陳子牛
【摘要】本文簡單結(jié)合某河六級水電站工程在規(guī)劃設(shè)計階段過程中選址方案比選,以期在今后的水利水電站工程設(shè)計階段提供借鑒和幫助。
【關(guān)鍵詞】水電站工程;選址方案及布置;研究與分析
一、水電站工程基本概況
某河六級水電站工程是某河流域梯級開發(fā)建設(shè)工程之一,是梯級水電開發(fā)方案的第六個梯級,為引水式電站。位于沙灣縣城西南方向,某河出山口以上約14km的河段上,距縣城約50km,距烏魯木齊市226km,地理坐標(biāo)為東經(jīng)85°26′~27′,北緯43°59′~44°03′。本水電站工程初定上游引水口接已建成的五級電站尾水出口,沿河左岸渠道引水至西戈壁臺地,修建前池、壓力管和發(fā)電廠房等建筑物而成。順河岸引水長約7.9km,可利用水頭119m,設(shè)計流量為15m3/s(同五級電站)。裝機容量15MW,可向電網(wǎng)提供電量4190萬Kw·h,屬?。?)型Ⅳ等工程。
二、水文、氣象
2.1流域概況
某河流域地處新疆維吾爾自治區(qū)中西部的沙灣縣境內(nèi),準(zhǔn)噶爾盆地南緣。某河發(fā)源于依連哈比爾尕山北側(cè)科爾達拉河源頭的31號冰川,河流水網(wǎng)發(fā)育,呈樹狀水系。流域總面積2626km2,其中某河出山口以上面積為1688km2。
2.2 氣 象
據(jù)沙灣氣象站1956-2003年氣象資料統(tǒng)計:多年平均氣溫6.9℃;極端最高氣溫42.8℃;極端最低氣溫-37.0℃;多年月平均氣溫最低-16.5℃,發(fā)生于1月份;多年平均降水量185.5mm;多年平均蒸發(fā)量2045.9mm;多年平均風(fēng)速為2.4m/s;歷年最大風(fēng)速20m/s;最大積雪厚度40cm;最大凍土深度182cm。
2.3 徑 流
六級水電站推薦方案引水口接自五級水電站尾水閘,五級電站引水渠首位于八家戶水文站上游9km處,區(qū)間集水面積為146km2,約占八家戶水文站以上集水面積的12.6%。區(qū)間多年平均產(chǎn)水量約為0.23×108m3,用八家戶水文站多年平均徑流量扣除區(qū)間產(chǎn)流量即可得到六級電站引水渠首處多年平均徑流量為2.83×108m3,換算為多年平均流量為8.96m3/s。由此,引水渠首處不同頻率設(shè)計年徑流量計算結(jié)果見下表。
三、水庫工程選址方案比選及布置的研究與分析
3.1左、右岸開發(fā)方案比較
根據(jù)五級尾水閘、河道地形和高程,左右岸地形地質(zhì)、施工、交通條件和整體工程布置要求,擬選方案主要有:右岸引水明渠方案、右岸引水隧洞方案、左岸引水明渠方案。
對上述左、右岸三個引水方案綜合比較,方案一(右岸明渠方案)土方工程量大,占地和棄碴量也大,綜合投資高,高邊坡安全問題和棄碴處理問題較為突出,從右岸的地形地質(zhì)情況來看,五級電站尾水下游的右岸河岸多陡直,Ⅷ、Ⅸ階地發(fā)育完整,右岸適合布置隧洞,方案二(右岸隧洞方案)土方工程量小,占地和棄碴量較小,綜合投資相對較?。蛔蟀峨A地發(fā)育完整,Ⅰ~Ⅸ級階地均較為完整的保存,相對來說,修建明渠的條件較好,但需修建跨河引水建筑物,綜合比較,方案三(左岸明渠方案)工程技術(shù)措施相對簡單,工程投相對較少,作為六級電站引水的推薦方案。
3.2工程總體布置
工程選址推薦方案為方案三 :即左岸渠道引水方案,渡槽、渠道、前池、壓力管、泄水陡坡、電站廠房和廠區(qū)工程等組成。
3.2.1引水渠道工程
推薦引水線路的引水口為五級電站尾水閘(該閘為孔平板閘),引水渠道起點高程1111.79m,跨河后向北沿山布置,投入點渠底板高程1106. 224m,引水渠道工程分為右岸引水渠段、跨河渡槽、左岸引水渠段,全長7897.067m。
3.2.2壓力前池及泄水陡坡工程
前池布置于某河左岸Ⅷ級階地階面上,壓力前池采用側(cè)向引水式布置,功能布置主要有溢流堰、排沙閘和虹吸式進水室。前池長22.578m,池身凈寬4m,底坡為1:3.584,池底高程1099.00m,池頂高程1110.20m。邊墻底板采用整體式框架結(jié)構(gòu)。前池最低水位1105.6m,正常水位1108.10m,最高水位1109.03m,前池設(shè)計流量15m3/s,最小發(fā)電流量0.67m3/s。
3.2.3 壓力管工程
由于本電站冬季不發(fā)電,壓力鋼管采用一管三機明管布置,壓力管道主管主管全長439m,內(nèi)徑2.0m,采用Q235鋼,厚度為20mm,外包鋼筋砼厚為0.6m。管側(cè)設(shè)有踏步、排水溝、電纜溝和暖氣管溝。
3.2.4發(fā)電廠房
本電站廠房位于某河河床一級階地上,廠區(qū)場地較開闊,發(fā)電機組為三臺臥式機組,電站廠房為地面式廠房。
3.2.5廠區(qū)工程
自廠房尾水池向下游布置長290m退水渠到廠房防洪堤外,退水渠型式為砼板襯砌梯形渠。沿廠區(qū)三圍臨河邊設(shè)置防洪堤一道,防洪堤為土堤上游鋪砼板式,沿堤設(shè)置漿砌石防沖丁壩。
四、結(jié)語
本工程沒有攔河閘址,是接五級水電站尾水發(fā)電的水電站,電站的尾水投入到某河渠首前,下游灌區(qū)灌溉等綜合任務(wù)由規(guī)劃的紅山水庫承擔(dān),因此,某河六級水電站主要任務(wù)是發(fā)電,電站建成后向沙灣縣電網(wǎng)供電。
參考文獻:
[1]《新疆某河流域規(guī)劃報告》;
[2]《沙灣縣電力規(guī)劃》;
[3]《沙灣縣國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十個五年計劃綱要》;