某河六級水電站工程選址方案及布置的研究與分析

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(jì)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(jì)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(gè)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(tái)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(jì)流量為15m3/s（同五級電站）。裝機(jī)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(dá)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(jì)：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(jì)年徑流量計(jì)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(gè)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??；左岸階地發(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(diǎn)高程1111.79m，跨河后向北沿山布置，投入點(diǎn)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(jìn)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(jì)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(jī)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(jī)組為三臺(tái)臥式機(jī)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(xiàn)：

[1]《新疆某河流域規(guī)劃報(bào)告》；

[2]《沙灣縣電力規(guī)劃》；

[3]《沙灣縣國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十個(gè)五年計(jì)劃綱要》；