小烏江水電站設計分析

李俸林

(余慶縣水利局，貴州余慶564400)

1 水文

小烏江流域內無水文站、氣象站及雨量站，鄰近流域有草塘雨量站、余慶氣象站和余慶水文站。

草塘雨量站距設計流域中心12 km，故降水及暴雨設計參數直接采用該站成果。

余慶水文站所在河流滿溪河流域下墊面因素、降水條件與設計流域(明流區)相似，故選用該站為徑流分析計算的參證站。

小烏江電站所在河流小烏江流域降雨量較為豐沛，全流域多年平均降水量1 128 mm，年降雨量主要集中在5—8月，占年降水的58%左右，11月至次年4月為少雨期，降水量占年降水量的24.70/0左右，一般年份5月份進入汛期。年最大降水量1667.1mm (2000年)，年最小降水量751 mm(1979年)。年降水量變差系數CV=0.20，CS=2CV。

小烏江屬于典型的雨源型山區河流，明流區徑流洪枯變化大，豐水期和枯水期徑流懸殊。汛期(5—10月)多年平均流量1.81 m3/s，汛期徑流量占全年總量的75.2%。枯期(11—4月)多年平均流量0.59 m3/s，枯期徑流量占全年總量的24.8%。汛期平均流量是枯期的3.05倍。雖然汛期總徑流量較大，但其分布很不均勻，汛中有枯。

該流域巖溶發育，地下水補給豐富，補給面積83 km2，補水多年平均流量1.38 m3/s，根據余慶水文站推求的徑流系列，對年徑流進行頻率計算，利用P—III型曲線進行適線，主要控制曲線尾部點子的配合。

小烏江電站歷時流量成果見表1。

表1 小烏江電站歷時流量成果表

小烏江屬山區河流，洪水陡漲陡落，峰型尖瘦，洪水過程1 d左右，洪量主要集中在12 h。

洪水采用《貴州省暴雨洪水計算實用手冊》［1］公式計算，成果見表2。

表2 小烏江電站洪水計算成果表

施工期洪水根椐余慶水文站枯水期洪水成果采用水文比擬法計算，成果見表3。

表3 小烏江電站施工洪水成果表

2 工程地質［2］

2.1 區域地質概況

小烏江電站區域內出露地層主要為寒武系(∈)地層，巖性為:白云巖、白云質灰巖、灰巖，巖層表面為第四系(Q)殘坡積黏土、亞黏土。

2.2 電站庫區地質概況

庫區為溶蝕型低山丘陵地貌，河流切割較深，庫區河谷呈“V”字型，地形坡度多在10°～50°。

庫區范圍出露地層為寒武系金頂山組巖層，巖性為灰巖。庫區巖層單一，連續完整。

2.3 壩址工程地質

壩址河床為左右基本對稱的“V”型河谷，兩岸坡角10°～50°。河流方向由西向東與巖層走向一致，巖層傾向左岸，產狀N75E＜22°～30°，左右岸坡穩定，巖層完整，山體雄厚，工程地質條件較好。

3 建設規模及工程布置

小烏江電站為新建壩后式電站、壩型為漿砌石拱壩，壩頂長50 m，壩高25 m，通過50 m長 φ 1 400 mm壓力鋼管引水到水輪機發電。水庫總蓄水280萬m3，電站設計水頭21 m，設計引用流量3.2 m3/s。［3］

根據歷時流量曲線，查得P=85%，保證率流量Qp=1.52 m3/s，電站水頭H=21m，由此計算得保證出力Np=247 kW。

根據設計引用流量3.2 m3/s，設計水頭 H= 21 m，本著充分利用水資源，投資省、回報高、經濟技術指標合理的原則，選擇裝機容量2×250 kW，其多年平均發電量265 kW·h，多年平均年利用小時5 300 h。

4 工程施工

4.1 施工條件概述

小烏江電站位于余慶縣小腮鎮的文明示范村—橋底村民組，有通村水泥路直接到達，距離遵余公路1.5 km，余慶縣城20 km，龍溪鎮8 km，物資采購較為方便。電站廠區附近有10 kV輸電線路，可就近設置降壓站提供施工動力用電。

工程用水泥由距龍溪10 km的宏風水泥廠供應，工程用鋼材、木材及油料等，可由余慶物資公司、木材公司及石油公司供應。

工程用地材、塊石、碎石、砂、磚等均可就地加工和采購。

施工期間的勞動力及生活物資在余慶縣城和龍鎮就近解決。

4.2 施工布置及總進度安排［4］

小烏江電站的主要施工建筑物攔河壩及廠房相距50 m，并且距離通村公路也不超過60 m，施工運輸均十分方便。

攔河壩和廠房可同步施工，通村公路邊原棄料場可作為壩體廠房施工的堆料場。攔河壩及廠房就近的通村道路邊地域寬闊，可滿足堆料，設降壓站，設集中高位水池，修臨時工棚及庫房用。開挖壩基和廠房的棄碴均可運到下游200 m左右的寬闊河段空地上。

工程施工期1 a。第一年的10月份修建臨時工棚等設施作好施工準備。11月份—次年6月份攔河壩、廠房基本完工，次年的7—10月，完成機電設備、升壓站、輸電線路的施工安裝。

施工期主要施工作業量:土石方開挖1 845m3，漿砌塊石5 624 m3，混凝土及鋼筋混凝土518 m3，施工房屋面積168 m2，平均上工人數50人/d，高峰上工人數200人/d，總工日1.9萬工日。

5 環境影響評價［5］

小烏江電站位于余慶縣小腮鎮境內，擬定廠房及壩址距遵余公路1.5 km，通村公路沿庫區、攔河壩和廠房邊經過，庫區回水至遵余公路小烏江橋下。電站庫區無工礦企業、無污染、水質良好，庫岸穩定，地震基本烈度＜Ⅵ度。

5.1 電站建設期間及建成后對環境主要影響

1)施工期施工人數增加對疾病的傳播。

2)施工中建筑物基礎開挖、料場、棄碴等對植被的破壞和導致水土流失問題。

3)施工中噪聲等對環境的影響。

4)工程永久性占地。

5)電站建成后對經過庫區的通村公路的安全穩定影響。

5.2 環境影響評價結論

小烏江電站工程的建設會對環境帶來一定影響，但均可采取各種措施進行減免和恢復。

施工中的棄土、棄碴應集中堆放，并結合生物措施加以完善。搞好廢水排放，降低噪音，減少煙塵，作好防疫工作，減少流行疾病的傳播擴散。搞好建設期后的植被恢復和環境綠化。

對經過庫區的通村公路進行局部的加固處理，危險段設置安全防護欄?？傮w來說，該工程無制約工程興建的環境問題。

6 結論與建議

小烏江電站的興建是實施《余慶縣水電農村電氣化規劃報告》的重要組成部分之一，也是余慶縣地方經濟發展的要求。該電站建成后可直接發電至電網售電。電站裝機容量2×250 kW，年發電量可達265萬kW·h工程總投資315.66萬元，工程永久性占地13.4 hm2，其中:田0.33 hm2，土0.20 hm2，林地12.87 hm2。

小江烏電站工程，技術上可行，方案選擇合理，經濟指標優越，施工難度小，宜盡快立項，開展下步工作，使其閑置資源盡快發揮效益。

［1］貴州省水利電力廳.貴州省暴雨洪水計算實用手冊［S］.貴陽:貴州省水利電力廳，1983.

［2］王少華.水利工程中的工程地質綜述［J］.大觀周刊，2010(46):144－145.

［3］盧明蘭.小水電站技術改造淺析［J］.小水電，2007(01):18－19.

［4］胡志根，肖煥雄.水電工程施工布置方案多目標模糊優選決策研究［J］.水電站設計，1997，13 (2):19－23.

［5］李華鵬.我國西南地區中小規模水電站綠色水電評價研究［D］.成都:西南交通大學，2008.