水电站水保方案报告书.doc

学习好帮手 空树岩梯级水电站 水土保持方案报告书 中国水利水电第八工程局科研设计院 二 六 年 四 月 学习好帮手 委托单位 委托单位 湖南永州市森力水电开发有限公司 承编单位 承编单位 中国水利水电第八工程局科研设计院 设计证号 设计证号 国水电设证乙级第 181015 号 院院 长 长 总工程师 总工程师 设计负责人 设计负责人 设计人员 设计人员 学习好帮手 目目 录录 前前 言言 1 1 1 方案编制总则方案编制总则 2 1 1 编制目的 2 1 2 编制依据 2 1 2 1 法律法规 2 1 2 2 部委规章 3 1 2 3 规范性文件 3 1 2 4 规范标准 4 1 2 5 技术资料及文件 5 2 2 概概 况况 6 2 1 流域概况 6 2 1 1 水文气象 6 2 1 2 地形地质 7 2 1 3 泥沙 8 2 1 4 矿产及生物资源 9 2 1 5 植被 9 2 1 6 土壤 9 2 1 7 土地利用现状 10 2 1 8 社会经济 10 2 2 项目区水土流失及水土保持现状 11 学习好帮手 2 2 1 项目区水土流失现状 11 2 2 2 项目区水土保持现状 15 2 3 工程概况 16 2 3 1 地理位置 16 2 3 2 工程任务及规模 16 2 3 3 总体布局 17 2 3 4 工程施工 19 2 3 5 弃渣规划 26 2 3 6 实施进度 27 2 3 7 工程投资及经济评价 27 2 3 8 工程特性表 29 3 3 工程建设过程中新增水土流失预测工程建设过程中新增水土流失预测 35 3 1 预测基础 35 3 2 项目区水土流失特点 35 3 3 预测时段 36 3 4 损坏水保设施面积 36 3 5 弃渣量 37 3 6 可能造成的水土流失量预测 38 3 6 1 水土流失背景值 38 3 6 2 可能造成的流失量预测 39 3 6 3 水土流总量预测 42 3 7 可能造成的水土流失危害预测 42 学习好帮手 3 8 预测成果综合分析 43 4 4 水土流失防治方案水土流失防治方案 45 4 1 方案编制的指导思想 原则和防治目标 45 4 1 1 指导思想 45 4 1 2 方案编制的原则 45 4 1 3 防治目标 46 4 2 建设项目水土流失防治责任范围及水土保持方案设计深度 46 4 2 1 建设项目水土流失防治责任范围 46 4 2 2 方案的设计深度 47 4 2 3 设计水平年 47 4 3 水土流失防治分区 48 4 4 工程中具有水土保持功能的设施评价 48 4 5 水土保持措施总体布局 49 4 5 1 工程措施 49 4 5 2 植物措施 49 5 5 分区防治措施分区防治措施 51 5 1 渣场 51 5 1 1 渣场布置原则 51 5 1 2 渣场布置 51 5 1 3 施工过程中的出渣要求 52 5 1 4 渣场工程措施设计 52 学习好帮手 5 2 料场 59 5 3 工程永久占地 59 5 4 施工道路 60 5 4 1 施工道路概况 60 5 4 2 工程措施设计 60 5 5 施工场地 61 5 5 1 施工场地概况 61 5 5 2 砂石料堆放场排水措施 61 5 5 3 施工场地植物措施设计 62 5 6 工程量汇总 62 6 6 水土保持方案实施进度计划水土保持方案实施进度计划 63 6 1 水土保持防护措施项目 63 6 2 施工条件及方法 64 6 2 1 工程措施 64 6 2 2 植物措施 64 6 3 进度安排及工程量 64 7 7 水土保持监测水土保持监测 65 7 1 监测项目 65 7 1 1 监测因子 65 7 1 2 监测内容 65 7 2 监测方法 66 学习好帮手 7 3 监测时段和频率 67 7 4 监测机构 67 7 5 监测制度 67 8 8 水土保持投资概算及效益分析水土保持投资概算及效益分析 68 8 1 水土保持投资概算 68 8 1 1 编制依据 68 8 1 2 编制方法 68 8 1 3 总投资及年度安排 68 8 2 效益分析 68 8 2 1 水土保持基础效益 68 8 2 2 水土保持社会效益 68 8 2 3 水土保持生态效益 69 9 9 方案实施的保证措施方案实施的保证措施 70 9 1 组织领导和管理措施 70 9 2 技术保证措施 70 9 3 资金来源及管理使用办法 70 9 4 监理措施 71 9 5 监测措施 71 9 6 监督措施 72 1010结论与建议结论与建议 73 10 1 结论 73 学习好帮手 10 2 建议 75 附表 空树岩水电站水土保持方案特性表 附件 空树岩水电站工程水土保持方案概算书 关于空树岩水电站水能开发规划的批复 关于开展空树岩水电站水土保持工作的委托函 附图 KSYSB 01 空树岩梯级电站地理位置及水系图 KSYSB 02 空树岩梯级电站水土流失防治责任示意图 KSYSB 03 空树岩梯级电站枢纽总平面布置图 KSYSB 04 空树岩梯级电站施工总平面布置图 KSYSB 05 空树岩梯级电站施工总进度表 KSYSB 06 渣场布置图 1 9 KSYSB 07 渣场布置图 2 9 KSYSB 08 渣场布置图 3 9 KSYSB 09 渣场布置图 4 9 KSYSB 10 渣场布置图 5 9 KSYSB 11 渣场布置图 6 9 KSYSB 12 渣场布置图 7 9 KSYSB 13 渣场布置图 8 9 KSYSB 14 渣场布置图 9 9 KSYSB 15 排水沟及沉沙池结构图 KSYSB 16 排水涵管结构图 KSYSB 17 种植典型设计图 学习好帮手 前 言 空树岩河是湘江潇水伏水河的一级支流 发源于广西交界的都庞岭 在 道县寿雁镇汇入伏水河 空树岩河流域集雨面积 33km2 流域中上游为 高山峡谷山区 群山交错 树木葱郁 植被较好 空树岩二级电站座落在寿雁镇空树岩村旁 距县城 33km 距寿雁镇 政府 23km 截断四条冲水 控制集雨面积 16km2 设计引用流量 2m3 s 设计水头 180m 装机 3 630kw 工程包括小型引水坝 5 座 发电引水隧洞 压力管道 压力前池 发电厂房及升压站等 空树岩一级电站在二级电站下游 座落在木桥头右侧 控制集雨面积 20km2 设计引用流量 3m3 s 设计水头 135m 装机 3 1600kw 工程 包括挡水坝 无压引水隧洞 压力管道 压力前池 发电厂房及升压站等 空树岩梯级水电站的建设 将对工程范围内及周边区域的水土保持设 施产生一定的破坏 为了降低其影响程度 2006 年 3 月业主湖南永州市 森力水电开发有限公司委托我院编制空树岩梯级水电站水土保持方案报告 书 我院组织技术力量于 2006 年 4 月底完成本方案报告书 学习好帮手 1 方案编制总则 1 1 编制目的 本水土保持方案报告书主要依据现行法律法规 技术规范和永州市水 电勘测设计院勘测技术资料进行编制的 其目的是 1 全面贯彻落实 中华人民共和国水土保持法 及其相关法律 法规 预防建设项目造成水土流失 有效控制项目建设过程中的水土流失 对建设项目过程中的水土流失得到控制 2 明确项目建设单位防治水土流失的责任 义务和范围 3 在调查工程对工程区范围内及周边区域水土保持设施破坏情况 的基础上 预测因工程建设可能造成的新增水土流失量 提出相应的防治 对策和具体的水土保持措施 为工程建设的水土保持工作指出方向 提供 技术依据 最大限度地减少水土流失及对生态环境的破坏 同时使项目区 原有水土流失得到有效治理 生态环境得到改善 并更好地维护主体工程 安全 4 为行业主管部门的水土保持监督执法及管理工作提供依据 5 为本水土保持方案实施提供技术服务 1 2 编制依据 1 2 1 法律法规 1 中华人民共和国水法 2 中华人民共和国防洪法 学习好帮手 3 中华人民共和国水土保持法 4 中华人民共和国环境影响评价法 5 中华人民共和国土地管理法 6 中华人民共和国河道管理条例 7 中华人民共和国环境保护法 8 中华人民共和国水土保持法 实施条例 国务院 1993 年颁布 9 建设项目环境保护条例 国务院第 253 号令 1998 年 11 月 18 日 10 湖南省实施办法 1 2 2 部委规章 1 水土保持生态环境监测网络管理办法 水利部第 12 号令 2 开发建设项目水土保持方案编报审批管理规定 水利部第 5 号令 1995 年 5 月 30 日 3 开发建设项目水土保持设施验收管理办法 水利部第 16 号 令 1 2 3 规范性文件 1 开发建设项目水土保持方案管理办法 国家计委 水利部 国家环保局 1994 513 号文 2 全国生态环境保护纲要 国务院 学习好帮手 3 关于印发 规范水土保持方案编报程序 编写格式和内容的 补充规定 的通知 水利部保监 2001 15 号 4 开发建设项目水土保持方案大纲编制规定 水利部水保 1999 288 号文 5 关于加强土地管理搞好水土保持的通知 国家土地管理局 水利部 国土局 1989 88号文 6 湖南省实施 中华人民共和国水土保持法 办法 1994 年 11 月 10 日湖南省第 8 届人民代表大会常务委员会第 11 次会议通过 7 湖南省水土保持设施补偿费 水土流失防治费征收管理试行 办法 湘政费 1996 第 81 号 8 湖南省实施 中华人民共和国河道管理条例 办法 1995 年 4 月 6 日湖南省人民政府第 3 号令发布 1 2 4 规范标准 1 开发建设项目水土保持方案技术规范 SL204 98 2 水土保持综合治理规划通则 GB T15772 1995 3 水土保持综合治理技术规范 GB T16453 1996 4 水土保持综合治理效益计算方法 GB T15774 1995 5 土壤侵蚀分类分级标准 SL190 96 6 水利水电工程设计洪水计算规范 SL44 93 7 防洪标准 GB50201 94 8 水利水电工程制图标准 水土保持图 SL73 6 2001 9 水利水电工程等级划分及洪水标准 SL252 2000 学习好帮手 10 水土保持监测技术规程 SL277 2002 11 水土保持工程概 估 算编制规定 水利部水总 2003 67 号文 1 2 5 技术资料及文件 1 湖南省永州水利水电勘测设计院 2004 年 3 月编制的 道县空 树岩梯级电站工程可行性论证报告 2 业主移交的 工程总体布置图 及其它图纸 3 永州市水利局文件 关于 道县洑水河流域空树岩支流一 二 级水电站项目建议书 审查的函 永水计财 2003 32 号 4 永州市发展计划委员会文件 关于道县空树岩流域水电站立项 的批复 永计基础 435 号 学习好帮手 2 概 况 2 1 流域概况 空树岩河是湘江潇水伏水上的一级支流 发源于湖南省与广西交界的 都庞岭 在道县寿雁镇汇入伏水河 流域面积 34km2 流域中上游为高山 峡谷山区 群山交错 人烟稀少 自然环境优美 树木葱茏 植被良好 河流坡 降陡峻 源头为都庞岭暴雨区 降雨量充沛 沿河两岸支流呈羽状分布 主要 支沟有白冲沟 黑漕沟等 空树岩河流域地理位置见 空树岩梯级电站地 理位置及水系图 KSYSB 01 空树岩河流域地处湖南省与广西交界地带 地貌高山峡谷以为主 流 域分水岭海拔高程 900 1100m 干流和支沟大多为峡谷区 河流天然落 差大 水力资源丰富 流域中上游水力资源理论蕴藏量 9600kW 可开发 量为 8500kW 年发电量达 2802 万 kW h 水能资源密集度在湖南省中 小河流中较为突出 具有较高的水电开发价值 2 1 1 水文气象 空树岩电站位于南岭山脉都庞岭之东 属亚热带湿润季风性气候区 气候温和 四季分明 严冬期短 夏热期长 春夏多雨 光热充足 无霜 期长 据道县气象站 40 年的资料统计 多年平均气温 18 5 极端最高气 温 39 1 1963 年 9 月 3 日 极端最低气温 4 9 1970 年 1 月 6 日 历年平均相对湿度 78 多年平均降雨量 1968mm 降水量年内 学习好帮手 分配不均 多集中在 4 9 月 约占全年降水总量的 70 多年平均蒸发 量 1643 8mm 年极端最大蒸发量 2153 4mm 1963 年 空树岩河流域内无径流测站 经有关方面采用水文比拟法计算并修正 得其多年平均径流深为 1405mm 空树岩流域洪水由暴雨形成 多出现 在 4 8 月 历时短 强度大 由于河床坡降陡 洪水呈陡涨陡落 常以 单峰出现 洪水历时一般 1 3 天 流域临近有道县气象站 其气象特征值可供流域工程设计时参考 见 表 2 1 1 表 2 1 1 道县气象站有关气象特征值表 序号项目单位数值 1 极端最高气温 39 1 2 极端最低气温 4 9 3 多年平均温度 18 5 4 年均相对湿度 78 5 年均风速 m s2 5 6 最大风速 m s20 7 盛行风向WE NE 8 无霜期 d309 水文测验 空树岩流域内有空树岩雨量站 邻近流域有九嶷 道 县 门湾 毛俊 江永和豪福水文站 计算主要采用空树岩站和江永古宅 站 江永水文站资料作为参证站 2 1 2 地形地质 测区内主要为构造侵蚀中山地貌 西高东低 图区最高为南缘海拔 标高为 1702 8m 其南约 800m 葫芦顶山峰达 1861 5m 最低为北东角河 学习好帮手 床 海拔标高约为 290m 相对高差一般 500 1000m 最大达 1500m 以上 缓坡一般分布有厚 0 5 2m 的碎石土 悬崖 陡坡及溪河河床则 常见风化程度不同的基岩裸露 沟谷深切呈 V 字形 切割深度一般 300 500m 地形坡度一般为 50 70 河谷两岸及较远离河床的准梯 级台缘常为悬崖峭壁 通行艰难 区内植被极发育 水土流失轻微 库区出露古生界奥陶系上统泥盆系中下统地层 第四系全新统地层 未见有岩浆岩出露 其中 基岩主要出露于沟谷 尖峰峭壁及坡脚 第四 系残坡积普遍覆盖于山坡上 冲洪积主要分布于沟谷及新甘岭山间小盆地 中 下古生界以浅海碎屑岩相为主 岩石均已浅变质 上古生界为滨海或 海陆交替互相碎屑沉积 根据 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 的规定 本区域 地震动峰值加速度为 0 05g 地震动反应谱特征周期为 0 35s 相当于地震 基本烈度 度 根据 水工建筑物抗震设计规范 DL5073 2000 本 工程不设防 2 1 3 泥沙 空树岩河流域多为高山峡谷 植被条件良好 但汛期暴雨集中 且降 雨强度大 形成的洪水常冲蚀沟谷 挟带大量泥沙入河 汛期水体含泥量 大 其它季节含沙量少 由于流域内无泥沙观站 利用其下游道县站资料 推算空树岩河流域多年平均侵蚀模数为 121 8t km2 设计范围内年均输 沙量为 4300t 年均输沙率为 1 215kg s 水体含沙量为 0 110kg m3 学习好帮手 库区回水长度较短 暴雨在库区上游冲沟形成的短历时洪水夹带的泥 沙没有足够时间在水库淤积 绝大部分泥沙被洪水带到下游 剩余少量泥 沙可通过在坝体设置排沙管措施解决 2 1 4 矿产及生物资源 矿产资源 库区无矿产资源 动物资源 在动物地理区划分上 属于华中南部山区 该区系野生动 物以亚热类型为主 其分布与植被状况密切相关 现生存有野猪 獐 鹿 免 野鸡 斑鸠 草蛇 岩蛙 乌斑鱼等等 2 1 5 植被 由于道县地处亚热带温湿季风气候区 气候温和 四季分明 本工程 位置地处高山峡谷 植物区成份复杂 植被类型丰富 全县森林覆盖率高 乔木植物主要以松 杉为主 形成一定程度的阔 针叶混交林 经济林以 茶树 柿 柑桔 板栗等为主 农作物主要为玉米 水稻等为主 2 1 6 土壤 县内土壤分地带性土壤 非地带性土壤和水稻土三大部分 地带性土壤环状垂直分布 由于盆地地貌影响 以县城为中心 随着 海拔的升高 县境内的土壤基本上呈红壤 黄壤 黄棕壤 山地草甸土的 环状垂直分布规律 学习好帮手 非地带性土壤的镶嵌性分布 分布主要决定于母岩 母质的分布状况 一般黑色石灰土 红色石灰土多分布于石灰岩裸露地带 紫色土分布于紫 色砂页岩地区 潮土分布于潇水及其支流沿岸 多呈斑块状或树枝状镶嵌 于地带性土壤之中 水稻土是由各种自然土壤经开垦而成的水稻专用土壤 全县共有 44 34 万亩 占总面积 13 8 主要分布在海拔 600m 以下的中低山 低 山 丘陵 岗地 平原等地势较低平 水源较丰富的地段 依其受水作用 成土母质 酸碱程度的不同而分类不同 2 1 7 土地利用现状 空树岩河流域面积 34km2 其中 耕地总面积 3 69km2 分为水田 0 23 km2 梯平田 0 493km2 坡耕地 3 17km2 林地 29 895km2 荒山荒坡 0 237km2 水域 1 526 km2 宅基 0 333km2 道路 0 074km2 难利用地 0 86km2 2 1 8 社会经济 道县又称道州 位于湖南南部 毗邻两广 全县辖 9 个镇 14 个乡 3 个国有农场 总面积 2442 平方公里 总人口 66 万人 随着国民经济的 快速发展 必将带来工农业生产和人民生活用电的急剧增长 从道县用电 负荷需求来看 到 2010 年 道县规划电力负荷总量可达 12 70 万 kw 目前道县的总装机容量只有 4 05 万 kw 缺电 8 65 万 kw 远远不能满足 市场需求 学习好帮手 2 2 项目区水土流失及水土保持现状 2 2 1 项目区水土流失现状 1 水土流失的类型分布 空树岩河流域群山耸立 峡谷纵深 森林覆盖率 70 以上 植被良好 自山顶至河谷 以松柏为主 有部分硬阔林 杉木 灌木和乔木 四季郁 郁葱葱 有效地防止了水土流失 流域河床一般宽 15 70m 不等 大部 分为 U 字型 也有部分为 V 字型 河床两岸大都岩石裸露 为建 设水电站提供了优越的自然条件 2 水土流失的强度分布 该流域水土流失类型有两种 一为水力侵蚀 二为重力侵蚀 水力 侵蚀是由于降雨量大 暴雨集中 引起地表径流对土壤及其母质的冲刷 移动和搬运 它又分为面蚀 沟蚀两种 重力侵蚀是由于岩体 土石砂丘 在重力作用下 产生的崩塌 滑坡 区内植被极发育 水土流失轻微 根 据 湖南省道县水土流失综合防治规划 的成果 空树岩河全流域无明显 流失面积 27 951km2 占土地总面积的 84 7 水土流失面积 5 049km2 占土地总面积的 15 3 年土壤平均侵蚀模数 2750t km2 a 水土流失强度主要有四级 轻度侵蚀面积 0 71km2 占流失面积的 14 主要分布在较缓的坡 耕地 荒山和疏幼林地以及沟壑密度小于 1km km2的河谷 学习好帮手 中度侵蚀面积 3 28km2 占流失总面积的 65 主要分布在天然草 地 荒山和疏幼林地以及沟壑密度小于 1 2km km2的河谷 强度侵蚀面积 0 65km2 占流失总面积的 13 主要分布在疏幼 林地 8 15 度坡耕地和沟壑密度小于 2 3km km2的河谷及植被差 坡 耕陡的河谷两岸 极强度侵蚀面积 0 4km2 占流失总面积的 8 主要分布在 15 度 以上的坡耕地和沟壑密度大于 3km km2的河谷及植被极差 坡耕地很陡的 河谷 3 水土流失的成因及危害 影响水土流失的因素 主要包括自然因素和人类活动两方面 自然因 素是流失发生 发展的潜在条件 人类活动则是水土流失发生 发展和保 持水土的主导因素 水土流失的成因 A 自然因素 影响空树岩河流域的水土流失的自然因素 主要是降雨 地质 地貌 土壤 植被等 它们之间是相互制约相互影响 降水因素 降水包括降雨和降雪 是气候因子中与水土流失关系最 密切的因子 是地表径流和下渗水分的来源 也是形成水力侵蚀的物质基 础 空树岩河流域处于亚热带季风气候区 一年四季分明 夏季炎热多雨 冬季低温少雨 春雨多于秋雨 降水充沛 在空间上受纬度和复杂的山区 地形地貌制约 具有明显的垂直分布上的小气候特色 流域内多年平均降 学习好帮手 雨量 1968mm 最大降雨量为 2518 6mm 1985 年 年内降雨主要集中在 4 10 月 水能资源丰富 流域洪水多由暴雨形成 且主要集中在 5 8 月 降雨强度大 且降雨量的高度集中 为暴雨侵蚀创造了条件 造成严重的 表面侵蚀和沟蚀 多雨季节的水土流失量占到全年 2 3 以上 地质因素 在不同的岩石区域 水土流失的产生和发展 具有不同 的侵蚀形式和速度 空树岩河流域由于受经向构造 华夏系构造和新华夏 系构造影响 库区内存在着一些小断裂和裂隙 但不构成严重水土流失 地貌因素 水土流失受到一系列地貌的制约和影响 如坡度 坡长 坡向 相对高度等 流域内地貌复杂而奇特 地形起伏跌宕 山高坡陡 沟壑纵横 河床坡降大 水流湍急 土壤因素 空树岩河流域由于受地地貌和复杂多变的地形条件 以 及生物气候垂直变化的影响 土壤分布多呈地带性 自低山河谷黄壤分布 开始 逐步向上分布着黄棕壤 棕壤 石灰岩地区分布着大片石灰土 以 砂质页岩等成母质的土壤 土层浅薄 但植被覆盖较好 暴雨引起土壤流 失轻微 植被因素 空树岩河流域流域植被资源极为丰富 且分布范围较广 大多属于北 中亚热带落叶阔叶 常绿阔叶 落叶阔叶混交林和温性针叶 林带植被带 但是 大量坡耕地的农作物夏种秋收 正逢汛期降雨高峰期 上是大强度降雨 下是新种或刚收的地面 农田植被覆盖率降低 会造成 教严重的水土流失 B 人为因素 学习好帮手 由于水土流失的发生和发展是外营力的侵蚀作用大于土体抗蚀力的结 果 侵蚀力和抗蚀力的大小受多种自然因素和人为因素的影响和制约 人类 活动改变自然因素间侵蚀力和抗蚀力大小的对比关系 或加剧了水土流失 或有效地实施着水土保护 加剧水土流失的人为因素主要有以下几点 滥伐森林 破坏植被 无计划的采伐及乱砍乱伐 使流域内林草覆 盖率有日趋减少的趋势 且造成了大面积的残次林和稀疏林 加之更新造 林缓慢 有的地方甚至实行极不科学的全垦造林 致使地表径流得不到的 效拦蓄 水土流失广泛分布在疏幼林地及荒山荒坡上 人口增长 土地超负 由于近年人口猛增 加之土地资源与人口分 布不均匀 在局部地区形成了人口超负荷现象 为了生存 人们进行了掠 夺式的生产 过量的毁林开荒 陡坡耕种十分严重 粗放的经营管理 使 得土地背上沉重的包袱 形成了越垦越穷 越穷越垦的局面 造成了比较 严重的水土流失 生产建设造成的水土流失 随着改革开放的进一步深入 空树岩河 流域的大规模的基本建设加快 近年来开矿 筑路等基本建设逐年增加 施工中乱挖 乱采 乱倒的现象比较严重 破坏了地表及森林植被 造成 了大量的新的水土流失 在人为水土流失中是最为严重的 水土流失的危害 A 对当地的危害 学习好帮手 严重的水土流失 不断地冲刷土壤表层 使土层变薄 少数地方恶化 成为 光石板 土壤有机质和养分不断地被流失 肥力下降 粮食产量 低而不稳 水土流失造成林草植被减少 耕地质量降低 生态环境日趋恶化 农 民贫困加重了山林 农田的负担 林草覆盖面积和质量较好的耕地面积处 于恶性循环 土地利用结构失调 成为发展高效农业的严重障碍 B 对下游的危害 水土流失使大量泥沙流入塘堰 沟渠 水库 降低了水利工程的效益 洪涝灾害冲蚀土层 溪河沿岸农田 携带大量泥沙沉积于大小堰塘 沟渠 水库中 严重的水土流失还加重了潇水 湘江水系等重点工程的防洪压力 大 量的泥沙通过空树岩河汇入潇水 湘江 无疑影响了这些河道的防洪 航 道 发电等综合效益及长江中下游灌河堤防的安全 因此 治理水土流失是改善当地生态环境并减轻下游防洪压力 保障 国民经济可持续发展的主要措施之一 2 2 2 项目区水土保持现状 昔日的空树岩流域 森林植被较好 水土流失治理大都处于自觉阶段 种树植竹 多以增加收益考虑 解放后 经济发展 由于林木砍伐 开矿等对流域森林植被产生了一 定的破坏影响 学习好帮手 近几年在县 镇两级人民政府和县水保局的领导下进行 以湘江上游 防护林体系和生态农业建设为依托 大力开展退耕还林工作 实施了治山 改土 封山育林 保持植被等工程治理措施和生物治理措施 在部分流域 水土保持工作初见成效 有效地减轻了水土流失造成的危害 2 3 工程概况 2 3 1 地理位置 空树岩梯级电站位于空树岩河 其中第一级电站厂房位于空树岩村旁 二级需修进站盘山公路 7km 左右 一级电站需修公路 1km 左右 距离县 城不远 交通方便 2 3 2 工程任务及规模 空树岩流域水电工程包括一 二级水电站 修建 2 处细石混凝土浆砌 石闸坝和 4 处底格栏栅坝 引水式开发 空树岩二级电站厂房座落在木桥 头右侧 下距一级电站 5 km 引水坝在电站厂房上游 上距空树岩村约 100m 左右 控制流域面积 16km2 水库正常蓄水位 645m 发电尾水 510 m 相应库容 10 万 m3 为日调节水库 电站装机容量 1890kW 空 树岩一级电站控制流域面积 20 8km2 厂房座落在冲槽口 干岭村境内 距月岩林场干岭工区 150m 水库正常蓄水位 515m 发电尾水 286 m 电站装机容量 4800kW 两级电站总装机容量 6690kW 保证出力 705kW 多年平均年发电量 2204 9kW h 装机年利用小时 3295 h 工 学习好帮手 程计划建设总工期 25 个月 静态总投资 3523 万元 单位电度投资 4106 元 kW h 2 3 3 总体布局 空树岩梯级电站根据 水利水电工程等级划分及洪水标准 SL252 2000 及国家 防洪标准 GB50201 94 规定 该工程属 等小 1 型工程 其主要建筑物挡水大坝 引水建筑物 电站厂房均为 4 级 建筑物 施工导流建筑物 围堰等临时建筑物为 5 级建筑物 枢纽工程总 体布置分为挡水建筑物 引水建筑物和厂房及升压站三大部分组成 见 空树岩梯级电站枢纽总平面布置图 KSYSB 03 空树岩流域水电工程包括一 二级水电站 其中二级电站 1 挡水建筑物 挡水建筑物拟定为细石混凝土浆砌石坝 坝顶高程 648m 最大坝高 27m 坝顶长度 60m 共分成 2 个坝段 非溢流坝段坝顶宽度 3m 上游坝坡 626 以上为垂直 以下坡度为 1 0 1 下游坝坡 645m 高程以下起斜坡 1 0 7 溢流坝段堰顶高程 645m 不设闸门 溢流段净宽 30m 溢流堰剖面为 WES 曲线 上游坝 坡 626m 以上为垂直 以下坡度 1 0 1 下游坝坡为 1 0 7 挑流消能 大坝基础开挖至弱风化基岩 坝基进行固结灌浆 帷幕灌浆 帷幕灌 浆孔深 35m 左右 灌浆帷幕下游设一排排水孔 孔深 15m 2 引水建筑物 引水建筑物由进水口 无压引水隧洞 压力管道组成 学习好帮手 进水口位于引水坝上游左岸 进水口为喇叭型式 底板高程 643m 进水口高程首端布置有宽 3m 高 3 5m 的拦污栅 拦污栅后为 2 4m 2 2m 的平板钢闸门 闸门后设直径 600mm 通气孔 以利隧洞的 进气 排气 门后设渐变段与主洞相连 闸门由 40t 启闭机控制 启闭机 安装在启闭机房内 启闭机房面积为 3 0m 4 0m 启闭机型号为 QPQ 40t 启闭机 共有 5 6 7 8 9 10 无压引水隧洞 见 施工枢纽布置 图 压力管道为明敷式 钢管内径 0 9m 钢管长度 220m 管壁厚度 10 20mm 3 发电厂房及升压站 发电厂房尺寸拟定为 25m 9m 12m 发电机层高程为 515 50m 电站设计尾水位为 510m 厂区地面高程比校核洪水位高得多 故厂区可 不设防 一级电站 1 挡水建筑物 挡水建筑物拟定为细石混凝土浆砌石坝 坝顶高程 515m 最大坝高 8m 坝顶长度 35m 共分成 2 个坝段 非溢流坝段坝顶宽度 3m 上游坝坡 509 以上为垂直 以下坡度为 1 0 1 下游坝坡 512 5m 高程以下起斜坡 1 0 7 溢流坝段堰顶高程 512m 不设闸门 溢流段净宽 15m 溢流堰剖面为 WES 曲线 上游坝 坡 509m 以上为垂直 以下坡度 1 0 1 下游坝坡为 1 0 7 挑流消能 学习好帮手 大坝基础开挖至弱风化基岩 坝基进行固结灌浆 帷幕灌浆 帷幕灌 浆孔深 35m 左右 灌浆帷幕下游设一排排水孔 孔深 15m 2 引水建筑物 引水建筑物由进水口 无压引水隧洞 压力管道组成 进水口位于引水坝上游左岸 进水口为喇叭型式 底板高程 510m 进水口高程首端布置有宽 3m 高 3 5m 的拦污栅 拦污栅后为 2 4m 2 2m 的平板钢闸门 闸门后设直径 600mm 通气孔 以利隧洞的 进气 排气 门后设渐变段与主洞相连 闸门由 40t 启闭机控制 启闭机 安装在启闭机房内 启闭机房面积为 3 0m 4 0m 启闭机型号为 QPQ 40t 启闭机 共有 1 2 3 4 无压引水隧洞 见 空树岩梯级电站施工枢纽 布置图 压力管道为明敷式 钢管内径 0 9m 钢管长度 600m 管壁厚度 10 20mm 3 发电厂房及升压站 发电厂房尺寸拟定为 36m 13m 16m 发电机层高程为 291 5m 电站设计尾水位为 286m 厂区地面高程比校核洪水位低 故厂区需要设 置防洪墙 2 3 4 工程施工 空树岩梯级电站工程施工分一级二级电站施工 见 空树岩梯级电站 施工总平面布置图 KSYSB 04 学习好帮手 1 一级电站 1 施工条件 空树岩厂房座落在冲槽口 干岭村境内 距月岩林场干岭工区 150m 乡村公路交通尚称便利 厂房施工需要修建 667m 进厂道路 至 一级电站引水坝需修建公路 6380m 空树岩一级电站为 等工程 主要建筑物引水坝 发电引水隧洞 发 电厂房等为 4 级建筑物 临时性水工建筑物为 5 级 引水坝为细骨料砼砌块石重力坝 坝顶高程 515m 最大坝高 8m 坝顶长度 35m 共分成 2 个坝段 非溢流坝段坝顶宽度 3m 上游坝坡 509 以上为垂直 以下坡度为 1 0 1 下游坝坡 512 5m 高程以下起斜坡 1 0 7 溢流坝段堰顶高程 512m 不设闸门 溢流段净宽 15m 溢流堰 剖面为 WES 曲线 上游坝坡 509m 以上为垂直 以下坡度 1 0 1 下游坝 坡为 1 0 7 挑流消能 共计土石方开挖为 460m3 细骨料砼砌块石砌筑 3500m3 混凝土浇筑 720 万 m3 发电引水隧洞布置右岸 进水口位于大坝上游 50m 处 底板高程 510m 引水隧洞采用城门洞形断面 开挖断面 2 2 2 6m 遇岩石破碎 带位置进行衬砌 水平长度 3327 3m 坡降 1 1000 共计土石方明挖 400m3 石方洞挖 19658 万 m3 隧洞出口用钢管接至厂房 管径 0 9m 长 600m 厂区布置于厂房座落在冲槽口 干岭村境内 发电厂房平面尺寸为 36 13m 长 宽 安装 3 台 1600kw 机组 学习好帮手 本工程施工用水可直接从就近河道提取 施工用电可由附近电网供给 在引水坝施工场地设置 400kVA 变压器一台 发电厂房设 315kVA 变压器 一台 引水隧洞各支洞口配备一台变压器 考虑山区实际情况 每个工区施 工现场必须配置一台有线电话用来保持对外联系 施工现场内部配置一定 数量对讲机 以保证通讯联络 2 施工方法 本枢纽工程的引水坝施工考虑分期施工 横 纵向围堰为 5 级建筑物 设计防护非汛期五年一遇的洪水 上游围堰采用粘土心墙防渗 戗体为石 渣 自卸车运渣 反铲碾压修坡施工 纵向及下游围堰为草袋装土围堰 人工码放整齐密实 围堰可利用大坝基坑料填筑形成 发电厂房地势较高 厂区高程远高出施工洪水位 因此厂房施工只需 在挡墙基坑开挖时 结合地形 地势适当修筑草袋装土围堰 各支洞口围堰跟据实地情况适当修筑草袋装土围堰 要注意汛期洪水 情况 设立报警制度 确保生产安全 坝基开挖应遵循先两岸后河床的开挖原则 先清理覆盖层 表层大都 为弃渣 部分可用于修筑围堰 砂卵石料可存放周转料场 然后用预留 保护层法进行石方开挖 一般保护层留 2 5m 左右为宜 最后采用光面爆 破开挖保护层 从高到低 按 3 0 3 5m 为一个循环进尺 开挖机械可用 手风钻 反铲配合人工翻渣 然后用自卸车运至弃渣场 部分可加工用作 坝体块石料 学习好帮手 大坝基坑清理完成验收后 对基础局部薄弱位置回填砼处理 然后 即可开始坝体砌筑 坝体分块 分层浇筑 大块物件用汽车吊吊运坝体砼 及块石 砼浇注要求送料均匀 人工平仓 局部料罐难直接下料位置用人 工送料填满 震捣均匀 防止砼分离 发电引水隧洞位于右岸 进口底高程 510m 主洞长 3327 3m 开挖 洞径 2 2m 由于洞线较长 沿途设立 3 个支洞口 连同进出口共 8 个工 作面 同时掘进 配置轴流式鼓风机送风 排烟 光面爆破施工 人工手 推车或拖拉机出渣 需要进行衬砌部位隧洞砼衬砌首选钢模板 为保证砼的施工质量 砼 宜用电动砼泵输送进入仓面 若砼由手推车运输 人工入仓振捣浇筑 则 必须振捣密实 闸门井开挖方法先自下至上开挖 1 2m 的导井 然后自上而下进行 扩大 石渣从导井至水平洞 从水平洞出渣 砼衬砌可选用液压滑模施工 方法 镇墩和支座基础一期砼浇筑完成后进行明钢管安装 安装前需设置好 中心及高程测量控制点 安装采用缆机吊装 分段焊接 明管施工时须注 意温差的影响 减少误差 二期砼应及时浇筑 土方覆盖层采用反铲开挖 自卸运输弃土 部分用于修筑厂房围堰 石方开挖采用手风钻按保护层的开挖方法打孔 装药 保护建基面 人工 清渣 双胶车运出 砼拌和站配 2 台 0 35m3拌和机 汽车吊吊运砼入仓 浇筑施工 学习好帮手 2 二级电站 1 施工条件 空树岩二级电站厂房座落在木桥头右侧 下距一级电站 5 km 引水 坝在电站厂房上游 上距空树岩村约 100m 左右 控制流域面积 16km2 水库正常蓄水位 645m 发电尾水 510 m 相应库容 10 万 m3 为日调节水库 电站装机容量 1890kW 空树岩二级电站为 等工程 主要建筑物引水坝 发电引水隧洞 发 电厂房等为 4 级建筑物 临时性水工建筑物为 5 级 挡水建筑物拟定为细石混凝土浆砌石坝 坝顶高程 648m 最大坝高 27m 坝顶长度 60m 共分成 2 个坝段 非溢流坝段坝顶宽度 3m 上游 坝坡 626 以上为垂直 以下坡度为 1 0 1 下游坝坡 645m 高程以下起斜 坡 1 0 7 溢流坝段堰顶高程 645m 不设闸门 溢流段净宽 30m 溢流 堰剖面为 WES 曲线 上游坝坡 626m 以上为垂直 以下坡度 1 0 1 下游 坝坡为 1 0 7 挑流消能 共计土石方开挖为 1350m3 细骨料砼砌块石 砌筑 20630m3 混凝土浇筑 4400m3 发电引水 6 隧洞布置右岸 进水口位于大坝上游 70m 处 进口底板 高程 643m 引水隧洞采用城门洞形断面 开挖断面 2 0 2 0m 水平长 度 928 6m 10 隧洞拦截白水冲溪水 进口底板高程 695 5m 引水隧洞 采用城门洞形断面 开挖断面 1 6 1 8m 水平长度 707m 9 隧洞拦截 桃子沟溪水 进口底板高程 644 12m 引水隧洞采用城门洞形断面 开挖 断面 1 8 2 0m 水平长度 874 4m 8 隧洞拦截黑槽溪水 进口底板高 学习好帮手 程 643 25m 引水隧洞采用城门洞形断面 开挖断面 1 8 2 0m 水平长 度 1011 8m 7 隧洞连接 8 与 6 隧洞 进口底板高程 642 24m 引水 隧洞采用城门洞形断面 开挖断面 2 0 2 0m 水平长度 166 3m 5 隧 洞丁字形与 6 7 隧洞连接 进口底板高程 642 07m 引水隧洞采用城 门洞形断面 开挖断面 2 0 2 0m 水平长度 268 8m 隧洞遇岩石破碎 带位置进行衬砌 坡降 1 1000 共计土石方明挖 600m3 石方洞挖 14453 万 m3 隧洞出口用钢管接至厂房 管径 0 9m 长 220m 发电厂房平面尺寸为 25 9m 长 宽 安装 3 台 630kw 机组 本工程施工用水可直接从就近河道提取 施工用电可由附近空树岩村 电网供给 在引水坝施工场地设置 400kVA 变压器一台 发电厂房设 315kVA 变压器一台 各引水隧洞洞口配备一台变压器 考虑山区实际情 况 每个工区施工现场必须配置一台有线电话用来保持对外联系 施工现 场内部配置一定数量对讲机 以保证通讯联络 2 施工方法 本枢纽工程的引水坝施工考虑分期施工 横 纵向围堰为 5 级建筑物 设计防护非汛期五年一遇的洪水 上游围堰采用粘土心墙防渗 戗体为石 渣 自卸车运渣 反铲碾压修坡施工 纵向及下游围堰为草袋装土围堰 人工码放整齐密实 围堰可利用大坝基坑料填筑形成 发电厂房地势较高 厂区高程远高出施工洪水位 因此厂房施工只需 在挡墙基坑开挖时 结合地形 地势适当修筑草袋装土围堰 学习好帮手 各支洞口围堰跟据实地情况适当修筑草袋装土围堰 要注意汛期洪水 情况 设立报警制度 确保生产安全 坝基开挖应遵循先两岸后河床的开挖原则 先清理覆盖层 表层大都 为弃渣 部分可用于修筑围堰 砂卵石料可存放周转料场 然后用预留 保护层法进行石方开挖 一般保护层留 2 5m 左右为宜 最后采用光面爆 破开挖保护层 从高到低 按 3 0 3 5m 为一个循环进尺 开挖机械可用 手风钻 反铲配合人工翻渣 然后用自卸车运至弃渣场 部分可加工用作 坝体块石料 大坝基坑清理完成验收后 对基础局部薄弱位置回填砼处理 然后 即可开始坝体砌筑 坝体分块 分层浇筑 大块物件用汽车吊吊运坝体砼 及块石 砼浇注要求送料均匀 人工平仓 局部料罐难直接下料位置用人 工送料填满 震捣均匀 防止砼分离 发电引水隧洞长 3957m 开挖洞径 1 8 2 2m 由于隧洞穿越山体 雄厚 8 9 10 隧洞考虑单向掘进 先 8 隧洞 然后 9 最后 10 隧洞 设 4 个工作面 同时掘进 配置轴流式鼓风机送风 排烟 光面爆 破施工 人工手推车或拖拉机出渣 需要进行衬砌部位隧洞砼衬砌首选钢模板 为保证砼的施工质量 砼 宜用电动砼泵输送进入仓面 若砼由手推车运输 人工入仓振捣浇筑 则 必须振捣密实 学习好帮手 闸门井开挖方法先自下至上开挖 1 2m 的导井 然后自上而下进行 扩大 石渣从导井至水平洞 从水平洞出渣 砼衬砌可选用液压滑模施工 方法 镇墩和支座基础一期砼浇筑完成后进行明钢管安装 安装前需设置好 中心及高程测量控制点 安装采用缆机吊装 分段焊接 明管施工时须注 意温差的影响 减少误差 二期砼应及时浇筑 土方覆盖层采用反铲开挖 自卸运输弃土 部分用于修筑厂房围堰 石方开挖采用手风钻按保护层的开挖方法打孔 装药 保护建基面 人工 清渣 双胶车运出 砼拌和站配 2 台 0 35m3拌和机 汽车吊吊运砼入仓 浇筑施工 2 3 5 弃渣规划 弃渣规划根据业主移交的工程总体布置图和 可行性研究报告 中的 工程量进行 其中引水隧洞的工程量根据工程总体布置图提供的洞长进行 计算 根据施工组织设计 建筑材料的砂 碎石大部分采用机制砂 碎石 根据可研报告引水隧洞的衬砌按隧洞遇破碎带需要进行衬砌进行考虑 砂 碎石全部采用利用方 工程场地线路长 且出渣口较多 根据 能利用尽 量合理利用 的原则 工程在施工期间所产生的土石弃碴为 12 16 万 m3 其中土方 1 434 万 m3 石方 10 72 万 m3 换算为松方为共计 14 59 万 m3 工程弃渣土石方平衡计算见表 2 3 1 学习好帮手 表 2 3 1 空树岩梯级电站工程弃渣土石方平衡计算 单位 m3 土方石方弃方 项目 开挖利用弃方开挖利用弃方自然方松方实方 引水坝 18104601350000148516201350 进水口 1450650800000880960800 1 隧洞 1001007771350042714808 1 5245 24371 2 隧洞 1001001409700709889 9970 8809 3 隧洞 100100392720037274209 7 4592 43827 4 隧洞 1001006551300035514016 1 4381 23651 5 隧洞 10010010751075110120100 6 隧洞 10010037143714110120100 7 隧洞 100100665665110120100 8 隧洞 10010036423642110120100 学习好帮手 9 隧洞 10010031481483000341037203100 10 隧洞 10010022092092000231025202100 压力前池 510510561612510 压力管道 17001200500550600500 厂房与升压 站 318010002180239826162180 施工道路 40000310008000110000 20000 90000 107800 11760098000 合计 496503431014340 144111 36853 107258 133758 145918 121598 2 3 6 实施进度 依据国家和地方对工程的资金投入 结合水工建筑物工程量及其分布 现场施工条件 编制本工程施工总工期为21个月 工程总进度从2006年7 月到2008年6月 见 空树岩梯级电站施工总进度表 KSYSB 05 根据本工程河流的水文特点 主体工程大坝开工安排在11月开始清基 枯水期进行大施工 先进行引水隧洞的开挖施工 部分项目根据实际情况 安排施工 2 3 7 工程投资及经济评价 1 资金筹措 梯级电站建设期间需静态投资3523万元 自筹资本金1523万元 向 银行贷2000万元 根据电站施工计划 梯级电站工程施工期为21个月 学习好帮手 计划股份资本金1523万元前一年投入 贷款资金2000万元在后一年投入 资金逐月投入数额根据工程进展情况确定 2 基本参数 1 电站总装机6690KW 总投资3523万元 形成固定资产3145万元 资金年利率和贴现率6 2 电站年发电量2204 9万KW h 厂用电0 5 线损2 5 上网电 价0 25元 KWh 3 电站年运行 维护费按固定资产的1 5 折旧率按固定资产的 5 增值税6 城建附加5 教育附加3 个人所得税前5年全免 后5 年减半 即16 5 征收 10年后按利润的33 征收 4 电站施工期21个月 股份投入款不计利息 银行贷款在施工期为 一年计算利息 故在施工期银行贷款利息为120万元 工程动态投资3643 万元 动态分析计算期按21年 含建设期一年 4 经济评价 从该工程的经济指标十分优越 同时 该电站建成后 具有10万m3 的调节库容 对下游的防洪 灌溉具有一定的调节作用 可削减洪峰流量 提高下游农田灌溉保证率 社会效益十分显著 从经济和社会效益分析 该梯级电站是可行的 2 3 8 工程特性表 表 2 3 2 工 程 特 性 表 序号名 称单 位数 量备 注 学习好帮手 一级电站 一水文 1 流域面积伏水流域 全流域 km2935 02 坝址以上 km220 8 2 坝址多年平均年径流量亿 m3 0 2922 3 坝址代表性流量 多年平均流量 m3 s1 2 4 泥沙 多年平均含沙量 kg m30 11 多年平均推移质