TH水电站厂房全程设计含CAD图纸+说明书
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新疆农业大学
专业文献综述
题 目:
吊车梁的设计
姓 名:
学 院:
水利与土木工程学院
专 业:
水利水电工程
班 级:
水工***班
学 号:
指导教师:
职称: 副教授
200６年６月１３日
新疆农业大学教务处制
吊车梁的设计
作者：*** 指导老师：***
摘要：吊车梁系直接承受吊车荷载的承重结构，是厂房上部的重要结构之一。吊车梁的跨度决定于排架柱的间距，在布置上应尽量使柱距相等，以便内力计算较为简单，施工也较方便。
关键字: 吊车 设计 吊车梁
Cable Car Liang design
Author : Yu Tian Long teacher :Lui Feng
Abstract: Cable Car Liang is directly bear the load-bearing structure of the cable car load, the structure is one of the important plant part. Liang decision in the span cable car rack pillar of space in the layout should make Zhuju equivalent to endogenous force calculations simpler, easier construction.
Keywords: cable car design cranes Liang
1 吊车梁所承受的荷载
吊车在吊车梁上运动产生三个方向的动力荷载：竖向荷载、横向水平荷载和沿吊车梁纵向的水平荷载。纵向水平荷载是指吊车刹车力，其沿轨道方向由吊车梁传给柱间支撑，计算吊车梁截面时不予考虑。吊车梁的竖向荷载标准值应采用吊车最大轮压或最小轮压。吊车沿轨道运行、起吊、卸载以及工件翻转时将引起吊车梁振动。特别是当吊车越过轨道接头处的空隙时还将发生撞击。因此在计算吊车梁及其连接强度时吊车竖向荷载应乘以动力系数。对悬挂吊车（包括电动葫芦）及工作级别A1~A5的软钩吊车，动力系数可取1.05；对工作级别A6~A8的软钩吊车、硬钩吊车和其他特种吊车，动力系数可取为1.1。
吊车的横向水平荷载由小车横行引起，其标准值应取横行小车重量与额定起重量之和的下列百分数，并乘以重力加速度：
1.1 软钩吊车
当额定起重量不大于10吨时，应取12%；当额定起重量为16~50吨时，应取10%；当额定起重量不小于75吨时，应取8%。
1.2 硬钩吊车
应取20%。横向水平荷载应等分于桥架的两端，分别由轨道上的车轮平均传至轨道，其方向与轨道垂直，并考虑正反两个方向的刹车情况。对于悬挂吊车的水平荷载应由支撑系统承受，可不计算。手动吊车及电动葫芦可不考虑水平荷载。
计算重级工作制吊车梁及其制动结构的强度、稳定性以及连接（吊车梁、制动结构、柱相互间的连接）的强度时，由于轨道不可能绝对平行、轨道磨损及大车运行时本身可能倾斜等原因，在轨道上产生卡轨力，因此钢结构设计规范规定应考虑吊车摆动引起的横向水平力，此水平力不与小车横行引起的水平荷载同时考虑。
2 吊车梁的形式
吊车梁应该能够承受吊车在使用中产生的荷载。竖向荷载在吊车梁垂直方向产生弯矩和剪力，水平荷载在吊车梁上翼缘平面产生水平方向的弯矩和剪力。吊车的起重量和吊车梁的跨度决定了吊车梁的形式。吊车梁一般设计成简支梁，设计成连续梁固然可节省材料，但连续梁对支座沉降比较敏感，因此对基础要求较高。吊车梁的常用截面形式，可采用工字钢、H型钢、焊接工字钢、箱型梁及桁架做为吊车梁。桁架式吊车梁用钢量省，但制作费工，连接节点在动力荷载作用下易产生疲劳破坏，故一般用于跨度较小的轻中级工作制的吊车梁。一般跨度小起重量不大（跨度不超过6米，起重量不超过30吨）的情况下，吊车梁可通过在翼缘上焊钢板、角钢、槽钢的办法抵抗横向水平荷载，对于焊接工字钢也可采用扩大上翼缘尺寸的方法加强其侧向刚度。
对于跨度或起重量较大的吊车梁应设置制动结构，即制动梁或制动桁架；由制动结构将横向水平荷载传至柱，同时保证梁的整体稳定。制动梁的宽度不宜小于1~1.5米，宽度较大时宜采用制动桁架。吊车梁的上翼缘充当制动结构的翼缘或弦杆，制动结构的另一翼缘或弦杆可以采用槽钢或角钢。制动结构还可以充当检修走道，故制动梁腹板一般采用花纹钢板，厚度6~10毫米。对于跨度大于或等于12米的重级工作制吊车梁，或跨度大于或等于18米的轻中级工作制吊车梁宜设置辅助桁架和下翼缘（下弦）水平支撑系统，同时设置垂直支撑，其位置不宜设在发生梁或桁架最大挠度处，以免受力过大造成破坏。对柱两侧均有吊车梁的中柱则应在两吊车梁间设置制动结构。
3 吊车梁的设计
3.1 吊车梁钢材的选择
吊车梁承受动态荷载的反复作用，因此，其钢材应具有良好的塑性和韧性，且应满足钢结构设计规范GB50017条款3.3.2~3.3.4的要求。
3.2 吊车梁的内力计算
由于吊车荷载为移动荷载，计算吊车梁内力时必须首先用力学方法确定使吊车梁产生最大内力（弯矩和剪力）的最不利轮压位置，然后分别求梁的最大弯矩及相应的剪力和梁的最大剪力及相应弯矩，以及横向水平荷载在水平方向产生的最大弯矩。计算吊车梁的强度及稳定时按作用在跨间荷载效应最大的两台吊车或按实际情况考虑，并采用荷载设计值。
计算吊车梁的疲劳及挠度时应按作用在跨间内荷载效应最大的一台吊车确定，并采用不乘荷载分项系数和动力系数的荷载标准值计算。求出最不利内力后选择梁的截面和制动结构。
3.3 吊车梁的强度、稳定承载力验算
3.3.1 强度验算
假定吊车横向水平荷载由梁加强的上翼缘或制动梁或桁架承受，竖向荷载则由吊车梁本身承受，同时忽略横向水平荷载对制动结构的偏心作用。
对于无制动结构的吊车梁按下式验算受压区最大正应力：
对于焊接组合梁尚应验算翼缘与腹板交界处的折算应力。
梁的支座截面的最大剪应力，在选截面时已予保证，不必验算。
3.3.2 局部稳定验算
对于焊接组合梁，应进行局部稳定设计及验算
3.3.3 整体稳定验算
当采用制动梁或制动桁架时，梁的整体稳定能够保证，不必验算。无制动结构的梁应按下式验算：
3.4 吊车梁疲劳验算
吊车梁直接承受动力荷载，对重级工作制吊车梁和重级、中级工作制吊车桁架可作为常幅疲劳，验算疲劳强度。验算的部位一般包括：受拉翼缘与腹板连接处的主体金属、受拉区加劲肋的端部和受拉翼缘与支撑的连接等处的主体金属以及角焊缝连接处。
3.5 吊车梁刚度验算
吊车梁在竖向荷载作用下的挠度要满足给出的容许限值要求。对冶金工厂或类似车间中工作制为A7、A8的吊车梁，按一台最大吊车的横向水平荷载（按《建筑结构荷载规范》/GB50009取值）产生的挠度不宜超过制动结构跨度的1/2200。应注意的是：在计算竖向挠度时系按自重和起重量最大的一台吊车计算。
3.6 吊车梁的合理构造设计
应力集中是造成疲劳破坏的主要原因，因而应特别关注吊车梁的细部构造设计。焊接组合吊车梁的翼缘宜用一层钢板，当采用两层钢板时，外层钢板宜沿梁通长设置，并应在设计和施工中采取措施使上翼缘两层钢板紧密接触。吊车梁的翼缘板或腹板的焊接拼接应采用加引弧板和引出板的焊透对接焊缝，引弧板和引出板割去处应予打磨平整。焊接吊车梁和焊接吊车桁架的工地整段拼接应采用焊接或高强螺栓的摩擦型连接。
吊车梁横向加劲肋的宽度不宜小于90mm。在支座处的横向加劲肋应在腹板两侧成对布置，并与梁上下翼缘刨平顶紧。中间横向加劲肋的上端应与梁的上翼缘刨平顶紧，在重级工作制吊车梁中，中间横向加劲肋亦应在腹板两侧成对布置，而中、轻级工作制吊车梁则可单侧设置或两侧错开设置。在焊接吊车梁中，横向加劲肋（含短加劲肋）不得与受拉翼缘相焊，但可与受压翼缘焊接，端加劲肋可与梁上下翼缘相焊，中间横向加劲肋的下端宜在距受拉下翼缘50~100mm处断开，其与腹板的连接焊缝不宜在肋下端起落弧。当吊车梁受拉翼缘与支撑相连时，不宜采用焊接连接。
4 设计小结
重级工作制吊车梁中，上翼缘与柱或制动桁架传递水平力的连接宜采用高强度螺栓的磨擦型连接，而上翼缘与制动梁的连接，可采用高强度螺栓摩擦型连接或焊缝连接。吊车梁端部与柱的连接构造应设法减少由于吊车梁弯曲变形而在连接处产生的附加应力。吊车梁的受拉翼缘边缘，宜为轧制边或自动气割边，当用手工气割或剪切机切割时，应沿全长刨边。吊车梁的受拉翼缘上下不得焊接悬挂设备的零件，并不宜在该处打火或焊接夹具。
参考文献
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[16]《小型水电站初步设计报告编制规程》SL/T179-96。
[17] William,p.Creager,Hydro-electric Handbook,1950.
新疆农业大学
专业文献综述
题 目:
电站厂房建设中的问题及解决方法探讨
姓 名:
学 院:
水利与土木工程学院
专 业:
水利水电工程
班 级:
水工**班
学 号:
指导教师:
职称: 副教授
200６年６月１３日
新疆农业大学教务处制
电站厂房建设中的问题及解决方法探讨
作者：*** 指导教师：***
摘要：对发电厂房的复杂结构（特别是整个流道）进行真实模拟，以解决如三峡水电站等大型水电站中出现的水轮机组运行而引起厂房振动问题。对施工组织方案进行优化，因地制宜，缓解建设过程中的矛盾。采用双向同步光爆的开挖方法，优化钻爆参数，解决电站施工监理质量控制难题。利用以有经验解决厂房在建设中所遇问题。
关键词：结构振动；优化；双向同步光爆；开挖质量。
Electricity station factory premises construction in of problem and resolve the method study
Author:Yutianlong guides the teacher:Liufeng
Abstract：Carry on the true emulation towards generating electricity the complicated structure( especially whole flow the way) of the factory premises, to resolve such as Sanxia of the water electricity station waits the large water .electricity station in the emergence of a machine of water set circulate but cause the factory premises vibration problem.Organize the project to carry on to the construction excellent turn, because of the ground system proper, alleviate to constuct the antinomy in the process.Adopt the double to synchronous the light explode of open and dig method, excellent turn to drill to explode the parameter, solve to give or get an electric shock the station construction reason quantity control hard nut to crack.Make use of to resolve by have experience of the problem that factory premises meet in the construction.
Key words: The structure vibration;Excellent turn;The double explodes toward synchronous light;Open to dig the quantity.
新疆是我过西部边陲地区，经济繁荣发展相对内地比较落后，但电力发展前景相当广阔。为配合国家西部大开发的战略，贯彻国家电力建设中优先发展水电的方针，新疆将在“十五”—“十二五”期间开发更多的水电资源。
然而在电力建设中尤其是大中型电力建设中遇到越来越多的问题如：厂址确定、厂区枢纽布置、开挖爆破质量控制、电站厂房发电后厂房振动问题、厂房扩建过程中如何优化扩建方案、厂房建设中下部结构开挖时如何对质量进行控制及厂房如何更好解决防渗漏问题等等。以确定合理的输送容量和电压等级，保证“西电东送”输电通道的畅通和受端电网的安全稳定。因此作为将水能转换为电能的综合工程设施的厂房的建设尤为重要。在次我们可以借鉴内地许多大中型水电站遇到相同问题时是如何解决的，利用以有经验来解决我们电站遇到的问题。
一、厂房结构振动问题及其解决方法。
在大型水电站中，由于水轮机组运行而引起机组和厂房结构振动的现象早已为国内外专家和学者所关注。我国的岩滩、五强溪、隔河岩、李家峡、二滩等水电站在某些运行工况下，由于机组振动引发发电机层楼板、中控室和下游副厂房等厂房结构振动，以致影响电站正常运行，甚至引起厂房结构局部损坏。国外的大古力、塔贝拉和古里电站的机组振动问题也很突出。研究表明，发电厂房振动的主要原因是源自整个流道内的水流脉动压力。因此，对发电厂房的复杂结构（特别是整个流道）进行真实模拟，得到精确的结构动力特性，并进而评价激振荷载对其振动的影响，是解决发电厂房振动的基础和前提。然而，由于厂房结构的复杂性，以往的研究成果在分析其动力特性时一般对其结构（特别是对整个流道）进行了较多简化，这样使得计算结果与结构的实际动力特性存在偏差。基于VGS模型试验数据和一定的荷载假设，为使计算结果尽量接近实际并为下一步研究工作提供尽可能详细的脉动压力资料，迫切需要充分了解整个流道内的脉动压力，为此，在水轮机模型试验和原形观测试验当中，应在整个流道内尽可能多布置测试点。
二、厂房建设及扩建方案的优化
黄龙滩水电站扩建工程为I等大（1）型工程，进水口为1级建筑物，引水道、厂房等主要建筑物为2级建筑物。由于扩建厂房施工中断老厂房进厂交通一年多，业主坚决反对，导致厂房工程，业主与设计、施工单位矛盾突出。经过优化的施工方案很好地解决了各种冲突，使工程得以顺利进行，这个优化方案也因此得到参建单位的一致好评。
根据原施工导游布置和总进度计划的安排，厂房施工围堰包括主厂房、安装场、尾水渠；厂区土石方明挖应在2003年1月底结束，2月初开始浇筑基础混凝土和尾水渠挡墙；引水隧洞下平段洞挖应在2003年12月底结束。但是，由于黄龙滩电站老厂房对外交通的叭一交通要道——交通桥在扩建厂房尾水渠部位，扩建工程施工要中断厂房交通长达1年多，此方案电厂坚决不同意。工程施工进展缓慢，而根据度汛要求，工程必须在汛前完成尾水渠土石方开、纵向混凝土围堰浇筑、横向土石围堰填筑、防渗工程施工等工作，任务十分艰巨。一方面，电厂要求老厂房交通不能中断，另一方面，扩建工程施工任务重、工期非常紧，矛盾十分突出。在充分分析黄龙滩扩建工程的地形、地质、工程布置、业主要求、施工度汛、工期等基本条件的基础上，大胆提出个性施工组织设计方案：暂缓拆除交通桥、暂缓尾水渠部位土石方开挖，利用尾水渠部位与交通桥保持老厂房交通通畅，并通过补充交通桥上游部位的大峡沟挡墙与交通桥桥台之间土石填筑形成主厂房的施工围堰。一举达到均衡施工强度、保证主厂房安全度汛与顺利施工、保证老厂房交通顺畅、确保厂房施工工期的目的。
同样在冲江河水电站的期建设中，也对其施工方案进行了优化。冲江河水电站所在地迪庆藏族自治州地处偏僻，海拔高，气候寒冷，经济基础薄弱。利用当地丰富的水资源发展水电产业，是当地政府的经济发展战略。建设冲江河（扩容）水电站对于加快民族地区经济发展，边疆民族稳定，有着十分重要的意义。其枢纽布置经过了许多可能方案的比较。在二期工程中，引水发电系统布置打破常规，因地制宜地将引水线路跨河布置，利用河流左岸台地布置岸边厂房，厂区建筑物与国道分居河流两岸，与一期工程厂房隔河相望。选定厂址具有地形开阔平坦、地质条件相对简单、交通便利、投资节省等优势，尤其是国道交通对其运行不产生影响，可形成噪音较小，空气质量相对较好的独立运行环境，生产区安全有保障，是本工程厂区布置的一大特点。
三、开挖质量控制
三板溪水电站主厂房开挖分七层，岩壁吊车梁岩台开挖在第二层。岩锚梁设计可以减少开挖量，缩短工期，降低工程造价，具有较好的工程效益，但岩壁吊车梁岩壁、岩台受力条件较为复杂，贮存器壁吊车梁受力对岩台的超欠挖非常敏感，岩台成型好坏直接关系到岩壁吊车梁的运行安全。在三板溪地下厂房岩壁吊车梁开挖施工过程中，采用中间预裂拉槽、分层分序、在岩台面上下拐点预留一定保护层开挖的基本方案是合理的，采用的爆破参数较为合适，有利于避免周边爆破对岩壁、岩台建基面的影响。
另外，在龙滩水电站中施工过程中，其开挖也很具特色。龙滩水电站地下厂房是当今世界上最大的地下式厂房。其主厂房设置岩锚吊车梁，其上部厂房开挖跨度为30.70米，下部开挖跨度为28.90米。岩锚梁开挖的技术要求为：岩壁及岩台面不允许欠挖，下拐点不允许超挖，对岩石完整部位其超挖量不大于150毫米，残孔率应大于90%。因此岩锚梁的开挖技术要求高、施工难度大、质量最难于控制，是施工监理质量控制中的一大挑战。龙滩水电站在开挖施工监理中，提出采用双向同步光爆的开挖方法，优化钻爆参数，取得了显著成效。
四、其他问题的提出与解决
乌江渡水电站乃我国防大学岩溶地区建成的第一座大型水电站。17年后（2000年11月8日）开工建设的扩机工程，实为一引进技术发电枢纽。施工期、永久运行期扩机工程地下厂房区的防渗问题乃该工程主要工程地质问题之一。根据扩机工程布置区工程地质、水文地质条件，厂区防渗帷幕的具体任务，即是解决施工期、运行期布置区岩溶地下水、汛期大坝下游最大变幅近40社的尾水集中向厂房洞室等建筑物渗漏问题。为适应扩机工程自然地质条件及枢纽建筑物布置特点，厂区防渗帷幕应在厂房上、下游边墙以外适当位置选择布置，并应与大坝已有的左岸防渗帷幕、坝后厂房左岸侧向帷幕及相对不透水的九级滩页岩岩体等形成平面连接，以悬挂帷幕形式垂直深入至相对不透水岩体，形成一个完整的厂区防渗系统。
我国水电站建设中厂房型式日趋多样化，发展也相当迅速，但仍需要不断的优化。虽然在水电站厂房的建设过程当中，有不少的设计例案可依，但由于地形、地质、水文地质条件上的差异，各水电站厂房建设应突破常规，找到最适合的设计方案，在有特色的同时，满足电力的需求，使国民经济的得到进一步的发展，人民的生活水平得到进一步的提高。
参考文献：
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[4] 龙孜.浅析中远期住宅电气负荷及配电系统设计.中南水力发电，2004,(3).
[5] 欧阳金惠,陈厚群,李德玉.三峡电站发电厂房动力特性与低水头振动问题研究.中国水利水电科学研究院，2004,(3).
[6] 张雄.黄龙滩水电站扩建工程厂房施工组织设计优化.中南水力发电，2004,(2).
[7] 杨军.冲江河水电站二期工程厂址选择.中南水力发电，2004,(2).
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[9] 张小春,洪国平,梁德平.龙滩水电站地下厂房岩锚梁开挖质量控制.中南水力发电，2004,(2).
[10] The 2400MW Bakun hydroelectric project，By Egon Failer and Mohd.Danel Abong， Hydroelectric Engineering。
“TH”水电站水库水位,面积库容曲线水位m库容104m3面积km28300.0388320.0758340.12583656.250.169838118.750.2138401750.263842231.250.3138442980.3758463750.425848462.50.475850562.50.5508526500.6138547750.688856931.250.7508581112.50.80086013250.85086215000.9138641687.50.9758661856.251.0258682098.751.1008702362.51.1508722481.251.188水水库库水水位位库库容容曲曲线线图图300025002000150010005000800810820830840850860870880y=3.82E-16x2-3.94E-12x+1.62E-08R2=0.9996库容（万m2）水位H（m）水水库库水水位位面面积积曲曲线线图图1.400 1.200 1.000 0.800 0.600 0.400 0.200 0.000 800810820830840850860870880y=-13.4181x2+33.7127x-13.7257面积（Km2）水位H（m）水水库库水水位位库库容容曲曲线线图图300025002000150010005000800810820830840850860870880y=3.82E-16x2-3.94E-12x+1.62E-08R2=0.9996库容（万m2）水位H（m）水水库库水水位位面面积积曲曲线线图图1.400 1.200 1.000 0.800 0.600 0.400 0.200 0.000 800810820830840850860870880y=-13.4181x2+33.7127x-13.7257面积（Km2）水位H（m）“TH”水电站工程设计
目录
1 综合说明 5
1.1 绪言 5
1.2 水文 5
1.3 地质 5
1.4 任务和规模 6
1.5 工程布置及主要建筑物 6
1.6 水力机械、电工、金属结构及采暖通风 6
1.7 消防措施 6
1.8 施工 7
1.9 环境保护 7
1.10 水利水电枢纽工程特性表 7
2 水文气象 12
2.1 流域概况 12
2.2 气象 12
2.3 水文基本资料 12
2.4 径流 12
2.5 洪水 16
2.6 泥沙资料 16
2.7 下游断面水力要素计算 17
2.8 冰情 18
3 工程地质 18
3.1 概述 18
3.2 水库区工程地质条件 20
3.3 建筑物区的工程地质条件 20
3.4 天然建筑材料和施工水源 23
4 工程任务与规模 24
4.1 地区社会经济概况 24
4.2 综合利用要求 25
5 工程布置及建筑物 25
5.1 设计依据 25
5.2 挡水建筑物 26
5.3 泄水建筑物 26
5.4 引水建筑物 26
5.5 发电厂房及开关站 27
6 水力机械、电工 金属结构及采暖通风 27
6.1 水力机械 27
6.2 附属机械设备 28
6.3 采暖通风 29
6.4 设备规格及数量汇总表 29
7 消防 29
7.1 消防设计依据 29
7.2 消防设计原则 30
7.3 消防设计内容 30
7.4 消防设备表 30
8 施工 31
8.1 施工条件 31
8.2 自然条件 31
8.3 施工导流、截流 32
8.4 导流建筑物设计 33
8.5 主体工程施工 33
9 工程环境保护设计 34
9.1 环境保护影响 34
9.2 工程施工时对环境保护方案 35
致 谢 37
参考文献 38
附件一 工程各个建筑物附图 39
附件二 工程计算书 40
1 水文、水能计算 40
1.1 径流调节计算 40
1.2 下游断面水力要素计算 47
1.3 水库特征水位选择 48
1.4 水轮机额定水头和机型选择 50
1.5 泥沙入库计算 50
2 坝体计算 51
2.1 主坝（混凝土重力坝计算） 51
2.2 溢流坝段设计 51
3 导流洞、泻洪洞、发电洞计算 53
3.1 第一期导流: 53
3.2 第二期导流 53
3.3 导流、泄洪洞计算 54
3.4 发电洞计算 55
3.5 泻洪冲沙洞计算 57
4 确定水电站主要特征水头 58
5 水轮机主要参数计算 58
5.1 转轮直径计算 58
5.2 效率修正值的计算 59
5.3 水轮机吸出高Hs计算 61
6 附属设备选择 61
6.1 调速器及油压装置的选择 61
6.2 主配压阀直径选择 62
6.3 油压装置的选择 63
7 蜗壳尺寸计算 64
7.1 蜗壳断面形式 64
7.2 蜗壳进口阀门的选择 66
8 尾水管计算 66
9 发电机的形式选择 68
10 起重设备的选择 69
10.1 吊车形式的选择 69
10.2 主要工作参数的选择 69
11 主厂房主要尺寸的确定 70
11.1 主厂房的总长度 70
11.2 主厂房的总宽度 72
11.3 厂房各层高程的确定 73
12 吊车梁设计 75
12.1 吊车梁的设计原理以及混凝土标号，钢筋型号选取。 75
12.2 荷载及其组合计算 75
12.3 横向水平制动力计算 76
12.4 吊车梁弯矩计算 76
12.5 吊车梁剪力设计值计算 78
12.6 吊车梁承受扭矩计算 78
12.7 吊车梁正截面强度及斜截面抗剪扭强度计算 78
12.8 正截面强度计算 79
12.9 斜截面强度计算 80
12.10 抗扭钢筋计算 81
12.11 附加抗扭钢筋计算 82
1 综合说明
1.1 绪言
“TH”水电站位于伊犁哈萨克自治州伊宁县境内,伊犁哈什河玛札尔峡谷出口处,西距伊宁市51,附近有公路通往新源、尼勒克、伊宁市,交通较为方便。坝址以上控制流域面积8650,域内雨量较多,草木茂盛,是天山西部林木主要产区之一。
该电站拟装机容量为50左右,年发电量近期为2.46远景为 3.42,保证出力13.3,工作出力42.3。电站拟设4回路110出线,两回送往伊宁市中心变电所,两回和上游梯级电站联络,近期担任系统调峰,工程等级属三级。主体建筑物均按三级建筑物设计。
伊宁县系城乡电网改造的重点县，根据伊宁县“十五”水电农村电气化规划的要求，近期全县用电量将达到2.46亿kwh，同时伊宁县靠近伊宁市，整个伊犁地区工农业等发展快，规模较大，地域辽阔，电力缺口较大，为缓解缺电局面，因此在伊宁兴建一座装机容量较大的电站是很有必要的。同时伊宁县目前小水电丰水低谷期电量富余，但丰水高峰期和枯水期供电不足，因此，兴建“TH”电站是非常必要的。
1.2 水文
“TH”水电站位于伊犁哈萨克自治州伊宁县境内,伊犁哈什河玛札尔峡谷出口处，坝址以上控制流域面积8650,域内雨量较多,草木茂盛,是天山西部林木主要产区之一。根据近三十年的水文资料记载，多年平均月流量120,多年平均径流量38.6108，实测最大洪峰流量830 。
1.3 地质
本区位于阿吾勒力山西缘的中高山地区阿吾勒力山为一圆形山体,山峰排列零乱与天上主脉相协调主峰位于温泉以南约7Km,海拔2046m,而哈什河大桥水面高程约810m,相对高差1100多米山顶多呈浑圆状,冲沟受构造控制多为东西向,西北及北东向,沟深底窄呈V形
哈什河在阿吾勒力山玛札尔峡谷中,河床宽30m—40m,河谷宽100-200m,呈V字形,河流从坡约为4%,河流出玛札尔峡谷即为伊犁盘地,为堆积平坦地势,河床渐为第四系物质,河流从坡变缓
阿吾勒力山北侧为第三系及第四系组成的丘陵地带,南侧为巩乃撕河谷,与哈什河河沿谷间的最薄山体约17-18Km.
1.4 任务和规模
该电站拟装机容量为50左右,年发电量近期为2.46远景为 3.42,保证出力13.3,工作出力42.3。电站拟设4回路110出线,两回送往伊宁市中心变电所,两回和上游梯级电站联络,近期担任系统调峰, “TH”电站的建立可以有效缓解伊犁地区的用电要求。
1.5 工程布置及主要建筑物
坝段位于玛札尔峡谷出口上游约1～1.5Km范围内,河流以北东流径坝质后拐向西而出峡谷坝段河床宽15～16m，河流两岸坡角～，基本对称，坝体座落在东图津河组第二大层第二小层角砾凝灰岩及其所夹绣镜体凝灰质砂岩上，岩性较均一。由于采用拱坝设计，工程量小，占地少，稳定性好。
挡水建筑物为一座混凝土重力坝和一座粘土心墙的副坝。
导流洞兼作泄水、冲沙洞，故要与引水发电洞的进口布置要相近，使发电洞的进口保证“门前清”。
发电洞的进水口及导流泄洪冲砂洞的进水口均采用岸塔式布置，设有两道闸门，一为工作闸门，一为检修闸门，工作闸门后设有通气孔。
发电站厂房设在发电洞的末端下游侧的岸边。其主要尺寸为：
主厂房长62.64m（装配厂长14.37m） 宽17.9m。
副厂房厂长62.64m 宽10m。
1.6 水力机械、电工、金属结构及采暖通风
水轮机采用初选的HL240-LJ-225，单机额定出力Nr＝12.5MW。单机额定流量38.4m3/s。
特征水头如下：
=42.7m =35.2m =37.6m
安装场位于主厂房左侧，有公路直接与之相接。发电机层与安装场同高程，主要布置发电机、调速器及机旁盘。发电机下面为水轮机层，除布置水轮机外，还布置滤水器及管路等。上游侧蝶阀坑布置有四台直径为2.8ｍ的饼型立轴蝶阀。
安装场下面为油泵室。其高程与水轮机层地面平齐。
主厂房上游侧为电气副厂房，共分两层。上层为电器副厂房，下层是母线廊道。
水电站的通风是自然通风，采光为通过落地窗采光。
1.7 消防措施
以预防为主，消防结合，严格执行规范及有关政策；建筑结构材料、装饰材料采用非燃烧材料；建筑布置、交通道路组织、厂内交通满足防火要求；生产设备和备件采用符合国家行业规范防火要求的合格产品；所有消防及报警设备必须采用有公安消防部门生产许可证的合格产品，并按规程要求进行安装和检测；利用水利水电工程水源充足的特点，充分发挥消防优势。
主厂房大门与公路相连接，在进厂大门外设有消防车回车场，主变压器和升压站均有消防车道直接到达。
主、副厂房内消防分区、消防通道、消防疏散标志及防火门窗等的设计等均符合有关规范要求。
枢纽建筑室内外均设有消防给水系统，在主变压器下设有事故集油池。主变压器与近区变压器留有防火间距，电站设有火灾自动报警系统和消防联动系统，系统在功能上相互独立，采用二总线制，同时，火灾自动报警系统与全厂计算机监控系统相连。
1.8 施工
“TH”水电站位于伊犁哈萨克自治州伊宁县境内,伊犁哈什河玛札尔峡谷出口处,西距伊宁市51,附近有公路通往新源、尼勒克、伊宁市,交通较为方便。
工程布置特点和施工场地条件：本工程枢纽建筑物主要包括大坝、发电引水隧洞、导流、泄洪、冲沙洞和电站厂房等四部分.水库正常蓄水位857.9m,总库容为1400万m3。大坝为混凝土重力坝,坝轴线长度172m,坝顶高程84.75m,最大坝高48.00m, 在溢流堰中部设3个支墩，溢流堰堰顶高程为857.90米，有压引水隧洞长270m，主洞断面为圆型，洞径6m，导流、泄洪、冲沙洞断面为城门型8.84×10.6m(宽×高)。
1.9 环境保护
“TH”电站工程的兴建其有利影响是明显的、主要的。其中有利影响均发生在工程实施后，影响较深远。另外，工程实施也将不可避免对区域的自然环境、生态环境、社会环境将产生一定的不利影响，这种不利影响大部分发生在工程实施过程中，影响相对较轻。
1.10 水利水电枢纽工程特性表
“TH”水电站工程特性表
一.水文
序号及名称
单位
数量
备注
1.流域面积
坝址以上
8650
2.利用的水文系列年限
年
29
1972～2000
3.多年平均年径流量
38.16×108
4.代表性流量
多年平均月流量
120
实测最大洪峰流量
830
正常运用（设计）洪水标准P
%
2
非常运用（校核）洪水标准P
%
0.2
施工导流标准P
%
2
一期导流流量
377
二期导流流量
690
截流流量
134
5.洪量
设计最大洪量
405
校核最大洪量
500
6.泥沙
序号及名称
单位
数量
备注
年平均悬移质输沙量
万t
165
年平均含沙量
0.404
最大日平均输沙率
3150
1998年8月10日
年平均推移质输沙量
万t
33
二 水库
1.库水位
校核洪水位
m
863.05
设计洪水位
m
861.85
正常蓄水位
m
857.90
.90
“TH”水电站工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
死水位
m
852.50
淤积高程
m
851.44
2.正常蓄水位时水库面积
1.1
3.水库容积
总库容（校核洪水位以下库容）
1800
正常蓄水位以下库容
1700
调节库容（正常水位至死水位）
600
死库容
1100
4.调节特性
日调节
三 下泄流量及相应下游水位
设计洪水位时最大泄量
1066
相应下游水位
m
820.15
校核洪水位时最大泄量
1492
相应下游水位
m
821.00
枯水期调节流量（P=95%）
30.7
四 工程效益指标
1.发电效益
装机容量
MW
50
保证出力（P=95%）
MW
13.3
多年平均发电量
亿kw.h
2.46
年利用小时数
h
8320
五 主要建筑物及设备
1.挡水建筑物（坝）型式
混凝土重力坝
地基特性
凝灰质沉积岩
地震基本烈度（设防烈度）
7
顶部高程（坝）
m
864.75
最大坝高
m
47.75
顶部长度（坝）
m
172
“TH”水电站工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
2.泄水建筑物
泄水洞形式
城门洞形
地基特性
凝灰质沉积岩
洞顶高程
m
845.50
泄洪洞尺寸及孔数
数 闸孔尺寸及孔数
m
8.84×9（宽×高）
单宽流量
145
消能方式
挑流
闸门型式、尺寸、数量
m
11×4×2扇
平板钢闸门
启闭机型式、数量
个
1
梁式
设计泄洪流量
1177
校核泄洪流量
1187
3.引水建筑物
设计引用流量
154.79
进水口型式
岸塔式
地基特性
凝灰质沉积岩
底槛高程
m
838.50
闸门型式尺寸及数量
m
6×3.4×2孔
平板钢闸门
启闭机型式、数量
个
2
卷扬式
拦污栅尺寸及数量
m
8.5×3.4×2个
引水道型式
圆形
地基特性
凝灰质沉积岩
长度
m
270
断面尺寸
m
6.5×6.5
开挖断面
衬砌型式
钢衬混凝土
设计水头
m
24.3
内径
m
6
4.厂房
型式
岸边式地上厂房
“TH”水电站工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
地基特性
凝灰质沉积岩
主厂房尺寸（长×宽×高）
m
62.64×27.9×32.18
水轮机安装高程
m
817.18
5.开关站、变电站
型式
露天式
地基特性
凝灰质沉积岩
面积
400
6.主要机电设备
水轮机台数
台
4
型号
HL240-LJ-225
额定出力
MW
12.5
额定转速
r/min
187.5
吸出高度
m
0.77
最大工作水头
m
42.7
最小工作水头
m
35.2
额定水头
m
37.6
额定流量
38.4
发电机台数
台
4
型号
SF12-32/550
额定容量
Mw
1.5
额定电压
Kv
10.5
进水阀尺寸
m
2.8
起重机规格
100t/20t Lk=16
7.输电线
电压
Kv
110
回路线
回路
4
输电目的地
伊犁
输电距离
Km
51
2 水文气象
2.1 流域概况
“TH”水电站位于伊犁哈萨克自治州伊宁县境内,伊犁哈什河玛札尔峡谷出口处, 坝址以上控制流域面积8650,域内雨量较多,草木茂盛,是天山西部林木主要产区之一。根据近三十年的水文资料记载，多年平均月流量120,多年平均径流量38.6108，实测最大洪峰流量830 。枢纽工程区域河段呈形,坝址河谷呈V形,山坡陡峻,岩石多裸露,为中石炭统东图河津组海退时期火山喷发岩。
2.2 气象
“TH”水电站附近有若干气象站，其中距离“TH”水电站最近的是伊犁气象台。根据伊犁气象台多年的气象资料显示如下：
1.资料年限29年(1972 ～2000)
2.多年平均气温8.4
3.历年最高气温37.9(1995年8月13日)
4.历年最底气温-40.4(1989年1月29 日)
5.多年平均降雨量257.2mm
6.最大一日降水42.6mm(1986年2月14日)
7.历年平均蒸发量1709mm
8.最大冻土深度62mm(1977年2月10日)
9.最大积雪深度89cm(1989年2月4日)
10.历年平均风速2.2m/s,历年最大风速40m/s。相应风向WSW(1985年9月21日)历年最多风向SE。
2.3 水文基本资料
距离“TH”水电站最近的水文站是哈什河出山口“TH”水文站。根据近三十年的水文资料记载，多年平均月流量120,多年平均径流量38.6108，实测最大洪峰流量830 。
2.4 径流
根据哈什河出山口“TH”水文站实测水文资料统计,多年月平均流量120多年平均径流量38.16。近30年月平均流量统计见表2-1.
84
表2-1 “TH”水电站月平均流量统计表（）
年份
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
年均流量
m3/s
径流量（104m3）
1970年
42.8
40.6
39.9
54.2
227.0
297.0
264.0
239.0
107.0
62.9
47.3
41.5
122
386484
1971年
35.5
35.3
34.4
83.6
237.0
311.0
392.0
251.0
108.0
63.5
46.4
36.5
136
432046
1972年
28.8
29.9
43.3
47.4
125.0
312.0
201.0
193.0
92.6
62.9
49.3
37.5
102
322382
1973年
32.2
32.6
34.5
113.0
160.0
288.0
382.0
305.0
157.0
95.9
63.6
50.7
143
452996
1974年
41.9
38.6
38.1
137.0
180.0
323.0
397.0
314.0.
192.0
89.3
61.8
49.5
155
491604
1975年
45.5
43.3
41.0
82.3
225.0
364.0
412.0
226.0
122.0
71.8
54.8
46.9
145
458089
1976年
45.0
40.8
43.3
79.4
141.0
189.0
207.0
210.0
130.0
77.8
56.7
48.3
106
334712
1977年
43.4
39.3
38.7
58.0
183.0
192.0
206.0
211.0
109.0
55.1
43.3
39.0
101
321681
1978年
37.2
34.6
31.9
40.0
119.0
286.0
232.0
191.0
84.3
63.8
55.6
43.8
102
321654
1979年
37.7
38.5
49.9
97.0
196.0
358.0
371.0
283.0
125.0
80.4
61.7
46.0
145
460624
1980年
41.9
38.4
40.0
54.6
117.0
161.0
233.0
185.0
85.4
61.0
51.5
40.6
92
293101
1981年
36.2
35.8
45.9
102.0
180.0
448.0
326.0
285.0
140.0
76.0
59.6
51.5
149
470958
1982年
45.1
45.7
45.9
103.0
210.0
231.0
201.0
180.0
89.0
72.9
51.4
43.9
110
347971
1983年
37.5
33.5
41.8
78.7
171.0
227.0
236.0
156.0
74.0
56.0
46.9
42.9
100
317202
1984年
37.2
36.2
57.6
124.0
272.0
475.0
402.0
275.0
129.0
90.2
64.4
48.8
168
530949
1985年
41.2
40.0
45.8
97.9
217.0
259.0
359.0
261..0
129.0
73.9
56.1
46.7
136
429949
1986年
39.7
45.4
45.0
113.0
191.0
271.0
322.0
222.0
103.0
67.7
51.9
43.8
126
399543
1987年
36.2
35.2
41.1
72.1
189.0
232.0
271.0
216.0
107.0
71.7
58.2
48.3
115
364063
1988年
52.8
48.2
53.6
106.0
188.0
379.0
449.0
205.0
118.0
69.9
52.2
39.6
147
464836
1989年
29.6
29.6
45.7
103.0
144.0
143.0
214.0
174.0
67.4
51.0
43.3
34.7
90
285231
1990年
41.7
44.5
40.3
56.8
95.1
259.0
239.0
197.0
104.0
78.5
56.8
49.6
105
332823
1991年
42.9
41.6
39.5
116.0
230.0
242.0
280.0
167.0
96.7
77.0
56.9
44.7
120
378664
1992年
45.3
40.0
56.1
110.0
120.0
300.0
194.0
177.0
117.0
65.4
50.1
42.8
110
346910
1993年
39.1
39.6
39.5
61.1
136.0
266.0
278.0
181.0
77.1
57.0
46.4
42.2
105
333362
1994年
35.7
37.4
34.2
100.0
161.0
302.0
272.0
222.0
99.0
89.4
74.9
60.1
124
392520
1995年
46.6
42.5
4.5
143.0
347.0
301.0
282.0
211.0
114.0
70.7
55.4
44.7
142
449837
1996年
39.8
34.8
50.0
83.2
239.0
302.0
373.0
256.0
173.0
94.0
69.0
50.7
147
466283
1997年
43.6
36.5
41.3
88.9
204.0
189.0
250.0
189.0
92.5
66.4
54.0
41.2
108
342615
1998年
31.5
30.8
30.1
37.9
105.0
227.0
258.0
198.0
91.2
55.2
46.2
35.1
96
302670
1999年
25.5
27.7
38.9
63.6
167.0
246.0
237.0
187.0
93.1
59.8
48.3
32.8
102
323945
2000年
32.4
32.9
47.9
116.0
162.0
238.0
225.0
195.0
89.4
58.0
46.1
37.4
107
337780
2001年
32.8
30.1
36.2
73.8
192.0
199.0
228.0
187.0
69.0
51.0
41.5
37.3
98
311343
2002年
31.6
29.6
31.4
71.7
173.0
287.0
374.0
210.0
93.5
69.7
53.8
48.4
123
389576
2.5 洪水
根据哈什河“TH”水文站的历年观测资料,水文站1、3、5、7日洪量频率计算成果见表2-2：
表2-2 哈什河“TH”水文站1,3,5,7日洪量频率计算成果表
时数(天)
W
Cv
Cs
Cs/Cv
P%=0.1
P%=0.2
P%=0.5
P%=1
P%=2
P%=5
P%=10
P%=20
1
44
0.28
0.80
2.86
96
92
85
80
74
67
61
54
3
117
0.28
0.80
2.86
256
243
226
212
198
178
162
143
5
181
0.28
0.85
3.04
289
369
344
324
302
273
243
221
7
240
0.275
0.83
3.00
526
500
465
436
405
365
330
294
2.5.1 设计洪水位
“TH”水电站的水库洪水调节能力有限,采用调节库容与防洪库容完全不结合方式。防洪库容校核洪量的1/2～2/3取1/2。
正常运用设计情况下，（50年一遇）P==0.02100%=2%
则设计防洪库容=。
反查设计洪水位为：861.85m
2.5.2 校核洪水位
校核防洪库容可按500年一遇计算，（500年一遇）P==0.002100%=0.2%
则校核防洪库容=。
反查校核洪水位为：863.05m。
拟建水电站下游尾水位-流量关系曲线由电站布置确定。
1.设计洪水位时最大下泄流量1066
2.校核洪水位时最大下泄流量1492
3.枯水期调节流量(P=95%),下泄33.8
2.6 泥沙资料
根据“TH”水文站的泥沙实测资料数据如下：
1.年平均含沙量为0.404Kg/
2.年平均输沙率52.2 Kg/,年输沙量165t(悬移质)
3.最大日平均输沙率3150 Kg/ (1999年8月10日)
4.4～8月输沙量约占全年94.8%
根据“TH”水文站的泥沙资料进行泥沙入库计算。
泥沙入库计算按公式：
=
其中——多年平均悬移质年输沙量t。
——多年平均悬移质输沙量t。
——推移质输沙量与悬移质输沙量比值。（取0.2）
——泥沙容重，1.4-1.9（取1.9）
=165××0.2=33×t
。
本枢纽工程为三等，设水库使用50年则：
。
反查淤积高程为：851.44m。
2.7 下游断面水力要素计算
根据初选的厂房下游河道尾水断面的几何参数绘制渠道断面参数表2-3。
表2-3 Q—H曲线计算
水位（）
面积A（）
湿周（）
水力半径R（）
谢才系数
Q
1.0
36
41.5
0.87
24.42
51.78
2.0
80
46
1.74
27.41
182.86
3.0
128.5
50.5
2.54
29.19
378.45
4.0
181
55
3.29
30.47
632.68
5.0
236
59.5
3.97
31.42
934.14
6.0
293.5
64
4.59
32.19
1279.64
7.0
253.5
68.5
5.16
32.83
1667.31
其中，，，i=4/1000，n=0.04。
根据上表绘出水位流量关系曲线图：
2.8 冰情
根据(1992～1995)四年的冰情资料统计冰情如下：
1.设计冰流量1000/a
2.年最大流冰量1670/a
3. 最大冰流量为9.1 (1986年11月20日)
4.平均冰速1.26～1.92m/s
3 工程地质
3.1 概述
3.1.1 地貌
本区位于阿吾勒力山西缘的中高山地区阿吾勒力山为一圆形山体,山峰排列零乱与天上主脉相协调主峰位于温泉以南约7Km,海拔2046m,而哈什河大桥水面高程约810m,相对高差1100多米山顶多呈浑圆状,冲沟受构造控制多为东西向,西北及北东向,沟深底窄呈V形
哈什河在阿吾勒力山玛札尔峡谷中,河床宽30m—40m,河谷宽100-200m,呈V字形,河流从坡约为4%,河流出玛札尔峡谷即为伊犁盘地,为堆积平坦地势,河床渐为第四系物质,河流从坡变缓
阿吾勒力山北侧为第三系及第四系组成的丘陵地带,南侧为巩乃撕河谷,与哈什河河沿谷间的最薄山体约17-18Km.
3.1.2 地层岩性
本区分布的地层为中石灰统东图津河组.上二选统晓山萨依组,第三系红色岩及第四系沉积物等.
中石灰统东图津河组()组成阿吾勒力山的主体,为一套海退时期的火山喷发岩,火山碎屑及浅海相的沉积岩,可分为三大及即若干小层.
第一大层()以熔岩,凝灰岩为主,又可分为四个小层.
第二大层()以凝灰岩为主,上部出现小量凝灰质沉积岩,又可分为五个小层.
第三大层()主要为沉积岩,又可分为六个小层.
上二迭统小山萨依组(),分布在哈什河大桥以南的阿吾拉勒山西南山边缘与中石炭统东图津河组断层接触,为一套复埋式的陆相沉积物岩性,以真岩,灰质岩为主,中夹钙质较结的砂岩,砂跞岩,底部夹薄层灰岩.
第二系上新统():下部为红色泥岩,上部为黄色砂岩质泥岩,第四系沉积物主要为冲积砂砾石,黄土状壤土少.侵入岩,多一岩墙方式侵入.
3.1.3 构造
褶皱:本区处于天山东西褶皱带喀什背斜的西南缘.喀什背斜为一椭圆形背斜,轴向东西.岩层走响呈弧性弯曲,均向外倾,倾角一般～,最陡可达～,背斜部为中石岩统东图津河组第一大层组成,两翼分布的岩层依次为东图津河第二大层以及上二迭统晓山萨依组组成.
断裂:主要断裂位于鞍部北侧.产状走向～,倾向NE,倾角～,向西变缓为.该断层为三个以上的断层面组成.断层面较光滑,倾向西倾角～的擦痕.为一先压后扭断层.与鞍部低洼处南侧,走向～倾向SW,倾角～,断层带有非常破碎为扭性断层.
为鞍部低洼处北侧,走向～.倾向NE,断层泥厚0.3～1.4m,为扭性断层.位于亚玛渡至哈什河干渠分水闸一线走向NEN,河流于此发生突变由近东西向专为南南西向,断层为第四系冲积物覆盖,在断层两侧有一层厚约10m的跞层,按产状推算错开约500～600m推测该处为一较大断层,但无现代活动性.位于阿吾拉勒山南,西南边缘,走向EW渐变为NW,倾向NE,倾角～,断层破裂带风化严重.分布于导流洞出口下游150m,走向,直立状态,扭性水平断距约40m.
3.1.4 构造稳定性:
本区位于天山东西向复杂褶皱带喀什北斜南翼的西缘,断裂并不发育,除F以外断裂均较小,特别是未发现北斜轴部存在对筑坝危害较大的张性断裂,因此对建坝无大的忧虑.
3.2 水库区工程地质条件
水库处于玛札尔峡谷下半段约7.5Km,宽约200m,两岸均匀为1000～1500m高的山岭,整个库盘均匀为基岩组成,第四系松散沉积物很薄且被基岩封闭,基岩岩性比较坚硬段裂较小,未曾发现横穿河谷及河间地的大型张性段裂,未能构成向邻谷参漏的通道,哈什河与巩乃斯河之间的地块有较高的地下水分水岭,水库没有向巩乃斯河谷参漏的可能性.水库大致位于喀什北斜的轴部附近,岩层倾角小,并且未发现平行于河床的大段裂,岩体稳定性较好.发现较大的崩塌体及滑动体,库岸稳定性较好.水库淹没损失很小.
3.3 建筑物区的工程地质条件
3.3.1 坝区工程地质条件
3.3.1.1 地形、地貌:
坝段位于玛札尔峡谷出口上游约1～1.5Km范围内,河流以北动流径坝质后拐向西而出峡谷坝段河床宽15～40m水面高程820m,水深5～6m水力坡度4/1000,最大流速4.36m/s,最小流速0.66m/s,河床两岸均为岩石组成.坝石岸山顶高程1085m,左侧圆宝山顶高程968.6m, 河右岸山破与岩层倾向一致, 河左岸山破与岩层倾向相反,870m高程以下地形基本对称,地形坡度～,870m以上左岸地形坡度为～,有时出现小量塌体.
3.3.1.2 地层、岩性:
坝段分布的地层有: (a)东图津河组第二小层,岩性可分为底部凝质砂岩,砂砾岩夹少量砾凝灰岩,,胶结程度中等,层面附近岩性比较破碎,有20～30cm宽的劈理带,层面未见夹泥层,岩层厚度估计在50～60m以上.中部为角砾凝灰岩与角砾凝灰岩互层. (b)东图津河组第三小层,分布在Ⅰ-Ⅰ剖面以上的河床及左右岸及圆宝山东,巨厚层状,流纹结构,厚度约50m. (c)东图津河组第二大层第四小层,分布于圆宝山中部,厚度约60m. (d)东图津河组第二大层第五小层后70～80. (e)第四系上更新统冲积物,分布于5级台地上,厚度3m左右. (f)第四系全,新统冲积物分布于河床中,厚度2～4m,(g) 第四系坡积物, 厚度5～6m. 坝段内还分布有5条岩墙.
3.3.1.3 构造:
(a)褶皱:坝段位于喀什弯状北斜西南缘斜构造地段,岩层产状走向～,倾向SW,倾角～,即倾向上游偏走岸.
(b)断裂:坝段的断裂规模约不大.有:产状SN,倾向东<,张性断裂,断面平正。无充填物。:产状,SE<,张性,断面平直.: 产状,NE<扭性.：产状NE〈，渐转NE〈，张扭性断层，泥质充填。:产状SN，E，断层破碎带1。4m宽，张性断层，方解石及泥质充填。：地面未出露。，：产状，NW，两断层相距5～6m。 :产状，SE，张性断层，断面平直。：产状NW，扭性，断距很小，产状，NW，扭性断距很小，夹泥1～2m。：产状，NE，压扭性断层。：产状，N57～。
（c）裂隙：1#裂隙，长550m被挫断，：产状，NW，2#裂隙，产状，至830m高程消失。5#裂隙，长约20m，产状，NW〈。
3.3.1.4 水文地质条件：
坝段内地下水约为裂隙水。左岸圆宝山的东侧由河水补给地下水。因此水库穿过圆宝山向下游参漏是必然的。根据初步计算，坝基石右肩绕坝参漏，圆宝山一带总参漏S=5291，总参漏流量与最小日径流量之比为0.0037。
3.3.1.5 物理地质现象：
（a）风化：坝段岩石风化层可分为三级；即强风化层，弱风化层及新鲜岩石。河床部分无强风化层，弱风华带也仅1～2m；两岸风化比较均匀，强弱风化水平方向3～6m，断裂附近可大10～20m。
（b）崩塌：崩塌主要发生在坝段左岸及坝段下游右岸采石场一带。
3.3.1.6 岩石的物理力学物质：
岩石的物理力学性质尚好，转化系数较高，根据凝灰质砂岩，砂砾岩，角砾凝灰岩动，静弹之比为：=1.6～1.8。考虑裂隙，填充物，岩石本身的特性等原因，建议弹摸为1000KPa。抗剪指标以破坏蜂值乘以0.65的折减系数：凝灰质砂岩tg=0.83。角砾凝灰岩的tg=0.67
3.3.1.7 坝区工程地质评价：
（a）重力坝：
坝轴线处河谷宽15～16m，河流两岸坡角～，基本对称，坝体座落在东图津河组第二大层第二小层角砾凝灰岩及其所夹绣镜体凝灰质砂岩上，岩性较均一。物理力学性能良好，为发现缓倾角的断层面，一般裂隙虽比较发育，根据抗剪试验，试件均在/岩接触面剪断，因此浅层滑动可能较小。根据试验和地表观擦，建议角砾凝灰岩，凝灰质砂岩的摩擦系数均匀为0.66～0.76。重力坝左坝肩有纵向切割面，横向切割面上游有细昌岩墙与岩的交界面，下游有辉石安山央与围岩的交界面，但为发现倾向河流的缓倾角滑动面。比较完整的结构面为层面。但它倾向山里偏上游。故滑动可能性不大。南坝肩稳定试算时，建议采用下列数据；从向切割面，产状走向南北，倾向东，倾角，摩擦系数0.40。上游切割面，产状NE，倾向NW倾角70～，因其为拉裂面，不考虑摩擦系数。下游切割面产状：走向NNE，倾角NW倾角，摩擦系数0.4滑动面为层面，产状NW335，倾向SW，倾角，摩擦系数0.55 。
右坝肩抗滑稳定的边界条件组合为：纵向切割为：产状：走向倾向NE，倾角，横向切割面有，产状NE，倾向NW，倾角，或2#裂隙，产状（〈），下游横向切割面有1#裂隙产状（NW〈）；走向～，倾向NE或SW，倾角～的裂隙组成另一纵向切割面。可能形成的滑动面只有角砾凝灰岩与下游凝灰质砂砾岩的交界面，其产状为，SW～，即倾向河床偏上游。出露在河右岸，在Ⅲ号剖面线处，伸入河床底17～18m深，（高程大致在797.4m）该层理面具有20～30cm厚的劈理带，以上各结构面组合起来可能形成一滑动体，计算抗滑稳定时，建议，1#裂隙tg=0.40；走向～的裂隙面tg=0.45，因系拉裂面，不考虑摩擦系数，坝址岩石裂隙比较发育，弹摸较小，基础处理应当严格，基础开挖必须至新鲜基岩，固结灌浆一般应8～10m。存在表部绣水层，中部相对绣水层。下部凝灰质砂砾岩绣水层，而该层在河床中埋藏仅17～20m，建议河床灌浆应至砂砾岩层中有定深度，两岸灌浆至表部绣水层以下。
（b）土坝：
土坝轴线在Ⅰ剖面附近，该段河床宽约24～25m，两岸坡度～，基本对称。土坝坝基上部为2～3m（右岸最厚为5m）第四系坡积其河流冲积物，以下即为基岩。左岸830m高程以上出露的东图津河组第二大层第三小层凝灰较砾岩，830m高程以下及河右岸分布的为第二小层的角砾凝灰岩及顶部的凝灰质砂岩。河床出露的基岩中未发现大断裂，第二层顶部的凝灰质砂岩延至河流两岸。因此推测河床中无较大断层。左岸，均倾向河流，并出露于坡面，可能形成不稳定体。建议土坝坝基的第四纪坡积物全部挖除，基岩强风化层适当挖除，河床砂砾石最好全部清除。若不能全部清除，在心墙之外再作两道截水墙。土坝坝基下帷幕灌浆穿透表层即可。
3.3.2 鞍部工程地质条件
鞍部夹与两个断层之间，岩层比较薄弱，裂隙发育，岩石很破碎，风化层比较厚有一定的参透性，但断层与山脊有较大交角，未发现平衡鞍部脊部倾向上游或下游的缓倾角断裂，因此鞍部整体向下滑动的可能性不大。基岩参透系数为1.244m/d；鞍部东侧含砾砂壤土参透系数为1. 84m/d；西侧5级介地冲积沙壤土为1.61m/d；4级阶地黄土状壤土0.92m/d。鞍部主要断裂有位于鞍部南端，走向～，东部倾向SW，西部倾向NE，倾角以上，断层带很破碎。位于以北低洼处与平行，倾向NE，倾向，主要裂隙（a）～SW或NE～；（b）～NW～该组数量较小。
3.3.3 厂房及开关站地质条件
厂房山坡破积无碎石厚度约5m。一级阶地上为粉沙厚3m其下砂砾石层厚3～4m，以下为基岩，厂房基础全部在凝灰质砂砾岩上，基础岩石较好，后山破无不利地质现象。厂房在基抗开挖时，应注意河水通过第四系砂砾层参入。
3.4 天然建筑材料和施工水源
3.4.1 土料:
第一料场位于托海村以北。修桥跨破尔波逊河可直达坝质,距离3.5Km,岩性为第四系冲积,洪积形成的土壤,黑褐色略含小砾石,粘粒含量大于15%,塑性指数大于10%,天然含水量接近塑限,水溶盐及有机物含量均在要求范围之内,土料比较理想,A级有效层储量为27.6,向下挖出,尚有扩大余地。
3.4.2 砾料:
砾料场选在上游电站上游漫滩上,距坝质12.5Km,砾料级配为:5～800mm约占58.4%,针片状含量小于15%,较弱颗粒小于1%,含沙量在1～2%之间,砂砾石比重2.71,含容量大于1.67t/,吸水率小于2.5%,有效层储量16.6。
3.4.3 砂料:
可在砾料场中筛选一部分。
(a)波尔波逊河上游砂砾料场,距坝区30Km,实际储量为2.5。
（b）黑头山砂料场：距坝区34Km，可作为过度性开采，含砂量小。
3.4.4 水源与水质：
无溶出性侵蚀，情况良好，对工程建筑物影响不大。
4 工程任务与规模
4.1 地区社会经济概况
4.1.1 地区社会经济概况
“TH”水电站位于新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州伊宁县，哈什河中游玛扎尔峡谷出山口处，距伊宁市51km。是哈什河流域规划中17个梯级电站中最末一级电站。伊宁县位于伊犁河谷中部，县城在伊宁市西北18公里处，伊宁市至东五县的两条国道，从本县穿过。县境东西最长116公里，南北最宽95公里，总面积为6523平方公里。县辖18个乡、2个镇、5个地方国营农牧场。全县总人口36.36万，人口较多的民族是维吾尔、汉、回、哈萨克和东乡族。县境内驻有自治州、伊犁地区、兵团农四师直属单位8个。
伊宁县是伊犁哈萨克自治州建置最久、屯垦最早、人口最多的大县。农牧业生产有坚实的基础，是新疆维吾尔自治区久负盛名的的商品粮、油、肉基地。全县有广阔的天然草场，发展畜牧业有得天独厚的条件。全县在1985年完成农田防护林体系建设，实现了农田水利条田道路林网化，是全国平原绿化达标县；果树栽培历史悠久，品种多，产量高，是伊犁苹果的主要产地之一；吐鲁番于孜、吉里于孜、曲鲁海等乡的大白杏闻名遐迩。
伊宁县矿产资源极为丰富。已知的有煤、金、高岭石、石膏、石英、云母、石灰石、重晶石、银、铁、铝、锡、铜等。伊宁县有亚麻原料、溶剂、乳品、丝绸、针织、酒、水泥、水泥预制、高岭石加工、皮毛加工、粮油加工、煤矿等近百家各类企业。
近几年来，伊宁县经济得到快速发展，主要体现在：⑴大力发展工业。以开发水电、矿产资源和农副产品加工为基点，逐步发展以耗能工业为主的工业企业；⑵调整农业产业结构。农业和农村经济平稳发展，农业结构调整迈出新的步伐，在保证发展粮食生产的基础上，增加经济作物比重，提高农业产品商品率，实现农业产业化和社会化；⑶狠抓林业，搞好荒山绿化，迹地更新和封山育林，提高森林覆盖率，实行计划采伐和合理间伐。同时，大力发展苹果、白杏等特产；⑷搞活商业，建立多层次多功能的市场体系。
4.1.2 电力发展要求
伊宁县系城乡电网改造的重点县，根据伊宁县“十五”水电农村电气化规划的要求，近期全县用电量将达到2.46亿kwh，同时伊宁县靠近伊宁市，整个伊犁地区工农业等发展快，规模较大，地域辽阔，电力缺口较大，为缓解缺电局面，因此在伊宁兴建一座装机容量较大的电站是很有必要的。同时伊宁县目前小水电丰水低谷期电量富余，但丰水高峰期和枯水期供电不足，而“TH”电站位于具有季调节能力的吉林台水电站的下游，因此，兴建“TH”电站是非常必要的。
该电站拟装机容量为50左右,年发电量近期为2.46远景为 3.42,保证出力13.3,工作出力42.3。电站拟设4回路110出线,两回送往伊宁市中心变电所,两回和上游梯级电站联络,近期担任系统调峰 。“TH”电站的建立可以有效缓解伊犁地区的用电要求。
4.2 综合利用要求
“TH”电站上游兴利库容达1400万m3，具有日调节能力；而“TH”电站属中低坝，无调节库容，故“TH”电站可不考虑下游防洪任务，也无航运要求，坝址以下河流两边有少量农田，需考虑一定的灌溉要求，故“TH”电站是一个以发电为主，兼有灌溉等综合效益，一般情况下不承担其它综合利用任务的电站。
5 工程布置及建筑物
5.1 设计依据
5.1.1 工程等别、建筑物等别
工程等级属三级。主体建筑物均按三级建筑物设计。
洪水按50年一遇设计，500年一遇校核。
5.1.2 设计基本资料
多年平均月流量120,多年平均径流量38.6108。
拟装机容量为50左右,年发电量近期为2.46远景为 3.42,保证出力13.3,工作出力42.3。
枢纽工程区域河段呈形,坝址河谷呈V形,山坡陡峻,岩石多裸露,为中石炭统东图河津组海退时期火山喷发岩。区域无大的构造活动,岩性中等坚硬,一般抗压强度5～8,弹性模数值800～1000。
导流流量：
1 第一期导流时段:导流流量为=377
2 第二期导流时段: 导流时段=690
3 截流9月下旬,截流流量为=134
下泄流量及相应的下游水位：
拟建水电站下游尾水位-流量关系曲线由电站布置确定
1 设计洪水位时最大下泄流量1066
2 校核洪水位时最大下泄流量1492
3 枯水期调节流量(P=95%),下泄33.8
5.2 挡水建筑物
5.2.1 结构布置及材料
挡水建筑物为一座重力坝和一座粘土心墙的副坝。主坝采用混凝土分段分层浇筑，粘土心墙副坝采用挖掘机挖运，载重自卸汽车运料上坝，羊足碾碾压，中间防水采用沥青、粘土混合灌浆，坝体排水采用棱体排水，迎水面采用混凝土面板防渗。
5.2.2 基础处理
坝段岩石风化层可分为三级；即强风化层，弱风化层及新鲜岩石。河床部分无强风化层，弱风华带也仅1～2m；两岸风化比较均匀，强弱风化水平方向3～6m，断裂附近可大10～20m。故对坝基进行开挖，开挖深度为3m，保证坝基坐落在新鲜基岩上。
5.3 泄水建筑物
由于采用的冲沙导流洞兼做泄水隧洞，故要与引水发电洞的进口布置要相近，使发电洞的进口保证“门前清”具体洞线的位置见附图1总体布置图。
5.4 引水建筑物
发电洞的进水口也导流泄洪冲砂洞的进水口均采用岸塔式布置，设有两道闸门，一为工作闸门，一为检修闸门，工作闸门后设有通气孔。其特征高程如下（计算过程见计算部分）：
发电洞底板高程：838.5m
发电洞顶部高程：844.5m
导流洞底板高程：820.0m
导流洞顶部高程：832.0m
泄洪洞底板高程：836.5m
泄洪洞顶部高程：845.5m
5.5 发电厂房及开关站
5.5.1 厂房
厂房主要尺寸为（计算过程见计算书）：
主厂房长62.64m 宽17.9m。
副厂房长62.64m 宽10m。
厂房结构下部采用整体式框架结构，厂房下部基础墙为厚1m的混凝土墙，上部采用800×500mm钢筋混凝土柱做为受力结构，柱子之间用联系梁连接。
厂房的主要高程为：
开挖高程：809.38m
尾水管底板高程：810.88m
水轮机安装高程：817.18m
水轮机层地面高程：820.12
发电机层底板高程：824.96m
吊车梁轨顶高程：835.52m
屋面大梁高程：839.56m
屋顶高程：841.56m
5.5.2 尾水建筑物
尾水平台高程为：824.9m长50m，宽4m满足基本的交通要求。尾水平台上预埋尾水门机轨道。
尾水渠底板高程810.88米，宽50米，与下游河道相连渠底采用浆砌石护底。
5.5.3 开关站、变电站
变电站及开关站布置在厂房左侧，在经常公路旁边设置，便于大型变压器的运输检修等。变电站拟设4回路110出线,两回送往伊宁市中心变电所,两回和上游梯级电站联络。
6 水力机械、电工 金属结构及采暖通风
6.1 水力机械
水力机械部分包括，水轮机、发电机、尾水管、蜗壳的设计。具体计算过程见计算书。
6.2 附属机械设备
附属机械设备包括油压
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