程79255万元，临时工程1626万元，基本预备费1887万元，其他费用3986万元。工程按一年施工，共406702万元，资金来源为自然人集资参股形式。水电站的经济评价，主要以SL1695小水电建设项目经济评价规程（以下简称规程）为依据并参照SL7294水利建筑项目经济评价规范（以下简称规范）中有的关规定进行经济评价。本工程施工期为1年，生产期按规程规定采用20年，则经济评价计算期为21年。从国民经济评价指标水电站经济内部收益率为132，大于社会折现率12，经济净现值174万元大于零，经济净现率174，效益较好，项目经济可行。从财务评价指标来看，本电站电价为025元/KWH，其财务内部内益率为185，大于基准收益率10，财务净现值2888万元，投资回收期57年，财务评价指标良好。111今后工作建议鉴于可研设计阶段任务繁重，时间紧迫，部分设计缺乏科学试验资料，因此今后应做如下工作（1）坝址下游无实测洪水资料，建议建设单位在坝址测流量和水位，为下阶段枢纽建筑物设计提供准确的数据。（2）对建筑物的细部结构进行优化设计，采用新材料、新技术。112工程特性表工程特性表序号及名称单位数量备注一、水文1、流域面积电站以上流域KM288包括主坝8KM3及另外引二支小溪08KM2在内坝址以上KM282、利用水文系列年限年163、多年平均迳流深MM59134、坝址多年平均迳流总量万元M3473045、代表性流量坝址多年平均流量M3/S015电站多年平均流量M3/S0165坝址设计洪峰流量（P5）M3/S4154坝址校核洪峰流量（P2）M3/S6019坝址施工导流流量（P50）M3/S39211月至次年4月6、泥沙多年平均悬移质年输沙量T233多年平均推移质输消量T383二、水库1、水库水位校核洪水位M177837P2设计洪水位M177798P5正常蓄水位M17766死水位M177592、正常蓄水位相应水库面积M2150三、坝址下汇流量相应下游水位工程特性表序号及名称单位数量备注1、设计洪水位时下游水位M3/S177312、校核洪水位时下游水位M3/S17735四、工程效益指标装机容量KW800保证出力（90）KW246多年平均发电量万KWH36456年利用小时数H4557五、淹没损失及工程永久占地1、淹没及占用林地（正常蓄水位）亩02、永久占地亩31林地六、主要建筑物及设备1、挡水建筑物（引水坝）型式溢流坝地基岩性微新玄武岩地震基本烈度/设防烈度VI度以内不设防坝顶高程M17766最大坝高M35坝顶长度M15单宽最大泄流量M3/（SM）236校核洪水位时消能方式底流消能2、引水渠及进水闸（1）进水闸底高程M17759闸门型式平板铸铁闸门引口尺寸M21007进水口启闭机型式及容量T一台手电两用螺杆启闭机（2）发电引水渠道地基岩性多数强风化玄武岩，茅口灰岩，少部为弱微风玄武岩、茅口灰岩尺寸（宽高）M21095矩形断面衬砌厚度M012渠道长度KM850最大引水流量M3/S05按业主要求，兼顾到今后可能扩机需要确定工程特性表序号及名称单位数量备注底坡降00014、压力前池地基特性弱风化玄武岩、茅口灰岩型式矩型长度M105断面尺寸MM4105按业主要求，兼照今后可能扩机的需要确定5、压力钢管型式露天焊接式地基特性弱风化茅口灰岩主管长度（支管长度）M888主管外径M05最大管壁厚MM14设计引用流量M3/S0276、厂房型式引水式地基岩性微新茅口灰岩主厂房尺寸（长宽）MM1375水轮机安装高程M1341054、升压站安装高程M134125、主要机电设备水轮机型号CKA237W8/157台数台2最大工作水头M42706最小工作水头M41715额定流量M3/S027发电机型号SFW4006/990台数台2额定容量KW400额定电压KV046、输电线路电压KV10工程特性表序号及名称单位数量备注回路数回1输电目的地何家寨35KV变电站输电距离KM35七、施工1、主体工程数量土方开挖M341846石方明挖M36336土方回填M31356混凝土浇注M319862、施工导流导流方式全段围堰3、施工期限月12含准备期八、经济指标1、静态总投资万元406702建筑工程万元113537机电设备及安装工程万元13054金属结构设备及安装工程万元79255临时工程万元1626基本预备费万元1887其它费用万元39863、主要经济指标单位千瓦投资元/KW5084单位电能投资元/KWH1116经济内部收益率132财务内部收益率185上网电价元/KWH025静态投资回收期年572水文21流域概况箐水是北盘江上游两湾河流域上的一条小支流，发源于南部杨梅境内的文阁昌山脉，流域内主峰海拔高程2561M。箐水自山北坡向北流，流经，在何家寨进入两湾河再汇入北盘江。水电站所在的支流水为箐水上流的一条小支流，与箐水同发源于水域县南部杨梅境内的文阁昌山脉。此水流向自南向北，流经兰共，在何家寨处注入两湾河。支流水河道陡峻，水流湍急，属典型的山区性河流。水电站属于引水式无调节水电站，坝址位于高程17734M左右，其流域中心地埋位置为东径11444，北纬2443处。距刘家小桥100M，厂房位于坝址下游19KM，在村上游约800M处。电站总流域面积88KM2，其中主坝址以上控制流域面积8KM2，另在渠道末侧引入二小溪流流域面积08KM2，主河道长365KM，河道平均坡降为2536；发电引水渠道坡降为0001，全长850KM，厂房以上控制流域面积12KM2，主河道长约512KM，河道平均坡降为2742。流域内地貌地形复杂，高差悬殊，地势陡峭，森林复盖率低，以松杉、灌木林为主，地形零破碎，岩石裸露，植被较好，石漠化和流失严重，自然条件较差。22气象水电站流域内属亚热带季风气候区，由于处高原地带，冷暖气流被高山阻挡，流域从高寒山区到低热河谷，气候差异较大，降水量偏低。以附近的杨梅气象站资料统计分析，区域内多年平均气温123，最高气温3160，最低气温66。最大风速40M/S，平均风速21M/S，全年日照时数15556小时。本流域内雨量较少，多年平均降雨量11398MM，最大年降雨量1439MM（2000年），最小年降雨量8795MM（1992年），降雨年际变化较大，降雨年内分配不均匀，主要集中在510月，均占全年降雨量的8537，而暴雨主要集中在67两个月。23水文基本资料231水文测站情况及参征站选择箐水属山区小溪流，其水经村汇入两湾河再注入北盘江，水电站流域内没有水文测站，所在附近也没有水文站，业主现只有较远的北盘江流域上大度口水文测站的水文资料，但同时还有较近的杨梅气象站的降雨资料及气候资料。考虑到箐水属小流域，而大度口水文站以上流域有一大部分属水域县境内，流域自然地理条件相近，由于该站装机较小，其流城附近又没有水文站，为了尽量提高水电站水能计算精度，利用水文站长系列流量、降雨及杨梅气象站的降雨和本电站流域的相关关系来推算出本电站迳流长系列数据，在计算本电站水能计算时，只有采用大度口水文站及杨梅气象站作为本站流域的参考站。24迳流241坝址迳流系列成果水电站和大度口水文站虽然相距较远，流域面积相差很大，但都属XXXX境内，气象、水文、地理环境等都很相似，同时又有相近的杨梅气象站降雨资料，因此，可以利用大度口水文站的降雨与迳流的相关关系，并用杨梅气象站的降雨资料推求出水电站的迳流系列成果。水电站的迳流资料是利用大度口水文站1991年2006年共计16年每年逐月月均降雨，流量之间的相关关系，采用附近杨梅气象站相对应的降雨（换算径流深）资料推算出来本电站流域1991年2006年相对应的流量系列资料，并根据贵州省地表水资源中的附图查出本电站流域多年平均径流深与大度口水文站流域多年平均径流深之比进行修正。以排频计算，得到电站多年平均流量0165M3/S，多年平均年迳流深为5913MM，多年平均迳流总量为47304万M3。由于P型适域，得同变差系数CV03，CS25，各设计频率的计算成果见表241。表241水电站历年平均流量频率计算成果表频率（）151025507590流量（M3/S）0302025502230185016101300106243设计保证率根据规范要求，水电站设计保证率采用P90。243设计典型年的选定根据表241设计频率流量成果，选取P10为丰水年，P50为平水年，P90为枯水年，依据丰、平、枯三个典型年的设计流量，从坝址1991年至2006年共16年的迳流系列中选取接近设计流量的年份为设计代表年，丰水年选2000年、平水年选1993年、枯水年选2002年，根据典型年的年月径流过程，并按同倍比缩放求得设计典型年流量修正系数丰水年K丰1001，平水年K平09903，枯水年K枯09712。从而得三个代表年的年月径流过程，结果见表242。表244水电站三个代表年的年月径流过程单位M3/S月份123456789101112全年丰水年P100078021801860154016406670129036902480195020801380222中水年P50016501210338024102302890049010302480123009100820163枯水年P9000490049013402140096030403001080098012500730039010925洪水251暴雨成因、洪水特征本流域每年从4月份进入雨季、49月份为汛期，其中67月为主汛期。46月大气环流活跃，冷暖气流在流域上空交峰频繁，形成峰面雨，其特点为暴雨历时长，范围大，遇到暴雨集中时，往往酿成大洪水。79月主要受台风入侵造成暴雨，形成秋汛。台风雨特点是历时短，强度大，有局部性。水库洪水主要由暴雨形成，洪水期一般从4月份开始，至7、9月份结束，较大洪峰多出现在6、7两月，这期间洪水极为频繁。年最大洪水以6月份端午节前后出现机率最多。本流域山高坡陡，汇流迅速，洪水暴涨暴落，具有明显出溪性河流特性。252设计洪水标准根据防洪标准（GB5020194）及水利水电工程等级划分及防洪标准（SL2522000）规定，水电站为小型电站，工程等别为V等，永久性主要建筑物为5级，永久性次要建筑物为5级。当水库枢纽工程挡水建筑物的挡水高度低于水高度低于15M，上下游水头差小于10M时按平原区考虑，则大坝设计洪水标准P5，上下游水头差小于10M时按平原区考虑，则大坝设计洪水标准P5，校核洪水标准P2；厂房设计洪水标准P5，校核洪水标准P2。253坝址设计洪水推求水电站坝址及厂房流域特征溢流坝控制流域面积8KM3，主河道长度365KM，河道平均坡降为2536；厂房以上控制流域面积12KM2，主河道长512KM，河道平均坡降为2742。（均由万分之一航测图上测得）。根据现在的资料情况，坝址和厂房设计洪水推求采用贵州省水文局1986年编制的贵州省暴雨洪水查算手册（以下简称手册）的推理公式法进行计算。（1）设计暴雨的查算根据工程地理位置查手册附图，得水库坝址各历时点暴雨参数如下H24730MM，CV24045，CS/CV35H6520MM，CV6045，CS/CV35H1300MM，CV1045，CS/CV35（2）推理公式法推救设计洪水按手册的推理公式进行计算，分别求得得坝址和厂房的设计洪峰流量，结果见表251表251水电站坝址设计洪水成果表项目P（）251020坝址601941543603103洪峰流量（M3/S）厂房90296231544655254施工洪水计算为了配合施工组织，施工洪水作如下分析计算根据大度口站历年月最大洪峰流量资料，对本工程11月至次年4月枯水期洪水进行计算，计算成果见表252表252水电站坝址11月至次年4月施工洪水成果表频率（）5102050洪峰流量（M3/S）75658355539626泥沙水电站坝址无泥沙资料，因北盘江流域与本工程所在流域地质地貌，植被基本相似，采用北盘江上大度口水文站19912006年实测的悬移质资料，对本水库的泥水淤积状况进行分析。经统计大度口站多年平均侵蚀模数为1419T/KM2。取推移质输沙量按悬移质的30计算，取悬移质容量为11T/KM3，推移质容重取15T/KM3，则每年悬移质输沙量为233T，推移质为70T，经计算求得坝址多年平均输沙量为383T。27坝址及厂房水位流量关系曲线坝址处和厂房处无实测洪水资料，只能根据断面资料，采用水力方法计算坝址及厂房水位流量关系曲线，计算成果见表271、272。表271水电站坝址处水位流量关系曲线表高程（M）1776617768177701777317776流量（M3/S）001101186215262高程（M）1777917781017783177851779流量（M3/S）3123654170512625表271水电站厂房下游水位流量关系曲线表高程（M）1337013374013377513381133850流量（M3/S）0069177252351高程（M）1338801339101339501339813404流量（M3/S）447545805671696853工程地质31概述水电站工程位于XXXX市XXXX营盘乡村附近，距村约800M，水系属北盘江上游两湾河上的一条小支流水。坝址以上控制流域面积为80KM2，发电引水渠道末侧可引入的有2条水沟，控制流域面积08KM2，其流量注入发电引水渠道。装机容量800KW，为小（二）型电站工程。水电站主要由溢流坝、发电引水渠道、压力钢管、压力前池和发电厂房等组成。溢流坝拟采用浆砌块石，外部为300MM厚C20砼结构，坝高35M，通过总长075KM的发电引水渠道引入压力前池，后接900M的压力钢管和两根长150M的岔管引水进行发电。32区域地质321地形地貌箐水自山北坡向北在峡谷中穿行，形成许多急流险滩，河谷形态多为“V”字形，河床宽一般为1220M，两岩阶地、漫滩不发育，仅在山间贫地或河床转弯处发育有半月形的河漫滩，水在何家寨汇入两湾河，再注北盘江。322地层岩性本流域地处箐大断层的南西下盘，法耳旋卷构造的南西区内无大的构造断面。出露的地层，从老至新，现分述如下二迭系下统茅口灰岩，主要分布于河道中下游海拔1200M以上；二迭系上统娥眉山玄武岩，主要分布在分水岭至河道1200M高以上；第四系风化残积土，分布于地表，深度310M已垦植为耕地。323水文地质条件区内水文地区条件较简单，地下水类型主要为基岩裂隙潜水和松散地层孔隙水，地下水的补给、迳流及排泄受大气降水条件控制。33库区工程地质条件由于本电站溢流坝高仅35M，库区两岸山体雄厚，库周地下水分水岭高于水库的正常高水位，且库盆基岩均为娥眉玄武岩，因此不存在库区渗漏问题。河中除山洪爆发时有一定固体迳流外，正常情况下挟砂较少。34坝址区工程地质条件水电站拦河坝位于刘家桥处，坝址地层为峨眉山玄武岩，呈青灰色，由于坝址地处河流裂点，受河水冲刷，坝基岩石裸露，无覆盖层、基岩完整坚硬，适应修建重力坝。该坝坝高仅35M左右，基岩可利用面可选用微新基岩，同时由于坝址区未见其它不良结构面，因此坝基的抗滑稳定面为坝体与建基面岩体的接触面，参考类似工程经验，结合本坝实际情，建议混凝土与基岩的接触面的抗剪指标如下抗剪断指标弱风化岩体F08C0405MPA微风化岩体F10C06MPA抗剪指标弱风化岩体F06065不考虑C值微风化岩体F0607不考虑C值坝基微新岩体的承载力建议取R4045MPA35引水渠道工程地质条件由于本电站主要是通过引水渠道引水发电，引水渠自溢流坝右岸至压力前池全长750M。通过现场踏勘，引水明渠为傍山开挖，为边山渠道，渠道沿线多为全风化岩体，少部为弱微风化岩体，表层大部分为风化残积土，由于全风化玄武岩和茅口灰岩，岩多呈碎石奖，平时较为坚硬，在水的侵泡下易崩塌，且其透水性较大，因此要对渠道的防渗、防冲处理。由于整个引水渠均为边山渠道，因此山体的开挖稳定边坡将直接影响到渠道的安全运行，建议稳定边坡如下全风化岩体115强风化岩体1075110弱风化岩体103536厂房工程地质条件厂房位于村上游约800米，为河岸式无压厂房，厂址处有厚约115M的山麓堆积物，下伏岩层为茅口灰岩，岩溶发育，建议厂房基础着落于微新岩基上，承载力大于1000KN可以满足要求，发电尾水直通箐河，河床中有较多漂石，局部为岩体出露，冲刷岩为岩石，因此厂房工程地质条件较好。37天然建材坝址区及厂房块石料宜就近取材，砼的粗细骨料和所用的砂料均在现场添购，机械就地碾碎加工采用，运距均不超过1000M，交通运输条件一般。4工程任务和规模41工程建设的秘要性水河道落差大，集水面积小，适于分散开发的小水电资源，为水域县能源建设的新开发重点。水电站XXXX在营盘乡村。随着水域县工农业生产的快速发展，人民群众生活水平的不断提高，用电量日益增大，而电源建设速度发展缓慢，跟不上工农业的发展速度，电力电量供需矛盾日益突出。水电站具有自然条件好，施工简便，无淹没损失等优点，为了缓解水域县电力电量供需矛盾促进XXXX工农业发展和满足当地人民生活水平的提高，因此兴建水电站是很有必要的。42洪水调节计算421工程设计洪水标准根据防洪标准（GB5020194）及水利水电工程等级划分及防洪标准（SL2522000）规定，水电站为小型电站，工程等别为V等，永久性主要建筑物为5级，永久性次要建筑物为5级。当水库枢纽工程挡水建筑物的挡水高度低于15M，上下游水头差小于10M时按平原区考虑，则大坝设计洪水标准P5，校核洪水标准P2；厂房设计洪水标准P5，校核洪水标准P2。422坝址汇流曲线水电站大坝采用溢流坝，坝顶高程17766M，坝底高程177310M，坝长150M；在坝的左端紧接着设置冲砂孔，用平板闸门控制，其尺寸为10M17M（宽高），底高程17749M；在坝的左岩设置胸墙式进水闸，用铸铁闸门控制，其尺寸为13M09M（宽高），闸底高程17759M。坝址水位、泄流量关系表见421。表421坝址水位、泄流量关系表高程（M）1776617768177701777317776流量（M3/S）0095186215262高程（M）1222917781017783177851779流量（M3/S）3123654170512625423水库调洪成果由于水电站坝址采用坝顶溢流，坝顶长15M，坝顶高程17766M。洪水进入水库后，通过溢流坝直接汇入下游河道，由于水库库容很小，基本没有调节性能，故调洪时不考虑水库滞洪水作用。按上述洪水调节原则，水电站设计洪水与校核洪水，在坝址和厂房的调洪成果见表422。表422水电站调洪表名称坝址厂房洪水频率2525设计洪峰流量M3/S6019415490296231调洪最高水位M177837177798177892177841最大下泄流量M3/S601941549029623143径流调节计算431水文资料根据水电站的开发宗旨，调节计算内容单一，仅作业水能计算。其径流资料是根据水文站19912006年共计16年每年逐月月均降雨、流量的相关关系，采用相近的杨梅气象站相对应的降雨资料推算出本电站流域1991年2006年径流系列资料，并根据贵州省地表水资源中的附图查出本电站流域多年平均径流深与大度口水文站流域多年平均径流深之比进行了修正。经排频计算选取了设计丰水年（P10）2000年、中水年（P50）1993年、枯水年（P90）2002年的来水过程作为水库三个典型代表年，共36个月的月平均流量，在微机上进行计算的，经电站水能计算，多年平均发电量为36456万KWH，年利用小时4557小时，保证出力2460KW。432水库水量损失水库水量损失主要是蒸发损失和渗漏损失，水库库容小，水量损失占来水量的比例很小，可忽略不计。433水头损失根据工程枢纽布置，发电厂房为引水式厂房，小头损失与流量呈二次方关系，其水头损失方程式为HQ2。44正常高水位的选择水电站是一座以发电为主的水利工程，本阶段设计中，考虑不淹没耕地和林木并结合库区地形地质条件，抬高正常畜水位后提高发电效益甚微，就整个投资而言不太经济。因此选定水库正常畜水位17766M。45发电死水位的选择水电站是一座高水头小流量的引水式水电站，其死水位的选取在考虑满足有压式进水口最小淹没深度110M、发电和泥砂於积要求等因素，选定发电死水位为17759M。46装机容量确定及机型选择461选择原则水电站装机容量的选择必须服从工程开发宗旨，如前所述，本工程以发电为主，因此选择装机只需以发电角度来考虑。本电站装机容量在电力系统中的比重较小，根据小水电水能设计规范532条，装机容量选择时可不进行电力电量平衡计算，根据水能参数，结合其它因素，合理选择装机容量。462装机容量选择由于水电站调节性能差，装机台数定为2台。根据电站的水头结合定型产品，电站选择800KW（2400KW）。47电站能量指标本次设计推荐水库正常高水位17766M，发电死水位17759M，加权平均水头为41785M，结合定型机电产品，电站拟定装机2台，机型分别为CJA237W8157，装机容量为800KW，电站经计算电站多年平均发电量为36456万KWH，保证出力（P90）246KW，年利用小时数为4557小时。48水库运行方式水电站建成后与水域县供电公司并网运行，其它综合利用无特殊要求，因其装机容量较小，水库调节性能较差，不能承担调峰任务，为了充分发挥其效益，在电网中只能处在腰荷或其荷位置下运行。对本区电力系统中各水电站进行电力补偿调节，提高水电站群的供电保证率，增加水电站群的保证出力。5工程选址、工程总布置及主要建筑物51工程等别和标准水电站装机800KW，根据防洪标准（GB5020194）及水利水电工程等级划分及防洪标准（SL2522000）规定，水电站为小型电站，工程等别为V等，永久性主要建筑物5级，永久性次要建筑物为5级。当水库枢纽工程挡水建筑物的挡水高度低于15M，上下游水头差小于10M时按平原区考虑，各建筑物的级别和设计洪水标准见表511。表511建筑物级别和设计洪水标准表项目建筑物级别设计洪水标准校核洪水标准溢流坝520年一遇50年一遇发电厂房520年一遇50年一遇发电引水渠道520年一遇50年一遇导流建筑物52年一遇52工程选址水电站位于两湾河箐水上游一支流上，该支流目前无小水电站开发。根据河道两岩地形，河道坡降及河床的情况，选择引水坝布置在村上游约16KM的峡谷处，该处河床较窄，下游跌坡明显，上游河道较缓，且基岩裸露，是建水坝较为理想之处。根据山体的地形及地质条件，发电引水渠道和压力前池、压力钢管布置于该支流水左岸，发电厂房布置于村附近河流右岩台地上，发电尾水进入箐水河道内。53枢纽总体布置水电站枢纽布置的主要建筑物包括引水坝、引水渠道、压力前池、压力钢管、发电厂房、升压站等。531引水坝拦河引水坝坝址选择布置在村上游约16KM处的峡谷处，坝址以上控制流域面积80KM2，坝址处基岩裸露，河床宽度较窄，其河床底高程约为17734米，上游河道纵坡较缓，下游跌坡明显，是建引水坝较为理想之处。引水坝为浆砌块石溢流重力坝，全长约150米，最大坝高35米，坝顶高程为17766米，坝顶宽为16米，发电引水渠取水口及冲沙孔布置于坝的左侧，冲沙孔进口底板高程为17749M，底坡为120，冲沙孔尺寸1017M（宽高）。532发电引水渠道引水渠道布置于坝址所在支流水的左岸，渠线基本沿等高线盘山绕行，引水渠全长为850米，渠线大部分座落在强风化岩体中，引水渠采用矩形明渠输水，纵坡为11000，引水渠内用C15砼衬砌，在中间冲沟与渠道相交处设置溢流侧堰、泄水闸和沉沙池，以利渠道安全运行。533压力前池本工程压力前池的布置结合引水渠道末端洞线、压力钢管的走向及实际地形情况，以水流较平顺通畅，布置紧凑合理，运行协调灵活，结构安全经济为原则，引水渠道末端用弧形平顺与压力前池首端相连接，溢流堰布置与压力前池进水室垂直，使溢流时泄水通畅。但考虑压力钢管轴线方向与末端引水渠方向基本垂直，故布置压力钢管为侧向进水。前室底高程为177300米，前池进水室底板高程为177360M，池身中心线总长1050M，宽度4M，底部布置冲砂孔。534压力钢管发电引水钢管进口中心高程为177385M，采用联合供水方式，由单根同径050米主管分叉两直径030M，支管向两台机供水，叉管角度为90，主管长8880M，单根支管长75M，采用月牙型叉管与主管联接。535发电厂区枢纽水电站属于一径流小型引水式电站，厂区位于村附近河流左岩台地上，其地面高程为13401356米，河床高程为133710米，厂区布置有压力引水钢管、发电厂房、尾水渠、升压站、进厂公路等。54设计基本资料一、引水坝（1）各种水位正常高水位177660M设计洪水位（P5）177798M校核洪水位（P2）177837M（2）下泄流量设计洪水位时下泄流量4154M3/S。校核洪水位下泄流量6019M3/S。（3）泥沙资料除山洪爆发时有一定固体迳流外，正常情况下挟砂较少。因此可忽略不计。（4）坝体材料及系数浆砌块石容重21T/M3砼容重砼24T/M3砼砌面弹模KE7104PA（5）坝体及坝基抗剪及抗剪断指标砼与微风化F10、C06MPA、F06507砼与弱风化F08、C0405MPA、F06065二、压力前池（1）发电死水位177495M（2）电站平均水头41785M（3）机组最大引用流量（两台）027M3/S三、发电厂房（1）水轮机型号DJAZ37W80/157（2）发电机型号SFW4006/990（3）闸阀型号Z941H40/300四、地震本区地震烈底小于IV级，不考试抗震设防。55挡水及汇水建筑物551坝型选择水电站是一座径流式水电站，装机800KW。根据坝址处峡谷地形、地质以及对流域不产生较大的影响和当地建材等条件，坝型初步拟定浆砌块石溢流实用堰重力坝。溢流坝采用实用剖同堰，坝顶高程177660米，坝高35米，长150米，溢流坝采用M75浆砌块石，底部、上游用300厚C20砼结构，顶部用600厚C20砼，为自由溢流方式泄洪。在溢流坝左端布置进水闸和放空（兼冲沙）孔，进水闸采用胸墙式，孔口为矩形，尺寸为10070M（宽高），进口底板高程为17759M，放空（兼冲沙）口为矩形，尺寸为1017M（宽高），进口底板高程为17749米。552大坝设计（1）坝顶高程确定大坝为V级建筑物，设计洪水标准20年一遇，校核洪水标准50年一遇，相应的洪水位分别为177798M、177837M。为充分利用水能资源及考虑水库淹没情况，本次设计拟定坝高为35M，坝顶高程为177660M。（2）坝体断面的拟定根据坝址地形、地质条件，拟采用实用剖面堰溢流坝，上游面圆弧半径200MM，下游圆弧半径06M，上游面铅直，下游坡106，坝顶高程177660M，坝高35，净宽为150，为无闸泄流方式，河水自由下泄。在溢流坝左岸布置引水渠道进水闸，进口底板高程为17759M，孔口形式为矩形，尺寸为10M07M（宽高）。在溢流坝左端布置一放空（兼冲砂）口，进口底板高程为17749M，孔口形式为矩形，尺寸为10M17M（宽高），有闸控制。553溢流堰泄流量计算溢流堰为开敞式实用堰，堰顶高程17766M，按下式进行计算QBMH03/2小型水电站式中Q流量，M3/S；B净宽，B15M；H0堰上水头；M流量系数，计算得当堰上水头H0138M时，溢流堰下泄流量Q4154M3/S，当堰上水头H0177M时，溢流堰下下泄流量Q6019M3/S。554下游水流衔接形式消能方式采用底流消能，计算可得下游水深均大于第二共轭水深，能满足底流消能的基本流态，且无需修建消力池。由于本工程溢流水头不高，单宽流量较小，河床基岩为弱风化玄武岩，因此坝下不考虑护坦。56发电引水建筑物发电引水建筑物由进水闸和发电引水明渠两部分组成。进水闸紧接着布置在溢流坝左岸，采用胸墙式水闸，进口底板高程为17759M，孔口尺寸10M070M（宽高），为C20钢筋砼结构；发电引水渠道布置紧接进水闸，引水渠全长850米。561进水闸过流能力计算因进水闸采用胜负难测墙式水闸，尺寸10M07M（宽高），当水位较高，水流受胸墙控制，水从胸墙下孔口泄出。QEB2G（H0E）水力学式中B闸孔宽，MH0闸上水头，M流量系数当E闸孔高度垂向收缩系数按上述公式计算在设计洪水及校核洪水位时间的闸孔出流，得其过流量分别为384M3/S和402M3/S，远大于发电引用流量，满足要求。562发电引水渠过流能力计算本电站发电引用流量为027M3/S，引水渠道的设计引用流量考虑到渠线较长，沿等效线盘山绕形弯道较多，且渠道有可能的渗水，同时，根据业主的要求，将来有扩大装机规模的可能，故其设计流量选用057M3/S，根据发电引水渠道沿线的地形地质情况，为确保渠道两侧砼衬砌的稳定安全，渠道设计采用矩形断面，设计纵坡采有11000，拟用C15砼衬砌，其糙率取0017，采用明渠均匀流公式计算，得引水渠在渠宽B10米时，水深为07米，其过流能力为0573M3/S，此时渠内流速为082米/秒，满足过流能力不淤条件，故确定引水渠成形断面为10M095M（宽高）。57压力前池根据实际地形状况，引水渠末端与压力管轴线方向基本垂直，且泄水沟槽与末端来水方向近似垂直，因此，依据前述前池布置原则，我们采取在引水渠末端平顺地与压力前池首端相接，溢流堰布置与前池进水室纵向垂直，压力水管进水采用侧向进水。压力前池断面为矩形，尺寸4M105M（宽长），深330米，前池的正常高水位为177575M，池顶高程为177630M，底高程17730M，压力钢管进口中心高程177385M，侧墙采用M75浆砌块石重力式挡土墙，底板用厚350的浆砌块石衬砌，池内迎水面均用厚120MM的C20砼衬砌，泄洪渠傍山沟开挖，断面为矩形，沿山沟自由泄入河谷。58压力钢管压力钢管为一露天式压力引水管，在铅直方向沿山脊，地形顺坡而下，为分段式光面管，主管全长8880M，压力钢管进口中心高程177385M，由主管分成两岔管长150M，两岔中心与主管中心夹角为90，岔管管径为030M，进厂房中心线高程为133992M，支墩采用滑动式。581压力钢管直径选择钢管的经济直径可按下式初步确定，并考虑到经济流速为1525M/S。D水工设计手册3411式中D钢管直径（M）；K系数，取K52；QMAX钢管的最大设计流量，考虑业主将来扩机要求，选用QWAX057M3/S。H设计水头41785M计算得D042M按经济流速25M/S计算得D053M。被拟主管管径D050M，岔管管径030M。582压力钢管管壁厚度的确定压力钢管管壁厚度按公式估算式中H最大静水头与水击压力之和，取440M计D管径D050MM接缝坚固系数，取095允许应力，975KG/CM2通过计算得119MM，加2MM锈蚀厚度，确定主钢管壁厚为14MM，岔管管壁厚采用12MM，满足抗外压稳定要求。583压力钢管水头损失计算整个发电引水系统水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失。根据实际情况有进水口水头损失102、拦污栅水头损失202，闸门段水头损失303、