高坪水电站工程概况.doc

第一章工程概况1.1　工程概述高坪水电站位于沅水支流酉水河上游支流白水河上，地处湖北省宣恩县沙道沟镇，大坝位于马桑溪村，是白水河上开发的第二个梯级电站。高坪工程水库正常蓄水位950m，校核洪水位950.4m，校核洪水位以下总库容0.1311亿m3，电站装机2台，总装机容量26MW。本枢纽等级为Ⅲ等中型工程。高坪水电枢纽工程由拱坝+坝身泄洪系统+右岸引水系统和地面厂房等组成。大坝为碾压混凝土抛物线双曲拱坝，坝顶高程952.0m，坝底高程870.0m，最大坝高82m。坝顶宽5.0m，坝底宽15.0m，厚高比0.183。坝身泄洪系统由溢流表孔、泄洪中孔及下游消能防冲建筑物等组成。溢流表孔及泄洪中孔均布置在拱坝坝身。引水系统由岸塔式进水口、引水隧洞、调压井、压力钢管等组成，采用一洞两机供水方式，单机引用流量9.2m3/s，最大引用流量18.4m3/s，引水线路总长3743.4m，隧洞内径2.8~3.6m，开挖断面为圆型。厂区建筑物由主厂房、副厂房、开关站、尾水渠及回车场等组成。发电厂房为河岸式地面厂房，厂房轴线方位S48.92°E。厂房下游最低尾水位为761.72m，正常尾水位为762.38m，设计尾水位为774.96m（P=2%），校核尾水位776.26m（P=0.5%）。大坝为碾压混凝土抛物线双曲拱坝，坝顶高程952.0m，坝底高程870.0m，最大坝高82m。坝顶宽5.0m，坝底宽15.0m，厚高比0.183。坝身泄洪系统由溢流表孔、泄洪中孔及下游消能防冲建筑物等组成。溢流表孔及泄洪中孔均布置在拱坝坝身。1.2水文气象1.2.1气象及气候白水河属中亚热带季风气候，由于地形地貌的差异和海拔高度的变化，又呈复杂多变的山地气候。流域多年平均降水量1496.8mm，年际变化在1040~2150mm之间，多年平均气温7.8~15.7℃，极端最高气温40.8℃，极端最低气温-22.7℃。据统计，流域内多年平均风速0.6m/s，最大风速19.7m/s。风向以SW出现频率最高。 1.2.2径流本流域径流产自降水，因岩溶发育，具有一定的调节作用，故径流年际变化相对降雨年际变化较小。径流年内分配与降雨年内分配相应，极不均匀。径流年内分配见表1-2-1。表1-2-1高坪电站坝址径流年内分配表单位：m3/s月份456789101112123全年月平均流量4.666.98.439.365.094.333.762.781.471.271.652.794.39占全年%8.8513.116.017.89.668.227.145.282.792.413.135.30100表1-2-2高坪坝、厂址设计洪水成果表单位：m3/s频率0.10%0.20%0.50%1%2%3.33%5%10%20%高坪坝址996925821749680643579500411高坪厂址271025202230201018201720154013201100表1-2-3高坪坝、厂址施工设计洪水成果表单位：m3/s施工期频率来凤站坝址厂房10月~次年3月10%76613228520%55896.120830%43675.116211月~次年4月10%74012727620%56196.620930%45578.416910月~次年4月10%79413729620%63110923530%53291.6198表1-2-4高坪坝址水位～流量关系表水位(m)流量(m3/s)水位(m)流量(m3/s)8771.50887523 87937.1889702881115891919883220893115088535589513908875238971640高坪坝址年径流多集中在4～10月，径流量为0.24亿m3，约占多年平均径流量的82.8%；汛期5～7月多年平均径流量为0.15亿m3，约占多年平均年径流量的51.7%。多年平均年内分配最大月是7月份，该月多年平均流量为9.36m3/s，相应月径流量为0.06亿m3，占多年平均年径流的20.7%；多年平均年内最小月是1月份，该月多年平均流量为1.27m3/s，相应月径流量为0.01亿m3，占多年平均年径流的3.45%。1.3工程地质1.3.1区域地质概况白水河高坪工程地处白水河的源头地区，地势高峻，河床狭窄，水流湍急。本区自燕山运动以来，地壳运动以大面积的继承性隆起为主，并发育多级剥夷面及与此相应的岩溶地貌组合形态。区域及周缘处在新华夏系湘、黔边境隆褶带的北端。主要构造为来凤向斜、八字山背斜及八字山纵向张性断裂。出露地层主要为碎屑沉积岩，从古生界寒武系至第四系除少数地层缺失外均有出露。工程区无活动性大断裂存在。根据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306—2001图A1），该流域范围地震动峰值加速度为0.05g，相应的地震基本烈度为Ⅵ度。1.3.2库区工程地质条件水库区地层岩性主要为志留系至二叠系地层，第四系覆盖层主要沿河分布。库区主要构造形迹为来凤向斜，白水河干流基本上沿该向斜轴部摆动，除库首一带斜切来凤向斜轴部而过外，二级水电站库区，白水河即沿地层走向展布，属走向河谷。库区无大型断裂通过。仅于右岸叶家台、向阳坪一带，发育有F6、F7两条小断层，断层延伸长度仅1km左右，规模较小，分布高程均在1200m高程以上，远高于水库蓄水位950m高程，对水库工程建设无影响。各岩溶透水地层中，以三叠系大冶组、嘉陵江组岩溶最为发育，左岸分水岭地区的苔原期剥夷面上，岩溶洼地、落水洞、暗河、溶洞、溶芽、溶槽等岩溶形态随处可见，岩溶极为发育。 1.3.3坝址工程地质坝址区河流形态为向SW方向凸出的弧形河湾，河流由N向S，在坝址区逐渐转为S28°E；枯季河水位877.5m，河水面宽约8m；相应于漫滩高程，河谷宽约18m；水库正常蓄水位950m高程时，河谷宽56m，两岸地形高差680~720m，为高山峡谷地貌。坝址区出露地层岩性由上至为三叠系下统大冶组第一段（T1dy1）薄层灰岩、泥质灰夹泥页岩，岩层单层厚度5~10cm，少量20~25cm，泥页厚度10~60cm，该地层主要分布于坝址上游河段；第二段（T1dy2）灰色、深灰色薄层灰岩、泥质灰岩、沿层面不时见夹有方解石或碳质薄片、薄膜，岩层单层厚6~20cm，碳质厚0.1~0.4cm，在弱风化层局部有泥化现象存在，此层为坝基（肩）所在层组。第三段（T1dy3）：为灰色、深灰色中厚层夹薄层灰岩，岩层单层厚度20~40cm，主要分布在双窑河谷出口部位；第四系河床冲积层（Qal）主要分布在河床部位，钻孔揭露河床覆盖层厚约24～28.6m，主要为河床冲积砂卵砾石及块石。坝址区处于来凤向斜北西翼，构造简单，岩层单斜，岩层产状N70~80°E，SE∠66~70°，陡倾下游，构成横向谷。经现场地质测绘及钻孔、平硐勘探资料，坝址区无大型断层发育，但有F1、F2、及f1、f2、f3、f4六条小型逆断层发育，裂隙以平行或近平行河向一组为主，走向N20～40°W，但左岸裂隙总体倾向右岸（SW），右岸裂隙总体倾向左岸（NE），均属卸荷裂隙，延伸长度多小于5m，间距0.3～3.5m，平硐范围内即可见众多裂隙尖灭现象，裂隙宽均在1cm以下，均充填方解石，弱风化带内局部见零星泥化现象。料场位于坝址下游约1.2km处，分布范围长250m，宽115～160m，面积约3.4×104m2，开采高程860～1000m，地形坡度35～40°，为顺向边坡。地层为三叠系中统嘉江组T2j1厚层、中厚层灰岩、三叠系下统大冶组第三段T1dy3中厚层、厚层灰岩，开采区主要为T1dy3中厚层灰岩，岩层单层厚30～60cm，少量坡、残积层10～30cm。无大型断层经过，构造简单，岩层单斜，产状N75~80ºE，SE∠55~58º，区内未发现大型溶洞，岩溶发育中等，地下水活动低。料源有用层储量108.71万m3，表层坡、残积层风厚10～30cm，剥离层1~2m，无用层储量8.74万m3，剥采比1：13.44。石料源强度、质量能满足工程砂石骨料要求，料场区虽为顺向边坡，但地形坡度只有35～40º，缓于岩层倾角，自然边坡稳定性好，在料场开采过程中只要开挖边坡控制在岩层倾角范围内，对边坡的稳定无影响。根据GB18306—2001版1:400万《中国地震动峰值加速度区划图》和《中国地震动反应谱特征周期区划图》，该区地震动峰值加速度为0.15g ，地震动反应谱特征周期为0.40s，相应的地震基本烈度为Ⅶ度。1.4施工交通1.4.1对外交通条件施工用主材及生活物资尽可能就近于宣恩县采购，全部以公路运输方式到达工地。运距约116km。大型施工设备、永久设备及大、重件设备可经水路运至巴东县或经铁路运至宜昌市，再经公路由巴东县或宜昌市运至恩施州。高速公路已通至恩施，通至恩施的铁路正在建设中。本电站现有对外交通运输线路为：恩施州—宣恩县—高罗乡—沙道镇—电站，公路总里程约166km，恩施至当阳坪为209国道，当阳坪至坝址为乡村公路，部分沥青路面，部分泥结石路面。