水电站课程设计任务书

水电站课程设计

任务书及指导书

兰州交通大学水利水电工程系

2012年7月

一、原始资料及设计条件

1 概述

1.1 工程概况

某水电站位于沅水一级支流巫水下游峡谷河段，下距会同县若水乡镇2km，距洪江市15km。坝址下游2km有洪江～绥宁省级公路从若水乡镇经过，交通较为便利。

该工程初拟正常蓄水位191m，迥水至高椅坝址，库容0.0708亿m3，装机16MW，是一座以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益的水电工程，枢纽建筑物由溢流闸坝、重力式挡水坝、右岸引水发电隧洞和引水式厂房组成。

1.2. 工程等别和建筑物级别

本工程以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益。水库正常蓄水位191m时库容为0.0708亿m3，电站装机容量为16MW。

2 水文气象资料

2.1 洪水

各频率洪峰流量详见下表1。

2.2 水位～流量关系曲线

（1）下坝址水位～流量关系曲线详见下表2。

表2 下坝址水位～流量关系曲线表（高程系统：85黄海）

（2）上坝址水位～流量关系曲线详见下表3。

（3）厂址水位～流量关系曲线详见下表4。

多年平均含沙量： 0.0893

kg

/m

多年平均输沙量： 22.05万t

设计淤沙高程： 169.0m

淤沙内摩擦角： 100

淤沙浮容重： 0.93

t

/m

2.4 气象

多年平均气温：16.6℃

极端最高气温：39.1℃

极端最低气温： -8.6℃

多年平均水温：18.2℃

历年最高气温：34.1℃

历年最低气温： 2.1℃

多年平均风速： 1.40s

m/

历年最大风速： 13.00s

m/，风向：NE 水库吹程： 3.0km

最大积雪厚度： 21cm

基本雪压： 0.252

KN

/m

3工程地质与水文地质

3.1 工程地质资料

（1）该工程区地震基本烈度小于Ⅵ度，不考虑地震荷载。（2）基岩物理力学指标如下

上坝址

饱和抗压强度：20～30MPa

抗剪指标： f

=0.6～0.65

砼/岩

=0.8～0.9 抗剪断指标：f′

砼/岩

c′=0.7～0.8MPa

下坝址

饱和抗压强度：15～25MPa

=0.6～0.62

抗剪指标： f

砼/岩

抗剪断指标：f′

=0.7～0.8

砼/岩

c′=0.70MPa

3.2 坝址工程地质条件

（1）上坝址工程地形、地质条件

上坝址位于河流弯曲段下游，流向2790，基本为“U”型横向河谷。河床基岩裸露，高程181～184m，河床宽136m，水深0.5～3.0m。坝轴线上游100～350m，河床深槽较发育，一般槽宽20～40m，槽深11～14.5。当蓄水位192m时，河谷宽161m，左岸冲沟较发育，坝轴线上、下游分别分布2#及3#冲沟，边坡具下陡上缓特征，高程227m以下坡角450，以上坡角250，山顶高程271m；右岸地形较平顺，上游有一小冲沟分布，边坡较陡峻，坡角350～450，山顶高程292m。

坝址区除两岸均分布有宽度较窄，厚3～4m冲积阶地堆积及左岸分布厚1～3m残积堆积外，基岩大部分裸露，出露的主要岩性为砂质板岩、绢云母板岩夹长石砂岩、厚层长石砂岩、含砾砂岩、含砾砂质板岩。

坝区岩层走向与河流交角700～800，倾上游偏左岸，坝址区构造较简单，仅上游见F1断层及物探探测的F3断层，破碎带宽0.1～0.6m，延伸长度均小于50m。主要节理有四组。

坝区岩石风化受岩性与地形等因素影响，长石砂岩抗风化能力较强，风化较浅；板岩、绢云母板岩抗风化能力较弱，风化深度较大，两岸山顶受地形切割呈弧立小山包，则强风化深达25～36m。

据钻孔压水试验和地下水观测资料，坝区岩体透水性较差，地下水位坡降陡达40～50%，埋藏较浅，远高于设计正常蓄水位。坝基岩体透水率小于5lu占96.8%，基本属弱透水岩体；防渗帷幕下限（q<5lu）埋深，左岸5.2～20m，河床5～7m，右岸2.5～12m。

（2）下坝址工程地形、地质条件

下坝址位于上坝址下游660m，基本为“U”型横向谷，河流流向2650，河床大部分为冲积砂砾石覆盖，河床高程182～183.5m，河床宽202m，右河床为浅滩，水深0.5～1.0m, 左河床为人工改造河槽，水深1.5～2.0m。当正常蓄水位192m时，河谷宽232m。两岸地形对称，边坡较陡峻。左岸坡角400～430，为崩坡积物所覆盖，山顶高程324.74m；右岸坡角420～450，基岩裸露,山顶高程315.25m。

坝区除少部分为第四系松散堆积物覆盖外，基岩大部分裸露，出露的主要岩性有绢云母板岩夹中薄层长石砂岩。

坝区地质构造较简单，断层未见。岩层产状N200～250E,SE＜600～700，其走向与河流交角600～650，倾向上游偏左岸。

坝区岩石风化主要受岩性所控制，坝基及坝肩大部分为绢云母板岩，其抗风化能力较弱，两岸肩强风化相对较深。

据钻孔地下水位观测资料，左坝肩地下水位埋深9.5～40m（高程225m以上），右坝肩地下水位埋深3 ～23m（高程226m以上），远高于蓄水位。据钻孔压水试验资料表明，基岩的透水性与岩体风化程度密切相关，强风化带及弱风化带上部岩体节理裂隙较发育，岩体完整性较差，透水性较强，为中等透水带，弱风化带中下部和微风化岩体透水性较差，基本为弱透水或微透水带。坝基防渗帷幕下限（q<5lu）埋深，左岸10～