大學畢業(yè)論文--水電站設計土木工程專業(yè)

目錄1綜合說明 51.１序言 51.２水文 5１.３工程地質(zhì) 6１.４工程任務和規(guī)模 6１.５工程布置及主要建筑物 61.6水力機械電工金屬結(jié)構(gòu)及采暖通風 71.7消防 7１.8施工 81.9水庫淹沒處理及工程永久占地 81.10環(huán)境保護 81.11工程管理 81.12設計概算水利水電樞紐工程特性表 81.13經(jīng)濟評價 101.14結(jié)論（可以修建水電站） 102水文 102.１流域概況 102.２氣象及氣候 102.２.１氣象資料（伊犁氣象臺） 10２.3水文特征SE。 102.4徑流 122.4.1豐、平、枯三個代表年水能情況簡表： 142.4.2“TH”水電站水庫水位—庫容、水位—面積關(guān)系： 142.4.3出力、發(fā)電量的關(guān)系（由于篇幅較多，采用簡表形式） 162.5洪水 192.5.1設計洪水位 192.5.2校核洪水位 202.6廠房 202.7泥沙 202.8下游河道水位與流量關(guān)系 212.9其它 212.9.1冰情資料（19821995） 212.9.2水庫特征 212.9.3施工導流標準 212.9.4下泄流量及相應的下泄水位 212.10水工附圖及附表 212.10.1附圖 212.10.2附表 213地質(zhì) 223.1區(qū)域地質(zhì)概況 223.1.1地貌 223.1.2.地層巖性 223.1.3.構(gòu)造 223.1.4.構(gòu)造穩(wěn)定性 223.2水庫區(qū)的工程地質(zhì)條件 233.3建筑物區(qū)的工程地質(zhì)條件 233.3.1壩區(qū)工程地質(zhì)條件 233.3.2鞍部工程地質(zhì)條件 263.3.3廠房及開關(guān)站地質(zhì)條件 263.4天然建筑材料和施工水源 263.4.1土料: 263.4.2礫料: 263.4.3砂料: 263.4.4水源與水質(zhì)： 273.5廠房工程地質(zhì) 273.6結(jié)論與建議 274工程任務和規(guī)模 284.1地區(qū)社會經(jīng)濟概況 284.2工程興建的必要性和迫切性 284.3綜合利用要求 294.4供電范圍及負荷預測 294.5水庫水位選擇 294.6能量指標計算 305工程布置及建筑物 315.1設計依據(jù) 315.2壩閘型壩閘軸線和渠線的選擇及工程總體布置 325.2.1壩閘型壩閘軸線和渠線的選擇 325.2.2工程總體布置 325.3擋水建筑物 335.4泄水建筑物 355.4.1方案比較 355.4.2工程布置 355.5引水建筑物 365.5.1進水口 36根據(jù)本工程地形情況,進水口選用豎井式進水口。位置于大壩前約1000米。進水口砼底板高程選定為851.6米 375.6發(fā)電廠房及開關(guān)站 385.6.2發(fā)電廠房 385.6.4尾水建筑物 395.6.5開關(guān)站變電站 395.7生產(chǎn)生活區(qū)布置與環(huán)境美化處理 405.7.1生產(chǎn)生活區(qū)布置 405.7.2環(huán)境美化處理 405.8建筑物項目及工程量 405.9施工條件 405.10其他因素 40邊坡穩(wěn)定和地基滲透處理 40防沙、排漂、抗震 415.13工程布置及建筑物附圖 416水力機械，電工，金屬結(jié)構(gòu)及采暖通風 426.1.水力機械 426.2電氣一次 476.3電氣二次 496.4通信設計 526.5金屬結(jié)構(gòu) 537消防設計 547.1消防總體設計 547.2各建筑物的火災危險類別和耐火等級 547.3建筑物消防設計 557.4電站主、副廠房消防 557.5主變壓器消防 567.6戶外升壓站消防 567.7建筑物滅火器配置 577.8消防供水系統(tǒng) 577.9通風系統(tǒng)防火設計 577.10電站消防電源及配電系統(tǒng) 577.11火災自動報警系統(tǒng) 577.12主要消防設備表 588施工組織設計 598.1施工條件 598.2自然條件 598.3地形地質(zhì)條件 608.4建筑材料及水電供應條件 608.5施工導流、截流 618.6主體工程施工 618.7施工總布置 639水庫淹沒處理及工程永久占地 639.1庫區(qū)概況 639.2設計依據(jù) 639.3水庫淹沒實物指標 6310環(huán)境保護設計 6410.1環(huán)境保護設計依據(jù) 6410.2工程環(huán)境保護設計 6410.3環(huán)境保護管理與監(jiān)測 6510.4環(huán)境保護投資概算 6611工程管理設計 6711.1前言 6711.2管理機構(gòu) 6711.3工程管理設施 6711.4管理經(jīng)費 6812設計概算 6812.1編制說明 6812.2工程總概算表 6812.3建筑物概算匯總表 6813經(jīng)濟評價 6913.1概述 6913.2財務評價 69謝辭 70參考文獻 71附錄A 71附錄B 71附錄C 71畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導教師簽名：日期：使用授權(quán)說明本人完全了解大學關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。作者簽名：日期：

學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期：年月日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名： 日期：年月日導師簽名：日期：年月日指導教師評閱書指導教師評價：一、撰寫（設計）過程1、學生在論文（設計）過程中的治學態(tài)度、工作精神□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、學生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、學生綜合運用所學知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力□優(yōu)□良□中□及格□不及格4、研究方法的科學性；技術(shù)線路的可行性；設計方案的合理性□優(yōu)□良□中□及格□不及格5、完成畢業(yè)論文（設計）期間的出勤情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設計）質(zhì)量1、論文（設計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）指導教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設計）質(zhì)量1、論文（設計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）評閱教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日PAGEPAGE2教研室（或答辯小組）及教學系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設計）的基本要點和見解的敘述情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、對答辯問題的反應、理解、表達情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、學生答辯過程中的精神狀態(tài)□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設計）質(zhì)量1、論文（設計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格評定成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）教研室主任（或答辯小組組長）：（簽名）年月日教學系意見：系主任：（簽名）年月日

1綜合說明1.１序言“-TH”水電站位于伊犁哈薩克自治州伊寧縣境內(nèi)，伊犁哈什河瑪札爾峽谷出口處，西距伊寧市51km，附近有公路通往新源、尼勒克、伊寧市、交通較為方便。壩址以上控制流域面積8650km2域內(nèi)雨量較多，草木茂盛，是天山西部林木主要產(chǎn)區(qū)之一。該電站擬裝機容量為50MW左右，年發(fā)電量近期為2.46×108kw·h，遠景為3.42×108kw·h，保證出力13.3MW，工作出力42.3MW。電站擬設四回路110KV出線，兩回送往伊寧市中心變電所，兩回和上游梯級電站聯(lián)絡，近期擔任系統(tǒng)調(diào)峰，工程等幾屬三級。主體建筑物均按三級建筑物設計。伊寧縣系城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造的重點縣，根據(jù)伊寧縣“十五”水電農(nóng)村電氣化規(guī)劃的要求，近期全縣用電量將達到2.46億kwh，同時伊寧縣靠近伊寧市，整個伊犁地區(qū)工農(nóng)業(yè)等發(fā)展快，規(guī)模較大，地域遼闊，電力缺口較大，為緩解缺電局面，因此在伊寧興建一座裝機容量較大的電站是很有必要的。同時伊寧縣目前小水電豐水低谷期電量富余，但豐水高峰期和枯水期供電不足，而“TH”電站位于具有季調(diào)節(jié)能力的吉林臺水電站的下游，因此，興建“TH”電站是非常必要的。1.２水文“TH”水電站位于伊犁哈薩克自治州伊寧縣境內(nèi),伊犁哈什河瑪札爾峽谷出口處，壩址以上控制流域面積8650,域內(nèi)雨量較多,草木茂盛,是天山西部林木主要產(chǎn)區(qū)之一。根據(jù)近三十年的水文資料記載，多年平均月流量120,多年平均徑流量38.6108，實測最大洪峰流量830。１.３工程地質(zhì)本區(qū)位于阿吾勒力山西緣的中高山地區(qū)阿吾勒力山為一圓形山體,山峰排列零亂與天上主脈相協(xié)調(diào)主峰位于溫泉以南約7Km,海拔2046m,而哈什河大橋水面高程約810m,相對高差1100多米山頂多呈渾圓狀,沖溝受構(gòu)造控制多為東西向,西北及北東向,溝深底窄呈V形哈什河在阿吾勒力山瑪札爾峽谷中,河床寬30m—40m,河谷寬100-200m,呈V字形,河流從坡約為4%,河流出瑪札爾峽谷即為伊犁盤地,為堆積平坦地勢,河床漸為第四系物質(zhì),河流從坡變緩 阿吾勒力山北側(cè)為第三系及第四系組成的丘陵地帶,南側(cè)為鞏乃撕河谷,與哈什河河沿谷間的最薄山體約17-18Km。１.４工程任務和規(guī)模該電站擬裝機容量為50左右,年發(fā)電量近期為2.46遠景為3.42,保證出力13.3,工作出力42.3。電站擬設4回路110出線,兩回送往伊寧市中心變電所,兩回和上游梯級電站聯(lián)絡,近期擔任系統(tǒng)調(diào)峰?！癟H”電站的建立可以有效緩解伊犁地區(qū)的用電要求。１.５工程布置及主要建筑物有壓引水式水電站的建筑物包括水庫，攔河大壩，副壩，水電站，有壓進水口，有壓引水遂洞，調(diào)壓室，壓力管道，廠房樞紐（含變電，配電建筑物）及尾水管。壩段位于瑪札爾峽谷出口上游約1～1.5Km范圍內(nèi),河流以北東流徑壩質(zhì)后拐向西而出峽谷壩段河床寬15～16m，河流兩岸坡角～，基本對稱，壩體座落在東圖津河組第二大層第二小層角礫凝灰?guī)r及其所夾繡鏡體凝灰質(zhì)砂巖上，巖性較均一。由于采用拱壩設計，工程量小，占地少，穩(wěn)定性好。擋水建筑物為一座變圓心變半徑的雙曲拱壩和一座粘土心墻的副壩。泄水隧洞兼做沖砂導流洞，故要與引水發(fā)電洞的進口布置要相近，使發(fā)電洞的進口保證“門前清”。發(fā)電洞的進水口也導流泄洪沖砂洞的進水口均采用岸塔式布置，設有兩道閘門，以為工作閘門，一為檢修閘門，工作閘門后設有通氣孔。發(fā)電站廠房設在發(fā)電洞的末端下游側(cè)的岸邊較平坦的地方，可以有效減少工程的開挖量。主廠房長48m寬17.39m。安裝廠長17.24m寬17.39m。副廠房廠長66m寬8.88m1.6水力機械電工金屬結(jié)構(gòu)及采暖通風水輪機采用初選的HL240-LJ-225，單機額定出力Nr＝12.5MW。單機額定流量38.4m3特征水頭如下：Hmax=42.7mHmin=35.2mHd=37.6m安裝場位于主廠房左側(cè)，有公路直接與之相接。發(fā)電機層與安裝場同高程，主要布置發(fā)電機、調(diào)速器及機旁盤。發(fā)電機下面為水輪機層，除布置水輪機外，還布置濾水器及管路等。上游側(cè)蝶閥坑布置有四臺直徑為3.4ｍ的餅型立軸蝶閥。安裝場下面為油罐室、油處理室及檢修車間。其高程與水輪機層地面平齊。主廠房上游側(cè)為電氣副廠房，共分兩層。上層為電器副廠房，下層是母線廊道。水電站的通風是自然通風，采光為通過落地窗采光。1.7消防以預防為主，消防結(jié)合，嚴格執(zhí)行規(guī)范及有關(guān)政策；建筑結(jié)構(gòu)材料、裝飾材料采用非燃燒材料；建筑布置、交通道路組織、廠內(nèi)交通滿足防火要求；生產(chǎn)設備和備件采用符合國家行業(yè)規(guī)范防火要求的合格產(chǎn)品；所有消防及報警設備必須采用有公安消防部門生產(chǎn)許可證的合格產(chǎn)品，并按規(guī)程要求進行安裝和檢測；利用水利水電工程水源充足的特點，充分發(fā)揮消防優(yōu)勢。主廠房大門與公路相連接，在進廠大門外設有消防車回車場，主變壓器和升壓站均有消防車道直接到達。主、副廠房內(nèi)消防分區(qū)、消防通道、消防疏散標志及防火門窗等的設計等均符合有關(guān)規(guī)范要求。樞紐建筑室內(nèi)外均設有消防給水系統(tǒng)，在主變壓器下設有事故集油池。主變壓器與近區(qū)變壓器留有防火間距，電站設有火災自動報警系統(tǒng)和消防聯(lián)動系統(tǒng)，系統(tǒng)在功能上相互獨立，采用二總線制，同時，火災自動報警系統(tǒng)與全廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)相連。１.8施工“TH”水電站位于伊犁哈薩克自治州伊寧縣境內(nèi),伊犁哈什河瑪札爾峽谷出口處,西距伊寧市51,附近有公路通往新源、尼勒克、伊寧市,交通較為方便。工程布置特點和施工場地條件本工程樞紐建筑物主要包括大壩、發(fā)電引水隧洞、導流泄洪沖砂洞和電站廠房等四部分.水庫正常蓄水位862.2m,總庫容為1400萬m3。大壩為雙曲混凝土拱壩,壩軸線長度150m,壩頂高程865.7m,最大壩高50.7m,在中部設3孔5×5m（寬×高）閘門,溢流堰堰頂高程為862.2米，有壓引水隧洞長240m，主洞斷面為圓型，洞徑6m，導流泄洪沖砂洞斷面為城門型8.2×10.4m(寬×高)。1.9水庫淹沒處理及工程永久占地庫區(qū)兩岸以巖石為主，庫岸未發(fā)現(xiàn)明顯滑坡體，無礦產(chǎn)資源及重要的文物古跡。1.10環(huán)境保護“TH”電站工程的興建其有利影響是明顯的、主要的。其中有利影響均發(fā)生在工程實施后，影響較深遠。另外，工程實施也將不可避免對區(qū)域的自然環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、社會環(huán)境將產(chǎn)生一定的不利影響，這種不利影響大部分發(fā)生在工程實施過程中，影響相對較輕。1.11工程管理1.12設計概算水利水電樞紐工程特性表表1.1“TH”水電站工程特性表序號及名稱單位數(shù)量備注一.水文1.流域面積全流域壩址以上86502.利用的水文系列年限年291972~20003.多年平均年徑流量38.16×1084.代表性流量多年平均流量120實測最大洪峰流量830正常運用（設計）洪水標準P%2非常運用（校核）洪水標準P%0.2施工導流標準P%2一期導流流量377二期導流流量690截流流量1345.洪量設計最大洪量405校核最大洪量5006.泥沙年平均懸移質(zhì)輸沙量萬t165年平均含沙量0.404“TH”水電站工程特性表序號及名稱單位數(shù)量備注最大日平均輸沙率31501998-8-10年平均推移質(zhì)輸沙量萬t33二水庫1.庫水位校核洪水位m866.0設計洪水位m865.0正常蓄水位m863.0死水位m858.0淤積高程m8562.正常蓄水位時水庫面積0.93.水庫容積總庫容（校核洪水位以下庫容）1544正常蓄水位以下庫容1400調(diào)節(jié)庫容（正常水位至死水位）300死庫容11004.調(diào)節(jié)特性日三下泄流量及相應下游水位1.設計洪水位時最大泄量相應下游水位校核洪水位時最大泄量相應下游水位枯水期調(diào)節(jié)流量（P=95%）最小流量1.13經(jīng)濟評價1.14結(jié)論（可以修建水電站）2水文2.１流域概況“TH”水電站位于伊犁哈撒棵自治州伊寧縣境內(nèi)，伊犁哈仕河瑪扎兒峽谷出口處，西距伊寧市51公里，附近有公路通往新源，尼勒克，伊寧市，交通較為方便。壩址以上控制流域面積8650平方公里，域內(nèi)雨量較多，草木茂盛，是天山西部林木主要產(chǎn)區(qū)之一。2.２氣象及氣候2.２.１氣象資料（伊犁氣象臺）資料年限29年（1972～2000）多年平均氣溫8.4歷年最高氣溫37.9℃（1995年8月13日歷年最低氣溫-40.4℃（1989年1月29日多年平均降雨量257.2㎜最大一日降水42.6㎜（1986年2月14日）歷年平均蒸發(fā)量1709㎜最大凍土深度62㎜（1977年2月10日）最大積雪深度89㎜（1989年2月4日）歷年平均風速2.2m/s,歷年最大風速40m/s,相應風向WSW(1985年9月21日)，歷年最多風向２.3水文特征SE。根據(jù)近三十年的水文資料記載，多年平均月流量120m3/s，多年平均徑流量38.16×108m3，實測最大洪峰流量830m3/s。“TH”電站位于新疆維吾爾自治區(qū)伊犁哈薩克自治州伊寧縣，喀什河中游瑪扎爾峽谷出山口處，是喀什河流域規(guī)劃中17個梯級電站中最末一級電站。電站所在河段呈形,壩址河谷呈V形,山坡陡峻，全流域降水量自西向東逐漸增加，是全疆最具有開發(fā)潛力的區(qū)域，流域水資源十分豐富。但是由于“TH”處于喀什河流域規(guī)劃的下游，徑流量很大程度上受上游梯級電站的影響。根據(jù)哈石河出山口“TH”水文站實測水文資料統(tǒng)計，多年月平均流量120，多年平均徑流量38.16×108。進三十年月平均流量統(tǒng)計見表2-1。表2-1“TH”水文站月平均流量統(tǒng)計表 m3/s年份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年平均流量徑流量1970年42.840.639.954.2227.0297.0264.0239.0107.062.947.341.51223864841971年35.535.334.483.6237.0311.0392.0251.0108.063.546.436.51364320461972年28.829.943.347.4125.0312.0201.0193.092.662.949.337.51023223821973年32.232.634.5113.0160.0288.0382.0305.0157.095.963.650.71434529961974年41.938.638.1137.0180.0323.0397.0314.0.192.089.361.849.51554916041975年45.543.341.082.3225.0364.0412.0226.0122.071.854.846.91454580891976年45.040.843.379.4141.0189.0207.0210.0130.077.856.748.31063347121977年43.439.338.758.0183.0192.0206.0211.0109.055.143.339.01013216811978年37.234.631.940.0119.0286.0232.0191.084.363.855.643.81023216541979年37.738.549.997.0196.0358.0371.0283.0125.080.461.746.01454606241980年41.938.440.054.6117.0161.0233.0185.085.461.051.540.6922931011981年36.235.845.9102.0180.0448.0326.0285.0140.076.059.651.51494709581982年45.145.745.9103.0210.0231.0201.0180.089.072.951.443.91103479711983年37.533.541.878.7171.0227.0236.0156.074.056.046.942.91003172021984年37.236.257.6124.0272.0475.0402.0275.0129.090.264.448.81685309491985年41.240.045.897.9217.0259.0359.0261..0129.073.956.146.71364299491986年39.745.445.0113.0191.0271.0322.0222.0103.067.751.943.81263995431987年36.235.241.172.1189.0232.0271.0216.0107.071.758.248.31153640631988年52.848.253.6106.0188.0379.0449.0205.0118.069.952.239.61474648361989年29.629.645.7103.0144.0143.0214.0174.067.451.043.334.7902852311990年41.744.540.356.895.1259.0239.0197.0104.078.556.849.61053328232.4徑流“TH”電站位于新疆維吾爾自治區(qū)伊犁哈薩克自治州伊寧縣，喀什河中游瑪扎爾峽谷出山口處，是喀什河流域規(guī)劃中17個梯級電站中最末一級電站。電站所在河段呈形,壩址河谷呈V形,山坡陡峻，全流域降水量自西向東逐漸增加，是全疆最具有開發(fā)潛力的區(qū)域，流域水資源十分豐富。但是由于“TH”處于喀什河流域規(guī)劃的下游，徑流量很大程度上受上游梯級電站的影響。表2.2年徑流量計算19702002流量頻率計算表年份年平均流量序號按大小排列Xkiki-1(Ki-1)2P=m/(n+1)(%)197012211681.3940160.3940160.1552482.941176471197113621551.2861450.2861450.0818795.882352941197210231491.2363590.2363590.0558668.823529412197314341471.2197640.2197640.04829611.76470588197415551471.2197640.2197640.04829614.70588235197514561451.2031680.2031680.04127717.64705882197610671451.2031680.2031680.04127720.58823529197710181431.1865730.1865730.03480923.52941176197810291421.1782750.1782750.03178226.470588241979145101361.1284890.1284890.01650929.41176471198092111361.1284890.1284890.01650932.352941181981149121261.0455120.0455120.00207135.294117651982110131241.0289160.0289160.00083638.235294121983100141231.0206190.0206190.00042541.176470591984168151221.0123210.0123210.00015244.117647061985136161200.995725-0.004271.83E-0547.058823531986126171150.954237-0.045760.002094501987115181100.912748-0.087250.00761352.941176471988147191100.912748-0.087250.00761355.88235294198990201080.896153-0.103850.01078458.823529411990105211070.887855-0.112140.01257661.764705881991120221060.879557-0.120440.01450664.705882351992110231050.87126-0.128740.01657467.647058821993105241050.87126-0.128740.01657470.588235291994124251020.846367-0.153630.02360373.529411761995142261020.846367-0.153630.02360376.470588241996147271020.846367-0.153630.02360379.411764711997108281010.838069-0.161930.02622282.35294118199896291000.829771-0.170230.02897885.29411765199910230980.813176-0.186820.03490388.23529412200010731960.79658-0.203420.0413891.1764705920019832920.763389-0.236610.05598594.11764706200212333900.746794-0.253210.06411397.058823533977397733-1.3E-070.985978120.515152將原始資料按大小排序，列入表4-1中（4）欄。用公式P=m/(n+1)×100%計算經(jīng)驗頻率，列入表4-1欄中（8）欄，并將x與P對應點繪與頻率格紙上。計算系列的多年平均降水量X=（）計算各項的模比系數(shù)ki=X！/X,計入表中（5）欄，其總和應等于n計算各項ki-1，列入表中（6）欄，其總和應為零計算（ki-1）2，列入表中，利用下式可求得CvCv===0.176取0.2Cs=2Cv=0.4均值120.515表2.3頻率曲線選配計算表頻率曲線選配計算表頻率P(%)第一次配線第一次配線第一次配線x=120.515x=120.515x=120.515Cs=2Cv=0.4Cs=2.5Cv=0.5Cs=3Cv=0.6KpXp=Kp*xKpXp=Kp*xKpXp=Kp*x123456711.52183.181.54185.591.55186.821.45174.751.46175.951.47177.1651.35162.71.35162.71.36163.9101.26151.851.26151.851.27153.05201.16139.81.16139.81.16139.8500.99119.310.98118.10.98118.1750.86103.640.86103.640.86103.64900.7590.390.7691.590.7691.59950.784.360.784.360.7185.57990.5971.10.6173.510.6274.72根據(jù)流量頻率曲線選配計算表可得下圖：圖一頻率曲線（見手繪）選定Cv=0.2并假定Cs=2Cv=0.4，查《工程水文學》附表1，并利用附表2直接查出Kp值，得出相應于各種頻率的Xp值，如表4-2中（3）欄。根據(jù)表4-2中（1）、（3）中對應數(shù)值點繪曲線，發(fā)現(xiàn)頻率曲線中段與經(jīng)驗點配合尚好，但頭部和尾部都偏于經(jīng)驗頻率點據(jù)之下。改變參數(shù)，重新配線。2.4.1豐、平、枯三個代表年水能情況簡表：2.4.2“TH”水電站水庫水位—庫容、水位—面積關(guān)系：據(jù)設計任務書表2-4水庫水位—庫容、水位—面積關(guān)系表“TH”水電站Z-V、Z-F曲線水位（m）面積(km^2)容積（萬m^2）8320.088340.138360.18608380.231258400.281758420.342408440.393108460.443908480.514708500.575708520.646708540.77808560.769008580.8210258600.8712008620.941460864116408661.0618708681.1220408701.1822708721.23圖4-4水位-面積關(guān)系曲線圖4-3水位-庫容關(guān)系曲線2.4.3出力、發(fā)電量的關(guān)系（由于篇幅較多，采用簡表形式）表2-5出力、發(fā)電量的關(guān)系額定出力工作時長(小時)294950%出力工作時長(小時)4380保證出力(kw)12092時段平均出力序號頻率50000.010.0950000.020.1850000.030.2750000.040.3650000.050.4650000.060.5550000.070.6450000.080.7350000.090.8250000.0100.91年平均發(fā)電量(kwh)264889979.5序號時間時段平均發(fā)電量累積電量Kwh18.012000001200000216.012000002400000324.012000003600000432.012000004800000540.012000006000000648.012000007200000755.912000008400000863.912000009600000971.91200000108000001079.9120000012000000表2-6選擇典型年為1974年，1989年，1991年。其各年的徑流量計算見下表1974年徑流量計算（見計算任務書表2-7）1989年年徑流量計算表（見計算任務書表2-8）1991年徑流量計算表（見計算任務書表2-9）典型年日流量,頻率順序表見（典型年日流量,頻率順序表(5)）。流量分區(qū)頻率表（見計算任務書表1-10）由P～Q的頻率曲線查表得Q保=35.78m3/sN=9.81QH日調(diào)節(jié)計算見（日調(diào)節(jié)計算(7)）2.5洪水根據(jù)哈什河“TH”水文站的歷年觀測資料，得出該河段的1,3,5,7日洪量頻率計算成果見表1-2。表2-7哈十河水文站1，3，5，7日洪量頻率計算成果表104m3時數(shù)(天)WCvCsCs/CvP%=0.01P%=0.1P%=0.2P%=0.5P%=1P%=2P%=5P%=10P%=20144.00.280.802.8611296928580746761543117.00.280.802.862972562432262121981781621435181.00.280.853.044492893693443243022732432217240.00.2750.833.00672526500465436405365330294“TH”水電站的水庫洪水調(diào)節(jié)能力有限,采用調(diào)節(jié)庫容與防洪庫容完全不結(jié)合方式防洪庫容校核洪量的1/2～2/3本次設計取較大值2/3。2.5.1設計洪水位正常運用設計情況下，（50年一遇）P==0.02100%=2%則設計防洪庫=405×104×2/3＋1450×104=1720×104。（興利庫容為1450萬m3）反查設計洪水位為：865m2.5.2校核洪水位校核防洪庫容可按500年一遇計算，（500年一遇）P==0.002100%=0.2%則校核防洪庫容=500×104×2/3＋1450×104=1783×104。反查校核洪水位為：866m相應的下泄流量及相應的下游水位由擬建水電站下游設計斷面水位-流量關(guān)系曲線確定1.設計洪水位時最大下泄流量10662.校核洪水位時最大下泄流量14922.6廠房“TH”電站廠房在壩址下游2.0km處，發(fā)電尾水位為▽814m2.7泥沙哈什河地區(qū)植被覆蓋較好，水土流失相對較少，但是隨著各類基礎設施建設規(guī)模不斷擴大，土地開發(fā)、礦產(chǎn)資源開發(fā)、挖砂取土等活動大量增加，在促進經(jīng)濟發(fā)展的同時，也破壞了地表植被和生態(tài)環(huán)境，造成嚴重的水土流失。伊犁河流域北東南三面高山環(huán)繞，地形東窄西寬，呈喇叭型向西敞開，形成“四山三谷一盆地”的獨特地形地貌，全流域降水量自西向東逐漸增加，是全疆最具有開發(fā)潛力的區(qū)域。盡管伊犁河流域水土資源十分豐富，但流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境極為脆弱，洪旱、泥石流頻發(fā)，水土流失十分嚴重。據(jù)國家遙感普查統(tǒng)計，伊犁河流域水土流失面積達37419平方公里，占流域總面積的66%。僅水力侵蝕面積就達37360平方公里，占水土流失面積的99.8%。伊犁河流域的生態(tài)環(huán)境由于受自然變化和人類活動的影響正在趨向惡化。哈什河作為作為伊犁河的主要支流之一，水土流失也自然受到影響。根據(jù)“TH”水文站的泥沙實測資料數(shù)據(jù)如下：1.年平均含沙量為0.404kg/m32.年平均輸沙率52.2kg/s，年輸沙量165×104t（懸移質(zhì)）3.最大日平均輸沙率3150k/s3（1999年8月10日）4.4～8月輸沙量約占全年94.8%5.泥沙入庫量計算Wb=βWs（4-1）Wb為年平均推移質(zhì)輸沙量，單位t，β為推移質(zhì)輸沙量比值（山區(qū)0.2），Ws年平均懸移質(zhì)輸沙量，單位t已知年輸沙量（懸移質(zhì)）165×104t，則Wb=0.2×165×104=33*104t泥沙容重r=1.8t/m3本樞紐工程屬于三級設計水庫使用年限為50年V=33×104/1.8=18.3×104m3；V淤總=18.3×104×2.8下游河道水位與流量關(guān)系見計算書表2-11，圖2.6。2.9其它2.9.1冰情資料（19821995）1.設計冰流量1000×1042.年最大冰流量1670×1043.最大冰流量為9.1m3/s(1986年11月20日4.平均冰速1.26～1.92m/s2.9.2水庫特征擬建水庫壩址水位—庫容、水位—面積關(guān)系曲線1.調(diào)節(jié)特性：日2.水庫洪水調(diào)解能力有限，采用調(diào)節(jié)庫容與防洪庫容完全不結(jié)合方式。防洪庫容校核洪量的1/2～2/3。2.9.3施工導流標準1.第一期導流時段：導流流量為Q=3772.第二期導流時段：導流流量為Q=6903.截流9月下旬，截流流量為Q=1342.9.4下泄流量及相應的下泄水位擬建電站下游尾水位———流量關(guān)系曲線由電站布置確定。1.設計洪水位時最大下泄流量10662.校和洪水位時最大下泄流量14923.枯水期調(diào)節(jié)流量（P=50﹪），下泄33.8. 2.10水工附圖及附表2.10.1附圖2.10.2附表3地質(zhì)3.1區(qū)域地質(zhì)概況3.1.1地貌本區(qū)位于阿吾拉勒山西緣的中高山地區(qū)。阿吾拉勒山為一圓形山體，山峰排列凌亂于天山主脈相協(xié)調(diào)。主峰位于溫泉以南約7km，海拔2046m，而喀什河大橋水面高程約810m，相對高差1100多米。山頂多呈渾圓狀，沖溝受構(gòu)造控制多為東西向，北西及北東向，溝深底窄成V型?？κ埠釉诎⑽崂丈今R扎而峽谷中，河床寬30～40m,河谷寬100～200m，呈V字形，河流縱坡約為4‰，河流出馬扎爾峽谷極為伊犁盆地，為堆積平坦地勢，河床漸為第四系物質(zhì)，河流縱坡變緩。阿吾拉勒山北側(cè)為第三系及第四系組成的丘陵地帶，南側(cè)為鞏乃斯河谷，與喀什河河沿谷間的最薄山體約17～18km。3.1.2.地層巖性本區(qū)分布的地層為中石炭統(tǒng)東圖津河組。上二迭統(tǒng)曉山薩依組，第三系紅色巖及第四系沉積物等。中石炭統(tǒng)東圖津河組（C2d）組成阿吾拉勒山主體，為一套海退時期的火山噴發(fā)巖、火山碎屑及淺海相的沉積巖，可分為三大層及若干小層。第一大層（Ca2d）以熔巖，凝灰?guī)r為主，又可分為四個小層。第二大層（Ca2d）以凝灰?guī)r為主，上部出現(xiàn)小量凝灰質(zhì)沉積巖，又可分為五個小層。第三大層（Ca2d）主要為沉積巖，又可分為六個小層。上二迭統(tǒng)曉山薩依組（P2x），分別在喀什河大橋以南的阿吾拉勒山西南山麓邊緣與中石炭統(tǒng)東津河組斷層接觸，為一套復埋式的陸相沉積物巖性，以真巖、炭質(zhì)巖為主，中夾鈣質(zhì)膠結(jié)的砂巖、沙礫巖，底部夾薄層灰?guī)r。第二系上新統(tǒng)（N2）：下部為紅色泥巖，上部為黃色砂巖質(zhì)泥巖，第四系沉積物主要為沖積砂礫石，黃土狀壤土少。侵入巖，多以巖墻方式侵入。3.1.3.構(gòu)造褶皺：本區(qū)處于天山東西褶皺帶喀什背斜的西南緣?？κ脖承睘橐粰E圓形背斜，軸向東西。巖層走向成弧形彎曲，均向外傾，傾角一般20o～30o，最陡可達70o～80o，背斜部為中石炭統(tǒng)東圖津河組第一大層組成，兩翼分布的巖層依次為東圖津河第二大層及上二迭統(tǒng)曉山薩依組組成。斷裂：主要斷裂F78位于鞍部北側(cè)。產(chǎn)狀走向290o～310o，傾向NE，傾角70o～80o，向西變緩為50o該斷層為三個以上的斷層面組成。斷層面較光滑，傾向西傾角60o～70o，得擦痕。為一先壓后扭斷層。F6-18與鞍部低洼處南側(cè)，走向300o～320o，傾向SW，傾角60o～70o，斷層帶有非常破碎為扭性斷層。F6-22位鞍部低洼處北側(cè)，走向300o～320o。傾向NE，傾角76o,斷層泥厚0.3～1.4m，為扭性斷層。F12-8位于亞瑪渡至喀什河干渠分水閘一線走向NNE，河流于此發(fā)生突變由近東西向轉(zhuǎn)為南南西向，斷層為第四系沖擊物覆蓋，在斷層兩側(cè)有一層厚度約10m的礫層，按產(chǎn)狀推算錯開約500～600m，推測該處為一較大斷層，但無現(xiàn)代活動性。F13-8位于阿吾拉勒山南，西南邊緣，走向EW漸變?yōu)镹W，傾向NE，傾角60o～70o，斷層破裂帶分化嚴重。F42-8分布于導流洞出口下游150m，走向300o，直立狀態(tài)，扭性水平斷距約40m。3.1.4.構(gòu)造穩(wěn)定性本區(qū)位于天山東西向復雜褶皺帶喀什背斜南翼的西緣，斷裂并不發(fā)育，除F以外斷裂均較小，特別是未發(fā)現(xiàn)背斜軸部存在對筑壩危害較大的張性斷裂，因此對建壩無大的憂慮。3.2水庫區(qū)的工程地質(zhì)條件水庫處于馬扎爾峽谷下半段長約7.5km，寬約200m，兩岸均為1000～1500m高的山嶺，整個庫盤均為基巖組成，第四系松散沉積物很薄且被積巖封閉，基巖巖性比較堅硬斷裂較少，未曾發(fā)現(xiàn)貫穿河谷及河間地的大型張性斷裂，未能構(gòu)成相鄰谷滲漏的通道，喀什河與鞏乃斯河之間的地塊有較高的地下水分水嶺，水庫沒有像鞏乃斯河谷滲漏的可能性。水庫大致位于喀什背斜的軸部附近，巖層傾角小，并且未發(fā)現(xiàn)平行于河床的大斷裂，巖體穩(wěn)定性較好。未發(fā)現(xiàn)較大的崩塌體計滑動體，庫岸穩(wěn)定性較好。水庫淹沒損失很小。3.3建筑物區(qū)的工程地質(zhì)條件3.3.1壩區(qū)工程地質(zhì)條件（1）地形，地貌.壩段位于馬扎爾峽谷出口上游約1～1.5km范圍內(nèi)，河流以北東5o流經(jīng)壩址后拐向西而出峽谷。壩段河床寬15～40m，水面高程820m，水深5～6m，水利坡度4‰，最大流速4.36m/s，最小流速0.66m/s，河床兩岸均為巖石組成。把右岸山頂高程1085m，左側(cè)元寶山頂高程968.6m，河右岸山坡與巖層傾向一致，河左岸山坡與岸層傾向相反，870m高程一下地形基本對稱，地形坡度40o～45o，870m以上左岸地形坡度為50o～60o，有時出現(xiàn)少量塌體。（2）地層，巖性壩段分布的地層有：（a）東圖津河組第二大層第二小層，巖性可分為底部凝質(zhì)砂巖，砂礫巖夾少量礫凝灰?guī)r，膠結(jié)程度中等，層面附近巖性比較破碎，有20～30cm寬的劈理帶，層面未見夾泥層，巖層厚度估計在50～60m以上。中部為膠礫凝灰?guī)r、后層，但層厚約2m左右，層面結(jié)合較好；凝灰質(zhì)礫巖與膠礫凝灰?guī)r互層。（b）東圖津河組第二大層第三小層，分布在I-I剖面以上的河床及左右岸及圓寶山東部（3）構(gòu)造(a)褶皺:壩段位于喀什彎狀北斜西南緣斜構(gòu)造地段,巖層產(chǎn)狀走向～,傾向SW,傾角～,即傾向上游偏走岸.(b)斷裂:壩段的斷裂規(guī)模約不大.有:產(chǎn)狀SN,傾向東<,張性斷裂,斷面平正。無充填物。:產(chǎn)狀,SE<,張性,斷面平直.:產(chǎn)狀,NE<扭性.：產(chǎn)狀NE〈，漸轉(zhuǎn)NE〈，張扭性斷層，泥質(zhì)充填。:產(chǎn)狀SN，E，斷層破碎帶1。4m寬，張性斷層，方解石及泥質(zhì)充填。：地面未出露。，：產(chǎn)狀，NW，兩斷層相距5～6m。:產(chǎn)狀，SE，張性斷層，斷面平直。：產(chǎn)狀NW，扭性，斷距很小，產(chǎn)狀，NW，扭性斷距很小，夾泥1～2m。：產(chǎn)狀，NE，壓扭性斷層。：產(chǎn)狀，N57～。（c）裂隙：1#裂隙，長550m被挫斷，：產(chǎn)狀，NW，2#裂隙，產(chǎn)狀，至830m高程消失。5#裂隙，長約20m，產(chǎn)狀，NW〈。（4）水文地質(zhì)條件：壩段內(nèi)地下水約為裂隙水。左岸圓寶山的東側(cè)由河水補給地下水。因此水庫穿過圓寶山向下游參漏是必然的。根據(jù)初步計算，壩基石右肩繞壩參漏，圓寶山一帶總參漏S=5291，總參漏流量與最小日徑流量之比為0.0037。（5）物理地質(zhì)現(xiàn)象（a）風化：壩段巖石風化層可分為三級；即強風化層，弱風化層及新鮮巖石。河床部分無強風化層，弱風華帶也僅1～2m；兩岸風化比較均勻，強弱風化水平方向3～6m，斷裂附近可大10～20m。（b）崩塌：崩塌主要發(fā)生在壩段左岸及壩段下游右岸采石場一帶。（6）巖石的物理力學物質(zhì)：巖石的物理力學性質(zhì)尚好，轉(zhuǎn)化系數(shù)較高，根據(jù)凝灰質(zhì)砂巖，砂礫巖，角礫凝灰?guī)r動，靜彈之比為：=1.6～1.8?？紤]裂隙，填充物，巖石本身的特性等原因，建議彈摸為1000KPa?？辜糁笜艘云茐姆渲党艘?.65的折減系數(shù)：凝灰質(zhì)砂巖tg=0.83。角礫凝灰?guī)r的tg=0.67。（7）壩區(qū)工程地質(zhì)評價（a）重力壩：壩軸線處河谷寬15～16m，河流兩岸坡角～，基本對稱，壩體座落在東圖津河組第二大層第二小層角礫凝灰?guī)r及其所夾繡鏡體凝灰質(zhì)砂巖上，巖性較均一。物理力學性能良好，為發(fā)現(xiàn)緩傾角的斷層面，一般裂隙雖比較發(fā)育，根據(jù)抗剪試驗，試件均在/巖接觸面剪斷，因此淺層滑動可能較小。根據(jù)試驗和地表觀擦，建議角礫凝灰?guī)r，凝灰質(zhì)砂巖的摩擦系數(shù)均勻為0.66～0.76。重力壩左壩肩有縱向切割面，橫向切割面上游有細昌巖墻與巖的交界面，下游有輝石安山央與圍巖的交界面，但為發(fā)現(xiàn)傾向河流的緩傾角滑動面。比較完整的結(jié)構(gòu)面為層面。但它傾向山里偏上游。故滑動可能性不大。南壩肩穩(wěn)定試算時，建議采用下列數(shù)據(jù)；從向切割面，產(chǎn)狀走向南北，傾向東，傾角，摩擦系數(shù)0.40。上游切割面，產(chǎn)狀NE，傾向NW傾角70～，因其為拉裂面，不考慮摩擦系數(shù)。下游切割面產(chǎn)狀：走向NNE，傾角NW傾角，摩擦系數(shù)0.4滑動面為層面，產(chǎn)狀NW335，傾向SW，傾角，摩擦系數(shù)0.55。右壩肩抗滑穩(wěn)定的邊界條件組合為：縱向切割為：產(chǎn)狀：走向傾向NE，傾角，橫向切割面有，產(chǎn)狀NE，傾向NW，傾角，或2#裂隙，產(chǎn)狀（〈），下游橫向切割面有1#裂隙產(chǎn)狀（NW〈）；走向～，傾向NE或SW，傾角～的裂隙組成另一縱向切割面。可能形成的滑動面只有角礫凝灰?guī)r與下游凝灰質(zhì)砂礫巖的交界面，其產(chǎn)狀為，SW～，即傾向河床偏上游。出露在河右岸，在Ⅲ號剖面線處，伸入河床底17～18m深，（高程大致在797.4m）該層理面具有20～30cm厚的劈理帶，以上各結(jié)構(gòu)面組合起來可能形成一滑動體，計算抗滑穩(wěn)定時，建議，1#裂隙tg=0.40；走向～的裂隙面tg=0.45，因系拉裂面，不考慮摩擦系數(shù)，壩址巖石裂隙比較發(fā)育，彈摸較小，基礎處理應當嚴格，基礎開挖必須至新鮮基巖，固結(jié)灌漿一般應8～10m。存在表部繡水層，中部相對繡水層。下部凝灰質(zhì)砂礫巖繡水層，而該層在河床中埋藏僅17～20m，建議河床灌漿應至砂礫巖層中有定深度，兩岸灌漿至表部繡水層以下。（b）土壩：土壩軸線在Ⅰ剖面附近，該段河床寬約24～25m，兩岸坡度～，基本對稱。土壩壩基上部為2～3m（右岸最厚為5m）第四系坡積其河流沖積物，以下即為基巖。左岸830m高程以上出露的東圖津河組第二大層第三小層凝灰較礫巖，830m高程以下及河右岸分布的為第二小層的角礫凝灰?guī)r及頂部的凝灰質(zhì)砂巖。河床出露的基巖中未發(fā)現(xiàn)大斷裂，第二層頂部的凝灰質(zhì)砂巖延至河流兩岸。因此推測河床中無較大斷層。左岸，均傾向河流，并出露于坡面，可能形成不穩(wěn)定體。建議土壩壩基的第四紀坡積物全部挖除，基巖強風化層適當挖除，河床砂礫石最好全部清除。若不能全部清除，在心墻之外再作兩道截水墻。土壩壩基下帷幕灌漿穿透表層即可。3.3.2鞍部工程地質(zhì)條件鞍部夾與兩個斷層之間，巖層比較薄弱，裂隙發(fā)育，巖石很破碎，風化層比較厚有一定的參透性，但斷層與山脊有較大交角，未發(fā)現(xiàn)平衡鞍部脊部傾向上游或下游的緩傾角斷裂，因此鞍部整體向下滑動的可能性不大?；鶐r參透系數(shù)為1.244m/d；鞍部東側(cè)含礫砂壤土參透系數(shù)為1.84m/d；西側(cè)5級介地沖積沙壤土為1.61m/d；4級階地黃土狀壤土0.92m/d。鞍部主要斷裂有位于鞍部南端，走向～，東部傾向SW，西部傾向NE，傾角以上，斷層帶很破碎。位于以北低洼處與平行，傾向NE，傾向，主要裂隙（a）～SW或NE～；（b）～NW～該組數(shù)量較小。3.3.3廠房及開關(guān)站地質(zhì)條件廠房山坡破積無碎石厚度約5m。一級階地上為粉沙厚3m其下砂礫石層厚3～4m，以下為基巖，廠房基礎全部在凝灰質(zhì)砂礫巖上，基礎巖石較好，后山破無不利地質(zhì)現(xiàn)象。廠房在基抗開挖時，應注意河水通過第四系砂礫層參入。3.4天然建筑材料和施工水源3.4.1土料:第一料場位于托海村以北。修橋跨破爾波遜河可直達壩質(zhì),距離3.5Km,巖性為第四系沖積,洪積形成的土壤,黑褐色略含小礫石,粘粒含量大于15%,塑性指數(shù)大于10%,天然含水量接近塑限,水溶鹽及有機物含量均在要求范圍之內(nèi),土料比較理想,A級有效層儲量為27.6,向下挖出,尚有擴大余地。3.4.2礫料:礫料場選在上游電站上游漫灘上,距壩質(zhì)12.5Km,礫料級配為:5～800mm約占58.4%,針片狀含量小于15%,較弱顆粒小于1%,含沙量在1～2%之間,砂礫石比重2.71,含容量大于1.67t/,吸水率小于2.5%,有效層儲量16.6。3.4.3砂料:可在礫料場中篩選一部分。（a）波爾波遜河上游砂礫料場,距壩區(qū)30Km,實際儲量為2.5。（b）黑頭山砂料場：距壩區(qū)34Km，可作為過度性開采，含砂量小。3.4.4水源與水質(zhì)：無溶出性侵蝕，情況良好，對工程建筑物影響不大。3.5廠房工程地質(zhì)本工程爭對上、中，下廠房位置進行了全面地質(zhì)比較。上廠房位于下游500m處,該位置地質(zhì)條件符合要求,但無法解決廠房布置問題。下廠房位于壩址下游1500m處,該位置地勢平坦,有利于廠房防洪，而且地質(zhì)滿足設計要求，但是太遠，費用太高。只有中廠房比較合適。本階段選擇中3.6結(jié)論與建議結(jié)論：（1）、本工程區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定，地震動峰值加速度小于0.05g，地震動反應譜特征周期為0.35s，地震基本烈度小于6度。（2）、區(qū)域斷層曲垅～田莊壓扭性斷裂壩前穿越水庫并與隧洞走向近于平行，對水庫滲漏及隧洞圍巖穩(wěn)定影響不大。。（3）、庫岸邊坡整齊，無異常邊坡失穩(wěn)之跡象，但局部岸坡卸荷裂隙發(fā)育，可能產(chǎn)生少規(guī)模的失穩(wěn)崩塌，但對水庫的運行影響不大。（4）、水庫設計蓄水位低，僅存在對右岸約500m長低矮段沿河公路的淹沒。淹沒損失少；不存在浸沒問題；更不具備誘發(fā)地震的條件。。（5）、壩址區(qū)上、下二條壩線，經(jīng)工程及水文地質(zhì)條件多方面綜合分析評價。以下壩線地質(zhì)條件最優(yōu)。（6）、下廠址地質(zhì)條件較好，具備建廠條件，但需擴建1Km長的公路；且廠區(qū)覆蓋層較厚，存在高邊坡開挖及邊坡穩(wěn)定問題。（7）、引水發(fā)電路線擬定三條比較方案，經(jīng)綜合比較和評價，確定選擇“隧洞二線”為最終引水線路方案。（8）、天然建筑材料：土料、粗骨料、細骨料儲量和質(zhì)量均能滿足工程需要，開采運輸方便。但暖水砂礫料場運距較遠，建議采用隧洞石碴人工碎石料。建議：（1）、了解河床砂卵石厚度和壩基巖石的風化程度。（2）、進一步查明河床地質(zhì)構(gòu)造特征。確定河床是否有斷層通過。（3）、查明壩基巖石的透水性，確定壩肩帷幕接頭位置及帷幕下入深度。（4）、進一步查明引水發(fā)電隧洞的工程地質(zhì)條件，定性劃分隧洞圍巖類別，提出各類圍巖的物理力學指標。（5）、查明下廠房區(qū)山坡覆蓋層厚度、巖體的風化程度以及構(gòu)造發(fā)育情況，評價廠房邊坡的穩(wěn)定性。4工程任務和規(guī)模4.1地區(qū)社會經(jīng)濟概況“TH”水電站位于新疆維吾爾自治區(qū)伊犁哈薩克自治州伊寧縣，哈什河中游瑪扎爾峽谷出山口處，距伊寧市51km。是哈什河流域規(guī)劃中17個梯級電站中最末一級電站。伊寧縣位于伊犁河谷中部，縣城在伊寧市西北18公里處，伊寧市至東五縣的兩條國道，從本縣穿過?？h境東西最長116公里，南北最寬95公里，總面積為6523平方公里?？h轄18個鄉(xiāng)、2個鎮(zhèn)、5個地方國營農(nóng)牧場。全縣總?cè)丝?6.36萬，人口較多的民族是維吾爾、漢、回、哈薩克和東鄉(xiāng)族。縣境內(nèi)駐有自治州、伊犁地區(qū)、兵團農(nóng)四師直屬單位8個。伊寧縣是伊犁哈薩克自治州建置最久、屯墾最早、人口最多的大縣。農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)有堅實的基礎，是新疆維吾爾自治區(qū)久負盛名的的商品糧、油、肉基地。全縣有廣闊的天然草場，發(fā)展畜牧業(yè)有得天獨厚的條件。全縣在1985年完成農(nóng)田防護林體系建設，實現(xiàn)了農(nóng)田水利條田道路林網(wǎng)化，是全國平原綠化達標縣；果樹栽培歷史悠久，品種多，產(chǎn)量高，是伊犁蘋果的主要產(chǎn)地之一；吐魯番于孜、吉里于孜、曲魯海等鄉(xiāng)的大白杏聞名遐邇。伊寧縣礦產(chǎn)資源極為豐富。已知的有煤、金、高嶺石、石膏、石英、云母、石灰石、重晶石、銀、鐵、鋁、錫、銅等。伊寧縣有亞麻原料、溶劑、乳品、絲綢、針織、酒、水泥、水泥預制、高嶺石加工、皮毛加工、糧油加工、煤礦等近百家各類企業(yè)。近幾年來，伊寧縣經(jīng)濟得到快速發(fā)展，主要體現(xiàn)在：⑴大力發(fā)展工業(yè)。以開發(fā)水電、礦產(chǎn)資源和農(nóng)副產(chǎn)品加工為基點，逐步發(fā)展以耗能工業(yè)為主的工業(yè)企業(yè)；⑵調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟平穩(wěn)發(fā)展，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整邁出新的步伐，在保證發(fā)展糧食生產(chǎn)的基礎上，增加經(jīng)濟作物比重，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)品商品率，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化和社會化；⑶狠抓林業(yè)，搞好荒山綠化，跡地更新和封山育林，提高森林覆蓋率，實行計劃采伐和合理間伐。⑷搞活商業(yè)，建立多層次多功能的市場體系。4.2工程興建的必要性和迫切性伊寧縣系城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造的重點縣，根據(jù)伊寧縣“十五”水電農(nóng)村電氣化規(guī)劃的要求，近期全縣用電量將達到2.46億kwh，同時某某縣靠近伊寧市，整個伊犁地區(qū)工農(nóng)業(yè)等發(fā)展快，規(guī)模較大，地域遼闊，電力缺口較大，為緩解缺電局面，因此在伊寧興建一座裝機容量較大的電站是很有必要的。同時伊寧縣目前小水電豐水低谷期電量富余，但豐水高峰期和枯水期供電不足，而“TH”電站位于具有季調(diào)節(jié)能力的吉林臺水電站的下游，因此，興建“TH”電站是非常必要的。該電站擬裝機容量為50左右,年發(fā)電量近期為2.46遠景為3.42,保證出力13.3,工作出力42.3。電站擬設4回路110出線,兩回送往伊寧市中心變電所,兩回和上游梯級電站聯(lián)絡,近期擔任系統(tǒng)調(diào)峰。“TH”電站的建立可以有效緩解伊犁地區(qū)的用電要求。4.3綜合利用要求“TH”電站上游興利庫容達1400萬m3，具有日調(diào)節(jié)能力；而“TH”電站屬中低壩，無調(diào)節(jié)庫容，故“TH”電站可不考慮下游防洪任務，也無航運要求，壩址以下河流兩邊有少量農(nóng)田，需考慮一定的灌溉要求，故某某電站是一個以發(fā)電為主，兼有灌溉等綜合效益，一般情況下不承擔其它綜合利用任務的電站。4.4供電范圍及負荷預測4.4.1供電范圍電站擬設4回路110KV出線，兩路送往伊寧市中心變電所，兩路和上游梯級電站聯(lián)絡，近期擔任系統(tǒng)調(diào)峰，工程等級屬三機。主體建筑物均按三機建筑物設計。4.4.2該電站擬裝機容量為50MW左右，年發(fā)電量近期為2.46×10.8KW.h，遠景為3.42×10.8KW.h，保證出力13.3MW，工作出力42.3MW。4.5水庫水位選擇4.5.1正常蓄水位選擇確定電站的正常蓄水位為863.0m4.5.2裝機規(guī)模及裝機程序該電站擬裝機容量為50MW左右，年發(fā)電量近期為2.46×10.8KW.h，遠景為3.42×10.8KW.h，保證出力13.3MW，工作出力42.3MW。4.5.3機組機型和臺數(shù)⑴機組機型：該電站最大水頭8m，根據(jù)水頭范圍及河流特性，本電站機型選用混流式機組；⑵額定水頭：額定水頭本階段初選5m。⑶機組臺數(shù)：本階段進行了3臺和4臺機組的比較，由于4臺機方案電站廠房長度比3臺機方案長，因此廠房建設投資大，電氣控制屏柜數(shù)量增加，造價高，而且，3臺機比4臺機運行維護、管理簡單方便。但是4臺機組的效率比3臺機組效率高。經(jīng)綜合比較，選擇4臺機的方案。綜上所述，本階段推薦4臺機方案，單機容量9.0MW，額定水頭5m，機型為混流式機組，轉(zhuǎn)輪直徑2.25m。既HL240-LJ-225型水輪機。4.6能量指標計算電站為一綜合式電站，廠房距壩址7.0km，參照（新源）水文站水文資料，考慮到水電站庫區(qū)森林覆蓋率高，雨量豐富，又有較大的調(diào)節(jié)庫容，故某某電站的能量指標如下表所示：表4.6.1電站能量指標計算成果表正常蓄水位(m)863.0裝機容量(MW)50.0機組臺數(shù)(臺)4保證出力(MW)13.3多年平均發(fā)電量(萬kwh)2.46×10.8年利用小時(h)8700水量利用系數(shù)(%)90.6加權(quán)平均水頭(m)最大水頭(m)8設計水頭(m)55工程布置及建筑物5.1設計依據(jù)5.1.1工程等級及建筑物級別電站正常蓄水位863m，電站裝機容量50MW。根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL252—2000規(guī)定，本工程為Ⅳ等工程，主要建筑物級別為2級，次要建筑物為3根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL252—2000規(guī)定，大壩防洪標準為1000年一遇，10000年一遇洪水校核；電站廠房防洪標準為100年一遇，1000年一遇洪水校核。5.1.2設計采用主要技術(shù)標準及基本參數(shù)主要技術(shù)規(guī)范（1）《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL252—2000（2）《混凝土重力壩設計規(guī)范》DL5108—1999（3）《水電站廠房設計規(guī)范》SL266—2001（4）《水電站進水口設計規(guī)范》SL279—2002（5）《水工隧洞設計規(guī)范》SD134—84（6）《水電站調(diào)壓室設計規(guī)范》DL/T5058—1996（7）《水利水電工程設計防火規(guī)范》SDJ278—90（8）《水庫工程管理規(guī)范》SL106—96（9）《水利水電工程初步設計報告編寫規(guī)范》DL5021—93基本參數(shù)（1）特征水位與特征頻率洪水流量正常蓄水位：863設計洪水位：865校核洪水位：866頻率洪水流量詳見表5.1頻率洪水流量表5.1頻率洪水流量時（天）WCvCsCs/CvP=0.01%P=0.1%P=0.2%P=0.5%P=1%P=2%P=5%P=10%P=20%1440.280.82.86112969285807467615431170.280.82.8629725624322621219817816214351810.280.853.0444928936934432430227324322172400.2750.833.00672526500465436405365330294（2）泥沙資料1.年平均含沙量為0.404kg/m32.年平均輸沙率52.2kg/s，年輸沙量165×104t（懸移質(zhì)）3.最大日平均輸沙率3150k/s3（1999年8月10日）4.4～8月輸沙量約占全年94.8%5.泥沙入庫量917×104m（3）氣象資料1.資料年限29年（1972～2000）2多年平均氣溫8.43歷年最高氣溫37.9℃（1995年8月13日4歷年最低氣溫-40.4℃（1989年1月29日5多年平均降雨量257.2㎜6最大一日降水42.6㎜（1986年2月14日）7歷年平均蒸發(fā)量1709㎜8最大凍土深度62㎜（1977年2月10日）9最大積雪深度89㎜（1989年2月4日）10歷年平均風速2.2m/s,歷年最大風速40m/s,相應風向WSW(1985年9月21日)，歷年最多風向（4）巖石物理力學指標（5）重力壩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)基本組合（設計情況）：k≥1.05特殊組合（校核情況）：k≥1.0（6）地震烈度：本區(qū)地震烈度小于6度。5.2壩閘型壩閘軸線和渠線的選擇及工程總體布置本水電站采用有壓引水式水電站，引水道采用中間方案，修建大壩用來集中水電站的全部或大部分水頭。有壓引水式水電站的建筑物包括水庫，攔河大壩，副壩，水電站，有壓進水口，有壓引水遂洞，調(diào)壓室，壓力管道，廠房樞紐（含變電，配電建筑物）及尾水管。5.2.1壩閘型壩閘軸線和渠線的選擇由于壩址附近河谷呈V形,山坡陡峻,巖石多裸露,為中石炭統(tǒng)東圖河津組海退時期火山噴發(fā)巖。區(qū)域無大的構(gòu)造活動,巖性中等堅硬,一般抗壓強度5～8,彈性模數(shù)值800～1000。巖體的強度較高，地質(zhì)條件很好，故采用拱壩設計，由于河岸兩側(cè)不完全對稱，采用變圓心、變半徑方式布置拱壩。壩軸線選在地質(zhì)條件較好、河谷較窄的河段。詳圖請查看附圖1：工程總體布置圖。5.2.2工程總體布置壩段位于瑪札爾峽谷出口上游約1～1.5Km范圍內(nèi),河流以北東流徑壩質(zhì)后拐向西而出峽谷壩段河床寬15～16m，河流兩岸坡角～，基本對稱，壩體座落在東圖津河組第二大層第二小層角礫凝灰?guī)r及其所夾繡鏡體凝灰質(zhì)砂巖上，巖性較均一。由于采用拱壩設計，工程量小，占地少，穩(wěn)定性好。5.3擋水建筑物5.3.1大壩設計（擋水建筑物）大壩:大壩承擔擋水、泄水兩大重要作用,是本樞紐的主要建筑物,按3級建筑物設計,其洪水標準按1000年一遇洪水設計,10000年一遇洪水校核,相應洪峰流量為1066m3/s和1492m本工程壩址處河床正常蓄水位863米時,水面寬60米,庫水面基本局限于峽谷區(qū)內(nèi),且不影響上游電站出力,本工程設計洪水位控制在865米。在河流拐彎處設立實體重力溢流壩，壩的安全超高取1.0米，壩上游略向上游傾斜，n=0.2，壩的下游面為均一坡度，m=0.8.。低寬取為壩高的9/10。壩體構(gòu)造：1）廊道：沿壩高設置兩層廊道，采用縱向，斷面為上圓下方的城們洞型。2）分縫：橫縫縫面距離取20米，橫縫縫面設鍵槽，灌漿。設置施工縫?？v縫的間距取為25米，采用直縫?？p面設鍵槽，并需灌漿。水平施工縫的間距在基礎的束在范圍以內(nèi)和以外分別取2米和5米。3）止水在壩體橫縫內(nèi)，陡坡壩段與基礎接觸面以及廊道和孔洞穿越橫縫處的周圍，必須設置止水，用金屬片，。橡膠，瀝青井作成。高壩上游面的橫縫止水需用兩道止水片，中間設一瀝青井。4）壩體排水為了減少滲水對壩體的不利影響，在壩體靠近上游防滲層的下游側(cè)布置設一排垂直向排水管，用多孔混凝土管，間距3米，將滲入水匯入廊道。5）壩基處理采用壩基開挖，固結(jié)灌漿/帷幕灌漿，排水減壓和斷層破碎帶處理等。6）溢流壩WES堰，由混凝土和漿砌石筑成。7）防浪墻防浪墻頂高程波長及波高2h1=0.0166V5/4D1/3（4-2）2L1=10.4×1.070.8=11m（4-3）式中2h1——波高，m；2L1——波長，m；V——計算風速，m/s；D——吹程Km2h1=0.01666×405/4×0.261/3=1.07m2L1=10.4×1.070.8=11m波浪中心線超出靜水面的高度h0h0=ctg