福建省小杞水电站枢纽布置优化设计.pdf

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1、水工与施工《湖南水利水电》!""#年第$期福建省小杞水电站枢纽布置优化设计宋新胡正福（湖南省水利水电勘测设计研究总院长沙市410007）【摘要】根据小杞水电站坝址位置及地形地质条件，本着节省投资，提前工期的目的，因地制宜，对枢纽布置进行优化设计，采用溢流闸坝大孔口弧门闸泄洪，选择合理的机型及机组台数。【关键词】小杞水电站枢纽布置设计优化程通过，漳华公路在右坝肩150.0m高程通过。两岸地形不对1工程概况称，左陡右缓，左岸山坡坡角40~45，山顶高程250.0m，右岸小杞水电站位于福建省漳平市境内

2、，九龙江支流九龙江地形较缓，冲沟发育，公路以下坡角5~20，公路以上坡角北溪上，是漳平市九龙江北溪干流梯级开发方案的第四个20~25，山顶高程200.0m。坝址处正常蓄水位，河谷宽约梯级。160m，河床发育的两长条深槽与河流方向近于一致。其中左小杞水电站是一个以发电为主的水电工程，坝址以上控边一条为主河道，紧靠左岸。当河水位125m时，水深（5~8）制流域面积6341km2，占北溪全流域面积的65.8%，多年平m，相应河槽宽（50~60）m，堆积厚（3.0~6.3）m的漂石层，基岩均流量197m

3、3/S，电站水库正常蓄水位141.5m，死水位139.5面高程（112.5~116.0）m；另一条位于河床右岸，河槽宽（20~m，设计洪水位（p=2%）141.5m，相应下泄流量7900m3/S，校30）m，堆积厚（3.0~9.0）m漂石及孤石层，基岩面高程（120.0~核洪水位（p=0.2%）145.55m，相应下泄流量11300m3/S，总库125.0）m。容1767万m3,正常蓄水位下库容1065万m3，电站装机402工程自然地理条件特点MW,设计水头13m，为径流式低水头电站，调节库容2

4、70万m（3日调节），年发电量1.649亿kWh，年利用小时数4122h，（1）坝址地形比较狭窄，正常蓄水位河面宽只有160.0保证出力9.0MW（p=90%），工程等级为三等（中型工程）。m左右。坝址处地形为!型河谷，鹰厦铁路在左坝肩147.5m高（2）洪峰流量较大。设计洪峰流量（p=2%）：7900m3/S。校核洪峰流量（p=0.2%）：11300m3/S。水库基本无滞洪能力，洪水来多少要求泄多少。（3）左岸有鹰厦铁路通过，右岸有漳华公路，均系重要交通干线。枢纽布置要求尽可能不影响其正常运行

5、。特别是鹰厦铁路作为国防要求的主干道，尤为重要。（4）左岸地形比较陡，坝址下游无开阔地区。加之该岸只有铁路，交通运输不甚方便，而右岸则正好相反。由于以上这些自然地理条件，图!小杞水电站工程枢纽总体布置图给本工程枢纽布置带来相当大的4宋新胡正福!!"福建省小杞水电站枢纽布置优化设计限制，难度显著增加。因此，枢纽布置优化设计工作是本工程本工程为低水头闸坝工程，最大设计水头l9.5m，在设计设计中的重点。和校核洪水情况下，上下游水头差较小。因此，消能问题主要是泄中小流量洪水情况下的下游防冲问题。根据坝

6、线区河床3因地制宜，优化枢纽布置方案基岩出露情况及堰体结构布置，在四孔泄洪闸的下游设施中，本工程枢纽布置总的要求：在满足安全泄洪要求前提下，2孔设消力池，2孔为平底护坦。前者池底板高程较低，布置在兼顾电站厂房布置，使其尽可能紧凑以减小工程量，降低工程原河床左侧主河槽中。这样在泄中小流量时，只开这2孔设有造价，方便施工和运行管理。消力池结构的闸孔泄洪。泄大洪水时，再4孔全开，这样既可为优化枢纽布置，采用了以下两个重要措施：以减少一些工程量，又有利于泄洪时对下游的防洪要求。为了!"#忧化溢流坝段及电

7、站厂房段轴线长度减小消力池规模，节约工程投资，并增强消能效果，改善下游因坝址河床比较狭窄，优化溢流坝段及电站厂房段轴线水流条件，在池中设置梯形消力墩和连续尾坎，使消力池长度长度是整个枢纽布置优化的主要工作内容。在这方面主要进由4l.55m缩短至22m（将近一半）。经水工整体模型试验论行了以下工作。证，上述措施是合理和有效的，可以满足下游防冲要求。消力3.l.l优化溢流孔口尺寸，尽量缩短溢流坝段长度墩尺寸及布置要求也由试验确定（限于篇幅，详情此处从略）。本电站坝址控制流域面积广，设计洪峰流量很大，

8、加之水3.l.2选择合适的机型及机组台数库库容小，泄洪作用不大，泄洪期间基本上要求来多少泄多根据本电站水头范围（5.6~l8）m，装机容量40MW以及少，这样就要求泄洪建筑物轴线长度相应比较长。本工程坝目前国内制造能力、技术水平、国内已建电站的运行经验，首址、河床比较狭窄，正常蓄水位时，坝轴线长度只有l60m左先在机组机型方面进行了灯泡贯流式和轴流式两方案比较：右，扣除电站厂房必须长度及两岸挡水坝段长度，可供布置溢从附表可知，贯流机单位流量、转速和效率均较轴流机高。在洪坝长度也就不到l00m。因