姜 麗

（本溪市水利電力勘測設(shè)計(jì)研究院，遼寧 本溪117022）

1 概述

謨家水電站位于沈陽市蘇家屯區(qū)后謨家堡村，渾河閘下游段，廠址距沈陽市中心僅4km。電站樞紐主要由攔河閘、進(jìn)水閘、引水渠、進(jìn)水室、電站廠房、尾水渠等組成。閘址以上集雨面積7919km2，電站設(shè)計(jì)水頭15m，設(shè)計(jì)流量33.6m3/s，裝機(jī)容量4×1000kW，年利用4175h，多年平均發(fā)電量1667kW·h，總投資2948萬元。

2 工程條件

2.1 工程站址自然條件

該電站流域?qū)贉貛Ъ撅L(fēng)型大陸性氣候區(qū)，雨量豐沛，多年平均降雨量780mm，降雨集中在7、8月，尤以7月下旬至8月上旬為暴雨集中期，年際間變差較大。閘址多年平均來水量30.4m3/s，棄水量9.58億m3。多年平均氣溫8.1℃，最高氣溫達(dá)35.7℃，最低氣溫達(dá)-30.5℃，最大凍土深1.48m。攔河閘處設(shè)計(jì)洪水流量4074m3/s （P=2%）， 校核洪水流量6294m3/s（P=0.333%）。

2.2 工程地質(zhì)條件

工程區(qū)域位于渾河閘左岸堤后河灘地上，根據(jù)渾河閘以往勘察鉆孔的成果資料，該區(qū)主要地層巖性分述如下：

（1）第（0～2）層。 素填土，包括三部分：上部為圓礫，厚2～3m，其中上部0～1m左右范圍內(nèi)圓礫層含泥量較高；中間為礫砂，層厚2～4m，下部為中砂，厚1～2m左右，層底高程30.3～31.45m。

（2）第（1）層。 礫砂，黃色，局部為黑色，砂礫成份主要以火山巖為主，磨圓一般，飽和，密實(shí)度變化較大，多呈中密狀。層位相對(duì)較穩(wěn)定，分布不均勻，最大層厚5.4m，層底高程24.0～29.45m。

（3）第（2）層。 圓礫，黃色，局部為黑色，砂礫成份主要以火山巖為主，磨圓一般，飽和，密實(shí)度變化較大，多呈中密狀。層位較穩(wěn)，分布廣泛，本次勘察未穿透此層，在勘察范圍內(nèi)最大層厚15.5m。

3 工程樞紐總布置及主要建筑物

樞紐建筑物主要由攔河閘、進(jìn)水閘、引水渠、進(jìn)水室、電站廠房、尾水渠等組成。其中攔河閘、進(jìn)水閘利用已建渾河閘和渾沙進(jìn)水閘，引水渠在原渾沙灌渠渠址上改建。

3.1 引水渠

引水渠道對(duì)原渾沙灌渠進(jìn)行改造，結(jié)構(gòu)型式為C20、F200毛石混凝土，頂寬0.6m，迎水面為直立墻，背水面坡比1∶0.5。 改造渠段長150m，寬40m，設(shè)計(jì)比降1.5‰，與原渾沙進(jìn)水閘橋下渠段相連，底板防滲采用250g/m2土工膜，上覆0.5m砂礫料，土工膜呈褶皺狀埋入兩側(cè)擋墻混凝土內(nèi)各0.1m，渠道分段止水采用膨脹止水條。

3.2 進(jìn)水室

進(jìn)水室位于渾沙灌渠右側(cè)，與灌渠成90°交角。進(jìn)水室長7.5m，寬25.38m，底板厚0.9m，底板頂高程30.50m。在進(jìn)水室末段設(shè)4扇攔污柵，孔口尺寸5.67m×4.2m（寬×高）。

3.3 電站廠房

電站廠房位于渾沙灌渠右岸7.5m處，呈一字型布置。上游側(cè)為主廠房，下游側(cè)為副廠房。主廠房上游側(cè)設(shè)4孔快速閘門，閘門型式為平面定輪鋼閘門。下游尾水管末段設(shè)4扇尾水檢修閘門，閘門型式為鑄鐵閘門。主廠房內(nèi)安裝4臺(tái)ZD660-LH-120型水輪機(jī)，配4臺(tái)SF1000-14/2150型發(fā)電機(jī)，設(shè)計(jì)水頭15m，裝機(jī)容量4×1000kW。電站控制采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控為主，人工為輔。

主廠房分4層，分別為尾水管層、蝸殼層、水輪機(jī)層、發(fā)電機(jī)層。主廠房左側(cè)為安裝場，分3層，下兩層主要布置相關(guān)電氣設(shè)備。

副廠房位于主廠房下游、尾水管上，分3層，分別為電纜及盤型閥層、配電層及中控室。

升壓站布置在主廠房左側(cè)上游，緊鄰安裝場，露天式布置，設(shè)2.5MVA主變壓器2臺(tái)。

3.4 尾水渠

尾水渠分為反坡段和順坡段。其中反坡段長15m，寬26.28m；順坡段長175m，設(shè)計(jì)比降5%。尾水渠采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，完建后覆土綠化。本工程最低尾水位（單臺(tái)機(jī)組發(fā)電）為20.44m，最高尾水位（全機(jī)組發(fā)電）為21.00m。

4 工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)

4.1 統(tǒng)籌兼顧，考慮多方因素

渾河閘位于渾河中下游，肩負(fù)著沈陽市的防洪任務(wù)和遼陽市渾沙、沈陽市八一、沈陽市渾蒲、遼中縣渾蒲、新民縣渾蒲五灌區(qū)5.4hm2農(nóng)田的灌溉任務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)為3級(jí)。

謨家水電站是在不改變原渾河閘和渾沙進(jìn)水閘的作用和工程效益的基礎(chǔ)上，利用渾河閘的多余棄水和渾沙進(jìn)水閘的富余供水能力進(jìn)行發(fā)電，是渾河閘水資源綜合利用開發(fā)項(xiàng)目之一，有利于渾河閘水能資源的開發(fā)利用和節(jié)能減排。

謨家水電站設(shè)計(jì)規(guī)劃過程中，充分考慮渾河右岸生態(tài)環(huán)境因素，盡量減少工程占地，其中發(fā)電廠房采用了主副廠房綜合布置及多層結(jié)構(gòu)，減少了工程占地；尾水渠采用暗渠結(jié)構(gòu)型式，施工完畢后，場地恢復(fù)原狀，減小了對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響和破壞。

4.2 充分利用已建工程，降低工程造價(jià)

謨家水電站是在渾河閘和渾沙閘的基礎(chǔ)上進(jìn)行興建，不需另設(shè)擋水和進(jìn)水建筑物。同時(shí)該工程利用原有灌渠150m，對(duì)該段灌溉進(jìn)行改建，進(jìn)行了硬化和防滲處理；利用灌渠下游節(jié)制閘進(jìn)行水量調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)電站用水和灌區(qū)供水，極大地降低了工程造價(jià)。

4.3 發(fā)電廠房采用主副廠房綜合布置及多層結(jié)構(gòu)

謨家水電站廠房為多層結(jié)構(gòu)，主副廠房綜合布置，減少了工程占地，同時(shí)，有利于主廠房結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；副廠房中控室布置在主廠房下游，與發(fā)電機(jī)層平齊，改善了一般電站運(yùn)行經(jīng)常面臨的潮濕、陰暗的工作條件，為電站運(yùn)行人員提供了良好的工作環(huán)境；同時(shí)，中控室與發(fā)電機(jī)處于同一層，有利于電站管理人員進(jìn)行設(shè)備管理，處理突發(fā)事件。中控室與主廠房之間采用玻璃幕墻相連，便于運(yùn)行人員觀察電站機(jī)組運(yùn)行情況。

4.4 采用傳統(tǒng)管理與微機(jī)自動(dòng)化相結(jié)合方式

謨家水電站電廠管理采用傳統(tǒng)管理與微機(jī)自動(dòng)化管理相結(jié)合的管理模式，該管理模式同時(shí)兼顧了傳統(tǒng)管理與自動(dòng)化管理的優(yōu)點(diǎn)，既減少了人員數(shù)量，提高了管理效率，增強(qiáng)了電站運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

小水電站屬綜合性工程，一般以盈利為目的，規(guī)劃設(shè)計(jì)合理與否，直接決定了電站效益的發(fā)揮和工程實(shí)施。因此，在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要充分考慮各方面的因素，因地制宜、因勢利導(dǎo)，盡可能減少工程造價(jià)和運(yùn)行成本及因工程建設(shè)對(duì)環(huán)境、生態(tài)的破壞和影響。

［1］SL76—2009，小水電水能設(shè)計(jì)規(guī)程［S］.

［2］SL278—2002，水利水電工程水文計(jì)算規(guī)范［S］.

［3］GB50071—2002，小型水力發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［4］左東啟，顧兆勛，王文修.水工設(shè)計(jì)手冊［K］.北京:水利電力出版社，1983.