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[终稿]重庆市XXX水电站首部枢纽工程

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[终稿]重庆市XXX水电站首部枢纽工程[终稿]重庆市XXX水电站首部枢纽工程 1 综合说明 1.1 概 述 万胜坝水利工程位于重庆市石柱县黄水乡、石家乡、东木坪乡等16个乡(镇)境内。其库区位于黄水乡境内,灌区位于石家乡、东木坪乡等15个乡(镇)境内,灌区干渠上设有渠道梯级电站四座,支渠上设有渠道电站一座。 万胜坝水库位于长江右岸支流磨刀溪上游的油草河上,坝址位于黄沙乡万胜村下游约2.5千米,坝址距石柱县城85千米,距长江60千米,距重庆市区约330千米,地理坐标为:东径108?00′,108?34′, 2北纬30?00′,30?30′。坝址以...

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[终稿]重庆市XXX水电站首部枢纽工程 1 综合 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 1.1 概 述 万胜坝水利工程位于重庆市石柱县黄水乡、石家乡、东木坪乡等16个乡(镇)境内。其库区位于黄水乡境内,灌区位于石家乡、东木坪乡等15个乡(镇)境内,灌区干渠上设有渠道梯级电站四座,支渠上设有渠道电站一座。 万胜坝水库位于长江右岸支流磨刀溪上游的油草河上,坝址位于黄沙乡万胜村下游约2.5千米,坝址距石柱县城85千米,距长江60千米,距重庆市区约330千米,地理坐标为:东径108?00′,108?34′, 2北纬30?00′,30?30′。坝址以上集雨面积51.4千米,多年平均径 3流量4552万米,多年平均径流深866毫米,当地多年平均气温11.7?,最低气温-9.0?,-13?。 工程所在区域在水库蓄水后,不具备诱发地震的条件,库岸稳定。库区内无淹没文物、矿产、浸没土地等问题,成库条件优越;渠系建筑物及各电站多位于砂岩,泥岩互层区,岩石多出露,建设条件良好;工程区地震基本烈度为?度。 万胜坝水利工程是一项以灌溉为主,兼顾场镇供水和发电的中型 33水利工程。水库总库容2815万米,调节库容2632万米,正常蓄水位为1465.0米,该工程可解决12.62万亩耕地的灌溉用水,6.3万人的生产和生活用水,4.5万头牲畜饮水等问题,每年可向当地电网输送电量0.4683亿千瓦?时。 工程主要建筑物有:挡水坝、溢洪道、放水塔、干渠、支渠、渠系配套电站等。 本阶段根据 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 要求和武汉“长委”专家们的建议、以及2003年1月16日的《重庆石柱万胜坝水利工程坝型比较研讨会专家研讨会》的精神,初设阶段重点对钢筋混凝土面板堆石坝和混凝土重力拱坝进行了全面比较论证,最后确定本阶段推荐钢筋砼面板堆石坝(详见:坝型比较专题论证报告)。 本阶段推荐的钢筋混凝土面板堆石坝,最大坝高41.6米,坝轴线长161.33米,坝顶宽5.6米,最大坝底宽125.36米。 放水塔高33.8米,可分6层取水,干渠总长38.502千米,支渠总长132.024千米。干渠梯级电站四座,支渠渠道电站一座,总装机规模1.7万千瓦。渠系主要建筑物总计46处,其中:无压隧洞16座、渡槽8座、倒虹吸管13处、跌水9处。 石柱县是一个以农业生产为主导的县,在全县财政收入中,农业收入所占比重较大,在县经济发展规划中,农业占主导地位,全县总耕地面积约44.31万亩。但在全县适宜灌溉的耕地中,依靠现有水利设施仅能解决27.5%,水资源利用率低,水利设施落后,而且大部分水利工程设施已运行多年,工程老化,配套设施不完善,导致水利化程度低下。面对这种情况,石柱县县委和县府根据《重庆市石柱土家族自治县水中长期供求计划报告》和《重庆市石柱土家族自治县水电农村电气化规划报告》中关于新建万胜坝水库的主要内容,积极开展前期工作,下决心扭转农田水利设施落后的局面。 2001年12月,石柱县水利水电开发公司委托我院完成了《重庆市石柱县万胜坝水利工程可行性研究报告》的编制。 2002年5月,重庆市水利局组织召开了关于石柱县万胜坝水利工程可行性研究报告的审查会,同年5月市水利局以渝水规函[2002]13号文下达了《关于石柱县万胜坝水利工程可行性研究报告审查意见的函》,明确指出: 1、为了增强石柱县农业抗御干旱的能力,解决沿线灌区场镇、农村人畜饮水困难、缓解电力供需矛盾、加快石柱县脱贫置致富步伐、促进石柱县社会经济发展,兴建万胜坝水利工程是十分必要和紧迫的。 2、基本同意《可研报告》确定的工程建设任务,即以农田灌溉为主,兼有解决灌区场镇供水、农村人畜饮水和发电等综合效益。 3、同意采用的灌溉设计水平年、供水设计水平年均选定为2010年,灌溉保证率为P=75%、供水设计保证率为95%。 4、同意初定灌溉范围为:黄水、悦来、临溪、西沱、河嘴、黎场等15个乡镇的12.62万亩 5、同意《可研报告》推荐的水库各特征水位,总库容3553万米3(可研推荐的无闸溢流砼重力拱坝)。 6、同意《可研报告》经优化的装机规模,五级电站总装机容量 1.7万千瓦。 7、基本同意《可研报告》补充资料?确定的渠道规模,渠系总长144.62千米,其中干渠40.2千米。 同时提出在初步设计中应重点研究的若干问题。 2002年8月6日,重庆市发展计划委员会组织召开了关于石柱县万胜坝水利工程可行性研究报告的审查会,同年5月重庆市发展计划委员会 [2002]1058号文下达了《重庆市发展计划委员会关于石柱县万胜坝水利工程可行性研究报告的批复》,明确批复: 1、工程建设任务:是以农业灌溉为主,兼有旅游、乡镇供水、农村人畜饮水、发电、三峡移民安置等综合效益的中型水库工程。 32、建设规模:? 水库总库容3553万米,最大坝高45.5米、同意设计推荐的无闸溢流砼重力坝。? 设计干支渠长170.53千米, 3其中干渠长38.502千米、设计流量6.3米/秒;支渠长132.024千 3米、设计流量0.7,1.6米/秒。? 灌区城镇供水人口1.6万人、农 3村人饮4.7万、牲畜4.5万头,年供水量336.24万米。? 电站装机五级1.7万千瓦,年发电量4683万千瓦。 2002年6月,我院受石柱县水利水电开发公司委托承担了石柱县万胜坝水利工程初步设计工作,同月开始对坝址和各梯级电站厂址、渠系的测量及地勘工作,同时开始设计资料的收集。于2002年10月和11月分别提交了测量和地勘成果. 1.2 水文 1.2.1 流域概况及气象 石柱县属四川盆地周边山地中亚热带湿润气候区,气候温和,降水充沛,日照较少,四季分明,光热小时空分布不均,垂直气候差异大,灾害性天气频繁,具有春雨伏旱、秋(雨)绵、冬干等气候特点。 据最近的黄水气象站1965—2000年资料统计:多年平均降水量1357.4毫米,最大年降雨1694.5毫米(1982年)最小年降雨1012.5毫米(1976年),降雨年际变化大,年内分配不均;4—9月降雨量占全年的76.7%;多年平均气温11.7?,极端最高气温40.2?(59年8月),最低气温-4.7?(75年12月);多年平均日照1140小时,霜期185天,年总积温3419.6;多年平均蒸发量1227.5毫米,陆面蒸发量564.3毫米;多年平均风速0.86米/秒,实测最大风速12.0米/秒(75年8月)。 1.2.2 径流 ? 径流特性 本流域径流由降雨补给,径流丰沛,据万胜坝站14年实测资料统计,主要来水时段为4—10月,枯水期出现在11—3月,丰水期占年径流总量的79.6%,枯水期占20.4%。径流年际变化大,多年平均径流深倍比值达2.1倍,年平均最大径流深1227毫米(1982年),最小年平均径流深590.8毫米(1984年),年内分配极不均匀。 ? 径流计算 1、径流计算:因设计流域属有部分资料地区,经插补延长后采用 1971—2000年系列按日历年、水利年分别计算,其统计参数如万胜坝站径流成果表1—2—1。 万胜坝站径流成果表 表1—2—1 (mm) hP h项目 c c/c vsv(mm) P=25% P=50% P=75% 日历年 867 0.19 2.0 972 857 751 水利年(4—3月) 866 0.19 2.0 971 856 750 2、万胜坝站与石柱站径流相关后计算径流 因万胜坝水文站未恢复观测,为了进一步延长系列、复核径流成果,初设阶段用另一种方法延长万胜坝站径流系列、计算径流。采用石柱站1980、1983,1991、1993,1996年14年同步系列与万胜坝站建立11,3月、4,10月月流量相关关系,相关系数在0.85以上。插补得万胜坝站1971,1979、1981,1982、1992、1997,2000年径流系列,组成万胜坝站1970-2000年月径流系列(日历年)。经分析,统计参数为:Q=1.40(h=867mm)、C =0.22、C=2C。系列分配过程中各月VSV 水量比例与方法一接近。 3、查等值线图 h查1979年版《四川省水文手册》等值线图,=800毫米,C=0.20,VC=2C。 SV ? 成果采用及合理性分析 1、成果采用 经3种方法比较:第一种方法是用实测资料进行计算,成果更真 实可靠,故采用第一种方法成果=866毫米。h 1.2.3 洪水 ? 洪水特性 油草河属山溪性雨洪河流,其洪水由暴雨形成,洪水发生时间与暴雨相应。根据万胜坝水文站1977年,1996年逐日平均流量资料统计分析,年最大洪峰流量发生在5月,9月,6月和7月出现的次数最多,洪水过程陡涨陡落,起涨时间多在2,6小时,形成洪峰时间多在13小时以内,峰型多为单峰,中、下部肥胖,上部尖锐。 ? 洪水 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 3万胜坝水库总库容2815万米(本 阶段推荐的上坝址堆石坝有闸方案),根据GB5021—94《防洪标准》,万胜坝水库工程等别为?等,永久性主要水工建筑物级别为3级,其设计洪水标准为100,50年一遇,取50年一遇,校核洪水标准为1000,500年一遇(比较方案砼重力拱坝)取500年一遇,或2000,1000年一遇(土石坝),本阶段推荐的堆石坝有闸方案取1000年一遇。 1.2.4 洪水计算 ? 设计暴雨计算 工程流域附近有黄水雨量站、悦来雨量站和桥头雨量站。黄水站和悦来站暴雨资料为1965年,2000年资料,桥头站暴雨资料为1967年,2000年资料,但这三站暴雨资料只收集到6小时和24小时暴雨,10分钟和1小时暴雨为查《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》资料,用这三站暴雨平均值作为工程流域面平均暴雨,得出工程流域面平均 6小时和24小时暴雨系列为1965年,2000年共36年资料,经频率分析计算后得出工程流域暴雨参数,见设计暴雨参数表1—2—2。 设计暴雨参数 表1—2—2 历时 (小时) 1/6 1 6 24 参数 暴雨均值(mm) 15 40 67.6 96.2 C 0.35 0.40 0.43 0.48 V C 3.5C 3.5C 3.5C 3.5C SVVVV ? 设计洪水计算成果 万胜坝水库设计洪水总量成果表 表1—2—4 P(%) 0.1 0.2 2 5 10 50 坝 址 3上坝址 W(万m) 1838 1696 1171 966 804 412 万胜坝水库分期设计洪水成果表 表1—2—5 P(%) 统 计 参 数 5 10 20 50 3分期 C C(m/s) VSQ 4月 62.1 48.2 34.3 15.5 21.5 0.95 2C V 10月 40.1 31.2 22.2 10.0 13.9 0.95 2C V11月,3月 36.8 28.3 19.8 8.53 12.3 1.00 2C V10月,3月 48.1 38.4 28.5 14.5 18.4 0.82 2C V5月,9月 266 195 131 62.7 96.4 0.88 3.5C V1.2.5 泥沙 工程以上油草河流域地势高、河床深切、地质构造单一,无大断层通过,岩石较完整,土层较薄。高山有森林分布,植被良好,流域内降水充沛,多集中在7—9月。但流域比降小为7.24‰,流域产沙量少。悬移质主要来自降水对流域内大面积表土的冲蚀,推移质主要来自支沟及滑坡。 该流域无实测泥沙资料,根据相邻流域石柱水文站悬移质测验资 2料,多年平均输沙模数为636吨/千米,输沙量在年内分配不均,主要集中在汛期,年际变化也大。再查等值线图输沙模数为650吨/千米2。考虑洪水期油草河河水较清,且万胜坝植被好,坡降小,经分析采 2用输沙模数636吨/千米,计算上坝址输沙量及淤积总量。 悬移质年平均输沙量3.3772万吨,推移质取悬移质的10%为 V正0.3377万吨。考虑悬移质按多年平均排沙比法计算,由α==0.798W0查水库多年平均拦沙率关系曲线β=0.95,得水库悬移质多年平均拦沙量为3.2083万吨,年总输沙量为3.546万吨,年淤积量为2.5329万 33米,50年淤积总量为126.6万米,淤沙高程为1441.2米。 3多年平均含沙量:0.834千克/米。 1.2.6 水文站网规划 万胜坝水库为一中型水库,所在流域暴雨频繁、量大,为确保施工期安全和有利于工程的运行管理,需作好水情预报。 应尽快请具有相应资质的水文专业单位重设万胜坝水文站,进行降雨、水位、流量观测。同时根据油草河山溪性河流特性,流域面积和形状分布,在三坝村、万胜村新设两个雨量站,以控制观测坝址以上流域的降水变化,并在水库枢纽建立水情预报中心站。 1.2.7 通信方式 由于油草河洪水来势迅猛,陡涨陡落,为了争取预见期,拟用短波人工传递通信方式,中心站采用微机和实施作业预报,短波通信系统由三个测站及一个中心站组成。 1.3 工程地质 1.3.1 水库区域地质 库区属侵蚀——剥蚀低中山地貌单元的山原地形,地面标高1427,1600米。油草河在建库河段的走向为南东——北西向,河谷多为横谷与斜向谷,两岸冲沟呈树枝状展布,沟底最低标高1427米,岸坡坡度一般在25?,50?之间,地形相对高差一般120,180米。总体地势为南东高北西低。 经复核,水库区地质构造单一,无断层存在,构造稳定性良好;水库区属弱震地质环境,地震活动水平低,地震基本烈度为?度。库区主要出露侏罗系中统上沙溪庙组及第四系地层。上沙溪庙组为暗紫 色、紫红色泥岩、砂质泥岩与黄灰色、灰绿色、灰色长石石英砂岩不等厚互层,库区无危及水库安全的严重滑坡、崩塌等不良地质现象。 水库库岸均由砂岩、砂质泥岩不等厚互层组成,岩层倾角平缓。油草河建库河段河谷多为横谷与斜向谷,库岸稳定性良好。 水库库容有限,由库水形成并施加于库盆岩体上的附加应力小;库内无断层等导水通道存在;库内无喀斯特。因此,水库蓄水后不会引起构造型、喀斯特型及浅表应力调整型等常见的水库诱发地震。 1.3.2 枢纽区工程地质条件 坝址属侵蚀剥蚀低中山地貌单元的山原地形。油草河由南东向北西流经坝址,流向344?。河段平直,河谷较开阔,河床底宽18米,右岸漫滩宽35米,河谷剖面型态为左岸略缓的不对称“U”型,在1465米高程河谷宽高比为4.2。 alel+dl坝址区主要出露第四系冲积层(Q)、第四系残坡积层(Q)、44 r第四系人工堆积层(Q)及侏罗系中统上沙溪庙组(J)。42S 2J厚层长石石英砂岩体中部夹有一大型透镜体。透镜体岩性为三2S 层暗紫色中层状砂质泥岩与二层灰色中厚层状长石石英砂岩互层,透镜体分布于整个坝址,产状与上覆、下伏岩层一致,在坝轴线方向上,透镜体厚度较稳定,而在顺河流方向上,透镜体厚度有变薄趋势。 在透镜体顶面存在编号为NJ1的泥化夹层。 该泥化夹层为褐黄色粘土,手搓可呈2毫米左右细条,略有砂感(因取样困难,因此无颗分资料),软塑,饱和,一般厚0 .5,1.0厘米,最大厚度10厘米。泥化夹层顶、底面起伏明显。坝址位于石柱向斜南东翼,岩层产状310?,350??6?,15?,即岩层总体倾向下游偏左岸(个别透镜体及交错层理除外),岩层接触关系正常,无断层存在。 坝址区存在的软弱结构面有软弱夹层(岩层)、宽张层面裂隙、泥化夹层及由节理密集发育而形成层间破碎带。 节理密集发育带:零星存在于砂岩体内,一般厚度1.0,2.0米,延伸距离短,成层性差。 长石石英砂岩岩体结构为厚层,中层状结构(局部为薄层状结构),工程地质分类为B,按抗压强度划分,岩体属中硬,坚硬岩,? 抗滑与抗变形性能好,抗风化及抗冲能力较强;砂质泥岩岩体结构为中层状结构,工程地质分类C,按抗压强度划分,岩体属软岩,较软? 岩,抗滑、抗变形性能较差,抗风化与抗冲刷能力弱。 坝址风化形式以碎块状风化与夹层风化为主,前者主要表现为风化岩体以碎块形式从母岩体剥落,一般发生在砂质泥岩岩体中;后者表现为沿张开的结构面产生强烈风化,结果是在结构面表面形成厚1,10厘米的强风化层,从而产生层间风化夹层。坝址区强风化层主要分布于两岸坡中、上部,一般强风化层厚度2,5米,弱风化层厚度18,30米。 根据平洞揭示,水平强卸荷带内节理多为张开,宽张,粘土充填,平均裂隙间距约0.5米;弱卸荷带内节理多为微张,闭合,裂面水蚀痕迹明显,平均裂隙间距约1米。 1.3.3主要工程地质问题及其处理建议 ? 重力拱坝: 1、坝肩抗滑稳定性: 左坝肩:下游200米有一浅切割冲沟,坝肩中上部存在有偏厚(4.0,6.5米)的强风化岩体,中部与上部分别存在大范围泥化夹层(NJ1)与软弱夹层,因此,左坝肩略显单薄。坝肩存在潜在滑移体:下游侧滑面为第?组节理底滑面为NJ1泥化夹层或层面。中下部坝肩抗滑稳定性优于中上部。考虑左坝肩的工程地质特性,为了减小拱端推力,降低坝体对坝肩的依赖程度,选择重力拱坝是适当的。 右坝肩:坝肩坡面平顺,下游近距离内无冲沟切割,山体宽厚。坝肩亦存在潜在滑移体:上游侧滑面为第?组节理(330??80?,浅层连通率30,),下游侧滑面为第?组节理(200??40?,浅层连通率20,),底滑面为层面裂隙或NJ1泥化夹层。同左坝肩一样,右坝肩中下部岩体抗滑稳定性优于中上部岩体。 2、坝基抗滑稳定性: 在拱弧下游88米的河床存在有一个厚度2.5米、最小埋深8米 的泥质胶结粉砂岩透镜体(RJ2),其产状为以8?,10?的视倾角倾向下游。该透镜体属软弱夹层,岩体抗冲能力低。由于透镜体规模小,且位于消力池下游,因此不会影响坝基抗滑稳定性。 3、边坡稳定性:由于岩层产状平缓,边坡岩体均较完整,岩性又以中硬,坚硬的长石石英砂岩为主,开挖基坑所形成的边坡多为逆向坡或切向坡,故边坡稳定性良好。 4、防渗:沿拱弧以帷幕灌浆防渗。 5、基坑开挖:河床:直接出露弱、微风化厚层长石石英砂岩,最小厚度15.5米,挖除表层宽张层面裂隙,帷幕灌浆过程中亦可充填中浅层宽张层面裂隙。遇砂质泥岩层时,可扩大拱座设计,并注意拱间衔接。对NJ1泥化夹层和软弱夹层,可用混凝土塞予以封闭,提高其抗剪强度。所有较光滑的基坑表面均予以凿毛处理。 ? 钢筋砼面板堆石坝: 1、边坡稳定性:同重力拱坝一样,由于岩层产状平缓,边坡岩体以厚层状长石石英砂岩为主,面板堆石坝基坑开挖过程中所形成的边坡多为逆向坡或切向坡。因此,边坡稳定性良好。 2、防渗:沿趾板线以帷幕灌浆防渗。 3、基坑开挖:对趾板,应以弱风化基岩为持力层,由于长石石 英砂岩与砂质泥岩岩体物理力学性能差异明显,应注意岩性过渡段趾板的衔接,防止地基不均匀沉陷而导致面板开裂;砂质泥岩段基坑应尽快封闭,防止建基面岩体进一步风化;较光滑的基面宜进行凿毛处理。对堆石区,可直接以基岩为持力层。 ? 坝型比选 坝址河谷宽高比为4.2,河段顺直,两岸坡坡面较平顺,地形坡度22,35?。地形条件适宜兴建重力拱坝与面板堆石坝。 坝基坝肩岩体以厚层,中层状长石石英砂岩为主,夹有中层状砂质泥岩透镜体,岩体整体物理力学性能较高,抗滑、抗变形性能较好。因此,坝基坝肩岩体物理力学性能可满足重力拱坝的要求,对面板堆石坝来说更不存在问题。 两坝肩尤其是左坝肩中上部岩体的抗滑稳定性较差:两坝肩存在贯通性的NJ1泥化夹层与小范围的软弱夹层;两坝肩中上部岩体泥质含量的增加及岩体结构的变化使两坝肩中上部岩体物理力学性能下降。为了保证建筑物安全,建议采用以下工程措施改善其抗滑稳定性:对泥化夹层与软弱夹层用混凝土塞予以封闭,并进行固结灌浆处理,提高其抗剪强度与岩体完整程度;适当调整拱弧中心角与半径,调低拱弧弧度,降低拱端对坝肩的依赖程度。 本工程重力拱坝最大坝高46.3米,面板堆石坝最大坝高41.6米。虽然重力拱坝坝址工程地质条件要求较高,就本工程实际而言,经过适当的工程处理,坝基坝肩工程地质条件可以满足重力拱坝的要求;面板堆石坝对地质条件要求较低,现有坝址地形地质条件完全满足其 要求。相对来说,选择面板堆石坝所面临的不确定地质条件要少。 进行多专业综合比较后再对坝型作出最终选择。 1.3.4 结 论 ? 经复核,石柱县万胜坝水利工程位于四川盆地东部边缘,区域构造部位属扬子准地台(?级)扬子台褶带(?级)川东褶皱束(?级),构造型式多为成生于燕山运动期的褶皱,断裂构造一般伴于背斜核部。新构造运动期间,本区表现为大面积间歇性抬升,差异运动弱。本区属弱震地质环境,地震活动水平低;1990年版《中国地震烈度区划图》(1:400万)将本区划定为?度地震区;2001年版《中国地震动峰值加速度区划图》(1:400万)划定的工程区地质动峰值加速度 2为0.05米/ 秒。因此,工程区区域构造稳定性良好,地震基本烈度 2为?度(地震动峰值加速度为0.05米/秒)。 ? 水库所在河流油草河建库河段流向大致为南东——北西向,即与构造线近垂直,河谷为横谷或斜向谷,两岸斜坡多为逆向坡或切向坡,地形坡度在30?,45?之间。侏罗系上沙溪庙组基岩多直接出露于岸坡,且倾角平缓。经勘察,库内万胜坝白水沟口、锣鼓坝七星沟与油草河交汇处零星存在危岩体,但方量有限。从总体上讲,水库库岸稳定性较好。 水库库周地形封闭良好,分水岭高程一般在1530米以上。库盆岩体在25,50米以下多为弱透水岩体。水库两岸10千米以内无深切邻谷存在。因此,水库不存在库水向邻谷渗漏问题,事实上,已在同一地层中建成的黄水镇水库也不存在渗漏问题。 库周植被良好,故水库淤积不突出。库内无重要文物及矿产资源。毛细水升高是主要浸没形式,其饱和高度约0.5米,极限高度约3.0米,在饱和高度之上,毛细水升高对植物生长无实质性影响。水库不具备产生常见水库诱发地震的必要地质条件。 ? 从坝址的地形地质条件来比较重力拱坝与面板堆石坝,二方案均有其地质缺陷:对重力拱坝,主要地质缺陷为:两坝肩存在有贯通性泥化夹层(NJ1)与零星的小范围软弱夹层,需进行工程处理;坝肩上部岩体泥质含量有所增加,岩体结构变为薄,中层状结构,岩体抗滑与抗变形性能较坝肩中、下部岩体低;帷幕灌浆深度较大。对面板堆石坝,其主要地质缺陷仅仅为帷幕灌浆深度较大。对二坝型方案来说,上述地质缺陷不足以导致方案的不成立。因此,重力拱坝和面板堆石坝均为适宜坝型。相对来说,选择面板堆石坝所要面临的由地质条件而引起的不确定因素要少。 ? 渠系展布于方斗山背斜两翼,除坡口支渠前段存在有较大方量的滑坡外,其它干渠、支渠仅见零星小方量崩塌与土层塌滑体,工程地质条件较好。各渠系隧洞进、出口地形坡度在20?,35?之间,基岩多裸露,挂洞条件较好;洞身围岩以砂岩、灰岩(围岩类别?类)为主夹砂质泥岩、页岩(属?类围岩)。无不良气体存在,施工受地下水影响较小,应对?类围岩段与?类围岩中局部节理密集发育段进行衬砌。 各级电站站址第四系覆盖层小,基岩强风化带厚度薄,无严重不良地质现象存在。置电站基础于弱风化基岩上,场地稳定性良好。应 对二级电站北部高边坡进行喷锚。 ? 灌区土壤以粘土与粉质粘土为主,土壤类型有黄壤土、紫色土、水稻土、冲积土四类,PH值在6.0,7.2之间,基本属微酸性,以水库微碱重碳酸钙、重碳酸钠型水长期灌溉灌区农作物对灌区土壤酸碱度将起到中和作用,有利于农作物生长。 ? 天然建筑材料的石料(条石料、块石料、碎石料)储量、质量可以满足要求,运距短,开采条件尚好。坝址范围内无天然砼骨料;以大菜云石料场长石石英砂岩人工制取砼骨料,粗骨料中针、片状物质含量较高,细骨料中石粉含量大于20%,不过。根据同类工程经验类比,只要在一定搅拌时间内适当提高水泥用量,配制较低标号(C15以下)砼并无难度;当需要更高标号砼时,则宜开采鱼池骨料场灰岩人工制备砼骨料。砂岩砼骨料属非活性性骨料。 1.4 工程任务和规模 1.4.1 工程任务 根据万胜坝水利工程在全县农业灌溉中所占重要地位和上级主管部门可研阶段审查意见,确定万胜坝水利工程建设的任务为以灌溉为主,兼有乡镇供水和发电等综合效益。 本工程具体任务是:通过新建油草河上游万胜坝蓄水工程,形成对该河段水资源的控制和调节;通过新建渠系工程、各渠道梯级电站,实现对该河段水资源的综合利用,从而充分、合理的开发和利用油草 河上游区丰富的水资源,促进石柱县农业经济的发展。 一、农业灌溉 按《石柱土家族自治县水资源开发利用现状分析报告》要求石柱县在2010年农业灌溉有效灌面积将达到27.46万亩,占全县总耕地面积的62%。本灌区耕地面积15.6万亩,灌溉面积仅2.31万亩,本工程兴建后,本灌区保灌面积达12.62万亩,使本灌区灌溉率由原来的15%提高到81%,使全县的农业灌溉有效面积由现状的27.5%提高到50.8%,农田的抗旱能力大大增强,中低产耕地得到改造,耕地复种指数得以提高,单位面积产量得以增加。 二、水力发电 兴建万胜坝水利工程,利用水库与灌区间的落差,用灌溉及供水流量发电,经济合理。 本工程布置渠道梯级电站五座,分别为干渠一级电站,装机2×400千瓦;干渠二级电站,装机2×2000千瓦;干渠三级电站,装机2×1600千瓦;干渠四级电站,装机2×4000千瓦;临溪支渠电站,装机2×500千瓦;总装机1.7万千瓦。 三、供水 本工程渠系除了输送灌溉用水外,也兼有向沿途农村居民和缺水乡镇(场)供水的功能。解决人口6.3万人(其中场镇人口1.575人),大牲畜4.5万口,资产1.752亿元的乡镇企业用水。 1.4.2灌区规划 ? 灌区划分和渠系布置 万胜坝水利工程灌区高程变化较大(200,1300米),气候、土地结构、土壤类别、农作物播种和生长期以及种植比例均有较大差异,根据《石柱县水中长期规划》,按灌区的地理位置将全灌区分为三个片区:?灌区位于西沱沿江流域区,灌面耕地平均高程约300米,?灌区为官渡河流域区,耕地灌面平均高程约700米,?灌区为龙河流域,灌面耕地平均高程约1000米。灌区渠系根据水库及各灌区的地理位置和地形条件进行布置。本灌区形状基本接近方形,干渠在万胜坝水库左岸取水后,大致沿官渡河流域(?灌区)与龙河流域(?灌区)的分水岭由西向东,途经黄水、东木坪、石家、悦来等乡镇到达鱼池乡,然后向北在鱼池乡杉树村处向西穿过方斗山,到干渠三级跌水(即万胜坝四级电站)末端为止,全长38.388千米,总灌面12.616万亩。干渠上有四条支渠,左、右各两条,其中?灌区有三条,分别是石家支渠长20.887千米,灌溉石家乡,灌面1.685万亩;东木枰支渠,长15.109千米,灌溉东木枰乡,灌面1.386万亩;临溪支渠,长33.838米,灌溉王家、黎家、临溪、河嘴等四个乡、灌面2.564万亩。?灌区为悦来支渠,长15.212千米,灌溉鱼池乡、悦来乡、龙沙乡,灌面1.721万亩。干渠末设左、中、右三条支渠,均属I灌区,其中主要的一条支渠是中间的黎场支渠,系干渠跌水至蛟鱼水库,再由蛟鱼水库取水,渠长21.542千米,灌溉王场、力场、沿溪、复兴等四个乡灌面3.03万亩;右支渠(西沱支渠)长13.210千米,是在黎场支渠上,黎支4+326分水口处取水,引水至西沱镇,以解决中心乡等0.54万亩耕地和西沱镇的供水;左支渠(坡口支渠)长12.231千米,灌溉坡口乡和万朝乡,灌面0.85万亩。 渠道全长170.5千米,其中干渠长38.5千米,支渠总长132.0千米。 ? 灌区作物组成及种植制度规划 灌区内,农业历年以种植水稻、小麦、玉米、红苕等粮食作物为主,其次为油菜、洋芋、碗胡豆、烤烟、蚕桑、黄莲、水果、蔬菜等经济作物。根据灌区不同的自然地理特点、社会条件和种植习惯,特别是灌区高程变化较大(200—1300米),立体气候差异大,农作物播种时间和种植比例有较大的差异,为使农作物的种植结构、灌溉制度能如实反映灌区的客观实际,特将万胜坝水库灌区分为?、?、?三个灌溉片区进行设计,在可研报告的基础上经复核确定:?区主要包括中兴、王场、黎场、沿溪、坡口、万朝、复兴7个乡镇,灌面4.95亩;?区主要包括石家、东木、黎家、王家、临溪、河嘴6个乡镇,灌面4.52万亩;?区主要包括鱼池、悦来、龙沙3个乡镇,灌面3.14万亩。 灌区作物种植规划主要是由于有水源的保证,部分土可以改为田,增加中稻的种植面积;在?、?区地增加再生稻的种植面积(?区由于气候原因不宜种植再生稻);增加干田中种植小麦、油菜、秋洋芋、蔬菜等作物;适当减少土中小麦、玉米、红苕的种植比例,增加春洋芋、果树(含药材、烤烟、蚕桑等)、蔬菜的种植比例。根据灌区内目前的农作物种植情况,以经济效益为中心,进行农业结构调整,调整了各项主要农作物的种植比,规划2010年?区的复种指数将达到218.25%,田土比为59.76:40.24,粮经比为74.81:25.19;?区的复种指数将达到178.43%,田土比为66.58:33.42,粮经比为 77.37:22.63;?区的复种指数将达到176.06%,田土比为57.30:42.7,粮经比为76.85:23.15。 ? 灌溉制度设计 根据《灌溉与排水工程设计规范》(GB 50288—99)的有关规定,广泛收集了灌区内农业区划资料及1965,2000年的降水、蒸发、日照、气温、水气压、风速等资料,农业区划、土壤调查资料,重庆市科委1991,1997年在沙坪坝区陈家桥灌溉试验站进行的半旱式中稻、浅灌中蓄中稻、再生稻的需水量试验资料,《四川省(暨重庆市)农田水分盈亏与农业干旱评估研究》成果资料。 本灌区需水量最大的是水稻,尤其是中稻,其次是再生稻和旱作物,因此,在开展主要作物灌溉制度设计时,重点是对水稻、小麦、玉米、红苕、蔬菜灌溉制度进行设计。 1、设计方法选定及基本参数采用 ? 水稻采用α值法。水稻需水系数α值、下限水位、灌水上限、蓄水上限采用采用重庆市陈家桥灌溉试验站的试验成果值。中壤土采用2.5毫米/日计算。 ? 其他旱作物采用彭曼法。含水量下限值、含水量适宜值、含水量上限值、前期含水量等,根据本灌区实际情况,按中壤土取值。 2、主要农作物灌溉制度 中稻育秧,广泛采用地膜旱地育秧,此法育秧耗水量极少。 秧田需水量取3毫米,旱育秧系数取0.7,地膜育秧可节水50%, 3秧田生育期约为40天。经计算中稻秧田生育期用水量为28米/亩。 3 各水平年的泡田用水均采用一常数,即120米/亩。 中稻栽秧分两批,第一批为冬水田,第二批为部分冬水田及油菜田和麦田。?区第一批五月上旬栽秧,五月中旬结束,第二批五月中旬栽秧,五月下旬结束,?区第一批五月中旬栽秧,五月下旬结束,第二批五月下旬栽秧,五月底结束,?区第一批五月中旬栽秧,五月下旬结束,第二批五月下旬栽秧,五月底结束。 其他旱作物主要采用彭曼法通过高程、日照、气温、气压等资料分别求出?、?、?三个灌溉片区各种作物历年各旬的平均参考需水量ET。采用完全灌溉方式,土壤水分修正系数K=1,根据作物系数0w K和平均参考需水量ET求得作物历年各旬的平均需水量ET。c0 ? 灌区供需水量平衡和总需水量 1、灌区总需水量 万胜坝水库灌区依地理、气候等因素的不同划分为?、?、?三个区,根据各个分区各片的设计灌面和综合定额计算灌溉净需水量及 3灌溉需水过程线,全灌区多年平均农业灌溉净需水量为2635.06万米, 3中等干旱年(P=75%)全灌区农业灌溉净需水总量为3237.03万米。 经计算,城镇供水与乡村用水合计净用水量多年平均为336.24 3万米。 2、灌区水量平衡 参与灌区水量平衡的水量由灌区内水利设施供水和万胜坝水库供水两部分组成。 根据灌区实地调查,灌区内现有水利工程311处,其中小?型水 33库2座,总库容447万米,有效库容379.5万米,控灌面积24840 3亩。多年平均提供水量646万米,保证灌溉17849亩。 3本灌区内水利设施多年平均提供水量为454.80万米,中等干旱 3年(P=75%)为395.68万米。 ? 渠道设计流量确定 1、渠道设计流量确定分析方法 渠道设计流量的确定采用设计灌水率以及灌溉水利用系数进行分 3析计算确定。由于本阶段渠道设计只到干渠或流量大于0.5米/秒的 3支渠,故末级渠道为流量大于0.5米/秒的支渠或干渠,末级渠道尾 3端流量大于0.6米/秒的灌溉水利用系数取0.75,流量为0.3,0.6 33米/秒的灌溉水利用系数取0.80,流量小于0.3米/秒的灌溉水利用系数取0.85。 2、渠道分级分段设计流量方法 考虑原小型水利设施的缓调削峰作用,扣除其保证灌面,由下段至上段,由后面往前面逐级推求各级渠道的配水流量,从而得到各级渠道的设计流量。续灌渠道的加大流量按如下确定:当设计流量小于 331米/秒,加大30%;当设计流量1,5米/秒,加大25%,当设计流 3量5,20米/秒,加大20%。续灌渠道的最小流量按不小于设计流量的40%计算。 1.4.3 径流调节和水库特征水位选择 ? 死水位选择 万胜坝水库死水位主要取决于泥沙淤积高程的要求,最后选择死水位为1443.0米,不仅满足灌区用水对水位的要求,也满足水库泥沙淤积高程的要求,同时尽可能增大兴利库容,其相应死库容为178万 3米。 ? 正常蓄水位的选择 可研阶段审查同意推荐正常水位1465.0米,在本次初设阶段,共拟定了1463.0、1464.0、1465.0、1466.0和1466.5米五个正常蓄水位方案进行进一步比较选择。通过对以上五个方案的同精度调节计算,及相应的工程量、投资估算、淹没赔偿、经济分析等计算.从用水保证率满足程度来看,方案一、三、四、五在相应灌面用水规模下,均能满足设计保证率的要求,方案二其综合供水保证率由于降低了水库的水位,其综合供水保证率仅为74%,由于城镇供水优先保证,使得灌溉用水保证率仅为72%,未能满足规范要求。方案四综合供水保证率已达到了81%,显然过高,因此,方案一、三、四是较为合适的。 进一步对方案一、三、四进行淹没影响分析、投资估算与综合效益分析、经济 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 分析结论如下: 方案一的灌面减少了1.05万亩,水位下降2米,但淹没影响减小的幅度不大,其工程量与投资估算都下降不大,也不推荐;方案五增加了0.8万亩灌面,水位上升1.5米,但要比方案三多增加投资676万元,其经济指标也不优越。因此,推荐方案三为推荐正常蓄水位, 33正常蓄水位为1465.0米,相应库容2810万米,兴利库容2632万米。 ? 洪水调节计算 水库坝型为面板堆石坝,设溢洪道泄洪,溢洪道共设三孔闸门,总溢流净宽度为22.5米,溢流堰顶高程1458.5米,正常高水位1465.0米。调洪计算成果见下表: 调洪计算成果表 P(%) 0.1 0.2 2 3.3 H(m) 1465.04 1465.00 1465.00 1465.00 堆石坝 3有闸 V(万m) 2815 2810 2810 2810 3q(m/s) 698 629 365 309 1.4.4 渠道梯级电站规划 ? 渠道梯级电站规划 万胜坝水利工程利用水库位置高(水库正常水位?1465.0米)灌区位置低(?200.0米,?1300.0米)的地形条件,在满足灌溉、供水取水高程的情况下,输水渠道设有多处跌水,其中主要把坝后式电 站一座,跌水有四处(干渠三处、临溪支渠一处),在跌水处修建电站四座。 渠道电站的装机容量在水头一定的情况下,取决于渠道流量的大小,而以灌溉为主的渠道,由于用水量在年内分配相差很大,因此电站的年利用小时数偏低,本工程控制电站年利用小数为2500,3000小时。 五座电站设计总装机容量1.7万千瓦,多年平均总发电量4682.9万千瓦?小时,总平均年利用小时数2755小时。 1.5 工程总布置及主要建筑物 1.5.1工程等别和标准 3 万胜坝水库总库容2815万米,灌溉面积12.62万亩,按照国颁《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000规范规定,根据水库规模,该工程属三等工程。其主要建筑物挡水坝级别为3级;灌溉放水设施、渠系建筑物为4级;临时工程为5级。 本工程各梯级电站装机容量在800,8000千瓦之间,均小于10000千瓦,属小?型电站,工程等别为V等,主要建筑物厂房等级为5级; 本工程本阶段推荐坝型为钢筋砼面板堆石坝,按《防洪标准》GB50201—94规定,挡水建筑物正常运用洪水重现期为50年(P=2%);非常运用洪水重现期为1000年(P=0.1%)。比较坝型重力拱坝正常运用洪水重现期为50年(P=2%);非常运用洪水重现期为500年(P=,.,%)。 根据《溢洪道设计规范》SL水重现期为30年(P=3.33%)。253—2000,溢洪道消能防冲设计洪水重现期为30年。 3干渠设计流量为6.3米/秒,按照《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—99,设计洪水重现期为20年。 电站设计洪水重现期为20年,校核洪水重现期为50年。 临时建筑物设计洪水重现期为10年。 1.5.2坝型、坝轴线选择 一、坝型选择 根据可研审查意见,本阶段挡水主坝坝型重点对砼重力拱坝、钢筋砼面板堆石坝、沥青砼心墙堆石坝进行了同精度的技术经济比较。现就三种坝型比较如下: ? 钢筋砼面板堆石坝 坝顶高程1466.60米,坝顶上游侧设1.2米高防浪墙,防浪墙顶高程1467.80米。坝轴线长161.33米。上、下游坝坡均为1:1.4,下游坝坡在1446.50高程处设3米宽的马道一条。大坝最低建基面高程1425.0米,最大坝高41.6米,坝顶宽5.6米,最大坝底宽125.35米(含趾板),坝上游迎水面设钢筋砼面板和趾板,面板为C25钢筋混凝土,厚0.4米,每隔12米分一条垂直缝。趾板宽4.5米,厚度与面板相同,垫层与过渡层水平厚度均为3米。坝下游护坡为干砌块石,厚1米。 ? 重力拱坝 坝体以C15砼浇筑,坝上游面直立,坝顶宽5米,外半径(坝轴线)151.00米,坝顶圆心角93.42?,轴线长246.2米,弦长220米,坝底圆心角23.86?;坝顶高程1469.30米,最大坝高46.30米,最低建基面高程1423.0米,坝底最大拱厚18.0米,拱坝宽高比为4.75,厚高比为0.39,属厚重力拱坝。 ? 沥青砼心墙堆石坝 沥青砼心墙堆石坝坝顶高程1466.60米,坝顶上游侧设1.2米高防浪墙,防浪墙顶高程1467.80米。坝轴线长161.33米。上游坝坡1:1.5,下游坝坡均为1:1.5,下游坝坡在1446.50高程处设3米宽的马道一条。大坝最低建基面高程1425.0米,最大坝高41.6米,坝顶宽8米,最大坝底宽131.51米。沥青心墙均厚0.6米,心墙上下游过渡层厚度均为2.0米,上游迎水面采用0.15米预制砼块护坡,心墙下设帷幕灌浆一排。 从坝址的地形和已基本查明的工程地质条件来看,两种基本坝型技术都是可行的。但相对而言,堆石坝有良好的抗滑稳定性,且有地基处理工程量小、施工简便、工期短、受干扰小、施工条件好等优点。但泄洪工程量大,坝体施工临时挡水渡汛方案有一定的风险。而砼重力拱坝方案因基础系隐蔽工程,有可能在施工过程中遇到本阶段尚未探明的地质情况。两坝肩尤其是左坝肩中上部岩体的抗滑稳定性较差:两坝肩存在贯通性的泥化夹层与小范围的软弱夹层;两坝肩中上部岩体泥质含量的增加及岩体结构的变化使两坝肩中上部岩体物理力学性能下降。为了保证建筑物安全,需采用工程措施改善其抗滑稳定性: 对泥化夹层与软弱夹层用混凝土塞予以封闭,并进行固结灌浆处理,提高其抗剪强度与岩体完整程度;从拱座稳定分析来看,安全度不是很大。总之堆石坝所面临的由地质条件而引起的不确定因素要比拱坝少。 另外从投资上讲拱坝的投资比钢筋砼面板堆石坝和沥青心墙堆石坝的投资都高。 设计中选择的堆石坝为钢筋砼面板堆石坝和沥青心墙堆石坝,这两种坝型对地形、地质条件的要求无明显的差别,对施工条件、气候条件,主体建筑材料的要求基本相同,工程特点基本一致,且都具有充分利用当地材料的优点;故着重从施工难度和投资方面进行比较。 面板堆石坝主要为堆石碾压和砼工程,堆石体可作整体碾压,施工工艺简单,较易控制;心墙堆石坝主要为堆石碾压和沥青心墙填筑工程,堆石体要作上、下游部分碾压,沥青心墙施工工艺较复杂难以控制。两种坝型面板堆石坝投资较心墙堆石坝投资少210.34万元。 故将面板堆石坝作为本次设计的推荐坝型。 二、挡水坝轴线选择 坝址河谷剖面型态为左岸略缓的不对称“U”型,在1465米高程河谷宽高比为4.2。 可研阶段选定上坝轴线为推荐坝轴线,可研审查同意推荐的坝轴线。本阶段设计按初设要求踏勘现场,由于地形和地质原因,上下游均没有合适的地形,故本次设计确定上坝轴线为推荐坝轴线。 1.5.3 工程总体布置 ? 挡水枢纽工程总体布置 根据地形、地质、水文、施工等条件,坝址正常水位1465.00米,其坝型为钢筋砼面板堆石坝。枢纽工程中布置有挡水坝、溢洪道、放水塔等建筑物。挡水坝为钢筋砼面板堆石坝,坝轴线长161.33米;最大坝高41.6米,坝顶宽5.6米,最大坝底宽125.35米(含趾板)。溢洪道布置在右坝肩,为开敞式溢洪道,全长140.30米(不含引水渠),驼峰堰溢流,弧型闸门控制。闸孔总净宽22.50米;放水塔布置在挡水坝左岸,塔井壁上设6个取水孔,可取用不同水层水,孔口净空尺寸为DN1400毫米,采用蝴蝶阀控制孔口;库水经放水塔出来后接坝后式电站(一级电站)的压力钢管向电站供水,再由电站尾水排至主干渠的取水口向干渠供水。 ? 渠系工程布置 本工程设计灌溉面积12.62万亩,灌区分为三个片区,渠道高差约1200米。渠道分为一条干渠和七条支渠,总长170.53千米,其中干渠长38.50千米,石家支渠长20.89千米,东木坪支渠长15.11千米,悦来支渠长15.21千米,临溪支渠长33.84千米,坡口支渠长12.23千米,黎场支渠长21.54千米,西沱支渠长13.21千米,渠道走向以东西向和南北向为主。 根据灌区的地形、地质条件和灌区的供水要求,干渠和各支渠上布置有渡槽8座、隧洞16座、倒虹管13座、跌水9座等建筑物共计46个,渠道上各分水点设有节制闸和分水闸。 渠系中明渠、渡槽坡降均为1/1000,隧洞坡降为1/500,/1000。 ? 电站工程总体布置 为充分利用渠道落差的水能,在渠系跌水中布置渠道梯级电站五座,其中干渠上四座,临溪支渠上一座。 一级电站(坝后式电站),装机容量为2×400千瓦,压力钢管长25米,管径1.2米,设计水头29.06米。 二级电站,装机容量为2×2000千瓦,压力钢管长1070.50米,管径1.2米,净水头125.40米,前池布置在干渠桩号11+662.00米处,主厂房布置在干渠桩号12+828.00米处。 三级电站,装机容量为2×1600千瓦,压力钢管长486.50米,管径1.2米,净水头112.50米,前池布置在干渠桩号13+549.00米处,主厂房布置在干渠桩号14+049.00米处。 四级电站,装机2×4000千瓦,压力钢管长1527.6米,管径1.0米,净水头516.8米,前池布置在干渠桩号37+032.00米处,主厂房布置在干渠末端。电站尾水分别接鲛鱼水库和坡口支渠进口。 临溪电站,装机2×500千瓦,压力钢管长1094米,管径0.5米,前池布置在临溪支渠桩号4+000.00米处,主厂房布置在临溪支渠桩号临支5+310.00米处。 各电站旁均设跌水与下游渠道相接,以备电站紧急停机或检修断 水时使用。 1.5.4 水库枢纽工程 ? 挡水及消能建筑物 面板堆石坝上下游坝坡均为1:1.4,下游坝坡在1446.50高程处设3米宽的马道一条。大坝最低建基面高程1425.0米,最大坝高41.6米,最大坝底宽125.35米(含趾板),坝顶全长161.33米。坝顶高程1466.60米,坝顶上游设1.2米高防浪墙,防浪墙顶高程1467.80米。 面板为C25钢筋混凝土,厚0.4米,每隔12米分一条垂直缝。趾板与面板同厚,宽4.5米,垫层与过渡层水平厚度均为3米。坝下游坡为干砌块石,厚1米。 坝址区主要为长石石英砂岩和砂质泥岩互层。在趾板中部设置帷幕灌浆。帷幕孔深应伸入到相对隔水层以下5米,最大帷幕深47.31米,左岸帷幕延长80米,右岸帷幕延长50米。帷幕为单排,孔距2米。 趾板沿线全部进行基础固结灌浆,固结灌浆为两排,排距、孔距均采用2.0米,呈梅花形布置,孔深5米。 ? 取水建筑物 采用圆形放水塔分层取水,取用库内表层及上层蓄水向下游供水。将正常水位1465.0米至1441.0米区间均分为6个取水层,每层水深4.0米。 3本水库自流灌面12.62万亩,放水塔设计取水流量6.3米/秒, 3最大取水流量7.6米/秒,塔内每隔4米高设一根钢管共6根,管径 1.4米,6根钢管与内径1.8米的立式钢筋砼内筒相连,用闸阀控制放水,放水塔为圆形钢筋砼筒中筒结构,内筒内径1.8米,厚0.6米,外筒内径8.2米,壁厚0.8,1.5米,塔底高程1434.00米。库水进入放水塔后,进入底部DN 1400压力钢管,钢管壁厚10毫米,进口中心高程1439.9米。压力钢管后接放水隧洞绕过坝体至坝后电站岔管,岔管之一向电站供水,另一岔管为DN1000钢管,管端为锥阀,在电站停机或下游需水流量大于发电引用流量时开启,向主干渠供水。 灌溉放水塔的下部基础采用C15砼浇筑,其余部位都采用C25钢筋砼;放水塔顶高程平防浪墙顶,为1467.80米。在顶层设一板宽为1.8米的交通桥,与岸坡相连接。 ? 泄水建筑物 根据工程地质地形条件,在本阶段对溢洪道的总体布置进行了两种方案比较,即方案一(右坝肩方案)和方案二(左坝肩方案)。 方案一的优点为:引水渠较短,引水渠开挖方量较左岸小;不会影响一级电站和主干渠的布置;因为交通公路在左岸,把溢洪道布置在右岸不会妨碍交通;泄槽部分较左岸短,且不用设置转弯段,水力条件较好;主要的缺点为溢洪道闸室段和泄槽段的开挖边坡较高。 方案二的优点为:避免了泄槽段和闸室段高边坡的开挖。主要缺点为:闸室前有山头阻挡,导致引水渠过长,引水渠开挖方量大,且边坡较高。与一级电站和主干渠位置交叉,导致一级电站较难布置。槽段必须设置转弯段,导致泄槽段较长,且水力条件差。 最后选定右坝肩方案。 泄洪设施为开敞式溢洪道一座,坐落在右坝端,全长140.30米(不含引水渠),驼峰堰型,弧型闸门控制。分3孔泄洪,每孔净宽7.5米,正常挡水高6.5米,闸孔总净宽22.50米;闸室后接55米长收缩段陡槽将泄洪陡槽闸宽由26.5米渐变至15.0米。最大下泄流量 3为(P=0.1%校核洪水)698米/秒,陡槽末端设挑流鼻坎,挑流鼻坎顶高程1433.00米,反弧半径15.0米,鼻坎挑射角20?,最大挑距(校核洪水)47.25米,最深冲坑底高程为1417.98米,P=3.33%抗冲 3设计洪水下泄流量309米/秒,最深冲坑底高程为1421.10米。 ? 工程观测 1、大坝 观测断面选择:选择8个观测横断面,3个观测纵断面。在河床部位坝体布置4个观测横断面,左右两岸坡坝体各布置2个观测横断面。坝顶及下游坝面设置3个观测纵断面,其中坝顶2个,以坝轴线为中心,上、下游方向对称布置,下游坝坡1个,布置在下游马道所在的高程位置上。 变形观测:变形观测包括大坝观测控制网建立、坝顶及下游坝面变形观测、面板变形观测、接缝观测、坝体内部变形观测。 建立大坝观测控制网:包括水平位移控制网及竖向位移控制网两项,水平位移控制网布置若干点,其中坝轴线2点为固定点,其余点均埋于基岩上,点位精度控制按最小二乘法估算。竖向位移观测控制 网基准点2个埋设在距左坝肩40米,右坝肩60米处,高程1486 米、1491米,埋设在基岩上。 面板变形观测:选择四个观测横断面内的面板与垫层交接处埋设2组水平位移计和沉降计,观测面板的水平及垂直变位。 挠曲变形观测:沿四个观测横断面的面板表面,由坝顶至坝踵安装测斜仪逐段测量位移偏角。 接缝观测:选择四个观测横断面上的周边缝设两项测缝计各1支,共8支;板间缝分别选择部分张拉缝布设测点,总计布设14支单向测缝计。 面板应力应变观测:在四个观测横断面上,布设应力、应变观测点9个,每个测点包括1组二向应变计,1支无应力计和2支钢筋计(顺坡向和水平向),各测点测计和电缆沿面板坡穿过坝体引向设在下游坝坡的观测房。合计应变计18支,无应力计9支,钢筋计18支。 渗流观测:在观测横断面的坝基上游1/3基底范围内,顺水流方向布设渗压计,每个横断面设2支渗压计,合计16支。在坝脚设置量水堰1座,以监测渗流量,并作水质分析。在8个观测横断面上、下游及坝脚分别钻孔埋设渗压计1支,共36支。 边缝止水效果观测:其观测点布置与测缝测点对齐,采用坑埋式渗压计,置于下游小区料中,点数与测缝计一致,共计8支。 观测房设在下游坝坡马道高程处,共计1个观测房。 2、溢洪道观测设计 变形观测:在引水渠、闸室及泄槽处,选择3个右岸最大的高边坡断面,设置3个水平、垂直位移观测点,合计9个点,利用大坝观测控制网观测高边坡变形。 水力学观测:在取水塔前两侧、溢流堰左右边墙及泄槽右侧边墙设置水尺共12支。溢流堰堰面、边墙、泄槽及挑流鼻坎反弧段底板设时均压力计10支,脉动压力计10支。 1.5.5渠系建筑物 ? 渠线比选 根据干渠灌区分布及其地形地质特点,选线总的原则是:保证自流灌面的基础上,尽可能让渠线布置在灌区的脊线,使线路走向顺直,避免深挖高填及穿越居民点,减少渠系建筑物并尽量使建筑物线路短、直;渠道走线尽可能充分利用万胜坝水库的水利资源,本着控制自流灌面大,尽量避开不良地质条件和施工难度大的建筑物,达到工程量省,总造价低,运行管理方便、安全的目的。由于地形条件的制约,渠线选择余地不大,只能在干渠局部渠段上进行选择, 主要是针对干渠0+000至9+659.81段进行比较: 方案I:从万胜坝水库坝后式电站尾水渠,经转角坝隧洞、花椒坪隧洞至花莲隧洞,接I、?方案连结点,桩号干渠9+659.81。 方案?:从水库坝后式电站尾水渠沿油草河左岸岸坡走向,至罗家院子隧洞穿出,沿油草河支流逆流而上,经立马沟渡槽,穿过胡家垭口隧洞与花莲隧洞出口相接,接方案I 桩号9+659.81。经过两个隧洞和7座渡槽,明渠总长11.4千米。 经技术经济比较后,方案I比方案?优,故本次渠系布置推荐方案I。 ? 渠道设计 3本工程系中型水库,最大设计渠道输水流量为6.30米/秒,加大 3输水流量为7.60米/秒,根据规范明渠工程按5等5级建筑物设计,渠系建筑物按4等4级设计。 明渠及建筑物比降选择总的原则是根据干渠渠线所经过地区的地形、地质条件、水流流量及水流含沙量等条件,由规范规定的渠道允许流速确定。根据灌区的田土分布高程与输水等实际情况,参考工程可研时的方案比较,明渠、渡槽坡降均为1/1000,隧洞坡降为1/500。 明渠横断面尺寸结合比降及渠系建筑物水面衔接拟定,同时采用加大流量和设计流量分别计算超高,以便确定渠道边墙高度。干渠横断面形式设计为梯形,依地形地质条件确定渠道边坡系数,若遇地层为土、堆积层或松散破碎岩石地段采用m=1:1.25;完整基岩地段采用m=1:0.30。支渠均设计为矩形,由于本工程渠道主要分布在山区为盘山渠道,为减少开挖工程量, 矩形渠道采用窄深式。 ? 渠系建筑物 本工程渠系建筑物包括隧洞、倒虹吸、渡槽、跌水。 隧洞干渠7个,支渠9个,合计16个,总长4298米。为满足施工要求,隧洞断面全部采用圆拱直墙式的无压隧洞,完全满足加大流量时的过流要求,同时也利于以后运行、管理和维护直墙段高度由设计水深加上0.1,0.2米超高,隧洞比降采用1/500。 本工程共设倒虹吸13座,总长3417米。其中干渠3座,支渠10座,有4座采用钢筋混凝土管,9座采用钢管形式。最大倒虹吸为石家支渠的黄莲倒虹吸,长640米. 本工程共设渡槽8座,总长921米,其中干渠4座,支渠4座。最长的渡槽为干渠中的马道子渡槽,长度为304米。渡槽设计引用流量 3由渠段实际确定为5.5,0.5米/秒,槽底纵坡采用i=1/1000。 本工程跌水共9处(其中有四处设有电站),总长4274.65米。其中干渠4处,(为2、3、4级电站跌水和3跌水);支渠5处,(为临溪电站跌水、坡口支渠家档湾跌水和黎场跌水三处)。 ? 渠道梯级电站 1、一级电站 3一级电站为坝后式电站,装机2×400千瓦,设计流量3.47米/秒。设计水头29.06米。 一级电站正常水位1465.00米,尾水位1430.5米,压力引水钢管为坝内埋管后接地下埋管,主管长25米,管径1.2米。 2、二级电站 3 二级电站灌溉期渠道设计引用流量6.2米/秒,电站设计发电引 3用流量为3.79米/秒,该电站为冲击式水轮机电站,净水头125.40米,装机容量2×2000千瓦,压力管道为钢管,其管径为1200毫米。 主厂房纵轴线与压力主管道轴线平行,压力钢管进口中心线高程为1270.455米。 副厂房的开关室紧挨主厂房下游侧,升压变电场设在副厂房的下游侧。 3、三级电站 3三级电站设计发电引用流量为3.52米/秒,该电站为冲击式水轮机电站,净水头112.50米,装机容量2×1600千瓦,压力管道为钢管,管径为1200毫米。 前池布置在二级跌水首端。正常水位1273.24米,最高水位1273.74米,池内正常水深4.24米。 主厂房纵轴线与压力主管道轴线平行,压力钢管进口中心线高程为1150.70米。副厂房的开关室设在主厂房下游侧。中控室设于紧靠安装间右侧,地面高程为1158.17米, 电站尾水直接流入小溪,在小溪上筑一低堰,由低堰左侧引入下游渠道,机组运行正常尾水位为1153.76 米。 4、四级电站 四级电站是利用灌溉引水渠道兼顾发电。电站设计发电引用流量 3为1.87米/秒,该电站为冲击式水轮机电站,其设计水头为516.80米,装机2×4000千瓦。压力管道为钢管,压力主管道长1527.6米。 主厂房纵轴线与压力主管道轴线交角12?,压力钢管进口中心线高程为1079.10米,管径为1000毫米。 副厂房紧挨靠安装间左侧,副厂房和主厂房成一字型布置,进厂公路从主厂房前进厂。 5、临溪电站 3临溪电站设计发电引用流量为0.42米/秒,该电站为冲击式水轮机电站,其设计水头为311.18米,装机2×500千瓦。压力管道为钢管,其管径为500毫米。 前池地形相对平坦,前池布置为弯道式,溢流堰设于前池左边。 厂房纵轴线与压力主管道轴线平行,厂内设计安装两套卧轴冲击式水轮发电机组,其装机容量为2×500千瓦。 副厂房的开关室紧挨主厂房下游侧,中控室设于紧靠主厂房右侧楼上,该段为两层结构。 1.6 机电及金属结构 1.6.1 水力机械 万胜坝水利工程梯级电站由万胜坝水库坝后式电站(及一级电站),万胜坝二级电站、万胜坝三级电站、万胜坝四级电站及临溪支渠 电站组成。 ? 一级电站 考虑电站与灌溉需要即引水渠引用流量相衔接,机组运行应具有一定灵活性,并考虑电站运行、检修需要,装机两台,单机容量N=400千瓦。选定HLA551—WJ—55型水轮机两台及配套发电机型号为SFW400—8/1180两台。 根据水轮机生产厂家提供资料:机组最大吊重件为发电机重9.0吨,综合最大吊重,主厂房布置宽度及厂房总体布置选定厂内起重设备为: 电功单梁起重机:LD10 水系统设置分别为技术供水系统和消防供水系统,其中分别配置技术供水泵和消防供水泵各两台。检修排水考虑采用50WQ25-10-1.5型潜水泵临时安放将尾水室排干。 ? 二级电站 装机两台,单机容量N=2000千瓦。选定HLA550—WJ—71型水轮机两台及配套发电机型号为SFW400—8/1180两台。 根据水轮机生产厂家提供资料:机组最大吊重件为发电机重12吨,综合最大吊重,主厂房布置宽度及厂房总体布置选定厂内起重设备为: 电功单梁起重机:QD16/3.2t 另设一台LY—50型压力滤油机接受新油时用。 配置一台2V—0.6/T型移动式空压机供吹扫及检修用气。 水系统设置分别为技术供水系统和消防供水系统,其中分别配置技术供水泵和消防供水泵各两台。 ? 三级电站 装机两台,单机容量N=1600千瓦。选定HLA550—WJ—71型水轮机两台及配套发电机型号为SFW400—8/1180两台。 本电站容量较小,机组及变压器用油量较小,因此不需设置专门的油系统,仅配置几个油桶即可,另设一台LY—50型压力滤油机接受新油时用。 本电站不需设置气系统,仅配置一台2V—0.6/T型移动式空压机供吹扫及检修用气。 水系统设置分别为技术供水系统和消防供水系统,其中分别配置技术供水泵和消防供水泵各两台。 ? 四级电站 装机两台,单机容量N=4000千瓦。根据本电站H=516.8米,N=4000r 千瓦参数,水轮机转轮可选择的范围较少,以冲击式转轮为主,选定CJA237-W-120/1X11型水轮机两台及配套发电机型号为SFW4000—8/1730两台。 起重设备为:电功单梁起重机:QD16/3.2t 另设一台LY—50型压力滤油机接受新油时用。 配置一台2V—0.6/T型移动式空压机供吹扫及检修用气。 水系统设置分别为技术供水系统和消防供水系统,其中分别配置技术供水泵和消防供水泵各两台。 ? 临溪水电站 装机两台,单机容量N=500千瓦。选定CJA237-W-90/1X7.5型水轮机两台及配套发电机型号为SFW500—8/1180两台。 起重设备为:电功单梁起重机:LD10t 另设一台LY—50型压力滤油机接受新油时用。 配置一台2V—0.6/T型移动式空压机供吹扫及检修用气。 水系统设置分别为技术供水系统和消防供水系统,其中分别配置技术供水泵和消防供水泵各两台。 1.6.2 电工 本工程的电工部分包括坝枢溢洪道闸门启闭机的电气部分和五座渠道梯级电站。 一、坝枢溢洪道闸门启闭机电气设备及布置 1、闸门启闭机自动控制系统方案 本工程设1扇泄洪闸检修门机,3扇泄洪闸工作闸门,均采用闸门计算机监控系统。可以通过该微机监控系统,实现对泄洪检修闸门、泄洪工作闸门的现地手动控制和集控室微机集中控制。 二、渠道渠道梯级电站 1、电站接入电力系统方式 一级电站为坝后式电站,因装机容量较小,至黄水变电站距离较近,采用10千伏电压,LGJ—50导线接入黄水变电站,与系统并网运行。送电容量1000千伏安,送电距离5.5千米。 二级电站为渠道跌水式电站,采用35千伏电压,LGJ—70导线接入三级电站35千伏母线。送电总容量5000千伏安,送电距离1.6千米。 三级电站渠道跌水式电站,采用35千伏电压,LGJ—120导线接入鱼池变电站35千伏母线,与系统并网运行。送电总容量9000千伏安(含二级电站),送电距离12千米。 四级电站为渠道跌水式电站,采用35千伏电压,LGJ—120导线接入西沱110变电站35千伏母线,与电网并网运行。送电总容量10000千伏安,送电距离12千米。 临溪电站为支渠跌水式电站,采用35千伏电压,LGJ—50导线接入西沱变电站10千伏母线,送电容量1250千伏安,送电距离5千米。 2、电气组接线方案 一级电站:发电机电压侧由两台发电机和一台主变组成扩大单元接线,升高电压为10.5千伏,一回出线。该方案接线简单、维护方便、保护简单、可靠性稍差。 二、三、四级电站:发电机电压侧由两台发电机和两台主变分别组成一变单元接线,升高电压侧为38.5千伏,单母线接线。该方案可靠性、灵活性高、接线简单、维护方便、保护简单。 临溪电站:发电机电压侧两台发电机和一台主变组成扩大单元接线,升高电压为10.5千伏,一回出线。该方案接线简单,维护方便、二次保护简单、可靠性稍差。 1.6.3 金属结构 一、水库工程金属结构 ? 取水、泄水设施 圆筒形取水竖井外壁上开设6个DN1400分层取水孔,孔口中心高程1442.00,1462.00米,孔口中心垂距4.0米,孔口前贴竖井外壁后分别安装钢制拦污栅、喇叭口、焊接钢管、液压碟阀、伸缩节和焊接钢管。 溢洪道设在右坝肩,设泄洪闸3孔,每孔设一道检修闸门槽和一 道工作闸门槽。 3孔共用一扇检修闸,检修闸门型式选定为平面滑动迭梁闸门,闸门孔口尺寸(宽×高)为7.5米×8.5米,三孔共设三套埋件,一套迭梁闸门。迭梁闸门由3 节迭梁组成,迭梁静水启闭,小开度节间充水平压。闸门材料采用Q235,采用2×200千牛单向门式起重机。 设3扇工作闸门挡水。闸门皆为表孔露顶式弧形闸门。设计水头为6.55米,3孔共设3套埋件,3扇弧形闸门。闸门动水启闭,有局部开启要求。 工作闸门启闭设备选定为QHLY/2×320-3.5型液压启闭机, 3套液压启闭机共设一套液压控制站控制闸门运行。 二、渠道电站工程金属结构 ?、一级电站 一级电站不需设置尾水检修闸门,电站取水口通过灌溉取水塔取 水。?、二级电站 二级电站在压力前池处设置拦污栅及工作闸门和检修闸门。 拦污栅闸底坎高程1406.80米,工作平台高程1411.46米。设一孔,采用HS3型手动葫芦启吊。 工作闸门底坎高程1406.80米,启闭平台高程1411.46米。设一孔闸门采用潜孔平面滑动钢闸门,动水启闭,采用一台手电两用螺杆式启闭机启闭,启闭机型号LQ—5。 在工作闸门前设检修闸门,底坎高程1406.80米,启闭平台高程1411.46米。设一孔,闸门采用潜孔平面滑动钢闸门,静水启闭,采用一台手电两用螺杆式启闭机启闭,启闭机型号LQ—5。 ?、三级电站 三级电站亦在压力前池处分别设置拦污栅及工作闸门和检修闸门。 拦污栅工作平台高程1274.00米。设一孔,采用HS3型手动葫芦启吊。 工作闸门底坎高程1268.86米,启闭平台高程1274.00米。设一孔,闸门采用潜孔平面滑动钢闸门,动水启闭,采用一台手电两用螺杆式启闭机启闭,启闭机型号LQ—5。 在工作闸门前设设一孔检修闸门,闸门采用潜孔平面滑动钢闸门,静水启闭,采用一台手电两用螺杆式启闭机启闭,启闭机型号LQ—5。 ?、四级电站 四级电站亦在压力前池处设置拦污栅及工作闸门和检修闸门。 拦污栅孔口尺寸2.06×3.2米,底坎高程1078.6米,工作平台高程1082.60米。采用HS3型手动葫芦启吊。 工作闸门孔口尺寸2.0×2.0米,底坎高程1078.6米,启闭平台高程1082.60米。闸门采用潜孔平面滑动钢闸门,动水启闭,采用一 台手电两用螺杆式启闭机启闭,启闭机型号LQ—5。 在工作闸门前设检修闸门,底坎高程1078.6米,启闭平台高程1082.60米。闸门采用潜孔平面滑动钢闸门,静水启闭,采用一台手电两用螺杆式启闭机启闭,启闭机型号LQ—5。 ?、临溪电站 临溪电站同样仅在压力前池处设置拦污栅及工作闸门和检修闸门。 拦污栅孔口尺寸2.0×2.8米,底坎高程1114.52米,工作平台高程1118.80米。采用HS3型手动葫芦启吊。 工作闸门孔口尺寸1.0×1.0米,底坎高程1114.52米,启闭平台高程1118.82米。设一孔,闸门采用潜孔平面滑动钢闸门,动水启闭,闸门自重1.2吨,埋件重0.9吨。采用一台手电两用螺杆式启闭机启闭,启闭机型号LQ—5。 在工作闸门前设检修闸门,检修闸门孔口尺寸1.0×1.0米,底坎高程1114.52米,启闭平台高程1118.82米。设一孔,闸门采用潜孔平面滑动钢闸门,静水启闭,闸门自重1.2吨,埋件重0.9吨。采用一台手电两用螺杆式启闭机启闭,启闭机型号LQ—5。 三、干、支渠工程金属结构 干渠上设置节制闸8孔,闸门8扇。闸门型式采用露顶式平面滑动钢闸门,动水启闭,闸门考虑0.3米超高,单吊点,止水采用P型 复合水封,滑块支承。 每扇闸门均采用一台螺杆式启闭机启闭,启闭容量为5t,启闭机型号为LQ-5。 支渠分水闸闸门孔口尺寸为1.5×1.5米14孔、1.5×1.8米2孔、1.0×1.5米2孔。共设分水闸18孔,闸门18扇。 闸门型式采用露顶式平面滑动钢闸门,闸门考虑0.3米超高,止水采用P型复合水封,滑块支承。 1.7 消防设计及工程管理 1.7.1消防设计 一、设计依据 建筑设计放火规范 GBJ16-87 水利水电工程设计放火规范 SDJ278-90 建筑灭火器配置设计规范 GBJ140 二、建筑物消防 各电站主副厂房内隔墙采用混凝土防火墙,厂内门为放火门,主副厂房并设置了二个安全出口,以作为出现了事故时人员紧急疏散出口。 三、机电设备消防 (一)发电机消防 各电站发电机均采用消火环管,每台发电机消火环管配消火栓一只,当确认发电机发生火灾时由运行人员手动联通消火栓。 (二)消防水源 各电站主副厂房均较小,考虑厂房室内消防用水量为两股充实水拄,每股水量为2.5升/秒,水枪充实水拄不得小于10米。消防供水泵供水对象为机组发电机和主厂房消火栓,各配置消防供水泵两台,一台工作消防供水泵一台备用消防供水泵,消防供水泵型号为IS80—50—200,消防供水均从下游取水。 (三)主副厂房消防 各电站主副厂房均设置消火栓二只,分别为发电机机组段一只,安装间段消火栓一只。对于电站副厂房,启闭机室,水工观测仪表室,一般器材仓库等消防,由于厂房面积较小,只需设置若干只干粉灭火器即可。灭火器的配置按《建筑灭火器配置设计规范》( GBJ140)的规定执行。 四、电气消防 本工程主变对其他建筑物的防火间距按设计规范执行。 屋外电气设备之间的防火间距满足《水利水电工程设计放火规范》(SDJ278-90)第五章之有关规定。屋内电气设备的管沟、孔洞、采用阻燃材料堵塞。电缆敷设按《水利水电工程设计放火规范》(SDJ278-90)第六章执行。即电缆进出孔均用阻燃材料堵塞。在配电室、控制室配手提式卤代烷灭火器。在主厂房主通道、楼梯间事故照明及疏散指示照明标志灯。 1.7.2管理体制 万胜坝水利工程管理机构拟成立“石柱县万胜坝水利工程管理处”隶属石柱县水电开发总公司。管理处下设管理站(所)及办事机构,实行逐层管理,分级负责。 水利工程管理处及其下设机构性质为全民所有制事业单位,实行独立核算,自负盈亏的企业管理模式。 1.7.3 管理机构 1、机构设置 万胜坝水利工程管理处下设水库管理所,电站管理站、灌区管理所,实行统一管理,分级负责。 2、人员编制 根据水利部《关于颁发水利工程管理单位编制定员试行标准的通知》(81)水劳字第22号文及《水利工程管理单位编制定员标准》的规定,管理处及各管理分支机构编制定员标准如下: ? 水库管理处定员编制12人; ? 水库管理所定员编制11人; ? 灌区管理所定员编制7人; ###? 1、2、3灌区管理站定员编制18人; ? 电站管理所编制13人; ? 各级电站65人; 总人数126人。 1.7.4 主要管理设施 一、工程管理范围和保护范围 1、水库管理和保护范围 库内:正常水位至校核洪水位之间区域; 库外:(坝枢):坝脚以外100米内域、坝肩以外50米区域、附属主要建筑物周围50米范围内区域,为了减少工程投资,库区管理范围内区域不考虑征用。库外管理区征用,主要用于管理设施建设和环境美化,多种经营场地。 按照《条例》规定,坝枢管理区外200米内区域为工程保护区,工程保护区不征用,但在该区内进行建筑生产活动须按规定经水库管理机构和有关部门批准后方能进行。 2、渠系工程管理范围 按《条例》规范,渠道建筑边缘外1,3米为管理范围。 本工程渠系多为傍山布置,按挖、填结合设计,山侧开挖范围已计为工程占地,沟侧(或低侧)沿渠系线按《条例》规定征用1.5米宽用于渠道进行检查,维修(施工时可堆砌部分弃碴),在不危及工程,不妨碍工程运行管理的前提下,因地制宜地适当种植经济作物。 3、电站管理范围 电站厂区建筑物边线 10米范围内、压力管线外2米范围内、压力前池建筑物边线外5米范围内为电站管理范围。 工程的管理及保护范围包括水库库区(校核洪水位以下)及大坝(坝脚和坝端外为100米),泄洪及放水设施,电站(建筑物边线以外10米),干支渠及渠道两边护渠占地(渠顶以外2米)、灌区内的小型水利设施、主要水工建筑物等,其具体管理范围划分为: 水库管理所:水库库区及大坝、泄洪及放水设施、水库、生活设施、水库调度与防汛等。 灌区管理所:灌区干支渠及两侧护渠地、隧洞、渡槽、倒虹管、节制分水闸、灌区需水情况及水费收取等。 电站管理所:万胜坝一至四级电站和临溪电站运行、检修及设施保护等。 二、管理区规划 1、本工程管理用地按以下标准计算: 2管理处、电站生活及娱乐设施按平均37米/人,办公用房按平均 210米/人,水源工程的办公、生活用房、仓库等用房按具体情况定。 ,.7.5 主要管理内容 工程管理的主要任务是保证建筑物安全可靠,水库正常运行,充分发挥综合效益,适应国民经济和社会发展的需要。任何单位在水库和电站工程管、护范围内进行生产性活动均需报请水库工程管理处及地方政府批准,防止出现水源污染、工程遭受破坏、影响工程的安全性。 一、运用期管理 运用期管理包括工程管理、灌溉管理及综合经营管理,以工程管理为主。 ? 工程管理 水利工程管理处必须切实掌握水库水位、库容、泄流能力现状,时刻掌握水库建筑物和设备的安全情况和运行状态,统一计划、统一调度、统一指挥、合理安排灌区用水,充分利用水库调节作用,最大限度地发挥工程效益。 渠系运行情况复杂,工作面宽(渠道长),具体管理分散,管理定员少,除了内部机构密切配合外,必须采取可靠措施,寻求沿渠乡、村、社员等单位和诚实、认真、有经验、有责任感的兼职人员的配合和协助。渠系总调度由渠系管理所负责,并为管理处进行水库调度提供依据。渠系干、支渠运行由各渠线小型水库管理站负责、经常检查渠系建筑物和设备损坏、淤塞情况并及时向上级汇报,以便及时组织整治、维修。 ? 灌溉管理 建立以受益区代表为主的灌区管理委员会决定有关灌溉管理的 重大问题。确定灌溉制度,制定用水计划,实行合同用水,做到计划用水和节约用水。、制订渠系建筑物岁修计划及确定负担政策。制订水费征收计划和措施。 ? 本工程各梯级电站均为渠道梯级电站,运行服从灌溉用水调度。无防洪要求。 ? 综合经营管理 综合经营管理系指管理单位利用管理范围内的现有资源开展养殖业、种植业、运输业、加工业等综合经营事业。由管理单位制订规划和计划,报业务主管部门审批,自主经营,以增加社会财富和提高管理单位经济效益。 1.7.6 工程观测 本工程的主要观测对象是:大坝变形观测,变形观测:变形观测包括大坝观测控制网建立、坝顶及下游坝面变形观测、面板变形观测、接缝观测、坝体内部变形观测。 要保证观测成果的真实性和准确性,对观测成果及时进行整理分析,绘制图表,做好资料整编工作,研究工程运行情况是否正常,如果发生观测成果异常,应反复测量,重要问题应保护现场及时上报处理。 二、施工期工程管理 1、按照规范规定,施工期,根据施工实际需要和交付使用建筑物的增加,管理单位要抽出10%,12%的人员参加施工管理。 2、竣工前管理人员培训人数不少于30%,要求持证上岗。 3、水库管理单位要参加工程质量检查、监督和验收。 三、水费征收办法 农村及乡镇供水按届时协商、核定价格,由渠系工程管理机构(所、站)向当地供水(水处理、加压及供水网络)部门按总水表计量按源 3水0.50元/m收取。 3对农业灌溉供水收费按0.13元/m,委托各乡镇政府组织有关部门扣收。 四、工程检查与观测 本工程检查与观测的主要任务是:监视工程的运行状态变化和工作状况,掌握工程变化规律,为正确管理运行提供科学依据;及时发现不正常迹象,分析原因,采取措施,防止事故的发生。 1、经常检查:管理单位对建筑物的各个部位,闸门及启闭机械、动力设备、通讯设施、水流形态、岸坡冲刷及库岸稳定等进行经常性检查,由专职专业人员负责。 2、定期检查:每年汛前、汛后,水库水位变化幅度较大,对枢纽建筑物应进行定期全面检查,检查由管理单位负责人组织有关专业技术人员进行,做出检查方案。 3、特殊检查:当发生特大洪水、暴雨暴风、地震等工程非常运行情况时(或发生重大事故时),管理单位及时组织力量检查,必要时请上级主管部门共同检查。 五、水库防汛检查 为保证水库大坝安全,必须做好防汛抢险准备工作,常备无患,平时备好防汛抢险器材和物资、发生险情时,及时抢救,消除对大坝的威胁。 1.8 施工组织设计 1.8.1 施工条件 万胜坝水库坝址位于重庆市石柱县黄水镇万胜坝村下游约2.5千米,地处长江右岸支流磨刀溪的油草河上游,属长江水系,靠四川盆地边缘川东褶皱地带,为巫山大娄山中山区。水库区域内森林茂密、植被覆盖良好。 万胜坝水库坝址至石柱县城85千米,距忠县县城60千米,离石柱县水运港口码头——西沱镇65千米,近靠黄水镇9千米。库区有公路(石柱县城至冷水乡)穿越坝址,渠系沿线乡、镇均有公路相通,对外交通、通讯较为方便。 万胜坝水利工程主要建筑物:钢筋砼面板堆石坝、右岸溢洪道、左岸放水塔、明渠、隧洞、渡槽、倒虹吸、梯级水电站等。根据这些建筑物的特点,没有特殊设计施工技术要求,一般水利水电 工程施工 建筑工程施工承包1园林工程施工准备消防工程安全技术交底水电安装文明施工建筑工程施工成本控制 技术及方法即可满足要求。 工程区域内雨量充沛、日照少、湿度大、云雾多,具有高寒多雨、冰霜期较长、垂直气候差异大的特点,需注意其对施工的影响。 万胜坝水利工程主要采用当地取材,工程区天然建筑材料中石料储量丰富,枢纽建筑物所需的条石、块石料、碎石料均集中于距坝址上游约0.5千米处的大菜云石料场开采。当工程需较高标号的砼时, 宜开采运距约35千米的鱼池骨料场石料人工制取砼骨料。渠道、电站砼骨料、条、块石料可沿渠道就近开采砂岩、灰岩解决,或取用鱼池砂、石骨料场。初定开挖渠基毛坯条带,附近临时公路,供人力车、汽车运送渠系、电站工程建筑材料。 1.8.2 施工导流及导流建筑物 一、导流及度汛 坝址段河床平直,河床宽18米,右岸高漫滩宽35米,两岸坡较陡,河底高程1427.4米,河床覆盖层较薄,利用枯水期采用全围堰截流,隧洞导流。钢筋砼面板堆石坝为三等3级建筑物,相应导流标准 3为V级,导流洪水标准为十年一遇,相应导流量51.8米/秒。渡汛 3洪水标准为二十年一遇,相应导流量266米/秒。 在第一个枯水期末,坝体高程必须抢至1444.5米,此时的堆石体 33方量为11.7万米,为坝体总量27.7万米的42.23%,其填筑强度是能够达到的。 二、导流建筑物 上游围堰顶宽4米,上下游边坡均为1:1.5,围堰高6.5米,由砂卵石堆石料填筑。下游围堰顶宽4米,上下游边坡均为1:1.5,围堰高3.0米,由砂卵石堆石料填筑。 导流隧洞位于河床右岸,导流隧洞型式为圆拱直墙型,洞宽3.0米,直墙高3米,拱为半圆形,隧洞净高4.5米,隧洞全长368米, 3导流流量51.8米/秒,隧洞进口底板高程1428.50米。出口底板高程1427.50米。隧洞底板比降为i=0.004。隧洞进口设有一临时封堵叠梁闸门。隧洞堵头段位于隧洞进口段,堵头段长20米。隧洞前为导流明渠,渠型为矩型,高3.0米,宽3.0米,采用浆砌块石衬砌。 三、截流 3截流选在11月进行,截流流量1.63米/秒。此时导流隧洞已施工完毕,具备过水条件。 截流主要利用导流隧洞开挖出的石渣料,用翻斗车运抵截流河段,用推土机逐级推进,直到河道完全断流,然后按围堰设计要求整平,浇筑砼护面。 1.8.3 主要施工方法及设备 坝枢及电站厂房基础开挖工程量大,覆盖层开挖采用挖掘机自上而下分层进行开挖,坝基石方开挖采用小梯段台阶炸破,自上而下分 3层进行,采用潜孔钻钻孔,人工装药放炮,1.5米装载机配5,10吨自卸汽车出碴,开挖石碴料可运往砂石系统加工砂石骨料。建基面按保护层开挖技术要求施工。导流洞、引水洞及多层灌浆平洞均采用全断面开挖行石气腿式风钻钻孔,人工装药炸破,机械通风散烟,侧卸式小型装载机配自卸斗车出碴,隧洞周边要求采用光面炸破。 本工程填筑方量大,强度高,考虑采用大型设备机械化施工。采 3用机械为2,8米挖掘机和装载机,20,45吨自卸汽车,10,18吨振动碾,60,320千瓦推土机。重视各种机械的选型和配套,使其在容 量和数上相互适应。本工程采取全年施工,堆石坝体在平面和立面上进行分期填筑,第一个汛期前必须填筑至1444.5米高程以满足第一个汛期的渡汛要求。 趾板施工在截流前导流洞掘进的同时,就进行两岸削坡,趾板地基开挖,并将河床常年水位以上至第一期渡汛断面高程以上的趾板浇筑完成。 面板混凝土由自卸汽车从拌合站运至坝面,然后用斜溜槽输送入仓。钢筋采用现场绑扎焊接,面板模板采用滑模。面板模板施工一旦开始应连续作业浇筑完成,浇筑后续面板时应对施工缝进行处理,同时加强面板砼的养护。要求在第一个汛期到来前面板应全面抢至1444.0米高程。 趾板有宽4米作为帷幕灌浆平台,利用枯水期进行灌浆。灌浆均采用?序灌浆。灌浆材料采用纯水泥浆,灌浆压力及比例根据灌浆实验确定,操作时严格按照灌浆规范进行。 溢洪道置于岩基上,爆破开挖接近建基面时,须采用保护层开挖,开挖弃渣中的石碴可用于副坝填筑。溢洪道采用现浇砼,砼和砂浆均以搅拌机拌和,场内运输(包括石料)采用桅杆式起重机。 渠系工程梯级电站共5座(含临溪支渠水电站),总装机容量1.7万千瓦,利用渠道水位落差、农田灌溉用水发电。电站工程开挖管线较长,施工坡面陡峻,工程量较大,主要采用人工开挖。 水电站施工利用附近公路、临时道路运送建筑材料、机电设备。运输采用汽车、手推车水平运送基坑土石方开挖弃渣,并结合塔吊垂 直运输进行水电站水下部分的混凝土尾水管及水上部分水轮发电机层、梁、柱、排架砼(钢筋砼)施工,最后进行水轮发电机组、金属结构安装及调试。 渠系施工本着“先主体,后配套,先重要建筑,后次要建筑”的原则,在合理工期的前提下,分期、分段施工。根据渠系建筑技术要求及其特点,渠系工程由专业技术人员组织指导当地民工进行施工。渠系工程开挖主要采用人工开挖。渠基土石方开挖、建筑材料由汽车、手推车运送,进行现场拌和砂浆人工安砌条、块石。隧洞采用单向掘进(长隧洞采用双向掘进)、采用风钻钻孔、人工爆破、轻轨斗车运输出渣。渡槽、倒虹管则利用混凝土(砂浆)拌和机等小型机械、人工施工。 1.8.4 施工总布置 施工布置的总原则是因地、因时制宜,有利于施工生产,方便生活,少占地保护环境。根据工程特点,本工程主要采取集中布置与分散布置相结合的方式进行,主要临时建筑宜集中布置,以减少临时建筑工程投资。 1、坝枢 设计坝址位于油草河上游黄水镇万胜坝村,砼面板堆石坝兴建于不对称“U”型河谷地基上。顺水流方向河谷段平直,河谷两岸坡较陡,局部呈缓坡地带,原有公路穿越坝址左岸。根据砼面板堆石坝位置、地形、地貌特点及施工导流渡汛要求,初拟左坝肩下游侧利用开挖坝基土石方弃渣料平整的场地,作为临时砼拌和场、砂石堆料场。材料仓库、办公生活临时用房布置在左坝肩下游约150米平缓地带进场公路旁,也可租用附近民房,同时兼顾整个水库工程的其它施工布置。 2、渠系工程、梯级电站 渠系工程干、支渠共7条,梯级水电站共5座,初定渠道分段、分建筑物布设水泥砂浆、砼拌和场、施工临时用房(结合利用当地民房)。 3、弃渣及渣场 3料场覆盖层开挖8.17万米就近堆放,开采完后复土还林。工程 3枢纽区范围内开挖量为11.583万米,所有开挖料除部分作为利用回填和填筑围堰外,其余弃渣用于平整下游施工场地和堆弃于坝下游300米以外右岸坡台地、两岸沟谷碴场。 1.8.5主要施工特性参数 33主要工程量: 土石方开挖163.59万米,土石方回填7.43万米, 333石方填筑27.7万米,砌石工程28.31万米,砼和钢筋砼9.24万米,钢筋1307吨,帷幕灌浆6366 米,固结灌浆1780米,金结安装2669.4吨。 3主要材料用量: 水泥68754吨、钢材1337吨、木材1130米。 2施工占地96亩,施工临时房屋14365米,施工高峰人数11000人,平均高峰人数8000人,总工日296.06万工日。 1.8.6施工进度安排及工期 根据重庆市发展计划委员会文件“渝计委农[2002]1058号”《重庆市发展计划委员会关于石柱县万胜坝水库工程可行性究报告的批 复》:工程分两期建设。一期工程建设大坝枢纽、干渠、电站3座(一、二、三级装机0.8万千瓦);二期工程建设灌溉支渠及电站2座(四级电站、临溪电站装机0.9万千瓦)。 根据本工程规模及特点,工程于2003年7月开始至2007年6月结束,总工期48个月。 一期工程从2003年7月开始至2006年9月结束,完成大坝枢纽、干渠、电站3座(一、二、三级装机0.8万千瓦)。2006年3月下闸蓄水。 二期工程从2005年6月开始至2007年6月结束,完成灌溉支渠及电站2座(四级电站、临溪电站装机0.9万千瓦)。 1.9 水库淹没处理及工程永久占地 1.9.1水库淹没设计标准 1.11.6 综合结论及建议 1、综合结论 万胜坝水利工程是一项以灌溉为主,兼顾城镇供水和发电的中型水利工程。水库为中型水库,工程等别为三等,主要建筑物级别为3级,次要建筑物为4级,临时建筑物为5级。工程项目施工建设中将扰动原地表,破坏土地和植被面积,工程开挖、占地、弃渣堆放等施工活动都将对当地水土流失产生一定的影响。 根据预测结果及分区防治原则,水土保持措施布局方案做到重点 治理与一般治理相结合,工程措施与生物措施相结合,兼顾水保要求与环境美化,经济效益与生态效益的协调统一。通过本水保方案的实施,可以使防治责任范围内的水土流失得到有效控制。 2、建议 根据工程地区水土流失现状分析及工程建设新增水土流失预测,工程地区的水土流失较为严重,为避免工程建设对当地水土流失的不利影响,建议业主应尽快建立相应的水土保持管理体制,与当地有关部门密切配合,加强对工程的监督和管理,开展水土保持措施设计工作,调整、复核、深化本阶段设计内容,为下阶段工作打下基础。 1.12 工程概算 1.12.1 编制说明 ? 资金筹措 按水利行业部门有关规定:申请80%中央水利资金,20%由地方自筹资金解决。 ? 工程技术经济指标 万胜坝水库工程水库工程总投资34902.01万元,其中水源工程投资4699.82万元,水库淹没处理及赔偿4645.94万元,灌溉渠系工程投资14714.91万元,电站工程投资9359.85万元,输变电工程337.00万元,水土保持投资431.57万元,环保投资249.93万元。电站工程投资由业主自筹和银行贷款,经资本金测算贷款总额为4221.29万元,贷款利率为5.76%,利息462.99万元。 ? 工程分期实施方案 根据重庆市发展计划委员会渝计委农[2002]1058号<重庆市发展计划委员会关于石柱县万胜坝水库工程可行性研究报告的批复>中规定:要求工程分两期建设。一期工程建设大坝枢纽、干渠(长38.50千米)、电站3座(一、二、三级装机0.8万千瓦);二期工程建设灌溉支渠(长132.03千米)及电站2座(四级电站、临溪电站装机0.9万千瓦)。工程分期投资见下表: 工程分期实施方案投资概算表 单位:万元 一期工程 二期工程 编工程或费用名称 号 电站工枢纽工程 渠系工程 小计 渠道工程 电站工程 小计 程 ? 建筑工程 2831.24 4994.78 869.70 8695.72 5309.29 924.14 6233.43 ? 机电设备及安装工程 194.50 2364.38 2558.88 1703.31 1703.31 ? 金属结构及安装工程 413.53 1077.78 803.71 2295.02 345.03 922.21 1317.24 ? 临时工程 456.22 325.76 169.66 951.64 346.28 191.91 538.19 ? 其它费用 580.53 836.44 470.12 1893.09 778.84 445.00 1223.84 6779.44 第一至五部分合计 4476.02 7234.76 4677.57 16394.35 4236.57 11016.01 ? 基本预备费 223.80 361.74 233.88 819.42 338.94 211.82 550.80 7118.41 ? 工程静态投资 4699.82 7596.50 4911.45 17207.77 4448.71 11566.81 水库淹没处理补偿费 4645.94 4645.94 水土保持投资 150.00 91.57 60.00 301.57 90.00 40.00 130.00 环保工程投资 80.00 49.92 50.00 179.92 40.00 30.00 70.00 静态总投资 9575.76 2233.52 线路工程 189.00 148 .00 148.00 建设期贷款利息 242.95 220.04 220.04 总投资 9575.76 7737.99 5453.40 22767.15 7248.41 4886.43 12134.86 1.12.2 编制原则及依据 ? 川水发(1990)基056号《关于颁发四川省水利水电基本建设工程设计概算编制规定(试行)的通知》简称(90)编规为本工程编制依据。 ? 重庆市农机水电局(1995)水基发13号转发《关于我省水利水电工程概(估)算编制办法的几个问题的补充规定》的通知。 ? 重庆市农机水电局(1997)重机水水基6号《重庆市农机水电局关于编制1997年我市水利水电工程概算材料预算价的通知》。 ? 根据四川省、重庆市编制办法主要材料以规定价格进入工程单价,料预算价格与进入工程单价的规定价格之差,作为价差,在按规定计取三税税金后列入其相应的部分中。 1.13 经济评价 1.13.1 国民经济评价指标 经济内部收益率 8.21% ?7% 经济净现值(I=7%) 4040.3万元 ?0s 经济效益费用比(I=7%) 1.13 ?1s 经济静态回收期 14.88年 由以上指标可看出,该项目的各项国民经济指标都满足规范要求,且略显优越,可见,该水利项目在经济上是合理的,国民经济评价亦合理、可行。 1.13.2 财务评价 33项目投产后,灌溉水价0.13元/m、供水水价0.50元/m、发电综合上网电价0.32元/kW?h,是现实、可行的,也是完全能够被用户所接受的。 资金来源与运用,项目资金来源与运用表表明,在正常运行期的第1个年头,即出现资金盈余,整个计算期累计盈余资金达37114万元。 资产负债表表明,尽管在项目建设期负债率高达10.16%,开始正常运行后该指标迅速下降,在第8年下降到0.58%,说明本项目的财务风险较低,偿还债务能力较强。 本项目整体的财务盈利能力差,但能够在10年内还清银行贷款本 息,满足银行12年的还贷要求。 1.13.3 综合评价 该工程为兼有社会公益性质的水利项目国民经济评价是合理、可 33行的;灌溉水价0.13元/米、供水水源水价0.5元/米、电站工程上网电价0.32元/千瓦.小时也是现实、可行的,且能够被用户所接受。电站财务评价是合理、可行的。再充分考虑到当地农业灌溉及乡镇人畜饮水的迫切需要,以及该项目将会带来巨大的社会效益,建议尽早、尽快兴建这一可以带动当地经济发展的中型水利工程。 1.14 结论 ? 为促进石柱县农业经济的发展,改善当地农田水利设施落后的面貌,增强农田的抗旱能力,提高耕地复种指数,充分利用油草河上游丰富的水资源,兴建万胜坝水利工程十分必要。 33? 万胜坝水库总库容2815万米,正常库容2810万米,调节库 3容2632万米,灌区设计保灌面积12.62万亩;水库建成运行后,可使全县农业灌溉有效面积由现状的27.5%提高到50.8%,同时解决6.3万人(其中场镇人口1.575万人)、大牲畜4.5万头,资产为1.752亿元的乡镇企业用水。 ? 水库坝址区河谷呈略缓的不对称“U”型,河谷宽高比为4.2,基岩为长石石英砂岩,本阶段设计推荐坝型为钢筋砼面板堆石坝。 ? 水库库周地形封闭良好,岸坡稳定,水库不存在库水向邻谷渗 漏问题,成库条件良好。 ? 本阶段设计渠道总长170.53千米,利用渠道落差布置梯级电站五座,总装容量1.7万千瓦,多年平均发电量4683万千瓦?时,有利于水能的开发,工程可行。 ? 该工程总投资 34902.01万元,总工期48个月。
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