某县山峡生态水电站工程项目可行性研究报告.doc

河南省嵩县山峡生态水电站工程项目可行性研究报告目 录1 综合说明11.1概述11.2水文21.3 工程地质41.4 工程任务和规模71.5 工程布置与设计91.6 机电及金属结构141.7 工程管理171.8 施工组织设计171.9 工程淹没及占地补偿201.10 环境影响评价及水土保持201.11 工程投资估算211.12 经济评价221.13 工程招投标方案232 水文242.1 流域自然地理概况242.2 气象242.3 水文基本资料242.4 径流262.5 洪水283 工程地质313.1 概述313.2 区域地质313.3 渠首坝坝址工程地质条件及评价323.4 引水隧洞工程地质条件及评价343.5 站址工程地质条件及评价353.6 结论354 工程任务和规模384.1 地区社会经济概况及区间水电规划384.2 工程建设的必要性及开发建设任务394.3 径流调节404.4 水能计算425 工程布置与设计455.1 工程等别及编制依据455.2 电站型式、坝型、坝轴线选择及工程整体布置465.3 渠首工程475.4 引水渠线工程595.5 电站枢纽工程606 机电及金属结构636.1 水力机械636.2 电工686.3 金属结构766.4 通风和采暖767 工程管理777.1 管理机构及人员编制777.2 主要管理设施777.3 工程管理运用788 施工组织设计798.1 施工条件798.2 建筑材料798.3 施工导流798.4 主体工程施工798.5 施工交通及施工总体布置818.6 施工布置818.7 施工总进度819 淹没处理及永久占地829.1 渠首回水淹没829.2 工程永久占地829.3 工程临时占地8210 环境影响评价及水土保持8310.1 设计依据8310.2 环境保护设计8410.3 运行期环境及水土保持监测管理8510.4 环境保护及水土保持投资8611 工程投资估算8711.1 工程概况8711.2 投资主要指标8711.3 编制依据8711.4 基础价格8811.5 建筑工程单价8911.6费用计算9112 经济评价9312.1 财务评价9312.2 国民经济评价9512.3 社会评价9513 工程招投标方案9713.1 招标投标依据9713.2 招标组织机构9713.3 中标范围9713.4 招投标方式9813.5 评标9813.6 招标文件总目录9914 附 图10014.1 附图册1001 综合说明1.1概述山峡生态水电站位于嵩县城西14公里处的德亭乡元湾村伊河河段，系径流引水式电站。渠首位于大章乡东湾村西南角，沿左岸布置 6065米引水渠及隧洞，站址位于栗子坪电站渠首左侧的石夹村。电站总装机4800千瓦，为伊河干流嵩县段规划的第三级电站，也是嵩县小水电代燃料项目的骨干电源工程。嵩县位于河南省西部山区，是“十五”、“十一五”期间建设的全国水电农村电气化县和全国小水电代燃料试点县，又是国务院批准的新世纪扶贫攻坚计划的国家重点贫困县。境内山岭连绵，河流纵横，地势起伏较大，人均耕地仅0.91亩。但具有丰富的矿产、林木、药材和旅游资源。由于它处在黄河、淮河、长江三大水系的分水岭地带，水力资源丰富。全县水力资源理论蕴藏量为13.7万千瓦，可开发量5.38万千瓦。由于该县位于洛阳大电网末梢，供电保证率低，停电限电频繁，自有电源满足不了工农业生产和人民生活用电需要，电力长期供应不足，致使丰富的自然资源不能有效开发，严重阻碍了当地经济的发展和农民脱贫致富的步伐。因此，只有开发丰富的水力资源才能缓解当地用电紧张局面，促进区域经济发展和人民物质文化生活水平的提高。嵩县历届县委、县政府都非常重视水力资源的开发，先后出台了许多优惠政策鼓励办电。2000年7月由省水电公司设计室编制的河南省嵩县水电农村电气化规划中提出了伊河梯级开发方案，得到了省水利厅和国家水利部的批准。2002年7月由嵩县水利电力局编写的嵩县水电资源规划再次提出伊河干流分级开发方案，山峡生态水电站为第三级。自1997年5月起，嵩县水电开发公司就山峡水电站开发方案组织了多次专家论证。1997年7月至10月，嵩县水电开发公司委托河南省水利勘测设计院勘测总队和洛阳水利勘测设计院分别作东湾坝址及渠线、站址地形地质勘测工作，委托中国水利水电第十一工程局勘测设计院、洛阳水利勘测设计院及省水电公司设计室分别承担渠首枢纽、引水渠道、站址枢纽的设计任务。但由于资金问题，该工程未能得以动工兴建。本次嵩县山峡生态水电站可行性研究报告是在以上资料基础上，并按国家有关政策、法令、技术规程、规范,由中国水利水电第十一工程局勘测设计院进行编制，在编制过程中，得到了河南省水电发展中心、嵩县县政府、县水利电力局、河南省水利勘测设计院勘测总队、洛阳水利勘测设计院等单位领导、专家的大力支持，德亭乡、大章乡政府给予密切配合，在此表示衷心感谢.1.2水文1.2.1流域概况伊河发源于熊耳山南麓栾川县张家村，经嵩县、伊川、洛阳市郊到偃师枣庄与洛河相汇后注入黄河，河长264.8公里，流域面积6041平方公里，总落差1500多米，大部分落差在嵩县陆浑水库以上，此间落差1200米，占总落差的80%以上。山峡生态水电站位于伊河干流河源到崖口段的偏下段。该段居嵩县境内，电站渠首在大章乡东湾村南侧，沿左岸引水，站址在栗子坪电站渠首石夹村。渠首控制流域面积2600平方公里，站址控制流域面积2959平方公里。渠首处多年平均流量20.5 立方米/秒，相应于保证率p80%的保证流量为4.8立方米/秒。1.2.2 气象电站所在区域属温带山地季风气候，一年四季分明，光照充足，但由于地域辽阔、地形复杂，气温垂直变化大。据县气象站资料记载：各地年均气温14，极端最高温度43.6，极端最低温度-19.1，无霜期181天，冰期64天，平均日照2296小时，年平均降雨量为700-800mm，年内分配不均匀，冬季降水量偏少，仅占8-10%左右。年径流变化规律与降雨一致。区内夏季盛行偏东风，冬季多西北风，年平均风速1.5米/秒，最大风速12米/秒。1.2.3 径流渠首以上集水面积的自然地理条件及径流时空分布特性与东湾水文站相同，可直接取东湾水文站资料。从1960-1996年东湾站实测37年水文资料看径流周期性变化明显，基本上可分为三个周期，第一周期1964-1974年共11年，年均径流量6.5亿m3；第二周期1975-1983共9年，年均径流量6.3亿 m3，第三周期为1984-1988年加1960-1963年共9年，年均径流量6.3亿m3，该系列年均径流量6.4亿 m3，合平均流量20.43立方米/秒。径流深239.8毫米与径流等值线相符。因此选用以上三个代表段进行水能比较较好。1.2.4 洪水 伊河洪水是由暴雨形成，年最大洪峰多发生在七、八月份，水文站资料统计，七、八月份占90%，九月份占10%，一次洪水历时1-3日不等，陡涨陡落，呈单峰型，洪量集中，其中落水时间为涨水时间1-5倍左右，两次洪峰相隔时间一般为4-7天左右。东湾站附近无村庄，因此尚未调查到较大历史洪水。据陆浑水库保坝洪水补充分析报告有插补东湾站千年一遇洪水9860米3/秒和1940年洪水5070米设计洪水山峡生态水电站直接采用伊河陆浑水库保坝洪水补充分析报告中的资料，站址洪水用面积比换算得出。渠首坝设计和校核洪水为10年和50年一遇。厂房设计和校核洪水分别为20年和50年一遇。渠道设计洪水20年一遇。施工期洪水5年一遇。1.3 工程地质1.3.1 区域地质工程位于低中等山区，山顶高程多在600m左右，河床与分水岭相对高度为200300m，山坡陡峻，坡度在4060之间，河谷内无阶地分布，只有河床和漫滩，区内基岩大部分裸露，岩体较完整，部分地段冲沟发育，沿山坡和山麓堆积物块石较多，有岩石崩塌现象。区域内基岩分布从老到新有三套岩层，下部为上震旦纪致密玄武岩，紫褐色安山岩，厚度不大的石英砂岩；中部为老第三纪红色岩系；上部为第四纪沉积物，主要有近代冲积层，冲积黄土类粘土，湖成红色亚粘土等。此外还有一些时代不明侵入岩体，包括红褐色石英斑岩和伟晶花岗岩。本工程从渠首到站址6km，区域构造不太复杂，局部有构造变动和火成岩侵入，而这些火成岩多呈脉状，沿母岩层面和断裂侵入。区域内水文地质条件较简单，主要有潜水和基岩裂隙水。基岩裂隙水分布于河流两岸岩石裂隙发育区和风化的玄武岩破碎带区，水量较小，随季节变化。电站区域地震基本烈度根据中国地震基本烈度区划图为6。1.3.2 渠首坝坝址工程地质条件及评价本区属低山侵蚀区，原选择两个坝址方案（上坝址选在大章乡东湾村南部；下坝址选在五道庙村），坝址区属河谷地貌类型，坝左岸山包高程430米左右，右岸高程450米左右，河底高程387-388米，右岸漫滩388-393米。根据地质测绘和钻探结果，本区主要分布有震旦系鸡蛋坪组火成岩、第四系中更新统、上更新统及全新统的松散层。区域地质属中朝淮地台华熊台缘坳陷崤山-鲁山拱褶断束,整体为北西向大型复背斜隆起带，北东向的洛河、伊河大断裂控制本区中新生代断凹的形成与发展。由国家地震局颁布的1/400万中国地震烈度区划图查得，本区地震基本烈度为六度。1.3.3 引水隧洞工程地质条件及评价 本工程引水渠经九仗沟和蛮峪河，到电站站址处，全长6065 米，其中隧洞4977米，明渠段长641米，暗渠及倒虹吸长447米。渠线经过地段没有区域性断层通过，局部有小规模断层，构造裂隙比较发育。隧洞进出口洞脸基岩为玄武岩，岩体较好且比较完整。 1号洞进洞脸岩体完整，下游出口段基岩风化较严重，比较破碎；2号洞进出口洞脸岩体稳定性较好，洞身山体雄厚；3号洞中间有f断层通过，进口段岩体呈强风化状，下游段还可能遇到部分破碎岩体，出口山坡陡峻，岩体较完整，但闭合裂隙较发育。明渠三段。第一段上游500米为淤积地，第二、三段均为坡积层覆盖，覆盖层主要为碎石土和大块石，土含量不均，厚度4-5米。明渠段岩体裸露较好，多较完整，能形成稳定的陡坡。对于局部遇到破碎岩体，建议采取防护措施。基岩段多呈弱风化，裂隙虽较发育，但因其多为闭合状，一般不存在渗漏问题。局部破碎岩体，要进行适当处理。蛮峪河倒虹吸河床为砂砾卵石覆盖，岸边基岩除右岸有部分强风化外，其余为弱风化，多较完整，两岸山坡为灰黄色壤土含碎石，结构较致密。1.3.4 站址工程地质条件及评价 电站站址位于栗子坪电站渠首闸北边山沟中，冲沟宽约50米左右，河中和两岸山脊均为第四覆盖层，沟中无水，覆盖层为黄色粉质壤土，电站底板座落在基岩上。工程地质条件较好。但电站周围土坡在雨水和坡水冲刷下，其稳定性会受到影响，需采取防护措施。1.3.5 结论和建议1.3.5.1 渠首坝 经过对上、下坝址两个方案的地形地质条件及工程量分析对比，认为上坝址方案优于下坝址方案，且该坝线位于大章乡东湾村南伊河干流上，淹没损失较下坝址小，建议选择上坝址方案。1.3.5.2 引水线路 隧洞围岩工程地质性质好，大部分洞段围岩属于基本稳定的ii类围岩，少部分地段为稳定性差的iii类围岩。一般洞段很少有地下水分布。1.3.5.3 站址站址的前池、压力管道及厂房的地层主要为下元古界石英斑岩和第四系轻粉质壤土、中粉质壤土、重粉质壤土，场地稳定性好，宜做建筑场地使用。1.3.5.4 天然建筑材料 经对天然建筑材料调查： 渠首坝：砂、卵砾石料运距0.20.5km,储量大于10万m3。 站址: 砂、卵砾石料运距0.21km,储量大于15万m3。1.4 工程任务和规模1.4.1 工程建设的必要性和可行性嵩县属国家新世纪扶贫攻坚县，全县经济以黄金、农林牧鱼、旅游为主，2007年完成国内生产总值629216万元，人均11592元，其中工业增加值276883万元；农业增加值156963万元。2007年粮食总产量204907吨。近年来，该县形成了以黄金为主的矿产开采业；以水泥为主的建材业;以中药加工为龙头的加工业；以水电为主的能源工业，其中黄金业发展很快。近年来旅游业又成为新的经济增长点。嵩县矿产资源已探明矿产30余种，尤以黄金、钼、铁、硅、钾长石、莹石储量丰富。水力资源，境内伊河、汝河、白河三条河流分别注入黄河、淮河和长江，水能理论蕴藏量13.7万千瓦，可开发量5.38万千瓦。目前在干流上已建成和正在建设的水电站9座，总装机容量为24633千瓦，占可开发量的45.7。以上资源为开发嵩县提供了有利条件，但由于该县经济基础较差，工矿业及小水电站开发规模还比较小。并且由于缺煤少电，大部分人做饭取暖均以柴草为主，森林草木被伐，水土流失和洪涝灾害频发，山区农民更是陷入到越伐越穷，越穷越烧的恶性循环之中。山峡生态水电站的建成，每年可向农户提供低廉的代燃料电1100万千瓦时，有效解决8500 户31600人农民的生活燃料问题；保护森林植被面积10.2 万亩；每年可减少二氧化碳排放4.87万吨 。不仅可有效缓解电力供应紧张局面，而且能促进社会主义新农村建设步伐，对提高山区农民物质文化生活水平、改善当地的生态环境将起到极大的促进作用，能收到良好的生态、社会和经济效益。因此，建设该电站不仅十分必要，而且切实可行。1.4.2 伊河嵩县段水电开发规划伊河上游的开发，在栾川境内已建成的有龙王撞、大青沟、马路湾、拔云岭电站。嵩县境内已建的有前河电站、栗子坪电站、新城电站、陆浑水库电站、铺沟电站。上游栾川县境的金牛岭水库与小河口水库将来建成，对伊河径流进行调节，下游一系列径流式水电站都将受益，增加发电量。山峡电站发电量也将随之增加。由于山峡电站尾水直接泄入栗子坪电站引水渠，改善了栗子坪电站原引水条件，减少渠首坝基渗水损失和渠道清淤工作量，使其每年可增加发电量100104千瓦时，同时为栗子坪电站扩机改造创造了前提条件。1.4.3 径流调节 采用从1960-1996年东湾站实测37年水文资料。从表上看径流周期性变化明显，基本上可分为三个周期，第一周期1964-1974年共11年，年均径流量6.5亿m3；第二周期1975-1983共9年，年均径流量6.3亿 m3，第三周期为1984-1988年加1960-1963年共9年，年均径流量6.3亿m3，该系列年均径流量6.4亿 m3，合平均流量20.43立方米。径流深239.8毫米与径流等值线相符。因此选用以上三个代表段进行水能比较较好。1.4.4 水能计算将丰平枯三个典型代表年的月平均流量按从大到小的次序排频，求得保证率80时的保证流量qp为48 m3s,该电站保证出力np为1140.5kw，设计流量为19.6 m3s。1.5 工程布置与设计1.5.1 工程等别与建筑物级别山峡生态水电站是伊河干流上的径流式电站，按照水利水电工程等级划分及洪水标准（sl252-2000）规定，本电站工程装机4800kw属小（ii）型，工程等别为v等，渠首枢纽及电站工程的建筑物均为5级建筑物。本工程防洪标准如下：渠首枢纽设计和校核洪水标准分别为10年一遇和50年一遇；电站厂房设计和校核洪水标准分别为20年一遇和50年一遇。1.5.2 电站站址、坝型、坝轴线选择（1）电站站址方案比较上站址位于栗子坪电站渠首坝上游1.8公里的大柿沟，站址处地形地质条件较好，引水渠较短，但需多修1.8公里进厂公路或过伊河漫水桥及河滩进厂道路，且不能改善下游的栗子坪电站运行条件，电站水头也较下方案少1.6米。下方案位于栗子坪电站渠首坝下游80米处石夹村，虽然引水渠长1.8公里，但进厂交通方便，增加1.6米水头，且每年可增加栗子坪电站发电量100104千瓦时，因此选择下站址方案。（2）坝址选择 经过对上、下坝址两个方案的地形地质条件及工程量分析对比，认为上坝址方案优于下坝址方案，且该坝线位于东湾村南部，淹没损失较下坝址小，投资小，交通便利。所以选择上坝址方案。(3) 坝型选择通过方案比较砂卵石硬壳坝投资较少，施工方便，但防渗效果较差；重力坝方案技术安全可靠，施工方便，但工程投资较大。综合考虑技术、经济及保持河道生态用水等诸多方面因素，为了使工程能尽快发挥效益，本次设计采用砂卵石硬壳坝方案。1.5.3 渠首工程 渠首枢纽位于伊河东湾村南部。伊河属山区河流，渠道以上控制流域面积2623km2，年径流量6.19108m3，年平均输砂量320104t，河流推移质较多。为避免坝前淤积，保证渠道正常引水，渠首枢纽由溢流坝段、冲砂闸、进水闸及右岸漫滩段防冲体组成。1、进水闸设置左岸山坡基岩上，与坝轴线45度角，进水闸后与电站引水渠道相接。2、冲砂闸布置在溢流坝的左端与进水闸相临，冲砂闸沿与坝轴线垂直方向布置。3、进水闸及冲砂闸前设置砼防渗铺盖。4、溢流坝段布置在左侧主河槽段，顶高程为392.00m，坝长95m。5、溢流坝段与右岸滩地段间设置防冲体，防冲体高程与漫滩齐平，宽为8.32m。1.5.4 引水渠线工程（1） 引水渠线方案渠首闸后为一号隧洞，洞长351米，出口在东湾村洛栾公路外，一号隧洞出口到二号隧洞进口之间修明渠，并穿过洛栾公路修一座公路桥。二号隧洞到蛮峪河景沟门村对面作出口，长度为4211米，在二号洞中间九丈沟可开一支洞方便施工。在蛮峪河修一座倒虹吸，长275米，从倒虹吸出口到三号隧洞进口修暗渠，三号隧洞从景沟门进入出口电站前池。引水渠道总长为6065米。（2） 明渠及隧道工程断面设计隧洞纵坡为1/1500，横断面为城门洞型，断面宽4.05米，高4.01米，对于iii类围岩地段，采用c20砼内衬。明渠采用梯形断面，底宽2米，深3.60米，内边坡为1：1，内边坡及底部用c15砼内衬10厘米厚，纵坡为1/2000。暗渠纵坡为1/1500，横断面为宽4.05米，高4.17米，城门洞形，全部用浆砌石砌筑。（3）蛮峪河倒虹吸蛮峪河倒虹吸位于景沟门村附近，横跨蛮峪河，长275米，河滩较宽，河床多为砂砾卵石，结构较密实。倒虹吸为钢筋混凝土箱形断面，过水断面为22.42.7m2;水头差1.0 米。1.5.5 电站枢纽工程（1） 位置选择上站址位于栗子坪电站渠首坝上游1.8公里的大柿沟，站址处地形地质条件较好，引水渠较短，但需多修1.8公里进厂公路或过伊河漫水桥及河滩进厂道路，且不能改善栗子坪电站运行条件，电站净水头也较下方案少1.6米。下方案位于栗子坪电站渠首坝下游80米处石夹村，虽然引水渠长1.8公里，但进厂交通方便，增加1.6米水头，且每年可增加栗子坪电站发电量100104千瓦时，因此选择下站址方案。（2） 压力前池前池采用正面进水、侧面溢流的布置形式，前池底长23.4米，宽15米，深7.52米，底部高程378.96米。前池正常高水位386.48米，引水渠底为382.88米，以1：3坡度与前池底相接。溢流堰为浆砌石重力式实用堰，长20米，底宽7米，堰顶高程386.53米，最大泄水量23立方米/秒，泄水入栗子坪电站渠首进水闸后。冲砂闸在溢流堰与进水室之间，与进水室垂直，冲砂闸闸孔尺寸1.82（宽高）平方米，冲砂流量24立方米/秒。整个前池为全挖侧壁护坡，底板50厘米厚砼。经比较进水室采用虹吸式进水口，这种进水形式，与常规进水闸比较开启方便，断流迅速彻底，易于实现操作自动化，并可节省两个蝴蝶阀，两个进水闸门，投资少。拦污栅设在虹吸式进水口前。整个进水室段长12.5米、宽12米，其口建一真空破坏阀操纵室，面积2.89平方米。（3）压力管道本电站设计水头29.7米，属低水头电站。压力管道轴线与厂房纵轴线垂直，单机单管供水。压力管道材质选择上，对钢管及现浇砼管进行了比较，由于钢管造价较高，运行后需经常养护，所以选用现浇钢筋砼管。单根管道长53.4米，与水平面成32.6角，管内流速3米/秒，两根管径分别为2.4米和1.7米，壁厚25厘米。（4）厂房主厂房长26.02米，宽12.1米，高11.38米，发电机层以上为砖混结构，以下为钢筋砼结构。发电机层高程361米，厂房女儿墙高程372.38米，基础底面高程350.54米。两台机机组间距7.5米。副厂房布置在主厂房上游测，长17.5米，宽6.88米，上层与发电机层同高程，下层与水轮机层同高程。尾水渠与栗子坪电站引水渠相连。由于栗子坪电站引水渠设计引水量只有13.5立方米/秒，而山峡电站正常引水流量为19.6立方米/秒，所以在其渠墙上设一溢流堰，多余水量下泄入伊河。（5） 升压站、办公生活区及其它从进厂公路看，升压站布置在厂房右上侧，面积1525平方米，高程362米。办公及生活区布置在回车场右侧，建筑面积1000平方米。进厂公路以1:16的斜坡进入厂区。1.6 机电及金属结构1.6.1 水力机械机组及其辅助设备根据水能计算，本工程选定一台3200kw和一台1600kw机组及其附属设备合适。3200kw机组最大允许吸出高度为2.52m，1600kw机组最大允许吸出高度为2.225m，经计算，确定机组安装高程为355.64m和355.28m。选定3200kw水轮机和1600kw水轮机的配套调速器分别为twt3000和twt1800型各一台。厂房顶部吊车梁上安装有一台电动桥式起重机。在厂房361.50米高程上安有两台立式水轮发电机（间距7.5米）和两台调速器。水轮机层安有两台水轮机，滤水器及油、水、气管道。主厂房上游侧副厂房356.88米高程上设有空压机室。安装间下354.04米高程上设有油室、油处理室及水泵室。1.6.2 电工1.6.2.1 接入电力系统方式及电气主接线该站装机容量11600+13200千瓦，发电机出线电压6.3千伏，选用两台主变压器（1号变压器容量2000千伏安，2号变压器容量4000千伏安），分别与1#、2#发电机组成发电机一变压器组单元接线，10千伏为单母线接线，出线一回至蛮峪35kv变电站并入县电网运行。为保证厂用电供电可靠，设s11-100/10型厂用变压器两台（41b、42b），分别接在6.3和10kv母线上，两台厂用变压器低压侧采用特殊接线方式相互闭锁互为备用。设厂用配电屏两块，采用400/230伏三相四线制供电。1.6.2.2 主要电气设备(1) 主变压器选用两台主变压器（1号变压器容量2000千伏安，2号变压器容量4000千伏安），型号为s11型升压变压器。（2）厂用变压器两台厂用变压器均为三相油浸自冷式铜线电力变压器，型号为s11-100/10两台。（3）过电压保护及接地为防止雷电直击于配电装置的设备或导线上，户外采用避雷针进行保护。为了防止雷电波沿线路侵入到发电厂的电气设备上，在10千伏母线上装设避雷器。水电站主副厂房顶敷设避雷网，并与厂房接地网连接。避雷针设单独接地装置，接地电阻r10欧姆。除独立避雷针外，发电厂不同用途和不同电压的电力设备，除了充分利用水电站水下金属部分作为自然接地体外，沿主副厂房敷设以人工接地网，并与升压站接地网连成一体。1.6.2.3 电气设备布置根据山峡生态水电站的地形条件，两台主变及厂用变置于主厂房上游侧。中央控制室紧临主厂房，设控制台一座，布置在中央控制室中间，对面布置保护屏，弧形布置，总长度7.245米，曲率半径8米，集控台离保护屏1.8米，屏离墙1.2米（净距），控制台离墙6.5米（净距）。发电机出口电压互感器和励磁变压器沿发电机出线方向就地布置在水轮发电机层副厂房处，电流互感器布置在机墩上。1.6.3 金属结构本电站有渠首进水闸、冲砂闸及前池冲砂闸 ，均采用平板钢闸门和螺杆启闭机。渠首进水闸及前池进口前均设有拦污栅。1.6.4 通风 该电站为地面式厂房，发电机层的通风靠门窗即可满足要求，同时在厂房的山墙上装设轴流风机强迫空气循环，以避免夏季厂房上部产生高温。水轮机层的通风靠楼梯口及吊物孔通风外，在主厂房适当的位置上开孔作以辅助通风。油室设在蜗壳层，位置较低，由一台离心风机通过风管，强制抽风。发电机的通风，一台为闭路式通风，发电机产生的热量，由空气冷却器的冷却水带走。另一台为管道式通风。1.7 工程管理本工程由嵩县水利电力局行使国家出资人代表职能，由下属的 “嵩县龙源水电有限公司”，具体负责本工程的筹备兴建和管理。管理机构设置行政办公、生产技术和水电厂等部门，按有关规定确定生产及管理人员编制为16人。工程管理应遵循从全局出发、统筹兼顾的原则。在管理范围内，管理单位必须做到认真负责，保证建筑物的绝对安全，搞好管理区的环境美化。经计算，需建生产管理房200 m2。1.8 施工组织设计1.8.1 施工条件山峡生态水电站在嵩县境内伊河上，站址位于栗子坪电站渠首坝左侧处。渠首枢纽位于东湾村南侧。引水渠道沿伊河左岸下行，经蛮峪河至电站，总长6065米。现已有到栗子坪电站渠首的公路至电站枢纽。山峡电站渠首坝至蛮峪和大章两乡均有洛栾快速通道贯穿其中，交通条件十分便利。1.8.2 建筑材料本工程距嵩县县城12-20公里。水泥、钢材、木材、炸药、油料等物资，可在县城购买运至工区，主要设备由铁路运至洛阳站，汽车运至工地。砂石料：沿伊河两岸有大量的优质安山岩和玄武岩可供开采，运距都在500米以内，砂石料取自伊河河道，料源丰富，可满足工程用料。电力：现有10kv线路从工程所在地附近通过，供施工用电。水：伊河水质良好可满足施工要求。1.8.3 主体工程施工18.3.1 渠首坝的施工渠首工程横拦伊河干流。坝址位于大章乡东湾村南部。渠首枢纽左坝肩布置有冲砂闸、进水闸 。伊河属北方季节性河流，洪水多集中于7-9月份。受洪水汛情的影响，渠首工程应在头年10月至次年5月枯水期抢到地面以上。导流工期分为二期，先在左岸圈起围堰，进行左岸冲砂闸、进水闸及部分坝段施工；第二期利用冲砂闸导流，围堰采用砂卵石堆筑，迎水面用粘土草袋或土工薄膜铺设防渗，围堰洪水标准采用5年一遇。1.8.3.2 隧洞的施工引水工程全长 6065 米，其中明渠641 米，隧洞4977 米，倒虹吸总长275 米，暗渠长172 米。建筑物较多，需选用专业施工队进行施工。1.8.3.3 电站工程施工电站枢纽由前池、压力管道、主副厂房、升压站、尾水渠和生活区等组成。本工区工程集中，施工技术性强，工期较长，必需选用专业施工队来施工，同时，施工中要避免施工干扰。为确保各项工程有足够的施工期，必须尽早完成以下施工任务。（）修通电站站址内、外交通公路。（）电站施工临时用房建设。（）水、电的畅通。施工方法：以机械施工为主，辅以人力施工。施工程序：先开挖前池、泄水道、主副厂房基础及尾水渠、修管道坡，开挖土石方时一部分回填场区，一部分运出场区外。然后施工主副厂房下部，浇压力管道、前池、升压站；最后施工主副厂房上部结构，安装机电设备。1.8.4 施工交通该工程施工点多，渠线长，而且分散，但各施工场地都在洛栾快速通道附近，交通十分便利。1.8.5 施工布置（1）工程沿线各施工场地均在洛栾快速通道附近，可对外联系，内线交通可从各施工场地修临时施工道路至洛栾快速通道，以运输砂石料、水泥、钢材等材料。（）电：就近从10kv线路上接线使用。（）水：施工期可从伊河中取水。（）其他：施工中，首先回填出厂区部分回车场。以便于放置钢材、木材等建筑材料。（5）基坑排水需设2台20hl-40水泵抽水。1.8.6 施工总进度本电站由嵩县水利电力局所属的嵩县龙源水电有限公司负责建设。全部工程通过招投标的形式选择富有经验的专业施工队伍施工。计划工程总工期3年，2009年10月开工，2012年10月竣工发电。工程第一年度完成渠首坝水下工程及部分渠道土石方工程和电站枢纽开挖及水轮机层以下砼浇筑。2012年5月第一台机组投产发电。 1.9 工程淹没及占地补偿渠首坝回水淹地100亩，其中旱地40亩，林地20亩，荒滩地40亩，不涉及人口搬迁。渠道及厂房枢纽占地50亩，赔偿房屋10间。1.10 环境影响评价及水土保持1.10.1 环境影响综合评价本工程是嵩县小水电代燃料的骨干电源工程，工程完工后可有效解决该区域农民长期生活燃料问题，加快当地农民脱贫致富步伐，保护天保工程及退耕还林成果，收到良好的生态和社会效益。所以，该工程的潜在不利影响很小。评价认为，在落实设计及各项对策的基础上，工程项目是可行的。1.10.2 对环境及水土保持不利影响的对策（1） 渠首工程：主要是保护坝址附近环境，防止污染。其对策是划分保护范围；其次是施工噪声、弃渣堆置，需采取加强管理，减少其影响。（2）引水渠线：引水渠线大部为隧洞，不占用耕地，不破坏植被，对于隧洞弃渣要加以保护。（3）电站：通过工程布置和工程措施，尽可能少占耕地，利用开挖弃土填沟造地。电站建成后采用绿化等措施，逐步恢复周围的植被。（4） 施工道路：利用原有道路，采用拓宽、取直等工程措施，减少对植被的破坏程度。1.10.3 环境保护设计施工期的弃渣应严格管理，一是高堆放少占地；二是在坡沟中顺坡堆放平整造地；尽量做到建造平衡。并在弃渣坡上种草植树，防止水土流失。对施工人员进行环境保护法教育，尽量减少施工对环境带来的不利影响。并结合工程实施，及时植树或复耕，加强山坡地的植被保护。1.11 工程投资估算本工程估算总投资为4991.58 万元，其中：建筑工程为 2710.82 万元，设备购置及安装工程886.11万元，临建工程 260.74万元，其他费用 260.74 万元，金属结构及安装工程24.52万元；独立费用605.33万元。1.11.1 编制依据 依据河南省水利厅豫水建（2006）52号文发布的河南省水利水电工程预算定额、河南省水利水电设备安装工程预算定额、河南省水利水电工程施工机械台时定额、河南省水利水电工程设计概（估）算编制规定（以下简称“规定”）进行编制。1.11.2 资金来源 本工程总投资4991.58 万元，申请国家以电代燃资金 2496万元，贷款1498万元，地方自筹 998.0万元。1.12 经济评价1.12.1 评价依据及主要参数 （1）小水电建设项目经济评价规程（sl16-95）; (2)国家计委、建设部颁发的建设项目经济评价方法与参数； （3）基准年为2009年； （4）项目总投资构成及资金筹措：本项目总投资为4991.58 万元，计划申请国家以电代燃资金50%；申请银行贷款30%；自筹20%。1.12.2 财务评价根据本项目现金流量分析，本项目属公益性项目，财务基准收益率分别按7%和10%进行计算，经计算，i= 7%时，财务净现值大于零，静态投资回收期为12.2年，本项目财务经济内部收益率为8.8%，作为公益性项目来说，财务评价是可行的。1.12.3 国民经济评价经过费用效益调整，国民经济内部收益率为10.5%，经济净现值大于零，所以国民经济评价也是可行的。1.12.4 评价结论 综上分析，该项目经济评价可行，具有抗风险能力，财务评价可行，也具有抗风险能力，因此经济评价的结论为：工程经济合理可行，同时该工程社会效益巨大，应尽快开工建设。1.13 工程招投标方案 依据中华人民共和国招标投标法规定，本工程监理及施工单位，应通过招标投标选定，应严格按有关法规规定及相应工程设计开展招投标工作。 本工程应由业主牵头成立招投标机构并组织实施，包括招标文件的编制与发布，开标、评标和中标等全过程的组织工作。 本工程招标范围包括施工及监理招标，施工招标包括土建项目及主要设备材料等，监理招标包括渠首工程、引水隧洞、电站枢纽及主要建筑物工程。 本工程采用公开招标方式。投标单位或供应商应达到三家以上，并具备承担该工程项目能力，资信良好的法人单位。 由招标人依法组建评标委员会，负责该项目的评标工作。评标委员会由有关方面的专家组成，成员人数为5人以上的单数。招标人根据评标委员会提出的书面报告和推荐的中标人确定中标人。招标人也可授权评标委员会直接确定中标人。评标结果应报招标领导小组备案。2 水文2.1 流域自然地理概况伊河发源于熊耳山南麓栾川县张家村，经嵩县、伊川、洛阳市郊到偃师枣庄与洛河相汇后注入黄河，河长264.8公里，流域面积6041平方公里，总落差1500多米，大部分落差在嵩县陆浑水库以上，此间落差1200米，占总落差的80%以上。山峡生态水电站位于伊河干流河源到崖口段的偏下段。该段居嵩县境内，电站渠首在东湾村南侧，沿左岸引水，站址在栗子坪电站渠首石夹村。渠首控制流域面积2600平方公里，站址控制流域面积2959平方公里。渠首处多年平均流量20.5立方米/秒，多年平均径流量6.45亿立方米。相应于保证率p80%的保证流量为4.8立方米/秒。2.2 气象 电站所在区域属温带山地季风气候，一年四季分明，光照充足，但由于地域辽阔、地形复杂，气温垂直变化大。据嵩县气象站资料记载：各地年均气温14，极端最高温度43.6，极端最低温度-19.1，无霜期181天，冰期64天，平均日照2296小时，年平均降雨量为700-800mm，年内分配不均匀，冬季降水量偏少，仅占8-10%左右。年径流变化规律与降雨一致。区内夏季盛行偏东风，冬季多西北风，年平均风速1.5米/秒，最大风速12米/秒。2.3 水文基本资料电站附近伊河干流水文观测开始较早，但解放前资料残缺不全。建国以来，逐步建立了水文观测站，上游有栾川站、潭头站，下游有东湾站、各站均有水位流量关系曲线。三站均为黄委所设水文站，现资料均为整编成果资料，完整可靠，水文系列情况见表2-1伊河干流三站水文系列情况 表2-1系列名称站名流域面积（km2）资料系列年限（年）资料年代年径流栾川340251959-1990缺1968-1973潭头1695151961、1977-1990东湾2623371960-1996洪峰栾川340261959-1967，1974-1990调查1954潭头1695151961、1977-1990调查1935东湾2623371960-1996调查1940洪量栾川340241959-1967，1974-1979潭头1695无东湾2623371960-1996含沙量栾川34025159-1983潭头1695101960-1962，1977-1983东湾2623371960-1996山峡生态水电站从渠首到站址区间有蛮峪河汇入。其上有下河水文站，控制流域面积202平方公里，本站于1956年由黄河水利委员会设立，1962年2月曾暂时撤销，1965年6月复设水文站，观测迄今。现搜集到水文资料情况如下：径流系列从1957-1961年，1965-1967年8年；泥沙含量1957-1961年，1965-1967年共8年。山峡生态水电站渠首位于东湾水文站上游3公里处，距潭头站27公里，渠首以上伊河干流穿行于深山峡谷中，两岸滩地较少，引用灌溉流量也小，又因其距东湾站较近，其间无大的支流汇入，不再进行还原计算，取东湾站为主要参证站，直接引用实测资料。2.4 径流 渠首以上集水面积的自然地理条件及径流时空分布特性与东湾相同，可直接取东湾水文站资料。从1960-1996年年径流系列见列表2-2。 东湾水文站年径流量过程线附图2-1采用从1960-1996年东湾站实测37年水文资料。从上表看径流周期性变化明显，基本上可分为三个周期，第一周期1964-1974年共11年，年均径流量6.1亿m3；第二周期1975-1983共9年，年均径流量6.4亿 m3，第三周期为1984-1996年加1960-1963年共17年，年均径流量5.8亿m3，该系列年均径流量6.1亿 m3，合平均流量19.3立方米。径流深232.6毫米与径流等值线相符。因此选用以上三个代表段进行水能比较较好。河南省嵩县山峡生态水电站工程 可行性研究报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司 29东湾水文站年径流系列表 表2-2 表2-2年序19601961196219631964196519661967196819691970197119721973年径流量（亿3）5.25.16.27.519.38.93.23.28.14.04.24.92.84.8年序19741975197619771978197919801981198219831984198519861987年径流量（亿3）3.712.94.03.62.84.65.94.18.211.711.59.142.44.6年序198819891990199119921993199419951996平均年径流量（亿3）5.36.86.33.73.44.94.13.69.56.1河南省嵩县山峡生态水电站工程 可行性研究报告2.5 洪水2.5.1 暴雨洪水特征伊河洪水是由暴雨形成，年最大洪峰多发生在七、八月份，据东湾水文站资料统计，七、八月份占90%，九月份占10%，一次洪水历时1-3日不等，陡涨陡落，呈单峰型，洪量集中，其中落水时间为涨水时间1-5倍左右，两次洪峰相隔时间一般为4-7天左右。2.5.2 历史洪水东湾站附近无村庄，因此尚未调查到较大历史洪水。据陆浑水库保坝洪水补充分析报告有插补东湾站千年洪水9860米3/秒和1940年洪水5070米3/秒。2.5.3 设计洪水 直接采用伊河陆浑水库保坝洪水补充分析报告中表3.3.4伊河东湾站洪水频率分析成果，如表2-3。伊河东湾站洪水频率成果表 表2-3资料年份n均值cvcs/cv万年千年百年五十年二十年计算采用计算采用1951-198232115411540.911.102.51360009860617050903700山峡生态水电站渠首洪水直接采用该资料，站址洪水用面积比换算得出。设计洪水计算成果见下表。设计洪水计算成果表 表2-4位置渠首厂房重现期（年）5010550205洪峰（m3/s）512827211780578541741840表中渠首坝设计和校核洪水为10年和50年一遇。厂房设计和校核洪水分别为20年和50年一遇。渠道设计洪水20年一遇。施工期洪水5年一遇。2.5.4 泥沙本区处于深山区，植被良好，水蚀模数较小，近年来由于林木砍伐。陡坡开荒。沿河开金矿水土流失有所增大，泥沙主要来源为小河及以下伊河北部区域。小河口以上推移质较多，悬移质少，以下相反，泥砂资料东湾站有实测的1960-1996年37年资料，含沙量同径流一样，基本也有两个变化周期。且为近期情况。具有一定代表性。不再插补延长。本电站为装机4800千瓦的小型电站，且为低坝引水式。一般推移和悬移质随洪水从坝上溢流而过，不会造成大的淤积，且非洪水期水很清，对机组磨损影响不大，因此只分析泥沙特性，渠首距东湾水文站很近，渠首的流域面积可近似取东湾面积。泥沙特征 表2-5位置集水面积（km2）多年平均流量（m3/s）多年平均含沙量（kg/m3）多年平均输沙率（kg/s）多年平均输沙量（万t）多年平均水蚀模数（t/km2年）统计年限东湾262320.433.6273.43231.72883.421960-962.5.5 水位流量关系渠首厂房设计断面水位流量关系。渠首部分测有河道大断面，推算比降，糙率参照实测洪水反算值，河道糙率系数用0.03。电站站址处由于没有测河道大断面，现参照栗子坪渠首计算流量关系曲线，得出如下结果，见表2-6。特征水位流量关系表 表2-6位置渠首厂房洪水重现期（年）5020550205洪峰流量（m3/s）646242971550728948471602相应水位（m）398396.10392.30360.50359.01355.913 工程地质3.1 概述山峡生态水电站位于伊河干流栗子坪电站上游，渠首坝在大章乡东湾村南部。上世纪五十年代黄委设计院勘测总队在选东湾水库坝址时，曾在此区域进行了大量勘探工作，在五道庙及东湾村附近，作了三条坝线的钻探工作，现收集到伊河流域东湾库坝址初步设计段工程地质报告，并绘了坝址处