金沙江XX水电站预可行性研究勘察设计投标文件-投标设计方案.doc

金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计投标文件 第二册 投标设计方案1 概 述1.1 工程概况乌东德水电站位于云南省禄劝县和四川省会东县交界的金沙江干流上，是金沙江下游河段四个水电梯级乌东德、白鹤滩、溪洛渡和向家坝中的第一个梯级，上距观音岩水电站253km，下距白鹤滩水电站180km。坝址控制流域面积40.6万km2，多年平均流量3700m3/s，多年平均径流量1170亿m3。乌东德水电站正常蓄水位950m，装机容量7400mw，多年平均发电量325.2亿kwh，与昆明、成都的直线距离分别为125km和470km，与武汉、上海的直线距离分别为1250km和1950km，是“西电东送”的骨干电源点。1.2 编制依据（1）金沙江乌东德水电站预可行性研究勘察设计招标文件（2）长江流域综合利用规划简要报告（1990年版本）（3）金沙江渡口至宜宾段规划报告（1981年版本）（4）水电工程预可行性研究报告编制暂行规定（试行）（5）相关的规程规范和法律法规1.3 工作基础（1）承担长江流域综合利用规划任务，对乌东德水电站有较全面的认识。建国初期就开始长江流域综合利用规划工作，1959年提出长江流域综合利用规划要点报告，1960年提出金沙江流域规划意见书，1990年完成长江流域综合利用规划简要报告，并经国务院批准实施，目前正在编制金沙江流域综合利用规划报告。对长江流域，特别是金沙江流域综合利用规划的要求和布局、流域水资源配置、流域防洪体系、引水调水规划、水电梯级规划等方面，有较全面的认识。有利于从全局观点分析论证乌东德水电站的开发任务和作用，协调处理好发电与防洪、发电与调水等任务之间的关系，最大限度地发挥乌东德水电站的发电效益。在开展长江流域，特别是金沙江流域综合利用规划工作中，进行了大量的水文、勘测和规划设计工作，多次组织现场查勘和社会调查，积累了自然条件、社会经济和工程技术等方面大量的基础资料，为乌东德水电站下阶段勘察设计工作奠定了良好的基础。（2）承担三峡和葛洲坝水利枢纽的勘察设计工作，对长江干流修建水电站的特点和难点有深刻的认识。三峡和葛洲坝是两座特大型水利枢纽工程，建设过程中遇到过许多技术难题，得到了国内外专家的指导和帮助。作为设计总成单位，对在长江干流修建电站的特点和难点有深刻的认识，并取得了许多宝贵的实践经验。特别是有关长江洪水、泥沙、截流技术及深水围堰等方面的实践经验，可供乌东德水电站借鉴。（3）承担喀斯特地区大型水电工程的勘察设计工作，积累了宝贵的经验。在喀斯特地区承担了隔河岩、水布垭、构皮滩和彭水等大型水电工程的勘测设计工作，积累了宝贵的经验。特别是正在建设的构皮滩水电站，坝址为二迭系灰岩，双曲拱坝高232.5m，5000年一遇洪峰流量35600m3/s，地下厂房装机容量5600mw，各方面指标均与乌东德水电站非常接近，预计在乌东德水电站开工前建成，所采用的关键技术和所取得的实践经验，可应用于乌东德水电站。（4）承担国内首批单机容量700mw电站设计，取得了宝贵经验。三峡电站水轮发电机组额定容量700mw，最大容量756mw，转轮直径9.8m，均为世界之最。电站最大水头与最小水头的比值为1.85，水头变幅居世界大型机组首位，电站的自动化水平也居当今世界先进行列。乌东德水电站机组尺寸和单机容量与三峡电站相当，三峡电站首批机组（2号和5号机组）已于2003年7月提前投产发电，其成功经验可用于乌东德水电站。（5）做了大量的前期工作，取得了丰富的资料和成果。拥有金沙江干流和主要支流的15个水文（水位）站，形成了较完整的水文站网，积累了60多年的水文实测系列。1997年在乌东德坝址设立专用水位站，2003年改为流量站。地质勘察工作始于上世纪50年代，1995年成立乌东德工区，加快了工作的步伐。完成了区域地质调查与地震研究，金沙江乌东德水利枢纽工程场地安全性评价通过国家地震局审查；开展地形测量和地质测绘；开展坝址区三维陆测、覆盖层物探和岩体声波测试等工作。多次组织大规模的现场联合查勘，组织有关专业对库区淹没与环保、对外交通、坝区环境地质进行了专项调研，开展了岩石力学试验和材料试验等工作。长江委设计院十分重视本次投标工作，近五个月来，集中各有关专业的技术骨干，认真研究招标文件提供的有关资料，充分利用我院已有的工作基础，吸收有关科技成果和工程经验，按照招标文件的要求，编制完成了本投标设计方案。3长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2 工程自然特点与设计思路2.1 自然特点（1）河谷深切，岸坡陡峻，河床狭窄。库区位于滇北、川西南峡谷区，沟壑纵横，属构造侵蚀作用为主的高中山地貌。坝址河段为一向北东突出的河湾段，上游陆车林和下游乌东德均为深切峡谷，切割深度8001100m，其中约7km为较顺直的纵向谷，切割深度200250m，其间左岸有参鱼河汇入。河谷断面基本呈“v”型，枯水期江面宽70m120m，正常蓄水位950m处河谷宽245m460m。白滩坝址的岸坡呈左缓右陡之势，右岸坡角约60，乌东德坝址岸坡陡峻，平均坡角5070，900m高程以下陡达82。（2）地质环境较为复杂。乌东德水电站水库两岸局部崩塌、滑坡和泥石流发育。据航片解译资料，库坝区范围内具一定规模的物理地质现象102处，其中滑坡体、崩塌体和泥石流分别为35处、15处和52处。招标文件参考资料中，金坪子滑坡体积大，经我院现场查勘后初步认为，该滑坡稳定性较好，整体下滑的可能性不大。乌东德坝址右岸高程1420m以上的“乌东德滑坡”，为震旦系灯影组灰岩组成的稳定平缓斜坡，不是滑坡。河门口坝址和白滩坝址有热水塘断层，可能属活动断裂。（3）选坝河段地形地质条件差异较大选坝河段长约13km，该河段河床比降大。枯水期河道水位变幅大，5个坝址的河谷宽度自上游至下游逐渐缩窄，上游陆车林坝址的河谷宽高比约为21，下游乌东德坝址的河谷宽高比约为1.11；陆车林和尖山包坝址基岩为石英岩、千枚岩等软岩，乌东德坝址为变质灰岩、白云岩和大理岩等较完整坚硬岩层。（4）坝址河床覆盖层深厚。河床覆盖层深厚，一般厚达3545m，最深达60m左右。覆盖层内可能含有漂石、块石。（5）水量充沛，洪水峰高量大。乌东德水电站库区水量充沛，多年平均降水量1148mm，汛期610月平均每月雨日达20d左右，造成洪水涨落较平缓，连续多峰，峰高量大，一次洪水最短约15d左右，最长可达40d左右。多年平均15d洪量约为60d洪量的三分之一，60d洪量超过汛期洪量的一半。乌东德水电站多年平均流量3700m3/s，5%洪峰流量为25400m3/s，0.02%洪峰流量为37800m3/s。（6）河道输沙量大。金沙江是长江主要产沙区，屏山站多年平均输沙量约占宜昌站多年平均输沙量的46%，少数年份可超过74%。该区域雨量充沛，暴雨多且强度大，沟蚀作用强烈，泥沙输移能力强。坝址位于攀枝花、小得石、湾滩以下地区，是金沙江流域水土流失最严重区域，该区域多年平均年输沙量1.6亿t，多年平均含沙量10.5kg/m3，多年平均年产沙模数2370t/km2。（7）有成昆铁路制约在乌东德水电站库尾段，成昆铁路从龙川江口开始沿金沙江向北在攀枝花市过金沙江。成昆铁路沿线的最低高程路段将是制约乌东德水电站正常蓄水位的重要因素。2.2 设计思路乌东德水电站是高坝、小水库、大泄量、大电站工程。是金沙江流域水电水利开发的重要梯级，工程地质条件复杂，勘察设计技术要求高，工程设计要适应自然条件，实现工程和自然的高度协调，兴利避害，充分合理开发利用水资源。（1）正常蓄水位投标设计方案中的正常蓄水位按不影响库区成昆铁路正常运行拟定。乌东德水电站950m正常蓄水位未与上游梯级衔接，河段的水能资源未充分利用，是需要重点研究的问题。乌东德水电站正常蓄水位的抬高，可以在兼顾其他综合开发效益的情况下，抬高本电站的汛期限制水位和死水位，较大幅度提高其发电量；可以提高水库调节性能，增加梯级电站总效益。在协调长江流域规划和金沙江河段规划开发任务要求的同时，应考虑上游梯级联合调度削减洪峰的作用和下游梯级建库后综合利用能力的发挥；库区成昆铁路局部考虑改线的工程措施，进行技术经济综合比较，选择尽可能高的正常蓄水位。（2）泥沙金沙江为多沙河流，来沙量大且集中，考虑汛期排沙需要，水库需在合适的水位运用，投标设计方案中按坡降平衡法进行泥沙淤积平衡计算。预可行性研究中需在动床泥沙冲淤研究和淤积总量、淤积体分布研究的基础上，进行汛期运用水位多方案综合比较，提出合理的水沙调度运用方式。（3）坝址选择乌东德水电站选坝河段河床坡降大，不同坝址动能指标差异较大，要优先选择下游坝址。坝段内的金坪子滑坡和热水塘断层对坝址选择可能影响较大，应予以充分重视。（4）坝型选坝河段地形地质条件差异较大，须深入研究与其相适应的坝型。初步认为乌东德坝址宜重点研究混凝土拱坝坝型；其它坝址应结合坝址地质条件和泄洪消能布置条件比较研究混凝土拱坝、重力坝和土石坝等坝型。（5）泄洪消能泄洪消能布置是本工程的重大技术问题，应研究设置岸边泄洪通道的规模和型式，优先研究利用坝下深水垫，采用天然水垫塘消能的可行性。（6）电站型式坝址区两岸地势陡峻，为狭窄的“v”形河谷。枢纽泄洪量较大，需在河床布置泄洪消能建筑物，不适合布置坝后式厂房。坝址两岸山体陡峻，下游水位较高，不宜采用岸边引水式地面厂房布置型式，宜重点研究地下式厂房。（7）施工导流本工程导流流量大，应结合枢纽布置与地形地质、水文条件等因素，研究比较围堰过水与围堰全年挡水两类施工导流方案。应重点研究围堰一次性拦断河床、隧洞泄流的施工导流方案。河床覆盖层深厚，修筑高围堰需在一个枯水期内完成，对围堰填筑和防渗结构要结合快速施工重点研究。（8）工程施工乌东德水电站工程施工应结合自然条件，选择合适的对外交通和施工布置，重点研究适应高山峡谷的场内交通、地下洞室群施工、深基坑施工、混凝土高坝浇筑方案，研究合理的施工方法和施工进度。37长江水利委员会长江勘测规划设计研究院3 乌东德水电站项目开发利用的条件3.1 是已被国家批准的长江流域规划中梯级开发方案的组成部分乌东德水电站位于金沙江下游河段，是经国务院批准的长江流域综合利用规划简要报告（1990年修订）选择的金沙江梯级开发方案的组成部分。金沙江流域是长江流域上游段的一部分。金沙江发源于唐古拉山脉中段各拉丹冬雪山的姜根迪如峰的南侧冰川，干流流至囊极巴拢由南岸汇入当曲后称通天河，至玉树巴塘河口始称金沙江。源头至宜宾干流全长约3500km，落差5100m，分别占长江全长的55.5%和总落差的95%。金沙江干流以石鼓和攀枝花为界，分上、中、下三段，石鼓以上为上游，石鼓攀枝花为中游，樊枝花宜宾为下游，乌东德水电站位于下游河段的首部。金沙江流域水资源丰富，干流屏山站多年平均径流量1450亿m3。约占宜昌站的1/3，加上落差大，水能资源十分丰富。据1980年全国水力资源普查成果统计，金沙江干流（江源至宜宾段）水能蕴藏量为58137mw，可开发的水力资源装机容量58913mw，年发电量3233.8亿kwh。金沙江中下游河段比降大，江面狭窄，弯多水急，滩险密布，目前仅新市镇以下至宜宾106km通航300t级船舶组成的船队，溪洛渡至新市镇季节性通航小船，其他河段基本不通航。宜宾以上洪水持续时间长，洪量大，洪量约占宜昌站的30%。控制金沙江洪水，不仅可以减轻宜宾、泸洲、重庆等城市的洪水灾害，对长江中下游防洪也有一定的作用。此外，金沙江流域是我国主要木材生产基地之一；石鼓至宜宾河段是长江上游重点产沙区之一。根据上述特点和国民经济发展要求，经国务院批准的长江流域综合利用规划简要报告（1990年修订）确定本河段及地区主要治理开发任务为发电、航运、防洪、漂木和水土保持，根据河段的自然条件，选择：虎跳峡（正常蓄水位1950m，下同）洪门口（1600m）梓里（1400m）皮厂（1280m）观音岩（1150m）乌东德（950m）白鹤滩（820m）溪洛渡（600m）向家坝（385m）等9个坝址，组成本河段的梯级开发方案，乌东德水电站为本河段梯级开发的组成部分。因此，开发建设乌东德水电站是有流域规划为依据的。3.2 乌东德水电站开发指标好乌东德水电站位于金沙江下游河段最上的一级枢纽，是雅砻江汇入金沙江后的第一个梯级，该河段水能资源十分丰富，可能开发水能资源装机容量42200mw，年发电量1889亿kwh，占金沙江干流可开发量的72%。同时，金沙江径流以降雨为主，冰雪融水为辅，径流大且年内年际变化小，发电的稳定性好。因此，乌东德水电站具有优良的资源基础，可以获得（发出）巨大而优质的电能。乌东德水库河道两岸人口稀少，耕地零星分布，修建水电站工程的单位装机容量和单位发电量淹没指标小是国内外水电建设中极少有的，移民问题较易解决；坝址区位于陆车林至乌东德峡谷河段，具有修建高坝的地形地质条件，是十分优越的水电工程位置。3.3 有前期工作基础，具备技术经济开发条件乌东德坝址位于云南省昆明市禄劝县和四川省会东县的界河上，上距攀枝花市约220km，下距白鹤溪水电站坝址约180km。开发建设乌东德水电站除有经国务院批准的流域规划作依据外，从20世纪50年代开始进行勘察工作以来，已累积了大量的基本资料，目前已有一定的前期工作基础。上世纪影响（制约）本工程建设的因素，随着国民经济发展和大型水电水利工程的建设已基本得到解决： 随着西部大开发和西电东送战略的实施，对开发包括本电站在内的金沙江丰富的水能资源已提出日益迫切的要求； 随着三峡、二滩、构皮滩等工程的建设和溪洛渡、向家坝等电站的设计研究，超高压、远距离输电技术和大型水轮发电机组的制造安装问题已得到解决； 随着西南地区的建设和交通发展，原来存在的坝区对外交通不便，施工难度大的问题已有较大的改善，已不是乌东德电站建设的制约因素； 随着类似电站的建设和设计研究，在金沙江这样地质条件比较复杂，地震强度大的地区建坝已有实战经验。同时本电站坝区地质条件、地震烈度已初步了解（本工程地质基本烈度为度）。因此，本工程已基本具备技术经济开发条件。3.4 具备成熟的社会支持条件目前，国家已明确了乌东德水电站项目的业主为中国长江三峡工程开发总公司，且和白鹤溪、溪洛渡、向家坝等金沙江水电梯极一并实施开发管理，使乌东德水电站工程能够早日开发。乌东德水电站项目位于我国经济落后、资源非常丰富的西部，有国家“西部大开发”和“西电东送”政策的强力支持，当地政府和群众对本工程的兴建积极性非常高，也陆续出台了支持工程建设的文件和优惠措施；电站周围的通讯、交通条件已有很大改善；随着溪洛渡、向家坝水电工程的开发建设，包括白鹤滩和乌东德水电站在内的的下游梯级的供电方向和输电通道也相继明确和基本形成。因此乌东德水电站的开发具备成熟的社会支持条件。4 工程建设的必要性及开发任务4.1 建设的必要性4.1.1 乌东德水电站是流域开发的重要梯级工程乌东德水电站位于金沙江下游河段，该河段长768km，落差720m。根据该河段的地形地质条件，在长江流域综合利用规划研究中，经反复比较论证，选择了向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德四级开发方案。乌东德水电站在合理开发利用金沙江水能资源，完善下游河段治理开发的梯级衔接中具有重要作用，是不可缺少的重要梯级工程，并已纳入本河段的所有规划之中，成为综合治理开发金沙江、乃至长江的组成部分。4.1.2 乌东德水电站是“西电东送”的重要电源之一长江流域与全国一样，资源和经济发展不匹配，目前经济中心在长江中下游的华中、华东地区，尤其是下游华东地区，而各种资源特别是水能资源主要分布在中上游地区，并主要集中在上游地区（其水能蕴藏量占全流域的82%），呈现出两个反向梯级。因此，从满足国民经济发展和合理利用水能资源来说，开发长江上游丰富水能资源实施“西电东送”是一项必须采取的重大战略措施。20世纪90年代，党中央、国务院已将实施“西电东送”提上议事日程，先后开工兴建或计划兴建多项电源工程。随着我国近些年国民经济的高速发展，特别是十六大确定全面建设小康社会的奋斗目标后，全社会用电量大幅增加，2003年第一季度，全国缺电省份已从去年的12个扩大到16个，电力供需已由“九五”末期，“略有剩余”转变为“总体平衡”；再转变为“略有偏紧”至“总体失衡”。根据20世纪最后20年全国需电量和装机容量翻两番的经验和近几年的电力发展情况进行预测，到2020年全国需要装机容量9.5亿13.9亿kw，平均每年要新增装机容量3750万kw至6000万kw；到2030年，“西电东送”的总规模可能达到1 亿kw以上。“西电东送”有北、中、南三大通道，中部通道主要是开发金沙江水电向华中、华东送电。据有关部门测算，到2030年外送电力中，金沙江水电基地约占当时外送电力的50%以上。乌东德水电站是金沙江水电基地的重要组成部分，发电效益大，初拟装机容量达7400mw，年发电量325.2亿kwh，且建设条件较好。为了适应华中、华东地区经济社会发展的需要。继溪洛渡、向家坝水电站开工建设之后，在21世纪头20年内开工兴建乌东德水电站是十分必要的。4.1.3 乌东德水电站有一定的防洪、航运和拦沙作用防洪：金沙江是长江中下游洪水的主要来源之一，其洪量约占宜昌站的30%，控制金沙江洪水，对减轻川、渝沿江地区和长江中下游地区洪水灾害都有一定的作用。乌东德枢纽控制流域面积40.61万km2，占金沙江流域面积的81.2%，正常蓄水位950m，总库容42.18亿m3，结合排沙要求初步拟定汛期限制水位930m，防洪库容14.27亿m3，通过与下游白鹤滩、溪洛渡、向家坝水库联合运用可以发挥防洪作用。但乌东德水库可预留的防洪库容有限，占金沙江全部防洪库容的比重甚小，相对长江总体防洪而言，不起战略作用。航运：乌东德水电站建成后，水库干支流回水长度超过150km，可以改善库区通航条件，有利于改善沿江两岸的交通和经济、文化交流条件，释放当地经济发展潜力。同时，乌东德水电站可提高下游的通航保证率。拦沙：乌东德水库多年平均入库沙量1.34亿t，死水位920m时死库容13.72亿m3。和观音岩、二滩水库联合运用情况下，乌东德水库运用30年和50年，共减少向下游输沙量分别为10.12亿m3、12.83亿m3，占同时期来沙量的32.2%和24.5%，对减少下游水库淤积，延长下游水库使用寿命有重要作用。4.1.4 建设乌东德水电站有利于改善和发挥下游梯级的效益乌东德水电站下游有白鹤滩、溪洛渡、向家坝、朱杨溪、三峡等多座在建和拟建的水电水利梯级。乌江德水电站建成后，一是可对径流进行调节，从而增加下游梯级电站的保证出力和发电量，特别是对白鹤滩、溪洛渡、向家坝有明显的作用；二是增加枯水期流量，对改善下游航道条件有利；三是拦蓄泥沙，推迟下游水库的泥沙淤积进程，使其长期保留较多的兴利库容和防洪库容。4.1.5 建设乌东德水电站可促进西部大开发实施西部大开发战略，加快中西部地区发展，合理调整地区经济布局，促进地区经济协调发展，是党中央、国务院作出的重大战略决策。乌东德水电站所在的金沙江流域属西部地区，亦是经济较落后的地区，2000年人均gdp仅为全国平均值的60%，但资源丰富，特别是水能资源十分丰富。乌东德水电站在建设期间有大量的资金投入，可扩大内需，拉动经济发展；可以改善周边地区的交通条件；可将先进的科学技术和信息带到该地区，开阔当地居民视野、提高其科技文化知识水平；工程建成后，其巨大的发电效益，除可实施“西电东送”外，还可为当地矿产资源的开发提供大量廉价电能，从而促进矿产资源开发，变资源优势为经济优势；通过发电税收，增加地方政府的财政收入。国内外经验表明：大型水利水电建设是促进地区经济发展的强大动力，开发建设乌东德水电站将对西部大开发产生积极的促进作用。4.2 开发任务4.2.1 工程的开发任务相对于金沙江下游河段流量大（年平均径流量达1170亿m3）、输沙量大的特点来讲，乌东德水电站是高坝小库大电站工程。根据建设的必要性和供电市场分析，结合下游梯级的开发任务和开发情况，乌东德水电站的开发任务初步拟定为：以发电为主，兼顾防洪、航运等综合利用。4.2.2 供电范围乌东德水电站是以发电为主开发的，本节只对发电任务中的供电范围及电力市场进行简要叙述。根据国家电力可持续发展的布局，结合金沙江下游河段电力输送的研究预测，乌东德水电站和其下游的白鹤滩、溪洛渡、向家坝三梯级电站主要供电华中地区，可能供电华东地区和福建省，并兼顾四川、重庆、云南三省市。预可行性研究阶段应对供电范围进一步分析论证，并以电力单位的论证为准。4.2.1.1 云南、川渝电网由于云南省、四川省的能源资源，特别是水电资源丰富，将是我国最大的水电输出地，根据其电力发展供需平衡分析，仅需金沙江的少量水电补充，大量的电力电量需向省外输送；重庆市统调电网一直是个电力净输入电网，除大力发展本地区水电外，尚需川电的补充，才能满足电力需求。4.2.1.2 华中、华东和福建电网2010年前，华中统调电网在接受三峡电力的基础上，电力供应基本平衡；但是自“十二五”初期开始将出现电力缺口，如果不加快电源建设，2020年电力缺口将达18900mw。华东统调电网也是一个电力输入电网。在目前的电源建设规划下，尽管考虑了三峡电力、晋电、川电，到2020年仍然有“外电”市场空间60700mw，并且今后依赖“西电”的市场空间越来越大。福建统调电网目前电力略有盈余，在其经济发展一直保持较快速度的情况下，到“十五”末期可能出现电力缺口500mw，到2020年电力缺口将达18600mw。总之，华中、华东和福建电网到2020年的电力市场发展空间将达98.2gw，到2025年电力市场发展空间将超过170gw，即使按1/3的电力由“西电东送”的中线供应计算，在2020年输电规模的基础上，2025年还需增加26gw的电力。说明我国中东部电力发展要求乌东德水电站加快前期工作，争取早日投产。5 水文和气象5.1 河流概况金沙江流域位于我国青藏高原、云贵高原和四川盆地的西部边缘，东经902310437,北纬24283546之间,跨越青海、西藏、四川、云南、贵州五省区，流域面积约47.3万km2。金沙江石鼓以上为上段，区间流域面积7.65万km2，河段长984km，河道平均比降1.76；石鼓至攀枝花为中段，区间流域面积4.5万km2，河段长约564km，河道平均比降为1.49；攀枝花至宜宾为下段，区间流域面积21.4万km2，河段长约768km，河道平均比降为0.94。乌东德水电站位于金沙江下段，在陆车林至乌东德河段布置了比较坝址。各坝址均在云南省绿劝县大松树乡金瓶峡（乌洞峡）以上20km河段内。陆车林坝址控制集水面积404540km2，约占金沙江流域总面积的85.5%；乌东德坝址控制集水面积406142 km2，约占金沙江流域总面积的85.9%。5.2 坝区气象要素乌东德水电站位于云南省绿劝县和四川省会东县之间金沙江峡谷河段内。根据坝区邻近的气象站实测资料统计，多年平均年降水量1148mm，610月降水量为989.1mm，占全年降水的86.2%，多年平均降水日数为123.4d；多年平均年蒸发量为1760.1mm；多年平均相对湿度为70%；历年最大风速为16.7m/s，相应风向wnw，出现日期为1973年3月5日；年日照时数为2347.9h；坝址年平均水温16.4。由于坝址位于干热河谷，气温垂直变化明显，坝区气温参照华弹站，多年平均气温为21.1，极端最高气温为42.7，出现日期为1969年5月，极端最低气温为-0.1，出现日期为1962年1月。坝区气象要素统计见表5-1。5.3 水文基本资料乌东德水电站工程水文计算主要依据下游华弹、屏山水文站实测资料。陆车林坝址位于白滩上游7km处，陆车林坝址至华弹站区间面积为21408km2，区间有支流参鱼河加入。白滩、乌东德坝址相距约5.6km，区间没有支流加入，两坝址径流、洪水取相同值。乌东德坝址距华弹水文站139km，区间面积19806km2。华弹水文站于1939年4月设立，测站集水面积表5-1 乌东德坝区气象要素表 月份 项目 1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年多年平均年、月降水量(mm)7.26.911.919.079.8221.1278.0210.0190.090.027.76.31147.8多年各月年最大一日降水量(mm)24.415.723.828.964.3172.0102.6152.9109.272.842.721.8172多年各月平均气温12.115.821.025.226.425.427.326.823.820.316.312.721.1极端最高气温30.734.138.140.742.742.140.441.039.837.432.937.342.7极端最低气温-0.10.54.78.311.514.917.717.413.26.54.81.2-0.1多年各月最大风速(m/s)13.016.016.713.316.011.311.313.09.711.312.014.016.7425948km2，控制流域面积的90.0%。华弹水文站上游255km有龙街水位站，下游363.6km有屏山水文站。根据金沙江规划需要，乌东德坝址上游约4km处1997年1月设立专用水尺观测水位，中间曾停测一段时间。上述各站水文观测项目及年份见表5-2。表5-2 乌东德水电站上下游主要测站资料系列表站 名控制面积（km2）至宜宾距离（km）水位实测系列流量实测系列龙街站388899.5678.01939.31945.12、1953.5至今1939. 31945.12、1953.51978.12华弹站4259484231939.41948.12、1951.11至今1952.5至今屏山站45859259.41939至今1939.81948.5、1950.7至今5.4 径流为了使依据站系列连续和扩大样本容量，对华弹站缺测年份及各坝址至华弹区间径流量进行了插补延长。陆车林坝址、乌东德坝址径流量，系用下游华弹站径流量减去坝址至华弹区间径流量而求得，白滩坝址取用乌东德坝址径流值。各坝址至华弹区间径流量、系用区间径流模数乘以面积计算。攀枝花至屏山河段，据多年年降雨量分布分析，攀枝花至龙街区间降雨量小于龙街至屏山区间降雨量。经分析各坝址至华弹站区间径流模数与华弹至屏山站径流模数接近。因此采用华弹至屏山站径流模数计算出各坝址至华弹区间径流量。华弹站19402000年径流系列的多年平均流量为4040m3/s，平均径流量1275亿m3。系列中以1998年为最大，年径流量为1690亿m3，以1992年为最小年径流量为964亿m3。屏山站19402000年的径流系列的多年平均流量为4600m3/s，平均径流量1452亿m3。系列中以1998年为最大，年径流量为1970亿m3，以1994年为最小，年径流量为1060亿m3。华弹、屏山站年径流按矩法计算均值、cv值作为初估值，最后用p-适线调整确定，采用参数值见表5-3。年径流的参数选定时考虑上下游站协调合理。表5-3 华弹、屏山站年径流设计成果表单位：m3/s站名p（%）125102050759095华弹594056605290501046504000356031502910屏山676064406030570052904550405035903310乌东德水电站比较坝址分陆车林、白滩、乌东德坝址，白滩、乌东德坝址相距约5.6km，且区间无支流加入，两坝址径流取相同值。经分析龙街至华弹与华弹至屏山径流模数接近，而三个坝址均位于该区间，故各坝址年、月径流计算采用华弹站径流量减去各坝址至华弹区间相应径流量。坝址多年年平均流量陆车林为3670m3/s，白滩、乌东德坝址为3700m3/s。各坝址年径流设计成果见表5-4。表5-4 陆车林、白滩、乌东德坝址年径流设计成果表单位：m3/s坝 址p（%）125102050759095陆车林540051504800456042303640324028602650白滩、乌东德544051904840459042603670326028802670径流年内月平均分配见表5-5，白滩、乌东德坝址的年径流分配比较集中，610月汛期水量约占全年总水量的76.9%。陆车林坝址与上述两坝址径流特点类似。表5-5 陆车林、白滩、乌东德坝址月、年多年径流及其分配表单位：亿m3站 名1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年陆车林31.824.825.528.645.910120822521514268.042.41158白滩、乌东德32.32525.928.746.210220922521614368.742.911655.5 洪水5.5.1 暴雨洪水特性金沙江流域一般雨季开始时间上游早于下游，雨区也自上游向下游移动发展。金沙江中上游、雅砻江上游基本无大暴雨（日降雨量为100200mm），流域其余地区年大暴雨日数小于0.5d。金沙江石鼓以下，5月才有暴雨；雅砻江中游只有7、8月才有暴雨出现。据实测资料统计，平均情况下，金沙江下游8月暴雨最多，其次是7月，7、8两月暴雨日约占全年的80%左右。金沙江干流洪水主要由暴雨形成。金沙江岗拖、雅砻江甘孜以北高原地区，基本上属于无暴雨区，洪水主要由大雨及冰雪融水形成，涨落较平缓，对中下游洪水起垫底作用。金沙江奔子栏、雅砻江洼里以下河段的洪水，由上游融雪（冰）水与中下游暴雨洪水共同形成。由于流域面积大，降雨历时长，汛期610月平均每月雨日达20d左右，造成洪水涨落较平缓，连续多峰，峰高量大，一次洪水持续时间最短约15d左右，最长可达40d左右。多年平均15d洪量约占60d洪量的三分之一，60d洪量超过汛期洪量的一半。本流域的洪水一般发生在610月，尤以79月最为集中。金沙江下段年最大洪峰流量发生时间主要在8、9月份，屏山站这两个月洪峰流量发生频率约占80%。干流石鼓以下河段洪水的年际变化不大。5.5.2 坝址设计洪水长江委及其它有关有关单位自50年代开始，先后多次对干流重要河段及主要支流的控制河段进行了大量的历史洪水调查、测量和复核。屏山河段调查的历史洪水，主要历史洪水年份为1924、1860、1892、1905、1928、1966年洪水，其中1966年为实测洪水。通过对历史文献大洪水灾情描述的综合分析，1924年洪水为1813年以来第一大洪水。历史文献中华弹（巧家）河段历史上洪涝灾害的记载较少，下游屏山与华弹洪水具有较好的一致性，参照屏山考证结果，华弹1924年洪水为1813年以来第一大洪水。据枢纽设计需要，本次提供白滩、乌东德坝址设计洪水。两坝址设计洪水系用下游华弹、屏山站资料插补。华弹、屏山两站经插补延长后的实测洪水系列，按年最大值独立取样原则，分别统计年最大洪峰、1、3、7、15、30、60d洪量，组成实测洪水系列。两站历史洪水的1、3、7d洪量，由qmw1d、qmw3d、qm w7d相关线插补。两站由实测洪水系列与历史洪水组成不连续洪水系列，进行频率分析计算。频率曲线线型采用p-型曲线，以矩法计算初估值，以目估适线法进行调整，设计洪峰、洪量成果见表5-6。表5-6 华弹、屏山站设计洪水成果表单位：q：m3/s w：亿m3站名时段设计值0.01%0.02%0.10%2.0%华弹qm44700427003780028100w1d36.434.830.923.2w3d10410088.666.6w7d225215191144w15d406389347267屏山qm52000495004340031800w1d47.044.539.028.0w33w7d268256226167w15d456436390300白滩、乌东德坝址设计洪水，采用华弹、屏山两站设计成果插补，方法与设计年、月径流相同，设计洪峰插补时，面积比取2/3次方。设计洪水成果见表5-7。表5-7 白滩、乌东德坝址设计洪水成果表单位：q：m3/s w：亿m3时段设计值0.01%0.02%0.10%1%2.0%qm3950037800338002760025400w1d30.028.926.021.820.3w3d87.684.876.263.258.9w7d199190170140130w15d3763613212662475.5.3 分期设计洪水根据流域洪水特性，为合理地选取施工时段与施工导流流量，本次拟定了2个时段（11-3月、11-4月）、9个分月（1、2、3、4、5、6、10、11、12月），分析计算各种频率的最大流量，据枢纽设计施工需要，本次提供白滩、乌东德坝址分期洪水。白滩、乌东德坝址各月及各时段最大流量系列，直接采用华弹站19522000年实测资料，采用定期取样，统计最大流量。先用矩法计算统计参数初估值，然后由p-型曲线适线确定参数。参数考虑了前后时段频率曲线的相对合理性，白滩、乌东德坝址分期洪水成果见表5-8、表5-9。表5-8 白滩、乌东德坝址各月各时段瞬时最大流量设计成果表单位：m3/s月份、时段设计值p（%）510201月1940183017002月1550146013703月1540144013304月2340214019105月4130370032306月1350011600961010月14500128001110011月62505590489012月30002790255011-3月62505590489011-4月625055904890表5-9 白滩、乌东德坝址各月月平均流量设计成果表单位：m3/s月份、时段设计值p（%）510201月1780167015402月1550145013403月1400132012304月1650155014305月2610242022106月6720597051707月1270011500102008月1550013500114009月13100119001060010月86807890702011月42703900349012月2380223020705.6 水位流量关系1997年1月长江委在乌东德坝址上游约4km 处设立水尺观测至今（中间曾停测）。今年在水文断面设立了乌东德坝址水文专用站。实测水位资料与上下游站对比分析，一致性较好。乌东德坝址下游139km处是华弹水文站，再下游363.6km有屏山水文站。因各坝址至华弹站区间与华弹至屏山区间径流属同一分区，故可采用两站资料推算出乌东德水尺处相应流量。为了解各规划坝址情况，在陆车林、白滩、乌东德坝址上下河段进行了多次洪水调查测量及野外查勘。同时对规划中的陆车林、白滩、乌东德坝址断面进行了测量。坝址利用华弹、屏山站流量资料，乌东德水位观测资料，坝址历史洪水调查资料，河道水面比降及11000河道地形图等资料，拟定出各坝址中低水水位流量关系，高水部分采用qa法延长。5.7 泥沙金沙江是长江宜昌以上地区泥沙的重要来源之一，屏山站多年平均输沙量约占宜昌站多年平均输沙量的46%，少数年份可超过74%。金沙江流域的产沙在地区上存在较大差别，总体上是自上游向下游递增，且增长速度大于径流增长速度。坝址位于攀枝花、小得石、湾滩以下地区，是金沙江流域水土流失最严重区域。该区域雨量充沛，暴雨多且强度大，沟蚀作用强烈，泥沙输移能力强。据干流攀枝花、华弹、屏山水文站，支流小得石、湾滩水文站实测资料统计，攀枝花、小得石、湾滩屏山区域多年平均年产沙量1.60亿t，最大年产沙量3.81亿t（1974年），最小年产沙量0.719亿t（1975年），多年平均年产沙模数2290t/km2。其中攀枝花、小得石、湾滩华弹区域的多年平均含沙量10.5 kg/m3，多年平均年产沙模数2370t/km2，是金沙江流域各分区中水土流失最严重地区。坝址多年平均年、月输沙率、年输沙量的计算，考虑坝址上游水文站至下游水文站区间输沙模数及径流模数接近，移用输沙模数计算。两坝址的多年平均年、月输沙率、年输沙量见表5-10。表5-10 白滩、乌东德坝址多年平均输沙率、输沙量统计表输 沙 率 （kg/s）年输沙量（万t）含沙量（kg/m3）1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年83.575.661.5118622615414765135081112234446041564250134151.546 工程地质乌东德水电站是金沙江攀枝花宜宾河段最上游的一个梯级，坝址跨云南、四川两省，左岸属四川省会东县，右岸属云南省禄劝县。长江勘测规划设计研究院对该枢纽的勘察工作始于二十世纪50年代，1995年起加快了工作的步伐。至今我院完成工作主要有：（1）19591960年间，原云南省水利电力厅设计院为长江流域规划完成了11万坝址区工程地质测绘9.5km2(草图)，钻孔663m，平硐118m，水库区110万地质测绘1180km2，并进行了天然建筑材料调查。（2）1995年，我院进点成立乌东德工区，基地建房252m2，修勘探小路5370m，岩屋式交通硐（兼作槽探）958m，完成跨江悬索桥选址设计。（3）从上世纪50年代进行的长江流域综合利用规划要点报告编制工作和1990年完成长江流域综合利用规划简要报告编制工作，到19952003年进行金沙江干流规划期间，我院对金沙江流域及乌东德坝址所处区域地质环境、地壳稳定性分区、主要活动性断裂及地震时空分布规律进行了广泛的研究。（4）1995年，委托云南省地震局对乌东德水电站工程场地进行了地震安全性评价，在历时4年的区域地质调查、活断层研究、历史地震调查分析的基础上，1999年提交了金沙江乌东德水利枢纽工程场地安全性评价报告，该报告通过了国家地震安全性评定委员会审查，同年8月，中国地震局作了批复，该批文可作为乌东德水电站设计依据。（5）2002年下半年以来完成了以下工作：1） 进行了乌东德坝址和白滩坝址15000工程地质测绘、专门工程地质问题调查以及天然建筑材料普查2） 5000数字地形图测绘约10km2、河段景观摄影长7km、勘探平硐400m/4个的掘进与地质编录、白滩坝址及乌东德坝址三维数字地质结构模型3） 白滩坝址、乌东德坝址河床覆盖层地震法勘探4） 白滩坝址、乌东德坝址岩体现场变形试验6点、室内物理力学试验7组5） 坝址及水库区航片解译和重点滑坡现场调查6） 坝址区水质分析8组7） 人工骨料岩矿分析8） 进行了勘测基地的扩建和坝区交通的准备工作。6.1 区域地质与地震6.1.1 区域地质概况6.1.1.1 地形地貌库坝区位于川滇山地顺金沙江的高中山地貌单元，南侧与云贵高原、北西侧与康滇高原相邻，区内广泛保留有20002500m山原面。地势上总体呈西高东低。区域地貌具强烈的构造侵蚀特点，区内山脉及金沙江的主要支流均呈南北向发育，与主体构造形迹一致。主要山脉有龙帚山、鲁南山(三台山)等，其高程30004000m，区内最高处在坝址东南3040km(则黑以南)，高程4107m。6.1.1.2 地层岩性区域内出露的最老地层为下元古界会理群(昆阳群)，是本区的褶皱基底，岩性为浅变质的陆源碎屑岩夹碳酸盐岩；震旦系地层不整合超覆于下元古界地层之上，下震旦统为一套红色陆源碎屑沉积，上震旦统为灯影组灰岩。寒武系中、下统为碎屑岩夹碳酸盐岩，与下伏震旦系地层呈整合接触，上统在区内缺失；奥陶系为滨海、浅海相沉积，下统为陆源碎屑岩，与下伏寒武系地层假整合接触，中统为陆源碎屑与碳酸盐岩，上统缺失；志留系石炭系在区内缺失；二迭系下统以浅海相碳酸盐岩为主夹陆相含煤碎屑岩，与下伏老地层呈不整合接触，上统为峨嵋山组玄武岩。中生界上三叠系新生界下第三系地层为陆源红色碎屑岩；上第三系为含煤碎屑岩。第四系多为河流冲积、冰川堆积、崩塌堆积和残坡积松散地层，零星分布于断陷盆地、河谷及山麓边坡地带。吕梁期岩浆岩为下元古界哀牢山群、苴林群和大红山