板子沟一级电站建设工程项目初步设计报告.docx
《板子沟一级电站建设工程项目初步设计报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《板子沟一级电站建设工程项目初步设计报告.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
板子沟一级电站建设工程项目初步设计报告
板子沟一级电站建设工程项目
初步设计报告
Ⅰ综合说明
1.1绪言
1.1.1电站概况
**板子沟一级电站位于四川省**州**县绵池镇境内，电站距**县城12km。
首部枢纽位于岷江一级支流板子沟内与一小沟交汇下游约30m距沟口约5.5km处，引水路线布置在板子沟右岸，经4.027km引水路线至下游距沟口约500m处的板子沟右岸建厂房。
电站的开发方式为引水式，无调节性能，除发电外，无其他综合利用要求，电站引用流量为1.5m3/s，设计工作水头为550.m，装机2×3200kw，多年平均年发电量为3204.2万kwh，保证出力为1237kw，年发电利用小时数为5006h。
1.1.2设计工作进度情况
经**州和茂县有关部门批准，本站由**浙丽电力有限责任公司投资开发，作为**地方电网的骨干电站，并经35KV上网。
受业主委托，我队对该站的建设条件、开发规模、投资效益进行实地勘测、比选、设计和论证，编制本报告。
1.2水文、气象
1.2.1流域概况
板子沟一级电站位于**县绵池镇境内，坝址在板子沟上游与一小沟交汇处，厂址位于板子沟距沟口的板子沟右岸，从取水口至沟口有乡村公路与国道213线相连，全流域基本情况概述如下。
板子沟系岷江上游右岸一级支流，发源于**绵池镇与草坡乡交界的雪隆包，河源分水岭海拔5314米。
主要支流上游正沟沿北东15°~20°方向至福烟沟汇合称福烟沟，从福烟沟再沿北东30°~40°方向流至绵池镇板子沟村高坎汇入岷江，河流全长15.5公里，相对高差4024米，板子沟流域总面积58.5平方公里，河流平坡度为149.7‰，流域下游呈窄长形，上游呈扇形，中下河谷狭窄，河道坡度陡，水流湍急，
板子沟流域以西南为**草坡河上游的长河坝，南与马念坪相邻，西与理县的浦溪沟相连，东与**板桥沟隔江相望，沟内地势西高南低，群山起伏，峰峦重叠，地貌崎岖，河 槽切割深度较大，形成高山峡谷，河谷两岸陡峭，沿河阶地不发育，河床多系块卵石组成。
板子沟流域地处四川西北高原的东缘，地势高亢，从西北向东南倾斜，流域上游山原地形，山顶海拔在4000m以上，至岷江汇河口处约1300m，流域平均海拔在2800m左右。
流域形状大致呈扇形，全流域平均宽度约6.5km；中、上游平均宽度约8km；下游平均宽度约4km。
中、上游河床深切，水流湍急，比降较大，断面多呈“v”型；两岸陡峻，由石块、砂卵石组成。
沿河沟系发育，支流较多。
下垫面森林植被良好，覆盖率在80％以上，与流域下游及岷江河谷地带绝然不同，存在着显著地差异。
一定程度上说明了：
域内降水量较域外降水量要丰沛得多。
板子沟一级电站坝址距沟口约5.5km，控制流域面积45.34km2，域内河长10.0km，建设区河段平均坡降104.6‰；电站厂址距沟口约0.3km，，控制流域58km2，域内河长15.2km，平均坡降128.5‰。
1.2.2气象
板子沟流域无气象资料。
属川西高原气候区，冬季较长，11月至翌年3月气候寒冷少雨，4月份气温开始回升，高山积雪融化径流逐渐增大，5月至9月为主汛期，气候湿润温和。
根据**县气象站（距板子沟一级电站12km）1959-1980年气象资料统计,概述板子沟附近的气候特性。
多年平均气温13.5，极端最高气温发生在8月份为34.0℃；极端最低气温发生在1月份为-6.8℃。
全年日照数为1705.5小时，霜期从11月上旬至翌年3月上旬，多年平均霜日为46天，多年平均相对湿度69%，瞬时最大风速17m/s，最大积雪厚度70mm，多年平均水面蒸发量（20cm口径蒸发器）为1858mm。
根据桑坪水文站1977-2001年降水资料统计，多年平均降水量512mm，主要集中在4-9月，占全年的85.8%。
年最大1日52.5mm（2001年9月），大于50mm的暴雨日数有1次，大于30mm的降水日数24次。
1.2.3径流
板子沟一级电站所处的板子沟流域无实测径流资料，板子沟是岷江上游的一条小支流，流域中上游植被良好（本电站取水口以上），流域的中上游与雨水较丰的草坡河、理县浦溪沟相连，因而板子沟流域与杂谷脑河流域在地貌、植被等下垫面因素比较相似，气候降水等气象因素差异也不大，故其径流特征也具有较好的相似性。
根据杂谷脑河下游桑坪水文站提供的资料分析，其多年平均流量为110.0m3/s，最枯年1959年平均流量为91.9m3/s，最丰年1963年年平均流量为122m3/s，丰枯水之比为1.327，丰枯水年与多年平均流量相比为1.109倍和0.835倍，故年际变化较小，从年内分配来看汛期5~10月）的径流占年径流的79%，枯水期（11~4）月占全年径流的21%，年内分配较不均匀，枯水期径流变化不大，较稳定。
在杂谷脑河上的下游有桑坪水文站，往上有杂谷脑水文站，两站均具有长期实测水文资料经审查复核资料具有可能性、一至性和代表性，能够满足工程设计要求，经分析，设计流域与桑坪水文站控制流域在气候、地貌、植被等自然地理因素上基本一至，在径流、降水、暴雨洪水等方面具有相似性，因此把桑坪水文站和杂谷脑水文站作为本电站水文分析计算的参证站。
板子沟的上游与草坡河和理县浦溪沟相连，中上游的水文气象特征介于杂谷脑水文站与桑坪水文站之间，其中杂谷脑水文站控制流域面积2404km2，利用两站同步系列资料，推求出两站之间的区间径流深，并对区间径流深进行频率计算。
经验频率采用P=×100%计算，理论频率曲线选用P—Ⅲ型，其频率计算成果见表1—2—1。
板子沟一级电站（取水口）设计径流计算成果表
表1—2—1
多年平均径流量（m3/s）
Cv
Cs/Cv
设计年径流量（m3/s）
P=10%
P=50%
P=90%
0.950
0.117
2
1.082
0.944
0.823
根据区间径流深的频率计算结果，结合典型年选取的原则，在桑坪水文站实测年径流系列中选取丰水年（P=10%）、平水年（P=50%）、枯水年（P=90）三个典型年，并把其分配模型移置到板子沟设计流域，作为板子沟一级电站年内分配模型进行年径流年内分配计算，其计算成果见表1—2—2。
板子沟一级电站（取水口）设计代表年各月平均流量表
表1—2—2单位：
m3/S
项目
代表年
P
（%）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年平均
丰
1960
10
0.279
0.257
0.25
0.405
1.179
2.439
2.176
1.804
1.848
1.209
0.685
0.45
1.08
平
1979
50
0.326
0.291
0.287
0.454
1.248
1.612
1.549
1.179
2.12
1.247
0.6
0.413
0.944
枯
1967
90
0.272
0.236
0.235
0.315
1.441
1.723
1.869
0.89
1.135
0.94
0.49
0.327
0.823
1.2.4洪水
设计流域无实测洪水和历史洪水调查资料，域内地势较高，水气充沛，时常有暴雨发生。
从河床及两岸沟壑的冲刷痕迹表明，暴雨强度大、历时相对较短，山势陡峭，汇流时间短，洪峰形成快，峰型尖瘦，挟沙能力强，推移质显著。
据1984年《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》（以下简称《84手册》）分析，流域附近年最大24h雨量均值35mm左右。
通过移用桑坪站25年的年最大6h、24h实测暴雨量，得出的坝、厂址设计暴雨频率值，采用《84手册》中的推理公式，即Q=0.278ψiF。
计算方法和取用参数均按《84手册》的要求进行，其计算过程不作详述。
由以上设计暴雨及产、汇流参数，计算各设计频率的洪峰流量，1.2.3泥沙
板子沟泥沙主要来源于汛期大气降水引起的地表侵蚀和水流对河床的下切，以及沿河小支沟两岸滑坡崩塌等重力侵蚀。
在暴雨期，洪水挟带着大量的悬移质泥沙和稚移质泥沙侵蚀沟谷。
推移质泥沙主要来源于坡度较陡的地段和各支沟。
从河床的结构分析，以粒径较大的卵石居多，以至直径在0.2-1m左右的漂卵石和滑坡带来的大块石；其它时期坡面侵蚀不大，泥沙相对较少；平、枯水期河水清澈，泥沙更少。
电站坝址以上流域森林植被覆盖率在80％以上，水土保持良好，多年平均年输沙量在0.985万吨左右。
设计流域无实测泥沙资料，因此从地区上通过对多站泥沙资料的分析计算，找寻其地区变化规律。
参照《79手册》多年平均悬移质年输沙模数等值线图，采用其比较均衡的杂谷脑站的年输沙模数作为电站坝址的年输沙模数。
即电站坝址多年平均悬移质年输沙模数为252t/km2，多年平均悬移质年输沙量0.985万吨。
根据设计流域的实际情况，以河流悬移质输沙量与推移质的比例关系，估算电站坝址处多年平均推移质输沙量。
即推移质输沙量按悬移质输沙量的15％估算，其值为0.148万吨。
因此，估算板子沟一级水电站坝址多年平均输沙总量为0.985＋0.148＝1.133万吨。
1.3区域地质概况
工程建设区河段内出露的地层，除有各种成因类型的全新统和更新统第四系松散堆积物分布于沟谷、斜坡、平台、山顶夷平面外。
主要出露地层为古生界泥盆系月里寨群下组（Dyl1）岩层和古生界志留系茂县群第二组（Smx2）岩层和元古界黄水河群下部岩组（Pthn1）岩层。
工程建设区位于雪隆包花岗岩体的东侧，其大地构造位置处于龙门山华夏构造体系中段与薛城～卧龙“S”型构造的交汇处。
与工程相关的地质构造为区域性的具有活动性的深大断层～茂汶断层，地质构造比较复杂，该断层规模宏大，延展深远，沿之具有多期岩浆活动，电站工程建设区位于茂汶断层东支断层（F1）与中支断层（F2）和西支断层（F3）之间的长条形镜状断块内，该断层系一活断层，自晚更新世以来曾有明显活动，尤以茂县～草坡一带为甚，沿之既有顺扭蠕滑亦有地震活动。
根据国家地震局发布的地震潜在危险区划资料和福堂水电站地震地质研究及场地地震安全性评价，草坡～**～茂县地段，茂汶断裂带属潜在地震危险区，震级上限为7级，地震烈度≥Ⅷ度，工程建设区紧邻**且位居断裂带上，其最大地震烈度也可能达到Ⅷ度以上，区域地质构造稳定性差。
参照福堂水电站、中坝闸址地震动参数取值，50年超越概率为10%的烈度值和基岩地震动峰值加速度，应分别≥7.9度和194cm/s2。
故建议工程建设区地震动峰值加速度取0.20，按Ⅷ度抗震设防。
1.3.1建筑物区域工程地质条件与评价
1.3.1.1首部枢纽
取水建筑筑物～底格栏栅坝位于距板子沟沟口约5.5km左右的河段上。
取水枢纽处河流流向由北西向南东流经坝区，河谷宽约12～40m。
左右岸地势开阔平缓，高出河水面约3～5m左右，系河流冲积形成的高河漫滩和一级阶地，其地层岩性为漂卵砾石夹砂组成，结构较为紧密，透水性强，其承载能力完全满足底格栏栅坝对地基的要求。
建议处理好左右坝与漂卵砾石夹砂的接头，由于坝接头为漂卵砾石夹砂层，存在绕坝渗漏的条件，应采取相应的工程技术措施防止绕坝渗漏，并对坝接头和坝上下游两岸边坡作好抗冲刷工程措施。
因谷底堆积物无勘探资料以资论证，根据岷江的大小支流的沉积规律分析，谷底堆积物深厚，松散覆盖层厚度至少大于20m。
主要为漂卵砾石夹砂，该层结构较为紧密，透水性强，其承载能力完全满足底格栏栅坝对地基的要求。
但由于河道变迁及洪枯水力条件的差异，谷底堆积物中可能存在泥砂或砂层透镜体，在坝基开挖中应注意清除。
坝基持力层的均匀性较差，且透水性强，具有产生坝基不均匀变形和渗透变形的可能性，为此必须采取适宜的抗不均匀变形工程措施和防渗工程措施进行处理。
1.3.1.2引水线路
引水线路位于板子沟右岸，由取水口至
升级会员 