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1前言近年来，为适应三穗县经济发展的需要，充分利用水力资源，缓解三穗县的用电紧张状况，受三穗县**水电开发有限公司委托，我院于2006年9月开始对对河水电站进行了外业勘察及相关资料收集工作（测量资料由业主提供），其主要工作范围为项目选点、坝址工程处地质勘察、水文地质、水文气象条件资料收集等内容。根据选点踏勘，对河电站坝址选定在三穗县上游距离县城约10.0km处，为引水式电站。经方案比较后电站规模装机为3×500+400kw。最大坝高14.0m，总库容47.7万m3，属于小（2）型工程。工程枢纽由大坝、引水渠、厂房、输电线路等组成。根据水利部(水电[1997]55号文)关于调整小型水电站工程设计阶段的通知精神，对河水电站的可行性研究阶段及初步设计阶段合并为一个阶段，设计报告依据《小型水电站初步设计报告编制规程》（SL/T117-96）的要求编制。21综合说明1.1概述六洞河属沅江水系，是清水江的一级支流，发源于镇远县金堡乡境内，由西北向东南流经三穗、剑河、天柱、三穗等县，在三穗县三江镇汇入清水江。六洞河全流域面积2070km2，主河道全长179km，多年平均流量42.2m3/s，天然落差551m，平均比降2.96‰。六洞河上游镇远县境内称为绞巴河，进入三穗县境内称为六洞河，三穗县境以下称为八卦河（或小江）。六洞河流域干流水电开发规划为26个梯级开发方式，现流域内已建有附廓（75kw）、木良（375kw）、平坝一级（4000kw）、河口（360kw）、莲花山（3750kw）、小江（1890kw）等10座小型径流式电站。对河电站位于三穗县六洞河中游，距三穗县32km，坝址以上集雨面积786.5km2，占全流域的38%，是六洞河干流梯级开发规划中的第9级水电站。1.2水文气象坝址区气候属亚热带湿润季风气候。特点是四季分明，气候温和，雨量较充、云雾多、日照少、冬暖夏凉。对河电站坝址处无气象观测资料，电站的主要气象要素统3计以距坝址最近的三穗气象站进行统计。表1-1气象要素统计表项目单位三穗多年平均降水量mm1326.2多年平均气温℃16.4极端最高气温℃38.3极端最低气温℃-8.4多年7月份平均气温℃26.6多年1月份平均气温℃5.2相对湿度最热月月平均%83最冷月月平均%84风速多年平均m/s1.0夏季平均m/s1.1冬季平均m/s0.8最大m/s19.0风向全年风向SE频率7夏季风向SE频率10冬季风向E，NE频率6日照全年时数h1086.3百分率%25冬季时数h49.4百分率%14多年平均雷暴日数d55.8多年平均无霜期d314多年平均雾日数d统计资料年限1940～200441.3工程地质概况测区位于贵州省东部，苗岭山脉北东侧、云贵高原向湘西丘陵过渡的斜坡地带。测区河网密，河谷深切，山顶高程一般为700～1000m，河谷高程一般为510～570m，地表切割深度一般为180～400m。最高点为测区东南角的老鸦山，山顶高程1101m，最低点为测区南部六洞河出口，河床高程510m左右。测区地表植被较好，地质构造对地貌发育的控制作用较强，坡度一般为30～45°，地貌分类上属构造侵蚀低山地貌。查《中国地震动参数区划图》，工程区一带地震动加速度值0.05g，地震动反应谱特性周期值=0.35s，地震基本烈度小于6度，区域稳定性好。天然建材开采条件较好，质量和储量均能满足工程需要。1.4工程任务和规模为了开发六洞河流域的水力资源，先后有贵州省水利厅、黔东南州水电局等单位对六洞河干流及支流作过不同深度的调查研究和规划勘测工作，拟定过不同的梯级布置方案。2008年4月黔东南州人民政府审查批准的规划方案详见表1-2，批文号（黔东南府函【2008】55号）。5表1-2六洞河流域规划梯级开发方案表坝址上塘塘冲附廓吉洞瓦窑坪城正常蓄水位（m）727.00686.5577567563.0557.2正常尾水位（m）689.50624.5558.0541.5坝址调洞寨里对河渡头木良平坝一级正常蓄水位（m）547.0541.5532.0522.0519.00510.00正常尾水位（m）541.5532.4522.32519.4510.0488.61坝址平坝二级上大洋银屏河口八卦扒勤正常蓄水位（m）488.0480.0470.0455.00440.0420.0正常尾水位（m）480.23475.0460.0442.0422388.0坝址莲花山孟碑摆洞小江对河晶鑫正常蓄水位（m）388.00359.15347.63335.73328.0322.46正常尾水位（m）359.15347.93336.23328.25323.36315.73坝址鱼塘龙埂正常蓄水位（m）315.73307.10正常尾水位（m）309.64300.5目前，国家高度重视“农业、农村、农民”问题，统筹城乡发展。农村水电被确定为重点支持的农村中小型基础设施和公共设施。实施西部大开发战略，统筹区域发展。开发西部地区农村水电资源，是西部大开发的重要内容。解决农村经济社会发展用电，又形成强大的农村社会生产力，直接为农业增产、农民增收、农村发展服务。发展农村水电与消除贫困紧密结合。6将资源优势化转为经济优势，促进农村消除贫困，可实现经济效益和社会效益双赢。对河水电站的开发兴建，既符合国家农村水电规划形势，又是农村水电建设发展的需要。兴建对河水电站工程不仅有利于促进本河段水能资源的开发，而且有利于发挥区位优势和幅射作用，并促进区域国民经济持续发展。因此，建设对河水电站工程是十分必要的。电站枢纽由大坝、引水系统和厂房等组成。电站装机3×500kw。最大坝高12.3m,总库容91.7万m3。电站水利动能计算结果如表1—3，电站主要水位特征值如表1—4：7表1—3对河水电站水利动能计算成果表序号指标名称单位数量备注一水库1水库水位正常蓄水位m532.00死水位m528.502回水长度km2.83水库总库容万m391.74调节特性无调节二电站1装机容量Kw3×5002保证出力Kw1273多年平均发电量104kw.h4904年利用小时h32676设计水头m7.86净水头7电站引用流量m3/s22.5表1—4对河电站主要水位特征值表序号指标名称单位数量备注一大坝1设计洪水位m533.17相应下泄流量1250m3/s（p=5%）相应下游水位m531.372校核洪水位m534.77相应下泄流量2090m3/s（p=2%）相应下游水位m532.52二电站1尾水设计洪水位m528.59（p=5%）2尾水校核洪水位m527.84（p=2%）3正常尾水位m522.323最低尾水位m81.5工程布置及建筑物1.5.1工程等别及建筑物级别对河水电站水库正常蓄水位532.00m，总库容91.7万m3，电站总装机容量3×500KW。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）的规定，水库总库容91.7万m3＜100万m3，水库为Ⅳ等小（2）型工程，电站装机容量1500Kw＜1万Kw，电站厂房为Ⅴ等小（2）型工程。枢纽建筑物中挡水大坝、泄水建筑物、引水发电系统等永久性主要建筑物按5级建筑物设计，永久性次要建筑物按5级建筑物设计，临时建筑物按5级建筑物设计，电站厂房永久性主要建筑物按5级建筑物设计。1.5.2坝址、坝型及总体布置方案上下坝址自然落差0.6m，而上坝址选择引水式发电的可行性强于下坝址，经初步研究，在水能利用率、工程规模及工程效益上，上坝址方案均强于下坝址，因此本阶段推荐上坝址作为本工程拟建坝址。目前推荐的坝址区在对河村寨上游约790m左右，采用翻板闸坝型，在洪水期可自行翻起，不影响河道行洪断面，且起到冲砂的作用。经综合比较目前推荐的坝址为最优方案。9工程枢纽由砼宽顶堰（上设砼自动翻板闸坝）、引水渠、进水口及电站厂房等组成，现分述如下：（1）大坝：砼坝最大坝高12.3m，坝顶宽2.0m，坝轴线长93.5m，溢流前沿总宽60m,堰上设置6扇宽度为10m，高度为3.5m的水力自控翻板闸门；下游采用底流消能。（2）引水渠、无压隧洞及前池：引水渠道沿左岸布置，设计引用流量22.5m3/s，引水渠道长44.5m，由于引水渠道较短，渠道沿线没有形成汇流的冲沟，因此不考虑渠道沿线增加的水流量，渠道末端与压力前池相接。由于渠道断面较大且离河道近，本工程渠道均作衬砌处理。无压引水隧洞进口位于大坝左岸下游约40m处，进口与引水渠道衔接，进水口不设闸门，只在距进口3.0m前的渠道上设两道木叠门作为隧洞检修闸门，隧洞长465m，为城门型无压隧洞，断面尺寸为3.2m×3.0m（宽×高），洞顶为120度圆弧，引用流量22.5m3/s，纵向坡降为1：1000，出口与压力前池衔接。压力前池与无压引水隧洞呈120度角，前端由转弯段和扩散段组成，转弯段长7.6m，底坡坡降为1：1000，断面最小宽度为3.2m；扩散段长22m，底坡纵向比降1:5.0，根据厂房布置，确10定压力前池主要尺寸为4.0m×10.8m×9.0m（长×宽×高），压力前池底板高程524.50m，压力管道进水口高程525.30m，正常高水位531.50m。（3）厂房：厂房位于大坝下游约2.3km河道左侧，由压力前池经3条2.0m的矩形钢筋混凝土管道引水至厂房内，厂内安装3台单机容量500kw的轴流定浆式水轮发电机组，机组水轮机安装高程522.62m、发电机层高程527.78m、尾水管底部高程为519.60m。500KW机组尾水管出水口顶板高程521.32m。（4）升压站：升压站站位置暂定于主厂房左下游侧，地面高程528.50m，占地面积19×17m2，采用清除表土回填浆砌块石基础形式进行设计。布置四台主变压器及10kV配电装置，10kV配电装置采用普通半高式布置。1.6机电及金属结构根据水文计算成果及水工建筑物的布置情况，电站的基本参数如下：最大水头Hmax=9.95m（净水头）；最小水头Hmin=7.72m（净水头）；加权平均Hp=8.52m（毛水头）；设计水头Hr=7.86m；多年平均流量Qr=14m3/s；电站装机Nr=3×500kw。11通过上述综合比较，ZD536-LH-120具有很好的能量指标、较好的空蚀性能，同时机组价格最便宜。故我们拟推荐ZD536-LH-120机型作为该电站运行机组,电站规模3×500KW，其配套发电机为3台SF500-16/1730。电站并网点接至桐林35kV变电站10kV间隔，输电距离为2km，最大输送容量PMAX=1500KW。，。导线截面按经济电流密度计算选择为LGJ-70，按允许电压损失校验，最大电压损失△Uk=2.23%，满足设计规程规范要。本电站工程大坝引水发电及前池引水发电建筑物等部位设置有各类闸门4扇，拦污栅4扇，总计活动件18.5t，埋件重10.5t。启闭机械共8台（个），其中压力前池冲砂及放空闸阀1台、压力前池发电进口卷扬式平面工作门启闭机3台、拦污栅起吊手动葫芦2个，厂房尾水渠移动式电动葫芦2个。1.7消防根据《水利水电工程设计防火规范》（SDJ278-90）和《灭火器配置设计规范》（GBJ140-90）要求，按电站主要生产场所火灾危险性分类及耐火等级要求，相应电站建筑物的构件燃烧性能和耐火极限不应低于规范规定值。根据“以防为主，防消结合”的消防工作方针，电站消防总体设计方案按以水灭火为12主、化学灭火器为铺及其他方式灭火相结合的形式进行设计。消防工程总投资3万元，其中土建部分1万元，设备及安装工程2万元。1.8施工组织设计1.8.1施工条件三穗县对河水电站位于三穗县六洞河中游，距三穗县32km，距桐林镇1.5km，目前有省道经过桐林镇，工程区有村级道路通过，交通十分方便。坝址区气候属亚热带湿润季风气候，特点是四季分明，气候温和，冬暖夏凉。该工程的主要建筑材料为水泥、砂石料和钢材等。水泥可由三穗水泥厂提供；钢材由怀化物资部门供应；由于本工程规模较小，所需砂砾石料的量不大，可就近购买，砂石料运至堆料场后，按不同粒径分别堆放。堆放场设排水沟，保证砂石料含水量稳定。电站大坝及