5工程布置与建筑物供参考学习

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1、5工程布置及建筑物5.1设计依据工程等别及洪水标准工程等别城南水电站装机容量17Mw，水库正常蓄水位1079.5m，相应库 容130万m3，工程任务为发电和旅游，无综合利用要求。根据水 利水电工程等级划分及洪水标准SL252 2000和防洪标准GB50201 - 94规定，本电站为W等小（1）型工程。永久性主要建 筑物按4级设计，次要及临时性建筑物按五级设计。洪水标准根据水利水电工程等级划分及洪水标准 SL252 2000及防 洪标准GB50201 94规定，本工程挡水、泄水建筑物及河床式发电 厂房均采用相同的洪水标准。设计洪水：30年一遇，洪峰流量3360m3/s;校核洪水：100年一遇，洪

2、峰流量4060 m3/s;消能防冲洪水：20年一遇，洪峰流量3030m3/s。5.1.2设计基本资料动能主要特征值正常畜水位1079.50m死水位1078.23m电站装机容量（台数X单机容量）2X 8.5Mw设计引用流量340 m3/s最大水头9.18m最小水头3.86m设计水头5.8m水位及流量各典型流量及相应上、下游水位见表5-1。典型流量及上、下游水位表流量标准重现期（年）流量（m3/s）上游水位（m）下游水位（m）设计洪水3033601079.0731077.90校核洪水10040601079.961078.79消能防冲洪水2030301078.6411077.45两台机组引用流量30

3、01072.50一台机组引用流量1501071.38实测最大流量3830实测最小流量4.70多年平均流量223气象特征值表5-1气象特征值多年平均气温197C极端最高气温399C极端最低气温-24C多年平均水温146C多年平均地温234C多年平均最大风速12.0m/s泥沙悬移质：多年平均输沙量1160万t多年平均含沙量1.71kg/m3最大粒径1.34mm平均粒径0.107mm中数粒径0.049mm推移质：多年平均年输沙量13.2 万 t最大粒径140mm平均粒径60.2mm中数粒径39.0mm工程地质米易县城南水电站形成的水库属中山宽缓河谷型水库， 水库岸边 为河床一级阶地，阶地较宽缓，平均

4、坡度为 10 15呈U”型河谷， 枯水期河床水面宽度亦达到180200m。库区出露地层主要是第四系松散冲积漂卵石层。阶地上也为第四系冲洪积砂卵石层，阶地宽度约400600m。再稍远处两岸山体由二 迭系玄武岩、花岗岩、辉长岩、昔格达组粘土岩、粉砂岩互层等地层 构成。在坝址区出露与揭露的地层分别为冲积卵石土与昔格达组粘土 岩、粉砂岩互层，现分别描述于下：1、坝址区地表出露的为河流冲积卵石土 （Qal）,青灰色，稍湿 很湿，密实，局部分布有少量砂层透镜体。卵石粒径220mm,少数超过200mm,浑园亚园状，含量6070%,成份主要为玄武岩、 砂岩、花岗岩、辉长岩、灰岩等。经现场作N120超重型动力触

5、探试 验，锤击数为1335击，局部大于50击，说明该卵石呈密实状态 很密实状态，锤击数太高是由于在作触探时遇到了粒径太大的漂石。 卵石层最薄处达11.0m。分布于整个坝址区。在其中作注水试验，其 渗透系数为8.70X 10-29.20X 10-1cm/sec,透水性很强。2、昔格达组粘土岩、粉砂岩互层(Q1x ):灰黄色、灰黑色， 稍湿湿，坚硬状态。呈泥质胶结的半成岩状态，泥质结构，层理构 造，具明显的水平层理，垂直节理较发育，为了了解该层的物理力学 性质，在该层中的3个钻孔中作了 5次标准贯入原位测试，锤击数为 1223击不等，该层为本工程区下卧层。3、岩(土)体的物理力学特征及建议指标岩土

6、名称天然重度(KN/m3)内聚力(KPa)内摩擦角(度)承载力标准值(KPa)压缩模量(MPa)卵石土干2004040025湿2003635022昔格达组粘土岩、粉砂岩湿1820222509卵石土层根据所作筛分资料，颗粒级配不连续，渗透变形为管涌 型，其允许水力坡降可取 0.120.16。地震烈度根据1/400万中国地震烈度区划图，国家质量技术监督局发布 的中国地震动参数区划图(GB18306 2001)、水工建筑物抗震 设计规范(DL50732000)等规范规程的规定，本工程地震基本烈 度为度。地震基本加速度为0.1g，地震动反应谱特征周期为0.40s。水工建筑物地震设防烈度为度。安全系数

7、按照水闸设计规范SL265 2001规定，泄洪、冲砂闸沿闸 室基础底面的容许抗滑稳定安全系数：基本组合1.20特殊组合（1）1.05特殊组合（2）1.00 按照水电站厂房设计规范 SL266 2001规定，厂房抗滑稳 定安全系数不应小于：基本组合1.25特殊组合（1）1.10特殊组合（2）1.05厂房抗浮稳定安全系数不应小于1.10 按照堤防工程设计规范GB50286 98规定，两岸河堤抗滑 稳定安全系数不应小于：正常运用条件1.10非常运用条件1.055.2坝线比较及枢纽布置方案比较521坝线选择坝线方案拟定根据安宁河米易县县城河段规划调整报告，本电站的开发河 段为双沟二级（小三峡）水电站尾

8、水处，即克郎大河坝，至丙海水电 站黑湾子丙海取水口内，水位从 1089.35至1065.00m。经现场查勘， 结合河流形态、工程布置条件及与米易县城的关系， 确定本电站可选 坝、厂线范围为安宁河大桥至丙海电站河段，上坝线距米易县城约 0.8km,下坝址距米易县城约1.2km，两坝址相距约400m。上坝线方案上坝线距米易县城约 0.8km，该坝线河流枯期水边线高程约为1074.8左右，坝线范围内，青皮村二社位于左岸，水塘村三社位于右 岸，两岸均为米易县蔬菜基地。闸线地处安宁河下游河流一弯道的末端，其河流主流方向偏向 左岸。河床段呈较对称的“ U ”型谷，河床宽约190 m，枯水期河水 位1073

9、.45左右，河水面宽约148m，最大水深约3.0m。河两岸为河 床I级阶地，比现有河水面高约 4.0m，为米易县蔬菜基地。上坝线出露有第四系全新统冲积层，第四系全新统坡积层和第四系上更新统冲洪积层、下更新统昔格达组地层等。地表出露的为河流冲积卵石，主要成分为玄武岩、砂岩、花岗岩、辉长岩、灰岩等，多呈浑圆亚圆状，该坝线拟采用河床式右岸厂房的布置形式，方案的首部枢纽从左到右由左岸河堤、泄洪闸段、冲砂闸段、厂房段、安装间段和右岸 河堤组成，坝轴线全长217.5m。为了便于泄洪排沙，主河槽采用全闸方案。拦河闸由主要的13孔泄洪闸和1孔冲砂闸组成，全长176m,泄洪闸段长163m,冲砂闸 长13m。泄洪

10、闸最大闸高8.5m，冲砂闸最大闸高9m,冲砂闸和泄洪 闸闸孔净宽均10m，闸顶高程经计算为1081.00m,冲砂闸底板高程 1072.00m,泄洪闸底板高程1072.5m。闸室沿河流向长22m，底板厚 2m，闸室上游设5.5m长的防冲铺盖，下游设15m长的护坦，后接 22m长的海漫，海漫末端设宽25m，深4.0m的防冲槽。闸基防渗采 用上游铺盖加全封闭式砼防渗墙，防渗墙向两岸各延伸 50m。为适应抗震、基础变形等要求，闸室布置采用两孔分段的形式， 泄洪闸与闸墩整体连接，相邻闸墩间设沉降缝，缝宽2cm，铜片、橡胶两道止水沥青松木板嵌缝。闸中墩厚 2m，缝墩厚2X 1.5m。因河流主流方向偏向左岸

11、，泄洪时势必对坝下游侧左岸造成很 大的冲刷，同时左岸下游还有大量的蔬菜基地， 因此左侧岸坡需加强 防护。左岸坡基础冲刷深度经计算为 3.86m，设计所有基础均埋入地 面4.0m。岸坡采用砼护面，防护范围为下游侧1000米左右。厂房基础位于昔格达组地层上。厂区枢纽主要建筑物主要由主副 厂房坝段、安装间坝段、尾水渠、升压站等组成。在河床左侧紧邻冲 沙闸为布置二台相同机组的厂房坝段，主机间与安装间从左到右呈一一 字形布置，副厂房平行布置于主厂房下游，升压站沿右岸安装间下游 布置，紧靠副厂房。厂房内从右至左布置二台灯泡贯流式机组(2X7.5MW)，总装机容量为15MW。主机间总长度为26.5m，厂房坝

12、段底宽41.15m。安装间布置在厂房坝段右侧，安装间长度为15m。机组段的尾水渠后接1km左右的尾水明渠，根据1台机发电时 的额定流量Q=150m3/s,确定厂房最低尾水位为1071.38m,根据机组 吸出高度，确定水轮机转轮中心高程为 1067.515m,进水口底板高程 为1072.00m,尾水管底板高程为1062.89m,尾水平台高程为 1070.75m,厂房坝段最大高度为37.954m。厂房坝段进水口作为挡水 坝段，在进水口前端设拦沙坎，以拦截河床推移质泥沙。在厂房尾水 管后设尾水渠，尾水渠底板以1： 16的反坡与下游尾水明渠相接，尾 水明渠底宽60米，以反坡坡降0.9/1000与下游天

13、然河床相接。水轮 机安装高程为1067.515m,发电机厂房地面高程为1074.143m,坝顶 高程为1081.00m。下坝线方案下坝线距米易县城约1.2km，该坝线河流枯期水边线高程约在 1073.9m左右，坝线范围内，米易县蔬菜基地位于两岸，紧挨河边。闸线地处安宁河中下游，坝轴线布置在接近弯道末段，泄洪方 向与河流主流方向基本一致，该闸线距离上闸线约400m。河床段：呈较对称之“U型谷，河床宽约200m,正常（枯水期） 河水位1072.5m左右，河水面宽约175m，高低漫滩左、右岸宽均约 14m，且高出现河水面约1.02.0m左右，最大水深约5.0m。左岸段：由I级阶地组成，其阶地前缘阶坎

14、高出河水面约 3.0m, 自然地形坡度约10阶面宽阔，较平整。右岸段：由I级阶地组成，宽约100m,其I级阶地前缘之阶坎 高出河水面约3.0m，阶地坡度10度左右，阶面宽阔平整，其上为农 田，且有零星房屋线西南地带分布。下闸线地带出露有第四系全新统冲积层，第四系全新统坡积层 和第四系上更新同冲积层、下更新统昔格达组地层等。该坝轴线位于下游河道接近弯道末端，拟采用河床式右岸厂房 的布置形式，方案的首部枢纽从左到右由左岸河堤、泄洪闸段、冲砂 闸段、厂房坝段、安装间段和右岸河堤段组成，坝轴线全长217.5m。为了便于泄洪排沙，主河槽采用全闸方案。拦河闸主要以13孔泄洪闸和1孔冲沙闸组成，全长176m

15、。泄洪闸段长163m,冲沙闸段 长13m，泄洪闸最大闸高8.5m，冲砂闸最大闸高9.0m，冲沙闸和泄 洪闸闸孔净宽均为10m，闸顶高程经计算为1081.00m，冲沙闸底板 高程1072.00m,泄洪闸底板高程1072.5m。闸室沿河流向长22.0m, 底板厚2.0m。闸室上游设长5.5m的防冲铺盖，下游设15.0m长的护 坦，后接长22.0m的海漫，海漫末端设宽25m，深4m的防冲槽。闸 基防渗采用上游铺盖加全封闭式砼防渗墙，砼防渗墙向两岸各延伸 50米。为适应抗震、基础变形等要求，闸室布置采用两孔分段的形式， 泄洪闸与闸墩整体连接，相邻闸墩间设沉降缝，缝宽2cm，铜片、橡胶两道止水沥青松木板嵌缝