河水电站工程设计综述

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摘要：秃尾巴河水电站位于吉林省抚松县，是以发电为主，兼顾旅游等综合利用的水利工程，水库库容4.8×104m3，装机容量990kW。秃尾巴河水电站的建设，不仅开发利用水力资源，也为地区经济发展提供了可靠的能源，对巩固、提高抚松县电气化县具有非常重要的意义。

关键词：水库；电站；发电

1概述

1.1工程概况

秃尾巴水电站坝址位于锦江支流秃尾巴河下游，电站厂房位于锦江下游。所辖为吉林省长白山管委会池南区境内，秃尾巴河是锦江右岸一级支流，发源于抚松县漫江镇唯东西北，于抚松县漫江镇锦江桥处汇入锦江。流域内泉水发育，主要来水除汛期降水以外，非汛期大部分来水是上游的泉水补给。秃尾巴河水电站工程等别为Ⅴ等，建筑物级别为5级，挡水建筑物设计洪水标准P=5%，校核洪水标准P=1%；电站厂房设计洪水标准P=5%，校核洪水标准P=2%；消能防冲建筑物洪水标准P=10%。主要由溢流式挡水坝、引水明渠、压力前池、压力管道、电站厂房等组成。水库库容4.8×104m3，装机容量990kW。1.2流域概况秃尾巴水电站坝址位于锦江支流秃尾巴河下游，坝址以上控制流域面积为37.9km2，河道长17.8km，河道平均比降为8.0‰。厂房位于头道松花江支流锦江下游，厂址以上控制流域面积为490km2，河道长60.2km，河道平均比降为11.5‰。秃尾巴河是锦江右岸一级支流，发源于抚松县漫江镇唯东西北，于抚松县漫江镇锦江桥处汇入锦江。流域集水面积为45.9km2，河道长20.8km，河道平均比降为7.2‰。

2地质

坝基地基岩性为卵石及卵石夹粘性土等松散层，总厚度为5.0m，其下为致密块状玄武岩。第四系松散体变形大，不宜作重力坝坝基，建议全部清除。将坝基坐于致密块状玄武岩岩体上，其强度可满足要求，其下无软弱层，坝基无沉陷稳定问题；致密块状玄武岩未发现缓倾角节理，坝基无滑动稳定问题；坝基表部岩体为中等透水层，存在渗漏问题；基坑大部分岩性为强透水的卵石及卵石夹粘性土，且位于河边，地下水补给源充沛，需采取基坑有效排水措施，避免出现流砂和渗稳问题。电站厂房地基岩性从地表向下依次为卵石夹粘性土厚度1.50～2.00m、碎块石含粘性土厚度1.50～2.50m、致密块状玄武岩厚度8.00～10.0m。

3主要建筑物布置

3.1工程总布置

秃尾巴河水电站工程主要建筑物溢流式挡水坝、引水明渠、压力前池、压力管道、电站厂房和升压站等组成。溢流式挡水坝总长24m；引水明渠位于挡水坝上游河道左岸，总长1248.37m；电站厂房位于大坝下游河道左岸，升压站位于电站厂房的左侧。

3.2挡水坝设计

挡水坝为混凝土溢流顶，坝顶总长24m，坝顶高程为858.00m，建基高程为854.50m，最大坝高3.5m，上游为垂直坝坡，下游坝坡为1:0.6，进场道路布置在河道左侧。

3.3引水明渠设计

引水明渠总长1248.37m，引用流量2.5m3/s，梯形断面，全断面干砌石衬砌，下设两布一膜防渗。明渠底坡1/1500，渠底高程856.50m～856.16m，渠道底宽2m，边坡1：1.5。

3.4压力前池设计

压力前池位于引水明渠末端，最大池深3.97m，前池底高程854.96m，通过1:5的变底坡段与上游引水明渠相连接。前池净宽3.5m，为整体U型槽结构。压力前池末端为压力管道进水闸，设计引用流量2.5m3/s，结构型式为孔口式，由闸室段及渐变段组成。闸室段长5.75m，闸室底板厚1.2m，边墩厚1.5m。闸底板高程854.96m，一孔，孔口尺寸1.2m×1.2m，进口设置一扇拦污栅及一扇事故检修闸门，相应启闭设备为电动葫芦及卷扬机；闸室段上部分别设置了检修平台及启闭平台，检修平台高程858.93m，启闭平台高程862.63m。闸室基础为卵石夹粘性土，经计算，抗滑稳定及地基承载力均满足规范要求。渐变段长3.0m，主要为进水闸孔口由方孔渐变为圆孔，并与压力管道相连接。

3.5压力管道设计

压力前池进水闸后接压力管道，压力管道为钢管，内径1200mm，壁厚16mm，总长331.29m。

3.6电站厂房设计

电站厂房主要由主厂房、副厂房组成，厂房位于大坝下游河道左岸，距坝区约1.6km。厂房最低尾水位为806.60m。主厂房为地面式厂房，座落在气孔玄武岩上，长18.98m，宽12.8m，分为主机间和安装间两部分。主机间发电机层高程为805.10m，内装有一台发电机组，单机容量为990KW，总装机容量为990KW，机组中心线上游侧净宽6m，下游侧净宽5m，厂房净宽11m。安装间在主机间右侧，与主机间同宽，地面高程为810.00m。主机间下游侧尾水管底板高程为801.30m，尾水管后接一直段，直段后为反坡段，底坡为1：4，后接梯形尾水渠，底宽2.6m，边坡1:2，与河道相接。副厂房位于主厂房左侧，单层布置，长19.9m，宽12.8m，屋顶高程为814.50m，底板高程为810.00m，底板厚0.25m，副厂房为钢筋砼排架基础。

作者:周贺达 左明利 单位:吉林省水利水电勘测设计研究院

参考文献:

[1]中华人民共和国水利部，等.水利水电工程等级划分及洪水标准[S].北京：中国水利水电出版社，2000.

[2]武汉大学水利水电学院水力学流体力学教研室.水利计算手册[M].北京：中国水利水电出版社.2006：509-516.