湖南某电站初步设计报告_甜梦文库
湖南某电站初步设计报告
湖南省某某 县 某 电 站 工 程初 步 设 计 报 告湖南省某某县某某电站设计组二 00 四年八月目录1. 综合说明1.1 概述 1.2 水文气象 1.3 工程地质 1.4 工程任务和规模 1.5 工程选址、枢纽总布置及主要建筑物 1.6 机电及金属结构 1.7 工程管理 1.8 施工组织设计 1.9 劳动安全与工业卫生 1.10 水库淹没处理及工程永久占地 1.11 环境影响评价 1.12 水土保持 1.13 工程投资估算 1.14 经济评价2.2.1 2.2 2. 3 2. 4 2. 5水文气象流域概况 气象 基本资料 径流 洪水2. 6 2. 7厂、坝址水位～流量曲线 泥沙33.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6工程地质区域地质概况 水库工程地质条件 坝址工程地质条件 隧洞工程地质 厂房工程地质 结论与建议44. 1 4. 2 4. 3 4 .4 4. 5 4. 6工程任务与规模地区社会经济发展概况 工程建设的必要性 供电范围及负荷预测 水库水位选择 装机规模及装机程序 能量指标计算55. 1 5. 2 5. 3 5.4 5. 5工程总布置及主要建筑物设计依据 工程选址 工程布置及主要建筑物型式 主要建筑物 工程量汇总6 6. 1 6. 2 6. 3 6. 4 77.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9机电及金属结构 水力机 电气一次 电气二次 金属结构 消防设计消防总体设计 各建筑物的火灾危险类别和耐火等级 建筑物消防设计 电站主、副厂房消防 主变压器消防 户外升压站消防 建筑物灭火器配置 消防供水系统 通风系统防火设计 电站消防电源及配电系统 火灾自动报警系统 主要消防设备表7.10 7.11 7.1288. 1 8. 2 8. 3水库淹没处理及工程永久占地库区概况 设计依据 水库淹没实物指标8. 4 8. 5 8. 6专项设施规划及库底清理 补偿投机估算 坝区永久占地及临时占地99. 1 9. 2 9. 3 9. 4 9. 5 9. 6 9. 7 9. 8水土保持设计项目及项目区概况 编制依据 生产建设过程中造成的水土流失预测 水土流失防治方案 水土流失监测 投资估算及效益分析 方案实施管理措施 综合结论10． 10.1 10.2 10.3 10.4 1111. 1 11. 2 11. 3 11.4环境保护设计 环境保护设计依据 环境保护设计 环境保护管理与监测 环境保护投资概算 工程管理前言 管理机构 工程管理设施 管理经费12 劳动安全与工业卫生12. 1 12. 2 12. 3 12. 4 12. 5 12. 6 12. 7 12. 8 设计依据 工程概述 工程总布置 劳动安全与卫生影响因素分析 安全防范措施 预期效果及评价 安全卫生机构 专用设施投资概算13.13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6 13.7 13.8施工组织设计施工条件 自然条件 地形地质条件 建筑材料及水电供应条件 施工导流、截流 主体工程施工 施工总布置 施工总进度1414.1 14.2 14.3工程投资概算编制说明 工程总概算表 建筑物概算汇总表15.15.1 15.2 15.3 15.4经济评价概述 财务评价 国民经济评价 综合评价某某电站工程特性表序号及名称一.水文 1.流域面积 全流域 坝址以上 2.利用的水文系列年限 3.代表性流量 多年平均流量 正常设计洪水标准及流量 （P=3.33%） 非常设计洪水标准及流量 （P=0.5%） 施工导流标准及流量 （P=20%） 4.泥沙 多年平均悬移质年输沙量 多年平均含沙量 二.水库 1.水库水位 校核洪水位 设计洪水位 正常蓄水位 死水位 2.回水长度 3.水库容积 m m m m m 万 m3 421.50 420.20 420.0 418.0 400 万t kg/ m3 22.9 0.5 m3/s m3/s m3/s m3/s 14.5 640
kO kO 年 465 417 43单位数量备注某某电站工程特性表序号及名称总库容 三.大坝下泄流量及下游水位 1.设计洪水时最大泄量 相应下游水位 2.校核洪水时最大泄量 相应下游水位 3.机组满发流量 相应下游水位 四.工程效益指标 装机容量 保证出力（P=90%） 多年平均发电量 年利用小时数 五.淹没损失及工程 永久性占地 1.占用耕地（P=50%） 2.永久占林地 3.临时占地 六.主要建筑物及设备 1.挡水建筑物 形式 地基特性 砼重力坝 砂岩 亩 亩 亩 20 70 60 kw kw 万 kw.h h
m3/s m m3/s m m3/s m 640 412.98
37.56 354．012 渔仔口调峰后流量 渔仔口调峰后流量单位万 m3数量15备注某某电站工程特性表序号及名称地震基本烈度 坝顶高程 最大坝高 坝顶长度 2.泄水建筑物 堰流形式 堰顶高程 溢流段长度 （闸孔尺寸及孔数） 最大单宽流量 .消能方式 闸门形式 3.厂房 形式 地基特性 主厂房尺寸（长*宽*高） 水轮机安装高程 4.引水隧洞 型式 洞长 尺寸 设计过流量 5.压力前池 m m m3 .132 37．56 无压隧洞 m m 引水式 砂岩 31.5?14.5?14.8 355.6 m m m3/s WES 415 37.5 37.04 底流消能 6?4.5?5.5m 平板闸门 m m m 422 14 70单位数量备注＜6 度某某电站工程特性表序号及名称尺寸 正常水位 6.压力管道 敷设方式 管长 管径 管壁厚L 7.开关站 面积尺寸 地基特性 8.主要机电设备 水轮机台数 型号 额定出力 额定转速 最大静水头 额定水头 额定流量 发电机台数 型号 单机容量 功率因数 Kw Kw r/min m m m /s 台3单位m m数量备注长?宽?高明管 m m L 112.42 2.5 16m49.5?34.4 砂岩台2 HLA551-LJ-145
57 55 2?18.78 2 SF 0
某某电站工程特性表序号及名称额定电压 调速器 七.施工 1.主体工程量 土石方开挖 回填灌浆 混凝土 浆砌石 钢筋 帷幕灌浆 排水孔 2.主要建筑材料 砂子 碎石 块石 水泥 钢筋 3.所需劳动力 总工日 高峰人数 4.施工临时房屋 5.县城至工地距离 万工日 人 m2 44 150
524.4 .47 m3 m3 m m3 m3 T m m 3 82.47 407 4257单位数量6.3KV GLYWT-PLC-5500备注某某电站工程特性表序号及名称县城至大坝距离 县城至支洞距离 县城至厂房距离 6.施工导流方式 7.施工期限 准备工期 主体工程施工工期 总工期 八.经济指标 1.静态总投资 2.总投资 建筑工程 机电设备及安装工程 金属结构设备及安装 临时工程 水库淹没处理补偿费 其它费用 基本预备费 价差预备费 建设期利息 3.综合利用经济指标 水电站单位千瓦投资 万元/kw 5896 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元
193.82 729
2.42 343.83 414.73 月 月 月 2 36 38单位Km Km Km数量31 28.5 33 明渠导流备注经济内部收益率 财务内部收益率 上网电价 贷款偿还年限% % 元/度 年15.63 12.02 0.31 9.21．综合说明 1.1 绪论某某电站位于沤江一级支流下游,位于某某县南洞乡境内,坝址距离 南洞乡政府 1km。 淇江全流域面积 473km2,干流全长 72km,河道坡降 9.1‰, 某某电站是该流域水能开发中的一个梯级,是电网规划中的重要电源点, 电站大坝控制流域面积 417km2,占总流域面积的 88%,电站装机 18000kw。某某电站上游正在兴建渔仔口水电站,其装机容量 18000kw,下游待建的老 坡口电站,其电站装机 24000kw。渔仔口水电站的兴建,对改善某某电站出 力有着重要作用,对电网时段调频调峰也有重要作用。十五计划中, 某某 县委、政府制定了“以林养水、以水养电、以电兴工、以工富农”的经济 发展战略,决定依托水电的发展带动全县经济的飞跃。为此, 某某县委、 政府决定兴建某某电站。 2004 年 5 月设计组邀请各专业专家对某某河段进行实地勘测和考查, 重新对淇江流域作了更详细的规划，即淇江水系某某境内分三级开发，一 级为渔仔口水电站，二级为某某电站，三级为老坡口电站。 1.2 水文气象1.2.1 流域概况 淇水为沤江的一级支流,流域范围:东经 113○37’～113○49’，北纬 25○ 40’～26○06’,地处我省东南部的汝桂山区,发源于桂东县的湾江脑面，在 某某县的暖水镇汇入沤江，某某电站大坝位于某某县南洞乡上游 1km 处， 厂房位于麻仔潭电站下游 1.5km 处。大坝集雨面积 417km2,厂房集雨面积 465km2。 1.2.2 气象 淇水流域属东亚季风气候区,气候温和,雨量充沛,流域暴雨多系气旋 雨,亦受台风侵袭形成台风雨,天气系统高空为西南低涡,江淮切变浅,地 面为静止锋。 根据某某县气象站
年气象实测资料统计:多年平均气温 为 16.6○C,极端最高气温 41.5○C 1984 年 7 月 31 日） 极端最低气温-9.8 （ ,○C 1975 年 12 月 15 日）平均相对湿度 82.2%,多年平均降水量 1518.8mm, （ ；多年平均蒸发量为 1388.0 多年平均风速 2.1m/s;历年最大风速 20.3m/s（1980 年 3 月 4 日）,风向 WNN。 1.2.3 径流 沤江上游有寨前（三）水文站,集雨面积 389km2，具有长系列径流实 测资料。坝址径流计算以寨前（三）水文站为径流计算参证站，该站与坝 址为同一气候区、产汇流条件基本相似，且资料系列可靠，代表性强。 将寨前（三）水文站年月径流用面积比并考虑雨量比值修正，搬迁至 坝址，求得多年平均年月径流成果见表 1.2.3。坝址多年平均各月径流成果表月份 流量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11.2 11 8.68 12 7.07 年平均 14.57.07 9.4613.3 18.3 20.4 24.6 17.4 19.7 171.2.4 洪水 坝址下游 4.5km 处，省水文局于 1960 年设有南洞水文站，观测年限 为
年共 2 年。本次用南洞与寨前（三）水文站实测资料建立 两站洪峰、洪量相关,延长南洞站洪水系列,经频率计算求得南洞站设计洪 水, 南洞站集雨面积 433 km2,与坝址集雨面积 417km2 相差 3.8%,故将南洞 站设计洪水用面积比搬移至坝址,求得坝址设计洪水,成果见表 1.2.4。为 论证成果的合理性,本次亦用暴雨洪水方法及用寨前（三）水文站设计成 果搬移等三种方法进行比较,推荐采用南洞站设计洪水搬移至坝址的成果 作为工程采用成果；同时考虑渔仔口水库对洪水的削峰作用，根据渔仔口 水库库容和洪水过程线，求得坝址设计洪水成果。坝址设计洪水成果表表 1.2.4 频率 Qm（m3/s） W24（亿 m3） 0.2
1 914 0.809 2 752 3.33 640 5 547 0.517 10 398 0.397 20 264 0.28 50 125 0.1380.683 0.5891.2.5 厂、坝址 Z～Q本次在坝址处实测了河床断面、水面坡降，并进行了大洪水调查，根 据实测大断面及糙率、坡降用曼宁公式求得各级水位的流量，以此求得坝 址水位～流量关系曲线成果。 详见表 1.2.5.1。水位 （m） 流量 3 （m /s） 411.8 0 412.5 74.08 415 685 417.5
2648.36厂房处水位根据老坡口电站水库回水计算成果，求得厂房水位～流量 关系曲线。洪水频率 （%） 水位 （m）0.5%3.33%5% 358.8610% 358.6920% 357.7950% 357.01360.80 359.151．3 工程地质 1．3．1 区域地质概况 区域地层主要有三类：①震旦系（Z）～寒武系（） 。②泥盆系中统 跳马涧组 （D2t） 陆相～滨海相碎屑沉积岩； ③泥盆系中统棋子桥组 （D2q） ～ 石炭系下统岩关组（C1y）浅海相炭酸盐岩。本区域位于南岭东西向构造 体系的中段，构造形迹比较复杂，以东西向、南北向褶皱和断裂为主。 本区域地震基本烈度小于 VI 度。1.3.2 水库工程地质条件 枯水期河水面一般宽度为 40～50m,河谷多呈深切的 “V” 型,两岸岸坡 坡度多陡于 45○、树支状沟谷十分发育。 库区岩层走向多横向～斜向切过河谷，倾角变化大，构造形迹主要有 断裂和褶皱两种。 库区出露的断裂主要有寨批―园坑压扭性断裂和大峰仙 ―延寿压性断裂两条；库区褶皱主要有洞子垅向斜和南洞向斜。 库区水文地质条件较为简单，地下水类型以基岩裂隙水为主，接受大 气降水的补给，其补给源较广、地下水循环较为缓慢，由两岸向沟谷或河 床排泄。 1.3.3 坝址工程地质条件 1.3.3.1 坝址工程地质 河流自 NE 流向 SW,河底标高 410～415m,山体雄厚,平均地形坡度约 47○。坝区出露地层为泥盆系中统跳马涧组（D2t1～D2t4）碎屑岩和寒武系中2-1-1组
（） 变质岩两大类,其中: 泥盆系岩石分布于坝址下游区,岩性比较复杂,以厚～巨厚层状石英砂岩、含砾石英砂岩为主, 寒武系岩石分布于 坝址上游区,以浅变质岩为主,间夹砂质板岩、浅变质石英砂岩。 坝址区为横向河谷, 岩层产状总趋势为倾向下游略偏右岸、倾角多在 45○以上。经查明的断层有 5 条（F1、F11、F12、F13、F14）, 倾角均在 75○以上。 1.3.3.2 坝址岩石物理力学参数根据本阶段试验成果并参照其他有关工程经验,将本工程岩石物理力 学参数,建议为:饱和抗压强度: 40Mpa 抗 剪 指 标 : f 砼/岩=0.64 抗剪断指标 : f 砼/岩=0.7 c，=0.7Mpa 1.3.4 隧洞工程地质 本工程对隧洞方案选择两种洞轴线进行比较,从地质条件上考虑,推 荐内线方案。 内线、外线方案比较工程地质条件 内线 外线 两线比较地形围岩厚度大于 80m围岩厚度大于 30m内线较优岩性 隧洞长度 （m） 地质构造石英砂岩 7005 围岩厚，岩石节理不发 育，且新鲜石灰岩 6850 溶洞相当发育，局部有 冒顶危险，大部分岩石 结构完整内线地质较好 外线较优内线较优1.3.5 厂房工程地质 本工程针对上、下厂房位置进行了全面地质比较。上厂房位于麻仔潭 下游 50m 处,该位置地质条件符合要求,但无法解决压力前池、升压站布置 和厂房防洪问题。 下厂房位于麻仔潭下游 1500m 处,该位置地势平坦,有利 于前池、升压站布置和厂房防洪，而且地质满足设计要求。本阶段选择下 厂房。 1.4 工程任务和规模 某某电站位于耒水一级支流淇江下游，淇江流经桂东县境内河段长39km，已于 2000 年编制开发规划，该河段分 7 级，即八一电站、东风电 站、新柳电站、下山桥电站、建林电站、玉潭电站及淇水电站 。 而某某县境内分三级开发， 即渔仔口水电站、 某某电站、 老坡口电站， 三级电站都正在建设中。 根据 2000 年由某某县人民政府编制的《 “十五”水电农村电气化规划 报告》 ，某某县淇江流域采用三级开发，分别是渔仔口水电站、麻仔潭电 站、老坡口电站。根据具体情况和经济节省原则，设计人员对该流域重新 规划，即分渔仔口水电站、某某电站、老坡口电站三级开发。由于渔仔口 水电站库容大，对某某电站的兴建是十分有利的，而且该电站发电都外送 广东网。 某某县总人口 35.7986 万人,其农业人口 32.0784 万人,据 2003 年统 计,全县国内生产总值 16.74 亿元,其中工业产值 14.55 亿元，农业产值 6.89 亿元。 某某县系城乡电网改造重点县,同时被列为全国“十五”水电农村电 气化县。根据某某县“十五”水电农村电气化规划的要求,2005 年全县用 电量将达到 2.80 亿 kwh，同时某某县靠近广东，整个广东电力缺口较大， 目前某某县小水电丰水低谷期电量富余，但丰水高峰期和枯水期供电不 足，境内多以径流式电站为主，缺乏骨干电站及有调节性能的电站，2001 年缺峰荷就达 20Mw。某某电站充分利用渔仔口水电站 2165 万 m3 的有效调 节库容，能进一步缓解某某县电力丰枯、峰谷的矛盾。因此，兴建某某电 站是非常必要的。 本次设计负荷预测基准年为 2000 年，规划达标年为 2005 年。负荷设计水平年为 2010 年，从 2005 年至 2010 年，用电量年平均增长率 6.0%， 最大用电负荷平均增长率 7.2%。 经计算， 某某县负荷预测成果见表 1.4-1， 负荷特性见表 1.4-2。 某某县负荷预测表年份 年用电量 （亿 kwh） 最大年用电负荷 （万 mw） 2000 年 1.17 24.95 2005 年 1.94 50.19 2010 年 2.6 70.05负荷特性表负荷特性指标 R ｂ 夏季 0.81 0.67 冬季 0.76 0.56考虑与渔仔口水电站发电尾水位相衔接, 某某电站正常蓄水位选择 420m，大坝 30 年一遇洪水位为 420.2m，相应泄洪流量 640m3/s；大坝 200 年一遇洪水位为 421.5m， 相应泄洪流量 1000m3/s。 某某电站为一纯发电电 站，具有季调节能力。运行特性如下： 坝址多年平均流量 14.5 m3/s； 某某电站最大水头 57m， 设计水头 55m； 额定流量 37.56 m3/s；装机容量为 1.8 万 kw，保证出力 2850kw（90%） ， 多年平均发电量 5868 万 kw.h， 装机利用小时 3260h， 水量利用系数 90.6%。 1.5 工程选址、枢纽总布置及主要建筑物 1.5.1 工程等级及防洪标准 某某电站水库正常水位 420m，总库容 15 万 m3，电站装机容量 2? 9000kw。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000 规定，大坝工程等级为四等，主要建筑物级别为 4 级，次要建筑物级别 5 级。大坝 防洪标准按 30 年一遇洪水设计， 200 年一遇洪水校核； 厂房防洪标准也按 30 年一遇洪水设计，200 年一遇洪水校核。 1.5.2 工程选址 ?地质条件 根据地形条件，坝址宜选择在距南洞乡政府所在地上游 1km 的峡谷段 范围内，两岸地形基本对称，河床高程 410.00m，建基面高程 408.0 m 左 右，河面宽度 40～50m,山顶高程 761～784.09 m，山体坡度 45～60 度。 正常蓄水位水面宽度 60m。 坝址区地层岩性为泥盆系跳马涧组（Dz）厚层状石英砂岩，含砾石英 砂岩和砂质页岩，两坝肩岩石部分裸露地表，岩层倾向上游，岩石坚硬， 抗风化能力强，地质构造无区域性断裂通过。受地质应力作用影响，岩层 褶皱强烈，产状多变化，层面裂隙发育。但对于低坝来说，基础完全能满 足设计要求。 ?工程形式及布置 坝型为混凝土重力坝，电站为引水式，引水隧洞长 7005M，厂房布置 在左岸。大坝设置 6 个溢流孔，堰顶高程 415 米，坝顶高程为 422 米，建 基面高程 408 米， 最大坝高 14.0 米,坝轴线长 70 米,溢流坝段长 37.5 米, 单孔分缝,墩厚 1.5 米,溢流坝左、右两侧为挡水重力坝。重力坝上游坡比 为 1:0.2， 起坡点高程为 416.7 米,下游坡比 1:0.85,起坡点高程 418.5 米, 坝顶宽 2 米,最大底宽 12.67 米,重力坝宽高比为 0.905,溢流堰最大底宽 12.67 米, 溢流坝堰面曲线为“WES”实用堰曲线，堰顶高程为 415 米。发电引水隧洞布置于左岸，进口布置于大坝上游 30 米处，出口布置 于田庄乡洪流村王家组上游 1KM 及麻仔潭电站下游 1500 米处。 1.6 机电及金属结构 1.6.1 水力机械 本电站装机两台，水轮机型号 HLA551-LJ-145，最大水头 57ｍ，额定 水头 55ｍ，额定出力 9375kw，额定单机引用流量 18.78ｍ ／s，额定工况点3效率 93.32%，额定转速 428.6r/min； 发电机组型号为 SF50，额定功率 9Mw，额定电压 6.3kv， 额定转速 428.6r/min，效率 96%，功率因数 0.8(滞后)。 调速器型号 GLYWT―PLC―5500 额定油压 16MPa。 1.6.2 电气一次 根据系统资料，某某电站采用 110KV 级电压接入系统，110KV 出线两 回：一回送至万年桥电站 110KV 开关站，并入郴州地方电网，送电距离 8 N；另一回送至正在兴建的老坡口电站，送电距离 8 N，再经老坡口电站 并入广州韶关电网；110KV 进线一回：接正在兴建的渔仔口水电站，受电 距离 8 N，渔仔口水电站的电力通过本电站送入电网。 根据本电站接入电力系统的规划要求和电站的装机规模，电气主接线 的确定本阶段拟定两个方案进行了技术经济比较。方案一为：6.3KV 发电 机电压母线、110KV 升高电压侧均采用单母线接线；电站设置一台升压变 压器。方案二是：6.3KV 发电机电压母线采用单母线分段接线 ，110KV 升 高电压侧为单母线接线，全站设置两台升压变压器。 方案一的可靠性比方案二要低，主变压器故障或检修时将影响全部电能送出。但其接线简单清晰，继电保护简单，运行维护方便；而现在变压 器的可靠性比较高，变压器本身故障而造成事故的概率较低，因而完全能 够满足电站运行的可靠性要求。方案二设置两台升压变压器，占用场地比 方案一大，且其接线较复杂，继电保护也较复杂，检修维护没有方案一方 便。综合上述，并考虑方案一的设备投资低于方案二，所以本阶段以方案 一为推荐方案。详见电气主接线方案技术经济比较表。 本电站厂用电源均取至发电机电压母线， 厂变选两台， 根据厂用负荷， 初步确定每台厂用变容量为 315KVA， 厂用变采用明备用， 厂用电接线采用 单母线接线，装设备用电源自动投入装置。 本工程引水坝距厂房供电线路距离约 8km，坝区供电初步确定采用 10kv 线路由渔仔口水电站供电。 电气设备选择按 SDGJ14－86&&导体和电器选择设计技术规定&&执行。 按照技术先进、安全可靠、经济合理的原则，在考虑远景发展的需要，同 时满足正常运行、检修、短路、过电压各种工况条件的要求下，本电站优 先采用节能、环保、安全、可靠的新型设备，并兼顾防火及无油化的要求， 全部电气设备均按正常工况进行选择，按短路工况进行校核。 发电机额定电压为 6.3KV， 其相应配电装置选用 XGN2-10Z 型固定式户 内交流金属封闭开关柜，厂用电配电装置选用 GGD2 型低压开关柜。 主变选用 S10 系列节能变压器，型号为 S10-。厂用变选用 6.3kvSC10 系列环氧树脂绝缘干式变压器。近区变压器选用 S10 系列节能 变压器，其型号 S10-500/10。 1.6.3 电气二次某某电站拟装设 2 台 9MW 混流式水轮发电机组，1 台 110kv 双卷主变 压器，110kv 出线三回；10kv 近区变一台。根据国家和部颁标准及有关规 程规范及本工程的实际情况，本报告分别对电站的监控系统、同期系统、 励磁系统、调速器、继电保护配置、直流系统、火灾自动报警系统等作出 如下叙述： 结合当今水电站监控系统的发展趋势，本电站拟采用全计算机监控系 统，实现“无人值班、少人值守”的运行管理模式。 本电站计算机监控系统采用符合国际开放系统标准的分层分布结构。 计算机监控系统分为电站控制级和现地控制单元级两层，采用 100Mb/S 光 纤以太网连接。电站控制级负责全站电气设备的实时控制及其运行状态监 视，现地控制单元级负责对水轮发电机组、电气一次设备及公用设备等进 行实时控制及监视，当电站控制级因故退出运行时，现地控制单元可以独 立运行而不受影响。计算机监控系统要求能实现与调度、水情测报、泄洪 闸门控制等系统的通讯。具体结构见《计算机监控系统图》 。 计算机监控系统由电站控制级和现地控制单元级两层组成。 电站控制级包括两台主机兼操作员工作站、一台通讯工作站、一台网 络终端打印服务器、一套 GPS 卫星时钟系统和两套在线式 UPS 等。 现地控制单元级以触摸屏和可编程控制器为核心设备组成，包括 2 套 机组单元 LCU 、1 套开关站及公用设备单元 LCU。 计算机监控系统主要功能包括：数据采集和处理、安全运行监视、 实时控制和调节、事件顺序记录、打印记录、事故追忆、事故处理指导和 恢复操作指导、系统通信、系统自诊断与自恢复、电站运行维护管理、系统授权管理等。 本电站确定以下同期点：1#～2#发电机出口断路器、主变高、低压侧 断路器。 各同期点均采用微机自动准同期和手动准同期二种方式， ，以自动准 同期为主，手动为辅。每台机组 LCU 配有一套微机自动准同期装置。开关 站及 LCU 配有一套微机自动准同期装置。 本电站拟采用自并激可控硅全控桥整流静止励磁系统， 采用微机励磁 调节器。励磁系统主要由励磁变压器、三相全控桥整流装置、灭磁装置、 转子过电压保护装置、起励装置、微机自动励磁调节器等部分组成。励磁 调节器具有两套独立的自动调节通道，两通道应能自动切换。该励磁系统 的性能和各项技术参数均应符合《大中型水轮发电机静止整流系统及装置 技术条件》 （DL/T583-95）的要求。 励磁系统起励方式采用残压起励和直流 220V 电源起励。 机组正常停机采用逆变灭磁，事故停机采用磁场断路器加非线性电阻 灭磁。 为与本站计算机监控系统相适应，选用微机型高油压调速器，调速器 具有比例-积分-微分调节规律，其技术性能指标应满足《水轮机调速器及 油压装置技术条件》 （GB/T）和《水轮机电液调节系统及装置技 术条件》 （DL/T563-95）要求。 调速器可远方和现地操作，并能实现手动、自动无扰动切换。调速器 具有与计算机监控系统的通信接口。 全站自动化元件配置和选型与全计算机相适应，满足机组和公用设备自动控制要求。机组自动化元件必须满足由一个操作指令使机组自动完成 开、停机操作及各种工况的转换，为保证机组安全运行，所配自动化元件 应构成一个完整的水力机械保护系统，监视机组油、气、水及轴承等重要 辅助设备的运行参数和工况。 自动化元件的配置应满足 《小型水力发电站自动化设计规定》 的要求。 1.6.4 金属结构 某某电站枢纽工程金属结构分三大部分：大坝、引水系统、厂房。 溢流堰布置 6 个表孔，设 6 平板钢闸门。由于渔仔口水电站有足够的 能力控制水流量，平板形闸门有足够的时间检修，故平板闸门前不设检修 闸门。 溢流堰平板形钢闸门孔口尺寸为 6?4.5m?5.5m，设计水头 5.5m，堰 顶高程 415m，启闭设备选用卷扬式启闭机。 压力钢管进水口设拦污栅、 工作闸门， 然后分为两根支管， 进入厂房。 厂房每台机组前设蝴蝶阀以保护机组。 前池拦污栅尺寸为 10?8m， 工作闸 门尺寸为 3.0?3.0m，泄水槽闸门尺寸为 4.5?5.0m，冲砂孔设置闸阀， 管径 60cm。 隧洞进水口拦污栅孔口尺寸为 10.0m?4.7m，拦污栅倾斜角为 77?， 结构设计水头为 4m，选用 QP2?100KN 卷扬式启闭机配合拉杆进行启闭。 隧洞进水口工作门孔口尺寸 6m?4.7m，设计水头 4.7m，采用平面滑 动钢闸门，启闭方式为动水启闭，启闭设备选用 2?100KN 卷扬式启闭机 配合拉杆进行启闭。 厂房设 2 扇尾水平面闸门，供机组检修用，孔口尺寸 5.15m?1.94m，闸门底坎高程 351.268m，设计水头为 6.73m，启闭方式为静水启闭，启闭 设备选用 2 台 2?100KN 台卷扬式启闭机操作。 1.7 消防设计 以预防为主，消防结合，严格执行规范及有关政策；建筑结构材料、 装饰材料采用非燃烧材料；建筑布置、交通道路组织、厂内交通满足防火 要求；生产设备和备件采用符合国家行业规范防火要求的合格产品；所有 消防及报警设备必须采用有公安消防部门生产许可证的合格产品，并按规 程要求进行安装和检测；利用水利水电工程水源充足的特点，充分发挥消 防优势。 主厂房大门与公路相连接，在进厂大门外设有消防车回车场，主变压 器和升压站均有消防车道直接到达。 主、副厂房内消防分区、消防通道、消防疏散标志及防火门窗等的设 计等均符合有关规范要求。 枢纽建筑室内外均设有消防给水系统，消防总用水量和水压按厂内消 火栓用水量加发电机消防用水量再加上厂外消火栓用水量的 50%控制。在 电站主厂房机组段内的发电机层和水轮机层各设置 2 个消火栓，安装场设 置 1 个消火栓，升压站附近设置 2 个地上式消火栓，在厂房外围设置 3 个 地上式消火栓以供升压站、变压器和厂房外部消防用。 在主变压器下设有事故集油池。主变压器与近区变压器留有防火间 距。 主副厂房的各层设备均配置干粉灭火器，并在主变、透平油罐室及油 处理室、开关站等处配备砂箱。在主厂房桥式起重机上配 2 具手提干粉灭火器。 电站设有机械排风兼排烟设施。 电站设有火灾自动报警系统和消防联动系统，系统在功能上相互独 立， 采用二总线制， 同时， 火灾自动报警系统与全厂计算机监控系统相连。 消防用电设备电源按二级负荷供电， 采用单独的供电回路和防火阻燃 铜芯电缆，在发生火灾时仍能保证消防用电。 主厂房机组段地面以上部分为单层厂房， 发电机层高程为 363m， 其下 部为水轮机层。安装场地面与发电机层同高程，其下层设有油罐室和油处 理室和空压机室。其结构为钢筋混凝土的框、排结构。各部分的结构件如 柱、梁、板等均能满足耐火等级一级和二级的要求。 根据规程规定， 主厂房的每一层作一个防火分区。 安装场下的油罐室、 油处理室和空压机室各作为一个防火分区，并用防火墙、防火门将其房间 分隔。副厂房高度低于 24 m，火灾危险性类别和耐火等级分别为丁类和二 级，因此只设置一个分区。但对于副厂房的中央控制室和其下部的电缆室 则设置单独的防火分区，对每个防火分区设置两个防火门，当房间的长度 小于 7 m 时，则只设置一个防火门。 电站厂房、开关站均有公路连接，厂房安装场前有足够面积供消防车 用，并且消防车可直达安装场。 主变压器与近区变压器之间留有足够的防火间距。主变压器的下面设 集油坑，集油坑上装设钢筋栅格，净距为 40 L的栅格上铺厚度为 250 L 的卵石层，卵石粒径为 50～80 L，主变油坑底部设有内径为 200 L的排 油管，事故时可将油安全排至公共集油池。另在主变附近设置推车式灭火器和灭火砂箱各 1 个。 建筑物灭火器采用磷酸胺盐干粉灭火器， 除油罐室、 油处理室和主变压器火灾种类按 B 类考虑外，其余各处均按 A 类火灾及带 电火灾考虑。主、副厂房大部分区域火灾危险性类别为丁类、轻级危险考 虑。 消防供水系统主要考虑电站主、副厂房、发电机、升压站等的防火要 求。主厂房各层设置室内消火栓，厂外及升压站设置室外消火栓。消防供 水可采用自流供水，自主阀前引水。在压力引水隧洞进行检修期间，通过 2 台消防水泵自尾水取水为各消火栓提供水源，两台消防泵一台工作，一 台备用。 1.8 水库淹没处理及工程永久占地 某某电站位于湖南省某某县南洞乡，离县城约 33km，是沤江支流淇 水流域某某县境内开发的第二级电站， 坝址控制流域面积 417km2,坝址 1km 处有南洞乡政府所在地，库尾接某某县渔仔口水电站尾水，本工程以发电 为主，兼有防洪、生态治理等综合效益。 某某坝址位于南洞乡林业公路路面下，库区两岸以岩石为主，库岸未 发现明显滑坡体，无矿产资源及重要的文物古迹。 对水库正常蓄水位 420.00m 方案的实物指标进行了调查统计， 淹没和 工程永久性占地涉及南洞乡、 田庄乡等。 其中耕地 20 亩， 临时用地 60 母， 用材林 46 亩，灌木林 21 亩，淹没和报废微型水电站 2 处,装机容量为 330kw。1.9 水土保持设计某某县属于南方山地丘陵水力侵蚀为主的类型区， 全县现在水土流失面积 53.70 万亩，占全县土地总面积的 14.91%。 境内水土流失以水蚀为主，水蚀又以面蚀、沟蚀及河流侵蚀为主，崩 岗和泥石流也有发生。平均年侵蚀模数为 2996t/km2 年，每年流失表土 107.25 万 t. 根据自然地理条件、成土母岩、流失的类型、水土流失的状况，将全 县划分为四个水土流失区。 某某电站工程扰动的地面面积主要是主体工程区(大坝、支洞、厂房、 压力前池等)、石料场、弃渣场、施工临建设施(施工工厂、施工仓库、临 时堆料场、施工道路等)，占地范围内的土地以林地、草地、荒地、河滩 地为主，根据主体工程施工总体布置，工程扰动原地貌面积 7.8HM2，毁损 水土保持设施 2.2HM2。某某电站工程生产建设期由于形成新的开挖面，振 动原有地貌，并改变土地结构，毁坏水保林、草，使土壤侵蚀强度增加， 区域水土流失加重， 造成少量的生态环境破坏； 建设中形成的成片废弃土、 裸露地及闲置地，也对区域景观造成了一定程度的破坏。 其水土流失的防治应遵照《水土保持法》及配套法律、法规的要求，亦应符合某某县 水土保持生态环境建设要求；根据“谁开发谁保护，谁造成水土流失谁负 责治理”的原则，合理确定防治责任范围；根据新增水土流失的特点和工 程施工特性，分区进行防治，坚持预防为主，防治并重，突出重点，防治 措施力求经济合理；按“三同时制度”的要求，合理安排水土保持工程实 施进度，实现生态效益、社会效益和经济效益的同步发展。 某某电站工程是以发电为主， 兼顾养殖、 防洪等综合利用的水利水电 工程，其本身就是一个具有较大社会效益和经济效益的公益性项目，对减少区域水土流失是有益的。水土保持措施实施以后，把水土流失控制到最 低程度，提高了项目区蓄水保土能力以及植被覆盖率，同时美化了周围环 境，还可产生直接经济效益。当地政府应加大水土保持宣传发动，各相关 部门如水利、城建、土地、林业等各部门密切配合，按“三同时”制度要 求搞好项目水土保持工程建设。1.10 环境保护设计某某电站工程的兴建其有利影响是明显的、 主要的。 其中有利影响均 发生在工程实施后，影响较深远。另外，工程实施也将不可避免对区域的 自然环境、生态环境、社会环境将产生一定的不利影响，这种不利影响大 部分发生在工程实施过程中，影响相对较轻。 某某电站工程的建设开发，有利于充分开发淇水的水能资源，提供清 洁的电能，缓解某某县及周边地区供电紧张局面，对改善地区投资环境、 促进地区经济的可持续发展作用明显。 工程建设资金的投入将带动区域经济在建材、交通、劳务及物质供应 等方面的发展，为区域经济注入新的活力，带动全县经济的发展，并实现 某某县委、县政府在九五计划中制定的“以林养水、以水发电、以电兴工、 以工富农”的战略目标，其社会经济效益十分显著。 某某电站工程实施后，水库的形成在一定程度上不利于污染物的扩 散，水体水质将受到一定的影响。 工程施工及水库淹没将产生一定数量的占地，这对牵涉到的集体和个 人将产生一定的不利影响。 施工期间施工废水、大气污染物和固体废弃物的排放及施工噪声污染，将对周围环境产生短期不利影响。 由于大量施工人员聚集，可能导致施工区及周边地区各类传染病的流 行。 某某电站工程施工废水主要包括砼工程废水、 机械检修废水及施工临 时生活区生活污水。其中，砼工程产生的废水中污染物主要为悬浮物，机 械设备运行、检修、设备冲洗产生的废水主要为含油废水，施工临时生活 区生活污水污染物主要为 COD。 某某电站工程施工噪声主要为各种施工机械运行产生的噪声， 如挖掘 机、推土机、装载机、混凝土拌和机、空压机等运行噪声，以及汽车运输 产生的交通噪声等。由于其分布较为分散，因此对噪声的控制主要采用强 化工程管理的办法，控制高噪声设备的运行时间，对高月村、某某村居民 区附近的工程施工，在夜晚 22 时至翌日 6 时、中午 12 时至 14 时禁止高 噪声设备的施工。对于汽车运输产生的交通噪声，主要是控制超载、禁止 鸣放高音喇叭和限速，重型运输车辆应安装消声器。对生产第一线高噪声 环境下作业的施工人员，每天连续工作时间不超过 6 小时，并配备相应的 防噪设施，如耳塞、防声头盔等。 列入某某电站工程环境保护投资的项目为减免本工程不利影响所需 采取的环境保护措施。包括水质保护、空气质量保护、噪声防护、人群健 康保护、环境保护管理及监测监理五项，环保总投资为 82 万元。 1.11 管理机构 参照能源部(90)水规定第 9 号《水力发电厂编制定员标准》(试行)的 有关规定，结合本工程的实际情况，拟定人员编制。其中管理人员力求精 简，生产部门采用无人值班、少人值守的原则定编、机械电气设备大修可考虑梯级互补。职工定员总数为 31 人， 工程区，枢纽工程区和生产生活区。本工程管理范围应包括：水库水库工程区包括：水库征用线以内的库区。 枢纽工程区包括：大坝、电站厂房、隧洞、压力前池、进水口、尾水 渠、升压站、消防、供水设施、观测、专用通信设施、进厂交通设施等建 筑物。具体指：上游从坝轴线向上 50m，下游从坝轴线向下 100m，大坝两 端 100 m，其它建筑物从工程外轮廓线向外 20m。 生产生活区包括：生产区永久房屋建筑。 本工程管理区管理设施包括：大坝、厂房及水库水文等观测设施；水 库及电力调度通信设施；生产区永久房屋设施；交通道路等。1.12 劳动安全与工业卫生工程对外交通方便，从厂房通过进厂公路至南洞乡约 6km,南洞乡有 乡村公路至田庄 106 国道相连， 厂址至某某县城约 33km。 医疗保健主要由 县城医院提供保障，工程消防主要通过电站本身配置消防设备。 多年平均雷暴次数较多，枢纽工程要做好防雷击工作。尤其是厂房、 主变场的防雷。本工程主厂房屋顶主要采用避雷带，主变场主要采用壹基 避雷针进行保护。 厂房有公路相连，主厂房进厂大门与公路相连，进厂公路为泥结石路 面，在进厂大门外设有回车场。对设在安装场下层的油库和油处理室，用 防火墙与主厂房局部分隔，每个分隔均设有两个向外开启的防火门。 主变压器下设有集油坑和事故集油池，主变之间净距满足规范规定的 最小 8m 的要求，主变压器设置固定式消防栓。主厂房的各层设备均配置干粉灭火器，并在主变、透平油罐室及油处 理室、绝缘油罐室、开关站等处设置手提式干粉灭火器和砂箱。电站设有 送风系统及排烟系统，运行层采用机械送风和自然排风方式。 消防用电设备电源按二级负荷供电，采用单独的供电回路，在发生火 灾时仍能保证消防用电。 主变压器布置在付厂房的上游一侧，发电机 6.3kv 额定电压母线及 6.3kv 开关柜至主变压器地段，采用封闭式共箱母线。主要电力设备采用 户外常规设备。为了防止意外伤害，四周设 2.4m 高围墙，与外界隔离。 围墙与高压电力设备之间保证 4.0m 以上安全通道，可保证巡视人员和检 修人员与操作人员安全需要。户内布置 6.3kv 开关柜和低压配电设备，维 护通道宽均大于 1.5m，可保证工作人员安全。 在厂房内专门设置通风机室，布置通风机，用于人工通风。本工程白 天采光设计将充分利用天然采光，对采光达不到照度要求的场所，辅以人 工照明。夜间采用人工照明；厂房同时设有事故照明，保障发生事故时的 安全需要。重要值班场所如中控室等采用空调器排湿。对值班场所，要及 时补充新风，确保工作人员的用风量和降低工作场所湿度。 厂房在汛期有可能淹没部分厂房，造成供电中断，为确保汛期供电安 全，要设置两个独立电源，确保厂房正常供电，排水泵正常运行。工程防 火设计时，首先按防火规范确定建筑物防火等级。本枢纽工程的厂房为引 水式厂房，主副厂房等主体结构均位于河岸上。主厂房的结构尺寸较大， 耐火等级大部分为二级，少量为三级。根据火灾发生的危险性程度划分火 灾危险性类别，其中主变压器场及中控室等主要生产建筑物或构筑物为丙级，其余建筑物或构筑物为丁级以下（含丁级） 。为了严防火灾发生，除 采取消防工程措施外，还需加强消防教育，不得在厂房内采取明火取暖方 式。压缩空气罐、油压装置、主变等压力容器均设有泄压装置，以防爆炸。 工程消防措施见工程消防设计。 厂房内的机械设备运行满足防护安全距离要求。 机械设备防护罩和防 护屏的安全要求，应符合有关标准的规定。所有机械设备选型时，均选用 安全性能可靠的合格产品。桥机在大车行走时，设置行车声光报警信号， 防止人员伤亡事故。 对坠落高度在 2.0m 以上的工作平台、人行通道，各种孔洞、坑、闸 门门槽等处，在坠落面设置 1.2m 高固定式防护栏杆。起重机轨道梁的门 洞设门，并设有安全标志，而走道则设防护扶手。在各楼梯、钢梯、平台 等处均采取防滑措施，防止工作人员攀登时滑倒摔伤。 机械排水系统的水泵排水管道设止回阀， 防止下游洪水倒灌合理布置 噪声源，降低噪声对人耳危害，减少工业噪声对值班人员的听力伤害。具 体布置情况参见机电专业厂房布置的相关图纸。本工程配置的主要安全设 施有防洪预警系统、消防设施、防护围栏、空调器、工作人员绝缘安全用 具等。主要安全监测设施有温度计、湿度计、声级计、照度计、振动测量 计、电磁场测量仪、微波漏能测量仪、电压指示器、电流指示器、宣传广 播等。 1.13．施工组织设计 本水电站位于湖南省郴州市某某县内南洞乡境内,为沤江支流淇水流 域开发较大的一个梯级,电站坝址位于南洞乡上游 1km 左右,距某某县城31km,坝址已有公路与某某县城相连,县境内有 106 国道和 1803 省道连接 省内外 本工程枢纽建筑物主要包括大坝、发电引水隧洞、压力前池和电站厂 房四部分。水库正常蓄水位 420m,大坝为混凝土重力坝,坝轴线长度 70m, 坝顶高程 422m,最大坝高 14m,在中部设 6 孔 4.5?5.5M 闸门,引水隧洞全 长 7005m,隧洞断面为城门型 6?6.132m。 本工程土料用量不大,主要是用于临时围堰填筑,土料位于坝址左岸 下游 80 m 左右。 本工程导流建筑物主要包括:大坝围堰,导流底孔等。 第一年九月开始进行大坝围堰施工,基坑开挖及坝体砼浇筑,后期利 用底孔和缺口进行导流。 1.13.1 主体工程施工 第 1 年 7 月开始进行大坝岸坡土石方开挖,第 1 年 11 月进行大坝基坑 开挖,第 1 年 12 月开始坝体混凝土浇筑,第 2 年 4 月底浇至溢流面高程,第 2 年 7 月坝体混凝土浇筑完成。 大坝基础开挖包括土石方开挖 18040m3,分为岸坡开挖和河床开挖两 部分,大坝基础开挖采用自上而下,先左岸后右岸,先岸坡后河床的开挖次 序,岸坡开挖在截流前即可开始,截流后即可进行河床开挖。 岸坡土方开挖采用 1m3 的挖掘机挖装,8T 自卸汽车运至弃渣场弃料,岸 坡石方爆破以梯段爆破为主,靠近开挖轮廓线部位应进行预裂爆破,以确 保坡面成形,爆破开挖按设计坡面要求分台阶从上至下进行,梯段高度 5 米 左右,开挖选用潜孔钻钻孔,梯段爆破,坝基石方开挖采用手风钻钻孔爆破,并预留 1.0 米左右的保护层,保护层采用浅孔爆破,开挖料采用 74kw 推土 机集渣,1.0 m3 反铲挖掘机挖装,8T 自卸汽车运至弃渣场弃料。 大坝为细石混凝土重力坝,大坝全长 70 米,两侧为重力坝段,中间为溢 流坝段, 溢流坝段全长为 37.5 米,坝体砼总量 8858m3,大坝施工安排在第 1 年 7 月至第 2 年 7 月底完成,第 1 年 12 月开始坝体浇筑,第 2 年 4 月坝体 达到溢流堰顶高程以上。基础灌浆孔采用 150 型地质钻机钻孔,孔距 2.5 米,孔深 10～15 米,灌浆采用自上而下分段灌浆试验确定,压力控制方法一 般采用一次升压法,但在透水性大又难于很快达到规定压力,或虽然能达 到规定压力而单位吸浆量极大时,采用分级升压法,浆液调整采用双限法, 灌浆结束的条件应根据地质条件、建筑物等级、结合灌浆段长度、灌浆压 力、灌浆时限确定。 发电引水隧洞位于左岸,由进水口、无压引水隧洞和出口部分组成,进 口砼底板高程 415.3 米,无压引水隧洞全长 7005 米,开挖洞径 6?6.132 米. 引水洞土石方工程主要包括隧洞土石方明挖和洞身石方开挖两部分, 其中土方明挖 567.3m3,采用 1.0 m3 反铲挖装,8T 自卸汽车运输,部分边角 部位采用人工开挖,开挖料运 0.5km 至弃渣场弃料;石方明挖 ,采 用手风钻钻孔爆破,设计开挖边线采用预裂爆破,74kw 推土机集料,1.0 m3 挖掘机挖装,8T 自卸汽车运 0.5km 出渣。 洞身石方开挖总计 ,采用气腿式风钻钻孔,装药,光面爆破, 侧卸式装载机装渣,8T 自卸汽车出渣,洞挖渣料运 1.5km 至弃料场弃料,斜 洞部分采用风钻钻孔,光面爆破 ,8T 自卸汽车运输弃料。 进水口混凝土工程量为 208.7 m3,混凝土浇筑搭建满堂脚手架,采用自卸汽车运混凝土,30 m3/h 混凝土泵入仓,插入式振捣器振捣。 洞身衬砌混凝土预计为 ,采用 8T 自卸汽车运混凝土至洞口， 30m3/h 混凝土泵入仓， 采用钢模衬砌一次成形， 2.2kw 插入式振捣器振捣。 固结灌浆孔分布于岩石破碎段,采用风钻钻孔,孔距 3 米,孔深 5 米,灌 浆采用内循环法,全孔一次贯注,灌浆结束后及时采取压力封孔法封孔。 回填灌浆分布于岩石破碎段,在浇筑混凝土时预埋 PVC 管作为钻孔导 管,采用填压式灌浆法施灌,灌浆时较低的一端向较高的一端推进。 电站厂房与开关站均位于田庄乡洪流村王家组,其主要工程量包括土 石方开挖及混凝土浇筑,合计土方开挖 3490 m3,石方开挖 ,混凝 土浇筑 . 厂房土方开挖工程量为 3490m3,主要为基础覆盖层开挖,采用 1.0m3 液 压挖掘机结合人工开挖,8T 自卸汽车运至弃渣场弃料, 石方开挖工程量为
主要为基础石方明挖,采用手风钻钻孔, 岩石硝氨炸药爆破,并应预留 1.0 米左右的保护层,保护层采用浅孔爆破, 利用 74kw 推土机集渣,1.0 m3 反铲挖掘机挖装,8T 自卸汽车弃料. 厂房及升压站混凝土浇筑采用满堂脚手架施工,0.75 m3 拌和机拌制混 凝土,双胶轮车运输,溜槽入仓,人工平仓,2.2kw 插入式振捣器振捣,人工 洒水养护,上部混凝土采用履带式起重机吊运吊罐入仓,人工平仓,插入式 振捣器振捣,人工洒水养护,基础混凝土浇筑前应先铺一层水泥沙浆,厚度 10 厘米,基础约束区混凝土采取薄层浇筑,厚度不大于 1.0 米。 1.13.2 辅助设施本工程施工用水包括生产用水、生活用水以及消防用水等。大坝施工区在右岸 455 米高程设 120 M3 水池，选用 1 台 IS80-50-200 型水泵，单机 流量 50 M3/h，扬程 50 米，配带电机功率 15kw。厂区在 420 米高程设 120 M3 水池，选用 1 台 IS80-50-315 型水泵，单机流量 50 M3/h，扬程 125 米， 配带电机功率 37kw。 生活用水亦由水塔供水， 通过一体净化器处理后送至 生活区。 本工程施工用电较为方便，厂、坝区附近已有 10kv 电力线路通过， 厂坝区各设 1 台 630KVA 变压器,无压引水支洞设 1 台 800KVA 变压器。 本工程施工仓库,施工工厂及生活福利设施采取分区布置的原则,分 别在大坝左岸较平缓的坡地上、支洞口较平缓地段与厂区开阔地段布置。 坝区为典型的山区,坝址两岸山坡陡峻,施工布置较困难,只有右岸乡级公 路两侧部分地段,山坡较缓,经平整后,可用来布置施工临时建筑物,本工 程施工临建设施主要布置在右岸比较平缓的台地上,在现场设置的主要临 建设施包括混凝土生产系统,修配加工系统,施工仓库以及生活福利设施 等。 为方便生产和施工,采用分区集中布置方式,混凝土生产系统,水泥仓 库,机械修配,加工系统,施工仓库为一区;生活福利设施为一区,易燃、易 爆、危险品仓库均单独布置。 1.14 工程投资概算 本工程拟由国家水电行业一级以上施工队伍施工，费率标准按一级以 上水电施工企业的水平计算，进行适当的调整。 本概算根据湖南省水电水建字【1998】第 5 号文《湖南省水利水电工 程设计概算编制办法及费用标准》进行编制。建筑工程执行湖南省 1992年颁发的《湖南省水利水电建筑工程预算定额》 ，机电设备及金属结构安装 工程执行 93 年水利部颁发的《水利水电设备安装工程预算定额》 ，施工机 械台班费执行能源水规【 号文。厂房装饰工程执行（99） 《湖 南省建筑工程预算定额》 概算时取费标准适当降低， 。 工程量按设计量计取， 临时工程和其他费用适当降低。本工程静态总投资 9691 万元，动态总投资 10614 万元，其中：建筑工程 5059.94 万元，机电设备及安装工程 2042.42 万元，金结设备及安装工程 343.828 万元，临时工程 414.73 万元，其它费 用 1369 万元，基本预备费 461.5 万元，价差预备费 193.82 万元,建设期利 息 729 万元。 1.15 经济评价电站通过 8km 的 110KV 线路至暖水老坡口电站接韶关电网。 上网电量＝多年平均发电量 5868?有效电量系数 0.95? （1－厂用电 率 0.8%）?（1－网损率 3%）＝5364 万 kw.h。取粤北电网综合电价 0.31 元/kw.h（可作调峰电量） ，则上网电费＝＝1663 万元。 废掉二个小电站，装机 330kw，年均发电量 100 万 kw.h，己运行 22 年；废掉麻仔潭电站 4800kw，年均发电量 2140 万 kw.h，己运行 7 年。某 某县网综合电价取 0.20 元/kw.h，考虑人员及资产移转，估算 33 年赔偿 年金 122 万元。 则年收入为 1541 万元。 全部投资现金流量详见附表 15－8，全部投资的财务内部收益率为 12.02%（税后） ；税后财务净现值（Ic＝0.1）为 1329 万元；税后静态投 资回收期为 9.8 年；投资利税率为 8.62%，投资利润率为 7.77%。资本金现金流量表见附表 15－9， 经计算内部收益率为 15.63% 税后） （ ， 净现值(Ic=0.15)为 152 万元，资本金利润率为 27.57%。本电站上网电价 按 0.31 元/kw.h 计， 全部投资税后内部收益率为 12.02%&10%， 资本金 （税 后）内部收益率为 15.63&15%，贷款偿还期为 9.2 年小于 10 年。说明该项 目财务上是可行的，且具一定的抗风险能力。(详见附表 15－10) 折现率为 12%， 计算见附表 15－11， 经济内部收益率为 21.08%＞12%， 经济净现值为 6038 万元，大于 0。说明该项目经济上是可行的。 某某电站(18MW)全部投资税后内部收益率为 12.02%&10%， 资本金 （税 后）内部收益率为 15.63%&15%，贷款偿还期为 9.2 年＜10 年；经济内部 收益率为 21.08%&12%。 本项目在财务和经济上都可行， 同其上游一级渔仔 口水电站(18MW)联合开发，今后也要作同步运行，具有调峰性能，可大大 改善区域电网性能，宜早日兴建。2.水文2.1 流域概况 湘江一级支流耒水在黄草坪以上其主流称沤江,沤江发源于桂东县北 面的石门山,水流由北向南,流经桂东县、某某县，出花木桥后折向西行， 至资兴市黄草坪与浙水汇合后改称耒水，沤江支流众多，从上至下有增口 水、流源河、全溪、樟溪、田庄溪及淇水等较大支流。 淇水为沤江的一级支流， 流域范围为东经 113°37′～113°49′， 北 纬 25°40′～26°06′，集雨面积 473km2，干流全长 72km，河道坡降 9.10‰。地处我省东南部的汝桂山区。发源于桂东县的弯江脑面，由北向 南流经桂东县的东林、四都、栏杆岭及某某县的园坑、南洞，在某某县暖水镇的淇家村汇入沤江， 淇水流域形状呈长条状。 较大支流主要有西河口、 西水、宋家地、都寮。淇水在南洞以上，河流多穿行于高山峡谷之间，河 道弯曲狭窄，沿途滩多水急，沿河两岸植被较好，并有桂东及某某的各级 林场，由于规范的管理，对流域植被起到一定的保护作用。淇水在南洞至 松头之间，河谷稍宽，两岸布有台地，从松头以下至河口河道又穿行在峡 谷之间。 某某电站位于淇水下游的某某县南洞乡，坝址距渔仔口水电站大坝 1.5km， 距河口 17.5km， 坝址控制集雨面积 417km2。 厂房在大坝下游 7.0km 处，厂房控制集雨面积 465km2。坝址以上桂东县建有两水口及淇水电站， 以及某某县在建的渔仔口水电站。由于渔仔口水电站库容达 3571 万 m3， 属于季调节电站，对某某电站的兴建非常有利。 2.2 气象 淇水流域属东亚季风气候区，气候温和，雨量充沛，从 4 月份开始， 东亚大槽开始衰落，而行星降雨减弱北退，使各层副高脊线同时北进，暖 湿气流开始活跃， 流域进入春雨季节， 5～6 月雨带轴线大致位于武夷山西 北坡及赣南、湘南一带，形成本流域的梅雨季节，7～8 月，由于副高脊线 和急流位置移至最北，我国主要雨带亦移至华北及东北一带，本流域进入 伏旱季节，但同时因华南沿海进入台风暴雨期。本流域虽有南岭及武夷山 系对台风起阻挡作用，但流域仍处于台风侵袭的边缘。 因流域地形有利于暖湿的东南气流北上抬升，加上南侵的冷空气同高 压脊西侧来的西南暖湿气流汇合，在地面静止锋与高空切变线配合下，形 成本流域持久阴雨。因高空西风槽和低涡比较活跃，从而常产生气旋引起暴雨。 本流域暴雨多系气旋雨，亦受台风侵袭形成台风雨。天气系统高空为 西南低涡，江淮切变线，地面为静止锋，暴雨出现次数多，量级大，雨量 集中，产生的洪水危害性大。其中 1996 年 8 月 1 日南洞站最大 24h 暴雨 达 217.3mm。四都站达 206.2mm。 根据某某县
年气象实测资料统计各特征值见表 2.2。 表 2.2 某某县
年气象实测资料统计各特征值表项目 平均气温 极端最高 气温极端 最高气温22.6 26.3 27.4 31.0 34.1 35.6 36.4 35.5 36.2 32.2 29.0 25.7 36.4一月6.2二月7.7三月11.6四月17.0五月 六月21.2 23.6七月25.5八月25.0九月22.5十月18.0十一月12.8十二月8.2多年平均16.6出现时间3N79.2.2288.3.14 93.4.469.5. 84.7.31 67.8.2 63.9.274.10.284.11.768.12.484.7极端最低气 温极端最 低气 出现时间69.1.31 72.2.9 86.3.1 69.4.5 90.5.5 87.6.9 73.7.5 65.8.22 66.9.25 78.10.30 75.11.24 75.12.15 75.15.15-7.6-6.4-3.41.47.111.817.616.410.11.2-3.2-9.8-9.8平均相对湿度 80.5 降水量 蒸发量 平均风速 最大风速 出现时间 同时风向62.083.985.685.284.185.281.283.281.278.977.577.582.295.7143.7194.7205.6228.2140.9163.7109.778.353.343.01518.854.952.466.296.2126.5150.9208.6183.3149.5127.797.174.61388.02.02.32.42.52.42.42.51.91.81.71.91.82.111.013.020.313.714.011.016.015.011.711.014.39.020.379.1.1279.2.1080.3.4 75.4.981.5.2 77.6.10 74.7.17 73.8.7 72.1.1972.10.2 72.11.978.11080.3.4WNWWNWWNWWNWNWWSNSWNWENEWNWWNW2.3 基本资料2.3.1 南洞水文站 某某电站坝址处无长系列实测水文资料，仅在坝址下游 4.5km 处，于 1960 年曾由省水文站进行水位、流量观测，观测年限为 2 年，即 1960 年 1 月 1 日～1961 年 12 月 31 日，观测项目为水位、流量、降雨。 在 1960 年、1961 年两年时间里共测流 212 次，实测最大流量为 655m3/s，相应水位 404.33m(1961 年 6 月 11 日)。实测最小流量 2.28m3/s(1960 年 3 月 10 日)，相应水位 400.76m。 南洞站集雨面积 433km2，测验河段顺直长约 300m，上下游均有浅滩， 河道两岸有稠密灌木杂草。 2.3.2 寨前水文站 寨前站于 1957 年由湖南省水利厅设立为沙田水文站，1959 年上迁至 寨前圩，更名为寨前站，因测验河段仍受冲淤影响，于 1963 年 1 月 1 日 下迁 200 米，更名为寨前(二)站，后由于沙田水电站需要包括流源河流域 的水文资料，该站又于 1971 年 12 月 2 日下迁 1200 米， 至流源河下游， 更名为寨前(三)站， 集雨面积由寨前(二)站的 286km2， 增加到 384km2。观测项目为水位、流量、泥砂、水温。 寨前(二)站位于流源河河口上游 600m，在基本水尺断面上游 1500m 处，有一座小型电站拦河坝，断面下游 96m 有一座 6 拱石桥，测验河段河 床大部分由细沙组成，洪水过程中冲淤变化极为频繁。 寨前(三)站测验河段顺直段长约 500m，河段上、下游均为弯道急滩， 中泓摆动，下游约 300m 处有一卵石洲，中、低水分流，高水时被淹没。 河段上窄下宽，坡降大。上、下游山地覆盖较差，水土流失较严重。河床为粗砂及部分卵石组成，局部有冲淤现象，水位～流量关系不稳定。基本 水尺断面上游 500m 处有流源河从右岸汇入，上游流源锡矿利用河水洗沙， 使右岸河水较浑浊，含沙量变化很快，且较严重，该站观测至今。 寨前站流量测验中低水采用流速仪实测，高水用水面浮标法测流，浮 标系数采用 0.85。 寨前(二)站采用冻结基面整编：冻结基面与国家基面换算关系为：冻 结基面+677.009=85 黄海。寨前(三)站采用 56 黄海基面整编：56 黄海 +0.10=85 黄海。 2.4 径流 某某电站坝址距离渔仔口水电站坝址仅 1.5km，而渔仔口水电站径流 资料是按面积比的一次方套用寨前(三)站年径流资料，由于某某电站坝址 处无实测水文资料，故套用渔仔口水电站径流资料，方法如下： Q 淇坝=F 淇坝/F 渔坝?Q 渔坝 式中：Q 淇坝――某某电站坝址年月平均流量 F 淇坝――某某电站坝址控制集雨面积 F 渔坝――渔仔口水电站坝址控制集雨面积 Q 渔坝――渔仔口水电站坝址年月平均流量 某某电站年径流成果如下表： 表 2.4-1年份 61
径流量 m /s 14.71 15.49 24.44 16.64 9.263某某电站多年年平均径流汇总表径流量 m /s 18.65 9.47 12.77 24.44 14.393年份 83 径流量 m /s 21.23 15.08 17.20 13.07 13.51 94 3年份 径流量 m /s 19.52 12.95 22.89 14.92 15.89366 69 多年平均流量14.39 7.93 8.30 9.52 16.45 9.2823.20 17.62 11.49 10.59 11.49 12.1388 9111.20 11.13 12.05 11.30 11.42 10.6299 19.44 13.64 16.73 12.24 14.9714.52.5 洪水(引用渔仔口水电站水文资料)。 2.5.1 洪水特性 淇水流域洪水主要由暴雨形成，据分析，汛期为 4～9 月，年最大流 量多发生在 5～9 月， 5～8 月出现的次数最多， 个别年份发生在 3 月下旬， 由于暴雨时程分配集中，历时短、强度大，而坝址以上流域面积小，河道 坡降陡，洪水陡涨陡落，具有较明显的山溪河流特征。但由于某某电站上 游的渔仔口水电站库容达 3571 万 m3，具有季调节能力，故一般的洪水对 某某电站的影响相对较小。 2.5.2 历史洪水 2.5.2.1 寨前(三)站历史洪水调查 根据渔仔口水电站水文资料，湖南省水电设计院在寨前河段进行了洪 水调查，调查到的历史洪水年份为 、、、 1954 年。1973 年原省水文总站郴洲分站为延长实测水文资料系列而进行 历史洪水调查，调查到的历史洪水年份为 1954 年。 2.5.2.2 南洞站历史洪水 1973 年 7 月， 原省水文总站郴洲分站为延长实测水文资料系列， 在南 洞站河段进行了历史洪水调查，调查人员走访了两个村，访问 3 人，指认 洪水点 9 处，其中 1929 年 3 处，1953 年 4 处，1973 年 2 处，调查工作比较粗糙， 且洪水访问情况未作文字记载， 指认人所指的洪痕位置不够具体， 可靠程度不是很高。但所调查的 1973 年洪水为当年洪水，是实地查找的 痕迹，可靠程度较高，1961 年洪水为实情。 寨前站、南洞站历史洪水如下： 表 2.5.2.2站名 项目 年份 寨前 (三)站 水位(85 黄海) 流量 可靠程度 年份 南洞站 水位(85 黄海) 流量 可靠程度 6.09 1360 较可靠
2090 供参考 725.73 1180 较可靠
1110 供参考
991 较可靠
655 实测历史洪水汇总表调查成果
991 供参考
991 供参考2.5.3 寨前(三)站设计洪水计算 寨前(三)站有
年计 30 年实测资料， 利用 1972 年寨前(二)、 寨前(三)站实测资料建立寨前(二)～寨前(三)站洪峰流量相关，在相关图 上点据呈线性分布，确定其相关关系为： Q 寨(三)=1.2071Q 寨(二)＋0.93 式中：Q 寨(二)、Q 寨(三)――寨前(二)站、寨前(三)站洪峰流量。 用上式可求得寨前(三)站
年年最大流量系列。 利用实测资料建立寨前(三)站设计洪峰流量～24 小时洪量相关， 确定 其相关关系为： W24=0.Qm－0.0573 式中： W24――24 小时洪量(亿 m3) Qm――洪峰流量(m3/s)由此式可求得寨前(三)站历史洪水年份的 24 小时洪量。 建立寨前(二)～寨前(三)站 24 小时洪量相关关系为： W 寨(三)=1.2697W 寨(二)＋0.0036 式中：Q 寨(二)、Q 寨(三)――寨前(二)站、寨前(三)站 24 小时洪量。 由此式可求得寨前(三)站
年最大 24 小时洪量。 将历史洪水重现期从 1871 年排起， 1894 年排为 1871 年以来的第一位， 1954 年排为第二位，1871 年、、1929 年分别排为第三～第六 位。 经频率计算采用 P―Ⅲ型曲线目估适线后采用成果见下表： 表 2.5.3.1统计参数 频率 均值 QS(m /s)3 3寨前(三)站各频率设计洪水成果表各频率设计值 CS/CV P=0.1% P=0.2% 3.5 3.0
P=5% 953 0.492 P=10% 709 0.332 P=20% 484 0.193CV 0.84 1.24355W24(亿 m )0.1442.5.4 南洞站设计洪水计算 根据
年南洞站实测流量资料建立南洞站～寨前(二)站洪 峰流量相关，及 24 小时洪量相关，洪峰流量相关在寨前(二)站流量大于 100m3/s 时其关系线为直线，即： Q 南=1.8157Q 寨(二)－67.65 洪量相关关系为： W24 南=2.1182W24 寨(二)＋0.0048 式中：Q 南、Q 寨(二)――南洞、寨前(二)站洪峰流量； W24 南、W24 寨(二) ――南洞、寨前(二)站 24 小时洪量；根据以上二式，结合 2.5.3 中公式，南洞站洪水系列插补延长公式如 下：
年系列插补延长 Q 南=1.8157Q 寨(二)－67.65 W24 南=2.1182W24 寨(二)＋0.～2001 年系列延长 Q 南=1.5041Q 寨(三)－69.05 W24 南=1.6683W24 寨(三)－0.0011 式中： Q 寨(三)、W24 寨(三)――寨前(三)站洪峰流量及 24 小时洪量。 利用实测资料建立南洞站洪水峰量关系，公式为： W24=0.0006232Qm－0.0012 以此关系可计算出南洞站历史洪水 24 小时洪量。 历史重现期从 1929 年排起， 1929 年排第一位， 1953 年排第二位， 1968 及 1996 年抽出来作特大值处理，分别排为第三、第四位。 频率计算后，采用 P―Ⅲ型曲线，适线成果见下表： 表 2.5.4统计参数 频率 均值 QS(m /s) W24(亿 m )3 3南洞站各频率设计洪水成果表各频率设计值 CS/CV 3.5 3 P=0.1%
P=10% 835 0.412 p=20% 554 0.291CV 0.9 0.82410 0.2032.5.5 坝址设计洪水 根据渔仔口水电站水文资料，南洞站是在坝址下游的本流域的站，故 将南洞站设计洪峰流量按面积比 n 次方搬移至某某电站坝址，n 值取经验数 0.68，24 小时洪量则用面积比一次方搬移，即: Q 坝 P=(F 坝/F 南)n?Q 南 P=(431/433)0.68?Q 南 P-Q 渔 W 坝 P=431/433?W 南 P-W 渔 式中：Q 坝 P、Q 南 P――某某电站坝址、南洞站频率为 P 的设计洪峰流量 (m3/s) W 坝 P、 南 P――某某电站坝址、 W 南洞站频率为 P 的设计 24 小时洪量(亿 m3) F 坝、F 南――某某电站坝址、南洞站集雨面积(km2) Q 渔――渔仔口水电站水库调蓄流量(按洪水过程线考虑) W 渔――渔仔口水电站水库调蓄库容 计算结果见下表： 表 2.5.5.-1项目 QS(m /s) W24(亿 m )3 3某某电站坝址各频率设计洪水汇总表P=0.5% P=1%
914 0.836 P=2% 752 0.706 P=3.33% 640 0.608 P=5% 547 0.534 P=10% 398 0.410 P=20% 264 0.289 P=50% 125 0.142 备注各频率设计值 P=0.2% 2.6 厂房 某某电站厂房在坝址下游 7.0km 处，厂址控制集雨面积 465km2，距待 建的老坡口电站大坝 6.5km，发电尾水位为353.312m，由于厂址处缺少 实测资料，厂房防洪本阶段套用老坡口电站水库回水计算成果。 2.7 泥沙由于某某电站坝址距渔仔口水电站坝址仅 1.5km，而渔仔口水电站库 容达 3571 万 m3，且库区内植被良好，故某某电站设计可不考虑泥沙的影 响。3.工程地质3.1 区域地质概况 区域地层主要有三类：①震旦系（Z）～寒武系（） 。②泥盆系中统 跳马涧组 （D2t） 陆相～滨海相碎屑沉积岩； ③泥盆系中统棋子桥组 （D2q） ～ 石炭系下统岩关组（C1y）浅海相炭酸盐岩。本区域位于南岭东西向构造 体系的中段，构造形迹比较复杂，以东西向、南北向褶皱和断裂为主。 本区域地震基本烈度小于 VI 度。 3.2 水库工程地质条件 枯水期河水面一般宽度为 40～50m,河谷多呈深切的 “V” 型,两岸岸坡 坡度多陡于 45○、树支状沟谷十分发育。 库区岩层走向多横向～斜向切过河谷，倾角变化大，构造形迹主要有 断裂和褶皱两种。 库区出露的断裂主要有寨批―园坑压扭性断裂和大峰仙 ―延寿压性断裂两条；库区褶皱主要有洞子垅向斜和南洞向斜。 库区水文地质条件较为简单，地下水类型以基岩裂隙水为主，接受大 气降水的补给，其补给源较广、地下水循环较为缓慢，两岸向沟谷或河床 排泄。 3.3 坝址工程地质条件 3.3.1 坝址工程地质 河流自 NE 流向 SW,河底标高 410～415m,山体雄厚,平均地形坡度约 47○。坝区出露地层为泥盆系中统跳马涧组（D2t1～D2t4）碎屑岩和寒武系中2-1-1组
（） 变质岩两大类,其中: 泥盆系岩石分布于坝址下游区,岩性比较复杂,以厚～巨厚层状石英砂岩、含砾石英砂岩为主, 寒武系岩石分布于坝址上游区,以浅变质岩为主,间夹砂质板岩、浅变质石英砂岩。 坝址区为横向河谷, 岩层产状总趋势为倾向下游略偏右岸、倾角多在 45○以上。经查明的断层有 5 条, 倾角均在 75○以上。 坝址主要断层特征汇总表编号 基本特征 左岸断层产状：N13°～20°E。SE∠80°～83°，破 碎带宽度为 40cm 左右；右岸产状 N10°～15°W?NE ∠70°、破碎带宽度 1.5～3m、并沿破碎带两侧形成 宽约 3m 的强风化凹槽。该断层为逆断层，主要由石英 脉充填、胶结较好。 产状：N80°W?NE∠70°，破碎带宽度 0.1～0.3m，长 度约 40m，面较平直，带内主要由石英脉充填，胶结较 好。 产状：N55°～70°E?NW(SE)∠75°～85°，破碎带宽度 0.7～1.5m、影响带宽度 0～1m，长度为 80m 左右，面 粗造、弯曲，带内主要由破碎岩块与石英脉充填，胶 结较差或未胶结 产状：N46°～53°E?NW∠63°～77°，破碎带宽度 0. 4～0.5m，长度约 30m，面弯曲不平、有斜向挤压擦 痕，带内主要由灰白色石英脉充填，胶结较好。 产状：N50°E?SE∠71°～83°，破碎带宽度 1.4～ 1. 6m、影响带宽度 0～0.4m，沿公路后缘陡坎发育， 长度为 50m 左右，面粗造弯曲，带内主要由破碎岩 块充填，胶结较差。 表 5.3-1 出露位置F1属区域断层的一部分，自坝址上游右岸 进入坝区，斜切河床后沿左岸山坡而上。F2出露于坝址上游左岸水边F3、F4见于左坝肩 ZK１钻孔及岸坡F5见于坝址上游右岸公路边F6见于右岸公路边及 ZK2 钻孔之中3.3.2 坝址岩石物理力学参数 根据本阶段试验成果并参照其他有关工程经验,将本工程岩石物理力 学参数,建议为: 饱和抗压强度: 40Mpa 抗 剪 指 标 : f 砼/岩=0.64 抗剪断指标 : f 砼/岩=0.7c，=0.7Mpa3.4 隧洞工程地质 本工程对隧洞方案选择两种洞轴线进行比较,从地质条件上考虑,推 荐内线方案。工程地质条件 地形 岩性 隧洞长度 （m） 地质构造 内线 围岩厚度大于 80m 石英砂岩 7005 围岩厚，岩石节理不发 育，且新鲜 外线 围岩厚度大于 30m 石灰岩 6850 溶洞相当发育，局部有 冒顶危险，大部分岩石 结构完整 两线比较 内线较优 内线地质较好 外线较优内线较优岩 石（体）物 理 力 学 参 数 建 议 值 表容 岩石（体）名称及风化 重 状态 γ3饱和抗 压强度 R弹 模 E (Gpa) 6～8泊 桑 比 μ 0.25 0.6～ 0.65 f砼/岩石抗剪(断) f＇ c＇ (Mpa) 0.6～ 0.7抗冲 流速 v (m/s) 5～5.5开挖 坡比 (永久) 1:0.35 ～ ～ 1:0.5 1:0.25 ～ ～ 1:0.35 1:0.35 ～ ～ 1:0.5 1:0.25 ～ ～ 1:0.35 1:0.5 ～ ～ 1:0.75 1:0.35 ～ ～ 1:0.5(KN/m ) (Mpa) 弱风化 石英砂岩 微风化 27.5 60～70 27.3 45～500.8～0.910～120.220.65 ～ ～ 0.9～1 0.7 0.6 ～ ～ 0.8～0.9 0.650.85 ～ ～ 6～7 0.9 0.6～ 0.7 5～5.5含砾 石英砂岩弱风化27.450～606～100.23D2t 细砂岩及微风化27.570～8010～150.210.7 ～ ～ 0.9～ 0.95～1.05 0.75 1.06～7弱风化2615～202～30.300.50 ～ ～ 0.40 ～ ～ 0.75～0.80 3～3.5 0.55 0.45 0.55 ～ ～ 0.45 ～ ～ 0.80～0.88 3.5～4 0.60 0.50 0.35 0.25 0.30粉砂岩微风化26.520～254～50.28构造结构 面 泥化夹层 破碎夹层1 浅变质 强 风 化 上石英砂岩 带2730～352～30.30.45 ～ ～ 0.50.6 ～ ～ 0.25 ～ ～ 2～2.5 0.65 0.31:0.75 ～ ～ 1:1强风化下 27.1 带 弱风化 27.245～504～50.280.50 ～ ～ 0.7～0.75 0.55 0.6 ～ ～ 0.8～0.9 0.65 0.65 ～ ～ 0.9～1 0.70.35 0.4 0.6～ 0.7～ 2.5～31:0. ～ ～ 1:0.75 1:0.35 ～ ～ 1:0.5 1:0.2 ～ ～ 1:0.35 1:1 ～ ～ 1:1.15 1:0.75 ～ ～ 1:1 1:0.5 ～ ～ 1:0.75 1:0.35 ～ ～ 1:0.560～706～80.255～5.5微风化27.370～808～100.220. 7～ 0.86～7强风化上 26.2 带 强风化下 26.3 带 弱风化 26.45～100.5～10.360.30 ～ ～ 0.1 ～ ～ 0.40～0.45 1.5～2 0.35 0.15 0.38 ～ ～ 0.45～0.50 0.1～0.22～2.5 0.40 0.42 ～ ～ 0.6～0.65 0.45 0.45 ～ ～ 0.7～0.75 0.5 0.25 0.30 0.30 0.35 0.35 0.40 ～ 2.5～3 ～ 3～3.510～151～1.50.35砂质板岩15～202～30.34微风化 泥化夹层 破碎夹层26.625～303～40.33Q4edl +co l粘土混 碎石1:1.25 ～ ～ 1:1.53.5 厂房工程地质 本工程争对上、下厂房位置进行了全面地质比较。上厂房位于麻仔潭 下游 50m 处,该位置地质条件符合要求,但无法解决压力前池、升压站布置 和厂房防洪问题。 下厂房位于麻仔潭下游 1500m 处,该位置地势平坦,有利 于前池、升压站布置和厂房防洪，而且地质满足设计要求。本阶段选择下 厂房。 3.6 结论与建议 结论： （1） 、本工程区域地质构造稳定，地震动峰值加速度小于 0.05g， 地震动反应谱特征周期为 0.35s，地震基本烈度小于 6 度。 （2） 、区域断层曲垅～田庄压扭性断裂坝前穿越水库并与隧洞走向近于平行，对水库渗漏及隧洞围岩稳定影响不大。 （3） 、本工程区地层岩性主要为泥盆系跳马涧组砂页岩岩组及寒 武系下组变质砂板岩岩组。 （4） 、库区两岸山体雄厚，在正常蓄水位高程以下，均有地下水 汇集于冲沟流向库内，通向库外的曲垅～田庄区域断裂，对水库无渗 漏影响。 （5） 、库岸边坡整齐，无异常边坡失稳之迹象，但局部岸坡卸荷 裂隙发育，可能产生少规模的失稳崩塌，但对水库的运行影响不大。 （6） 、水库设计蓄水位低，仅存在对右岸约 500m 长低矮段沿河公 路的淹没。淹没损失少；不存在浸没问题；更不具备诱发地震的条件。 （7） 、库区两岸植被良好，且有上游各级电站阻截，固体迳流来 源少；但上游鱼仔口电站的施工开挖，现行河床堆积物较多，存在对 本工程水库的淤积。 （8） 、坝址区上、下二条坝线，经工程及水文地质条件多方面综 合分析评价。以下坝线地质条件最优。 （9） 、坝基岩层倾向下游，倾角较陡，缓倾角结构面发育少，对 抗滑稳定有利，虽有薄层软弱夹层和高倾角顺河向节理发育，但对坝 基抗滑稳定的影响小。 （10） 由于顺河向高倾角卸荷裂隙的存在， 、 导致岩体松动呈危岩， 对隧洞施工安全有较大的影响，进口洞脸开挖处理时应引起高度重视。 （11） 、上厂址（麻子潭）山坡崩积体堆积厚度大；下伏基岩风化 强烈，地质条件差，前池及厂房不能形成。因此，上厂址予以否定。（12） 、下厂址地质条件较好，具备建厂条件，但需扩建 1Km 长的 公路；且厂区覆盖层较厚，存在高边坡开挖及边坡稳定问题。 （13） 、引水发电路线拟定三条比较方案，经综合比较和评价，确 定选择“隧洞三线”为最终引水线路方案。 （14） 、引水发电隧洞（隧洞三线） ，穿越的山体雄厚，地层岩性 为（D2t）硅质砂岩夹页岩、（2-1）变质硅质砂岩夹板岩，岩性较致密坚硬，总体隧洞围岩稳定。隧洞局部断层破碎带及软弱夹层部位， 可能出现坍塌、集中涌水现象。 （15） 、天然建筑材料：土料、粗骨料、细骨料储量和质量均能满 足工程需要，开采运输方便。但暖水砂砾料场运距较远，建议采用隧 洞石碴人工碎石料。 建议： （1） 、了解河床砂卵石厚度和坝基岩石的风化程度。 （2） 进一步查明河床地质构造特征。 、 确定河床是否有断层通过。 （3） 、查明坝基岩石的透水性，确定坝肩帷幕接头位置及帷幕下 入深度。 （4） 、进一步查明引水发电隧洞的工程地质条件，定性划分隧洞 围岩类别，提出各类围岩的物理力学指标。 （5） 、查明下厂房区山坡覆盖层厚度、岩体的风化程度以及构造 发育情况，评价厂房边坡的稳定性。 （6） 、建议在上游修筑拦碴坝，解决本水库蓄水后的淤积问题。4.工程任务和规模4.1 地区社会发展概况 4.1.1 河流规划成果淇水淇南水电站地理位置示意图某某电站位于沤江一级支流淇江下游，地理位置东经 133°42′，北 纬 25°46′，属某某县南洞乡管辖。淇江发源于桂东县湾江脑面，自北向 南经四都、大水、宋坪林场进入某某县南洞乡，再到暖水镇，经淇江口注 入沤江， 流域面积 473km2， 干流全长 72km， 平均坡降 9.1‰， 总落差 800m。 淇江桂东县境内河段长 39km，已于 2000 年编制开发规划，该河段布 置 7 个梯级电站，即：八一电站、东风电站、新柳电站、下山桥电站、建 林电站、玉潭电站及淇水电站，其中淇水电站为渔仔口水电站的上一级电 站，位于桂东县与某某县交界处。淇江在某某县境内根据规划分三级开发，从下至上分别是老坡口电 站，装机 24000KW(废除淇江电站)；某某电站，装机 18000KW(废除麻仔潭 电站)；渔仔口水电站，装机 18000KW，其中渔仔口水电站正在兴建，老坡 口电站也拟在今冬兴建。某某电站在渔仔口水电站下游，是装机容量较大 的一个电站，对郴洲市地方电网调频调峰有着非常重要的作用。 4.1.2 地区社会经济现状及发展规划 某某电站位于郴洲市某某县境内，据 2003 年统计，全县辖 15 个乡、 8 个镇、322 个村(居)委会、2763 个村民小组，全县总人口 35.7986 万人， 其中农业人口 32.0784 万人， 占总人口的 89.6%。 有耕地面积 30.85 万亩， 其中水田面积 24.53 万亩，旱地面积 6.33 万亩。国内生产总值 16.74 亿 元(当年价)，其中工业产值 14.55 亿元。 某某县属资源丰富的贫困山区农业县。近年来，某某县经济得到快速 发展，主要体现在：?大力发展工业。以开发水电、矿产资源和农副产品 加工为基点， 逐步发展以耗能工业为主的工业企业； ?调整农业产业结构。 农业和农村经济平稳发展，农业结构调整迈出新的步伐，在保证发展粮食 生产的基础上，增加经济作物比重，提高农业产品商品率，实现农业产业 化和社会化；?狠抓林业，搞好荒山绿化，迹地更新和封山育林，提高森 林覆盖率，实行计划采伐和合理间伐。同时，大力发展香菇、木耳、茶叶 等特产；?搞活商业，建立多层次多功能的市场体系。 4.2 工程建设的必要性 4.2.1 某某电站建设的必要性 某某县系城乡电网改造的重点县，同时被列为全国“十五”水电农村电气化县，根据某某县“十五”水电农村电气化规划的要求，2005 年全县 用电量将达到 2.80 亿 kwh， 同时某某县靠近广东， 整个广东电力缺口较大， 为缓解缺电局面， 郴州电力公司与韶关电力公司已架设某某县土桥至广东 董塘 110KV 线路， 输电能力达 50MW， 因此在某某兴建一座装机容量较大的 电站是很有必要的。同时某某县目前小水电丰水低谷期电量富余，但丰水 高峰期和枯水期供电不足， 境内多以径流式电站为主， 缺乏骨干调峰电站， 2000 年缺峰荷就达 20MW。而某某电站位于具有季调节能力的渔仔口水电 站的下游，因此，兴建某某电站是非常必要的。 4.2.2 综合利用要求 某某电站上游渔仔口水电站库容达 3571 万 m3，具有季调节能力；而 某某电站属低坝，无调节库容，故某某电站可不考虑下游防洪任务，也无 航运要求，坝址以下河流两边有少量农田，需考虑一定的灌溉要求，故某 某电站是一个以发电为目的，一般情况下不承担其它综合利用任务的电 站。 4.3 供电范围及负荷预测 4.3.1 供电范围 目前，某某县有 110KV 变电站 3 座，主变容量为 91500KVA，35KV 变 电站 6 座，配变容量达 38000KVA。110KV 输电线路 71km，35KV 输电线路 161.6km，10KV 输电线路 1508.6km。全县电力网架以 3 座 110KV 变电所及 110KV 输电线路为骨架，经 6 座 35KV 骨干变电所及 35KV 输电线路向全县 四周辐射，再经 10KV 配电线路向用户变输电，形成覆盖全县用户的电网 网络，村通电率达 100%。某某电站作为有一定调节能力的渔仔口水电站的下游一级电站，电站 装机达 18000KW，是某某县乃至郴州市地方电网难得的有一定调峰能力的 电站，且由于下游的老坡口电站是由韶关电力公司投资兴建的，今后将架 设至韶关的专用线路，某某电站只要架设 8km 左右的输电线路即可上广东 电网，在丰水期电力可外送至广东，同时还可担负郴州电网的部分调峰任 务。 4.3.2 负荷预测 根据《湖南省某某县“十五”水电农村电气化规划报告》 ，2000 年至 2005 年， 某某用电量年均增长率为 10.6%， 最大用电负荷年均增长为 15%。 从 2005 年至 2010 年， 用电量年均增长率为 6%， 最大用电负荷年均增长为 7.2%。某某县负荷预测、负荷特性见下表： 表 4.3.2.1年份 年用电量(亿 kwh) 最大年用电负荷(MW) 2000 年 1.17 24.95某某县负荷预测表 50.19
71.05表 4.3.2.2负荷特性指标 γ β 夏季 0.81 0.67某某县负荷特性表冬季 0.76 0.564.4水库水位选择4.4.1 正常蓄水位选择 某某电站坝址距渔仔口水电站厂房仅 500 米左右，因此，某某电站的 正常蓄水位应把渔仔口水电站的尾水作为控制点，渔仔口水电站尾水为 420.79m，通过比较，以不影响渔仔口水电站的尾水和厂房安全为原则， 确定某某电站的正常蓄水位为 420.0m。4.5 装机规模及装机程序 装机规模以渔仔口水电站发电水量作为基础，本着充分利用水能资 源以及充分发挥电站效益为原则，某某电站装机容量 18000KW。 4.5.1 装机程序 某某电站装机程序，根据电网发展和施工计划安排，第一台机预计在 开工后的第 34 个月发电，第 36 个月第二台机组发电，电站全部历时 38 月。 4.5.2 机组机型和台数 ?机组机型：该电站最大水头 57m，根据水头范围及河流特性，本电 站机型选用混流式机组； ?额定水头：额定水头本阶段初选 55m。 ?机组台数：本阶段进行了 2 台和 3 台机组的比较，由于 3 台机方案 电站厂房长度比 2 台机方案长，因此厂房建设投资大，电气控制屏柜数量 增加，造价高，而且，2 台机比 3 台机运行维护、管理简单方便，经综合 比较，选择 2 台机的方案。 综上所述，本阶段推荐 2 台机方案，单机容量 9.0MW，额定水头 55m， 机型为混流式机组，转轮直径 1.45m。 4.6 能量指标计算 某某电站为一引水式电站，厂房距坝址 7.0km，上游有渔仔口水电站 作为控制，参照渔仔口水电站水文资料，考虑到渔仔口水电站库区森林覆 盖率高，雨量丰富，又有较大的调节库容，故某某电站的能量指标如下表 所示：表 4.6.1正常蓄水位(m) 装机容量(MW) 机组台数(台) 保证出力(MW) 多年平均发电量(万 kwh) 年利用小时(h) 水量利用系数(%) 加权平均水头(m) 最大水头(m) 设计水头(m)某某电站能量指标计算成果表420.0 18.0 2 2.850 .6 57 555．工程总布置及主要建筑物 5.1 设计依据 5.1.1 工程等级及建筑物级别 某某电站正常蓄水位 420m，总库容 15 万 m3，电站装机容量 2? 9.0MW。 《水利水电工程等级划分及洪水标准》 根据 SL252―2000 规定， 本工程为Ⅳ等工程，主要建筑物级别为 4 级，次要建筑物为 5 级。 根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252―2000 规定，大 坝防洪标准为 30 年一遇，200 年一遇洪水校核；电站厂房防洪标准为 30 年一遇，200 年一遇洪水校核。 5.1.2 设计采用主要技术标准及基本参数 1） 主要技术规范 （1） 《水利水电工程等级划分及洪水标准》 （2） 《混凝土重力坝设计规范》 （3） 《水电站厂房设计规范》 （4） 《水电站进水口设计规范》 SL252―2000 DL SL266―2001 SL279―2002（5） 《水工隧洞设计规范》 （6） 《水电站调压室设计规范》 （7） 《水利水电工程设计防火规范》 （8） 《水库工程管理规范》SD134―84 DL/T SDJ278―90 SL106―96（9） 《水利水电工程初步设计报告编写规范》 DL） 基本参数 （1）特征水位与特征频率洪水流量 正常蓄水位：420m 设计洪水位：420.2m 校核洪水位：421.5 m 频率洪水流量详见表 5.1 频率洪水流量 表 5.1项目 各频率设计值 P=0.2% P=0.5% P=1% 0.967 914 0.836 P=2% 752 0.706 P=3.33% 640 0.608 P=5% 547 0.534 P=10% 398 0.41 P=20% 264 0.289 P=50% 125 0.142备注Qs(m3/s) 1680 W24(亿 m3)（2）泥沙资料 多年平均悬移质年输沙量： 多年平均含沙量： （3）气象资料 多年平均气温：16.6。C 极端最高气温：41.5。C 22.9 万吨 0.5 K/m3极端最低气温：-9.8。C 多年平均风速：2.6m/s 历年最大风速：20.3m/s 汛期多年平均最大风速：16m/s 水库吹程：0.4km （4）岩石物理力学指标 大坝： 饱和抗压强度：40Mpa 抗剪指标：f 砼/岩=0.64 抗剪断指标：f’砼/岩=0.7 c′=0.7Mpa （5）重力坝抗滑稳定安全系数 基本组合（设计情况） ：k≥1.05 特殊组合（校核情况） ：k≥1.0 （6）地震烈度：本区地震烈度小于 6 度。 5.2 工程选址 根据地形条件，坝址选择在距南洞乡政府所在地上游 1 公里峡谷 口，位于原有南洞乡电站小型拦河坝前约 20m。 该河段地形相对狭窄， 两岸山高坡陡， 山体雄厚， 山顶高程 761～ 784m，山坡坡度 45～60 度。左岸岩石基本裸露，右岸残坡积覆盖层 厚 2～8m， 植被好。 河谷呈 “U” 型,河床高程为 410m， 建基面高程 408m, 河面宽 40～50m。坝轴线长 70m,地形等高线与坝轴线斜交成 10～35。夹角，地形等高线与坝轴线基本垂直。 5.2.1 工程地质： 坝址区地层岩性为泥盆系跳马涧组（Dz）厚层状石英砂岩，含砾 石英砂岩和砂质页岩，两坝肩岩石部分裸露地表，岩层倾向上游，岩 石坚硬，抗风化能力强，地质构造无区域性大断裂通过。受构造地应 力作用影响，岩层褶皱强烈，产状多变化，层面裂隙发育， 。左岸还 可见 2～4 米厚软弱夹层，夹层地质条件差，力学标准低。 5．2．2 工程形式及布置 坝型为混凝土重力坝，电站为引水式，厂房布置在河岸左侧，混 凝土溢流坝设置 6 孔 4.5?5.5m（宽?高）闸门，堰顶高程 416 米， 坝顶高程为 422 米，建基面高程 408 米，最大坝高 14 米,坝轴线长 70 米,溢流坝段长 37.5 米,单孔分缝,墩厚 1.5 米,溢流坝左、右两侧为 挡水重力坝。挡水坝上游坡比为 1:0.2,起坡点高程为 416.7 米,下游 坡比 1:0.85,起坡点高程 418.5 米,坝顶宽 2 米,最大底宽 12.67 米, 重力坝宽高比为 0.905,溢流堰最大底宽 12.67 米, 溢流坝堰面曲线为 “WES”实用堰曲线，曲线高程为 Y=X1.85/2Hd0.85。发电引水隧洞布置于 左岸，进口布置于大坝上游 30 米处，出口布置于田庄乡洪流村王家 组。 5．2．3 工程量 经计算，坝址重力坝方案主要工程量见表 5.2 表 5.2 项目 单位 数量 备注土方开挖 石方开挖 混凝土 帷幕灌浆 排水孔 钢筋 5．2．4 施工条件 MM3 M3 M380 M T581 124大坝施工场地可设置于左岸较平缓地段， 厂房施工场地布置于 厂房下游侧， 引水隧洞施工场地布置于进出、 口及支洞口外平缓地带， 几个主要施工场地互不干扰，弃料场可布置于大坝下游主河道外，本 工程无压引水隧洞弃渣量大，须征收部分土地，进口弃渣于河道外及 大坝下游右侧冲沟内，支洞弃渣弃于猪八凼冲沟内，隧洞出口弃渣弃 于河道外， 大坝施工导流利用明渠导流， 需修建上游围堰与纵向围堰， 下游围堰可以利用原乡电站所修挡水坝,厂房因比河床高出近 20M， 因 此不需进行围堰施工。 5．2．5 其他因素 工期：因工程量比较小，且施工干扰小，工期较短。 征地与移民：库区淹没范围小，征地等工程量较小，本工程没有 移民和拆迁。 环境影响：施工区位于峡谷内，对周围环境影响不大。 水土保持：本工程洞线长，地表开挖工程量小，水土流失影响不 大。装机与出力：单机额定流量对应发电尾水位为 353.772 米，总装 机为 18MW。 5.3 工程布置及主要建筑物形式 5.3.1 隧洞方案选择（地质方面） 拟定引水系统线路的基本原则： ① 曲垅～田庄区域性断裂与引水线路走向近于平行，必须避开， 即：定线必须位于区域性断裂的西部。 ② 根据工程地质条件，在保证引水建筑物运行安全的基础上， 力争线路短，方案优越，节省工程投资。 根据上述定线原则，从而拟定了“洞渠一线”“隧洞二线”“隧 、 、 洞三线”等三条引水系统线路比较方案。 ① 洞渠一线方案： 此方案为西线，靠近河流，系隧洞与明渠相结合的引水方案，全 线分为四段，工程地质条件及评价为： 桩号 0+000～1+726，松散堆积地貌：进口～山口隧洞段，洞顶地 面高程 480～520 m， 山坡大面积覆盖坡崩积松散体， 铅直厚 20～50 m， 推测强风化带破碎岩体铅直厚度达 30 m，由此可知：洞顶有效岩体厚 度较小，围岩稳定性较差。 桩号 1+726～3+456，岩溶地貌：山口～蛇形隧洞段，处于 D2q 灰 岩区，岩溶极发育，溶蚀洼地负地形多见，开挖时可能出现洞顶塌落、 通天，和集中涌水等现象；且隧洞出口段地形单薄，覆盖层较厚，成 洞条件差。桩号 3+456～4+488，松散堆积地貌：光明村明渠段，地面高程 420～430m，山坡大面积覆盖残坡积松散体，铅直厚 8～12 m，地形坡 度较陡，明渠开挖工程量较大，同时，明渠穿越两条较大冲沟，施工 排洪困难。 桩号 4+488～6+740，侵蚀构造地貌：光明～出口隧洞段，隧洞穿 越在雄厚的山体之中，岩性为 D2t 砂页岩及 致密坚硬，成洞条件较好。 在洞渠一线方案中，由于前三段工程地质条件较差，施工困难， 难以形成引水洞渠，因此，洞渠一线方案不宜选择。 ② 隧洞二线方案 此方案为中线，全线均属隧洞的引水方案，根据地层岩性，全线 分为三段，工程地质条件及评价为： 桩号 0+000～3+126，侵蚀构造地貌：进口～石榴园隧洞段，隧洞 线往山体内偏移，增加了洞顶上覆岩体厚度，避开了高月村一带的崩 积松散体和猪八胍淮难胰艿孛玻矶创┰皆 D2t 砂页岩地层中， 岩性致密坚硬，成洞条件较好。 桩号 3+126～4+647，岩溶地貌：石榴园～枫木山隧洞段，隧洞位 于 D2q 灰岩区，岩溶极发育，山体架空，溶蚀洼地负地形多见，开挖 时可能出现洞顶塌落、通天，和集中涌水等现象；且石榴园冲沟段地 形低洼，覆盖层较厚，上覆有效岩体薄，冲沟处可能出现“通天”现 象。 桩号 4+647～6+715，侵蚀构造地貌：枫木山～出口隧洞段，隧洞2-1变质砂板岩，岩性穿越在雄厚的山体之中，岩性为 D2t 砂页岩及 性致密坚硬，成洞条件较好。2-1变质砂板岩，岩在隧洞二线方案中，由于第二段岩溶地貌工程地质条件较差，施 工困难，难以形成引水洞渠，因此，隧洞二线方案亦予以放弃。 ③ 隧洞三线方案 此方案为东线，靠近山脊，全线均属隧洞的引水方案，处于侵蚀 构造地貌单元，既避开了松散堆积地貌和岩溶地貌，又躲离了曲垅～ 田庄区域性断裂。隧洞穿越在雄厚的山体之中，岩性为 D2t 砂页岩及2-1变质砂板岩，岩性