麻栗坡县大河底二级水电站可行性研究报告
1337m,洞径为1.5×1.8m（宽×高），洞长为5150m, 隧洞纵坡i=1.3：100； 3.在上金厂溶洞口接一长900m引水隧洞,中间用600m长渠道与下金厂引水隧洞相接,通过下金厂引水隧洞引水至水烟囱水库，隧洞为城门洞型，隧洞进水口高程为1530m,洞径为1.5×1.8m（宽×高）， 隧洞纵坡i=5：1000。 衬砌范围为进出口各全断面衬砌10m长，衬砌厚度0.2m。其余洞段如果没有大的断层不做衬砌处理。
4.水库下游修建一压力隧洞引水经压力钢管至发电厂房发电。隧洞进口设一扇1.8m×1.8m工作闸门,隧洞进水口高程为1230m,隧洞内径为1.8， 隧洞纵坡i=5：1000, 设计引用流量Q =0.252m3/s。采用全断面衬砌,衬砌厚度为25cm。
5.3.3压力钢管
压力钢管为二岔管共用一主管，其主管的直径为0.5m，岔管直径为0.3m，压力钢管长为560m。压力钢管为明钢管，每80m长设一镇墩。
5.3.4 厂房布置
电站厂房布置在下游一地势平坦处，基础较好，承压力较高,新修500m公路进厂，副厂房位于主厂房上游侧及右侧。主厂房的尺寸（包含安装场）为20.48×11.38×8.2m（长×宽×高），内设2台0.32MW水轮机发电机组。
5.4 土建工程设计
5.4.1 压力钢管的计算 （1）管径的拟定
5.2Qmax D=7H35.2?0.2523==0.31m
3307式中：Qmax——钢管的最大设计流量，m3/s；
根据本工程的实际及机组的运行情况，取D=0.5m。
（2）水锤压力计算 ① 判别水锤类型： 水锤常数ρ=
CVmax1000?1.284==0.198 2gH02?9.81?330 式中：H0——初始水头，330m； Vmax ——管中最大流速，1.284m/s；
C——水锤波速，1000 m/s g——重力加速度。
因为：ρτ0=0.187＜1,故为第一相末水锤（τ0为闸门全关情况, τ0=1）。 ② 水锤压力计算: σ=
LVmax560?1.284==0.111 gH0Ts9.81?330?245
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式中：L——压力钢管的长度，560m； Ts——闸阀的关闭时间，取2秒计算。
水锤相对压强：ξ1=
2?2?0.111==0.204
1??z0?61?0.198?0.111水锤升高值为ΔH=ξH0=0.204×330=67.3m,取升高值为68m。
0.1HD0.1?398?0.5（3）管厚的拟定:δ===11mm。
2?975??2?975?0.9式中:H——最大水头加水锤升高值，H=330+68=398m；
D——管径，D=0.5m
Φ——管焊缝强度系数，取Φ=0.9 由于考虑2mm的锈蚀裕度，取δ=14mm。
5.4.2有压洞与压力钢管之间设置的镇墩计算 镇墩设计：
（1）作用于镇墩上的轴向力，此处需考虑A1、A3、A4、A9；
A1=g管L1sinυ=7.8×10×3.14×0.514×0.014×560×sin30.96=525.87KN ??A3=D201rH=×1.82×10×40=1017KN
44
3.14?A4=（D201- D202）rH=×（1.82-0.52）×10×40=938.86KN
44
10?1.2842?2rv23.142
A9=D02=×0.5×=0.33KN
9.844gΣA= A1+A3+A4+A9=2482.1KN
式中：g管——每米长水管重量； L1——压力钢管的长度； r——水的容重； H——该处的水头
D01——有压洞洞径 D01——压力钢管的管径； υ——管道与水平向的夹角
（2）作用于镇墩上的法向力：
N管=g管L1cosυ=7.8×10×3.14×0.514×0.014×560×cos30.96=876.6KN
? N水= g水L1cosυ=10××0.52×560×cos30.96=976.1KN
4 ΣN=1852.7KN
（1） 镇墩处的管重、水重的计算，取镇墩长度为6m；
n管=g管L1cosυ=7.8×10×3.14×0.514×0.014×6×cos30.96=9.1KN
? n水= g水L1cosυ=10××0.52×6×cos30.96=10.1KN
4
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取Kc=1.5、 f=0.6.则镇墩的重量： G=
kc?x?f?Y- n管- n水=2010.8KN
fcos??kcsin?镇墩体积：V=
G2010.8==83.8m3 r砼24结合本工程的实际，本次设计初步拟定为（长×宽×高）6m×3m×5m。
补充主要建筑物的水力计算和结构计算
5.5 基础处理
引水隧洞进出口、电站厂房开挖基空必须清除表层风化岩石，必要时需进行山坡锚喷支护处理。
进一步细化
5.6 厂房及变电站
厂区枢纽建筑物主要为主副厂房、升压站。
5.6.1主厂房
主厂房尺寸为20.48×11.38×8.2m（长×宽×高），装机为2×0.32MW，采用卧式冲击水轮发电机组，机组间距为6m。
主厂房主要控制高程：建基高程941.184m,屋顶高程949.384m,机组安装高程为941.804m。
进一步细化
5.6.2副厂房
基于本电站的地形条件，在主厂房右侧的上游侧建有与电站运行相配置的副厂房，其中上游侧的副厂房尺寸为27.72m×6.76m（长×宽），主要是布置电站的气系统，高低压配电室、中央控制室等设备，其地面高程为941.184m，在右侧的副厂房尺寸为11.38m×7.24m（长×宽），主要布置有高低压气机室和水泵
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房，其地面高程为941.184m。
进一步细化
5.6.3升压开关站和主变压器场
电站的升压站为户内布置，高低配电柜均布置在主厂房的下游侧，高程为941.184m，主变压器场为露天式，设有1000KVA的主变压器1台，出线采用10KV，其内还布置有出线构架等。
5.7建筑物项目及工程量汇总
建筑物项目及工程量汇总见表5.7-1。
大河底二级水电站工程枢纽工程量表
表5.6-1 项目名称 单位 溢流堰 无压隧洞 引水渠 有压隧洞 压力钢管 厂房工程 升压站 3土方开挖 m 88 30 136 20 3石方开挖 m 6 12056 18 916 18 136 12 3土石方回填 m 30 3m 浆砌石 10 3砼及钢筋砼 m 12 20 352 160 355 10 钢筋制安 t 12 4.8 8.93 0.5 钢材 t 75 合计 274 13162 30 10 909 26.23 75
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6.机电与金属结构
6.1 水力机械
6.1.1 电站基本参数 （1） 水位
上游正常蓄水位 1270m 下游正常尾水位 940.26m
（2） 水头
正常水头 330m
（3） 装机容量 2×0.32MW （4） 保证出力 0.275MW
（5） 多年平均发电量 433.9万kw.h （6） 年利用小时数 6780h
6.1.2 机组台数的选择
根据水文水能计算，大河底二级水电站总装机可装0.64 MW的水轮发电机组，可选择二台单机容量为0.32MW或一台单机容量为0.63MW的机组。
方案一：二台单机容量为0.32MW机组
优点：电站运行灵活、稳定，在某台机组发生故障或维修时，可轮换，
电站不需停电。同时在电站发电流量不足时，可避开机组的低效率区，能较好地适应负荷与流量的变化，提高电站的发电效率，对机组的损耗比较少。
缺点：电站的机电设备相对来说要多一点，同时也增加了电站厂房和运
行管理费。
方案二：一台单机容量为0.63MW机组
优点：机电设备较少，可减少节约电站厂房投资及运行管理费用。 缺点：电站的机电设备运行不是很灵活，当电站的发电流量不足，低负
荷运行时，往往效率急剧下降，造成发电设备出力不稳定。同时机组运载发生故障或维修时均要停电，影响电站的正常。
根据以上方案一和方案二的比较，方案一的优越性更为突出，故选择二台单机容量为0.32MW为推荐方案。
6.1.3 机组机型选择
根据电站的水头应用范围，水轮机装机容量太小，采用性能表法和应用范围法，可选择CJ22-W-70/1×4.5型水轮机。
进一步细化
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以下报告为可研阶段报告，设计需按初步设计的深度进行细化和深化
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大河底二级水电站地处云南省文山州麻栗坡县境内,是一个以发电为主的电站。
电站直接采用渠道及隧洞取水，然后采用压力钢管引水发电。
电站距下金厂乡15km，距八布乡13km，距麻栗坡县城41km，对外交通便利，水利资源优越，地质条件好，建成后，对改变本地区贫穷落后的面貌将起到积极作用。
2.水 文
2.1流域概况
八布河位于我国西南边陲，云贵高原南缘斜坡地带，地理坐标东经104°31′～ 105°07′，北纬23°07′～23°28′之间，属红河流域泸江水系，源于西畴县境内梅子箐，呈北西南东流向，经麻栗坡县八布乡于达干村下游1km处出境，注入越南后称棉河后交泸江，在我国境内长59.1km，主河道落差1160m，河道平均坡降19.59‰。河湾系数1.36，径流面积681km2，主要由9条支流组成，分别为西畴县境内的洪哈河，两县界河林安冲河及麻栗坡县境内的东油河、江东河、八斗河、那马河、东油河、铜厂河、江铳河。流域内森林覆盖率为20.80%,八布水文站以上流域平均海拔1223m，控制流域面积681km2，大河底二级水电站距八布水文站13km，流域面积12km2。
八布河流域在漫长的地质年代里，高原面由于应力的强烈作用，以上升运动为主，由于外力作用，高原面经侵蚀、溶蚀作用，河流下切强烈，转折明显，另外由于沿河断面断裂发育，形成山坡陡峻，“V”字型峡谷典型的地貌特点。
2.2气象
麻栗坡县八布河流域地处北回归线附近低纬度季风区，属南亚热高原气候类型，据麻栗坡县气象资料推算多年平均气温20.4℃，月平均最高气温32.8℃，月平均最低气温8.9℃，极端最高气温38.8℃，多年平均日照时数在2000h左右，其中3～4月期间日照时数为146h和178h，以晴天少雨为主,相对湿度83%，自5月份起，西南、东南暖湿气团推进，雨季开始，气温继续上升，进入余热阶段，对热区作物生长十分有利。
区内地形反差大，海拔差异悬殊，气候除大气环流起控制作用外，地形条件对气候的再分配影响也较大。八布一带以河谷地形为主，气温高，湿度大，宜种双季稻、橡胶、肉
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桂、西瓜等热区经济作物，而铁厂、扬万一带气温则相对较低，作物生长期长，成熟慢，易受来年低温危害。流域内自八布河谷随海拔上升，植被逐渐由山坡雨林被针叶林取代。
流域内光热条件充足，气候的立体性，导致区内植物具有丰富性，耕作品种具有层次性，农业发展既有定向性，也有农、林、牧、渔业的综合性。
麻栗坡气象站距大河底二级水电站较近，有较长的气象观测资料，该站气象要素统计见表2-1。
麻栗坡气象站气象要素统计表 表2-1 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年 项目 平均 10 11.5 15.4 18.9 21.9 22.6 23 22.6 21.3 18.4 14.5 11.6 17.6 气温极端最高 28.3 30.5 33.2 34.3 34.7 35.8 34.8 34 33.2 30.5 29.1 26.4 35.8 (℃) 极端最低 -2.7 -2 1.7 5.4 10.2 12 15.2 15 9.1 4.3 -2 -3 -3 平均 15.8 17.9 29.6 73 110 157.9 213.8 225.9 102 59.1 33.9 14.7 1054 降水月分配(mm) (%) 1.5 1.7 2.8 6.9 10.4 15 20.3 21.5 `9.7 5.6 3.2 1.4 100 平均 61.4 73.9 118.4 145.8 173 138.4 141.9 138.1 124.4 102.3 77.1 65.6 1360 蒸发月分配(mm) 4.5 5.4 8.7 10.7 12.7 10.3 10.4 10.2 9.1 7.5 5.7 4.8 100 (%) 平均风速 2 2.3 2.6 2.6 2.4 1.9 1.8 1.6 1.7 1.8 1.8 2 2 风速最大风速 9 10 11 12 10 10 8 12 18 8 12 9 18 (m/s) 相应风向 SE 3个 E 3个 ESEE N E NW WNW EWN W SE WNW 平均相对温度(%) 87 87 85 86 84 86 88 87 85 85 85 86 86
2.3工程等级
2.3.1 工程等级
根据水库总库容来确定工程等级，按国家<<水利水电工程等级划分及洪水标准>> SL252-2000中规定：“水库总库容小于1×105m3的按小（2）型工程来设计”。因此，大河底二级水电站工程的工程等别为Ⅴ等工程，工程规模为小（2）型工程。
2.3.2建筑物级别
根据工程等别来确定的建筑物级别，<<水利水电工程等级划分及洪水标准>> SL252-2000中2.2.1中规定：“水利水电工程的永久性水工建筑物的级别，应根据其所在
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麻栗坡县大河底二级水电站可行性研究报告
工程的等别和建筑物的重要性，按表2.2.1确定”。因此,本工程的水工建筑物级别为: 主要建筑物为5级,次要建筑物为5级。
2.4基本资料
2.4.1测站概况
大河底二级水电站上没有设置水文测站，其附近干流八布河流域内设有国家基本控制站八布水文站,其控制流域面积681km2，观测项目主要为水位、流量、降水等。该站设立于1970年，设立后便开始观测至今，其中资料比较齐全，是本次设计水文分析计算的主要依据。
2.4.2径流 （1）径流特征
八布河流域内海拔差异悬殊，地势表现为西北高、东南低，区内“立体气候”导致了“立体水文”。据文山州年径流深等值线图看，高值区在金厂乡的下金厂、云岭一带，径流深高达1600～1700mm，依地形走向由东南向西北逐渐减弱，那马河、南岸河在800～900mm之间，东油河600～800mm之间，八布河干流总趋势为中上游低、下游高。
（2）径流分析计算
根据《麻栗坡县八布河流域水文观测站观测资料》麻栗坡县八布站逐月平均流量表（见表2-3资料），用八布站多年平均流量（水文年）进行频率计算分析得以下成果见表2-4。
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麻栗坡县大河底二级水电站可行性研究报告
麻栗坡县八布站逐月平均流量表 表2-3 资料 年份 年平均流量3(m/s) 33.3 15.8 23.3 22.6 20.0 16.7 15.4 22.7 26.2 15.0 24.8 21.2 22.5 20.0 23.5 28.9 18.1 21.0 20.7 27.6 17.0 15.5 24.0 22.1 22.4 25.4 23.8 23.0 22.6 23.2 23.9 26.3 序号 大到小排列3(m/s) 33.3 28.9 27.6 26.3 26.2 25.4 24.8 24.0 23.9 23.8 23.5 23.3 23.2 23.0 22.7 22.6 22.6 22.5 22.4 22.1 21.2 21.0 20.7 20.0 20.0 19.1 18.1 17.0 16.7 15.8 15.5 15.4 经验频率及统计参数的计算 模比系数Ki 1.51 1.31 1.25 1.19 1.19 1.15 1.12 1.09 1.08 1.08 1.07 1.06 1.05 1.04 1.03 1.02 1.02 1.02 1.02 1.00 0.95 0.95 0.94 0.91 0.91 0.87 0.82 0.77 0.76 0.72 0.70 0.70 Ki-1 (Ki-1)2 P=m/n+1(%) 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 0.51 0.31 0.25 0.19 0.19 0.15 0.12 0.09 0.08 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.02 0.02 0.02 0 -0.05 -0.05 -0.06 -0.09 -0.09 -0.13 -0.18 -0.23 -0.24 -0.28 -0.3 -0.3 0.2601 0.0961 0.0625 0.0361 0.0361 0.0225 0.0144 0.0081 0.0064 0.0064 0.0049 0.0036 0.0025 0.0016 0.0009 0.0004 0.0004 0.0004 0.0004 0 0.0025 0.0025 0.0036 0.0081 0.0081 0.0169 0.0324 0.0529 0.0576 0.0784 0.09 0.09 2.94 5.88 8.82 11.76 14.71 17.65 20.59 23.53 26.47 29.41 32.35 35.29 38.24 41.18 44.12 47.06 47.06 52.94 55.88 58.82 61.76 64.71 67.65 70.59 70.59 76.47 79.41 82.35 85.29 88.24 91.18 94.12 4
麻栗坡县大河底二级水电站可行性研究报告
麻栗坡县现有电站(500kw及以上)明细表 表4.1-1
电站名称 曼棍一级 曼棍四级 南令一站 南令二站 岩腊山三站 南迷滩一站 南迷滩二站 天生桥电站 合计 所属流域 设计水头（m） 设计流量(m3/s) 盘龙河 盘龙河 八斗河 八斗河 畴阳河 盘龙河 盘龙河 畴阳河 58 60 105 295 122 24 26.5 25 4.26 11.26 2.5 2.57 6.5 4 4.6 2.3 装机容量(kw) 2×1250 1×1000+2×2500 2×1000 2×6300 2×3200 3×200+1×1000 2×1000 2×320 19/33240 建设年限 1980年 1987年 1983年 1999年 1998年 1978年 1996年 麻栗坡县现有35kv线路明细表 表4.1-2
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 起止地点 兴街变～麻栗坡城西边 董马变～南令电站 曼棍电站～麻栗坡城东变 麻栗坡城东变～龙林变 南令一级～龙林变 南令四级～麻栗坡城西变 岩腊山T接点～城东变 曼棍电站～老寨变 合计 线路长度(km) 20.19 10.4 20.8 33.5 31.88 7.5 35.1 4.2 163.57 导线型号 LGJ-95 LGJ-95 LGJ-95 LGJ-95 LGJ-95 LGJ-150 LGJ-95 LGJ-95
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麻栗坡县大河底二级水电站可行性研究报告
麻栗坡县现有35KV变电站明细表 表4.1-3 序号 1 2 3 4 5 6
麻栗坡县2002年用电构成表
表4.1-4 单位：万kw.h 项 目 农业用点 用电量
4.1.4麻栗坡县电网存在的主要问题
麻栗坡县内电源点分散，装机容量小，且基本都是径流式水电站，无调节 能力，丰枯出力悬殊，枯期难以保证电力供应,影响了麻栗坡县工农业生产的发 展；县网35kv网架结构薄弱，任一线路故障都将影响电力的正常供应,网络损耗大，供电质量差。
190 工业用电 3724 居民生活用电 3852 其他用电 1418 合计 8184 变电站名称 麻栗坡城西变电站 麻栗坡城西变电站 董干变电站 龙林变电站 老寨变电站 合计 容量(kVA) 2×8000 1×4000 2×1000 1×3150 2×2000 8/29450 主变型号 S7-8000/35 SL-4000/35 S7-1000/35 S7-3150/35 S7-2000/35 4.2水力发电
4.2.1电站建设的必要性
麻栗坡县是文山州水力资源较为丰富的地区之一，全县水能可开发量约为549MW,而2002年装机容量仅为33.24MW，大河底二级水电站位于麻栗坡县下金厂乡，水量丰沛，是个较佳的电源点，开发该电站对麻栗坡县战后恢复和经济建设有非常的促进作用。
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麻栗坡县大河底二级水电站可行性研究报告
目前麻栗坡县电力电量供求矛盾突出，用电负荷增长快，电力供用不足，且因县网内电站均是径流式水电站，汛枯出力悬殊，拉闸限电情况严重，给工农业生产造成很大的损失，给居民生活带来很大的不便，由于停电、限电致使设备停开频繁，缩短了设备的使用寿命，加大了管理难度，增加了生产费用。按2002年统计，最大用电负荷约为22.71MW，而网内装机容量仅为33.24MW，枯期严重缺电，随着经济的不断发展，今后电力供应紧张的局面将更加严重。
兴建大河底二级水电站工程十分必要，电站建成后，既可向州电网送电，弥补电力系统电力电量之不足，又是少数民族脱贫致富的重要途径。目前，兴建大河底二级水电站工程条件已完全具备。
4.2.2负荷预测 （1）工业用电：
麻栗坡县是个国家级贫困县，经济方面一直以农业为主，工业基础薄弱。近年来为了使经济能够得到增长，政府着力培养林、矿、电三大资源优势，在“十五”期间，重点发展矿业，在2005年前，将新建白钨矿、锡矿、铜矿、锰多金矿等有四座选矿厂，规模为年产量45.6万t；新建1座金属硅冶炼厂，生产规 模为年产量1000t；新建1座电解锌厂，生产规模为年产量3000t。2002年，全县工农业总产值按不变价格计算为7.4亿元，其中工业总产值占43.5%，农业总产值占56.5%。所以，在相当长时期内，麻栗坡县的电力电量需求供应矛盾都 不会得到缓解。 （2）农业用电：
由于农业在该地是占主要的，随着粮食产量的增加，电力排灌面积的扩大，用电量应会大幅度增长。据该县专家预测，农业用电增长速度有可能达到9.7%。因此，大河底二级水电站的建成，将会使少数民族奔向小康。 （3）居民生活用电：
据有关专家介绍，麻栗坡县2002年城镇居民生活用电量2730万kw.h，农村居民生活用电量仅122万kw.h，其同内地县城相比，只处于九十年代的水平。按水电农村电气化标准，达标年全县户通电率为98%，即通电户应为6.4万户，结合以小水电代燃料生态工程之实施，全县28%的农村户仅为照明用电，则年用电水平为127万kw.h，30%的居民户为电炊户，则年用电量为1898万kw.h，40%的居民若以电节柴，则年用电量为941万kw.h。经专家预测，到2010年全县照明、电炊以电代柴用电量将达2966万kw.h。现县城经济对电力的需求，如大旱之望云霓。
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(4)其他事业用电：
其他方面，主要包括邮电、交通运输、文教卫生、旅游、商业、公共场所、 街区亮化工程等。为了加快麻栗坡县建设步伐，电量量将会飞速增长，据专家预测到2010年其他事业用电可能达到15288万kw.h。综上所述，兴建大河底二级水电站是可行的。
4.2.3发电水位选择
根据水文的有关资料结合工程具体情况，选择电站水库正常蓄水位1270.0m。
4.2.4 装机规模
采用保证出力倍比法，并结合设备选型标准，本工程选择二台0.32MW机组，即N装=0.64MW。
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5.工程选址、工程总布置及主要建筑物
5.1 工程等别和标准
大河底二级水电站是以发电为主的工程,发电装机为2×0.32MW。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL250-2000的规定本工程等别为Ⅴ等工程，工程规模属小（2）型 ；另根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000中规定,水工建筑物级别:发电引水建筑物为5 级建筑物,电站厂房为5级建筑物,溢流堰为5级建筑物，临时建筑物为5级建筑物,地震设计烈度为Ⅵ度。
5.2 工程布置和主要建筑物型式
枢纽布置时应考虑以下几点原则:
（1） 大河底二级水电站工程是一个以发电为主的水利水电工程,主要建筑物有引水建筑物以及电站厂房。按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000划分,总装机为0.64MW ,属Ⅴ等建筑物，工程规模属小（2）型。引水建筑物按5级建筑物设计,电站厂房按5级建筑物设计,临时建筑物按5级建筑物设计。
（2） 本工程的泄洪问题不突出,各方案的建筑物可结合地形、地质条件综合考虑布置。
（3） 根据地形、地质、施工条件及水工建筑物布置特点等因素以及以上原则,本工程修建引水式厂房，修筑溢流堰，开挖引水渠，引水隧洞，由压力钢管引水至下游厂房发电。
5.3 工程总布置
5.3.1 溢流堰
在下金厂溶洞出口修筑溢流堰，以控制部分溶洞水经新开挖隧洞流入水烟囱水库，设计堰高2m，堰长为4.5m,即堰顶高程1337.2m,堰体填筑材料为M10浆砌石，迎水面做30cm厚C20砼。
5.3.2 引水隧洞布置
本工程通过三处无压引水隧洞和一有压引水隧洞引水:
1.在一级电站尾水渠处布置阳开坪引水隧洞，隧洞为城门洞型，隧洞进水口高程为1329.0m,洞径为1.5×1.8m（宽×高），洞长为1400m, 隧洞纵坡i=4.3：100； 2.在下金厂附近溶洞口处接一引水隧洞,隧洞为城门洞型，隧洞进水口高程为
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麻栗坡县大河底二级水电站可行性研究报告
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麻栗坡县大河底二级水电站可行性研究报告
0.0670 0.0661 0.0661 0.0661 0.0661 0.0661 0.0643 0.0643 0.0641 0.0641 0.0641 0.0634 0.0633 0.0631 0.0629 0.0627 0.0626 0.0624 0.0624 0.0622 0.0620 0.0617 0.0615 0.0608 0.0608 0.0608 0.0608 0.0608 0.0608 0.0606 0.0606 0.0606 0.0606 0.0606 0.0606 0.0603 0.0601 0.0597 0.0592 0.0592 0.0589
0.0513 0.0507 0.0507 0.0507 0.0507 0.0507 0.0493 0.0493 0.0492 0.0492 0.0492 0.0486 0.0485 0.0484 0.0482 0.0481 0.0480 0.0478 0.0478 0.0477 0.0476 0.0473 0.0471 0.0466 0.0466 0.0466 0.0466 0.0466 0.0466 0.0465 0.0465 0.0465 0.0465 0.0465 0.0465 0.0462 0.0461 0.0458 0.0454 0.0454 0.0451 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.0683 1045 0.0667 1046 0.0667 1047 0.0667 1048 0.0667 1049 0.0667 1050 0.0636 1051 0.0636 1052 0.0633 1053 0.0633 1054 0.0633 1055 0.0621 1056 0.0618 1057 0.0614 1058 0.0611 1059 0.0608 1060 0.0605 1061 0.0602 1062 0.0602 1063 0.0599 1064 0.0596 1065 0.0590 1066 0.0586 1067 0.0574 1068 0.0574 1069 0.0574 1070 0.0574 1071 0.0574 1072 0.0574 1073 0.0571 1074 0.0571 1075 0.0571 1076 0.0571 1077 0.0571 1078 0.0571 1079 0.0565 1080 0.0562 1081 0.0555 1082 0.0546 1083 0.0546 1084 0.0540 1085 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 940.07 329.93 180.26 940.07 329.93 176.16 940.07 329.93 176.16 940.07 329.93 176.16 940.07 329.93 176.16 940.07 329.93 176.16 940.07 329.93 167.94 940.07 329.93 167.94 940.07 329.93 167.12 940.07 329.93 167.12 940.07 329.93 167.12 940.07 329.93 163.83 940.07 329.93 163.01 940.06 329.94 162.19 940.06 329.94 161.37 940.06 329.94 160.55 940.06 329.94 159.73 940.06 329.94 158.90 940.06 329.94 158.90 940.06 329.94 158.08 940.06 329.94 157.26 940.06 329.94 155.62 940.06 329.94 154.80 940.06 329.94 151.51 940.06 329.94 151.51 940.06 329.94 151.51 940.06 329.94 151.51 940.06 329.94 151.51 940.06 329.94 151.51 940.06 329.94 150.69 940.06 329.94 150.69 940.06 329.94 150.69 940.06 329.94 150.69 940.06 329.94 150.69 940.06 329.94 150.69 940.06 329.94 149.05 940.06 329.94 148.22 940.06 329.94 146.58 940.06 329.94 144.12 940.06 329.94 144.12 940.06 329.94 142.47 95.260 834475.84 95.351 835274.38 95.442 836072.93 95.533 836871.47 95.624 837670.01 95.716 838468.55 95.807 839267.09 95.898 840065.63 95.989 840864.18 96.080 841662.72 96.171 842461.26 96.263 843259.80 96.354 844058.34 96.445 844856.88 96.536 845655.42 96.627 846453.97 96.718 847252.51 96.809 848051.05 96.901 848849.59 96.992 849648.13 97.083 850446.67 97.174 851245.21 97.265 852043.76 97.356 852842.30 97.448 853640.84 97.539 854439.38 97.630 855237.92 97.721 856036.46 97.812 856835.00 97.903 857633.55 97.995 858432.09 98.086 859230.63 98.177 860029.17 98.268 860827.71 98.359 861626.25 98.450 862424.79 98.541 863223.34 98.633 864021.88 98.724 864820.42 98.815 865618.96 98.906 866417.50 34
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0.0589 0.0585 0.0581 0.0576 0.0576 0.0576 0.0576 0.0576 0.0529 0.0485 0.0485 0.0451 0.0449 0.0446 0.0442 0.0442 0.0442 0.0442 0.0442 0.0405 0.0372 0.0372 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.0540 1086 0.0534 1087 0.0527 1088 0.0518 1089 0.0518 1090 0.0518 1091 0.0518 1092 0.0518 1093 0.0434 1094 0.0356 1095 0.0356 1096 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 1270 940.06 329.94 142.47 940.06 329.94 140.83 940.06 329.94 139.19 940.05 329.95 136.72 940.05 329.95 136.72 940.05 329.95 136.72 940.05 329.95 136.72 940.05 329.95 136.72 940.05 329.95 114.54 940.04 329.96 94.00 940.04 329.96 94.00 98.997 867216.04 99.088 868014.59 99.180 868813.13 99.271 869611.67 99.362 870410.21 99.453 871208.75 99.544 872007.29 99.635 872805.83 99.727 873604.38 99.818 874402.92 99.909 875201.46
由表2-11数据绘制日平均出力频率曲线如图,设计保证率P=80%，查日平均出力保证率曲线得N保=0.275MW.
2.6.5大河底二级水电站装机容量计算
本电站采用保证出力倍比法计算装机容量，按下列公式计算：
N装?CNP
式中：N装—水电站装机容量，MW；
Np—水电站保证出力，MW； C—倍比系数，取2.4； 经计算：N装=0.660MW；
根据设备选型要求，取N装为0.64MW；
通过计算得,多年平均发电量：E年=433.9万kw.h； 年利用小时：t装= E年/N装=6780h。
2.6.7坝址砂量
大河底二级水电站上无泥沙实测资料，其邻域盘龙河流域干流上的龙潭寨水文站和天保水文站均有泥沙实测资料，经分析两站侵蚀模数，推得龙～天区间侵蚀模数为349t/km2。本设计中在无实测资料条件下直接采用龙～天区间侵蚀模数推算，大河底二级水电站取水口以上控制径流面积为12km2，则多年平均悬移质输沙量为0.21万t，推移质输沙量按悬移质的30%估算为0.06万t，由前述知取水口以上多年平均来水量为0.10亿m3，故坝址处多年平均含沙量为0.260kg/m3。
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3.工程地质
3.1 工程概况
大河底二级水电站位于云南省麻栗坡县城北东41km处，属下金厂乡。电站水位高程940～1270m，最大水头330m，引用流量0.252 m3/s，集雨面积12km2。装机容量为0.64MW，为引水式水电站。
3.2 区域地质概况
3.2.1 地形地貌
本区位于云贵高原南端，总的地势为北西高，东南低，平均海拔高度1400m以上。在燕山，喜山等造山运动影响下，地壳相对抬升，形成了目前高原山区地势格局。区内地形高差悬殊，属风化侵蚀中高山地，河谷多“V”字形，区内八布河最低海拔标高525m，南部最高山峰2270m相对高差达1745m以上。
3.2.2气象水文
本区属南亚热带高原季风区气候类型，受孟加拉湾湿温气流影响，四季温差变化不太大，雨季多集中于4～6月，每年平均气温20.4℃，月平均最高气温 32.8℃，多年平均日照2000h左右，地表水体多靠大气降雨补给。
3.2.3 地层
麻栗坡县城以东出露地层较为齐全，有下古生界寒武系，上古生界泥盆、石炭、二迭系及新生界第四系，八布河以南泥盆系碳酸盐类沉积类型为主；以北则多为三迭系陆源碎屑岩类型地层所掩。
3.2.4构造
本区位于华南褶皱系与扬子准地台之间的过度地带，由于燕山及喜山运动的影响，造成了去内比较复杂的多级构造格局。区内文山麻栗坡断裂带属“歹”字型构造体系全长260km总体走向N40～50°W，倾向NE（部分SW），倾角60～ 70°。本构造体系由多条断裂带组成，断裂带最宽可达10km，各时代地层由于构造破坏，走向上往往不连续，沿断裂带层崖、断层三角面等构造形迹十分明显。
3.2.5 岩浆岩
区域上，麻栗坡县城以东基本无岩浆岩出露；县城以南猛硐河和至南温河一带有大片眼球状花岗岩分布，属燕山期侵入之酸性岩体矿石矿物成分以钾、钠长石为主，黑、白二云母次之，斑晶为石英，具眼球状构造。
3.2.6 地震烈度
据历史记载，麻栗坡县境内及中越边境共发生过大小地震13次，震级为
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3.5～5.2级，根据云南省地震烈度图以及《中国地震动参数区划图》GB1806—2001判断，地震动反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度为0.5g，对应本区地震基本烈度为Ⅵ度区。
3.3 工程地质概况及评价
3.3.1 工程地质概况
大河底二级水电站所处地层主要为泥盆系中统古木组（D2g）及下统芭蕉菁组（D1b），现述如下：
泥盆系中统古木组（D2g）：分布于大河底二级水电站拟建区域大部分，为一套厚度巨大的中至厚层状灰岩，其下部为泥质灰岩和白云质灰岩，具假鲕状结构，灰至深灰色，隐晶至细晶结物，矿石矿物成分以方解石为主，次有白云质及泥质，岩性坚硬，为较硬岩，岩溶及节理均较发育，方解石脉也较发肓。地表往往形成喀斯特地貌，本工程区附近见有三个较大溶洞，最大者宽6.0m，高3.0m，深达数千米，具岩溶溶洞及裂隙水自溶洞中留出，周边石笋、石钟乳普见。除岩溶外，本层见节理五组，产状分别为：N70°～S70°W，倾向NE倾角82°；走向N50°～S50°倾向80°大多为闭合型。局部岩层还有破碎现象。
泥盆系下统芭蕉菁组（D1b）：分布于大河底二级水电站拟建区域较南部的小部分地区，为一套厚度巨大的中至厚层状灰岩，深灰色厚层状白云岩、灰岩及中薄层状泥灰岩，个别地区夹硅质变灰岩。隐晶至细晶结构，岩性坚硬。岩溶及节理均较发肓，方解石脉也较发肓，岩层较完整。
地质构造拟建区域内处于石蛾至八布凹隔盆地边部，地貌特征为风化侵蚀中高山地，本工程所处位置在多期地壳运动影响下，地层产状变化较大，总体走向为EW，向S倾斜倾角30～43°。
3.3.2 工程地质评价
1)库渗漏问题：库区两岸山体陡峻，地下水与地表水分水岭基本一致。岩层溶蚀普遍，故对岩溶发育部位及灰岩破碎地段需做好防渗处理。
2)库岸稳定性：库岸不稳定因素主要来自于边坡残积层，由于库水长期浸泡，可能会引起残坡积层边坡局部塌方或滑坡，但对水库影响不大。
3)固体径流：固体径流主要来自两岸山坡，少部分来自河床上游。由于两岸植被欠发育，洪水季节，库岸两侧残坡积物可随着洪水的冲刷直接流入库内，其上游亦可带入部分固体向库内富集。
3.3.3厂房
电站持力层为D2g泥质灰岩，亦有残坡积层覆盖，故厂房应建于地势较开阔，持力层岩性较坚硬、完整之处，电站还应该避开岩溶发育区，以防厂房坍塌。堡脚山坡平缓处符合上述条件。
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3.4 不良工程地质现象
3.4.1崩塌
电站引水隧洞的开挖，可能造成一定滑落，当然，通过工程措施可以加以避免。
3.4.2 渗漏
在漫长的地质作用风化剥削下，灰岩钙质不断流失，形成形状各异的岩溶溶洞及节理裂隙，部分库水可通过此岩溶裂隙向下渗漏，电站发电引水隧洞应做防渗处理。
3.5 天然建筑材料
3.5.1 块石料
电站至八布河有大片D2g中至厚层状泥质出露，此层岩性坚硬，为较好的块石用料。
3.5.2 砂砾料
库区砂砾料缺乏，但砾石用料少，采用人工砂石系统。
3.6 结论与建议
（1）根据云南省地震烈度图以及《中国地震动参数区划图》GB18306—2001判断对应本区地震基本烈度为Ⅵ度区
（2）电站持力层为D2g泥质灰岩，岩溶较发育，厂房建在未经溶蚀灰岩部位。
（3）各地层状、节理根据相临地段同一岩性推测，由于钻探暂未施工，局部工程地质有待下一阶段进一步勘测。
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4.工程任务和规模
4.1 地区社会经济发展状况及电力系统的现状
4.1.1 工程所在河流的规划成果
云南麻栗坡县大河底水电开发规划分为三级梯级开发，大河底二级水电站控制流域面积为12k㎡，装机容量为0.64MW。
4.1.2 地区的社会经济现状
大河底二级水电站位于云南麻栗坡县城北东41km处，属下金厂乡所辖。到2003年止，全县辖3镇9乡，共94个村，居住62850户，270677人。其中：农业户58241户，247583人，占总人口的92.1﹪。2002年工农业总产值74358万元。其中农业总产值为41991万元，占工农业总产值的56.5﹪，工业总产值32367万元，占工农业总产值的43.5﹪。麻栗坡县为国家级贫困县。
县内水能资源丰富，水系主要干流有盘龙河，八布河，东油河，昆老河；其中八布河的支流有八斗河、东油河。境内河流纵横，河床陡，落差大，水利资源理论蕴藏量约1018MW，可开发量约549MW，是文山州水力资源较为丰富的地区之一。
4.1.3麻栗坡县电力系统现状
麻栗坡县电网由于受地理位置、水能资源开发、负荷发展等条件的限制，发展速度缓慢。截止2002年底，全县网内总装机容量33.24MW，共19台，多为径流式水电站。2002年发电量为8439万kw.h ,厂用电量39.75万kw.h。县内最高电压等级仅为35KV，县内有35kv线路8条共163.57km。现有35kv变电站5座，总容量29450kvA。2002年全县总用电量8184万kw.h，总供电量9363万kw.h，其中购州电网588万kw.h电量。输出电量520万kw.h，网损电量1209万kw.h，网损率13.23%。全县人均年用电量为304kw.h，仅为全省人均用电量的41.53%。
麻栗坡县现有主要电站情况，详见表4.1-1。
麻栗坡县现有35KV线路明细表详见表4.1-2。
麻栗坡县现有35KV变电站详见表4.1-3。
全县用点构成详见表4.1-4。
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