蕉嶺縣某電站設(shè)計

蕉嶺縣某電站設(shè)計

1綜合說明

1.1工程位置、任務(wù)及興建緣由

本工程是蕉嶺縣首宗引進外商投資興建的水利工程，也是二000年度梅州

市范圍內(nèi)最大一宗外商實際投資建設(shè)項目，梅州市委、市政府、蕉嶺縣委、縣政

府極為重視該工程的建設(shè)。蕉嶺縣XX電站工程位于石窟河中游的蕉城鎮(zhèn)，長潭

水庫下游沿河約10.56公里處，距離上游的艾壩電站4.23公里，攔河壩址以上集

雨面積2250平方公里。長潭水庫建成運行后，改變了水庫下游河床的來沙和來

水條件，使得水庫下游河床下切嚴重，造成兩岸堤圍的堤腳受沖刷，危及兩岸堤

圍的安全。工程建成后，與上游長潭水庫和兩岸堤圍構(gòu)成的“兩堤一壩一庫”的

防洪工程體系，解決固床護堤問題，美化城區(qū)一河兩岸環(huán)境，增加下游兩岸灌溉

面積，并充分利用水力資源發(fā)電，是一宗集防洪、灌溉、發(fā)電、固床護堤、環(huán)境

美化于一體的綜合利用工程。

本工程壩址位于蕉城區(qū)附近、石窟河?xùn)|堤樁號xx處，本工程以發(fā)電為主，

水電站裝機容量為4X630=2520KW。主要建筑物有水電站廠房、攔河橡膠壩和

調(diào)節(jié)閘。

1.2自然條件、水文

蕉嶺縣位于廣東省東北部，屬韓江上游。東南與梅縣相接，西鄰平遠縣，北

與福建武平縣接壤。介于北緯24°25'27”至24°52'57"之間，東經(jīng)位置為

116°01'00"至116°24'42"之間?？h境內(nèi)東西寬39公里，南北長50.56公

里。全縣總面積為957.1平方公里。石窟河是流經(jīng)我縣最大的河流，發(fā)源于福建

省武平縣洋石壩，從我縣廣福入口，流經(jīng)五鎮(zhèn)一區(qū)，至新鋪南山出口，經(jīng)白渡到

丙村的東州壩匯入梅河，全長150公里，流域面積為3618平方公里。其中在我

縣境內(nèi)的河段長度為61.64公里，集水面積為728.2平方公里。自長潭陂與白渡

水文站河段長34.754公里,河流平均坡降J=0.6%。,水流較為平緩，河面寬度200?

300米。石窟河蕉城段位于長潭水庫以下至馬鞍潭，洪水時水位高，平時流量小,

河灘砂礫裸露、雜草叢生，呈現(xiàn)一片蒼涼景象。

蕉嶺縣屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫209C,最高極端氣溫38.4℃

（1971年7月25日），最低極端氣溫24c（1979年1月16日）。年內(nèi)月最低氣

溫的月份為1月份，月平均氣溫11.8C。因受熱帶季風(fēng)、臺風(fēng)和北方冷空氣的影

響，具有雨量多、雨日少和強度大的特點。據(jù)蕉嶺氣象站1952年至1985年的統(tǒng)

計資料計算，多年平均降雨量為1703毫米；最大值2867.1毫米（1959年），最

小值964.1毫米（1963年）；降雨強度大，最大24小時降雨達278.1毫米（1961

年8月26日）。多年平均年徑流深836毫米。汛期為4月至10月，汛期雨量占

全年雨量的75.7%,主汛期5月至6月份雨量占全年雨量的確良37.6%。由于年

內(nèi)降雨分配不均，加之強度大，主汛期雨量集中，極易造成洪澇災(zāi)害。平時河床

水量少。

根據(jù)《蕉嶺縣城防洪排澇工程初步設(shè)計書》（已經(jīng)水利廳審批通過）的計算

結(jié)果，石窟河蕉城段各計算斷面各頻率洪水流量及洪水水位如表1一1所示。另

通過修建橡膠壩，抬高河床高程，則石窟河蕉城段各計算斷面各頻率洪水流量及

洪水水位也將有所抬高，計算結(jié)果如表1—1所示。

表1—1壩址處建壩前后斷面各頻率洪水流量及上游洪水水位表

洪水頻率P=10%P=5%P=2%P=l%

流量水位流量水位流量水位流量水位

地名

(m3/s)（m）(m3/s)（m）(m3/s)（m）(m3/s)（m）

建壩前321193.74462895.042496595.353529095.599

建壩后321193.9462895.444496595.781529096.134

差值0.1590.4020.4280.535

1.3工程地質(zhì)

1.3.1地理位置及地貌單元

xx電站壩址位于石窟河蕉嶺大橋下游1000m處，地貌單元為山間間沉積小

盆地，沉積形成的基巖為石灰?guī)r，區(qū)域內(nèi)巖體也多為石灰?guī)r，沉積范圍較廣。石

窟河貫穿小盆地，河曲不甚發(fā)育，河床較淺，河床斷面基本呈較開寬的“U”形，

地形起伏小，交通便利。

1.3.2區(qū)域地質(zhì)概況

xx電站位于蕉嶺縣城沉積小盆地，主要受燕山期造運動的影響，基礎(chǔ)巖石

石灰呈單斜構(gòu)造，西高東低，在石窟河西邊山體上發(fā)現(xiàn)有露頭，其傾向約

SE1060,傾角10°o

從區(qū)域地質(zhì)圖（圖1一1）上可以看到，壩址建在蕉嶺石灰?guī)r沉積盆地上，

該小盆地南北和約13KM,東西寬約5KM,基巖為石灰?guī)r，附近地區(qū)露頭的巖石多

為石英斑巖、黑云母花崗巖、花崗斑巖等，有三條較大的斷層經(jīng)過小盆地，走向

大致為南北東向。在蕉城東南向約10KM的高思鎮(zhèn)附近，小斷層發(fā)育，縱橫交錯,

地殼活動較劇烈，在蕉城西南方向約12KM處也發(fā)育有幾條較大的斷層，走向大

致為南北走向，長約20~30km。在攔河壩壩址上未發(fā)現(xiàn)有斷層經(jīng)過，幫該地巖盤

完整，穩(wěn)定性好，蓄水不會引起危害，有利于電站工程的建設(shè)。

1.3.3場地穩(wěn)定性

1.通過本次勘察，基本查明了勘察場區(qū)的巖土層序、巖性、分布、埋深、厚

度及其物理力學(xué)性質(zhì)和承載力，此外還對地下水的水質(zhì)進行了分析，并對水的腐

蝕性作了評價。巖土工程地質(zhì)條件屬簡單類型。

2.在鉆孔揭露深度范圍內(nèi)，無斷層等構(gòu)造跡象，亦無區(qū)域斷裂從場地經(jīng)過，

構(gòu)造穩(wěn)定性條件較好。

圖1―1區(qū)域地質(zhì)圖

3.建筑場地類別劃分：按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)規(guī)定，建

筑的場地類別屬H類。

4.據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)附錄A.0.17,本場地抗震設(shè)防

烈度為6度，設(shè)計地震加速度值為0.05g,設(shè)計地震分組為第一組，特征周期T1s

為0.35So

5.本河段的砂卵石層不屬液化砂土。

6.基巖面普遍較淺，建筑物基礎(chǔ)可置于巖石上，右岸局部區(qū)域基巖面較深，

應(yīng)作防滲處理。

1.4工程任務(wù)和規(guī)模

L4.1興建與工程設(shè)計復(fù)核緣由

本工程是蕉嶺縣首宗引進外商投資興建的水利工程，也是二000年度梅州市

范圍內(nèi)最大一宗外商實際投資建設(shè)項目，梅州市委、市政府、蕉嶺縣委、縣政府

極為重視該工程的建設(shè)，為此，要求蕉嶺縣水利局盡快組織做好該項目的測設(shè)、

立項和審批工作，于二000年八月十三日向梅州市水利局上報了“關(guān)于要求對《蕉

嶺縣石窟河樞紐工程可行性研究報告》進行初審的請示”（蕉水發(fā)【2000】43號）,

梅州市水利局也于二000年八月十六日向省水利廳報送了“關(guān)于報送蕉嶺縣石窟

河蕉城攔河樞紐工程可行性研究報告初審意見的請示”（梅市水政資字xx號），

梅州市計劃委員會于二000年八月二十二日向省計委報送了“關(guān)于蕉嶺縣石窟河

蕉城攔河樞紐工程的立項請示”（梅市計農(nóng)字xx號）。工程在未得到省廳批復(fù)的

情況下便動工，違反了水利工程建設(shè)基建程序。

蕉嶺縣水利局于二00一年一月二十日和二00一年二月七日分別收到梅州市

水利局“關(guān)于蕉嶺縣石窟河蕉城攔河樞紐工程（xx電站）建設(shè)必須停工整改的

通知”和省水利廳“關(guān)于蕉嶺縣石窟河攔河壩樞紐工程建設(shè)停工整改的通知”后，

該縣誠懇接受省、市對該工程停工整改的意見，于二00一年一月三十一日向施

工單位發(fā)出了“關(guān)于落實石窟河蕉城攔河樞紐工程（xx電站）整改措施，確保

安全度汛的通知”，并聘請多位高級工程師對工程進行逐一檢查咨詢，派出工程

技術(shù)人員現(xiàn)場監(jiān)督，落實整改措施，聘請省水科所對各主要建筑物進行抽樣檢測，

并由省水利廳指派我院負責(zé)對該工程各主要項目進行初步的安全。

1.4.2調(diào)洪計算

本工程下游無調(diào)洪任務(wù)。

本工程為?。?）型工程，工程等別為IV,主要水工建筑物級別為4級。

1.4.3壩軸線

攔河壩址位于石窟河?xùn)|堤樁號7+300處，跟原規(guī)劃設(shè)計相同，該處河床較寬，

能滿足本工程的總體布置，河道順直，水流順暢，地質(zhì)條件較好，據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)勘

探結(jié)果，河床左岸見巖深度較深，大于19米，右岸見巖深度淺，約4?6米。對

樞紐工程的防滲和穩(wěn)定有利，該壩址方案的確定是較好的。

1.4.4正常水位、設(shè)計和校核洪水位

1.4.4.1正常水位

根據(jù)《蕉嶺縣城防洪排澇工程設(shè)計書》（已經(jīng)水利廳審批通過）的計算結(jié)果,

本工程正常水位為92.4mo

1.4.4.2設(shè)計、校核洪水位

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-94），本工程設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，100

年一遇校核。

由表1-1可知建壩前本工程的設(shè)計、校核洪水位分別為：95.353m、95.599m。

修建攔河壩一一橡膠壩后，抬高河床水位，計算得建壩后本工程的設(shè)計、校

核洪水位分別為：95.781m、96.134m。

L4.5裝機容量、機組確定

1.裝機容量：本工程水電站的裝機容量偏大，現(xiàn)采用4X630=2520kw更合

理。

2.機組選擇：該電站選用ZD760-LH-200水輪機。

1.5樞紐布置及主要建筑物

1.5.1設(shè)計依據(jù)

1.5.1.1工程級別

根據(jù)國家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-94),本工程為IV等工程。

1.5.1.2建筑物等級及洪水標(biāo)準(zhǔn)

本工程主要建筑物為4級建筑物。

本水電站樞紐的水工建筑物包括：攔河橡膠壩壩、調(diào)節(jié)閘、發(fā)電廠房及廠

區(qū)建筑物、護岸擋土墻。其中主要建筑物有：攔河壩、調(diào)節(jié)閘和廠房，均為4

級建筑物。

擋水建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)：由于攔河壩高度低于15m,按50年一遇洪水設(shè)計,

100年一遇洪水校核。

地震烈度查《廣東省地震烈度區(qū)劃圖》，本流域范圍地震烈度為VI度。

1.5.1.3樞紐總體布置

石窟河蕉城樞紐工程的主要建筑物按原設(shè)計由左至右依次布置：左岸攔河橡

膠壩、調(diào)節(jié)控制閘、電站廠房。按當(dāng)時壩址地質(zhì)鉆探成果并參照東堤工程的地質(zhì)

鉆探結(jié)果，工程總體布置在滿足結(jié)構(gòu)要求的情況下主要考慮水流通過攔河壩前后

要平順，減少水流對兩岸堤圍的沖刷，保證工程的穩(wěn)定和安全。這種布置有如下

優(yōu)點：調(diào)節(jié)控制閘和房剛好全部置于巖基層，調(diào)節(jié)控制閘布置于右岸的主要弱點

就是加大了水流對右岸堤圍的沖刷，引起下游河道出現(xiàn)偏流、水流紊亂等現(xiàn)象,

但據(jù)閘下游右岸堤腳基礎(chǔ)開挖為巖基，水流的沖刷對河岸影響較輕。

綜上所述，工程總體布置總的來說是合理。

1.5.2橡膠攔河壩

1.5.2.1橡膠壩形式與布置

1.橡膠壩布置

本工程采用充水式橡膠壩，內(nèi)壓比a=H?/H產(chǎn)1.3,壩袋與底板采用雙錨固線

的形式，錨固采用楔塊擠壓式。橡膠壩底板高程89.4m,壩頂高程92.40m,橡膠

壩設(shè)計高度上=3m,H0=3.9mo攔河壩分兩個壩袋，每個壩袋長度為100m,總長

為200m。

底板厚度為4400mm,順流向長度14000mm。隔墩厚2000mm,順流向長度

14000mmo

2.橡膠壩形式

查《橡膠壩技術(shù)規(guī)范》(SL227-98)表B.2.2—1計算得：

壩袋拉力T=0.4X9.8X3.()2=35.28KN/m,[T]=35.28X6=211.68KN/

m；壩袋膠布采用J180180-2,膠布強度為360/360KN/m,安全系數(shù)為6.0。

壩袋貼地長度X0+n=l.7628+3.873=5.6358m,底板順流長度為14.0m,能

布置得下橡膠壩。

壩袋體積V=15.4836m：'/m,一個壩袋總體積為1548.36m%

3.結(jié)論:(1)內(nèi)壓比。=&/上=1.3,1.25〈(1<1.6,符合《橡膠壩技術(shù)規(guī)范》

(SL227-98)的要求。

(2)壩袋的設(shè)計安全系數(shù)為：K=6.0,符合SL227-98要求。

(3)壩袋高度為口=3m,邊墩高度H=4m,H/R=4/3=l.33符合大于1.1的要求。

(4)攔河壩底板布置合理。

1.5.2.2橡膠壩水力學(xué)計算

1.過水能力

橡膠壩坍壩時的過水能力計算，上游水位分別取92.4~97.00m,假設(shè)淹沒

系數(shù)試算流量，再確定下游水位和淹沒系數(shù)，判斷假設(shè)正確與否。

根據(jù)計算結(jié)果，筑壩后壩址處上游50年一遇(P=2%)洪水水位為95.781m,

而水庫兩岸堤頂高程為96.134m,攔河壩的過水能力能滿足兩岸堤圍的防洪要

求。

結(jié)論：攔河壩的過水能力能滿足兩岸堤圍的防洪要求，不會降低兩岸堤圍的

防洪標(biāo)準(zhǔn)。

2.溢流計算

橡膠壩在充脹時的過流能力，可按橡膠壩技術(shù)規(guī)范提供的計算方法計算。由

于橡膠壩按3m壩高設(shè)計，橡膠壩頂高程為92.4m,根據(jù)計算(見后面的壩袋計

算)壩袋內(nèi)壓比為1.3,即內(nèi)壓為3.9m水柱，為保證壩袋有足夠的張開力，在

運行中要求控制壩面溢流高度，外壓不能太大。根據(jù)廠家要求壩面溢流高度一般

以不超過0.5m,相當(dāng)于外壓為3.5m,即溢流水位為92.90m。

經(jīng)過計算，橡膠壩最大溢流流量為387.54m3/s。

3.橡膠壩消能計算

橡膠壩底板高程89.40m,壩頂高程92.40m,橡膠壩設(shè)計高度乩=3.0m,消

力池底板高程為86.75m,長度22.0m,下游河床高程為88.3。現(xiàn)計算最危險情

況一一橡膠壩達到最大溢流流量Q=387.54時的消能計算。上游水位為92.90m,

單寬流量為11.16m7s.m,查得下游水位為88.64m。

通過計算所需的消力池深度為1.55m,長度為22m。

4.防滲設(shè)計

采用改進阻力系數(shù)法計算橡膠壩底板的滲流，已知L0=35m,Sa=4.9m,

Lo/So=7.14>5.0,則有效計算深度：

Te=0.5Lo=17.5m

考慮最危險情況，上游水位為92.40m,下游水位為88.64m,上下游水位差

為3.76m。

橡膠壩基出口段滲流逸出坡降，已知允許滲流坡降[2=0.5?0.55：

0.197<[j]=0.5-0.55

滿足要求，不發(fā)生滲透變形。

1.5.2.3橡膠壩穩(wěn)定計算

橡膠壩底板穩(wěn)定計算分完建無水期的地基承載力驗算和正常擋水期的抗滑

穩(wěn)定驗算兩種情況校核。

1.完建無水期驗算：

偏心矩e————-0

2ZG

噌？=平(1±告=164.6珈

AB

地基承載力平均值P=^nax+^nin,/=164.6kpa([p]=300kpa

地基不均勻系數(shù)=1(b]=2.5

結(jié)論：完建無水期的地基承載能力滿足要求，地基不會發(fā)生不均勻沉降。

2.正常擋水期驗算：

(1)地基承載力驗算：

偏心矩e=--=-0.891m(偏下游)

2ZG

“苧吟二霽骯

地基承載力平均值P=^,ax+Pm'^=117.\Mkpa([p]=30()kpa

地基不均勻系數(shù)〃=&%=2.235〈團=2.5

結(jié)論：正常擋水期地基承載力滿足要求，地基不會發(fā)生不均勻沉降。

（2）抗滑穩(wěn)定驗算：

查得抗滑穩(wěn)定允許的安全系數(shù)為1.05（根據(jù)本工程主要建筑物為4級查得）,

摩擦系數(shù)/=0.45,則橡膠壩的抗滑穩(wěn)定計算如下：

K=/.1|=3.293〉[K]=1.05

結(jié)論：該壩體滿足抗滑穩(wěn)定要求。

1.5.3調(diào)節(jié)閘

1.5.3.1調(diào)節(jié)閘的布置

1.底板順?biāo)鏖LL

控制閘的底板的地質(zhì)條件是砂卵石層，其順?biāo)鞣较虻拈L度18m。

2.閘孔凈寬B。

工程采用平板閘門，采用露頂式，取Bo=8m。

3.水閘底板厚度的確定

整體式平板底，取（1/5?1/8）Bo,6=1.5m,符合要求。

4.閘墩的厚度

縫墩為2m,邊墩為1m；平板閘門門槽尺寸應(yīng)根據(jù)閘門的尺寸確定檢修門槽

槽深0.2m,寬0.2m；主門槽深0.3m,寬0.8m；檢修門槽與工作門槽之間保留2

m的凈寬，以便檢修閘門。

1.5.3.2調(diào)節(jié)閘水力學(xué)計算

調(diào)節(jié)閘的主要作用是協(xié)助橡膠壩溢流，橡膠壩最大溢流流量為387.54m7s,

溢流水位為92.90m,底板高程為87.50m,消力池底板高程為85.50m,長度27m,

閘室布置成3孔，每孔寬度為8.0m。

1.流量計算

計算公式為

Q=eomB板=513.32加/$

總下泄流量為387.54+513.32+67.02（廠房正常發(fā)電流量）=967.88m7s,

查相應(yīng)的下游水位為89.65m,下游水深為2.15m,查得淹沒系數(shù)為1.0,與假設(shè)

相符。

2.消能計算

調(diào)節(jié)閘壩底板高程87.50m,消力池底板高程為85.50m,長度27.0mo現(xiàn)計

算最危險情況一一上游水位為92.90m,單寬流量為21.39m7s.m,相應(yīng)下游水位

為89.65m。

通過計算所需的消力池深度為2.0m,長度為27m。

3.滲流計算

采用改進阻力系數(shù)法計算底板的滲流，已知L<）=38m,S0=2m,L0/S0=19>5.0,

則有效計算深度：

Te=0.5L0=19m

橡膠壩基出口段滲流逸出坡降，已知允許滲流坡降[刀=0.5?0.55：

0.54>[j]=0.5-0.55滿足要求，不發(fā)生滲透變形。

1.5.3.3調(diào)節(jié)閘穩(wěn)定計算

閘室穩(wěn)定計算包括完建無水期的地基承載力驗算和正常擋水期的抗滑穩(wěn)定

驗算兩種情況。

1.完建無水期

偏心矩e=--三"=0.3

2ZG

XG6e96.162

Pmm=±i2S(l+_)=kna

maxA(~B78.6787

地基承載力平均值9=%ax+4%=SlA2kpa（[p]=3OOkpa

地基不均勻系數(shù)〃=%%=1.22〈[〃]=2.5

結(jié)論：完建無水期的地基承載能力滿足要求，地基不會發(fā)生不均勻沉降。

2.正常擋水期驗算：

（1）地基承載力驗算：

偏心矩e=?！?-0」3一（偏下游）

2ZG

mmZG6e64.84

PmaxA-+B=59.46k7pa

地基承載力平均值9=匕"+匕%=62.14初4忸]=300粒。

地基不均勻系數(shù)〃=%%=1.05〈|/7]=2~3

結(jié)論：正常擋水期地基承載力滿足要求，地基不會發(fā)生不均勻沉降。

（2）抗滑穩(wěn)定驗算：

查得抗滑穩(wěn)定允許的安全系數(shù)為1.05（根據(jù)本工程主要建筑物為4級查得）,

摩擦系數(shù)/=0.45,則橡膠壩的抗滑穩(wěn)定計算如下:

K=7.^=2.58?K]=1.05

P

結(jié)論：該壩體滿足抗滑穩(wěn)定要求。

1.5.4水電站廠房

廠房的穩(wěn)定計算包括完建無水期和正常發(fā)電期的穩(wěn)定驗算。

1.5.4.1完建無水期的地基承載力驗算：

根據(jù)荷載計算結(jié)果，進行地基承載力驗算，地基承載力公式為

偏心'星巨e=0=-1.18，"（偏F游）

2￡G

max江±且￡=型(]土生)=2。77

P

minAWAB117.73

_n,n

地基承載力平均值P=min.=164.254[P]=400（X^?）

地基不均勻系數(shù)〃=PmJPmin=1.79<[?7]=2

結(jié)論:完建無水期的地基承載力能夠滿足要求,地基也不會發(fā)生不均勻沉陷。

1.5.4.2正常發(fā)電期的地基承載力驗算和抗滑穩(wěn)定驗算

1.地基承載力驗算

根據(jù)荷載計算結(jié)果，進行地基承載力驗算，地基承載力公式為

偏心、總巨e-——"M———3.75m

2￡G

「皿="+空=邁出⑻.95

minAWAB9.89

—P+PrT

地基承載力平均值P=a_皿=98.92<[P]=4000(Zpa)

結(jié)論：正常發(fā)電期的地基承載力能夠滿足要求，地基也不會發(fā)生不均勻沉

陷。

2.抗滑穩(wěn)定計算

廠房基礎(chǔ)鋼筋混凝土底板與巖基間的摩擦系數(shù)f=0.6,允許的抗滑穩(wěn)定安全

系數(shù)根據(jù)本工程主要建筑物為4級，查表得1.10,經(jīng)計算廠房抗滑穩(wěn)定滿足要求.

抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K=字絲>[K],代入數(shù)值計算得:

0.6x42533.63=2.857〉[K]=1.10

8931.42

4=gX10X[7.3452—30452]x3.95=882.31kN

結(jié)論：滿足抗滑穩(wěn)定要求。

1.6水力機械、金屬結(jié)構(gòu)

根據(jù)本工程的規(guī)模確定：本工程的機組臺數(shù)為4臺

水輪機的型號為ZD760—LH—200

本電站確定的水庫正常水位92.40m

裝機容量為：4x630=25202

1.7施工導(dǎo)流工程

由于時間有限，施工導(dǎo)流工程部分主要計算是圍堰工程，工程量如下：

該工程不過水圍堰的截面尺寸如圖1—2所示：

圖1—2不過水圍堰截面尺寸

選定圍堰高程為91.0m,圍堰寬為2.0m,邊坡系數(shù)=1.5,則截面面積為

.(2+17)X5，

A=----------——=47.5m-

2

一期圍堰包括廠房、調(diào)節(jié)閘工程，二期圍堰橡膠壩工程。

選定一期圍堰縱向方向取100m,橫向方向為75.2m,為了方便施工取為80m,

則一期圍堰工程實方為12350

查〈〈廣東省水利水電建筑工程概算定額〉)，土石方松實系數(shù)，得自然方與

實方比例系數(shù)為0.85,挖土方量為用”=14530//,取為14600,運輸方量=

0.85

挖土方量=14600。

二期圍堰工程截面尺寸同一期工程縱向方向取100m,采用一期工程原有的

土方，為了方便施工需要橫向方向取200m,則二期圍堰工程實方為

47.5x400=19000/，既挖方量為12922=223529/,取為22400,運輸方量

0.85

=22400

一、二期圍堰拆除工程量為14600+22400=37000

L8設(shè)計概算

本工程總投資估算為1935.55萬元。

1.9財務(wù)評價

1、總投資萬元1935.55

2、水電站單位千瓦投資萬元0.768

3、單位電量（度）投資萬元1.5

4、發(fā)電成本萬元145.44

5、財務(wù)內(nèi)部收益率%19.601

6、發(fā)電收入萬元354.96

1.10工程特性表

序號及名稱單位數(shù)量備注

一、水文

1.流域面積

全流域Km23618

壩址以上Km22250

2.利用的水文系列年限年17

3.多年平均年徑流量億m318.81

4.代表性流量

多年平均流量M3/S605.71

設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)%2

設(shè)計洪峰流量M3/S4965

校核洪水標(biāo)準(zhǔn)%1

校核洪峰流量M7S5920

施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)%20

施工導(dǎo)流流量M7S

6.泥砂（略）

二、水庫

1.水庫水位

設(shè)計洪水位M96.134

校核洪水位M95.781

正常水位M92.4

2.庫容

總庫容M3

正常水位以下庫容M3

日調(diào)節(jié)庫容M3

3.調(diào)節(jié)特征

三、下泄流量及相應(yīng)水位

1.設(shè)計水位時最大泄量M7S4965

相應(yīng)水位M95.781

2.校核水位時最大泄量M7S5290

相應(yīng)水位M96.134

3.電站滿發(fā)時最大泄量M3/S67.02

相應(yīng)水位M86.7

四、工程效益指標(biāo)

裝機容量MW630

多年平均發(fā)電量萬千瓦1289.72

裝機容量年利用小時數(shù)小時5117.94

2.淹沒損失（略）

五、主要水工建筑物及設(shè)備

1.左岸擋水建筑物壩型橡膠壩

地基特性砂卵石層

地震基本烈度/設(shè)防烈度VI度

壩頂高程M92.4

最大壩高M3.0

壩頂長度M200

2.右岸擋水建筑物壩型

地基特征

地震基本烈度/設(shè)防烈度

壩頂高程M

最大壩高M

壩頂長度M

3.泄水建筑物形式調(diào)節(jié)閘

地基特性砂卵石層

堰頂高程M87.5

閘孔凈寬及孔數(shù)M/孔8/3

最大單寬流量M7S21.39

消能方式底流式、挖深式消力池

工作閘門形式平板鋼閘門

尺寸（長X寬）MXm8X6

數(shù)量3

啟閉機形式電動卷揚式、QPQ-2X8

容量KN160

數(shù)量3

設(shè)計泄、洪流量M7S4965

校核泄洪流量M7S5290

4.廠房形式河床式廠房

地基特性見巖深度4?6m；巖基

主要尺寸（長X寬X高）M45.2X25X22.97

水輪機安裝高程M88

5.變電站（長義寬）M

6.主要機電設(shè)備

水輪機型號ZD760-LH-200

臺數(shù)4

額定出力千瓦630

額定轉(zhuǎn)速r/min140

吸出高度M4.68

最大工作水頭M5.3

最小工作水頭M4.2

設(shè)計水頭M4.5

設(shè)計流量M7S16.97

發(fā)電機型號橋吊式發(fā)電機

臺數(shù)4

單機容量千瓦630

起重機臺數(shù)臺1

容量噸15

六、經(jīng)濟指標(biāo)

1.總投資萬元1935.55

2.水電站單位千瓦投資萬元0.768

3.單位電量（度）投資萬元1.5

4.發(fā)電成本萬元145.44

5.財務(wù)內(nèi)部收益率%19.601

6.發(fā)電收入萬元354.96

上網(wǎng)電價元

2水文氣象

2.1流域概況

蕉嶺縣位于廣東省東北部，屬韓江上游。東南與梅縣相接，西鄰平遠縣，北

與福建武平縣接壤。介于北緯24°25'27”至24°52'57"之間，東經(jīng)位置為116

°0r00"至116°24'42"之間?？h境內(nèi)東西寬39公里，南北長50.56公里。

全縣總面積為957.1平方公里。石窟河是流經(jīng)該縣最大的河流，發(fā)源于福建省武

平縣洋石壩，從該縣廣福入口，流經(jīng)五鎮(zhèn)一區(qū)，至新鋪南山出口，經(jīng)白渡到丙村

的東州壩匯入梅河，全長150公里，流域面積為3618平方公里。其中在該縣境

內(nèi)的河段長度為61.64公里，集水面積為728.2平方公里。自長潭陂與白渡水文

站河段長34.754公里，河流平均坡降J=0.6%。，水流較為平緩，河面寬度200?

300米。石窟河蕉城段位于長潭水庫以下至馬鞍潭，洪水時水位高，平時流量小,

河灘砂礫裸露、雜草叢生，呈現(xiàn)一片蒼涼景象。

2.2氣象特征

蕉嶺縣屬亞熱帶海洋性季風(fēng)型氣候，雨量充沛，濕和濕潤。據(jù)多年氣象資料,

年平均氣溫20.9℃,最高極端氣溫38.4℃（1971年7月25日），最低極端氣溫

-2.4℃（1979年1月16日）。年內(nèi)月最低氣溫的月份為1月份，月平均氣溫11.8℃。

因受熱帶季風(fēng)、臺風(fēng)和北方冷空氣的影響，具有雨量多、雨日少和強度大的特點。

據(jù)**氣象站1952年至1985年的統(tǒng)計資料計算，多年平均降雨量為1703毫米；

最大值2867.1毫米（1959年），最小值964.1毫米（1963年）；降雨強度大，最

大24小時降雨達278.1毫米（1961年8月26日）。多年平均年徑流深836毫米。

汛期為4月至10月，汛期雨量占全年雨量的75.7%,主汛期5月至6月份雨量

占全年雨量的確良37.6冊由于年內(nèi)降雨分配不均，加之強度大，主汛期雨量集

中，極易造成洪澇災(zāi)害。平時河床水量少。

2.3水文基本資料

蕉嶺段堤圍壩址以上工程流域集雨面積2250平方公里，根據(jù)1991年廣東省

水文總站編制的《廣東省水文圖集》，查得工程流域多年平均年徑流深為836毫

米，該工程流域多年平均流量為18.81億立方米。

該工程集雨面積由下列部分組成：長潭水庫以上流域、高陂河流域、溪豐河

水域、滸竹水流域、長潭水庫至工程壩址之間區(qū)間集水面積。河流地理資料由1：

10000地形圖分別查算，水文計算參數(shù)采用1991年廣東省水文總站編制的《廣

東省水文圖集》及《廣東省暴雨徑流查算圖表使用手冊》進行查算，具體分析如

下：

1.長潭水庫

集雨面積F=1990km2,水各頻率洪水流量及控制泄流情況見下表2-1

表2-1長潭水庫各頻率洪水流量及控制泄流情況表

長潭水庫（nP/s）

頻率

建水庫前洪水流量建水庫后洪水流量

P=20%18001800

P=10%22301800

P=5%28802880

P=2%36002800

P=l%41602800

P=O.l%6010不控制

P=0.01%7890不控制

2.高陂河

集雨面積K=129km2,河流長度L=22.6km,平均坡降J=17.7%。

3.溪豐河

集雨面積B=87km2,河流長度L=20.7km,平均坡降J=15%。

4.滸水河

集雨面積E=12.8km2,河流長度L=9.5km,平均坡降J=21%。

根據(jù)《城市防洪工程設(shè)計規(guī)范》（CJJ50-92）,依據(jù)城市等別和洪災(zāi)類型，查

得庫區(qū)和下游兩岸堤防設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期為50年。

2.4洪水（推算各種頻率的洪峰流量）

2.4.1基本資料

根據(jù)綜合單位線法和推理公式法求得該工程各流域的水文計算參數(shù)，列表如

表2-2?表2-4所示。

表2-2高陂河水文計算參數(shù)

T162472

a0.8420.9100.9470.964

Ht49.375.0120.0157.0

Cv0.350.400.450.45

Kp=10%1.471.531.61.6

Kp=5%1.671.781.881.88

Kp=2%1.922.082.252.25

Kp=l%2.112.312.522.52

表2-3溪豐河水文計算參數(shù)

T162472

a0.8760.9320.9620.974

Ht49.576118.5150.0

Cv0.350.400.400.45

Kp=10%1.471.531.531.6

Kp=5%1.671.781.781.88

Kp=2%1.922.082.082.25

Kp=l%2.112.312.312.52

表2-4滸竹水水文計算參數(shù)

T162472

a0.9720.9861.0001.000

乩49.574.0114.0150.0

Cv0.350.400.400.45

KP=1O%1.471.531.531.6

Kp=5%1.671.781.781.88

Kp=2%1.922.082.082.25

Kp=l%2.112.312.312.52

2.4.2洪水計算

2.4.2.1設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《城市防洪工程設(shè)計規(guī)范CJJ50-92》，依據(jù)城市等別和洪災(zāi)類型，查得

庫區(qū)和下游兩岸堤坊設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期為50年。

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201—94）,本工程IV為等工程，主要建筑物防洪設(shè)

計標(biāo)準(zhǔn)為2%,校核標(biāo)準(zhǔn)為1%。

2.4.2.2各支流洪水計算

根據(jù)地理資料和水文參數(shù)，運用1998年修訂《廣東省推理公式法TL—1A》

程序和綜合單位線法，分別對高陂河、溪峰河、滸竹水進行各種頻率的洪水計算,

安全起見取大值進行流量組合作為該工程洪水。

計算結(jié)果見表2—5?表2—7。

表2—5高陂河洪水計算結(jié)果（單位：m3/s）

洪水頻率1%2%5%10%

推力公式法13791199968781

綜合單位線法1106.19982.8820.87688.54

表2-6溪豐河洪水計算結(jié)果（單位：m3/s）

洪水頻率1%2%5%10%

推力公式法918797642517

綜合單位線法693.62615.51513.77429.98

表2-7滸竹水洪水計算結(jié)果（單位：m3/s）

洪水頻率1%2%5%10%

推力公式法193169138113

綜合單位線法144.48129.15109.192.65

2.4.2.3本工程壩址處洪水計算

洪水過程最不利組合是長潭水庫按控泄流量泄洪與各支流洪峰直接疊加。疊

加結(jié)果見表2—8。（注：本工程樁號為7+300）

表2-8壩址處斷面各頻率洪水流量及洪水水位表

洪水頻率P=1O%P=5%P=2%P=l%

流量水位流量水位流量水位流量水位

地名編號里程

m3/smm3/smm3/smm3/sm

本工程7+300321193.737462895.042496595.353529095.599

2.5徑流資料

2.5.1資料

根據(jù)長潭水庫歷年逐月發(fā)電用水量（表2-8）來推算出xx