临安市柳溪江水电站工程初步设计报告

5 工程布置及主要建筑物

5.1 设计依据

5.1.1 工程等级及建筑物级别

柳溪江水电站工程是以发电为主的水力发电项目，装机容量4000kw。根据《水利水电工程等级划分及设计标准》SL252-2000的有关规定，本工程为V等工程，主要建筑物、次要建筑物及临时建筑物为5级建筑物。拦河堰坝为水力自控翻板门闸坝，最大挡水堰高为6.80m，上下游最大水头差为6.0m，电站厂房洪水标准根据规范第3.2.5条，防洪堤洪水标准按《防洪标准》3.0.1条,各永久建筑物相应洪水标准见表5-1：

各 永 久 建 筑 物 洪 水 标 准 表5-1

项 目 级 别 拦河堰坝、电站厂房 防洪堤 5 5 设 计 20年一遇 10年一遇 校 核 50年一遇 建筑物 洪 水 标 准 据GB18306～2001 1/400万《中国地震动峰值加速度区划图》、《中国地震动反应谱特征周期区划图》，本区地震动峰值加速度＜0.05g，反应谱特征周期0.35s，相应的地震基本烈度小于Ⅵ度区，属相对稳定地块。

5.1.2 主要规程规范及设计依据文件 规程规范

①《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL5021-93； ②《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000； ③《防洪标准》GB50201-94；

④《混凝土重力坝设计规范》DL5108-1999； ⑤《橡胶坝设计规范》SL227-98； ⑥《水电站厂房设计规范》SL266-2001； ⑦《引水渠道及前池设计规范》

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5.1.3 设计基本资料 5.1.3.1 工程任务

柳溪江水电站工程是以发电为主的水力开发项目。 5.1.3.2 堰坝特征指标 堰坝特征指标见表5-2。

堰 坝 特 性 指 标 表 表5-2

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 项 目 堰上正常蓄水位 堰上死水位 设计洪水位（P=5%） 下泄流量 相应下游水位 校核洪水位（P=2%） 下泄流量 相应下游水位 水电站装机容量 引用流量 堰上淤沙高程 单 位 m m m m3/s m m m3/s m kw m3/s m 数 据 96.10 91.70 97.15 3386 95.80 97.67 4157 96.48 4000 84 91.70 5.1.3.3 水文气象资料 各频率洪峰流量见表5-3。

柳溪江水电站坝址各频率设计洪峰成果

表5-3 （考虑华光潭工程作用）

流 域 名 称 青山殿坝址 柳溪江坝址 集水面积km2 1429 992.8 各频率（％）设计洪峰流量 m3/s 1 2 5 10 4020 2782 200 20 3070 2156 121 7120 6190 4960 4728 4157 3386 554 435 294 其中：华光潭梯级电站削峰量 350.7 46

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5.2 坝址、坝型选择

5.2.1 坝址选择

本工程在昌化溪大地里到毕家村河段1200m范围内选择了三个坝址：距云浪大桥上游1700m为上坝址；距云浪大桥上游1550m为中坝址； 距云浪大桥上游1300m为下坝址。（坝址位置详见平面布置图）沿昌化溪相距500m。经现场多次踏勘和测量工作，由于该河段相对平缓，在设定的尾水出口位置有陡坡,上坝址与下坝址基础高程相差仅为0.35m，根据《天目溪、昌化溪流域整治规划报告》河道宽度三坝址相距为500m，所采用坝型和厂房布置一致以及相同正常设计水位（96.10m）和相同的正常尾水渠出口水位(89.55m)的情况下，对三个坝址进行比较:

1、上坝址位于距云浪大桥上游1700m处,该处左岸为小山坡，右岸为耕地，由于厂房需安排在右岸，尾水渠长为575m，为此工程布置对厂房以及进厂公路等布置比较困难，开挖砌筑代价巨大。左岸防洪堤需修建250m，右岸防洪堤需修建180m。

2、中坝址位于距云浪大桥上游1550m处，该处左右岸均耕地，右岸厂房布置方便，可经路堤结合的进厂道路入进入厂区，尾水渠长为400m。左岸防洪堤需修建250m，右岸防洪堤需修建280m。

3、下坝址位于距云浪大桥上游1300m处，该处左右岸均耕地，右岸厂房布置方便，可经路堤结合的进厂道路入进入厂区，尾水渠长为135m。左岸防洪堤需修建530m，右岸防洪堤需修建735m。

从三坝址的情况来看，坝址的选择主要从防洪堤以及尾水渠建设的投资额进行比较，并根据当地实际情况及工程总布置考虑，本阶段推荐中坝址，理由有五：

（1）该处能够协调好坝址与厂址的关系,方便工程布置。

（2）该处减少因建防洪堤而影响两岸农田的损失，尤其是蓄水后基础渗透给农田带来的影响，减少工程与农户之间的矛盾。

（3）防洪堤符合昌化溪总体规划。

（4）交通方便，无需另开进厂公路占用土地，只需做好防洪堤与道路的结合。 （5）能协调好防洪堤与尾水渠的关系。

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从地形地质条件及枢纽总体布置上看，中坝址具有独一无二的天然地形地质优势，往上水流平顺，水头增加不多，往下水流开始变急，水头跌落明显，是天然的好坝址。若避开中坝址另选坝址显然是不合适的。中坝址地质情况简单，本阶段结合枢纽布置进行坝轴线比较，确定距中坝址（距云浪大桥上游1550m）为坝轴线。

5.2.2 坝型选择

本工程坝址段平顺，地势平坦开阔，根据坝址区地形、地质和建筑材料等自然条件，并考虑本工程位于昌化溪干流，洪量大，泄流能力要求强，且要严格控制上游洪水位，结合坝高、泄洪建筑物及枢纽布置等要求，为此确定为采用活动坝型，拟定的坝型比较方案有：橡胶坝、翻板坝。

1、橡胶坝

堰上正常蓄水位为96.10m，拦河堰坝采用浆砌块石填腹，C20钢筋砼面板防渗，堰顶总长163.5m，建基高程89.40m，堰体厚2.30m。其上安装橡胶坝，洪水期坍橡胶坝泄洪。

橡胶坝溢流总长为163.5 m，堰净宽为162m，中间设1个闸墩。溢流堰为宽顶堰，堰顶高程91.50m，其上部为高度为4.70m的橡胶坝。堰顶宽度根据橡胶袋平铺长度的结构要求确定，为13m，堰体下游斜坡坡比为1:2.0。橡胶坝冲水泵房设在左岸台地，泵房地面高程92.10 m，平面尺寸为12m×9.0m。

溢流采用底流消能，根据消能计算，设有消力池，池底高程89.20m，池长15.0m，池深为1.5m，后接20.0m长护坦护脚。坝两边采用砼岸墙与岸边接头，岸墙顶高程按规范要求计算确定为99.50m。

2、自动翻板门闸坝

堰上正常蓄水位为96.10m，拦河堰坝采用砼坝，堰顶总长163.5m（不含厂房），建基高程89.40m，堰顶高程91.70m，挡水堰最高6.20m。

翻板门闸总长163.5m，中间设1.5m宽闸墩，堰溢流净宽为162m。为砼溢流宽顶堰，顶宽10.00m，底宽13.00m，堰顶高程91.70m，堰基座高度为2.30m，共设18扇孔口尺寸为9m×4.5m（宽×高）钢筋混凝土自动翻板门。

堰顶高程与河床高程相差无几，根据计算不设护坦。下阶段，待河床基础开挖后，视地质情况再确定是否需增设设护坦。

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