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1、云南省大理白族自治州云龙县红土田水电站工程初步设计报告四川大学工程设计研究院二零零六年九月批 准：张光科审 定：陶润林审 查：王丽辉校 核：孙振宇 周义诚编 写：江启升 陈忠国 黄本依目 录1 综合说明11.1概 述11.2自然条件11.3工程任务和规模31.4工程布置及建筑物31.5机电及金属结构51.6施 工61.7水库淹没处理及工程永久占地71.8概算及经济评价71.9结论及今后工作意见72水 文162.1流域概况162.2基本资料182.3径 流192.4洪 水272.5泥 沙392.6水位流量关系403 工程地质433.1区域地质概况433.2引水工程464 工程任务和规模584.1
2、地区自然经济概况584.2电力发展要求及工程建设的必要性594.3工程任务614.4动能计算及装机容量选择625 工程布置及建筑物755.1设计依据755.2工程选址755.3工程布置和主要建筑物型式795.4主要建筑物816水力机械846.1机 组846.2调保计算866.3采暧、通风876.4设备运输方式877电气工程887.1接入电力系统方式887.2电气主接线897.3机电设备布置907.4其 它918金属结构929消 防949.1工程概况949.2施工期临时建筑物消防设计949.3建筑防火设计949.4通风防火设计959.5消防电源9510施工组织设计9710.1施工条件9710.2
3、施工导流9910.3主体工程施工9910.4施工总布置10110.5施工总进度10211水库淹没处理及工程永久占地10511.1水库淹没10511.2工程永久占地10512环境保护设计10712.1环境状况10712.2电站建设对周围环境的有利影响10712.3电站建设对周围环境的不利影响10712.4环境保护措施10713工程管理10913.1管理机构10913.2主要管理设施10913.3管理办法11014设计概算11214.1工程概况11214.2依据及费率标准11314.3编制方法11515经济评价11715.1概 述11715.2国民经济评价11715.3财务评价11815.4结 论
4、1221721 综合说明1.1概 述云龙县位于云南省大理州西部山区，地处滇西横断山脉纵谷区，地处东经98529946、北纬25282623之间，处于大理、保山、怒江三地州结合部，东与洱源县、漾濞县相连；南靠永平县、保山市；西与怒江地区沪水县接壤；北与云龙县、怒江地区兰坪县毗邻。县城距省会昆明571km，距州府下关173km。红土田电站工程位于大理州云龙县和保山市山隆阳区交界的孙足河干流上，地理行政属云龙县所辖。红土田电站开发利用孙足河中下游7.5km的河段。孙足河是怒江一级支流，属怒江水系，流域面积为386.8km2，主河道全长43.8km，河道平均坡降75.6 。根据云龙县水电局所做的河流开
5、发规划，共分六级开发：滴水岩电站、两岔河电站、旱谷地电站(含热水河电站)、茅草坪电站、红土田和二台坡电站。红土田电站为5级电站，属径流式电站，推荐装机容量3630kw，电站多年平均发电量8884万kwh，年利用小时数4935小时。红土田电站由云龙县恒利水电开发有限公司投资建设。1.2自然条件孙足河流域地处大理、怒江和保山三个地州交界地区，属怒江水系，为怒江左岸一级支流。孙足河发源于保山市隆阳区汶上乡的黄泥坡，上段(南支)称隔界河，水流流向由南向北，经上坪子、秧草、小河、瓦马等地后在孙足附近与北支澡塘河交汇；之后河流流向转为由东向西，称孙足河，沿途有明戛河、白岩河等支流汇入，至保山市隆阳区瓦马乡
6、栗柴坝渡口处注入怒江。流域属典型的高山地貌，山高谷深，水流湍急，流域最高点为东南部的立笆坡头，高程3585.4m。孙足河流域面积为386.8km2，主河道全长43.8km，河道平均坡降75.6。澡塘河为孙足河的一级支流，发源于云龙县漕涧镇称钩山，水系发育，河道落差较大。河流由东向西流经澡塘、新胜等地，到帽宗附近与主要支流坡脚河交汇，流向折转向西南，经旱谷地、熊家村后于孙足附近与隔界河交汇进入孙足河。澡塘河流域面积为145.3km2，主河道全长18.4km，河道平均坡降80.5。隔界河为孙足河上段，水流流向由南向北，经上坪子、秧草、小河、瓦马等地后在孙足附近与北支澡塘河交汇。隔界河流域面积为14
7、7.9km2，主河道全长31.0km，河道平均坡降47.7。红土田电站地处怒江左岸一级支流孙足河干流上，电站引水坝址位于支流明戛河入口下游约1km处，地理位置为东经985716、北纬253829，坝址以上径流面积为336.2km2，坝址以上主河道长36.3km，河道平均坡降43.1。电站厂房位于引水坝址下游约2.9km处的孙足河右岸，其地理位置为东经985536、北纬253817，厂址以上径流面积为355.1km2，厂址以上主河道长39.2km，河道平均坡降43.8。孙足河流域地处怒山山脉的纵深峡谷地带，属大陆性暖温带高原季风气候，降水充沛，干湿季明显。因区内地形复杂，加之受海拔高差的垂直影响
8、，降水量有随高程增加而递增趋势，气温随高程增加而递减，“一山分四季，隔里不同天”的立体气候特征显著，受西部印度洋、孟加拉湾西南季风的影响，区内降水时空分布不均，一般610月为雨季、11月次年5月为干季，610月降水量约占全年降水量的85.5%，11月5月仅占全年降水量的14.5%。根据邻近地区六库气象站资料统计，年平均气温20.1，最热月(6月)平均气温为25.0，最冷月(1月)平均气温为13.0，平均月最高气温27.5，平均月最低气温为0.0；多年平均降水量为997.1mm，多年平均相对湿度67%，多年平均蒸发量为1754.0mm，多年平均风速为1.4m/s，历年最大风速为15.0m/s。红
9、土田电站地处云贵高原横断山脉中南段，滇西高山峡谷区，“三江”并流的澜沧江、怒江两大峡谷间。孙足河为怒江左岸一级支流，发育于崇山山脉中段西坡，由东往西流入怒江。地势北高南低，东高西低。北部最高为崇山山脉志奔山海拔3320.4m，南部最高为山峰为马鞍山海拔2860m，东部最高为山峰为大横山海拔3585.4m，西部最低为孙足河入怒江口，海拔712m，相对高差最大达2875m。区域内山峦重叠，地势陡峻，谷深坡险，大面积出露碳酸岩及碎屑岩地层，为中高山侵蚀一溶蚀构造地貌。河流下切和逆源侵蚀强烈，工程区沟箐、河谷呈“V”字型，水流湍急，水电资源相对丰富。地震设防烈度为度。1.3工程任务和规模红土田电站的任
10、务为单一式水力发电，其主要任务和功能为：为邻近地区漕涧镇工农业及居民生活用电提供主要电量，以缓解区域电力供需矛盾，并可根据系统调度需要负荷调配。电站为引水式无调节径流电站，设计水头151m，装机容量29000kW，采用混流式机组，多年平均发电量8884万kWh，年利用小时数4935小时。1.4工程布置及建筑物红土田电站采用低坝无压长洞引水开发方案，引水线路及厂区纽枢均布置在右岸。红土田电站工程主要由首部枢纽、引水道、压力前池、泄水道、压力钢管道及厂区枢纽组成。其工程总体布置情况如下：红土田电站工程首部枢纽，位于“白桦林”处。由于坝址区河谷由宽变窄，自由溢流式混凝土重力坝和闸坝方案都可布置和满足
11、要求。经综合比较，坝型采用自由溢流式混凝土重力坝，此方案投资较闸坝方案低，运行维护及操作简单，且在施工时的施工导流(分期导流)及施工围堰容易实施。溢流坝面曲线采用WES实用堰曲线。引水道从水库取水后，经沉砂池沉砂后进入无压引水隧洞，隧洞断面型式采用城门洞形。之后，沿地形等高线布置明渠，直至前池。压力前池进口的渠道里程为3474m，前池设进口扩散段、曲线转弯段、溢流段。压力钢管道进口设控制闸、冲砂闸，并在闸墩前缘拦污栅及交通桥，前池轴线与钢管道轴线交角0。前池溢流段溢出的水及冲砂道排水经陡槽通过井式消能后排入厂房上游侧冲沟，然后经冲沟排至上游河道。压力钢管方案本阶段推荐采用埋管，主厂房根据厂区的
12、地质情况，尽量向山脚靠，使厂房基础避开漫滩alplQ大漂石及卵砾石夹砂层，坐落在风化层或基岩上。主厂房内布置2台容量9000kw的机组，初步拟定的平面尺寸为32.413.9m的混凝土框架厂房。副厂房平面尺寸初步确定为19.48.7m，共四层，地下一层，地上三层，布置在主厂房左侧。升压站布置在副厂房左侧，长55m，宽35m。生产生活区布置在主厂房右侧的河滩上。电站主要建筑物有：1、取水枢纽红土田电站取水枢纽本阶段推荐溢流坝方案，主要建筑物由溢流坝、冲沙孔及取水口组成。坝总长63.8m，坝高10.5m，坝型为溢流砼重力坝，溢流坝中间设有中墩，共7孔，每孔净宽8m，溢流堰堰面曲线采用WES曲线，堰项
13、高程为1078.00m，中墩宽1.2 m，坝体在中墩轴线上分缝，中墩墩头型式为流线型，经水力计算，校核洪水位为1081.40m，设计洪水位为1080.90m，坝顶高程为1082.00 m，消力池底板高程为1072.5 m，全长25 m。顺流右岸靠取水口布置冲砂孔，设33-9 m的检修及工作闸门各一道；进口底板高程为1073.00 m，闸室段长6.8 m，后接溢流坝消力池。取水口进口宽度为5m，底板高程为1075.00m，闸墩项高程为1082m，设33-7 m闸门控制，闸门前进口段总长9m，缘设拦污栅，闸室段长3.6m，闸后消力池底板高程为1074.00 m，全长12.5 m。2、沉砂池由于孙足
14、河水土流失严重，河水含砂量较大，因此在取水坝到隧洞进口段设沉砂池一座，为冲砂时不影响电站运行，采用单室带侧渠式沉砂池，总长92m，其中池身长55m，宽12m，深5.5m，过水深4.5m，在池身尾部设22m螺杆式启闭平板闸，用于冲砂和排空；在沉砂池收缩段设溢流侧偃，用于渲泄引用的多余水量。沉砂池正常运行时通过池身沉砂过水，排沙时发电引用水从侧渠通过，由沉砂池两端的4道3x3m螺杆式启闭平板闸门切换。3、隧洞引水隧洞为无压，分成1#洞和2#洞，1#洞长1650.479m，2#洞长1132.402m，中间通过长42.69m的渠道相连，整条隧洞底坡为1/1000，采用门洞形，宽3.0m，直墙高3.3m
15、，洞顶弧度圆心角为120，衬砌根据施工地质情况分别采用双层钢筋混凝土全衬、单层钢筋混凝土全衬、过水断面钢筋混凝土衬砌顶拱喷锚等方式。4、明渠明渠长566.25m，连接2#隧洞出口和前池进口，采用矩形断面，箱形结构，渠道顶部设拉杆，底坡为1/1000，宽3m，高3.3m，正常水深2.5m，加大水深3m。5、压力前池压力前池接引水明渠末端，分成扩散段、转弯段、溢流段及闸墩段，整个前池采用110的底坡，进口底板高程为1071.5m，闸墩前高程为1065.40m。扩散段长21.3m，由3m宽扩大为8m，扩散角为6.73。转弯段长8.7m，宽8m，转弯半径为24m，转角21.16。溢流段长36m，宽8m，在左边设溢流堰，采用WES实用堰，堰长35.4m，堰项高程1074.100m，溢流侧槽为梯形断面，底宽0.83.025m
