某水電站可性行研究報告

××縣××水利水電樞紐工程可性行研究報告（達初設深度）目錄工程特性表綜合說明…………2水文…………19工程地質(zhì)…………77工程任務和規(guī)?！?65工程布置及建筑物6水力機械、電工、金屬結(jié)構(gòu)及采暖通風7施工組織設計7.1施工條件…………………1347.2施工導流…………………1367.3主體工程施工……………1387.4施工交通及施工總布置…………………1417.5施工總進度………………1438水庫淹沒處理及工程永久占地9.環(huán)境保護設計10工程管理設計……………………152概述………169國民經(jīng)濟評價……………169財務評價…………………174綜合評價…………………18611投資概算12經(jīng)濟評價………169附件：1、××省水利廳對《××省××縣忠建河流域水電開發(fā)規(guī)劃報告》的批復2、××縣××水利水電樞紐工程項目建議書審查會會議紀要3、省水利廳廳××縣××水利水電樞紐工程項目建議書審查意見的函4、省計委委××縣××水利水電樞紐工程項目建議書的批復5、××省××縣××水利水電樞紐工程環(huán)境影響報告書技術(shù)審查會專宜組評審意見6、××省××縣××水利水電樞紐工程水資源論證報告書審查會專家組審查意見7、××省××縣××水利水電樞紐紐水土保持方案審查意見8、××省電力公司關(guān)于印發(fā)恩施××縣××水電站接入系統(tǒng)設計審查意見的通知××××水利水電樞紐工程特性表序號及名稱單位數(shù)量備注一、水文1．流域面積全流域km21656工程壩址以上km25032．利用的水文系列年限年43（實測與插補延長年份）3．多年平均年徑流量億m35.44．代表性流量多年平均流量m3/s17.1實測最大流量m3/s13601998.7.22實測最小流量m3/s1.131998.12.28調(diào)查歷史最大流量m3/s32711896正常運用(設計)洪水標準及流量(P=1%)m3/s2344非常運用(校核)洪水標準及流量(P=0.05%)m3/s3848施工導流標準及流量(P=5%)m3/s46511~4月5．洪量實測最大洪量（24小時）億m3設計洪水洪量（24小時）億m30.9458校核洪水洪量（24小時）億m31.5536．泥沙多年平均懸移質(zhì)年輸沙量萬t26.49多年平均含沙量kg/m30.539實測最大含沙量kg/m3二、水庫1．水庫水位校核洪水位（P=0.05%）m620.76設計洪水位（P=1%）m618.00正常蓄水位m618.00汛期限制水位m618.00死水位m590.002.正常蓄水位時水庫面積km23.443.回水長度Km18.6樁號1+432～20+0004.水庫容積總庫容（校核洪水位以下庫容）億m30.8438正常蓄水位以下庫容億m30.7490調(diào)洪庫容（校核洪水位至汛期限制水位）億m30.0951防洪庫容（防洪高水位至汛期限制水位）序號及名稱單位數(shù)量備注調(diào)節(jié)庫容（正常蓄水位至死水位）億m30.5988死庫容（死水位以下）億m30.15025.庫容系數(shù)%11.1年調(diào)節(jié)6.水量利用系數(shù)%95.58三.下泄流量及相應下游水位1.校核洪水位時最大泄量m3/s3368相應下游水位m565.612.設計洪水位時最大泄量m3/s2344相應下游水位m563.873.調(diào)節(jié)流量（P=85%）m3/s54.7水電站為滿載發(fā)電流量相應下游水位M552.374.最小流量m3/s13.68相應下游水位m552.04四.工程效益1．灌溉工程灌區(qū)面積（近期）萬畝1.86灌區(qū)面積（遠期）萬畝1.86設計灌溉面積萬畝1.86灌溉保證率P=80%年引水總量（P=80%）億m30.0887設計引水流量m3/s1.712．城鎮(zhèn)和工業(yè)供水工程年引水量（近期）億m30.00292年引水量（遠期）億m30.0052563．水力發(fā)電工程裝機容量MW24保證出力（P=85%）MW3.697多年平均發(fā)電量億kW·h0.6705年利用小時數(shù)H2794水庫調(diào)節(jié)性能年調(diào)節(jié)五.淹沒損失及工程永久占地1．淹沒耕地（P=20%）萬畝0.11222．遷移人口（P=%）人10363．淹沒區(qū)房屋m242526.84．淹沒區(qū)林木畝557.95．淹沒影響重要專項設施Km3.410Kv線路6．工程占地畝188.4六．主要建筑物及設備1．擋水建筑物（壩）型式砼堆石面板壩地基特性粉砂巖、砂質(zhì)頁巖序號及名稱單位數(shù)量備注地震基本烈度度Ⅵ頂部高程（壩）m620.8最大壩高m72.8頂部長度（壩）m293.942．泄水建筑物（溢洪道）型式河岸式溢洪道地基特性粉砂巖堰頂高程m608溢流段長度m36設計泄洪流量（p=1%）m3/s2344校核泄洪流量(p=0.05%)m3/s33683．引水建筑物設計引用流量m3/s54.7最大引用流量m3/s60.17進水口底檻高程m580引水道型式有壓隧洞長度m649.9斷面尺寸m4半徑調(diào)壓井型式阻抗型主要尺寸m7半徑壓力管道型式鋼管條數(shù)條1內(nèi)徑m44．輸水建筑物設計引用流量m3/s0.44進水口底檻高程m576引水道型式有壓管道長度m185斷面尺寸m0.15半徑壓力管道型式鋼管條數(shù)條15．廠房型式主廠房尺寸（長×寬）m33.16×17水輪機安裝高程m553.26．開關(guān)站（換流站、變電站）型式戶外式面積（長×寬）m×m60×407．主要機電設備水輪機臺數(shù)臺2序號及名稱單位數(shù)量備注型號HLA551—LJ—170額定出力kW12371額定轉(zhuǎn)速r/min333.3吸出高度m+1.39最大工作水頭m65.89引水式電站最小工作水頭m35.7額定水頭m50.4額定流量m3/s27.35發(fā)電機臺數(shù)臺2型號SF12—18/3600單機容量kW12000發(fā)電機功率因素cosφ0.9額定電壓kV10.5主變壓器數(shù)量及規(guī)格2SF8—16000/110121±2×2.5%/6.3kV8．輸電線電壓kV110回路數(shù)回路1輸電距離Km20七.施工1．主體工程數(shù)量明挖土方萬m311.40明挖石方萬m318.37洞挖石方萬m31.57填筑土石方萬m3109.00干砌石方m39177漿砌石方m318混凝土和鋼筋混凝土萬m35.25金屬結(jié)構(gòu)安裝T339帷幕灌漿m7145固結(jié)灌漿m29162．主要建筑材料數(shù)量水泥T20050鋼筋T3420含鋼筋、錨筋、錨桿3．所需勞動力總工日萬工時164.68高峰工人數(shù)人4384．施工動力及來源供電kV35地方電網(wǎng)5．對外交通（公路）距離Km1.5序號及名稱單位數(shù)量備注6．施工導流（方式、型式、規(guī)模）隧洞導流城門洞型7m×10m(寬×7.施工占地畝185.28．施工期限準備工程年10/12投產(chǎn)工期月34開始擋水、蓄水、通水、第一臺機發(fā)電、通航總工期年3八.經(jīng)濟指標1．靜態(tài)總投資萬元17422.92．總投資萬元19174.97建筑工程萬元8965.86機電設備及安裝工程萬元2051.28金屬結(jié)構(gòu)設備及安裝工程萬元556.56臨時工程萬元1187.0水庫淹沒處理補償費萬元2831.84獨立費用萬元1349.04基本預備費萬元705.49建設期還貸利息萬元1195.993．綜合利用經(jīng)濟指標各項投資構(gòu)成及分攤水庫單位庫容投資元/m32.06靜態(tài)水電站單位千瓦投資元/kW7260靜態(tài)投資單位電度投資元/kW·h2.58靜態(tài)供水水價元/m31.5上網(wǎng)電價元/kW·h0.359貸款償還年限年20經(jīng)濟內(nèi)部收益率%13.96經(jīng)濟效益費用比1.33經(jīng)濟凈現(xiàn)值萬元2251.3財務內(nèi)部收益率%8.38財務凈現(xiàn)值萬元581.74財務投資回收年限年12.071綜合說明1.1緒言××水利水電樞紐工程位于××縣曉關(guān)鄉(xiāng)××，下游距××縣城約20km，上游距咸豐縣城約60km，是忠建河干流三級水電開發(fā)中的最上一級。壩址控制流域面積503km2，多年平均流量17.1m3/s，多年平均徑流量5.4×1993年7月由××省水利勘測設計院完成了《××省××縣忠建河流域水電開發(fā)規(guī)劃報告》(以下簡稱《規(guī)劃報告》)，提出了干流修建××、龍洞和洞坪三級水電開發(fā)方案。目前，龍洞水電站已經(jīng)投產(chǎn)運行，洞坪水電站正在施工建設中，因此，對××水電站開展前期研究工作已經(jīng)提到議事日程上來。為了加快××水利水電樞紐工程的前期工作進程，促進當?shù)貒窠?jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，力爭早日實現(xiàn)全面小康生活水平，受××省××縣晶源水電國有資產(chǎn)經(jīng)營有限公司委托，××省水利水電科學研究所根據(jù)《水利水電工程項目建議書暫行規(guī)定》（1996）的要求，在以往進行勘測工作的基礎(chǔ)上，重新開展地勘和測量工作，經(jīng)過深入研究和分析比較，于2003年1月提出了《××省××縣××水利水電樞紐工程項目建議書》(以下簡稱《項目建議書》)。2003年3月，××省計委、××省水利廳在武漢主持召開了《項目建議書》報告審查會，肯定了工程開發(fā)任務和綜合利用要求，同意《報告》地質(zhì)結(jié)論、同意《報告》論證確定的××水利水電樞紐工程場址地震基本烈度為6度。同意水文計算成果；基本同意工程規(guī)模；基本同意中壩址方案；基本同意砼面板堆石壩作為代表壩型；同意初選中壩址建壩，左岸河岸式溢洪道，右岸長隧洞引水，××大橋以下420m處河道右側(cè)建岸邊廠房的樞紐總體布置方案；同意初選的全段圍堰、隧洞導流的施工導流方案；基本同意主體工程施工方法和施工總體布置。同意本工程為Ⅲ等中型工程，主要建筑物級別為3級，次要建筑物級別為4級。樞紐永久建筑物（大壩、溢洪道及發(fā)電引水建筑物）按100年一遇洪水設計，2000年一遇洪水校核。水電站廠房按裝機規(guī)模為Ⅳ等小（一）型，其洪水標準按50年一遇洪水設計，100年一遇洪水校核。其他結(jié)論詳見《項目建議書》審批意見及××會后，設計單位根據(jù)審批意見，即開始進行可行性研究工作，并于2003年8月提出可行性研究報告。1.2水文1.2.2.1基本情況忠建河是清江中游右岸的最大支流，位于東經(jīng)109°3′～109°50′，北緯29°37′～30°13′，發(fā)源于咸豐縣西北的柿子坪，自西南向東北，流經(jīng)咸豐的老寨、馬河壩，在龍坪鎮(zhèn)入××縣境，經(jīng)××、珠山鎮(zhèn)、中間河等鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），穿過數(shù)處峽谷及山間小坪畈，于龜山河上游的石心河注入清江，全長120km，流域面積1656km2，總落差424m，其中××縣境內(nèi)河段長約72km，流域面積1381.6km2。××水利水電樞紐工程位于××縣忠建河上游，下距××縣城約20忠建河流域處于鄂西南山區(qū)南部，屬云貴高原的延伸地帶，橫跨咸豐和××兩縣，平均海拔約800m，最高點為火燒堡2014.5m，最低點為干流出口356m。流域內(nèi)山巒疊翠，地勢陡峻，水流落差大，主河道平均比降為3.12‰。流域形狀系數(shù)（F/L2）為0.12，屬長形流域，其水系分布見圖1-1。××水利水電樞紐工程以上支流沿左右兩岸分布較為均勻，沒有明顯大的支流，壩址上游最大一條支流是南河支流，流域面積為76.8km2。流域內(nèi)巖溶發(fā)育，暗河、泉洞較多，河口以上天坑面積247.25km2，占全流域面積的14.93%?！痢笼埗磯沃芬陨咸炜用娣e忠建河流域?qū)僦衼啛釒Ъ撅L氣候，由于地形地貌的差異和海拔高度的變化，又呈復雜多變的山地氣候。夏季受海洋季風影響，冬季為西伯利亞氣候控制，冷暖氣團交替，從而使得本流域氣候溫和，雨量豐沛，且雨熱同期。流域多年平均降水量1496.8mm，年際變化在1040~2150mm之間，下游降雨略小于上游。降水量年內(nèi)分配不均，雨季4~10月降水量占全年的83%，其中，7月份降水量最大，其多年平均月雨量231.9mm；冬季雨量較少，尤以1月份最少，平均為33.9mm。多年平均氣溫為14~16oC，月平均氣溫以1月最低，為3~5oC；以7月最高，為25~26.5oC，氣溫年內(nèi)較差在22oC左右。極端最高氣溫為40.8oC，出現(xiàn)在1959年8月23日××站。極端最低氣溫為-13oC，出現(xiàn)在1977年1月30日的咸豐站。年平均風速較小，為0.6~1.4m/s，大多出現(xiàn)在春、夏季。最大風速為19.7m/s，出現(xiàn)在××站1983年，風向為西北風。流域內(nèi)相對濕度較大，大多在81%~84%，日照較少，年平均日照時數(shù)1170h。年平均霧日在50~62d，年最多霧日為咸豐站85忠建河流域宋家溝、羅馬洞、花塌河、龍頭溝等支流上已建有9處小型水電站，總裝機5.1MW；流域內(nèi)現(xiàn)有小型水庫14座，總庫容約400×104m3；忠建河干流中游于1993年6月建成的龍洞水庫電站，裝機容量26MW，總庫容6823×104m3忠建河流域水力資源豐富，干流水電開發(fā)規(guī)劃采取上、中、下三級開發(fā)，其中：干流中游上已經(jīng)建有龍洞水庫電站，裝機容量26MW；干流下游正在興建洞坪水庫電站，裝機容量110MW；干流上游在××縣曉關(guān)鄉(xiāng)××附近修建龍頭水庫電站，設計裝機24MW；干流三級開發(fā)總裝機160MW。上述水電站的興建對發(fā)展××經(jīng)濟，緩解鄂西供電緊張狀況，具有舉足輕重的作用。1.2.2.2主要成果（1）徑流××站有1959~2001年共43年實測天然徑流系列。受龍洞水庫影響，1993～2001年實測徑流資料與以往不一致，其天然徑流根據(jù)龍洞水庫水位觀測資料，采用水量平衡的原理進行還原，得到1959～2001年共43年天然徑流系列。經(jīng)分析統(tǒng)計，××站多年平均流量25.10m3/s，相應年徑流量7.93×108m3。按水文年統(tǒng)計的徑流系列中，1983年最大，年平均流量45.9m3/s，相應年徑流量14.5×108m3；1988年最小，年平均流量10.6m3/s，相應年徑流量4.3×108m3表1-1××站及××壩址多年平均徑流計算成果項目月份××站（739km2××壩址（503km2）流量(m3/s)徑流量(108占年比重(%)流量(m3/s)徑流量(108428.10.739.2019.160.50539.91.0710.4627.130.73648.61.2615.8733.050.86754.01.4518.2436.760.98825.90.698.7417.610.47928.50.749.3319.430.501022.10.597.4715.050.401116.30.425.3411.120.29127.40.202.505.040.1415.90.161.983.990.1128.70.212.675.900.14315.30.415.1610.390.28年25.17.9399.9617.085.404~10月35.306.5382.3124.034.445~9月39.395.2165.6626.813.5411~3月10.721.4017.647.300.95（2）設計洪水 根據(jù)基本資料情況，××壩址歷次設計洪水均按流量途徑和暴雨途徑兩種方法進行推求，本次仍按以上兩種途徑進行復核。其設計洪水成果對比見表1-2。表1-2××水電站設計洪水洪峰流量成果對比計算方法項目頻率0.05%0.1%1%2%3.33%5%流量途徑流量Qp（m3/s）384833122344204918751655暴雨途徑流量Qp（m3/s）358133182447217320511813差值（%）流量Qp（m3/s）6.90.24.46.19.49.6從表1-2可以看出：除30年一遇和20年一遇洪水洪峰流量誤差較大外，兩種方法計算的設計洪水成果比較接近。在設計及設計頻率洪水條件下以流量途徑計算的成果偏大。由于××流域內(nèi)存在著天坑、漏斗，暴雨途徑的概化公式不能真是地反映忠建河流域的實際情況，而實測洪水成果比較真實地反映了流域匯流地實際情況，因此推薦采用由流量途徑計算的設計洪水成果較為安全可靠。（3）泥沙因忠建河流域沒有實測泥沙資料，但忠建河是清江的一級支流，其出口清江干流上游31km處的恩施水文站具有多年實測泥沙資料。經(jīng)分析論證，選用恩施站1959~1992年懸沙資料進行移置。成果如下：表1-3忠建河各壩址年輸沙量表壩址項目上壩址中壩址下壩址備注控制流域面積（km2）501.8503.0504.45年輸沙量（104t）懸移質(zhì)26.4326.4926.57推移質(zhì)3.973.983.99合計30.4030.4730.56 表1-4忠建河各梯級泥沙淤積高程估算表壩址項目上壩址中壩址下壩址備注總淤積量（萬t）535.4536.7538.2相應淤積容積（萬m3）357358359淤積高程（m）577.00574.00571.001.3地質(zhì)1.3.1區(qū)域地質(zhì)及構(gòu)造××水庫工程地處鄂西南山區(qū)，屬云貴高原的延伸地帶?？偟牡貏菔牵罕备吣系?，西高東低。山巒迭嶂，奇峰參天，河谷深切，相對高差300m~600m，呈現(xiàn)出一派雄偉壯麗的構(gòu)造剝蝕巖溶和構(gòu)造侵蝕中山地貌景觀。本區(qū)地層屬揚子區(qū)恩施咸豐小區(qū)地層，從寒武系至第四系除個別統(tǒng)段缺失外，皆有分布，巖性有碳酸巖、砂巖、頁巖、少量硅質(zhì)巖和礫巖。區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造上，××水庫電站及周緣處在新華夏系湘黔邊境隆褶帶的北端。與××水庫電站區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性有關(guān)的主要斷裂有咸豐大斷裂、恩施斷裂和建始斷裂（1）恩施斷裂與建始斷裂均位于工程西北面，距壩址直線距離分別為45km和80km，至今仍具有一定活動性，為地震活動帶。歷史上曾發(fā)生過四次中強震，最大為1856年咸豐大路壩級地震。現(xiàn)今地震活動頻繁（2）咸豐大斷裂位于工程以東，距壩址約1.5km，該斷裂雖然屬活動性斷裂，但至今無沿斷裂帶發(fā)生中強地震的記錄。在《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001）中，該區(qū)的地震動峰值加速度為0.05g；相應的地震基本烈度為Ⅵ度。1.3.2水庫及工程所在地區(qū)的地質(zhì)概況1.3.2.1地形地貌××水庫河段總體走向NE，河床高程550～620m。河谷一般呈“U”字型，谷寬20～40m，坡高300～500m，坡度28°～56°。在螞蟻洞、果落塘、張家坳和××處河谷彎曲異常嚴重，呈蛇曲狀，平面上顯示出平原區(qū)河流的一些特征。1.3.2.2地層巖性整個庫區(qū)涉及到的地層按巖性來分，主要為兩大類，在果落塘以下河流兩岸及西北部分水嶺分布有志留系龍馬溪群、羅惹坪群、紗帽群砂頁巖地層，總厚度1112~2001m。在果落塘以上左岸及部分右岸分布有奧陶系中上統(tǒng)五峰組、臨湘組、寶塔組、牯牛潭組灰?guī)r、泥灰?guī)r和頁巖；奧陶系下統(tǒng)大灣組、紅花園組、分鄉(xiāng)組、南津關(guān)組灰?guī)r、泥灰?guī)r夾頁巖、白云巖，總厚535.0~1.3.2.3地質(zhì)構(gòu)造與水庫有關(guān)的褶皺構(gòu)造主要為咸豐斜歪背斜：其北起××縣的孟家灣，途徑咸豐縣縣城，全長75km，軸向NE45°，軸面傾向SE。西北翼產(chǎn)狀310°~325°∠25°~45°；東南翼產(chǎn)狀135°~155°∠15°~25°。軸部地層為寒武系下統(tǒng)金頂山組粉砂質(zhì)頁巖及粉砂巖。庫區(qū)位于該背斜的西北翼上。1.3.2.4水文地質(zhì)及巖溶庫區(qū)分布有大量石灰?guī)r地層，其巖溶比較發(fā)育，且與庫外的巖溶系統(tǒng)有一定的聯(lián)系。地表巖溶形態(tài)主要有溶溝、溶槽、石芽、落水洞、溶蝕漏斗和巖溶洼地等。地下巖溶主要有溶洞和地下暗河，與水庫有關(guān)的幾條地下暗河為：①羅馬洞暗河，該暗河出口高程約710m。出口高程遠大于水庫正常蓄水位，水庫建成后，暗河仍將流入庫內(nèi)。②紅江洞暗河，該暗河出口高程約920m，曉關(guān)鎮(zhèn)地表匯流主要是通過該暗河進入宋家溝河，復進入庫內(nèi)的，水庫的修建不會對暗河系統(tǒng)造成任何影響。③雙龍洞暗河，該暗河進口高程約910m，其發(fā)育完全繞開了××水庫以北的砂頁巖地層，與該水庫無水力聯(lián)系。④渣口洞地下暗河，該暗河主要是將干溝坪和堰塘坪一帶的地表匯流轉(zhuǎn)入忠建河，流量較小。由于其出口位于××水庫下游，加之出口高程高，故對××水庫無影響。⑤螞蟻洞地下暗河，該暗河無明顯進口，發(fā)育在志留系砂頁巖中的地表溪流，經(jīng)過奧陶系石灰?guī)r地層時，通過落水洞進入地下，再與石灰?guī)r中的支管道系統(tǒng)相匯集構(gòu)成了該暗河系統(tǒng)。水庫蓄水后，其出口將被淹沒，但不會改變其目前的補給、逕流與排泄狀態(tài)。1.3.3廠壩區(qū)地質(zhì)構(gòu)造廠壩區(qū)處于咸豐歪斜背部的西北部封閉端，地層由傾向北西逐漸轉(zhuǎn)為傾向正東，呈現(xiàn)為一個弧形，傾角較緩，一般在15°-30°之間。整個壩區(qū)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，僅見兩條斷層。F1斷層：位于下壩址下游約120m，產(chǎn)狀198°＜69°斷層帶寬0.05-0.20m，由碎裂巖塊組成，上盤巖層產(chǎn)狀50°＜17°,下盤巖層產(chǎn)狀50°＜19°，上盤發(fā)育兩組裂隙，產(chǎn)狀15°＜86°和120°＜87°，上盤巖體破碎，被裂隙切割成碎塊。從細砂巖夾層的錯動來看，屬于一條正斷層，斷距F2斷層：位于中壩址右岸河床，在地表表現(xiàn)為一凹槽，ZK8鉆孔揭露斷層帶厚1.50m(孔深26.5-28.0m)，斷層帶物質(zhì)成份為棕紅色粘土夾角礫，角礫直徑0.3-2cm，粘土呈可塑壩址區(qū)裂隙按其走向可分為三組，與區(qū)域構(gòu)造的走向基本一致。剪切帶由粘土夾角礫、角礫巖及碎裂巖構(gòu)成，厚0.2-3.7cm，粘土呈可塑——硬塑狀，角礫呈鱗片狀。碴狀及碎塊狀，大多角礫有一定磨園，剪切帶兩側(cè)巖體裂隙發(fā)育，巖石破碎。鉆孔提示的層間剪切帶情況見表1-5。表1-5鉆孔揭示的層間剪切帶統(tǒng)計表鉆孔編號鉆孔位置剪切帶高程（m）剪切帶厚度（m）特征描述ZK1下壩址左岸551.29~549.682.10主要為角礫巖,角礫大小2~5mm,次園狀,角礫間為粉細砂充填,膠結(jié)程度差,上下巖體裂隙發(fā)育。545.28~544.380.90由角礫巖構(gòu)成，角礫大小2~3mm，膠結(jié)較好，粉紅~灰綠色，兩側(cè)裂隙發(fā)育。ZK2下壩址左岸584.52~584.120.40由角礫巖構(gòu)成，礫徑0.5~3mm579.62~579.320.30角礫巖，膠結(jié)較好，兩側(cè)巖體裂隙發(fā)育。554.62~553.121.50由角礫巖和碎裂巖構(gòu)成，結(jié)構(gòu)不緊密，碎悄充填。551.12~550.720.40角礫巖，上、下巖體發(fā)育有裂隙，有揉皺現(xiàn)象。ZK5下壩址右岸590.38~588.581.80由角礫巖和碎裂巖構(gòu)成，角礫成份為粉砂巖，角礫間為黃色粉質(zhì)粘土，巖土比為3:1。ZK8中壩址右岸560.21~557.812.40角礫土，由棕紅色粘土夾角礫構(gòu)成，礫徑0.3~1cm，略具磨園，粘土呈可塑狀。543.51~542.710.80由棕紅色粘土夾角礫及揉皺狀巖塊構(gòu)成，兩側(cè)巖體呈片狀，土石比為2:1。ZK11中壩址左岸608.50~607.401.10棕紅色粘土夾碎石角礫，礫徑0.1~1cm，最大3cm，原巖為粉砂巖，具磨園，土石比2:1。597.20~595.701.50粉質(zhì)粘土夾角礫，土石比3:1，礫徑0.1~1.5cm。580.20~578.002.20粉質(zhì)粘土夾碎石角礫，粘土呈可塑~硬塑狀，土石比2:1，角礫直徑1~5mm，碎石很少。560.70~557.003.70粘土夾角礫構(gòu)成，土石比1:1，巖石有揉皺現(xiàn)象，土呈可塑~硬塑狀，上、下巖石破碎嚴重。546.70~545.201.50棕紅色粘土夾角礫，角礫含量30%，具磨園，礫徑0.3~0.5cm，粘土呈可塑狀。ZK14上壩址左岸595.3~594.01.30由角礫巖構(gòu)成，角礫間為黃色粘土，土石比1:3，上、下側(cè)巖體破碎。565.7~563.12.60由角礫巖和碎裂巖組成，充填少量粘土，土石比1:3，巖塊有一定磨園。ZK15上壩址左岸597.75~595.152.60粘土夾角礫，角礫直徑0.2~1cm，有磨園現(xiàn)象，局部夾碎裂巖，巖芯成片狀，土石比1:1。579.45~578.550.90棕紅色粘土夾角礫，兩側(cè)裂隙發(fā)育，裂隙面有擦痕，土石比1:2。569.75~568.551.20黃褐色粉質(zhì)粘土夾碎石和角礫，粘土呈可塑狀，巖石次園狀，土石比1:2。1.3.4廠壩區(qū)水文地質(zhì)壩址區(qū)水文地質(zhì)條件也比較簡單，地下水主要為孔隙水及基巖裂隙水。1.3.5巖體物理力學性質(zhì)廠壩區(qū)巖石主要分為兩類，即粉砂巖和砂質(zhì)頁巖，以粉砂巖為主，夾少量砂質(zhì)頁巖，兩類巖石分別進行了六組室內(nèi)物理指標試驗和二組力學指標試驗，其統(tǒng)計成果見表1-6。表1-6××水庫電站巖體物理、力學指標統(tǒng)計成果及建議表巖體名稱統(tǒng)計項目重力密度（KN/m3）比重孔隙率（%）吸水率（%）飽水率（%）抗壓強度（MPa）軟化系數(shù)巖體抗剪斷強度砼與巖體間抗剪斷強度泊松比彈性模量104(MPa)天然飽和飽和烘干C′(MPa)fC′(MPa)f粉砂巖n6666666662222max25.7825.872.734.801.642.7323.538.50.684.10.780.232.2min25.2525.532.692.960.821.6415.227.70.463.50.730.202.0x25.5225.742.713.751.292.1819.7534.00.583.80.750.2152.1σ0.230.140.0140.780.310.393.683.630.073建議值25.5225.742.713.751.292.1819.7534.00.580.7~1.50.7~0.80.7~1.10.7~0.90.25~0.330.7~0.8砂質(zhì)頁巖n6666666662222max23.4123.892.7214.713.023.689.918.00.552.20.580.211.6min22.89623.312.6911.152.132.786.213.70.431.70.490.181.4x23.2623.652.7112.682.593.277.4715.60.481.950.530.1951.5σ0.210.220.011.160.330.351.211.670.04建議值23.2623.662.7112.683.273.277.4715.600.480.5~0.80.4~0.50.5~0.90.4~0.60.33~0.40.6~0.71.3.6天然建筑材料采用中壩址面板堆石壩方案時，需砼總方量5.25萬m3，需砼粗骨料11.36萬m3，細骨料6.18萬m3；大壩填筑塊石料107.49萬m3，其中主堆石區(qū)為80.79萬m3，次堆石區(qū)為16.78萬m3，墊層料和過渡料9.0萬m3，護坡塊石料0.92萬m3；上下游圍堰需土石填料1.79萬m3，需防滲料0.45萬m3。大壩主堆石料、墊層料和過渡料加工用的塊石料必須是堅硬、耐磨、耐蝕、抗風化能力強、力學強度高的石料，壩址區(qū)廣泛分布的志留系砂頁巖地層不能作為大壩填筑料和人工骨料料源。大壩填筑料和人工骨料選擇了兩處石料場，一個為九眼泉料場，一個是官遷河料場。比較兩個料場料源的質(zhì)量、開采運輸條件，推薦官遷河料場作為大壩的料場。施工圍堰所需土料，經(jīng)過調(diào)查與勘察，稍具開采價值的土料場有兩個，主要為砂頁巖殘坡積粘性土夾碎石，均滿足工程需要。1.4工程任務和規(guī)模1.4.1地區(qū)社會經(jīng)濟概況××縣總土地面積2740km2，其中低山、次高山和高山分別占26.25%、47.74%和6.01%?？?cè)丝?3.76萬人，其中：農(nóng)業(yè)人口30.81萬人，非農(nóng)業(yè)人口2.95萬人。耕地40.49萬畝，其中：水田14.76萬畝，旱地25.73萬畝。2000年工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值7.90億元?！痢量h是老蘇區(qū)，而且是土家族、苗族等少數(shù)民族聚居的邊遠山區(qū)，改革開放以來，雖然全縣面貌發(fā)生了較大變化，但由于社會、經(jīng)濟及自然條件等原因，目前仍是我省國民經(jīng)濟收入較低的縣份之一；與經(jīng)濟文化發(fā)達地區(qū)相比，差距還很大。幾十年的實踐證明，對于水力資源豐富的山區(qū)縣來說，開發(fā)當?shù)厮苜Y源是促進工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)邁上新臺階的最有效途徑。根據(jù)已審批的《××省××縣忠建河流域水電開發(fā)規(guī)劃報告》，忠建河流域水能開發(fā)的原則是以水電開發(fā)為主，兼顧航運、防洪、灌溉、養(yǎng)殖、旅游等綜合利用。水能開發(fā)的先后次序是：龍洞水電站、洞坪水電站和××水電站。目前，龍洞水電站已建成運行多年，洞坪水電站在建，××水電站項目的前期工作已提到議事日程上。1.4.2地方發(fā)展規(guī)劃對項目建設的要求根據(jù)《××縣電力“十五”規(guī)劃》及《××縣農(nóng)村電氣化規(guī)劃報告》，2001年最大用電負荷為23.40MW，電量為5652萬kW.h。年綜合用電最大負荷增長率為11.5%，年用電量增長率為12.1%，預測到設計水平年2010年全縣用電最大電負荷為62.327MW，電量為15052萬kW.h。根據(jù)上述負荷預測進行××縣2001年-2010年電網(wǎng)電力電量平衡計算可知：基準年2001年最大用電負荷為23.4MW，電量為5652萬KW.h；設計水平年2010年最大用電負荷為62.327MW，電量為15052萬KW.h。根據(jù)《××縣電力“十五”規(guī)劃》及《××縣農(nóng)村電氣化規(guī)劃報告》縣電網(wǎng)綜合網(wǎng)損率為11%，廠用電率為1.5%?？汕蟮?010年所需發(fā)電最大負荷為71.096MW，電量為17378萬KW.h。到目前為止，全縣已建水電站17座，總裝機38.257MW。在已建水電站中，只有龍洞電站為年調(diào)節(jié)水電站，其它均為無調(diào)節(jié)徑流式電站，洪枯出力差別大，枯水季節(jié)缺電嚴重。在建電站獅子關(guān)電站為多年調(diào)節(jié)電站，裝機容量為10MW，規(guī)劃2007年建河源一級電站，裝機容量為24MW，為年調(diào)節(jié)電站。預計到2005年底××電站建成發(fā)電，到設計水平年2010年××水電站將同龍洞電站、獅子關(guān)電站、河源一級電站等共四個具有調(diào)節(jié)性能的水電站共同承擔調(diào)峰和事故備用及負荷備用的任務。經(jīng)計算系統(tǒng)調(diào)峰最大工作容量為66.774MW，系統(tǒng)發(fā)電最大負荷為71.096MW。電力系統(tǒng)負荷備用按年最大負荷的5%計算，需備用3.555MW。事故備用按年最大負荷的10%計算，需7.109MW，經(jīng)分析，系統(tǒng)不必設置專門的檢修備用容量。在系統(tǒng)內(nèi)按照上述4座水電站的保證出力按比例進行分攤，求得××水電站的最大工作容量、負荷備用容量、事故備用容量分別為：20.159MW、1.073MW和2.146MW，上述三項之和即為××水電站必需裝機容量23.378MW。1.4.3工程規(guī)模1.4.3.1××省水利勘測設計院1993年7月完成的《××省××縣忠建河流域水電開發(fā)規(guī)劃報告》中確定忠建河干流梯級開發(fā)方案為：××、龍洞和洞坪三級開發(fā)，開發(fā)的先后順序為：龍洞水電站、洞坪水電站及××水電站。初擬正常蓄水位分別為：610.00mm（××水庫）、550.00mm（龍洞水庫）和490.00mm（洞坪水庫）。項目建議書階段，對××水利水電樞紐工程上游20km以上河段進行了縱橫斷面測量，認證后提出規(guī)劃階段選擇的××正常蓄水位偏低，可以提高到618m。本階段進一步證正常蓄水位為618m..1.4.3.2死水位 死水位根據(jù)泥沙淤積、發(fā)電、灌溉要求等方面因素綜合確定，水庫運行50年泥沙淤積高程574.00m，按發(fā)電最有利消落深度計算的死水位為587.00m，適當抬高死水位有利于增加發(fā)電量和有利于滿足灌溉要求，綜合上述因素確定死水位為590.00m。 1.4.3.3裝機容量到2010年××水電站將與龍洞電站、獅子關(guān)電站、河源一級電站等共同承擔××縣電網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)峰任務并按保證出力分擔備用負荷。經(jīng)計算系統(tǒng)調(diào)峰最大工作容量為66.774MW，系統(tǒng)發(fā)電最大負荷為71.096MW。電力系統(tǒng)負荷備用按年最大負荷的5%計算，需備用3.555MW。事故備用按年最大負荷的10%計算，需7.109MW，經(jīng)分析，系統(tǒng)不必設置專門的檢修備用容量。在系統(tǒng)內(nèi)按照上述4座水電站的保證出力按比例進行分攤，求得××水電站的最大工作容量、負荷備用容量、事故備用容量分別為：20.159MW、1.073MW和2.146MW，上述三項之和即為××水電站必需裝機容量23.378MW?！痢了姌屑~工程表1-7裝機容量動能經(jīng)濟比較項目方案一方案二方案三裝機容量（MW）222426保證出力（MW）3.7623.7623.762枯水期平均出力（MW）4.7604.7604.760多年平均出力（MW）713371817210多年平均發(fā)電量（萬Kw..h）4~8月3338336333789~11月16241640165112~3月130613061306年合計626863096334裝機年利用小時（h）284926292436水量利用率（%）96.496.898.0國民經(jīng)濟投資（萬元）19376.3919465.9119732.5經(jīng)濟內(nèi)部收益率（%）15.516.315.8國民經(jīng)濟凈現(xiàn)值（萬元）637668726541經(jīng)濟效益費用比1.091.361.03差額投資經(jīng)濟內(nèi)部收益率（%）18.37.8根據(jù)表1-7中成果可以看出：××水利水電樞紐工程裝機容量選定為宜。工程布置及主要建筑物1.5《忠建河流域水電開發(fā)規(guī)劃報告》結(jié)論：××縣忠建河段推薦三級開發(fā)方案，分別是××、龍洞、洞坪。目前龍洞電站已建成投運，洞坪電站正在建設之中，唯××（首級）開發(fā)滯后，按照梯級電站水頭首尾相銜接原則再結(jié)合河流地形條件，××水利水電樞紐工程壩址選擇，擬定三處壩址：（1）上壩址（黑山南）；（2）中壩址（黑山北）；（3）下壩址（方家坨）。根據(jù)地質(zhì)報告結(jié)論：上、中、下三處壩址都可以建壩，相比之下上壩址稍差，而中壩址適宜建砼面板堆石壩，建砼重力壩對穩(wěn)定不利，下壩址也是建砼面板堆石壩的好壩址，建砼重力壩或重力拱壩尤其要注意穩(wěn)定問題.××水利樞紐工程主要包括三大內(nèi)容：一、擋水建筑物——大壩；二、泄水建筑物——溢洪道；三、發(fā)電建筑物——水電站。每處壩址方案都有這三類建筑物，組合方案多達48種，根據(jù)經(jīng)驗和結(jié)合現(xiàn)場情況判斷，能夠參與比較的方案只有10種，它們分別是：下壩址四種方案、中壩址三種方案、上壩址三種方案，共十種方案。各種方案具體情況見表5-4。十種方案都做了詳細的技術(shù)、經(jīng)濟比較工作。選定中壩址作為××水利水電樞紐工程建設壩址。1.5.前節(jié)在選擇壩址時，對每個壩址的代表方案也做了大量比選工作。中壩址適宜建壩的壩型有砼堆石面板壩、砼重力壩等，通過比較該處修建砼堆石面板壩為中壩址的選定壩型?，F(xiàn)將工程總體布置敘述如下：砼堆石面板壩軸線距下游××大橋1.4km，軸線方位角，壩頂高程620.8m，防浪墻頂部高程622.0m，壩頂寬6.0m，上、下游壩坡坡比分別為1:1.4和1:1.5，壩上游坡設溢洪道布置在壩軸線西側(cè)（即下游側(cè)）約250m的張家埡，順水流方向軸線方位角NW10°58′55″，共3孔，每孔凈寬12m，堰頂高程608m，采用低實用堰型，堰高P=5m，堰長C=13.3m（即P/C=5/13.3）。閘室段總長27m，后接陡坡泄槽段，該段由前后兩段組成，前段為收縮段，其寬度由閘室處42m收縮到30，長60m，后段以30m引水建筑物布置在堆石面板壩上游右岸山體內(nèi)，隧洞軸線方位角NE45，塔式進水口距大壩軸線320m，設置攔污柵和事故快速閘門。在距事故閘門槽中心480m處設置調(diào)壓井，其內(nèi)徑7.0m，壁厚1電站廠房及變電站布置在××大橋以下420m的忠建河右岸，原××鄉(xiāng)政府對面，由引水隧洞引水發(fā)電。變電站、副廠房、主廠房、安裝間順河流向呈“一”字型布置。廠房縱軸線方位角NW29，橫軸線方位角NE61°上壩公路由××大橋右橋頭起順右河岸以8%的坡上至右壩頂。1.5.31.5.以勘探線上的地質(zhì)孔zk3為圓心勘探線順時針旋轉(zhuǎn)8°，再向下游平移3m作為砼面板堆石壩的軸線，其方位角為NE34°。軸線上兩端點A、B的坐標分別為：A(34.9482，9.5706)、B(34.7801,9.3296)。水庫正常蓄水位618m，最高洪水位620.76m，總庫容8438萬m3，壩頂高程620.8m，最大設計壩高72.8m，壩頂長293.4m，寬6m，上、下游壩坡分別為1:1.4和1:1.5。壩頂防浪墻基底高程618.5m，高于正常蓄水位0.5m，防浪墻頂高程622.0m，墻高3.5m，高于壩頂1.2。壩體分砼防滲面板F、墊層區(qū)2A、過渡區(qū)對于混凝土面板堆石壩來說，趾板區(qū)基礎(chǔ)的開挖與處理是關(guān)鍵，混凝土面板必須鑲?cè)霂r體完整，強度較高的微風化巖體中，面板周邊包括與兩側(cè)及下部河床巖體相接觸帶要進行帷幕灌漿處理。沿趾板進行了固結(jié)灌漿和帷幕灌漿，帷幕孔距1.5m，平均孔深20m，幕線從壩頭向山體內(nèi)延伸，左岸為20m，右岸為20m。固結(jié)灌漿在微風化和斷層破碎帶區(qū)進行，平均孔深10m，2排布置，間距2.0m，排距1.5.溢洪道布置在大壩西側(cè)250m的張家埡，軸線總長206.82m，軸線方位角NW10°58′55″。溢洪道控制段長27m，采用低WES實用堰型，共三孔，每孔凈寬12m，設12×10.5m弧形鋼閘門?？刂贫魏缶o接泄槽，泄槽坡比i=0.28，水平投影總長120m，高程從600.35m下降到566.75m，其中前60m為漸變段，寬由42m線性漸變至30m，收縮角5°42′38″，后60m泄槽為30m等寬。溢洪道消能采用挑流消能，挑流鼻坎寬30m，反弧半徑R=32m，挑角θ=22.5°，最底點高程565.57m，坎頂高程568.00；鼻坎右側(cè)長21.5m，左側(cè)長37.45，出口與溢洪道軸線成夾角，底板底部高程562.50m，齒墻底部高程555.50m，邊墻與鼻坎連成整體，厚溢洪道軸線沿線地層全部為粉砂巖，地層產(chǎn)狀10°∠23°，地層傾向與軸線走向間夾角很小。沿途沒發(fā)現(xiàn)有斷裂構(gòu)造。地表第四系覆蓋層厚0.7~3.2m，強風化帶厚3.5~12.8m。地下水不發(fā)育。裂隙以NE和NW向兩組裂隙為主，非常密集，長度很小，多呈閉合狀，地表充填有粘土礦物。地基開挖后，兩岸將形成5~30m高的邊坡，借鑒其它工程邊坡開挖的經(jīng)驗，結(jié)合本區(qū)的工程地質(zhì)條件，建議第四系松散堆積物的開挖邊坡近1:0.75考慮；基巖臨時邊坡按1:0.25考慮，基巖永久邊坡按1:0.5考慮。控制段下部及兩側(cè)巖體相接觸帶進行帷幕灌漿處理1.5.3引水建筑物進水口選在距大壩軸線320m處，洞軸線方向NE45°塔式進水口底板高程580m，底板厚1.0m，長26.1m，寬15.0m，設攔污柵及事故閘門各一道。事故閘門孔口尺寸4×4m；攔污柵2孔，孔口尺寸5×10m（B×H），柵槽傾斜角80°；攔污柵軸線在底板高程580m時與事故門軸線水平距離16m。設計引水流量Q=51m3/s，對應流速V=4.061m/s。事故閘門為平面鋼閘門，啟閉臺與大壩頂齊平為622m高程，高42m，其上部設有啟閉機房，平面面積15×10引水隧洞引水隧洞由兩段“平洞”和一段斜洞組成，總長649.90m。洞徑4.0m調(diào)壓井由于從水輪機組中心至發(fā)電引水洞進口長達701.90m，規(guī)范要求設置調(diào)壓井，其中心樁號為0+480，內(nèi)徑7.0m，壁厚1.0m，底板厚2.0m發(fā)電壓力管道引水隧洞止于樁號0+665.0，以后部分為發(fā)電壓力鋼管及鋼岔管，至廠房前按“Y”型分成兩支，分別連接兩臺發(fā)電機組，主管內(nèi)徑4.0m，壁厚18mm，支管內(nèi)徑2.5m，壁厚14mm?？傊亓?1.0t1.5.地面式廠房，裝機二臺，單機容量12MW，水輪機安裝高程553.20cm，廠外地面高程561.40m，機組間距9.5m，吊車軌道間距14.0m。變電站平面尺寸40×60m（寬×長）,設備安裝高程561.9m，地面高程561.4m，與副廠房毗鄰，間距5.0m；副廠房在主廠房上游側(cè)，平面尺寸14.38×19.廠址位于原××鄉(xiāng)政府所在地對面，旁鄰變電站和水文站，廠址區(qū)地形開闊，交通條件好。廠房座落在河流一級階地上，階地高程557m，廠房建基面高程545.9m。此處河床高程551.6m。ZK20孔揭示覆蓋層厚3.0m，以粘土夾碎石為主，下覆粉砂巖地層，強風化帶厚1.0m，弱風化帶厚2.4m，弱風化帶地基承載力達500KPa。該廠址地形寬闊，起伏較小，有利于廠房及附屬建筑物的布置，廠房區(qū)覆蓋層小，開挖厚度有限，地基承載力高，邊坡穩(wěn)定性好，是一處理想的廠址。廠房基礎(chǔ)開挖至建基面高程545.9m即可滿足穩(wěn)定要求。發(fā)電尾水由尾水管（底部高程548.9m）以1:4斜坡升至高程551.60m，2臺機組尾水匯合后共用一個尾水渠，寬16.33m。在尾水渠后面沿尾水流向采用厚度為0.5m的M7.5漿砌石對河道進行護底，護底沿水流方向長度為10.0m，寬為35.0m，同時和邊墻底部合理連結(jié)。變電站布置在××大橋以下420m的忠建河右岸，原××鄉(xiāng)政府對面。距上游大壩1.82km。變電站平面尺寸40×60m（寬×長）,設備安裝高程562.2m1.5.3.5輸水建筑物設計輸水建筑物系用φ300鋼管，給××村莊和環(huán)境用水供水，進口中心高程576m，管長185m。按有壓管道計算，在水庫正常蓄水位618m情況下，輸水流量為0.44m3輸水管采用壩下埋管型式，進口位于水下，設砼八字翼墻。管壁厚5mm，輸水管穿壩后，接一個三通管，一支管徑150mm，用于供水，另一支管徑φ150mm，用于退水——環(huán)境用水，分別用閘閥控制。建筑物項目及工程量表1-8主體建筑工程主要工程量編號工程項目工程量土石方開挖（m3）土石方填筑(m3)砼（m3）砌石(m3)帷幕灌漿(m)固結(jié)灌漿(m)鋼筋（t）一擋水工程1416081065754120579177601529161049二泄洪工程12987314800217101130860三引水工程290431244718870四發(fā)電廠工程1298846506119410五升壓變電站工程48001847.4小計31351210900045251791957145291631961.6水力機械、電工、金屬結(jié)構(gòu)及采暖通風1.6.11.6.1.1根據(jù)規(guī)劃成果，××電站的動能參數(shù)為：電站最大靜水頭：6電站最小凈水頭：3加權(quán)平均凈水頭：5電站裝機容量：24000kW保證出力：3762kW根據(jù)電站裝機規(guī)模，××電站可以選用2×12000kW、3×8000kW和4×6000kW三種裝機方案進行比較。從機組能量指標和投資上比較，綜合考慮，推薦2×12000kW裝機方案。1.6.1.根據(jù)電站水輪機工作水頭運行范圍35.70m~65.水輪機主要性能參數(shù)如下：型號：HLA551-LJ-170轉(zhuǎn)輪直徑：1.70額定轉(zhuǎn)速：333.3r/min飛逸轉(zhuǎn)速：667.1r/min額定出力：12371kW額定水頭：50.4m額定流量：27.35m3額定效率：91.5%最高效率：94.7%最大吸出高度：+1.39m配套水輪發(fā)電機主要參數(shù)如下：型號：SF12-18/3600額定容量：12000kW額定轉(zhuǎn)速：333.3r/min額定電壓：10500V額定電流：824.8A額定效率：97%額定頻率：50Hz功率因素：0.91.6.1.根據(jù)機組參數(shù)，選用WT-80型微機調(diào)速器三臺。進水閥選用直徑2.5m的Dx7pk41X-10C1.6.1.4采暖通風××電站總裝機2×12000kW,水輪發(fā)電機組為立式結(jié)構(gòu)，電站主副廠房分別采用自然通風、機械送排風和局部空調(diào)等方式。主廠房氣流組織是：由主廠房大門、側(cè)門及低排窗口等處自然進風，一部分氣流上升經(jīng)高排窗口排出廠外，一部分氣流經(jīng)樓梯口、吊物孔進入水輪機層、蝸殼層，在水輪機層、蝸殼層設4個排風口，用機械排風將氣流排至廠外。在廠用變壓器室及高、低壓開關(guān)室設置軸流風機，幫助排風。在中控室設置柜式空調(diào)器，以保持中控室的溫度在20~30°1.6.1.5消防電站消防系統(tǒng)以水消防為主，輔以化學滅火器等。消防水源取自總供水干管。在主廠房發(fā)電機層上游側(cè)布置兩個室內(nèi)消火栓，發(fā)電機的滅火是將消防水通過室內(nèi)消火栓引至發(fā)電機的滅火環(huán)管。在主副廠房外及廠外油庫等處設置三個室外消火栓。另外在全廠適當位置設置適量的化學滅火器。1.6.21.6.2.1××水電站位于××縣縣城以南，離正在建設的××縣110kV蓮花壩中心變電站20km；蓮花壩中心變電站離恩施州220kV旗峰壩變電站45km，離220kV咸豐變電站45km。根據(jù)××省電力勘測設計院2003年6月完成的《××省××縣××水利水電樞紐工程可行性接入系統(tǒng)報告》和××省電力公司同年7月的審查意見,本電站建成后，接入系統(tǒng)運行方式為：一回110kV出線，輸送容量為2×12000kW，經(jīng)20km的110kV線路與××縣龍洞水電站110kV升壓站母線相連，并由此送入恩施州220kV××水電站選用2臺HLA551-LJ-170型混流式立軸水輪機，配2臺SF12-18/3600型發(fā)電機，發(fā)電機額定功率12000kW，額定電壓10.5kV，額定功率因數(shù)0.9。機組配有WT-80型微機調(diào)速器、直徑2.5m的主閥和微機××水電站總裝機容量24000kW，保證出力3697kW，年利用小時數(shù)2794h，多年平均發(fā)電量6705億kW.h。1.6.2.2通過主接線技術(shù)和經(jīng)濟比較，推薦采用一機一變單元接線。與《××省××縣××水利水電樞紐工程可行性接入系統(tǒng)報告》和××省電力公司同年7月的審查意見一致。1.6.2.3主變壓器選擇主變壓器選用二臺SF10-16000/35，容量為16000kVA，121±2×2.5%/10.5kV雙線圈變壓器。主變高壓側(cè)額定電壓為121kV，低壓側(cè)額定電壓為10.5kV。阻抗電壓為10.5%，聯(lián)接組別為YN,d11，冷卻方式為風冷。1.6.2.4主要電氣設備選擇根據(jù)三相短路電流計算結(jié)果及《導體和電器選擇設計規(guī)定》的有關(guān)要求，對本電站發(fā)電機電壓和110kV電壓設備進行了選擇。發(fā)電機電壓側(cè)10.5kV設備采用KYN1-12型戶內(nèi)手車式高壓開關(guān)柜，共計16臺。110kV電壓設備選用戶外設備。對這些設備進行最高工作電壓、持續(xù)工作電流、開斷電流、關(guān)合電流和動熱穩(wěn)定等校核，所選設備均滿足要求。1.6.2.本電站主廠房裝有2臺立式機組，機組的勵磁、機組自動、測溫屏布置在主廠房電機層各機組旁。發(fā)電機中性點、電流互感器相應布置在水輪層，其它電氣設備均布置在主廠房旁的副廠房內(nèi)。副廠房分二層布置：中控室，高、低開關(guān)柜、廠變室布置在第一層，地面高程561.60m，與安裝間同高，下設電纜層，高程559.20m。詳見廠房有關(guān)水工圖紙。1.6.2.6110kV（1）進口攔污柵根據(jù)混流式水輪機轉(zhuǎn)輪直徑1800mm,初步擬定攔污柵柵條凈距為80mm，柵條規(guī)格為10*100mm;柵體結(jié)構(gòu)為型材焊制,由2節(jié)聯(lián)接而成，滑塊支承，柵體單重13.0t，埋件單重4.0t。清污方式采用人工清污，即枯水期機組檢修時將攔污柵提起清污及維護。壩頂啟閉臺設置2臺固定卷揚式啟閉機，用以起吊攔污柵至啟閉臺維護，啟閉機型號為QPQ-400kN。（2）進口閘門進口設置事故門，作為機組后備保護以及用以保護、檢修引水隧洞。事故門孔口尺寸為4.0m×4.0m，設計水頭38.0m，擬定為潛孔式平板鋼閘門形式，后止水，操作方式為動閉靜啟，快速閉門時采用水柱加壓方式；啟門時通過閘門上設置的充水閥充水平壓后啟門，以降低啟門力。閘門擬采用TS-70C型釘板型固體自潤滑復合材料滑道支承方式，與定輪相比，具有摩擦系數(shù)小，穩(wěn)定、耐腐蝕及便于維護的優(yōu)點。閘門單重27.0t（含拉桿,鎖定12.0t），埋件單重10.0t。啟閉機設置在啟閉臺，擬選用固定卷揚式快速啟閉機，型號為QPK-1600kN/800kN。（3）尾水檢修門檢修門設2孔，孔口尺寸4.83m×2.40m，設計水頭11.9m，擬采用潛孔式平板鋼閘門形式，閘門數(shù)量1扇，2孔共用，門重5.5t，埋件單重2.5t。閘門擬采用2臺移動式手動單軌小車起吊，型號為SG-100kN。1.6.3.2溢洪道溢洪道工作門布置在大壩左岸，共設三孔，孔口凈寬12.0m，設計水頭10.0m，擬定工作門型式采用露頂式弧形鋼閘門，考慮超高，門高取10.5m，弧門采用主橫梁結(jié)構(gòu)形式，曲率半徑13.0m、圓柱鉸支承形式、吊點距7.2m，支鉸安裝高程距堰頂8.0m，閘門單重49.0t，埋件單重7.0t。弧門啟閉機型式擬定采用液壓式啟閉機，型號為QHLY-2*800kN。擬定金屬結(jié)構(gòu)防腐方式為噴鋅防腐。1.6.3.3引水壓力鋼管（1）壓力鋼管布置根據(jù)引水建筑物布置，壓力鋼管為隧洞內(nèi)距出口5m（樁號0+665.0m）處至機組進口蝶閥，電站裝機2臺，故叉管擬定為對稱Y形布置，叉管結(jié)構(gòu)為三梁式，支管交角為60°，主管管徑4.0m，支管管徑2.5m（2）鋼管壁厚按光面管計算并考慮銹蝕余量，主管壁厚18.0mm，支管壁厚14.0mm，鋼管總重91.0t鋼管防腐方式擬定為：內(nèi)壁噴鋅防腐，外壁采用環(huán)氧瀝青涂料。1.7施工1.7.1對外交通條件××水利水電樞紐工程位于鄂西清江南岸支流忠建河上游的××縣曉關(guān)鄉(xiāng)××，北距××城20km，南距咸豐縣城60km。對外交通主要為公路；本樞紐主體工程主要建筑物混凝土面板堆石壩，距××大橋約在1.4km左1.7.2施工條件本工程廠壩區(qū)所有建筑物位于張家埡——××老鄉(xiāng)政府之間，河谷長2km，河流在此間成“S”型的大回旋，高程在558~552m之間。右岸最高峰高程770.8m，左岸最高峰高程818.0m。河谷一般為不對稱的“v”型谷，河床寬20~80m。壩址位于黑山包以北貢水河上，河流走向NW27°,壩軸線方位角NE34°，左岸很緩,坡角為26°，右岸較陡，坡角為46°，河床寬70m左右。左岸壩端山頂高高程636.4m，右岸壩端山頂包——方家坨高程為652.3m，為一典型的不對稱“U”溢洪道位于大壩左岸張家埡，為有閘控制溢洪道。該處為一天然埡口，地形較平緩，埡口高程614m左右；閘室東側(cè)山頂高程649.6m；閘室西側(cè)山頂高程771m引水發(fā)電隧洞布置在大壩右岸，進口底板高程580.0m，出口底板高程553.2m。隧洞軸線走向NE45°。進口邊坡坡角70××老鄉(xiāng)政府所在地，旁鄰變電站和水文站，廠房座落在河流一級階地上，階地高程558~582m，廠房建基面高程545.9m。此處河床高程551.1m。廠址地形寬闊，起伏較小，地勢較平坦,有利于廠房及附屬建筑物的布置，是一處理想的廠址。1.7.3導流方案本樞紐工程永久建筑物屬Ⅲ級建筑物。根據(jù)《水利水電工程施工組織設計規(guī)范》（SDJ338-89），臨時建筑物級別為Ⅳ級；相應確定該工程導流建筑物洪水標準采用二十年一遇，其洪峰流量為465m3/s；壩體施工期臨時渡汛洪水標準采用：五十年一遇，其洪峰流量為2049根據(jù)壩區(qū)的水文特性、壩區(qū)地質(zhì)、地形條件、樞紐布置特點及施工進度計劃等要求。擬定本工程初期導流采用枯水期一次斷流全斷面土石圍堰擋水，隧洞導流；汛期堰體過水，隧洞導流，壩體擋水。本工程采用一次斷流的導流方案，按施工過程中導流和擋水情況不同劃分為三個階段。（1）前期圍堰擋水階段（截流后至汛期前）：從截流后至壩體具有擋水條件前的時期，采用圍堰擋水，隧洞泄流。此階段完成河床清基、開挖、趾板混凝土澆筑，大壩堆石體填筑，大壩填筑到高程600.28m。并完成600.28（2）中期（即汛期）壩體擋水，隧洞泄流，繼續(xù)填筑壩體后部及其剩余部分至設計高程。并完成全部混凝土面板澆筑。（3）封堵導流隧洞，大壩開始蓄水發(fā)電進入正常運行。第三年八月起第一臺機組發(fā)電。1.7.4主要建筑物施工方法1.7.4.1混凝土面板堆石壩（1）壩基開挖根據(jù)施工導流采用的圍堰一次斷流、隧洞導流方式，確定岸坡、壩基的開挖、清理采用自上而下，先岸坡后河床的順序分層進行開挖。在截流前對常水位以上的兩岸進行削坡、抽槽開挖；截流后開挖常水位以下的河床基礎(chǔ)，并先進行河床的覆蓋層清除。石方開挖料用2m3挖掘機裝8t岸坡石方采用小型爆破開挖，在接近設計巖面線采用淺孔小炮爆除。以及人工撬挖。（2）堆石填筑施工大壩堆石體堆石料填筑，用2m3挖掘機裝料，20t自卸汽車運輸直接上壩；采用進占法鋪料；74kW推土機平料；（3）混凝土防滲面板施工混凝土面板厚350mm，面板混凝土采用兩期施工。面板澆筑順序是先澆筑中部，然后再向兩側(cè)澆筑；當中面板混凝土采用0.（4）灌漿工程（固結(jié)、帷幕灌漿）大壩（樁號0+000～0+293.94）范圍內(nèi)，以下20m范圍內(nèi)進行帷幕灌漿。固結(jié)灌漿范圍與帷幕灌漿范圍相同，灌漿深度7施工程序為：先固結(jié)后帷幕；先河床后兩岸。固結(jié)灌漿必須在底座混凝土達到設計強度的50%以上后，方可開始。河床段灌漿應抓緊在枯水季節(jié)進行，可與壩體填筑平行施工；施工方法：采用150型地質(zhì)鉆機鉆孔，灌漿泵系統(tǒng)灌漿。1.7.4.2溢洪道工程施工（1）土石方開挖工程：施工方法主要以機械為主人工為輔。石方開挖采用風鉆鉆孔、爆破開挖，用2m3挖掘機裝車，8-10（2）土石方填筑:土石方填筑主要是泄槽段兩邊回填，采用2m3挖掘機裝車，8-10（3）混凝土澆筑：溢洪道混凝土澆筑采用0.8m1.7.4（1）土石方開挖工程：引水工程調(diào)壓井開挖程序，是先下而上開挖導井，而后自上而下進行擴大開挖。洞挖石方采用汽腿式風鉆鉆孔爆破開挖，采用機動翻斗車運輸。（2）混凝土澆筑：混凝土澆筑采用0.8m1.7.4.4發(fā)電廠及升壓變電站工程施工（1）土石方開挖工程：土石方開挖施工方法主要以機械為主人工為輔。石方開挖采用風鉆鉆孔、爆破開挖，用2m3挖掘機裝9450m3。用2（2）混凝土澆筑：混凝土澆筑采用0.8m3的1.7.4.5機組安裝機組安裝同廠房土建工程平行施工，在廠房澆筑上部砼時，即在廠外進行機組拼裝，待廠房封頂且橋式起重機安裝后進行機組安裝。1.7.5施工總布置施工總布置的規(guī)劃原則：根據(jù)工程地形、地質(zhì)、樞紐工程布置、主體建筑物特點，施工總布置遵循因地制宜、節(jié)約用地、方便生產(chǎn)生活、安全可靠、易于管理、經(jīng)濟合理等原則。在滿足施工進度的條件下，本工程擬定倉庫建筑面積1801m2,其中鋼筋倉庫466m2,水泥倉庫838m2,木材倉庫113m2,炸藥倉庫384施工管理及生活福利設施總建筑面積5000m2,此面積的大部分采取租用附近居民房屋，其余部分在黑上包頭1.7.6根據(jù)本工程規(guī)模、施工條件，及施工進度安排確定其輔助企業(yè)及設施項目主要有：砂、石料開采加工系統(tǒng)（包括混凝土骨料）、混凝土拌和系統(tǒng)、鋼筋加工廠、木材加工廠、施工供電、供水、供風系統(tǒng)。本工程壩區(qū)山高坡陡，可用于布置施工場地的地方很少。為了便于管理和方便施工，骨料的粗碎、中碎、篩分、制砂加工系統(tǒng)布置在跟料場0.5km遠的（中壩村）公路旁，鋼筋加工廠、木材加工廠、混凝土拌和系統(tǒng)根據(jù)工程不同位置分散布置。大壩、溢洪道施工區(qū)砼系統(tǒng)布置在黑山包溢洪道與大壩之間靠溢洪道旁的一較平坦位置。廠房砼系統(tǒng)布置在廠房與變電站之間的空地上。施工用風、水、電根據(jù)工程需要分散在建筑物附近。1.7.7主體建筑工程主要工程量見表1-11主體建筑工程主要工程量編號工程項目工程量土石方開挖（m3）土石方填筑(m3)砼（m3）砌石(m3)帷幕灌漿(m)固結(jié)灌漿(m)鋼筋（t）一擋水工程1416081065754120579177601529161049二泄洪工程12987314800217101130860三引水工程290431244718870四發(fā)電廠工程1298846506119410五升壓變電站工程48001847.4小計31351210900045251791957145291631961.7.8施工總進度及工期施工總進度詳見“桐可—施工—05”本工程施工總工期為3年。結(jié)合工程特點、施工條件和導流方案，確定第一年11月（汛后）開始進行混凝土面板堆石壩施工，在來年汛前要求面板堆石壩填筑高程達到600.28m1.7.9主要材料數(shù)量和勞動力1-12主要材料數(shù)量和工日項目名稱單位數(shù)量備注水泥T20050鋼筋T3420砂m362135碎石m3114545炸藥T11126總工時萬工時16467561.7.10主要施工機械設備見表1-13主要施工機械設備名稱及規(guī)格單位數(shù)量挖掘機1臺3挖掘機2臺7推土機74kw臺4自卸汽車8t輛15自卸汽車20t輛29振動碾14t臺3斜坡鏟10t臺1地質(zhì)鉆機150型臺6手持式風鉆臺8混凝土攪拌機0.8臺4混凝土輸送泵套2插入式振搗器臺8平板振搗器臺3灌漿機100/15型臺5灌漿泵200/40型臺8高速攪拌機0臺41.7.11水、電等供應條件施工用電：施工期壩區(qū)用電可從5km外的曉關(guān)變電站架設一回35kV的線路電源供電，配備一臺125KVA的變壓器，廠區(qū)用電采用××施工用水：由于樞紐工程的建筑物均位于忠建河岸邊上，施工用水可直接從河中抽取,其水質(zhì)、水量均能滿足要求。1.7.12施工占地本工程施工占地185.2畝（123471m21.8水庫淹沒處理及工程永久占地1.8.1根據(jù)《××水利水電樞紐工程地質(zhì)勘察報告》，水庫庫區(qū)無滑坡及塌岸影響，故本水庫庫區(qū)淹沒處理范圍為：（1）土地淹沒線耕地、園地按壩前正常蓄水位618m（2）人口、房屋、中小型工礦企業(yè)的附屬建筑物、專業(yè)設施等的淹沒線壩前618m高程（正常蓄水（3）水庫回水末端位置汛期設計洪水回水末端取設計洪水水面線高于同頻率天然水面線0.3m處往上游引一水平線與同頻率天然水面線相交位置；汛后11月份設計來水回水末端位置取11月份設計來水水面線高于同頻率天然水面線0.3m處往上游引一水平線與同頻率天然水面線相交的位置。1.8.2水庫淹沒實物指標各項主要淹沒實物指標見表1-14。表1-14水庫淹沒實物指標表名稱類別單位淹沒實物指標備注淹沒移民遷移戶數(shù)戶267遷移人口人1036淹沒住房m242526.8m23396.6耕地水田畝652.3旱地畝469.9經(jīng)濟林地茶園畝166.4竹園畝48.1柑橘園畝192.8林地灌木林畝125.3用材林畝332.4疏林地畝100.2其它畝421.110kv線路km14.6墳地座25910kv線路km3.4變壓器（200KVA）臺41.8.3移民安置規(guī)劃根據(jù)調(diào)查，××水庫的興建共需要遷移人口1201人，淹沒耕地1122.2畝。根據(jù)××縣政府“宣政發(fā)[2002]44號”文提供“縣人民政府關(guān)于印發(fā)××水利水電樞紐工程征地搬遷補償實施辦法的通知”，擬定××水庫移民安置點分為三種去向：一、部分集中安置在本鄉(xiāng)的××旱糧場，曉關(guān)知青場；二、部分就近后靠，調(diào)整本村土地；三、少數(shù)投親靠友安置。具體安置規(guī)劃見單行本《××縣××水庫移民安置規(guī)劃設計報告》。1.8.4淹沒處理概算本工程淹沒處理補償費投資為2831.84萬元，其中包括農(nóng)村移民安置遷建費1887.6萬元，專業(yè)項目恢復必建費3.0萬元，防護工程費50.0萬元，庫底清理費30.0萬元，預備費206.88萬元，有關(guān)稅費556.1萬元，其它費用98.3萬元。1.8.5工程永久占地工程永久占地包括工程占地及工程管理范圍內(nèi)的占地。工程占主要集中在兩個水庫壩址處、上游庫區(qū)及下游，根據(jù)調(diào)查及工程設計，××水庫工程壩址及溢洪道永久占地103.4畝（其中林地21.4畝，園地30畝，耕地52畝）；電站、廠房區(qū)征地25畝；永久道路占地60畝（林地60畝）。1.9環(huán)境保護1.9.1設計依據(jù)××水利水電樞紐工程位于××省××縣××鄉(xiāng)忠建河上，該工程是以發(fā)電為主，兼顧航運、、防洪、灌溉、供水、旅游等綜合利用效益的水利工程。2003年1月，××省水利水電科學研究所完成了《××省××縣忠建河干流××水利水電樞紐工程項目建議書》并經(jīng)××省發(fā)展計劃委員會審查通過。該項目的性質(zhì)和規(guī)模，在國家環(huán)?？偩炙贫ǖ摹督ㄔO項目環(huán)境保護分類管理名錄》中，屬于第一類，即“對環(huán)境可能造成重大影響的建設項目”，必須編制環(huán)境影響報告書。2003年1月進行了現(xiàn)場踏勘、資料收集、整理分析等工作，編制了《××××××水利水電樞紐工程環(huán)境影響評價大綱》。2003年3月××省環(huán)境保護局主持召開了《××××××水利水電樞紐工程環(huán)境影響評價大綱》技術(shù)審查會，會后根據(jù)專家評審意見對大綱進行了修改和補充，形成《××××××水利水電樞紐工程環(huán)境影響評價大綱》(報批稿)?！痢潦…h(huán)境保護局下發(fā)了《關(guān)于<××××××水利水電樞紐工程環(huán)境影響價大綱>審查意見的復函》，對大綱進行了批復。根據(jù)批復后的大綱和工程可研設計報告于2003年4月組織了第二次現(xiàn)場調(diào)查和環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測，在上述工作的基礎(chǔ)上編制完成《××水利水電樞紐工程環(huán)境影響報告書》。1.9.2綜合評價結(jié)論1.9.2.1××水利水電樞紐工程對生態(tài)與環(huán)境的有利影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）該工程設計裝機容量24MW，多年平均年發(fā)電量6705萬kw.h，供電范圍以××縣電網(wǎng)為主。作為××縣可調(diào)峰、調(diào)頻的中型龍頭電站，不僅可提高恩施州電網(wǎng)的供電保證率，而且為××縣地方經(jīng)濟的發(fā)展及資源的進一步開發(fā)利用提供了有力的能源保障和難得的發(fā)展機遇。（2）××水庫水位壅高后可以解決下游1.86萬畝農(nóng)田的自流灌溉問題。水庫蓄水后，可形成3.44km2的水面?？梢愿纳粕嫌?0km河道的通航條件，提高航運能力及效率，降低運行成本，有利當?shù)剞r(nóng)村居民生活水平的提高和改善。（3）××水庫調(diào)節(jié)性能較好，建成后可均化忠建河的年內(nèi)徑流分配，在汛期削減和調(diào)節(jié)洪峰，提高下游××縣城及各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的防洪能力，為下游地區(qū)創(chuàng)造更為安全的生產(chǎn)生活環(huán)境。（4）該樞紐在修建河過程中，工程建設資金、物資，技術(shù)及移民安置費用的大量投入，對當?shù)厣鐣?jīng)濟的發(fā)展，資源的開發(fā)利用，生態(tài)環(huán)境的治理與建設都將起到積極的作用。1.9.1.2.2××水利水電樞紐工程對環(huán)境的不利影響主要是：（1）水庫淹沒和移民遷建帶來的土地資源的損失和對庫區(qū)環(huán)境容量的壓力。土地淹沒的不利影響是永久性不可逆的，需重新安置的移民也給后靠和集中移民安置區(qū)帶來勞動就業(yè)、糧食、住房、教育衛(wèi)生、環(huán)境質(zhì)量等問題。因此應進行合理規(guī)劃，采以切實有效的措施以減免不利影響。（2）電站建設施工期會對河流水環(huán)境、區(qū)域大氣環(huán)境和聲環(huán)境帶來一定的不利環(huán)境影響，這些環(huán)境影響可以通過采取措施加以減小和避免。綜上所述，××水利水電樞紐工程對環(huán)境的影響是利弊并存：電站建設使工程區(qū)自然環(huán)境質(zhì)量有所降低，但從整體和長期效用來看，工程的社會、經(jīng)濟效益巨大，社會環(huán)境質(zhì)量明顯提高，使工程區(qū)域總體環(huán)境質(zhì)量不會降低。因此，從環(huán)境損益分析的角度評價，電站建設是可行的。1.9.3建議（1）建立忠建河梯級電站環(huán)境監(jiān)測中心《××省××縣忠建河流域水電開發(fā)規(guī)劃報告》，提出了干流修建××、龍洞和洞坪三級水電開發(fā)方案?，F(xiàn)在，忠建河流域龍洞電站已經(jīng)建成，下游的洞坪電站正在建設，上游的××電站也即將開工。三個水電站均規(guī)劃設計了環(huán)境監(jiān)測站，整個梯級電站的環(huán)境監(jiān)測站建設投資將超過千萬元，而且需要花費較多的運行管理費用。因此，建立一個統(tǒng)一的環(huán)境監(jiān)測中心站(網(wǎng))，就可以避免重復投資，節(jié)約大量的投資費用。根據(jù)忠建河流域水電站的地理位置、交通條件及單個工程規(guī)模的大小，梯級電站環(huán)境監(jiān)測中心站(網(wǎng))的建設可以采取在龍洞電站建立中心站，其它電站建基站或只設監(jiān)測(觀測)網(wǎng)，形成以龍洞電站為中心，向上、下游其它水電站輻射的環(huán)境監(jiān)測站(網(wǎng))。環(huán)境監(jiān)測中心站負責對已建電站環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)點進行業(yè)務管理，負責在建工程環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)(點)的建設工作，并組織實施