甘溪三级水电站枢纽布置设计

１工程概况

甘溪三级水电站位于浙江省临安市甘溪中游，是甘溪梯级开发的第三级水电站，属典型的中水头引水式电站。工程枢纽主要由渠首枢纽、无压输水隧洞、前池、高压管道、发电厂房和尾水渠组成。电站装机容量２×４００ｋＷ，设计水头３４．６ｍ，单机最大过流量１．５ｍ３/ｓ。多年平均发电量２２３万ｋＷ•ｈ，年利用小时数２７８８ｈ。电站出线Ｔ接至１０ｋＶ甘溪线并网，输电线路长度为５００ｍ。

甘溪是天目溪的一条支流，上游建有甘溪一级水电站和甘溪二级水电站。甘溪一级水电站装机容量２×１６０ｋＷ，坝址控制流域面积１９．６ｋｍ２，水库总库容２１４万ｍ３。甘溪二级水电站装机容量３×５００ｋＷ，利用集雨面积３３．５ｋｍ２。甘溪流域内雨量充沛，多年平均降雨量１６２５ｍｍ。多年平均气温１５．６℃，极端最高气温４１．６℃，极端最低气温－１３．２℃。

甘溪三级水电站渠首枢纽位于甘溪二级水电站尾水出口下游２０ｍ处，坝址控制流域面积４０．３ｋｍ２，区间引水集雨面积２ｋｍ２。多年平均流量１．１８ｍ３/ｓ，年径流量３７２１万ｍ３。坝址设计洪水流量３８６ｍ３/ｓ（Ｐ＝１０％），校核洪水流量５２２ｍ３/ｓ（Ｐ＝３．３３％）。工程区地质条件简单，出露基岩为奥陶系上统於潜组页岩和砂岩，河床处砂砾石覆盖层厚１～３ｍ，山坡处覆盖层厚０．５～２ｍ，两岸台地覆盖层较厚。河道中水质清澈，泥沙含量很少。

２方案选择

２．１坝址选择

甘溪三级水电站是甘溪二级水电站的下一个梯级电站，坝址选择的原则为：１）满足与上级电站尾水位的衔接；２）满足进水闸和溢流堰的布置要求；３）不淹没耕地和房屋；４）使渠首枢纽工程造价最低。根据地形地质条件，坝址选定在甘溪二级水电站尾水出口下游２０ｍ处，该段河床宽约３５ｍ，坝型采用浆砌石溢流坝。

２．２厂址选择

厂址位于潘家村乌浪口，电站尾水排入支流乌浪溪中。设计中对上厂址方案和下厂址方案进行比选，下厂址方案与上厂址方案相比，水头增加３．６ｍ，电能增加２３万ｋＷ•ｈ，效益增加９万元，投资增加２５．２万元，差额投资经济内部收益率３５．５％，故选用下厂址方案。

２．３无压输水系统方案选择

无压输水系统有隧洞方案和明渠结合隧洞方案两种布置形式，两方案的轴线长度基本相同。明渠结合隧洞方案是进水闸后接长度为４２５ｍ的浆砌石明渠，其后仍为隧洞。经过比较，隧洞方案较明渠结合隧洞方案减少投资６．２万元，隧洞方案日常维护工作量少，且不占林地，故无压输水系统选用隧洞方案。

３主要建筑物

３．１渠首枢纽

渠首枢纽由拦河堰、进水闸和拦沙坎组成。拦河堰为折线型浆砌块石实用堰，溢流段长３１．１ｍ，堰顶高程２２４．６３ｍ，最大堰高２．２３ｍ，堰顶宽１．５ｍ，上游面垂直，下游面坡度１∶２。堰体采用Ｍ７．５浆砌块石砌筑，外包３０ｃｍ厚Ｃ２０混凝土。由于上下游水位差小，溢流堰仅设置４ｍ长的浆砌块石护坦来消能，堰体防渗采用混凝土防渗墙。