引水枢纽防洪标准
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引水枢纽防洪标准:10年一遇洪水设计,20年一遇洪水校核。(原设计标准,以批)。厂房防洪标准:洪水设计30年一遇,洪峰流量1630m3/s,校核洪水50年一遇,洪峰流量1810m3/s。
根据1:400万《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2001),工程区50年超越概率10%的地震动峰值加速度0.15(相当于地震基本烈度Ⅶ),地震动反映普特征周期为0.45s。
河桥水电站系已建电站,电站列入了大通河永登县连城河段水力资源开发规划中,工程增容改造没有改变梯级开发格局,不涉及第三者权益,经济指标良好,工程建设是可行的。
1.0.2 水文
1)气象
河桥水电站的工程地段气象可以连城水文站核红古气象站气象资料为代表,见表2—2—1。由表可见,多年平均气温8.0℃,极端最高气温35.8℃,极端最低气温-20.6℃,年降水量420.4mm,年蒸发量1559.4mm,平均风速1.5m/s,最大风速14m/s,相应风向WNW,最大冻土深度为80cm,最大积雪深度为9cm。
2)年径流
河桥水电站距上游的连城水文站约14.0km,距下游的享堂水文站约24.0km,连城、享堂水文站是河桥水电站水文分析计算的主要依据站。连城水文站共有1954~1957、1968~2001年38年完整但不连续的实测径流资料。享堂站具有1950~2001年52年年径流系列,且具有良好的代表性。因此选用享堂站为参证站进行插补延长。经计算相关系数r=0.924,关系良好,利用享堂站还原后的径流系列将连城站还原后的径流系列插补延长至1950~2001年共52年天然径流系列。
大通河流域青海省境内(天堂寺以上)年均灌溉引用水量1.23m3/s,自九十年代以来随着工农业的不段发展用水量有逐渐加大趋势,因此连城站、享堂站以上灌溉引用流量1979年以前用水文局调查成果,1980~1989年按1979年引用流量考虑,1990年以后逐年略加大进行还原。另外连城、享堂站1995年以后考虑了引大管理局提供的引大入秦灌溉工程的引水流量。
由连城站于享堂站年平均流量统计参数按流域面积直线内插得河桥水电站径流成果为Q0=89.9m3/s,年径流量28.4亿m3,C V=0.19,C S=2.0C V.见表1—2—1、1—2—2。
河桥水电站设计年径流成果表
表1—2—1
连城站设计枯水期平均流量成果表
表1—2—2
3)洪水
大通河大洪水主要由暴雨形成,暴雨期为7~9月,尤以7、8月最多,故年最大洪峰流量也多发生在此段时间里。每年4、5月份有春汛洪水,主要为融冰化雪水所造成,一般较暴雨洪水洪峰为小,且洪水过程涨落缓慢。根据以整编刊印的《甘肃省洪水调查资料》分析,将1919年洪水重现期定为50~80年。
大通河享堂站实测年最大洪峰流量有1950~2001年共52年实测系列资料,加入1919年历史洪水,用矩法初估统计参数,采用P—Ⅲ型曲线,用适线法,求得享堂站得洪峰流量均值为Q m=730m3/s,C V=0.58、C S=3.0C V。
大通河连城站实测系列有1954~1957、1968~2001年共38年不连续系列,采用连城站~享堂站同步洪峰流量相关,将连城站洪峰流量系列插补延长为1950~2001年共52年系列。
对连城站延长后得系列加入1919年历史洪水,用矩法初估统计参数,采用P—Ⅲ型曲线,用适线法,求得连城站的洪峰流量均值为Q m=670m3/s,C V=0.54,C S=3.0C V。
河桥水电站设计洪峰流量均值按流域面积由连城站和享堂站双对数内插的730m3/s,C V值按流域面积直线内插为0.56.
设计洪峰流量成果见下表1—2—3
河桥水电站设计洪峰流量成果表
计算结果较西北院成果略小,但属于同一量级,可以相互认证。鉴于枢纽已经建成,从持续设计的延续性及安全方面考虑,枢纽的设计和校核洪峰流量仍取西北院设计成果,即洪峰设计流量为1260m3/s(十年一遇),校核洪峰流量为1530m3/s(二十年一遇)。
河桥水电站施工洪水设计依据站为大通河连城站和享堂站。各分期前后跨期5天取样,故使用时不再跨期,河桥各月分期施工洪水成果见下表1—2—4。
河桥水电站施工洪水成果表
4)泥沙
大通河连城水文站以上流域为石山林区,植被条件较好,因而大通河水含沙量较小。连城一
下植被较差含沙量逐渐加大,是大通河泥沙的主要来源区。河桥水电站悬沙成果根据连城站和享堂站悬沙成果推求。
连城站至河桥电站的区间年侵蚀模数为874.6t/km2,因此河桥水电站多年平均悬移质输沙量为连城站输沙量加上连城站至河桥水电站区间产沙量,共计269万t,多年平均悬移质含沙量约0.95kg/m3.推悬比根据实地勘测和经验取0.25,则河桥水电站多年平均推移质输沙量67万t,河桥水电站多年平均输沙总量336万t。
5)冰情
河桥水电站的冰情资料,设计参照连城站实测资料使用。连城站最早开始结冰日期为10月21日(1972年),最迟为12月3日(1953年);河面封冻,最早为12月13日(1996年),最迟开始解冻日期为3月24日(1969年)。全部融冰最迟日期为4月18日(1973年),封冻最长天数为80天(1969年)最大河心冰厚0.65m,最大岸边冰厚为0.42m,流冰花时间较长,一般在11月下旬开始至次年3月中、下旬,流冰花时间120~130天。
1.0.3地质
1)区域构造及地震
区内褶皱多为平缓的短轴褶皱,断裂构造不发育,也不具区域性,新构造运动比较强烈。
根据1:400万《中国地震动峰值加速度区划图》,工程区50年超越概率10%的地震动峰值加速度为0.15g(相当于地震基本烈度Ⅶ度),地震动反应谱特征周期为0.45s。
2)工程地质条件
工程区地处大通河河谷,主要建筑物布置在一级阶地后缘,地基岩性为上第三系砂质粘土岩夹粘土质砂岩:岩层产状为N18o N W∠18o,岩石较弱破碎,节理裂隙密集,岩体完整性差,为相对不透水地层,岩石强风化深约2~3m。天然密度2.4~2.6g/cm3,比重2.6~2.7,饱和抗压强度10~15Mpa,抗剪断强度f’=0.5~0.6,C’=0.2~0.3Mpa,承载力:强风化岩0.3~0.5Mpa,弱风化岩0.5~0.8Mpa。
进水闸、动力明渠、厂房、尾水渠、泄水渠等主要建筑物,基础均坐落哎第三系砂质粘土岩夹粘土质砂岩上,基础工程地质条件良好。
3)施工用水
施工用水可直接使用大通河河水,该水质属弱碱性低矿化度淡水,水质良好,无侵蚀性,适宜施工和砼拌和用水。
4)天然建筑材料
沙砾石料场勘测净砾石和净砂储量均瞒足本阶段设计储量要求。砼粗、细骨料试验指标均符合规范要求的技术质量指标。
土料场土体较纯,土质均匀,结构较密室,土料场试验指标基本符合规范要求的技术质量指标。
块石料源选为沿开发河段的河床及河漫滩冲击砂卵砾石层中拣集使用,其质量符合规范要求。
1.0.4工程任务和规模
1)工程任务
河桥电站为引水式电站,电站的主要任务是引水发电,电站建成后投入兰州电网运行,向电网销售电力,用以满足兰州电网及兰州市、永登县持续高速增长的电力、电量需求。
根据电站在电力系统中的作用及规模,参照《小水电水能设计规程》(SL76—94)的规定,本电站设计保证率采用P=85%。电站的设计水平年采用第一台机组投产后的4~7年并和国民经济五年计划相适应。按照施工进度安排,河桥水电站2008年左右增容机组发电。因此,设计水平年为2015年。
2)水利水能计算基本资料及依据