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水利水电枢纽工程可性行研究报告
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水利水电枢纽工程可性行研究报告
××水利水电枢纽工程位于××乡,是xx河干流三级水电开发中的最上一级。坝址控制流域面积503km2,多年平均流量17.1 m3/s,多年平均径流量5.4×108m3。
水利水电枢纽工程开发任务是以发电为主,兼有航运、防洪、、灌溉、集镇供水、旅游等效益,具有地理位置合适,建设条件较好,工程规模适中,建设工期短,经济指标较优等特点,是××县近期水电开发的理想地点。
本工程为Ⅲ等中型工程,主要建筑物级别为3级,次要建筑物级别为4级。枢纽永久建筑物(大坝、溢洪道及发电引水建筑物)按100年一遇洪水设计,2000年一遇洪水校核。水电站厂房按装机规模为Ⅳ等小(一)型,其洪水标准按50年一遇洪水设计,100年一遇洪水校核。
1.5.3 主要建筑物
1.5.3.1 挡水建筑物
以 Ⅱ — Ⅱ′ 勘探线上的地质孔zk3为圆心将Ⅱ — Ⅱ′ 勘探线顺时针旋转8°,再向下游平移3m作为砼面板堆石坝的轴线,其方位角为NE34°。轴线上两端点A、B的坐标分别为:A(34.9482,9.5706)、B(34.7801,9.3296)。水库正常蓄水位618m,最高洪水位620.76m,总库容8438万m3,坝顶高程620.8m,最大设计坝高 72.8 m,坝顶长 293.4 m,宽6m,上、下游坝坡分别为1:1.4和1:1.5。坝顶防浪墙基底高程618.5m,高于正常蓄水位0.5m,防浪墙顶高程622.0m,墙高3.5m,高于坝顶1.2。坝体分砼防渗面板F、垫层区2A、过渡区3A外、坝体上游主堆右区3B,下游次堆石区3C,坝脚堆石棱体3E。
对于混凝土面板堆石坝来说,趾板区基础的开挖与处理是关键,混凝土面板必须镶入岩体完整,强度较高的微风化岩体中,面板周边包括与两侧及下部河床岩体相接触带要进行帷幕灌浆处理。沿趾板进行了固结灌浆和帷幕灌浆,帷幕孔距1.5m,平均孔深20m,幕线从坝头向山体内延伸,左岸为20m,右岸为20m。固结灌浆在微风化和断层破碎带区进行,平均孔深10m,2排布置,间距2.0m,排距3.0m。
1.5.3.2 泄水建筑物
溢洪道布置在大坝西侧250m的xx垭,轴线总长206.82m,轴线方位角NW10°58′55″。溢洪道控制段长27m,采用低WES实用堰型,共三孔,每孔净宽12m,设12×10.5m弧形钢闸门。控制段后紧接泄槽,泄槽坡比i=0.28,水平投影总长120m,高程从600.35m下降到566.75m,其中前60m为渐变段,宽由42m线性渐变至30m,收缩角5°42′38″,后60m泄槽为30m等宽。溢洪道消能采用挑流消能,挑流鼻坎宽30m,反弧半径R=32m,挑角θ=22.5°,最底点高程565.57m,坎顶高程568.00;鼻坎右侧长21.5m,左侧长37.45,出口与溢洪道轴线成62°夹角,底板底部高程562.50m,齿墙底部高程555.50m,边墙与鼻坎连成整体,厚1.5;在设计情况(30年一遇洪水)下计算得挑距L=97.50m,冲刷坑最大深度T=22.12m。
溢洪道轴线沿线地层全部为粉砂岩,地层产状10°∠23°,地层倾向与轴线走向间夹角很小。沿途没发现有断裂构造。地表第四系覆盖层厚0.7~3.2m,强风化带厚3.5~12.8m。地下水不发育。裂隙以NE和NW向两组裂隙为主,非常密集,长度很小,多呈闭合状,地表充填有粘土矿物。地基开挖后,两岸将形成5~30m高的边坡,借鉴其它工程边坡开挖的经验,结合本区的工程地质条件,建议第四系松散堆积物的开挖边坡近1:0.75考虑;基岩临时边坡按1:0.25考虑,基岩永久边坡按1:0.5考虑。
控制段下部及两侧岩体相接触带进行帷幕灌浆处理
1.5.3.3 引水建筑物
引水建筑物进水口选在距大坝轴线320m处,洞轴线方向NE45°,整个工程由进水塔、引水隧洞、调压井及岔管组成。
塔式进水口
底板高程580m,底板厚1.0m,长26.1m,宽15.0m,设拦污栅及事故闸门各一道。事故闸门孔口尺寸4×4m;拦污栅2孔,孔口尺寸5×10m(B×H),栅槽倾斜角80°;拦污栅轴线在底板高程580m时与事故门轴线水平距离16m。设计引水流量Q=51m3/s,对应流速V=4.061m/s。事故闸门为平面钢闸门,启闭台与大坝顶齐平为622m高程,高42m,其上部设有启闭机房,平面面积15×10m+8×8m,还设有11m长8m宽人行交通桥通往岸边,与通往坝顶的8m宽交通路连接。
引水隧洞
引水隧洞由两段“平洞”和一段斜洞组成,总长649.90m。洞径4.0m,采用全断面钢筋砼衬砌,衬砌厚0.8m。
调压井
由于从水轮机组中心至发电引水洞进口长达701.90m,规范要求设置调压井,其中心桩号为0+480,内径7.0m,壁厚1.0m,底板厚2.0m,底板顶面高程575.48m,井筒顶部高程为625m。
发电压力管道
引水隧洞止于桩号0+665.0,以后部分为发电压力钢管及钢岔管,至厂房前按“Y”型分成两支,分别连接两台发电机组,主管内径4.0m,壁厚18mm,支管内径2.5m,壁厚14mm。总重量91.0t。支管交角60°。