甘溪三級水電站樞紐布置設(shè)計

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１工程概況
　　甘溪三級水電站位于浙江省臨安市甘溪中游，是甘溪梯級開發(fā)的第三級水電站，屬典型的中水頭引水式電站。工程樞紐主要由渠首樞紐、無壓輸水隧洞、前池、高壓管道、發(fā)電廠房和尾水渠組成。電站裝機容量２×４００ｋＷ，設(shè)計水頭３４．６ｍ，單機最大過流量１．５ｍ３/ｓ。多年平均發(fā)電量２２３萬ｋＷ•ｈ，年利用小時數(shù)２７８８ｈ。電站出線Ｔ接至１０ｋＶ甘溪線并網(wǎng)，輸電線路長度為５００ｍ。
　　甘溪是天目溪的一條支流，上游建有甘溪一級水電站和甘溪二級水電站。甘溪一級水電站裝機容量２×１６０ｋＷ，壩址控制流域面積１９．６ｋｍ２，水庫總庫容２１４萬ｍ３。甘溪二級水電站裝機容量３×５００ｋＷ，利用集雨面積３３．５ｋｍ２。甘溪流域內(nèi)雨量充沛，多年平均降雨量１６２５ｍｍ。多年平均氣溫１５．６℃，極端最高氣溫４１．６℃，極端最低氣溫－１３．２℃。
　　甘溪三級水電站渠首樞紐位于甘溪二級水電站尾水出口下游２０ｍ處，壩址控制流域面積４０．３ｋｍ２，區(qū)間引水集雨面積２ｋｍ２。多年平均流量１．１８ｍ３/ｓ，年徑流量３７２１萬ｍ３。壩址設(shè)計洪水流量３８６ｍ３/ｓ（Ｐ＝１０％），校核洪水流量５２２ｍ３/ｓ（Ｐ＝３．３３％）。工程區(qū)地質(zhì)條件簡單，出露基巖為奧陶系上統(tǒng)於潛組頁巖和砂巖，河床處砂礫石覆蓋層厚１～３ｍ，山坡處覆蓋層厚０．５～２ｍ，兩岸臺地覆蓋層較厚。河道中水質(zhì)清澈，泥沙含量很少。
２方案選擇
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　　甘溪三級水電站是甘溪二級水電站的下一個梯級電站，壩址選擇的原則為：１）滿足與上級電站尾水位的銜接；２）滿足進水閘和溢流堰的布置要求；３）不淹沒耕地和房屋；４）使渠首樞紐工程造價最低。根據(jù)地形地質(zhì)條件，壩址選定在甘溪二級水電站尾水出口下游２０ｍ處，該段河床寬約３５ｍ，壩型采用漿砌石溢流壩。
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　　廠址位于潘家村烏浪口，電站尾水排入支流烏浪溪中。設(shè)計中對上廠址方案和下廠址方案進行比選，下廠址方案與上廠址方案相比，水頭增加３．６ｍ，電能增加２３萬ｋＷ•ｈ，效益增加９萬元，投資增加２５．２萬元，差額投資經(jīng)濟內(nèi)部收益率３５．５％，故選用下廠址方案。
　?。玻碂o壓輸水系統(tǒng)方案選擇
　　無壓輸水系統(tǒng)有隧洞方案和明渠結(jié)合隧洞方案兩種布置形式，兩方案的軸線長度基本相同。明渠結(jié)合隧洞方案是進水閘后接長度為４２５ｍ的漿砌石明渠，其后仍為隧洞。經(jīng)過比較，隧洞方案較明渠結(jié)合隧洞方案減少投資６．２萬元，隧洞方案日常維護工作量少，且不占林地，故無壓輸水系統(tǒng)選用隧洞方案。
３主要建筑物
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　　渠首樞紐由攔河堰、進水閘和攔沙坎組成。攔河堰為折線型漿砌塊石實用堰，溢流段長３１．１ｍ，堰頂高程２２４．６３ｍ，最大堰高２．２３ｍ，堰頂寬１．５ｍ，上游面垂直，下游面坡度１∶２。堰體采用Ｍ７．５漿砌塊石砌筑，外包３０ｃｍ厚Ｃ２０混凝土。由于上下游水位差小，溢流堰僅設(shè)置４ｍ長的漿砌塊石護坦來消能，堰體防滲采用混凝土防滲墻。