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电站初步设计报告1

1 综 合 说 明
    1.1 绪言
    该水电站地处**省**县**镇境内,坝址位于!!!电站下游100m处;厂址位于某水库库尾滩地处,厂址距**县城约60km。该水电站为径流式电站,装机容量900kw,年发电量293.3×104kw·h。
    **水利电力勘测设计院受该水电站的委托,展开该水电站可行性研究阶段的勘测、设计工作,并编制完成了《**县**水电站可行性研究报告》。本报告参照电力工业部、水利部共同发布的《水利水电工程可行性研究报告编制规程》(dl5020-93)编制。
    1.2 水文
    ***属**水系的主支,发源于云贵两省交界的**山脉,由南向北流径倒溪、石罗坑、里湾、外湾、!!!流入&&水库。www.11665.CoM主河道全长35.0km,加权平均坡降8.6‰,流域面积161.5km2。该电站位于**下游,坝址以上集雨面积112.5km2,占全流域的78.8%,坝址以上主河道长19.4km,加权平均坡降38.4‰;厂址以上集雨面积156.8km2,厂址以上主河道长21.15km,加权平均坡降33.9‰。流域内的人类活动对流域的影响甚微,流域内气候、下垫面仍处于天然的相对稳定状态。
    工程所在流域气候温湿,四季分明,雨水充沛。据++县气象站的实测资料统计,本流域属亚热带东南季风气候区,气候温和,四季分明,多雨湿润。多年平均气温为15℃,以七月份平均气温27.3℃为最高,一月份平均气温4.7℃为最低;年平均相对湿度在80%以上;多年平均蒸发量为646mm,以八月份最大为110.3 mm,一月份最小为21.2 mm。
    本流域雨量充沛,属多雨区。从**站实测资料分析,降雨变化幅度为1325~2774 mm,历年平均降雨为1913.0mm。降雨大多集中在四月至六月,占全年降雨的45%,一月至三月雨量偏少,占全年降雨的29%。
    坝址年径流分析计算采用相近流域**站为参证站,推求得坝址多年平均流量4.91m3/s,相应丰(10%)、平(50%)、枯(90%)三个典型代表年年平均流量分别为6.72m3/s、4.59m3/s、3.13m3/s;多年平均径流深1376mm,多年平均年径流总量1.55×109m3,p=90%的日平均流量3.07m3/s。
    本流域属**省多雨区之一,流域洪水均由暴雨产生,年最大洪水发生在4~7月,尤以6月份发生次数最多,洪水急涨陡落,一次洪水一般为1~3天。本工程设计洪水根据《江西省暴雨洪水查算手册》介绍的瞬时单位线法进行,推求得主坝址设计洪峰流量(p=3.3%)863.5m3/s,校核洪峰流量(p=1%)1107m3/s;厂址设计洪峰流量(p=3.3%)1069m3/s,校核洪峰流量(p=2%)1185.3m3/s。
    1.3 工程地质
    该水电站工程区地处武夷山地背斜北侧,大部分为侵入型构造,区内群山叠起,山势陡竣,河谷深切,地层主要为侏罗系、燕山期花岗岩侵入体、脉岩和第四系松散堆积物。
    本区区域稳定,地震动峰值加速度小于0.05g。
    拦水坝地区地貌属构造剥蚀中高山区,河谷是u型,两岸山坡基本对称,坝址处为中粗粒花岗岩、河床及左右两岸岩石裸露,风化浅,整体性较好,为裸露的弱风化岩。
    左岸山坡坡角为25°,右岸山坡坡角为30~45°。岩性主要为燕山早期中粒二云母花岗岩和第四系松散堆积物,后者主要分布于河床部位和两岸坡上部。坝址岩体裂隙局部连通性较好,透水性相对较强,河床相对不透水层在5m以下。
    引水隧洞洞身上覆山体雄厚,洞身大部分置于微风化~新鲜岩体,岩性主要为燕山早期中粒二云母花岗岩和侏罗系凝灰质砂岩,成洞条件较好,但遇断层破碎带或节理密集带,洞顶可能产生局部掉块或小范围坍塌现象,绝大部分洞身属基本稳定型。
    厂址区地形较开阔,无大断层通过,地质条件简单,未见不良物理地质现象,表层为第四系松散堆积层,下伏基岩为侏罗系凝灰质砂岩,呈弱风化,岩体较完整,上覆覆盖层厚为5~6m。
    砂砾石料基本分布于本流域的主河道内,储量能满足本工程建设需要。为降低造价,减少弃碴,本工程所需的粗骨料应充分利用洞碴轧制。
    块石料分布于金岭水电站坝址下游右岸,储量丰富,石质均为燕山早期中粒二云母花岗岩,岩性单一,属弱~微风化状,较完整坚硬,覆盖层厚0.5~1.5m,石料获得率为80%左右,可就近开采,运输方便,可满足设计要求。
    1.4 工程任务和规模
    该水电站以发电为单一目标,水库正常蓄水位为232.8m(!!!的正常尾水位),发电尾水位217.0m(&&水库正常蓄水位),总装机容量900kw,年发电量293.3×104kw·h,保证出力355.2kw。
    1.5 工程总体布置及主要建筑物
    该水电站装机容量900kw。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(sl252-2000),本工程为v等工程,电站为小(2)型电站。拦河坝、引水系统、发电厂房等主要建筑物均为5级建筑物;导流建筑物亦为5级建筑物。
    大坝设计洪水标准为30年一遇,校核洪水标准为100年一遇;引水系统设计洪水标准为30年一遇,校核洪水标准为100年一遇;发电厂房及升压站设计洪水标准为30年一遇,校核洪水标准为50年一遇。施工导流标准为非汛期3年一遇。
    本工程主要枢纽建筑物有拦河坝、发电引水系统(引水渠道、引水隧洞、压力钢管等)、发电厂房及升压站工程等。
    大坝位于**电站下游100m处,为水力自动翻板坝,拦水坝最大坝高6.2m(非溢流坝段),坝顶长65m,溢流段长60m,翻板闸高3.0m,为3.0m×6.0m闸门,共10扇.采用底流消能方式. 正常蓄水位为232.8m,大坝两岸浆砌块石的非溢流坝各设2.5m长的,坝顶高程为233.3m, 坝体左岸布置有放水孔(φ200)(下游的灌溉及生活用水),底高程230.1m。上游右岸护坡长170m.
    本电站引水系统包括:引水渠道(拦水坝至隧洞进口),引水隧洞(渠道出口至压力管进口)及压力管。即桩号0+000至1+285.7.引水渠进水口位于拦水坝右岸,长70m,断面为2.9m×2.25m渐变为3.1m×3.4m,采用m7.5浆砌块石边墙,底板采用c15砼浇筑,进口底板高程231.05m,出口底板高程230.98m,设计坡降1/1000。渠道出口处设溢流堰,堰宽3.5m,引水隧洞接渠道出口,开挖断面为3.1m×3.6m(宽×高)城门型无压洞,全长1180m,设计坡降1/1000,进口底板高程230.98m,出口底板高程为229.8m,本隧洞除进出口及断面部位进行衬砌,其余部分不考虑处理,隧洞出口不设前池,隧洞出口设较大的沉沙池(前池) (5.0m×45m×3.5m),出口采用c15砼埋块石封堵,封堵长7.0m,出口直接压力明钢管,长27m,钢管内径为2.0m,管壁厚14mm,压力管线设1个镇墩,每隔6-8m设支墩,镇墩断面为7.0m×6.0m×5.5m(镇墩另定)。
    发电厂房位于&&水库库尾滩地处,为地面引水式,厂房尺寸为15.4m×9.2m,厂房地面高程为221.8m,正常尾水位217.0m,升压站位于厂房的上游侧,为户外式,平面尺寸为15.5m×5.8m, 地面高程为221.8m。厂区另设生活住宿房100 m2。
    1.6 水力机械、电工及金属结构
    该水电站装机容量经比较选定为900kw,电站净水头14.0m,水轮机机型经比较选用zd560a-lh-100机型2台,配sf400-12型和sf500-12型发电机。水轮机前各设一台d1200闸阀,发电机采用无刷励磁装置。
    本站拟采用10kv电压等级与系统并网运行,选用s9-1250/10变压器. 
    电站厂用电电压为380/220v,电源自发电机出口处引出。
    电站送出工程采用一回10kv架空电力线路将电能送至----变电站。
    该水电站金属结构主要有:发电引水渠道进水口设倾角75°的固定式拦污栅,平面尺寸为3.1×2.4m(b×h);其后设平面钢闸门一扇,平面尺寸为3.1×2.3m(b×h),启闭设备为螺杆式启闭机;压力钢管管径2000mm,壁厚14mm,钢管总重为18.7t。
    1.7 工程管理
    该水电站管理机构按公司制管理,机构定员5人。
    工程管理范围和保护范围划定如下:大坝以外100m内,进水口、厂房、升压开关站以外各50m内为工程管理范围;水库库岸以外50m内、大坝工程管理范围以外100m内、引水隧洞和高压管道沿线、输电线路沿线50m内为工程保护范围。
    本工程的生产区、生活区均位于发电厂区,永久管理用房面积100 m2。
    管理人员在工作中要熟悉本工程各部分结构的设计意图、施工情况及存在问题,熟练掌握控制运用、检查观测及养护维修等各项业务,同时搞好工程防汛和优化调度运行,充分发挥工程效益。
    1.8 施工组织设计
    该水电站坝址位于**电站下游100m处,厂址位于&&水库库尾滩地处,坝址距**县城约60km。现有水泥路面公路通过厂址河道对面,坝区现有公路通过。,工程交通方便.
    根据实地勘查,块石料就近开采,料场分布在坝址下游右岸。砂砾石基本分布于本流域的主河道内,储量能满足本工程建设需要。为降低造价,减少弃碴量,本工程所需的粗骨料可利用洞碴轧制。
    施工用电:坝区、及厂区用电由农网10kv线路接入,在坝区及厂区各设置一台变压器,变压器容量为s9-80/10,可满足施工用电要求。
    导流标准为非汛期三年一遇,坝体施工渡汛标准采用全年五年一遇洪水标准。
    大坝采用分段围堰导流方式,围堰采用草袋土石围堰。
    大坝土方采用挖掘机开挖,石方开挖采用手风钻造孔,炸药爆破,四轮机运碴。
    块石由坝址附近开采,人工挑抬进仓,人工砌筑。
    防渗面板及溢流面砼施工均采用人工方法,砼由0.4m3拌和机拌制,人工运输入仓浇筑。
    翻板闸门由厂家现场制作.
    渠道土方采用挖掘机开挖,石方开挖采用手风钻造孔,炸药爆破,四轮机运碴;土石方回填采用人工方法。
    渠道边墙块石砌筑、边墙砼及底板砼采用人工方法,砼由0.4m3拌和机拌制,人工运输砼及块石入仓浇筑。
    隧洞开挖采用普通爆破,全断面掘进的方法施工。洞身石方开挖采用手风钻钻孔、炸药爆破,小挖机装车、四轮车运输出碴。
    隧洞砼衬砌由内而外,分段浇筑,砼由0.4m3拌和机拌制,四轮机运输,人工入仓浇筑。
    钢管由金属加工厂制作后送至现场安装处安装。
    厂房土方开挖采用人工挖土,石方开挖采用手风钻造孔,炸药爆破,人工运碴。砼浇筑采用0.4m3拌和机拌制,人工运输入仓浇筑。
    本工程施工总工期为8个月,工程从第一年度9月份开工,至第二年度5月底完工。
    第一年度9月至第二年度1月主要完成大坝、渠道、隧洞、压力管线土建、厂房及升压站土建。第二年度3月至5月主要完成压力管安装及厂房机组安装,并完成升压站及输电线路的架设,第二年度5月底下闸蓄水并进行机组调试。
    主要工程量有:土方开挖5732m3,,石方明挖183m3,石方洞挖12567m3,浆砌块石732m3,砼及钢筋砼1067m3。
    主要材料:水泥391t,砂889m3, 砾石735m3, 块石1196m3,炸药17t,钢材18t,钢筋7t,木材10m3。
    工程总工期为8个月。总工日:17427日
    1.9 水库淹没处理和工程永久占地
    金岭水电站属径流式电站,不存在水库淹没问题。
    工程永久占用林地0.5亩,溪滩地0.4亩。
    永久占地补偿费用为0.94万元
    1.10 环境影响评价及水土保持
    该水电站工程建成后,工程效益显著,对改变山区面貌,促进社会、经济、环境同步发展起积极作用,对环境有利影响是主要的、长期的。
    工程建设所产生的不利影响是次要的、有限的。下游村庄的农业及生活用水采用大坝左岸的放水孔放水解决。“三废”排放所产生的环境污染通过环保措施加以改善。
    施工期间弃碴对环境的影响可通过工程措施加以解决,工程竣工后对弃碴场进行绿化以防水土流失。除此之外,施工期间还需加强管理,尽量减少对周围环境的影响。
    环保措施估算投资为12.75万元.
    1.11 工程投资估算
    根据工程规模及江西省水利厅《江西省水利水电基本建设工程设计概(估)算费用构成及计算标准》(试行)(赣水计字(1999)032号)的规定,本工程估算类别为ⅲ类。
    工程总投资461.4万元。送出工程投资10万元。
    1.12 经济评价
    本电站装机900kw ,多年平均发电量293.3×104kw·h,单位千瓦投资5127元,单位电能投资1.57元/kw·h。施工期8个月,生产期20年,计算期21.0年。
    建设资金自筹资金461.4万元。上网电价为0.25元/kw·h,计算得经济评价指标为:财务内部收益率8.59%(大于财务基准收益率8%),财务净现值22.3万元,大于零。经济内部收益率11.1%(大于社会折现率10%),经济净现值40万元,大于零。本工程财务评价指标及国民经济评价指标均可行。
    该水电站工程财务效益及国民经济效益均一般,各项评价指标值不满足规范要求(在现在的电价状况下),随着社会经济的发展,电价的提高,该工程的建设将有较好的效益.工程建成后,将为山区的经济发展作出应有的贡献。
    附:工程特性表
    序  号  及  名  称 单    位 数     量 备       注
    一、水文
    1、流域面积
    ///水全流域 km2 161.5
    坝址以上 km2 112.5
    厂址以上 km2 156.8
    2、利用水文系列年限 年 24 延长后为30年
    3、多年平均年径总流量 109m3 1.55
    4、代表性流量
    多年平均流量 m3/s 4.91
    坝址校核洪水洪峰流量 m3/s 1107 p=1%
    坝址设计洪水洪峰流量 m3/s 863.5 p=3.3%
    厂址校核洪水洪峰流量 m3/s 1185.3 p=2%
    厂址设计洪水洪峰流量 m3/s 1069 p=3.3%
    坝址施工导流流量 m3/s 142.4 p=50%(非汛期)
    厂址施工导流流量 m3/s 177.5 p=50%(非汛期)
    5、多年平均输砂量 104m3 1.125
    二、水库
    1、水库水位 水力自动翻板闸
    大坝校核洪水位 m 232.8 p=1%
    大坝设计洪水位 m 232.8 p=3.3%
    大坝正常蓄水位 m 232.8
    2、水库特性 无调节、径流式
    三、下泄流量及相应下游水位
    1、坝址校核洪水位时最大下泄流量 m3/s 1107 p=1%
    相应下游水位 m 232.7
    2、坝址设计洪水位时最大下泄流量 m3/s 863.5 p=3.3%
    相应下游水位 m 232.2
    3、厂址校核洪水洪峰流量 m3/s 1185.3 p=2%
    相应厂址河道水位 m 220.3
    4、厂址设计洪水洪峰流量 m3/s 1069 p=3.3%
    相应厂址河道水位 m 219.8
    四、工程效益
    1、装机容量 kw 900
    2、保证出力(p=90%) kw 355.2
    3、多年平均发电量 104kw·h 293.3
    4、年利用小时 h 3259
    五、工程永久占地
    林地 亩 1.6
    六、主要建筑物及设备
    1、挡水建筑物
    型  式 水力自动翻板坝,
    地基特性 燕山早期中粒二云母花岗岩
    坝顶高程 m 233.3 非溢流坝段
    最大坝高 m 6.2
    坝顶长度 m 65
    坝顶宽度 m 1.2 非溢流坝段
    放水孔 mm 200(孔径) 位于左坝体内,底板高程230.1mm
    非溢流段长度 m 5 两坝端各2.5m
    溢流段长度 m 60
    翻板闸 m×m 6.0×3.0 共10扇
    闸门底板 m 229.8
    设计下泄流量 m3/s 1107
    设计单宽流量 m3/s·m 18.45
    消能方式 底流消能
    2、引水渠道 浆砌石边墙,砼底板
    长度 m 70
    设计引用流量 m3/s 8.15
    进口底板高程 m 231.05
    出口底板高程 m 230.98
    断面尺寸 m×m 2.9×2.25 (b×h)
    进口闸门尺寸 m×m 3.1×2.3 钢闸门
    设计坡降 1/1000
    3、发电隧洞 隧洞引水
    引水隧洞型式 无压城门洞型
    长度 m 1180
    设计引用流量 m3/s 8.15
    进口底板高程 m 230.98
    出口底板高程 m 229.8
    开挖断面 m×m 3.1×3.6
    4、沉沙池(前池)
    出口沉沙池型式 m×m×m 5.0×45×3.5 宽 ×长×深(至出口底板)
    底板高程 m 226.3
    压力管进水口底板高程 m 226.8
    出口封堵长度 m 7.0
    排沙孔内径 m 0.3 钢管
    5、压力管
    压力管道型式 明钢管
    进口管中心高程 227.8
    长度 m 27
    总管内径 m 2.0 钢管
    支管内径 m 1.2和1.4
    钢管厚度 mm 14
    镇支墩
    地基特性 弱风化岩
    镇墩数量 个 1
    镇墩尺寸 m×m×m 7.0×6.0×5.5
    6、厂房
    型  式 引水地面式
    厂房尺寸 m×m 15.4×9.2 l×b
    发电机层地面高程 m 221.8
    水轮机层高程 m 218.16
    正常尾水位 m 217.0
    7、升压站
    型  式 户外式
    面  积 m×m 15.5.×5.8 l×b
    地面高程 m 221.8
    生活住宿房 m2 100
    8、主要机电设备
    1) 水轮机型号及台数 台 2 zd560a-lh-100
    额定出力 kw 400和500
    额定转速 r/min 600和500
    额定水头 m 13和13.5
    额定流量 m3/s 3.59和4.49
    2) 发电机型号及台数 台 2 sf400-12和sf500-12
    单机容量 kw 400和500
    额定电压 kv 0.4
    3) 主变压器型号及台数 台 1 s9-1250/10
    7、输电线路
    电  压 kv 10
    回路数 回路 1
    输电目的地 ----变电站
    输电距离 km 3
    七、施工
    1、主要工程量
    土方开挖 m3 5732
    明挖石方 m3 183
    洞挖石方 m3 12567
    浆砌块石 m3 732
    砼及钢筋砼 m3 154
    2、主要建筑材料
    水  泥 t 391
    炸药 t 17
    砂 m3 889
    砾石 m3 735
    块石 m3 1196
    钢  材 t 19
    木  材 m3 10
    总工日 工日 17427
    3、总工期 月 8
    八、工程投资
    1、总投资 万元 461.4
    建筑工程 万元 248.8
    机电安装工程 万元 104.5
    金结安装工程 万元 22.7
    临时工程 万元 5.0
    独立费用 万元 38.3
    2、送出工程投资 万元 10
    九、电站经济指标
    单位千瓦投资 元/kw 5127
    单位电能投资 元/kw·h 1.57
    平均上网电价 元/kw·h 0.25
    年收益 万元 69.55
    财务内部收益率 % 11.8
    财务净现值 万元 22.3
    财务净现值率 1.1
    经济内部收益率 % 11.1
    经济净现值 万元 40
    经济净现值率 1.05
    2 水   文
    2.1 流域概况
    该水电站坝址位于**电站下游100m处,厂址位于**水库库尾滩地处。属于**水系上游的一条支流,位于云贵两省交界的**山脉北麓,地处++县南部,地理位置:东径117º59‵~118º5‵,北纬27º58‵~28º8‵.
    **水是**河的主支,发源于**山脉的北面,峰顶高程为2158m,河流自源头起以南北向流经倒溪、石罗坑、里湾、外湾流入*水库。主河道全长35.0km,加权平均坡降8.6‰,流域面积161.5km2。金岭电站位于///下游,坝址以上集雨面积112.5km2,占全流域的78.8%,坝址以上主河道长19.4km,加权平均坡降38.5‰;厂址以上集雨面积156.8km2,厂址以上主河道长21.15km,加权平均坡降33.8‰。流域内的人类活动对流域的影响甚微,流域内气候、下垫面仍处于天然的相对稳定状态。
    设计流域地势南高北低,属中山区,分水岭高程一般在2000m以上,最高峰为坝址东侧的五府岗`,海拔高程1900m。流域内山峦连绵,群峰叠障,河谷纵横,溪流婉蜒,时有急滩,间有跌水。河床大多为乱石、漂砾、卵石、粗砂,也有部分基岩裸露。
    流域内人口不多,耕地甚少,植被良好,植被种类以毛竹、松、杉、杂木为主,森林茂密,其人类活动对流域的自然演变影响甚微,流域内气候、下垫面和径流的局部变化仍呈现出相对平稳的规律,流域内来水来砂特性仍处于天然的相对稳定状态。
    2.2 气象
    河流域地处武夷山北麓,属亚热带季风气候区,气候温湿,雨水充沛,四季分明。
    流域内无气象测站,在其附近有++气象台,该站的实测精度都较高,其主要观测项目有气温,降水量、风速、风向等。本流域有甘溪、姚家、///等雨量站.
    表2.1                  各水文站基本情况表:
    测站 水系 河名 地点 座标 实测资料 资料 观测项目
    名称 东经 北纬 起讫时间 年限
    * @@@ * ***县 117º41′ 28º06′ 1970~1993年(94年撤) 24 流量、水位、降水、泥沙
    * @@@ * ***县 117º40′ 28º08′ 1959~2000年 40 流量、水位、降水
    * @@@ * ++县----镇 117º49′ 28º38′ 1958~1980年 22 降水
    * @@@ * ++县----镇 117º48′ 28º40′ 1970~1983年 13 降水
    * @@@ * ++县----镇 117º56′ 28º40′ 1982~1986年 4 降水
    * @@@ * ++市 117°43′ 28°19′ 1958~2003年 36 气象
    表2.2:           各水文站多年平均降雨量情况表:
    测站 ~~~ /// 甘溪 姚家 ///
    名称
    资料年份 1969-1980 1959-1980 1958-1980 1970-1983 1982-1986
    年数 12 21 23 14 5
    年 平均降水量 1958年 1372.3
     1959年 1628.3 2067.4
     1960年 1493.2 1689
     1961年 1745.5 1685.2
     1962年 1886
     1963年 1259.8 1518
     1964年 1685.3 1614
     1965年 1838.6 1658.8
     1966年 1703.5 1744.5
     1967年 1975.1 1652.1
     1968年 1950.1 1856.1
     1969年 2073.9 2009
     1970年 2690.1 2631.9 2376.5 2519
     1971年 1342.4 1177.1 1325.3 1412
     1972年 1968.4 1800 1844.9 1953
     1973年 2317.8 2267.1 2354.2 1497.5
     1974年 1722.3 1572.7 1740.7 1361.9
     1975年 2785.1 2646.4 2774.2 1984.4
     1976年 2127.1 1945.8 1869 2055
     1977年 2189 2155.6 2142.2 2305.1
     1978年 1360.5 1289 1456.8 1598.8
     1979年 1709.9 1533.5 1598.2 1703.5
     1980年 2115.9 1959 2043.1 2107.1
     1981年 1916.1 1938.4
     1982年 2034.5 1980.2 1933.6
     1983年 2262 2229.7 2734.2
     1984年 2065.1 2264.7
     1985年 1656.4 1992.8
     1986年 1422.5 1421.9
     1987年 1966.2
    年平均降水量(mm) 1980.63 1825.3 1833.3 2082 2069
    同期比较(mm) 2029.8 1907 1956.8 1863.4 2224.8
    金岭电站坝址以上流域多年平均降雨量 2015
    
    
    该水电站区域气象资料,本根据++气象台的气象要素统计分计,流域内的主要气象要素为:
    气温:流域内多年平均气温为17.8℃,上游高山区年平均气温的低1-2℃,以下月份平均气温29.4℃为最高,元月份平均气温5.7℃为最低,历史极端最高气温为41.6℃(1971年)极端最低气温-9.7℃(1991年)
    湿度:流域内多年平均相对湿度80%
    蒸发:流域内多年平均蒸发量为1489.6mm(φ20cm蒸发器)
    日照:流域内多年平均日照,小时数1939小时,上游高山区约少100-200小时。
    无霜期:流域内多年平均无霜期270天左右,上游区略少。
    冰冻:每年十二月至次年二月易出现冰冻现象。每次冰冻期一般仅几十小时,连续几天冰冻的现象很少,每年的1-3月常出现降雪,但降雪量不大,形成积雪时间很短,每年平均冰冻时间为30天。
    风向与风速:冬季盛行偏北风,夏季盛行偏南风。
    因流域四周环山,静风占各有风向一半以上,最大风力七级。
    降雨及雨日:流域内年降雨天数一般在150-180天之间,主要集中在春夏季,多年平均降雨量为1913.0mm,其中3-7月份占全年的62.5%,而10月--次年1月的降雨量仅占全年的12.9%,可见降雨在年内分配不均,而且降雨在年际间变化也很大,流域内降雨在时空分布上的特点是:从南向北,以高处到低处,是由大到少的分布规律,该流域是江西省东部降水的高值区之一。
    2.3 水文基本资料
    工程所在的///流域内无径流测站。下游有&&水文站,邻近流域杨村水有~~~水文站,含珠水的///水文站,现对三水文站分别介绍如下:
    1、**水文站
    **地区水文站于1979年元月在**坝址下约1.2km处设立了工程专用水文站,1980年改为国家基本水文站,测验项目有水位、流量、降水量等。&&水文站集水面积392km2,水位观测采用自记式水位仪,高程系采用黄海,流量测验采用缆道流速仪进行。该站测验河道顺直,河床由卵石粗砂组成,右岸为公路陡岩,左岸137m以上滩地为稻田,下游400m处有上泸电站拦河坝一座(坝顶高程为133.2m),高中低水位受其壅水影响,该站实测最高水位为137.31m(1983年),相应流量为865m3/s,但1982~1984年仅有水位资料。该站自设站以来,其观测资料均已按规范要求整编刊印,精度达到设计要求。      
    2、**水文站
    **水文站属国家基本水文站,观测项目有水位、流量、降水量等。该水文站控制集雨面积311km2,水位观测原采用直立木尺人工观测,现改为自记式水位仪,其高程系统采用假设,流量测验采用缆道流速仪进行。
    **水文站设于1958年7月,1962年撤消,1963年恢复观测水位、流量、降水量,实测资料系列至今已有30多年。该站测验河道顺直,两岸为高山,控制条件尚好,该站历年的水位~流量关系均为单一曲线。流域发源于武夷山北麓,与!!!水同源,流域内人类活动影响很小,其观测资料已按规范要求整编刊印,资料精度经有关部门认定为可靠,可满足设计要求。
    3、**水文站
    **水文站建立于1969年1月,属小河流水文测站点,当时只观测降雨量,同年5月加测水位、流量,1980年4月加测蒸发量,1994年撤消水文观测,实测资料长度24年。站址地理位置为东径117°41.5′,北纬28°06.4′,控制集雨面积41.9km2,水位观测采用自记式水位计,高程系统采用假设,流量测验采用缆道流速仪进行。
    该站测验河道顺直,河床由沙卵石组成,两岸均为稻田,一般洪水河宽为20~30m,当水位在81.5m以上时,左岸漫滩,河宽增加到60m。测流断面上游200m有一条小溪汇入,下游100m处有一座石拱桥,断面下游10m左右有群众来往的过河石,对枯水测流有影响。1982年已将过河石全部搬到断面上游51m处。该站自建立以来,其观测资料均已按规范要求整编刊印,资料精度较好,可满足设计要求。
    2.4 径流
    2.4.1 参证站的选择
    该电站坝址处///流域内均无径流测站,虽然下游!**水流域有**水文站,但该水文站径流实测系列太短,难以满足设计要求,只作为对金岭电站坝址径流精度的验证站。
    **水文站位于杨村水主河道上,控制流域面积311km2;**水文站位于**水文站下游支流上,控制流域面积41.9km2,属小河流水文测站点。从地理位置上来看,**水系与**水文站和**水文站控制的水系相邻,同为**河水系,同发源于**山北麓,有相似的水文气象特点,流域下垫面也较相近,所以均可作为**水流域的参证站。**水文站控制流域面积较大,为设计流域的2.76倍,**水文站为小河水文站,坝址以上流域面积为**站2.68倍,从这一点上看,宜选**水文站为坝址径流推求的设计参证站。**水文站测量年限为24年,满足小水电水文设计要求。
    现将**站和本工程两流域地理参数列表如下:
    项      目 金岭电站坝址 ~~~水文站
    流域面积(km2) 112.5 41.9
    河道长度(km) 19.4 12
    比      降(‰) 38.4 38.5
    经纬度 北纬 28°07′ 28°06′
     东径 118°01′ 117°41′
    从降雨情况分析,**站和该电站流流附近的平均雨量相差101.8mm,相关系数为0.95,说明关系密切,选用**站作为参证站具有一定的可信度。
    坝址径流系列选用**水文站作为参证站,因**站实测径流系列为1970~1993年,缺近几年径流系列,而邻近的含珠水有**水文站有1964年至今的实测径流系列,因此采用铁路平水文站插补延长**水文站的径流系列。
    通过对**和**站的同期逐月径流系列进行相关分析(1970~1993年),其两站月平均流量相关系数γ=0.95,显著性水平α<0.01,相关显著。
    用**水文站径流插补延长**水文站径流系列于2000年,**水文站逐月径流见表2.3。采用水文比拟法面积比的一次方并用雨量相关修正的方法将该水文站径流换算成坝址径流(q年均=(χ年f*q年参)/(χ年参*f参);经计算,本工程多年平均径流总量1.55亿m3,多年平均径流量4.91m3/s。从而得到坝址处1970年-2000年的天然径流系列,金岭电站坝址处径流系列成果见表2.4
    表2.3                      多年平均径流系列表
    年/月 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 次年1 次年2 年平均数
    1970-1971 3.95 4.05 6.08 4.21 1.96 0.58 0.74 0.63 0.55 0.44 0.64 0.60 2.04
    1971-1972 0.82 1.32 2.70 2.29 0.52 0.66 1.79 0.58 0.87 0.59 0.51 2.61 1.27
    1972-1973 0.92 2.56 3.91 3.01 1.49 2.49 1.25 1.10 1.44 1.67 1.94 1.08 1.91
    1973-1974 3.06 5.05 7.59 7.87 2.64 0.46 0.98 0.64 0.34 0.26 0.57 0.83 2.52
    1974-1975 0.66 1.08 2.74 3.09 2.06 1.21 0.43 0.74 0.84 1.26 0.91 1.74 1.40
    1975-1976 2.57 6.62 7.97 4.07 1.85 2.28 0.89 1.12 1.13 0.90 0.47 0.81 2.56
    1976-1977 2.11 2.76 1.57 4.36 6.12 0.70 0.72 0.96 0.64 0.63 0.88 1.01 1.87
    1977-1978 1.11 4.08 4.70 7.08 1.51 1.14 0.82 0.47 0.32 0.38 0.47 0.88 1.91
    1978-1979 1.82 2.56 1.58 3.75 0.81 0.33 0.56 0.37 0.41 0.34 0.47 1.01 1.17
    1979-1980 1.72 1.62 2.39 2.47 1.63 0.78 1.04 0.31 0.30 0.25 0.46 1.14 1.18
    1980-1981 3.36 3.79 3.66 3.20 1.19 2.18 1.31 1.17 0.42 0.41 0.48 1.07 1.85
    1981-1982 3.06 5.61 2.31 1.25 0.78 0.73 0.46 0.61 1.57 0.52 0.49 1.81 1.60
    1982-1983 2.90 1.75 1.53 6.51 1.32 0.49 1.13 0.67 1.05 0.71 0.88 1.60 1.71
    1983-1984 1.74 5.62 2.77 6.04 2.60 0.82 0.84 0.45 0.29 0.29 0.40 0.99 1.90
    1984-1985 1.91 4.98 3.95 3.80 1.50 0.87 0.53 0.62 0.54 0.46 0.56 2.03 1.81
    1985-1986 2.82 1.20 1.67 3.72 1.15 0.67 0.67 0.41 0.53 0.46 0.36 0.90 1.21
    1986-1987 2.24 3.58 1.91 1.26 1.38 0.54 0.36 0.41 0.44 0.26 0.30 0.41 1.09
    1987-1988 3.02 4.10 4.24 2.37 1.39 0.42 1.08 0.91 1.46 0.62 0.78 2.42 1.90
    1988-1989 4.63 2.53 5.44 8.75 1.15 0.66 2.41 0.56 0.32 0.24 0.82 1.56 2.42
    1989-1990 1.40 4.91 5.11 3.77 5.07 0.89 1.37 0.60 0.57 0.40 1.22 1.94 2.27
    1990-1991 1.75 3.08 1.73 3.66 0.63 0.83 1.24 0.89 1.12 0.45 1.16 0.89 1.45
    1991-1992 2.85 3.57 3.09 1.38 0.37 0.47 0.28 0.37 0.23 0.25 0.69 1.83 1.28
    1992-1993 5.63 3.10 3.56 4.66 5.46 1.65 2.77 0.72 0.47 0.62 0.87 0.71 2.52
    1993-1994 1.14 2.31 4.96 9.53 5.38 1.21 0.64 0.56 0.44 0.47 0.34 1.27 2.15
    1994-1995 2.10 3.41 2.14 5.06 1.24 1.71 0.88 0.77 0.32 1.59 1.00 1.22 1.78
    1995-1996 3.18 5.41 4.26 9.80 3.37 1.34 0.50 0.40 0.24 0.24 0.44 0.30 2.46
    1996-1997 2.67 2.76 2.12 2.51 1.14 1.94 1.16 0.48 0.31 0.31 0.29 0.59 1.36
    1997-1998 1.48 2.75 2.73 3.66 6.46 3.81 1.52 0.81 2.51 2.05 3.74 3.57 2.92
    1998-1999 2.80 1.12 1.43 ##### 1.85 0.59 0.53 0.21 0.17 0.27 0.17 0.24 1.71
    1999-2000 1.54 2.51 4.62 4.19 3.69 2.98 2.54 0.54 0.44 0.23 0.51 0.58 2.03
    平均流量 2.37 3.33 3.48 4.62 2.26 1.18 1.05 0.64 0.68 0.59 0.76 1.26 1.84
    表2.4              
    该电站水文年各月平均径流表
    年/月 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年平均数
    1970-1971 10.53 10.79 16.21 11.22 5.22 1.53 1.97 1.68 1.47 1.17 1.70 1.60 5.42
    1971-1972 2.19 3.52 7.20 6.10 1.38 1.75 4.77 1.53 2.32 1.58 1.36 6.96 3.39
    1972-1973 2.45 6.82 10.42 8.02 3.97 6.64 3.33 2.93 3.84 4.45 5.17 2.88 5.08
    1973-1974 8.16 13.46 20.23 20.98 7.04 1.23 2.61 1.71 0.91 0.69 1.52 2.21 6.73
    1974-1975 1.76 2.88 7.30 8.24 5.49 3.23 1.15 1.97 2.24 3.36 2.43 4.64 3.72
    1975-1976 6.85 17.64 21.24 10.85 4.93 6.08 2.37 2.99 3.01 2.40 1.25 2.16 6.81
    1976-1977 5.62 7.36 4.18 11.62 16.31 1.87 1.92 2.56 1.71 1.68 2.35 2.69 4.99
    1977-1978 2.96 10.87 12.53 18.87 4.02 3.04 2.19 1.25 0.85 1.01 1.25 2.35 5.10
    1978-1979 4.85 6.82 4.21 9.99 2.16 0.88 1.49 0.99 1.09 0.91 1.24 2.69 3.11
    1979-1980 4.58 4.32 6.37 6.58 4.34 2.08 2.77 0.84 0.81 0.66 1.23 3.04 3.13
    1980-1981 8.96 10.10 9.76 8.53 3.17 5.81 3.49 3.12 1.12 1.09 1.28 2.85 4.94
    1981-1982 8.16 14.95 6.16 3.33 2.08 1.95 1.23 1.63 4.18 1.39 1.31 4.82 4.26
    1982-1983 7.73 4.66 4.08 17.35 3.52 1.31 3.01 1.79 2.80 1.89 2.35 4.26 4.56
    1983-1984 4.64 14.98 7.38 16.10 6.93 2.19 2.24 1.20 0.77 0.77 1.07 2.64 5.08
    1984-1985 5.09 13.27 10.53 10.13 4.00 2.32 1.41 1.65 1.44 1.23 1.49 5.41 4.83
    1985-1986 7.52 3.20 4.45 9.91 3.07 1.79 1.79 1.09 1.41 1.23 0.96 2.40 3.23
    1986-1987 5.97 9.54 5.09 3.36 3.68 1.44 0.96 1.09 1.17 0.69 0.80 1.09 2.91
    1987-1988 8.05 10.93 11.30 6.32 3.70 1.12 2.88 2.43 3.89 1.65 2.08 6.45 5.07
    1988-1989 12.34 6.74 14.50 23.32 3.07 1.76 6.42 1.49 0.85 0.64 2.19 4.16 6.46
    1989-1990 3.73 13.09 13.62 10.05 13.51 2.37 3.65 1.60 1.52 1.07 3.25 5.17 6.05
    1990-1991 4.66 8.21 4.61 9.76 1.68 2.21 3.30 2.37 2.99 1.20 3.09 2.37 3.87
    1991-1992 7.60 9.52 8.24 3.68 0.99 1.25 0.75 0.99 0.61 0.67 1.84 4.88 3.42
    1992-1993 15.01 8.26 9.49 12.42 14.55 4.40 7.38 1.92 1.25 1.65 2.32 1.89 6.71
    1993-1994 3.04 6.16 13.22 25.40 14.34 3.23 1.71 1.49 1.17 1.25 0.89 3.40 5.74
    1994-1995 5.60 9.08 5.71 13.48 3.30 4.56 2.35 2.06 0.85 4.24 2.65 3.25 4.75
    1995-1996 8.49 14.43 11.34 26.11 8.97 3.57 1.34 1.06 0.64 0.64 1.18 0.81 6.55
    1996-1997 7.12 7.36 5.64 6.69 3.05 5.18 3.10 1.27 0.84 0.84 0.78 1.57 3.63
    1997-1998 3.94 7.32 7.27 9.76 17.22 10.16 4.06 2.17 6.70 5.45 9.96 9.51 7.80
    1998-1999 7.46 2.98 3.82 29.76 4.93 1.57 1.42 0.55 0.46 0.73 0.45 0.64 4.56
    1999-2000 4.11 6.70 12.32 11.17 9.84 7.93 6.78 1.43 1.16 0.61 1.35 1.56 5.41
    平均流量 6.31 8.87 9.28 12.30 6.02 3.15 2.79 1.69 1.80 1.56 2.03 3.35 4.91
    2.4.2 代表年的选择
    根据部颁《小型水力发电站水文计算规范》sl77-94的规定,结合本工程实际情况,设计保证率采用90%,相应的丰、平、枯代表年设频率为p=10%、p=50%、p=90%,根据坝址径流系列的来水特性,以3-7月为蓄水期,其它月份为枯水期,以此进行径流频率的分析计算,并通过平均排频适线,得出理论频率曲线。典型年选择经以年平均流量排频,并兼顾丰、枯水期,且年内有实测径流的年份,通过分析计算最后选择丰、平、枯典型年分别为:6.72m3/s、4.59m3/s、3.13m3/s。
    该电站坝址代表年的逐日平均流量系列以年径流理论频率适线成果,按选定的典型年按比例缩放,多年平均流量表见表2.5 ,经验频率曲线计算见表2.6,理论频率曲线计算见表2.7 ,其坝址典型的逐日平均流量成果见表2.8~2.10
    通过该电站设计年径流计算得出,坝址断面多年平均径流量为4.91m3/s,年径流总量为1.55亿m3,多年平均径流深为1376mm
    一. 基本数据
    表2.5                          多年平均流量表
    序号 年份 流量(m3/s) 序号 年份 流量(m3/s)
    1 1970-1971 5.42 16 1985-1986 2.23
    2 1971-1972 3.39 17 1986-1987 2.91
    3 1972-1973 5.08 18 1987-1988 5.07
    4 1973-1974 6.73 19 1988-1989 6.46
    5 1974-1975 3.72 20 1989-1990 6.05
    6 1975-1976 6.81 21 1990-1991 3.87
    7 1976-1977 4.99 22 1991-1992 3.42
    8 1977-1978 5.10 23 1992-1993 6.71
    9 1978-1979 3.11 24 1993-1994 5.74
    10 1979-1980 3.13 25 1994-1995 4.75
    11 1980-1981 4.94 26 1995-1996 6.55
    12 1981-1982 4.26 27 1996-1997 3.63
    13 1982-1983 4.56 28 1997-1998 7.80
    14 1983-1984 5.08 29 1998-1999 4.56
    15 1984-1985 4.83 30 1999-2000 5.41
    二、经验频率
    表2.6                  经验频率曲线计算表
    序号 年份 流量(m3/s) 频率(%) 序号 年份 流量(m3/s) 频率(%)
    1 1997-1998 7.80 3.23 16 1980-1981 4.94 51.60
    2 1975-1976 6.81 6.45 17 1984-1985 4.83 54.80
    3 1973-1974 6.73 9.68 18 1994-1995 4.75 58.10
    4 1992-1973 6.71 12.90 19 1982-1983 4.56 61.30
    5 1995-1995 6.55 16.10 20 1998-1999 4.56 64.50
    6 1988-1989 6.46 19.40 21 1981-1982 4.26 67.70
    7 1989-1990 6.05 22.60 22 1990-1991 3.87 71.00
    8 1993-1994 5.74 25.80 23 1974-1975 3.72 74.20
    9 1970-1971 5.42 29.00 24 1996-1997 3.63 77.40
    10 1999-2000 5.41 32.30 25 1991-1992 3.42 80.60
    11 1977-1978 5.10 35.50 26 1971-1972 3.39 83.90
    12 1972-1973 5.08 38.70 27 1985-1986 3.13 87.10
    13 1983-1984 5.08 41.90 28 1979-1980 3.11 90.30
    14 1987-1988 5.07 45.20 29 1978-1979 2.91 93.50
    15 1976-1977 4.99 48.40 30 1986-1987 2.23 96.80
    三、理论频率曲线设计值表
    表2.7                理论频率曲线计算表
    qa=4.910 m3/s       cv= 0.287          cs= 0.574          r= 2
    频率p(%) kp 设计值qp(m3/s) 频率p(%) kp 设计值qp(m3/s)
    0.01 2.521 12.300 30.0 1.134 5.532
    0.10 2.192 10.695 40.0 1.047 5.109
    0.20 2.087 10.185 50.0 0.970 4.734
    0.50 1.943 9.483 60.0 0.897 4.377
    1.0 1.830 8.929 70.0 0.823 4.016
    2.0 1.710 8.346 80.0 0.742 3.621
    3.0 1.637 7.991 90.0 0.639 3.118
    5.0 1.541 7.520 95.0 0.561 2.739
    10.0 1.400 6.832 97.0 0.515 2.512
    20.0 1.240 6.053 99.0 0.435 2.121
    30.0 1.134 5.532 99.9 0.318 1.552
    表2.8
                              坝址以上流域设计丰水年天然径流过程表(p=10%)        f=112.5 km2
    日    月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 次年一月 次年二月
    1 2.40 15.75 8.82 3.68 14.23 2.48 71.43 2.80 1.33 1.01 1.36 1.25
    2 5.01 11.22 11.86 3.04 14.37 2.08 14.71 2.64 1.25 0.99 1.33 1.25
    3 18.20 8.98 8.34 2.72 13.41 2.05 7.60 2.48 1.17 0.93 1.25 1.25
    4 16.05 7.57 6.32 53.04 75.43 1.84 5.57 2.45 1.20 0.91 3.17 1.20
    5 14.39 6.56 5.30 10.61 65.83 4.40 4.98 2.56 1.15 0.96 8.69 1.23
    6 7.17 6.37 4.61 6.53 45.84 3.92 4.37 2.32 1.23 0.91 6.21 1.12
    7 4.93 5.62 8.85 5.41 23.61 3.09 3.86 2.29 1.23 2.83 4.96 1.09
    8 3.89 5.22 11.30 4.10 29.59 2.03 4.34 2.29 2.56 1.28 3.15 1.01
    9 3.38 9.30 13.09 3.57 20.44 1.97 5.04 2.16 2.48 1.47 2.29 1.12
    10 3.01 6.93 7.52 3.20 16.18 2.11 4.45 2.05 1.49 1.25 1.97 1.01
    11 2.67 9.70 5.68 2.91 23.83 2.03 3.68 2.19 1.33 1.07 2.13 0.93
    12 2.93 6.61 4.82 2.80 16.50 1.63 3.28 2.08 1.23 1.36 1.79 0.96
    13 5.28 5.41 4.32 2.80 11.06 1.31 2.91 2.05 1.15 1.12 1.68 0.93
    14 7.04 4.53 25.85 2.72 8.96 1.81 5.20 2.05 1.23 5.92 2.40 0.93
    15 5.81 4.08 22.18 19.22 7.41 3.81 8.48 2.05 1.17 2.53 3.52 1.09
    16 4.56 3.84 9.73 19.94 6.74 2.35 8.45 1.89 1.20 1.60 2.99 1.95
    17 6.42 3.62 45.04 48.24 5.92 1.81 7.41 1.76 1.12 1.33 2.13 1.31
    18 8.45 3.84 16.71 14.45 5.78 1.57 7.28 1.73 1.04 1.23 1.89 1.17
    19 29.59 3.70 11.51 7.81 5.57 1.52 5.62 1.63 1.15 1.12 1.71 2.61
    20 28.25 3.15 8.37 10.02 4.82 1.39 4.45 1.60 1.44 1.04 1.79 1.52
    21 19.40 4.53 7.09 7.81 4.32 1.17 3.68 1.60 1.25 1.09 1.68 2.69
    22 23.16 4.66 5.94 7.70 4.32 1.17 3.60 1.60 1.15 1.12 1.60 2.59
    23 18.18 3.54 4.98 28.25 3.97 5.22 6.08 1.60 1.12 2.32 1.65 1.81
    24 19.80 26.65 4.58 15.25 3.62 4.37 5.52 1.71 1.04 1.49 1.57 2.72
    25 40.25 13.25 4.53 23.51 3.23 6.90 4.02 1.49 1.04 1.25 1.49 2.85
    26 44.24 15.33 4.45 21.14 3.15 5.12 3.38 1.47 1.01 1.44 1.47 4.24
    27 29.05 20.68 3.97 14.77 3.01 2.59 3.17 1.47 1.04 4.74 1.41 5.73
    28 30.38 10.21 3.46 9.25 2.75 1.95 2.99 1.41 1.04 3.25 1.25 5.54
    29 22.44 9.09 3.44 6.93 2.45 1.95 2.96 1.28 1.04 2.05 1.25
    30 17.16 7.84 7.20 11.25 2.21 2.27 2.88 1.28 1.04 1.73 1.25
    31 21.32 4.37 2.21 2.28 1.33 1.89 1.25
    平均 14.99 8.26 9.49 12.42 14.54 4.40 7.38 1.91 1.26 1.72 2.33 1.90
    表2.9
                              坝址以上流域设计平水年天然径流过程表(p=50%)     f=112.5 km2
    日       月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 次年一月 次年二月
    1 2.92 5.31 5.34 2.01 11.11 2.15 0.59 0.99 2.74 3.25 1.10 14.81
    2 2.58 4.21 3.25 14.09 8.40 1.61 0.72 0.99 2.15 2.44 1.10 8.51
    3 2.44 11.27 2.58 4.43 6.33 1.61 0.51 0.99 1.74 2.28 1.10 4.53
    4 2.44 14.70 2.28 2.92 6.09 2.95 0.46 0.99 2.92 2.15 2.55 3.30
    5 3.38 10.03 2.90 2.44 5.07 2.28 0.46 0.99 5.71 3.27 3.70 2.74
    6 8.69 6.60 5.53 2.58 4.64 2.31 0.64 1.18 3.43 2.74 1.80 2.41
    7 21.79 5.07 3.25 3.78 4.02 1.74 1.21 0.99 2.58 2.28 3.30 2.09
    8 14.01 4.64 2.58 3.09 5.42 1.50 10.11 0.89 2.15 2.58 8.85 1.93
    9 8.72 4.02 2.28 2.44 4.64 1.18 4.08 0.89 2.98 2.28 4.13 1.80
    10 6.06 3.81 5.63 2.01 3.62 1.07 3.09 0.72 2.28 2.58 2.92 2.60
    11 4.86 3.26 3.62 2.28 3.25 0.99 1.50 0.80 1.74 2.58 2.92 2.25
    12 4.02 3.25 2.92 5.29 3.09 1.53 1.26 0.72 1.61 2.44 2.74 1.80
    13 7.73 5.66 4.13 5.31 3.09 1.18 6.90 0.72 1.61 2.15 2.25 1.66
    14 12.96 4.86 10.11 6.65 2.58 1.37 10.73 0.72 1.66 2.01 2.41 1.56
    15 12.85 3.62 6.60 42.39 2.58 0.99 7.16 0.72 2.15 1.88 2.74 1.56
    16 7.49 3.25 4.43 35.42 2.58 0.80 5.31 0.64 2.28 1.74 2.92 1.80
    17 14.84 3.09 3.43 85.59 2.82 0.80 3.62 0.64 1.88 1.61 2.74 1.66
    18 12.13 3.62 12.93 61.98 3.25 0.80 3.81 0.64 1.74 1.61 2.41 1.56
    19 7.78 2.92 9.07 70.83 2.92 0.72 3.09 0.64 1.50 1.50 2.36 1.80
    20 5.31 3.09 4.64 33.54 2.92 0.86 2.28 0.64 1.50 1.37 2.09 3.62
    21 4.64 6.44 3.43 19.77 2.01 1.74 4.02 0.64 1.50 1.37 1.80 2.25
    22 8.75 3.81 2.92 39.98 2.01 1.07 5.80 0.64 1.61 1.37 1.80 2.09
    23 5.55 3.62 2.92 18.41 1.74 1.18 3.43 0.64 1.61 1.37 1.56 13.60
    24 6.87 2.58 2.44 12.13 1.34 1.74 2.28 2.52 1.61 1.26 1.56 10.14
    25 6.33 4.32 2.44 9.39 1.88 1.93 1.88 1.66 1.50 1.37 1.21 9.42
    26 10.71 3.43 2.44 7.78 1.88 0.89 1.50 2.09 2.76 1.26 1.21 6.52
    27 12.13 2.58 2.74 6.90 1.61 0.72 1.26 5.96 2.58 1.18 1.21 5.90
    28 7.49 2.44 3.25 6.06 1.50 0.80 1.18 2.98 7.14 1.18 1.21 5.98
    29 5.80 2.44 2.58 5.80 1.50 0.72 1.18 15.75 12.85 1.18 1.21
    30 4.86 2.92 2.28 8.48 2.58 0.72 1.26 3.62 4.64 1.18 1.42
    31 5.26 2.28 3.25 0.72 3.03 1.26 3.19
    平均 7.79 4.70 4.10 17.46 3.54 1.31 3.04 1.81 2.81 1.89 2.37 4.28
    表2.10
    坝址以上流域设计枯水年天然径流过程表(p=90%)           f=112.5km2
    日     月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 次年一月 次年二月
    1 1.04 15.70 4.34 8.58 2.45 1.04 0.69 0.80 0.91 1.04 0.93 2.05
    2 1.04 8.16 3.70 8.80 2.24 1.04 0.64 0.80 0.91 0.91 0.76 1.67
    3 1.47 5.49 8.00 5.49 2.24 1.04 0.61 0.80 0.96 0.91 0.69 1.85
    4 2.88 6.24 10.87 4.00 2.05 1.04 0.69 0.69 0.91 1.04 0.76 2.24
    5 2.05 6.34 7.70 2.91 2.05 1.04 0.53 0.80 1.04 0.91 0.69 1.67
    6 5.14 5.49 7.01 14.85 2.24 1.04 0.53 0.80 1.04 0.91 0.69 1.49
    7 3.70 4.10 5.06 10.87 2.24 0.91 0.53 0.69 1.04 0.91 0.69 1.18
    8 13.65 3.41 4.00 5.94 2.13 0.80 0.53 0.69 1.04 0.91 0.69 1.05
    9 13.94 3.17 6.56 8.48 2.05 0.83 0.45 0.69 1.04 0.91 0.69 3.62
    10 5.94 2.91 6.29 7.70 1.68 0.75 1.76 0.75 1.04 1.04 0.64 5.78
    11 4.00 2.67 5.06 5.81 1.68 0.69 3.41 0.91 1.49 1.17 0.64 3.70
    12 4.34 2.24 3.70 38.91 1.89 0.69 1.49 0.91 1.87 1.04 1.25 6.13
    13 5.06 2.03 3.17 43.71 1.87 0.88 1.33 0.91 1.33 1.17 0.83 4.34
    14 6.45 2.05 2.91 27.99 2.32 0.88 1.17 0.80 1.17 1.04 1.18 2.67
    15 5.49 1.87 2.67 19.00 1.95 0.91 1.04 0.91 1.04 1.04 1.33 2.45
    16 5.65 3.94 2.67 11.59 2.88 0.80 0.91 0.91 1.04 1.04 0.93 2.05
    17 4.66 5.46 4.05 8.80 6.00 0.67 0.91 0.91 1.04 0.91 0.93 1.67
    18 3.70 3.41 6.21 8.16 2.45 1.60 3.70 1.04 1.17 0.91 1.49 1.49
    19 3.09 3.44 3.41 7.01 2.05 1.49 4.34 1.17 1.04 0.91 1.18 2.88
    20 6.37 7.14 3.17 6.45 3.65 0.91 2.05 1.49 1.04 0.88 1.05 2.91
    21 7.57 22.39 2.67 6.53 4.34 0.80 1.68 1.33 1.04 0.80 0.93 2.05
    22 4.66 15.25 2.45 6.45 2.05 0.69 1.49 1.49 1.04 0.80 1.05 1.85
    23 3.70 15.43 2.45 5.94 1.68 0.69 1.17 1.33 1.04 0.83 1.05 6.80
    24 2.91 9.46 2.24 5.06 1.68 0.83 1.04 1.17 0.91 0.91 1.52 3.17
    25 2.45 7.01 2.05 4.34 1.49 0.75 3.25 1.04 0.91 0.80 1.49 2.67
    26 2.45 5.06 2.05 3.70 1.49 0.45 4.00 1.04 1.04 0.80 1.05 1.85
    27 2.67 5.49 2.05 3.52 1.49 0.43 1.87 1.17 1.49 0.91 2.10 1.67
    28 2.24 14.66 2.24 3.41 1.33 0.91 1.33 1.49 1.17 0.80 1.51 7.86
    29 3.25 8.80 2.24 2.99 1.17 1.04 1.04 1.17 1.04 0.69 4.37
    30 4.96 5.94 2.24 2.67 1.04 0.80 1.07 1.04 0.91 0.69 2.51
    31 14.23 7.04 1.04 0.80 1.04 0.91 2.91
    平均 4.86 6.82 4.20 9.99 2.16 0.88 1.51 0.99 1.09 0.92 1.24 2.89
    2.4.3 径流系列特性
    从上述该电站坝址径流成果可看出,本流域多年平均径流深1376mm,说明该流域内径流量丰富,包含有若干个丰、平、枯代表年份,具有较好的代表性,径流的年内变化较大,3-7月来水量占全年来水量的68.4%,其它月份来水量仅占31.6%。
    2.4.4 径流系列合理性和代表性
    查《**省水资源》内的“**省多年平均径流深等值线图”成果对照,符合该地区径流深在1324-1400mm左右的径流特性,因此可以说明本站坝址断面的年、月流量成果是合理的。
     2.5 洪水
    2.5.1 暴雨洪水特性
    **流域位于**山北麓,受**湖的气旋加深发展及南气旋被**山所阻,且流域上空为气旋的弯曲处,常使西南低温转至本流域,因此气旋雨是本流域暴雨产生的主要原因,而暴雨又是产生流域内洪水的根源。
    本流域属典型山区性河流,洪水均由暴雨产生,洪水发生时间与暴雨紧密联系。根据暴雨特性,年最大洪水多发生在4-6月,尤以6月份次数最多。洪水急涨陡落,具有历时短、汇流快、洪峰高的特点,一次洪水过程一般为1~3天,峰型与降水历时、强度有关,大多呈单峰分布,一次洪水总量主要集中在一天之内。
    2.5.2 设计洪水
    一、厂、坝址设计洪水
    本工程属小型径流式电站,低坝挡水,水库对洪水的调节作用甚微,可以忽略不计,洪峰流量成为控制建筑物尺寸的决定因素,所以设计洪水的推求着重于计算坝址及厂址的设计洪峰流量。
    该水电站所在流域内无实测洪水资料,推荐采用了瞬时单位线法(集雨面积大于50 km2)计算得的洪水成果。有关参数及成果见表2.11-12。
    根据本工程的规模,按《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》及《防洪标准》确定洪水标准如
    大坝:设计洪水标准  p=3.3%(30年一遇)
          校核洪水标准  p=1% (100年一遇)
    厂房:设计洪水标准  p=3.3%(30年一遇)
          校核洪水标准  p=2%(50年一遇)
    表2.11
    洪水计算特性参数
    特性参数 f(km2) lkm j 产流区 汇流区 24小时暴雨cs=3.5cv 6小时暴雨cs=3.5cv 1小时暴雨cs=3.5cv
    位置频率 点暴雨 cv 点暴雨 cv 点暴雨 cv
    坝址 112.5 19.4 0.038 ⅱ ⅴ 110 0.45 75 0.45 40 0.45
    厂址 156.8 21.15 0.033
    表2.12
    洪水成果表
    频率p(%) 1 2 3 5 10 20 50
    坝址洪峰流量m3/s 1106.99 955.02 863.53 745.26 583.54 399.78 142.4
    厂址洪峰流量m3/s 1379.42 1185.25 1069 919.42 717.07 485.82 177.5
    2.6 泥砂及水位流量关系
    2.6.1 泥沙
    **水流域内无泥沙观测资料,下游**水文站具有1958~1987年共30年泥沙观测资料,该站控制面积8753km2,多年平均侵蚀模数为175.65t/km2。
    该水电站坝址以上流域为深山区,植被良好,一般情况下河道清水长流,只是在山洪爆发时,由于山高岭峻,谷深坡陡,才有泥沙挟带,但泥沙量不大。考虑到**流域上游等县是**流域水土流失较为严重的地区,**泥沙主要来自上游**河,尤其是该两流域的中下游丘陵地带,泥沙挟带量相对偏高,故该电站入库泥沙计算依++站多年平均侵蚀模数为基础,结合流域内的植被条件,拟采用0.65的修正系数。泥沙容重按1.65t/m3计,由此计算得该坝址以上流域多年平均泥沙淤积量为0.78×104m3。
    2.6.2 水位流量关系
    坝址水位流量关系:该水电站坝址断面天然水位流量关系采用满宁公式计算求得。横断面根据实测地形图计算,坝址河段河道糙率取0.045--0.055。坝址水位流量关系表见表2.13,厂址水位流量关系表见表2.14 .           
    表2.13   
    坝址水位流量关系表
    水位m 229.8 230.2 230.6 231 231.4 231.8 232.2 232.6 233
    流量m3/s 0 45.66 143.7 280 448.5 645.11 866.98 1111.8 1377.8
    表2.14   
    厂址水位流量关系表
    水位m 216.5 217 217.5 218 218.5 219 219.5 220 220.5
    流量m3/s 0 39.7 133.9 271.8 447 660 921.53 1212 1558.3
    附: 频率曲线图
    坝址、厂址不同频率洪水过程线
    坝址、厂址水位—流量关系曲线图
    
    
     
     
    
     
    
     
    
    
     
     
     
    3 工程地质
    3.1 区域地质概况
    区内地势东南高西北低,坝址以上为构造侵蚀中山地貌,相对高差为600-1300m,坝址至厂房段为构造侵蚀中高山地貌,相对高差400-500m,中高山区冲沟深切,森林茂盛,植被良好。
    从出露的地层岩层来看,地层岩性属燕山期花岗岩。
    3.2 坝址的工程地质条件
    拦水坝地区地貌属构造剥蚀中高山区,河谷是u型,两岸山坡基本对称,坝址处为中粗粒花岗岩、河床及左右两岸岩石裸露,风化浅,整体性较好,为裸露的弱风化岩。
    左岸山坡坡角为25°,右岸山坡坡角为30~45°。岩性主要为燕山早期中粒二云母花岗岩和第四系松散堆积物,后者主要分布于河床部位和两岸坡上部。坝址岩体裂隙局部连通性较好,透水性相对较强,河床相对不透水层在5m以下。
    坝址工程地质评价,因本工程大坝为低坝,坝基岩石较完整,只需对坝基进行少量的齿槽开挖。
    3.3 引水工程地质条件
    引水隧洞洞身上覆山体雄厚,洞身大部分置于微风化~新鲜岩体,岩性主要为燕山早期中粒二云母花岗岩和侏罗系凝灰质砂岩,成洞条件较好,但遇断层破碎带或节理密集带,洞顶可能产生局部掉块或小范围坍塌现象,绝大部分洞身属基本稳定型。
    本电站引水工程为引水渠道、隧洞和压力管,引水渠道及隧洞布置在拦河坝的右岸;山体岩石较好,联洞进出口覆盖层较浅。
    3.4 厂址工程地质条件
    本电站厂房布置在**水库库尾滩地处,厂址区地形较开阔,无大断层通过,地质条件简单,未见不良物理地质现象,表层为第四系松散堆积层,下伏基岩为侏罗系凝灰质砂岩,呈弱风化,岩体较完整,上覆覆盖层厚为5~6m,是较好的厂址位置。
    3.5 天然建筑材料
    砂砾石料基本分布于本流域的主河道内,储量能满足本工程建设需要。为降低造价,减少弃碴,本工程所需的粗骨料应充分利用洞碴轧制。
    块石料分布于金岭水电站坝址下游右岸,储量丰富,石质均为燕山早期中粒二云母花岗岩,岩性单一,属弱~微风化状,较完整坚硬,覆盖层厚0.5~1.5m,石料获得率为80%左右,可就近开采,运输方便,可满足设计要求。
    根据设计估算,本工程共需砂砾石料600m3,块石料310m3。
    本工程所需砂石料从外湾料场运进,交通尚方便。
    工程所需块石,在施工处就近选择料场开采。
    3.6 有关地质参数建议值
    1、允许承载力[r]
    强风化中细粒花岗岩:[r]=600~800kpa
    弱风化中细粒花岗岩:[r]=1400~1600kpa
    砂卵砾漂石:[r]=300~250kpa
    2、摩擦系数(f)
    砼/弱风化中细粒花岗岩:f=0.65
    砼/强风化中细粒花岗岩:f=0.5
    砼/砂卵砾漂石:f=0.3
    3、开挖边坡(坡高5~10m)
    土质边坡1:1~1:0.555   岩质边坡1:0.3~1:0.5
    4 工程任务和规模
    4.1 地区社会经济发展状况及工程建设的必要性
    4.1.1 地区社会经济发展状况
    该县位于**省东北部**河上游,以山郁珍奇、上等富饶而得名。全县国土面积2240平方公里,辖12个镇、15个乡,总人口72万元,为**省一等卫生城.
    县境中山、低山、丘陵与河谷平原从南北两端向中部呈阶梯状递降,大致平行于@@@对称分布,明显构成南北高、中部低的马鞍状地形。
        中山分布在县境南部和北部,包括**山、**山等,占全县土地总面积36.2%,海拔1000~1800m,南部最高点海拔1891.4m。北部最高点天梯峰海拔1496m。**山峰切割强烈,瀑布较多。低山主要分布在**一带,占全县总面积13.1%,海拔500~1000m。地形兼有中山与丘陵的特征,地表溶沟、溶槽、石芽多见,有地下溶孔、溶洞和地下河。丘陵低丘主要分布在县境中部@@@两侧,占全县总面积48.8%,海拔100~500m,多为丹霞地貌,有月岩、南岩、七峰岩等洞穴奇观。县内河谷平原呈长条状分布于@@@两岸,宽处达4000~5000m,海拔50~70m,占全县总面积1.9%,主要由河漫滩和河流阶地组成,属侵蚀堆积地貌。
    本工程位于**县南部的**山北麓。南北长约25公里,东西宽14公里,地处亚热带,气候温暖,雨量充沛,年平均气温在14—18℃之间,年平均降雨量在1880mm,相对湿度为84%,一年无霜期为235天。现辖四个行政村,人口13472人。总面积179.1平方公里。**县最高峰耸立于该镇境内,海拔1891.4m。因其在月明风清之夜,临岗远眺,因此而得名。
        **镇是**县面积大、人口少、人均占有资源最丰富的乡镇之一。资源丰富是----镇最大的特色,林业资源方面,现有1.8万公顷松、杉、竹及其他林木,活立木总蓄积量为33.4万立方m。毛竹林5.7万亩,立竹量1200余万根,森林覆盖率为77%。是++县主要林区之一,2000年度被全国绿化委员会评为“全国造林绿化百佳乡镇”;矿产资源方面,有色金属矿种含量十分丰富,花岗岩储量为4000万立方m;水利资源方面,有*溪等四条河流,河道天然落差大,水力资源非常丰富,可开发利用的水能蕴藏量近1万千瓦;生态资源方面,自然条件优越,森林茂密,生态环境良好,有金钱豹、金猫、穿山甲、大鲵、猕猴、娃娃鱼、熊、獐、眼镜蛇、猴面鹰、鸬鹚、中华秋沙鸭、黄腹角雉、野猪等国家和省级保护动物经常出没;旅游资源方面,风景名胜不胜枚举,特别是七星湖,使----的山与水完善的结合,湖光山色、风景宜人,给人以留峦忘返的世外桃源之感,是人们远离喧闹都市、旅游、休闲的好场所。
    **镇为**县较贫困的乡镇之一,镇里经济收入主要来自山林,松木、杉木、毛竹等,绝大部分为山林,随着改革开放的深入,特别是今年,改革开放的步伐越走越快,镇里的矿产业、林业、加工业等将会得到进一步发展,很显然,为满足全镇,仍至全县经济发展的需要,加快能源建设是十分重要。本电站的兴建将加快当地经济的发展,提高人民生活水平。
    4.1.2 电站建设的必要性和可行性
    本电站位于**电站与**水库的之间,为充分利用水力资源,在经济合理的条件下建设本电站是可行的
    随着国民经济的发展,工农业生产将对电力供应在量和质的方面提出更高的要求,人民生活水平的提高,采用电器的普及,生活用电量逐年增长,目前由于电力供应不能满足生产要求,供电部门不得不经常拉闸限电,严重阻碍了工农业生产的发展。从++县的能源状况来看,虽然,煤炭资源较多,但贮量不大且分散,难以建火电,而该县水力资源比较丰富,积极发展地方小水电,是解决当前电力紧张状况的重要途径,新建南坑水电站将改善当地的用电状况。
    农网改造后,农村电价降低,农村家用电器逐步普及,生活用电量迅速上升。接入了大电网,小水电摆脱了孤立运行状态,不但电能质量得到提高,小水电的经济效益也得到显著提高。电站建设显得十分必要。
    4.2 综合利用
    本电站为径流小型水电站,为单一发电的工程.
    4.2.1 正常蓄水位选择
    本电站坝址位于**电站下游,正常蓄水位受**电站的尾水限制,本次设计的正常蓄水位取**电站的正常尾水位,因拦水坝距**电站上尾水渠只有170m,可不考虑回水的影响,本设计正常水位选择为高程232.8m.
    4.2.2 发电尾水位选择
    本电站发电尾水位的确定应考虑与下游**水库水位衔接,发电正常尾水位取&&水库的正常蓄水位,初选本电站发电尾水位初选为217.0m。
    4.2.3 洪水调节计算
    该水电站属径流式电站,水库无调节性能,故不必对其进行洪水调节计算,各频率洪水位可直接按水库泄流计算公式得出。各频率洪水位见表4 .1。
    表4.1 该水电站坝前洪水位一览表
    位置 频    率 3.3% 1%
    拦水坝 洪 峰(m3/s) 863.5 1107
     水 位( m ) 232.8 232.8
    4.3 水力发电
    4.3.1 装机容量选择
    根据坝址各典型年逐日平均流量进行统计排频得出流量与保证率的关系,并绘制日平均流量保证率曲线,查曲线得:q90%=3.07m3/s。
    拟定的正常蓄水位方案和坝址日平均流量保证率曲线,按照水能参数初步拟定装机容量为720kw、800kw、900kw、1000kw三个方案进行技术经济比较,发电量比较见表4.2, 装机容量比较见表4.3
    表4.2                     发电量比较表
    装机容量                       典型年发电量 320+400kw 400*2kw 400+500kw 500+500kw
    
    丰水年kw.h 340.95 351.9 369.34 370.85
    平水年kw.h 281.91 290.17 299.47 296.12
    枯水年kw.h 213.07 205.89 211.18 205.23
    平均kw.h 278.65 282.65 293.33 290.74
    年利用小时数h 3870 3533 3259 2907
    表4.3                      装机容量比较表
    项    目 单   位 方    案
     ⅰ ⅱ ⅲ ⅳ
    装机容量 kw 320+400 400×2 400+500 500×2
    保证出力 kw
    年电量 万kw·h 278.65 282.65 293.33 290.74
    利用小时数 h 3870 3533 3259 2907
    额定水头 m 14 14 14 14
    引用流量 m3/s 6.59 7.133 8.07 9
    机型 zd560a-lh-80 zd560a-lh-100 zd560a-lh-100 zd560a-lh-100
    台数 台 2 2 2 2
    转轮直径 m 80 100 100 100
    额定转速 r/min 600和500 500 500 500
    投资 万元 441.3 452.8 461.4 469.2
    单位千瓦投资 元/kw 6129 5660 5126 4692
    单位电能投资 元/(kw·h) 1.58 1.61 1.57 1.61
    从上表可以看出,方案三较其他方案经济合理,本次设计推荐方案三,即装机容量为900kw.
    4.3.2 径流调节及能量指标
    一、径流调节
    电站径流调节计算采用以日为时段的丰、平、枯三个典型年的径流资料按无调节水电站简化办法计算,三个典型年日流量分段天数统计见表4.4
    表4.4              三个典型年日流量分段天数统计表
    流量段 丰水年天数 平水年天数 枯水年天数 总天数
    >7.3 79 45 28 152
    7.3--7.0 5 2 1 8
    7.0--6.5 8 5 6 19
    6.5--6.0 7 7 8 22
    6.0-5.5 7 9 10 26
    5.5-5.0 12 12 7 31
    5.0-4.5 13 6 7 26
    4.5-4.0 19 11 9 39
    4.0-3.5 15 12 15 42
    3.5-3.0 19 28 15 62
    3.0-2.5 23 34 19 76
    2.5-2.0 27 57 22 106
    2.0-1.5 42 45 35 122
    1.5-1.2 27 24 25 76
    1.2 62 68 158 288
    合计 365 365 365 1095
    根据上表作流量历时曲线图,查得qp=90%=3.07m3/s, 算得保证出力355.2kw。
    电站能量指标计算公式为:
    n=7.87×q×h      (kw)
    e平均=(e丰+e平+e枯)/3            (kw·h)
    式中:n——日平均出力 (kw)
    7.87——机组出力系数,根据水轮机效率和发电机效率综合分析确定。
    q——机组发电引用流量(m3/s)。当日流量大于机组发电额定流量时,取额定流量计算;当日流量小于机组发电额定流量但大于1/3额定流量时,取日流量计算,小于1/3额定流量时,机组停机。
    h—— 发电净水头  (m)
    e平均——多年平均发电量  (kw·h)
    该水电站选定装机容量为900kw,经计算:年发电量293.3×104kw·h,多年平均年利用小时数3259h。
    二、能量指标
    电站动能经济指标汇总表见表4-6
    表4-6                     动能经济指标汇总表
    项     目 单    位 指    标
    坝址控制流域面积 km2 112.5
    多年平均流量 m3/s 4.91
    正常蓄水位 m 232.8
    装机容量 kw 900
    保证出力 kw 355.2
    多年平均发电量 万kw·h 293.3
    装机年利用小时数 h 3259
    平均水头 m 14.0
    机组机型机组台数 台 zd560a-lh-100
    额定转速 r/min 500
    额定水头 m 13.5
    电站最大引用流量 m3/s 8.1
    投资 万元 461.4
    单位千瓦投资 元/kw 5127
    单位电能投资 元/(kw·h) 1.57
    4.4 防洪
    本工程无防洪要求,对下游也无防洪能力.
    4.5 灌溉
    本工程对下游无灌溉作用,只提供钟堡自然村原来的用水量,在大坝左岸设放水孔.
    4.6 治涝
    本工程无治涝要求
    4.7 城镇和工业供水
    本工程位于较偏僻的山区,无供水要求.
    4.8 通航过木
    本工程无通航过木要求.
    4.9 垦殖
    本工程无垦殖要求
    4.10 附  图
        附图4-1  流量历时曲线图;
    
     
      
    5 工程选址、工程总布置及主要建筑物
    5.1 设计依据
    5.1.1 工程等别和标准
    该水电站属径流式电站,装机容量900kw。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(sl252-2000),确定本工程为v等工程,电站为小(2)型电站。主要建筑物:拦河坝、发电引水建筑物、发电厂房等均为5级建筑物,导流建筑物亦为5级建筑物。
    各建筑物洪水标准确定如表5.1。
    表5.1                      建筑物洪水标准表
    建    筑    物 洪 水 重 现 期(年)
     正 常 运 用(设计) 非 常 运 用(校核)
    重力坝(含泄洪、冲砂、进水口建筑物) 30 100
    发电引水系统 30 100
    发电厂房及升压站 30 50
    施工导流 5(非汛期)
    坝体临时渡汛 5
    5.1.2 设计基本资料
    一、主要建筑物的特征水位及流量
    拦水坝正常蓄水位232.8 m,引水渠道进水口底板高程231.05m,引水隧洞进水口底板高程818.4m发电引水隧洞设计流量8.1m3/s。主要建筑物的特征水位及流量见表5. 2。
    二、水文气象及地震烈度
    气温:流域内多年平均气温为17.8℃,上游高山区年平均气温的低1-2℃,以七月份平均气温29.4℃为最高,元月份平均气温5.7℃为最低;年平均相对湿度在80%以上;多年平均蒸发量为1489.6mm,以八月份最大为110.3 mm,一月份最小为21.2 mm;多年平均无霜期256d。
    本区地震动峰值加速度小于0.05g。
    表5.2             主要建筑物设计、校核洪水及相应流量
    项         目 流  量(m3/s) 水  位(m) 备  注
     洪峰流量 下泄流量 坝前水位 下游水位
    主坝 设计洪水 863.5 863.5 232.8 232.2 p=3.3%
     校核洪水 1107 1107 232.8 232.7 p=1%
    厂房 设计洪水 1069 219.8 p=3.3%
     校核洪水 1185.3 220.3 p=2%
    &&水库 设计洪水 217.85 p=1%
     校核洪水 220.52 p=0.05%
    三、地基特性及设计参数
    重力坝:大坝基础置于弱风化中上部~弱风化下部岩体,岩性为燕山期中粒黑云母花岗岩。开挖边坡:卵石层1:1,强风化岩石1:0.75,弱风化岩石1:0.25。抗剪断参数:由于本坝建于弱风化上部,故砼/弱风化岩石接触面抗剪断参数取值为f′=0.8,c′=0.3mpa。
    渠道:宜在弱风化岩石中,开挖边坡:强风化1:0.5。
    发电引水隧洞:进水口洞脸开挖边坡:强风化1:0.75,弱风化岩石1:0.25。隧洞预计衬砌长度占全洞的1/10。
    压力明钢管:开挖边坡强风化1:0.75,弱风化岩石1:0.25。镇、支墩基础应开挖至弱风化层中上部,力求边坡稳定。
    厂房:主厂房基础置于弱风化岩石上,开挖边坡:砂卵石1:1,强风化1:0.75,弱风化1:0.25。
    四、主要建筑物材料特性
    重力坝:坝体内部为c10细骨料砼砌块石,容重为2.35t/m3;防渗面板为c20砼,基础砼为c15砼,容重为2.4t/m3。
    五、淤砂特性
    拦水坝设置冲砂孔,故泥砂淤积高程按498.0m计,淤砂浮容重1.0t/m3,内摩擦角18°。
    六、安全系数
    重力坝抗滑稳定安全系数k′:基本荷载组合   3.0
    特殊荷载组合   2.5
    5.2 工程选址
    5.2 1 坝址选择
    本电站坝址位于!!!电站下游,根据地形条件及现场勘测,本次设计选择了两个坝址位置进行比较(两个方案的正常蓄水位均为232.8m):
    方案一:拦水坝位于!!!电站尾水渠下游170m处.
    方案二:拦水坝位于!!!电站尾水渠下游10m处.
     坝址方案比较见表5.3
    表5.3                        坝址方案比较
    比较项目 单位 下坝址方案 上坝址方案
    位置 交汇处下游100m处 !!!电站与河道交汇处下游20处 备注
    坝型 水力自动翻板坝 水力自动翻板坝
    坝高 m 6.2 4.6 基础2.5m深
    坝长 m 65 77
    渠道长 m 70 230 浆砌块石
    护堤长 m 170 10
    主要工程量
    土方开挖 m3 3001.6 4830.4
    土方回填 m3 1440.9 1587
    c15砼 m3 59.5 182.85
    浆砌块石 m3 924 1848
    翻板面积 m2 174 100.8
    总投资 万元 461.4 467.1
    投资差 万元 5.7
    根据上述方案比较,方案一较方案二节省投资5.7万元,两者的施工条件相近,.本次设计选择方案一.
    5.2 2 厂址选择
    根据地形条件,该水电站厂址可选择于**水库库尾滩地处(河道对面)和**对面的南岩,两处的发电尾水位均与**水库正常水位衔接,本次设计对两方案进行了比较,厂址方案比较见表5.4
    表5.4                  厂址方案比较表
    序号 项目名称 单位 方案一 方案二 备注
    1 集雨面积 km2 112.5 112.5
    2 净水头 m 14 13.5
    3 厂址位置 **对面河滩 **对面的南岩水田处
    4 挡水坝 **电站与河道交泄下游230m处 同方案一
    5 隧洞长度 m 1180 1468 洞径3.1m×3.6m(b×h)
    6 压力管长度 m 27 80 内径2.2m,管壁14mm
    7 厂房面积 m2 141.7 141.7 15.4m×9.2m
     简易桥 m 80 0 宽2.0m
    8 尾水渠长度 m 0 41.8 浆砌块石边墙、砼底板
    9 主要工程量
     土石方开挖 m3 5915 6450
     石方洞挖 m3 12567 15560.8
     砼 m3 1067 1052
     浆砌块石 m3 732 732
     钢管制安 20.5 60.7
    10 工程投资 万元 461.4 506.4
    11 多年平均发电量 104kw.h 293.3 291.5
    12 单位装量投资 元/kw 5127 5627
    13 单位电能投资 元/kw.h 1.57 1.74
    根据上述方案比较,方案一较方案二节省投资45.0万元,两者的施工条件相近,.本次设计选择方案一.
    本阶段初选厂址位置开阔,初选本电站发电尾水位初选为217.0m。厂址处处覆盖层较厚,约5~6m,为河床漂石、砂卵石夹黄色砂质壤土等组成,厂房基础则为弱风化凝灰质砂岩。
    5.3 工程总布置及主要建筑物型式
    根据本电站的地形地理条件,因上游有!!!电站,河道边有农田及村庄,考虑洪水期上游电站的正常发电及不影响河道两边原来的防洪能力,本次坝型选择为水力自动翻板坝.
    本工程主要枢纽建筑物有拦河坝、发电引水系统(引水渠道、引水隧洞、压力钢管等)、发电厂房及升压站工程等。
    大坝位于**电站下游100m处,为水力自动翻板坝,拦水坝最大坝高6.2m(非溢流坝段),坝顶长65m,溢流段长60m,翻板闸高3.0m,为3.0m×6.0m闸门,共10扇.采用底流消能方式. 正常蓄水位为232.8m,大坝两段各设2.5m长的浆砌块石的非溢流坝,坝顶高程为233.3m, 坝体左岸布置有放水孔(φ200)(下游的灌溉及生活用水),底高程230.1m。
    本电站引水系统包括:引水渠道(拦水坝至隧洞进口),引水隧洞(渠道出口至压力管进口)及压力管。即桩号0+000至1+285.7.引水渠进水口位于拦水坝右岸,长70m,断面为2.9m×2.25m渐变为3.1m×3.4m,,采用m7.5浆砌块石边墙,底板采用c15砼浇筑,进口底板高程231.05m,出口底板高程230.98m,设计坡降1/1000。渠道出口处设溢流堰,堰宽3.5m,引水隧洞接渠道出口,开挖断面为3.1m×3.6m(宽×高)城门型无压洞,全长1180m,设计坡降1/1000,进口底板高程230.98m,出口底板高程为229.8m,本隧洞除进出口及断面部位进行衬砌,其余部分不考虑处理,隧洞出口不设前池,隧洞出口设较大的沉沙池(前池)(5.0m×45m×3.5m),出口采用c15砼埋块石封堵,封堵长7.0m,出口直接压力明钢管,长27m,钢管内径为2.0m,管壁厚14mm,压力管线设1个镇墩,每隔6-8m设支墩,镇墩断面为7.0m×6.0m×5.5m(镇墩另定)。
    发电厂房位于**水库库尾滩地处,为地面引水式,厂房尺寸为15.4m×9.2m,厂房地面高程为221.8m,正常尾水位217.0m,升压站位于厂房的上游侧,为户外式,平面尺寸为15.5m×5.8m, 地面高程为221.8m。厂区另设生活住宿房100 m2。
    

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  •  作者:佚名 [标签: 初步设计 ]
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