金沙峡水电站工程布置及建筑物

5 工程布置及主要建筑物

5.1 设计依据

5.1.1 工程等别及建筑物级别

金沙峡水电站工程为低坝引水径流式电站,装机容量为70MW,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定,本工程属Ⅲ等工程,主要建筑物按3级设计，次要建筑物及临时性建筑物为5级。

5.1.2 设计标准

电站设计保证率为P=85%；

电站水平年为2010年；

5.1.3洪水标准

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》，洪水标准确定为：（1）枢纽

设计洪水频率P=2%，Q=1670m3/s。

校核洪水频率P=0.2%，Q=2440m3/s。

（2）厂区

设计洪水频率P=2%，Q=1680m3/s。

校核洪水频率0.5%，Q=2150m3/s。

（3）隧洞（黑龙沟涵洞防洪）

设计洪水频率P=10%，Q=15m3/s

（4）泄水建筑物消能防冲设计的洪水标准

设计洪水频率P=3.33%，Q=1500m3/s 5.1.4设计基本资料

（1）气象:

历年各月极端最高气温30°C

历年各月极端最低气温-28°C

多年平均气温3°C

多年平均最大风速21m/s

最大冻土深度1.48m

（2）水文

多年平均流量81.7m3/s.

（3）泥沙、冰情

多年平均悬移质输沙率63.1 kg/s

多年平均含沙量0.76kg/m3

多年平均悬移质输沙量199万t （4）水位

枢纽正常水位：2166.9m。

枢纽设计洪水位：2166.9m。

枢纽校核洪水位：2167.6m。

调压井最高涌浪水位：2185.33m。

调压井最低涌浪水位：2148.41m。

厂房正常尾水位：2085.5m。

厂房设计洪水位：2090.2m。

厂房校核洪水位：2091.0m。

厂房最低尾水位：2082.85m。

（5）坝基特性

砂砾石地基承载能力：0.35～0.4MPa。

抗剪摩擦系数-砂卵砾石0.45。

抗剪摩擦系数-砼与砂卵砾石0.5。

允许渗透坡降0.125

（6）抗滑稳定安全系数

a)厂房、砼重力坝和闸体：

基本组合 1.25

特殊组合 1.10

地震情况 1.05

b)土石坝：

基本组合 1.15

特殊组合 1.05

（7）厂房、砼重力坝和闸体地基应力不均匀系数的允许值基本组合 2

特殊组合 2.5

（8）地震设防烈度Ⅶ度

5.1.5 依据的主要规程、规范和资料

以下是水工专业主要规程、规范和资料

①《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL 5021-93

②《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000

③《水闸设计规范》SL265-2001

④《水工隧洞设计规范》（SL279—2002）

⑤《水电站厂房设计规范》（SL266—2001）

⑥《水电站调压室设计规范》（DL/T5058—1997）

⑦《水工混凝土结构设计规范》（DL/T5057—1996）

⑧《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073—1997）

⑨《水利水电工程劳动安全与卫生设计规范》（DL5061—1996）

⑩《水工建筑物抗冰冻设计规范》SL211—98

⑾《混凝土重力坝设计规范》DL5108—1999

⑿《碾压式土石坝设计规范》

⒀《锚杆喷射混凝土技术规范》GB50086—2001

⒁《水电站压力钢管设计规范》SL281—2003

5.2工程选址及工程总布置

5.2.1 开发方式确定

青海华龙水电有限责任公司申请批准的大通河开发河段上起扎龙沟口，下至羊脖子弯，河道总长17.4km，自然落差130m。该开发河段的上一级电站为青海省规划的青岗峡水电站，距离扎龙沟口29km；下一级为甘肃省规划的铁城沟水电站。

5.2.1.1 电站开发原则

经过和业主的协商，确定电站的开发原则如下：

（1）将该河段分两级开发，第二级电站为金沙峡水电站。

（2）保证第一级电站开发合理的前提下，充分开发第二级电站。

（3）优先开发第二级电站。

5.2.1.2 电站开发布置形式

（1）第一级电站开发形式

根据以上开发原则，经现场踏勘扎龙沟口至金沙峡口河段河谷狭窄，尤其右岸山势陡峻，7202公路紧靠陡崖沿大通河布置，基本没有布置电站厂房的条件，在金沙峡口以下河谷开始变宽，即可布置一级电站的厂房。一级电站的引水枢纽布置在扎龙口，电站厂房布置在菜子弯附近，河道总长6km，自然落差45m，装机容量33MW。

根据论证，一级电站开发形式合理可行。

（2）金沙峡水电站(第二级电站)开发形式

考虑一级电站开发方案技术的可行性和经济的合理性，确定金沙峡水电站引水枢纽选择在滩子村，与一级电站尾水衔接，厂房设在羊脖子弯，河道总长11.4km，自然落差85m。工程由引水枢纽、引水涵洞、有压引水隧洞、压力管道、厂房及电站尾水渠等建筑物组成。设计水头72.5m，设计引用流量116m3/s，装机容量3×20 Mw +10 Mw =70Mw。

由于上述开发方式符合总体规划，技术经济可行，充分利用了水

力资源，为此本次设计仅对金沙峡水电站的坝址和厂址分别做了方案

论证。一级电站的位置见附图5-1。

5.2.2 坝址比选

经过多次实地踏勘，根据开发形式、地形地质条件及淹没情况，选菜子弯坝址（上坝址）和摊子坝址（下坝址）进行方案比较，两坝址相距2.1km。菜子弯坝址为金沙峡电站开发河段的上限，具有布置枢纽的地形条件。再向上游移即破坏一级电站的厂房地形条件。摊子坝址往下游，涉及到摊子村、尕芝村、岗台村等村庄的移民。菜子弯坝址（上坝址）和摊子坝址（下坝址）之间的河段，没有布置枢纽的有利条件。5.2.2.1 摊子坝址地形、地质条件和工程布置

摊子坝址位于摊子村上游，河道顺直，河床狭窄，河水面宽约60～65m，河谷宽约90～100m。左岸陡峻，坡度约78°，右岸为Ⅱ级阶地，Ⅱ级阶地阶面高出河水位约16.0m，阶面宽约135～145m，河谷呈不对称“U”型谷。据坝线处物探测试结果，河床覆盖层厚22～23m。坝址地层岩性从老至新为前震旦系马啣山群花岗片麻岩和冲洪积、崩坡积、坡洪积等不同成因的松散堆积物。

河床覆盖层岩性为含漂石砂卵石层，粒径最大约80～100cm，一般约15～20cm，分选性较差，结构松散，渗透性及富水性较好，其渗透系数为20～25m/d，允许渗透坡降为0.125。(al–plQ34)含漂石砂卵石层的允许承载力0.35～0.4MPa，变形模量50～60MPa，建议开挖边坡采用1:1.25～1:1.5。