架江田电站可研报告(编辑修改稿)

架江田电站可研报告(编辑修改稿)内容摘要：

； ε —— 闸墩侧收缩系数，取 ； B—— 过流总净宽， ； H0—— 堰上水头 m，行进流速水头忽略不计； 坝址各种水位下的流量计算成果见表 213： 表 213 坝顶泄流 水位～流量关系表 水位（ m） 0 0 0 0 0 0 0 流量(m3/s) 0 由于本工程水库库容很小，属山区峡谷河流，基本没有调蓄能力，不进行调洪演算，按“来多少洪水泄多少”的原则，直接利用堰流公式进行计算，成果如下表 214： 表 214 拦河坝各级洪水频率下的水位 项目 设计洪水 P=10% 校核洪水 P=5% 洪峰流量 33 39 洪水位 (m) 综合考虑到闸门提升和超高的需要，启闭机操作平台和边墙顶高程采用。 坝址以上无农田、村庄，建坝后，壅高洪水基本约束在河槽内，基本没有改变河道现状，也没有新增其他淹没，坝址两侧山体坚固，洪水溢流过程对人民的生命财产安全以及周边山体环境不会构成损害，对拦河坝结构安全不构成破坏，因此，拦河坝基本满足防洪要求。 厂房 洪 水位 厂房设计洪水位由连江河同频率水位推算，根据 1989 年清远市水利局《 连江河水面线 计算成果 》 查得 青莲水文站 P=5%和 P=2%的洪水位分别为 和 ，本站厂址离青莲水文站河道长 ，推算得厂址处相应频率洪水位分别为 和 ，确定厂房地面高程。 泥沙 本流域无实测泥沙资料，坝址以上流域为深山区，虽然植被较差，但一般情况下靠溶洞水补充，河道清水长流，只是在山洪爆发时，由于山高岭峻，谷深坡陡，才有泥沙挟带，但泥沙量不大。 工程地质 电站区域地质概况 架江田 水电站处于中生界三迭系、二迭系、 上古界石灰系等岩体内。 中生界三迭系下统上、下亚群、二迭系为浅海相沉积，岩性由隐晶质或微粒的方解石及微量白云岩石英、黄铁矿和氢氧化铁混合物组成，有时由于泥质增多，成为泥质页岩、灰岩、沙质页岩及煤层。 上古生界石炭系上中统壶天群为海相沉积，岩性主要由浅灰白色、白色、粉红色及青灰色块状的白云岩和浅白色及浅灰色层状、块状、中粒晶质和稳晶质，有时顺层理有硅质、灰质结核分布的石灰岩组成。 经实地勘查，岩体内断裂发育较弱，但溶洞发育较强，根据地质部门广东省地质局《 1： 20 万区域地质图》测量资料及说明书，岩体内断裂较弱，岩体内 断裂未能越出岩体外，在本范围内没有大的区域性活动断裂。 上述地区所处区域地质环境，根据广东省地震局和广东省建设委员会1992 年 12 月 3 日颁发的《广东省地震烈度区域图 1： 180 万》以及有关规定和说明，本区工程所在地的基本地震烈度 Ⅵ 度，工程可不防震。 电站区各建筑物工程地质条件 拦河坝址 由于实际地形限制 ， 拦河坝为矮坝，采用当地材料建筑。 坝 址 处 河床 较陡，大多为不对称“ U”型河谷，受水流冲刷、切割而裸露岩石，此基岩为强风化泥灰岩 ， 开 挖 一定深度至弱风化层 可 做基础。 引水渠道 渠道 全 为明渠， 环山而建，由于断面小，除局部经过岩石裸露的灰岩外，其余大部分为土基，可利用自然地面作基础。 压力前池 压力前池布置在渠道的末端，高程为 370m 左右的山脊上，根据实地勘查，前池地形 平 缓， 可 布置 调节池。 该处为石炭系浅白色灰岩，前池开挖 平台后，挡水墙可置于弱风化灰岩上，是稳定的，但前池底板及池侧墙要求加以防渗 ，基础宜设置导渗沟。 压力管道 压力管道与压力前池位于同一山脊的联体，处于石炭系石灰岩地带，压力管道基本沿山脊布置开挖成压力管道沟槽， 衬砌底坡、护坡形成管槽，镇墩、支墩均可置于弱风化石灰岩上 ，地基承载力满足要求。 厂房和升压站 电站厂房、升压站置于 大冲坑与岭背河汇合口 上游（ 荒山 平台上），此处 地势 宽阔， 厂区建筑物可根据需要布置， 建筑物基础可置于弱风化石灰岩上，具有足够的承载力。 电站区域岩体力学指标参考表 表 3－ 1 岩 性 容许抗压强度 Mpa 砼 /基岩磨擦系数 强风化砂岩、页岩 ～ ～ 强风化砂岩、页岩 ～ 强风化石灰岩 ～ ～ 弱风化石灰岩 ～ ～ 天然建筑材料 架江田 水电站所需块石、碎石可在开凿明渠、隧洞的弃渣选取或另外开石场，就地取材，运距 1～ 2km。 砂料则需从 青莲 镇小北江边沙场购运，运距为。 结论 架江田 水电站地质较 简单 ，岩体种类 单一 ，工程地质条件 较 好，水工建筑物开挖不大，均可置于弱风化岩层上。 工程任务和规模 河流规划和工程任务 河流规划 架江田 电站位于我县的 东 部，开发河段为北江流域 三 级支流 大 冲 坑水， ，厂房位于深塘村委会的架江田自然村附近 —— 大冲坑与岭背河汇合口上游台坡上，发电尾水注入岭背河。 架江田 电站未列入 2020 年阳山县江河流域综合规划报告中，根据县水务 局技术人员多次现场查勘，认为该水力资源可以利用 ,电站效益较好，并根据电站的集雨面积、水头、流量及地形情况，拟定装机容量为 500kW 左右。 该电站工程 简单，对环境破坏小，发电后更加起到保护环境的作用，发电用水与农田灌溉无矛盾，应进行开发利用。 工程任务 架江田 电站属 高 水头径流式水电站，在电力系统中担任基荷，电能 通过 架设一条 LGJ－ 50， 35kV线路 T接 到厂区 对岸滩头水电站 35kV线路 ， 然后送至 青莲 110kV 变电站 上网。 地区社会经济发展状况及工程建设的必要性 阳山县是清远市的一个边远贫困县， 工业基础薄弱， 经济欠发达，但具有丰富的水力资源，开发水资源是山区致富的一条出路。 开发该电站符合国家有关大力发展小水电，积极利用可再生能源的政策。 坝 址 的方案确定及装机容量的选择 本电站属径流电站，由于受地形 限制，拦水坝为 挡水 矮坝。 本电站在电力系统中担任基荷，装机在电网中占比例很小，故装机容量的选择主要考虑充分利用水力资源及发挥最大的效益。 根据表 2－ 5 及 29 动能计算得知，推荐装机 480kW 为宜。 鉴于前池位置地形平缓开阔，前池蓄水容量达 万 m3， 满足枯水期调节需要，故选 择 1 480kW 方案。 机 型 的选择 根据电站装机 容量、引水流量、水头等参数， 适合的机型为冲击 式 . 鉴于前池 具有调节功能，为节省投资，便于管理， 选取 一 台 CJ22― W― 70/1 ，设计水头 300m，配 套流量取 ，水轮机出力为 530kW，发电机效率为 ，则机组出力为 480kW，则配套发电机为 SFW― 480― 6 为本阶段机组选型方案。 工程选址、工程总布置及主要建筑 工程等别和标准 依据《防洪标准》 GB5020194 规定 ，本工程 按装机容量划分， 等别为Ⅴ 等，主要水工建筑物的级别为 Ⅴ 级，次要建筑物级别为 Ⅴ 级。 拦河坝设计洪 水 标准（重现期） 10 年 一遇 ，校核洪 水 标准（重现期） 20 年 一遇 ； 厂房 设计洪水标准（重现期） 20 年 一遇 ，校核洪水标准（重现期） 50 年 一遇。 工程所在区 域地震烈度小于 6 度，不考虑地震的影响。 工程选址 拦河坝选 址 架江田 电站 拦截的 大冲坑 是粤北地区典型的喀斯特地形，溶洞发育较强， 汛期洪水大， 枯水期地面水量较少。 拦河坝为挡水矮坝，位置主要根据泉 2 出水口高程选取，坝址位置基础岩石裸露。 厂 址 根据节省工程投资 ，管理方便的原则，分别选取架江田村上游和下游两个 厂址 方案 进行 对比，上游方案明渠和压力管长度均较短，厂区位置开阔，最重要的是上游方案的前池地势平缓， 可建容量较大的前池调节发电，故选择大冲坑与岭背河交汇口上游坡地为厂址，厂 区全为荒山，没有占用耕地。 引水渠线 在选定的坝址与 前池之 间 ，根据地形 环山布置明渠 ，并在离前池 150m处设溢流缼口，缼口长 ，电站丢负荷时最大水深。 工程布置和主要建筑物型式 工程总布置 架江田 水电站主要建筑物有拦河坝、引水渠、前池、压力管 道 、厂房、升压站 等。 拦河坝位于与泉 2 出水口底板同高程的河床 ，引水渠道 环山布置， 长 930m，设计流量 Q=（考虑渠道利用系数 ）。 在明渠经 过 泉 2 处设 溢流 缼口长 ，并在泉 2 后明渠设闸门控制 进水量。 在渠道的末端设前池， 根据石灰岩地区基流小的特点，将前池建成有调节功能的小型蓄水池，总容积 万 m3。 压 力钢管 没 厂房与前池之间的山坡布置。 厂房 布置在大冲坑与岭背河交汇口上游的台坡地，升压站在厂房下游侧，尾水 通过暗渠引至大冲坑注入岭背河。 电站电能经升压至 35kV，通过 线路接入滩头水电站 (装机 3750kW)输电线路，再经 线路到青莲 110kV 变电站上网。 主要建筑物型式 拦河坝 拦河坝一座， 坝址处 河床及两岸基岩裸露，为实用堰形圬工重力坝，溢流 段长 ， 溢流 坝高 m，渠首进水口设在河流的右岸，进水口 底板 高程为 ，设有拦污栅、进水闸 ，闸门 孔口尺寸。 冲砂闸设在进水口旁，底板比进水闸低 ，采用平板铸铁闸门（手动操作）控制，闸门 孔口尺寸。 引水渠 引水渠全部为明渠，长 ，设计引水流量 ，设计纵坡1/2020，矩形断面，过水断面尺寸 ，正常水深 ，边墙采用 浆砌块石砌筑， 边墙内侧水泥砂浆批挡， 底板铺 10cm 厚 C15 砼。 在离前池 150m 处设弃水堰，堰长 ，堰项高程比该处正常水位高 5cm。 过流能力 按明渠均匀流计算，公式如下： 32 Q m3/s 引水明渠过流能力＞引用流量 ， 且流速 v=，介于不淤和不冲流速之间， 明渠满足过流要求。 前池 前池布置在引水渠的末端，充分利用该处平缓的有利地形建设调节池，IRnFQ 32 容积 V= 万 m3。 前池正常水位 ，最高水位 ，墙顶高程，池内正常水深 ，墙体高 ，靠山侧 为厚 25cm 的浆切块石护坡，其余三面为浆切块石重力墙，内侧 (迎水面 )水泥砂浆批挡，底板底板铺 10cm 厚 C15 砼。 前池不设弃水渠，弃水渠布置在离前池 150m 的渠道。 进水室长 ，依次布置拦污栅、铸铁闸门。 压力管 1)钢 管直径 电站 设计水头 (净水头 )，毛 水头。 根据压力 钢 管经济直径经验公式： 7 3m a x / 毛HQD  已知： Qmax= m3/s H 毛 = 经计算得： D= 考虑 发电水头损失及管理方便， 压力管管径 采用 500mm。 2)钢 管 厚度 参照《水电站压力钢管设计规范》（ SL2812020），钢管壁厚根据如下公式确定： 按应力根据锅炉公式：t2HD 按结构： 4800/ D 按稳定： 130/D 根据计算，钢管管壁厚度为 6mm～ 12mm。 3)水头损失 电 站静水头 H 毛 ==， 设计流量 m3/s。 压力管主管长 ，直径 500mm，流速 ； 支管 长 8M， 直径 300mm，流速。 沿程水头损失 Lmh4 .91 .9 D0. 631Q (取系数 m=，α =) 计算得 沿程水头损失 ， 局 部 水 头损 失。 净水头==，满足要求。 压力管道在平面上是一条直线， 为明管， 全长 ,主管直径为500mm,分七个坡段，设镇墩 8 个，每 设支墩一个。 钢管采用 A3 钢，厚度从 ～ ，总重。 压力管槽断面为梯形，开挖 底 宽 ，两边坡 1： ，采用 厚。 厂房、升压站 架江田水电站厂房为地面式厂房，结构为单层框架，厂房尺寸：长 宽 高 = ，共分 2 跨，天面结构为肋型楼盖，柱基为独立式，动力基础为砼。 厂房地面高程。 升压站布置在厂房下游侧，为露天式布置，尺寸为 ，地面高程 ，四周布置 高围墙，保护站内设备安全运行。 机电及金属结构 水轮发电机组 根据 动 能计算及引水部分的水力损失计算，得 架江田 水电站水轮机 设计参数为：设计水头 Hr ＝ 300m，设计流量 Q＝ /s，动能计算装机容量 1 480＝ 480kW，年发电量 万 ，年利用小时 4072h，保。