河东三级水电站工程可行性研究报告

1综合说明I目录1综合说明1511概述16111项目名称16112河流简况16113流域规划开发方案简介16114工程建设位置18115工程建设的必要性1812水文19121流域概况19122降水110123径流111124洪水111125泥沙113126结论11313工程地质114131区域地质概况114132各建筑物区工程地质条件115133天然建筑材料117134结论11714工程任务与规模118141地区自然地理及社会经济概况118142全区水资源及利用状况118143负荷预测及电量平衡1201综合说明II144工程任务120145工程规模12115工程选址、工程布置及建筑物123151工程等别及洪水标准123152工程选址及总体布置方案选择123153工程总体布置124154主要建筑物12416机电及金属结构128161水力机械128162电气工程128163金属结构13017消防130171消防设计依据和原则130172消防设计131173消防供水及消防电气设计13118施工组织设计132181施工条件132182施工导流132183天然建筑材料133184主体工程施工133185施工交通运输135186施工总布置136187施工总进度13619水库淹没处理及工程永久占地137191淹没及占地范围137192补偿及处理方法1371综合说明III110环境保护1371101环境保护目标1371102主要环境影响1381103环境保护设计1381104环境保护投资估算139111水土保持1401111主要依据1401112水土流失预测1401113预测结果分析1401114水土保持防治措施1411115水土保持投资估算142112工程管理1421121工程管理机构及人员编制1421122工程管理范围及保护范围1421123主要管理设施143113劳动安全与工业卫生1431131主要依据1431132工程运行中主要安全与卫生危害因素1431133劳动安全措施1441134工业卫生措施1441135安全卫生设施145114工程投资概算1451141编制说明1451142投资主要指标145115经济评价1451151财务评价1461综合说明IV1152国民经济评价1461153综合评价1471综合说明151综合说明XX三级水电站位于XX区瓦马乡境内，开发任务是充分合理利用其水能资源优势进行水力发电，以促进社会主义新农村建设，推动地方经济的快速发展。XX三级水电站的开发建设，于2008年5月受XX市隆昌水电开发有限公司的委托，云南省XX永兴集团水利水电勘测设计有限公司承担了XX三级水电站工程的可行性研究报告编制任务。工程项目设计编制的主要依据一是规范、规程防洪标准（GB5020194），水电枢纽工程等级划分及设计安全标准（DL51802003），水利水电工程水文计算规范SL2782002，小型水力发电站水文计算规范SL7794、水利水电工程地质勘察规范（GB5028799），水利水电工程动能设计规范（DL/T50151996），小型水力发电站设计规范（GB500712002），小型水电站初步设计报告编制规程（SLT17696），农村水电站可行性研究报告编制规程（SL3572006），水电工程可行性研究报告编制规程（DLT50202007），小水电建设项目经济评价规程（SL1695）等。二是主要文件2007年8月隆政复（2007）47号文XX区人民政府关于同意XX区XX河流域水能规划报告的批复、2006年12月XX市XX区能源局XX区XX河流域水电站开发协议、2006年11月瓦政发（2006）189号文瓦马彝族白族乡人民政府关于同意XX市隆兴水利水电勘测设计开发有限公司开发XX河梯级电站的决定和瓦政发（2006）190号文瓦马关于请求对XX河梯级电站立项建设的请示、2006年6月与瓦马乡XX村民委员会签订的协议书。2006年11月云南XX电力股份有限公司永昌分公司的并网意见，同意该电站建成后并入永昌分公司汶上变电站入网运行。XX三级水电站的建设与下游孙足河水电站开发建设没有矛盾，水资源属河流上下游共同利用。2008年5月至6月，云南省永兴集团水利水电勘测设计有限公司组织测量、地质、设计人员赴实地开展XX三级水电站工程的水文、地质、测量、社会经济调查等野外作业。在相关部门的大力支持和项目组工作人员共同努力工作下，于2008年8月完1综合说明16成了XX区XX三级水电站工程可行性研究报告的编制任务，报请政府部门审查批准后建设实施。11概述111项目名称工程项目名称XX市XX区XX三级水电站工程。承办单位XX区XX三级水电站工程由XX市隆昌水电开发有限公司承担开发建设及其运营管理。是具有独立的法人资格的民营企业，其住所在XX区。112河流简况XX河位于XX市XX区西北部的瓦马乡境内，属怒江水系左岸的一级支流。流域北部是老窝河，东以漕涧河分水岭为界，西连李扎河流域，南部则属瓦房河及东河。流域地理位置处在东经985650990528、北纬252545253751之间。XX河发源于域内东南部制高点大横山山麓，主河道总体先呈南北走向，流至下孙足改向为自东向西，主河道流经安邦、掌上、大石房、XX等地后，在下孙足汇入孙足河，至栗柴坝注入怒江。XX河的河源段称安邦河，上游称掌上河，下游与右支热水河汇合后称孙足河。流域最高点位于东南部的大横山，峰顶海拨为35854M，入孙足河汇流口海拔为1171M，入怒江口栗柴坝的海拔为760M。XX河流域（下孙足汇流口断面以上）径流面积1499KM2，主汇流河道全长3036KM，平均坡降48。XX河（下孙足汇流口以上）流域平均高程2072M，属水能条件较好的山区河流。113流域规划开发方案简介XX河流域水能规划报告，XX市XX区人民政府以隆政复（2007）47号文予以批复。其流域水能开发方案要点于下XX河流域地形地貌、河道特性、水土资源分布状况为XX河的河源段称安邦河，上游称掌上河，下游与右支热水河汇合后称孙足河。XX河中游自掌上大桥至下孙足汇流口高程1628M1171M的河段长约103KM，集中落差近460M，自然资源1综合说明17相对较好，目前为止尚未开发水能资源，域内不涉及森林和矿产资源，也无环境敏感保护区。XX河下游（又称孙足河）自下孙足至栗柴坝（入怒江口）河段水能资源已规划并建设开发。规划河段现有主要水利设施一是干田灌溉沟及其取水口，系引用瓦马河水，取水高程1590M，引流量001M3S，沟渠长约10KM，灌溉面积约56亩。二是XX河右岸高程1449M有大石房取水口及其引水渠（原电站沟），现有渠长约37KM，渠首引水流量005M3S，灌溉面积计266亩，其中水田165亩。三是大石房寨脚河段左岸高程约1400M以下统称XX取水口及其引水渠，主要三段渠长约46KM，渠道引水流量015M3S，灌溉面积共计735亩，其中水田560亩。四是规划河段村寨的主要生活供用水，一般取用邻村的泉水，基本不在XX河干流上引取人畜用水量。利用XX河水源的灌溉面积共计1001亩。总之，流域内水资源的利用，原则是在保证现有农田灌溉、河段生态用水的前提下，合理开发水能资源。XX河流域水能规划单元为掌上大桥始至下孙足止的干流河段。其水电规划开发方式为分段集中XX河中游的掌上大桥至下孙足河段的落差径流引水式开发三个梯级水电站。第一梯级电站（XX一级水电站）在掌上大桥河段汇引XX河上游的掌上河与黑岩洼河流量，左岸明渠引水，厂址区拟在XX河右支下水井河口处；第二梯级电站（XX二级水电站）在下水井河口的大龙洞下游断面取水，左岸明渠引水，厂址区选在XX河左支瓦马河河口（大石房）处；第三梯级电站（XX三级水电站）在瓦马河口（大石房）断面取水，左岸明渠引水，厂址区选在下孙足，与入孙足河汇流口相距100余米。该河段水能开发规划与下游孙足河水电站开发建设没有矛盾，水资源属河流上下游共同利用。规划XX三级水电站作为近期工程与二级同期开发。该水电站在瓦马河口下游断面建溢流坝取水，取水口高程约1420M，控制径流面积127KM2，左岸明渠引水，集中落差、地表径流和泉水在XX河左岸下孙足选址建站；电站引水渠全长约66KM，渠道引水流量42M3/S，在下孙足山梁高程141280M处建压力前池，单根压力管道供水，站址高程120500M，电站毛水头为2059M，净水头为197M，装机容量23200KW。电站尾水送入XX河，供下游孙足河水电站取用。1综合说明18XX三级水电站为径流引水式电站，地处河流峡谷地带，首部溢流坝为低坝，引水道为明渠，不涉及因水库淹没造成的搬迁移民及其安置工程，工程占地按有关政策文件规定一次性补偿安置。电站建设用以补充XX市XX区2009至2015年间负荷增长的需要，并网供电形式初步定为近区和送入XX电网相结合的形式。114工程建设位置XX三级水电站工程位于XX市XX区西北部的瓦马乡境内的XX河中下游，站址地理坐标为东经980017，北纬254217，首部取水坝地处瓦马河口下游断面，距上游XX二级电站厂址约150M，电站取水口高程约1420M，厂址位于XX河左岸的下孙足，站址高程120500M。工程区距XX市城区约128KM，距瓦马乡集镇约9KM。汶上35KV变电站的送电线路已覆盖本区域，对外交通和工程施工用电较为便利。电站为引水式电站，系无调节水力发电工程。115工程建设的必要性为贯彻落实全面建设小康社会的精神和实施西部大开发，可持续发展战略，以及社会主义新农村建设，云南省委、省政府在抓紧大型水电建设与积极培育以水电为主的电力支柱产业的同时，高度重视中小型水电资源开发。早在2003年省政府领导在XX召开的云南省电力工作会议上要求各地州市县要切实加强地方小水电方面的能源建设，坚持大、中、小并举，国家、集体、个人一起上的办电方针。有关部门多次开会专题研究加快开发中小型水电站的有关问题，云南省人民政府发布了关于加快中小型水电发展的决定，提出在2010年前确保投产300万KW，力争400万KW和2020年突破1000万KW的战略目标。根据XX市“十一五”规划纲要，电力建设坚持在保护中开发、在开发中保护，加快推进中小河流域的开发，到2010年，力争全市地方水电装机容量突破100万KW。XX市境内的槟榔江、龙江等是具有得天独厚的水能资源的河流。在积极开发这几条河流水电资源的同时，有选择的开发资源条件较好的中小河流，是市内蓬勃兴起1综合说明19的硅矿业建设和工业经济发展的需求。是解决XX市电力缺口的积极途径，是保持XX市经济社会可持续发展的能源基础，也是XX市积极参加西部大开发，力争把XX市建成滇西地区重要的能源基地，为云南省“西电东送”和“云电外送”的战略目标夯实基础。XX市有丰富的矿产资源，发展矿产工业，实行矿电结合，把丰富的矿产资源和水电资源优势转化成地方经济优势，做大做强矿电产业，将有力的促进地方经济持续、稳定的发展。总之，坚持在保护中开发、在开发中保护的原则，开发建设新的电源点是可行的，也是必要的。兴建XX三级水电站，合理、充分利用有限的水能资源，符合国家的相关政策；同时，具有交通较为便利，资源开发条件较好的优势，不失为较好的水能开发电源点；在则通过电站的兴建，能为当地发展经济提供电能，通过“以电代柴”保护生态环境，对提高当地人民的生活水平，全面建设小康社会及社会主义新农村建设将有积极的促进的作用。该电站的开发，不仅是必要的，而且也是可行的，宜及早建设实施，早日发挥其效益。12水文121流域概况XX河属怒江水系左岸一级支流，流域东南部分水岭为大横山山脊，峰顶最高海拨为35854M，入孙足河汇流口海拔为1171M，入怒江口栗柴坝的海拔为760M，XX河（下孙足汇流口以上）流域平均高程2072M。流域属高原区高山地貌，水系较为发育，大致成东西向羽状展布，地势总体呈东高西低、南高北低，南北长约223KM，东西宽约145KM，流域形状系数为016，主河道发源于域内东南部制高点大横山山麓，流经安邦、掌上、大石房、XX等地后，在下孙足汇入孙足河，至栗柴坝注入怒江。流域河谷深切，两岸山坡陡峭，多见岩石裸露，自然坡度2070，水流湍急，跌水瀑布多见，属典型的山区性河流，下孙足汇流口断面以上径流面积1499KM2，主河道全长3036KM，平均坡降48。流域内现状植被有常绿阔叶林、云南松林、混交1综合说明110林、灌木草丛等，植被覆盖度在62以上，土壤侵蚀度主要以微度侵蚀为主，水土流失量较少，水土保持相对良好。XX三级水电站取水口海拔约1420M，取水口断面以上地表径流面积127KM2，主汇流河道长236KM，平均坡降525，径流区平均高程2449M。拟建电站厂址位于主河道左岸的下孙足地段，海拔约为1205M，厂址断面以上径流面积为1494KM2，主汇流河道长298KM，平均坡降467。XX河流域属中亚热带季风气候区，具有冬春干燥、夏秋湿润、冬无严寒、夏无酷暑、干湿季分明的气候特点，510月主要受西南暖湿气流的影响，降水量占全年降水量的82左右，而11月至次年4月，降水量仅占全年的18左右；流域降水具有随高程的递增而增加的规律，其量值为高程每递增100M，多年平均降水量约增加32MM；流域多年平均降水量为1299MM。据邻近流域XX气象站资料，区内多年平均气温157，极端最高气温323，极端最低气温35，相对湿度75，最大风速170M/S。河流的径流主要来源于降水，径流的年际变化不大，但年内分配不均匀，汛期611月来水量较多，其中8、9、10三个月为径流的最丰时期；枯期（125月）来水量较少，其径流占年径流的30左右，最小流量一般出现在35月份，尤以4月常出现。XX河流域XX三级水电站取水断面以上多年平均来水量达8940万M3。流域洪水主要由暴雨形成，地区分布及发生时间与暴雨相对应，多发生在78月份。电站流域属小河流域，面积不大，河流不长，河道比降较大，属山区性小河流。其洪水具有产、汇流历时相对较短，陡涨陡落，峰型尖瘦等山区性小河流域洪水的一般特性。122降水XX河流域内无实测降水资料，流域多年平均降水量采用区域降水与高程关系间接推求。由1/5万地形图量算得XX三级水电站取水断面以上流域平均高程为2449M。根据分析确定的多年平均降水量与高程的关系式P03232H62952，可得XX三级水电站取水断面以上流域多年平均降水量为1421MM。1综合说明111123径流XX河流域内无实测水文资料，属无资料地区，设计采用不同途径间接推求XX三级水电站设计年径流。一是水文比拟法主要是根据设计流域东南部的邻近流域北庙水文站的径流资料分析各频率的设计年径流，利用年径流的地区分布规律，以流域面积为主要参变量，按面积比加降水量因子修正移用北庙水文（参证）站的设计年径流；其次是利用设计流域北部的老挝河水文站的径流资料分析各频率的设计年径流，进行径流的对比分析。二是图表法利用云南省地表水资源附图中的径流深等值线图和年径流变差系数图进行估算。对各组计算成果综合分析比较后，合理取用电站的设计年径流。三是建立区域内各站点年平均流量与面积的关系，对各不同途径计算成果综合分析比较。其设计年径流成果经面上的合理性分析检查，基本合理并可满足本阶段设计要求。取用电站的设计年径流详见表11。XX三级水电站取水断面设计径流成果表表11统计参数设计流量M3/S均值QM3/SCVCS/CVP10P50P90频率2840272386277191流量894002721217287356023径流量124洪水XX河流域属无水文洪水资料地区，根据区域资料条件，电站设计洪水采用两种途径推求。一是采用云南省暴雨洪水查算图表实用手册推求；二是采用北庙水库扩建洪水分析成果来推求设计流域的洪水。按工程设计的要求，需分析提供电站取水断面及厂址P1、P20、P50、P100、P200频率的设计洪水成果。设计洪水通过两种方法推得的洪水成果分析比较，在现有条件下工程区设计洪水采用暴雨途径推求成果，其暴雨统计参数通过查图法和移用法分析比较（移用法洪水较查图法1综合说明112小），设计采用云南省暴雨洪水查算实用手册及新编云南省暴雨统计参数等值线图集查得的XX河流域各历时的暴雨统计参数；该流域暴雨分区位于第5区，产流分区和汇流分区均位于第6区。电站取水断面以上径流面积127KM2，主汇流河道长236KM，主河道平均坡降525；电站厂址断面以上径流面积1494KM2，主汇流河道长298KM，主河道平均坡降467。根据流域特征参数和查图得的暴雨统计参数，采用云南省暴雨洪水查算图表中的暴雨洪水分析计算方法即可推求得到XX三级水电站（取水口及厂区断面）各频率的设计洪水。通过洪水成果的合理性分析检查，在现实条件下设计流域各历时的暴雨统计参数采用“手册法”成果是相对合理的，同时也是较安全的，其洪水成果能满足本阶段设计的要求。XX三级水电站设计峰量成果见表12。XX三级水电站设计洪水峰量成果表表12设计频率断面时段1251020洪峰流量QMM3/S321277214155911取水坝24小时洪量W24万M311661007783597399洪峰流量QMM3/S353303234166958厂址24小时洪量W24万M313441157896676449枯期洪水XX河流域的洪水主汛期为7月至10月份，11月份为洪水汛后期，12月至次年5月为洪水枯期，6月份为枯期与主汛期的洪水过渡期。根据工程设计要求，需推求XX三级水电站取水坝断面和厂址断面施工期12月至次年5月的频率为P5、P10和P20的设计洪峰流量。电站流域无实测洪水资料，各断面的年洪水由暴雨途径推求而得，故电站取水坝断面和厂址断面的施工（枯期）洪水根据年洪水来估算。根据XX三级水电站设计断1综合说明113面的年洪水过程，直接移用柯街水文站枯期洪水与年洪水的设计比值，按洪水同倍比缩放法，即可推求得设计断面的枯期设计洪水，成果见表13。XX三级水电站枯期洪水成果表表13设计频率断面时段51020洪峰流量QMM3/S599393201取水口24小时洪量W24万M3219151882洪峰流量QMM3/S655422212厂址24小时洪量W24万M3250172992125泥沙XX河流域无实测泥沙资料，根据天津院与云南省水利厅于2000年8月联合编制的云南省土壤侵蚀模数图查算推求。用面积加权计算得径流区土壤综合侵蚀模数为1610T/KM2A。由此推求得XX三级电站本区取水坝断面的多年平均输沙量为2045万吨；取推移质占悬移质的20估算得多年平均推移质输沙量为341万吨，悬移质输沙量为1704万吨。悬移质泥沙容重取13T/M3，推移质泥沙容重取16T/M3，则电站本区取水口断面的多年平均输沙量折合152万M3，多年平均含沙量合191KGM3。126结论XX河流域属无资料地区，电站设计年径流选用了两种方法三种途径分析推求，其选用成果经合理性检查，认为基本合理。电站设计洪水采用云南省暴雨洪水查算图表实用手册及新编云南省暴雨统计参数等值线图集推求，对于无资料地区，可基本满足要求。XX三级水电站属小（2）型水电站工程，分析推求的径流与洪水基本满足本阶段要求。1综合说明11413工程地质131区域地质概况1311地层岩性工程区地处云南西部，属滇西著名横断山脉之南部段。电站工程区域地层岩性特征为主要出露石炭系（C）以来地层，主要岩性为石炭系上统卧牛寺组（C3）玄武岩，夹杏仁状玄武岩、熔岩凝灰岩、凝灰岩。受构造制约呈条、块状分布。1312地质构造流域区位于青、藏、滇、缅、印尼巨型“歹”字型构造体的东支西侧之径向构造体系内。其属一级大地构造单元“冈底斯念青唐古拉褶皱系”（1）之二级构造单元碧江六库断褶带（2）之南延部分。断褶带内不同时代地层间多为断层接触，断裂呈束状及叠瓦状平行产出。地质构造主线和岩层走向以近似南北向为主，北北西及北北东两向构造交错切割为辅，其余均属压扭性构造。褶皱虽发育，但连续性差且保存不甚完好。整个断褶带原始构造形态，总体为一大复式向斜（XX复向斜）。此外，工程区东南部尚有一轴向近东西向褶曲构造，称之为老寿山向斜，其核部为石炭系地层，故该区地下水以大龙洞上升泉形式出露，其与该构造富集地下水密切相关。1313地貌及物理地质现象工程区地势总体呈东高西低、南高北低。区内制高点大横山（流域东南部）海拨为35854M，电站厂区海拔约为120500M，相对高差2380M。三级水电站利用瓦马河口至下孙足约62KM长的河段，河道比降约347（电站落差），其峰高谷深、坡陡崖峭，河谷呈“V”字型。区域地貌属高中山侵蚀溶蚀构造地貌类型。XX三级电站工程区整体植被条件一般，山体自然边坡较稳定，地表残坡积层厚一般1M3M。植被条件较差，沟谷地表水侵蚀作用强烈，区内不良物理地质现象较突出地表现在高边坡的稳定及相关的1综合说明115河道淤塞上，以崩塌、滑坡较为常见。在工程建筑物布置上尚须予以注意。1314水文地质条件测区地下水从其含水层（组）岩性、赋存条件、水力特征和水理性质看，主要可分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水和碳酸盐岩类裂隙岩溶水三大类。流域区地下分水岭基本与地表分水岭一致，地下水总体向西部最低侵蚀基准面怒江河谷排泄。其主要水化学类型为松散岩类孔隙水为HCO3CA、或HCO3CANA型，矿化度01305克/升，PH值68，总硬度36德度，属中性水；碎屑岩类裂隙孔隙水为HCO3NA型，矿化度小于023046克/升，PH值678，总硬度310德度，属中性水；碳酸盐岩类裂隙岩溶水为HCO3CA型，矿化度小于03克/升，PH值6574，总硬度3241374德度，为中性水。1315地震地质工程区地处区域构造体系交接、复合部位南西侧，区内及区外占主导地位的南北向及北北西向构造带，挽近期仍有较强烈的表现，因此本区应属不稳定区域。据中国地震动参数区划图（GB183062001），工程区地震动峰值加速度为020G，动反应谱特征周期045S，对应地震基本烈度为度。132各建筑物区工程地质条件1321拦河坝及取水建筑物三级水电站取水坝位于瓦马河口下游约100M处，距二级电站厂房约150M。就地形条件并充分利用有限的水能资源，本阶段勘选的坝位为唯一可选坝位。该坝址两岸山体浑厚，地形上部陡竣下部较缓，左岸地形坡度2060，右岸地形坡度2045，河床宽约8M，左岸为河漫滩宽约10M。河谷呈不对称的“V”字型。坝址区出露的地层有石炭系上统卧牛寺组的玄武岩、三迭系中统河湾街组白云质灰岩和第四系Q冲洪积层、坡崩积层。总体上勘选坝址工程地质条件较好，地基承载力标准值（FX）为250KPA；但坝基1综合说明116属强透水地基，须注重防渗及抗冲刷保护。1322引水工程三级水电站盘山引水渠道长6576KM，沿线山体坡度一般2030，局部约5060，渠线范围植被条件较差，物理地质现象不甚发育，自然边坡较稳定。渠道沿线基岩属石炭系上统卧牛寺组地层（C3），主要岩性为玄武岩夹紫红色泥岩；第四系全新统坡、残积层（Q4DEL）厚度一般15M。渠道以岩质边坡为主，占79，渠基多为全风化玄武岩，工程地质条件较好。渠基防渗、边坡稳定防护为该渠道主要工程地质问题。1323厂区建筑物前池位于下孙足山脊相对较缓处，其地形坡度约30，山体完整，稳定性好，无不良物理地质现象发育。根据探坑揭露，覆盖层厚约0205M左右，由砂壤土组成，其下为全风化玄武岩，岩体风化破碎，节理裂隙发育。池基置于全风化玄武岩上，其整体性和均一性较好，地基承载力标准值（FK）为250KPA，地基稳定，满足建筑物要求。前池的主要工程地质问题为池体整体防渗。泄水道位于压力管道右侧，利用天然坡地构筑槽体泄水。该泄水道沿线地形坡度较陡，上段约30，下段4045，中上部段表层为坡积砾质砂壤土，局部为崩积块石土，厚度在0508M间，堆积较为疏松，下部大多见基岩出露，基岩为石炭系上统卧牛组玄武岩。泄水道沿线无不良物理地质现象，自然边坡较稳定，但边坡较陡，须全线护砌并注重槽体稳定、下游消能及抗淘蚀保护。压力管道钢管道沿山脊布置，其地形坡度1645间，上部较缓，下部渐陡。沿管线无不良物理地质现象，山体自然稳定性好。根据坑槽揭示，管道沿线坡积层厚02M11M，下伏基岩为石炭系上统卧牛寺组（C3）玄武岩，其全风化层推测厚度在815M间，力学强度较高，作为压力钢管道的镇墩、支墩地基，可满足设计要求。全风化玄武岩抗冲刷能力低，必需作好开挖后的坡面保护与排水等处理。厂址区电站厂址选于XX河左岸地形平坦开阔的一级阶地上（下孙足），其高程1综合说明117为120500M，无较大边坡开挖工程。厂址区分布的地层岩性有第四系坡积层、冲洪积层和地滑堆积层，第四系堆积层厚一般136M254M，最大厚度大于30M，成分复杂，地基承载力FK在50250KPA间变化，力学强度差异较大，具有一定的不均一性，作为地基存在强度偏低、会产生不均沉降和场地地震液化等工程地质问题；下部的第四系冲积卵砾石层和地滑堆积碎石土层作为基础持力层，其力学强度相对较高，可满足厂基要求。对厂址上伏软弱的含淤泥质粉土层必须采取相应的工程措施进行处理，并注意扰动对地基的破坏和加强基坑排水，应注重沿河挡墙防护。133天然建筑材料电站所需天然建筑材料，在当地均有产出，其开采、运输条件较好，基本能作到就地取材，其质量和储量均能满足设计及施工要求。石料根据工程区布置及遵循便利与集中开采原则，工程区勘选石料场2个，分别为号石料场和号石料场，其石质为灰岩、砂质灰岩及泥质灰岩，薄中、厚层状，弱微风化，剥离量较小（剥采比02），为露天开采，储量丰富，至坝区、厂区运距约15KM；其物理、力学指标按经验值为天然容重2426G/CM3，湿抗压强度约为3040MPA，软化系数075085。砂料工程区勘选砂料场2个，编号为号砂料场和号砂料场，均为白云质灰岩及白云岩，面积5万M2，剥采比01，储量30万3，其砂质较为均一、坚硬。混凝土所需的粗骨料（砾、碎石），可就近在各石料场采取，通过机制供给。134结论XX三级水电站地勘工作，在收集分析区域地质资料并经现场地质测绘及山地工程勘探的基础上，由面到点开展工作，现已基本查明电站可研阶段工程地质条件，工作成果能满足本阶段设计要求。XX三级水电站工程区尚未发现制约性的工程地质问题及不良物理地质现象，山体及边坡较稳定；总体上地基岩土体物理力学指标较高，对选定厂址上伏软弱的含淤泥质粉土层可以通过采取工程措施予以处理，具备建站的工程地质条件；各类天然建1综合说明118筑材料满足建站需求；工程区地震动峰值加速度为020G，动反应谱特征周期045S，对应地震基本烈度为度。14工程任务与规模141地区自然地理及社会经济概况XX市位于云南省西部边陲，地处东经980510002，北纬24082551之间。东邻大理，南接临沧，西连德宏，北部与怒江州接壤，西北和西南与缅甸交界。区内南北最大纵距193KM，东西最大横距198KM。最高海拔37809M，最低海拔535M。共辖XX、腾冲、龙陵、施甸、昌宁一区四县。运输大动脉320国道在XX市境内通过，与云保省道、腾保省道和六保省道等公路构成公路交通网络，区内交通便利，是滇西的交通枢纽。森林覆盖率306。XX市国土总面积约为19万KM2，2005年末全市总人口约为24249万人，人口密度达126人/KM2。XX市处于三江多金属成矿带，有铁、锡、铜、铅、锌、汞、银、铀、天燃气等多种矿藏。而煤炭资源储量较少，且主要为含水量较高的低热值褐煤。XX市是一个传统的农业市，主要经济作物有油菜、烤烟、茶叶、蚕桑、香果、橡胶和甘蔗。近几年来，全市第一、第二、第三产业平稳增长，对外经济和旅游业发展较快，国民经济持续稳定增长。2005年XX市实现生产总值1198亿元，增长率达131，其人均生产总值49544元；工农业总产值1073亿元，其中工业总产值466亿元。2005年全市粮食总产量93万吨，全市财政总收入为123亿元，农民人均纯收入1879元。2005年XX区实现生产总值4965亿元，工业增加值877亿元，农业增加值1614亿元，财政收入35505万元，农民人均纯收入2121元。142全区水资源及利用状况水资源简况XX市河流水量充沛，地形高差变化大，河道比降陡，水能资源丰富，具有建设水电站的优越条件。除澜沧江和怒江干流之外，全市水能资源可利用开发量达276万KW，已开发利用52万KW，仅占可开发利用量的188。1综合说明119市内XX区水能资源较为丰富，扣除澜沧江和怒江两条国际河流尚有中小河流140多条，全长约580KM，分属怒江和澜沧江两大水系，多年平均水资源总量为247亿M3，水能理论蕴藏量23万多KW，可利用开发的容量827万KW。电源现状截止2005年度，XX电网发电装机125处、213台机组，装机容量4086万KW，其中水电装机111处、195台，容量3876万KW，占全网总装机容量的948，装机1000KW及以上电站39处，容量为3628万KW。2005年全市完成发电量1738亿KWH，其中水电发电量1687亿KWH，占总发电量的971，水力发电装机年均利用小时达5210H。2005年末XX区已投产的水（火）电站37处，机组53台，总装机容量34087KW，年发电量153亿KWH，年平均设备利用小时4800H，其中水电33处，机组48台，装机容量29087KW，年发电量为14亿KWH。现状供用电状况目前为止，XX电力网已形成以110KV为骨干，35KV为主要格局的地方电力网络。2005年底XX电力网拥有110KV线路12条，长度334KM；35KV线路64条，长度1316KM；10KV线路8066KM。拥有110KV变电站9座主变11台，总容量378500KVA；35KV变电站64处主变105台，总容量312700KVA。XX市2005年用电构成为全市发电量173827亿KWH，全市总用电量141066亿KWH，其中工业企业用电量101956亿KWH,占总用电量的723；农业用电量05158亿KWH；城乡居民生活用电量25368亿KWH；其他用电量05928亿KWH；全市人均年用电量580KWH，户均年用电量420KWH。XX市2001年至2005期间用电量年平均增长率约为142。2005年末XX区输变电工程有110KV变电站3处主变4台，容量128000KVA；35KV变电站17处主变29台，总容量108100KVA；10KV配电变压器1839台，总容量122065KVA；110KV输电线路1775KM，35KV线路3755KM，10KV线路2313KM。通过初级电气化的建设，XX区的用电水平上了一个新台阶，促进了地1综合说明120方经济社会的综合发展。乡、村通电率为100，户通电率992。XX区用电构成以工业用电、电力排灌用电、农村企业用电、城乡居民生活用电和公共事业及餐饮娱乐服务用电为主。2005年用电构成为总发电量153亿KWH，总用电量374亿KWH，其中工业用电量168亿KWH，占总用电量的45；农业用电量031亿KWH；生活用电量099亿KWH；其它用电量05亿KWH。户均年生活用电量434KWH，人均年用量419KWH。XX区2000年至2005期间用电量年平均增长率约为99。143负荷预测及电量平衡电力负荷发展对经济及社会的发展有着非常大的影响力，同时，经济与社会的发展又反过来推动或制约着负荷的供求平衡。根据XX区“十一五”规划纲要，全区经济社会发展的奋斗目标为2010年全区生产总值达到88亿元，其一产业为21亿元，二产业为35亿元，三产业年为32亿元；人均生产总值9777元；财政总收入为629亿元；农民人均纯收入3115元。根据国民经济和社会发展的要求，XX区2010年总用电量为108270万KWH，20072010年用电量年均增长率近24，其中工业用电量递增为34，农业用电量年递率约为5，生活用电量年递增率为8，其它用电量年递增率为5。最大负荷利用小时在2005年水平上有一定增长，达5100小时，考虑9的厂用和网损率，2010年全区需发电量为118014万KWH，需最大发电负荷为23万KW。根据电网负荷预测的结果，电力电量平衡在2005年的基础上对2010年进行平衡。从近期至2010年的电力电量平衡情况来看，全市区的装机和发电量近期缺口较大，缺电还相当严重，预计要持续到2010年，到2010年后已有较大的电力电量盈余。为此，积极开发具有丰富水能资源的电站是解决市、区近期能源短缺的主要举措，同时又是为中远期投入“西电东送”和“云电外送”打牢基础，创造条件。144工程任务XX三级水电站位于XX河中下游的瓦马河口至下孙足河段，其取水口距XX二1综合说明121级站厂址约150M，选置于瓦马河口下游约100M处，取水高程14198M，顺流左岸引水到下孙足建站，电站尾水回归XX河后进入相距约200M的下游孙足河电站取水口。在保证现有农田灌溉、河段生态用水的前提下，该工程的主要任务为水力发电。根据河段地形地貌、地质条件等各种因素，XX三级水电站为无调节径流式电站。由于电站装机规模不大，也无调节能力，在电网中主要承担基荷或腰荷,不考虑调峰，电网对其无调频、调相要求。兴建XX三级水电站用以补充XX市XX区2009至2015年间负荷增长的需要，以及向近区乡镇工农业生产提供电力；并网供电通道初步推荐采用一回35KV线路送至XX二级后再与汶上变电站沟通，入XX电力网的并网运行方案。145工程规模设计标准及装机容量选择原则XX三级水电站为无调节引水式电站，系水力发电工程。该电站的设计保证率根据小水电水能设计规程SL7694第38条的规定，取P90。XX河流域丰水期水量充沛，季节性电能丰富。本着既充分利用有限的水能资源、又合理经济选择装机容量的原则，初步选择三组装机方案即5000KW、6400KW、7200KW进行比较。推荐装机容量，确定工程规模。水能计算成果根据XX三级水电站水文计算成果丰水年P10、平水年P50、枯水年P90的年径流量，工程区域内的灌溉需水量和人畜饮水量预测，以及河段生态用水量，推得该水电站对应代表年的发电流量。据此经水能计算，求得XX三级水电站各装机方案的动能指标分别列于表14。装机容量选择XX三级水电站为径流式开发，装机规模不大，一般只能在电力系统中承担基荷或腰荷,电网对其无调频、调相、调峰要求，电站主要为水力发电任务。由三组装机方案的水能计算结果可见，其年利用小时数分别为5407H、4665H、4316H。在这三组装机方案中，总体上7200KW的装机规模偏大，年利用小时数偏低，其余两组均在合理1综合说明122范围之内，说明5000KW、6400KW两组装机方案都具有经济性和合理性，并具有较好的动能指标。在目前电力投资体制逐步走向多元化、市场化等不确定因素大环境下，设计本着XX三级水电站装机方案动能指标表表14装机方案名称推荐比较装机容量KW232002250040003200设计水头M197197197最大水头M202202202最小水头M设计流量M3/S398310446设计保证率909090保证流量M3/S081081081保证出力KW130413041304保证电能万KWH112711271127多年平均发电量万KWH298627043107年利用小时数H466554074315装机倍比N装/N保491383552水轮机机型CJA237CJACJA水轮发电机组台222备注电站水能计算过程省略未附，其成果为此表所列。充分利用有限的水能资源，考虑电站丰水期具有适当出力的能力，满足入网运行的一般要求，企业实际效益因素等，通过三组装机方案的动能指标比较，本阶段推荐XX1综合说明123三级水电站装机容量为6400KW。工程规模XX三级水电站为无调节径流式水电站，经水能计算、装机方案比选，推荐的装机容量为6400KW，设计水头197M，设计流量为398M3/S，多年平均发电量为2986万KWH，年利用小时数为5606H，设计保证率P90，保证出力546KW。其工程规模为小（2）型。单机容量与机型选择根据XX三级水电站工程实际，从投资电站的运行灵活、设备维护、检修备件、投资等因素，以及长远运行效益综合考虑，本电站选装单机容量为3200KW的2台机组较为适宜，即电站装机容量为23200KW。XX三级水电站设计水头为197M。适合本电站选用的水轮机主要有冲击式水轮机和高水头混流式水轮机。经比较推荐选用选用CJA237W1352145型水轮机，配SFW3200142150型水轮发电机，其单机流量为199M3/S。15工程选址、工程布置及建筑物151工程等别及洪水标准XX三级水电站装机规模23200KW，根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000，电站工程规模为小2型，工程等别为等。首部拦河坝（含进水、冲砂闸）、引水渠道、压力前池及泄水道、压力钢管道、电站厂房及升压站等为5级建筑物；次要建筑物与临时建筑物级别仍为5级。XX三级水电站工程执行防洪标准（GB5020194）、水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000及水电枢纽工程等级划分及设计安全标准DL51802003。其首部枢纽建筑物溢流坝，设计洪水（P5）重现期为20年，校核洪水（P2）重现期为50年，消能防冲洪水（P10）重现期为10年；电站厂区主要建筑物主、副厂房、升压站设计洪水（P5）重现期为20年，校核洪水（P2）重现期为50年。1综合说明124152工程选址及总体布置方案选择1521工程概况XX三级水电站为批准规划开发三个梯级中的第三个梯级，工程区地理坐标东经990017；北纬254217。电站由取水口、引水渠道、前池及泄水道、压力管道、厂房及升压站等建筑物组成。根据地形地质条件，XX三级电站在瓦马河口下游筑低坝取水，于XX河左岸的下孙足布置厂区枢纽前池、管道、厂房及升压站。利用长约62KM河段间215M的天然落差沿河左岸引水发电，引水式电站装机容量为232006400KW，设计水头197M，安装两台卧轴冲击式水轮发电机组。其多年平均发电量为2986万KWH，年利用小时4665H，保证出力1304KW。电站尾水回归下游河道。1522方案选择根据XX河流域规划选定的河流左岸开发建设XX三级水电站的方案，通过本阶段工程地质勘察与测量，收集调查相关资料，结合充分利用有限的水能资源，综合工程区地形地貌与地质条件，其电站取水口、渠线走向、前池、管道及厂房的线路及位置，选择余地不大。本阶段勘选的坝位为唯一可选坝位；引水渠沿河道左岸盘山布置，本阶段在渠道里程37005500地段，经修明渠和建无压引水隧洞比较后推荐明渠方案；前池与管道沿线地形地质条件较好，没有更多的比选余地；厂址选于XX河左岸一级阶地上（下孙足），地形平坦开阔，有利于厂区枢纽布置，经勘测期间在电站厂址河段一定范围进行选址对比，劣中取优的勘选了本站厂址；总体而言，在长约62KM的规划水能开发河段，三级水电站工程选址是相对合理可行的。153工程总体布置XX三级水电站属引水式电站，工程总体布置是建溢流坝拦取XX河径流，沿主河道左岸修建盘山明渠，在下孙足山梁建压力前池，布设压力管道，厂房及升压站置于主河道左岸的阶地上。电站工程主要由首部枢纽（溢流坝、进水闸、冲沙闸）、引水明渠、压力前池及泄水道、压力管道、厂区枢纽（主厂房、副厂房、升压站）共五1综合说明125部分组成。154主要建筑物1541首部枢纽工程溢流坝挡水溢流建筑物采用M75浆砌石重力坝，溢流堰取用WES型实用堰，堰顶高程142130M，溢流坝高37M，溢流段长40M。设计泄洪流量214M3/S，校核泄洪流量277M3/S。取水及冲沙建筑取水闸及冲沙闸布于取水坝左端，闸室段长66M，闸顶高程142410M，为C20钢筋混凝土结构，主要承担冲沙及引水渠进水控制。取水闸底板高程141980M，闸孔尺寸为1815M（宽高），设计取水流量为42M3/S。冲沙闸底板高程为141860M，闸孔尺寸为1212M（宽高），设计下泄流量1013M3/S，最大下泄流量1052M3/S。取水闸后接引水渠道，冲砂闸下游与河床相连。1542引水工程电站引渠为盘山渠道，其长6576KM，渠首取水闸设计底板高程141980M，渠末接压力前池，其底板高程为1409928M，渠道坡降前段（0000至0494）为I1/500，后段（0494至6576）为I1/750。设计引水流量为42M3/S。选定矩形渠道断面尺寸为1620M的C20钢筋混凝土箱形结构和1822M的M75浆砌石矩形结构，渠道正常水深分别为153M、180M。1543压力前池及泄水道前池位于地形坡度相对较缓的下孙足山脊上，池基置于全风化玄武岩上，其整体性和均一性较好，池基稳定。前池由进口渐变段、前室、进水室、溢流堰和冲砂闸组成。根据地形条件，进水室布于前池末端，为侧向进水，侧面冲砂溢流。前池长418M，宽189M，最大池深648M，前池墙顶高程141280M，前池最高水位141226M，正常水位141172M，最低水位141022M，前池总容积为890M3，工作容1综合说明126积为399M3，工作容积与设计流量比值WP/QP95S。进水室布置于前池末端，其轴线与前池轴线呈90交角，进口底板高程为140732M，设拦污栅、进水闸（事故快速闸门），事故闸为卷扬式平板钢闸门，其孔口尺寸为1414M，上部为启闭机室。冲砂闸布置于前池末端的进水室右侧，闸底板高程为140632M，闸孔口尺寸为1010M，最大冲砂流量为30M3/S。溢流侧堰为实用堰，堰顶高程141180M，堰长8M，下泄流量为42M3/S，泄流量与冲砂道合并后交入泄水道。泄水道平面呈直线布于厂区管道右侧，顺坡而下泄水于XX河，全长为338M，矩形断面尺寸为1215（12）M；泄水道进口底板高程为140632M，末端设挑流鼻坎。前池防渗体采用的C20钢筋混凝土整体结构，防渗等级W4。横向设变形逢，底部纵横向设土工织物包碎石排水条带；冲砂闸、进水闸边墙及底板均采用C20钢筋混凝土；前池开挖边坡坡率为1075，采用浆砌块石护砌；泄水道采用C25钢筋砼衬砌。1544压力管道压力钢管道采用一管二机联合供水方式，沿下孙足山脊呈折线布置，管道线下陡上缓，分段采用明管与埋管型式敷设，下伏基岩均为玄武岩，岩性较为均一，山体稳定性好。压力管道主管总长4137M，初定管径DW13M；支管长为2152M，管径DN065M；岔管初拟采用正“Y”型加强梁型式分岔管，分岔角为90。管道纵向设6级变坡，坡度为2743，共布镇墩7个，钢管由前池至6镇墩采用露天明管敷设，67镇墩之间采用外包混凝土敷设钢管。明管段采用有支承环的平面滑动支承结构。电站前池正常水位141172M，机组安装高程120580M，毛水头20592M，装机23200KW，机组额定流量398M3/S。电站选用2台卧轴冲击式机组，钢管道