第一章工程概况1.1工程概述高坪水电站位于沅水支流酉水河上游支流白水河上,地处湖北省宣恩县沙道沟镇,大坝位于马桑溪村, 是白水河上开发的第二个梯级电站高坪工程水库正常蓄水位 950m,校核洪水位 950.4m,校核洪水位以下总库容0.1311亿 m3,电站装机 2 台,总装机容量 26MW本枢纽等级为Ⅲ等中型工程高坪水电枢纽工程由拱坝+坝身泄洪系统 +右岸引水系统和地面厂房等组成大坝为碾压混凝土抛物线双曲拱坝,坝顶高程952.0m,坝底高程 870.0m,最大坝高 82m坝顶宽 5.0m,坝底宽 15.0m,厚高比 0.183坝身泄洪系统由溢流表孔、 泄洪中孔及下游消能防冲建筑物等组成溢流表孔及泄洪中孔均布置在拱坝坝身引水系统由岸塔式进水口、引水隧洞、调压井、压力钢管等组成,采用一洞两机供水方式, 单机引用流量 9.2m3/s,最大引用流量 18.4m3/s,引水线路总长3743.4m,隧洞内径 2.8~3.6m,开挖断面为圆型厂区建筑物由主厂房、副厂房、开关站、尾水渠及回车场等组成发电厂房为河岸式地面厂房, 厂房轴线方位 S48.92°E厂房下游最低尾水位为761.72m,正常尾水位为762.38m ,设计尾水位为774.96m(P=2%) ,校核尾水位 776.26m(P=0.5%) 。
大坝为碾压混凝土抛物线双曲拱坝,坝顶高程952.0m,坝底高程 870.0m,最大坝高 82m坝顶宽 5.0m,坝底宽 15.0m,厚高比 0.183坝身泄洪系统由溢流表孔、泄洪中孔及下游消能防冲建筑物等组成溢流表孔及泄洪中孔均布置在拱坝坝身1.2 水文气象1.2.1 气象及气候白水河属中亚热带季风气候, 由于地形地貌的差异和海拔高度的变化,又呈复 杂 多 变 的 山 地 气 候 流 域 多 年 平 均 降 水 量1496.8mm, 年 际 变 化 在1040~2150mm 之间,多年平均气温7.8~15.7℃,极端最高气温40.8℃,极端最低气温 -22.7℃据统计,流域内多年平均风速0.6m/s,最大风速 19.7m/s风向以 SW 出现频率最高1.2.2 径流本流域径流产自降水, 因岩溶发育, 具有一定的调节作用, 故径流年际变化相对降雨年际变化较小 径流年内分配与降雨年内分配相应,极不均匀 径流年内分配见表 1-2-1表 1-2-1 高坪电站坝址径流年内分配表单位: m3/s 月份4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 全年月平均流量4.66 6.9 8.43 9.36 5.09 4.33 3.76 2.78 1.47 1.27 1.65 2.79 4.39 占全年 % 8.85 13.1 16.0 17.8 9.66 8.22 7.14 5.28 2.79 2.41 3.13 5.30 100 表 1-2-2 高坪坝、厂址设计洪水成果表单位: m3/s 频率0.10% 0.20% 0.50% 1% 2% 3.33% 5% 10% 20% 高坪坝址996 925 821 749 680 643 579 500 411 高坪厂址2710 2520 2230 2010 1820 1720 1540 1320 1100 表 1-2-3 高坪坝、厂址施工设计洪水成果表单位: m3/s 施工期频率来凤站坝址厂房10 月~次年 3 月10% 766 132 285 20% 558 96.1 208 30% 436 75.1 162 11 月~次年 4 月10% 740 127 276 20% 561 96.6 209 30% 455 78.4 169 10 月~次年 4 月10% 794 137 296 20% 631 109 235 30% 532 91.6 198 表 1-2-4 高坪坝址水位~流量关系表水位 (m) 流量 (m3/s) 水位 (m) 流量 (m3/s) 877 1.50 887 523 879 37.1 889 702 881 115 891 919 883 220 893 1150 885 355 895 1390 887 523 897 1640 高坪坝址年径流多集中在4~10 月,径流量为 0.24 亿 m3,约占多年平均径流量的 82.8%;汛期 5~7 月多年平均径流量为0.15 亿 m3,约占多年平均年径流量的51.7%。
多年平均 年内分配最大月是7 月份,该月多年平均流量为9.36m3/s ,相应月径流量为0.06 亿 m3,占多年平均年径流的20.7%;多年平均年内最小月是 1 月份,该月多年平均流量为1.27m3/s,相应月径流量为0.01 亿m3,占多年平均年径流的3.45%1.3 工程地质1.3.1 区域地质概况白水河高坪工程地处白水河的源头地区,地势高峻,河床狭窄,水流湍急本区自燕山运动以来, 地壳运动以大面积的继承性隆起为主,并发育多级剥夷面及与此相应的岩溶地貌组合形态区域及周缘处在新华夏系湘、黔边境隆褶带的北端主要构造为来凤向斜、八字山背斜及八字山纵向张性断裂出露地层主要为碎屑沉积岩, 从古生界寒武系至第四系除少数地层缺失外均有出露工程 区 无 活动 性大 断裂 存在 根据 《中 国地震 动 峰值加 速 度 区划 图 》(GB18306—2001 图 A1) ,该流域范围地震动峰值加速度为0.05g,相应的地震基本烈度为Ⅵ度1.3.2 库区工程地质条件水库区地层岩性主要为志留系至二叠系地层,第四系覆盖层主要沿河分布库区主要构造形迹为来凤向斜,白水河干流基本上沿该向斜轴部摆动,除库首一带斜切来凤向斜轴部而过外,二级水电站库区,白水河即沿地层走向展布,属走向河谷。
库区无大型断裂通过仅于右岸叶家台、向阳坪一带,发育有F6、F7 两条小断层,断层延伸长度仅1km 左右,规模较小,分布高程均在1200m 高程以上,远高于水库蓄水位950m 高程,对水库工程建设无影响各岩溶透水地层中,以三叠系大冶组、 嘉陵江组岩溶最为发育, 左岸分水岭地区的苔原期剥夷面上,岩溶洼地、落水洞、暗河、溶洞、溶芽、溶槽等岩溶形态随处可见,岩溶极为发育1.3.3 坝址工程地质坝址区河流形态为向SW 方向凸出的弧形河湾, 河流由 N 向 S,在坝址区逐渐转为 S28 ° E;枯季河水位 877.5m,河水面宽约 8m;相应于漫滩高程,河谷宽约 18m;水库正常蓄水位 950m高程时, 河谷宽 56m,两岸地形高差 680~720m,为高山峡谷地貌坝址区出露地层岩性由上至为三叠系下统大冶组第一段(T1dy1) 薄层灰岩、泥质灰夹泥页岩,岩层单层厚度5~10cm,少量 20~25cm,泥页厚度 10~60cm,该地层主要分布于坝址上游河段;第二段(T1dy2)灰色、深灰色薄层灰岩、泥质灰岩、沿层面不时见夹有方解石或碳质薄片、薄膜,岩层单层厚6~20cm,碳质厚 0.1~0.4cm,在弱风化层局部有泥化现象存在,此层为坝基(肩) 所在层组。
第三段( T1dy3) :为灰色、深灰色中厚层夹薄层灰岩,岩层单层厚度20~40cm,主要分布在双窑河谷出口部位;第四系河床冲积层 (Qal)主要分布在河床部位,钻孔揭露河床覆盖层厚约24~28.6m,主要为河床冲积砂卵砾石及块石坝址区处于来凤向斜北西翼,构造简单,岩层单斜,岩层产状N70~80 ° E,SE∠66~70° ,陡倾下游,构成横向谷经现场地质测绘及钻孔、平硐勘探资料,坝址区无大型断层发育,但有F1、F2、及 f1、f2、f3、f4 六条小型逆断层发育,裂隙以平行或近平行河向一组为主,走向N20~40° W,但左岸裂隙总体倾向右岸(SW) ,右岸裂隙总体倾向左岸( NE) ,均属卸荷裂隙,延伸长度多小于5m,间距 0.3~3.5m,平硐范围内即可见众多裂隙尖灭现象,裂隙宽均在1cm 以下,均充填方解石,弱风化带内局部见零星泥化现象料场位于坝址下游约1.2km 处,分布范围长 250m,宽 115~160m,面积约3.4 × 104m2,开采高程 860~1000m,地形坡度 35~40° ,为顺向边坡地层为三叠系中统嘉江组 T2j1 厚层、中厚层灰岩、三叠系下统大冶组第三段T1dy3 中厚层、厚层灰岩,开采区主要为T1dy3 中厚层灰岩,岩层单层厚30~60cm,少量坡、残积层 10~30cm。
无大型断层经过, 构造简单, 岩层单斜, 产状 N75~80oE,SE∠ 55~58o ,区内未发现大型溶洞,岩溶发育中等,地下水活动低料源有用层储量 108.71万 m3, 表层坡、 残积层风厚 10~30cm, 剥离层 1~2m,无用层储量 8.74 万 m3,剥采比 1:13.44石料源强度、 质量能满足工程砂石骨料要求,料场区虽为顺向边坡, 但地形坡度只有 35~40o ,缓于岩层倾角,自然边坡稳定性好,在料场开采过程中只要开挖边坡控制在岩层倾角范围内,对边坡的稳定无影响根据 GB18306—2001 版 1:400 万《中国地震动峰值加速度区划图》和《中国地震动反应谱特征周期区划图》 ,该区地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应谱特征周期为 0.40s,相应的地震基本烈度为Ⅶ 度1.4 施工交通1.4.1 对外交通条件施工用主材及生活物资尽可能就近于宣恩县采购,全部以公路运输方式到达工地运距约 116km大型施工设备、 永久设备及大、 重件设备可经水路运至巴东县或经铁路运至宜昌市,再经公路由巴东县或宜昌市运至恩施州高速公路已通至恩施, 通至恩施的铁路正在建设中 本电站现有对外交通运输线路为:恩施州 —宣恩县 —高罗乡—沙道镇 —电站,公路总里程约 166km,恩施至当阳坪为 209 国道,当阳坪至坝址为乡村公路,部分沥青路面,部分泥结石路面。