梯级水电站工程初步设计方案文本报告

PAGE1PAGE311综合说明1.1绪言XX市XX县XXXX、XX梯级电站位于任河上游的XX河上，距城区约32km，皆为径流式引水电站，均采用底栏栅坝引水发电方案。XXXX电站控制流域面积为356.55km2，设计水头61.6m，引用流量16.00m3/S，装机容量2×2500KW+1×1600KW，多年平均发电量2962.8万千瓦时，年利用时数4938小时，概算总投资6438.93万元，单位千瓦投资9755.95元，单位电能投资2.173元/kw.h。XXXX电站控制流域面积为159.22km2，设计水头52m，引用流量6m3/S，装机容量3×1000KW，多年平均发电量1309.5万千瓦时，年利用时数48500小时，概算总投资2938.77万元，单位千瓦投资9795.9元，单位电能投资2009年2月受业主的委托，抽调高级工程师2人，工程师2人，助理工程师及技术员3人组成外业工作勘测组，进入现场，先后对坝址、厂址等进行了实地勘测。经过比选，最后确定XXXX电站在XX河中游渔泉河沟处建底栏栅坝，7730m隧洞引水至XX河左岸三道角处建电站；XX电站首部取水枢纽建在XX河XX处，经3376m隧洞引水至XX处建电站。随后紧锣密鼓地开展了设计工作，其间对装机规模的选择系根据设计人员提供的方案比较资料及推荐方案，由业主方最终决定。于同年111.2基本资料1.2.1水文1.2.1.1流域概况XXXX电站356.55XXXX电站1.2.1.2气候特征1.2.1.3水文基本资料1967年1月1日由四川省水文局在万源县XX河区下游2km的草坝滩（距河口38km）设立XX河水位站，同年8月改为水文站，开始流量观测。地理坐标为东经108°16′，北纬22°08′，控制流域面积2651km2。观测项目有水位、流量、降水量、蒸发量等。该站1.2.1.4径流XX河径流主要来源于降雨，其次是融雪和地下水。径流和降雨在年内变化大体一致，每年3月气温逐渐回升，径流随气温和融雪而变化，径流逐渐增多。4～10月为丰水期，是降雨量最丰沛的时期。11月气温降低，降雨减小，径流亦少。12月～次年2月是稳定退水期，径流主要由地下水补给。1.2.1.5洪水a）暴雨洪水特性XX河站年最大流量各月出现频次表表1-1月项目5678910年发生次数4711671=SUM(LEFT)36占总数的%9.0918.225.018.218.29.09100量级（m3/s）XX、XX电站为小（2）型电站，其拦河坝建筑物级别为5级,按规范要求推算P＝10％的设计洪水和P＝5.0％的校核洪水；水电站厂房按规范推求P=5.0%的设计洪水和P=2.0%的校核洪水。本工程坝址以上属无水文资料地区，且流域面积较小，因此，本阶段采用《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》（以下简称《手册》）中推理公式和综合瞬时单位线法推求设计洪水，还按水文比拟法转换干流XX河站设计洪水加以比较进行合理性分析，并选择适合本流域计算方法的洪水成果。根据上述方法，用《手册》中计算公式，推求的XX、XX梯级电站坝址设计洪峰流量成果见表1-2。XX、XX梯级电站坝址设计洪峰流量成果表表1-2计算方法设计洪峰流量（m3/s）P=5%P=10%推理公式1731581251109990766116915411810593837054推理公式600550433382344314263212587535410365322288242189水文比拟法605566471428396369323271几种方法计算成果存在一定差异，与推理公式成果相比，综合瞬时单位线法成果在频率P=0.1%～20%偏小2.16%～10.85%；移用XX河站成果在频率0.1～20%偏大0.83％～27.83％。由于综合瞬时单位线推求设计洪水综合的因素较多，参数确定较困难，其概化后的参数与设计流域存在一定差异，推求的设计洪水有较大误差；采用水文比拟法移用XX河站成果，由于流域面积相差太大，面积指数又系经验取值，没考虑面积指数随频率的变化，其设计流量与前两法成果的差别也较大。综上分析，本阶段采用推理公式计算成果，作为电站枢纽设计洪水的依据。XX、XX梯级电站推荐厂址与坝址均处于XX河流域，其自然地理、气象、水文特性等方面具有一定的相似性，因此本阶段直接按面积比的0.67次方转换坝址推理公式计算的各频率设计洪峰流量到厂址处，成果见表1-3。XX、XX梯级电站厂址处设计洪峰流量成果表表1-3P=（%）洪峰流量（m3/s）XX厂址178163128113102937863三道角厂址642588463408368336281226枯水期流量基本处于退水期，地下水补给相对稳定，与流域面积的直接关系密切。而3月、4～10月、11月、11～次年3月分期内的最大流量除与集水面积关系密切外，还增加了降雨和暴雨中心不固定等诸多因素影响，致使分期最大流量在随面积变化的同时非线性影响增大。因此，12月～次年2月以厂、坝址控制流域面积与XX河站控制流域面积比的一次方，3月、11月、11月～次年3月以面积比的0.67次方，将XX河站分期设计洪水推算到工程河段。主汛期（4月～10月）设计洪水采用厂、坝址工程推算的设计洪水。成果见表1-4。厂、坝址分期设计洪水成果表表1-4单位：m3/s项目分期P(%)251020503月XX坝址16.811.27.34.01.1渔泉河沟坝址58.338.925.514.03.8XX厂址17.511.77.74.21.1三道角厂址64.443.028.215.54.24～10月XX坝址109.990.575.760.940.2渔泉河沟坝址382.0314.3263.0211.7139.7XX厂址114.994.579.163.642.0三道角厂址422.1347.3290.6233.9154.411月XX坝址25.816.810.75.61.4渔泉河沟坝址89.158.437.319.54.9XX厂址27.017.611.25.91.5三道角厂址98.464.641.221.65.412月～次年2月XX坝址1.41.10.80.60.3渔泉河沟坝址5.13.82.92.00.9XX厂址1.51.10.90.60.3三道角厂址5.74.23.22.21.01月～次年3月XX坝址30.220.213.27.21.9渔泉河沟坝址104.870.146.025.26.8XX厂址31.621.113.87.62.0三道角厂址115.877.450.827.87.5设计流域无泥沙资料，据大昌站4年资料统计分析，多年平均输沙量178万t，侵蚀模数616t/km2。根据《四川省水文手册》多年平均悬移质输沙模数等值线图，查得坝址以上流域重心处多年平均悬移质输沙模数为680t/km2,综合两者成果，设计流域采用悬移质输沙模数648t/km2。由此计算XX坝址和渔泉河沟坝址处多年平均悬移质年输沙量分别为1.38万t、4.85万t。根据设计流域的地质、地貌、地形条件及人类活动影响，XX、XX梯级电站坝址处推移质输沙量按悬移质输沙量的15％计算，则多年平均推移质输沙量分别为0.21万t、0.73万t。1.2.2地质1.2.2.1区域地质XX河、XX河河谷切割深度一般500～1000m，属中～深切割的中山地貌，沿XX河向上游总体地势呈逐渐上升趋势，地形受地质构造和岩性控制，山脊、河谷走向总体上与构造线方向一致，河谷两侧地形陡峻，横向冲沟发育，其中XX河谷呈峡谷状，河谷一般海拨高程1100～1500m，一般纵坡降7％～13％，谷底一般宽度5～20m，两侧地形坡角一般35°～55°，部份地段形成陡崖；XX河河谷一般海拨高程1100～1500m，一般纵坡降2％～5％，谷底相对较宽，一般宽度50～150m，两侧斜坡地形坡角一般25°～35°，河谷间海拨高程+1500以上多为地形较陡的斜坡及山脊组成。工程区内出露地层主要有第四系全新统坡残积层（Q4el+dl）、冲洪积层（Q4al+pl）、人工填土（Q4ml）及震旦系上统灯影组。其中，坡、残积层（Q4el+dl）以粘土为主，夹少量变余细砂岩、白云质灰岩碎石，主要分布在XX河、XX河床两侧地势相对宽缓带。冲洪积层（Q4al+pl）主要由卵石、漂石、碎石、中砂组成，岩质成分为变余细砂岩、凝灰质细砂岩、白云质灰岩及少量板岩，主要分布在XX河床中。人工填土（Q4ml）主要由块、碎石及粘土组成。震旦系上统灯影组（Zdy）据岩性可分为三段，上段为浅灰色薄至中厚层状白云岩，属Ⅴ次坚石；中段为浅灰至灰黑色含炭粉砂质页岩，属Ⅳ次软石；下段为灰至浅灰色灰岩、白云质灰岩、硅质岩，属Ⅴ次坚石。本区大地构造属扬子准地台与秦岭地槽两大构造单元接合部位的扬子准地台北侧，工程区位于岚溪～东安复向斜之南西翼据国家地震局2001年编制的《中国地震动峰值加速度区划图》（1/400万）及《中国地震动反应谱特征周期区划图》（1/400万），XX河流域地震动峰值加速度等于0.05g，相应地震基本烈度为6度，反应谱特征周期为0.35s流域范围内地下水类型以岩溶水为主，其次为裂隙型潜水和孔隙型潜水。前者分布于碳酸盐岩中，后二者分别赋存于各种基岩裂隙和第四系松散堆积物中，均接受大气降水补给，向河床排泄。1.2.2.2XX电站地质条件a)取水建筑区工程地质条件坝址拟修建于XX附近的1-1断面附近，该处河床狭窄，基岩裸露，岩体较完整，岩溶不发育，从坝基本身看适合修建拦水坝，但紧邻1-1断面的XX沟为一泥石流沟，暴雨时易发生泥石流，同时该段河床纵坡降大，堆积有巨型滚石，受洪水的冲击滚石易向下翻滚，但建坝蓄水后对巨型滚石稳定有利。两岸坡坡度较陡，岩体卸荷裂隙不发育，且多短小，开度小，在坝区段内未见明显的卸荷岩体。采用底栏栅坝取水方式，涌水高度低，坝区基岩为炭质板岩，属不透水岩层，坝区内无断裂构造发育，因此不可能产生邻谷渗漏。坝区基岩埋藏浅，大坝基础及两坝肩全部置于基岩中则不会产生绕坝渗漏，若坝基或坝肩部分置于第四系堆积层中，堆积层为冲积砂卵石层，渗透性强，将产生绕坝渗漏现象，应进行处理。b)引水线路工程地质条件据本次调查：引水工程基岩为坚硬的白云质灰岩，岩体多较完整，局部较破碎，岩体类别以Ⅲ类为主，对于小洞径的引水隧道来说隧道洞身稳定性一般较好，仅在偏岩子沟北侧及偏岩子陡崖表层呈破碎状，偏岩子陡崖表层偶见危石发育，该带对洞身的稳定性不利，因此建议设计引水隧道位置宜偏向坡内侧。隧洞洞脸地形较陡，基岩裸露，成洞条件良好；只是洞脸部位表层岩石较破碎，自稳性较差，洞口洞门开挖后，应及时完成洞门及相应的支挡工程，以免发生工程坍塌，影响洞身施工。隧洞大部分洞段位于微～新鲜岩体中，围岩类别以Ⅲ类为主，仅进、出口部分洞段及断层破碎带为Ⅳ类，应加强支护。建议注意洞室顶拱部位岩块的稳定性和观察洞侧壁岩块的稳定情况，并适时采取锚固等处理措施。隧洞位于灰岩区，该段地表地形较陡，利于地表水迳流，地表水下渗较少，一般洞段不会出现大的涌水，在裂隙发育地段，顶板会出现滴水，对工程施工影响不大。但遇到岩溶发育时，可能会出现大的涌水，施工时应注意。隧洞穿越地层岩性为灰岩，裂隙发育，易产生渗漏，因此隧洞底板及边墙过水水位以下均应采取防渗处理，避免大量漏失。c)厂区工程地质条件位于三道角附近拟建XX电站厂房。三道角为XX的一季节性支流，具沟床纵坡降大，雨时洪流量大，久晴即干的特点，沟床及XX河床见基岩裸露，岩溶不发育，但XX沟南侧的陡坡及陡崖见岩体完整性差，陡坡坡面局部地带有夹块石粘土分布，暴雨时土体易发生小规模溜滑，块石易向下翻滚，同时，暴雨时XX沟、XX的洪水将短时间内对交通起着隔断作用，XX沟北侧地势相对较缓，无不良地质作用发育，覆土为粘土，厚1～3m，该处是相对较理想的建筑场址，故建议拟建一级发电厂厂房厂址选在XX沟北侧。前池前池，位于。震旦系上统（Zd）地层，岩性主要为浅灰色中厚层至块状灰岩。断裂构造不发育，主要为层间错动带及层面裂隙。岩体强管道区工程地质条件简单，属斜坡地貌单元，地形坡度较陡，坡度60～70°，基岩裸露，为震旦系上统（Zd）灰岩、泥质灰岩，无强风化，弱风化厚度5～8m，为层状顺向岩质边坡，岩层倾角大于坡角，边坡稳定，后坡无危石之患。建议将基础置于弱风化层中。河床见基岩裸露，岩溶不发育，震旦系上统（Zd）薄震旦系上统灯影组（Zdy）薄1.2.2.3XX地质条件a)取水建筑区工程地质条件XX电站坝址拟修建于XX略靠上游处。据调查，XX处河床狭窄，基岩裸露，岩体较完整，岩溶不发育，坝址稳定，适合修建拦水坝，但枢纽建筑物布置困难。因此将坝轴线上移45m左右。在坝区段内未见较大的卸荷岩体。坝基岩体受冲刷影响，强风化层薄，岩体完整性较好。右坝肩局部岩体风化较深，裂隙发育，卸荷较深，对开挖线以外的不稳定岩体应加强工程处理，保证坝肩稳定。坝区段无滑坡分布，左岸分布有较大面积的第四系崩坡积、坡残积堆积层，为块碎石夹粉质粘土，块石大小10～40cm，成份为灰岩、硅质岩及炭质板岩，松散堆积，厚度小于2m，对取水坝基坑开挖影响较大。坝址区地表泉不发育，未见泉点出露。采用底栏栅坝取水方式，涌水高度低，坝区基岩为炭质板岩夹页岩，属不透水地层，坝区内无断裂构造发育，不可能产生邻谷渗漏。坝区基岩埋藏浅，大坝基础及两坝肩全部置于基岩中则不会产生绕坝渗漏，若坝基或坝肩部分置于第四系堆积层中，堆积层为冲积砂卵石层，渗透性强，将产生绕坝渗漏现象，应进行处理。b)引水线路工程地质条件引水工程拟采用小洞径的引水隧道。引水工程基岩为坚硬的白云质灰岩，岩体多较完整，局部较破碎，岩体类别以Ⅲ类为主，对于小洞径的引水隧道来说隧道洞身稳定性一般较好。隧洞洞脸地形较陡，基岩裸露，成洞条件良好；只是洞脸部位表层岩石较破碎，自稳性较差，洞口洞门开挖后，应及时完成洞门及相应的支挡工程，以免发生工程坍塌，影响洞身施工。隧洞大部分洞段位于微～新鲜岩体中，围岩类别以Ⅲ类为主，仅进、出口部分洞段及断层破碎带为Ⅳ类，应加强支护。建议注意洞室顶拱部位岩块的稳定性和观察洞侧壁岩块的稳定情况，并适时采取锚固等处理措施。隧洞位于灰岩区，该段地表地形较陡，利于地表水迳流，地表水下渗较少，一般洞段不会出现大的涌水，在裂隙发育地段，顶板会出现滴水，对工程施工影响不大。但遇到岩溶发育时，可能会出现大的涌水，施工时应注意。隧洞深埋于山体之中，最大埋深达200m，洞壁处应力较集中，岩块可能从围岩中被弹出或抛出，引起岩爆现象。在隧洞施工时应注意。隧洞穿越地层岩性为灰岩，裂隙发育，易产生渗漏，因此隧洞底板及边墙过水水位以下均应采取防渗处理，避免大量漏失。c)厂区工程地质条件位于XX附近拟建XX厂房厂址：该处拟建厂址侧为一季节性冲沟，具沟床纵坡降大，雨时洪流量大，雨停即干的特点，沟中分布有夹块石粘土，厚度较大，估计厚3～5m，目前土体无变形滑动迹象，但因地势相对较陡，在该处修建电厂厂房应严禁开挖斜坡下部的土体，以免对上部土体的稳定性造成不利影响，同时电厂厂址周围应设计防洪工程。前池前池，位于。震旦系上统（Zd）地层，岩性主要为灰色中厚层至块状灰岩。断裂构造不发育，主要为层间错动带及层面裂隙。岩体强管道区工程地质条件简单，属斜坡地貌单元，地形坡度较陡，坡度65～75°，基岩裸露，为震旦系上统灯影组（Zdy）灰岩、泥质灰岩，无强风化，弱风化厚度5～8m，为层状顺向岩质边坡，岩层倾角大于坡角，边坡稳定，后坡无危石之患。建议将基础置于弱风化层中。震旦系上统灯影组（Zdy）薄震旦系上统灯影组（Zdy）薄1.2.2.4工程区遍布震旦系上统（Zb）主要为硅质板岩，这种岩石坚硬，节理、裂隙发育，难成条石，但块石料丰富，可就地取材。工程所需砂石骨料可采用灰岩粉碎或利用亢河有部分卵砾石筛选、粉碎。1.3工程任务与规模1.3.1工程开发任务和作用XX县位于XX市最北部、四川盆地东北边缘大巴山区。北部和东部邻近陕西省紫阳县、岚皋县、平利县和镇平县，南接XX市巫溪县和开县，西南和西部靠四川达州市宣汉县、万源县。境内以高山大岭为主，全县地域面积3292km2，共辖24个乡（镇）188个村，2005年总人口23.07万，其中农业人口20.51万，占总人口的88.9%长期以来，由于多种因素的影响，经济发展一直落后于全市平均水平，工业化程度也很低。主要原因是农业落后，抗灾能力低，农业产业化经营不发达；工业、交通、能源等“瓶颈”产业的基础设施薄弱，结构性矛盾比较突出，自我调节和自我发展的能力较差，不能满足经济快速发展的需要。至今落后的传统农业仍在国民经济中占主导地位，社会经济仍处于社会主义初级阶段的较低层次，属国家级山区贫困县。XX县经济落后，电力也相对紧张，现有电站多为径流式电站，装机规模小，供电严重不足，在用电高峰时期屡屡出现拉闸限电的情况，严重影响了地区工业和其他产业的发展。由于电力的缺乏，人民生活水平低下，医疗卫生、教育、科学研究等事业发展受到严重制约。能源发展缓慢，制约了主导产业发展，影响贫困地区脱贫的步伐。没有电，已经成为该地区社会经济发展的巨大制约因素。随着地区经济发展对电力需求的日益增大，从充分利用当地水能资源优势出发，迫切需要开发建设水电工程。XX、XX梯级电站的建设，将对地区电力的发展起促进作用，对推动当地经济发展，提高人民的生活物质文化水平，加快XX县农村水电电气化建设的进程，实现XX县水利能源支撑战略，脱贫致富全面建设小康社会具有重大意义。因此，该电站的建设是非常必要的。XX、XX梯级电站由民营企业投资，以上网售电为目的，无灌溉、供水、通航、渔业等综合要求，为单一发电的径流引水式电站。XX、XX梯级电站位于XX河上，距XX县城区32km,交通方便。经过实地勘测，有有利的建坝条件，有较理想的前池、厂房位置，引水隧洞不是很长1.3.2工程规模XX、XX梯级电站开发方案为：无调节径流引水式水电站。根据设计水电站占当地电力系统比重，系统中有调节能力水电站所占比重等因素确定该梯级电站设计保证率P=90﹪。根据水能计算XX、XX梯级电站的动能指标见表1-5。XX、XX梯级电站选定装机容量方案动能指标表1-5项目单位XX电站XX备注流域面积km2356.55159.22坝址多年平均径流量万m312000毛水头m70.255.5净水头m61.652保证出力kw54002700保证率90%装机容量kw2×2500+1×16003×1000年发电量万kw·h2962.81309.5年利用小时h493848501.4工程设计概况1.4.1工程等别、建筑物级别及设计洪水标准XX、XX梯级电站包括两座径流引水式电站，分别为XX电站和XX。XX电站装机容量为2×2500KW+1×1600KW，XX装机容量为3×1000W，按照《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》（山区、丘陵区部分）(SL252-2000)的规定，本工程为Ⅴ等小（2）型工程，永久性主要建筑物按5级建筑物设计，次要建筑物按5级建筑物设计，施工导流等临时建筑物按5级设计。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000的规定，当山区、丘陵区的水利水电工程永久性水工建筑物的挡水高度低于15m，且上下游水位差小于10m时，其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定。故拦河坝设计洪水频率为10年一遇，校核洪水频率为20年一遇，XX电站相应洪峰流量为263m3/s、314m3/s，XX相应洪峰流量为76m3/s、90m3/s。两电站厂区建筑物设计洪水频率为50年一遇，校核洪水频率为50年一遇；XX厂区设计、校核情况相应洪峰流量分别为93m3/s、113m3/s；水口场厂区设计、校核情况相应洪峰流量分别为625m31.4.2工程总布置经过坝址、坝线、坝型及引水线路方案的比较与选择，本阶段推荐的总体布置为：XX电站：XX电站坝址在渔泉河沟处，首部取水枢纽采用底栏栅坝拦截河水的取水方式，取水枢纽由溢流坝段、底栏栅坝段、沉沙池三部分组成。引水建筑物布置在左岸，采用无压引水隧洞引水，引水隧洞长7730m。引水建筑物末端为压力前池，压力前池与厂房之间设直径1.8m明敷压力钢管2条供水给厂房。厂房布置在三道角，主厂房尺寸为7.24m×34.3,内装三台2×2500KW+1×1600KW卧式式水能发电机组。升压站位于厂房的下游侧,为户外式，平面尺寸为6.5m×XX：XX坝址在XX河XX之上50m处，首部取水枢纽采用底栏栅坝拦截河水的取水方式，取水枢纽由溢流坝段、底栏栅坝段、沉沙池三部分组成。引水建筑物布置在左岸，采用无压引水隧洞引水，引水隧洞长3376m。引水建筑物末端为压力前池，压力前池与厂房之间设直径1.5m明敷压力钢管2条供水给厂房。厂房布置在XX处之下的台地上，厂房尺寸为7.24×34.3m,内装三1.4.3XX电站主要建筑物1.4.3.1取水枢纽取水枢纽由溢流坝段、底栏栅坝段、沉沙池三部分组成。坝址位于XX河上游左支流的渔泉河沟处，为C15砼砌块石底栏栅重力坝，坝轴线垂直于河道布置，最大坝高5.7m，溢流坝段长17.00m,坝顶高程734.00m，其中底栏栅坝段长21m,栏栅坝顶高程733.00m。取水廊道顶部栏栅顺水流方向坡率i=0.2，廊道底坡为折线型坡，坡度分别为i=0.25、i=0.15、i=0.02，廊道出口断面底板高程728.3m,底宽4.6m,通过长21.00m、坡率i=1/5的扩散段至沉沙池。取水枢纽设计引水流量为16m3/s。沉沙池顺河布置于左岸，为地面单室式，长15.5m，宽4.6m。沉沙池临河侧接Φ301.4.3.2XX电站输水隧洞长7730m,输水进口处底板高程为720.5m，出口高程为717m，比降为1/2000，按城门型断面设计，底净宽4.6m。隧洞进出口一定范围采用边墙及顶拱均用C20钢筋砼衬砌45cm厚衬砌,其它洞段视地质情况选择边墙用C20钢筋混凝土衬砌40cm厚顶拱衬砌25cm厚C20砼或拱顶边墙不衬砌但边墙用1:2水泥砂浆抹面，隧洞全线底板衬砌20cm厚的C15砼1.4.3压力前池在平面上呈长条形，由渐变段、前室、进水室、溢流堰、冲沙孔组成。电站压力前池轴线与管轴在一条直线上，正常水位723.5m，有效容积6822m3。隧洞末端通过28m渐变段接前室，前室长37m，底板坡度1:7。前室宽为21m，最大水深6.5m。前室后接进水室、冲沙孔，冲沙孔紧靠前室，冲沙孔直径Φ300。进水室布置在前室正面，长10.2m，宽9.5m，内布置检修闸门及拦污栅。压力墙与0＃镇墩连为一体。前池池体材料为M7.5水泥砂浆砌块石，迎水、过水面为3cm厚1:2水泥砂浆防渗，0＃镇墩为C15砼，边墙为M7.51.4.3压力钢管采用明敷型式，为二管三机联合供水方式。主管管径根据经济流速确定，内径为1800mm，通过设计流量16m3/s时的流速为3.10m/s。钢管共分四段。首段紧接前池进水室渐变段，长32.45m，敷设角49.74°；第二段长57.40m，敷设角38.39°；第三段长趋于水平跨越冲沟，长16.53m，敷设角8.88°；第四段为水平进厂段，长20.37m，分岔后进厂埋管，支管内径为1200mm。压力钢管总长126.74m，进口中心高程为655.4m，末端机组进水管中心高程为654.4m，中间共设4个转弯点，转弯点均处设镇墩。为保证钢管在温度变化时能自由伸缩，在每个镇墩下方和第一个支墩之间设伸缩节，共3个。明管按管段不同敷设角，支墩间距控制在8～10m之间，沿线共设8个。因管径较小，采用无支承环的鞍型支座；为减小钢管与支座的摩擦，采用两毡一油的垫层。钢管底部净空0.6m，以满足检修需要。管槽为梯形断面，底宽1.5m，右侧设0.3×0.3m的排水沟，左侧设检修人行道。管槽采用0.3m厚M7.5浆砌块石护砌。压力钢管采用Q235C钢材卷焊而成。按第四强度理论进行结构计算，考虑锈蚀及磨损后，主管壁厚5～6mm，支管壁厚6mm1.4.3.5厂区厂房为地面式厂房，厂区枢纽建筑物包括主厂房、升压站、尾水渠。电站压力钢管正向引进厂房，厂房在平面上呈方形，升压站紧邻厂房上游布置；尾水渠沿厂房横轴线引出厂房,长5m。厂房地面高程为656.9m，机组安装高程为658.9mXX电站厂房建筑面积175.9㎡,厂房长34.3m、宽7.24m、高6m，布置有升压站在厂房上游侧紧邻布置，占地面积140㎡。尾水沿厂房引出后直接泄入XX河。1.4.4XX主要建筑物1.4.4取水枢纽由溢流坝段、底栏栅坝段、沉沙池三部分组成。坝址位于亢河中游XX之上50m处，为C15砼砌块石底栏栅重力坝，坝轴线垂直于河道布置，最大坝高4.56m，溢流坝段长19.30m,坝顶高程786.50m，其中底栏栅坝段长20.0m,坝顶高程787.1m。取水廊道顶部栏栅顺水流方向坡率i=0.2，廊道底坡为折线型坡，坡度分别为i=0.25、i=0.15、i=0.02，廊道出口断面底板高程782.3m,底宽3m,通过长12.00m、坡率i=1/5的扩散段至沉沙池。取水枢纽设计引水流量为6m3/s。沉沙池顺河布置于左岸，为地面单室式，长22.5m，宽3.2m。沉沙池临河侧接Φ350闸阀一个，用管道接入河道用于冲沙，管道直径350mm。沉沙池溢洪道布置在沉沙池首段，堰顶长6.0m1.4.4XX电站输水隧洞长3376m,输水进口处底板高程为782.7m，出口高程为781.0m，比降为1/2000，按城门型断面设计，底净宽3m。隧洞进出口一定范围采用边墙及顶拱均用C20钢筋砼衬砌25cm厚衬砌,其它洞段视地质情况选择边墙用M7.5浆砌块石衬砌25cm厚顶拱衬砌25cm厚C20砼或拱顶边墙不衬砌但边墙用1:2水泥砂浆抹面，隧洞全线底板衬砌10cm1.4.4.3压力前池工程压力前池在平面上呈长条形，由渐变段、前室、进水室、溢流堰、冲沙孔组成。电站压力前池轴线与管轴在一条直线上，正常水位783.5m，有效容积3100m3。隧洞末端通过8m渐变段接前室，前室长45m，底板坡度1:7。前室宽为4m，最大水深4.44m。前室后接进水室、冲沙孔，冲沙孔紧靠前室，冲沙孔直径Φ300。进水室布置在前室正面，长7.00m，宽6.5m，内布置检修闸门及拦污栅。压力墙与0＃镇墩连为一体。前池池体材料为M7.5水泥砂浆砌块石，迎水、过水面为3cm厚1:2水泥砂浆防渗，0＃镇墩为C151.4.4.4压力管道压力钢管采用明敷型式，为二管三机联合供水方式。主管管径根据经济流速确定，内径为1500mm，通过设计流量8.5m3/s时的流速为2.4m/s。钢管共分四段。首段紧接前池进水室渐变段，长34.20m，敷设角46.63°；第二段长38.36m，敷设角46.63°；第三段长30.57m，敷设角31.21°；第四段为趋于水平进厂段，敷设角12.96°,长34.45m，水平转弯长9.8m后分岔进厂埋管，支管内径为1100mm。压力钢管总长147.38m，进口中心高程为728.5m，末端机组进水管中心高程为725.5m，中间共设3个转弯点，转弯点钢管底部净空0.6m，以满足检修需要。管槽为梯形断面，底宽2.2m，右侧设0.3×0.3m的排水沟，左侧设检修人行道。管槽采用0.3m厚M7.5浆砌块石护砌。压力钢管采用Q235C钢材卷焊而成。主管壁厚6～8mm，支管壁厚8mm。钢管内外壁均涂刷抗锈蚀的环氧富锌底漆及环氧沥青厚浆面漆防锈。1.4.4.5厂区电站厂区位于首部枢纽下游约3.0km的XX,厂区布置在河流左岸的支沟与亢河交汇处下游侧河滩上，机组中心纵轴线大致与水流方向平行。压力钢管分岔后与厂房纵轴线垂直进入主厂房。主厂房室内地坪高程727.25m，室外地坪高程727.10m。，内装三台卧式混流式水轮发电机组，机组间距11.5m。水轮机安装高程728.5m。设有20/5t生活区宿舍为砖混结构双层建筑，长15.6m、宽8.4m。建筑面积250㎡.尾水沿厂房引出后直接泄入XX河1.4.51.4.5根据水文、水能计算成果,XX电站装机规模为2×2500KW+1×1600KW、XX装机规模为3×1000KW。以电站水头、流量、出力等水力条件结合水轮机产品型谱资料，选定机组设备型号如下：XX电站:水轮机：HL220/A153—WJ—84发电机：SFW2500—K—1430进水阀：Z941H-16/DN1000厂房内设20t吊车一台XX:水轮机：HLD460-WJ-60发电机：SFW1000-K-6/1180进水阀：D941X-16/DN900励磁装置：KGLA-30/1000KW厂房内设20t吊车一台起重机1.4.5XX、XX梯级电站中各电站的金属结构主要有拦污栅、闸门、启闭机、钢管。隧洞进口设检修闸一道。前池进水室设拦污栅一道，工作闸门一道。螺杆式启闭机共2台。1.4.61.4.6.1电站接入电力系统方式项目建设单位与地方电网达成入网协议：电站为径流式电站，在系统中以基荷为主。XX出线电压等级采用35KV，出线回路数1回，通过1km的LGJ-70/40导线至规划中的坪坝35KV变电站与系统相连；XX电站出线电压等级采用35KV，出线回路数1回，通过10km的LGJ-150/8导线根据XX（3×1000KW）的规模和在系统中的作用，初步确定，该电站发电机出线电站等级为0.4KV，采用发电机变压器组扩大单元接线，三台发电机通过一台4000KVA的主变升压为35KV，35KV采用线路变压器组接线。根据XX电站（2×2500KW+1×1600KW）的规模和在系统中的作用，初步确定，该电站6600KW发电机出线电站等级为8KV，采用发电机变压器组扩大单元接线，三台发电机通过一台9000KVA的主变升压为35KV，35KV采用线路变压器组接线。1.4.6.2电气主结线根据电站装机容量、台数、出线回路、电压等级以及能满足用户供电的可靠性、电能质量、技术、经济上的要求，两电站主结线设计推荐采用：发电机—变压器扩大单元接线。XX电站三台共6600kw发电机通过1台9000KVA主变压器升压成35kv，35kv侧采用主变线路组接线；XX三台共3000kw发电机通过1台4000KVA主变压器升压成35kv，35kv侧采用主变线路组接线。此方案接线最简单、清晰，运行及继电保护简单，变压器台数和开关设备最少，缩小了布置场地。厂用电源的取得也是可靠的，完全能满足对用户供电必要的可靠性和电能质量的要求。1.5工程施工、占地及环保、水保1.5.1工程施工电站距XX县城区32km，XX厂房距坪坝乡政府所在地2km，有城万公路至厂区对岸，各厂区与城万XX、XX梯级电站整个工程战线长10km，工程所需物质转运距离不远，车辆运输。工程施工用水可就近取河水，施工用电各厂区枢纽只需架设500～1000m电站工程区多在海拔1100～1280m之间，区内多年平均气温在约13.7电站工程需要的天然建筑材料由洞碴加工或在河道中筛选，就近确定四个料场。可从质量和数量上满足工程对粗、细骨料及料石的需求。钢材等材料由XX县城供应，其它材料就地采集供应。本工程取水枢纽工程量较小，厂房处于设计洪水位以上，水下工程只有拦河坝，由于拦河坝工程量不大，施工导流采用缩窄河床，分期导流的方案。施工总体布置每个电站分取水枢纽、厂区两个区进行。工程施工采用常规方法。XX、XX梯级电站建设总工期为28个月，计划在二0一一年九月开展施工前准备工作，十一月进入主体工程施工，二0一三年四月机电设备安装调试，二0一三年六月工程正式投入运行。1.5.2电站淹没及工程占地水电站主要是利用河道的高差开发水能，坝前正常蓄水位比原河道抬高不多，无人口迁移和安置问题。淹没问题可以忽略。取水枢纽布置在XX河上，隧洞、前池不占用耕地。厂址及生活区占用少量耕地。压力钢管均布置在荒地或山坡上，只占用非耕地。工程占地分永久占地和临时占地。XX和XX电站永久占地共计4亩，其中耕地2亩，临时占地1亩。XX永久占地共计2亩，其中耕地2亩，临时占地3亩。1.5.3环境保护XX、XX梯级电站位于XX河上，流域内山高谷深，植被较差。区内无工矿企业，无工业污染，水质良好。电站建成后，将为当地提供充足的廉价清洁能源，解决当地居民的生产和生活用电，一方面保护了生态环境，另一方面对当地的社会经济发展起到积极的促进作用。本水电站属小型低水头引水式电站，工程规模小，无水库淹没影响，水头集中，引水线路不是很长，工程在正常运行期间对环境产生的影响很小。对环境的不利影响主要集中在施工期和事故发生期间。因此加强施工期的环境保护，防止环境事故发生。工程环保投资概算主要为施工区人群健康及卫生防疫费，每个电站各1万元。1.5.4水土保持XX、XX梯级电站工程产生的水土流失集中在施工期，运行期由于水土保持措施的实施，生态环境明显改善，水土流失得到控制。XX、XX梯级电站工程水土流失范围，包括建筑物施工场地及采料场与弃碴场，主要为建筑物土石方与根系土的清除和施工便道修建及天然建材开采的裸地、废弃料的不规范堆放，受水流和重力作用形成水土流失。从数量上看，弃碴量相对较小，加之弃碴比较分散。因此，可能造成的水土流失现象不会严重。虽然工程对水土流失不会产生太大影响，为确保流域水土保持现状不被破坏，防治方案就是要尽可能减少植被损失，妥善解决弃碴，恢复地表植被，从而达到预防和治理水土流失工程水保投资概算XX电站为60万元、XX为40万元。1.6工程管理根据水利部（81）水劳字第22号文颁发的《水利工程工程管理单位编制定员实行标准》规定，确定水电站的人员编制为17人。由生产人员和管理人员两部分组成。工程管理点分布在电站厂区、生活区、压力钢管、引水隧洞及前池、拦河坝、进厂公路等处。管理范围为工程外沿向外延伸50m。其管理目标为保证建筑物安全，确保电站高效运行，创造显著的经济和社会效益，促进地区经济发展和社会进步。1.7工程概算本工程初步设计投资概算按XX市水利局现行有关概（预）算编制规定、标准以及2009年4月材料、设备价格，用2009编规、2009定额编制。XX、XX梯级电站工程初步设计概算按二00九年五月份价格水平计算的工程设计概算总投资为9377.7万元，其中XX电站概算投资为6438.93万元，建筑工程为4319.4万元，机电设备及安装工程为1341.53万元，金属结构设备及安装工程为238万元,临时工程为103.15万元,其他费用为27.06万元，基本预备费为321.95万元,水土保持工程投资为40万元，环境保护工程投资为15.81万元；XX概算投资为2938.77万元，建筑工程为1592.94万元，机电设备及安装工程为704.4万元，金属结构设备及安装工程为335.13万元,临时工程为60.6万元,其他费用为39.03万元，基本预备费为112.77万元,水土保持工程投资为60万元，环境保护工程投资为33.9万元。1.8经济效益评价XX、XX梯级电站工程的开发任务主要是发电。XX电站装机容量2×2500+1×1600kw，年发电量2962.8万kw.h，XX装机容量3×1000kw，年发电量1309.5万kw.h，均为径流引水式电站。XX、XX梯级电站为私营投资经营电站,经济效益分析简化进行,电站工程经济评价包括财务评价和国民经济评价。评价的主要依据是：国家计委颁发的《建设项目经济评价方法与参数》、水利部颁发的《小水电建设项目经济评价规程》及水规院编的《水电建设项目财务评价暂行规定》。该工程静态总投资1220.23万元，建设资金来源为业主自筹。工程总工期28个月，电站投资时间为2009年12月。XX、XX梯级电站根据主体工程施工期和电站正常投运期，确定工程正常运行期为50年，计算期为51年（包括建设期和正常运行期）。XX、XX梯级电站的兴建有助于增加地方电网电量，部分起到缓解电网能源紧缺的矛盾。工程财务评价：XX电站、XX财务内部收益率分别为11.81%、12.48%，大于财务基准收益率7%，财务净现值分别为56.78万元、152.33万元，大于零。财务评价指标符合有关规范规定要求。国民经济评价：XX电站、XX经济内部收益率分别为16.20%、17.31%，大于12%，经济净现值分别为84.62万元、207.51万元，大于零，经济效益费用比分别为1.11、1.05，大于1，经济评价指标满足有关规范要求，工程在经济上是合理的。以上评价指标说明建设项目经济合理。XX、XX梯级电站主要工程特性见附表1-1。XX、XX梯级电站工程特性表附表1-1序号及名称单位数量备注XX电站XX一、水文1.流域面积坝（闸）址以上km2356.55159.222.利用水文系列年限a37373.多年平均年径流量亿m32.41.24.代表性流量多年平均流量m3/s83.8设计洪水流量(P=10%)m3/s26376校核洪水流量(P=5%)m3/s31490施工导流流量(P=20%)m3/s19.57.55.泥沙多年平均悬移质年输沙量万t1.384.85多年平均推移质年输沙量万t0.210.73二、工程效益指标1.发电效益装机容量kW66003000保证出力(P=90%)kW59402700多年平均发电量万kW·h2962.81309.5年利用小时h49384850四、淹没损失及工程永久占地1.工程永久占地hm22.661.2五、主要建筑物及设备1.挡水建筑物坝（闸）形式底格栏栅坝底格栏栅坝地基岩性灰岩灰岩地震基本烈度/设防烈度66最大坝(闸)高m5.74.56XX、XX梯级电站工程特性表附表1-1(续)序号及名称单位数量备注XX电站XX坝(闸)顶长度m41.7232.泄水建筑物坝（闸）形式自由溢流坝自由溢流坝地基岩性灰岩灰岩3.引水建筑物设计引用流量m3/s166.5最大引用流量m3/s166.5进水口形式进水口进水口地基岩性灰岩灰岩底板高程m1265.01180.3闸门形式平板闸门平板闸门启闭机形式手动螺杆式手动螺杆式启闭机容量t22前池形式正向引水正向引水设计水头m61.552.5压力管道形式露天式明管露天式明管条数22每条管道长度m126.74147.38内径m1.801.505.厂房

形式地面式地面式地基岩性灰岩灰岩6.开关站形式户外式户内式地基岩性灰岩灰岩面积(长×宽)及层数m2/层7.主要机电设备PAGEPAGE742水文2.1流域概况2.1.1自然地理本工程区属汉江水系，平面上水系呈树枝状，坪坝、XX发源于XX县，自南东向北西径流，于XX处相汇形成XX河.流域地处大巴山北台缘褶皱带。出露地层有震旦系火山碎屑岩为主的凝灰岩，凝灰质砂岩夹灰黑色凝灰岩页岩，凝灰质砾岩，白云岩、白灰质灰岩、板岩、碳质页岩夹灰岩；三迭系灰岩、砾岩、砂岩夹页岩及第四系冲积残坡积层等。坪坝流域森林覆盖率约17.1%，草山草坡植被覆盖约27%，但由于山高坡陡，遇大暴雨时，部分地区常有泥石流现象发生，是流域汛期水土流失的主要来源。2.1.2气候特征2.2水文基本资料水文站网分布及测验情况⑴坪坝河水文站1967年1月1日由四川省水文局在万源县XX河区下游2km的草坝滩（距河口38km）设立XX河水位站，同年8月改为水文站，开始流量观测。地理坐标为东经108°16′，北纬22°08′，控制流域面积2651km2⑵七里扁水文站1958年7月由四川省水文局在万源县XX河区上游3.5km左右的七里扁（距河口43.5km）设立七里扁水文站，1962年改为水位站，并于1967年12月底撤消该站，该站控制任河流域面积2528七里扁站从1958年7月设站至1967年12月有完整连续的水位资料，流量资料有3年零5个月。该站资料由四川省水文局整编，交长江委审查汇编刊印。2.2.2基本资料复查及评价⑴坪坝河水文站①水位资料复查该站自建站以来，每年校测水准及水尺零高，水位无缺漏测，水位过程连续、合理。②流量资料复查a.断面借用该站历年断面虽较稳定，但年内有冲淤变化（其幅度在0.5mb.一点法流速的代表性和浮标系数的合理性浮标系数1984年前依据风力大小分别采用0.79～0.94，1984年后采用0.85，由于没收集到比测资料，无法进一步论证其合理性，因此，本阶段维持刊印成果。c.年初、年末水位流量衔接复查未发现年初、年末水位流量不衔接问题。d.水位流量关系曲线⑵七里扁水文站①水位资料复查该站水准和水尺零高每年校核，固定无变动。水位观测、计算和整编按规范进行，水位过程连续，资料质量可靠。②流量资料复查该站测站控制条件好，断面较稳定。流量测验以流速仪为主，高水辅以浮标测流，水位流量关系曲线较单一稳定。根据1958年8月～1961年12月3年零5个月的实测水位流量点据，定出综合水位流量关系曲线，并据此线插补出1962年1月～1967年12月的日平均流量。⑶资料评价坪坝河、七里扁两水文站均属国家正规水文站，水位、流量测验及整编按规范进行，其资料质量较好，绝大多数年份观测水位幅度较高，所定水位流量关系曲线依据较多实测点据，曲线较单一，缺测年份依据综合水位流量关系曲线推求合理。两站资料可用于本阶段设计。2.3径流2.3.1径流系列插补延长XX、XX梯级电站位于坪坝河中游控制站XX河和七里扁水文站。依据站XX河站有1967年8月～1974年12月、1981年～1月2003年12月的流量资料，七里扁站有1958年8月～1961年12月的流量资料和1958年8月～1967年12月的水位资料，本阶段对XX河站径流系列进行了插补延长。首先根据XX河站1967年实测水位、流量资料点绘Z～Q曲线，插补出XX河站1967年1～7月的日平均流量。再点绘七里扁站与XX河站1967年日平均流量相关线，插补出XX河站1959年～1966年日平均流量，与XX河站1967年～2003年流量共组成44年径流系列（水文年）。2.3.2径流系列代表性分析XX河站实测短系列（1967年4月～2003年3月）多年平均流量为67.5m3/s，插补延长后的长系列（1959年4月～2003年3月）多年平均流量为68.1m3/s，两者相差仅0.88%。根据2.3.3径流特性XX河径流主要来源于降雨，其次是融雪和地下水。径流和降雨在年内变化大体一致，每年3月气温逐渐回升，径流随气温和融雪而变化，径流逐渐增多。4～10月为丰水期，是降雨量最丰沛的时期。11月气温降低，降雨减小，径流亦少。12月～次年2月是稳定退水期，径流主要由地下水补给。据XX河站1959年4月～2003年3月资料统计，多年平均流量为68.1m3/s，折合年水量21.48亿m3，多年平均径流模数25.7L/（S.km径流年内分配不均。4～10月径流占年径流的85.6%，11月～次年3月占14.4%，其中最枯的1、2月仅占3.23%。径流年际变化较大。最大年均流量136m3/s（1980年4月～1981年3月），为最小年均流量28.62.3.4径流计算2.3.4.1XX河站径流计算将XX河站1959年～2003年径流系列按水文年4～3月，丰水期4～10月，枯水期11～3月分别进行统计，经频率计算，采用P-Ⅲ型曲线适线确定统计参数，其计算成果见表2-1。XX河站年、时段设计径流成果表表2-1项目多年平均流量(m3/s)CvCs/Cv设计径流(m3/s)P=10%P=20%P=50%P=80%P=90%水文年68.10.402.510588.763.644.937.44–10月99.70.432.515713292.263.352.011-次年3月23.30.422.536.430.721.615.012.42.3.4.2XX、XX梯级电站径流量推求坝址处枯水流量XX电站发电用水为XXXX以上河水，XX发源于三排山及高燕附近的溶洞泉，三排山及高燕以上呈季节性，枯季河水流量极小，主要有水河段流长约5km，大气降水在地表的汇水流域面积不大，约21km2，但源头的溶洞泉接受补给的灰岩广泛出露，其接受补给的范围要大于地表的汇水流域范围，区内河水除雨时接受汇水流域的大气降水补给外，一般季节以接受地下水的补给为主，河水呈现雨时以洪流为主，流量、流速大，变化大，最大洪水深2～4m，一般季节及枯季流量、流速不大，变化小，相对较稳定的特点，一般水深0.5～1.5mXX发电用水包括XX以上XX、坪坝河总的流量，坪坝河发源于XX地带，主要有水河段流长约15km，大气降水在地表的汇水流域面积约650km2，最大洪水深2～4m，一般水深0.5～1.5m，河水一般季节除在龙洞湾一带接受集中排泄的岩溶地下水的补给外，其他地带以接受浅层地下水的补给为主，河水据XX一三六地质队基础工程勘察设计院2006年6月5～6日调查：XX河水在拟建电站拦水坝址处流量：Q1=（267+310+320+315）/4=303L/S坪坝河河水在拟建电站拦水坝址处流量：Q=（714+731+720）/3=722L/S即XX、坪坝河汇水口以上亢河流量：Q2=Q－Q1=419L/SXX河水最小流量为测时流量的2/3，坪坝河河水最小流量为测时流量的1/2。据上述河水流量及变化情况可计算得两级发电用水保证资源量如下：XX电站发电用水保证资源量为：Q1×2/3＝202L/SXX发电用水保证资源量为：Q1×2/3＋Q2×1/2＝412L/S电站径流量推求由于XX、XX梯级电站来水量中泉水量比重较大，在计算径流时按地表水和泉水基流考虑。泉水基流根据实测资料推测，XX1、2月泉水流量确定为0.2m3/s，12月、3月泉水流量为0.3m3/s，在丰水期和平水期地下水位较高；泉水出露水量也相对较大，因此4～11月泉水流量确定为0.5m3/s。坪坝河的泉水基流要加上XXXX、XX梯级电站XX坝址、渔泉河沟坝址控制流域面积分别为159.224km2和650.912km2，XX河站控制流域面积为2651km2，面积比修正系数分别为0.0080和0.0283。XX河以上流域XX河、XX、榆坪、河渔、厚坪、XX、明中、高燕等9站多年面平均降水量为1231.3mm，据此推求出XX坝址、渔泉河沟坝址处多年平均年径流量为12000万m3和2.3.4.3XX、XX梯级电站设计年、时段径流计算XX、XX梯级电站工程枢纽设计径流成果表表2-2项目多年平均流量（m3/s）CvCs/Cv设计流量（m3/s）P=10%P=20%P=50%P=80%P=90%XX坝址0.590.402.500.910.770.550.390.330.870.432.501.371.150.800.550.450.200.422.500.320.270.190.130.11渔泉坝址2.080.402.503.202.711.951.381.143.050.432.504.814.032.821.941.590.710.422.501.110.940.660.460.382.3.4.4XX、XX梯级电站典型年逐日径流计算XX、XX梯级电站按照工程开发任务所需的保证率和选典型年的原则，在XX河站实测系列和插补延长系列中，结合年内月分配的合理性，选择丰水年（P=10%）为1979年4月～1980年3月，中水年（P=50%）为1986年4月～1987年3月，枯水年（P=90%）为1997年4月～1998年3月。然后，按照XX、XX梯级电站与XX河站面积及雨量修正，将XX河站典型年逐日径流换算到XX、XX梯级电站的XX坝址和渔泉河沟坝址处（加泉水基流）。典型年逐日径流计算见附表2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、。2.3.5将XX、XX梯级电站径流计算成果与邻近流域径流成果对照见表2-3。邻近流域径流深成果对照表表2-3流域站名流域面积（Km2）资料年限多年平均流量(m3/s)多年平均径流深(mm)任河XX河26511959～200268.1810任河高滩35881959～200289.6788任河-畔河土桥子电站133.51959～20003.88917任河-龙潭河羊耳坝水库1001959～19942.77874任河-渔肚河渔肚河电站129.21959～20033.59876任河-岚溪河岚溪河电站105.11959～20032.92876任河-亢河XX74.9121959～20032.08877大宁河巫溪水文站20011972～200266.51048由上表可看出，本地区径流有自上游向下游和自南向北递减的趋势，与《四川省水文手册》中该地区多年平均径流深等值线图变化趋势一致，所求设计流域的年径流特征参数，符合地区变化规律，径流成果基本合理。2.4洪水2.4.1暴雨洪水特性XX河站年最大流量各月出现频次表表2-4月项目5678910年发生次数4711671=SUM(LEFT)36占总数的%9.0918.225.018.218.29.09100量级（m3/s）2.4.2历史洪水设计流域无历史文献资料记载洪灾情况，从调查考证看，1984年洪水是调查河段近几十年来的首大洪水，以71岁的张家明老人10岁开始记事，则1984年洪水重现期约60年，1963年洪水重现期约30年。2.4.52.4.5.1点暴雨①代表站的选择本次收集了设计流域邻近流域气象、水文、雨量等5个站的暴雨资料，经对各站的暴雨资料进行检查,资料连续完整，相互对照未发现异常。采用年最大值法，对各站最大6h、24h暴雨进行了统计,现将这些站年最大24h暴雨统计参数列入表2-5。各站年最大24h暴雨统计参数表表2-5项目\站名XX气象站厚坪站东安站高观站河渔站H24(mm)95.095.878.683.681.0Cv0.350.360.330.340.35Cs/Cv3.53.53.53.53.5从上表看出，这些站的均值及变差系数都比较接近，反映了本地区的暴雨分布特点，即一次大暴雨过程将笼罩整个地区。为推求XX、XX梯级电站的设计暴雨，本次从地区综合法─中值法和代表站法两个途径来对暴雨进行对比分析，从中选择更接近设计流域情况的成果。a、中值法：根据设计流域所处地理位置，选取靠近本工程河流的XX、厚坪、高观和河渔等四站的暴雨资料，采用中值法，求得该地区24h暴雨参数的均值为90.0mm，Cv＝0.35，Cs＝3.5Cv。b、代表站法：由于东安站与XX、XX梯级电站相邻，直线距离约5km，它们属于同一暴雨区，故选取东安站为代表站，根据东安站暴雨资料求得24h暴雨均值为95.8mm，Cv＝0.36，Cs＝3.5Cv。从以上两方法所得的暴雨成果可以看出两者结果较接近。考虑到东安站离设计流域较近，资料系列较长（37年），便于暴雨洪水的推求，另该站年最大6h、24h暴雨量分别为113.0mm（1991年）和176.9mm（1971年），在本地区属较大值，其暴雨系列具有一定的代表性，故选择东安站为XX、②设计点暴雨计算XX、XX梯级电站设计点暴雨成果表表2-614.00.403.537.232.329.127.224.933.00.453.597.083.274.368.862.0采用《手册》中地区综合成果，其设计雨型分配比值见表2-7。24h设计雨型逐时（⊿t=1h）分配比值表表2-7时段1234567896h雨量分配比0.087时段1011121314151617186h雨量分配比2.4.5.4设计暴雨过程的推求以表2-7雨型比值为模型,用6h、24h设计暴雨作控制,采用同频率缩放法推求得XX、XX梯级电站设计暴雨过程线见表2-8。XX、XX梯级电站设计暴雨过程线时段（△t=1h）123456789P=2%4.423.163.025.195.198.989.969.199.06P=3.3%4.012.932.804.824.828.339.248.538.37P=5.0%3.842.752.624.514.517.818.667.997.81P=10%3.392.422.313.983.986.887.637.046.82101112131415161718P=2%11.9817.6039.0617.409.068.775.613.023.65P=3.3%11.0716.2636.0916.078.378.145.212.803.39P=5.0%10.3315.1733.6715.007.817.634.882.623.17P=10%9.0213.2629.4113.106.826.724.302.312.802.4.62.4.6.1洪水计算方案及标准设计流域无实测洪水资料，且流域面积较小，故XX、XX梯级电站采用设计暴雨推求设计洪水，并用水文比拟法转换干流XX河站设计洪水加以比较进行合理性分析。洪水计算标准根据水电部颁发的《水利水电工程等级划分及设计标准》（SL252-2000），XX、XX梯级电站都为小（2）型电站，其拦河坝建筑物级别为5级,按规范要求推算P＝10％的设计洪水和P＝5.0％的校核洪水；水电站厂房按规范推求P=5.0%的设计洪水和P=2.0%的校核洪水。2.4.6.2设计洪峰流量计算综合瞬时单位线计算坝址设计洪水综合瞬时单位线法产流参数：流域平均暴雨损失量If，查《手册》中综合分区图,设计流域属Ⅱ区,If＝25～35mm,取均值30mm,流域平均稳定入渗率ｆc,查《手册》综合分区图ｆc＝0.95mm/h,取ｆc＝1.0mm/h。汇流参数：根据设计流域的地理位置，查《手册》综合瞬时单位线汇流参数分区图，经综合分析采用①区参数，即：ｍ1,10＝1.3456F0.228·J-0.1071·（F/L2）-0.041ｂ＝0.9813-0.2109LogFｎ＝2.6790（F/L2）-0.1221·J-0.1134两种方法推算的设计成果见表2-9。XX、XX梯级电站坝址设计洪峰流量成果表表2-9计算方法设计洪峰流量（m3/s）P=5%P=10%推理公式1731581251109990766160055043338234431426321216915411810593837054587535410365322288242189③面积比移用XX河站洪水成果根据XX河站1959～2003年共44年洪峰流量系列并加入历史洪水进行频率计算，用P－Ⅲ型曲线适线确定统计参数，求得XX河站设计洪水成果见表2-10。按面积比的0.67次方移至XX、XX梯级电站，见表2-11。XX河站设计洪峰流量成果表表2-10均值CvCs/Cv设计流量(m3/s)P=0.1%P=0.2P=1.0%P=2.0%P=3.33%P=5.0%P=10%P=20%22500.422.566006170514046704320403035202960XX、XX梯级电站设计洪峰流量成果表表2-11P(%)605566471428396369323271④洪峰流量成果采用及合理性分析将各方法计算的洪峰流量成果列于表2-12。处设计洪峰流量成果比较表表2-12计算方法推理公式600550433382344314263212综合瞬时单位线587535410365322288242189移用XX河站成果605566471428396369323271由上表可知，几种方法计算成果存在一定差异，与推理公式成果相比，综合瞬时单位线法成果在频率P=0.1%～20%偏小2.16%～10.85%；移用XX河站成果在频率0.1～20%偏大0.83％～27.83％。由于综合瞬时单位线推求设计洪水综合的因素较多，参数确定较困难，其概化后的参数与设计流域存在一定差异，推求的设计洪水有较大误差；采用水文比拟法移用XX河站成果，由于流域面积相差太大，面积指数又系经验取值，没考虑面积指数随频率的变化，其设计流量与前两法成果的差别也较大。综上分析，本阶段采用推理公式计算成果，作为电站枢纽设计洪水的依据。⑤XX、XX梯级电站厂址设计洪峰流量XX、XX梯级电站推荐厂址与坝址均处于亢河流域，其自然地理、气象、水文特性等方面具有一定的相似性，因此本阶段直接按面积比的0.67次方转换坝址推理公式计算的各频率设计洪峰流量到厂址处，成果见表2-13。XX、XX梯级电站厂址处设计洪峰流量成果表表2-13P=（%）洪峰流量（m3/s）XX厂址178163128113102937863三道角厂址6425884634083683362812262.4.7分期设计洪水2.4.7.1分期划分2.4.7.2XX河站分期设计洪水各分期以年最大值选样，用数学期望公式P=m/(n+1)×100%计算经验频率，以P-Ⅲ型曲线适线确定统计参数，各分期设计洪水成果见表2-16。XX河站分期设计洪水成果表表2-16单位:m3/s项目分期统计参数P(%)均值CvCs/Cv251020503月1211.502.571147531117145.84-10月22500.422.54670403035202960209011月1751.602.5109071345523859.512月～次年2月46.80.952.518113610370.931.311月～次年3月2181.502.5128085556130782.5将各分期频率曲线点绘在一张图上，相邻分期频率曲线使用部分无交叉现象，成果合理。2.4.7.3厂、坝址分期设计洪水枯水期流量基本处于退水期，地下水补给相对稳定，与流域面积的直接关系密切。而3月、4～10月、11月、11～次年3月分期内的最大流量除与集水面积关系密切外，还增加了降雨和暴雨中心不固定等诸多因素影响，致使分期最大流量在随面积变化的同时非线性影响增大。因此，12月～次年2月以厂、坝址控制流域面积与XX河站控制流域面积比的一次方，3月、11月、11月～次年3月以面积比的0.67次方，将XX河站分期设计洪水推算到工程河段。主汛期（4月～10月）设计洪水采用厂、坝址工程推算的设计洪水。成果见表2-17。2.5河流泥沙2.5.1XX、XX梯级电站坝址以上集水区岩性以灰岩为主。流域植被条件较好,泥沙来源主要为岩石风化和地表侵蚀。流域内降雨丰沛，多年平均降雨量1332mm推移质主要来自两岸和支沟的崩塌、滑坡及人类活动的影响，如采石、采矿、垦植等。设计流域无泥沙资料，根据邻近流域大宁河干流大昌站4年实测泥沙资料统计，泥沙主要集中在汛期(4～10月)，其输沙量占全年输沙量的96.9％，平均含沙量0.691kg/m3。2.5.2悬移质泥沙设计流域无泥沙资料，据大昌站4年资料统计分析，多年平均输沙量178万t，侵蚀模数616t/km2。根据《四川省水文手册》多年平均悬移质输沙模数等值线图，查得坝址以上流域重心处多年平均悬移质输沙模数为680t/km2,综合两者成果，设计流域采用悬移质输沙模数648t/km2。由此计算XX坝址和渔泉河沟坝址处多年平均悬移质年输沙量分别为1.38万t、4.85万t。2.5.3根据设计流域的地质、地貌、地形条件及人类活动影响，XX、XX梯级电站坝址处推移质输沙量按悬移质输沙量的15％计算，则多年平均推移质输沙量分别为0.21万t、0.73万t。厂、坝址分期设计洪水成果表表2-17单位：m3/s项目分期P(%)251020503月XX坝址16.811.27.34.01.1渔泉河沟坝址58.338.925.514.03.8XX厂址17.511.77.74.21.1三道角厂址64.443.028.215.54.24～10月XX坝址109.990.575.760.940.2渔泉河沟坝址382.0314.3263.0211.7139.7XX厂址114.994.579.163.642.0三道角厂址422.1347.3290.6233.9154.411月XX坝址25.816.810.75.61.4渔泉河沟坝址89.158.437.319.54.9XX厂址27.017.611.25.91.5三道角厂址98.464.641.221.65.412月～次年2月XX坝址1.41.10.80.60.3渔泉河沟坝址5.13.82.92.00.9XX厂址1.51.10.90.60.3三道角厂址5.74.23.22.21.01月～次年3月XX坝址30.220.213.27.21.9渔泉河沟坝址104.870.146.025.26.8XX厂址31.621.113.87.62.0三道角厂址115.877.450.827.87.5XX电站坝址丰水年（P=10%）逐日平均流量表附表2-1单位：m3/s日期4月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月10.6942.9230.8280.7833.3454.4291.4540.8300.5630.5480.4680.71220.7061.7400.8150.7652.2912.1861.3850.8300.5570.5430.4630.71230.7151.3941.6890.7531.6451.6451.3080.8220.5560.5300.4570.69940.7231.2033.9020.8641.6451.5671.2510.8220.5620.5240.4530.68450.7211.0934.1580.9861.4983.4501.2030.8390.5600.5160.4480.66760.7182.2161.9931.0751.7243.0591.1430.8340.5560.5090.4420.65570.7182.3061.4630.9321.4891.9661.1260.8160.5560.5030.4420.67280.7181.6451.2622.1561.3021.6451.0950.8070.5560.4920.4420.71190.7751.3461.1222.3971.2391.4631.0720.8000.5620.4920.4360.734100.9111.1491.0451.3691.1891.3551.0540.8000.5630.4920.4360.771110.8761.2320.9711.1081.1431.2891.0280.8300.5630.4920.4360.761120.9942.0010.9005.7531.1431.5931.0060.8340.5630.4840.4360.737131.2802.2910.8646.5211.1434.9860.9560.8220.5600.4810.4330.700141.3851.6980.8344.5341.1657.6800.9680.8120.5560.4810.4360.672151.2511.7330.81314.9051.12018.5630.9460.8070.5480.4680.4300.652161.0511.5670.7928.2821.0966.8670.9380.8070.