防洪抢险应急预案模版 - 图文

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XX水电站

防洪抢险应急预案

(模板)

2016—6—5发布 2016—6—5实施

重庆市水利水电勘院编制

重庆XXXX水电开发有限公司发布

目录

1总则…………………………………………………….………………………1

1.1编制目的…………………………………………………..………………….1 1.2编制依据…………………………………..………………………………….1 1.3工作原则…………………………………..………………………………….2 1.4适用范围…………………………………..………………………………….2

2工程概况………………………………………..…………………………………4

2.1流域概况…………………………………..………………………………….4 2.2工程基本情况……………………………………………………………….13 2.3水文…………………………………………….……………………………25 2.4工程安全监测…………………………………….…………………………27 2.5汛期调度运用计划………………………………………….………………31 2.6历史灾害及抢险情况………………………………………….……………31

3突发事件危害性分析……………………..…………………….………………33

3.1重大工程险情分析…………………………………………………………33 3.2大坝溃决分析………………………………………………………………33 3.3影响范围内有关情况………………………………………………………45

4险情监测与报告…………………………..…………………….………………47

4.1险情监测与巡查……………………………………………………………47 4.2险情上报与通报……………………………………………………………48

5险情抢护…………………………………..…………………….………………49

5.1抢险调度……………………………………………………………………49 5.2抢险措施……………………………………………………………………51 5.3应急转移……………………………………………………………………54

6应急保障…………………………………..…………………….………………57

6.1组织保障……………………………………………………………………57 6.2队伍保障……………………………………………………………………59 6.3物质保障……………………………………………………………………60 6.4通讯保障……………………………………………………………………62 6.5其他保障……………………………………………………………………63

7应急预案启动与结束……………………..…………………….………………64

7.1启动与结束《应急预案》的条件…………………………………………64 7.1启动与结束《应急预案》的决策机构与程序……………………………65

8附件……………………………………..…………………….………………66

8.1附表…………………………………………………………………………66 8.2附件…………………………………………………………………………66 8.3附图…………………………………………………………………………66

1 总则

1.1 编制目的

编制《XX水电站防洪抢险应急预案》的目的是:针对因不同频率洪水和突发事件导致水库面临重大险情而影XX库工程安全,预先制定科学合理、可操作性强的抢险救灾方案,提高XX水电站大坝安全管理水平和应对突发事件的能力,以确保水库安全和下游地区人民的生命财产安全,或在特殊情况下能最大限度减少损失。

1.2 编制依据

1.2.1法律

1、《中华人民共和国防洪法》,1997.8.29 2、《中华人民共和国水法》,2002.8.29

1.2.2法规

1、《中华人民共和国防洪条列(修正)》(国务院令第441号,2005.7.15) 2、《贵州省防汛条例》,(2003年7月26日贵州省第十届人民代表大会常务委员会第三次会议通过,2003年9月1日起实施)

3、《中华人民共和国河道管理条例》,1998.6.3

4、《中华人民共和国突发事件应对法》(中华人民共和国主席令第六十九号.自2007年11月1日起实施);

5、《安全生产事故报告和调查处理条例》(国务院令第493号自2007年6月1日起施行);

6、《水库大坝安全管理条例》(国务院令第78号自1991年3月22日起施行);

1.2.3技术标准

1、《防洪标准》(GB50201-94)

2、《水利水电工程水文计算规范》SL278-2002 3、《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44-93 4、《水利工程水利计算规范》SL/104-95 5、《水库大坝安全评价导则》SL/528-2000

6、《水库大坝安全管理应急预案编制导则(试行)》(水利部水建管[2007]164号.自2007年5月8日起施行);

7、《水库防洪抢险应急预案编制大纲》(国家防汛抗旱总指挥部办公室,2006年3月);

1.2.4其它资料

1、《XX水电站初步设计说明书》,贵州省水利水电勘测设计研究院、云南省曲靖水利水电勘测设计研究院,1989年12月

2、《XX水电站扩机工程初步设计报告》,贵州省水利水电勘测设计研究院,2008年5月

3、流域内社会经济及水利工程现状调查有关资料

4、《关于调整乌江公司防汛组织机构成员的通知》,重庆市乌江水电开发有限公司,北水开通【2013】8号

5、万分之一、五万分之一地形图

1.3 工作原则

本预案坚持行政首长负责制,成立水库防洪应急指挥部,各级行政主要负责人任指挥长;统一指挥、统一调度,遵循“预防为主、防抢结合”、“实用性、有效性”、“协调一致性”和“可操作性”的原则,力保水库安全,最大限度减轻灾害损失。

1.4 适用范围

当水库遭遇突发事件时,由电站管理部门上报电站防洪应急预案的审批部门,批准后即可启动水库防洪应急预案。本预案适用XX水电站发生如下突发事件导致重大险情的情况:

(1)超标准洪水;

(2)工程隐患; (3)地震; (4)地质灾害; (5)上游水库溃坝;

(6)上游大体积漂浮物的撞击事件; (7)战争或恐怖事件; (8)其它。

2 工程概况

2.1 流域概况

2.1.1自然地理概况

XX水电站坝址以上流域面积69000平方公里,占乌江流域总面积的78.5%。流域多年平均降水量1160mm,坝址多年平均流量1300立方米/秒,年径流量410亿立方米。年平均含沙量0.354kg/ 立方米。 坝址区域的地质构造相对稳定,无区域性大断裂通过,地震基本烈度为6度。水库回水至贵州省沿河县城,长约126km,为峡谷河道型水库,水库封闭性好。坝区基岩主要为灰岩、白云岩、钙质页岩等,主要建筑物工程地质条件较好,天然建材储量和质量能满足工程建设要求。

2.1.2水文气象

流域地处云贵两省的少雨高寒区,流域内地形起伏大,海拔高程950~2500m。冬季受北来寒流影响,夏季受东南及西南来的热带海洋气流影响,四季变化明显。

流域内设有宣威气象站,邻近地区有水城、盘县及威宁等气象站。经分析,XX水电站的气象特征以距离电站最近、且资料系列比较长、观测项目较齐全的水城气象站为依据。据水城气象站多年实测资料分析,多年平均气温为12.3℃,极端最高气温为32.4℃(1988年5月6日),极端最低气温为-11.7℃(1977年2月9日),年相对湿度83%,最大积雪深度16cm(1977年2月9日),日照时数1509.3h,日照百分率为34%,年平均水面蒸发量1359.4mm,年平均降雨日数216.0天,大暴雨日数2.0天,年平均无霜期223.1天,年平均雾日数39.5天,年平均雷暴日数46.4天。多年平均风速2.4m/s,极端最大风速为15.7m/s,相应风向WNW。

XX水电站坝址以上流域多年平均降水量为1117.6mm,流域降水量高值区在拖长江上游,多年平均年降水量在1200~1350mm之间,低值区在革香河以北靠近可渡河一带,多年平均年降水量在900~1000mm之间,大致是由西北往东南

递增。降水年际变化不大,而年内分配不均,降水主要集中在5~10月,占全年降水量的85%左右,实测最大一日降水量为200mm(土城站1983年6月2日)。

2.1.3流域内水利水电工程基本情况

2.1.3.1水利工程建设情况

乌江流域(重庆市境内)内现建有水库55座,泵站工程61处,堤防工程2处、引调水工程2处,堤防工程2处。详见表2-1、表2-2、表2-3、表2-4。

表2-1 乌江流域内现有主要水库工程基本情况表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 水库名称 八一水库 白岩脚水库 长海子水库 乡(镇) 龙场乡 郎岱镇 坪地彝族乡 坝址控制 2总库容 3设计灌溉 流域面积(km) (万m) 面积(万亩) 1.5 9.2 2.72 277 2.82 1.92 2.68 0.57 2 0.29 1.45 3.41 1 1.05 0.98 487.7 168 1 2.24 0.46 2.73 2.43 4755 72 2.5 2975.8 2 8920 1.03 1.14 27.5 276 112 60.8 11.4 12.83 15.9 10.4 40 10.4 25.1 59.6 13 20.1 33.4 71 687 15.2 19.9 11 63.6 28.9 1281.3 572 64.2 141 48.16 8500 27.4 11.6 0.08 0.63 0.05 0.07 0.15 0.047 0.17 0.04 0.16 0.025 0.04 0.114 0.23 0.2 0.13 0.08 0.085 1.2 0.26 0.23 0.08 0.15 长寨水电站-水库工程 箐口彝族仡佬族布依族乡 长征水库 超子河水库 达桥沟水库 打铁寨水库 大白岩水库 大洼塘水库 东风水库 二河水库 干海子水库 海坝水库 荷花池水库 猴场电站-水库工程 加开营水库 旧普水库 捞诸水库 亮山水库 龙滩口水库 马场水库 毛家河电站-水库工程 木龙水库 纳麻水库 泥猪河电站-水库工程 泥着落水库 善泥坡电站-水库工程 深沟水库 水沟坪水库 发耳乡 木岗镇 新街乡 郎岱镇 断江镇 坪地彝族乡 平寨镇 顺场乡 旧营白族彝族苗族乡 旧营白族彝族苗族乡 郎岱镇 猴场乡 阿戛乡 红果镇 淤泥彝族乡 两河乡 鸡场坪彝族乡 发耳乡 鸡场乡 水塘镇 木岗镇 坪寨乡 发耳乡 顺场乡 龙场乡 米箩乡

31 32 33 34 35 36 松官水库 团结水库 挖营水库 洼基河水库 瓦窑水库 王家垭口水库 刘官镇 柏果镇 龙场乡 松河彝族乡 木岗镇 新街乡 保基苗族彝族乡 12.1 4.25 1.02 3.42 4.05 1.5 1223 134 59.2 13.7 29.06 131 17.1 390 0.4009 0.3 0.101 0.4 0.399 0.14 37 乌都河(田边寨)水电站-畔河水库 38 乌图河二级电站-水库工程 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 乌图河水库 雾步冲水库 XX水电厂-水库工程 哮天龙水库 小河沟水库 小河水库 小田坝电站-水库工程 许家屯水库 亚亚塘水库 盐井水库 鱼洞坝水利工程—鱼洞坝水库 50 51 52 53 54 55 雨夺箐水库 玉舍水库 跃进水库 直溜水库 中坝水库 中屯水库 花嘎乡 普古彝族苗族乡 平寨镇 都格乡 红果镇 新街乡 西冲镇 猴场乡 滑石乡 鸡场坪彝族乡 盐井乡 淤泥彝族乡 淤泥彝族乡 玉舍乡 水塘镇 折溪彝族乡 堕却乡 鸡场坪彝族乡 250 340 7.71 5036 50.57 1.05 0.59 469 5.8 1.3 1.53 101 1.98 90 5 3.9 7.02 3.87 53 54.06 16.8 830 233 11 10.6 28.56 318 63.2 14 2610 54.8 3380 25 205 289 10.6 0.12 0.015 0.6 0.04 1.44 0.1672 0.03 0.08 0.621 1.0857 0.1 表2-2 乌江流域内现有泵站工程基本情况表 序号 1 2 3 4 柏果镇 柏果镇 柏果镇 柏果镇 柏果镇泥水村人饮工程泵站 柏果镇清水龙潭泵站 乡(镇) 泵站名称 工程 任务 生活 生活 装机流3装机功设计扬程(m) 400 262 100 100 量(m/s) 率(kW) 0.0139 0.047 0.0556 0.0478 150 220 150 74 柏果镇中心区供水工程二号(水厂里)泵站 生活 柏果镇中心区供水工程一号(土城村片区)泵站 生活 5 陡箐乡 茨冲村二组观音山矿业分公司1#生产用水泵站 工业 0.0861 150 90 6 陡箐乡 茨冲村邱家寨组观音山矿业分公司2#生产用水泵站 工业 0.15 540 214 7 8 平寨镇 平寨镇 东方水泥有限责任公司第二分公司泵站 工矿集团物业公司泵站

工业 生活 0.0472 0.2816 110 450 140 60 9 断江镇 贵州精煤股份有限公司老屋基选煤厂水源井泵站 工业 0.0936 195 180 10 红果镇 贵州盘江精煤股份有限公司金佳矿羊毛洞泵站 生活、,工业 0.125 74 20 11 柏果镇 贵州盘江精煤股份有限公司月亮田矿清水龙潭泵站 生活 0.16 600 200 12 13 14 15 玉舍乡 大用镇 红果镇 红果镇 海坪村海姑塘组人饮泵站 黑晒村河坝2号泵站 宏盛机焦洗煤厂石家庄泵站 红果镇苞谷山煤矿板桥河泵站 生活 工业 工业 生活、,工业 0.047 0.0567 0.0278 0.0472 264 130 74 264 274 200 125 360 16 17 18 19 滑石乡 滑石乡 滑石乡 鸡场坪彝族乡 滑石乡岩脚村人饮工程泵站 滑石乡岩脚村烟水配套工程泵站 滑石乡朱家村饮水安全工程泵站 鸡场坪机关片区供水工程背阴田泵站 生活 灌溉 生活 生活 0.0139 0.022 0.0222 0.047 74 90 74 110 240 150 120 135 20 21 22 23 24 25 柏果镇 郎岱镇 郎岱镇 断江镇 断江镇 落别布依族彝族乡 继光村松山头饮水工程泵站 郎岱镇城区供水工程—本城塘泵站工程 郎岱镇牛腊贵河边提灌泵站 老屋基矿供水泵站 老屋基矸石电厂净化泵站 六枝工矿(集团)有限责任公司竹林煤炭分公司纳骂泵站 生活 生活 灌溉 生活 工业 工业 0.0128 0.0978 0.056 0.0402 0.225 0.0444 90 150 75 145 165 180 300 97 80 125 46 100 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 平寨镇 平寨镇 平寨镇 平寨镇 平寨镇 木岗镇 柏果镇 红果镇 两河乡 盘江镇 盘江镇 六枝矿井下抽水泵站 六枝特区自来水公司地宗泵站 六枝特区自来水公司雾步冲泵站 六枝特区自来水公司杨梅山泵站 煤矸石发电分公司2#泵站 木岗镇尖山泵站 盘北选煤厂生产泵站 盘江精煤股份锅圈洞一级泵站 盘江精煤股份海铺二级泵站 盘江镇海坝出水洞泵站 盘江镇天龙焦化泵站 工业 生活 生活 生活 工业 工业 工业 生活 生活 生活 生活、工业 0.0561 0.0638 0.0833 0.05 0.6576 0.2394 0.1161 0.24 0.24 0.0444 0.0278 60 150 111 60 210 430 264 1320 780 260 74 64.5 126 78 60 50 100 150 367.2 204.65 350 125 37 38 板桥镇 普古彝族苗族乡 盘县第十中学泵站 普古乡顺场坝泵站 生活 生活 0.0444 0.0256 100 74 270 150 39 柏果镇 黔桂电厂生产生活用水泵站 生1.4333 568.2 28

活、,工业 40 41 42 柏果镇 柏果镇 洒志彝族布依族苗族乡 43 两河乡 三合水泥厂泵站 生活、工业 44 45 断江镇 鸡场坪彝族乡 46 47 48 49 50 红果镇 红果镇 平寨镇 平寨镇 坪地彝族乡 51 洒基镇 土城矿二级泵站 水资公司哮天龙二级泵站 水资公司哮天龙一级泵站 四角田矿煤炭分公司1号机电井泵站 四角田煤炭分公司污水处理厂泵站 土城矿180泵站 生活 生活 工业 其他 生活、工业 生活、工业 52 53 洒基镇 洒基镇 土城矿磨嘎178泵站 土城矿三级泵站 生活 生活、工业 54 55 发耳乡 鸡场坪彝族乡 56 滥坝镇 以朵村白马洞组白马洞水厂供水泵站 生活、工业 57 58 英武乡 淤泥彝族乡 59 60 玉舍乡 中寨苗族彝族布依族乡 61 蟠龙乡 蟠龙村一组移民搬迁抗旱应急供水泵站 生活 0.0472 180 140 玉舍村玉舍组乡镇供水泵站 中寨乡四方井村饮水安全工程—泵站工程 英武乡机关人饮三亩田泵站 鱼洞坝水利工程—泵站工程 生活 生活、工业 生活 生活 0.052 0.0127 60 75 70 300 0.0139 1.1773 60 2840 210 124 9.498 396 162 新龙村二组发耳电厂冷却用水泵站 兴坪水厂泵站 工业 生活 2.778 0.0639 1120 88 28 46 0.0256 0.0833 139.4 320 350 210 0.1661 900 367.2 0.281 0.6 0.06 0.1333 0.129 755 180 100 90 670 129 20 140 25.5 306 山脚树矿老龙潭水源泵站 首黔项目施工用水岔河泵站 生活 工业 0.47 0.0708 165 480 30 402 0.0861 236 214.9 黔桂电厂生产生活用水加压泵站 黔桂电厂拖长江泵站 洒志乡供水工程--泵站工程 生活 工业 生活 1.21 1.6833 0.0256 545 555 74 16 22 90 表2-3 乌江流域内现有堤防工程基本情况表 序号 堤防名称 1永姑河大寨村永姑起点位置 水城县果终点位置 水城县果堤防类型 河堤 堤防 型式 砌石堤 工程任务 防洪 规划防洪标准堤防长[重现期](年) 度(m) 10 2400

1 组段堤防右岸 2永姑河大寨村永姑布嘎乡 水城县果布嘎乡 布嘎乡 水城县果布嘎乡 河堤 砌石堤 防洪 10 2350 2 组段堤防左岸

表2-4 乌江流域内现有引调水工程基本情况表 序引调水工取水水源名称 工程范围输水线路区 1 白河沟水利工程 白河沟水利工程-白河沟水库 2 旧院水库工程 3 六枝特区城区供水扩建工程 岩脚河 旧院水库 平关镇-火铺镇-红果镇 六枝特区 重庆市(六枝特区) 六枝特区 火铺镇-红果镇经济开发区 六枝特区 自流式 提水式 0.23 240 18 0.54 1306.7 38.59 工程范围 受水区 引调水方式 提水式 1.63 2194 设计引水流量(立方米/s) 设计年引水量(万m) 3输水干线总长度(km) 15.08 号 程名称 2.1.3.2水电工程建设情况

根据已批准的1985年编制《乌江流域综合利用规划报告》、1989年编制的《贵州省中型水电资源开发规划》,及2003年编制的《中华人民共和国水力资源复查成果第21卷贵州省(下册)》,XX水电站是乌江干流梯级开发中的第6级,上衔毛家河电站(距XX水电站厂址约14.5km)和万家口子电站(距XX水电站厂址约28.3km),下接支流可渡河上的岔河电站和干流上的石板寨电站(石板寨电站距XX水电站厂址约10km)。乌江干流(贵州省境内)梯级纵剖面图见下图。

马雄山2228.7441.90榕峰水文站1980.0386.30石门坎五里黄鹰洞1915.0370.401876.6366.401660.0357.52达开万家口子1500.0330.7015001303.7318.40毛家河1300毛家河白包寨可渡河口龙井石板寨1140.0304.601118.30302.00932.40295.70910.00290.10岔 河石板寨880881.50280.10善泥坡743.00250.00乌都河口巴郎河口678.00235.40660.00228.00745月亮河口茅口麻布河口光照西泌河口631.80213.40608.50201.50598.41196.20578.37188.82577.10185.00光 照盘江桥麻沙河口557.80167.80580541.20160.00罗海棠滩马马崖构皮滩板江高坎滩打帮河口董箐499.40140.00489.50137.15455.50130.00445.00122.50490马马崖426.80112.00369.00107.00366.10102.25白层351.6085.50图 例清水河口342.6070.00三类电站大田河口岩架328.9050.00324.8040.00望漠河口312.8026.50双江口299.800.00300200

黄海高程

高 程(m)距河口距离 (km)地 名300(m)2100100011001200130014001500160017001800190020002200200500董 箐500400龙滩电站正常蓄水位400(建设),375(运行)。400600600700700800800900940910善泥坡混合式万家口子响 水1150北盘江干流(贵州省境内)梯级纵剖面图引水式坝后式河床式开发方式一类电站二类电站1000110012001300140015001600170018001900900200021002200根据《重庆市第一次全国水利普查》,乌江流域(重庆境内)的水电工程现有41个,详见表2-5。

表2-5 乌江流域水电工程基本情况统计表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 水电站名称 所在河流(湖泊)名称 乌江 六枝河 巴朗河 月亮河 花德河 茨菇河 乌都河 坝河 乌都河 西冲河 乌图河 龙场河 乌都河 月亮河 通仲河 通仲河 落别河 乌江 乌都河 乌江 乌都河 可渡河 乌图河 花德河 上寨湾河 月亮河 拖长江 乌江 孙家小河 顺场河 乌都河 乌都河 乌图河 乌图河 水电站类型 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 装机容保证出额定水头(m) 355 30 420 50 194 30 42 220 50 31 15 535 130 61 33 125 23.3 430 9 126 85 198 55 153 400 60 36 85 53 440 8.3 216 85 368 机组台数(台) 2 3 3 2 3 2 3 2 2 2 3 2 2 3 3 2 2 2 3 3 3 3 3 5 3 3 2 3 2 2 2 2 3 2 多年平均发电量(万kW2h) 575 1036.8 1166 1130 6118 334.5 3200 290 165 125.2 1694 3052 102.2 4800 400 455 584.64 364.56 1054 64700 360 34000 347 930 564 200 232.5 90000 195 1167 325.1 14500 3000 10400 量(kW) 力(kW) 1200 1200 2400 2500 15000 640 9600 600 800 500 4800 6400 640 9600 1120 1000 812 800 3000 180000 1200 105000 1030 2920 2400 1510 1000 185500 500 2500 800 25000 7500 25000 800 600 500 500 1740 110 2120 165 400 225 720 1460 384 1700 1100 200 600 400 555 114400 225 36750 239 2800 550 800 621 160000 110 700 440 6170 1820 3210 牂牁水电站 坝湾一级水电站 草果冲电站 岔河电站 长寨水电站 茨古水电站 大山水电站 滴水岩水电站 东冲水电站 风洞河水电站 嘎嗒河水电站 何家寨电站 宏庄水电站 猴场电站 加开营电站 加克电站 可布水电站 兰花水电站 联合水电站 毛家河电站 木龙水库二级水电站 泥猪河水电站 偏岩水电站 平基水电站 清水河水电站 沙坝电站 沙坡水电站 善泥坡电站 水口水电站 顺场电站 天桥水电站 乌都河(田边寨)水电站 乌图河二级电站 乌图河一级电站

35 36 37 38 40 41 雾龙河电站 洗马塘水电站 XX水电厂 小田坝电站 小岩脚水电站 丫口水电站 月亮河 孙家小河 乌江 月亮河 拖长江 拖长江 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 引水式 1200 640 230000 3200 3000 1000 200 352 76600 800 560 320 46 34 212 29 462 38 3 2 4 4 3 2 460 212 103800 1402 660 200 2.2 工程基本情况

2.2.1水库工程基本情况

已成XX水电站位于乌江上游云贵两省的界河河段上,为引水式开发。坝址在两省界河上的白包寨附近,厂房在贵州省重庆地区水城县境内都格乡,距重庆市51km。XX水电站是乌江干流梯级开发中的第六个梯级电站。坝址以上集水面积5036km2,主河道河长139.5km,平均比降9.5‰。

XX水电站正常蓄水位1150m,死水位1133m,水库设计洪水位为(P=2%)1159.38m,校核洪水位为(P=0.2%)1162.61m,总库容830万m3,正常蓄水位以下库容454万m3,死水位以下库容116万m3,调节库容338万m3。

本电站属中型电站,工程等别为III等,为日调节水库,电站引水系统布置在左岸,老引水隧洞长4171.979m,新引水隧洞长长4278.864m,装机容量230MW,保证出力51.56MW,年发电量10.038亿kW2h。

XX电站已成建筑物为大坝、溢洪道、冲沙兼放空底孔、发电引水系统、厂房及开关站,扩机工程主要建筑物为进水口,引水隧洞、调压室、压力钢管、厂房。电站工程基本情况按已成和扩机分述如下:

1、

⑴大坝

XX水电站大坝为浆砌石双曲拱坝,坝顶高程1164.0m,最大坝高68.0m,坝顶长度184.19m,坝宽4m,顶宽4m。坝体中心角为53.796°~98.009°,左右半拱中心角最大差值16.22°,顶拱外半径109m,外弧长184.19m,拱冠梁最大倒悬度0.105,边梁最大倒悬度0.269。坝顶1164.0m高程布置宽4m的交通道分别与左岸大坝管理所、右岸的冲沙放空底孔闸门启闭平台和电站进水口闸门启闭平台以及厂区公路相连。为便于坝基接触灌浆和排水孔施工一级拱

已成建筑物

坝检查管理,在坝内1112.0m高程布置2.5m33.5m的廊道,在两岸非溢流坝下游坝面出口与坝下游1130.0m高程布置的坝后桥相连,桥面宽度1.5m。

⑵溢洪道

本工程坝型为浆砌石双曲拱坝,溢流道布置在坝的中段,非径向布置,坝面自由溢流,挑流消能,堰顶高程1150.00m,堰顶原点上游采用1/4椭圆曲线,方程为(x2/2.8832)+【(1.642-y)2/1.6422】=1 溢流面采用WES曲线,取Hs=0.775Hzmax,则方程为y=0.072x1.85,在0+019桩号处设一横缝。溢流反弧段及挑坎部分支承于3孔砌石拱桥上,拱桥每孔净跨12.3m,桥宽24m~30m。溢流道进口分5孔,每孔宽11m,设4个8m长1.5m宽的墩子支承交通桥。墩子上游为圆弧形,下游为尖圆形,交通桥宽4m(与坝顶等宽)。挑流鼻坎布置成连续式斜鼻坎,反弧半径为20m,挑角由右岸一侧22°逐步递增至左岸一的30°,相应鼻坎高程为1127.456m~1128.68m,左导墙扩散角11.07°,右导墙扩散角8.085°,鼻坎总宽度39.5m,最大单宽流量118.90m3/s。

⑶冲沙兼放空底孔

底孔进口为喇叭形,设3m33m事故检修平面钢闸门,及φ400mm通气孔,闸门竖井为方型,总高45.5m,竖井顶高程为1164.00m,上面布置一高9.2m的启闭排架,启闭排架顶部高程1173.2m,启闭机层高程1169.00m。

进口前设一导流明槽,宽6m,明槽接至电站进水口前并转向河床。 底孔全产长59.4m,孔身长18m,断面为3m33m方孔。孔身末端设一长5m,的压坡段,出口底板高程1120.00m,出口后接37m长的直墙明槽,明槽宽度有3m扩散至5m,在挑坎反弧段与出口水平段间设一抛物线段,其方程y=x2/164,挑流鼻坎为连续式鼻坎,鼻坎高程1118.895m,反弧半径10m,挑射角25°。

⑷发电引水系统

发电引水系统包括压力引水隧洞、调压井、高压管道。 ①压力引水隧洞

压力引水隧洞长4171.979m,进口底板高程1123.0m,进口至0+042.5为水平段,0+042.5~4+151.979为3.5‰的底坡,从4+151.979~调压井中心4+171.979为衔接段,底部高程从1108.617m过渡到1108.40m。隧洞的设计引用流量为57.0m3/s。

②调压井

压力隧洞后接调压井,调压井型式为差动式,根据枢纽总体布置,调压井设在陆家包包寨子的后山坡上。根据玄武岩承载能力的变化,为减少开挖和水力学计算的要求,将上室底部高程定为1147.00m高程,考虑1.52m超高后,确定井顶为1166.00m高程;竖井底板高程,考虑到井内最低水位应高出隧洞末端顶部2m以上和引水隧洞较长及底板结构厚度等因素,确定竖井中心底板高程为1114.50m,相应点的隧洞顶部高程为1113.00m,洞底高程为1108.40m,调压井的总高度为57.6m。因电站的运行水头高,压力管道长,在调压井竖井的下游侧压力钢管的进口段设置一道事故检修闸门,作为对调压井至厂房压力管道的保护和检修之用。闸门孔口尺寸为4.334.3m,门型为潜孔式平板定轮钢闸门,闸门井的水平截面尺寸为4.333.865m,门井中心距竖井外缘3.16m,顶部位于上室之内,故闸门井兼作调压井的升管。

③高压管道

高压管道管线与厂房正交的布置,管道轴线方位为S71.5°E,管道铺设采用埋管方式。管道紧接调压井,隧洞末端桩号即为调压井中心桩号和管道起点桩号,即洞4+171.979=管0+000,进口中心高程1110.90m。在管0+025和管0+366.673处设两个转弯段,弯道转角30°,弯道半径20m,上、下弯道之间为斜管,倾斜角30°。下弯道之后全部为水平管段,中心高程即为水轮机安装高程913.9m。主管末端设“Y”型对称月牙肋岔管,分叉点中心桩号管0+698.138.岔管以后接两根直径为2.5m的只管,最后用长3md 渐变段与2m直径的球阀相连。主管总长729.366m,只管总长2326.14m。

⑸厂房及开关站

厂房布置于河流右岸陆家包包上下游两个冲沟间约300m的地段内。主、副厂房采用重迭式布置形式。主厂房内安装两台立轴混流式机组,单机容量5万kw,水轮机为HL120-LJ-240型,发电机为SF50-16/4850型,机组中心间距12m,安装间长15.7m,主厂房总长45.81m,总宽度17m,总高度34.001m(屋顶大梁顶面至尾水管底面),尾水管底板高程908.974m,安装高程913.90m,发电机层923.735m,安装间层927.435m,安装间下面布置有机修室、生活水净化室、检修设备仓库等,再下面的水轮机层布置有透平油室、油处理室、水泵室等。主

厂房内设有起重量为23100/20t的双小车双梁电动桥式吊车一台,净跨14.0m,跪面高程937.475m。副厂房共四层,长度与主厂房相同,总长45.81m,宽度13.32m,总高度23.25m。地层地坪高程916.185m,主要布置高、低空压机室、供水泵室和通风机室、还设有发电机出口电压互感器柜、刹车用短路开关、厂用变和励磁变等。第二层地面912.185m,为电缆夹层。第三层为不等高层,和发电机层通告部分布置发电机出口油开关、隔离开关、厂用电出线柜,近区用电变压器出线柜、电压互感器柜及厂用低压屏,蓄电池室也设在该层端部,和安装间同高部分作中控室。顶层地坪929.335m,布置载波室、电工实验室、油化验室和其它附属房间。

110kv开关站为户外式,布置在厂房下游右侧的山坡上,用“半挖半填”方式形式平台,净面积64345m2,占地面积70350m2,地坪高程941.00m,与主变压器场地坪同高,距厂房约80m,从进厂公路设一支线至开关站和主变压器场,该段公路最大纵坡不大于5%。

2、

⑴进水口

进水口底板高程1128.0m。进水口为竖井式进水口,包括扭曲面、喇叭口、洞式连接段、闸门井共四部分组成,总长43.85m,均为钢筋砼结构。扭曲面长15.0m,为水流进入喇叭口的过渡段。

喇叭口段13.63m,两侧墙及顶板为椭圆曲线,进口断面为16.0m37.4m,进口还设置有拦污栅,其主要功用为拦截影响进水的污物,拦污栅型式为潜孔式平面活动钢拦污栅,并配设有液压耙斗式清污机一台。

洞式连接段长9.42m,其连接喇叭形进口与竖井式闸门井,断面为4.8m36.12m的门洞型断面,衬砌0.6m厚的C20钢筋砼。

闸门井长5.8m,为矩形竖井式结构,内设一扇平面事故闸门,井顶与坝顶同高程1164.0m,井高36.0m,井身断面尺寸为5.8m39.5m,井筒下游侧设0.8m34.8m的矩形通气孔,井顶与清污机工作平台连接,井口平台建启闭机室,分两层,启闭机室高程1174. 8m,屋顶高程1178. 8m。

⑵引水隧洞

根据已成XX水电站引水隧洞揭露的地质情况,隧洞经过的地层为玄武岩和

扩机工程

少量凝灰岩,没有断层及折曲等构造,地质条件良好,由于岩层的倾向及走向,新建隧洞宜布置在已成隧洞洞线右侧,同时由于进水口布置在已成进水口上游,因此结合地质及进水口位置特将新建隧洞布置于已成隧洞洞线右侧。考虑到新建隧洞在施工时可能会对已成隧洞产生不利影响,特布置新老隧洞洞线相距45m(约8倍洞径)。在洞线布置时考虑新建进水口与调压室相互位置关系的协调问题,隧洞不可避免的要从已成隧洞下方空间穿过,洞线在穿越时新老洞线竖向轴线高度为20.2m(约4倍洞径),为了充分利用现有施工支洞,新建隧洞底坡取3.5‰,与已成隧洞底坡相同。

隧洞洞径4.8m,包括进口渐变段,洞身段1,转弯段1、洞身段2、洞身段3、下斜段、转弯段2,洞身段4,转弯段3,洞身段5,出口渐变段,最后接调压室,总长约4278.864m。隧洞进口底板高程1128.0m,隧洞出口底板高程为1087.72m。进口渐变段,桩号“洞0+000.000~洞0+10.000”,长10.0m,方形渐变为圆形断面,位于现隧洞右侧,坡度为0,方位角82.54o。

洞身段1,桩号“洞0+10.0~洞0+60.518”,长50.518m,圆形断面,位于现隧洞右侧,坡度为0,方位角82.54o。转弯段1,桩号“洞0+060.518~洞0+81.462”,长20.944m,圆形断面,位于现隧洞右侧,坡度为0,转弯角度40.0o。洞身段2,桩号“洞0+81.462~洞0+455.921”,长359.459m,圆形断面,位于现隧洞右侧,坡度为1.75%,方位角42.54o。洞身段3,桩号“洞0+455.921~洞3+454.282”,长3013.361m,圆形断面,位于现隧洞右侧,坡度为3.5‰,方位角42.54o。下斜段,桩号“洞3+454.282~洞3+784.282”,长330.0m,圆形断面,位于现隧洞右侧,坡度由3.5‰变陡为6.5%,方位角42.54o。转弯段2,桩号“洞3+784.282~洞3+799.990”,长15.708m,圆形断面,该段为平面转弯段,位于现隧洞右侧,坡度为3.5‰,转弯角度30.0o。洞身段4,桩号“洞3+799.990~洞3+942.461”,长142.471m,圆形断面,坡度为3.5‰,方位角12.54o,隧洞在桩号“洞3+880.206”居于现隧洞下方,两者轴线距离20.2m,净距离15.5m。并从现隧洞下方由右侧转向左侧。转弯段3,桩号“洞3+942.461~洞4+088.295”,长145.834m,圆形断面,位于现隧洞左侧,坡度为3.5‰。转弯角度30.9438o。洞身段5,桩号“洞4+088.295~洞4+268.864”,长180.569m,圆形断面,位于现隧洞左侧,坡度为3.5‰,方位

角42.54o。出口渐变段,桩号“洞4+268.864~洞4+278.864”,长10m,圆形断面渐变为方形断面,位于现隧洞左侧,坡度为0,方位角42.54o。

⑶调压室

根据本工程的实际地形地质条件,调压室布置可选范围有限,新建调压室布置在已建调压室上游侧120m左右处SE向山脊斜坡上,地表高程1175~1200m,场地两侧为浅切小冲沟,山脊地形坡度20~30°。场区无大的断层构造和不利坡体稳定的结构面发育,岩体较完整,未见不稳定岩体和危岩。岩层产状N40°E/SE∠28°,自然边坡主要为斜向坡,坡体稳定性较好。调压室型式为无闸门井式。调压室由阻抗孔、竖井及上室组成,阻抗孔为半径1.5m圆形孔,孔顶高程1093.82m,孔底高程1092.32m;竖井内半径为5.0m,井顶高程1180.30m,井高87.98m,井壁竖向布置钢爬梯;上室为城门洞型断面的平洞,断面尺寸5.0m3(5.324m~6.075m),洞底坡0.0083,洞长60m。调压室底部设集石坑,坑底高程1085.72m,顶部设防浪墙,墙高1.2m,厚0.3m。调压室全断面用C20钢筋砼衬砌,根据井壁所处围岩类别,竖井壁厚在1180.3m~1160.0m高程段为1.0m~2.0m,在1160.0m~1135.0m高程段为2.0m,1135.0~1092.32m为1.5m,门洞型上室壁厚0.4m,集石坑底板厚1.0m。

⑷压力钢管

压力钢管结合厂房、尾水渠、进厂交通等因素综合比较后,选定管线与厂房正交的布置方式,管道轴线方位角103.48o。管道铺设方式采用埋管。

压力埋管段包括上平段,上弯段,上斜段,中上弯段,中平段,中下弯段,下斜段,下弯段,下平段等共九段组成,主管全长677.492m,管径4.3m,支管总长36.0m,管径2.0m。为便于管道的施工,钢管外侧与围岩间预留有0.7m厚的空间,钢管安装完成后再用C15素砼回填,并进行回填灌浆及接触灌浆,为提高围岩的物理力学参数,对其进行了固结灌浆及锚杆加固措施。

管道起始位置紧接调压室,调压室出口为管道起点桩号,即洞4+302.364=管0+0.000,进口中心高程1089.961m。

上平段:管0+0.000~管0+24.921,为水平钢管段,中心高程1089.961m,长24.921m。

上弯段:管0+24.921~管0+46.572,中心线半径25m圆弧段,转弯角60o,

末端中心线高程1077.461m,长26.180m。

上斜段:管0+46.572~管0+77.160,倾角为60o的斜管段,末端中心线高程1024.480m,长61.177m。

中上弯段:管0+77.160~管0+98.811,中心线半径25m圆弧段,转弯角60o,末端中心线高程1011.980m,长26.180m。

中平段:管0+98.811~管0+198.811,为水平钢管段,中心线高程1011.980m,长100.000m。

中下弯段:管0+198.811~管0+220.461,中心线半径25m圆弧段,转弯角60o,末端中心线高程999.480m,长26.180m。

下斜段:管0+220.461~管0+262.019,倾角为60o的斜管段,末端中心线高程929.160m,长83.115m。

下弯段:管0+262.019~管0+283.670,中心线半径25m圆弧段,转弯角60o,末端中心线高程915.000m,长26.180m。

下平段:管0+283.670~管0+577.229,为水平钢管段,中心线高程915.000m,长293.559m。

渐变段:管0+577.229~管0+587.229,为水平钢管段,钢管管径由4.3m变为4.0m,中心线高程915.000m,长10.0m。

岔管位置:管0+591.615为岔管桩号。

主钢管中心高程为水轮机安装高程915.00m,主管末端设“Y形”对称岔管,分岔点桩号管0+591.615。岔管以后接两根直径2.0m的支管,支管进入厂房水轮机蜗壳。

钢岔管布置在主钢管末端,副厂房底板下方约9.0m处,岔管平面中心桩号为“管0+591.615”。岔管体形为月牙肋对称“Y”形结构,公切球半径2.3m,主岔锥管A1进口直径4.0m,支岔锥管B1出口直径2.8m,分岔角65o。岔管壁厚48mm,支管管径2.0m,共两条支管,支管轴线距离13.0m。

为保证岔管的制作质量,岔管考虑在加工场制作检验合格后运进洞室进行安装,岔管运输从左侧支管处运进洞室,根据岔管最大外形尺寸直径5.5m,考虑左右各0.5m运输空间,所以左支管开挖洞径6.5m,右侧支管开挖洞径3.2m,岔、支管外包C15砼。

⑸厂房

厂房枢纽由主厂房,安装场,副厂房,尾水建筑物等组成。 ①主厂房

主厂房内布置有2台单机容量为65MW的水轮发电机组,总装机容量为130MW,布置有1台变频160.0t电动双梁单小车桥式起重机。机组段长为33.3m,主厂房总长为48.80m。下游侧安装场长为16.5m。主厂房宽:水上部分为21.3m,水下部分为30.70m(包括尾水闸墩伸出部分)。主厂房分发电机层、发电机夹层、水轮机层、蜗壳层、尾水管层等。发电机层高程为925.52m,每台机组段中部布置有D=7.4机组坑,二象限布置有调速器,三象限布置有油压装置,机旁盘布置在一象限。主厂房左下角布置有楼梯,供发电机层与水轮机层上下交通之用,每台机一象限布置有吊物孔,尺寸3.4m35.1m。发电机夹层高程为921.52m。水轮机层高程为917.20m,机墩结构为钢筋混凝土园筒式结构,外径7.4m,内径4.4m。在一、四象限交界洞壁处开有1.0m31.9m的进人廊道到水车室,在二、三象限布置接力器,下游侧布置有尾水管盘形阀杆的安装孔。蜗壳层布置金属蜗壳,与上游引水钢管连接,下游通过锥管联接尾水管。

②安装间

安装间位于主厂房右侧端。其楼层高程为930.80m,比主厂房发电机层高5.28m,其宽度、高度均与主厂房相同,安装间长为16.5m,为满足一台机检修要求而确定的。场内设有D=2.325m的转子检修坑以及D=3.3m的上机架、D=2.03m的顶盖和D=1.575的转轮检修场各一处。安装间下游侧设有4.5m36m的门洞,便于机组运输,安装间侧墙设有1.0m32.0m的门洞便于工作人员进出厂房,两处的门洞均与与进厂公路相接。安装场下层高程为925.52m(同发动机层高程),平面尺寸较安装间层少一跨,层面上设有透平油室、油处理室及楼梯。安装间底层高程为917.20m,平面尺寸较安装间层少一跨,层面上循环水泵室及楼梯,安装场底层基础坐落在强风化底部至弱风化顶部新鲜岩基上。

③副厂房

副厂房位于主厂房后侧,长48.8m,宽13.0m,建基面924.02m,共分5层,各层楼面高程分别为925.52m、930.80m、936.30m、938.80m,949.80m。高程925.52m层,布置有高压开关柜、母线及电缆,在该层左端布置有空压机室。

高程930.80m层,布置有中控室、高压开关室、吊物孔、蓄电池室、蓄电室、厂用变压器室、电工试验室等。高程936.30m层,布置有GIS夹层。高程938.80m层,布置有GIS室,布置户内式升压站。高程949.8m层,为屋顶层。

④尾水建筑物

尾水建筑物由尾水管、尾水闸墩、尾水渠、循环水池组成。尾水管采用弯肘型,上为金属锥管的尾水管长3.42m,锥管顶部直径φ=2.085m,顶高程914.19m,底部直径φ=2.56m,底高程为910.77m。尾水管弯管高5.05m,底高程905.715m,扩散段长10.20m,扩散段底板及顶板均反坡上翘,尾水管出口孔口尺寸为4.166m33.0m。尾水闸墩长9.4m,变墩厚2.5m,中墩厚8.834m,闸墩顶高程925.52m,顶部兼作闸门检修平台,每台机组设置1扇尾水钢闸门。尾水平台上布置普通卷扬式平面闸门启闭机,型号QPT-23125,容量23125kN,扬程13m,一门一机布置,操作方式为手电两用,门体的检修可在检修平台上进行。厂房尾水渠自尾水管底板末端开始,尾水底板斜坡坡度1:1.5,沿水流方向向下延伸与天然河床相接,两侧设导墙,尾水渠宽19.166m,长约25.3m。尾水管底板末端出口高程917.00m,末端设1.0m高的拦沙坎,以保证电站停机或洪水期时河床泥沙不大量进入尾水管。循环水池布置在尾水闸墩右侧,池底板建基面高程916.20m,底板厚度1.0m,平面净尺寸5.0m39.0m,池顶高程为厂房地坪高程930.60m。

⑹升压站

升压站为户内式,主变压器布置在副厂房后面开挖平台,高程为935.52m,尺寸66.4m317m,场地内布置两台主变。运输公路宽5.5m,主变宽12m,场地左侧为回车场,右侧接进场公路。场地采用0.2m厚的C20砼衬护,设置排水沟。进升压站的公路由进厂房公路分岔上坡接入,公路路面宽度5.5m,坡度1.8%。

2.2.2有关技术参数及曲线

一、设计洪水

XX水电站坝址地段无实测洪水资料,上、下游水文站相距较远,因此采用地区综合法,推求电站坝址的设计洪水;由于电站厂址与大渡口站相距较近,控制了大渡口站96%以上的流域面积,洪水计算主要依据大渡口水文站多年实测资料结合调查历史洪水成果,采用地区综合法进行。

统计大渡口水文站1963~2005年共42年的实测洪峰流量资料,加入1916年、1954年两年历史洪水,洪峰流量分别为4980m3/s、4530 m3/s,首项洪水(1916年)重现期经考证分析为100年,构成不连序洪水系列,按公式PM=M/(N+1)和Pm=PM+(1-PM)*m/(n+1)计算经验频率,采用P—Ⅲ型曲线适线,得到年最大洪峰流量统计参数,成果见表2—11。

根据洪水地区综合分析成果,洪峰流量均值面积比指数为0.63,以大渡口站资料为依据,按面积比拟到XX水电站坝、厂址,变差系数Cv值参照上、下游情况,并结合设计流域和邻近流域相近集水面积控制断面的Cv值的变化情况,坝址取为0.65,厂址为0.61,Cs值均取4Cv。XX水电站设计洪峰流量成果见表2-6。

表2-6 大渡口站、XX水电站坝、厂址设计洪峰流量成果表

统计参数 阶段 断面 F(km) 2各频率设计值Qp(m/s) 0.2% 0.33% 0.5% 1.0% 2.0% 3.33% 5.0% 3均值 (m/s) 3Cv 大渡口站 本次复核 坝址 厂址 大渡口站 可研成果 坝址 厂址 原初设补充(1992年) 备注 大渡口站 坝址 厂址 8454 5036 8145 8454 5036 8145 8173 4834 8013 1470 1060 1440 1500 1080 1470 1500 1077 1481 0.61 6550 6020 5600 4890 4190 3680 3270 0.65 5070 4640 4310 3740 3180 2770 2450 0.61 6420 5900 5490 4790 4100 3600 3210 0.60 6570 6050 5630 4920 4220 3710 3310 0.65 5170 4730 4390 3810 3240 2820 2490 0.60 6430 5920 5510 4820 4140 3640 3240 0.60 6570 6050 5630 4920 4220 3710 3310 0.65 5150 4720 4380 3800 3220 2890 2480 0.60 6480 5970 5550 4870 4160 3770 3270 Cs=4Cv。 本次洪水复核成果与可研成果和原初设1992年4月补充成果基本一致,坝、厂址洪峰流量均值相差仅2%左右,主要是由于资料系列延长后大渡口站洪峰流量均值减少所致。从设计成果分析,厂址P=1%、P=2%洪峰流量设计值分别为4790m3/s、4100 m3/s,与调查的1916年洪水、1954年洪水(重现期分别为100、50年左右,洪峰流量分别为4560 m3/s、4100m3/s)比较,洪峰量级接近,说明成果是合理的。

二、XX水电站库容曲线成果

XX电站水库水位~面积~库容曲线根据实测1/5000地形图上量算,成果

见表2-7。

XX电站水库水位~面积~库容曲线表

高程Z(m) 1119.28 1120 1124 1130 1133 1136 1140 1144 1150 面积A(万m) 0 0.778 2.41 5.16 6.94 8.896 12.08 15.74 26.22 2库容V(万m) 0 0.187 6.58 29.6 47.7 71.4 113 169 296 3备注 1.黄海高程系统; 2.根据1/5000地形图量算。 三、洪水调节计算

XX电站库容较小,滞洪作用甚微,洪峰削减不到1%,故不进行洪水调节演算。水库库区无淹没问题,下游河道不存在防洪问题,故大坝采用不设闸门的自由泄流方式。溢流堰顶高程1150m,溢流宽度70.0m,同时设333m的冲沙底孔,进口高程1120m。在洪水出现时,底孔同时泄流。并按此推求水库洪水位,根据水工规模,设计和校核标准分别为50年和500年一遇洪水考虑,按设计洪水计算水库水位,同时推求下游水位。各特征水位及流量成果见表2-8。

表2-8 XX电站各特征水位表

项目 坝址多年平均流量 水库正常蓄水位 水库死水位 坝下游正常尾水位 大坝设计洪峰流量 水库设计洪水位 坝下游设计洪水位 大坝校核洪峰流量 水库校核洪水位 坝下游校核洪水位 m/s m m 3单位 m/s m m m m/s m m 4700 33数量 81.1 1150 1133 1105.3 3010 1159.38 1117.2 1162.61 1119.90

调节库容 万m 3338 2.2.3建设、扩建情况

XX水电站工程为扩建工程,其立项及施工工程过程入下:

1、1985年编制《乌江流域综合利用规划报告》、1989年编制的《贵州省中型水电资源开发规划》,及2003年编制的《中华人民共和国水力资源复查成果第21卷贵州省(下册)》,XX水电站是乌江干流梯级开发中的第6级。

1989年12月,贵州省水利水电勘测设计研究院、云南省曲靖市水利水电勘测设计研究院联合编制完成《XX水电站初步设计说明书》

1994年3月,XX电站动工兴建; 1999年6月,枢纽工程竣工; 1999年7月18~20日投入试运行;

2006年10月,贵州省发改委批复重庆市发改委《关于XX水电站扩机工程项目核准的批复》(黔发改能源2006]1245号)同意建设XX水电站扩机工程;

2008年6月珠江水利综合技术中心对扩机工程初步设计报告进行了审查(技术函[2008]27号);

2008年8月20日扩机工程正式开工建设;

2011年3月珠江水利委员会对扩机工程初步设计报告进行了批复(珠水技术函[2011]95号)

2011年8月8日扩机工程#4机组顺利完成72小时试运行、8月15日#3机组完成72小时试运行。

2011年9月通过了珠江水利委员会主持的机组启动验收;

2011年7月110kV黄响线输电线路工程启动验收通过,质量等级评定为合格。

2.2.4大坝安全评价

XX水电站水库工程与1994年动工建设,按水利部的有关规定,重庆市乌江水电开发有限公司委托珠江水利委员会珠江水利科学研究院于2012年8月提交了《贵州XX水电站水库大坝安全评价报告》。

大坝安全评价结论为:根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000),

XX水电站水库大坝工程质量评价定为合格;运行管理为较好;大坝防洪安全性为B级;结构安全性为A级;渗流安全性为B级;不需要进行抗震安全复核;大坝金属结构安全性为B级。根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)第9.3综合评价方法及有关现行规定,XX水电站水库大坝综合评价为二类坝。

2.2.5存在的主要防洪安全问题

根据《贵州XX水电站水库大坝安全评价报告》中防洪安全评价,设计水位和校核水位值均能满足规范要求。但防浪墙布置在坝顶下游侧不能满足洪水期坝顶交通行人要求,对把上游闸门的启闭造成影响,建议在坝顶上游侧修建高于100cm的防浪墙。

2.3 水文

2.3.1水库所在流域暴雨、洪水特征

暴雨特性:本流域暴雨虽有一定的量级,但由于地形复杂,全域性的大量级暴雨很难形成,除中等量级的暴雨有可能笼罩全流域外,量级越大越是呈插花性分布。最大24小时暴雨的多年平均值在80~100毫米,各站实测最大值为120~200毫米,其在地区上的分布同年雨量基本一致,北部为低区,东南部为高区。就云贵两省而言,本流域均处于中等偏低的一般雨区。一次暴雨的历时一般在12小时以内,很少有超过24小时的长历时暴雨。本流域暴雨形成的成因主要是来源于印度洋孟加拉湾的水汽和南海的水汽,受到冷锋、高空切变线、西南低涡气流冷暖交绥而形成,流域内暴雨多出现在5~9月,以5、6月居多,大多是中小量级的暴雨,大暴雨产生的不多。

洪水特性:乌江流域洪水主要由暴雨形成。流域位于乌蒙山东南斜坡迎风面上,夏季暖流受地形影响抬升,迅速冷凝而产生降雨。暴雨一般发生在5~9月,雨型多为双峰或多峰型。洪水主要由一日和三日暴雨形成。如大渡口站实测最大洪水(2540 m3/s )发生在1968年7月3日,站址处7月1日~3日连续3天降雨,每日雨量在15~35mm间变化,6日产生大暴雨(122.4mm),7日又出现大洪水,洪峰为1320m3/s,同期的上游站中,土城、小寨站的降雨、洪水情况与之基本相似,也是多峰型。

乌江流域洪水,一般发生在每年的4~10月。大渡口站以上流域一般发生在5~10月,6~9月发生年最大洪水的次数占统计年份的90%左右,尤以6、7两月最多,占65%以上。年次大洪水也主要集中在6~9月。对于年最大洪水,单峰与双峰占60%左右,小寨站单峰洪水占75%左右,大渡口站则只有30%左右的单峰洪水,双峰洪水一般主峰在后出现,多峰洪水的形状变化多端,主峰位置有出现在次峰前的,也有在后的,或者居中的。洪水的涨洪历时,榕峰站约6h,土城站约11h,小寨站约12h,大渡口站约18h。在同一次洪水中,一般榕峰站出现洪峰比大渡口站提前约12h,土城站提前约5h,小寨站提前约4h。洪水总历时:土城站一般为24~92h,大渡口站一般为60~192h。单峰型洪水涨洪历时占总历时的15%左右,复式峰占20%左右,大渡口站1968年7月3日发生实测最大洪水为2540 m/s,涨洪历时为20h,总历时为96h,其中1日洪量为1.23亿m3,3日洪量为2.21亿m3,7日洪量为4.28亿m3。

本流域的洪水一般不大,土城站1979年洪峰流量模数最大(面积比指数为0.63)为10.4m3/s2km2,榕峰站模数为3.03m3/s2km2,其它站均在8~9 m3/s2km2之间变化。由此可见,流域洪水普遍较小,尤以榕峰站特别小,这是因为人类活动较频繁,岩溶较发育,滞蓄作用大,且暴雨较小所致。

3

2.3.2水库所在流域水文测站

(1)流域内水文、气象站点分布现状

流域内设有黑石头、陶家坟、亦资孔等雨量站,各站资料系列较长,代表性较好,可作为降水分析的依据。乌江上游(大渡口以上)有大渡口、小寨、土城及榕峰(又名宣威)四个水文站,其中位于XX水电站坝、厂址以上流域内的有土城、榕峰和小寨站,大渡口站位于XX水电站厂址下游约11.0km处的水城县湾子乡。小寨站位于支流可渡河中游,土城站在拖长江中游,榕峰站在革香河上游宣威县城关。

表2-9 流域各水文站观测情况表 站名 流域面积(km) 大渡口 小寨 土城 8454 2082 962 2资料系列 1963~今 观测项目 备注 61年~63年中断 水位、流量、降水、水温、含沙量、蒸发量 1959~今 水位、流量、降水、水温 1959~61,水位、流量、降水、水温、有1976~84年泥沙资料;1968~84,含沙量、蒸发量 1985年测站被洪水冲毁,

榕峰 643 1990.11~今 至1991年11月恢复测流 水位、流量、降水、水温、1963~今 有1961~68年泥沙资料 含沙量、蒸发量、水化学 (2)水情自动测报系统

XX水电站未建立水情自动测报站点,但已经与曲靖市气象科技服务部宣威市经济部、重庆市气象科技服务中心专业气象台签订了气象服务合同,为洪水预报工作提供了保障。

天气服务合同见附件。

2.3.3洪水预报方案

水库暂无洪水预报方案。因此,建议尽快编制XX水电站洪水预报方案。

2.4 工程安全监测

2.4.1水库工程安全监测项目情况

XX电站安全监测包括已成工程监测项目和扩机工程监测项目,现将监测内容分述如下:

一、已成工程监测项目 (1)大坝

内部观测,在坝体内部埋设应力计、应变计、渗压计和温度计,观测坝体的应力,应变、渗透压力和温度。

外部观测,采用前方交会法测量大坝的水平位移;采用精密水准测量坝体的垂直位移;设置垂线井,观测坝体的相对位移。

(2)调压井水位观测:在境内设自计水位计记录井内水位变化。

(3)高压埋管监测:分别在埋管的斜管下段、水平段和岔管等有代表性的部位埋设应力计,观测埋管不同位置的应力;利用管线上的勘探钻孔,观测地下水位;埋设测缝计和温度计,观测钢管同回填砼、外部围岩之间的缝隙,观测钢管、混凝土、水和岩石的温度变化。

(4)厂房监测:在厂房附近设置观测网点,定期观测厂房边坡和厂房基础的水平位移和垂直位移。

二、扩机工程监测项目

建筑物的观测,主要对大坝、进水口、调压室、压力埋管、发电厂房后边坡等建筑物进行观测。

1、

外部观测设计

⑴基本项目观测 ①平面监测网

为了监测厂房边坡的变形,以及校测水平位移工作基点的稳定性,在厂区布设一个高精度的平面监测网。

该网根据厂区的通视条件及重点观测部位的要求,布设了4个监测网点,其中2个基准点TN1和TN2分别布设在厂房对岸山坡基岩上。其余各点则按具体情况,沿厂房后边坡布置。整个网布置成四边形。观测时按现行《国家三角测量和精密导线测量规范》二等三角网测量精度要求,采用TC1800全站仪进行边、角测量,测角中误差不大于± 1.0″、边长相对中误差不大于1/12万、方位角中误差不大于± 1.5″。

同时、为了监测调压井井筒及边坡变形情况,根据调压井周围的通视条件及观测部位要求在调压井边坡布设二等三角网点,布设了4个监测网点,均位于调压井周围山坡上,整个网布置成四边形。观测及其精度按前述要求进行。

②水准网

因边坡无水准测量条件,本工程调压井、厂房及其边坡均考虑用光电测距高程代替水准测量进行垂直位移观测。精度参照《工程测量规范》(GB50026-93)相关要求进行。进水口井筒垂直位移利用大坝原有水准网进行引测。

⑵水平位移观测 ①进水口水平位移监测

在进水口井筒及其边坡布置水平位移标点8个,分别位于进水口四周边坡及井筒四角。利用大坝已有变形监测控制网网点,采用前方边角交会法进行观测,精度按变形监测三等精度要求进行,即:测角中误差不大于± 1.8″、边长相对中误差不大于1/7万、点位中误差不大于± 6mm。

②调压井水平位移监测

在调压井井筒上、下、左、右及井筒上游侧坡各布置布置水平位移标点1

个,共5个。利用调压井变形监测控制网网点,采用前方边角交会法进行观测,精度按变形监测三等精度要求同前述。

③厂房后边坡水平位移监测

在厂房后边坡表面共布置水平位移标点12个,分别位于边坡各高程马道。利用厂区变形监测控制网网点,采用前方边角交会法进行观测,精度按变形监测三等精度要求前述。

⑶垂直位移观测 ①进水口垂直位移观测

进水口井筒周边6个位移标点均为综合位移标点,各水平位移标点处均埋设沉降标点一个,采用大坝原有水准测量控制网,经进水口交通洞引测。精度要求参照大坝水准测量要求进行。

②调压井及其边坡、厂房边坡坝垂直位移观测

因边坡无水准测量条件,本工程调压井、厂房及其边坡均考虑用光电测距高程代替水准测量进行垂直位移观测。

2、

内部观测设计

XX扩机增容工程内部观测包括:岩体深部变形监测;接缝监测;钢筋、钢板及锚杆应力监测;外水压力以及渗透压力监测;调压室边壁径向变形、发电厂房及边坡深部变形;钢管衬砌混凝土自身体积变形、渗透水压监测等。

⑴岩体深部变形观测

结合本阶段地质勘察成果,在厂房后边坡下游侧坡995.0m、975.0m、正坡965.0m及上游侧坡955.0m4个高程、三个断面布置3点式多点位移计4套,以监测边坡深部岩体变形情况。

⑵接缝观测

调压室井筒围岩为Ⅲ类围岩,局部围岩可能产生塌方或变形破坏,围岩稳定性属局部稳定性差,故在调压室井筒的1/3、2/3高程处的前、后、左、右四个位置钻孔布置1支基岩变位计观测调压室边壁的径向位移情况;钻孔应在开挖时即安排进行。

结合压力钢管安装的具体情况,选定管0+273.00m桩号和管0+473.00m桩号为观测断面,在断面顶部、底部、两腰部各布置2支测缝计,以观测衬砌混

凝土与钢管、混凝土与围岩接触缝变化情况。在岔管主管两侧、顶部、下游支管两测、岔管裆部及肋板等位置共布置测缝计14套,以监测岔管在钢板、衬砌混凝土及围岩联合受力时衬砌混凝土与钢管及围岩之间缝隙变化情况。

⑶钢筋、钢板或锚杆应力观测

调压室的阻抗孔为钢筋混凝土结构,在电站加荷、甩荷过程中,该部位的应力条件极为复杂,故在阻抗孔四周布置8支钢筋计对钢筋应力进行观测,每个位置均为2支,环向、竖向各1支。同时抽样选取6根锚杆各布置锚杆应力计1套(每套为钢筋计3支),以观测锚杆应力情况。

压力埋管主管管径4.3m,支管管径1.8m。支管总长53.0m。钢管管材均为16MnR,璧厚上平段14mm,中平段28mm,下平段30mm。结合压力钢管安装的具体情况,主要选定管0+273.00m桩号和管0+473.00m桩号为观测断面,在顶部、底部、两腰部钢管上各布置2支钢板计以观测钢板应力,环向、轴向各布置一支。另在钢岔管主支锥公贯线上游管壳、肋板外缘、肋板壳板及支锥支管公贯线下游壳板布置钢板计共19支观测钢岔管的应力应变情况。

在厂房边坡锚杆上,抽样布置锚杆应力计8套(共钢筋计24支),监测边坡锚杆应力情况。

⑷外水压力、渗透压力及地下水位观测

由于调压室井壁可能会渗水,影响其后的高压埋管,对调压室下游侧进行一定范围的帷幕灌浆,因此,须对上游边壁围岩和帷幕灌浆后的水压力进行监测,选取在调压井下游边坡1080.9m 1177.76m高程钻孔埋设,以观测围岩水压力以及帷幕效果。

结合压力钢管安装的具体情况,在钢管下弯段管0+273.00m桩号和下平段管0+473.00m桩号为观测断面,在断面的顶部、底部及两腰部各布置1支渗压计观测该断面隧洞的外水压力情况;在3#、5#施工支洞出口处钻孔埋设渗压计各一支,以监测钢管轴线地下水位及钢管外水压力情况,钻孔以地下水位5米控制。

在厂房后边坡离压力钢管轴线下游29米断面935.52m、975.0m高程马道钻孔埋设渗压计2支,观测边坡地下水位情况,具体位置随施工方便适当调整。

⑸混凝土应力应变及自身体积变形监测

选定管0+273.00m桩号和管0+473.00m桩号为观测断面,在断面底部和中下45°位置上各布置1支无应力计,以观测衬砌混凝土的自身体积变形情况。

2.5 汛期调度运用计划

2.5.1洪水标准

水库洪水标准为50年一遇,按500年一遇洪水校核。

2.5.2汛期调度运用计划

XX水电站水库为日调节性能水库,大坝为浆砌石双曲拱坝,采用的溢流方式为坝顶自由溢流,当水位到达溢流堰堰顶高程1150.00m时,自由溢流,以发电为主,无防洪功能。该电站未制定汛期调度运用计划。

2.6 历史灾害及抢险情况

2.6.1建库前灾害情况

1980年3月,重庆市水电局水文队曾对大渡口河段进行过历史洪水调查,成果刊印在《贵州省洪水调查资料》上。此次洪调共访问了两个寨子的6个人,指认洪痕点4处。根据调查访问情况,本河段共涨过两次大水,第一次大水被访问者只有一人说发生在1885年,其余人一致说发生在1916年,第二次大水大家一致都说发生在1954年。大渡口河段历史洪水调查成果列于表2-10。

表2-10 大渡口河段历史洪水成果表 洪水年份 洪水位(m) 洪峰流量(m/s) 可靠性 备注 31885 18.54 4980 供参考 1916 18.54 4980 较可靠 1954 17.72 4530 较可靠 1968 14.68 2540 可靠 假定高程系统。 贵州省水利水电勘测设计研究院在XX水电站初步设计阶段于1985年10月对XX水电站厂址附近河段作了洪水调查,并于2004年8月再度进行了复勘调查。两次共调查到1916年、1954年及2000年3个年份的大洪水。

1985年10月洪水调查访问了两个村寨,被访者中,年龄最大的84岁(1985年),最小的51岁,指认了1916年和1954年两处洪痕点。2004年8月在已

成XX厂址处调查到2000年洪水(洪水高程有实测资料)。根据我院本次实测洪水断面资料,采用曼宁公式推算洪峰流量。其中比降i根据洪水调查及实测水边点选取,糙率n则依据《我国天然河道糙率参考表》,结合断面实际情况选取,得出XX河段历史洪水成果,见表2-11,其中洪水位为上厂址尾水断面高程,基准为黄海高程系统。

表2-11 XX水电站厂址河段洪水调查成果表

洪水年份 洪水位(m) 洪峰流量(m/s) 可靠性 31916 932.22 4560 较可靠 1954 931.18 4100 较可靠 1968 927.22 2510 可靠 2000 926.76 2340 可靠 根据XX水电站厂址河段及下游大渡口站洪水调查情况,较为可靠的调查考证期从1916年至2002年为88年,因此本次将1916年洪水重现期定为100年左右,1954年洪水排在100年以来的第二位,重现期定为50年左右。经与上下游比较,认为是合理的。

2.6.2建库后的灾害情况及水库调度情况

由于电站于1998年8月份竣工,竣工后流域内未发生较大洪水、地震、地质灾害等,水库采用坝顶自由溢流,当水位超过1150.0m时,自由溢流,因此没有关于建库后的灾害记录及调度情况。

3 突发事件危害性分析

3.1 重大工程险情分析

3.1.1 导致重大工程险情的主要因素

XX水电站水库大坝按50年一遇洪水设计,500年一遇洪水校核,水库的防洪能力满足规范要求,但从长远和可能的情况来分析,导致水库工程出现重大险情的主要因素有:(1)发生超标洪水;(2)工程隐患;(3)地震灾害;(4)战争或恐怖事件。

3.1.2 重大险情的种类及可能出现的部位

从可能导致水库工程出现重大险情的因素分析,XX水库枢纽工程可能出现重大险情的种类有:

(1)大坝漫顶。在水库发生超标洪水时,库水位上涨很快,由于水库泄洪能力有限,下游河道防洪标准较低,存在行洪障碍,造成行洪不畅等因素,水库在短时间内不能及时地降低库水位,可能出现漫顶。

(2)建筑物破坏。这种破坏主要由工程隐患、地震灾害、战争或恐怖事件造成的,有可能出现这种破坏的有大坝及发电引水隧洞。

3.1.3 重大险情对水库工程安全的危害程度

水库重大险情一旦发生,可能会对水库工程安全造成以下的危害程度: (1)如果发生超标准洪水(超过500年一遇洪水),或者上游水库溃坝后的溃坝洪水,或溢洪道发生雍堵造成洪水无法正常下泄,或溢洪道启闭设施、电器设施被毁或失灵,水库将发生主坝漫顶直至溃坝。

(2)超过设计烈度以上的地震将造成大坝产生裂缝,水会顺着裂缝渗漏,将会破坏大坝的整体结构,进而溃坝。

3.2 大坝溃决分析

3.2.1导致大坝溃决的主要因素

(1)自然因素:超标准洪水、地震、地质灾害。

(2)人为因素:战争、恐怖事件、启闭设施及电器设施被毁或失灵、未及时发现大坝裂缝或坝底管涌。

3.2.2可能发生的溃坝形式

(1)瞬间全垮:在超过设计标准洪水或地震烈度强度时可能水库会发生大坝全体垮塌。

3.2.3溃坝洪水计算

一、溃坝计算 1、计算工况

工况一:XX电站正常蓄水位1150m,瞬时溃决,善泥坡电站水库水位880m

(正常蓄水位),溃口总流量为多年平均流量记上溃坝流量过程;溃口形式为二次抛物线形。

工况二:XX电站设计洪水位1159.38m,瞬时溃决,善泥坡电站水库水位880m(正常蓄水位),溃口总流量为多年平均流量记上溃坝流量过程;溃口形式为二次抛物线形。

工况三:XX电站校核洪水位1162.61m,瞬时溃决,善泥坡电站水库水位880m(正常蓄水位),溃口总流量为多年平均流量记上溃坝流量过程;溃口形式为二次抛物线形。

2、溃坝最大流量计算

根据《水电水利工程溃坝洪水模拟技术规程》(DL/T5360-2006)5.5.1条规定,溃坝形式应按坝体材料性质、结构等拟定。拱坝、重力坝等坝型,可采用瞬时全溃。

谢任之《溃坝水力学》提出的“统一公式”,溃坝瞬间最大流量计算如下:

qm??BogH0

u0?2m??gH0m?1?式中λ——为流量系数,??m?1?2m????????2m?132设初始条件u0=0,或

??u0m?12m?0,则??m??1?2mgH0??2m?1;

H0——坝上游水深;

m——河谷断面形状指数,该大坝为拱坝,其坝址处呈V型,采用二次抛物线断面,m=1.5

表1 各工况溃决最大流量

河谷断面工况 形状指数m 工况一 1.5 工况二 1.5 工况三 1.5 流量系数λ 0.172 0.172 0.172 上游水深H0 45 54.38 57.61 水面宽度B0 151.63 151.63 151.63 g 坝址处最大流量qm 多年平均流量 81.1 81.1 81.1 考虑基流最大泄流量 24739.61 32838.31 35799.74 9.81 24658.51 9.81 32757.21 9.81 35718.64

通过计算得知,三中工况下,??公式运用合理。

3、泄空时间计算

H2均小于0.272,说明其为连续波流,H0本水库水库放空时有入流,根据谢任之编写的《溃坝水力学》有入流情况,其放空时间为:

n=1 t空?w总?gBH0H?w总0.5?A1??m??A1????

n=1.5 t空??gBH00.521.5?B1??m??B1????

n=2 t空?w总H??gBH0?C1??m??C1????

n=2.5 t空?w总H??gBH01.532.5?D1??m??D1????

n=3 t空?w总H??gBH0w总H?2.5?E1??m??E1????

?F1??m??F1????

n=4 t空??gBH04式中W总为总库容(m3);

?Q??H?????gB????11.5

Q?为入流量(m3/s); ?qm?m???Q????? ?11.5H0为溃坝前最大水深(m)。

ξ采用1.01,即放空到库内水深为1.0%H0为止。

A1???~F1???可以由谢任之《溃坝水力学》(山东科学技术出版社,1993年

版)表3-7查出。

n为库容指数,通过下式确定:

w?aHn

H为水深(m);α,n分别为库容系数和指数。在正常蓄水位是,w=454万m3,α=151..63,H=45m,通过上式计算得n=2.7,取n=2.5。此时放空时间选用t空?w总H??gBH02.5?D1??m??D1????。

式中D1????2.5???A1????

212?11?2?m0.50.5A1??m??ln?m?1?ln1??m??m?tg3333????0.5

212?11?2?0.50.50.5 A1????ln??1?ln1?????tg3333????经计算,成果如下:

表2 各工况溃决泄空时间

工况 泄空时间 T 603.7926934 893.6266423 1003.222275 溃坝前的可泄库容W总 5540000 7380000 8300000 流量系数 λ 0.172 0.172 0.172 重力加 速度g 9.81 9.81 9.81 决口宽 B 151.63 151.63 151.63 45 54.38 57.61 35799.73867 32838.30891 溃前水深 H0 24739.61145 最大泄流量 qm 81.1 3010 4700 流入量Qλ 工况一 工况二 工况三 通过谢任之《溃坝水力学》表3-11,查出

qit~i,计算出 qmt空?qi?qi???q??qm

?m??ti??ti???t?t空 ?空?

?qi?Hi??m??q??,?m?0.58 H0?m?各工况坝址处最大流量及水深过程表如下:

表3 工况一最大流量及水位过程表

ti(s) 7.55 15.09 30.19 60.38 120.76 181.14 241.52 301.90 362.28 422.65 483.03 543.41 603.79 ti/t空 0.0125 0.025 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 qi(m3/s) 24541.69 24170.60 23675.81 22339.87 20039.09 17317.73 14843.77 12369.81 9697.93 7174.49 4576.83 1855.47 116.28 qi/q空 0.982 0.962 0.925 0.855 0.715 0.573 0.428 0.315 0.21 0.115 0.045 0.017 0.0047 Hi(m) 25.79 25.43 24.78 23.51 20.87 18.01 14.82 12.08 9.22 6.17 3.30 1.73 0.73 11.5图1 工况一最大流量及水位过程图

表4 工况二最大流量及水位过程表

ti(s) 11.17033 22.34067 44.68133 89.36266 ti/t空 0.0125 0.025 0.05 0.1 qi(m3/s) 32575.6 32083.03 31426.26 29652.99

qi/q空 0.992 0.977 0.957 0.903 Hi(m) 30.82 30.15 29.00 27.01

178.7253 268.088 357.4507 446.8133 536.176 625.5386 714.9013 804.264 893.6266 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 26599.03 22986.82 19702.99 16419.15 12872.62 9523.11 6075.087 2462.873 154.3401 0.81 0.7 0.6 0.5 0.392 0.29 0.185 0.075 0.0047 23.21 19.65 16.15 12.65 10.20 9.27 8.37 7.43 7.30 图2 工况二最大流量及水位过程图

表5 工况三最大流量及水位过程表

ti(s) 12.54028 25.08056 50.16111 100.3222 200.6445 300.9667 401.2889 501.6111 601.9334 702.2556 802.5778 902.9 1003.222 ti/t空 0.0125 0.025 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 qi(m3/s) 35513.34 34976.34 34260.35 32327.16 28997.79 25059.82 21479.84 17899.87 14033.5 10381.92 6622.952 2684.98 168.2588 qi/q空 0.992 0.977 0.957 0.903 0.81 0.7 0.6 0.5 0.392 0.29 0.185 0.075 0.0047 Hi(m) 32.63 31.84 30.57 28.43 24.45 20.77 17.07 13.40 11.04 10.45 9.64 8.57 8.49 图3 工况三最大流量及水位过程图

4、向下游演进

根据《水电水利工程溃坝洪水模拟技术规程》(DL/T5360-2006),本工程采用一维数值解求解溃坝波,一维模型的基本方程式包括:

水流连续方程

?Q?A??q ?x?t水流运动方程

n2QQ?Q??Q2??Z????gA?g?0 4???x?t?A??xAR3式中:

χ——水流纵向距离,m; Q——流量,m3/s; Z——水位,m; g——重力加速度,m/s2 R——水力半径,m; t——时间,s;

A——过水断面面积,㎡; n——曼宁糙率系数;

q——源汇项,㎡/s,若无支流汇入或流出,q=0。

谢任之《溃坝水力学》根据上述公式,推算出演进的近似法求解法,求解下游各断面的最大流量及最大水深,以及水位起涨时间。

qmx????1??qm0?2??2???(2??)?nqmo?x??1?22?0.5?wi0??12??

Hmx?ho??Hm0??1?h0???4A2(2m?1)?H?h?2m?1m00?1?222m(m?1)wi0??gH1m????????x???12m?1

tx?xgHm1????2?m

式中??0.33

m?.671.32A?m(0.33?0.67?) ???(m?1)2A、

M——河床断面系数和指数;

Hm0和qm0、Hmx和qmx——坝址和距坝址w处的最大水深和流量;

W——洪量(m3); i0——河道地波; n——河道糙率。

通过计算,成绩结果如下:

表5 工况一水位流量变幅表

距离可泄库容W 坝址坝下游位置 处 的距离L 187.311 2960 5654 7478 7563 8401 8919 9370 24739.61 24739.61 24739.61 24739.61 24739.61 24739.61 24739.61 24739.61 24739.61 24739.61 24739.61 24739.61 24739.61 24739.61 24739.61 24739.61 24739.61 24739.61 溃坝最大 流量qm 演进处的最 大流量Qmx 24149 18436 15478 14106 14051 13533 13239 12997 12038 10526 10012 0.451 0.356 0.507 0.507 0.338 0.169 0.213 0.312 0.290 0.369 0.225 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 13.4 7.0 6.1 5.8 5.6 5.2 5.2 5.1 5.0 4.7 4.5 4.4 4.4 4.1 4.1 4.1 3.9 3.7 20.4 298.7 582.9 779.0 791.9 888.0 944.6 993.3 1215.6 1695.6 1918.1 2023.2 2186.1 2698.7 3071.3 3121.2 3630.8 4300.1 初始水深h0 糙率n 坡降i 最大水深 水位起涨 时间tm 5540000 5540000 5540000 5540000 5540000 5540000 5540000 5540000 5540000 5540000 5540000 5540000 5540000 5540000 5540000 5540000 5540000 5540000 XX桥 陈家屋基 岔河 泥猪河电站 XX厂房 都格大桥 都格新桥 恒普煤矿 沿河公路最低处 11420 小牛坡 发耳桥 攀枝花煤矿取水口 新寨 柑子林 发耳桥 老鹰岩 高家寨桥 赵家寨桥 15789 17716 18662 20113 24626 27981 28497 32905 38716 9784 0.253 9463 0.253 8627 0.213 8126 0.290 8056 0.369 7522 0.290 6951 0.253

5540000 善泥坡电站 46284 24739.61 6365 0.338 0.02 0.0073 3.7 5153.4 表6 工况二水位流量变幅表

距离可泄库容W 坝址坝下游位置 处 的距离L 32838.31 32838.31 32838.31 32838.31 32838.31 32838.31 32838.31 32838.31 32838.31 32838.31 32838.31 32838.31 32838.31 32838.31 32838.31 32838.31 32838.31 溃坝最大 流量qm 演进处的最 大流量Qmx 32091 24748 20867 19052 18979 18291 17900 17578 16299 14275 13585 13279 12846 11720 11045 10950 10228

16.72 13.202 18.813 18.813 12.542 6.271 7.921 11.577 10.750 13.682 8.361 9.406 9.406 7.921 10.750 13.682 10.750 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 29.3525 13.28 20.7871 227.50 25.2067 415.70 24.7983 551.97 18.5706 595.91 12.1541 721.80 13.7160 748.44 17.2964 749.66 16.1961 926.46 18.7024 13.2445 14.2261 14.1370 12.4192 15.1061 18.0164 14.9334 1242.16 1496.96 1554.71 1677.64 2107.07 2302.79 2260.13 2714.39 初始水深h0 糙率n 坡降i 最大水深 水位起涨 时间tm 7380000 7380000 7380000 7380000 7380000 7380000 7380000 7380000 7380000 7380000 7380000 7380000 7380000 7380000 7380000 7380000 7380000 XX桥 陈家屋基 岔河 泥猪河电站 XX厂房 都格大桥 都格新桥 恒普煤矿 沿河公路最低处 小牛坡 发耳桥 攀枝花煤矿取水口 新寨 柑子林 发耳桥 老鹰岩 高家寨桥 187.3 2960 5654 7478.5 7563 8401 8919 9370 11420 15789 17716 18662 20113 24626 27981 28497 32905

距离可泄库容W 坝址坝下游位置 处 的距离L 38716 46284 32838.31 32838.31 溃坝最大 流量qm 演进处的最 大流量Qmx 9456 9.406 8662 12.5417 0.02 0.02 0.0073 0.0073 13.4235 16.3830 3262.78 3745.67 初始水深h0 糙率n 坡降i 最大水深 水位起涨 时间tm 7380000 7380000 赵家寨桥 善泥坡电站 表7 工况三水位流量变幅表

距离可泄库容W 坝址坝下游位置 处的距离L 8300000 8300000 8300000 8300000 8300000 8300000 8300000 8300000 8300000 8300000 8300000 8300000 8300000 8300000 XX桥 陈家屋基 岔河 泥猪河电站 XX厂房 都格大桥 都格新桥 恒普煤矿 沿河公路最低处 小牛坡 发耳桥 攀枝花煤矿取水口 新寨 柑子林 187.3 2960 5654 35799.74 35799.74 35799.74 35799.7478 74 7563 8401 8919 9370 11420 15789 17716 18662 20113 246235799.74 35799.74 35799.74 35799.74 35799.74 35799.74 35799.74 35799.74 35799.74 35799.溃坝最大 流量qm 演进处的最 大流量Qmx 35042.60 27421.33 23273.02 21307.62 21227.71 20478.83 20051.95 19700.25 18297.34 16064.73 15300.23 14960.79 14480.05 13225.

0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.007初始水深h0 糙率n 坡降i 最大水深 水位起涨 时间tm 26.11 20.61 29.38 29.38 19.58 9.79 12.37 18.08 16.79 21.36 13.06 14.69 14.69 12.37 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 33.34 28.42 33.30 33.27 25.92 16.03 18.51 24.12 22.55 26.65 18.23 19.79 19.70 17.14 12.68 208.33 382.79 506.44 544.04 671.52 691.81 685.41 848.30 1128.44 1378.57 1426.78 1539.25 1941.46 8300000 8300000 8300000 8300000 8300000 发耳桥 老鹰岩 高家寨桥 赵家寨桥 善泥坡电站 27981 28497 32905 38716 46284 74 35799.74 35799.74 35799.74 35799.74 35799.74 81 12471.63 12366.19 11558.25 10692.50 9801.10 16.79 21.36 16.79 14.69 19.58 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 3 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 0.0073 21.40 25.94 21.22 18.95 23.65 0 2102.80 2049.58 2477.54 2988.04 3400.78 不同工况溃坝计算结果表明,溃坝发生时库水位越高,库容越大,坝址的下泄流量也越大,溃坝洪水流量及最高水位越大。

根据三种工况计算,重要建筑物淹没情况统计情况如表8。 表8 重要建筑物淹没情况表

序号 1 2 3 4 建筑物名称 XX桥 泥猪河电站 坐标 x(m) y(m) 建筑物 高程(m) 工况一 各工况洪水高程 工况二 工况三 备注 2915381.483 465714.21 1120.020 1118.420 1134.420 1138.320 工况二及工况三下被淹没 2918163.117 469403.578 931.834 927.634 924.700 910.156 946.634 935.300 919.256 955.134 工况二及工况三下被淹没 941.600 工况二及工况三下被淹没 925.856 工况二及工况三下被淹没 公路最低(宴家寨段) 2914881.747 469906.043 931.100 攀枝花煤矿取水口 2908021.136 471881.171 916.056 3.2.4溃坝洪水对下游的破坏程度和影响范围

XX水电站水库为浆砌石双曲拱坝,属刚性坝,一旦发生溃坝,出现全垮的可能性较大,因此本次以大坝瞬间全垮的情况来控制下游受影响的范围。

XX水电站距下游可渡河汇口5.65km,距XX电站厂房及泥猪河电站厂房7.56 km,距都格新桥8.92km,距发耳桥27.98km,距善泥坡电站46.28km。水库如发生溃坝洪水,在三种不同工况下溃决,洪水到达下游各点的时间不同,工况一最慢,工况三最快,在工况三的情况下,洪水仅用6.4分钟到达可渡河汇口,仅8.4分钟到达泥猪河电站厂房,9.1分钟XX电站厂房,到达都格新桥耗时11.5分钟,到达发耳桥需时35分钟,最终抵达善泥坡电站需56分钟。善泥坡电站水库正常蓄水位885m,总库容0.850亿立方米,调节库容0.246亿立方米,是日调节水库,拦河大坝为抛物线双曲拱坝,拱坝坝顶高程888.00m,坝底高程768.60m,最大坝高119.40m。当XX电站水库发生溃坝时,善泥坡电站及时开闸泄洪,腾出库容来调解XX水电站的洪水,对善泥坡电站的影响较小;同时,

XX电站水库至善泥坡电站区间沿河村民的生命财产安全也将受到毁灭性的威胁;本预案分析的主要范围为XX坝址至下游善泥坡电站的区间流域。

溃坝洪水淹没范围,是根据各断面计算流量、调查的历史洪水洪水水面线以及各断面形状、主河道的河床比降、糙率等综合考虑确定。淹没范围详见附图“XX电站水库溃坝风险图”。

3.2.5溃坝对上游可能引发滑坡崩塌的地点、范围和危害程度

XX水电站库区出露峨眉山玄武岩组(P2β),茅口组(P1m),栖霞组(P1q)的碳酸盐岩,梁山组(P1L)长石石英砂岩,炭质页岩,泥灰岩及第四系(Q)的坡积物、冲积物等。根据调查,XX水电站库区无较大的崩塌体,滑坡体。

3.3 影响范围内有关情况

3.3.1影响范围内的人口、财产等社会经济情况

当XX水库发生超标准洪水时(超过500年一遇),对于下游两岸的各乡镇已是远远超过其防洪标准,所以应在发生水库下泄洪水超过下游乡镇的防洪标准时,及时通知下游各乡镇撤离。

影响范围主要为XX水库下游都格乡的都格村、龙井村、独家村,发耳乡的新光村,鸡场乡的攀枝花村、平地村等6个村寨的部分农村人口,据调查,这6个村寨村民集中居住地均较高,在水库发生超标洪水时,影响较小,只有攀枝花煤矿宿舍楼被淹,受灾人口约120人。若XX水库发生溃坝等重大险情时,主要影响范围内的财产为XX电站厂房、泥猪河电站厂房、大渡口水文站、攀枝花煤矿、村民财产、农作物。

3.3.2影响范围内的防洪重点保护对象

影响范围内的居民点均居住较高,在三种工况下,只有攀枝花煤矿宿舍楼较低,在工况二及工况三情况下受影响。防洪重点保护对象为都格乡的都格村、龙井村、独家村,发耳乡的新光村,鸡场乡的攀枝花村、平地村;XX桥、都格大桥、都格新桥、发耳大桥;大渡口水文站;攀枝花煤矿;善泥坡电站。

根据贵州省测绘局1/1万地形图及实地调查情况,XX水电站至善泥坡水电站之间河段有省级文物新街乡高家庄铁索桥,无地市级工矿企业、一般军事设

施、中小学、医院等重要设施。

3.3.3影响范围内的工程防洪标准以及下游河道安全泄量

XX水电站水库到善泥坡电站河段的影响范围内主要有XX电站厂房,泥猪河电站厂房,XX桥、都格大桥、都格新桥、发耳桥、大渡口水文站、善泥坡电站电站,都格乡的都格村、龙井村、独家村,发耳乡的新光村,鸡场乡的攀枝花村、平地村等6个村的部分村民。

根据《防洪标准》(GB50201-94),各工程防洪标准如下:

XX水电站大坝防洪标准按50年一遇洪水设计,对应洪峰流量为3010m3/s,500年一遇洪水校核,对应洪峰流量为4700 m3/s;老厂房按50年一遇洪水设计,对应的洪峰流量3895 m3/s,200年一遇洪水校核,对应的洪峰流量为5910 m3/s,新厂房按50年一遇洪水设计,对应的洪峰流量1460 m3/s,200年一遇洪水校核,对应的洪峰流量为5550 m3/s。

泥猪河电站厂房按50年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核。善泥坡电站大坝按50年一遇洪水设计,500年一遇洪水设计。

根据《防洪标准》,影响范围内沿河两岸各村民组人员较少,根据防护区人口数量及耕地面积确定其防护等级为IV级,其防洪标准取10年一遇。XX桥、都格大桥、都格新桥、大渡口桥、发耳桥的防洪标准为50年一遇。

4 险情监测与报告

4.1 险情监测和巡查

4.1.1监测、巡查的部位、内容、方式、频次

险情监测、巡查的部位有:水库两岸边坡、大坝、溢洪道、厂房等。 监测、巡查的主要内容:坝体有无裂缝或一场变形、上下游坝面是否损坏,有无裂缝、隆起和塌陷等现象,坝身排水孔和坝段伸缩排水是否正常,是否有渗漏水现象,渗漏部位和漏水两及渗漏水颜色有无变化,闸门启闭设施是否正常。坝体总漏水量变化情况,坝体应力应变、渗流渗压、位移情况。两岸边坡位移情况。近坝岸坡有无崩塌、裂缝、滑动、隆起和漏水等现象。厂房位移、沉降、抽排水设备及供电情况。

检查方式与频次:检查要保证定员、定时间、定线路;每次分四组,分别检查水库两岸边坡、大坝、溢洪道、厂房,闸门启闭设施由机电人员负责检查,检查时间为每二至四小时检查一次。实行汛期24小时值班方式,并将检查、观测情况汇总、分析并报防汛指挥部。

根据XX电站枢纽组成、拟监测项目、部位、内容等见表4-1: 表4-1 险情监测和巡视一览表

项目 水库 大坝 溢洪道 终点巡视部位 两岸边坡 取水口、冲沙孔、坝身 建筑物边墙、坝脚 厂内集水井 监测内容、方式 水位监测,预测水位达到校核水位时立即报告 终点巡视部位及坝顶、坝身有无裂缝、漏洞等险情 边墙及坝身巡视检查,发现异常立即报告 厂内集水井、尾水位及周边建筑物巡视,发现异常立即报告 监测人员 监测队①组 监测队②组 监测队③组 监测频次 24h监测,每6h换班 24h监测,每6h换班 24h监测,每6h换班 24h监测,每6h换班 厂房 监测队④组 4.1.2监测、巡查人员组成及监测、巡查结果的处理程序

遇到水库突发事件,XX水电站防汛指挥部在电力生产抢险突击队中组织人员组成险情监测队,对工程进行日夜巡查和监测,监测队分4组,每组5人,

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/pfxp.html

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