1 综合说明
超过100g/m3的天数不到30天，泥沙的危害天数和含量与其他工程相比都不太严重。
由于进水闸前库容5.56万m3远大于沉沙池容量1.32万m3， 除冲沙时段外，坝前流速远低于冲沙池内流速，其沉沙效果远大于沉沙池。天然河流的多年平均含沙量为0.605kg/m3，考虑闸前淤积进入进水闸内水流的多年平均含沙量为0.11kg/m3（此值略高于规范规定的过机多年平均含沙量0.095kg/m3），即绝大部分泥沙在进水闸前已沉积下来。由于本工程无其他综合利用要求，冲沙的目的仅考虑留足沉沙库容，冲沙时段可大大缩短。泄洪冲沙闸泄洪时虽将导致坝前流速提高，影响库区泥沙沉积效果，但本工程洪水历时短，流量相对小，对电站电量影响不大。而泄洪冲沙闸泄洪时可将沉积在库区的部分泥沙带走，加大沉沙库容。当泥沙沉积过多，必要时可考虑机械清淤。
本电站一年中只有两个月三台机满负荷运行，有五个月时间只一台小机运行，电站机组可轮流交替使用，有充足的检修时间。
汛期6~8月泥沙含量大的时段电站运行采用洪水期间歇冲沙，在泥沙特别严重的时刻如有必要，机组可暂停运行以降低对机组的损耗。且水轮机过流部件采取抗磨措施后，也可减轻泥沙对水轮机的磨损。
进水口底板高程在满足淹没深度的前提下可适当抬高，尽可能取表层清水。目前设计进水闸底板高程比泄洪冲沙闸底板高程高3m。
综合考虑，沉沙池设置的必要性不大，且设置沉沙池后直接费约需1300多万元。本工程闸后有阶地存在，若将来运行时发现泥沙确实对水轮机磨损较大时，具备补做沉沙池的条件。同时，前期运行期间可加强泥沙测验工作，以便必要时为准确、合理确定沉沙池形式和规模提供技术基础。 1.6.6.3 输水建筑物的设计
发电引水系统主要由引水渠、进水口、引水隧洞、调压室、压力管道、岔管、支管等组成。发电引水系统布置在右岸，与泄洪冲砂闸联合紧凑布置，发电引水洞进口底板高程与泄洪闸进口底板高程高出3m，有利于发电洞进口的门前清。引水系统采用一洞三机联合供水的布置型式，电站共三台机组，装机容量为2×8MW+39MW，设计引用流量2×2.37m3/s、1×11.53m3/s，整个发电引水系统总长9.2km，其中引水隧洞段长8.22km。考虑长隧洞、高水头，为了保证供电稳定及降低高压管道中的水击压力，在引水隧洞末端8+355.835m设置了气垫式调压井，压力管道长859m。
21
1 综合说明
（1）引水渠及闸井段
引水渠位于右岸Ⅰ级阶地上，地形较平坦。引渠及闸井基础位于漂卵石层内，地基可满足基础要求。进口闸井段进水口长20m，拦污栅与事故闸门之间设置渐变段，长12m。孔口为1孔，设主、副拦污栅和事故门各一道，拦污栅孔口尺寸4×5.5m，事故闸门孔口尺寸3×3.5m。
（2）埋涵段及隧洞进口
埋管段及隧洞进口位于右岸斜坡，岸坡走向近东西向，自然边坡25～35°。地表分布洪坡积含土砂碎块石层及冲积漂卵石层，据物探及钻孔资料，厚度38～50m，下部为二长花岗岩，岩质坚硬。埋管基础多位于漂卵石层内，局部位于基岩强风化、弱风化岩体内，地基可满足基础要求。该段位于地下水位以上。埋涵段采用城门洞断面形式，断面尺寸2.6m×2.6m，顶拱角度120°，钢筋混凝土衬砌，衬厚0.6m。
隧洞进口处最大挖深约16m，两岸排水沟采用梯形断面，底宽2m，开挖边坡1:1.5。隧洞进口基岩挖深约10m，进口洞脸边坡采用Φ25锚杆支护处理。
（3）砂砾石洞段
因进口覆盖层较厚，为避免大开挖，在深厚的砂砾石层中采用隧洞型式通过。由于涵洞长40m，砂砾石洞长65m，长度均较短，砂砾石隧洞断面形式同埋涵段相同，采用城门洞断面，断面尺寸2.6m×2.6m，钢筋混凝土衬砌，衬厚1m。砂砾石洞在开挖过程中由于自稳能力差，须采用钢拱架喷锚支护，C25喷混凝土厚度15cm，锚杆直径25mm，锚杆长度2.5m，每排6根，排距1m。
（4）引水隧洞
引水隧洞总长8.2km。洞身采用城门洞型，成洞断面尺寸2.6m×2.6m。Ⅱ类围岩采用素喷C30混凝土支护方式，Ⅲ类围岩采用边顶拱挂网喷锚支护，Ⅳ类采用全断面钢筋混凝土衬砌。
Ⅱ类围岩总长1604m，岩性为二长花岗岩、黑云母二长花岗岩。衬砌方式：采用边顶拱喷C30混凝土厚度5cm支护方式，底板采用0.3m厚C20素混凝土板。
Ⅲ类围岩总长4960 m，岩性为二长花岗岩、黑云母二长花岗岩。衬砌方式：采用边顶拱挂网喷锚支护，喷C30混凝土厚度10cm，挂网钢筋直径8mm，间排距20mm。锚杆直径22mm，锚杆长度3m，每排5根，排距2m。局部节理断层发育处采用全断面高压固结灌浆，每排6孔，孔深3m，纵向排距3m。灌浆压力按1.2~1.5倍隧洞净水头考虑，固结灌浆压力0.16~6.75Mpa。 22
1 综合说明
Ⅳ类围岩总长1662m，岩性为二长花岗岩、黑云母二长花岗岩。衬砌方式： C25钢筋砼衬砌，衬厚40cm，在顶拱120°范围内进行回填灌浆，全断面系统高压固结灌浆，每排6孔，孔深3m，纵向排距2.5m。灌浆压力按1.2~1.5倍隧洞净水头考虑，固结灌浆压力0.13~6.23Mpa。为加固稳定性差的岩体，局部段需采用钢拱架、喷锚挂网支护，锚杆设计长度4m，每排6根，排距1m。
（4）气垫式调压室
气垫式调压室由连接管和气室组成，连接管长20m，纵坡i=0.1，断面形式与发电洞洞身断面形式相同。气室长60m，前30m与连接洞纵坡相同，后30m纵坡i=0.01。.气室轴线与发电洞洞轴线垂直布置。断面采用10m×12m城门洞型断面，边墙衬砌厚度1m，底板衬砌厚度0.6m，断面顶拱和两侧边墙设置系统锚杆φ25@2m×2m，长度为4.5m，C30混凝土喷护，厚100mm，挂φ8挂网钢筋。本工程气垫式调压井采用罩式闭气，即在边墙和顶拱混凝土衬砌中间设置钢板，厚度为12mm，防止气室内气体外漏。钢板外侧设置平压系统，由纵横平压管和岩石平压孔组成，横向平压管直径采用Φ100mm的钢管，侧向平压管采用Φ50mm的钢管，长度0.1m，与横向平压管相连，侧向平压管另一段接入岩石平压孔中，岩石平压孔深入围岩4m，间、排距2m，方形布置，孔径76mm。
（5）压力管道及出口
压力钢管段长859m，配合气垫式调压井的布置形式压力钢管仅由下平洞段组成。其中岩石洞段715m，砂砾石洞段约100m，明管段长约58m。
出口明管段长度为10m，内径2.5m，600MPa高强钢（σb≥610，σs≥490），厚度为36mm，钢管外包采用C25钢筋混凝土，厚0.8m。
岔管为明管，采用“卜”形月牙肋岔管，岔管采用600MPa高强钢（σb≥610，σs≥490），厚度为52mm、 30mm，岔管外包采用C25钢筋混凝土，厚1.5m。
支管共有3根，长度分别为20m、15m和25m，小管管径0.7m，连接两台小机组，采用16MnR钢种，厚度为16mm，外包钢筋混凝土厚40cm。大管管径1.4m，连接1台大机组，采用16MnR钢种，厚度28mm，外包钢筋混凝土厚60cm。
1.6.7 发电厂房及开关站
1.6.7.1 厂区布置
发电厂房为引水式地面厂房，厂房位于罕尔那木正常蓄水位回水位以上约207.0m
23
1 综合说明
处，厂区由主厂房、副厂房、升压站、尾水建筑物组成。厂内共布置三台水轮发电机组（两小一大），单机容量为2×8MW+39MW，主厂房平面尺寸66.3m×24.0m×39.48m（长×宽×高）。根据厂区地形及对外交通条件主厂房布置在副厂房下游侧，厂区地面高程1264.60，尾水渠出口以i=1/3000纵坡向下游延伸254.53m并与河道衔接。主副厂房呈平行排列布置，副厂房位于主厂房上游侧，副厂房平面尺寸66.3m×12m×26.00m（长×宽×高），GIS开关站布置在副厂房内，110KV出线场布置在副厂房屋顶，主变布置在副厂房上游侧。永久进厂公路布置于安装间下游侧，厂房四周设有环形消防通道，考虑5#、7#、8#冲沟洪水的影响，在厂区左右侧各布置防洪堤一道，防洪堤地面以上高度1.5m，顶宽2.5m，迎水面采用0.2m后混凝土板护坡。
1.6.7.2 厂房布置
主厂房由主机间和安装间组成，水流方向从左至右依次为安装间；主机间的3#机组段；2#、1#机组段。
根据水轮发电机组配水环管及尾水管尺寸、调速器、油压装置等布置要求以及机组检修的需要，选定厂房上游侧宽度14.4m，下游侧宽度9.6m，主机间与安装间上部宽度均为24.0m。主机间全长为43.05m，机组间距为13.6m/ 11.40m，安装间长23.2m，主机间大机设置一个机组段，另两台小机组为一个机组段，主机间机组段间、主机间与安装间之间设结构缝。
一次副厂房布置在主机间上游侧，共分3层。地面以上三层，第一层高程1264.70m，布置10KV高压开关柜、厂用变、0.4KV低压开关柜等；第二层高程1270.70m，为GIS层，布置有GIS设备和110KV保护屏、内设有一台电动单梁桥式起重机（LD=5t），柱距6.20m，初选吊车梁采用简支混凝土吊车梁，第三层高程1281.70m，为屋顶出线场，布置有高频阻波器、电容式电压互感器、避雷器及出线塔架等；地面以下一层，高程为1258.30m，上游侧布置隔离变压器，下游侧布置发电机出口开关柜、励磁变等。
二次副厂房布置在安装间上游侧，共2层。地面以上高程为1264.70m，布置中央控制室、通信室及计算机室等；屋面高程为1270.70m，地面以下一层，高程为1258.30m。
1.6.7.3 尾水建筑物布置
尾水闸墩平面尺寸51.50m×8.00m（长×宽）。尾水闸墩后接尾水池渐变段，渐变段宽度40.19~3.5m、长度38.0m，渐变段后部接尾水渠道投入下游梯级正常蓄水位1250.00m。 24
1 综合说明
尾水渠采用底宽3.5m，边坡1：1.75的梯形断面，尾水渠长252.83m，渠深2.93m，渠道纵坡i=1/3000，采用现浇混凝土板衬砌，边板厚度上部80mm下部100mm，底板厚度100mm，现浇板下铺设厚度25mm的M10砂浆垫层。
1.6.7.4 开关站布置
本电站开关站选定为GIS户内式开关站（开关站户内及户外布置比较详见机电部分）。GIS开关站布置在副厂房内，110KV出线场布置在副厂房顶部，建筑物平面尺寸=32.10×12.00（长×宽），GIS层高程1270.70m，出线场高程1281.70m。
1.6.8 永久交通工程
克屯那木水电站永久交通工程主要包括：永久道路工程和附属构造物。
永久道路：本工程永久道路共三条，分别为永久进场道路、2#路及13#路。永久进场道路起点为乌吐劲河水文站，终点为枢纽右坝肩处；12#路连接永久进场道路和发电厂房安装间；13#路连接永久进场道路和发电洞调压井。
交通桥涵工程包括：永久进场道路沿线共修建跨乌吐劲河永久桥4座；跨冲沟桥6座，排洪涵洞15道；过水路面8道。
交通隧洞工程：永久进场道路布置两条交通洞，分别为1#交通洞、2#交通洞。
1.7 机电及金属结构
1.7.1 水力机械
1.7.1.1 机组台数及单机容量选择
克屯那木水电站是以发电为主的径流式水电站，在电力系统中承担基荷任务，机组台数的确定应考虑单机容量占系统比重，机组运行方式，电站枢纽布置，机组制造水平等因素，通过技术经济比较确定。
本电站装机容量为55MW，占系统比重不大，考虑到冬季和夏季来水量变幅比较大，而且电站保证出力较小，从机组运行的灵活性、电站在电力系统中的作用及机组稳定运行等方面考虑，初拟机组台数为3台、2×8+1×39MW方案的水轮发电机组。
25