团滩河水库电站工程布置及主要建筑物设计方案.docx

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1、团滩河水库电站工程布置及主要建筑物设计方案1.1 工程等别及建筑物级别团滩河(水库)电站工程开发任务为发电，包括一级电站、二级电站共两个梯级电站，总装机容量2.1万KW,一级电站为混合式电站，水库正常蓄水位480m,相应库容为1598万H?,总库容为1687万m3,兴利库容为1146万?,水库具有年调节性能。一级电站设计引用流量9.6m7s,电站装机容量2X5000KW。二级电站为引水式电站，坝前正常蓄水位338.5m,设计引用流量13.03s,电站装机容量2X7500KWo根据防洪标准(GB50201-94)和水电枢纽工程等级划分及设计安全标准(D151082003)的规定，一级电站为三等中

2、型工程，枢纽主要建筑物拦河坝、溢洪道、引水建筑物为3级建筑物，结构安全级别为级；根据电站装机容量确定厂房、电站尾水渠为4级建筑物，次要建筑物及临时建筑物为5级，结构安全级别为In级。永久性次要建筑物消能防冲设施等按4级设计，其结构安全级别为HI级；施工导流隧洞、围堰等临时建筑物为5级，其结构安全级别为HI级。根据防洪标准(GB50201-94)和水电枢纽工程等级划分及设计安全标准(D151082003)的规定，二级电站为四等小(I)型工程，厂房、电站尾水渠、引水建筑物为4级建筑物，次要建筑物及临时性建筑物均为5级，结构安全级别为In级。根据取水枢纽库容、坝高确定取水枢纽主要建筑物为5级建筑物，

3、次要建筑物及临时建筑物为5级建筑物，结构安全级别为m级。1.2 设计安全标准(1)洪水标准首部枢纽根据防洪标准(GB50201-94)和水电枢纽工程等级划分及设计安全标准(D151082003)的规定，一级电站挡水坝设计洪水频率为100-50年一遇，定为50年一遇(P=2%),校核洪水标准依坝型而不同，混凝土面板堆石坝定为1000年一遇(P=0.1%),埋石混凝土重力坝定为500年一遇(P=0.2%)；消能防冲建筑物洪水频率为30年一遇(P=333%)o根据防洪标准(GB50201-94)和水电枢纽工程等级划分及设计安全标准(D151082003)的规定，当山区、丘陵区的水利水电工程永久性水工

4、建筑物的挡水高度低于15m,且上、下游水位差小于IOm时，其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定。据此确定二级电站挡水坝设计洪水标准为10年一遇(P=Io%),校核洪水标准为20年一遇(P=5%)；消能防冲建筑物设计洪水标准为10年一遇(P=IO%)。厂区工程根据防洪标准(GB50201-94)和水电枢纽工程等级划分及设计安全标准(D151082003)的规定，一、二级电站厂房设计洪水标准为5030年一遇，定为50年一遇(P=2%),校核洪水标准为100年一遇(P=1%)推荐方案工程主要建筑物洪水标准见表6-1o主要建筑物洪水标准表表61由十上殊律的物建侑物沿件tt永宙就炫泄永宙一级电站把河切2辄

5、s住1住由点上广电d如s住1隹己I永建特a风9生1住消台邱方舛1Z1绯2八住/二级电站拦河即S四1生9生由瑞厂电S八在m生己I永袍帖Z1幺乃1生Sn生消能所冲S尔1住/(2)抗震设计标准根据中国地震动参数区划图(GB18036-2001),本区地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特征周期0.35s,相当于地震基本烈度V1度。根据水工建筑物抗震设计规范(D15073-1997)的规定，本工程可不进行抗震计算。2008年四川省汶川地震对四川省境内多个水利工程造成不同程度的损伤，部分工程遭遇险情。根据地震部门资料显示，2008年5月12日下午主震发生时，震波传递到重庆市境内的震级低于5级，烈

6、度小于V1度，对水工建筑物造成的影响有限。本工程最大坝高为72m,总库容为1687万谓均达不到规范规定的提高一度设防标准，故本次设计建筑物不进行抗震计算。(3)建筑物安全超高按照水电枢纽工程等级划分及设计安全标准(D15180-2003)之规定，一级电站面板堆石坝安全超高：设计情况0.7m,校核情况0.5m；重力坝安全超高：设计情况0.4m,校核情况0.3m。二级电站拦河坝安全超高：设计情况0.3m,校核情况0.2mo按照水工隧洞设计规范(D1/T5195-2004)之规定,无压引水隧洞洞内水面线以上空间不宜小于隧洞净断面面积的15%,且高度不小于40cm。1.3 工程总体布置1.4 .11级

7、电站工程总体布置一级电站枢纽主要由挡水建筑物、泄水建筑物、取水口、压力引水隧洞、压力钢管和厂区建筑物等部分组成。挡水建筑物采用钢筋碎面板碾压堆石坝，布置于双河口下岩湾至鸭子梁河段。坝顶高程为482m,防浪墙顶高程为483m,根据选定坝线趾板线地质条件，最大坝高确定为72m,坝顶宽6m,坝顶全长186m。上游钢筋混凝土面板共分20块，其中左、右两岸每块宽6m,共9块；其余部分每块宽12m,共11块。钢筋混凝土面板坝上、下游坡比均为1：14,下游坝坡设3级马道，高程分别为459m、436m、414m,马道宽均为2m,大坝最大底宽213.77m。钢筋混凝土面板顶部高程为480.77m,顶部厚度为0.

8、3m,底部最大厚度为051m,面板底部与趾板相连接，趾板建基在弱风化岩上部，趾板宽度按水头及所处地段地质条件分为5m4.5m和4m,厚度为0.5m,用28mm间距2m的锚筋将趾板锚固于基岩上，锚入岩石长4m。面板块与块之间设垂直缝，面板与趾板之间设周边缝，并在缝内设止水。另外，在上游坝面河床段432m高程以下及两岸453m高程以下设有上游铺盖区和盖重区。溢洪道布置在左岸，由进水渠、闸室（控制段）、陡槽及消能工段四部分组成，轴线全长326.80m（指水平投影长度，含消能工段长度）。引水渠和控制段布置在左岸黑咀梁（靠近坝肩），其中心线与坝轴线交角为91.08。，进水渠长30.85m,即桩号溢0-0

9、30.85溢0000.0,进水渠底板高程469.00m,渠宽34.00m,其后为长18.0m的渐变段与闸室连接。闸室采用3孔有闸控制开敞式，闸室长26.50m,桩号溢O000.O溢0+026.50,闸室总宽度34.Om,溢流堰采用2m高WES曲线型低实用堰，堰顶上游面由双圆弧组成，堰面下游为哥曲线方程y=0.074711x1.85,与下游陡槽底板（i=0.05）采用R=30m的反弧段连接。溢流堰堰顶高程471.00m,堰前进水渠底板高程469.00m,溢流堰前缘净宽27.0m,最低建基面高程466.15m,堰体上下游侧下部设齿墙与地基加强结合。闸室孔口尺寸3-9.0X9.Om（宽X高），每孔孔

10、口设一扇弧形工作门，弧门采用液压式启闭机启闭。陡槽段长49.25m,即桩号溢0+02650溢0+075.75,底坡i=0.05o陡槽净宽从控制段末端由34.Om收缩至22.0m,收缩段长31.0m,边墙收缩角I1.0。陡槽采用矩形断面，底板厚0.6m,边墙采用衡重式挡土墙，边墙和底板均采用C20碎浇注，边墙高度根据陡槽内的水面线确定。消能段全长220.20m,由三段台阶消能段和2级底流消力池组成。一级台阶消能段（长49.0m,除第一步台阶高2.Om外，其余每步台阶皆宽7.0m,高1.0m）、一级消力池（长27.0m、深2.0m）、二级台阶消能段（长35.2,除第一步台阶宽1OnI外，其余每步台

11、阶皆宽18m,高1On1）、二级消力池（长22.0m、深2.0m）,出口（三级）台阶消能段（长87.0m,除第一步台阶宽2.0m外，其余每步台阶皆宽2.5m,高1On0。底流台阶消能段亦采用矩形断面，底宽同陡槽后段底宽一致，为22.0m,其从上至下一级消力池、二级消力池及三级台阶消能段出口护坦底板高程分别为456.66m、438.66m、406.66m,相应位置溢洪道边墙顶高程分别为467.66m、449.66m、415.66mo放空建筑物由施工导流洞改造而成，将导流洞前部封堵时埋设放水钢管。放水钢管从446.0m高程沿山坡向下敷设,钢管进口处设可爆破钢闷盖挡水，使用时炸开钢闷盖边接螺栓，打开

12、钢闷盖放水。放水钢管在425.66m高程以下，经两次转弯后沿导流洞前部C15碎封堵体底部埋设，连接施工导流洞放水。导流洞堵体长12m,为防止渗漏，在导0+034.43m至导0+064.43m,设30m长C15碎封堵体，导流洞堵体总长42m,放水钢管总长92.6m。放空钢管出口接长300m,断面为7mX7m城门洞形隧洞(即原导流洞)，在距放空钢管出水口19m处建消力坎，使水流平稳下泄。电站进水口布置于坝前左岸上游约400m的鸭荡湾，由拦污栅段、渐变段、闸前连接段、闸门井段及闸后渐变段组成。进水口底板高程446.0,拦污栅设计为单孔，过栅流速0.88ms,进水喇叭口宽3.7m,高4.4m,喇叭口段

13、长3m,喇叭口上缘及两侧边墙为椭圆曲线，曲线方程分别为(x3)2+(y2)2=1(x3)2+(y0.65)2=1o喇叭口前缘布置一孔3.7X4.4m(宽X高)倾斜的固定式拦污栅，拦污栅槽倾角75。进水口设检修闸门和工作闸门各一扇，孔口尺寸均为2.42.4m,工作闸门布置于桩号引0+75.8处。检修闸门采用前止水,工作闸门采用后止水，闸门竖井井深36.5m,竖井顶部高程482.5m,底高程446.Om,闸门井为矩形,长7.05m,宽5.2m。闸门井前隧洞底坡i=O,闸门井后隧洞坡度i=4%。闸门后经4m长方变圆渐变段与洞径2.4m的压力隧洞连接。引水隧洞为圆形有压隧洞(开挖断面为马蹄形)，洞线沿

14、拟定的坝址左岸上游鸭荡湾的进水口处进入隧洞，经二个转点后与调压井相连。从进水口0+000至0+086m洞线为直线段，方位角NE132046,4.29；0+086m至0+088m洞线为弧形段，转弯半径30m；0+088m至2+053m洞线为直线段,洞线方位角NEI22。315；2+05方至2+059m洞线为弧形段，转弯半径30m；2+059m至2+906m(调压井)，洞线为直线段，方位角NE133。20,23.07。隧洞洞线总长2905m。在桩号1+736m和调压井处分别设1#、2#施工支洞，长度分别为200m、102m。调压室布置在引水隧洞末端厂房后坡山体内，中心坐标为(X=463592.17

15、6m,Y=571253,620m),采用阻抗式调压室。调压室正常运行水位480.00m,最低涌浪水位439.60m,最高涌浪水位486.45m。调压室井筒内径7m,阻抗孔直径1.6m,井口高程488.30m,底板高程43471m。调压室布置在引水隧洞末端厂房上游山体内，中心坐标为(X=463592.176m,Y=571253.620m),经方案比选拟采用阻抗式调压室。调压室正常运行水位480.00m,最低涌浪水位439.60m,最高涌浪水位486.45m。调压室井筒内径7m,阻抗孔直径1.6m,井口高程488.30m,底板高程434.71m。调压室与发电厂房之间采用埋藏式高压钢管连接，一管两机联合供水方式，设计流量9.6）7so压力管道主管长370.344m,内径18m,支管长50.26m（岔管中心至进水阀中心），内径12m。岔管采用非对称Y形分岔。压力管道由上平段、斜井段、下平段、洞外埋管段和进厂支管段五部分组成。上平段长11.9m,其中渐变段长6.0m,管径由2.4m渐变至1.8m后与钢管相接，中心高程435.61m；斜井段长135.924m,倾斜角度40。，管内径为1.8m,钢衬厚度1216mm,管周回填0.6m厚C20微膨胀碎；下平段长66.826m,钢衬厚度18m,管周回填与