那岸水利枢纽毕业设计说明书

1第一章、概述1.1基本资料那岸水电站工程位于左江主要支流黑水河中游，广西大新县太平乡那岸王孟屯附近。黑水河位于东经106°18′至107°08′,北纬22°37′至23°07′，发源于广西靖西县的新圩,经岳圩流入越南境内,从德天到硕龙以下全部流入我国境内,经大新那岸、太平、到崇左的新和,汇入左江。黑水河全长89Km,流域面积6600Km2.河道坡陡水急,沿河有较长集中的多级跌水,水利资源较为丰厚.整个河段拟分为七个梯级开发利用,那岸是第三个梯级电站,位于黑水河中游.坝址控制流域面积3150Km2,水库处于石灰岩峡谷地带,淹没较小。流域内雨量充沛,气候湿润,多年平均降雨量1532.2mm,最大、最小平均降雨量分别为2180.7mm、1143.3mm,雨量集中于5—9月份,约占全年降雨量的75%,多年平均流量75.5mm,多年平均径流量23.8亿m3,多年平均蒸发量1347.7mm,多年平均气温21.5℃。大新县内兴建和即将兴建的大新铅锌矿.桂南锰矿以及518矿区等,迫切需要用电,县内现在装机容量1154KW,已经远远不能满足目前的需要,急需开发新的电源。而那岸工程是以发电为主兼顾灌溉的综合利用工程，供电对象为上述有色金属矿区,以及大新县工农业用电等,并利用电站尾水灌溉农田3万余亩。因此那岸工程的建设将对促进大新县工农业发展,加强边境建设起着十分重要的意义。本电站是以发电为主兼顾灌溉的综合利用工程,水库总库容2627.4万m3,其中有效库容为544万m3,电站装机容量为4×0.32=1.28万KW。1.2水文水利资料1.2.1径流坝址以上控制集雨面积3130Km2,多年平均流量75.5mm,平均径流量23.8亿m3。根据调查访问，近年来以1925年和1968年二次洪峰最大，实测1968年实测洪峰流量最大为2430m³/s。1.2.2气象资料本水电站位于亚热带地区，具有亚热带气候的特点：气温高，湿度大，多年平均气温21.5℃，最低气温-2.1℃，最高气温39.8℃；坝址年平均降雨量1532.2mm，最小年降雨量1143.8mm(1963年末)，最大降雨量2130.7mm，降雨多集中于5-9月，占年总降雨量的75%,最大月降雨量592.2mm（1966年6月），最大日降雨量131.1mm(1966年6月11日)；历年平均湿度79.27%；历年最大风力8级，相对风速20m/s，多年平均最大风速18m/s,吹程4Km。1.2.3水库泥沙淤积坝址多年平均输沙量29.11万吨，主要为洪水期携带入库。淤沙浮容重0.95T/m³,水下淤沙内摩擦角φ=18º，按50年淤沙年限考虑水库淤沙高程为194.5m。1.2.4水库特征水位综合分析电站最低尾水位180.00m，水库正常高水位217.00m，水库死水位为210.00m。1.2.5水文水能特性2水库特征：注：溢流堰堰顶高程为213.00m；相应水库面积102.5㎡。水电站特征：1.3工程地质条件1.3.1库区工程地质条件库区属喀斯特峰林地貌，山顶标高400—600m,由于地壳急剧上升，侵蚀基准面迅速下降，河道呈V型深切，比降大，沿河急滩、跌水、深潭普通，台地不发育。库区为碳酸盐类岩层，斯特化不强烈，渗透性稍弱，区域水系及谷河槽均高于该库正常水位，故条件良好，可以建库。1.3.2坝址工程地质条件坝址地段属石灰岩峰林区，处于峡谷与开阔河槽之界限，左岸为石灰岩陡坡峭壁，右岸是由石灰岩组成的二级高台地，谷坡陡峻，构成“U”型河谷，坝轴线下游120m处，由石灰岩组成一道天然河槛致使坝址段枯水季节水深竟达4—6m。(1).地层岩性坝区出露地层，由泥盘系榴江组碳酸盐类岩系及第四系结晶石灰岩组成。土层覆盖厚度1—6.5m，均为疏松亚粘土，石灰岩厚25—28m，一般在207m高程以上多含泥质，洞穴很发育，且具有蜂窝状小孔，地质软弱，以下为质地较坚硬的结晶石灰华，但与基岩连接处，均发育有大洞穴，一般洞高1.2—1.6m，最大洞高达5.09m，红棕色粘土充填。厚层灰岩，分布于河谷右岸F大断裂层上盆，为浅灰色不纯灰岩，中细晶粒结构，节理、裂隙发育，但多为次生矿物所充填。薄层灰岩，分布于河谷两岸，灰色、浅灰色硅质岩，质坚稍脆，层理清晰，层面溶分类名称上游(m)下游m)泄流量(m3/s)水库特征水位校核洪水位225.30190.653340设计洪水位224.00188.552600正常高水位217.00180.00正常尾水位180.00最低尾水位178.90死水位210.00水库库容总库容（万m3）2627.4兴利库容（万m3）544死库容（万m3）1070装机容量(万KW）保证出力（KW）多年平均发电量（百万度）年利用小时（h）水电站最大水头（m）水电站最小水头(m)设计水头(m)单机引用流量(m³/s)1.28262065.55600432430.512.603隙发育，多呈薄层片状，单层厚度1—10cm，间夹肉红色白云质灰岩，完整性较差。(2).地质构造本区受区域性断裂之影响，次一级断裂甚为发育，坝址附近可见断层九条，断裂带多属已经胶结。主要断裂方向N286—331W，倾向SW，倾角62—68度，乃属与区域性断裂伴生之同期产物。次为走向N30—70E，倾向SE，倾角75—77度的一组，而者倾向SW，倾角4—9度，但构造层附近有达17—23度。区内构造张干裂隙发育，一般宽2—10mm，最大可达20mm，长度2—6m，但坝左肩陡壁处竟有四条平行张开裂隙，宽4—10cm，长达10余米，产状走向EW，倾向N，倾角74—85度。主要裂隙有两组：a.走向近EW，倾向N，倾角74—85度b.走向N345—355W，倾向SW，倾角66—84度本区风化作用不甚剧烈，基岩风化深度一般在25m左右，强风化层1—3m。(3).喀斯特发育情况本区喀斯特化不清洌，主要见于层面溶蚀，一般规模很小，在基岩面以下0.4—3.19m范围内较发育，一般洞高2—6cm，最大埋高20cm。坝左肩224.4—230m高程，分布两排层面溶蚀洞，洞高0.5—0.5m，宽达2—4m,发育穿过坝肩与巴河相联系，暴洪期间，呈股流溢出。(4).水文地质条件本区地下水分布受岩层产状及地质构造制约，左岸地下水位较高，右岸较平缓，均属裂隙水类型，埋藏于基岩裂隙中，由大气降水补给向河谷排泄，右岸在坝轴线上下游埋藏较深，根据钻孔实测，埋深在37.8—39.5m，高程为181—178m，左岸在坝轴线上下游90—100m处均有泉水群出露，下降泉性质，分布高程182—186m，常年不枯。坝址地段岩石渗透性，在155m高程以下渗透性很小。一般155m高程以上，渗透系数K=0.2——.0m/昼夜，155m以上K＜0.001m昼夜。155m高程以上，单位吸水量ω=0.01—30公升/分，155m高程以下，ω＜0.01升/分。地下水及地表水经化学分析为重碳酸钙型水，对混凝土无侵蚀性。(5).岩石物理力学特性指标根据实验成果及综合野外实际情况，计算指标如下：岩石名称风化分带容重计算强度fF′C′石灰岩强2.163～40.40.753.5石灰岩半2.417～90.50.85.0厚层灰岩半2.7216～190.60.97.0薄层灰岩半2.7014～160.550.956.04(6).地震根据中国科学院研究所广州地震大队所提供的资料，并经实地调查，本区地震基本烈度为5度。工程地质结论①库区为碳酸盐类岩层，喀斯特化不强烈，渗透性稍弱，区域水系及邻谷河槽均高于该水库正常高水位，故条件良好，可以建库。②坝址为薄层硅质灰岩，坚硬，喀斯特化微弱，溶洞不发育，河谷狭窄，岩层狭窄，岩层微倾上有，断裂构造呈较发育，但均为胶结良好。唯有河床沿顺河构造成产生深切，及河槽地段渗透较强，但经处理，可以建坝。1.4灌溉效益本工程灌溉面积约3万亩，进水闸底高程为185.00m,灌区在沿河两岸为两条狭长带形，干渠长达50余公里，渠道渗漏损失较大。县、区要求灌溉流量按4m³/s考虑，为充分利用汛期下泄洪水，宜设置断面为2m²的灌溉流量备用管，以便汛期及机组检修时引水灌溉。灌溉水面高程185.5m。1.5水电站及供电效益本电站装机容量4×3200KW，水轮机型号HL123-LJ-140，发电机型号TS-325/36-20。水轮机安装高程187.16m，安装间高程189.00m，厂内安装一台30/5吨电动桥式起重机，跨度10.1m。两台SJ-7500/28.5/6.3主变压器，近区变SJ-560/10/6.3一台。1.6水库淹没该电站库区有29人需要搬迁，淹没和征地149亩，其它除部分杂木山林被淹外，没有淹没损失。具体如下：名称单位数量备注淹没和征地土地亩66搬迁房屋间177栋房迁移人口人29借用土地亩83施工场地用淹没搬迁损失元218651.7当地建筑材料在坝上游1公里内两岸均有石料场，条件良好，可以满足要求，砂料场初步调查情况，在坝址以下40公里内砂场总储量4000余m3质量尚好，但数量不能满足要求，需要到崇左要砂。1.8交通条件该电站附近有火车站，标准公路，交通比较方便。早期工程施工时所需的外来器材和物资均可先以铁路运输，再由公路转运到工地。场内交通以右岸对外交通的永久公路直通坝址，坝顶无交通要求。51.9施工条件枢纽地址位于峡谷出口处，两岸山坡较陡，在坝下游200m峡谷出口以外的两岸，均有开阔平地可供施工场地布置。施工力量由本地区专业施工队和民工共同组成，配备有一定的施工机械，可达到半机械化施工水平。工程采用分段围堰施工，二期导流流量62m³/s。6第二章主要建筑物型式选择与枢纽布置2.1枢纽组成建筑物与分等分级2.1.1水利枢纽建筑物的组成枢纽工程的主要水工建筑物由挡水建筑物、泄水建筑物和水电站厂房组成。2.1.2水利枢纽的分类及水工建筑物等级划分依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000，共分为五等。水利水电枢纽工程分等指标工程等别工程规模分等指标水库总库容（亿m3）防洪治涝灌溉供水发电保护城镇及工矿企业的重要性保护农田面积（万亩）治涝面积（万亩）灌溉面积（万亩）供水对象的重要性装机容量（万kW）Ⅰ大（1型≥10特别重要≥500≥200≥150特别重要≥120Ⅱ大（2型10～1.0重要50～100200～60150～50重要120～30Ⅲ中型1.0～0.1中等100～3060～1550～5中等30～5Ⅳ小（1型0.1～0.01一般30～515～35～0.5一般5～1Ⅴ小（2型0.01～0.001＜5＜３＜０．５＜1注：1．水库总库容是指水库最高水位以下的净库容。2．治涝、灌溉面积等均指设计值。根据第一章节的概述提供的相关资料，其有效库容为544万m3，装机容量1.28万kW，灌溉面积约3万亩，分析相关数据确定枢纽工程等别为Ⅲ等，工程规模为中型，水工建筑物级别为3级。2.2.坝型及其它主要水工建筑物型式选择2.2.1坝型选择坝是水利枢纽工程的主体，坝型的合理性对枢纽工程的设计、施工、投资、运用和技术经济指标将产生决定性的影响。坝型选择和坝址选择是相互联系的，坝型选择也是根据地质条件、建筑材料和施工条件来确定。从建筑材料和施工条件来考虑，本工程可建重力坝（包括宽缝、空腹重力坝）、大头坝、支墩坝、拱坝；从地质、地形条件考虑，建拱坝不够理想，因为河谷较宽，地形、地质对稳定很不利；从枢纽布置来考虑，建土石坝不甚是和，因为泄洪建筑物和电站厂房布置较困难。综合来考虑，建坝的材料可采用浆砌石或混凝土，坝型采用重力坝、宽缝重力坝、空腹重力坝、梯形坝和大头坝较为适宜，从设计角度来考虑，可着重考虑重力坝和宽缝重力坝两种坝型。7那岸电站工程概算单价表：建筑工程坝型项目单位实体重力坝宽缝重力坝重力拱坝150#砼溢流坝M³73.6582.7282.02非溢流坝66.0974.2373.59200#砼溢流坝81.2191.2290.42非溢流坝71.9880.7580.04250#砼溢流坝86.9697.6796.82非溢流坝76.8786.3485.59100#砼60.9068.4067.81经过对坝型进行详细的分析比较，