叶尔羌河某水电站初步设计报告

PAGE目录前言1综合说明1.1工程概况1.2水文1.2.1气象1.2.2水文1.3工程地质1.3.1区域工程概况1.3.2主要建筑物工1.4工程任务和规模1.4.1工程建设的任务和作用1.4.2工程规模及综合利用效益1.5工程总布置及主要建筑物1.5.1工程总布置1.5.2主要建筑物1.6机电及金属结构1.6.1水力机械1.6.2机电设备1.6.3金属结构1.7淹没处理和工程永久占地1.8环境影响评价水文2.1流域概况2.2气象2.3水文基本资料2.4年径流3工程地质3.1区域地质概况3.2渠首区工程地质条件3.3厂区工程地质条件3.4结论4工程任务和规模4.1××县社会经济概况4.2××县电力系统现状4.3××县电力系统负荷现状和负荷预测4.4工程任务4.5水利和动能计算4.6装机容量的选择5工程总布置及主要建筑物5.1设计依据5.1.1工程等别5.1.2建筑物抗震设防烈度5.1.3技术标准和规范5.2工程布置及主要建筑物5.3主要建筑物5.3.1渠首5.3.2前池5.3.3压力管道5.3.4发电厂房5.3.5侧槽和陡槽的设计6机电及金属结构6.1基本数据6.2水力机械6.3金属结构6.4采暖通风6.5消防设计7淹没处理和工程永久占地8环境影响评价8.1工程区环境状况8.2环境影响评价8.3综合评价及结论附表一：××一级水电站工程特性表附表二：提孜那甫河玉孜门勒水文站年径流量及历年月平均流量表1.综合说明1.1工程概况××一级水电站位于××县提孜那甫河上，该河发源于西昆仑山的柯克阿特达圾，是叶尔羌河的一条主要支流。电站引水渠首就确定在玉孜门勒克水文站测流断面处。水文站以上河长186㏎，控制流域面积5389KM²。多年平均径流量为7.98×108KM³。 ××县现有人口312166人，耕地面积74880亩。是南疆较大的一个县，全县2000年工农业总产值为39779.0万元。随着改革开放的进一步深入，工农业生产也将进一步发展。然而由于电力供应不足，严重制约了这种发展和人民生活水平的提高。就目前情况来讲，全县装机100KW以上的水电站共6座，总装机3890KW，其中可并网的电站仅××二级水电站，装机1260KW，宗朗水电站装机1250KW，而目全县里实际用电负荷则达10000KW。因此不得不对城镇工厂采取限电措施。这样在很大程度上使工农业不能正常运行，给人民生活也带来了极大的不方便，况且广大农村至今尚未有电力照明。为了摆脱这种局面，县里决定在原××二级水电站上游4公里处，再兴建××一级水电站，以尽快解决××县目前电力不足的矛盾。积极修建××一级水电站是30多万××人民的共同愿望，也是全县当务之急。 ××一级水电站的开发方式为引水式开发。根据总体流域规划，厂址位于原××二级站上游四公里处，发电引水渠道首部在玉孜门勒克水文站测流断面处引水发电渠道长13KM。渠道用于发电，发电后的退水入××二级站的引水渠内。渠首工程的设计目前已完成，为改良印度式渠首，详细资料见第五章。1.2水文1.2.1气象××县位于亚欧大陆腹地昆仑山北麓，塔里木盆地西南缘。提孜那甫河，鲁克河及柯克亚河的冲积扇上，远离海洋，有高山屏障。气候属暖湿大陆性干旱性气候。夏热冬冷温差大，四季分明，少雨干燥，光热充沛，蒸发强烈。春季多风沙浮土气候，冬季少雪。1.2.2水文提孜那甫河流域介于东径76°43′～77°40′，北纬36°30′～３７°４７′之间．是叶尔羌河东侧的一条主要支流，发源于昆仑山的阿尕山北麓。流域地形地貌受东西向昆仑山系的控制，南高北低，河流横穿地层，由东南流向西北，至西合休河回合处后又折回东北流向，到××县××村出山口后经××县，麦盖提县汇入叶尔羌河。玉孜门勒克站多年平均流量为25.31立方米每秒。多年平均径流量为7.983×108立方米，多年平均径流深148mm，径流模数Mo=4.70SLKM²，最大年径流量11.90×108立方米，最小年径流量5.852×108立方米。丰枯比为2.03。1.3工程地质1.3.1区域地质概况××一级水电站位于××县以南20km，海拔高程1500～1700m的低山丘陵部位。该处地形地貌受东西向昆仑山系控制，南高北低，河流横穿地层，由东南向西北流动，在西合休汇口处后又折向东北，通过××村流向山前的冲积平原。区内地层简单，昆仑山南麓低山丘陵广布第三系上新统Q1地层。工程部位由于受南北向的挤压，使得原来较水平的地层微弱隆起，在××一带，以缓倾角10°～7°由南向北倾斜。根据1976年新疆地震办公室编制的自治区地震烈度区划图，××水电站所在部位属七度地震区。1.3.2主要建筑物工程地质条件1.渠首区工程地质条件渠首河谷呈U字型，较为狭窄，河谷宽270m，两岸系胶结的砾岩，该砾岩可形成直立状，高出河水面２０m上的陡壁是渠首拦水建筑物的可靠依托，渠首地基为现代河床第四系卵砾石层，多数粒径为５～１５cm，磨圆度好，由坚硬火成岩系，变质岩系组成。承载能力好。2.厂区的工程地质条件⑴前池部位.基底坐落在厚半胶结砾岩上，从前池左右侧出露的砾岩呈灰白色钙泥质胶结，粒径以５～１０cm为主，１～３cm次之。卵砾石之间充填以胶结的钙泥物质，砾石成分以伟晶花岗岩为主，次为片麻岩，深灰色变质岩系，实质坚硬，但砾岩表面部分有风化现象，呈碎片状，或加压后呈碎片状，坚硬性较差，防渗性较差，承载能力都是好的。⑵压力管道和厂房部位压力管道和厂房部位中心线位置距七十年代动工修建后又停建的××水库东坝肩以下１３０m，压力管道和主厂房部位，从地质地貌单元分析，应属基本相似，从东坝肩所揭示的地层基本上为两套：上部一套地层基本是原提孜那甫河的古河床产物，即近似水平成层的河床洪积，冲积物，自垂直方向。压力管道斜卧在１８～２３m深厚卵砾石层上。压力管道中心线下游侧两边岸，有一新鲜的现代坡积体，呈３０度～３２度的高陡坡，由于紧挨压力管道，为了施工运行的安全，必须将此坡积体予以处理。前池后侧基暗，因风化剥蚀，多呈孤山，悬岩，有的呈反坡倒立，形态险恶，如不加处理将危及施工及运行期间的安全。1.4工程任务和规模1.4.1工程建设的任务和作用该工程以发电为主，××县随着改革开放的进一步深入，工农业生产也将进一步发展。然而由于电力供应不足，严重制约了这种发展和人民生活水平的提高。就目前情况来讲，全县装机100KW以上的水电站共6座，总装机3890KW，其中可并网的电站仅××二级水电站，装机1260KW，宗朗水电站装机1250KW，而目全县里实际用电负荷则达10000KW。因此不得不对城镇工厂采取限电措施。这样在很大程度上使工农业不能正常运行，给人民生活也带来了极大的不方便，况且广大农村至今尚未有电力照明。为了摆脱这种局面，县里决定在原××二级水电站上游4公里处，再兴建××一级水电站，以尽快解决××县目前电力不足的矛盾。积极修建××一级水电站是30多万××人民的共同愿望，也是全县当务之急，对缓解××县的经济建设和发展，有着十分重要的意义。1.4.2工程规模及综合利用效益我国对于大中小型水电站的划分标准，根据《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》SDJ12-78试行规范中，根据工程规模，效益和国民经济中的重要性，将水利水电工程划分为五等，可知本水电站为四级，永久性建筑物为4级，工程规模为小（1）型。1.5工程总体布置及主要建筑物1.5.1工程总布置电站引水渠首就确定在玉孜门勒克水文站测流断面处布置改良印度式引水渠首，下接前池，压力管道，发电厂房及尾水渠退入原河道。1.5.2主要建筑物1.引水渠首引水渠首由进水闸，冲沙闸，泄洪闸，土石坝组成，进水闸位于主河槽最右端，地板高程1582m，正常引水位1584m,进水闸为平板钢闸门，采用螺杆起闭机，其型号为Qp2*10，起闭工作桥桥面高程为1589.5m。冲砂闸紧靠进水闸，但闸底版比进水闸低2m，为1580m高程比河床底部高程1579.4m高0.6m，对闸后排砂有利冲砂闸设两孔，每孔宽1.6m，在闸前水深4m时，冲砂流量45.28立方米每秒泄洪闸，渠首设计洪水量为595立方米每秒（p=2%），校核洪水量为755立方米每秒（p=0.33%），泄洪闸采用4孔，每孔10m宽，泄洪时与冲砂闸同时宣泄洪水，闸前设计洪水位为1583.99m，校核洪水位为1584.59m。土石坝，泄洪闸以左建210m长的土石坝挡截左岸滩地，坝顶高程为1585.5m，土石坝上游坡为1：2，下游坡为1：1.5，坝顶宽6m,上游面采用干砌石护坡下面铺塑膜防渗，最大坝高3.5m。2.前池采用正向引水的布置方式，进口以1：4的底坡，由梯形渠道逐渐加深加宽为4米的矩形，前池的顶部高程为1567.89米，前室的底板高程为1561.08米，进水室的底板高程为1562.08，设计流量为12m3/s,前池的左侧布置有溢流堰，并进水室的底部设有排沙孔尺寸为0.8×0.8米。3.压力管根据地形条件和机组容量，初拟采用钢管制一管三机式明管的布置方式，岔管采用Y型布置，设计水头为58.84米，设计流量为12m3/s,管坡为1：2.57，主管径为2.1米，支管径为1米。4.发电厂房发电厂房为深挖地面式布置形式，厂内安装3台卧式水轮发电机组，安装容量3×1600KW，安装高程为1501.71米，机组间距为9.5米。5.侧槽和泄水陡槽侧槽溢洪道一般有溢流堰，泄道和出口消能段等部分组成，水流经过溢流堰泄入与堰大致平行的侧槽内，再槽内转向90度经陡槽流入下游，侧槽的首部宽度为2米，末段的宽度为3米，底坡为4%，。侧槽的末段接一水平段，再接泄水陡槽流入下游。全长为225米。机电及金属结构1.6.1水力机械××一级水电站设计水头为58.84米，水电站装机容量为3×1600KW，水轮机采用3台HL220—WJ—71型卧式混流式水轮机，额定出力1721KW，单机设计流量4m3/s。调速器选用XT—1000型机械液压调速器。进水阀采用直径1.2米的电动蝴蝶阀。厂内设置一台手动单梁桥式10吨起重机。1.6.2金属结构本电站采用改良印度式渠首，共有7个孔口，设置闸门7个，其中弧型闸门4个，平板闸门3个，启闭设备7个。1.7淹没处理和工程永久占地由于××一级水电站处于无居住区和耕地，工程规模较小，不存在淹没问题，工程区位于山区海拔15001700米的低山丘陵部位，故工程永久占地也较少。工程永久性占地包括厂房、生活区、引水渠公路、前池、泄水陡槽、尾水渠、侧槽等建筑物。临时施工占地包括施工单位临时占用地。1.8环境影响评价从环境影响的方面看，该电站为引水式电站，从河道改良印度式渠首引水发电站，退入××二级水电站的引水渠，水量，水质及其他因素基本没有发生变化，所以，对上下游不会产生环境方面的不利影响。电站建成后，主要有利的影响，将缓解了××县电力紧张的局面，同时，将带来水资源的开发和利用。不利的影响，在施工的过程中，将对荒漠植被景观有一定的破坏的作用，虽有破坏的作用，但等到水电站建成后，可用人工的方式进行植树造林，来改善当地的环境。综上所述，本工程社会，经济，生态效益显著，不利的影响可以在施工过程中通过科学合理的操作而尽量减免，总体不存在制约工程的环境问题，因此，从环境角度考虑，该工程可以兴建。附表一×××县××一级水水电站特性性表序号名称单位位数量备注一水文1流域面积Km253892利用水文系列列年限年463多年平均年径径流量亿m37.984代表性流量多年平均流量量m3/s25.46实测最大流量量m3/s34实测最小流量量m3/s二工程效益指标标1发电效益kw装机容量kw1721保证出力kw1846.332多年平均发电电量亿kw.h0.29年利用小时数数h6041.66三主要建筑物及及设备1挡水，泄水建建筑物形式式地基特性卵砾石岩地震基本烈度度/设防烈度度7顶部高程m1585.55最大坝高m3.5顶部长度m210堰顶高程m2排沙建筑物冲沙闸扇1底拦栅排3引水建筑物设计引用流量量m3/s最大引用流量量m3/s进水口形式改良印度式地基特性卵砾石岩底槛高程m1582闸门形式平板闸门启闭机的形式式引水渠形式梯形明流长度km13底宽m1.5渠高m3.19压力管道的形形式明钢管条数1主管长度m165内径m2.1最大水头m59.77884厂房形式地面式地基特性沙砾卵石主厂房的尺寸寸（长×宽×高）m35×11××9.5水轮机的安装装高程m1501.7715开关站形式户外地基砾岩面积（长×宽宽）/层数m30×30//1引水渠设计流量m3/s4加大流量m3/s形式梯形明流地基特性砾岩长度km136主要机电设备备水轮机台数台3型号HL220--WJ-771额定出力kw1721额定转速r/min750吸出高度m1.3最大工作水头头m59.7788最小工作水头头m57.8977额定水头m58.84额定流量m3/s4发电机台数台3型号TSW1433/56--8单机容量kw1600发电厂功率因因数Cos=0..8额定电压kv6.3主变压器进水阀台3D=1.2mm厂内起重机台1Q=10t,,Lk=10m2水文气象2.1自自然地理条条件提孜那甫河流流域介于东东径76°443′~77°°40′，北纬36°330′～３７°４７′之间．是是叶尔羌河河东侧的一一条主要支支流，发源源于昆仑山山的阿尕山山北麓。流流域地形地地貌受东西西向昆仑山山系的控制制，南高北北低，河流流横穿地层层，由东南南流向西北北，至西合合休河回合合处后又折折回东北流流向，到×××县××村出山山口后经×××县，麦麦盖提县汇汇入叶尔羌羌河，流域域全长３１１５KM。玉孜门门勒克水文文站以上河河长1８６KM，控制制流域面积积５３９８KM²，分水邻邻高程至１１５００～～６００００m之间，最最高峰６３３２８m。河源柯柯克阿特达达坂一带发发育有现代代冰川，主主要支流有有喀拉斯坦坦河及西合合休，帕合合甫，库地地等小河，在在西合休以以下汇成提提那甫河主主流。提孜那甫河径径流形成区区可分为三三个地带：：西合休以以上为高山山带，海拔拔高程在44000mm以上，主主要支流皆皆源于此，是是提孜那甫甫河较稳定定的补给水水源。西合合休到莫木木克之间为为中山地带带，海拔高高程在25000~40000m之间间，叉沟很很多，且暴暴雨冲蚀的的干沟也不不少，区间间汇流不稳稳定的增加加。莫木克克到玉孜门门勒克之间间为浅山带带，区间汇汇流很少。2.2气气象××县位于亚亚欧大陆腹腹地昆仑山山北麓，塔塔里木盆地地西南缘。提提孜那甫河河，乌鲁克克河及柯克克亚河的冲冲积扇上，远远离海洋，有有高山屏障障。气候属属暖湿大陆陆性干旱性性气候。夏夏热冬冷温温差大，四四季分明，少少雨干燥，光光热充沛，蒸蒸发强烈。春春季多风沙沙浮土气候候，冬季少少雪。据县县气象站统统计资料，其其主要气象象因素特征征如下：（一）气温：：夏热冬寒寒，春季升升温不稳定定，秋季气气温下降迅迅速。气温温年差，日日差较大，年年平均气温温11.4℃年极端最最高气温339.5℃，极端最最低气温--22.77℃，七月最最热，平均均气温244.6℃，一月最最低，平均均气温-6℃。（二）降水量量：多年平平均降水量量53.22mm。春春夏季降水水量占全年年的70%以上，秋秋冬季不到到30%。（三）蒸发量量：多年平平均蒸发量量24800mm，3～10月蒸发量量占全年的的91.55%，最大蒸蒸发量25568mmm。（四）日照：：日照充足足，年平均均日照时数数2742小时，3～10月的实际际日照日数数为19966.5小时。（五）风力﹑﹑风速：最最大风力8级，最大大风速177m/s。相应风风向为正西西。（六）冰冻：：历年最大大冻土厚00.75mm。平均初初冻时间12月中旬，解解冻时间2月下旬。 表2—1××县主要要气象要素素各月特征征组表年份项目气温（℃）降雨量（mmm）蒸发量（mmm）日照（小时）1-6.01.639.2180.32-1.04.258.5165.837.83.1163.4200.0415.55.5292.8202.0519.314.5345.4245.6623.35.2399.0296.8724.65.6373.3283.3823.04.2293.3257.5918.76.4224.3248.71012.01.3167.3257.8113.30.883.8218.012-4.20.839.7186.0平均11.453.224802741.992.3水水文资料情情况提孜那甫河上上于19556年5月11日建立××水文站站位于出山山口处（沙沙衣瓦克乡乡东卡村附附近）该站站于1974年7月上迁7千米至目前前的玉孜门门勒克站观观测至今已已积累有40余年的水水文资料，这40多年的连续系列资料是××一级水电站水文水能计算的基本依据。由于××站与玉孜门勒克站距离很近，区间增加汇流极少，姑两站资料合并统计，经过对观测资料的审查，认为该站的资料是可靠的，具有一致性和代表性，可以作为水文分析计算的依据。2.3.1径流特性性 提孜那甫河河是叶尔羌羌河最大一一条支流，水水量丰富。玉玉孜门勒克克站多年平平均流量为为25.331立方米每每秒。多年年平均径流流量为7.9883×1008立方米，多多年平均径径流深1448mm，径径流模数Mo=4.770SLKM²，最大年年径流量11.990×1008立方米，最最小年径流流量5.8552×1008立方米。丰丰枯比为2.03。 提孜那甫河河属冰川融融雪补给型型河流，径径流的年际际变化小，变变差系数Cv仅0.17，径流年年内分配极极其不均，春春季（3～5月）水量量占全年8.7%。夏季（6～8月）占74.55%，秋冬季季占16.88%。 提孜那甫河河的洪水形形成于山区区，数量不不大，玉孜孜门勒克站站实测最大大洪峰量为为519立方米/秒（19777年6月29日），洪峰峰模数仅0.0996立方米/秒/平方千米米，夏季洪洪水按其补补给来源可可分为冰雪雪融水洪水水和冰雪融融水与降雨雨混合补给给两种。2.3.2径流资料料目前已有19957～2002年共46年的水文文资料，可可供本水电电站水能设设计用，见附表表二。3工程地地质3.1 区域域地质概况况3.1.1地形地貌貌××一级水电电站位于×××县以南南20kmm，海拔高高程1500～17000m的低山丘丘陵部位。该该处地形地地貌受东西西向昆仑山山系控制，南南高北低，河河流横穿地地层，由东东南向西北北流动，在在西合休汇汇口处后又又折向东北北，通过×××村流向向山前的冲冲积平原。电电站渠首位位于呈U字形的×××河段，阶阶地发育，两两岸山势低低矮，电站站引水渠道道主要从三三阶地通过过。3.1.2地层岩性性 区内地层简简单，昆仑仑山南麓低低山丘陵广广布第三系系上新统Q1地层。从从提孜那甫甫河所切开开的低山丘丘陵剖面中中可见，南南北宽40～50kmm，东西方方向可从东东至和田玉玉龙喀什河河，西到英英吉沙的库库水河延伸伸数百公里里，全系厚厚层的半胶胶结砾岩，××电站位于该地层中。N2Q2半胶结砾岩上复地层主要是第四系的Q2或N2砂砾石层。3.1.3地质构造造工程部位由于于受南北向向的挤压，使使得原来较较水平的地地层微弱隆隆起，在×××一带，以以缓倾角10°～7°由南向北北倾斜。 ××河谷右右岸有东西西向和北西西向的张性性裂隙，长长度可达40～80m，倾向北北西，倾角角7°～19°。 ××河段阶阶地发育：：一级阶地地高出河水水面5m，二级阶阶地高出河河水面约110m，三级阶阶地高出河河水面25～30m，足见地地层上升，河河谷下切，形形成现代阶阶地的地貌貌。3.1.4地震 根据19776年新疆地地震办公室室编制的自自治区地震震烈度区划划图，×××水电站所所在部位属属七度地震震区。3.2渠渠首工程地地质条件渠首河谷呈UU字型，较较为狭窄，河河谷宽2770m，两岸系系胶结的砾砾岩，该砾砾岩可形成成直立状，高高出河水面面２０m上的陡壁壁是渠首拦拦水建筑物物的可靠依依托，渠首首地基为现现代河床第第四系卵砾砾石层，多多数粒径为为５～１５５cm，磨圆圆度好，由由坚硬火成成岩系，变变质岩系组组成。卵砾砾石之间充充填沙土，无无班门弄斧斧夹空现象象，属密实实好地层，根根据渠首以以下１０余余千米的钻钻探揭示，现现代河床覆覆盖层厚度度为１１m左右，全全是卵砾石石层，故承承载能力好好。 引水渠全长长１３千米米，主要从从河流三阶阶地通过，其其主要地层层为Q２～Q３的洪冲冲积层。 ⑴０+００００～３+２００地地段渠首处于低山山与河流间间的缓坡上上。地质地地貌单元上上属河流洪洪冲积和低低山丘陵前前的坡积混混合物。表表部０.５～１m以坡积堆堆物为主。由由于受剥蚀蚀的低山是是以砾岩组组成的残山山。因此坡坡积物系砾砾岩风化分分解后的卵卵砾石，混混杂有粉质质沙土，约约占３０％％，表部地地层松散干干燥。由于于是砂砾石石，渠底要要考虑渠道道的防渗措措施。⑵３+２０００～８+０００地地段在地质地貌依依然处在低低山丘陵与与河流间的的缓坡上，属属三级阶地地，主要系系由卵砾石石所组成的的现代洪冲冲积物。卵卵砾石直径径以５～１１５cm的为主主，次为１１～３cmm,最大大可达３００～４０ccm，卵石石主要成份份为花岗岩岩系和灰黑黑色的变质质岩系，卵卵砾石由于于受河流长长期搬运，磨磨圆度好，卵卵砾石坚硬硬，在卵砾砾石之间充充填不同粒粒径的粗，细细砂和黄色色砂土，中中等密实。地地层表部长长期接受山山前坡积，堆堆积物粉土土含量占主主要成分。由由于渠首在在卵砾石上上通过，卵卵砾石间虽虽充填砂粒粒和砂土，但但属强透水水性地层，要要考虑渠首首过水段的的防渗措施施。⑶８+００００～９+５５０地地段表部１m为含含泥质角砾砾碎屑层，从从地表向下下１～３mm以漂石，卵卵石为主。漂漂石直径２００～３０ccm的约占占５０％，１１０～１５５cm的占３３０％，漂漂石卵石之之间充填砂砂，砂土，为为火成岩系系，变质岩岩系漂石，质质地坚硬，地地层密实。从从地表以下下３～２８８m均系半胶胶结砾岩，系系钙泥质胶胶结。以５５～１５ccm砾岩为为主，次为为２～３ccm。由于于渠道将在在胶结的砾砾岩中通过过，开挖时时需爆破，但但渠道防渗渗和稳定条条件较好，可可不必护衬衬。⑷９+５５００～１１+０００地地段渠道主要在阶阶地边缘坡坡积物通过过，还有部部分渠道由由卵砾石组组成的二级级阶地通过过，此坡积积物系砾石石夹砂土，较较为松散，稳稳定性差，渗渗透性大，设设计中要考考虑过水段段的防渗措措施，施工工时应注意意边坡的护护衬。⑸１１+００００～１３３+０００地地段渠道由卵砾石石组成的二二级阶地通通过，渠道道有部分系系胶结砾岩岩。在桩号号１２+９５０处处（取代以以下８m右侧）有有一小的滑滑动面，即即坡积物与与基石面的的滑动面。方方向北东３３０度倾向向北西，倾倾角５２度度，滑动面面上盘为密密实的坡积积洪冲积的的混合物。以以０.５～２cmm砂砾碎屑屑为主，有有部分卵砾砾石已风化化呈碎块，大大部分砾石石坚硬，在在坡积，洪洪积物中可可见层理清清楚的夹层层，夹层缓缓倾角１００～２５度度。碎石之之间混杂粉粉砂土，下下盘为半半半胶结砾岩岩。从部分分擦痕观测测分析：系系顺坡而下下；滑动范范围：水平平４～６mm垂直可见见８m(未见底)，从两侧侧观测坡面面没有向基基石（砾岩岩）本身方方向延伸，体体积估计约约１００立立方米左右右，属局部部小滑体。3.3厂厂区工程地地质条件1.前池部位位基底坐落在厚厚半胶结砾砾岩上，从从前池左右右侧出露的的砾岩呈灰灰白色钙泥泥质胶结，粒粒径以５～～１０cmm为主，１１～３cmm次之。卵卵砾石之间间充填以胶胶结的钙泥泥物质，砾砾石成分以以伟晶花岗岗岩为主，次次为片麻岩岩，深灰色色变质岩系系，实质坚坚硬，但砾砾岩表面部部分有风化化现象，呈呈碎片状，或或加压后呈呈碎片状，坚坚硬性较差差，防渗性性较差，承承载能力都都是好的。2.压力管道道，厂房部部位压力管道和厂厂房部位中中心线位置置距七十年年代动工修修建后又停停建的×××水库东坝坝肩以下１１３０m，压力管管道和主厂厂房部位，从从地质地貌貌单元分析析，应属基基本相似，从从东坝肩所所揭示的地地层基本上上为两套：：上部一套套地层基本本是原提孜孜那甫河的的古河床产产物，即近近似水平成成层的河床床洪积，冲冲积物，自自垂直方向向基本上划划分三层：：第一层：卵砾砾石厚５m，以５～～１５cmm，次为１１～２cmm，大者可可达３０cm的卵砾砾石组成，卵卵砾石成分分主要系坚坚硬的花岗岗岩和其它它变质岩系系，磨圆度度甚佳，砾砾石之间充充填砂土，每每隔４０～～５０cmm有一厚１１０～１５５cm黄色砂砂土层（夹夹层），从从山边至河河边以１～～２度缓坡坡倾向的倾倾斜面，均均属洪冲积积层面，密密实干燥。第二层：厚约约５m，以３～～５cm砾石为为主，呈灰灰黑色，砂砂砾互层，并并且厚５００～６０ccm，粗砂砂凸镜体，水水平延伸１１０余米后后消失。第三层：厚５５m，纯卵砾砾石层比上上复地层粗粗大，直径径一般１５５～２０ccm最大可可达５０cm,jj约占６００％～７００％，卵砾砾石坚硬，磨磨圆度好。中中间充填纯纯砂粒，无无泥杂物，该该层直接覆覆盖于基岩岩面上，属属强透水层层，根据其其颗粒级配配估计渗透透系数大于于５０米／昼昼夜，不过过此地层处处在地下水水位以下，干干燥无水。压力管道斜卧卧在１８～～２３m深厚卵砾砾石层上。3.压力管道道中心线下下游侧两边边岸，有一一新鲜的现现代坡积体体，呈３００度～３２２度的高陡陡坡，由于于紧挨压力力管道，为为了施工运运行的安全全，必须将将此坡积体体予以处理理。前池后侧基暗暗，因风化化剥蚀，多多呈孤山，悬悬岩，有的的呈反坡倒倒立，形态态险恶，如如不加处理理将危及施施工及运行行期间的安安全。3.4工工程地质结结论一﹑渠首龙口口位置选择择恰当，河河口狭窄，有有利于拦河河建筑物的的布置，河河谷两岸基基岩完整，稳稳定性好，基基础为现代代河床复盖盖层厚度１１０m左右，具具有较高的的承载力。二﹑长达１３３KM的引水水渠道，地地质条件优优越，由于于渠道处于于较为平坦坦的二，三三级阶地下下，地质地地貌单一，渠渠道基底系系深厚的卵卵砾石层，由由于是Q22Q3卵砾砾石层密实实性好，即即使遇到些些深挖方地地段，基于于卵石层休休止角度，渠渠道可取较较陡的边坡坡也能维持持稳定，所所挖卵石也也可选取做做为浆砌，干干砌卵石渠渠道之用。桩号２+７０００～３+３００长长达６０００m系在半胶胶结的砾岩岩上通过，挖挖方较困难难，需爆破破但可取高高边坡。渠道的卵砾石石地段，由由于卵砾石石的强透水水性，用浆浆砌卵石或或砼板防渗渗渠道为好好。对于渠道处在在阶地岸边边的地段应应考虑基底底放在砾层层Q2,QQ3密实的的卵石层上上，更应注注意渗漏稳稳定。三﹑前池基底底为砾岩，由由于钙泥质质胶结物，无无论是防渗渗条件，边边坡稳定还还是基础的的承载能力力都是好的的。四﹑压力管道道斜卧在厚厚层卵砾石石层上，基基础是较高高的承载力力和较好的的稳定性。五﹑主厂房基基础坐落在在以粗大颗颗粒为主的的冲洪积层层上。六﹑××水电电站部位属属七度地震震区。4工程任任务和规模模4.1×××县经济济概况××县位于昆昆仑山北麓麓，塔里木木盆地西南南缘，至提提孜那甫河河，乌鲁克克河及柯克克亚河的冲冲积扇上，是是古老的绿绿洲农业区区。地理坐坐标介于北北纬35度28秒～28度24秒，东经76度08秒～78度30秒之间，全全县南北长长约326公里，总面面积约2.83万平方公公里，北部部与麦盖提提县接壤，西西部与泽普普县，塔什什库尔干县县比邻，东东连皮山县县，南部与与克什米尔尔交界。××县是一个个以农业为为主的县，共共辖19个乡，302个村委会会，1248个自然村村，还有×××镇，良良种厂，园园艺厂，牧牧场，公安安农场等单单位，现有有人口3121166人，其中中农业人口口2452249人，非农农业人口669117人，是多多民族集居居县，其中中92%是维吾尔尔族，其次次为汉族，还还有塔吉克克，柯尔克克孜族等。××县以农业业经济为主主，现有耕耕地面积74.338万亩，人人均耕地仅仅2.38万亩，主主要种植的的农作物有有小麦，玉玉米，棉花花，水稻，油油料等，2000年全县粮粮食总产量量为1541190吨，人均均占有粮食食494公斤，1992年全县小小麦平均单单产283公斤，玉米米平均单产产364公斤，棉花花平均单产产50公斤。 党的十一届届三中全会会以来，落落实了农村村各项经济济政策，极极大地调动动了广大农农民的生产产积极性，各各项经济指指标逐年上上升，2000年全县工工农业生产产总值达到到397779万元，其其中农业总总产值271221.5万元，占68.118%，工业总总产值126557.0万元，占31.882%，农民人人均收入由由1990年的542元增加到到了842元。 根据《×××县国民经经济和社会会发展总体体规划》提提出的奋斗斗目标是到到2010年，农业业总产值要要比2000年翻一翻翻，远期在在保证粮食食自给有余余的前提下下，积极开开展多种经经营，建成成棉花，畜畜牧，蚕桑桑，果品，素素菜商品基基地，为轻轻工业提供供更多的原原料，为发发展商品经经济注入新新的活力。 ××县矿产产资源比较较丰富，已已经发现的的有石油，金金，铝，铁铁，铜，铅铅，皂石，冰冰洲石，玉玉石，大理理石等20多种。但但××县缺煤煤，连生活活用煤都需需要几百公公里外的拜拜城县拉运运。柯克亚亚油田在80年代初期期已列入国国家计划开开采，现已已提供产品品。玉石是是××县传统统产品，2000年产量达达到120余吨。×××县工业基基础薄弱，主主要有农机机具加工修修理，大理理石，灰砂砂砖等，轻轻工业有毛毛皮，酿酒酒，食品加加工业等。 能源缺乏是是发展经济济的主要矛矛盾，2000年煤产量量只达到全全县需求量量的10%，全县可可以开发利利用的水能能蕴藏量为为4.53万千瓦，而而已经开发发利用的水水能资源为为4521千瓦，仅仅占可开发发利用资源源的9.9%，根据《×××县国民民经济和社社会发展总总体规划》提提出的战月月部署是：：工业要充充分利用资资源优势，以以农村产品品加工和深深加工为主主，以能源源为先导；；采矿业和和建材为支支柱，建成成一批以解解决能源为为中心的国国营工业骨骨干项目，积极发发展乡镇企企业，发展展短，平，快快项目，挖挖掘内涵，提提高效益，增增强工业自自身积累能能力。4.2×××县电力力系统现状状目前全县已经经建成小型型水电站40多座装机48台总装机机容量4521千瓦，其其中除×××二级水电电站及宗朗朗一级水电电站规模稍稍大外，其其余多数电电站均为20～75千瓦的径径流式微型型电站，只只能供附近近居民和农农村副业加加工用电，由由于夏季洪洪水，泥沙沙，冬季冰冰冻等障碍碍因素的存存在，发电电保证率很很低。 ××县主电电力线是×××二级水水电站（2×6330千瓦）和和宗朗一级级水电站（1×12250千瓦）分分别以35千伏线路路送往县城城中心变电电站（1×25500千伏安），形形成了一个个35千伏电压压线的县电电力网。目目前该电网网中35千伏线路路总长38公里，10千伏线路路总长218公里，低低压线路总总长270公里，配配电变压器器总计5400千伏安/136台。它已已经覆盖了了8个乡，2个镇合个个场。 其余的水电电站分布在在14个乡，由由于自然条条件和地理理位置的限限制无法联联网，更无无法与县35千伏电网网相联，它它们各自用用10千伏线路路和低压线线路送电，自自供自管。目目前共有10千伏线路220公里，低低压线路270公里，配配电变压器器2720千伏安/89台。 2000年年全县总供供电量965万千瓦时时，全县年年人均用电电量31千瓦时，远远远低于国国家对电气气化县要求求应达到的的年人均用用电量200千瓦时的的水平。 由于本县电电站全是径径流式电站站，水量受受季节影响响极大，电电站出力变变化大，再再加之冬季季冰冻不能能正常运行行，使供电电保证率很很低，造成成枯水季节节供用水矛矛盾极为突突出。以上上矛盾主要要表现在夏夏季丰水期期两骨干电电站最大出出力可达2100千瓦，晚晚上高峰期期可达1900千瓦，各各季两骨干干电站出力力仅为1400千瓦，而而最高负荷荷达2000千瓦，可可季节加工工行业不用用电，夏季季白天最低低负荷只有有800千瓦，因因电力不足足，只能采采取限电或或轮流切换换用电的办办法，严重重影响了本本县工农业业生产的发发展。4.3×××县电力力负荷现状状及负荷预预测4.3.1电力负荷荷现状1.工业用电电现有农机具加加工修理，建建材行业有有大理石，石石灰石，机机砖，纤维维板厂等；；二轻行业业有纺织，毛毛皮加工，塑塑料，化工工酿酒，造造纸，地毯毯，民族用用品服装，食食品加工等等，根据调调查2000年工业用用电量为417..6万千瓦时时，用电设设备装置容容量为3871千瓦，最最大工业负负荷为1200千瓦左右右。2.农业用电电主要是排灌，扬扬场，脱粒粒，烘干等等，在电力力不足的情情况下，大大部分采用用小内燃机机，如小四四轮，柴油油机等担任任。吸有少少量电动机机构，根据据调查2000年农业用用电设备装装置容量240千瓦，最最大负荷为为60千瓦，年年用电量为为2万千瓦时时。3.生活用电电主要是照明用用电其次为为家用电器器等的用电电。由于×××县工农农业基础薄薄弱，用电电负荷在系系统总负荷荷所占比例例不大，而而生活用电电相对比例例则较大，2000年生活用用电设备装装置容量为为25733KM（其其中城市为为11433KM，农农村为15530KMM），年用用电量为390..5*100000千瓦每小小时，城乡乡最大负荷荷合计16604KMM。4.其他用电电指建筑饮食服服务业，以以及文化教教育，卫生生，公共场场所用电，据据调查，2000年其他用用电设备装装置容量为为736KKM，年用用量为38.88×100000千瓦每小小时，年最最大负荷为为368KKM。4.3.2电力负荷荷预测××县以农业业经济为主主，地域辽辽阔，自然然条件极好好，农，牧牧产品及矿矿产资源丰丰富，具有有发展工农农业的优势势。××县水电电局2000年12月编制全全县电力规规划（农村村电气规划划）时根据据××县近年年来工农业业发展速度度，用电设设备装置容容量及用电电量三方面面的年递增增率在13～15%左右，农农业用电递递增率为20%～30%等因素，对对××县电力力负荷的增增长进行了了预测，详详见附表4—1，4—2。4.3.3××县电力力系统规划划根据××县22000—2005年农村电电气化规划划，在县属属35千伏电力力系统中2005年前拟兴兴建西合甫甫天然气发发电厂（2×16600千瓦）和和宗朗二级级水电站（1×8000千瓦）及及××一级水水电站，共共三座电站站以解决2005年前工农农业生产对对电力的需需求。××县20005年前建成成后的×××县属电力力系统包括括五座电站站，四个变变电所，可可基本保证证工农业生生产和生活活用电的需需求，并有有可能达到到人均用电电量150KKW.h//y的电气化化奋斗目标标。表=4\*Arabic4—1××县2000～2010年负荷预预测增长构构成表（单单位：KW）序号年年份负荷项目2000200120022003200520101工业最大负荷荷12001350153917313482.3370042农业最大负荷荷607286.5104190826083生活最大负荷荷1603.881884221426324456.887398.664其它最大负荷荷368412461.65179111832.555合计3231.8837224294.11498410758..118843..16综合负荷系数数0.750.750.750.750.60.67综合最大用电电负荷2423.8852791.553220.6637386454.8811305..9表=4\*Arabic4—2×××县2000～2010年用电量量预测增长长构成表（单单位：=1\*Arabic万KW.h）序号年份负荷项目2000200120022003200520101工业用电量417.6427533602.51211.882437.4442农业用电量22.42.883.46308.63223生活用电量390.5458.8539.1637.78810841800.224其它用电量38.843.548.7254.5961935合计用电量848.9976.71087.9981298.2242700.444752.4444.4工工程任务该工程以发电电为主，×××县随着着改革开放放的进一步步深入，工工农业生产产也将进一一步发展。然然而由于电电力供应不不足，严重重制约了这这种发展和和人民生活活水平的提提高。就目目前情况来来讲，全县县装机100KKW以上的水水电站共6座，总装装机38900KW，其中可可并网的电电站仅×××二级水电电站，装机机12600KW，宗朗水水电站装机机12500KW，而目全全县里实际际用电负荷荷则达100000KW。因此不不得不对城城镇工厂采采取限电措措施。这样样在很大程程度上使工工农业不能能正常运行行，给人民民生活也带带来了极大大的不方便便，况且广广大农村至至今尚未有有电力照明明。为了摆摆脱这种局局面，县里里决定在原原××二级水水电站上游游4公里处，再再兴建×××一级水电电站，以尽尽快解决×××县目前前电力不足足的矛盾。积积极修建×××一级水水电站是30多万××人民的的共同愿望望，也是全全县当务之之急，对缓缓解××县的经经济建设和和发展，有有着十分重重要的意义义。4.5水水利水能计计算4.5.1根椐水文文资料计算算保证流量量现以规划设计计××一级水水电站，根根锯目前已已有1995—2002年共46年的水文文资料，如如附表二所所示，从附附表二中很很难找到年年平均流量量与年份顺顺序变化规规律为了寻寻找年平均均流量的统统计规律。具具体做法如如下：⑴.把附表二二中年平均均流量的资资料的时间间顺序打乱乱，按照由由大到小的的次序重新新排列。⑵.按无偏估估值公式计计算统计参参数，年平平均流量的的均值为225.466m3/s，Cv=00.1344.⑶.选配皮尔尔逊Ⅲ型频率曲曲线，年平平均流量频频率曲线选选配计算表表，即得皮皮尔逊Ⅲ型频率曲曲线，绘出出以后根据据水电站的的设计保证证率可查得得需求的保保证流量为为3.955m3/s4.5.2水电站的的设计保证证率的确定定由于径流的年年际变化在在特别枯水水年要保证证正常供水水不仅困难难而在经济济上不合理理，因此，需需要研究允允许减少供供水的可能能性和可理理性以确定定有利的发发电保证率率，水电站站的设计保保证率的取取值关系到到供电的可可靠性，水水能资源利利用程度和和造价，根根据«水利水电电水利动能能设计规范范»SDJ111-777,装机容容量小于250000千瓦的小小型水电站站设计保证证率一般采采用65%～90%根据上述述要求，故故××一级水水电站的设设计保证率率取85%.表4—3水电站设设计保证率率系统中水电站站容量的比比重%25以下25——50050以上水电站设计保保证率%80～9090～9595～984.5.3水电站的的代表年的的确定设计时，对长长系列的水水文资料进进行分析计计算，各种种量很大。因因此，实际际工作中总总是从资料料中选取某某些特定年年份或特定定时期来代代表总体计计算。在水水利水电规规划设计中中，常选择择有代表性性的枯水年年，中水年年，丰水年年作为设计计典型年。⑴枯水年，针针对枯水年年进行计算算以预估来来水少时的的水电站情情况，通常常以年径流流量或年平平均流量中中频率为75%或80%左右的年年份作为枯枯水年。当当水电站设设计保证率率较高时，尽尽量使枯水水年频率与与设计保证证率一致，当当枯水年设设计频率与与设计保证证率一致时时计算结果果表明正好好符合设计计保证率要要求的水电电站的出力力和发电量量。故该水水电站枯水水年频率取取85%。⑵中水年，通通常选取年年径流量或或年平均流流量系列中中频率为50%的年份作作为中水年年，该年来来水量接近近于多年平平均年径流流量或年平平均流量，因因此，它的的计算成果果表明水电电站在一般般来水量情情况下的出出力和发电电量。故中中水年设计计频率取50%。⑶丰水年，即即与枯水年年相对应的的来水量叫叫多的年份份通常频率率以（1-枯水年设设计频率）作作为丰水年年，针对设设计风水年年进新结果果计算表明明将预估水水电站的多多发电的情情况。故丰丰水年设计计频率为15%。根据以上设计计频率查得得对应的年年平均流量量，丰水年年为29..4m3/s.枯水水年位211.6mm3/s。中水水年为244.8mm3/s。然后后再根据所所得年平均均流量在返返回表2—2中查得所所相同或相相近的年平平均流量其其代表的年年份即所谓谓代表年，最最终查得枯枯水年为1963年。丰水水年为1968年，当代代表年选定定后统计出出实测年径径流量并求求出设计年年径流量与与实测年径径流量的比比例系数KK.根据要要求比例系系数在1±5%的范围内内，故满足足要求4.5.4无调节水水电站的日日保证流量量的确定在无调节水电电站的水文文计算中一一般采用日日平均流量量历时曲线线来反映日日平均流量量的统计规规律，具体体做法将三三个代表年年的日平均均流量打破破历时顺序序按照大小小顺序排列列进行分组组求其平均均流量计算算出每组的的出现次数数，然后计计算累计次次数计算其其对应的频频率，绘制制出频率与与日平均流流量的关系系曲线图，然然后根据水水电站设计计保证率85%,在曲线上上查找对应应的保证流流量为3..95m33/s.4.5.5计算保证证出力⑴.水电站的的上下游水水位的确定定上下游的渠道道为梯形，同同一断面的的水深与流流量有密切切的关系，与与上下游河河道的形状状，坡度，粗粗糙程度等等有关，在在进行水电电站规划设设计中，绘绘制上下游游水深与流流量的关系系曲线。然然后再根据据保证流量量查出对应应的上下游游水深，上上游水深为为0.98米，下游水水深为0..76米，上游渠渠道底板高高程为15564.77米，下游渠渠道首部高高程为15500米，故得上上游水位为为15655.68米，下游水水位为15500.776米.⑵.水电站的的保证出力力计算如前所述，有有水文资料料时，以日日平均流量量作为无调调节水电站站的基本资资料，可根根据日平均均流量频率率关系曲线线，可绘制制出保证出出力的关系系曲线图，最最终的保证证出力为18466.32KKW.4.6确确定装机容容量及多年年平均发电电量⑴.装机容量量的确定装机容量的选选择是水能能设计的一一个重要组组成部分，关关系到水电电站的规模模和效益，装装机容量的的大小与河河流的自然然特性及电电力系统的的特点有关关。①最大工作作容量，由由于无调节节水电站不不能对径流流进行任何何调节，为为满足用户户最大负荷荷需要而设设最大工作作容量，一一般不超过过保证出力力，否则将将打不到保保证率的要要求，故最最大工作容容量为16000KW.②备用容量，径径流式水电电站无储备备水量，不不宜承担电电网事故备备用和负荷荷备用的任任务。③季节容量，无无调节水电电站的年最最大工作容容量按保证证流量装置置，为了利利用丰水期期的水能可可装置一部部分季节容容量，季节节容量为32000KW,并利利用投资年年限法进行行校核满足足要求，故装三台分别别为16000KW的水轮轮发电机组组，总装机机容量为48000KW.⑵.多年平均均发电量的的确定水电站再不同同水文年内内发电量不不同，常用用多年平均均发电量代代表水电站站生产电能能指标。根根据日平均均出力历时时曲线图绘绘制出装机机容量与多多年平均发发电量的关关系曲线图,多年平均均发电量为为0.29亿千瓦时时⑶.装机年利利用小时数数的确定根据总装机容容量利用图图查得多年年平均发电电量与总装装机容量之之比为年利利用小时数数即的60411.6小时满足足要求。5工程布布置及建筑筑物5.1设设计依据5.1.1工程等别别工程的等级及及建筑物的的级别我国对于大中中小型水电电站的划分分标准根据《水利水水电枢纽工工程等级划划分及设计计标准》SDJ112-788试行规范范中，根据据工程规模模，效益和和国民经济济中的重要要性，将水利利水电工程程划分为五五等如下表表所示：表5—1水利水电电工程等级级划分表工程等级工程规模水电站的装机机容量永久性建筑物物主要建筑物次要建筑物一大（1）型﹥75013二大（2）型750—255023三中型250—25534四小（1）型25—0.5545五小（2）型0.5以下55根据以上的数数据可知本本水电站为为四级，久久性建筑物物为4级，程规规模为小（1）型5.1.2建筑物抗抗震设防烈烈度根据19766年新疆地地震办公室室编制的自自治区地震震烈度区划划图，×××水电站所所在部位属属七度地震震区。5.1.3技术标准准和规范1《小型水电电站初步设设计报告编编制规程》SL/TT179--962《水利水电电工程等级级划分及设设计标准》及及补充规定定（山区、丘丘陵）（SDJ112-788）3《小型水电电站》（上上、中、下下）天津大大学编4《小型水力力发电站水水文计算规规范》SL777-945《小水电水水能设计规规程》SL766-946《水电站引引水渠道及及前池设计计规范》SL/TT205--977《水站厂房房设计规范范》SL2666-200018《水工钢筋筋混凝土结结构设计规规范》SL/TT191--965.2工工程布置及及主要建筑筑物5.2.1工工程布置确定厂房和厂厂区其他建建筑物的相相对位置，是是厂房与进进水管，尾尾水渠之间间的衔接好好，确定副副厂房，变变电站的布布置，厂区区交通及对对外交通的的连接。1.主厂房的的布置引水式电站的的厂房与前前池相比邻邻，但有一一定的距离离，主厂房房的位置选选在较为平平坦的位置置，以减少少开挖量，选选在合适的的地形，坚坚实的地质质基础上，主主厂房下游游面向合理理的朝向，以以确保良好好的日照，通通风和采光光的条件。2.副厂房的的布置副厂房的位置置在主厂房房的上游侧侧，在设计计时保证通通风，采光光和机械，电电气设备运运行检修的的要求。3.尾水渠的的布置尾水渠应满足足水流平顺顺，能量损损失小，防防止渠道的的淤积或冲冲刷，同时时力求减少少工程量和和基础开挖挖量采用竖竖井式，但但要考虑防防冲问题。4.主变压器器场和升压压站的布置置主变压器场与与升压站在在布置时尽尽可能靠近近厂房以减减少发电机机母线的长长度，减少少电能的损损失，尽可可能的布置置在坚实的的地基，主主变压器场场应与安装装场的高程程同高，以以便进入安安装间进行行维修，本本电站布置置在主厂房房的右侧。5.厂外交通通的布置进厂公路的纵纵坡为7%，转弯半半径不宜小小于20米，临近厂厂房有20米左右的平平直段，保保证运输车车辆可以平平稳缓慢的的驶进厂房房的平台或或预定的位位置，进厂厂大门外有有一定的面面积的回车车场，进厂厂公路的宽宽度为8米。6.行政及生生活区的布布置其布置即要不不太靠近厂厂房，避免免干扰，有有利于水电电站厂房运运行管理的的安全，又又要考虑联联系的方便便，并与升升压站互不不干扰，而而且要节约约土建投资资。5.2.2主要建筑筑物形式主要建筑物形形式：引水水渠为梯形形明渠；前前池采用正正向引水侧侧向排冰，机机械拦污栅栅；压力钢钢管为明管管；厂房为为深挖地面面式。尾水水渠采用梯梯形明渠。综上所述，其其具体的总总体布置方方案见总体体布置图。5.3主主要建筑物物的设计5.3.1渠首5.3.1..1渠首工程程基本资料料 渠首地形，右右岸岸坡陡陡峻，主河河槽宽500m，左岸岸滩地平坦坦，宽2110m，河河谷两岸为为胶结的砾砾岩，地基基为现代河河床第四系系卵砾石层层。 渠首的布置置型式曾比比较了以下下几种：⑴.弯道引水水式：由于于地形条件件的限制，无法满满足这种布布置的要求求，故予以以放弃。⑵.悬板=1\*Arabic分层层式渠首：：由于悬板板分层式渠渠首上游需需布置长约约150—200mm的上游整整治段与之之相接的顺顺直河段利利用于水砂砂在悬板前前均匀地分分离以起到到引水排砂砂之目的，而而现枢纽处处已是“S”形河弯之之凸岸，没没有顺直河河段可供布布置上游整整治段，故故而采用此此种型式亦亦有困难。⑶.溢流坝方方案：其布布置型式是是在主河槽槽布置4mm宽的进水水闸，4m宽的冲冲砂闸，紧紧接250mm的溢流坝坝，这种型型式的最大大弊病是溢溢流坝很快快淤满，主主河槽摆动动不定，不不易控制，洪洪水过后，造造成引水困困难，引水水保证率低低，在新疆疆产生这种种状况的例例证不少，所所以这种方方案也不可可取。⑷..改良印度度式：这种种型式的最最大优点是是引水可靠靠，又适合合于渠首的的地形条件件，故最终终选定此一一种方案，以以下对渠首首各建筑物物分别予以以阐述。①进水闸：进进水闸位于于主河槽最最右端，地地板高程11582mm，正常引引水位15584m,,进水闸为为平板钢闸闸门，采用用螺杆起闭闭机，其型型号为Qp2**10，起闭工工作桥桥面面高程为11589..5m，除除工作桥外外，尚设44.5mm宽的交通通桥，桥面面与闸墩顶顶同高，为为15855.6m高高程，墩厂厂12m，敦敦厚0.66m,闸底版厚厚1.0mm，均采用用钢筋混泥泥土结构，闸闸前设导砂砂坎，将泥泥砂导入冲冲砂闸。②冲砂闸：冲冲砂闸紧靠靠进水闸，但但闸底版比比进水闸低低2m，为15880m高程程比河床底底部高程11579..4m高0.6mm，对闸后后排砂有利利冲砂闸设设两孔，每每孔宽1..6m，在闸前水水深4m时，冲冲砂流量445.288立方米每秒秒，在来水水较少时，只只开一孔冲冲砂，则可可减少冲砂砂水量，且且增强了冲冲砂效果，这这种型式在在我国西南南采用较多多，而在新新疆尚未曾曾应用，故故应在技术术设计阶段段进行水工工模型实验验，以达到到最优的冲冲砂效果，以以便于应用用推广。③泄洪闸，渠渠首设计洪洪水量为5595立方米每秒秒（p=2%），校核核洪水量为为755立方米每秒秒（p=0..33%），泄洪洪闸采用4孔，每孔孔10m宽，泄泄洪时与冲冲砂闸同时时宣泄洪水水，闸前设设计洪水位位为15883.999m，校核核洪水位为为15844.59mm。 泄洪闸底板板高程与冲冲砂闸同高高15800m，采用4孔宽10mm高4m的弧形形闸门，利利用卷扬式式型号为QH2XX22.55启闭机启启闭，其工工作桥面高高程为15589.55m，闸墩墩顶高程为为15855.5m，敦敦厚1.22m墩长12..1m，底底板厚1..0m，交交通桥4..5m宽，桥桥面与墩顶顶同高，闸闸上游设1100m长长的浆砌石石刚性铺盖盖与闸底板板相连，闸闸下游设116m长的的浆砌石护护坦，护坦坦上设排水水孔，护坦坦后设两道道深齿墙，齿齿墙底高程程分别为15711.0与15722.5mm，两齿墙墙相距155.5m，其其间填于戈戈壁料及抛抛石，起消消能防冲的的作用。 ④土石坝：：泄洪闸以以左建2110m长的的土石坝挡挡截左岸滩滩地，根据据校核洪水水位15884.599m，加风风浪高0..58m（最最大风速117m/ss,吹程5000m），安安全超高00.3m，确确定坝顶高高程为15585.447m，取取15855.5m，根根据设计水水位加风浪浪高加超高高得坝顶高高程为15585.336m,低于校核核洪水位得得出的坝顶顶高程，故故乃取坝顶顶高程为11585..5m. 土石坝上游游坡为1：2，下游坡坡为1：1.5，坝顶宽宽6m,上游面采采用干砌石石护坡下面面铺塑膜防防渗，最大大坝高3..5m。 渠首地质情情况是，河河床放为第第四纪卵砾砾石层，两两岸为半胶胶结的砾岸岸，因此，除除土石坝建建在半胶结结构的砾岩岩上，其余余建筑先物物均建在第第四纪卵砾砾石层上，基基础情况是是良好的。5.3.1..2二级站引引水渠资料料××二级水电电站位于本本站址下游游四公里处，19775年建成成发电，装装机容量11260KKW，装机机两台6330KW机机组，落差差30米，渠道设设计流量6.288立方米每秒秒。渠首位位于本电站站站址处上上游8000米处。渠首首与本电站站尾水渠道道接处为二二级站引水水渠利用天天然地形修修建的沉砂砂水塘。塘塘面最高水水位为15501米，水塘与与二级站标标准引水渠渠连接处设设有冲杀闸闸，现准备备将本站尾尾水渠与冲冲砂闸之间间的渠道进进行改建，在在保持塘面面最高水位位不变的情情况下，渠渠道断面尺尺寸如下：：断面为梯梯形，边坡坡1：1.75底宽3米，为浆砌石石衬砌，底底坡1/5000。根据本本站的设计计流量，可可绘出水位位流量关系系曲线。尾尾水渠首部部底高程为为15000.0m。5.3.1..3本电站引引水渠资料料 本电站引水水渠长133KM，渠渠道首部进进水闸底板板高程为11582mm，进水闸闸后设计有有一座处理理流量能力力为20立方米每每秒的排沙沙漏斗，将将进入渠道道中的泥沙沙基本处理理干净（00.05mmm以上90%被处理），所所以，渠道道的淤积问问题可以解解决，可取取较缓的底底坡。但考考虑冬季不不结冰水深深和不结冰冰水流速的的要求，在在枯水期流流量较小时时，要能保保证渠道能能正常运行行，根据上上述要求，按按通过保证证流量时，水水深1m，流速速1m/s的要求来来确定出的的渠道参数数如下：底底坡i=1//750，底宽b=1.55m,边坡系数m=1..25,,混泥土板板衬砌，糙糙率n=0..017,,渠末底高高程为15564.77m。5.3.2前池5.3.2..1压力前池池的功用压力前池是用用来连接引引水渠道和和水轮机的的压力管道道，其作用用将来水分分配给压力力管道，并并可以截流流以便检修修压力管道道和水轮机机。前池有有一定的容容积，当水水电站负荷荷变化时有有短时间的的调节水量量，减少水水位波动，平平稳水头的的作用。拦拦阻杂物进进入压力管管道和水轮轮机，前池池中的水流流减缓时可可使泥沙沉沉积下来通通过排沙孔孔排走，兼兼排冰的作作用；。当当前池检修修时，水劲劲由前池的的溢流设备备输送下游游。5.3.2..2压力前池池的组成建建筑物⑴.前室前室也叫池身身，其尺寸寸决定与压压力水管进进口的布置置和满足调调节流量达达到要求，因因而其宽度度和深度比比渠道大，需需要在两者者之间设置置扩散段。池池身达到底底坡也加大大，这样的的前室也就就有一定的的容积。可可调节流量量。⑵.压力管道道的进水口口及设备压力管道的进进水口一般般采用当水水墙式，其其结构需要要有进水能能力，水质质符合发电电的要求，水水头损失小小，流量可可按要求控控制必须要要在枢纽布布置中考虑虑进水口前前设当沙坎坎。进水口口常设冲沙沙闸，冲沙沙孔和拦污污栅，进水水口应设置置工作闸门门和检修闸闸门除以上上要求外，还还应满足施施工，安装装，运行检检修方便的的要求。⑶.泄水建筑筑物和排沙沙建筑物压力前池的泄泄水建筑物物主要用于于泄水，排排污，排冰冰，常采用用溢流堰实实用剖面堰堰折线性堰堰，下接陡陡槽和消力力池，将溢溢流直接泄泄入河道溢溢流堰不设设闸门陡槽槽应把各种种排入下游游的水道合合并起来。排沙建筑物，渠渠道的中水水流进入压压力前池后后流速减小小，携带的的泥沙开始始沉积，为为此，常在在压力前池池，压力水水管进口底底槛下设拦拦沙槛和冲冲沙孔，其其可起到冲冲沙和放水水的作用，冲冲沙孔的出出口处设置置闸门并进进入泄水槽槽。⑷.排冰建筑筑物再气候寒冷的的地区，水水电站需要要拦冰和排排冰设备，拦拦冰一般用用叠梁槽，在在压力水管管进口出布布置旋转式式拦污栅既既可以排冰冰也可以排排污，经由由排冰道排排入泄槽内内。溢冰道道可用叠梁梁或下降式式平板闸门门阻水，是是冰块从门门顶溢出，溢溢冰道的顶顶部高程应应能在最低低池水位时时排冰。5.3.2..3压力前池池的布置压力前池的布布置应于压压力水管，厂厂房，及泄泄水建筑物物的布置统统一考虑。⑴.地形，地地质的选择择及地基的的稳定分析析压力前池应尽尽可能的靠靠近厂房，以以缩短昂贵贵而且安全全要求高的的压力管道道，必须选选择良好的的地质条件件，池身尽尽可能建在在挖方上，要要防止渗漏漏破坏，必必要时采取取防渗和排排水设施。⑵.压力前池池与渠道及及压力管道道的相对布布置压力前池的各各建筑物的的相对位置置取决于地地形，地质质，渠道及及压力管道道的布置情情况，最终终采用压力力管道与渠渠道有一定定的夹角的的布置方式式，侧向排排冰，正向向引水的方方式，正向向排沙，侧侧向排冰的的方式。5.3.2..4压力前池池的控制水水位⑴.前室的最最低的水位位××一级水电电站设计安安装三台发发电机，其其最低水位位按照三分分之一台的的水轮机通通过的设计计流量，按按照水深与与流量的关关系曲线可可以查的对对应的水深深在此基础础上加上地地板高程即即得前室的的最低水位位为15665.688米。⑵.前室的正正常水位当三台水轮机机在丰水期期全部发电电，渠道的的设计流量量对应渠道道的水位为为正常水位位15666.38米。⑶.前室的最最高水位当上游来水较较多时，或或水电站不不工作情况况下，需要要将多余来来水下泄，这这是的堰顶顶水头加上上正常水位位即为最高高水位15567.113米。由于水头损失失较小可忽忽略不计进进水室的最最低水位和和最高水位位与前室相相同。5.3.2..5压力前池池各部分的的尺寸⑴.前室前室是引水渠渠道末端与与进水室间间的扩大加加深部分。前前室的主要要作用是把把引水渠道道断面形状状平缓的过过度到进水水室前缘，以以减缓流速速并使泥沙沙和杂物沉沉积下来，因因此，前室室进口低部部高程与引引水渠道的的末端高程程相同，并并用1：4的斜坡与与前室地板板相连接。在在平面上用用10°～15°的扩散角角逐渐扩大大，是前室室的深度和和宽度沿水水流方向逐逐渐增加，形形成一定的的容积以便便于沉积泥泥沙和杂物物。前室的的末端地板板的高程比比进水室地地板低1米，前室的的宽度为66米，长度为为22.7米。⑵.进水室进水室是前池池的一个基基本部分与与压力水管管入口出的的压力墙相相连，拦污污栅，工作作闸门，检检修闸门及及启闭设备备都设在这这里。进水水室的宽度度与压力水水管的数目目和管径有有关，通常常采用（1.5～1.8）倍的压压力水管的的管径作为为进水室的的净宽4米，进水室室的长度主主要取决于于拦污栅，工工作闸门，检检修闸门，启启闭设备的的位置，长长度为144.7米，进水室室的底板高高程为15562.008米。压力前前池中的压压力墙的顶顶部高程在在前室的最最高水位再再加上安全全超高0..5米和波浪涌涌高0.116米，即顶部部高程为11567..89米。5.3.2..6前池的构构造⑴.压力墙压力墙是压力力水管进口口部分的闸闸墙，是前前池进水室室的一个主主要建筑物物，水电站站的压力墙墙采用混凝凝土浇筑压压力墙的顶顶部高程与与进水室的的挡水墙的的高程相同同为15667.899米。⑵.边墙与底底板边墙是前池左左右两侧的的墙，采用用混凝土浇浇筑底板的的厚度按地地基的情况况而定进水水室的底板板厚度为11.2米。前室的的底板厚度度为0.8米采用混凝凝土浇筑。⑶.通气孔通气孔的作用用，当闸门门关闭时让让空气进入入压力水管管，一防止止压力水管管中出现真真空形成负负压，当开开闸门时水水进入管道道，管内空空气自孔排排出。由于于水电站在在工作一段段时间后，对对水电站各各建筑物进进行检修，有有人需要进进入压力管管道进行检检修，需修修建一进人人孔，此孔孔可兼通气气孔，孔径径为0.8米⑷.冲沙孔冲沙孔设在前前池的最低低处采用0.8××0.8米的孔，在在冲沙孔的的出口处设设置闸门控控制，闸门门采用平板板闸门，一一般在洪水水期冲沙，冲冲沙时开启启闸门，平平时关闭其其底板高程程为15661.088米，闸顶高高程为15562.008米。⑸.工作闸门门和检修闸闸门工作闸门和检检修闸门都都采用平板板闸门，两两着之间有有一定的距距离其高度度为2.3米。厚度为为0.4米，宽度为为2.4米。其高程程为15664.388米。⑹.拦污栅拦污栅采用旋旋转式拦污污栅，每条条间距为00.2米，拦污栅栅的宽度为为3.2米，高度为1.02倍的进水水室的挡水水墙的高度度。拦污栅栅在进水室室的前部的的栅槽里，为为了便于清清污，一般般放置与水水平面成70°的夹角。5.3.3压力管道道5.3.3..1压力管道道的类型和和功用由前池或水轮轮机输水的的管道叫压压力管道，其其工作特点点是承受较较大的内水水压力，其其中包括水水锤压力，坡坡度陡，靠靠近厂房等等特点，因因此，在施施工和设计计中必须保保证运行安安全可靠。压压力管道按按结构材料料分钢管，钢钢筋混凝土土管和木管管。××一级水水电站采用用钢管作为为水电站的的输水管道道由于钢管管具有很高高的强度，故故用于高水水头的电站站，但钢材材价格昂贵贵，易腐蚀蚀需经常维维护，故使使用时尽可可能缩短钢钢管的长度度。⑴.压力管道道的供水方方式压力水管数目目与水轮机机的引用流流量及机组组台数有关关而供水方方式有单元元供水，联联合供水和和分组供水水。经过技技术经济比比较，故本本电站采用用联合供水水。⑵.压力管道道的坡度为了水电站获获得足够的的水头，压压力管道采采用坡度较较陡，同时时也为了减减小压力管管道的长度度其坡度为为1：2.57。5.3.3..2压力管道道的直径和和壁厚的选选择⑴.压力管道道的直径的的选择压力管道的直直径应根据据技术经济济条件并考考虑实际之之用情况来来选择，供供水方式选选定后，每每条管道通通过的流量量一随之确确定，再一一定的流量量下，压力力水管的直直径与管内内流速，水水头损失，造造价，运行行，施工和和维护因素素有关，，因因此，选择择压力管道道的直径时时，必须将将水管造价价与电能损损失作方案案比较后，并并考虑材料料来源和施施工条件等等有关方能能确定，对对小型水电电站压力管管道的直径径选择可考考虑用经验验公式来做做初步估计计，经计算算管径为22.1米，对应的的流速为33.46米/秒，根据据经验露天天式钢管的的经济流速速为3～5米/秒，其在在此范围内内，故满足足要求。⑵.压力管道道的壁厚的的选择钢管的强度的的计算是根根据拟定的的壁厚，按按照内水压压力和各种种外力的组组合情况来来核定的，但但这种方法法比较复杂杂，对于直直径不是很很大的压力力管道，钢钢管壁厚初初步可按内内水压力产产生的环向向应力来设设计，而将将允许应力力适当降低低，经计算算壁厚为88毫米还应加加上2毫米的锈蚀蚀及磨损的的安全量，最最后所采用用的壁厚还还应符合钢钢板的规格格，故采用用12毫米的钢板板。压力管管道的壁厚厚的校核，钢钢管壁厚出出应满足强强度外，还还应满足稳稳定性的要要求，保证证钢管不失失稳，经校校核不满足足要求，需需采取措施施保证钢管管的稳定，其其一增加钢钢管的壁厚厚，其二设设加径环。最最后采取增增设加径环环。5.3.3..3压力管道道的水力计计算管道的水力计计算包括水水头损失和和水锤压力力计算，用用以决定水水电站的工工作水头和和作用在水水轮机部件件上的水压压力，也可可用于管线线的压力值值。⑴.水头损失失计算水头损失包括括沿程水头头损失和局局部水头损损失。局部部水头损失失包括进口口，拦污栅栅，门槽，渐渐变段，弯弯管，分岔岔管等处的的局部损失失。经计算算，沿程损损失水头为为0.98米，拦污栅栅损失水头头为0.001米，弯管的的损失为00.1388米，渐变段段的损失为为0.2113米，闸门槽槽损失为00.4922米，蝴蝶阀阀的损失为为0.42米。⑵.水锤压力力和调保的的计算在水电站运行行中，突然然关闭水管管末端的阀阀门或水轮轮机的导叶叶时管内急急速流动的的水立即受受阻，由于于惯性而是是管内水压压力急具升升高，严重重时使水管管胀裂造成成事故，调调保计算的的目的是通通过调保计计算和分析析，正确而而合理的解解决导水叶叶关闭的时时间，压力力水管系统统的压力上上升值以及及机组速率率上升值三三者之间的的关系，选选择适当的的导水叶有有效的关闭闭时间，使使压力上升升值和速率率上升值都都在允许的的范围内，最最终确定压压力水管的的尺寸，以以保证压力力水管，机机组结构的的安全和供供电质量，并并使压力水水管系统的的设计和机机组选型的的经济合理理。经计算算压力水管管的最大压压力上升值值为0.5和速率上