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】本文簡單結合某河六級水電站工程在規劃設計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計階段提供借鑒和幫助。

【關鍵詞】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建設工程之一，是梯級水電開發方案的第六個梯級，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，地理坐標為東經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地，修建前池、壓力管和發電廠房等建筑物而成。順河岸引水長約7.9km，可利用水頭119m，設計流量為15m3/s（同五級電站）。裝機容量15MW，可向電網提供電量4190萬Kw·h，屬小（1）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中西部的沙灣縣境內，準噶爾盆地南緣。某河發源于依連哈比爾尕山北側科爾達拉河源頭的31號冰川，河流水網發育，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

據沙灣氣象站1956-2003年氣象資料統計：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℃，發生于1月份；多年平均降水量185.5mm；多年平均蒸發量2045.9mm；多年平均風速為2.4m/s；歷年最大風速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%。區間多年平均產水量約為0.23×108m3，用八家戶水文站多年平均徑流量扣除區間產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計年徑流量計算結果見下表。

三、水庫工程選址方案比選及布置的研究與分析

3.1左、右岸開發方案比較

根據五級尾水閘、河道地形和高程，左右岸地形地質、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，綜合投資相對較省；左岸階地發育完整，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），引水渠道起點高程1111.79m，跨河后向北沿山布置，投入點渠底板高程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，壓力前池采用側向引水式布置，功能布置主要有溢流堰、排沙閘和虹吸式進水室。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構。前池最低水位1105.6m，正常水位1108.10m，最高水位1109.03m，前池設計流量15m3/s，最小發電流量0.67m3/s。

3.2.3 壓力管工程

由于本電站冬季不發電，壓力鋼管采用一管三機明管布置，壓力管道主管主管全長439m，內徑2.0m，采用Q235鋼，厚度為20mm，外包鋼筋砼厚為0.6m。管側設有踏步、排水溝、電纜溝和暖氣管溝。

3.2.4發電廠房

本電站廠房位于某河河床一級階地上，廠區場地較開闊，發電機組為三臺臥式機組，電站廠房為地面式廠房。

3.2.5廠區工程

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。沿廠區三圍臨河邊設置防洪堤一道，防洪堤為土堤上游鋪砼板式，沿堤設置漿砌石防沖丁壩。

四、結語

本工程沒有攔河閘址，是接五級水電站尾水發電的水電站，電站的尾水投入到某河渠首前，下游灌區灌溉等綜合任務由規劃的紅山水庫承擔，因此，某河六級水電站主要任務是發電，電站建成后向沙灣縣電網供電。

參考文獻：

[1]《新疆某河流域規劃報告》；

[2]《沙灣縣電力規劃》；

[3]《沙灣縣國民經濟和社會發展第十個五年計劃綱要》；