大花水电站毕业设计原始资料概要.docx

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大花水电站毕业设计原始资料概要

大花水水利枢纽工程施工组织设计原始资料

三峡大学

一、工程概况

大花水水电站位于清水河中游，支流独木河河口2.5km的河段，是一座以发电为主，兼顾防洪及其它效益的综合水利水电枢纽。

为清水河干流水电梯级开发的第三级，水库正常蓄水位868.00m，死水位845.00m，调节库容为1.355亿m3，多年平均径流量为24.1亿m3，具有季调节能力，电站装机容量180MW，多年平均发电量7.23亿kWh。

拦河大坝为抛物线双曲拱坝+左岸重力墩。

双曲拱坝坝顶高程873.00m，坝底高程738.50m，最大坝高134.50m。

坝顶宽7.00m，坝底厚25.0m，厚高比0.186。

坝顶轴线弧长198.43m，最大中心角81.5289，最小中心角59.4404，坝体呈不对称布置，中心线方位角N2.50E。

重力墩顶部高程873.00m，底部高程800.00m，上游面铅直，下游坡比1:

0.8，顶部宽20.0m，底宽78.40m，重力墩顶长89.13m，大坝坝轴线总长287.56m。

坝体大体积混凝土为C20三级配碾压混凝土，坝体上游面采用二级配碾压混凝土自身防渗。

泄洪建筑物主要由三个溢流表孔+两个泄洪中孔组成。

溢流表孔沿拱坝中心线对称布置，单孔宽度13.5m。

堰顶高程860m，采用WES曲线，后接半径为10m的反弧段，再与出口挑坎相连，出口鼻坎高程847.733m，挑角10.00。

溢流表孔最大下泄流量3369m3/s，最大单宽流量83.19m3/s。

表孔设置13.58m（宽×高）的平板工作闸门。

二个中孔布置在805m高程，相间布置在三个溢流表孔中间，最大下泄流量2596m3/s，进口设置68m（宽×高）检修闸门，出口设置弧形工作闸门，孔口尺寸67m（宽×高）。

坝身式进水口布置于左岸重力墩体上，进口底板830.00m高程，引水系统由引渠段、坝身进水口段、坝后明管段、隧洞段、调压井、竖井钢管段及水平岔管段等组成。

引渠段由直线段和一半径R=60m，转角θ=55圆弧段组成组成，进水口轴线方位角为N37.5W，进口段由坝前进口和坝身埋管段组成，出坝后，接坝后明管，至桩号0+066.972m接隧洞段。

引水隧洞长度5338.805m。

单机最大引用流量78.1m3/s，在机组最大引用流量时，洞内流速为3.976m/s。

调压井采用阻抗式，阻抗孔内径为3.45m，调压井内径为16.0m，衬厚1.0m，调压井底板高程为814.75m，顶部高程为890.0m，调压井高约75m。

压力钢管主管内径6.0m，段长154.4m，平均流速为5.411m/s，下平段轴线即水轮机安装高程712.50m。

支管内径均为4.0m，相应平均流速为6.09m/s；考虑钢管施工安装要求，主管段和岔管段外侧回填C20混凝土厚100cm，支管段外侧回填C20混凝土厚80cm。

电站装机为二台90MW的混流式水轮发电机组，主厂房尺寸为55.00×23.00×58.30m（长×宽×高），机组安装高程712.50m，发电机层高程724.00m，安装间和尾水平台高程为737.50m，安装间布置在主厂房右端，净长20.50m；副厂房布置在主厂房上游面，尺寸为55.00×12.50×41.20m；主变场及GIS室位于主厂房右端。

二、水文气象

（1）降雨

本流域属于亚热带季风气候区，冬季主要受西风北支急流的影响，夏季由于太平洋副热带高压北上西伸，东南季风带着巨厚的暖湿气流进入本流域，湿润多雨，同时也因地处云贵高原，地势较高的高原面与地势较低洼的河谷，气候有明显的差异。

随着海拔高度的递增，其气候由西南的低温区向东北的高温区变化。

本流域多年平均降雨量为1130mm。

降雨的年内分配极不均匀，4～10月降水量约占全年的86.5％左右，降水年内分配情况详见2-2-1。

支流独木河上游为多雨区，多年平均降雨量为1200mm以上，下游洞头水文站以下为少雨区，多年平均降雨量为1000mm以下。

清水河流域降水量年内分配见表1。

表1清水河流域降水量年内分配表单位：

月份

一

二

三

四

五

六

七

八

九

十

十一

十二

年

降水量

18.5

21.6

35.5

105.6

179.3

199.9

163.1

134.1

104.3

90.8

56.6

21.0

1130.0

所占%

1.6

1.9

3.1

9.4

15.9

17.7

14.4

11.9

9.2

8.0

5.0

1.9

100

（2）气温

本流域气温变化受地理位置及地形影响十分明显，一般市区受温室效应略为偏高，根据大花水电站附近的贵定、开阳气象站1957～1990年和瓮安气象站1960～1990年资料统计，本流域多年平均气温为12.8～15.0℃，极端最高气温为35.4℃（开阳，1959年8月21日），极端最低气温-10.1℃（开阳，1970年1月6日），多年各月平均气温见表2。

表2大花水附近气象站气温统计表单位:

℃

项目

一

二

三

四

五

六

七

八

九

十

十一

十二

年

瓮安

多年平均

3.6

4.7

9.6

14.5

18.4

21.2

23.2

22.4

19.4

15.0

10.1

5.5

14.0

极端最高

23.7

27.2

30.6

31.4

34.4

32.0

34.3

34.1

33.4

28.8

25.8

22.3

34.4

相应时间

66/11

79/21

88/14

90/30

88/6

61/21

71/27

66/15

63/6

76/1

66/12

68/5

88/5/6

极端最低

-9.2

-7.6

-5.1

-0.8

4.5

10.5

11.2

11.7

7.2

2.1

-4.4

-8.0

-9.2

相应时间

70/6

77/10

86/1

69/4

81/5

67/10

89/29

80/6

77/24

86/30

87/29

76/28

70/1/6

贵定

多年平均

4.6

5.7

10.8

15.8

19.3

22.0

24.1

23.2

20.2

15.8

11.1

6.7

15.0

极端最高

26.1

29.5

31.9

34.0

35.5

33.4

34.8

34.4

29.8

26.7

25.4

34.8

相应时间

66/12

73/27

88/14

58/23

88/6

61/28

88/20

66/16

63/4

66/9

66/12

74/1

88/8/16

极端最低

-8.7

-7.1

-3.6

0.1

5.4

10.2

12.3

7.2

2.2

-2.9

-6.8

-8.7

相应时间

70/6

57/10

86/1

72/2

81/5

67/10

89/29

80/6

70/30

71/13

75/27

76/28

70/1/6

开阳

多年平均

2.2

3.1

8.2

13.4

17.1

19.8

22.3

21.8

18.5

13.9

8.8

4.3

12.8

极端最高

23.2

26.9

29.2

30.7

33.1

32.1

33.7

35.4

33.1

28.3

24.1

21.7

35.4

相应时间

66/11

79/21

79/31

59/9

88/6

81/21

88/19

59/21

63/4

73/5

65/7

62/26

59/8/21

极端最低

-10.1

-9.4

-6.2

-2.4

4.9

10.6

13.1

13.2

7.7

2.5

-5.3

-9.2

-10.1

相应时间

70/6

68/4

86/1

69/5

60/8

81/2

89/28

80/14

70/30

81/23

87/29

66/27

70/1/6

表3大花水坝址附近气象站相对湿度统计表单位:

项目

一

二

三

四

五

六

七

八

九

十

十一

十二

年

瓮

安

多年平均

年最小

相应时间

74/3

78/9

88/14

88/23

82/2

88/2

81/21

78/20

78/30

2天

77/20

81/23

81/12/23

贵

定

多年平均

年最小

相应时间

61/18

79/21

87/8

69/6

82/3

63/3

75/13

78/20

78/30

71/24

75/28

60/1/18

开

阳

多年平均

年最小

相应时间

61/18

79/22

65/16

79/26

81/7

90/4

85/27

90/24

86/21

84/24

64/25

81/23

79/4/26

（3）湿度

本流域气候温和湿润，其多年平均相对湿度一般都在75%以上。

根据大花水电站附近的贵定、开阳气象站1957～1990年和瓮安气象站1960～1990年资料统计，多年平均相对湿度为79～85%，见表3。

（4）蒸发

根据洞头水文站1953～1996年共44年资料统计，多年平均水面蒸发量（全部换算为E601）为661.7mm，年内七﹑八﹑九三个月蒸发量最大。

最大年蒸发量为860.3mm（1988年），最小年蒸发量为503.7mm（1995年），年内各月蒸发量以八月最大为164.4mm，一月最小为16.1mm。

见表4。

表4洞头水文站水面蒸发量统计表单位:

项目

一

二

三

四

五

六

七

八

九

十

十一

十二

年

多年平均

23.0

28.2

51.5

63.6

65.2

64.0

91.0

92.4

72.7

47.4

34.0

28.7

661.7

占全年%

3.5

4.3

7.8

9.6

9.8

9.7

13.8

14.0

11.0

7.2

5.1

4.3

100.0

最大

33.1

45.3

80.3

107.2

93.6

103.3

139.5

164.4

111.5

67.8

54.0

47.6

860.3

相应年份

1972

1987

1986

1958

1991

1988

1990

1987

1988

1987

1988

最小

16.1

16.9

28.0

32.4

30.7

38.9

50.2

60.5

41.4

28.5

19.4

18.6

503.7

相应年份

1976

1957

1985

1982

1996

1995

1996

1974

1982

1981

1954

1995

（5）水温

根据洞头水文站1960～1996年共37年系列进行统计。

得出多年平均水温为16.8℃，实测最高水温为27.7℃（1961年7月5日），实测最低水温为3.4℃（1980年2月9日），详见表5。

表5洞头水文站水温统计表单位:

℃

项目

一

二

三

四

五

六

七

八

九

十

十一

十二

年

多年平均

9.1

9.9

12.7

16.8

19.7

21.2

23.0

23.4

21.7

18.3

14.7

11.0

16.8

平均最高

11.1

12.4

16.0

18.8

21.4

22.4

24.2

25.0

24.4

21.2

16.8

13.3

17.5

相应年份

1966

1964

1969

1991

1975

1981

1963

1984

1980

1968

1963

平均最低

6.9

6.8

10.1

14.8

18.4

20.1

21.7

21.9

20.0

16.5

12.9

8.2

16.0

相应年份

1967

1968

1988

1996

1975

1971

1992

1980

1974

1971

1976

1975

1974

（6）雨日

根据大花水电站附近的贵定、开阳气象站1957～1990年和瓮安气象站1960～1990年资料统计，日降水量大于10mm的多年平均雨日分别为33.3天﹑34.2天和32.7天，其中六月最多，为6.0～6.5天。

大花水电站附近气象站大于10mm雨日统计见坝表6。

表6坝址附近水文、气象站大于10mm雨日统计表单位：

日

站名

一

二

三

四

五

六

七

八

九

十

十一

十二

年

瓮安

0.1

0.4

1.1

3.4

5.5

6.0

4.0

3.9

3.1

2.8

1.8

0.5

32.7

贵定

0.3

0.8

3.8

5.5

6.3

4.9

3.8

3.2

2.7

1.3

0.5

33.3

开阳

0.2

0.7

3.6

5.8

6.5

4.2

3.8

3.7

3.5

1.9

0.3

34.2

（7）风向、风速

根据大花水电站附近的贵定、开阳气象站1957～1990年和瓮安气象站1960～1990年资料统计，全年各月以SSW风占优势，多年平均风速为1.7～3.0m/s。

见表7。

表7坝址附近气象站风向、风速统计表单位：

m/s

站名

项目

一

二

三

四

五

六

七

八

九

十

十一

十二

年

开阳

平均风速

2.7

2.8

3.2

3.3

3.2

3.0

3.7

2.9

2.7

2.6

3.0

最大风速

相应风向

SSW

NNW

SSW

WNW

SSW

发生时间

69/27

74/21

72/21

73/21

73/15

72/21

71/3

76/18

71/25

78/27

65/6

75/3

73/4/21

贵定

平均风速

1.7

1.9

2.2

2.0

1.9

1.7

2.0

1.4

1.6

1.5

1.6

1.7

最大风速

相应风向

SSW

S,N

ENE

S,SW

SSW

发生时间

79/13

73/2

78/29

79/20

3年

78/3

78/23

81/2

74/24

78/12

71/27

77/2

73/2/2

瓮定

平均风速

1.9

2.0

2.4

2.5

2.4

2.2

2.7

1.9

2.0

1.9

2.1

最大风速

相应风向

SSW

SSE

SSW

3个

SSW

发生时间

67/26

3天

73/27

69/22

61/11

75/22

78/2

71/21

74/12

3天

77/5

69/24

73/3/27

（8）雷暴日

根据大花水电站附近开阳、贵定1957～1990年资料、瓮安站1960～1990年资料统计，其多年平均远近雷暴日分别为48.0天、47.6天、48.2天，一般以4～8月为最多，年内其余月份均可能出现，见表8。

表8坝址附近气象站远近雷暴日统计表单位：

日

站名

一

二

三

四

五

六

七

八

九

十

十一

十二

年

瓮安

0.4

1.2

3.2

7.7

6.9

5.9

8.1

10.0

3.0

1.1

0.6

0.1

48.2

开阳

0.3

0.7

2.7

7.9

7.1

6.6

8.1

9.8

2.9

1.2

0.6

0.1

48.0

贵定

0.4

1.6

2.7.

7.2

7.5

6.0

8.0

9.4

2.9

1.1

0.7

0.2

47.6

（9）坝址水位流量关系

坝址水位流量关系见表9。

表9坝址水位流量关系

水位（黄海.m）

流量（m3/s）

水位（黄海.m）

流量（m3/s）

753.0

0.05

770.0

1730

754.0

4.03

771.0

1980

755.0

18.7

772.0

2240

756.0

42.9

773.0

2520

757.0

78.8

774.0

2810

758.0

124

775.0

3140

759.0

178

776.0

3460

760.0

225

777.0

3840

761.0

315

778.0

4210

762.0

404

779.0

4620

763.0

522

780.0

5070

764.0

640

781.0

5510

765.0

788

782.0

5960

766.0

937

782.0

6420

767.0

1120

783.0

6880

768.0

1300

784.0

7330

769.0

1520

785.9

7790

三、地形地质条件

两岸地形不对称，断层及构造裂隙发育，弱风化带内及断层带附近发育有溶蚀夹泥层，左岸古河床下岩溶发育强烈，枯水季左岸存在地下水位低槽带。

坝址区为岩溶中高山地形，左岸坡顶高程1070m，右岸1200m，至现代河床高差约500m。

由于地壳的间歇性抬升，两岸在830、800、770m高程三级阶地较明显，Ⅰ级阶地为侵蚀阶地，沿左岸790-810m高程顺河展布的Ⅱ级阶地为堆积阶地，此级阶地为典型的残留古河床，原河床两岸的岸蚀现象较明显，底部冲积砂卵砾石层保存较好；Ⅲ级阶地在左岸为堆积阶地，右岸为侵蚀阶地。

坝址区位于平寨向斜的东翼，岩层倾左岸略偏上游，基本为顺向河谷。

右岸坡面除沿垂直河向断层发育有较典型的溶沟、溶槽外，无大型冲沟发育，坡面较完整；830m高程以下为约70°的陡壁，以上至坡顶为15～27°度斜坡。

左岸地形不平整，以P2w1泥页岩软弱地层为界，由790（上游）～820m（下游）高程以下至河边约70°的陡壁，790～820m高程以上至820～865m高程为约10°～20°的缓坡台地，820～865m高程以上为近50°的陡坡；左岸边坡主要为吴家坪组地层构成的逆向坡，受岩性软硬互层的影响，坡面沿硬岩呈台阶状爬升；受垂直河向发育的陡直“X”型小断层的影响，左岸坡面上亦呈“X”状发育有小型的冲沟，但源短沟浅，无常年流水。

河床基岩面起伏不规则，多有岩礁分布，高程758～755m，无纵向深槽。

坝址下游约150m后，右岸河谷突然开阔，近东西向横亘一与河流呈70交角、高约100余米的陡壁（临空面），陡壁由栖霞茅口组（P1q+m）坚硬灰岩组成，底为梁山组（P1l）、大湾组（O1d）泥页岩、粉砂岩、砂岩，构成二元结构边坡，受长期卸荷影响，陡壁上卸荷裂隙较发育，并发生崩塌等现象。

陡壁脚为地形较平缓的大型古滑坡体及崩塌堆积体，覆盖层较厚。

坝址区出露寒武系娄山关群至二叠系地层，岩性由灰岩、硅质岩、砂岩、粉砂岩、泥页岩及其它过渡岩类组成，互层状展布，沉积韵律明显。

由老至新依次出露寒武系娄山关群（∈2-3ls）、奥陶系奥陶系桐梓组（O1t）、红花园组（O1h）、大湾组（O1d），二叠系梁山组（P1l），栖霞茅口组（P1q+m），峨眉山玄武岩组（P2β），吴家坪组（P2w）（细分为P2w1、P2w2、P2w3三层），长兴组（P2c）。

缺失志留系、泥盆系及石炭系地层。

O1d、P1L、P2w1泥页岩属软岩，∈2-3ls、O1t属中硬岩，P2w2、P2w3属软硬互层类岩体，O1h、P1q+m、P2c为坚硬岩。

沿软岩常形成台地及沟谷等平缓地形或负地形。

第四系主要分布在左岸800～850m高程缓坡台地上，以及坝址上游右岸的古滑坡体部位；左岸800～850m高程缓坡台地上的堆积物主要为坡积、崩塌堆积层及古河床冲积物，上部为棕红色、黄色粘土夹块石、碎石，底部为古河道冲积卵砾石、细砂等，一般厚11～15m。

下游古滑体厚约60m左右，靠上游陡壁脚堆积有崩积块石及公路修建时的人工堆积块碎石。

河床冲积层较薄，大部分为基岩裸露，部分河床槽谷中冲积砂卵砾石深1～3m。

坝址区位于平寨向斜的东翼，岩层单斜，倾左岸略偏上游，坝址河谷近似为走向谷。

由于坝址区距平寨向斜核部较近，岩层产状由坝址段的N10W，SW∠25～27，转至清水河大桥一带的N20～35W，SW∠25～35；代表性岩层产状N10W，SW∠27。

坝址区断层以近垂直河流的北西西向N55～80W，NE∠70～85及北东东向N65～90E，SE∠70～85两组最为发育，沿河此两组小断层呈陡直的“X”型同序次发育，甚为密集，呈棱型网格状分布，间距30～70m，综合计算，3～4条/100m；北东东向断层表现为左行压扭性质，北西西向断层表现为

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