水电站设计基本资料(常用版).doc
94页水电站设计基本资料(常用版)(可以直接使用,可编辑 完整版资料,欢迎下载)河床式水电站基本资料(一)、流域概况与气候条件1、流域概况该水电站位于S河流的上游,电站坝址以上的流域面积为20 300km2,其上游38km处的水库末端为一个多年调节电站——B电站本电站属于该河流梯级电站中的一个B电站10%频率的洪水泄量为5 250 m3/s,3.3%频率的洪水泄量为6 000 m3/s,1%频率的洪水泄量为6 900m3/s,0.1%频率的洪水泄量为9 950 m3/s,保坝洪水泄量为17 000 m3/sB电站到本电站之间的流域面积为1 300km2,有两条较大的支流汇入:第一条支流控制流域面积534 km2,第二条支流控制流域面积456km2此二大支流占全区间面积的76%,且流经山谷之中,河道的平均比降6‰左右流域内为山林区,植被尚好由于两支流长度相近,暴雨后的洪水集流较快,区间流量较大H电站地区流域概况图见图3-32、气候条件本电站处于高寒地区,冬季较长,积雪较深,夏秋季多雨坝址处年降雨量变化在600~1 100mm,多年平均雨量为854mm夏秋季(6~9月)雨量约占全年雨量的60%~70%,年蒸发量,变化在850~1 174mm。
从现有气象观测资料中统计,坝址处多年平均气温为3℃,最低气温-36.5℃,最高气温38℃(见表3-17),最大风速22.3m/s(风向西北),此时水库吹程4.6km电站所处河段冰期较长,一般在10月中旬开始见冰,11月上旬开始流凌,11月下旬开始封冻,到次年4月上旬开江,4月中旬进入无冰期,整个冰期可达5~6个月二)、水文站与径流资料坝址附近有一水文站,位于坝址下游2km处,1936年建站,1945年~1950年缺测,新中国成立后继续观测上游的B电站水文站位于本电站坝址上游约38km处,1957年建站,一直连续观测B水电站至本电站区间各支流均未设站进行观测因此,区间的洪水参图3-3 S河上游流域概况图表3-17 坝址处气温统计表 (单位:℃)月份平均最高最低1月-19.24.0-36.52月-15.312.0-31.73月-5.419.0-28.64月4.927.0-10.85月13.131.6-10.86月17.633.03.07月31.637.09.48月21.037.00.89月13.036.0-2.010月5.327.0-12.011月-5.516.1-24.012月-15.28.5-33.5全年3.038.0-36.5数主要根据邻近地区河流的水文观测资料综合分析得出。
由于B电站水库已经蓄水发电,本电站的天然来水将被调节,其年月径流主要是根据B电站水库调节后的径流和B电站坝址至本电站坝址区间的径流叠加而成B电站水文站的年月径流资料经插补延长可得1933年以来约40余年的径流系列,其多年平均流量为239m3/s本电站的年月径流资料经插补延长亦可得到40余年,其多年平均径流量为258 m3/sB电站至本电站间未进行过专门水文观测,仅有干流两站1957以后同步对应的观测资料,区间的径流由两站相减而得三)、设计洪水分析成果本水电站的设计洪水重点是研究区间的设计洪水由于该区间未进行水文观测,而由上下游站相减所得的洪水资料精度太差,因此采用地区综合分析法,在本流域附近选用了六个参证站,进行统计分析,从而得出区间的洪水参数与设计成果,详见表3-18表3-18 B电站至本电站区间设计洪水成果表项目各种频率(P%)及对应流量值0.010.020.10.20.330.5123.351020洪峰流量4840445034503040274025002110172014601220872540三天洪量2.712.552.121.941.811.701.521.331.21.080.880.68注: 流量的单位为:m3/s,洪量单位:108m3。
三天流量的均值为0.45m3/s,Cv=0.72,Cs/Cv=2.0造成本电站以上流域的特大暴雨天气系统,主要是北上台风其暴雨特点是降雨历程短,暴雨集中,强度较大,主要降雨历时集中在24h内区间的洪水一般集中在3d内,因此设计洪水过程线以3d洪量为控制根据本电站暴雨洪水季节分布特点和施工情况,确定分期洪水为汛前期(4月15日~7月15日),大汛期(7月15日~9月15日),大汛后(9月15日~封冻时)三个时段施工洪水的计算方法与大汛期设计洪水相同,也是采用临近站作为参考综合分析出区间的施工洪水,其成果见表3-19表3-19 分期洪水成果表时段4月15日~7月15日9月15日~封冻时P %5102051020Qp(m3.s-1)3082612081047757(四)、工程地质条件省地震局在本电站的地震基本烈度报告中认为,该电站靠近地震活动带,历史和近期均有地震发生,现今地震活动频繁,该区具有一定的发震构造条件,认为本电站地震烈度以7度为宜水库两岸山体雄伟高峻,无低凹哑口和单薄分水岭构成库区的主要岩石为前震旦纪结晶岩类和少量后期穿插的岩层,均系不透水岩石。
两岸玄武岩和地下水位分布高程均高于正常水位,故水库蓄水后无永久性渗漏的可能性库区河谷狭窄,库边一般为基岩河岸,第四纪覆盖不厚,植被茂密,不致产生大的坍岸,固体径流来源有限坝区河谷呈U形,河谷底宽300~400m,平水期河床宽170m左右,水深1~2m两岸分布有不对称的漫滩与阶地,谷坡20°~35°两岸山顶为玄武岩台地,比河床高200m~250m左右坝址上游右岸漫滩长约600m,宽约80m,高出江面水位0.5~1m左岸漫滩宽约50m左右,一级阶地宽60~70m,比河床高7~13m,阶面平坦,延伸至上游250m左右趋于尖灭构成坝区的主要岩石为前震旦纪混合岩,中生代岩脉穿插在其中,第四纪主要分布在河谷及两岸山体上混合岩:灰白色,由伟晶质脉体和基体熔合而成脉体成分有石英、钾长石、斜长石、黑云母等基体由原岩黑云母片岩、斜长角闪岩组成混合岩风化程度较低,岩石致密坚硬,抗风化能力强,但基体抗风化能力较差中生代岩脉多次侵入,分布密度和变化均较大,主要有以下岩类:花岗岩(包括斜长花岗岩、花岗斑岩):此类岩石为坝区分布最多的岩脉,宽度一般2~10m,个别宽达30~40m,一般为浅肉红色,主要矿物成分有正长石、斜长石、石英及角闪石、泥石等。
斑状—粗细粒结构(斑晶为正长石、斜长石等),块状结构构造,岩石性脆易碎,单块岩石致密坚硬,抗风化能力强花岗岩闪长岩:浅肉红色,中细粒花岗结构,块状结构构造,主要矿物成分有斜长石、角闪石、石英和黑云母等煌斑岩:灰绿色或灰黑色,主要为细粒结构,略呈斑状,斑晶大部分为角闪石及少量辉石,基质以斜长石为主暗色矿物多已蚀变成绿泥石化和碳酸盐化,岩石致密坚硬,脉细而密,穿插于上述岩石之中第四纪坡残积层覆盖于两岸山坡,主要由亚砂土夹碎石和富含腐植质的表土组成,一般厚度1~5m,最厚者大约为10~11m构成左岸阶地的冲积层由上部的粉细砂(厚约1~5m)和下部砂砾石(厚度4~7m)组成河床冲积的砂砾石层厚度为1~4m主要岩石的物理力学性质,以及室内岩石与混凝土摩擦试验结果见表3-20与3-21坝区岩石经受多次构造运动作用,断层、裂隙、岩脉均较发育混合岩片理方向变化不大,但总的走向近北东东向,倾向西北,倾角变化较大,一般为60°~70°坝区断层方向主要有三组,最发育的为走向北东5°~20°,以F6为代表,是斜穿河床通过坝基的断层,倾向下游,倾角一般为60°~85°,有近水平与高角度两组擦痕为逆平推断层,宽度达9~15m,坝基部位宽度为10~11m,该断层与坝线约成30°锐角相交,通过坝基长约55m左右。
断层是由2~3条0.3~0.8m宽的断层泥和片状、砂砾状、角砾状夹层表3-20 室内岩石与混凝土摩擦试验成果汇总表岩石名称剪切面性质指标名称项目混凝土/岩石抗剪强度摩擦系数tgf剪 应 力 / kPa681012混合岩半风化粗磨面组 数5555算术平均值51.068.885.0104.40.86小值平均值45.064.070.096.00.76最 小 值45.056.070.090.00.70微风化细磨面组 数5555算术平均值54.054.475.4106.80.83小值平均值45.049.367.384.00.67最 小 值42.048.060.084.00.60表3-21 岩石物理力学性质试验成果汇总表岩石名称 指标计算值重度/(kN.m-3)重度/ (kN.m-3)孔隙率吸水率抗压强度/MPa烘干饱和烘干饱和冻后混合岩半风化组 数5555535算数平均值26.826.827.40.950.19117.6119.2小值平均值26.426.427.00.360.17107.6100.1新鲜组 数22112221算数平均值27.427.427.51.090.14129.597.0128.8花岗岩半风化组 数33223131算数平均值25.926.226.93.710.73169.7161.650.8新鲜组 数22222222算数平均值26.026.227.14.060.70178.9169.1162.3煌斑岩半风化组 数22222算数平均值26.826.927.70.38131.4泥等物质组成的断裂破裂带,在深部仍胶结不好,虽系高角断层,对坝基变形及抗滑稳定仍造成不利的影响。
坝基岩石透水性微弱,坝下渗漏量极小但由于渗透而产生的压力对坝基稳定将有一定的影响根据岩石的渗透性质,一般在25m深以上单位吸水量大于0.03l/m.min,因而建议帷幕深度一般不小于20~25m(由坝基岩面算起);对断层破碎带部位,帷幕应考虑适当加强坝基范围内虽为抗风化的岩石,但由于构造复杂,断层、岩脉众多,纵横交错,节理发育从钻孔中看,几乎是孔孔见岩脉、小断层和小破碎带,使岩体失去完整性,岩石风化程度相差悬殊对坝区结合工程情况,将岩石风化状态分。





