沉沙池方案设计报告

1大盈江四级水电站工程概况

1.1概述

大盈江属伊洛瓦底江水系，流域位于东经97°33′～98°35′、北纬24°25′～25°38′之间，河流发源于云南省腾冲县境西北部中缅国界附近的尖高山，由北向南流，源头由大岔河、胆扎河和轮马河组成。中游称槟榔江，流经腾冲、梁河、盈江等县境，于盈江县新城附近纳入南底河后称大盈江。大盈江在洪蚌河口流出国境进入缅甸，在缅甸巴莫附近汇入伊洛瓦底江。

大盈江全长189.3km，平均比降10.1‰，国内流域面积5859km2。

大盈江水电站（四级）位于德宏州盈江县境内的大盈江干流上，坝址位于大盈江下游河段38号桩以上约500m处，坝址控制流域面积5652km2，坝址多年平均流量244m3/s。厂址位于洪蚌河口与大盈江汇口上游约1km处，控制流域面积5888km2。开发利用河段长约16.6km，平均比绛19.23‰。

电站厂房距盈江县城的公路里程约78km，距昆明市的公路里程约812km。电站施工期交通条件较好，对外公路主要有两条，一条为：昆明～楚雄～大理～保山（大官市）～腾冲～梁河～盈江～大盈江四级水电站。另一条为：潞西～梁河～大盈江四级水电站。铁路主要为：昆明～大理二级铁路，该段铁路可通过成昆铁路、贵昆铁路、南昆铁路和内昆铁路与全国铁路联网。

本电站是以发电为主要任务，无防洪、灌溉及航运等其他要求。正常蓄水位高程▽585.00m，相应库容约15.99×104m3，最大坝高34.0m，属引水式电站，装机规模为700（4×175）MW。根据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003）规定，确定大盈江水电站（四级）的工程规模为大（2）型，工程等别分二等。

根据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003）中5.0.7规定，经技术经济论证，将首部挡水、泄水主要建筑物级别降低一级。

电站主要建筑物级别：引水发电系统主要建筑物为2级，次要建筑物3级，临时建筑物为4级；首部枢纽挡水不及泄水主要建筑物级别为3级，次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。

根据云南省地震工程研究院完成的《云南省德宏州大盈江第四级水电站拦河大坝工程场地地震安全性评价报告》成果，工程场地50年超越概率为10%；100

年超越概率为2%，地震动峰值加速度分别分0.127g和0.277g，工程区相应的地震基本烈度为Ⅶ度。

电站保证出力92.21MW，年发电量34.18亿kW.h ，年利用小时4883h，电站供电范围为云南省，直接接入云南省网，参与全省电力电量平衡。

1.2工程总体布置

枢纽建筑物主要由首部枢纽、引水系统、厂区枢纽三部分组成，主要建筑物有混凝土重力坝、坝后消力池、竖井式进水口、引水隧洞、上游调压井、压力钢管道、地面厂房等。

首部枢纽为混凝土溢流坝，最大坝高34.0m，坝顶高程▽569.50，坝顶长度93.75m；坝身由左至右依次为；左非溢流坝段、左泄洪冲沙闸、河中溢流堰、左泄洪冲沙闸和右岸非溢流坝段，坝后为消力池，坝身泄洪建筑物的下泄水流均进入池内消能。在右岸布置了右岸泄洪冲沙（兼导流）洞；左岸非溢流坝段布置有一条生态流量放水钢管，泄放生态流量24.5m3/s。

电站引水系统布置在河流右岸，采用折线布置方案，由进水口、引水隧洞、调压井及压力钢管道组成。电站进水口为竖井式；引水隧洞总长13.977km；调压井为差动式，大井尺寸15m；调压井后接两条直径D=5.2m的压力钢管道，在压力钢岔管后分岔为D=3.6m的支管，压力钢管道路总长874.634m .

厂房为地面厂房，位于大盈江右岸洪蚌河口上游约1km的缓坡台地上。主、副厂房顺河边布置，机组纵轴线方位角为NE81°27′16″，内装4台175MW的混流式水发电机组，总装机容量700MW。电气副厂房、主变层及GIS厅布置在主厂房的上游侧，出线场布置在GIS厅的屋顶；控制楼布置在安装场的上游侧，水机副厂房布置在主厂房的下游侧。

1.3任务来源

2009年8月，4台机组全部投产，电站投产运行后由于大盈江汛期泥沙含量多，硬度大，机组磨损严重，2010年2月，受业主委托进行沉沙池设计研究，并于2010年2月25日签订了《大盈江四级水电站防沙沉沙建筑物设计》合同。

拟建沉沙池布置于引水隧洞新3#支洞附近，阿岗河对岸一相对平缓地上。2基本资料

2.1水文气象

大盈江流域属亚热带气候，主要受西南暖湿气流和西部干暖气流的影响，水汽充沛，干、湿季节分明。由于流域内山脉纵横，地势高差明显，形成复杂多变的气候特征，并且气候垂直变化显著。气候要素随海拔高度变化，气温自北向南递增，多年平均气温在14.9℃～19.3℃之间。年蒸发量从上游高海拔地区至下游低海拔递增。流域北部、西部中缅边境分水岭一带为极多雨区，年降水量可达3000mm～4000mm，其它地区为多雨区，年降不量约为1400mm～2000mm左右。其中，盏西站、下拉线（拉贺练）、38号界桩以上流域多年平均降水量分别为2455mm、2071.7mm、2050.1mm。

大盈江流域内气象特征值统计见表2-1

表2-1大盈江流域气象特征统计

由于流域的地理位置处于低纬度，影响流域暴雨的天气系统复杂。雨季受西南湿气流控制，以低槽型暴雨为最多，其次为孟加拉湾低压边缘型暴雨。一次暴雨笼罩面积小，历时较短，多数为单一的非连续性暴雨。

2.1.1径流特性

大盈江流域径流来源于降水，流域内降水量丰沛，植被良好，地下水丰富，产水量较稳定，为多水地区，流域内降水一般上游大于下游。径流与降水量的年际变化及年内分配是相应的，6月～10月径流量占年径流总量的72%～75.9%，实测最大年平均流量与实测最小年平均流量比值在1.80～1.96之间，说明径流年际变化不大。

2.1.2洪水特性

大盈江流域洪水由暴雨形成，年最大洪峰多发生在6月～10月，其中发生在7月最多，占7.1%以上。大盈江上下游洪水发生时间较相应，洪水过程也比较对应，但洪水序位不尽相同，拉贺练站年最大洪峰流量与最小洪峰流量之比为3.35，洪水年际变化不大。

2.2泥沙

2.2.1产沙概况

大盈江全长189.3km，平均比降10.1‰，国内流域面积5859km2。整个流域以山地为主，高山丘陵占80%，耕地面积占20%，森林植被好的面积约占50%。其中干流上游槟榔江流域植被覆盖率高，水流清澈，含沙量小。但支流南底河流域中下游，水土流失严重。梁河坝区，水流含沙量大。最为突出的是盈江、梁河两县交界的南底河浑水沟河段的大断裂带，泥石流十分严重。盈江坝子是流域内最大的冲积型宽谷平坝，大盈江由东北向西南穿过盈江坝区，河道宽度可达400m～900m，河床比降小，泥沙沉积，河床不断抬高，局部河段河岸不稳，受洪水冲刷塌岸现象较为常见。到坝区西端，被夹江对立的虎跳石拦住，两石间河宽仅8m，当洪水流量较大时，由于虎跳石卡口的作用，盈江坝区河道水位壅高，水流流速变缓，泥沙大量淤积，虎跳石以下至中缅边界38号界桩段为峡谷河段，河槽深切，基岩裸露，水流湍急，河床组成以卵石、漂石为主，常见大孤石，2000

年8月13日，二级（汇流电站）厂房发生泥石流灾害，至今河道内仍有大量的泥石流堆积物。

盈江属于梁河～盈江地质灾害危险区，该区地处滇西高原的中部，以中山宽谷地貌为主，山顶海拔在2500m 左右，相对高差1000m～2000m，大于25°陡坡地占分区面积48%左右，本区新构造活动极为强烈，大盈江孤形活动断裂斜贯全区，喜山期安山岩、玄武岩大面积分布，物理和化学风化作用均较强烈，大盈江支流及盈江盆地边缘地带滑坡、泥石流密集，仅大盈江沿岸就有泥石流沟116条，沿岸村寨、农田及交通受到严重危害。大盈江流域是本区地质灾害严重危害地段。

根据2000年《云南土壤侵蚀遥感调查报告》，大盈江流域腾冲、梁河、盈江等县水土流失总面积与1987年相比均有所减少，但减少的面积集中在轻度侵蚀，中度侵蚀面积有明显增加，除盈江县外，其它各县强度侵蚀面积增加，而盈江县强度侵蚀面积有大幅度的减少。极强度、剧烈侵蚀面积各县略有增加。极强度、剧烈侵蚀面积主要分布在腾冲县荷花乡的南菁河，喇叭河、黄瓜箐一带的泥石流沟，盈江县南底河左岸以及浑水沟泥石流区域。

2.2.2水文站沙量

大盈江上有下拉线、拉贺练水文站测沙，两水文站测沙情况见表2.2-1。两水文站测沙时间衔接。在下拉线站测验时段内，大盈江的主要支流南底河时有泥石流、滑坡发生，上世纪七十年代末开始对泥石流、滑坡进行整治，水土流失情况有所好转。下拉线站实测资料反映的是1980年以前产沙较大的情况，且控制流域面积小于拉贺练站，故该站只作为参证站。拉贺练站流域面积占坝址流域面积的74.8%，1979年建站，1980年1月开始测沙，至2004年12月已有25年的连续实测泥沙资料，满足规范要求的实测系列长度，故将其作为泥沙设计的基本依据站。拉贺练站实测最大年输沙量为817×104t（2004年），最小年输沙量为98.6×104t（1994年），最大年沙量与最小年沙量之比为8.3。各年最大含沙量出现时间分布于6月～10月。拉贺练站多年平均泥沙特征值见表2.2-2

表2.2-1水文站测沙情况简表