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团滩河水库电站工程可行性研究综合说明云阳县团滩河(水库)电站工程位于重庆市云阳县江口镇境内,由一级电站和二级电站两个梯级电站组成。一级电站坝址位于团滩河干流及支流小河汇合口下游,距江口镇约14.0km,坝址处控制流域面积151.0km²,主河道长20.55km,多年平均流量3.77m³/s,多年平均径流量1.189亿m,一级电站厂址位于坝址下游约4.0km的五童岔处,电站装机2×5000kw,年发电量3108万kw.h。二级电站取水坝址位于一级电站厂房下游团滩河及支流麻柳河汇合口以下约430m处,控制流域面积226.1km²,主河道长24.35km,多年平均流量5.64m³/s,多年平均径流量1.78亿m³,二级电站厂址位于坝下游约11.0km的刘麻湾处,电站装机2×7500kw,年发电量5032万kw.h。团滩河位于云阳县境内,是汤溪河上游右岸一较大支流,发源于云阳县与巫溪县交界的人头寨、老鸭梁一带。河流自北向南流,流经洞子包、石院子、姚家湾,于青岗坪处纳入左支寨沟河后继续向南流,过温水坝、月亮庙至岩湾处汇入右岸较大支流小河,再经下七坝,至五童岔处纳入左支麻柳河,再过罗家垭口、团滩,于江口场镇处注入汤溪河。团滩河全流域面积286.9km²,主河道长37.2km,河道平均比降19.8%。团滩河是云阳县境内水能资源储量最丰富的河流之一,70年代以来仅修建了几座小型径流式电站,自上而下主要有:后叶电站(建成于1990年,坝址位于云阳县后叶乡沙湾村6组,厂房位于云阳县后叶乡下七村4组的鹅顶岭,装机235kw)、向阳一级电站(建成于1978年,坝址位于向阳火电厂下游50m处,厂房位于云阳县江口镇向坪村7组的沙树磅,装机2×130kw)、新华电站(建成于1982年,装机2×250kw)、双龙电站(建成于1990年,坝址位于云阳县江口镇龙王村龙王小学外,厂房位于云阳县江口镇龙王村龙王18组的袁家坡,装机2团滩电站(建成于1980年,坝址位于云阳县江口镇横坪村7组,厂房位于云阳县江口镇双龙村1组,装机2×160kw)。上述电站为乡镇及当地农民集资修建,未进行统一规划,工程规划布置不尽合理,设备老化,效率低,未能充分利用团滩河水能资源。2007年,受有关部门委托,我院对团滩河流域进行了踏勘选点、测量和规划工作,并组成了多套梯级开发方案从地质、技术、经济效益等方面进行了综合比较。同年2月,我院编制完成《重庆市云阳县团滩河水能开发规划报告》并送审,报告中推荐涂家坝电站(1级)→团滩河(水库)电站工程一级电站(2级)→团滩河(水库)电站工程二级电站(3级)三级开发方案。2007年2月9日云阳县发展计划委员会和云阳县水利局以“云计投[2007]18号”文对该规划报告作了批复,并同意我院推荐的开发方案。2008年4月,云阳水利水电实业开发有限公司委托我院按上述规划报告完成团滩河(水库)电站的一级电站和二级电站可研报告编制工作。根据委托合同书的要求,我院组织设计人员到现场进行了踏勘,对团滩河水库库区和各级电站坝址、引水线路、厂区进行了地形图测量,基本查明了两级电站的工程地质条件和主要工程地质问题,初查了天然建筑材料场的地质条件,认真分析了业主提供的有关设计基础资料,对坝址、厂址及引水系统进行了分析、比选,按照水电工程可行性研究设计编制规程于2008年11月完成了本可研设计报告。本可研报告编制工作全过程自始至终得到了云阳水利水电实业开发有限公司及云阳县有关部门的大力支持和协助,对此表示衷心的感谢。1.2工程建设必要性1.2.1建设团滩河(水库)电站工程是地区社会经济发展要求团滩河(水库)电站工程所在地为重庆市云阳县境内,由一级电站和二级电站两个梯级电站组成,工程建成后供电给重庆市统调电网,因此电站的建设对重庆市、云阳县的经济发展、对西部大开发政策的实施有着重要的促进作用。重庆市是我国西南最大的工商业城市,长江上游的交通枢纽、对外贸易港和西南物资集散中心,地处三峡库区,位于我国经济较发达的中部地区和资源丰富的西部地区的结合部,工业基础较好,是我国西南地区的重工业基地。为支援三峡工程建设,发展库区经济,妥善安置库区移民,更好地实施我国中西部发展战略,1997年3月,经全国人大批准,重庆市成为我国第四个中央直辖市,直辖市下辖13区4市23县(现为15区4市21县),总面积达82403km²。2007年,重庆市国民经济在2006年高位运行的基础上快速增长,2007年重庆市工农业总产值达4111.82×10°元,比2006年增长15.6%,按常住人口计算,全市人均GDP到达14622元,比2006年增长15.2%。三大产业继续保持快速增长态势,其中第一产业完成值531.65×10°元,比2006年增长9.5%;第二产业完成值1832.22×10°元,比2006年增长20.3%;第三产业完成值1747.95×10°元,比2006年增长12.8%。重庆市经济发展已经走上了高速发展的快车道,能源、资源匮乏是遏制其发展的瓶颈。目前煤炭开发程度已高,天然气主要用作化工原料和城镇居民生活,优先开发建设条件较好的水电工程,是实现重庆地区国民经济可持续发展战略的重要措施。团滩河水库是团滩河梯级开发中唯一具有年调节性能的中型水库,团滩河(水库)电站工程建成后可为系统提供25MW的电力和8140万kW·h的电量,对于促进重庆地区经济的发展和云阳县经济的快速发展、对祖国西部大开发政策的顺利实施具有十分重要的作用,因此,团滩河(水库)电站工程的建设是非常必要的。1.2.2建设团滩河(水库)电站工程是电力发展要求的需要(1)自身装机容量不能满足负荷要求重庆电网既是一个受端电网,又是川电东送的主要通道。自身装机容量不能满足本市负荷需求。2005年,统调电网有37.9%左右的电量需要从四川水电、二滩电站、三峡电站、华中电网以及贵州等送入用以缓解电力短缺的压力。(2)电网水电比重小,调节能力差,电源结构不理想从全市看,水电装机占总容量的30.3%。其中:统调电网中的水电机组仅占统调装机容量的17.3%左右。同时,目前电网中的水电装机大部分是径流式水电站,无调节能力。随着用电负荷的不断增长,电网中的水电比重还要下降,对电(3)负荷峰谷差大,电网调峰能力严重不足近年来,由于重庆经济的快速发展和连续几年特殊的气候条件,重庆电网峰谷差逐年增大,最大电力负荷出现在七、八、九月份夏季高温季节,2005年统调电网最大负荷5024MW,峰谷差已达1638MW。由于系统中有调节能力的水电机组较少,电网调峰运行需火电机组承担。而现有火电机组调峰能力有限,致使电网调峰容量不足,运行较为困难。(4)统调电网尚未覆盖全市,地方小网供电可靠性差部分地域电网未与重庆主网联接,仍靠地方小电网供电,致使该地区的供电可靠性相对较低。(5)电网结构薄弱,稳定水平低重庆电网结构薄弱。从电网结构来看,电力网架十分脆弱,500kV电网尚处于起步阶段,第一条500kV线路建成于2000年,目前仅形成陈家桥~长寿 (双回)~万县(单回)链型结构,同时,500kV网架缺乏发电电源支撑,稳定水平较低。随着负荷的发展,500kV变电容量及变电站布点已不能满足要求。局部220kV电网存在重载现象,220kV变电容载比较低,220kV环网主干线路由于建设时间早,截面较小,部分线路已不能适应负荷发展需要。重庆统调电网2015设计负荷水平年,系统需要最大工作容量16700MW,需因此团滩河(水库)电站工程的建设是必要的。1.2.3建设团滩河(水库)电站工程是团滩河水能梯级规划需要团滩河水能梯级开发规划根据河段的自然地理特点、水文地质条件、耕地和居民点的分布情况和电力市场的需求,拟定了三套梯级开发方案进行综合比较,最后推荐涂家坝电站(1级)→团滩河(水库)电站工程一级电站(2级)→团滩河(水库)电站工程二级电站(3级)三级开发方案,其中:涂家坝电站坝址初选在团滩河上游犀牛包附近,坝址以上控制集雨面积109km²,发电厂房位于坝址下游约2km处(老向阳电站)处;一级电站坝址初选在团滩河双河口处,控制集雨面积151.0km²,电站厂址位于团滩河五童岔处;二级电站紧接一级电站发电尾水,坝址位于五童岔处,控制集雨面积226.1km²,电站厂房位于团滩河箭楼附 (2×800kw),占团滩河梯级规划总容量的7.1%;而团滩河(水库)电站工程总装机21MW,占团滩河梯级规划总容量的92.9%,也就是说,团滩河(水库)电站工程建成后就相当于团滩河90%以上的水能资源开发利用了,因此从团滩河水能梯级规划的角度来说建设团滩河(水库)电站工程非常必要。云阳县是三峡工程实施后由云阳镇、云安镇、双江镇三镇合一搬迁的新兴现代化城市,百业待兴,急需有调节能力、担任调峰的主力电源工程。团滩河(水库)电站工程是云阳县一座有调节能力的中型水电站工程,是云阳县目前重点工程,是云阳县国民经济快速发展的支柱性工程,是缓解重庆市资源匮乏、西部开对缓解系统缺乏的电力和电量起到相当的作用外,还可以改善当地的气候环境,同时还可以极大程度改善为当交通等基础设施建设、为当地居民提供就业机会等,因此团滩河(水库)电站工程的建设是必要的。1.3水文团滩河(水库)电站由一级电站和二级电站组成。一级电站坝址位于团滩河干流及支流小河汇合口下游,坝址处控制流域面积151.0km²,主河道长20.55km,河道平均比降34.0%。一级电站厂址位于坝址下游约4.0km的五童岔处,电站厂址处控制流域面积185.7km²,主河道长24.0km,河道平均比降28.8%。二级电站坝址位于团滩河及支流麻柳河汇合口以下约430m处,控制流域面积226.1km²,主河道长24.35km,河道平均比降28.8%。二级电站厂址位于坝址下游11.0km的刘麻湾处,厂址控制流域面积273.5km²,主河道长35.2km,河道平均比降21.3%。1.3.2气候特征团滩河流域属亚热带湿润季风气候区,气候温和,四季分明,雨量充沛,湿站观测资料统计:多年平均气温18.7℃,年平均气温年际变化不大,最高19.4℃(1978年),最低17.7℃(1993年),极端最高气温41.7℃(1961、1972年),极端最低气温-4.0℃(1977年);多年平均相对湿度74%;多年平均风速1.5m/s,多年平均年最大风速9.9m/s,瞬时最大风速20.0m/s,最多风向为NEN;多年平均蒸发量为1323.6mm(20cm蒸发皿)。1.3.3径流团滩河流域径流主要来源于降雨,其次为地下水,径流的年内变化与降雨一致。每年3月下句开始,随着降雨增加,径流也相应增大,4月为汛前过渡期,5~9月流域进入主汛期,径流量大增,但本流域常发生伏旱,伏旱期径流显著减少,10月为汛后过渡期,降雨减少,径流也逐渐减少,11月至翌年2月很少降雨,径流主要由地下水补给,1~2月是径流的最枯时期。根据插补延长的余家站1970年4月~2007年3月资料统计:多年平均流量为7.49m³/s,多年平均径流深为647mm,径流模数为20.5L/(s·km²)。径流年内分配极不均匀,丰水期(4~10月)径流占多年平均径流的90.22%,枯水期11~次年3月仅占多年平均径流的9.78%,1~2月径流仅占全年的2.15%,在盛夏伏旱期也常有小流量发生。根据插补延长的余家站1970年4月~2007年3月共37年(水月~1975年3月,1979年4月~1985年3月(除81年4月~82年3月为枯水年)基本为丰水年组;1975年4月~1979年3月,1990年4月~1993年3月,2001年4月~2005年3月基本为枯水年组。其余年份丰、枯交替,大于多年平均值的年份为18年,小于多年平均值的年份有19年。又据年径流累进平均曲线在3%以内。故认为该系列具有一定的代表性。1.3.3.2径流计算团滩河流域内无实测径流资料,考虑到设计流域与余家站以上的普里河流域在自然地理、气象、水文特性及人类活动影响等方面具有一定的相似性,两流域属同一径流分区,因此,本次设计团滩河(水库)电站各坝址径流分别采用水文比拟法、降雨径流相关法进行推求,从中选择更为合理的径流计算成果。经综合分析,推荐采用水文比拟法推求成果。根据本地区年降雨等值线图查得团滩河流域设计流域重心处多年平均降雨量为1450mm;参证站余家水文站控制流域内有梁平、合心、余家三站长系列雨量资料,三站基本覆盖了余家水文站控制流域,据该三站1955~2000年共46年实测资料统计,余家站控制流域多年平均面降雨量为1192mm。一级电站坝址控制流域面积为151km²,余家站控制流域面积365km²。考虑面积和雨量修正推求的团滩河(水库)电站各坝址径流成果见表1-1。各坝址径流计算成果表表1-1地名控制流域面积(km³)面平均雨量(mm)综合修正系数平均流量平均径流量(亿m³)径流深余家水文站1一级电站水库坝址二级电站坝址1.3.4洪水设计流域无实测洪水资料,本次设计采用《手册》中的推理公式和瞬时单位线法推求设计洪水,并采用水文比拟法移用参证站余家水文站加以比较进行合理性分析,并最终推荐采用推理公式计算的设计洪水成果,见表1-2。各坝、厂址设计洪水成果表表1-2设计洪峰流量(m³/s一级电站坝址一级电站厂址//二级电站坝址//二级电站厂址//根据洪枯水变化规律和施工设计安排,将全年划分为主汛期5~9月,汛前过渡期4月,汛后过渡期10月,非汛期2月、3月、11月,以及时段12月~次年1月,11月~3月、10月~4月等九个分期,以供施工设计选用。主汛期洪水由设计暴雨直接推求,其余时段洪水,根据余家站洪水资料,各分期以年最大值取样,经频率分析计算,用P-Ⅲ型曲线适线确定统计参数,求得余家站各分期设计洪水。再用水文比拟法转换到各坝、厂址处,其成果分别见表1-3~表1-6。一级电站坝址分期设计洪水成果表表1-3各频率设计值Xp(m³/s)5月~9月10月11月12月~次年1月11月~次年3月10月~次年4月一级电站厂址分期设计洪水成果表各频率设计值Xp(m/s)4月5月~9月10月11月12月~次年1月11月~次年3月10月~次年4月二级电站坝址分期设计洪水成果表表1-5分期各频率设计值Xp(m³/s)4月5月~9月10月11月12月~次年1月11月~次年3月10月~次年4月二级电站厂址分期设计洪水成果表表1-6分期各频率设计值Xp(m/s)4月5月~9月10月11月12月~次年1月11月~次年3月10月~次年4月1.3.5河流泥沙团滩河流域天然植被覆盖良好,山高谷深,坡陡土薄,河道两岸坡耕地较多,风化较严重,土质松软,透水性强,地表抗冲性差。如遇降雨,尤其大暴雨情况下,易造成表层岩层及土壤的滑动,加之人类活动的影响,沿河两岸开山筑路,陡坡种植,水土流失比较严重。流域内降雨丰沛,多年平均降雨量1450mm,气候特征为雨季长,洪旱交替出现。雨季表土在坡面汇流的侵蚀作用下,成为河流泥沙的主要来源。因此,本流域泥沙主要来源于雨水侵蚀和人类活动造成的水土流失。设计流域无实测泥沙资料。根据《四川省水文手册》查得团滩河流域所在地多年平均悬移质输沙模数为800t/km²,计算得一级电站水库坝址多年平均悬移质年输沙量为12.1万t,根据设计流域的地质、地貌等实际情况,推移质来沙量按悬移质输沙量的15%估算,则一级电站水库坝址多年平均推移质输沙量为1.82万t。1.3.6水位流量关系曲线由于工程河段各断面无实测水位流量资料,本次水位流量关系曲线用水力学公式Q=A·R²3·J¹2/n推算。水力要素由实测大断面计算;水面比降,中、低水采用实测河段枯水比降,高水采用洪水调查比降;糙率根据河道形态,河床组成等特征从《天然河道糙率表》中选用。两级电站拟定各坝、厂址处水位流量关系曲线见表1-7~表1-11。一级电站坝址消力池天然水位流量关系表表1-7水位(m)流量(m³/s)0水位(m)流量(m/s)一级电站厂址水位流量关系成果表表1-8水位(m)流量(m³/s)0水位(m)流量(m³/s一级电站厂房尾水出口断面水位流量关系成果表表1-9水位(m)流量(m³/s)0水位(m)流量(m³/s)二级电站坝址消力池处天然水位流量关系成果表表1-10水位(m)流量(m³/s0水位(m)流量(m/s)二级电站厂址水位流量关系成果表表1-11水位(m)流量(m/s)0水位(m)流量(m³/s)工程区位于渝东北,处于长江北岸。山系走向与构造线基本一致,呈近东西向,山顶高程多为800~1200m,区内山顶最高峰位于团滩河东面约3km的山王庙,高程1315.6m,最低高程为该河入汤溪河口处(江口镇)180m,相对高程600~测区属四川盆地的东部边缘。区域地貌属川东平行岭谷区的一部分,背斜成山,翼部多呈谷,向斜发育成梯状台地,呈现一山一谷一台相间的地貌景观。根山地貌,分布于江口镇以北,团滩河中、下游大部地区;二为构造溶蚀垄岗洼地低山地貌,由三迭系嘉陵江组和巴东组灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩地层组成,两侧由须家河组地层所夹持,工程区主要发育于团滩河青鲫洞至芭焦弯段两岸区域,马槽坝背斜轴部及近核两翼地区。团滩河发源于云阳县与巫溪县交界的人头寨、老鸭梁一带,自北向南流,与构造线方向大致垂交,河长37.20km,流域面积286.9km,河床平均比降19.8‰,团滩河两岸断续发育有两级阶地。区域出露地层由老至新有三迭系中统巴东组(T₂n)、上统须家河组(Tx)、侏罗系下统珍珠冲组(J₁)、中一下统自流井组(Jiz)、中统新田沟组(J₂)、下沙溪庙组(Jzxs)及第四系松散堆积层。区域处于新华夏系四川沉降带之川东褶带的北东缘弧形构造带,由北向南区域发育长店坊向斜、马槽坝背斜。测区内水文地质条件较简单。按地下水的赋存条件,可分为基岩裂隙水、岩溶水及孔隙水。地下、地表水均对混凝土无腐蚀性。工程区具有较好的区域构造稳定性。据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),工程区50年超越概率10%的地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期0.35s,相应地震基本烈度为VI度。一级电站水库(即团滩河水库)大坝位于江口镇沙湾村团滩河中上游的双河口下游,为中型水库。水库正常高水位480m时,团滩河回水长4.07km,支流小河回水长2.40km。库区河床宽10~40m,多为20~30m宽。正常高水位下库岸多成“V”型谷,局部为“U”型谷,其上为较缓山坡地形。库区属构造侵蚀地貌,为中切割的块状低中山区,沟、河切割较深,地形较为破碎,山顶面以方山和桌状山为特征,周边多由砂岩形成陡崖。库区两岸山体雄厚,附近无深切邻谷发育,无低于正常高水位的垭口。库区正常高水位下主要出露侏罗系中统新田沟组(J₂x)地层,为灰、黄灰色中至厚层长石岩屑石英砂岩、岩屑石英砂岩及灰、深灰色页岩、泥岩组成,夹介壳砂岩及介壳灰岩透镜体。其上为下沙溪庙组(Jzx)地层,该层下部以紫红色泥岩、粉砂质泥岩为主,夹灰绿色厚层岩屑长石石英砂岩。上部以长石岩屑石英粉砂岩为主夹紫红色粉砂质泥岩、泥岩。第四系(Q)松散堆积层沿河床及两岸零星分布。河床主要分布冲崩积层(Q₁il+eal)砂卵砾,零星崩塌的大孤块石等,厚度多小于5m;崩坡积层(Q),多分布在陡岩坡脚处;山坡上有残坡积层(Q)分布,岩性为粘性土、碎石土。在坝上游约0.8km处,发育地滑堆积层(Q*¹),最大厚度达20余米。水库库盆、库底为侏罗系中统新田沟组(J₂)砂岩、泥岩互层,泥岩、砂质泥岩为不透水层,具有良好的隔水性能。且水库区山体雄厚,无单薄分水岭和低邻谷发育。库区构造简单,无大断裂,砂岩中虽有裂隙发育,但延伸不远,不具连续的透水性。故水库封闭条件良好,不存在通向库外的渗漏通道,不存在永久性渗漏问题。库区河谷两岸坡陡崖高,且绝大多库岸为基岩库岸,不存浸没问题。库区两岸部分为耕地,其余山坡、山顶植被较多,无大的固体迳流来源。水库淤积物主要为库区上游的小煤矿部分弃石和上游及库区的砂、泥岩风化剥蚀的粘性土、砂及砂泥岩碎屑和少量崩塌块碎石。库区除库首凉水井滑坡体外,在团滩河库尾向阳水电站下游河流转弯处右岸,发育沿河长约200m,沿坡宽约40-50m的崩坡积体,体积大约5~6万m3。水库蓄水后对该崩坡积体的库岸稳定将有一定影响,但该崩坡积体规模较小,现为坡地或林地,又处于库尾,水库蓄水后对水库正常运行,当地环境无大破坏。库区其它库岸为岩质谷坡,无大崩塌滑坡发育,水库蓄水后,局部小规模的崩塌在所难免,但不致引发较大规模的崩塌滑坡。库岸较稳定。凉水井滑坡体位于一级电站水库的库首,其下游边界沿河距坝线约0.8km。总平面为上窄、下宽的不规则纵长形。凉水井滑坡中下部横长(沿河长)约500m,538m高程以上横长100~300m,滑体东段(上游段)纵长约720m,西段(下游段)纵长约420m,总面积约27万m²,体积约300万m²,为大型滑坡。滑体从下至上现有较多村民居住。据调查,未见房屋地基及田地坡上有开裂现象,该滑坡体现处于稳定状态。而前几年在改扩建102省道开挖路基中,滑坡中部公路以上有的房屋和地坝有开裂现象,但未发现公路以上滑体大面积的变形破坏。在正常高水位以下的滑坡前沿和缓坡台地区域滑体,大部厚12.0~22.8m;正常高水位以上大部区域滑体厚4~13m。滑体主要由粉质粘土夹碎块石、碎石土,局部夹大孤石组成,碎石含量20~40%,层厚2.8~经计算:在天然状况及库水骤降至死水位下,滑坡稳定性系数Fs=1.24~1.93,滑体处于稳定状态。在暴雨工况下,不考虑库水骤降影响时,滑坡稳定性系数Fs=1.09~1.39,其中仅3—3’剖面蓄水位上部稳定系数>1.15;考虑库水骤降至死水位影响后的情况下,滑坡稳定性系数Fs=0.97~1.14,凉水井滑坡河床剪出口局部处于不稳地状态,正常高水位上的剪出口局部处于欠稳地状态,可能失稳剪出,建议将开挖引水隧洞的废弃渣等堆于滑坡下部河床(死库容中),增加滑体的整体稳定性,在滑体正常高水位以上采取支挡措施。1.4.3一级电站主要建筑物工程地质条件及评价(1)团滩河水库拦河坝坝址区位于团滩河上,右岸支流小河汇入口处(双河口)下游400~750m河段。团滩河由S45°E顺直流经坝址区,坝后以N84°E流出坝区,在鸭子梁再急转成SW向流向下游。坝址区河段,呈不规则“V”型横向谷,河谷深切,为中低山地形,河床宽35~50m,正常高水位480m时,河谷宽175m。坝址段河床高程为408.06~417.4m,水深0.2~1.5m,河床纵坡较平缓,平均比降约为坝址区出露侏罗系中统新田沟组(Jx)中段,其上间断覆盖第四系冲洪积、坝区地表水为重碳酸-钙水(HCO₃—Ca²*),环境水对砼无腐蚀性。根据钻孔压水试验资料,左岸坝轴线ZK105透水率q<3Lu顶板深度为54.55m(高程420.43m);河床段ZK106透水率q<3Lu顶板深度为70.60m(高程381.57m);右岸坝轴线ZK107透水率q<3Lu顶板深度为26.40m(高程461.49m)。河床岩体强风化层微弱发育,弱风化层厚度为18~21.90m左右,底板埋深22.20~23.50m(高程385.99~395.23m),向两岸增厚。河谷右岸坡强风化较薄;弱风化较厚,厚度为21.60m,底板埋深25.50m(高程462.39m);微风化底板埋深81.80m(高程406.09m)。河谷左岸坡强风化较薄;弱风化较厚,厚度为38.30m,底板埋深44.70m(高程430.28m);微风化底板埋深75.42m(高程399.56m)。工程区地层新田沟组(Jzx)划分为泥、页岩及砂岩两类岩体。大坝基础分布范围内主要为较软至坚硬岩,以较软岩为主。坝址大部分岩体基本质量属于Cm-Cw级,为软质岩;部分属Am级,岩体完整,抗滑、抗变形性能受岩石强度控制,局部较完整或较破碎岩体,不宜作高坝坝基基础,需作专门处理。沟组第二段,以泥岩、页岩为主,约占80%。弱风化泥岩干抗压强度37.2~础的强度要求。趾板基础岩层倾向上游,倾角约9~25°,裂隙发育少,延伸短,系数<3Lu顶板线以下5m;水平方向,右岸帷幕沿右坝肩向右岸延伸布置,延伸约140m;左岸帷幕由左坝肩向左岸延伸布置,延伸约50m。河床段趾板开挖清除表层覆盖层及杂草、树木,对左岸岸坡较陡部分,进行放坡处理,以利于坝体碾压。(2)导流洞导流洞布置于右岸,进口基岩裸露,岩性为侏罗系中统新田沟组(J2X2-9)的砂、页岩,岩体弱风化,其强风化层不发育,弱风化层水平厚度为5~8m,隧洞可挂口。隧洞出口位于陡崖下,岩性为侏罗系中统新田沟组(Jx²2)的砂、页岩及介壳灰岩,岩体弱风化,其强风化层不发育,弱风化层水平厚度为5~8m,隧洞可挂口。隧洞洞身顶板厚度及水平埋深均较大,洞身处于J2x2-1~J2x2-9段泥岩、页岩、砂岩等岩性中,以泥、页岩等软质岩为主,大都为IV类围岩体,具备成洞条件,但洞身稳定性较差,均需衬砌支护。地下水易于向河流排泄,洞内涌水量小。(3)溢洪道泄洪道采用左岸明槽布置,靠近坝肩。由引渠段、控制(闸室)段、陡槽段、阶梯消能防冲段四段构成。引渠段长30.85m,底板高程469.00m,堰顶高程471.00m;开挖段为一斜坡地形,坡度为25°左右,地面高程为469.0~486.0m,最大开挖深度约20m,边坡为岩质坡,主要由J₂₂”层泥岩夹砂岩构成,为切向坡,切坡上部强风化层厚3~7m,其稳定性较差,以下弱风层裂隙不发育,边坡稳定性较好。控制段长26.50m,底板高程468.00~471.00m,堰顶高程471.00m;地形平缓,坡度为5°左右,地面高程为484.0~485.00m,开挖深度为15~17m,上部覆盖层厚约2.5m,为残坡积的粉质粘土夹砂岩碎石,下伏J2x2-9层泥岩夹砂岩,为切向坡,岩体强风化层厚5~7m,其稳定性较差,以下弱风层裂隙不发育,边坡稳定性较好。陡槽前段长49m,底板平缓,底板高程465.6~468m;现地面高程为469.4~485m,开挖深度为13.5~27m,表层部分分布覆盖层,厚约0.5~3.3m,为残坡积的粉质粘土夹砂岩碎石,下伏J²*、J₂₂²°层泥岩夹砂岩,为切向坡,岩体强风化层厚1.7~6m,其稳定性较差,以下弱风层裂隙不发育,边坡稳定性较消能防冲段长220m,由三段台阶消能和两个消力池组成。地形坡度为0~30°,地面高程为410~469.4m,开挖深度为1.5~8.9m。局部上部覆盖层厚0~4m,为残坡积的粉质粘土夹砂岩碎石,下伏Jzx²¹~Jzx²*层泥岩夹砂岩,为切向坡,岩体强风化层厚1.5~5m,其稳定性较差,以下弱风层裂隙不发育,边坡稳定性较好。(4)引水隧洞坝轴线直线距离约380m,出口接调压井,位于杨家河坝厂址后坡,洞线总长2.905Km。依次穿越侏罗系中统新田沟组(J₂x)、中下统自流井组(Ji-z)、下统珍珠冲组(J)、三叠系上统须家河组上亚组(Tx2)及下亚组(TxJ)地层。桩号0+000~0+020m段:以石英砂岩为主,夹页岩。岩层产状N88°E/NW∠14°,洞轴线方向S47°E,洞轴线与岩层走向交角45°,上覆岩体厚度17~34m,侧向水平埋深0~20m。围岩为弱风化,岩体完整性较好,但隧洞埋深较E/NW∠14°,洞轴线方向S47E,洞轴线与岩层走向交角45°,上覆岩体厚度34~237m,侧向水平埋深20~400m。围岩为弱风化~新鲜,岩体完整性好,岩桩号1+132~1+983m段:以页岩、泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩为主,夹石英砂岩。岩层产状N48°E/NW∠21°,洞轴线方向由S47E转向S77E,洞轴线与岩层走向交角55°~85°,上覆岩体厚度32~111m,侧向水平埋深60~400m。围岩为弱风化~新鲜,岩体完整性较好,岩性以较软~软岩为主,隧洞埋深较大,可能产生较大的变形破坏和较大的塑性变形。该段围岩类别主要为IV类,坚硬部分为Ⅱ类,页岩夹薄层煤部分为V类。桩号1+983~2+905m段:以石英砂岩、长石砂岩为主,夹页岩、砂质泥岩、砂质页岩、薄层煤、炭质页岩。岩层产状N52~61°E/NW∠27~57°,洞轴线方向由S77°E转向S47°E,洞轴线与岩层走向交角42°~81°,上覆岩体厚度36~197m,侧向水平埋深50~250m。围岩为微风化~新鲜,岩体完整性好,岩性以中至坚硬岩为主,隧洞埋深较大,围岩稳定性好。该段围岩类别主要为Ⅱ类,较软~软岩部分为IV类,炭质页岩、页岩夹薄层煤、薄层煤部分为V类。引水隧洞的主要工程地质问题是IV、V类围岩的稳定条件较差或差,需注意及时支衬锚固;隧洞穿越煤层时注意瓦斯等有毒有害气体;穿越老煤窑采空区时注意大的突然涌水。隧洞进水口位于大坝上游鸭荡湾左岸陡崖下,岸坡大部分基岩裸露,岩性为侏罗系中统新田沟组(Jx)的砂、页岩。岩层产状:走向北88°东,倾向北西,倾角14°,为顺向坡,倾角小于坡角,陡崖边坡稳定性较差。岩体弱风化,其强风化层不发育,弱风化层水平厚度为5~8m,隧洞可挂口,但由于陡崖卸荷裂隙发育,边坡稳定性较差,因此要及时支护。(5)调压井和斜井调压井设计拟开挖直径8.2m,井顶高程488.30m,井底高程434.71m,井深51.19m。斜井开挖直径为3.0m,埋深18~25m。调压井井口位于五童岔团滩河左岸山坡中部。左岸山坡临河铁壕岩山顶高程689.1m,山坡坡度45°。调压井井口地面高程457~508m,该段山坡坡度50°以上,山坡植被茂盛。调压井出露基岩为三迭系须家河组(Txj)中至厚层长石岩屑石英砂岩,岩斜井位于团滩河左岸山坡,下部有102省道穿过。斜井地表山坡坡度41°,灰白色薄至中厚状泥质灰岩。斜井中上部地表山坡发育第四系崩坡积砂岩块碎石,粘性土,厚5~10m,公路以下至厂房地表发育崩坡积和修建公路的人工堆积层厚3~5m。斜井拟埋深18~25m,已避开强卸荷带岩层,置于弱风化岩石中,微~弱风化砂岩的洞室围岩为Ⅱ~Ⅲ类,Ⅱ类围岩一般可不支护,部分喷混凝土结合锚杆(6)厂房厂房位于五童岔团滩河左岸杨家河坝,102省道从厂房后坡穿过,交通便达60~100m,河心发育高漫滩,高漫滩顺河长约140m,宽约50m,地势开阔;厂区段河床地面高程347.1~349m,水深一般小于1.5m。厂区位于马槽坝背斜北西翼,主要发育三迭系巴东组第三段灰、灰白色泥2~3m页岩夹煤线。上覆砂卵砾石层,厚6.9~8.5m,以卵石为主要夹砂、漂石含量约45%,园砾含量约25%,漂石含量25%,中粗砂含量约10%。河床砂卵砾石层有较大厚度,结构较密实,有一定的承载能力,可作厂房基础持力层,但有一定的变形,需进行地基夯实。弱至微风化巴东组泥质灰岩夹页岩,强度较高,变形小,是较理想的基础持力层。建议将主要发电动力机组置于基岩上,其它次要建筑置于砂卵石层。1.4.4二级电站主要建筑物工程地质条件及评价(1)拦河坝拦水坝位于一级电站团滩河厂址下游约750m,102省道旁加油站外河坝,设计坝型为翻板坝,上设10孔8×4m(b×h)平板闸门,坝高6m,坝前水位338.5m。①水库区工程地质条件及评价拦水坝坝前水位338.5m,仅比现坝区河水位抬高约4.6m。拦水坝库区左岸为斜坡,右岸多为高于5m的陡坎,蓄水后不会产生较大淹其它大多房屋基础高于341m,且置于基岩上,水库蓄水对此无影响。库区处于马槽坝背斜北西翼,出露三迭系中统巴东组地层,巴东组上、下库区两岸坝前水位以下大多基岩出露,未发育较大松散堆积体,取水坝修②坝址区工程地质条件及评价团滩河由北西向南35°东流经坝址区,坝区河谷呈不规则“V”型斜向谷。河床宽60~100m,坝线处河床水面高程333.90m,水深0.5~1.5m,河中发育漫滩。102省道从坝左岸通过,路面高程348.0m,公路以下左岸坡度约28°,公路里侧为一排民居街道,民房后为基岩裸露的山坡,坡度30~40°。右岸下部为一陡坎,高约5~6m,陡坎上345~353m高程为50~100m宽的缓坡田地,田地后为30~35°的山坡。右岸坝线上游341.5m高程以上发育一冲沟,沟口宽约卵石多为砂岩、粉砂岩及灰岩,粒径2~20cm含量50%,局部夹大漂石,含量约15%,圆砾含量20%,中粗砂含量约15%。左岸公路以下为第四系崩坡积层,表层为第四系残坡积层,厚2~4m。坝址区基岩为三迭据钻探资料,坝区河床岩石无强风化发育,坝区两岸坡无崩塌、滑坡、泥坝区主要发育第四系松散堆积层孔隙水,赋存于河床冲洪积层和两岸崩坡冲洪积下伏的三迭系巴东组基岩,其强度较高,变形小,完全能满足建低坝要求,是较好的坝基持力层,且上覆冲洪积层较薄,建议坝基置于巴东组基岩上。坝基应适当深挖,齿槽可挖至较完整岩体,并进行固结灌浆。坝基所处的巴东组泥质灰岩夹页岩,裂隙发育,岩石较破碎,抗冲性能也较差,坝下游消力池应防冲工程。(2)明渠和引水隧洞引水线路布置于团滩河左岸,由0.208Km明渠及6.722Km隧洞组成。取水音堂沟口,出口位于团滩村刘麻湾后缓坡上,洞线总长6.722Km。隧洞为无压隧洞,引水流量13.0m3/s,洞径3.2×4.0m。隧洞进口底板高程334.66m,出口底板高程330.18m。引水线路沿线依次穿越三叠系中统巴东组第一段(T²)、第二段(T²)、第三段(T³),三叠系上统须家河下亚组(T)、上亚组(Tx²),侏罗系下统珍珠冲组(J₁)、中下统自流井组(J₁-2)、侏罗系中统新田沟组(J)地层。桩号0+000~1+580m段:主要是三叠系中统巴东组第一段(T2b1)、第二段主要为泥、页岩夹灰岩地层,处于背斜南翼,褶皱发育。岩层产状N79°W/SW∠26°,洞轴线方向由S23°E,洞轴线与岩层走向交角54°,上覆岩体厚度20~300m,侧向水平埋深0~150m。围岩为强~弱风化,岩体裂隙发育,桩号1+580~2+313m段:主要是三叠系上统须家河组上亚组(T3xj2)、三叠系上统须家河组下亚组(T3xj1)地层,岩性主要为岩屑长石石英砂岩、岩屑石英砂岩、粉砂岩夹页岩。岩层产状N88°W/SW∠26~56°,洞轴线方向由S21°E洞轴线与岩层走向交角67°,上覆岩体厚度34~150m,侧向水平埋深80~180m。类别主要为Ⅱ类,页岩较软~软岩部分为IV类,页岩夹薄层煤部分为V类。桩号2+079~2+229m段:三叠系上统须家河组上亚组(T3xj2)地层,走向交角78°,上覆发育F1断层破碎带,岩层产状大部分陡立,断层破碎带约150m。桩号2+313~3+786m段:主要是侏罗系中下统自流井组(J1-2Z);侏罗系下统珍珠冲组(J1Z)地层,主要岩性为岩屑石英砂岩、长石砂岩、粉砂岩、页岩、方向由S62°E,洞轴线与岩层走向交角12°~24°,洞线与岩层走向交角较小,对洞室稳定不利。上覆岩体厚度20~280m,侧向水平埋深10~120m,1#支洞处形或小~中等坍落。该段围岩类别较软岩主要为IV类,中至坚硬岩部分为Ⅲ桩号3+786~5+199m段:主要是侏罗系中统新田沟组(J2X)地层,主要岩性洞轴线方向由S62°E,洞轴线与岩层走向交角23°,交角较小,不利于洞室的稳定。上覆岩体厚度18~110m。围岩以中至坚硬岩夹较软岩为主,局部易产生塑性变形或小~中等坍落。该段围岩类别主要为Ⅲ类,较软岩部桩号5+199~6+722m段:主要为侏罗系中统下沙溪庙组(J2XS)地层,岩性S5°E,洞线与岩层走向交角60°。上覆岩体厚6~120m,尤其是5+675~6+039m、6+374m段,出口段洞室上覆岩体较薄,仅6~12m厚,易产生坍落冒顶,该区段引水隧洞的主要工程地质问题是IV、V类围岩的稳定条件较差或差,需注意及时支衬锚固;芭蕉湾及黄沙堡约200m挤压破碎带,稳定性较差,需注意及时支衬锚固;隧洞穿越煤层时注意瓦斯等有毒有害气体;穿越老煤窑采空区时注意大的突然涌水。统巴东组第一段(Ta)的泥质灰岩、白云质灰岩。岩层产状:走向北63°东,倾向南东,倾角21°,为横向坡。由于处于马槽坝背斜的核部,岩层被严重揉皱,(3)前池拟建压力前池位于团滩村刘麻湾后缓坡上,坡度15-25°,坡向SW,地面高程328~343m。压力前池位于马槽坝背斜南东翼,岩层产状走向N62~65°W,倾向SW13~16°,为侏罗系中统下沙溪庙(J2xs)地层,岩性为紫红色泥岩夹(4)压力钢管庙(J₂x)地层,岩性为紫红色泥岩夹薄至中层砂岩,仅局部有零星覆盖层,为第四系残坡积层(Q),为黄灰色含碎石粉质粘土,厚约0.2~0.5m,该段强风化层厚度1.0~1.5m。桩号管0+355~0+466m段范围内上部为人工堆积层(Q),主要为黄灰色含碎石粉质粘土,局部夹大粒径孤石,为松散堆积,厚约1.0~5.0m;下部为冲洪积层(Q),主要为砂卵石层,厚1.0~6.0m,稍密~密实。(5)厂房二级电站发电厂拟建于刘麻湾团滩河左岸重庆大巴山薯类制品开发有限责厂址区地面高程183-191m。地表为人工堆积层(Q),主要为黄灰色含碎河堤一侧目前未回填为一洼地;本层厚度变化较大约0.5~5.5m。下部为冲洪积层(Q),主要为砂卵石层,层厚较稳定,厚5.0~6.5m,稍密~密实。本厂址区范围内基岩埋深6.5-11.5m,为侏罗系中统下沙溪庙(J)地层,岩性为紫红1.4.5天然建筑材料料对周围生态环境影响较严重,建议以其它采用其它施工工艺及建材代替。灰岩作人工粉碎砂、人工碎石。农坝料场经102省道至一级电站水库坝区运距约13.0~15.0km,至二级电站坝区运距约16.0~18.0km,运距稍远。①高桥湾块石料场高桥湾块石料场位于一级电站水库坝址上游,团滩河左岸岸坡,有机耕道与102省道相通,相距仅100m,至一级电站水库坝区运距约7.0km,交通条件较该料场出露地层为侏罗系中统新田沟组(Jz)地层,其中610-740m高程范围砂岩。料场拟开采740m以下灰色厚层状岩屑石英砂岩。采样试验指标均满足本工程用料要求,计算可开采有用层储量约58万m³。②沙湾块石料场沙湾块石料场位于一级电站水库坝址上游的团滩河右岸支流小河的右岸岸坡,与一级电站水库坝区相距约2.0km,有机耕道与坝区相通。内间断出露侏罗系中统下沙溪庙组(J2xs)下部地层,岩性为紫红色泥岩夹砂岩,场可开采有用层储量约59.4万m²。③横亭寨料场横亭寨块石料场位于二级电站坝址区下游,团滩河左岸岸坡,与102省道相邻,需修建600~800m连接路。横亭寨料场至一级电站坝址运距约6.0km,至二级电站坝址区及支洞运距约1.5-2.0km,至二级电站厂址区运距约6.8~计算有用层储量212万m²。④隧洞进出口料场一级电站引水隧洞里程桩号1+855~2+969段为三迭系上须家河组(T3xj)地二级电站引水隧洞里程桩号0+000~1+563段为三迭系中统巴东组(T2b)地段为三迭系上统须家河组(T3xj)地层,岩性主要为岩屑砂岩、岩屑石英砂岩、长石岩屑石英砂岩及页岩、粉砂岩等。隧洞弃渣中的岩屑砂岩、岩屑石英砂岩、长石岩屑石英砂岩及含泥质灰岩、白云质灰岩均满足块碎石料要求,因此隧洞进出口弃渣经筛选后可作为一级电站厂房及二级电站的天然建材。团滩河为山区性河流,岸坡较陡,河段两岸人烟稀少,农田灌溉和居民生活用水多取自两岸汇入团滩河的溪沟或小型渠堰,无向干流取水要求。河道沿岸无集镇,亦无大、中型工矿企业,无防洪和工业供水要求。团滩河坡陡流急,跌坎深潭交替,无漂木、通航要求,因此,团滩河(水库)电站工程的开发任务主要为发电,兼有旅游和养殖等综合利用效益。1.5.2水利和动能团滩河一级电站水库位于重庆市云阳县境内团滩河上。由于近年来当地政府大力推广退耕还林,库区人烟、耕地稀少,沿岸居民居住位置较高,原淹没控制点云阳县向阳乡铁矿村西牛煤厂与向阳火电厂高程分别为554m与557m,远远高于水库拟开发的正常水位,因此淹没上无重大制约因素,根据地勘报告,该河段具备建高坝条件,但在右坝肩484.00m高程处有一天然垭口,因此本工程正常蓄水位应定于484.00m以下。由于团滩河水库为团滩河梯级开发的龙头水库,为提高整个流域的综合发电效益,保证电网供电质量,本阶段考虑水库正常蓄水位下限为保持年调节性能,在此基础上拟定了476m、478m、480m、482m共4个正常蓄水位方案进行动能经济比较。各方案死水位按“混合式开发水库电站死水位为坝所集中的最大水头的40%”原则选取,死水位下限为满足泥沙淤积高程和水工取水口布置要求,在方案比较中按照“一致性”原则采用消落深度和最大水头同一比值推算各正常蓄水位对应的不同死水位。电站装机容量按照重庆市目前建成的年调节性能以上电站分析,考虑其年利用小时在3000~3500h左右,拟定其装机抬高到482m,全梯级多年平均发电量分别为7973万kW.h、8089万kW.h、8140万kW.h、8200万kW.h;保证出力分别为2931kW、3201kW、3342kW、3462kW;枯期发来看,正常蓄水位每抬高2m,多年平均发电量增量分别为116万kW.h、51万kW.h、60万kW.h;枯期发电量增量分别为57万kW.h、43万kW.h、36万kW.h。抬高正常水位所得到的电量增量减少,出现拐点从476m~482m各正常蓄水位方案淹没补偿投资分别为3620.33万元、3918.68万元、4231.41万元、4350.46万元;从淹没差值分析,淹没补偿投资增量分别为298.35万元、312.73万元;正常水位由480m~482m时淹没补偿投资增量为119.05万元。从经济指标分析,正常蓄水位由476m抬高到482m,由于坝高增加,方案的投476m~480m时的单位千瓦投资增幅较小而480m~482m时的单位千瓦投资增幅较的补充单位电能投资小于正常蓄水位由480m~482m的补充单位电能投资,说明水(4)正常蓄水位选择位电度投资指标最低,经济效益最好,故本阶段推荐团滩河水库(即一级电站)正1.5.2.2死水位的选择团滩河(水库)电站的开发任务是发电,故死水位的下限是满足泥沙淤积高程和水工取水口布置要求。根据泥沙分析,水库运行30年,水库坝前淤积高程为445m,根据水工要求淹没水深及取水口布置,本阶段拟定了449m、451m、453m、455m、457m五个死水位进行比较。(1)从能量指标分析,随着死水位的抬高,加权平均水头增加,方案的年发电量也增加,各方案年发电量分别为3073万kw.h、3091万kw.h、3108万kw.h、3万kw.h,年发电量的增量逐渐减少。同时随着死水位的抬高,死库容增加,调节库容减少,调节流量也减小,保证出力和枯期发电量也相应减小。从能量指标变化速度看,死水位在453m时年发电量的增量出现相对明显的变缓趋势。死水位越高,枯期发电量的减小量越大,不利于发挥其在电网中的调节作用。(2)从投资角度来看,随着水库死水位的抬高,取水口、闸门、调压井等的工程量都会相应减小,工程总投资也会相应降低。因此,死水位越高,水库总投资越省。综上所述,考虑既兼顾电站多发电,又尽可能提高电站的调节能力,获得较多的枯期电量,在电网中起到一定的调峰、调频作用,同时节省投资,本阶段选择死水位为453m,相应死库容452万m²,占正常蓄水位以下库容的28.27%。1.5.2.3装机容量的选择10000kw、11000kw三个方案进行比较;二级电站13000kw、15000kw、17000kw三个(1)一级电站站从9000kw增至10000kw,电量增加114万kw.h,每单位补充装机所得到电量1140kw.h;从10000kw增至1100kw,增加电量74万kw.h,每单位补充装机所得到电量740kw.h,呈下降趋势。②从投资比较来看,装机增大,投资增加,而单位千瓦投资减小。从增量效益来看,电站装机从9000kw方案到10000kw方案,投资增加423.60万元,增加电量114万kw.h,补充电能投资3.716元/kw.h;电站装机从10000kw方案到11000kw方案,投资增加529.5万元,而增加的电量仅74万kw.h,补充电能投资达7.155元/kw.h,增量效益明显下降。③从水量利用率来看,电站装机从9000kw方案到10000kw方案水量利用率增幅较大,为3.21%;从10000kw方案到11000kw方案,水量利用率有所提高,但幅度较小,仅1.93%。④从电站年利用小时来看,由于本工程具年调节性能,能起到一定的调峰作用,则年利用小时在3000~3500小时较为适宜,装机11000kw方案年利用小时为方案年利用小时最高,对机组磨损较大,维护费用高而电量少,10000kw方案年利用小时居中。综上所述,10000kw方案装机利用小时合理,发电量较高,单位千瓦投资投站从13000kw增至15000kw,电量增加264万kw.h,每单位补充装机所得到电量1320kw.h;从15000kw增至17000kw,增加电量174万kw.h,每单位补充装机所得到电量870kw.h,单位补充电量呈下降趋势。益来看,电站装机从13000kw方案到15000kw方案,投资增加428.18万元,增加电量264万kw.h,补充电能投资1.622元/kw.h;电站装机从15000kw方案到17000方案,投资增加535.23万元,而增加的电量仅174万kw.h,补充电能投资达3.076元/kw.h,增量效益明显下降。用小时应在3200左右,才能与一级电站相匹配。(1)一级电站一级电站最大水头133.00m,最小水头106.00m,加权平均水头123.85m。综合容量、电量利用,水头保证率、枯水期容量利用及工程投资等多方面因素分析,推荐一级电站机组的额定水头为123.85m。(2)二级电站二级电站为径流引水式电站,与一级电站尾水衔接,其前池最高水位为333.71m,正常水位333.02m,最大水头145.58m,最小水头142.94m。考虑到本电站无调节性能,额定水头按汛期满发临界水头确定为144m。(1)一级电站一级电站水库正常蓄水位480.00m,相应库容1598万m;死水位453.00m,死库容452万m²,相应调节库容1146万m²,库容系数9.5%,水库具有年调节性能,一级电站装机容量10000kW,安装2×5000kW机组,电站保证出力1179kW,多年平均年电量3108万kW·h,装机年利用小时3108h。(2)二级电站二级电站装机容量15000kW,安装2×7500kW机组,保证出力2163kW,多年平均发电量5032万kW·h,装机年利用小时3354h。团滩河(水库)电站工程开发任务为发电,包括一级电站、二级电站共两个梯级电站,总装机容量2.1万KW,一级电站为混合式电站,水库正常蓄水位480m,相应库容为1598万m³,总库容为1687万m³,兴利库容为1146万m³,水库具有年调节性能。一级电站设计引用流量9.6m³/s,电站装机容量2X5000KW。二级电站为引水式电站,坝前正常蓄水位338.5m,设计引用流量根据《防洪标准》(GB50201—94)和《水电枢纽工程等级划分及设计安全河坝、溢洪道、引水建筑物为3级建筑物,结构安全级别为Ⅱ级;根据电站装机容量确定厂房、电站尾水渠为4级建筑物,次要建筑物及临时建筑物为5级,结构安全级别为Ⅲ级。永久性次要建筑物消能防冲设施等按4级设计,其结构安全级别为Ⅲ级;施工导流隧洞、围堰等临时建筑物为5级,其结构安全级别为根据《防洪标准》(GB50201—94)和《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》(DL5108—2003)的规定,二级电站为四等小(1)型工程,厂房、电站尾水渠、引水建筑物为4级建筑物,次要建筑物及临时性建筑物均为5级,结构安全级别为Ⅲ级。根据取水枢纽库容、坝高确定取水枢纽主要建筑物为5级建筑物,次要建筑物及临时建筑物为5级建筑物,结构安全级别为Ⅲ级。(1)洪水标准①首部枢纽定为50年一遇(P=2%),校核洪水标准依坝型而不同,混凝土面板堆石坝定为1000年一遇(P=0.1%),埋石混凝土重力坝定为500年一遇(P=0.2%);消能防冲建筑物洪水频率为30年一遇(P=3.33%)。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。据此确定二级电站挡水坝设计洪水标准为10年一遇(P=10%),校核洪水标准为20年一遇(P=5%);消能防冲建筑物设计洪水标准为10年一定为50年一遇(P=2%),校核洪水标准为100年一遇(P=1%)推荐方案工程主要建筑物洪水标准见表6-1。主要建筑物洪水标准表表6-1电站名称建筑物名称建筑物级别设计洪水重现期校核洪水重现期一级电站拦河坝3级50年1000年电站厂房4级50年100年引水建筑物3级20年100年消能防冲设施4级30年/二级电站拦河坝5级10年电站厂房4级50年100年引水建筑物4级10年50年消能防冲设施5级10年/(2)抗震设计标准根据《中国地震动参数区划图》(GB18036-2001),本区地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特征周期0.35s,相当于地震基本烈度VI度。根据《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073-1997)的规定,本工程可不进行抗震计算。2008年四川省汶川地震对四川省境内多个水利工程造成不同程度的损伤,部分工程遭遇险情。根据地震部门资料显示,2008年5月12日下午主震发生时,震波传递到重庆市境内的震级低于5级,烈度小于VI度,对水工建筑物造成的影响有限。本工程最大坝高为72m,总库容为1687万m²,均达不到规范规定的提高一度设防标准,故本次设计建筑物不进行抗震计算。(3)建筑物安全超高按照《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》(DL5180-2003)之规定,一级电站面板堆石坝安全超高:设计情况0.7m,校核情况0.5m;重力坝安全超高:设计情况0.4m,校核情况0.3m。二级电站拦河坝安全超高:设计情况0.3m,校核情况0.2m。按照《水工隧洞设计规范》(DL/T5195-2004)之规定,无压引水隧洞洞内水面线以上空间不宜小于隧洞净断面面积的15%,且高度不小于40cm。1.6.3.1一级电站工程总体布置一级电站枢纽主要由挡水建筑物、泄水建筑物、取水口、压力引水隧洞、压力钢管和厂区建筑物等部分组成。挡水建筑物采用钢筋砼面板碾压堆石坝,布置于双河口下岩湾坝顶高程为482m,防浪墙顶高程为483m,根据选定坝线趾板线地质条件,最大坝高确定为72m,坝顶宽6m,坝顶全长186m。上游钢筋混凝土面板共分20块,其中左、右两岸每块宽6m,共9块;其余部分每块宽12m,共11块。钢筋混凝土面板坝上、下游坡比均为1:1.4,下游坝坡设3级马道,高程分别为459m、436m、414m,马道宽均为2m,大坝最大底宽213.77m。钢筋混凝土面板顶部高程为480.77m,顶部厚度为0.3m,底部最大厚度为0.51m,面板底部与趾板相连接,趾厚度为0.5m,用φ28mm、间距2m的锚筋将趾板锚固于基岩上,锚入岩石长4m。上游坝面河床段432m高程以下及两岸453m高程以下设有上游铺盖溢洪道布置在左岸,由进水渠、闸室(控制段)、陡槽及消能工段四部分组成,轴线全长326.80m(指水平投影长度,含消能工段长度)。引水渠和控制段布置在左岸黑咀梁(靠近坝肩),其中心线与坝轴线交角为91.08°,进水渠长30.85m,即桩号溢0-030.85~溢0±000.0,进水渠底板高程469.00m,渠宽34.00m,其后为长18.0m的渐变段与闸室连接。闸室采用3孔有闸控制开敞式,闸室长26.50m,桩号溢O±000.0~溢0+026.50,闸室总宽度34.0m,溢流堰采用2m高WES曲线型低实用堰,堰顶上游面由双圆弧组成,堰面下游为幂曲线方程y=0.074711x1.85,与下游陡槽底板(i=0.05)采用R=30m的反弧段连接。溢流堰堰顶高程471.00m,堰前进水渠底板高程469.00m,溢流堰前缘净宽27.0m,最低建基面高程466.15m,堰体上下游侧下部设齿墙与地基加强结合。闸室孔口尺寸3-9.0×9.0m(宽×高),每孔孔口设一扇弧形工作门,弧门采用液压式启闭机启闭。陡槽段长49.25m,即桩号溢0+026.50~溢0+075.75,底坡i=0.05。陡槽净宽从控制段末端由34.0m收缩至22.0m,收缩段长31.0m,边墙收缩角11.0°。陡槽采用矩形断面,底板厚0.6m,边墙采用衡重式挡土墙,边墙和底板均采用C20砼浇注,边墙高度根据陡槽内的水面线确定。消能段全长220.20m,由三段台阶消能段和2级底流消力池组成。一级台阶消能段(长49.0m,除第一步台阶高2.0m外,其余每步台阶皆宽7.0m,高1.0m)、一级消力池(长27.0m、深2.0m)、二级台阶消能段(长35.2m,除第一步台阶宽1.0m外,其余每步台阶皆宽1.8m,高1.0m)、二级消力池(长22.0m、深2.0m)、出口(三级)台阶消能段(长87.0m,除第一步台阶宽2.0m外,其余每步台阶皆宽2.5m,高1.0m)。底流台阶消能段亦采用矩形断面,底宽同陡槽后段底宽一致,为22.0m,其从上至下一级消力池、二级消力池及三级台阶消能段出口护坦底板高程分别为相应位置溢洪道边墙顶高程分别为467.66m、放空建筑物由施工导流洞改造而成,将导流洞前部封堵时埋设放水钢管。放水钢管从446.0m高程沿山坡向下敷设,钢管进口处设可爆破钢闷盖挡水,使用时炸开钢闷盖边接螺栓,打开钢闷盖放水。放水钢管在425.66m高程以下,经两次转弯后沿导流洞前部C15砼封堵体底部埋设,连接施工导流洞放水。导流洞堵体长12m,为防止渗漏,在导0+034.43m至导0+064.43m,设30m长C15砼封堵体,导流洞堵体总长42m,放水钢管总长92.6m。放空钢管出口接长300m,断面为7m×7m城门洞形隧洞(即原导流洞),在距放空钢管出水口19m处建消力坎,使水流平稳下泄。电站进水口布置于坝前左岸上游约400m的鸭荡湾,由拦污栅段、渐变段、闸前连接段、闸门井段及闸后渐变段组成。进水口底板高程446.0m,拦污栅设计为单孔,过栅流速0.88m/s,进水喇叭口宽3.7m,高4.4m,喇叭口段长3m,喇叭口上缘及两侧边墙为椭圆曲线,曲线方程分别为(x/3)²+(y/2)²=1、(x/3)²+(y/0.65)²=1。喇叭口前缘布置一孔3.7×4.4m(宽×高)倾斜的固定式拦污栅,拦污栅槽倾角75°。进水口设检修闸门和工作闸门各一扇,孔口尺寸均为2.4×2.4m,工作闸门布置于桩号引0+75.8处。检修闸门采用前止水,工作闸门采用后止水,闸门竖井井深36.5m,竖井顶部高程482.5m,底高程446.0m,闸门井为矩形,长7.05m,宽5.2m。闸门井前隧洞底坡i=0,闸门井后隧洞坡度i=4%。闸门后经4m长方变圆渐变段与洞径2.4m的压力隧洞连接。引水隧洞为圆形有压隧洞(开挖断面为马蹄形),洞线沿拟定的坝址左岸上游鸭荡湾的进水口处进入隧洞,经二个转点后与调压井相连。从进水口0+000至0+086m洞线为直线段,方位角NE132°46′4.29”;0+086m至0+088m洞线为弧形段,转弯半径30m;0+088m至2+053m洞线为直线段,洞线方位角NE122°3'15”;2+053m至2+059m洞线为弧形段,转弯半径30m;2+059m至2+906m(调压井),洞线为直线段,方位角NE133°20′23.07”。隧洞洞线总长2905m。在桩号1+736m和调压井处分别设1#、2#施工支洞,长度分别为200m、102m。调压室布置在引水隧洞末端厂房后坡山体内,中心坐标为Y=571253.620m),采用阻抗式调压室。调压室正常运行水位480.00m,最低涌浪水位439.60m,最高涌浪水位486.45m。调压室井筒内径7m,阻抗孔直径1.6m,井口高程488.30m,底板高程434.71m。Y=571253.620m),经方案比选拟采用阻抗式调压室。调压室正常运行水位480.00m,最低涌浪水位439.60m,最高涌浪水位486.45m。调压室井筒内径7m,阻抗孔直径1.6m,井口高程488.30m,底板高程434.71m。设计流量9.6m/s。压力管道主管长370.344m,内径1.8m,支管长50.26m(岔管中心至进水阀中心),内径1.2m。岔管采用非对称Y形分岔。压力管道由上平段、斜井段、下平段、洞外埋管段和进厂支管段五部分组成。上平段长11.9m,其中渐变段长6.0m,管径由2.4m渐变至1.8m后与钢管相接,中心高程435.61m;斜井段长135.924m,倾斜角度40°,管内径为1.8m,钢衬厚度12~16mm,管周回填0.6m厚C20微膨胀砼;下平段长66.826m,钢衬厚度18mm,管周回填与斜井段相同,中心高程348.0m;洞外埋管顺云阳至开县省道外侧河道岸坡布置,管内径为1.8m,钢壁厚度18mm,长155.694m,管周包裹不小于0.6m的C15砼;进厂支管直径为1.2m,管壁壁厚为16mm。埋管钢衬钢种均采河床岸边,长29.4m,宽12.0m,其纵轴线近似平行于河流方向布置。主变场位于厂房上游端。进厂公路位于厂房临水一侧,接厂后已成的102省道,汽车可直达厂区。厂区各建筑物顺水流方向近似呈“一”字形排列。厂区占地面积约4.0主厂房长29.4m,宽12.0m,高22.61m,建基面高程336.19m,置于弱风化泥质灰岩夹页岩层上。厂内装两台5.0Mw立式混流发电机组,机组间距8.4m,层。蜗壳层布置蜗壳和进水阀,上游侧布置宽3.5m的水轮机检修廊道。廊道底面高程337.80m,内设尾水进人孔和集水井。水轮机层地坪高程为341.00m,层高4.60m,发电机出线沿上游侧引出至副厂房母线、电缆层。发电机层楼板高程345.60m,层高12.3m,设20/5电动桥式起重机一台,其跨度为10.5m。主厂房房下游端,长9.0m,宽12.0m,共分两层。上层为安装场,楼板高程与发电机层相同,为346.03m;山墙侧设大门与进厂公路相接。下层副厂房位于主厂房上游侧,建筑面积623.30m²(发电机层及以上),地下一坪高程341.40m,层高4.2m。地面首层布置10.5kv开关室、机旁盘室、厂用电高程与发电机层同高,为345.6m;二层布置电气试验室、办公室、中控室、通房一侧设梯道以满足主、副厂房各层之间的交通要求。35KV开关室位于主、副共布置3块35KV开关柜,地坪高程345.60m,层高5.1m。房10.0m,长6.0m,宽5.0m,共布置一台主变压器,其临水侧设事故油池。主电站厂址区校核洪水位345.98m(P=1%),设计洪水位345.76(P=2%)m,主厂房发电机层、主变场地坪高程345.60m。厂房通过水轮机层和发电机层高程发电机层地坪以下设重力式防洪墙(河堤),以上设1.5m高防浪墙。段布置翻板闸坝,设有10孔8m×4m(b×h)翻板闸门,翻板闸坝段总长80m,最低建基面高程为328.5m,翻板闸顶高程338.5m(正常蓄水位高程),闸底板高程334.5m,最大溢流坝高为6m,最大底宽支墩、坝基础和左右岸导墙组成。溢流堰顶(翻板闸底板)接1:5直线段,直线段末端与下游护坦相接。护坦长16m,顶面高程332.8m。护坦厚1m,面层为纵横间距2m。底板下设反滤层,至上而下分别铺设0.2m厚砂层和0.2m厚碎石平行。进水闸前沿设拦沙坎,长18m,坎顶高程336.3m。进水口呈喇叭口型,喇叭口前沿宽6m,进水闸顶高程341m;进水闸闸底板高程335.5m,闸孔内设工作闸门,孔口尺寸3m×3m(b×h),启闭机排架对应闸门布置于闸墩顶。进水闸中心线上游12m设拦污栅,孔口尺寸6m×5m(b×h)。本工程设计取水流量为14m³/s(其中冲砂流量1m/s)。式。沉沙池由扩散段、池厢段、收缩段组成,沉砂池总长84.0m,平均工作水深4.0m。沉沙池扩散段长12m,坡率i=1/8;池厢段长60m,宽8m;沉沙池收缩段长12m,坡率i=0.001。收缩段后接引水渠节制闸,孔口尺寸3.2m×2.9m(b×h)。端合为一孔,经6.6m长DN800砼预制管与控制闸阀相接。池厢段首段临河侧设溢流堰,溢流侧堰长25m,溢流堰堰顶高程338m。道引水至拦水坝下游观音堂处挂口进洞,经庙湾,大茅坡,响水洞,黄沙堡,新路,松林湾、白鹤洞到压力前池止。渠道全长208m,比降1/1500,进口底板高程334.80m,出口底板高程334.66m。渠道在桩号0-93m~0-63m经过一段公路,采用暗渠。隧洞全长6722m,比降1/1500,进口底板高程334.66m,出口底板高程330.18m。拟建压力前池位于团滩村刘麻湾后缓坡上,坡度15-25°,坡向SW,地面高程328~343m。岩层产状走向N62~65°W,倾向SW13~16°,为侏罗系中统下沙溪庙(J2xs)地层,岩性为紫红色泥岩夹薄至中层砂岩。前池规划范围内基岩出露,地质条件较为简单。强风化层厚度约1.0~1.5m。压力前池沿山顺等高线明挖而成。前池前接引水隧洞,后接压力管道,前池长90.938m,由扩散段、溢流段、池身段、进水室四部分组成。扩散段连接引水隧洞和池身,桩号为前0+000.000m~0+051.598m,净宽由3.0m渐变为20m,扩散角为10.6°,其中桩号0+051.598~0+070.438m段底板高程由330.18m降至325.47m,底坡为1:4.0。为
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