水电站设计土木工程专业_毕业论文.doc

'目录1综合说明51.１序言51.２水文5１.３工程地质6１.４工程任务和规模6１.５工程布置及主要建筑物61.6水力机械电工金属结构及采暖通风71.7消防7１.8施工81.9水库淹没处理及工程永久占地81.10环境保护81.11工程管理81.12设计概算水利水电枢纽工程特性表81.13经济评价101.14结论（可以修建水电站）102水文102.１流域概况102.２气象及气候102.２.１气象资料（伊犁气象台）10２.3水文特征SE。102.4径流122.4.1丰、平、枯三个代表年水能情况简表：142.4.2“TH”水电站水库水位—库容、水位—面积关系：142.4.3出力、发电量的关系（由于篇幅较多，采用简表形式）162.5洪水192.5.1设计洪水位192.5.2校核洪水位202.6厂房202.7泥沙202.8下游河道水位与流量关系212.9其它212.9.1冰情资料（1982---1995）212.9.2水库特征212.9.3施工导流标准212.9.4下泄流量及相应的下泄水位212.10水工附图及附表212.10.1附图21 2.10.2附表213地质223.1区域地质概况223.1.1地貌223.1.2.地层岩性223.1.3.构造223.1.4.构造稳定性223.2水库区的工程地质条件233.3建筑物区的工程地质条件233.3.1坝区工程地质条件233.3.2鞍部工程地质条件263.3.3厂房及开关站地质条件263.4天然建筑材料和施工水源263.4.1土料:263.4.2砾料:263.4.3砂料:263.4.4水源与水质：273.5厂房工程地质273.6结论与建议274工程任务和规模284.1地区社会经济概况284.2工程兴建的必要性和迫切性284.3综合利用要求294.4供电范围及负荷预测294.5水库水位选择294.6能量指标计算305工程布置及建筑物315.1设计依据315.2坝闸型坝闸轴线和渠线的选择及工程总体布置325.2.1坝闸型坝闸轴线和渠线的选择325.2.2工程总体布置325.3挡水建筑物335.4泄水建筑物355.4.1方案比较355.4.2工程布置355.5引水建筑物365.5.1进水口36根据本工程地形情况,进水口选用竖井式进水口。位置于大坝前约1000米。进水口砼底板高程选定为851.6米375.6发电厂房及开关站385.6.2发电厂房385.6.4尾水建筑物395.6.5开关站变电站39 5.7生产生活区布置与环境美化处理405.7.1生产生活区布置405.7.2环境美化处理405.8建筑物项目及工程量405.9施工条件405.10其他因素405.11边坡稳定和地基渗透处理405.12防沙、排漂、抗震415.13工程布置及建筑物附图416水力机械，电工，金属结构及采暖通风426.1.水力机械426.2电气一次476.3电气二次496.4通信设计526.5金属结构537消防设计547.1消防总体设计547.2各建筑物的火灾危险类别和耐火等级547.3建筑物消防设计557.4电站主、副厂房消防557.5主变压器消防567.6户外升压站消防567.7建筑物灭火器配置577.8消防供水系统577.9通风系统防火设计577.10电站消防电源及配电系统577.11火灾自动报警系统577.12主要消防设备表588施工组织设计598.1施工条件598.2自然条件598.3地形地质条件608.4建筑材料及水电供应条件608.5施工导流、截流618.6主体工程施工618.7施工总布置639水库淹没处理及工程永久占地639.1库区概况639.2设计依据639.3水库淹没实物指标6310环境保护设计6410.1环境保护设计依据64 10.2工程环境保护设计6410.3环境保护管理与监测6510.4环境保护投资概算6611工程管理设计6711.1前言6711.2管理机构6711.3工程管理设施6711.4管理经费6812设计概算6812.1编制说明6812.2工程总概算表6812.3建筑物概算汇总表6813经济评价6913.1　概述6913.2财务评价69谢辞70参考文献71附录A71附录B71附录C71 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　指导教师签名：　　　　　日　　期：　　　　　使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日 指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日 评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日 教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日69 1综合说明1.１序言　“-TH”水电站位于伊犁哈萨克自治州伊宁县境内，伊犁哈什河玛札尔峡谷出口处，西距伊宁市51km，附近有公路通往新源、尼勒克、伊宁市、交通较为方便。坝址以上控制流域面积8650km2域内雨量较多，草木茂盛，是天山西部林木主要产区之一。该电站拟装机容量为50MW左右，年发电量近期为2.46×108kw·h，远景为3.42×108kw·h，保证出力13.3MW，工作出力42.3MW。电站拟设四回路110KV出线，两回送往伊宁市中心变电所，两回和上游梯级电站联络，近期担任系统调峰，工程等几属三级。主体建筑物均按三级建筑物设计。伊宁县系城乡电网改造的重点县，根据伊宁县“十五”水电农村电气化规划的要求，近期全县用电量将达到2.46亿kwh，同时伊宁县靠近伊宁市，整个伊犁地区工农业等发展快，规模较大，地域辽阔，电力缺口较大，为缓解缺电局面，因此在伊宁兴建一座装机容量较大的电站是很有必要的。同时伊宁县目前小水电丰水低谷期电量富余，但丰水高峰期和枯水期供电不足，而“TH”电站位于具有季调节能力的吉林台水电站的下游，因此，兴建“TH”电站是非常必要的。1.２水文“TH”水电站位于伊犁哈萨克自治州伊宁县境内,伊犁哈什河玛札尔峡谷出口处，坝址以上控制流域面积8650,域内雨量较多,草木茂盛,是天山西部林木主要产区之一。根据近三十年的水文资料记载，多年平均月流量120,多年平均径流量38.6108，实测最大洪峰流量830。１.３工程地质本区位于阿吾勒力山西缘的中高山地区阿吾勒力山为一圆形山体,山峰排列零乱与天上主脉相协调主峰位于温泉以南约7Km,海拔2046m,而哈什河大桥水面高程约810m,相对高差1100多米山顶多呈浑圆状,冲沟受构造控制多为东西向,西北及北东向,沟深底窄呈V形哈什河在阿吾勒力山玛札尔峡谷中,河床宽30m—40m,河谷宽100-200m,呈V字形,河流从坡约为4%,河流出玛札尔峡谷即为伊犁盘地,为堆积平坦地势,河床渐为第四系物质,河流从坡变缓69 阿吾勒力山北侧为第三系及第四系组成的丘陵地带,南侧为巩乃撕河谷,与哈什河河沿谷间的最薄山体约17-18Km。１.４工程任务和规模该电站拟装机容量为50左右,年发电量近期为2.46远景为3.42,保证出力13.3,工作出力42.3。电站拟设4回路110出线,两回送往伊宁市中心变电所,两回和上游梯级电站联络,近期担任系统调峰。“TH”电站的建立可以有效缓解伊犁地区的用电要求。１.５工程布置及主要建筑物有压引水式水电站的建筑物包括水库，拦河大坝，副坝，水电站，有压进水口，有压引水遂洞，调压室，压力管道，厂房枢纽（含变电，配电建筑物）及尾水管。坝段位于玛札尔峡谷出口上游约1～1.5Km范围内,河流以北东流径坝质后拐向西而出峡谷坝段河床宽15～16m，河流两岸坡角～，基本对称，坝体座落在东图津河组第二大层第二小层角砾凝灰岩及其所夹绣镜体凝灰质砂岩上，岩性较均一。由于采用拱坝设计，工程量小，占地少，稳定性好。挡水建筑物为一座变圆心变半径的双曲拱坝和一座粘土心墙的副坝。泄水隧洞兼做冲砂导流洞，故要与引水发电洞的进口布置要相近，使发电洞的进口保证“门前清”。发电洞的进水口也导流泄洪冲砂洞的进水口均采用岸塔式布置，设有两道闸门，以为工作闸门，一为检修闸门，工作闸门后设有通气孔。发电站厂房设在发电洞的末端下游侧的岸边较平坦的地方，可以有效减少工程的开挖量。主厂房长48m宽17.39m。安装厂长17.24m宽17.39m。副厂房厂长66m宽8.88m。1.6水力机械电工金属结构及采暖通风水轮机采用初选的HL240-LJ-225，单机额定出力Nr＝12.5MW。单机额定流量38.4m3/s。特征水头如下：69 Hmax=42.7mHmin=35.2mHd=37.6m安装场位于主厂房左侧，有公路直接与之相接。发电机层与安装场同高程，主要布置发电机、调速器及机旁盘。发电机下面为水轮机层，除布置水轮机外，还布置滤水器及管路等。上游侧蝶阀坑布置有四台直径为3.4ｍ的饼型立轴蝶阀。安装场下面为油罐室、油处理室及检修车间。其高程与水轮机层地面平齐。主厂房上游侧为电气副厂房，共分两层。上层为电器副厂房，下层是母线廊道。水电站的通风是自然通风，采光为通过落地窗采光。1.7消防以预防为主，消防结合，严格执行规范及有关政策；建筑结构材料、装饰材料采用非燃烧材料；建筑布置、交通道路组织、厂内交通满足防火要求；生产设备和备件采用符合国家行业规范防火要求的合格产品；所有消防及报警设备必须采用有公安消防部门生产许可证的合格产品，并按规程要求进行安装和检测；利用水利水电工程水源充足的特点，充分发挥消防优势。主厂房大门与公路相连接，在进厂大门外设有消防车回车场，主变压器和升压站均有消防车道直接到达。主、副厂房内消防分区、消防通道、消防疏散标志及防火门窗等的设计等均符合有关规范要求。枢纽建筑室内外均设有消防给水系统，在主变压器下设有事故集油池。主变压器与近区变压器留有防火间距，电站设有火灾自动报警系统和消防联动系统，系统在功能上相互独立，采用二总线制，同时，火灾自动报警系统与全厂计算机监控系统相连。１.8施工“TH”水电站位于伊犁哈萨克自治州伊宁县境内,伊犁哈什河玛札尔峡谷出口处,西距伊宁市51,附近有公路通往新源、尼勒克、伊宁市,交通较为方便。工程布置特点和施工场地条件本工程枢纽建筑物主要包括大坝、发电引水隧洞、导流泄洪冲砂洞和电站厂房等四部分.水库正常蓄水位862.2m,总库容为1400万m3。大坝为双曲混凝土拱坝,坝轴线长度150m,坝顶高程865.7m,最大坝高50.7m,在中部设3孔5×5m（宽×高）闸门,溢流堰堰顶高程为862.2米，有压引水隧洞长240m69 ，主洞断面为圆型，洞径6m，导流泄洪冲砂洞断面为城门型8.2×10.4m(宽×高)。1.9水库淹没处理及工程永久占地库区两岸以岩石为主，库岸未发现明显滑坡体，无矿产资源及重要的文物古迹。1.10环境保护“TH”电站工程的兴建其有利影响是明显的、主要的。其中有利影响均发生在工程实施后，影响较深远。另外，工程实施也将不可避免对区域的自然环境、生态环境、社会环境将产生一定的不利影响，这种不利影响大部分发生在工程实施过程中，影响相对较轻。1.11工程管理1.12设计概算水利水电枢纽工程特性表表1.1“TH”水电站工程特性表序号及名称单位数量备注一.水文1.流域面积全流域坝址以上86502.利用的水文系列年限年291972~20003.多年平均年径流量38.16×1084.代表性流量多年平均流量120实测最大洪峰流量830正常运用（设计）洪水标准P%2非常运用（校核）洪水标准P%0.2施工导流标准P%2一期导流流量377二期导流流量690截流流量1345.洪量设计最大洪量405校核最大洪量50069 6.泥沙年平均悬移质输沙量万t165年平均含沙量0.404“TH”水电站工程特性表序号及名称单位数量备注最大日平均输沙率31501998-8-10年平均推移质输沙量万t33二水库1.库水位校核洪水位m866.0设计洪水位m865.0正常蓄水位m863.0死水位m858.0淤积高程m8562.正常蓄水位时水库面积0.93.水库容积总库容（校核洪水位以下库容）1544正常蓄水位以下库容1400调节库容（正常水位至死水位）300死库容11004.调节特性日三下泄流量及相应下游水位1.设计洪水位时最大泄量相应下游水位校核洪水位时最大泄量相应下游水位枯水期调节流量（P=95%）最小流量1.13经济评价1.14结论（可以修建水电站）2水文69 2.１流域概况“TH”水电站位于伊犁哈撒棵自治州伊宁县境内，伊犁哈仕河玛扎儿峡谷出口处，西距伊宁市51公里，附近有公路通往新源，尼勒克，伊宁市，交通较为方便。坝址以上控制流域面积8650平方公里，域内雨量较多，草木茂盛，是天山西部林木主要产区之一。2.２气象及气候2.２.１气象资料（伊犁气象台）1.资料年限29年（1972～2000）2.多年平均气温8.4℃3.历年最高气温37.9℃（1995年8月13日）4.历年最低气温-40.4℃（1989年1月29日）5.多年平均降雨量257.2㎜6.最大一日降水42.6㎜（1986年2月14日）7.历年平均蒸发量1709㎜8.最大冻土深度62㎜（1977年2月10日）9.最大积雪深度89㎜（1989年2月4日）10.历年平均风速2.2m/s,历年最大风速40m/s,相应风向WSW(1985年9月21日)，历年最多风向２.3水文特征SE。根据近三十年的水文资料记载，多年平均月流量120m3/s，多年平均径流量38.16×108m3，实测最大洪峰流量830m3/s。“TH”电站位于新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州伊宁县，喀什河中游玛扎尔峡谷出山口处，是喀什河流域规划中17个梯级电站中最末一级电站。电站所在河段呈形,坝址河谷呈V形,山坡陡峻，全流域降水量自西向东逐渐增加，是全疆最具有开发潜力的区域，流域水资源十分丰富。但是由于“TH”处于喀什河流域规划的下游，径流量很大程度上受上游梯级电站的影响。根据哈石河出山口“TH”水文站实测水文资料统计，多年月平均流量120，多年平均径流量38.16×108。进三十年月平均流量统计见表2-1。表2-1“TH”水文站月平均流量统计表m3/s年份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年平均流量径流量1970年42.840.639.954.2227.0297.0264.0239.0107.062.947.341.51223864841971年35.535.334.483.6237.0311.0392.0251.0108.063.546.436.51364320461972年28.829.943.347.4125.0312.0201.0193.092.662.949.337.51023223821973年32.232.634.5113.0160.0288.0382.0305.0157.095.963.650.71434529961974年41.938.638.1137.0180.0323.0397.0314.0.192.089.361.849.515549160469 1975年45.543.341.082.3225.0364.0412.0226.0122.071.854.846.91454580891976年45.040.843.379.4141.0189.0207.0210.0130.077.856.748.31063347121977年43.439.338.758.0183.0192.0206.0211.0109.055.143.339.01013216811978年37.234.631.940.0119.0286.0232.0191.084.363.855.643.81023216541979年37.738.549.997.0196.0358.0371.0283.0125.080.461.746.01454606241980年41.938.440.054.6117.0161.0233.0185.085.461.051.540.6922931011981年36.235.845.9102.0180.0448.0326.0285.0140.076.059.651.51494709581982年45.145.745.9103.0210.0231.0201.0180.089.072.951.443.91103479711983年37.533.541.878.7171.0227.0236.0156.074.056.046.942.91003172021984年37.236.257.6124.0272.0475.0402.0275.0129.090.264.448.81685309491985年41.240.045.897.9217.0259.0359.0261..0129.073.956.146.71364299491986年39.745.445.0113.0191.0271.0322.0222.0103.067.751.943.81263995431987年36.235.241.172.1189.0232.0271.0216.0107.071.758.248.31153640631988年52.848.253.6106.0188.0379.0449.0205.0118.069.952.239.61474648361989年29.629.645.7103.0144.0143.0214.0174.067.451.043.334.7902852311990年41.744.540.356.895.1259.0239.0197.0104.078.556.849.61053328232.4径流“TH”电站位于新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州伊宁县，喀什河中游玛扎尔峡谷出山口处，是喀什河流域规划中17个梯级电站中最末一级电站。电站所在河段呈形,坝址河谷呈V形,山坡陡峻，全流域降水量自西向东逐渐增加，是全疆最具有开发潜力的区域，流域水资源十分丰富。但是由于“TH”处于喀什河流域规划的下游，径流量很大程度上受上游梯级电站的影响。表2.2年径流量计算1970----2002流量频率计算表年份年平均序号按大小kiki-1(Ki-1)269 流量排列XP=m/(n+1)(%)197012211681.3940160.3940160.1552482.941176471197113621551.2861450.2861450.0818795.882352941197210231491.2363590.2363590.0558668.823529412197314341471.2197640.2197640.04829611.76470588197415551471.2197640.2197640.04829614.70588235197514561451.2031680.2031680.04127717.64705882197610671451.2031680.2031680.04127720.58823529197710181431.1865730.1865730.03480923.52941176197810291421.1782750.1782750.03178226.470588241979145101361.1284890.1284890.01650929.41176471198092111361.1284890.1284890.01650932.352941181981149121261.0455120.0455120.00207135.294117651982110131241.0289160.0289160.00083638.235294121983100141231.0206190.0206190.00042541.176470591984168151221.0123210.0123210.00015244.117647061985136161200.995725-0.004271.83E-0547.058823531986126171150.954237-0.045760.002094501987115181100.912748-0.087250.00761352.941176471988147191100.912748-0.087250.00761355.88235294198990201080.896153-0.103850.01078458.823529411990105211070.887855-0.112140.01257661.764705881991120221060.879557-0.120440.01450664.705882351992110231050.87126-0.128740.01657467.647058821993105241050.87126-0.128740.01657470.588235291994124251020.846367-0.153630.02360373.529411761995142261020.846367-0.153630.02360376.470588241996147271020.846367-0.153630.02360379.411764711997108281010.838069-0.161930.02622282.35294118199896291000.829771-0.170230.02897885.29411765199910230980.813176-0.186820.03490388.23529412200010731960.79658-0.203420.0413891.1764705920019832920.763389-0.236610.05598594.11764706200212333900.746794-0.253210.06411397.058823533977397733-1.3E-070.985978120.5151521）将原始资料按大小排序，列入表4-1中（4）栏。2）用公式P=m/(n+1)×100%计算经验频率，列入表4-1栏中（8）栏，并将x与P对应点绘与频率格纸上。3）计算系列的多年平均降水量X=（）4）计算各项的模比系数ki=X！/X,计入表中（5）栏，其总和应等于n69 1）计算各项ki-1，列入表中（6）栏，其总和应为零2）计算（ki-1）2，列入表中，利用下式可求得CvCv===0.176取0.2Cs=2Cv=0.4均值120.515表2.3频率曲线选配计算表频率曲线选配计算表频率P(%)第一次配线第一次配线第一次配线x=120.515x=120.515x=120.515Cs=2Cv=0.4Cs=2.5Cv=0.5Cs=3Cv=0.6KpXp=Kp*xKpXp=Kp*xKpXp=Kp*x123456711.52183.181.54185.591.55186.821.45174.751.46175.951.47177.1651.35162.71.35162.71.36163.9101.26151.851.26151.851.27153.05201.16139.81.16139.81.16139.8500.99119.310.98118.10.98118.1750.86103.640.86103.640.86103.64900.7590.390.7691.590.7691.59950.784.360.784.360.7185.57990.5971.10.6173.510.6274.72根据流量频率曲线选配计算表可得下图：图一频率曲线（见手绘）3）选定Cv=0.2并假定Cs=2Cv=0.4，查《工程水文学》附表1，并利用附表2直接查出Kp值，得出相应于各种频率的Xp值，如表4-2中（3）栏。根据表4-2中（1）、（3）中对应数值点绘曲线，发现频率曲线中段与经验点配合尚好，但头部和尾部都偏于经验频率点据之下。4）改变参数，重新配线。2.4.1丰、平、枯三个代表年水能情况简表：69 2.4.2“TH”水电站水库水位—库容、水位—面积关系：据设计任务书表2-4水库水位—库容、水位—面积关系表“TH”水电站Z-V、Z-F曲线水位（m）面积(km^2)容积（万m^2）8320.08　8340.13　8360.18608380.231258400.281758420.342408440.393108460.443908480.514708500.575708520.646708540.77808560.769008580.8210258600.8712008620.941460864116408661.0618708681.1220408701.1822708721.23　图4-4水位-面积关系曲线69 图4-3水位-库容关系曲线2.4.3出力、发电量的关系（由于篇幅较多，采用简表形式）表2-5出力、发电量的关系额定出力工作时长(小时)2949　50%出力工作时长(小时)4380　保证出力(kw)12092　69 　　　时段平均出力序号频率50000.010.0950000.020.1850000.030.2750000.040.3650000.050.4650000.060.5550000.070.6450000.080.7350000.090.8250000.0100.91年平均发电量(kwh)264889979.5　序号时间时段平均发电量累积电量Kwh18.012000001200000216.012000002400000324.012000003600000432.012000004800000540.012000006000000648.012000007200000755.912000008400000863.912000009600000971.91200000108000001079.9120000012000000表2-669 选择典型年为1974年，1989年，1991年。其各年的径流量计算见下表1974年径流量计算（见计算任务书表2-7）1989年年径流量计算表（见计算任务书表2-8）69 1991年径流量计算表（见计算任务书表2-9）典型年日流量,频率顺序表见（典型年日流量,频率顺序表(5)）。流量分区频率表（见计算任务书表1-10）由P～Q的频率曲线查表得Q保=35.78m3/sN=9.81QH日调节计算见（日调节计算(7)）2.5洪水根据哈什河“TH”水文站的历年观测资料，得出该河段的1,3,5,7日洪量频率计算成果见表1-2。表2-7哈十河水文站1，3，5，7日洪量频率计算成果表104m3时数(天)WCvCsCs/CvP%=0.01P%=0.1P%=0.2P%=0.5P%=1P%=2P%=5P%=10P%=20144.00.280.802.8611296928580746761543117.00.280.802.862972562432262121981781621435181.00.280.853.044492893693443243022732432217240.00.2750.833.00672526500465436405365330294“TH”水电站的水库洪水调节能力有限,采用调节库容与防洪库容完全不结合方式防洪库容校核洪量的1/2～2/3本次设计取较大值2/3。2.5.1设计洪水位正常运用设计情况下，（50年一遇）P==0.02100%=2%则设计防洪库=405×104×2/3＋1450×104=1720×104。（兴利库容为1450万m3）反查设计洪水位为：865m。69 2.5.2校核洪水位校核防洪库容可按500年一遇计算，（500年一遇）P==0.002100%=0.2%则校核防洪库容=500×104×2/3＋1450×104=1783×104。反查校核洪水位为：866m。相应的下泄流量及相应的下游水位由拟建水电站下游设计断面水位-流量关系曲线确定1.设计洪水位时最大下泄流量10662.校核洪水位时最大下泄流量14922.6厂房“TH”电站厂房在坝址下游2.0km处，发电尾水位为▽814m，由于厂址处缺少实测资料，厂房电站水库回水计算成果。2.7泥沙哈什河地区植被覆盖较好，水土流失相对较少，但是随着各类基础设施建设规模不断扩大，土地开发、矿产资源开发、挖砂取土等活动大量增加，在促进经济发展的同时，也破坏了地表植被和生态环境，造成严重的水土流失。伊犁河流域北东南三面高山环绕，地形东窄西宽，呈喇叭型向西敞开，形成“四山三谷一盆地”的独特地形地貌，全流域降水量自西向东逐渐增加，是全疆最具有开发潜力的区域。尽管伊犁河流域水土资源十分丰富，但流域内生态环境极为脆弱，洪旱、泥石流频发，水土流失十分严重。据国家遥感普查统计，伊犁河流域水土流失面积达37419平方公里，占流域总面积的66%。仅水力侵蚀面积就达37360平方公里，占水土流失面积的99.8%。伊犁河流域的生态环境由于受自然变化和人类活动的影响正在趋向恶化。哈什河作为作为伊犁河的主要支流之一，水土流失也自然受到影响。根据“TH”水文站的泥沙实测资料数据如下：1.年平均含沙量为0.404kg/m32.年平均输沙率52.2kg/s，年输沙量165×104t（悬移质）3.最大日平均输沙率3150k/s3（1999年8月10日）4.4～8月输沙量约占全年94.8%5.泥沙入库量计算69 Wb=βWs（4-1）Wb为年平均推移质输沙量，单位t，β为推移质输沙量比值（山区0.2），Ws年平均悬移质输沙量，单位t已知年输沙量（悬移质）165×104t，则Wb=0.2×165×104=33*104t泥沙容重r=1.8t/m3本枢纽工程属于三级设计水库使用年限为50年V=33×104/1.8=18.3×104m3；V淤总=18.3×104×50=917×104m32.8下游河道水位与流量关系见计算书表2-11，图2.6。2.9其它2.9.1冰情资料（1982---1995）1.设计冰流量1000×104m3/a2.年最大冰流量1670×104m3/a3.最大冰流量为9.1m3/s(1986年11月20日)4.平均冰速1.26～1.92m/s2.9.2水库特征拟建水库坝址水位—库容、水位—面积关系曲线1.调节特性：日2.水库洪水调解能力有限，采用调节库容与防洪库容完全不结合方式。防洪库容校核洪量的1/2～2/3。2.9.3施工导流标准1.第一期导流时段：导流流量为Q=3772.第二期导流时段：导流流量为Q=6903.截流9月下旬，截流流量为Q=1342.9.4下泄流量及相应的下泄水位拟建电站下游尾水位———流量关系曲线由电站布置确定。1.设计洪水位时最大下泄流量10662.校和洪水位时最大下泄流量14923.枯水期调节流量（P=50﹪），下泄33.8.2.10水工附图及附表2.10.1附图2.10.2附表69 3地质3.1区域地质概况3.1.1地貌本区位于阿吾拉勒山西缘的中高山地区。阿吾拉勒山为一圆形山体，山峰排列凌乱于天山主脉相协调。主峰位于温泉以南约7km，海拔2046m，而喀什河大桥水面高程约810m，相对高差1100多米。山顶多呈浑圆状，冲沟受构造控制多为东西向，北西及北东向，沟深底窄成V型。喀什河在阿吾拉勒山马扎而峡谷中，河床宽30～40m,河谷宽100～200m，呈V字形，河流纵坡约为4‰，河流出马扎尔峡谷极为伊犁盆地，为堆积平坦地势，河床渐为第四系物质，河流纵坡变缓。阿吾拉勒山北侧为第三系及第四系组成的丘陵地带，南侧为巩乃斯河谷，与喀什河河沿谷间的最薄山体约17～18km。3.1.2.地层岩性本区分布的地层为中石炭统东图津河组。上二迭统晓山萨依组，第三系红色岩及第四系沉积物等。中石炭统东图津河组（C2d）组成阿吾拉勒山主体，为一套海退时期的火山喷发岩、火山碎屑及浅海相的沉积岩，可分为三大层及若干小层。第一大层（Ca2d）以熔岩，凝灰岩为主，又可分为四个小层。第二大层（Ca2d）以凝灰岩为主，上部出现小量凝灰质沉积岩，又可分为五个小层。第三大层（Ca2d）主要为沉积岩，又可分为六个小层。上二迭统晓山萨依组（P2x），分别在喀什河大桥以南的阿吾拉勒山西南山麓边缘与中石炭统东津河组断层接触，为一套复埋式的陆相沉积物岩性，以真岩、炭质岩为主，中夹钙质胶结的砂岩、沙砾岩，底部夹薄层灰岩。第二系上新统（N2）：下部为红色泥岩，上部为黄色砂岩质泥岩，第四系沉积物主要为冲积砂砾石，黄土状壤土少。侵入岩，多以岩墙方式侵入。3.1.3.构造褶皱：本区处于天山东西褶皱带喀什背斜的西南缘。喀什背斜为一椭圆形背斜，轴向东西。岩层走向成弧形弯曲，均向外倾，倾角一般20o～30o，最陡可达70o～80o，背斜部为中石炭统东图津河组第一大层组成，两翼分布的岩层依次为东图津河第二大层及上二迭统晓山萨依组组成。断裂：主要断裂F78位于鞍部北侧。产状走向290o～310o，倾向NE，倾角70o～80o，向西变缓为50o该断层为三个以上的断层面组成。断层面较光滑，倾向西倾角60o～70o，得擦痕。为一先压后扭断层。F6-18与鞍部低洼处南侧，走向300o～320o，倾向SW，倾角60o～70o，断层带有非常破碎为扭性断层。F6-22位鞍部低洼处北侧，走向300o～320o。倾向NE，倾角76o,断层泥厚0.3～1.4m，为扭性断层。F12-8位于亚玛渡至喀什河干渠分水闸一线走向NNE，河流于此发生突变由近东西向转为南南西向，断层为第四系冲击物覆盖，在断层两侧有一层厚度约10m的砾层，按产状推算错开约500～600m，推测该处为一较大断层，但无现代活动性。F13-8位于阿吾拉勒山南，西南边缘，走向EW渐变为NW，倾向NE，倾角60o～70o，断层破裂带分化严重。F42-869 分布于导流洞出口下游150m，走向300o，直立状态，扭性水平断距约40m。3.1.4.构造稳定性本区位于天山东西向复杂褶皱带喀什背斜南翼的西缘，断裂并不发育，除F以外断裂均较小，特别是未发现背斜轴部存在对筑坝危害较大的张性断裂，因此对建坝无大的忧虑。3.2水库区的工程地质条件水库处于马扎尔峡谷下半段长约7.5km，宽约200m，两岸均为1000～1500m高的山岭，整个库盘均为基岩组成，第四系松散沉积物很薄且被积岩封闭，基岩岩性比较坚硬断裂较少，未曾发现贯穿河谷及河间地的大型张性断裂，未能构成相邻谷渗漏的通道，喀什河与巩乃斯河之间的地块有较高的地下水分水岭，水库没有像巩乃斯河谷渗漏的可能性。水库大致位于喀什背斜的轴部附近，岩层倾角小，并且未发现平行于河床的大断裂，岩体稳定性较好。未发现较大的崩塌体计滑动体，库岸稳定性较好。水库淹没损失很小。3.3建筑物区的工程地质条件3.3.1坝区工程地质条件（1）地形，地貌.坝段位于马扎尔峡谷出口上游约1～1.5km范围内，河流以北东5o流经坝址后拐向西而出峡谷。坝段河床宽15～40m，水面高程820m，水深5～6m，水利坡度4‰，最大流速4.36m/s，最小流速0.66m/s，河床两岸均为岩石组成。把右岸山顶高程1085m，左侧元宝山顶高程968.6m，河右岸山坡与岩层倾向一致，河左岸山坡与岸层倾向相反，870m高程一下地形基本对称，地形坡度40o～45o，870m以上左岸地形坡度为50o～60o，有时出现少量塌体。（2）地层，岩性坝段分布的地层有：（a）东图津河组第二大层第二小层，岩性可分为底部凝质砂岩，砂砾岩夹少量砾凝灰岩，胶结程度中等，层面附近岩性比较破碎，有20～30cm宽的劈理带，层面未见夹泥层，岩层厚度估计在50～60m以上。中部为胶砾凝灰岩、后层，但层厚约2m左右，层面结合较好；凝灰质砾岩与胶砾凝灰岩互层。（b）东图津河组第二大层第三小层，分布在I-I剖面以上的河床及左右岸及圆宝山东部（3）构造(a)褶皱:坝段位于喀什弯状北斜西南缘斜构造地段,岩层产状走向～,倾向SW,倾角～,即倾向上游偏走岸.(b)断裂:坝段的断裂规模约不大.有:产状SN,倾向东<,张性断裂,断面平正。无充填物。:产状,SE<,张性,断面平直.:产状,NE<扭性.：产状NE〈，渐转NE〈，张扭性断层，泥质充填。:产状SN，E，断层破碎带1。4m宽，张性断层，方解石及泥质充填。：地面未出露。，：产状，NW，两断层相距5～6m。:产状69 ，SE，张性断层，断面平直。：产状NW，扭性，断距很小，产状，NW，扭性断距很小，夹泥1～2m。：产状，NE，压扭性断层。：产状，N57～。（c）裂隙：1#裂隙，长550m被挫断，：产状，NW，2#裂隙，产状，至830m高程消失。5#裂隙，长约20m，产状，NW〈。（4）水文地质条件：坝段内地下水约为裂隙水。左岸圆宝山的东侧由河水补给地下水。因此水库穿过圆宝山向下游参漏是必然的。根据初步计算，坝基石右肩绕坝参漏，圆宝山一带总参漏S=5291，总参漏流量与最小日径流量之比为0.0037。（5）物理地质现象（a）风化：坝段岩石风化层可分为三级；即强风化层，弱风化层及新鲜岩石。河床部分无强风化层，弱风华带也仅1～2m；两岸风化比较均匀，强弱风化水平方向3～6m，断裂附近可大10～20m。（b）崩塌：崩塌主要发生在坝段左岸及坝段下游右岸采石场一带。（6）岩石的物理力学物质：岩石的物理力学性质尚好，转化系数较高，根据凝灰质砂岩，砂砾岩，角砾凝灰岩动，静弹之比为：=1.6～1.8。考虑裂隙，填充物，岩石本身的特性等原因，建议弹摸为1000KPa。抗剪指标以破坏蜂值乘以0.65的折减系数：凝灰质砂岩tg=0.83。角砾凝灰岩的tg=0.67。（7）坝区工程地质评价（a）重力坝：坝轴线处河谷宽15～16m，河流两岸坡角～69 ，基本对称，坝体座落在东图津河组第二大层第二小层角砾凝灰岩及其所夹绣镜体凝灰质砂岩上，岩性较均一。物理力学性能良好，为发现缓倾角的断层面，一般裂隙虽比较发育，根据抗剪试验，试件均在/岩接触面剪断，因此浅层滑动可能较小。根据试验和地表观擦，建议角砾凝灰岩，凝灰质砂岩的摩擦系数均匀为0.66～0.76。重力坝左坝肩有纵向切割面，横向切割面上游有细昌岩墙与岩的交界面，下游有辉石安山央与围岩的交界面，但为发现倾向河流的缓倾角滑动面。比较完整的结构面为层面。但它倾向山里偏上游。故滑动可能性不大。南坝肩稳定试算时，建议采用下列数据；从向切割面，产状走向南北，倾向东，倾角，摩擦系数0.40。上游切割面，产状NE，倾向NW倾角70～，因其为拉裂面，不考虑摩擦系数。下游切割面产状：走向NNE，倾角NW倾角，摩擦系数0.4滑动面为层面，产状NW335，倾向SW，倾角，摩擦系数0.55。右坝肩抗滑稳定的边界条件组合为：纵向切割为：产状：走向倾向NE，倾角，横向切割面有，产状NE，倾向NW，倾角，或2#裂隙，产状（〈），下游横向切割面有1#裂隙产状（NW〈）；走向～，倾向NE或SW，倾角～的裂隙组成另一纵向切割面。可能形成的滑动面只有角砾凝灰岩与下游凝灰质砂砾岩的交界面，其产状为，SW～，即倾向河床偏上游。出露在河右岸，在Ⅲ号剖面线处，伸入河床底17～18m深，（高程大致在797.4m）该层理面具有20～30cm厚的劈理带，以上各结构面组合起来可能形成一滑动体，计算抗滑稳定时，建议，1#裂隙tg=0.40；走向～的裂隙面tg=0.45，因系拉裂面，不考虑摩擦系数，坝址岩石裂隙比较发育，弹摸较小，基础处理应当严格，基础开挖必须至新鲜基岩，固结灌浆一般应8～10m。存在表部绣水层，中部相对绣水层。下部凝灰质砂砾岩绣水层，而该层在河床中埋藏仅17～20m，建议河床灌浆应至砂砾岩层中有定深度，两岸灌浆至表部绣水层以下。（b）土坝：土坝轴线在Ⅰ剖面附近，该段河床宽约24～25m，两岸坡度～，基本对称。土坝坝基上部为2～3m（右岸最厚为5m）第四系坡积其河流冲积物，以下即为基岩。左岸830m高程以上出露的东图津河组第二大层第三小层凝灰较砾岩，830m69 高程以下及河右岸分布的为第二小层的角砾凝灰岩及顶部的凝灰质砂岩。河床出露的基岩中未发现大断裂，第二层顶部的凝灰质砂岩延至河流两岸。因此推测河床中无较大断层。左岸，均倾向河流，并出露于坡面，可能形成不稳定体。建议土坝坝基的第四纪坡积物全部挖除，基岩强风化层适当挖除，河床砂砾石最好全部清除。若不能全部清除，在心墙之外再作两道截水墙。土坝坝基下帷幕灌浆穿透表层即可。3.3.2鞍部工程地质条件鞍部夹与两个断层之间，岩层比较薄弱，裂隙发育，岩石很破碎，风化层比较厚有一定的参透性，但断层与山脊有较大交角，未发现平衡鞍部脊部倾向上游或下游的缓倾角断裂，因此鞍部整体向下滑动的可能性不大。基岩参透系数为1.244m/d；鞍部东侧含砾砂壤土参透系数为1.84m/d；西侧5级介地冲积沙壤土为1.61m/d；4级阶地黄土状壤土0.92m/d。鞍部主要断裂有位于鞍部南端，走向～，东部倾向SW，西部倾向NE，倾角以上，断层带很破碎。位于以北低洼处与平行，倾向NE，倾向，主要裂隙（a）～SW或NE～；（b）～NW～该组数量较小。3.3.3厂房及开关站地质条件厂房山坡破积无碎石厚度约5m。一级阶地上为粉沙厚3m其下砂砾石层厚3～4m，以下为基岩，厂房基础全部在凝灰质砂砾岩上，基础岩石较好，后山破无不利地质现象。厂房在基抗开挖时，应注意河水通过第四系砂砾层参入。3.4天然建筑材料和施工水源3.4.1土料:第一料场位于托海村以北。修桥跨破尔波逊河可直达坝质,距离3.5Km,岩性为第四系冲积,洪积形成的土壤,黑褐色略含小砾石,粘粒含量大于15%,塑性指数大于10%,天然含水量接近塑限,水溶盐及有机物含量均在要求范围之内,土料比较理想,A级有效层储量为27.6,向下挖出,尚有扩大余地。3.4.2砾料:砾料场选在上游电站上游漫滩上,距坝质12.5Km,砾料级配为:5～800mm约占58.4%,针片状含量小于15%,较弱颗粒小于1%,含沙量在1～2%之间,砂砾石比重2.71,含容量大于1.67t/,吸水率小于2.5%,有效层储量16.6。69 3.4.3砂料:可在砾料场中筛选一部分。（a）波尔波逊河上游砂砾料场,距坝区30Km,实际储量为2.5。（b）黑头山砂料场：距坝区34Km，可作为过度性开采，含砂量小。3.4.4水源与水质：无溶出性侵蚀，情况良好，对工程建筑物影响不大。3.5厂房工程地质本工程争对上、中，下厂房位置进行了全面地质比较。上厂房位于下游500m处,该位置地质条件符合要求,但无法解决厂房布置问题。下厂房位于坝址下游1500m处,该位置地势平坦,有利于厂房防洪，而且地质满足设计要求，但是太远，费用太高。只有中厂房比较合适。本阶段选择中厂房。3.6结论与建议结论：（1）、本工程区域地质构造稳定，地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，地震基本烈度小于6度。（2）、区域断层曲垅～田庄压扭性断裂坝前穿越水库并与隧洞走向近于平行，对水库渗漏及隧洞围岩稳定影响不大。。（3）、库岸边坡整齐，无异常边坡失稳之迹象，但局部岸坡卸荷裂隙发育，可能产生少规模的失稳崩塌，但对水库的运行影响不大。（4）、水库设计蓄水位低，仅存在对右岸约500m长低矮段沿河公路的淹没。淹没损失少；不存在浸没问题；更不具备诱发地震的条件。。（5）、坝址区上、下二条坝线，经工程及水文地质条件多方面综合分析评价。以下坝线地质条件最优。（6）、下厂址地质条件较好，具备建厂条件，但需扩建1Km长的公路；且厂区覆盖层较厚，存在高边坡开挖及边坡稳定问题。（7）、引水发电路线拟定三条比较方案，经综合比较和评价，确定选择“隧洞二线”为最终引水线路方案。（8）、天然建筑材料：土料、粗骨料、细骨料储量和质量均能满足工程需要，开采运输方便。但暖水砂砾料场运距较远，建议采用隧洞石碴人工碎石料。建议：（1）、了解河床砂卵石厚度和坝基岩石的风化程度。（2）、进一步查明河床地质构造特征。确定河床是否有断层通过。（3）、查明坝基岩石的透水性，确定坝肩帷幕接头位置及帷幕下入深度。（4）、进一步查明引水发电隧洞的工程地质条件，定性划分隧洞围岩类别，提出各类围岩的物理力学指标。（5）、查明下厂房区山坡覆盖层厚度、岩体的风化程度以及构造发育情况，评价厂房边坡的稳定性。69 4工程任务和规模4.1地区社会经济概况“TH”水电站位于新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州伊宁县，哈什河中游玛扎尔峡谷出山口处，距伊宁市51km。是哈什河流域规划中17个梯级电站中最末一级电站。伊宁县位于伊犁河谷中部，县城在伊宁市西北18公里处，伊宁市至东五县的两条国道，从本县穿过。县境东西最长116公里，南北最宽95公里，总面积为6523平方公里。县辖18个乡、2个镇、5个地方国营农牧场。全县总人口36.36万，人口较多的民族是维吾尔、汉、回、哈萨克和东乡族。县境内驻有自治州、伊犁地区、兵团农四师直属单位8个。伊宁县是伊犁哈萨克自治州建置最久、屯垦最早、人口最多的大县。农牧业生产有坚实的基础，是新疆维吾尔自治区久负盛名的的商品粮、油、肉基地。全县有广阔的天然草场，发展畜牧业有得天独厚的条件。全县在1985年完成农田防护林体系建设，实现了农田水利条田道路林网化，是全国平原绿化达标县；果树栽培历史悠久，品种多，产量高，是伊犁苹果的主要产地之一；吐鲁番于孜、吉里于孜、曲鲁海等乡的大白杏闻名遐迩。伊宁县矿产资源极为丰富。已知的有煤、金、高岭石、石膏、石英、云母、石灰石、重晶石、银、铁、铝、锡、铜等。伊宁县有亚麻原料、溶剂、乳品、丝绸、针织、酒、水泥、水泥预制、高岭石加工、皮毛加工、粮油加工、煤矿等近百家各类企业。近几年来，伊宁县经济得到快速发展，主要体现在：⑴大力发展工业。以开发水电、矿产资源和农副产品加工为基点，逐步发展以耗能工业为主的工业企业；⑵调整农业产业结构。农业和农村经济平稳发展，农业结构调整迈出新的步伐，在保证发展粮食生产的基础上，增加经济作物比重，提高农业产品商品率，实现农业产业化和社会化；⑶狠抓林业，搞好荒山绿化，迹地更新和封山育林，提高森林覆盖率，实行计划采伐和合理间伐。⑷搞活商业，建立多层次多功能的市场体系。4.2工程兴建的必要性和迫切性伊宁县系城乡电网改造的重点县，根据伊宁县“十五”69 水电农村电气化规划的要求，近期全县用电量将达到2.46亿kwh，同时某某县靠近伊宁市，整个伊犁地区工农业等发展快，规模较大，地域辽阔，电力缺口较大，为缓解缺电局面，因此在伊宁兴建一座装机容量较大的电站是很有必要的。同时伊宁县目前小水电丰水低谷期电量富余，但丰水高峰期和枯水期供电不足，而“TH”电站位于具有季调节能力的吉林台水电站的下游，因此，兴建“TH”电站是非常必要的。该电站拟装机容量为50左右,年发电量近期为2.46远景为3.42,保证出力13.3,工作出力42.3。电站拟设4回路110出线,两回送往伊宁市中心变电所,两回和上游梯级电站联络,近期担任系统调峰。“TH”电站的建立可以有效缓解伊犁地区的用电要求。4.3综合利用要求“TH”电站上游兴利库容达1400万m3，具有日调节能力；而“TH”电站属中低坝，无调节库容，故“TH”电站可不考虑下游防洪任务，也无航运要求，坝址以下河流两边有少量农田，需考虑一定的灌溉要求，故某某电站是一个以发电为主，兼有灌溉等综合效益，一般情况下不承担其它综合利用任务的电站。4.4供电范围及负荷预测4.4.1供电范围电站拟设4回路110KV出线，两路送往伊宁市中心变电所，两路和上游梯级电站联络，近期担任系统调峰，工程等级属三机。主体建筑物均按三机建筑物设计。4.4.2负荷预测该电站拟装机容量为50MW左右，年发电量近期为2.46×10.8KW.h，远景为3.42×10.8KW.h，保证出力13.3MW，工作出力42.3MW。4.5水库水位选择4.5.1正常蓄水位选择确定电站的正常蓄水位为863.0m。4.5.2装机规模及装机程序该电站拟装机容量为50MW左右，年发电量近期为2.46×10.8KW.h，远景为3.42×10.8KW.h，保证出力13.3MW，工作出力42.3MW。4.5.3机组机型和台数⑴机组机型：该电站最大水头8m，根据水头范围及河流特性，本电站机型选用混流式机组；⑵额定水头：额定水头本阶段初选5m。⑶机组台数：本阶段进行了3台和4台机组的比较，由于4台机方案电站厂房长度比3台机方案长，因此厂房建设投资大，电气控制屏柜数量增加，造价高，而且，3台机比4台机运行维护、管理简单方便。但是4台机组的效率比3台机组效率高。经综合比较，选择4台机的方案。综上所述，本阶段推荐4台机方案，单机容量9.0MW，额定水头5m69 ，机型为混流式机组，转轮直径2.25m。既HL240-LJ-225型水轮机。4.6能量指标计算电站为一综合式电站，厂房距坝址7.0km，参照（新源）水文站水文资料，考虑到水电站库区森林覆盖率高，雨量丰富，又有较大的调节库容，故某某电站的能量指标如下表所示：表4.6.1电站能量指标计算成果表正常蓄水位(m)863.0装机容量(MW)50.0机组台数(台)4保证出力(MW)13.3多年平均发电量(万kwh)2.46×10.8年利用小时(h)8700水量利用系数(%)90.6加权平均水头(m)最大水头(m)8设计水头(m)569 5工程布置及建筑物5.1设计依据5.1.1工程等级及建筑物级别电站正常蓄水位863m，电站装机容量50MW。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000规定，本工程为Ⅳ等工程，主要建筑物级别为2级，次要建筑物为3级。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000规定，大坝防洪标准为1000年一遇，10000年一遇洪水校核；电站厂房防洪标准为100年一遇，1000年一遇洪水校核。5.1.2设计采用主要技术标准及基本参数主要技术规范（1）《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000（2）《混凝土重力坝设计规范》DL5108—1999（3）《水电站厂房设计规范》SL266—2001（4）《水电站进水口设计规范》SL279—2002（5）《水工隧洞设计规范》SD134—84（6）《水电站调压室设计规范》DL/T5058—1996（7）《水利水电工程设计防火规范》SDJ278—90（8）《水库工程管理规范》SL106—96（9）《水利水电工程初步设计报告编写规范》DL5021—93基本参数（1）特征水位与特征频率洪水流量正常蓄水位：863m设计洪水位：865m校核洪水位：866m频率洪水流量详见表5.1频率洪水流量表5.1频率洪水流量时（天）WCvCsCs/CvP=0.01%P=0.1%P=0.2%P=0.5%P=1%P=2%P=5%P=10%P=20%1440.280.82.86112969285807467615431170.280.82.8629725624322621219817816214351810.280.853.0444928936934432430227324322172400.2750.833.00672526500465436405365330294（2）泥沙资料1.年平均含沙量为0.404kg/m32.年平均输沙率52.2kg/s，年输沙量165×104t（悬移质）3.最大日平均输沙率3150k/s3（1999年8月10日）4.4～8月输沙量约占全年94.8%5.泥沙入库量917×104m3。69 （3）气象资料1.资料年限29年（1972～2000）2多年平均气温8.4℃3历年最高气温37.9℃（1995年8月13日）4历年最低气温-40.4℃（1989年1月29日）5多年平均降雨量257.2㎜6最大一日降水42.6㎜（1986年2月14日）7历年平均蒸发量1709㎜8最大冻土深度62㎜（1977年2月10日）9最大积雪深度89㎜（1989年2月4日）10历年平均风速2.2m/s,历年最大风速40m/s,相应风向WSW(1985年9月21日)，历年最多风向（4）岩石物理力学指标（5）重力坝抗滑稳定安全系数基本组合（设计情况）：k≥1.05特殊组合（校核情况）：k≥1.0（6）地震烈度：本区地震烈度小于6度。5.2坝闸型坝闸轴线和渠线的选择及工程总体布置本水电站采用有压引水式水电站，引水道采用中间方案，修建大坝用来集中水电站的全部或大部分水头。有压引水式水电站的建筑物包括水库，拦河大坝，副坝，水电站，有压进水口，有压引水遂洞，调压室，压力管道，厂房枢纽（含变电，配电建筑物）及尾水管。5.2.1坝闸型坝闸轴线和渠线的选择由于坝址附近河谷呈V形,山坡陡峻,岩石多裸露,为中石炭统东图河津组海退时期火山喷发岩。区域无大的构造活动,岩性中等坚硬,一般抗压强度5～8,弹性模数值800～1000。岩体的强度较高，地质条件很好，故采用拱坝设计，由于河岸两侧不完全对称，采用变圆心、变半径方式布置拱坝。坝轴线选在地质条件较好、河谷较窄的河段。详图请查看附图1：工程总体布置图。5.2.2工程总体布置坝段位于玛札尔峡谷出口上游约1～1.5Km范围内,河流以北东流径坝质后拐向西而出峡谷坝段河床宽15～16m，河流两岸坡角～，基本对称，坝体座落在东图津河组第二大层第二小层角砾凝灰岩及其所夹绣镜体凝灰质砂岩上，岩性较均一。由于采用拱坝设计，工程量小，占地少，稳定性好。69 5.3挡水建筑物5.3.1大坝设计（挡水建筑物）大坝:大坝承担挡水、泄水两大重要作用,是本枢纽的主要建筑物,按3级建筑物设计,其洪水标准按1000年一遇洪水设计,10000年一遇洪水校核,相应洪峰流量为1066m3/s和1492m3/s。本工程坝址处河床正常蓄水位863米时,水面宽60米,库水面基本局限于峡谷区内,且不影响上游电站出力,本工程设计洪水位控制在865米。在河流拐弯处设立实体重力溢流坝，坝的安全超高取1.0米，坝上游略向上游倾斜，n=0.2，坝的下游面为均一坡度，m=0.8.。低宽取为坝高的9/10。坝体构造：1）廊道：沿坝高设置两层廊道，采用纵向，断面为上圆下方的城们洞型。2）分缝：横缝缝面距离取20米，横缝缝面设键槽，灌浆。设置施工缝。纵缝的间距取为25米，采用直缝。缝面设键槽，并需灌浆。水平施工缝的间距在基础的束在范围以内和以外分别取2米和5米。3）止水在坝体横缝内，陡坡坝段与基础接触面以及廊道和孔洞穿越横缝处的周围，必须设置止水，用金属片，。橡胶，沥青井作成。高坝上游面的横缝止水需用两道止水片，中间设一沥青井。4）坝体排水为了减少渗水对坝体的不利影响，在坝体靠近上游防渗层的下游侧布置设一排垂直向排水管，用多孔混凝土管，间距3米，将渗入水汇入廊道。5）坝基处理采用坝基开挖，固结灌浆/帷幕灌浆，排水减压和断层破碎带处理等。6）溢流坝WES堰，由混凝土和浆砌石筑成。7）防浪墙防浪墙顶高程波长及波高2h1=0.0166V5/4D1/3（4-2）2L1=10.4×1.070.8=11m（4-3）式中2h1——波高，m；2L1——波长，m；V——计算风速，m/s；D——吹程Km2h1=0.01666×405/4×0.261/3=1.07m2L1=10.4×1.070.8=11m波浪中心线超出静水面的高度h0h0=ctg=ctg=0.26可根据DJ5108-1999《混凝土重力坝设计规范》中公式11.1.169 △h=h1%+hz+hc(4-4)式中：△h——防浪墙顶至正常蓿水位或校核洪水位的高差（m）h1%——浪高（m）hz——波浪中心线至正常或校核洪水位的高差（m）hc——安全超高，按下表选用表5-2相应水位坝的安全级别Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级正常蓄水位0.70.50.4校核洪水位0.50.40.3坝的安全级别为Ⅲ级取0.3放浪墙顶与校核洪水位高差：△h=1.07+0.26+0.3=1.63则放浪墙顶高程为1.63+865.06=866.69m5.3.2重力坝计算本重力坝采用常态砼实体重力坝非溢流坝段的上游面坝坡采用1：0.1；下游坝坡采用1：0.3（DL5108——1999）坝底宽为坝高的0.7～0.9倍，为[866.69－（814－3）]×0.8=44.55m取45m其中坝顶高程866.69－1.33=865.36m河低开挖3m；河道低部高程为814m；坝顶宽度一般取最大坝高的8%～10%，且不小于2m，如有交通要求，应按交通要求确定。坝的上游面折坡起点高h为校核洪水位水深的1/3；则b=[866.69－（814－3）]×10%=5.6m取b=6m可满足交通要求51.06×1/3=16.8m.溢流坝段采用WES堰,设计水头Hd=(0.75～0.95)Hmax[由水力学]Hmax=h校核－h兴=865.06－862.66=2.4mHd=0.85×2.4=2.04m取2.1m由水力学中y=得过水流量Q=mB=0.502×24××=16.4m3/s在山体垭口处修建副坝，以抬高水位。69 5.4泄水建筑物5.4.1方案比较泄水建筑物除拟定两套方案：1采用溢洪道配合坝身的泄水孔泄水，此方案由于溢洪道的施工会使工程量大量增加，但是泄水方便，容易控制，检修维护等比较方便。2采用泄水隧洞与坝身泄水配合泄水，此方案采用隧洞泄水，施工难度相对较大，泄水量相对较小，受地质条件等影响较大，洞身的衬砌要求较高。以上两种方案经过比较，初步拟采用第二套方案，采用泄水隧洞配合坝身泄水，因为根据总体布置，初期的导流隧洞经过改造可以作为泄水洞，同时可以兼做冲砂洞，这样一来可以有效利用初期的临时建筑物作为永久的建筑物使用，大大的减小了工程量，节省了工程投资。5.4.2工程布置由于采用的泄水隧洞兼做冲砂导流洞，故要与引水发电洞的进口布置要相近，使发电洞的进口保证“门前清”具体洞线的位置见附图1总体布置图。5.4.3导流泄洪隧洞设计（1）导流隧洞设计此隧洞在一期导流时，过流Q=377m3/s由公式Q=mσb洞宽b；m取0.3；σ=0.8～0.85取0.8=1.2则H=1.2B得b=8.26取b=8.4mH=10.8m取10.1m；加净空取11.6m二期导流时，有压流过流为690m3/s由公式Q=μ0be0（4-5）（2）泄洪隧洞设计5.4.4闸孔泄流能力设计堰型:本工程大坝属低坝,堰型选定为泄流能力强的“WES”实用堰。孔口尺寸：本工程孔口数量根据其洪水标准确定为6孔，孔口尺寸经比较后选择4.5×5.5m（宽×高）,其泄流能力计算采用如下公式进行：69 计算公式：Q=nbm∑σm（2g）1/2Ho3/2式中：Q—泄流量（m3/s）n—孔口数量n=3b—孔口净宽m—流量系数∑—侧收缩系数σm—淹没系数Ho—计入行进流速水头的堰上水头（m）取Ho=H=Z－H堰经计算设计洪水位为865M，校核洪水位为866M，堰顶高程为872.158M。5.4.5消能设计根据本电站枢纽工程实际情况选定消力戽消能与消力池消能两种方案进行比较,一．戽消能计算1．泄流的Fr值Z=420-412.98=7.02流速系数取1q=640/27=23.704V1=1*(2g*z)1/2=11.73h1=q/v1=2.021Fr=v1/(gh1)1/2=2.6362、求鼻坎反弧半径R因为Fr=2.636,h1+v12/2*g=9.041,坎底高于河床0.05R,则查图知道Rmin/(h1+v12/2g)=0.65则Rmin=9.041*0.65=5.877m.本工程取5.9m.本工程取5.9M。3．界限水深由图可以查得tmax=7*2.021=14.147m,tmin=8.084m,ts=7.7则t=3.87>执行。按照技术先进、安全可靠、经济合理的原则，在考虑远景发展的需要，同时满足正常运行、检修、短路、过电压各种工况条件的要求下，本电站优先采用节能、环保、安全、可靠的新型设备，并兼顾防火及无油化的要求，全部电气设备均按正常工况进行选择，按短路工况进行校核。发电机额定电压为6.3KV，其相应配电装置选用XGN2-10Z型固定式户内交流金属封闭开关柜，厂用电配电装置选用GGD2型低压开关柜。主变选用S10系列节能变压器，型号为S10-20000/121。厂用变选用6.3kvSC10系列环氧树脂绝缘干式变压器。近区变选用S10系列节能变压器，型号为S10-500/10。主要设备型号及参数详见主要设备材料表。6.2.4电气设备布置电气副厂房设在主厂房上游侧，分为三层。在363m高程发电机运行层，从安装场对应位置向里，分别布置有中控室、发电机电压配电装置室。中控室与电工维修房之间有楼梯间。沿楼梯向上，到368m层，此层布置有继电保护与自动化试验室、油化验室、蓄电池室。发电机的励磁变压器和干式厂用变压器布置在电气副厂房的357.3m底层；底层同时是电缆和母线室。机旁屏则布置在主厂房下游侧砼立柱之间；机旁屏与厂房砼立柱之间留有较宽的运行维护通道。69 根据枢纽布置的总体要求，110kv户外高压配电装置布置在主副厂房地理位置的南面，110kv户外高压配电装置布置为中型布置。主变压场则布置在电气副厂房的下游侧。6.2.5防雷与接地6.2.5.1防雷电站所在地属于多雷区，年最大雷暴日多达69天。依据国家标准GB50057-94《建筑物防雷设计规范》和有关行业规范，对主变压器场、110kv户外配电装置布置、采用独立避雷针进行保护。对上述电气设备的雷电侵入波的防护，在110kv母线PT间隔配备有金属氧化物避雷器。110kv输电线路的进线段避雷线直接引进到110kv出线门型架，以有效减小和削弱雷电侵入波对110kv设备的有害影响。架空避雷线下引与升压站接地网相连。6.2.5.2接地接地网的接地电阻按0.5Ω进行设计。接地网由压力前池接地网，升压站接地网和尾水渠接地网三部份组成，各部份之间至少用两条接地干线贯通。要求压力钢管、主副厂房砼梁柱钢筋、尾水门门槽工字钢等可供利用的自然接地体均应与接地网相连接。厂用变压器的中性点工作接地和人身间接触电保护的接地按TN-C制式即各用电设备实行中性线保护接零。本电站的油库、油处理室的各滤油机，其电机金属外壳均应通过四芯电缆的PE线实行保护线接零。中控室内的各用电设备的电缆芯线中应有专用的PE保护线。避雷针的接地与主接地网分开布置，其接地电阻要求≤10Ω。主要电气一次设备材料表表6-4序号名称规格及型号单位数量1主变压器S10-20000/121、121±4×2.5%/6.3kvYn,d11民，1Se=20000KVAUd%=10.5台12厂用变压器SC10-315/6.3、6.3±2×5%/0.4kv、D,yn11台43近区变压器S10-500/10、10.5±2×5%/6.3kv、y,d11台14110KVSF6断路器LW36-126/3150-40KA组45110KV隔离开关GW5-110(ID)/630组46110KV隔离开关GW5-110(IID)/630组47110KV电流互感器LB7-11010P/10P/0.2/0.5台3110KV电流互感器LB7-11010P/10P/10P/0.5台18110KV电压互感器TYD-110110/√3/0.1/√3/0.1/√3/0.1台39高压耦合电容器OWF/3-0.02台310高压共箱母线BGFM-10/1250/40米10069 11高压共箱母线BGFM-10/2500/40米4012钢芯铝铰线LGJ-185米50013主变中性点避雷器Y1W-73/200台114金属氧化物避雷器Y5W-100/260台315中性点隔离开关GW8-60/400台116中性点电流互感器LBD-60-B台1176.3KV高压开关柜XGN2-10Z块1118低压开关柜GGD2-块1019低压动力箱块420厂变高压侧电缆YJV22-3×256/6KV米15021近区变6.3KV侧电缆YJV22-3×506/6KV米4022低压动力电缆YJV22-3×120+1×701KV米15023电缆桥架XQJ-ZHt1024照明装置套125接地扁铁-50×5t406.3电气二次6.3.1概述电站拟装设2台8MW混流式水轮发电机组，1台110kv双卷主变压器，110kv出线三回；10kv近区变一台。根据国家和部颁标准及有关规程规范及本工程的实际情况，本报告分别对电站的监控系统、同期系统、励磁系统、调速器、继电保护配置、直流系统、火灾自动报警系统等作出如下叙述：6.3.2监控系统结合当今水电站监控系统的发展趋势，本电站拟采用全计算机监控系统，实现“无人值班、少人值守”的运行管理模式。6.3.2.1计算机监控系统结构本电站计算机监控系统采用符合国际开放系统标准的分层分布结构。计算机监控系统分为电站控制级和现地控制单元级两层，采用100Mb/S光纤以太网连接。电站控制级负责全站电气设备的实时控制及其运行状态监视，现地控制单元级负责对水轮发电机组、电气一次设备及公用设备等进行实时控制及监视，当电站控制级因故退出运行时，现地控制单元可以独立运行而不受影响。计算机监控系统要求能实现与调度、水情测报、泄洪闸门控制等系统的通讯。具体结构见《计算机监控系统图》。6.3.2.2计算监控系统组成计算机监控系统由电站控制级和现地控制单元级两层组成。电站控制级包括两台主机兼操作员工作站、一台网络终端打印服务器、一套GPS卫星时钟系统和两套在线式UPS等。现地控制单元级以触摸屏和可编程控制器为核心设备组成，包括2套机组单元LCU、1套开关站及公用设备单元LCU。69 6.3.2.3计算机监控系统的功能计算机监控系统主要功能包括：数据采集和处理、安全运行监视、实时控制和调节、事件顺序记录、打印记录、事故追忆、事故处理指导和恢复操作指导、系统通信、系统自诊断与自恢复、电站运行维护管理、系统授权管理等。6.3.3同期系统本电站确定以下同期点：1#～2#发电机出口断路器、主变高低压侧断路器。各同期点均采用微机自动准同期和手动准同期二种方式，，以自动准同期为主，手动为辅。每台机组LCU配有一套微机自动准同期装置。开关站及LCU配有一套微机自动准同期装置。6.3.4励磁系统本电站拟采用自并激可控硅全控桥整流静止励磁系统，采用微机励磁调节器。励磁系统主要由励磁变压器、三相全控桥整流装置、灭磁装置、转子过电压保护装置、起励装置、微机自动励磁调节器等部分组成。励磁调节器具有两套独立的自动调节通道，两通道应能自动切换。该励磁系统的性能和各项技术参数均应符合《大中型水轮发电机静止整流系统及装置技术条件》（DL/T583-95）的要求。励磁系统起励方式采用残压起励和直流220V电源起励。机组正常停机采用逆变灭磁，事故停机采用磁场断路器加非线性电阻灭磁。6.3.5调速器为与本站计算机监控系统相适应，选用微机型高油压调速器，调速器具有比例-积分-微分调节规律，其技术性能指标应满足《水轮机调速器及油压装置技术条件》（GB/T9652.1-97）和《水轮机电液调节系统及装置技术条件》（DL/T563-95）要求。名调速器可远方和现地操作，并能实现手动、自动无扰动切换。调速器具有与计算机监控系统的通信接口。6.3.6自动化元件全站自动化元件配置和选型与计算机监控系统相适应，满足机组和公用设备自动控制要求。机组自动化元件必须满足由一个操作指令使机组自动完成开、停机操作及各种工况的转换，为保证机组安全运行，所配自动化元件应构成一个完整的水力机械保护系统，监视机组油、气、水及轴承等重要辅助设备的运行参数和工况。自动化元件的配置应满足《小型水力发电站自动化设计规定》的要求。6.3.7继电保护和安全自动装置本电站采用微机保护，继电保护和安全自动装置根据《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB14285-93）和接入系统要求，并根据电气一次主接线进行配置。本电站继电保护和安全自动装置设置如下：6.3.7.1发电机组保护主保护：差动保护、复合电压闭锁过电流保护、失磁保护、过负荷保护、过电压保护、转子及定子一点接地保护。6.3.7.2主变压器保护差动保护、复合电压闭锁过电流保护、过负荷保护、轻、重瓦斯保护、零序电流保护、零序电压保护、温度及压力保护。6.3.7.3110KV线路保护相间距离保护、接地距离保护、零序电流保护、过电流保护。6.3.7.410KV近区变保护电流速断保护、过电流保护。6.3.7.5厂用变压器保护69 零序电流保护。6.3.7.66.3KV母线单相接地保护。6.3.7.7自动装置110KV线路配备三相一次重合闸。6.3.8测量系统电测量系统按《电测量及电能计量装置设计技术规程》(DL/T5137-2001)进行配置，配置仪表见《电气二次继电保护及仪表配置图》。电测量实现的方法为：大部分设备的电气量采集均采用交流采样装置，该装置为多功能电力监测装置，可测量三相电流、电压、有功功率、无功功率、零序电流、零序电压、频率等电气量，通过串行接口接入计算机监控系统。个别电气量采用变送器换成标准的4～20mA信号，送入计算机监控系统。非电量测量包括全厂水力测量和机组水力测量、机组测量、转速测量等。非电气量采用变送器换成标准的4～20mA信号，送入计算机监控系统。6.3.9信号系统事故、故障信号、断路器位置、隔离开关位置、机组运行状态等均接入计算机监控系统。当运行设备发生事故或故障时，操作员工作站发出报警音响和报警语音，同时在CRT上显示事故或故障类型，以便运行人员及时处理。对位置信号，在CRT画面上，以不对应闪烁和报警闪烁方式显示。6.3.10机组及全厂公用辅助设备的自动控制机组辅助设备有：机组蝶阀、调速器油压装置等。公用辅助设备有：厂内排水泵、低压气机等。机组辅助设备的控制拟由机组LCU的可编程控制器(PLC)实现，分为自动、手动二种操作方式，PLC可独立完成自动控制及运行方式的切换。公用辅助设备的控制拟采用微机控制方式实现，现地设专门的PLC控制柜，分为自动、手动二种操作方式，重要信号以通讯形式送至公用LCU单元。6.3.11直流系统电站设一套220V直流系统，作为全站电气控制、保护、操作、自动装置、事故照明等的直流电源。拟设一组免维护阀控防爆铅酸蓄电池，电池2V104只，容量为200AH，蓄电池放置于蓄电池室。直流母线为单母线，母线上挂一组蓄电池和一套充电装置，并配置微机绝缘监测装置和蓄电池巡检装置。充电装置拟采用微机控制高频开关整流模块,采用N＋1冗余模式。事故照明网络正常时由交流供电，事故时自动切换到直流供电。6.3.12火灾自动报警系统为了及时发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保障人员和设备安全，根据“预防为主，防消结合”的方针，本电站设火灾自动报警系统。火灾自动报警系统设计遵照《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)。6.3.13电气二次设备布置中控室内布置有：上位机系统及计算机操作台、开关站及公用设备LCU屏、主变保护屏、110kv线路保护屏、电度表计屏、直流屏、交直流切换屏等。机旁布置有：机组LCU屏、发电机保护屏、机组测温制动屏、励磁屏、机旁动力屏等。机组蝶阀控制箱及全站公用设备控制柜等布置在现地。6.3.14电气试验室69 本电站电气试验设备配置参照《水电站电气试验室仪表设备配置标准》，按三级电站标准配置，但根据电站的具体情况，适当简化。6.3.15电气二次主要设备表6.2电气二次主要设备表表6-5序号名称型号及规格单位数量备注1电站计算机监控系统套12水轮机层端子箱个23机组蝶阀控制箱个24调速器油压装置控制箱个25辅助设备控制箱个36上、下游水位测量系统套17发电机微机保护屏2260×800×600mm块28主变微机保护屏2260×800×600mm块19110KV线路微机保护屏2260×800×600mm块310电度表计屏2260×800×600mm块111开关站端子箱块512DC220V充电屏2260×800×600mm块113DC220V馈线屏2260×800×600mm块114事故照明切换屏2260×800×600mm块115公用LCU柜2260×800×600mm块116机组LCU柜2260×800×600mm块217机组测温制动屏2260×800×600mm块218劢磁功率柜2260×800×800mm块219励磁调节柜2260×800×800mm块220火灾报警系统套121控制电缆米600022屏蔽电缆KVVP-10×1.0米100023计算机电缆DJYPVP-2×5×1米60025动力电缆VV-2×4米30006.4通信设计69 由于电站通信信息量不大，故不设置调度、行政交换机。6.4.1系统通信设计电站系统通信采用电力线载波通信方式。采用相-地藕合方式，110KV线路电力载波机选用数字型，藕合电容选用OWF-110型，阻波器选用XZK-400型。电力线载波机的工作频率，阻波器的工作频率由电站与电力调度部门定，电力载波机放置于中控室。6.4.2站内生产调度和对外通信站内生产调度和对外通信均采用程控电话，程控电话与当地电信部门交换机连接，设置4部程控电话。6.5金属结构电站枢纽工程金属结构分三大部分：大坝、引水系统、厂房。6.5.1大坝溢流堰布置6个表孔，设6平板钢闸门。平板闸门前设检修闸门。溢流堰平板形钢闸门孔口尺寸为6×4.5m×5.5m（宽×高），设计水头5.5m，堰顶高程415m，启闭设备选用卷扬式启闭机。6.5.2引水系统6.5.2.1压力钢管进水口压力钢管进水口设拦污栅、工作闸门，然后分为两根支管，进入厂房。厂房每台机组前设蝴蝶阀以保护机组。6.5.2.2隧洞进水口进水口拦污栅孔口尺寸为10.0m×4.7m（宽×高），拦污栅倾斜角为77˚，结构设计水头为4.7m，选用QP2×100KN卷扬式启闭机配合拉杆进行启闭。进水口工作门孔口尺寸6.0m×4.7（宽×高）m，设计水头为4.7m，采用平面滑动钢闸门，启闭方式为动水启闭，启闭设备选用QPPYII2×150KN卷扬式启闭机配合拉杆进行启闭。6.5.2.3压力管道压力管道采用压力钢管,压力钢管内径2.5m,管长112m,壁厚20㎜。6.5.2.4厂房厂房设2扇尾水平面闸门，供机组检修用，孔口尺寸5.15m×1.94m（宽×高），闸门底坎高程351.268m，设计水头为6.73m，启闭方式为静水启闭，启闭设备选用2台2×100KN台卷扬式启闭机操作。以上各部分金属结构布置详图见水工枢纽总体布置图，技术特性及设备清单见金属结构工程量表6.4。金属结构工程量表表6-6序号名称结构尺寸（m）设计水头（m）数量埋件数量重量（t）备注1大坝平板闸门4.5×5.55.566422进水口拦污栅10×4.751163进水口工作闸门6×4.75117.44压力前池工作闸门3.0×3.07115.65泄洪闸门4.5×5.0117.86尾水闸门5.15×1.982211.27压力钢管内径2.5m2根69 7消防设计7.1消防总体设计7.1.1消防设计依据和设计原则7.1.1.1消防设计依据：《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)《水利水电工程设计防火规范》(SDJ278-90)《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)《建筑物灭火器配置设计原则》(GBJ140-90)《水力发电厂厂房采暖通风和空气调节设计规定》(SDJQ1-84)7.1.1.2设计原则以预防为主，消防结合，严格执行规范及有关政策；建筑结构材料、装饰材料采用非燃烧材料；建筑布置、交通道路组织、厂内交通满足防火要求；生产设备和备件采用符合国家行业规范防火要求的合格产品；所有消防及报警设备必须采用有公安消防部门生产许可证的合格产品，并按规程要求进行安装和检测；利用水利水电工程水源充足的特点，充分发挥消防优势。7.1.2消防设计方案主厂房大门与公路相连接，在进厂大门外设有消防车回车场，主变压器和升压站均有消防车道直接到达。主、副厂房内消防分区、消防通道、消防疏散标志及防火门窗等的设计等均符合有关规范要求。枢纽建筑室内外均设有消防给水系统，消防总用水量和水压按厂内消火栓用水量加发电机消防用水量再加上厂外消火栓用水量的50%控制。在电站主厂房机组段内的发电机层和水轮机层各设置2个消火栓，安装场设置1个消火栓，升压站附近设置2个地上式消火栓，在厂房外围设置3个地上式消火栓以供升压站、变压器和厂房外部消防用。在主变压器下设有事故集油池。主变压器与近区变压器留有防火间距。主副厂房的各层设备均配置干粉灭火器，并在主变、透平油罐室及油处理室、绝缘油罐室、开关站等处配备砂箱。在主厂房桥式起重机上配2具手提干粉灭火器。电站设有机械排风兼排烟设施。电站设有火灾自动报警系统和消防联动系统，系统在功能上相互独立，采用二总线制，同时，火灾自动报警系统与全厂计算机监控系统相连。消防用电设备电源按二级负荷供电，采用单独的供电回路和防火阻燃铜芯电缆，在发生火灾时仍能保证消防用电。7.2各建筑物的火灾危险类别和耐火等级根据本枢纽各建筑物内布置的设备和用途，按照《水利水电工程设计防火规范》(SDJ278-90)，枢纽内各建筑物的火灾危险类别和耐火等级如下表：表7-1序号建筑物、构筑物名称火灾危险性类别耐火等级备注一主要生产建筑物、构筑物1主、副厂房及安装间丁二69 2干式励磁变及厂变室丁二3低压配电装置室丁二4发电机电压配电装置室丁二5中控室丙二6屋外主变压器场丙二7配电装置构架丁二8电缆室、电缆廊道和竖井丙二9空压机室丁二二辅助生产建筑1油处理室丙二2油罐室丙二3油化验室丁二4电工修理与试验室、仪表试验室丁二5继电保护和自动化装置试验室丁二7.3建筑物消防设计7.3.1防火分区和防火墙、防火门的设置主厂房机组段地面以上部分为单层厂房，发电机层高程为363m，其下部为水轮机层。安装场地面与发电机层同高程，其下层设有油罐室和油处理室和空压机室。其结构为钢筋混凝土的框、排结构。各部分的结构件如柱、梁、板等均能满足耐火等级一级和二级的要求。根据规程规定，主厂房的每一层作一个防火分区。安装场下的油罐室、油处理室和空压机室各作为一个防火分区，并用防火墙、防火门将其房间分隔。副厂房高度低于24m，火灾危险性类别和耐火等级分别为丁类和二级，因此只设置一个分区。但对于副厂房的中央控制室和其下部的电缆室则设置单独的防火分区，对每个防火分区设置两个防火门，当房间的长度小于7m时，则只设置一个防火门。7.3.2安全疏散电站厂房、开关站均有公路连接，厂房安装场前有足够面积供消防车用，并且消防车可直达安装场。电站主厂房水轮机层可经机组端部的楼梯或上游副厂房楼梯，而后经安装场的进厂大门疏散至户外地面；发电机层则可直接经安装场进厂大门疏散至户外地面；上游副厂房第二层的发电机配电装置室和中央控制室均有两个朝外开的门，从发电机电压配电装置室出来后可经过进厂大门疏散至户外地面；第三层高程的各房间可通过上游副厂房楼梯，然后经安装场进厂大门疏散至户外地面。主、副厂房内设备周围的交通道净宽均不小于1.2m，门宽不小于0.9m，楼梯净宽不小于1.2m，坡度不大于45˚。消防车可以方便地抵达升压站。7.4电站主、副厂房消防69 7.4.1厂房结构布置主、副厂房内集中了电站主要机电设备，因此，主、副厂房的给水消防是本工程消防设计的重点部分。厂房由主厂房机组段、安装场、上游电气副厂房组成。厂房成一字形布置，厂房总长31.5m，总宽约22m。。主厂房发电机层以上及安装场为单层钢筋砼结构。主厂房机组段下部水轮机层为地下钢筋砼结构。上游副厂房共分3层，地下1层，地面2层。地下部分为钢筋砼结构，地上部分为两层砖混结构。7.4.2主机组段及安装场消防在主厂房内发电机层下游侧布置2个发电机及厂房共用式室内消火栓箱，供主机组地面部分室内消防及两台发电机的消防用。在安装场和水轮机层分别设置1个和2个SG21/65型室内消火栓。7.4.3油罐室及油处理室消防油罐室和油处理室位于安装场底下，采用防火墙与其它房间分隔。由油罐室安全疏散到厂外地面出口的门为向外开启的甲级防火门，门净宽大于0.9m。在油罐室出入口处设有挡油坎和MFT35型推车式干粉灭火器及砂箱一个。油罐之间的防火间距为1.5m。油罐室和油处理室的照明开关均装于室外，室内照明灯具及插座均采用防爆型。7.4.4主厂房桥式起重机消防主厂房桥式起重机上设手提贮压式干粉灭火器和防毒面具各2具。7.4.5发电机消防发电机消防采用水喷雾方式。在发电机定子线圈的上、下方各设置灭火环管一根，环管上设有喷雾头。其灭火水源来自设置于主机组段的2个发电机及厂房共用式室内消火栓箱。7.4.6主、副厂房电气设备消防在电气设备附近配置适当数量的手提贮压式干粉灭火器。副厂房内高、低压配电室、中控室等均设有两个向外开启的防火门，室内按要求配备手提贮压式干粉灭火器。户内厂用变采用防潮、防火性能好的环氧树脂型干式变压器。所有电气副厂房的门窗按三级防火建筑设计，其门均向外开启。对外的管沟、孔洞在电缆敷设完毕后，采用防火材料封堵。7.4.7电缆及电缆室的消防动力电缆和控制电缆全部采用阻燃型电缆。动力、控制电缆分层或隔开敷设，电缆上下层之间设耐火隔板。桥架分支连接处设置阻火包，电缆穿越楼板、隔墙和进出开关柜的孔洞以及靠近充油设备的电缆沟盖板缝隙处均采用非燃烧材料封堵。在电缆室设有两个向外开启的防火门，其室外配备至少2个防毒面具及适当数量的干粉灭火器。7.4.8电站厂房外部消防在厂房外围适当位置共设置3个地上式消火栓以供厂房外部消防用。7.5主变压器消防主变压器与近区变压器之间留有足够的防火间距。主变压器的下面设集油坑，集油坑上装设钢筋栅格，净距为40㎜的栅格上铺厚度为250㎜的卵石层，卵石粒径为50～80㎜，主变油坑底部设有内径为200㎜的排油管，事故时可将油安全排至公共集油池。另在主变附近设置推车式灭火器和灭火砂箱各1个。7.6户外升压站消防69 户外升压站设有搬运、检修、维护通道。与变压器毗邻的母线道室的侧墙均为防火墙。开关站入口附近配备砂箱和手提式干粉灭火器。7.7建筑物灭火器配置建筑物灭火器采用磷酸胺盐干粉灭火器，除油罐室、油处理室和主变压器火灾种类按B类考虑外，其余各处均按A类火灾及带电火灾考虑。主、副厂房大部分区域火灾危险性类别为丁类、轻级危险考虑。7.8消防供水系统消防供水系统主要考虑电站主、副厂房、发电机、升压站等的防火要求。主厂房各层设置室内消火栓，厂外及升压站设置室外消火栓。消防供水可采用自流供水，自主阀前引水。在压力引水隧洞进行检修期间，通过2台消防水泵自尾水取水为各消火栓提供水源，两台消防泵一台工作，一台备用。7.9通风系统防火设计本电站采用自然与机械通风相结合的通风方式。主厂房地面以上部分可以开窗，故采用自然通风方式。水轮机层和各副厂房采用机械通风方式。设置轴流风机向外抽风。除办公室外，其余各处风机均采用耐高温的防爆风机，一旦主厂房或副厂房发生火灾，相应的通风机立刻停止运行。待灭火后，再启动通风机向外排烟。所有风机控制开关均设置于房间外。7.10电站消防电源及配电系统消防用电设备的电源按二级负荷供电，消防水泵电源取自厂用电源。电站设应急照明箱，电源取自交直流切换屏，交直流切换屏在正常情况下由厂用母线供电，事故情况下自动切换到直流屏供电。蓄电池连续供电时间不少于20分钟。在电站主要场所均设有事故照明，主、副厂房各楼梯间及安全出口均设有火灾事故照明及安全疏散指标标志。7.11火灾自动报警系统电站火灾报警系统采用集中火灾报警系统。由集中火灾报警控制柜和火灾探测器组成。集中火灾报警控制柜布置在中控室内。火灾探测器按区域布置。其主要区域为主厂房、副厂房、主变压器场、户外开关站、0.4KV配电室、励磁变及厂变室、电缆层、低压气机室、油处理室和油罐室等。每个区域根据其面积和空间大小布置不少于一个火灾探测器。根据每个区域产生火灾的情况不同，分别选择光电感烟探测器、电子感温探测器和缆式线型定温火灾探测器(热敏电缆)。火灾发生后，除了可由探测器向火灾报警控制柜送出报警信号外，还可由火灾现场附近的手动报警按钮送出报警信号。智能型的火灾报警控制柜的显示装置在火灾发生时能自动显示火灾区域的位置并发出声、光信号。火灾报警系统设置有消防联动控制设备，由火灾报警控制柜对其发出指令，开启消防供水阀或启动消防水泵，关闭各种风机。69 7.12主要消防设备表表7-2主要消防设备表序号名称规格单位数量1消防供水泵KQL125/185-30/2，Q=90~180m3/h,台22手动滤水器DN125台13室内消火栓SG21/65个34发电机及厂房消火栓个25室外消火栓SS100-1.6B个36消防水系统管路及附件套17手提贮压式干粉灭火器干粉重量：2kg具378推车式灭火器MFTZ35,干粉重量：35kg具39砂箱具310防毒面具个1011火灾报警控制柜个112感烟探测器个4013感温探测器个814控制模块个3615隔离模块个1216电缆RVVPKM3.517手动报警按钮个818防火包吨419防火隔板㎡40020防火堵料吨469 8施工组织设计施工导流标准1.第一期导流时段：导流流量为Q=3772.第二期导流时段：导流流量为Q=6903.截流9月下旬，截流流量为Q=134实体重力坝分两期施工，第一期修右岸，并设立施工围堰，8.1施工条件8.1.1对外交通“TH”水电站位于伊犁哈萨克自治州伊宁县境内,伊犁哈什河玛札尔峡谷出口处,西距伊宁市51,附近有公路通往新源、尼勒克、伊宁市,交通较为方便。8.1.2工程布置特点和施工场地条件本工程枢纽建筑物主要包括大坝、发电引水隧洞、导流泄洪隧洞，大坝，副坝和电站厂房等四部分.水库正常蓄水位420m,总库容为15万m3。大坝为当地材料重力坝,坝轴线长度70m,坝顶高程422m,最大坝高14m,在中部设6孔4.5×5m（宽×高）闸门,溢流堰堰顶高程为415米，无压引水隧洞主洞长7005m,支洞长336.3m，主洞断面为城门型6×6.132m(宽×高)，支洞断面为城门型6×5.532m(宽×高),引水隧洞通过压力钢管引水到厂房。电站厂房布置在河床左侧。8.2自然条件8.2.1水文气象“TH”水电站位于伊犁哈萨克自治州伊宁县境内,伊犁哈什河玛札尔峡谷出口处，坝址以上控制流域面积8650,域内雨量较多,草木茂盛,是天山西部林木主要产区之一。距离“TH”水电站最近的水文站是哈什河出山口“TH”水文站。根据近三十年的实测水文资料统计,多年月平均流量120多年平均径流量38.16，实测最大洪峰流量830TH”水电站附近有若干气象站，其中距离“TH”水电站最近的是伊犁气象台。根据伊犁气象台多年的气象资料显示如下：1.资料年限29年(1972～2000)。2.多年平均气温8.4。3.历年最高气温37.9(1995年8月13日)。4.历年最底气温-40.4(1989年1月29日)。5.多年平均降雨量257.2mm69 6.最大一日降水42.6mm(1986年2月14日)7.历年平均蒸发量1709mm8.最大冻土深度62mm(1977年2月10日)9.最大积雪深度89cm(1989年2月4日)10.历年平均风速2.2m/s,历年最大风速40m/s。相应风向WSW(1985年9月21日)历年最多风向SE。8.3地形地质条件水库处于玛札尔峡谷下半段约7.5Km,宽约200m,两岸均匀为1000～1500m高的山岭,整个库盘均匀为基岩组成,第四系松散沉积物很薄且被基岩封闭,基岩岩性比较坚硬段裂较小,未曾发现横穿河谷及河间地的大型张性段裂,未能构成向邻谷参漏的通道,哈什河与巩乃斯河之间的地块有较高的地下水分水岭,水库没有向巩乃斯河谷参漏的可能性.水库大致位于喀什北斜的轴部附近,岩层倾角小,并且未发现平行于河床的大段裂,岩体稳定性较好.发现较大的崩塌体及滑动体,库岸稳定性较好.水库淹没损失很小.8.4建筑材料及水电供应条件本工程所需要的外来建筑材料主要包括:钢筋,钢材,油料,水泥等。其中钢筋,钢材,油料等均在相应的物资部门购买,采用公路运输；水泥主要选用天山水泥厂生产的水泥，公路运输。工程施工用水直接从河水中抽取，其水质和水量均能满足施工的要求。坝区附近伊宁县已有10KV电力线路通过，施工用电可考虑设10KV供电站接线用于施工。8.4.1天然建筑材料8.4.2土料第一料场位于托海村以北。修桥跨破尔波逊河可直达坝质,距离3.5Km,岩性为第四系冲积,洪积形成的土壤,黑褐色略含小砾石,粘粒含量大于15%,塑性指数大于10%,天然含水量接近塑限,水溶盐及有机物含量均在要求范围之内,土料比较理想,A级有效层储量为27.6,向下挖出,尚有扩大余地。8.4.3砂砾料、块石料可在砾料场中筛选一部分。(a)波尔波逊河上游砂砾料场,距坝区30Km,实际储量为2.5。(b)黑头山砂料场：距坝区34Km，可作为过度性开采，含砂量小。砾料场选在上游电站上游漫滩上,距坝质12.5Km,砾料级配为:5～800mm69 约占58.4%,针片状含量小于15%,较弱颗粒小于1%,含沙量在1～2%之间,砂砾石比重2.71,含容量大于1.67t/,吸水率小于2.5%,有效层储量16.6。8.5施工导流、截流8.5.1导流标准根据水利水电枢纽工程等级划分及设计标准,本工程属Ⅳ等(中型)工程,按照《水利水电工程施工组织设计规范》(SDJ338-89)规定,本工程导流建筑物属5级建筑物,设计洪水重现期为5～10年,淇水河属典型的山区性河流,5年一遇和10年一遇洪水流量相差较大,本工程为混凝土重力坝,根据本工程特点,为减少施工导流工程量,大坝导流标准选用5年一遇洪水标准,大坝一个枯水期内能抢出水面,故采用枯水期导流,导流时段10月～次年3月。表8-1项目大坝导流标准P=20％，Q=165m3/s导流时段10月～次年3月导流方式采用明渠初期导流，大坝预留缺口中后期导流和度汛8.5.2导流建筑物设计本工程导流建筑物主要包括:大坝一、二期围堰、导流隧洞。一、二期围堰采用粘土心墙土石围堰,围堰顶宽4米,堰顶高程835米,迎水面坡度1:2.0,背水面坡度1:1.5,堰体利用岸坡开挖的土石方填筑。8.5.3导流建筑物施工本工程导流建筑物主要包括:大坝一、二期围堰,导流隧洞。第1年10月开始进行大坝围堰施工,基坑开挖及大坝砼浇筑,后期利用缺口进行导流。8.5.4施工渡汛根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SDJ338-89)本工程施工期临时渡汛采用5年一遇洪水标准,设计流量Q=165m3/s.由明渠导流渡汛。本工程基坑排水分初期排水和经常性排水,初期排水采用1台6SAP-6J型水泵,流量80m3/h,扬程20米,2天将基坑内的水排干,经常性排水利用初期排水设备即可。8.6主体工程施工8.6.1大坝工程施工第1年7月开始进行大坝岸坡土石方开挖,第1年10月底进行大坝基坑开挖,第1年12月开始细石混凝土浇筑,第2年4月底浇至溢流面高程后,进行大坝二期围堰施工，利用溢流坝泄洪，第2年7月坝体混凝土浇筑完成。8.6.1.1土石方开挖69 大坝基础开挖包括土方和石方开挖,分为岸坡开挖和河床开挖两部分,大坝基础开挖采用自上而下,先左岸后右岸,先岸坡后河床的开挖次序,岸坡开挖在截流前即可开始,截流后即可进行河床开挖。岸坡土方开挖采用1m3的挖掘机挖装8T自卸汽车运至弃渣场弃料,岸坡石方爆破以梯段爆破为主,靠近开挖轮廓线部位应进行预裂爆破,以确保坡面成形,爆破开挖按设计坡面要求分台阶从上至下进行,梯段高度5米左右,开挖选用潜孔钻钻孔,梯段爆破,坝基石方开挖采用手风钻钻孔爆破,并预留1.0米左右的保护层,保护层采用浅孔爆破,开挖料采用74kw推土机集渣,1.0m3反铲挖掘机挖装,8T自卸汽车运至弃渣场弃料。8.6.1.2混凝土坝浇筑大坝为细石混凝土重力坝,大坝全长70米,两侧为重力坝段,中间为溢流坝段,溢流坝段全长为39米。8.6.1.3帷幕灌浆基础灌浆孔采用150型地质钻机钻孔,孔距2.5米,孔深10～15米,灌浆采用自上而下分段灌浆试验确定,压力控制方法一般采用一次升压法,但在透水性大又难于很快达到规定压力,或虽然能达到规定压力而单位吸浆量极大时,采用分级升压法,浆液调整采用双限法,灌浆结束的条件应根据地质条件,建筑物等级,结合灌浆段长度,灌浆压力,灌浆时限确定。8.6.2发电引水工程发电引水隧洞位于左岸,由进口段、无压引水隧洞、出口段几部分组成,无压引水隧洞进口底板高程415米,全长7005米,开挖洞径为6×6.132米城门洞型，第1年1月开始进行进、出口、支洞边坡开挖和进厂房公路与隧洞进口过河交通桥施工。第1年2月底开始隧洞洞挖，第2年7月初隧洞全线贯通，第3年3月底全面竣工。8.6.2.1土石方工程引水洞土石方工程主要包括隧洞进出口土石方明挖和洞身石方开挖两部分。洞身石方开挖工程开挖量大，采用气腿式风钻钻孔,装药,光面爆破,装载机装渣,8T自卸汽车出渣,洞挖渣料洞外运1.5km至弃料场弃料,隧洞洞挖分四个工作面同时施工，四个工作面分别为进口工作面、支洞上游工作面、支洞下游工作面和出口工作面。8.6.2.2混凝土浇筑在工地设置8.6.2.3基础灌浆固结灌浆孔分布于岩石破碎段,采用风钻钻孔,孔距3米,孔深5米,灌浆采用内循环法,全孔一次贯注,灌浆结束后及时采取压力封孔法封孔。回填灌浆孔分布于砼衬砌段顶拱,在浇筑混凝土时预埋PVC管作为钻孔导管,采用填压式灌浆法施灌,灌浆时较低的一端向较高的一端推进。8.6.3厂房及开关站工程。厂房的建设要和开关站的建设协同进行，以保证按期正常发电。8.6.3.1土石方工程8.6.3.2混凝土浇筑在工地设置混凝土拌和楼集中拌制混凝土。8.6.4隧洞出口做好衬砌和锚护工作。69 8.7施工总布置8.7.1施工交通8.7.1.1对外交通见总体布置图。8.7.1.2场内交通根据枢纽建筑物的布置特点和场内地形条件以及施工要求,施工期主要利用原有的乡级公路承担大部分人工骨料,块石料,混凝土及出渣运输,除施工主干道外,尚需要修建长约3.5km的施工次干道。要保证路路畅通。8.7.2弃渣场规划既要保证路程短，又要保证尽量减少对环境的危害。8.7.3施工工厂及总布置8.7.3.1风、水电布置8.7.3.2混凝土拌和系本工程混凝土浇筑主要为坝体混凝土,隧洞砼、压力前池砼、厂房混凝土,由于大坝与厂房距离较远，因此混凝土生产系统必须分开布置，分别在大坝左岸较平缓的坡地上、支洞口较平缓地段与厂房开阔地段布置。混凝土生产工艺流程：成品料仓的粗、细骨料、水泥、外加剂经自动配料装置进入混凝土拌和机拌和。8.7.3.3施工仓库、施工工厂及生活福利设施本工程施工仓库,施工工厂及生活福利设施采取分区布置的原则,分别在大坝左岸较平缓的坡地上、支洞口较平缓地段与厂房开阔地段布置。坝区为典型的山区,施工布置较困难,只有左岸山坡较缓,经平整后,可用来布置施工临时建筑物,在现场设置的主要临建设施主要包括混凝土生产系统,修配加工系统,施工仓库以及生活福利设施等。9水库淹没处理及工程永久占地9.1库区概况“TH”水电站位于伊犁哈撒棵自治州伊宁县境内，伊犁哈仕河玛扎儿峡谷出口处，西距伊宁市51公里，附近有公路通往新源，尼勒克，伊宁市，交通较为方便。坝址以上控制流域面积8650平方公里，域内雨量较多，草木茂盛，是天山西部林木主要产区之一。该电站拟装机容量为50MW左右，年发电量近期为2.46×108kw·h，远景为3.42×108kw·h，保证出力13.3MW，工作出力42.3MW。电站拟设四回路110KV出线，两回送往伊宁市中心变电所，两回和上游梯级电站联络，近期担任系统调峰，工程等几属三级。主体建筑物均按三级建筑物设计。库区两岸以岩石为主，库岸未发现明显滑坡体，无矿产资源及重要的文物古迹。9.2设计依据9.2.1《水利水电工程淹没实物指标调查细则》(试行)；9.2.2《水电工程水库淹没处理规划设计规范》DL/T5064-1996；9.3水库淹没实物指标9.3.1淹没处理设计标准水库总库容15万m3,为小（二）型水库，库区淹没较小，按水库正常蓄水位确定。9.3.2水库回水拦河坝比较低，库区回水400m左右，按水库正常蓄水位确定。69 10环境保护设计10.1环境保护设计依据10.1.1环境影响综合评价结论10.1.1.1主要有利影响1.电站工程的建设开发，有利于充分开发淇水的水能资源，提供清洁的电能，缓解某某县及周边地区供电紧张局面，对改善地区投资环境、促进地区经济的可持续发展作用明显。2.工程建设资金的投入将带动区域经济在建材、交通、劳务及物质供应等方面的发展，为区域经济注入新的活力，带动全县经济的发展，并实现县委、县政府制定的“以林养水、以水发电、以电兴工、以工富农”的战略目标，其社会经济效益十分显著。10.1.1.2主要不利影响1.电站工程实施后，水库的形成在一定程度上不利于污染物的扩散，水体水质将受到一定的影响。2.工程施工及水库淹没将产生一定数量的占地，这对牵涉到的集体和个人将产生一定的不利影响。3.施工期间施工废水、大气污染物和固体废弃物的排放及施工噪声污染，将对周围环境产生短期不利影响。10.1.2工程环境保护任务电站工程环境保护的主要任务是具体落实环境影响评价报告中提出的环境保护措施，重点是施工区环境保护设计、工程占地与拆迁安置保护设计，并提出环境保护管理和环境保护投资概算。10.1.3环境保护设计依据《中华人民共和国环境保护法》《建设项目环境保护管理条例》《建设项目环境保护设计规定》《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)《环境空气质量标准》(GB3095-96)《建筑施工场界噪声限值》(GB12523-90)《污水综合排放标准》(GB8978-96)10.2工程环境保护设计10.2.1工程施工区环境保护设计10.2.1.1水质保护设计电站工程施工废水主要包括砼工程废水、机械检修废水及施工临时生活区生活污水。其中，砼工程产生的废水中污染物主要为悬浮物，机械设备运行、检修、设备冲洗产生的废水主要为含油废水，施工临时生活区生活污水污染物主要为COD。1.砼施工废水处理：在工程混凝土施工过程中，砼浇筑、养护、骨料加工冲洗等将产生大量废水，且绝大部分废水需排入河中。本工程中砼工程总量约为3万m3,参照类似工程砼施工可知：1m3的砼量因骨料冲洗及砼养护等约产生废水6.9m3，因此，工程砼施工产生的废水量约为20.7万m3，废水中的悬浮物含量较高。在工程废水处理中，由于工程的施工线较长，因此，考虑到环保工程经济性和可操作性，设计重点对施工地骨料冲洗场的冲洗废水进行处理。先采用明沟集中将废水收集入初级处理池，初级处理池为平流式沉淀池，处理池总长度为9m,总宽度为1m，沉淀池有效水深为1.5m69 。经计算，初级处理池的日处理量均能满足砼废水处理要求，SS出水浓度小于70mg/l。初级处理池共设置3处，均位于骨料冲洗场附近，处理池顶面高程低于工程的底板高程，沉淀泥沙由人工定期处理。2.含油废水处理：汽车、机械设备冲洗废水和机械设备维修废水主要为含油废水，本工程机械设备包括挖掘机、装载机、推土机、起土机以及各类车辆约30余台，产生的油污如直接排入水体，因油污不易降解，易对库区及下游局部河段水体产生一定的污染。因此，对于机械检修产生的废油应集中回收。设计在坝址左右岸施工区各设置1个机械集中冲洗点，冲洗废水由明沟集中收集入油水分离池，油水分离池设计为3格，单元格长度为2m,单元格格宽度为1m,深度为1.5m。3．生活污水处理：工程施工高峰期临时生活区生活人数约为300人，高峰期生活污水排放量约48t/d(按人均生活用水量0.2t/d的80%计算)，施工生活区生活污水量相对较大，生活污水如不经处理直接外排，对施工区下游局部河段水质的污染较大。设计在临时生活区附近设置1处三格化粪池厕所，同时在施工区附近适当位置根据需要修建若干个临时厕所，生活区的生活污水需经处理后才能排放。10.2.1.2空气质量保护设计施工区主要空气污染物为TSP、NOX，其中NOX主要是施工燃油机械排放尾气所致。TSP则主要为施工中大坝基础的开挖、明渠开挖、施工道路修筑、砂石料加工和混凝土拌和过程中产生的粉尘以及汽车运输带来的扬尘。施工运输车辆尾气排放对区域空气质量影响较大，因此运输必须安置尾气净化器，严禁超负荷运行，确保车辆尾气达标排放。同时，由于各施工区工程施工、车辆运输等产生的粉尘、扬尘对施工区及其周围区域空气污染较大，因此应加强大型机械和车辆的管理，运土车厢应加盖遮蓬，避免泥土洒落；安排专人对运输干道进行清扫洒水，以减少道路扬尘。10.2.1.3噪声防护设计电站工程施工噪声主要为各种施工机械运行产生的噪声，如挖掘机、推土机、装载机、混凝土拌和机、空压机等运行噪声，以及汽车运输产生的交通噪声等。由于其分布较为分散，因此对噪声的控制主要采用强化工程管理的办法，控制高噪声设备的运行时间，对高月村、某某村居民区附近的工程施工，在夜晚22时至翌日6时、中午12时至14时禁止高噪声设备的施工。对于汽车运输产生的交通噪声，主要是控制超载、禁止鸣放高音喇叭和限速，重型运输车辆应安装消声器。对生产第一线高噪声环境下作业的施工人员，每天连续工作时间不超过6小时，并配备相应的防噪设施，如耳塞、防声头盔等。10.2.1.4人群健康保护设计本工程施工期间，大量施工人员和民工聚集，临时生活区卫生条件较差，如预防不力，极易造成某些传染病的暴发流行。因此在施工准备期必须对施工人员进行卫生检疫，有传染病的施工人员不能进行施工；施工过程中要加强对施工人员及其临时生活区卫生监督与管理，专人负责施工人员公共饮用消毒、垃圾清除和其它废弃物的收集、填埋，保持临时生活区环境卫生；施工区均应设立临时简易厕所，并定期清理、消毒。同时可委托当地卫生防疫部门对施工人员进行疾病预防和宣传教育，发放保健药品和防疫药品，并定期进行疫情检查，发现疫情及时处理和防范，施工期间，根据蚊蝇情况，可适时运用石灰灭蚊蝇等。10.3环境保护管理与监测10.3.1环境保护管理69 电站工程任务繁重，必须设立专门的环境保护管理机构，机构的职责是：贯彻执行环境保护法规和标准，组织制定工程环境保护管理规章制度，组织进行环保设施的建设与运行操作学习，制定并组织实施施工工期的环境保护规划，检查监督环保设施的运行情况，防止环境污染，定期向工程主管部门和环保部门提出书面报告，管理机构的定员编制为3人。10.3.2环境监测计划电站工程项目涉及面积广、工程量较大，为了能够及时掌握工程施工对施工区环境的影响，在工程施工期必须对工程全过程进行环境监测。10.3.2.1水质监测1任务：监测工程施工对水环境的影响。2断面布设：监测水质断面设于坝址下游约1km处。3监测项目：主要为SS、COD、石油类。4监测时期：为施工期，共3年。5监测频次：从头年10月份至次年4月份(与施工期一致)，每2个月1次。共3次，每次连续采样3天，每天取水样3个。6样点布设：在取样断面主流线上以及距两岸不小于0.5m且有明显水流的地方，各设一条取样垂线，共三条；取样点为每条垂线水面以下0.5m处。10.3.2.2大气监测1任务：监测施工区域以及施工区附近敏感点大气污染程度。2样点布设：根据施工区大气污染分布情况，选择能反映施工区大气质量状况的有代表性的施工区域和附近有特殊保护对象(如居民区、学校等)的施工区域设置样。结合本工程实际情况，共设置样点4个，其中3个位于具有代表性的施工地段：大坝施工区、厂房施工区、骨料破碎施工区；1个位于施工区附近居民区南洞乡高月村或某某村。样点具体位置应视当时具体施工地段而定。3.监测项目：TSP、CO、NOX、降尘。4.监测时期：为施工期3年。5.监测频次：从头年10月份至次年4月份，每2个月1次，共3次。每次连续采样3天，07时、14时、18时各1次。10.3.2.3噪声监测1任务：监测施工噪声对周围环境的影响。2.样点布设：设置样点4个，3个位于正在施工地段，1个位于施工附近居民区(与上述大气监测相同)，样点具体位置应与工程施工活动紧密配合，随工程施工情况的变化而变化。3.监测时期：为施工期3年。4.监测频次：从头年10月份至次年4月份，每2个月1次，共3次。每次连续采样3天，每天测2次，每次连续读取100个数据。10.4环境保护投资概算列入电站工程环境保护投资的项目为减免本工程不利影响所需采取的环境保护措施。包括水质保护、空气质量保护、噪声防护、人群健康保护、环境保护管理及监测监理五项。69 11工程管理设计11.1前言伊宁县系城乡电网改造的重点县，根据伊宁县“十五”水电农村电气化规划的要求，近期全县用电量将达到2.46亿kwh，同时某某县靠近伊宁市，整个伊犁地区工农业等发展快，规模较大，地域辽阔，电力缺口较大，为缓解缺电局面，因此在伊宁兴建一座装机容量较大的电站是很有必要的。同时伊宁县目前小水电丰水低谷期电量富余，但丰水高峰期和枯水期供电不足，而“TH”电站位于具有季调节能力的吉林台水电站的下游，因此，兴建“TH”电站是非常必要的。11.2管理机构本工程管理机构的设置，主要遵循如下原则：（1）.在确保安全生产运行的前提下，不断提高企业经济效益，完善管理职能，本着优化劳动力组合、科学、合理、节约使用劳力的原则；（2）管理机构力求精简，职能明确，运转灵活。11.2.1机构设置11.2.1.1机构名称：某某县某某电站工程管理部11.2.1.2机构组成：根据上述机构设置原则，工程管理部分为三级管理。1第一级：总经理室。2第二级：职能科室：生产技术管理部、财务部、综合办公室。3第三级：生产班组：水工运行班、机电运行班、机电维修班。11.2.2人员编制11.3工程管理设施11.3.1工程管理范围和保护范围11.3.1.1工程管理范围本工程管理范围应包括：水库工程区，枢纽工程区和生产生活区。水库工程区包括：水库征用线以内的库区。枢纽工程区包括：大坝、电站厂房、隧洞、进水口、压力管道、尾水渠、升压站、消防、供水设施、观测、专用通信设施、进厂交通设施等建筑物。具体指：上游从坝轴线向上50m，下游从坝轴线向下100m，大坝两端100m，其它建筑物从工程外轮廓线向外20m。生产生活区包括：生产区永久房屋建筑。以上管理范围的土地与工程占地和库区征地一并征用，新办理确权发证手续。11.3.1.2保护范围1）工程保护范围：在工程管理范围边界外延100m；2）水库保护范围：坝址以上，库区两岸土地征用线以上至第一道分水岭脊线之间的陆地。以上保护范围内土地不征用。11.3.1.3工程管理设施69 本工程管理区管理设施包括：大坝、厂房及水库水文等观测设施；水库及电力调度通信设施；生产区永久房屋设施；交通道路等。1）永久房屋建筑根据《水库工程管理设计规范》SL106-96，管理单位办公用房、职工住宅和生产用房标准，结合管理单位具体情况和人员编定，确定生产区永久房屋建筑主要指永久房屋分两部分，第一部分为辅助生产厂房、仓库、办公楼；第二部分为生活福利建筑。1永久公路交通工程区附近有公路通往县城，交通便利。2管理设施管理设施包括水文观测设施、工程观测设施、交通设施及通讯设备等，工程观测设施另见有关章节。11.4管理经费11.4.1年运行费年运行费主要包括：工资及福利费、办公费、燃料动力费、材料费、工程维护费、管理费及其它直接费等。11.4.2经费来源在建设前，经费主要是预算中的开办费，发电后，经费来源于发电收益，政府不拨其它经费。12设计概算12.1编制说明12.1.1工程概况水电站的主要建筑物由拦河坝、引水隧洞、发电厂房四部分组成。拦河坝为当地材料重力坝，最大坝高14m，设计六扇4.5×5.5m的钢质平板闸门，引水隧洞长7005m，隧洞尺寸为6×6.132m（宽×高）。主厂房尺寸（长×宽×高）=31.5×14.5×14.8m。副厂房（长×宽×高）=31×7.5×8.6m。水电站安装两台混流式水轮机发电机组，水轮机型号HL240－LJ—225，发电机型号SF9000－14/3250。12.1.2编制原则本工程拟由国家水电行业一级以上施工队伍施工，费率标准按一级以上水电施工企业的水平计算，进行适当的调整。12.1.3.编制依据12.1.4基础单价12.1.5主要工程量12.1.6费用12.2工程总概算表12.3建筑物概算汇总表69 13经济评价13.1　概述依照国家计委和建设部93年颁发的＜建设项目经济评价方法与参数＞（第二版）和电力部、水利部水规总院94年颁发的＜小水电建设项目经济评价规程＞，以及国家现行财税制度为依据，对某某电站进行财务评论和国民经济评价，最后进行综合评价。13.2财务评价财务评价是根据国家现行财税制度和价格体系，分析计算电站直接发生的财务效益与费用，编制财务报表，计算评价指标，考察电站的盈利能力和债务偿还能力等财务状况，据此判别项目的财务可行性。13.2.1投资计划与资金来源13.2.1.1　固定资产投资与资金来源13.2.1.2　建设期利息与流动资金13.2.1.3固定资产与无形资产发电成本包括折旧费、修理费、工资福利费、材料费、摊销费、利息和其他费、经营成本则扣除折旧费、利息和摊销费。折旧费＝固定资产＊折旧费率3.33%修理费＝固定资产＊修理费率1%无形递延资产10年摊销13.2.3收入、税金及利润13.2.3.1发电收入13.2.3.2税费增值税按销售收入的6%计城建税按增值税的5%计教育附加费按增值税的3%计13.2.3.3　利润利润＝收入－总成本费－地方税盈余公积金＝税后利润＊10%公益金＝税后利润＊5%应付利润＝投资者投资额＊10%69 谢辞通过四年的大学学习使我握了一些初步的理论知识，但我深切地感觉到自己将理论运用于实践的能力还远远不够，所以我想通过本次设计加强自己理论联系实际的能力。在设计过程中我才真正感觉到，设计与平时的学习有很多区别，平时的学习都是“已知—求解”只使套公式，真正的设计没有已知，需要通过类比工程实例，先假定再通过计算进行论证，需要我们有较强的接收能力和理解能力，在这方面我们的刘丰老师，张磊老师给予我很大的帮助，使我对我所做的设计有了具体的认识，而且对我们设计中遇到的问题给予耐心的指导，对我们设计中的错误进行及时的纠正，使我受益非浅。我们“TH“水电站组的每一位成员都很努力，大家互相帮助、共同进步。三个月的设计时间非常仓促，我们才刚刚入门。在这三个月里我基本上完成了设计任务，但我深知设计做的非常肤浅，而且存在很多问题，有待于我在今后的工作中去一一解决。最后我要感谢学院给予我们这样好的学习机会，再次感谢刘丰老师、张磊老师对我的帮助，感谢各位同学对我的帮助。69 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者（本人签名）：年月日学位论文出版授权书本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。论文密级：□公开□保密（___年__月至__年__月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)作者签名：_______导师签名：______________年_____月_____日_______年_____月_____日69 独创声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:二〇一〇年九月二十日 毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定） 作者签名:二〇一〇年九月二十日69 致谢时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。最后，我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。69'