突发事件处理习题 - 台州人事培训考试网

1、四川省三道桥水电站工程初步设计文件 综合说明5工程枢纽布置及主要建筑物5.1工程等级及设计标准三道桥电站位于四川省康定县下索子沟沟口附近，是下索子沟流域梯级开发规划中第三级梯级电站。电站装机24MW，为单一发电工程，无灌溉、防洪要求。根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000规范规定，本工程规模为小（1）型，工程等别为四等工程，挡水建筑物、引水系统和厂房等主要建筑物按4级建筑物设计，次要建筑物按5级设计。5.2洪水标准根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000以及防洪标准GB50201-94的规定，考虑一定的安全余度，本工程洪水标准按四等工程上限取值，即首部枢纽设计洪水

2、重现期为50年，校核洪水重现期为200年，厂房洪水标准按50年一遇设计，100年一遇校核。主要建筑物洪水标准见表5-1。主要建筑物洪水标准表5-1建筑物名称校核洪水设计洪水频率（%）流量（m3/s）频率（%）流量（m3/s）首部枢纽0.51932155厂房118821675.3设计基本资料5.3.1水文多年平均流量5.44m3/s，推算最大流量61m3/s，实测最小流量1.61m3/s；设计洪水成果列于表5-2。三道桥电站设计洪水成果表表5-2序号项目洪水频率（P1%）洪水流量（m3/s）上游水位（m）下游水位（m）厂房尾水位（m）1设计情况21552245.582241.93977.552校

3、核情况0.51932245.982242.20977.95(p=1%)5.3.2气象（一）降水量流域多年平均降水量815.7mm；5-9月多年平均降水量625.6 mm；11-2月多年平均降水量39.2 mm； 历年一日最大降水量49.4 mm。（二）气温和风速多年平均气温7.1；极端最高气温28.9；极端最低气温-14.7；多年平均风速3.1m/s；历年最大风速20m/s。（三）其他气象资料多年平均相对湿度73%；多年平均蒸发量1285.5mm；多年平均日照时数2340.5h。5.3.3泥沙多年平均年输沙量1.74万t；多年平均含沙量101g/m3;多年平均推移质输沙量10.522t。5.3

4、.4主要地质参数采用地质的建议值,见表5-3及表5-4。 中国水利水电第十工程局勘测设计院 电话：02866168897 传真：02866168895 137坝区岩（土）体物理力学指标建议数据表表5-3 层位 代号岩性风化程度干密度抗压强度软 化 系 数抗 剪 强 度抗 剪 断 强 度弹模 E变模E0泊 桑 比 允许承载力开挖坡比备注干湿fC岩石/岩石砼/岩石临时永久g/cm3MPaMpaFC MPafC MPaGPaGPaMPaK2X2粉砂质泥岩强风化1:1.2 1:1.3弱风化0.3501:0.751:1.0 1:1.2K2X1-2砂 岩弱风化0.55 0.6000.7 0.80.30.8

5、0.350.8 1.00.31.5 2.01:0.51:0.5 1:0.75新 鲜2.531000.6 0.6501.0 1.20.350.85 1.00.40 0.453.0 5.00.253.0 5.01:0.21:0.31:0.5 1:0.75粉砂质泥岩弱风化0.3500.45 0.500.05 0.100.3 0.40.40.4新 鲜2.6028.50.410.4 0.4500.50 0.550.15 0.250.60 0.800.350.6K2X1-1砂 岩新 鲜2.53 1000.6 0.6501.0 1.20.353.0 5.00.253.0 5.0Q4粘土夹块碎石= 13 15

6、0.0031:1.01:1.25547厂址区岩、土物理力学指标建议数据表表5-4项目岩土名称干密度g/cm3比重孔隙率%吸水率%抗压强度Mpa软化系数允许承载力Mpa弹性模量Gpa变形模量Gpa抗剪强度边坡比干湿tgC(Mpa)临时永久粘土夹块碎石1.492.62.70.150.20.01515 170.0031:11:11:1.25孤块碎石夹粘土1.72.72.80.30.40.026220.0011:0.751:11:11:1.25漂块卵砾石夹砂2.02.42.72.80.40.60.04230350.001:0.751:11:11:1.25漂块砾石夹粘土2.02.42.72.80.30.

7、50.03 0.04300.001:0.751:11:11:1.25粉砂质泥岩、泥灰岩(J3g、J2n、K2x)强风化1:0.751:11:11:1.25弱风化2.52.76.63.560.40.30.40.350.401:0.751:0.751:1新鲜2.62.8405010400.280.850.60.60.80.400.4501:0.751:1砂岩K2x1见坝区表1中国水利水电第十工程局勘测设计院 电话：02866168897 传真：02866168895 183 5.3.5地震设防烈度根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），查得本区动峰值加速度为0.2g，对应地震基本烈度

8、为度,根据水工建筑物抗震设计规范（DL5073-2000），本工程抗震设防烈度确定为度。5.3.6安全系数（1）挡水坝抗滑稳定安全系数按水坝设计规范（SL265-2001）规定，土基上沿坝室基底面抗滑稳定最小安全系数为：基本荷载组合 1.20特殊荷载组合 1.05特殊荷载组合 1.00（2）厂房安全系数按水电站厂房设计规范（SL266-2001）规定，非岩基上的整体抗滑和深层抗滑稳定安全系数为：基本荷载组合 1.20特殊荷载组合 1.05特殊荷载组合 1.005.4工程选址5.4.1坝址选择下索子沟与谢家沟汇合处河段河谷较开阔，河谷横断呈“U”字型，左岸为谢家沟出口扇形堆积，覆盖层较厚，主要为

9、坡洪积层、冲洪积层。右岸覆盖层较浅，主要为崩坡积层，可供研究和比选的坝址有上、下两处。上坝址位于谢家沟与下索子沟交汇处下游165m，河床高程2252.51m，宽35.24m。下坝址在上坝址下游79m，河床高程2238.10m，宽21.39m。下坝址处地形较平坦开阔，便于坝后引水线路施工，引水渠道线路比上坝址短90.00m，渠道覆盖层开挖深度也少于上坝址，工程量少，便于降低投资。上坝址覆盖层结构复杂，由5层组成，坝基为力学性较差的砂砾石层，而下坝址覆盖层较简单均一。下坝址位于谢家沟汇口下游约244m下索子沟较开阔河段上，河流由西南向东北流入坝区，转为由南向北，最后转向北东流出坝区。现代河床分布于

10、右侧，枯水期河水位22382239m,水面宽810m，右岸自然岸坡3550。左岸为宽缓的冲洪积扇台地，坡度1015，两岸基岩岸坡较陡，坡度一般60以上。5.4.1.1上、下坝址比较本工程根据坝址区地形地质条件，结合电站梯级衔接，工程布置，装机规模，施工条件，拟定按上述上、下两个坝址进行比较，两坝址相距79m。下坝址地质地形优于上坝址，工程造价也比上坝址少。虽两坝址均能建坝，但经枢纽总布置多因素、多个方案比较，本阶段确定以下坝址为推荐坝址，并根据泄洪过流单宽流量控制要求、泄沙取水条件、建筑物布置和施工导流布置对场地的要求，选定了坝轴线，进行建筑物选型及布置。5.4.1.2坝型比较在下坝址确定后，

11、本阶段对闸坝取水方案和底格拦栅坝取水进行了比较。底格拦栅坝需设置沉砂池，由于该电站毛水头502.m，为高水头电站，厂房装设冲击式机组，机组要求控制过流的最大泥砂粒径为0. 1mm，故所需沉砂池尺寸较大。经计算：池的工作长度应为60m，并设置的排砂道，以清除池中淤沙。沉砂池尚需设侧堰，以保证池堤安全。闸坝方案则为：设置一孔冲砂泄洪闸，其余为溢流坝段，以保证行洪时建筑物的安全。两方案的工程量比专门较如表5-5：通过以上两个方案 的比较，现阶段拟定底格拦栅坝为推荐方案。坝型方案工程量表5-5部位项目闸坝工程量底拦坝工程量单位挡水段土方开挖83205580（m3）闸底板砼（C20）270245（m3）

12、闸边墩砼（C20）492（m3）启闭排架及板（C25）20（m3）交通桥板（C25）18（m3）溢流坝段（C15）1540495（m3）上游铺盖280125（m3）上游护坡320250（m3）下游护坦320260（m3）下游边坡145110（m3）大卵石回填6555（m3）橡胶止水300130（m）钢筋56.125（t）引水渠段土方开挖1235074500（m3）土方回填92005640（m3）进水闸砼175180（m3）暗渠砼436185（m3）钢筋43.743（t）明渠砼19（m3）沉砂池砼495（m3）冲砂道闸砼60（m3）冲砂道砼70（m3）M8浆砌石衬护1720（m3）暗渠进口闸砼1

13、40（m3）橡胶止水190520（m）5.4.2厂址选择5.4.2.1厂址位置三道桥电站厂址区位于下索子沟与大渡河汇口点以上0.60.8km处，根据以“康定县下索子沟流域水电开发规划报告”，本电站在三道桥处建厂房。下索子沟本开发段的地形、地貌条件，结合厂区建筑布置和施工需要的场地面积等因素研究，可选的三道桥电站厂址仅有两处，其中一处在原林业部门称谓的三道桥位置上游约30.0m，此厂址紧靠桥右岸，河道在此厂址左侧呈弯道形式。厂址为突岸，呈缓坡地地貌，坡角1525度，相对开阔，右侧为高坡，坡角5070度，坡积较厚。下厂址在三道桥下游250m处左岸。河道出三道桥后比较顺直，右岸地貌为高坡积，坡角38

14、45度，半山有采矿点，尚在向河床倾倒矿碴，形成较大的堆积坡。左岸的下厂址亦为缓坡地地貌，坡角1220度，场地较上厂址小，坡地左侧有崩塌坡积，其后则是裸露基岩，坡地的靠下游端为缓坡积。5.4.2.2厂区工程地质条件（一）上厂址工程地质条件上厂址位于三道桥上游约30.0m，海拔高程17331765m，出露地层为第四系冲洪积层，根据钻孔揭露地层结构如下：层腐植土，暗黑色，以粉土为主，含少量碎块土，结构松散、稍湿厚02m。层块碎石层，块石含量25%，成份主要为花岗岩，闪长岩，块径15-18，碎石含量60%，成份主要为花岗岩、闪长岩、块径2-10。层漂石层：含量80%，成分为花岗岩、闪长岩等，粒径205

15、0，最大为90，磨园度较好，呈次园状、含少量卵石，结构松散稍密，厚0.49.7m。层卵石、含量70%，成分为花岗岩、闪长岩、粒径2.510，最大为16，含少量砾石，结构松散，饱水，厚6. 511955 m。层漂卵石层，漂石含量45%，成份为花岗岩、闪长岩等，直径1625。卵石含水量50%，成分为花岗岩、闪长岩等，直径48，磨园度度差，呈棱角状，空隙中有少量粗砂充填。层含卵石砾石砂，卵石含量15%，成分为花岗岩、闪长岩等粒径26,最大为12，砾石含量1520%，主要为圆砾，粒径0.31.5。砂以中砂为主，含量60%，结构稍密中密，饱水，厚10.0530.72m。厂房北侧为河道，其左岸为陡崖，地形

16、坡度大于70，相对高度大于500m，基岩岩性为花岗岩，深灰灰绿色、岩体由细晶闪长岩脉发育，呈不规则脉状，脉宽大多1.4 M，个别23 m ，约占整岩体1520%，岩体弱风化，坡脚为崩坡积，边坡基本稳定。右岸缓坡处及河谷底部最深钻孔达51 m而未见基岩。上厂房主要工程地质问题是：深厚复盖层决定了厂基为软基，根据工程布置，厂房地基位卵砾石砂层。根据触探资料，该层允许承载能力0.20.25Mpa，变形模量2530Mpa，力学指标差。建基面1728m高程处含砂量大的易液化层。本电站位于8度地震区，按规范必须作防止地震时发生基础液化的工程处理。根据工程布置，升压站后坡多为第四系残坡积层，地形坡较陡约为5

17、070，目前处于极限平衡状态，存在表层土溜、局部垮塌及夹石滚落的可能。局部坡段为陡岩，工程动工后，这部份边坡稳定是一个比较突出的问题，对厂区特别是升压开关站可能形成威胁，必须进行处理。（二）下厂址工程地质条件下厂房位于三道桥下游约250m，下索子沟左岸、海拔高程16971725 m，厂址区地形狭窄，厂址后坡为陡崖，坡度为70崖高87 m。厂房对岸，岸坡为第四系残坡层，且有矿碴堆积，坡脚由于洪水冲刷，岸坡极不稳定。根据钻孔揭露，地层结构如下：层块石层：成分为要为花岗岩，闪长岩，块径2035，含少量碎石，结构松散，有架空现象，厚06.10 m。厂房处此层厚3.56.10。层漂卵石层：漂石含量55%

18、，成分主要为花岗岩，闪长岩，直径为2050，最大90，卵石含量25%，成分主要为花岗岩，闪长岩，粒径48，最大为15，空隙中有砾石及砂充填，砾石主要为圆砾、砂为中砂，稍湿、结构松散中密，厚3.516.1 m层卵石层：含量55%，成份主要花岗岩、闪长岩、直径为210，最大13。漂石含量25%，成份主要花岗岩、闪长岩，直径1519。砾石主要为园砾，含量15%，磨园度好，量次园状，粒径0.401.5，空隙中主要为中砂充填，含有少量粗砂，饱水，结构稍密中密。下厂房主要工程地质问题是：（1） 厂房区地形狭窄，不利于厂房建筑物的布置。（2） 层架空现象比较突出，不宜作为厂房的持力层。（3）厂区后侧为悬崖，

19、高度约87 m，卸荷裂隙发育，必须进行处理。（4）右岸崩坡积层和采矿弃碴影响洪水下泄，堵塞尾水，对电站正常运行存在隐患，应作处理。5.4.2.3 上、下厂址调压井及压力管道布置（一）下厂址方案的调压井、管道布置调压井中心地面高程2262.53m，侧向水平埋深4090m，井顶上覆岩体厚度37m；压力管道设计三个斜段、三个平段，总长712.475m平均倾角52.6，侧向水平埋深38m。该处出露地层为元澄江晋宁期第四期，为花岗岩（2（4）。，属坚硬岩。基岩裂隙发育，岩体完整性较好，结构面间距30100cm。岩体强风化带深度00.5m，弱风化带深度5070m。强卸荷带水平深度2738m，弱卸荷带水平深

20、度50m。调压井及上平段和斜管段围岩为新鲜岩体，次块状结构，属类围岩；下平段围岩弱风化，碎裂镶嵌状结构，属类围岩。（二） 上厂址的调压井、压力管道布置调压井工程地质条件同下厂址方案压力管道设计三个斜段、三个平段，总长671.98 m，平均倾角 57.21 。沿线地形陡峻，大部份地段基岩裸露，卸荷裂隙发充。鉴于线路区地震基本烈度为度，周边地区历史上曾发生过7级以上强烈地震，线路采用压力斜井式钢管敷设，以避免不良地质灾害，洞室围岩为花岗岩，岩质坚硬，岩体稳定性较差，属类洞室围岩。（三）上、下厂址方案的厂区建筑布置根据规划成果，结合现场地形地质条件，本阶段在三道桥上下游选择了2个相距约250m厂址方

21、案进行比较。（1）下厂址方案根据动能设计，本方案设计水头525m，设计引用流量5.57m3/s可安装二台12MW型号的发电机：SF12-10/3250，CJA237-L-150/213.3水轮发电机组，年发电量14184.26万KWh。结合现场地形地质条件，本方案厂区枢纽沿下索子沟左岸呈一字形排列布置，即由上至下分别为主厂房、付厂房、升压站，进厂公路沿厂区后坡布置。主厂房平面尺寸为16.9044.96，其中主机间长28.96 m，安装间长16.00 m。发电机地坪标高1719.15 m，水机层标高1713.15 m，喷嘴中心标高1711.50 m，轨顶标高1727.65 m，厂房尾水最高洪水位

22、1708.50 m。付厂房，平面尺寸为11.8428.84。安装二台主变压器。升压站占地面积38.6648.48。安装二台主变压器。根据前述的工程地形地质条件，本方案对厂基采用低标号砼换基处理，对厂房后坡危岩，采用清除，喷砼，挡墙，锚索等综合技术进行处理，对厂房对岸崩坡积体及矿碴，采用挡墙措施以防止垮塌堵塞尾水。（2）上厂址方案本方案设计水头488.91 m，设计引用流量5.84m3/s，安装二台12 m型号为CJA237-L-145/410的发电机SF12-10/3250，年发电量13731.96万KWH。本方案厂房枢纽，布置在下索子沟右岸，其地形较下厂址宽缓，目前业主已在紧邻此厂址的上游侧

23、建成了一座2800KW施工电站。按现场地形地质条件，主厂房顺河向布置，其后布置付厂房及升压站。为节省工程量和方便卸接本方案厂房尾水等，压力钢管布置在同一侧，进厂公路沿河岸绕厂区而过。本方案主厂房平面尺寸为16.6042.71，其中主机间长27.55 m，安装间长15.13 m，发电机地坪标高1747.35 m，水机层标高1741.25 m，喷嘴中心标高1739.90 m，轨顶标高1755.85 m，厂房尾水渠最高洪水位1736.85 m。副厂房平面尺寸、结构型式、升压站占地面积与下厂址方案相同。根据本方案地质条件，为了提高地基承载力，防止砂层液化，本方案对厂基除采用低标号砼换基处理外，还对下面

24、的砂层采用振冲水泥碎石桩进行加固。此外对升压站后坡的陡崖和崩坡积体要进行开挖削坡，并采用挡墙支护。5.4.2.4上、下厂址综合比较下厂址方案主要优点是水头较上厂址方案高36.1 m。每年多发电量452.3万KWh，对资源开发利用更充分，主要缺点是场地过于狭窄，土石方工程量较大，危岩处理的难度大，费用高。上厂址方案主要优点是，场地开阔，工程布置方便，危岩处理难度相对较小，投资较省，存在问题是少利用36.1 m水头，未充分利用水力资源，此外厂基处理费用较下厂址方案多。经上述比较，并征求开发商的意见，考虑到节省工程投资和确保和运行安全，本阶段推荐采用上厂址方案。各方案主要工程量比较表见表5-6。各方

25、案主要工程量比较表表5-6 单位：m3序号方案土方开挖量石方开挖量砼浆砌石土方回填1上厂址推荐1118583324182754141215402比较1284507190185254681246053下厂址比较752761436118073346215.4.3引水建筑物选择三道桥电站坝址区位于谢家沟口处的下索子沟干流上，厂址区位于三道桥上游约3km的下索子沟右岸。由于右岸引水方案存在隧洞线路长，沿线有二条深沟，跨越难度大，隧洞施工与采矿施工互相干扰和右岸无沉砂池的地形条件等因素，技术难度均相当大，投资高。左岸洞段地形完整，山体雄厚，隧洞埋深较大，成洞条件好，因此，结合动能经济，施工和梯级电站衔接

26、等因素综合比较，推荐采用左岸引水方案。5.4.3.1洞线选择下索子沟谢家沟口至三道桥，是一段弧度不大，向东凸的河段，引水线路布置在左岸，基本属于截弯取直。引水线路于左岸200800m的山体内通过，大多傍山而过，沿线山体宽厚、雄伟，洞顶地面高程22652450m，洞室埋深一般50150m，最大200m。洞线经过的较大冲沟有两条，沟谷较窄，为“V”形沟谷，洞线上沟底高程2260.00 m、2298.00m。与洞顶垂直高差20.00 m、58.00m，隧洞沿线出露地层。前段为澄江晋宁期闪长岩，岩性为灰浅灰色，中粒他形半自形粒状结构，斑晶结构块状结构。中后段为澄江晋宁期花岗岩，其岩性为浅灰、灰白浅、绿

27、色，结构他形半自形，细中粒状结构，块状构造近断裂有压碎结构，岩体中有石英脉穿插。脉宽一般为530cm，最宽5m。线路通过区的地下水按其埋藏条件主要为基岩裂隙水，岸坡岩体中未见泉水出露，地下水位一般低于隧洞底板高程，水质类型为重碳酸钙型水，对砼结构无腐蚀性。 根据以上的地形及地质条件，在满足隧洞埋深要求的情况下， 本阶段在左岸拟定了深埋线（内线）和浅埋线（外线）两条引水线路，按隧洞断面尺寸和支护型式相同的条件进行比较。外线方案引水隧洞长度3418.27m，沿线布置拐1、拐2、拐3、拐4、拐5、拐6共6个转弯控制点和1#、2#、3#共3条施工支洞；内线方案引水线路在拐2控制点以前及拐5控制点以后与

28、外线方案一致，共6个转弯控制点，引水隧洞总长度3364.068m，施工支洞也是3条，与外线方案布置位置相同。两方案主要工程量及相对投资比较见下表。引水洞线比较表表5-7项 目单 位内 线（推荐方案）外 线（比较方案）隧洞长度m3364.0683418.27施工支洞长度m1765871工期月2124石方洞挖m31790018170混凝土衬砌m311101440喷混凝土m323802310钢筋t66.686.4锚杆根53005380固结灌浆m15301990回填灌浆m210501370相对投资万元49875177由洞线比较表可见，内线方案，主洞洞线缩短了54.202m，但由于主洞洞线靠山体内，施工

29、支洞长度增加了279m, 但围岩较好，地质条件更优，相对投资较外线方案减少190万元，工期延长3个月。因此，本阶段推荐引水线路采用内线方案。5.4.3.1.1洞型选择本阶段在深埋线方案进行了洞型比较即无压隧洞和有压隧洞的比较无压隧洞出口接压力前池，洞型工程量比较表见表5-5。无压方案比有压方方案增加投资298.18万元。因此，本阶段推荐洞型采用有压隧洞方案。5.4.3.2调压井型式选择由于本电站具有无调节库容，流量较小的特点及地形地质条件，本阶段计算、比较了简单圆筒式和阻抗式调压井，差动式调压井因结构较复杂，不作进一步的比较。经过涌浪计算分析后，认为简单圆筒式调压井虽然结构最简单、反射水击波效

30、果好，但波动衰减慢，所需容积较大；阻抗式调压井具有波动衰减较快，结构简单，所需容积较小，经济的优点，因此，本阶段推荐调压室型式为阻抗式。简单圆筒式和阻抗式调压井水力计算成果比较表见下表：简单圆筒式和阻抗式调压井水力计算成果比较表表5-8简单圆筒式调压井阻抗式调压井内径（m）789456面积（m2）38.550.263.612.619.628.3最高涌波（m）12.510.48.618.915.6113.7最低涌波（m）22.321.620.415.211.4610.8从上表中可以看出，阻抗式调压井的各水力计算成果均优于简单圆筒式调压井，故选择推荐阻抗式调压井。同时，从调压井的内径选择来看，以内

31、径5m为优，较大的内径虽然波动值减小，但减小的比例有限，同时相应增加开挖难度和工程量，而内径低于5m后，波动值增加较快，所需调压井的深度增加，同样增加开挖难度和工程量，因此，本阶段经分析、比较后，推荐选用阻抗式调压井，井内径5m，初定阻抗孔直径1.2m。5.4.3.3压力钢管型式选择厂房后边坡山势陡峻，为避免扰动边坡，危及厂房安全，压力钢管不宜采用明管方案。因此，推荐采用埋管方案。5.5工程总布置三道桥电站为无调节水库的引水式电站，坝址位于谢家沟口下游244m处，从左岸引水至厂房，厂址位于三道桥。工程主要由首部枢纽、引水系统、厂区枢纽三大部分组成。电站主要建筑物有：底格拦栅坝、溢流坝、取水口、

32、沉砂池、冲砂道、引水暗渠、引水隧洞、调压井、压力管道、主厂房、副厂房、变电站、进厂公路。5.5.1首部枢纽布置首部枢纽建筑物从左至右依次布置左岸挡墙、进水口、底格拦栅坝、溢流坝、右岸挡墙。底格拦栅坝段长9m，栅顶高程2242.5m，溢流坝长15m，坝顶高程2243.1m。枢纽各建筑物均采用混凝土结构，坝基础为覆盖层，防渗措施采用混凝土铺盖防渗。沉砂池进水口位于左岸，采用“正向泄洪冲沙，底拦栅底部侧向取水”的布置形式。进水口与上、下游挡墙连接，孔口内只设置一道检修门槽，后接沉砂池。底格拦栅坝及溢流坝布置于主河床，均为宽顶堰。为保证电站引用流量6.5m3/s，经计算，底格拦栅坝长定为9m,进水廊道

33、宽为2.1m，拦栅间隙系数为0.4，廊道始端高程为2241.9m，末端高程为2240.70m，底板高程为2238.00m，堰高4.5m，顺水流向长8m。溢流坝长15m，底板高程为2238.00m，堰高5.1m，顺水流向长为8m。左、右岸挡墙顶高程均为2247.00m。上游设置铺盖，长7m，基础高程为2239.25厚0.5m，下游设置护坦，长10m，坡度为0.1，厚0.8m。沉砂池进口闸孔口尺寸为2.1m1.8m（宽高），顺水流方向长度4.7m，基础高程2239.00m，闸墩顶高程2247.00m。5.5.2引水建筑物布置引水建筑物由引水明渠、沉砂池、冲砂道、暗渠进口闸、暗渠、引水隧洞、调压井及

34、压力管道组成。沉砂池进口闸后接引水明渠（矩形宽为2.1m），长9.44m。转弯半径为10m。后依次接沉砂池进口渐变段长15m，沉砂池长60m，沉砂池后渐变段长10m。沉砂池采用梯形断面，底宽4m，边坡为1：1，顶高为2242.5m，沉砂池进口底高程为2238.00m，末端底高程为2236.6m。沉砂池末端左侧为10m宽的溢流侧堰堰顶高程为2242.00m，用排水沟接至冲砂道闸后落水孔进入冲砂道。暗渠进口前沉砂池末端设置冲砂道（尺寸为1mx1m）。并设置冲砂道闸定期控制沉砂池冲砂。冲砂道闸后接冲砂暗渠（尺寸为1mx1.5m），长38.15m，底坡为0.01。暗渠进口闸为有压进水闸，长10m，孔口

35、尺寸为4mx2.5m(宽x高)，闸基础高程为2240.00m，顶高程为2242.5m。进水闸后接引水暗渠（尺寸为2mx2m）长58.095m，底坡为0.0057，同隧洞相接为5m长的方变圆的渐变段。引水隧洞采用有压方式。引水隧洞洞线布置为：由谢家沟口下游左侧沿下索子沟左岸山体引水至调压井，再经压力管道后进入厂房。隧洞全长3364.068m，设计引用流量6.5m3/s，隧洞断面为圆形断面，内径D=2m，纵坡0.0057。调压井为阻抗式调压井，调压井底高程2218.893m，顶高程2255.21m，高度36.317m，内径D=5m，最高涌浪为2254.21m，最低涌浪为2227.14m，水位变辐2

36、7.07m。调压井井筒为圆形。压力管道埋于地下，采用一条主管经“Y”形岔管分为两条支管向两台机组供水的方式。管线全长671.98m，内径1.4m。压力管道由上斜段，上平段、中斜段、中平段、下斜段、下平段组成，斜管段倾角55.4。岔管采用月牙肋Y形岔，支管内径0.8m。钢管采用16MnVR钢板。5.5.3厂区枢纽布置厂区布置主、副厂房、变电站、尾水渠、进厂公路等。主厂房总长42.71m，宽16.6m，其中主机间长27.55m，机组间距11.50 m。安装间长15.13m，水轮机安装高程1739.9m，发电机层高程1747.35m，水轮机层高程1060.8m，基础开挖高程1733.75m。厂房轨顶

37、标高1755.85m。厂房下游最高洪水位1736.85 m。尾水渠底板高1735.25m。主厂房顺沟向布置，副厂房与主厂房是“T”型安排升压站紧邻副厂房，靠下索子沟下游一侧，进厂公路沿沟岸绕厂区布置。此方案压力管道与厂房正交，尾水渠与压力管道位于同一侧。副厂房布置主厂房下游侧与主厂房正交，副厂房平面尺寸为11.8428.84，为4层全框架结构，其中一、二层布置各电压等级开关室，三层为电缆层。主控室、计算机室、通信室及办公室，布置第四层内。厂房尾水渠为暗渠，长8.3 m，净空尺寸为3.872.25。进厂公路经三道桥进入厂区内，大件运输经进厂公路直接进入安装间，或副厂房运输通道，人员交通亦可通过上

38、述交通进入厂区。长升压站布置在副厂房下游侧，为户外式,面积38.6648。5.6 主要建筑物5.6.1 底格拦栅坝（一）底格拦栅坝（1）坝底板高程及堰型根据枢纽布置，底格拦栅坝布置于主河道位置，河床地面高程2239m2240.5m，河床平均高程2239.5m。坝底高程以尽量增加泄流能力，有利排沙，工程量最小为原则。同时应结合沉砂池的工程量也应最省，经过比较，确定底格拦栅坝顶高程为2242.5时，沉砂池和底格拦栅坝的工程量最省。结合地形、地质条件情况，本阶段推荐底格拦栅坝顶高程为2242.5m，为保证在来水6.5个流量时都能从底格拦栅处进入沉砂池，溢流坝顶高程应高于底格拦栅坝0.6m，即为224

39、3.1m。对于堰型的选择，分析了平底宽顶堰和驼峰堰两种方案，驼峰堰流量系数较平底宽顶堰大，但由于本工程校核洪水流量不大，驼峰堰泄流能力大的特点体现得不突出；且施工难度相对较大，参照同类工程经验，本阶段推荐溢流坝底板采用宽顶堰型式。（二）坝的长度及尺寸根据坝址处河道宽度、泄流能力及取水能力，同时，为便于过坝水流均匀，避免发生偏流，造成坝下局部冲刷，本阶段底格拦栅坝的长度定为9m，溢流坝长度定为15m。底格拦栅坝及溢流坝尺寸拟定时，比较了8m、9m、10m三种坝长。各孔口宽度方案岸坡挡墙高度相差不大，沉砂池工程量变化也不大。综合比较9m方案相对投资较少，故本阶段推荐泄洪坝坝孔宽度采用9m方案。 （

40、三）挡墙顶高程因本工程无挡水要求，只是确定两岸的挡墙顶高程可按水坝设计规范SL265-2001确定，可只采用下列两种情况中最大者：（1）设计洪水位+正常情况安全超高0.5m；（2）校核洪水位+非常情况安全超高0.4m；（3）种情况下坝顶高程计算成果：（4）设计洪水情况下挡墙顶高程：2245.98m（5）校核洪水情况下挡墙顶高程：2245.58m（6）阶段最终确定挡墙顶高程为：2247.0m。（四）结构布置底格拦栅坝、溢流坝、右岸挡墙。底格拦栅坝段长9m，栅顶高程2242.5m，溢流坝长15m，坝顶高程2243.1m。沉砂池进水口位于左岸，采用“正向泄洪冲沙，底拦栅底部侧向取水”的布置形式。进水

41、口与上、下游挡墙连接，孔口内只设置一道检修门槽，后接沉砂池。底格拦栅坝及溢流坝布置于主河床，均为宽顶堰。为保证电站引用流量6.5m3/s，经计算，底格拦栅坝长定为9m,进水廊道宽为2.1m，拦栅间隙系数为0.4，廊道始端高程为2241.9m，末端高程为2240.70m，底板高程为2238.00m，堰高4.5m，顺水流向长8m。溢流坝长15m，底板高程为2238.00m，堰高5.1m，顺水流向长为8m。左、右岸挡墙顶高程均为2247.00m。上游设置铺盖，长7m，基础高程为2239.25厚0.5m，下游设置护坦，长10m，坡度为0.1，厚0.8m。为防止下游冲坑淘刷，在护坦末端设置深齿槽，齿槽底

42、高程2237.2m。（五）消能防冲及抗磨设计本工程消能防冲的设计标准按20年一遇洪水标准设计。（六）泄流能力计算（1）泄流计算因本工程采用底格拦栅坝取水，无库容可言，大于6.5个流量的水都要下泄，通过拟订的底格拦栅坝和溢流坝来尺寸来计算通过校核洪水和设计洪水来确定水位和挡墙高度。底格拦栅坝和溢流坝泄流量按宽顶堰公式计算：Q=scmnb（2g）1/2H03/2式中：b 每孔净宽n 坝孔孔数H0 堰前水头m 流量系数c 侧收缩系数s 淹没系数泄流计算成果表表5-10洪水频率洪水流量（m3/s）上游水位（m）下游水位（m）底格拦栅坝泄流量（m3/s）溢流坝泄流量（m3/s）合 计（m3/s）P=0.

43、51932245.98.2242.2071.69121.31193P=21552245.582241.9562.0592.95155由以上泄流计算成果表可见，在各种洪水频率情况下，溢流坝和底格拦栅坝泄流能力均能满足设计要求。（七）坝段稳定及地基应力计算按照地质剖面，坝段基础位于漂卵石地基上，根据岩石物理力学指标，建基面抗剪断摩擦系数f，=0.57。建基面抗滑稳定按抗剪断公式进行计算：c式中：c抗剪断计算的抗滑稳定系数；f，基底面与岩石地基之间之间的抗剪断摩擦系数；G作用在坝室上的铅直荷载，（KN）；H作用在坝室上全部水平荷载（KN）。基底应力按下式计算：=式中：坝室基底压应力最大和最小值MPa

44、；G作用在坝室上的铅直荷载，(KN)；M作用在坝室上的全部铅直荷载和水平荷载对基础 底面垂直水流方向的形心轴的力矩，KN.m；A坝室基础底面的面积，m2；W坝室基础底面对该底面垂直水流方向的形心轴的截面距m。溢流坝及底格拦栅坝稳定及应力计算成果见表5-11、5-12：底格拦栅坝抗滑稳定及基础应力计算成果表表5-11计算高程（m）工况组合抗滑安全系数（k）地基应力（MPa）抗剪断抗剪maxmin建基面（漂卵石地基）正常3.561.350.160.12偶然校核情况3.211.260.210.18地震情况2.551.120.190.11溢流坝抗滑稳定及基础应力计算成果表表5-12计算高程（m）工况组

45、合抗滑安全系数（k）地基应力（MPa）抗剪断抗剪maxmin建基面（漂卵石地基）正常3.781.420.180.16偶然校核情况3.321.280.210.19地震情况2.721.100.190.13从上两表计算结果看出，溢流坝及底格拦栅坝抗滑安全系数均满足规范要求；地基应力均小于漂卵石的允许承载力，且不出现拉应力。5.6.2引水建筑物5.6.2.1进水口进水口侧向布置于河床左岸，与拦河坝坝轴线平行，形成“正向排沙，底拦侧向引水”的布置型式。进水口前缘宽度按接底拦廊道确定为2.1m，底板高程2240.7m，与底拦廊道末端平接保证底格拦栅取水进入沉砂池。5.6.2.2暗渠进水口顺水流方向分为弯段

46、、渐变段沉砂池,冲砂道,暗渠进口闸,暗渠等段，沉砂池进口闸后渐变段进口为箕型渠道，顶高程为2242.50 m，底高程2239.66m，渠道断面（高宽）2.82. 1m。沉砂池采用梯形断面，底宽4M，边坡1：1顶高2242.50m沉砂池进口底高程2238.00m，末端底高程2236. 6m，暗渠为矩形尺寸22m暗渠后通过5m长方变圆渐变段与有压引水隧洞连接。5.6.2.3引水隧洞引水线路于下索子沟左岸200800m的山体内通过，大多傍山而过，沿线山体宽厚、雄伟，洞顶地面高程22502430m，洞室埋深一般30150m，最大200m。引水线路沿线隧洞沿线岩石岩性分别为澄江晋宁期闪长岩，岩性为灰浅灰

47、色，中粒他形半自形粒状结构，斑晶结构块状结构。中后段为澄江晋宁期花岗岩，其岩性为浅灰、灰白浅、绿色，结构他形半自形，细中粒状结构，块状构造近断裂有压碎结构，岩体中有石英脉穿插。脉宽一般为530cm，最宽5m。洞身围岩分类综合考虑到岩石强度、岩体完整程度、结构面特征和地下水影响等因素，共分为II、三类，其中，、类围岩占87.6%，类围岩占12.4%。（一）洞径选择引水隧洞采用有压引水方式，本阶段初拟隧洞断面为圆型。本工程发电设计引用流量6.5m3/s，按有压引水隧洞经济流速24m/s的要求拟定圆型隧洞的三种洞径：直径=1.8m，=2m进行技术经济比较。引水隧洞洞径方案比较表表5-13项 目单 位

48、方案（1）方案（2）方案（3）隧洞直径m1.822.2流速m/s2.562.071.71装机容量万kW2.42.42.4年发电量万kW.h134921373113832保证出力万kW7487.875087508相对投资万元763.19864.39984.6差值年发电量万kW.h239101相对投资万元101.2120.21补充电能投资元/ kW.h0.4231.1902由上表可见，洞径从1.8m增加到2m，增加年发电量239万kW.h，投资增加101.2万元，补充单位电能投资为0.423元/ kW.h，大大小于电站基本方案电能投资0.9752元/ kW.h，说明洞径增大是有利的；而洞径从2m增

49、加到2.2m，增加年发电量101万kW.h，投资增加120.21万元，补充单位电能投资较高，为1.1902元/ kW.h，大于电站基本方案电能投资，说明再增大洞径不利，因此，从流速和动能经济指标分析，本阶段推荐可河电站引水隧洞直径为2 m。（二）水力坡降线规范要求，有压隧洞全线洞顶处的最小压力在最不利的运行条件下不宜小于2m。本工程中，水力坡降线控制工况为：进水口渐变收缩段内水位处于正常运行水位2241.95m，此时，机组增加全部负荷，调压井中水位降至最低涌浪高程2227.14m。在此最不利工况下，隧洞进口顶高程2240.139m，洞顶水压为2.2m，隧洞末端洞顶高程2220.893m，洞顶水

50、压为6.247m，均满足规范要求。（三）结构布置有压圆形隧洞全长3364.068m，进口底板高程2238.139m，至调压井处底板高程2218.893m，纵坡0.0057。II、III类围岩采用C20喷砼衬砌，衬砌厚10cm。IV、V类围岩C20钢筋砼衬砌衬砌厚度30cm，双层配筋。隧洞沿线洞顶120范围内采用回填灌浆，沿线、类围岩段周边采取固结灌浆。引水隧洞沿线布置3条施工支洞，为运行管理及检修方便，在2#支洞处设置永久进人孔。5.6.3调压井5.6.3.1调压室水力计算（一）调压室稳定断面计算按水电站调压室设计规范（DL/T 5058-1990）要求，调压室稳定断面面积按托马准则计算，并乘以系数K确定。经计算，现设计的断面面积19.6，能满足托马稳定断面要求。（二） 调压室涌波水位计算调压室涌波水位计算依据水电站调压室设计规范（DL/T 5058-1990）进行。调压室最高涌波水位计算计算工况为：采用沉砂池正常蓄水位2241.95m，引用流量按6.5m3/s。以两台机组满载运行瞬时丢弃全部负荷，作为设计工况；水库校核水位（最高水位）2245.