《初步设计报告》word版

1 综合说明1.1概述盐源县石门坎电站所在河流为树瓦河，系树瓦河流域规划的梯级电站之一，为树瓦河梯级规划的第三级电站。电站设计装机容量1.5万kW，保证出力为2329kW，年发电量为7379.9万kW.h。树瓦河流域位于盐源县境内，为雅砻江右岸一级小支流，其上游分为左右两支，其中左支热水河，右支为冷水河，两河汇合以后称为树瓦河，树瓦河全流域面积508.1km2，河长35.8km，平均比降为49.7。热水河发源于后龙山，其海拔为3974m，其流域面积为150km2，河长20.5km，平均比降69.4，流域分水岭高程均在3000-3974.8m之间。石门坎电站位于热水河上游，有多条支沟在电站进水口以上汇合，其中较大的有南林口儿沟、漂水岩、马儿塘沟、西番沟、烂凼沟。进水口以上流域地势北高南低，流域呈扇形，洪水在进水口处较易汇集。冷水河发源于白林山脉的主峰，其海拔4135m，流域面积155km2，河长20.3km，平均比降93.7，河流下切较深，河道狭窄，弯弯曲曲，断面不规则，沿程束放相间，变化较大，上游可达98，水流搬运力量很大，河道沿程分布许多大的砾石，流域内以沉积岩为主，石灰岩和砂岩分布广，喀斯特地貌特征明显，存在溶洞和泉水。石门坎电站从热水河、冷水河、春天坪沟取水，热水河进水口以上集雨面积为152.7 km2，河长19.8km，比降75，进水口地理坐标为东经1014730，北纬272005，冷水河进水口以上集雨面积为94.3 km2，河长17.2km，比降99.5，进水口地理坐标为东经1014549，北纬271720，春天坪沟进水口以上集雨面积为56.4 km2，河长14.82km，比降88.11，进水口地理坐标为东经1014554，北纬271810，电站厂房建于树瓦河右岸，厂房以上集雨面积为330.6km2，厂房地理坐标为东经1014747，北纬271721。2005年完成了树瓦河干流水电规划，凉山州发改委、凉山州水利局在西昌主持召开了盐源县树瓦河流域水电规划报告审查会，并对该报告进行了批复。同意报告推荐开发方案，按五级径流式进行开发，该河流水力资源技术可开发量2.72万kw，年发电量14920.3万kw.h。平均年利用小时数为5485h。石门坎为树瓦河梯级规划的第三级电站，规划装机容量10000kW，年发电量5303.4万kW.h，年利用小时数5303小时。2007年10月，我单位受业主委托，承担了盐源县石门坎电站的勘测设计任务。接受任务后即组织有关专业技术人员在工程区内开展了踏勘选点、测量、地质、占地和环评、洪水和泥沙调查等工作。根据所开发河段的地形地质条件和水资源分布条件，结合流域规划成果，在规划河段作了多方案的比较、优化，于2008年1月完成了石门坎电站的初步设计报告，现报请上级主管部门和业主审查，在此期间得到了业主、盐源县有关部门的大力支持，在此表示衷心感谢。石门坎电站工程特性见表11。 工 程 特 性 表 表11序号项 目单 位数 量备 注一水文1、流域面积热水河进口坝址以上km2152.7三个坝址以上流域面积合计303.4 km2冷水河进口坝址以上km294.3春天坪沟进口坝址以上km256.4厂房以上km2330.62、利用的水文系列年限参证站站年18和平子水文站、白沙坡水文站、树河水文站3、电站进水口多年平均年径流量亿m33.4724、代表性流量多年平均流量m3/s11.01保证流量(p=90%)m3/s1.82设计洪峰流量(P=2%)m3/s658热水河进水口校核洪峰流量（P=0.5%）m3/s835设计洪峰流量(P=2%)m3/s441冷水河进水口校核洪峰流量（P=0.5%）m3/s555设计洪峰流量(P=2%)m3/s253春天坪沟进水口校核洪峰流量（P=0.5%）m3/s321设计洪峰流量(P=2%)m3/s1100厂房天然校核洪峰流量(p=1%)m3/s1250设计洪峰流量(P=2%)m3/s1100厂房建堤后校核洪峰流量(p=1%)m3/s12505、泥沙多年平均悬移质年输沙量万t2.886热水河进水口多年平均输沙总量万t3.319多年平均悬移质含沙量kg/m1.652多年平均悬移质年输沙量万t1.782冷水河进水口多年平均输沙总量万t2.049多年平均悬移质含沙量kg/m1.652多年平均悬移质年输沙量万t1.066春天坪沟进水口多年平均输沙总量万t1.226多年平均悬移质含沙量kg/m1.6526、水位进水口设计洪水位(P=2%)m1526.55热水河进水口进水口校核洪水位（P=0.5%）m1527.00进水口设计洪水位(P=2%)m1518.92冷水河进水口进水口校核洪水位（P=0.5%）m1519.24进水口设计洪水位(P=2%)m1519.66春天坪沟进水口进水口校核洪水位（P=0.5%）m1519.96厂房设计洪水位(P=2%)m1352.74天然厂房校核洪水位(P=1%)m1352.90厂房设计洪水位(P=2%)m1353.13建堤后厂房校核洪水位(P=1%)m1353.61二工程效益1装机容量kW150002保证出力（P=90%）kW23293多年平均发电量万kW.h7379.94年利用小时h4919三工程永久占地1工程永久占地亩45.94四主要建筑物1热水河取水枢纽(1)溢流坝长 m20.0(2)溢流坝坝顶高程m1525.20(3)冲砂闸底板高程m1522.202.42.0（4）进水闸底板高程1523.502.01.8(5)沉砂池a沉砂池身长、宽m240.07.0b溢流堰宽度m10.0堰顶高程：1524.95c进水节制闸扇12.22.5d启闭机型式及数量台1LQ10e冲砂闸m1.01.0LQ52冷水河取水枢纽(1)底栅坝长 m25.0(2)底栅坝坝顶高程m1518.72(3)底栅坝进水控制闸m2.01.6LQ10(4)过河倒虹管1)进水池a进水池身长、宽m225.07.0含渐变段b正常水位m1517.952）出水池a出水池长、宽m220.07.0b正常水位m1517.60c溢流堰长m15.25d进水节制闸m2.52.6LQ10e冲砂钢管m0.80闸阀控制2春天坪沟取水枢纽(1)底栅坝长 m15.0(2)底栅坝坝顶高程m1518.20(3)底栅坝进水控制闸m1.51.5LQ10(4)沉砂池a沉砂池池身长、宽m265.010.0b正常水位m1517.00c溢流堰长m24.0d冲砂闸m1.01.0LQ5e进水节制闸m3.02.4LQ102）出水池a正常水位m1516.804、引水渠道(1)热水河引水渠长m4286.9512.21.8(2)冷水河引水渠长m225.6862.51.85(3)春天坪沟引水渠长m3833.5042.62.5(4)渠首正常水位m1522.25(5)渠末正常水位m1513.025压力前池(1)前池池室长m36.296(2)前池渐变段长m16.88(3)前池底宽m6.0(4)前池水位：最高m1513.50正常m1513.00最低m1511.20(5)前室底板高程m1506.45(6)前池顶高程m1514.00(7)进水室进水室底板高程m1507.05管口轴线高程m1508.00闸门孔口尺寸m3.02.86压力管道(1)型式管道直径m1.90主管长m281.647管坡最大倾角42.6584支管长m33.6管壁厚度mm1620管道设计流量m3/s11.40主管平均流速m/s4.02水头：毛水头m164.0 设计水头m155.0末端压力：最高m200.08 最低m150.88 试验压力m250.1镇墩个47主厂房(1)平面尺寸m242.413.1(2)机组安装高程m1349.95(3)厂房室内地坪高程m1349.00(4)正常尾水位m1349.00水轮机台数及型号台3HLA520WJ104发电机台数及型号台3SFW50008/2150五施工(1)主要工程量土石方开挖m3127011回填m313776砼m343475.5砌体工程m36134(2)主要材料用量钢材T300.48模板m344929.7水泥T11980炸药T168.7(3)劳动力总工日万工日198.8高峰人数人1018(5)施工期限月22六、经济指标1.静态总投资万元10549.412.总投资万元11140.42 建筑工程万元4916.51 机电设备及安装工程万元2738.77 金属结构设备及安装工程万元534.82 临时工程万元560.51 独立费用万元957.37 3.综合利用经济指标 单位千瓦投资元/kW7336单位电能投资元/kW.h1.49 经济内部收益率%12.11 财务内部收益率%10.73投资回收期年9.581.2 水 文 流域概况石门坎电站位于树瓦河上，树瓦河流域位于盐源县境内，为雅砻江右岸一级小支流，其上游分为左右两支，其中左支热水河，右支为冷水河，两河汇合以后称为树瓦河，树瓦河全流域面积508.1km2，河长35.8km，平均比降为49.7。热水河发源于后龙山，其海拔为3974m，其流域面积为150km2，河长20.5km，平均比降69.4，流域分水岭高程均在3000-3974.8m之间。石门坎电站位于热水河上游，电站进水口有多条支沟在电站进水口以上汇合，其中较大的有南林口儿沟、漂水岩、马儿塘沟、西番沟、烂凼沟。进水口以上流域地势北高南低，流域呈扇形，洪水在进水口处较易汇集。冷水河发源于白林山脉的主峰，其海拔4135m，流域面积155km2，河长20.3km，平均比降93.7，河流下切较深，河道狭窄，弯弯曲曲，断面不规则，沿程束放相间，变化较大，上游可达98，水流搬运力量很大，河道沿程分布许多大的砾石，流域内以沉积岩为主，石灰岩和砂岩分布广，喀斯特地貌特征明显，存在溶洞和泉水。在冷水河上有较大支流春天坪沟从右岸汇入，汇口距冷水河与热水河汇口约3.0km，春天坪沟全流域集雨面积为56.9km2,河长14.82km，河道平均比降88.11，该支流发源于白林山脉的中梁子，其主峰高程为3589.00m，主河道由西南向东北方向与冷水河汇合，汇口处高程在1500.00m左右，流域形为长条形，在流域上游水系发育，支沟汇入较多，在流域中下游河道较为顺直。由于河道两岸狭窄坡度较陡，进水口以上多为旱地，厂房处有少量农田和坡地，汇口以下河道开阔，农田、人口增多，树河镇为人口集中区。树瓦河流域森林植被较好，冷水河汇口以上森林覆盖率可达80%，热水河流域稍差一些，汇口以下，由于人类活动影响，植被稍差，森林覆盖率仅为40%左右。树瓦河流域内有多级电站和灌溉渠堰。流域内交通方便，公路贯穿冷水河、热水河及汇口以下树瓦河全河段。 气象树瓦河流向基本为北西向南东，流域最高点高程为4135m，最低点高程为1100m，下游气候为亚热带气候，而上游为亚寒带气候，临树瓦河而上，气候有较明显的变化，下游年平均气温较高，年温差变化不大，从下游到上游，气温逐渐下降，到冷水河发源地和盐源盆地相交地带，表现出明显的川西部高原型气候，年平均气温较低，四季不分明，年降雨量变少，冬春干燥寒冷，夏季不炎热。由于树瓦河处在迎风坡上，雨季由西南季风带来大量水汽迎风而上，带来丰富降水，流域内降雨多在1400mm左右，树瓦河流域内无长系列气象资料，1978年5月为修和平子一级电站而建立的水文站观测有少量的雨量资料，经实测在冷水河上，1978年降雨量为1647.9mm，1979年为1481.7mm，1982年为1467.5mm，比盐源盆地内的降雨量大一倍左右。 径流树瓦河径流主要受两个因素的制约，在天气因素中，以降水为主，在下垫面因素中以森林为主。石门坎电站进水口设计径流由三部分组成，热水河、冷水河、春天坪沟来水。将树河水文站径流成果按面积比移到电站进水口，得石门坎电站径流成果，石门坎设计径流成果见表1-2。石门坎电站设计径流成果 表1-2位置集雨面积（km2）成果时段统计参数Qp（m3/s）均值Q（m3/s）CvCs/CvP=10%P=50%P=90%热水河152.7全年5.540.2527.375.433.88枯季（15月）1.990.2022.511.971.49冷水河94.3全年3.420.2524.553.352.39枯季（15月）1.230.2021.551.220.92春天坪沟56.4全年2.050.2522.732.011.44枯季（15月）0.7350.2020.9260.7280.544合计303.4全年11.010.25214.710.87.71枯季（15月）5.270.2024.993.922.95据以上成果，求得电站多年平均径流量W=3.472亿m3，多年平均年径流深Y=1144.40mm。 洪水利用设计暴雨，流域特征值，产流参数，汇流参数的成果计算得电站各进水口、洪峰流量，求得石门坎电站各分期各频率的最大流量，见表1-3。石门坎电站设计洪水成果表 表1-3位置分期统计参数12345101112进水口（热水河）Qm4.862.952.463.6036.117.36.20进水口（冷水河）Qm3.001.821.522.4525.811.83.83进水口（春天坪沟）Qm1.801.090.9121.6218.07.812.30厂房Qm10.56.415.356.7162.632.413.5Cv0.230.230.231.700.90.380.36Cs2.02.002.003.003.002.003.50 泥沙由于本流域无泥沙实测资料，故泥沙计算采用相关站实测资料分析确定。以龙塘水文站作为参证站。经计算电站泥沙成果见下表。石门坎电站泥沙成果表 表1-4位置集雨面积（km2）悬移质输沙量（万t）多年平均含沙量(kg/m3)推移质输沙量（万t）输沙总量（万t）热水河进水口152.72.8861.6520.4333.319冷水河进水口94.31.7821.6520.2672.049春天坪进水口56.41.0661.6520.1601.226厂房330.66.2481.6520.9377.185合计11.9821.79713.7791.3 工程地质 地形地貌测区位于横断山脉东部，牦牛山山脉南段，地势西北高东南底。最高山峰为西北部的北林善，主峰海拔4135m，其次为北部的笋子林，海拔3975.5m。最底处为树瓦河与雅砻江汇合处，海拔1100 m。一般山岭海拔高程20003000m左右，山脉与构造线展布大体一致，呈南北向延伸。区内地势陡峻，高低悬殊，深切的“V”型谷多。测区内总体以侵蚀地貌为主，在测区以南，即树瓦河的下游干流区，相对以剥蚀构造地貌为主，相对高差300500m。山脊平滑，河谷较开阔，地形坡度一般在1535度。测区的以北、西北部则为侵蚀构造地形。深切沟谷发育，河谷多呈”V”字型，多陡崖地貌，崩塌现象较发育。流域内发育有三级阶地，级阶地高出河床25m，级阶地高出河床1225m，级阶地高出河床3050m。 地层岩性树瓦河流域从震旦系以来的出露地层较齐全。测区除泥盆系外，各系地层均有分布，其中以古生界地层分布最为广泛。 地质构造工程区大地构造位于“杨子准地台”西部，康滇地轴北段西缘与盐源丽江台缘拗陷东缘，即地轴与拗陷接合部。为盐源弧形构造的东翼，金河-箐河断裂带南段。主要构造线为北东向，兼有北西向及东西向构造。 地震烈度据外围强震资料和测区附近地震资料，工程区处在强震波及区。据1：400万中国地震动参数区划图（GB18306-2001），电站工程区的地震动峰值加速度为0.15g，特征周期值为0.45s，相应地震基本烈度为度。主要建筑物地质条件.1坝址工程地质条件1、热水河取水枢纽坝区河流近南北向，坝址河谷地形为宽缓地不对称“v”型，左岸地形坡度35左右，右岸为2025。左岸坡脚为崩坡积，岩性为含土块碎石（表层23m土质成份为多），密实，厚度约58m,右岸为河漫滩堆积，岩性为含漂石卵砾石，砾石占25%，漂石占30%，卵石占25%，砂土占20%，主要为砂岩和灰岩及白云岩，堆积层厚510m。左岸坝肩为冲洪积与坡积混杂堆积的含土漂块石层，堆积层结构较密实，承载力满足建筑物要求，但抗渗及抗冲性差，须作处理。右岸坝肩基岩裸露。坝区的基岩为震旦系灯影组的白云岩，白云质灰岩，岩石坚硬，强风化厚度510m。地层走向顺河向，右岸为反向坡，边坡稳定。坝基为漂卵石层，承载力满足建筑物要求，但要作漂卵石的防渗处理。2、冷水河取水枢纽坝区位于和坪子二级电站尾水以下，坝区河流近东西向，坝址河谷地形为宽缓地“v”型，左岸地形坡度3545左右，右岸为3040。左右岸斜坡裸露震旦系灯影组的白云岩，白云质灰岩。枯水期水面宽15m左右，河流纵坡8左右，水流相对平缓，水深0.5m左右。左右岸坝肩均为冲洪积与坡积混杂堆积的含土漂块石层，堆积层结构较密实，承载力满足建筑物要求，但抗渗及抗冲性差，须作处理。坝区的基岩为震旦系灯影组的白云岩，白云质灰岩，岩石坚硬，强风化厚度510m。地层走向顺河向，右岸为反向坡，边坡稳定。坝基为漂卵石层，承载力满足建筑物要求，但要作漂卵石的防渗处理。3、春天坪沟取水枢纽位于春天坪沟口，坝区河流近北东向30，坝址河谷地形为宽缓地“v”型，左岸地形坡度515左右，右岸为3040。左岸为冲洪积漫滩堆积，右岸斜坡裸露震旦系灯影组的白云岩，白云质灰岩。枯水期水面宽2m左右，河流纵坡8左右，水流相对平缓，水深0.5m左右。漂卵石层结构稍密实，作为坝基承载力满足建筑物要求，渗透系数大1530m/d，允许渗透坡降0.120.15，须作防渗处理。河左岸为河漫滩，左坝肩工程地质条件相对较差，右坝肩为基岩陡壁，稳定性较好。坝基为漂卵石层，承载力满足建筑物要求，但要作漂卵石的防渗处理。.2输水建筑物工程地质条件输水线路沿线主要为高陡的河谷岸坡，地形坡度4050，山高坡陡，斜坡大多出露基岩，斜坡坡面局部还有13m的残坡积，中部有以大型崩塌堆积体，岩性为大孤石、块碎石土层，有架空、溶蚀和胶结现象。输水建筑物区出露的基岩主要灰岩、白云质灰岩、砂岩、粉砂岩夹泥页岩。.3厂区工程地质条件厂区枢纽主要水工建筑物有压力前池、压力管道、厂房、尾水渠道及泄水陡渠等。前池位置在高程1520m左右的斜坡上，地形坡度2535。表层有13m的第四系全新统残坡积（Q4e-dl）块碎石土层，结构松散，下伏为白果湾组的砂岩、粉砂岩夹泥页岩。压力管道为2535的斜坡，表层有03m的残坡积块碎石土层，堆积层结构松散，下伏为白果湾组的砂岩、粉砂岩夹泥页岩。泄水陡槽不止在管道以南的斜坡凹地中，地形坡度2030，表层有03m的残坡积块碎石土层，堆积层结构松散，下伏为白果湾组的砂岩、粉砂岩夹泥页岩。厂房位于树瓦河右岸的河漫滩上，海拔约为1351m，高出河水面1.52m，为地面式厂房。地势平坦，冲洪积堆积层为含砂漂卵砾石，漂卵砾石园度及分选项性差，一般为次棱角状次园状。尾水渠布置在河漫滩上，工程地质条件与厂房相似。天然建筑材料树瓦河流域天然建筑材料沿河均有分布，砂砾料主要分布在下游沿河较开阔地段。储量较丰富，尤以混凝土粗骨料、块石料最多，均可就地取材，满足施工要求，砂料相对缺乏。树瓦河流域主要河段有公路通向料场，交通运输较方便。区内各料场均可选择使用。测区内广泛分布有震旦系白云岩、白云质灰岩，可为就地取材的块石料场，开采方便，运输条件较好，储量丰富。1.4 工程任务和规模电站所在工程区域为凉山州盐源县。 盐源县位于凉山州西部，东与西昌相邻，北与木里、冕宁接壤，东南与攀枝花盐边县交界，西南与云南省宁蒗县交界，是凉山州的一个农业大县。盐源县国土面积8376.4km2，全县耕地面积52.39万亩，其中水田10.52万亩。据盐源县2006年统计年鉴，全县辖34个乡镇，总人口32.98万人，其中农村人口30.06万人，2006年国内生产总值17.38亿元，全县工业总产值8.3979亿元，农业总产值9.8145亿元，粮食总产量14万吨，地方财政收入1.27亿元，农民人均纯收入2248元。电站进水口与厂区均位于盐源县树河镇，全镇共计2601户，10088人，农业人口为9543人，全镇共计11个行政村，全县主要以农业为主。全镇10088人中，汉族7601人，主要少数民族彝族计2486人。全镇共计耕地面积为9763亩，其中水亩2975辊，旱地6788亩，主要农业物为水稻、小麦、大麦、胡豆、豌豆等。工程任务树瓦河谷深切，岭谷相对高差大，域内地形复杂，多为起伏的高山峡谷，沿河无大的工矿企业和城镇，无通航史，远景规划亦无通航要求。电站的开发任务单一，在满足灌溉及河道生态用水的前提下，以发电为主，无其它综合利用要求。 工程规模根据经济比较，确定电站装机为35000kW，设计水头150.0m，发电流量11.70m/s，水轮机型号HLA520-WJ-104，发电机型号 SFW5000-8/2150，保证出力2329kW，年发电量为7379.9万kW.h，年利用小时数为4919小时。1.5工程选址、工程总布置及主要建筑物 工程等别及建筑物级别石门坎电站位于盐源县树瓦河上，采用径流引水式开发。电站装机容量35000kW，在满足灌溉用水及河道生态用水的前提下发电，无航运、灌溉、漂木、防洪等综合利用要求。根据防洪标准（GB5020194）及水利水电工程等级划分及洪水标准（SL 2522500）之规定，本工程规模为小（1）型，工程等别为四等，永久性主要水工建筑物级别为4级，次要建筑物级别为5级，临时性建筑物级别为5级。 工程总体布置为充分合理地利用水能资源，根据规划的开发河段，将热水河、冷水河及春天坪沟的水量统一利用，引水发电。根据批复的河段规划在热水河电站下游集中温泉水出露的河道上建坝取水，经热水河右岸引水至冷水河和平子二级电站厂区下游用倒虹管跨过冷水河，接入冷水河的来水以隧洞穿越山脊在春天坪沟左岸布置沉砂池，同时接入春天坪沟来水，用倒虹管跨过春天坪沟用隧洞输水至树瓦河干流右岸石门坎建厂发电。各支沟引水水位相互衔接，互不干扰，不影响已成水电工程，电站利用落差176.40m，设计水头155.0m。枢纽建筑物主要由取水枢纽、引水系统和厂区枢纽等组成。水工建筑物布置.1取水枢纽布置根据工程布置电站共设有三个取水枢纽，两个过河倒虹管，满足电站的取水要求。1、热水河取水枢纽首部枢纽由溢流重力坝、冲沙闸、进水闸、左右岸防洪堤及沉砂池等建筑物组成。热水河进水枢纽采用拦河闸坝形式,从左至右依次为20.0m溢流坝、1孔2.42.0m冲砂闸，1孔2.01.5m进水闸。闸坝基础为承载力较好的漂卵砾石层。基岩埋伏深度为3.0m。溢流坝坝顶高程为1525.20m，较该处河床高约2.8m，冲砂闸底板高程1522.20m，较坝顶低3.0m，进水闸底板高程1523.50m，较坝顶低1.7m，保证进水枢纽正常取水。进水闸底板比冲砂闸底板高1.30m，形成1.30m的拦砂底坎。溢流坝最大坝高6.5m，坝底基础高程1518.70m，置于密实砂卵石地基上。溢流坝体总长20.00m，坝宽按稳定计算和坝型结构结合分析计算，确定坝体总宽8.504m。坝体由C15埋石砼浇筑而成，表层以C40硅粉砼现浇防冲抗磨。溢流坝下游采用底流消能，设置15.0m长的防冲护坦。护坦面层采用C40硅粉砼衬护。冲砂闸为潜孔式冲砂闸，设钢筋砼胸墙。冲砂孔尺寸为2.42.0m。进水闸为潜孔式进水，设钢筋砼胸墙，孔口尺寸为bh=2.01.8m，取水口设计取水流量6.0m3/s。沉砂池为定期冲砂式沉砂池。按沉砂粒径要求初拟沉砂池长40.0m，其中渐变段长10.00m，沉砂池身长30.0m，池身宽7.0m，池底纵坡i=1/50，设集砂槽。池末设冲砂闸和进水节制闸，冲砂钢管正向冲砂，冲砂水流泄入河道，冲砂闸孔口尺寸1.01.0m，溢流堰宽10.0m，堰顶最大溢流水深0.55m。进水节制闸为露顶式，孔口尺寸为2.22.5m。闸体以C20钢筋砼浇筑为主。2、冷水河取水枢纽取水枢纽包括底栅坝段、溢流坝段、连接暗渠、左、右坝肩防洪堤等。取水口的设计取水流量为4.50m3/s。进水枢纽建筑物置于漂卵砾石层上。底栅坝长25.0m，最大坝高6.0m，进水廊道长12.0m，宽2.0m，坝面采用0.4m厚C40硅粉砼浇筑，防止冲刷。廊道后接连接暗渠。底栅坝坝顶高程1518.72m。过河倒虹管进水池长25.0m，宽7.0m，正常水位1517.95m，池身采用C15砼浇筑。倒虹管采用圆形预制砼管，直径2.0m，采用C15埋石砼浇筑四周。出水池与冷水河沉砂池合并布置，长20.0m，宽7.0m，正常水位1517.60m，池身采用C15砼浇筑。出水池布置溢流堰、冲砂钢管和进水节制闸。冲砂钢管尺寸0.8m，闸阀控制，溢流堰宽15.25m，堰顶最大溢流水深0.60m。进水节制闸为露顶式，孔口尺寸为2.52.6m。闸体以C20钢筋砼浇筑为主。3、春天坪沟取水枢纽取水枢纽包括底栅坝段、溢流坝段、连接暗渠、左、右坝肩防洪堤等。取水口的设计取水流量为1.50m3/s。进水枢纽建筑物置于漂卵砾石层上。底栅坝长15.0m，底栅坝最大高度6.0m，底格栏栅进水廊道长10.0m，宽1.5m，坝面采用0.4m厚C40硅粉砼浇筑，防止冲刷。廊道后接连接暗渠。底栅坝坝顶高程1518.20m。沉砂池兼做倒虹管进水池，沉砂池长65.0m，其中渐变段长15.00m，沉砂池身长50.0m，池身宽10.0m，池底纵坡i=1/50，设集砂槽。池末设冲砂闸和进水节制闸，冲砂钢管正向冲砂，冲砂水流泄入河道，冲砂闸孔口尺寸1.01.0m，溢流堰宽24.0m，堰顶最大溢流水深0.50m。进水节制闸为露顶式，孔口尺寸为3.02.5m。闸体以C20钢筋砼浇筑为主。倒虹管采用钢筋砼现浇箱形结构，尺寸为2.62.6m， C15埋石砼浇筑四周。出水池与输水主洞衔接，保证水面的平顺衔接，正常水位1516.80m，池身采用C15砼浇筑。.2输水渠道输水线路沿线主要为高陡的河谷岸坡，地形坡度4050，山高坡陡，斜坡大多出露基岩，斜坡坡面局部还有13m的残坡积，中部有以大型崩塌堆积体，岩性为大孤石、块碎石土层，有架空、溶蚀和胶结现象。输水建筑物区出露的基岩主要灰岩、白云质灰岩、砂岩、粉砂岩夹泥页岩。石门坎电站发电流量11.40m3/s，考虑97%的渠道利用系数，则渠道引用流量11.75m3/s。引水渠道总长8378.190m，根据取水枢纽的布置共分为三段，其中热水河引水渠长4286.951m，隧洞断面采用“城门洞”形式，采用C15砼现浇，输水流量6.0m3/s断面形式2.201.8m，渠道底坡1/1000。冷水河引水渠长225.686m，隧洞断面采用“城门洞”形式，采用C15砼现浇，输水流量10.5m3/s断面形式2.501.85m，为防止泥沙淤积洞内，渠道底坡确定为1/500。春天坪沟引水渠长3833.504m，隧洞断面采用“城门洞”形式，采用C15砼现浇，输水流量11.75m3/s，断面形式2.201.8m，渠道底坡1/1000。为满足隧洞施工工期需要，共设置4个施工支洞，其中1#支洞为斜井。.3前池前池位置在高程1520m左右的树瓦河右岸斜坡上，地形坡度2535度。表层有13m的第四系全新统残坡积（Q4e-dl）块碎石土层，结构松散，下伏为白果湾组的砂岩、粉砂岩夹泥页岩。前池由直线段和渐变段组成，总长36.296.0m，其中渐变段长度16.88m，池身底宽6。0m，内边墙为贴坡式，边坡1:0.4。前室底板高程1506.45，压力墙顶高程1514.00m。前室边墙、底板均采C20钢筋砼浇筑。采用侧堰式布置溢流分水堰，宽24.0m，堰顶高程1513.05m，最大溢流水深0.45m。泄水渠长88.23m，断面形式4.002.0m，采用C15砼现浇。.4压力管道压力管道坡度为2535度的斜坡，表层有03m的残坡积块碎石土层，堆积层结构松散，下伏为白果湾组的砂岩、粉砂岩夹泥页岩，管道镇支墩基础可放在基岩上，基础条件较好。压力管道布置为单管联合供水，管道引用流量11.4m3/s，毛水头164.0m，设计水头155.0m。管道内径1.90m，管中流速4.02m/s，管壁厚度1620mm。全管道沿线设镇墩4个，每隔8.0m设滚动支墩。镇支墩全部用C15块石砼浇筑。经工程布置，主管轴线长281.647m，支管长33.6m，支管直径1.10m。.5主副厂房厂房位于树瓦河右岸的河漫滩上，海拔约为1351m，高出河水面1.52m，为地面式厂房。厂区地势平坦，为含砂漂卵砾石冲洪积堆积层，下伏为白果湾组的砂岩、粉砂岩夹泥页岩。厂房基础置于砂卵石层上。主厂房为卧式机组厂房，由主机间和安装场两部分组成，总长42.40m、宽13.1m。建基面高程1342.50m，最大高度18.50m，地下结构有设备基坑及厂房基础。主厂房采用C25钢筋混凝土框架结构。副厂房布置在主厂房左侧，由开关室和中控室组成，总长27.4m，宽13.5m，高5.6m。副厂房采用C25钢筋混凝土框架结构，并与主厂房之间用缝宽10cm的伸缩缝分开。由于本电站厂区地势较为开阔平缓，电站规模较大，将该升压站作为本流域的中心变电站。开关站采用户外式，地坪高程1348.70m，长54.0m，宽39.0m，布置两台SF9-12500/110型升压变压器。公路可直通开关站。由于厂区枢纽布置在河滩地上，防洪任务艰巨，设计考虑用浆砌石做防洪堤，基础置于深淤线以下2.5m，堤顶高程根据水文计算的各断面洪水位后再按规范设置超高。根据工程总布置，将原有县级公路改道外侧，将河滩地连同原公路共同作为电站厂区。改道公路按厂区枢纽等级设置防洪标准和措施，改道公路宽6.0m，长260.5m.厂区后侧的管坡易形成飞石影响厂区安全，在3#镇墩附近顺等高线布置一道防护网，保证厂区安全。1.6 机电及金属结构电站推荐选用型号HLA520-WJ-104水轮机三台，型号SF5000-8/2150同步发电机三台。调速器型号BWT-1800。主阀型号D941H-1100/2.5，桥式起重机选用25t/5t，跨度11.5m。本电站电气主接线采用两台发电机出线采用单母线不分段接线，两台发电机与变压器组合采用扩大单元接线，另一台采用发电机变压器组的接线形式，110kV侧设单母线不分段接线，出线一回至盐源城东110kV变电站。根据电站的自然条件、工程规模，以及目前电站监控保护的发展趋势，石门坎电站工程按“无人值班（少人值守）”的原则进行设计，工程按能实现现地、远方监控的指导思想进行总体设计和配置。石门坎电站金属结构共包括三个取水枢纽的泄洪冲砂闸、进水工作闸和沉砂池冲砂闸以及进口拦污栅和前池快速闸门。共计门槽埋件9套，闸门9扇，拦污栅3套；各种类型启闭设备9台。闸门及埋件总重为37.87t，其中闸门重27.8t，门槽埋件重10.07t，启闭设备重9.65t。1.7消防、安全与卫生消防石门坎水电站消防设计贯彻“以防为主，防消结合”的消防工作方针，考虑各建筑物在规划、布置上的防火间距、安全疏散、事故排油以及化学灭火等要求，并按火灾危险性类别、耐火等级等进行设计。设置全站火灾报警系统。主厂房：化学灭火器配合普通消火栓系统设置。绝缘油库等危险场所设置火灾探测装置，进行火灾自动监测报警。副厂房：化学灭火器配合普通消火栓系统设置。重要部位设置火灾探测装置，进行火灾自动监测报警。主变压器场：采用固定式水喷雾灭火系统。水轮发电机组：水喷雾灭火系统，并设置火灾探测装置，进行火灾自动监测报警。110kV户外开关室：化学灭火器配合普通消火栓系统设置。设置排风系统。排风机兼作排烟用。劳动安全与工业卫生一、劳动安全本电站的主要劳动安全问题是防火、防爆、防静电、防电气伤害和机械事故。1）按设计要求和配电防火设施，在安全疏散通道、消防通道、紧急出口设提示标志和事故照明。2）对主变压器、中、低压空压机储气罐和压力油箱均设置泄压装置，其泄压位置避开巡视工作部位。3）有关电气设备外壳采取接地措施；高压电气设备设置相应的隔离防护栏及安全标志。4）对桥式起重机采用封闭型安全滑线，对距地面2m以上钢梯、平台等设置防护扶手。5）工程区域内的开挖边坡应采取相应的工程防护措施。二、工业卫生1）主厂房生产性噪声按A声级限制，各类设备应符合国家和行业有关噪声振动标准。2）中控室等主要办公室设置隔声门窗，室内装饰采用吸声材料。3）对厂房、中控室局部有温、湿度要求的部位，安装空调机。1.8 施工施工条件树瓦河处在迎风坡上，雨季由西南季风带来大量水汽迎风而上，带来丰富降水，流域内降雨多在1400mm左右，树瓦河流域内无长系列气象资料，1978年5月为修和平子一级电站而建立的水文站观测有少量的雨量资料，经实测在冷水河上，1978年降雨量为1647.9mm，1979年为1481.7mm，1982年为1467.5mm，比盐源盆地内的降雨量大一倍左右。据盐源县气象站资料推算，电站进水口多年平均气温为12.6，极端最高气温为32.5，极端最低气温为-9.7，电站厂房多年平均气温为16.6，极端最高气温为36.5、极端最低气温为-5.7。石门坎电站为低坝引水发电工程，设计水头155.0m，引用流量为11.75m3/s，装机35000kW，电站由取水枢纽、引水渠道、压力前池、压力管道、主副厂房、升压站组成。工程总投资约为11003.58万元，单位千瓦投资7336元/kW，工程施工期为22个月。电站施工区场内交通条件较好，工程区内三个进水口均位于县级公路旁，引水渠道仅需修建少量简易道路至施工支洞即可，厂区枢纽位于县级公路侧。整个工程区交通条件较好。电站厂区距盐源县约48km，距西昌约179km。工程建设所需的木材、水泥可由盐源县供给，其它机电设备、钢材等可由公路运至工地。金属结构由厂家加工制作完毕后运至现场安装。电站工程区内交通靠自卸汽车及当地的马帮转运施工物资。树瓦河流域天然建筑材料沿河均有分布，砂砾料主要分布在下游沿河较开阔地段。储量较丰富，尤以混凝土粗骨料、块石料最多，均可就地取材，满足施工要求，砂料相对缺乏。树瓦河流域主要河段有公路通向料场，交通运输较方便。同时可通过洞渣破碎满足部分粗细骨料要求。工程区右岸斜坡中及支沟中广泛分布有灰岩、泥灰岩等，可为就地取材的块石料场，开采方便，储量丰富。工区有35kV、10kV等输电线路通过，只需就近架设至各施工点附近变压即可满足工程需求。施工导流.1导流标准 本工程装机容量15000kW，为四等工程。根据水利水电工程施工组织设计规范(SDJ338-89)，相应的各期导流建筑物级别为5级，其洪水重现期为510年，鉴于本工程进水枢纽工程量不大，且作业面较宽，导流建筑物使用历时短，确定本工程洪水重现期为5年。.2导流方式导流围堰主要采用草袋装粘土和铅丝笼块石作围堰材料。由于进水口工程量不大，河道枯季流量较小，三个取水枢纽根据不同的工程布置方案，分别采用全断面导流和分期导流两种方式。热水河进水口河道较为宽阔，分两期施工，施工时段安排在第一年11月至第二年5月。导流流量为7.82 m3/s。先围右岸，施工进水闸、冲砂闸和部分溢流坝。围堰高3.00m，顶宽2.20m，采用粘土草袋填筑，面层用彩条布防渗。基坑排水采用潜水泵排除。左岸施工时利用建成的右岸冲砂闸泄水，施工左岸剩余溢流坝及防洪堤。冷水河施工导流水量不大，拟采用一期全断面导流形式。施工时段安排在第一年11月至第二年4月。导流明渠引水流量为3.87 m3/s。上游围堰高2.5m，顶宽2.2m，由于河道比降较大，取水口工程量不大，坝体尺寸较小，用导流明渠从左岸将水量导向下游，不需修建下游围堰。导流围堰采用土工膜或花油布防渗抛填块石衬砌。工程导流考虑底栅坝下游的过河倒虹管一起施工。春天坪沟施工导流水量不大，拟采用一期全断面导流形式。施工时段安排在第一年11月至第二年4月。导流明渠引水流量为2.66 m3/s。上游围堰高2.5m，顶宽2.2m，由于河道比降较大，取水口工程量不大，坝体尺寸较小，用导流明渠从左岸将水量导向下游，不需修建下游围堰。导流围堰采用土工膜或花油布防渗抛填块石衬砌。工程导流考虑底栅坝下游的过河倒虹管一起施工。为保证工程施工，需在第一年11月以前完成沉砂池施工，导流水流通过沉砂池从冲砂闸泄出。厂区施工特别是基础土建施工均安排在枯季完成，工程建设不会受河水影响，因而不必修建施工围堰，只需加大基坑排水即可。 主体工程施工.1取水枢纽工程施工时将低坝、引水暗渠以及过河倒虹管建筑物划入取水枢纽工程。石方开挖工程采用风钻钻眼，电雷管引爆，人力出渣；土方采用PC220机械开挖，自卸汽车出渣运至指定渣场堆放。砼浇筑采用两台0. 35 m3搅拌机拌和，手推车运送入仓，插入式振动棒振动密实，底板用平板振动器振实拖平。连接渠为漂卵砾石层地基，施工时采用机械开挖为主，自卸汽车运渣；石方以风钻打眼，电雷管起爆，自卸汽车出碴。取水枢纽施工均位于交通公路侧，施工时必须注意与过往交通的衔接，保证工程进度和施工安全。.2引水渠道的施工暗渠开挖采用机械开挖为主，自卸汽车出渣。砼浇筑沿线采用2台0. 35 m3搅拌机拌和，手推车运送入仓，插入式振动棒振动密实，底板用平板振动器振实拖平。隧洞的开挖用风钻打眼，电雷管引爆，手推胶轮车出渣，并运至规定的渣场堆放；开挖施工程序为测量布孔钻孔装药爆破通风（排尘）支护（清撬）出碴测量布孔，循环作业，按二班作业，一班一个循环，0.75或2.5m进尺。砼工程用机械拌和，手推胶轮车结合人力运输入仓，振动棒振实，底板用平板振振动密实拖平。.3压力前池及压力管道的施工压力前池开挖采用机械开挖为主，自卸汽车出渣，前池开挖必须注意飞石对厂区施工的威胁。砼浇筑沿线采用2台0. 35 m3搅拌机拌和，手推车运送入仓，插入式振动棒振动密实，底板用平板振动器振实拖平。压力钢管由制造厂家在工厂内制作成管节，检查试压完毕，再运至工地现场组装焊接。.4厂区施工厂区开挖以PC-220反铲式挖掘机开挖为主，孤石、漂石采用风钻打眼，火雷管起爆，人力结合装载机出渣平场。砼施工在厂房地坪以下采用手推车运输，斜槽入仓，地坪以上框架部分采用龙门吊垂直运输，胶皮桶和手推车运送入仓。施工程序以主副厂房为中心，同时开始尾水渠、升压站、防洪堤等的交叉施工。其余工程如电站围墙等可安排在厂房机组的安装时间内完成。电站厂区施工必须充分协调改道公路的工期安排，既不影响公路的正常运输、也不对工期造成影响。厂房的砼浇筑必须用砼搅拌机拌合，振捣器振实。施工总布置和总进度.1布置方案根据电站的建设特点，现拟将整个电站分为上、下两个工区。1.上工区：这个工区内的建筑物主要有进水枢纽、引水渠道。本工区在施工期间主要布置有临时工棚、变电站、空压站、库房、砼拌和场等设施。2.下工区：包括压力前池、压力管道、主副厂房、升压站、防洪墙、生活区等。本工区设有变电站、空压站、移动式空压机、砼搅拌站、架空索道、施工工棚、仓库。3.碴场规划主体工程土石方开挖127011m3，土石方回填13776m3，砌体工程6134m3，块石用量为7505.1，剩余105730m3，按1.4的松实系数考虑，电站共弃渣148022m3。根据建筑物的特点，结合电站的地形、地质条件，施工弃渣采用分区堆放。热水河进水枢纽及1#隧洞弃渣24968m3，全部运至热水河进水枢纽下游热水河右岸的河滩地上堆放，此处作为1#弃渣场，渣场平均堆高7.0m，占地0.36hm2；2#渣场位于1#支洞附近的坡地，主要堆放2#隧洞的弃渣，堆渣量约13479m3，渣场堆高7.0m，占地0.20hm2； 3#渣场位于TP7号点附近坡地上，主要堆放3#隧洞后弃渣，堆渣量约19657m3，渣场堆高10.0m，占地0.20hm2；4#渣场位于冷水河取水枢纽下游左岸河滩地上，主要堆放冷水河取水枢纽及4#隧洞弃渣，堆渣量约8746m3，渣场堆高7.0m，占地0.13hm2；5#渣场位于3#取水枢纽下游左岸河滩地上，主要堆放3#取水枢纽及5#隧洞弃渣，堆渣量约12678m3，渣场堆高6.0m，占地0.22hm2；6#渣场位于2#支洞附近坡地上，主要堆放6#隧洞弃渣堆渣量约17993m3，渣场堆高10.0m，占地0.18hm2；7#渣场位于3#支洞附近坡地上，主要堆放7#隧洞弃渣，堆渣量约13871m3，渣场堆高9.0m，占地0.16hm2；8#渣场位于4#支洞附近坡地上，主要堆放8#隧洞弃渣堆渣量约8572m3，渣场堆高7.0m，占地0.13hm2；9#渣场位于厂房下游树河右岸河滩地上，主要堆放厂区枢纽弃渣，堆渣量约28042m3，渣场堆高10.0m，占地0.29hm2。 石门坎电站总共弃渣148022m3；渣场总共占地1.87hm2，其中占用荒坡地0.87hm2，河滩地1.00hm2。.2施工进度计划本工程建设安排二个月的筹备期（不计入总工期），由建设单位自营或其它承包单位承担完成工程的施工道路、施工用水、施工用电、工棚及仓库的修建和平整施工场地，并完成施工招标、投标、施工用地等准备工作。总工期为22个月，即从第一年3月份动工，第二年12月完工。1、取水枢纽工期为6个月，整个工程计划在一个枯季完工。一期围堰施工时段安排在第一年12月至第二年2月，导流流量为7.83m3/s。二期围堰施工时段安排在第二年3月至第二年45月，导流流量为4.2m3/s。整个进口在第二年5月全部完工。2、输水暗渠的开挖不受河水影响，计划在第一年3月份开工，第一年的8月底完成土石方开挖，第一年的10月底完成砼浇筑，第一年11月完成土石方回填。引水隧洞工程为本工程的控制工期，计划于第一年3月开工，最长隧洞长1845.78m，按每个工作面月进尺50m计，约需18个月才能完成，根据类似工程经验，衬护约需4个月，其它洞段在此期间内完成。春天坪沟段最长隧洞长约1030m，在16个月内保证贯通成型，电站首台机组在第二年6月并网发电。3、压力前池的开挖在第一年的3月开工，于当年5月完成土石方工程，当年9月完成砼及铪工程。压力管道的开挖在第一年5月开工