何家洞某电站洪水位复核报告

PAGExx厂房洪水位复核报告一．基本情况1．厂址选择xx电站是xx河流域规划中的第三级电站。坝址以上流域雨量充沛，降雨强度大，贤水河属于山区河流，河道断面多呈“v”型，坡降大，洪水具有历时短，陡涨陡落等特点。xx电站厂房原规划于桃李坪附近，但因地界原因无法实施，在充分尊重业主意见的基础上，改为现厂址——贤水河支流萝卜江河口处。该厂址属两河交汇的高山峡谷区，交通不便，场地狭窄，开挖量大，而附近又无其他更合适方案，因而现厂址位置本身不甚理想。2、河道现状xx电站厂址位于贤水河与其支流萝卜江交汇处，地处高山峡谷区。厂房经高边坡开挖后布置，开挖量大，堆渣困难，场地不足；厂房占用了相当一部分河道，导致主河道变窄，厂房处主河道河宽仅17m，萝卜江河道宽度仅8m，分别占用了原河道4m—6m，且厂房位于主河道河湾凹岸急流当冲，上、下游一百米内河道平均宽度分别仅为20m、23m。另该流域分布较多小型水电工程，上游渣石多，涨洪时河道极易淤积。贤水河原河床高程为237.5m，06年5月6日洪水过后，经现场测量，厂房处河床淤积高达2.3m，高程为239.8m。3.设计洪水标准根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000的规定，xx水电站属Ⅴ等工程，建筑物均为5级，厂房设计洪水标准为20—30年一遇，校核洪水为50—100年一遇。本厂房原设计洪水为20年一遇，校核洪水为50年一遇。但根据近几年该地区洪灾情况，及厂址处地理位置的特殊性，宜提高厂房防洪标准，本次按设计洪水30年一遇，校核洪水100年一遇复核。二．洪水分析1.暴雨及洪水特性贤江河流域雨量充沛，属亚热带湿润季风气候。由于受季风和地形的影响建造成暴雨在时空分布上的不均匀，降雨特点是强度大，历时短，本流域暴雨多发生在4~9，3~6月多锋面暴雨，7~8月多台风暴雨，暴雨走向多由东南西或东南向西北。流域内洪水由暴雨产生，洪水多发生在4~9月。因流域内森林茂盛、植被良好，河道坡降较陡，以及其降雨的特点，洪水潜流较大，陡涨陡落。2.水文资料xx水电站厂房以上流域面积222.6km2,流域内没有水文站和雨量站，其周边的永江水文站有1989年~1998年的径流资料和1988年~2002年的降雨资料，双牌气象站有1971年~2002年的降雨资料。永江水文站离xx水电站坝址以上流域中心很近（约20km），且自然条件很相近，可直接引用永江水文站的洪水及暴雨资料。但只有47.2km2，流域面积相差较大。双牌气象站有32年的暴雨资料，与永江水文站的同期暴雨相关性较好，1988年~2000年，永江水文站的多年最大暴雨均值为79.7mm，双牌气象站的日暴雨均值略大。双牌气象站的自然条件与本电站所在流域的自然条件有所差异，但暴雨特性相近，采用双牌气象站暴雨资料作为本流域的暴雨资料，成果见表1。表1xx水电站坝址以上流域多年最大日降雨量表年份197119721973197419751976197719781979198019811982198319841985降雨（mm）69.777.675.550.660.012.9761.7166.980.071.593.457.054.564.875.3年份19819871988198919901991199219931994199519961997199819992000降雨（mm）56.891.876.975.689.074.8113.882.8104.772.961.364.062.170.587.43.设计洪水复核根据双牌气象站实测多年最大一日暴雨资料，采用P-Ⅲ型曲线适线，计算成果见表2，图1。另本流域为无资料地区，由《湖南省暴雨洪水查算手册》中查的该流域中心平均24小时点暴雨量为H24点=91mm，相应设计暴雨成果见表2表2.设计暴雨成果表统计参数频率H日CVCS/CV1%3.33% 33.3实测87.00.314.0169.65147.03查算91.00.343.5188.37160.16由表2知，查算成果30年一遇，100年一遇暴雨较实测成果大10%左右，为偏于安全，本次设计暴雨采用查算结果计算厂房处暴雨频率。由《湖南省暴雨洪水查算手册》中的推理公式法进行设计洪水推算。xx水电站属暴雨一致区第3区暴雨时程分配为H1=H24面×24n3-1×6n2-n3H3=H24面×24n3-2×6n2-n3×31-n2H6=H24面×24n3-1×61-n3xx水电站属于产流分区第Ⅰ区，I0=30mm汇流参数Q=L/F0.25J0.333，m=0.145A0.489厂址以上流域面积222.6km2，河长31.6km，干流平均坡降3.09%。计算成果见表3表3：厂房洪水标准 设计洪水p=11%洪峰流量量校核洪水p=33.33%%洪峰流量量670.00m33/s590.00m33/s厂房原设计标准为设计洪水20年一遇洪峰流量500.3m3/s，校核洪水50年一遇洪峰流量585.2m3/s。4.水位推算xx电站厂房下游约5.7km处有茶乙湾一级电站拦河坝。该坝为C15混凝土浆砌石双曲拱坝，坝顶高程240.50m，最大坝高47.50m。大坝采用堰顶自由溢流，溢流堰进口净宽57.6m，堰顶高程为235.00m，30年一遇洪水位为238.9，100年一遇洪水位为239.87m.（该数据为业主提供。）为校核该坝所形成库区对厂房的影响，对茶乙湾一级水电站坝址至本厂房之间，约300m—400m间距实测了14个断面，根据河道实际情况，河道糙率系数取n=0.04，利用茶乙湾一级电站拦河坝坝前水位，采用伯努力能量方程，推算1%、3.33%频率回水至厂房处，计算成果如表4。表4：茶乙湾一级水电站水库回水计算成果表断面间距河床高程p=3.33%%回水位p=1%回水位位C140199.43238.90239.87C13330200.94238.90239.87C12860202.77238.90239.87C111440207.18238.90239.87C101920209.55238.90239.87C92470212.74238.91239.88C83140214.73238.91239.88C73820218.78238.92239.89C64450226.05238.92239.90C54780229.21238.96239.93C45210230.74239.12240.08C35560234.45239.46240.38C25720237.39240.96241.48厂房5750237.5242.35242.82C15920238.9244.00244.63因提高了厂房防洪标准，及茶乙湾一级水电站建成后对本厂房的影响，由表4知厂房处校核洪水高程为242.82m，根据设计规范，需加安全超高0.5m，防洪墙设计高程应为243.32m，而现厂房防洪墙高程为241.9m，显然，现厂房防洪能力不够。三．泄洪方案1.泄洪方案根据厂房布置及河道两岸地形地质情况，为提高本厂房防洪能力，首先必须将河道疏浚至原有河床高程后，再采用如下三个方案进行处理。方案1、加高防洪墙。由表4可知，要满足厂房防洪要求，防洪墙需加高至243.32m高程，现厂房防洪墙高程为241.90m，需加高1.42m，才能满足要求。方案2、拓宽河床。根据已测断面，经水面线计算，厂房处河道宽度不少于20.0m，下游最小河宽不少于33m,上游河宽不少于26m才能满足行洪要求，开挖边坡m=0.75，开挖示意图见图2。估挖方量估算：24000m3。扩宽河床后洪水计算成果详见表5。表5：扩宽河床后水面线计算成果（单位：米）断面间距河底高程设计水位校核水位1-1（C3）0.0234.49239.50240.382-226.5234.95239.95240.793-331.0235.45240.03240.874-431.9235.96240.45241.135-535.3236.54240.60241.226-633.5237.08241.12241.3112-12（厂厂房）31.0237.49241.09241.40方案3、开挖泄洪洞。根据厂房附近现有断面，厂房处局部河段宽度不少于20m（见图2中开挖区2）,为满足现有防洪墙安全要求，经试算水位线，求得现厂房处河道断面实际最大过洪能力为450m3/s，因此本厂房100年一遇洪水尚需分洪220m3/s，考虑适当扩大泄洪流量，泄洪设计流量定为230m3/s，按低压管流自由出流计算，糙率系数取n=0.03，进口水头损失系数ξ进口=0.5计算公式：Q=μcAEQ\r(,2gh)式中μc短管自由出流的流量系数μc=EQ\F(1,\r(,1+λL/d+Σζ))λ沿程水头损失系数λ=8g/C2工程特性见表6。表6：泄洪洞工程特性表名称数量单位备注进洞坐标(7978.688788406..009))出洞坐标(7960.611688601..725))进口底板高程237.0m出口底板高程234.52m洞长190m设计过流230m3/s设计水头5.65m洞形尺寸马蹄型d=3..25，D=6.5m进、出口砼衬砌砌石方开挖7100m3注：工程布置及细部详图见图3、图4。开挖泄洪洞后，泄洪洞能有效分洪230m3/s，因而厂房处实际行洪流量为30年一遇：360m3/s，100年一遇：440m3/s。其洪水计算成果见表7。表7：开挖泄洪洞后水面线计算成果（单位：米）断面间距河底高程设计水位校核水位1-1（出洞）0.0234.49239.50240.382-226.5234.95239.87240.743-331.0235.45239.91240.774-431.9235.96240.07240.915-535.3236.54240.25241.076-633.5237.08240.50241.2512-12（厂厂房）31.0237.49240.72241.362、方案比较各方案综合比较见表8表8：泄洪方案比较表方案一加高防洪墙1..42m方案二土方开挖1000m310元/m31万元石方开挖24000m338元/m391.2万元总计92.2万元方案三土方开挖200m310元/m30.2万元石方开挖600m338元/m32.3万元洞挖石方7100m3137元/m397.3万元浆砌石160m375元/m31.2万元混凝土200m3380元/m334.7万元总计105.7万元元各方案优劣分析如下：方案一加高1.42m防洪墙，根据施工现进度，厂房基础一期混凝土及大部分防洪墙工程已完建，厂房结构再作修改比较困难，固该方案不可行。从经济指标看，方案二与方案三相差不大，但方案二开挖量大，厂房处本身场地狭窄，附近缺少堆渣场地。从长远利益来看，厂房处河道狭窄，岸坡