何家洞某电站洪水位复核报告.docx
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何家洞某电站洪水位复核报告
xx厂房洪水位复核报告
一．基本情况
1．厂址选择
xx电站是xx河流域规划中的第三级电站。
坝址以上流域雨量充沛，降雨强度大，贤水河属于山区河流，河道断面多呈“v”型，坡降大，洪水具有历时短，陡涨陡落等特点。
xx电站厂房原规划于桃李坪附近，但因地界原因无法实施，在充分尊重业主意见的基础上，改为现厂址——贤水河支流萝卜江河口处。
该厂址属两河交汇的高山峡谷区，交通不便，场地狭窄，开挖量大，而附近又无其他更合适方案，因而现厂址位置本身不甚理想。
2、河道现状
xx电站厂址位于贤水河与其支流萝卜江交汇处，地处高山峡谷区。
厂房经高边坡开挖后布置，开挖量大，堆渣困难，场地不足；厂房占用了相当一部分河道，导致主河道变窄，厂房处主河道河宽仅17m，萝卜江河道宽度仅8m，分别占用了原河道4m—6m，且厂房位于主河道河湾凹岸急流当冲，上、下游一百米内河道平均宽度分别仅为20m、23m。
另该流域分布较多小型水电工程，上游渣石多，涨洪时河道极易淤积。
贤水河原河床高程为237.5m，06年5月6日洪水过后，经现场测量，厂房处河床淤积高达2.3m，高程为239.8m。
3.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的规定，xx水电站属Ⅴ等工程，建筑物均为5级，厂房设计洪水标准为20—30
年一遇，校核洪水为50—100年一遇。
本厂房原设计洪水为20年一遇，校核洪水为50年一遇。
但根据近几年该地区洪灾情况，及厂址处地理位置的特殊性，宜提高厂房防洪标准，本次按设计洪水30年一遇，校核洪水100年一遇复核。
二．洪水分析
1.暴雨及洪水特性
贤江河流域雨量充沛，属亚热带湿润季风气候。
由于受季风和地形的影响建造成暴雨在时空分布上的不均匀，降雨特点是强度大，历时短，本流域暴雨多发生在4~9，3~6月多锋面暴雨，7~8月多台风暴雨，暴雨走向多由东南西或东南向西北。
流域内洪水由暴雨产生，洪水多发生在4~9月。
因流域内森林茂盛、植被良好，河道坡降较陡，以及其降雨的特点，洪水潜流较大，陡涨陡落。
2.水文资料
xx水电站厂房以上流域面积222.6km2,流域内没有水文站和雨量站，其周边的永江水文站有1989年~1998年的径流资料和1988年~2002年的降雨资料，双牌气象站有1971年~2002年的降雨资料。
永江水文站离xx水电站坝址以上流域中心很近（约20km），且自然条件很相近，可直接引用永江水文站的洪水及暴雨资料。
但只有47.2km2，流域面积相差较大。
双牌气象站有32年的暴雨资料，与永江水文站的同期暴雨相关性较好，1988年~2000年，永江水文站的多年最大暴雨均值为79.7mm，双牌气象站的日暴雨均值略大。
双牌气象站的自然条件与本电站所在流域的自然条件有所差异，但暴雨特性相近，采用双牌气象站暴雨资料作为本流域的暴雨资料，成果见表1。
表1xx水电站坝址以上流域多年最大日降雨量表
年份
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
降雨
（mm）
69.7
77.6
75.5
50.6
60.0
12.97
61.7
166.9
80.0
71.5
93.4
57.0
54.5
64.8
75.3
年份
198
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
降雨
（mm）
56.8
91.8
76.9
75.6
89.0
74.8
113.8
82.8
104.7
72.9
61.3
64.0
62.1
70.5
87.4
3.设计洪水复核
根据双牌气象站实测多年最大一日暴雨资料，采用P-Ⅲ型曲线适线，计算成果见表2，图1。
另本流域为无资料地区，由《湖南省暴雨洪水查算手册》中查的该流域中心平均24小时点暴雨量为H24点=91mm，相应设计暴雨成果见表2
表2.设计暴雨成果表
统计参数
频率
H日
CV
CS/CV
1%
3.33%3.3
实测87.0
0.31
4.0
169.65
147.03
查算91.0
0.34
3.5
188.37
160.16
由表2知，查算成果30年一遇，100年一遇暴雨较实测成果大10%左右，为偏于安全，本次设计暴雨采用查算结果计算厂房处暴雨频率。
由《湖南省暴雨洪水查算手册》中的推理公式法进行设计洪水推算。
xx水电站属暴雨一致区第3区
暴雨时程分配为
H1=H24面×24n3-1×6n2-n3
H3=H24面×24n3-2×6n2-n3×31-n2
H6=H24面×24n3-1×61-n3
xx水电站属于产流分区第Ⅰ区，I0=30mm
汇流参数Q=L/F0.25J0.333，m=0.145A0.489
厂址以上流域面积222.6km2，河长31.6km，干流平均坡降3.09%。
计算成果见表3
表3：
厂房洪水标准
设计洪水p=1%洪峰流量
校核洪水p=3.33%洪峰流量
670.00m3/s
590.00m3/s
厂房原设计标准为设计洪水20年一遇洪峰流量500.3m3/s，校核洪水50年一遇洪峰流量585.2m3/s。
4.水位推算
xx电站厂房下游约5.7km处有茶乙湾一级电站拦河坝。
该坝为C15混凝土浆砌石双曲拱坝，坝顶高程240.50m，最大坝高47.50m。
大坝采用堰顶自由溢流，溢流堰进口净宽57.6m，堰顶高程为235.00m，30年一遇洪水位为238.9，100年一遇洪水位为239.87m.（该数据为业主提供。
）
为校核该坝所形成库区对厂房的影响，对茶乙湾一级水电站坝址至本厂房之间，约300m—400m间距实测了14个断面，根据河道实际情况，河道糙率系数取n=0.04，利用茶乙湾一级电站拦河坝坝前水位，采用伯努力能量方程，推算1%、3.33%频率回水至厂房处，计算成果如表4。
表4：
茶乙湾一级水电站水库回水计算成果表
断面
间距
河床高程
p=3.33%回水位
p=1%回水位
C14
0
199.43
238.90
239.87
C13
330
200.94
238.90
239.87
C12
860
202.77
238.90
239.87
C11
1440
207.18
238.90
239.87
C10
1920
209.55
238.90
239.87
C9
2470
212.74
238.91
239.88
C8
3140
214.73
238.91
239.88
C7
3820
218.78
238.92
239.89
C6
4450
226.05
238.92
239.90
C5
4780
229.21
238.96
239.93
C4
5210
230.74
239.12
240.08
C3
5560
234.45
239.46
240.38
C2
5720
237.39
240.96
241.48
厂房
5750
237.5
242.35
242.82
C1
5920
238.9
244.00
244.63
因提高了厂房防洪标准，及茶乙湾一级水电站建成后对本厂房的影响，由表4知厂房处校核洪水高程为242.82m，根据设计规范，需加安全超高0.5m，防洪墙设计高程应为243.32m，而现厂房防洪墙高程为241.9m，显然，现厂房防洪能力不够。
三．泄洪方案
1.泄洪方案
根据厂房布置及河道两岸地形地质情况，为提高本厂房防洪能力，首先必须将河道疏浚至原有河床高程后，再采用如下三个方案进行处理。
方案1、加高防洪墙。
由表4可知，要满足厂房防洪要求，防洪墙需加高至243.32m高程，现厂房防洪墙高程为241.90m，需加高1.42m，才能满足要求。
方案2、拓宽河床。
根据已测断面，经水面线计算，厂房处河道宽度不少于20.0m，下游最小河宽不少于33m,上游河宽不少于26m才能满足行洪要求，开挖边坡m=0.75，开挖示意图见图2。
估挖方量估算：
24000m3。
扩宽河床后洪水计算成果详见表5。
表5：
扩宽河床后水面线计算成果（单位：
米）
断面
间距
河底高程
设计水位
校核水位
1-1（C3）
0.0
234.49
239.50
240.38
2-2
26.5
234.95
239.95
240.79
3-3
31.0
235.45
240.03
240.87
4-4
31.9
235.96
240.45
241.13
5-5
35.3
236.54
240.60
241.22
6-6
33.5
237.08
241.12
241.31
12-12（厂房）
31.0
237.49
241.09
241.40
方案3、开挖泄洪洞。
根据厂房附近现有断面，厂房处局部河段宽度不少于20m（见图2中开挖区2）,为满足现有防洪墙安全要求，经试算水位线，求得现厂房处河道断面实际最大过洪能力为450m3/s，因此本厂房100年一遇洪水尚需分洪220m3/s，考虑适当扩大泄洪流量，泄洪设计流量定为230m3/s，按低压管流自由出流计算，糙率系数取n=0.03，进口水头损失系数ξ进口=0.5计算公式：
Q=μcA
式中μc-----短管自由出流的流量系数μc=
λ----沿程水头损失系数λ=8g/C2
工程特性见表6。
表6：
泄洪洞工程特性表
名称
数量
单位
备注
进洞坐标
（7978.6878406.009）
出洞坐标
（7960.6168601.725）
进口底板高程
237.0
m
出口底板高程
234.52
m
洞长
190
m
设计过流
230
m3/s
设计水头
5.65
m
洞形尺寸
马蹄型d=3.25，D=6.5
m
进、出口砼衬砌
石方开挖
7100
m3
注：
工程布置及细部详图见图3、图4。
开挖泄洪洞后，泄洪洞能有效分洪230m3/s，因而厂房处实际行洪流量为30年一遇：
360m3/s，100年一遇：
440m3/s。
其洪水计算成果见表7。
表7：
开挖泄洪洞后水面线计算成果（单位：
米）
断面
间距
河底高程
设计水位
校核水位
1-1（出洞）
0.0
234.49
239.50
240.38
2-2
26.5
234.95
239.87
240.74
3-3
31.0
235.45
239.91
240.77
4-4
31.9
235.96
240.07
240.91
5-5
35.3
236.54
240.25
241.07
6-6
33.5
237.08
240.50
241.25
12-12（厂房）
31.0
237.49
240.72
241.36
2、方案比较
各方案综合比较见表8
表8：
泄洪方案比较表
方案一
加高防洪墙1.42m
方案二
土方开挖
1000m3
10元/m3
1万元
石方开挖
24000m3
38元/m3
91.2万元
总计
92.2万元
方案三
土方开挖
200m3
10元/m3
0.2万元
石方开挖
600m3
38元/m3
2.3万元
洞挖石方
7100m3
137元/m3
97.3万元
浆砌石
160m3
75元/m3
1.2万元
混凝土
200m3
380元/m3
4.7万元
总计
105.7万元
各方案优劣分析如下：
a.方案一加高1.42m防洪墙，根据施工现进度，厂房基础一期混凝土及大部分防洪墙工程已完建，厂房结构再作修改比较困难，固该方案不可行。
b.从经济指标看，方案二与方案三相差不大，但方案二开挖量大，厂房处本身场地狭窄，附近缺少堆渣场地。
c.从长远利益来看，厂房处河道狭窄，岸坡陡峭，河道上游小水电施工项目多，渣土多，即使将现河道清淤后，也极易发生再次淤积，开挖泄洪洞后能有效分流，泄洪洞底板低于洞口处河床底板，河水中携带的渣石容易经泄洪洞直接冲至下游，有效防止厂房处弯曲河道的淤积，达到一劳永逸的目的。
综上所述，建议采用方案三较理想。
湖南省双牌县
xx电站
厂房洪水复核报告
xx省xx市水利水电勘察设计研究院
年月
设计单位：
xx省xx市水利水电勘察设计研究院
设计证书等级：
乙级
国设水利证号：
181104—sy
院长：
xx
总工：
xx
编制：
xx
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