三斗生態(tài)改造設計報告

1、*市三斗水電站河流生態(tài)改造設計報告福建潤閩工程顧問有限公司二一六年三月目 錄1 綜 合 說 明11.1 工程概況11.2 工程任務11.3 電站增效擴容改造概述21.4 河流生態(tài)改造概述32 河流生態(tài)現(xiàn)狀分析42.1 流域概況42.2 水資源利用62.3 徑流分析62.4 水環(huán)境和水生態(tài)現(xiàn)狀分析63 河流生態(tài)治理和修復93.1生態(tài)流量確定93.2 生態(tài)流量泄放93.3 脫水段連通性恢復及生境修復93.4 水環(huán)境和水生態(tài)修復10104 工程概算114.1 編制說明114.2 概算成果115 監(jiān)督和管理121 綜 合 說 明11.1 工程概況11.2 工程任務11.3 電站增效擴容改造概述21.4

2、 河流生態(tài)改造概述32 河流生態(tài)現(xiàn)狀分析42.1 流域概況42.2 水資源利用62.3 徑流分析62.4 水環(huán)境和水生態(tài)現(xiàn)狀分析73 河流生態(tài)修復設計93.1生態(tài)流量確定93.2 生態(tài)流量泄放93.3 脫水段連通性恢復及生境修復93.4 水環(huán)境和水生態(tài)保護104 工程概算114.1 編制說明114.2 概算成果115 監(jiān)督和管理12三斗水電站增效擴容改造工程生態(tài)改造設計報告1 綜 合 說 明 1.1 工程概況三斗水電站位于*市東部的東游鎮(zhèn)境內，松溪支流溪屯溪上，距離東游鎮(zhèn)37公里。電站主要由水庫大壩、引水系統(tǒng)、發(fā)電廠房和升壓站等建筑物組成。電站于1999年建成投產。三斗水庫是一座以發(fā)電為主的小

3、（1）型水庫。壩址以上積雨面積20.125平方公里，水庫總庫容530萬立方米，其中正常蓄水位以下庫容464萬立方米，興利庫容437萬立方米，死庫容為12萬立方米。年發(fā)電量827萬kwh。水庫大壩為等厚雙曲砌石拱壩，壩頂高程為787.20米，最大壩高59.2米，壩頂弧長134.43米，壩頂寬為3.0米。引水建筑物由進水口、有壓引水隧洞及壓力管道組成。進水口布置在左岸距壩址上游處，進水口閘門井設置一扇的深水式平面直升鋼閘門。隧洞全長2159.5米，進口底高程742米，隧洞洞徑2.0米，設計流量1.88立方米/秒。壓力管道從隧洞出口至廠房，壓力管道主管全長441.8米，主管管徑0.80米，機組進水管

4、徑0.5米。發(fā)電主廠房長27.5米，寬9.9米，高11.3米。副廠房布置在主廠房后側，長27.5米，寬6.5米，高4.7米。開關站采用戶外半高型，在廠房上游側，面積157米。安裝1臺主變S9-3150/10，通過三斗-赤坑10KV線路送至赤坑電站升壓站，經赤坑2#主變升壓到35KV會流到龍?zhí)峨娬?。電站設置2臺臥軸混流式水輪發(fā)電機組，單機容量1250kW。1.2 工程任務受業(yè)主委托，我單位于2015年12月編制完成了*市興光水電開發(fā)有限公司三斗水電站增效擴容改造工程初步設計報告（送審稿）。2016年2月1日，由*市水利局組織對報告進行審查，根據審查意見，我單位于2016年2月編制完成了*市興光水

5、電開發(fā)有限公司三斗水電站增效擴容改造工程初步設計報告（報批稿），并上報相關主管部門。根據閩水農電20162號福建省水利廳轉發(fā)水利部關于農村水電增效擴容改造河流生態(tài)修復指導意見的通知，電站生態(tài)改造要與電站增效擴容改造初步設計報告同時設計、同時建設、同時驗收。我單位據此編制本報告，上報相關主管部門。1.3 電站增效擴容改造概述三斗水電站增效擴容改造工程初步設計包括工程概況、現(xiàn)狀分析、改造必要性評價、水文分析及水能復核、工程任務與規(guī)模、增效擴容改造設計、施工組織、工程管理、環(huán)境保護設計和地質災害防護、節(jié)能設計、勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生、工程概算和經濟評價等設計內容，重復部分本報告將不再贅述。工程的主要改造

6、方案如下：（1）更換水輪機轉輪，解決水輪機出力降低、水輪機空蝕問題；更換發(fā)電機線圈、鐵芯、空冷等，解決發(fā)電機絕緣老化、運行時定子線圈、鐵芯溫度偏高的問題；（2）調速器老化為淘汰品，自動化程度低，不能實現(xiàn)后臺監(jiān)控操作要求，同時為匹配新選擇機組，需更換調速器；（3）進水閥關閉不嚴，漏水較大，銹蝕嚴重，需更換；（4）氣、排水、技術供水、水力監(jiān)測、通風等水力機械輔助系統(tǒng)設備老化銹蝕，更新改造相關機電設備及管路系統(tǒng)；（5）更換主變壓器及兩臺廠變，解決主變壓器設備老化、漏油嚴重、損耗較大問題；（6）更換低壓配電柜（廠用電主盤），解決開關操作不方便和備自投失靈等問題；（7）更換6kV開關柜，解決斷路器的接觸

7、電阻大，耐壓水平低，斷路器操作機構故障頻發(fā)、隔離開關接觸不良、發(fā)熱等問題；（8）更換10kV配電裝置，解決設備老化，機構不靈和戶外操作、維護、檢修不便等問題；（9）全面更換技改控制系統(tǒng)設備，解決自動化水平低的問題；（10）更換控制柜，解決輔機控制設備老化、可靠性差的問題；（11）更換全廠繼電保護裝置，解決繼電保護裝置保護可靠性差問題；（12）新增工業(yè)電視系統(tǒng)一套，提高電站安全運行管理水平，減輕運行人員勞動強度；（13）對戶外接地網進行改造，解決接地電阻偏高問題，保證電站安全運行；（14）根據技改后設備布置情況，更新部分長度不夠的電纜，同時更換部分老化電纜；（15）機組改造后，對部分設備基礎進行

8、維護加固處理；為解決主廠房屋頂滲水問題，對屋頂做防滲水處理。1.4 河流生態(tài)改造概述 1.河流生態(tài)改造原則河流生態(tài)改造遵循“尊重自然，保護優(yōu)先”和“以自然修復為主，人工修復為輔”的原則，改造方案宜安全可靠、因地制宜、技術合理、經濟適用。2.河流生態(tài)改造范圍：工程性改造措施限定于三斗水電站攔河設施及下游減脫水河段。3.河流基本情況：三斗水電站即位于赤溪流域，為引水式水電站，大壩與下游廠房尾水之間脫水段長度約3.1km，結合水電站增效擴容改造，滿足脫水段生態(tài)泄水要求。4.生態(tài)修復措施:將赤溪右岸一條小支流做為天然來水量引至三斗水庫壩后，結合沖沙孔的閘門調節(jié)，滿足生態(tài)流量泄放。5.改造內容及工程量:

9、122 河流生態(tài)現(xiàn)狀分析2.1 流域概況建溪流域位于福建省西北部，地處閩江上游，地理位置界于東經11744至11913，北緯2639至2821之間，是閩江最大的支流，流域面積16396km2，約占閩江流域面積的27%，主河道長294km，河道平均坡降1.2，干流坡降為0.5。崇陽溪和南浦溪分別發(fā)源于武夷山市和浦城縣境內的武夷山脈東北麓，崇陽溪流經武夷山市、建陽市，南浦溪流經浦城縣后，兩溪于長源匯合成西溪，崇陽溪流域面積5458km2，南浦溪流域面積4018km2。建溪水系由崇陽溪、南浦溪和松溪三條主要支流及以下干流河段組成。其中松溪發(fā)源于浙江省慶元縣馬蹄岙，流入松溪縣境，經松溪的舊縣、河東、城

10、關、鄭墩等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其間納入田溪、松溪（七里溪）、新浦溪等較大支流，至梅口進入政和縣境內，流經政和洪門、護田、新口、至西津納七星溪，在新廠處入*縣境，流經川石、東游、東峰等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，至*城關水南與西溪匯合成建溪，松溪流域面積4785km2，主河道長196km，河道平均坡降1.7。松溪流域地形屬于中低山丘陵區(qū)，山脈縱橫，峰巒起伏，山體西陡東緩，具明顯的不對稱。地勢相對低洼處，河流多呈北東南西流向，支流發(fā)達，沿河河灘分布較廣，對水電開發(fā)起著一定的制約因素。流域內森林植被覆蓋率高，水土保持條件較好。溪屯溪為松溪較大支流之一，發(fā)源于鷲峰山、辰山、九仙山，于東集村匯入松溪，流域面積230.2km2，主河道長47

11、km，水力資源理論蘊藏量為27.7MW。赤溪為溪屯溪上游小支流之一，發(fā)源于屏南縣鷲峰山與辰山一帶，于盛地村下游與盛地溪匯合后流入溪屯溪。赤溪集雨面積40.375km2，主河道長10.8km，河道平均坡降為40.8，流域形狀系數為1.0。流域內森林覆蓋及水土保持良好，植被多為針、闊葉混合林，蓄水能力強，河中水流長流不斷，水力資源豐富，理論蘊藏量為3.7MW。三斗水電站即位于赤溪流域，三斗水庫為赤溪流域的龍頭水庫，為年調節(jié)水庫，對下游梯級水量調節(jié)、電能補償有較明顯的作用。圖2.1-1 松溪流域水系及三斗電站位置示意圖2.2 水資源利用2.2.1 流域梯級開發(fā)現(xiàn)狀赤溪為溪屯溪上游支流，分兩級開發(fā)，即

12、三斗水電站和赤坑水電站。三斗水庫為赤溪流域的龍頭水庫，為年調節(jié)水庫，對下游梯級有較明顯的徑流補償調節(jié)作用，其壩址控制流域面積為20.125km2，調節(jié)庫容為452萬m3，興利庫容為437萬m3。水電站設計引用流量1.88m/s，裝機容量2.5MW（21.25MW），保證出力0.69MW（P=75%），多年平均發(fā)電量827萬kWh，年利用小時數為3308h。赤坑水電站為赤溪第二梯級電站，壩址位于赤坑村下游，利用三斗水電站發(fā)電尾水及三斗赤坑壩址區(qū)間來水進行發(fā)電，壩址以上集雨面積為42.125km2，前池容量680m3，正常蓄水位576.95m，發(fā)電尾水與溪屯溪第一級際頭電站水庫庫水位相接。水電站最

13、大發(fā)電引用流量3.4m/s，裝機容量2.0MW（21.0MW），保證出力0.426MW（P=75%），多年平均發(fā)電量693萬kWh，年利用小時數為3460h。 補充河流規(guī)劃情況2.2.2 水資源利用三斗水庫壩址控制流域面積為20.125km2，控制赤溪流域面積的50.2%，且具有年調節(jié)性能，對赤溪流域及溪屯溪流域梯級開發(fā)具有較明顯的徑流補償調節(jié)作用。經核算現(xiàn)狀三斗水電站水資源利用相對較充分。2.3 徑流分析三斗壩址附近無水文站，考慮到長潭溪（古田溪水庫上游支流之一）與赤溪均發(fā)源于*、古田及屏南交界的鷲峰山脈，三斗壩址所處位置與達才水文站的水文特性相似，且達才水文站的資料較為齊全，因此選用達才站

14、為參證站，按面積比搬用達才站徑流系列，并用雨量資料進行修正。通過水文比擬法計算得到三斗壩址處多年平均流量為0.688m3/s，多年平均年徑流量為2170萬m3，多年平均年徑流深為 1078mm。2.4 水環(huán)境和水生態(tài)現(xiàn)狀分析三斗水電站已建成投產17年，工程建設期對該區(qū)域的水環(huán)境和水生態(tài)的不利影響已趨于穩(wěn)定。本工程為原電站的增效擴容改造工程，改造內容主要為電站內機電設備改造及少部分土建修繕項目，對區(qū)域的水環(huán)境和水生態(tài)無明顯改變。2.5.1 河道脫水段分析本工程為引水式水電站，設置有攔河壩，大壩與下游廠房尾水之間約3.1km長，工程建設時未考慮生態(tài)泄水措施。此段河道存在區(qū)間天然來水，但非汛期特別是

15、枯水期區(qū)間來水少時，會造成河水斷流，存在脫水河道，對生態(tài)環(huán)境有不利影響。2.5.2 水質分析水庫建成后，由于所處區(qū)域為農村偏遠山區(qū)、無大型工業(yè)項目、人員生產活動少，而區(qū)域森林植被覆蓋率高、降雨量豐富、常年山青水秀。經近年觀測，水質總體優(yōu)良，水質類別未降低。但也存在以下問題：上游雜質、污物等順河流至庫區(qū)堆積，造成水庫水質自凈能力下降，需要加大清污力度；存在庫區(qū)局部水體水質惡化，水華爆發(fā)或單一水生植物瘋長而造成水生態(tài)系統(tǒng)破壞的情況，需人工干預、及時清理。2.5.3 水生生態(tài)分析水庫建成蓄水后，庫區(qū)水深增加、過水斷面增大，使得庫區(qū)水體流速降低。對在激流中底棲的、喜流水性生活的中下層魚類影響較大，對喜

16、靜水生活的種類、濾食性種類和養(yǎng)殖種類則在庫區(qū)成為優(yōu)勢種群。大壩與下游廠房尾水之間形成局部脫水段，則不利于各種魚類生存、阻礙了水生物的洄游通道等。據了解，工程流域不涉及國家和地方重點保護、珍稀瀕危特有水生生物，目前流域也已基本形成新的水生生態(tài)環(huán)境，攔河壩阻隔對水生生物、魚類的影響在可接受范圍內，總體對水生生態(tài)影響不大。2.5.4 陸生生態(tài)分析工程所處區(qū)域為農村偏遠山區(qū)、人員生產活動少而區(qū)域森林植被覆蓋率高，存在著豐富的動植物種類。據了解，工程流域不涉及國家和地方重點保護陸生生物，目前流域也已基本形成新的水生生態(tài)環(huán)境，河道脫水段不長且非長期脫水，總體對陸生生態(tài)影響不大。2.5.5 景觀分析電站建成

17、投廠后，區(qū)域景觀生態(tài)結構沒有發(fā)生明顯改變。由于工程所處區(qū)域為農村偏遠山區(qū)、人員生產活動少而區(qū)域森林植被覆蓋率高，原有自然景觀基本得到恢復、擾動土地基本得到平復、林草植被也有了基本恢復及覆蓋。但局部也存在問題：壩下脫水段景觀不理想，河道需要整治；廠區(qū)護坡、防滑坡帶需植被修復及景觀改造。2.5.6 生產、生活影響分析（1）施工期的生態(tài)影響本工程施工期主要施工活動為電站舊設備拆除和新設備的安裝、施工交通運輸，以及少量混凝土澆注等，由此引起了對環(huán)境的影響，初設報告已詳細描述，本報告不再贅述。（2）運營期的生態(tài)影響本工程運營期的主要活動為電站設備運行管理維護、運行人員的生產生活等，由此引起了對環(huán)境的影響

18、，初設報告已詳細描述，本報告不再贅述。3 河流生態(tài)修復設計3.1生態(tài)流量確定三斗水電站為引水式水電站，大壩與發(fā)電廠房之間有約3.1km的脫水段，為了維持該河段的生態(tài)環(huán)境，需要持續(xù)下泄最小生態(tài)需水量。根據水利水電建設項目水資源論證導則、農村水電增效擴容改造河流生態(tài)修復指導意見，計算生態(tài)基流?？砂磯沃诽幎嗄昶骄髁浚?.688m/s）的10%計算為生態(tài)流量，即三斗壩址廠房脫水段的生態(tài)基流為0.069m3/s。同時，該流量也滿足水利部 2016 年第 60 號文農村水電增效擴容改造河流生態(tài)修復指導意見Tennant法計算的相關要求，因此確定其為本工程河道生態(tài)基流。3.2 生態(tài)流量泄放為了滿足電站生態(tài)

19、流量下泄要求，本工程擬采取以下措施：根據流域實際情況，可將赤溪右岸一條小支流做為天然來水量引至三斗水庫壩后，該小支流匯水面積約1.7km2，平均流量約0.053m3/s，略低于生態(tài)基流。根據河道生態(tài)流量下泄要求，經復核，壩體右岸有一泄沖沙閘孔，尺寸25*150cm，進行水量生態(tài)調度，滿足補充水量要求。特別是枯水期水量少時，需補充下泄流量。預計每年11月至次年2月枯水期需補充下泄水量，平均補充水量約0.30.4m3/s，調節(jié)方式通過調節(jié)泄沖沙閘調整開度，使水直接宣泄至下游。采取以上措施后，生態(tài)流量泄放得到滿足，脫水河段基本得到修復。3.3 脫水段連通性恢復及生境修復（1）依靠河流自然修復能力維持

20、和恢復河流蜿蜒性特征及自然景觀格局，保持局部彎道、深潭、淺灘、洲灘濕地以及河濱帶等自然景觀多樣性特征。（2）對河道采取符合河流規(guī)劃的工程性修復措施。包括：對部分河道進行開挖和治理，在河道上設置拋物線深槽，以恢復水深、擴大水面，擬定面積約200m2。（補充工程措施、工程措施，工程量、實施安排）對河岸邊進行種樹育草，選擇凈化能力強的水生、陸生植物進行綠化，恢復河岸植被，構建植被緩沖帶，消除和緩解面源污染，保護河流水質，擬定實施面積約200m2（工程措施，補充工程措施、工程量、實施安排）。3.4 水環(huán)境和水生態(tài)保護（1）為保證庫區(qū)水質，擬對庫區(qū)及周邊約200m2區(qū)域進行清污及清渣。（工程措施，補充工程措施、工程量、實施安排）（2）對廠區(qū)護坡、防滑坡帶進行植被修復及景觀改造，擬定面積約100m2。（工程措施，補充工程措施、工程量、實施安排）（3）對生產、生活中造成生態(tài)影響的修復措施