刚果（金）可研报告（03版本）320（最终出版稿）

刚果民主共和国 ZONGOII 水电站 可行性研究报告 刚果民主共和国能源部 中国水电建设集团国际工程有限公司 中国中水北方勘测设计研究有限责任公司 二 九年三月 批 准： 杜雷功 审 定： 张军劳 审 查： 孙士英 - 1 - 目 录 第一章 综合说明 . 错误 !未定义书签。 1.1 绪言 . 3 1.2 水文条件 . 4 1.3 工程地质 . 6 1.4 工程任务及规模 . 7 1.5 工程布置及主要建筑物 . 9 1.6 水力机械、电气及金属结构 . 10 1.7 施 工组织设计 . 12 1.8 水库淹没及工程永久占地 . 13 1.9 环境保护及水土保持设计 . 13 1.10 工程管理 . 14 1.11 投资估算 . 14 1.12 财务评价 . 15 1.13 结论 . 15 1.14 工程特性表 . 16 第二章 工程建设条件 . 21 2.1 水文 . 22 2.2 工程地质 . 23 2.3 工程建设其他条件 . 33 第三章 工程任务和规模 . 35 3.1 工程建设的必要性和任务 . 36 3.2 工程规模 . 38 第四章 工程布置及主要建筑物 . 42 4.1 工程概况 . 43 4.2 设计基本资料 . 43 4.3 工程总体布置方案 . 45 4.4 大坝及其附属结构的设计 . 45 4.5 引水系统设计 . 53 4.6 电站厂房设计 . 61 4.7 主要工程量 . 64 第五章 水力机械、电工及金属结构 . 65 5.1 水力机械 . 66 5.2 电工一次 . 75 5.3 电气二次与通信 . 88 5.4 金属结构 . 90 - 2 - 第六章 施工组织设计 . 94 6.1 施工条件 . 95 6.2 施工导流 . 97 6.3 料场选择与料场开采 . 100 6.4 主体工程施工 . 101 6.5 施工交通运输 . 104 6.6 施工工厂设施 . 105 6.7 施工总布置 . 106 6.8 施工总 进度 . 106 6.9 施工资源供应 . 107 第七章 水库淹没及工程永久占地 . 110 第八章 环境影响评价 . 112 8.1 总则 . 113 8.2 项目区环境概况 . 113 8.3 环境影响预测评价 . 117 8.4 环境保护措施 . 124 8.5 环境监测与管理 . 128 8.6 环境保护投资 . 131 8.7 综合评价及结论 . 132 8.8 存在问题及建议 . 133 第九章 工程管理 . 134 9.1 管理体制与机构设置 . 135 9.2 工程管理范围和工程保护范围 . 135 9.3 工程主要管理设施 . 136 9.4 工程 运用管理 . 137 9.5 运行费来源 . 138 - 3 - 第一章 综合说明 1.1 绪言 ZONGO II 水电站 位于刚果民主共和国（即刚果（金）下刚果省，为低坝引水式水电站。拦河坝位于刚果河一级支流 印基西（ Inkisi）河 上 ，距印基西河河口约 5km；水电站厂房布置于刚果河左岸滩地，与刚果（布）隔河相望，距上游印基西河河口约 1.6km。工程位置距首都金沙萨公路里程约 130 公里，距港口城市马塔迪约 320km；拦河坝距上世纪六十年代建成的 ZONGO水电站厂房约0.8km、大坝约 2.5km，距当地有名的印基西河 ZONGO 瀑布约 1.3km（均为沿河道距离）。 ZONGO II 水电站 坝址控制 流域 面积 14600km2， 水电站 设计水头 125.0m，发电引水 流量 145.5m3/s， 装机三台，单机容量 50MW，总装机容量 150MW， 多年平均发电量 约 6.9 亿 kW.h。工程主要建筑物包括 首部 枢纽 建筑物 （含拦河坝、泄洪冲沙闸、电站取水口等）、引 水隧洞、 调压井 、 压力钢管、 水电站厂房和 开关站 等 ，其中拦河坝最大坝高 25m，坝顶长约 103.5m。 ZONGO水电站 建设总工期计划 3 年， 包括输变电及 金沙萨居民用电 电力计量系统改造项目在内的工程 估算总投资 34992 万 美 元 。工程建成 后，对缓解刚果（金）一些地区特别是首都金萨沙的电力供应紧缺局面 以及 刚果（金）的国民经济复苏与发展，将起到极大的促进作用。 ZONGO水电站可溯的开发研究与勘测设计工作始于上世纪 50 年代（但受国内政局等因素影响，开发研究与勘测设计原有成果流失严重，可以收集到的且有利用价值的资料 较 少）。上世纪 50 年代，在建设 ZONGO水电站时，比利时人曾对 ZONGO进行了规划、勘察与设计，并在 ZONGO尾水建筑物上预留了 ZONGO水电站取水口位置和相应的配套设施。此后，包括刚果（金）在内的不同国家的水电工作者，曾对 ZONGO水电站开发进行过不同程度的研究与论证。 2008 年 12 月至 2009 年 1 月，应刚果（金）政府邀请，中国水利水电建设集团公司与中国中水北方勘测设计研究有限责任公司共同组成刚果（金）水电考察团，在刚果（金）政府有关部门的陪同下，对刚果（金）部分水电建设项目（重点对 ZONGO电站）进行了考察，并形成了刚果民主共和国 ZONGO II等水电站考察报告。 2009 年 2 月，根据刚果（金）政府拟利用中国政府贷款建设 ZONGO电站的意图，受刚果（金） 政府 相关部门委托，中国水利水电 集团 - 4 - 公司再次联合中国中水北方勘察设计研究有限责任公司，在以往研究工作及前次考察工作基础上，与刚果（金）能源部一起共同完成了本刚果 民主共和国ZONGO水电站可行性研究报告的编制。 根据刚果（金）政府与中水集团签订的有关协议， ZONGO拟由中国水电集团 以 EPC 的方式进行开发。 本可行性研究报告依据中国现行技术规范与标准编制。 ZONGO水电站 位于 ZONGO水电站拦河坝上游，建成于上世纪六十年代， 同样为低坝引水式电站 。 ZONGO水电站 利用 ZONGO 瀑布落差裁湾取直引水发电，利用水头约 65m。 ZONGO水电站拦河坝位于 ZONGO 瀑布上游约800m，最大坝高 17m，坝顶长 190m，水库库容 80 万 m3；引水隧洞直径 5.40m，长 725.35m，引水流量 145.5m3/s； ZONGO水电站厂房位于 ZONGO 瀑布下游约 500m，电站装机五台，总装机容量 75MW（ 3 13MW 2 18MW） ，年发电量 3.03.5 亿 kW h（相当于年利用小时 40004600h） 。 ZONGO水电站的建设与运行经验（包括工程建设遗留的开挖断面和关于工程建设与运行的相关介绍等）是开发建设 ZONGO水电站 具有 技术上具有可行的实物 佐证，建设 ZONGO水电站的相关基础设施也将为 ZONGO水电站建设提供便利条件；本ZONGO水电站可行性研究报告编制的基础资料与评价成果，直接或间接的引用了 ZONGO水电站可以利用的资料。 1.2 水文条件 1.2.1 流域概况及水文基本资料 印基西河 为刚果河的一级支流，发源于安哥拉北部，水量充沛， ZONGO水电站 坝址处控制 流域 面积 14600km2。 印基西河 流域地处丘陵地貌，地面高程一般为 400 500m。 印基西河 流域处于非洲大陆赤道附近，属典型的赤道雨林气候，年平均降雨 1500mm 2000mm。 刚果（金）横跨赤道两侧，独特的地理位置除为刚果 （ 金 ） 提供充沛的水量外，也形成了刚果河流域年径流变化小的特点。刚果（金）一般 每年有两个雨季和两个旱季： 1 月中旬 5 月中旬为大雨季， 5 月中旬 9 月底为大旱季， 10 月初12 月中旬为小雨季， 12 月中旬 次年 1 月中旬为小旱季。 以 34 月和 11 月 12月为多雨月，而 69 月降雨最少，其降雨量仅占全年降雨量的 3%左右。刚果（金）年平均温度 24 27，东部山地温度最低，但不低于 10。温度年变化不明显， - 5 - 但日变化显著，相对湿度较大。首都金沙萨的月平均相对湿度变化在 7283%之间，年较差为 11%，即使在干季的七月，相对湿度仍可达 79%。 虽然在 ZONGO水电站建设时，曾进行过水文测验，但随着 ZONGO水电站的建成投产，该水文监测工作随之终止，相应的监测资料已经流失。据调查，ZONGO水电站投运后，工程运行方也未 进行 建筑物泄流与机组引用流量方面的统计与记录，加之受设备老化等原因影响， ZONGO水电站 目前 已不能满负荷运行，所以通过 ZONGO水电站获取 ZONGO 水电站的坝址径流也不现实， ZONGO的水文基础资料只能依据 ZONGO水电站的一些原有设计成果取得（ ZONGO水电站的原始设计资料已经流失）。 ZONGO水电站坝址与 ZONGO 水电站坝址之间没有支流汇入。 1.2.2 径流与 洪水 ZONGO水电站坝址控制流域面积 14600km2，地区年降雨量 15002000mm，流域地处赤道附近，降雨充沛，植被较好，偏于保守的 取 径流系数 0.40，则年径流量为 88 116 亿 m3，相当于多年平均流量 278 370m3/s。 据 ZONGO水电站介绍资料，坝址处最小流量 60m3/s，洪水平均流量700m3/s，最大流量 1750m3/s。由于 ZONGO与 ZONGO两 坝址相距较近，中间又无其他支流汇入，所以， ZONGO 水电站坝址径流与洪水资料可以直接引用 该 ZONGO 水电站坝址。 1.2.3 泥沙 目前没有取得印基西河的泥沙资料。考察期间，正值雨季， 印基西河 水虽较浑浊，但据 ZONGO水电 厂管理人员介绍 ， ZONGO水电站转轮磨蚀并不严重，其最大 30 万小时的转轮磨蚀深度为 3mm。鉴于 ZONGO坝址与 ZONGO坝址间河谷为岩石河谷，岩石致密坚硬，区间无支流汇入，两岸植被茂盛，不存在严重水土流失问题，综合 ZONGO水库的拦沙效果，推测 ZONGO水电站不存在大的泥沙 威胁；工程投运后，汛期随上游来水下泄的部分悬移质泥沙，可能会在 ZONGO水电站坝前库区内部分淤积，长期运行后可能会占压部分水库库容，但预计影响比较有限。为 “把握”起见，在 ZONGO水电站拦河坝设计时可预留适当的排沙设施。 - 6 - 1.3 工程地质 从目前已经收集到的资料来看，上世纪 50 年代比利时人在进行 ZONGO水电站勘察设计时曾进行了地形图测量，安排了部分工程地质勘察等 工作 ，但本次工作中仅收集到了有限的前期工作成果。 1.3.1 区域地质概况 工程区为丘陵地貌，地面高程一般 400 500m，地形切割深度数 十米。刚果河为本区最低侵蚀基准面，水面高程为 200 220m。 印基西河 ZONGO水电站拦河坝坝址段坡降大，水流湍急。 未收集到本区域地层资料， ZONGO II 电站区域，沿 印基西河 有基岩出露，基岩岩性相同，为巨厚层 -厚层砂岩，紫色，细中粒结构，层理不明显，岩石坚硬致密，耐风化，节理稀少。覆盖层为壤土，含砂粒，厚度数米至十余米。推测 ZONGO 地区的紫色砂岩同属前寒武地层。 推测工程区地震动峰值加速度（ PGA）不超过 0.05g。 1.3.2 建筑物工程地质 坝基范围松散覆盖层性状较差，但分布范围和厚度不大，易 于清除。基岩为巨厚层砂岩，裸露或埋深不大，表部呈弱风化微风化状，构造不发育，初步判断清除浅部松动卸荷岩体即可作为低坝基础。以两岸出露岩体特征判断，河床及两岸岩体的渗透性均较差，推测表部卸荷岩体可能具有一定渗透性，深部岩体为微极微透水性，坝基不存在严重渗漏问题。节理不甚发育，延伸长度不大，闭合微张状，多无充填物，渗透稳定性良好。两岸岸坡高度约 50 70m，主要由巨厚层砂岩构成。岩层产状平缓，节理倾角陡，难以形成倾向坡外的不利组合，边坡稳定条件好，现状稳定。 隧洞洞线方向大致为 SW263，洞径约 7.0m，全长约 2.78Km， 沿线地面高程 300 500m，隧洞埋深 一般为 50 150m。地层为 古老的巨厚层、厚层 砂岩 （估计为前寒武地层） 。呈单斜构造，岩层走向约 NW300 320，倾向 SW，倾角 510。 隧洞出口附近岩体风化层厚度不大，进口区基岩被覆盖，岩体风化程度尚不清楚。节理 1 2 组，陡倾角，间距 0.5 3m。初步判断隧洞围岩以、类为主，大约占 80 90%左右。、类围岩可能出现在隧洞进出口和断层发育位置，其比例 10 20%。 - 7 - 厂房位于刚果河左岸，一级阶地后缘；阶地地面高程 222 235m 左右， 宽度 50 80m，植被发育，生长有棕榈树。后缘为刚果河谷坡，上缓下陡，分界位置大体在 280m 高程附近。 280m高程以下地形陡峭，坡度 30 50，基岩裸露，向刚果河上游方向沿岸岩石出露范围增大。厂区分布的地层主要有：基岩、第四系残积层和冲积层。从局部的露头观测到岩层产状为 NW300 320 SW 510。没有发现断层。构造裂隙不甚发育，现场观测到一组裂隙，其产状为：NE65 SE 85，裂隙面平直，无充填，一般间距 0.5 3m。一级阶地地下水位埋深浅。 1.3.3 天然建筑材料和施工水源 坝址、电站厂 房附近土料储量丰富，开采运输方便，不需要占用耕地。有效层主要为第四系残积壤土，含有 10% 20%的砂粒，推测有效层厚度 2 5m，表层无用的腐植层厚 1 2m。 刚果河漫滩和一级阶地，蕴藏有一定数量的砂砾石和砂料。 印基西河 左岸ZONGO I 电站下游约 300 500m范围地形平缓，初步判断为 印基西河 一级阶地，可能蕴藏一定数量的砂砾石。 在隧洞沿线和电站附近分布大范围巨厚层砂岩，在坝址和电站附近岩石出露，可以满足工程建设需要。岩石坚硬致密，节理不甚发育，推测能够满足混凝土骨料质量 要求 。隧洞开挖料也可作为混凝土骨料使 用。据介绍， ZONGO电站混凝土骨料采用附近砂岩轧制（考察人员在现场也看到了 该石料场和 遗留在石料场 内 的石料轧制设备），居民住宅建设采用了刚果河 ZONGO电站厂房附近的砂料。 印基西河 水量丰富，满足施工用水，但水质有待进一步查明。 1.4 工程任务及规模 1.4.1 工程任务 ZONGO II 水电站承担的主要任务为发电，其电力输送方向为刚果（金）首都金沙萨市 ，拟以 220kv 电压双回路接入距电站约 70km 的 Kingatokob 变电站 。工程建 成 后，将缓解首都金萨沙市，进而缓解刚果（金）的电力供应紧缺局面，对刚果 （金）的国民经济恢复与发展，将起到极大的促进作用。 - 8 - 1.4.2 工程规模 （ 1）电站装机容量选择 ZONGO II 坝址与 ZONGO I 坝址间没有支流汇入，二者相距较近，区间汇流面积较小。 因 此， ZONGO II 水电站的引用流量采用与 ZONGO I 水电站设计流量相同，即 145.5m3/s。考虑到 ZONGO II 拦河坝与 ZONGO I 拦河坝之间存在当地有名的 ZONGO 瀑布，预计 ZONGO I 设计时 已 充分考虑了电站引水对瀑布造成 影响，考察期间未调查到 ZONGO I 电站引水对瀑布的影响 。因此，估计按此确定 ZONGO II 水电站的引用流量是有保障的。 ZONGO II 水电站设计水头依据 ZONGO I 设计尾水位和电站厂房位置刚果河的水位差确定，计算 ZONGO II 毛利用水头不低于 134.85m。初步计算 ZONGO II 电站 设计 水头为 125.0m。 确定 ZONGO II 水电站装机容量 为 150MW， 依据 ZONGO I 水年利用小时 确定 ZONGO II 水电站多年平均发电量 约 6.9 亿 kW h（相当于年利用小时数约4600h） 。 （ 2）水库特征水位 ZONGO II 水电 站上游水库特征水位以不影响 ZONGO I 水电站尾水位，即不影响 ZONGO I 水电站的正常运行为原则确定。 ZONGO I 水电站设计平均尾水位 358.65m，最高尾水位 360.65m，最低尾水位 354.85m，据此确定水库正常运行水位 356.00m，水库设计洪水位为 358.17m（相应最大泄量 700m3/s），校核洪水位 361.18m（相应最大泄量 1750m3/s）。 1.4.3 水库运用与洪水调节 水库汛期调洪运用原则：汛期水库起调水位为水库正 常蓄水位即溢流堰顶高程，当入库洪水流量小于或等于设计引用流量时，下泄流量等于零，库水位维持在起调水位；当入库流量大于设计引水能力时，库水位升高到溢流坝顶，开始溢流下泄，冲沙闸参与泄洪。 遇水库淤积 严重 或电站取水口前泥沙淤积严重且上游来水较大时，可开启冲沙闸冲沙。为减少电站取水口前的泥沙淤积，遇上游来水充沛或遭遇洪水时，宜先开启冲沙闸泄流。 - 9 - 1.5 工程布置及主要建筑物 根据中国水利水电行业规范水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000 有关规定，确定 ZONGO II 电站属 III 等中型工程， 主要建筑物按 3级建筑物设计，次要建筑物按 4 级建筑物设计，临时建筑物按 5 级建筑物设计。 工程 首部 枢纽由溢流坝、冲沙闸、非溢流坝及电站取水口等建筑物组成。溢流坝位于河道中部，冲沙闸、电站取水口布置在左岸。拦河坝校核洪水水位361.18m，设计洪水水位 358.17m，正常运行水位 356.00m。 溢流坝坝体在河床部分置于致密坚硬的 砂岩 地基上，溢流坝为无闸门控制的溢流坝。根据总体布置及电站引水要求，坝顶高程为 356.00m（为电站正常运行水位），坝长 60.00m，最大坝高 20m。 在溢流 坝和左岸非溢流坝段之间布置 2 孔冲沙闸，孔口尺寸为 4m 4m，冲沙闸兼有泄洪作用，冲沙闸段宽 16.00m，其上、下游设导墙与溢流坝隔开。下游导墙隔断下泄水流使出流平顺，不致于形成折冲水流。 左岸电站取水口布置在 拦河坝 的上游约 40m 处，靠岸布置。取水口进口采用扩大式布置，由隔墩分成三孔，三孔为连通式潜孔布置，设计流量 145.5m3/s，取水口段总长 25.0m。 拦河坝坝基为 砂岩 基础，坝基渗流控制采用上游水平铺盖结合垂直防渗、下游排水降压的渗流控制措施。上游铺盖长度 3m， 垂直防渗采用水泥灌浆防渗帷幕，帷幕最大深度 15m，厚 0.6m。为了防止水中过多泥沙进入引水隧洞，减少隧洞淤积和对水轮机的磨损，取水口底板顶高程比冲沙闸底板高 3.5m，并在冲砂闸前设导砂砍 。 电站取水口主要由进口拦污栅、喇叭口、 事故 闸门、通气孔、启闭机 房 及翼墙等几部分组成。取水口底板顶高程为 341.00m，喇叭口后接有工作闸门，孔口尺寸为 7.0m 7.0m（宽高），工作闸门后接有长度为 8m长的渐变段与下游引水隧洞连接。 引水系统包括引水隧洞、调压井、压力钢管等。隧洞洞线方向大致为SW263 ，隧洞采用圆形断面。隧洞内径 7.0m，采用全断面钢筋混凝土 衬砌方式。 调压井为阻抗式，钢筋混凝土衬砌，位于厂房上游山腰位置，平台高程395.00m。调压井为圆形断面，内径 18.00m，衬砌厚度 1.50m。调压井平台设有 - 10 - 公路与大坝和电站厂区连接。 调压井下游接压力管道，从调压井引水到电站厂房，为有压隧洞，洞线方向与引水隧洞相同；管道进口为 31m平洞，后经 1 个竖向转弯接 60斜井，下部经第 2 个竖向转弯接平洞，两个转弯半径均为 25m，转角各 60，进电站厂房前总管分为对称的 3 根支管分别通向 3 台水轮发电机组。 压力管道总管内径 6.60m，采用钢衬外包混凝土的衬砌方式，回填 混凝土厚度为 0.6m，钢衬厚度为 1622mm，总长约 650.0m；支管内径 3.40m，为明钢管，设置混凝土镇墩。 电站厂房及附属设施位于刚果河左岸，距上游 印基西河 河河口约 1.6km。厂区地坪高程 223.80m，电站采用正向进水、正向出水方式，为地面式厂房。主厂房内安装 3 台水轮机和发电机组。主厂房尺寸为 66.00 25.50 38.80m（长宽高），其中机组段宽 46.00m，安装间宽 20.00m；主厂房上游侧设副厂房，副厂房尺寸为 66.00 10.00 22.70m。厂房下游侧设尾水渠通向刚果河。主变压 器位于厂房上游侧，距厂房 2.0m；生活区布置在 ZONGO电站营地，不单独设生活区。开关站布置在厂房右侧，地坪高程 250.00m。厂区右侧设公路通往水库大坝及营地。 1.6 水力机械、电气及金属结构 1.6.1 水力机械 ZONGO II 水电站初选水轮机型式为立式混流机组，电站装机容量 150MW，共装机 3 台，单机容量 50MW。电站机组发电机转子连轴重量约为 135t，起重设备采用一台 160/50t 单小车桥式起重机，桥机跨度为 19m。 1.6.2 电工一次 电站发电机组额定电压 10.5kV，额定电流 3235A，额定功率因数 0.85，年发电量 约 6.9 亿 kW.h，年利用小时 约 为 4600h，电站在系统中将担任基荷运行。 ZONGO II 水电站接入系统方案现阶段暂按 220kV级电压双回架空线接入距本电站约 70 公里的 Kingatokob 变电站考虑。 电站电气接线升高电压侧初选采用单母线分段带旁路的接线形式、配电装置采用户外敞开式的设计方案。 - 11 - 1.6.3 电工二次与通信 计算机监控系统的计算机主机、工程师工作站、通信服务器、等布置在电站计算机室，操作员工作站、打印机、模拟屏布置在电站中央控制室， 配置 发电机、变压器保护、线 路保护和母线保护以及站用变保护，保护装置采用微机型保护装置。 ZONGO II 水电站采用计算机监控系统进行电站的监测和控制。计算机监控系统由电站 主控级和现地控制级组成，采用 100Mb 光纤以太网，通讯规约符合TCP IP 标准。 初拟接入系统通信采用利用 OPGW 光缆的光纤通信和电力线载波通信方式接入方式。 1.6.4 金属结构 电站金属结构主要分布于枢纽冲沙闸、电站取水口、调压井及电站尾水等四个部位。 首部取水枢纽布置有泄洪冲沙闸和电站取水口。泄洪冲沙闸设置 2 孔工作闸门；冲沙闸每孔设一套 4 4-23.69m平 板定轮工作闸门，共两套。工作闸门上游侧设一套平面滑动检修闸门，用于检修工作闸门和门槽，闸门尺寸为 44-23.69m。 取水口进口采用扩大式布置，由隔墩分成三孔，三孔为连通式潜孔布置，取水口进口每孔设一套倾斜布置的 4.5 11-4m(宽高 -设计水压差或设计水头，下同 )固定式拦污栅，共 3 套。三孔连通式布置的取水口进口紧接进入一条洞径 7m的引水隧洞，在引水隧洞进口设一扇 7 7-20.19m定轮事故闸门，用于隧洞 出现事故后动水下门。 在调压井后，压力钢管事故闸门尺寸为 6.6 6.6-39.288m。进口处，设一 套平板定轮事故闸门，用于压力钢管出现事故后，动水下门挡水。 电站共三台机组，每台机组设一个尾水孔。尾水孔共设一套尾水检修闸门，检修闸门尺寸为 5.57 2.95-14m，三孔共用一套。 该电站共设置平板钢闸门 7 套，拦污栅 3 套，固定卷扬机 6 台，移动式电动葫芦 1 台。总重约 501 吨。 - 12 - 1.7 施工组织设计 主体工程工程量为：土石方开挖 46.35 万 m3，混凝土浇筑 7.09 万 m3，钢筋5971t，压力钢管 2946t，锚杆 424.9t，回填灌浆 30682m2，固结灌浆 31906m，接触灌浆 13685m，帷幕灌浆 1800m。 工程为 III 等工程， 主要建筑物级别为 3 级，次要建筑物级别为 4 级，临时建筑物级别为 5 级 ， 印基西河 各频率洪水资料缺乏，将 ZONGO电站引水流量145.5m3/s 作为一、二期导流流量。 坝址处山体较陡，采用分期束窄河床导流方式。导流分二期进行，一期导流时段为第一个 大旱季 （ 5 月中旬至 9 月底 ）；二期导流时段为第二个 大旱季 。 厂区施工无需截断河流，只需在刚果河左岸修建尾水渠施工挡水围堰。 一期导流利用束窄河床过流。导流流量时坝址断面水位为 340m，在一期导流时段内施工的建筑物轮廓线 均位于该水位以上，但冲沙闸底板底高程为337.5m，开挖轮廓线位于该水位以下，需填筑施工围堰。 一期上、下游及纵向围堰均采用编织袋土围堰，考虑安全超高及风浪高度，堰顶高程取 340.6m，顶宽 2m，内外边坡 1:1，堰长 130m，最大堰高 3.5m。一期围堰采用高喷防渗墙防渗。 一期围堰主要工程量为：编织袋土 858m3、高喷防渗墙 990m。 二期导流利用已建冲沙闸过流。冲沙闸闸孔尺寸为 4 4m，共两孔。经计算，冲沙闸下泄导流流量时闸前水位为 344.9m；导墙下游端河道水位 340m。 二期上、下游横向围堰采用堆石围 堰，纵向围堰由冲沙闸右边墩及上、下游混凝土导墙组成。堆石料为首部枢纽石方开挖弃渣。 二期导流上游水位 344.9m，上游围堰堰顶高程取 345.5m，顶宽 4.5m，内外边坡 1:1.5，堰长 55m，最大堰高 12.0m。 二期导流下游水位 340m，下游围堰堰顶高程取 340.6m，顶宽 4.5m，内外边坡 1:1.5，堰长 45m，最大堰高 8.0m。 作为纵向围堰的上、下游导墙上下游端顶高程分别与上、下游横向围堰一致，顶宽 1.0m，上游导墙长 50m，下游导墙长 10m。上、下游导墙分别插入上、下游横向围堰 2m。 二期围堰采用 高喷防渗墙防渗。 二期围堰主要工程量为：铅丝笼块石 250m3、堆石 11454m3、高喷防渗墙 - 13 - 1612m、混凝土 267m3、钢筋 16t。 引水 隧洞 长 2780m，是整个工程控制进度的关键工程。 工程共划分三个施工工区，即首部引水枢纽工区；支 01 工区和电站厂房工区。 工程总工期 3 年，其中施工准备期 3 个月，主体工程施工期 30 个月，工程尾工 3 个月。 工程高峰人数为 1150 人；土方开挖高峰强度为 1.12 万 m3/月；石方明挖高峰强度为 2.50 万 m3/月；石方洞挖高峰强度为 1.36 万 m3/月；混凝土浇筑高峰强度为 0.79 万 m3/月。 1.8 水库淹没及工程永久占地 根据 工程 实施前后不同水位变化情况， ZONGO II 水库淹没范围内共占用土地 8.0 公顷 。 包括水面及河滩面积，电站建设淹没土地中包括荒草地及水面，其中荒草地占 50%，水面占 50%。 淹没范围内 有零星乔木，但 无居民居住，库区无专项设施等其 它 淹没对象 ,库区没有淹没耕地和居民点的问题。 工程永久占地包括水坝主体工程占地、附属建筑物占地及工程管理范围占地等， 根据工程布置工程永久占地面积为 11.0 公顷 ， 土地占用的类型中以荒草地最多，个别为开垦土地，其中荒草地占总占地面积约 80%。 本工程 没有移民安置问题，水库淹没 补偿及 工程占地 补偿 等均由 刚果（金）政府负责处理。 1.9 环境保护及水土保持设计 电站所处地区为多民族聚居区，自然资源丰富，生态环境较好，民族风情与优美的自然景观，使该地区旅游开发潜力很大，随着开发和建设、交通改善，加上该地区丰富多彩的人文环境，必将大大促进该地区旅游业的发展。 水电站的开发建设以电 代 柴，减少对森林的砍伐，取得了保护森林、保持水土的功效，对于维护区域生态平衡具有积极的作用。 工程建设所涉及的区域没有文物、矿产、自然保护区以及珍稀动植物栖息地和特殊生态环境等重要 生态系统及社会关注的敏感区域。 在基坑开挖、石料场开采等施工爆破区域应采取湿式作业法，喷洒水雾减少扬尘。在工程施工中，机械噪声具有分散、间断的特点，不同机械噪声源相互叠加的影响并不明显。 临时占地在施工结束后可通过恢复植被等措施使其原来土地的性质和功能 - 14 - 得到一定程度的恢复。电站建设占地对土地利用的影响有利有弊。建议建设单位在征地过程中协调好与当地政府的关系，提高土地利用率，将对土地利用的不利影响减轻到最低限度。 对施工临时占压的沟道，恢复原貌及原有排水功能，保证不影响沟道行洪。对施工临时道路占压的土地，施工结 束后进行场地平整，恢复景观。对涉及周边村庄的工程区可采取一定的水土保持生物措施，进行景观恢复。 1.10 工程管理 根据工程的特点，确定与之相适应的管理机构。公司下设办公室、财务科、工程管理科、资料档案科、生产技术科和后勤服务科。 管理机构的人员编制要本着加强管理，健全负责制，提高效率，精简机构的原则，保证工程正常的运行和正常的维护。初拟工程管理人员共 50 人。 1.11 投资估算 美元对人民币比汇率按 2009 年 2 月 20 日央行牌价折算为人民币，其汇率按1USD=6.84RMB。 本 工程 含建设期还贷利息 总投资 为 239347 万元人民币，折合34993 万美元。 其中 ZONGO水 电站工程总投资 201470 万元人民币 ，折合 29455万美元；输变电工程投资 16387 万元人民币，折合 2396 万美元； 金沙萨居民用电 计量系统改造项目投资 7733 万元人民币，折合 1131 万美元 ；还贷利息 13757万元人民币，折合 2011 万美元。 不计金沙萨居民用电系统改造，折合单位千瓦投资 2254 美元。 人工费单价 按中国 国内派出工人 工资 和雇用当地工人工资 分别计算，主材价格分析了钢材、水泥、油料、木材等大宗材料。按中国国内运到工地和当地材料运到工地分开计算 。 由于当地生产资料及物资匮乏，除木材、沙石料外，大部分需进口，物价水平高于中国。因此，直接费与中国国内相比有较大幅度的幅加，人工费占直接费比例远低于国内水平。因此，现场经费、间接费和利润费率参照对外援助工程概算编制办法采用中国水电行业规范，以水总 2002116 号文为基础下调 30%40%。 机电设备和金属结构设备全部考虑从中国采购，考虑出口设备制造可能增加的费用，在国内设备价格基础上增加 10%。 永久房屋建筑工程按主体工程投资的 2.5%估列，其他建筑工程投资按主体 - 15 - 工程投资的 5%估列。 利润按直接工程费 的 5%计算。基本预备费取 10%。考虑物价上涨、汇率变动以及其他因素可能引起的上涨费用，暂按 1%指数计算。 项目管理费按一至四部分建安工作量的 2%估列，监理费参照中国 对外援助成套项目施工监理取费内部暂行规定 计算、经济技术咨询费按一至四部分投资合计的 1%计算、生产准备费参照 116 号文标准下调 30%、勘测设计费参照对外援助成套项目勘察设计取费内部暂行规定计算、工程保险费按一至四部分投资合计的 0.45%计算。 1.12 财务评价 本工程投资 225590 万元人民币 （不含贷款利息） ，折合 32982 万美元。其中ZONGO 水电站 部分 投资 201470 万元人民币，折合 29455 万美元；输变电 部分投资 16387 万元人民币，折合 2396 万美元；金沙萨居民用电计量系统改造 项目投资 7733 万元人民币，折合 1131 万美元。 财务评价计算期取 33 年，其中建设期 3 年，正常运行期 30 年。 按全额贷款、综合贷款利率 4%测算得 本工程 水电站部分 贷款 利息 2011 万美元，工程总投资为 34993 万美元。 经测算，当电价为 0.711 元 /kW h时，还贷年限为 13 年，全部投资税前财务内部收益率为 16.7%、税后为 12.1%（所得税率取为 40%） 。单位成本电价 0.224元 /kW h，低于当前刚果（金）市场高压成本电价（ 0.321 元 /kW h）， 具有一定的竞争力。当工程投资增加或减少 10%、有效电价增加或减少 15%时，经营期上网电价的浮动范围为 0.6190.837 元 /kW h（投资回收期不变）。当投资回收期变化范围为 914 年 时 ，全部投资税前财务内部收益率变化范围为14.119.2%，税后为 10.313.8%（电价不变）。项目具有较强的抗风险能力。 ZONGO水电站 发电总成本电价低于当地电力高压成本电价，具有一定的竞争力，电站财务评价指标较优，项目盈利能力较好 ，抗风险能力较强。 1.13 结论 （ 1）刚果（金）资源丰富，其水能和矿产资源名列世界前列。刚果（金）目前国家政局稳定，各行各业百废待兴，电力供应的紧张局面已严重的制约着该国基础设施的恢复与建设、人民生活水平的改善与提高，以及矿产资源的开发与利用。刚果（金）水电资源丰富，但开发程度极低，改造现有水电站发电设备、 - 16 - 开发新的水电资源已被刚果（金）政府列为国家基础设施建设的首选和重中之重，ZONGO II 水电站作为刚果（金）政府开发水电的首选项目，其建设将极大的缓解刚果（金）电力供应紧张局面（特别是金沙萨的电力供应 紧张局面），对改善居民精神与物质生活条件，促进当地国民经济发展起到积极的作用。 ZONGO II水电站建设符合刚果（金）国民经济发展规划，工程建设很有必要。 （ 2） ZONGO II 水电站临近已建的 ZONGO 水电站，有现有交通、场地和电力条件可以利用，工程对外交通及场地条件便利；现场地质调查与分析表明，ZONGO II 水电站 主要建筑物工程地质条件简单，工程建库、建坝、成洞条件优越；虽然 ZONGO II 水电站站址缺乏系统性的水文监测资料，但由于取水口紧邻已建多年且长期运行的 ZONGO 水电站尾水，二者之间又 没有其他引用水设施，所以，本报告依据 ZONGO 水电站引用流量确定的 ZONGO II 水电站引用流量是有保证的。 （ 3） ZONGO II 水电站为径流式引水电站，拦河坝最大高度 25m，引水系统长约 3.4km，电站设计引用流量 145.5m3/s，设计水头 125.0m，装机容量 150MW，多年平均发电量 约 6.9 亿 Kw h。综合刚果（金）全国水电规划和上世纪 50 年代比利时人对 ZONGO II 电站的规划、勘测、设计及后期其他国家水电工作者的工作成果、 ZONGO I 水电站的建设与运行成就 及 本次对 ZONGO II 水电站的 分析研究与论证，不存在制约 ZONGO II 水电站建设的技术因素，项目技术上可行。 （ 4） ZONGO II 水电站建设规模相对较小，对环境影响有限，也无库区 耕地 淹没和移民安置问题。该项目不存在制约工程建设的敏感性环境因素，从环境保护角度分析，工程建设可行。 （ 5） ZONGO II 水电站工程总工期 36 个月，估算水电站及输变电部分建设总投资 31851 万美元，电站单位千瓦投资为 2123.4 美元，单位发电量投资 0.462美元。当测算上网电价为 0.104 美元 /kW h、还贷期 13 年时，全部投资 税前 财务内部收益率 16.7%，全部投资 税后 财务内部收益率 12.1%，发电利润总额 82195万 美 元，投资回收期为 10 年。 ZONGO II 水电站的开发条件优越的，千瓦投资比较理想，初步经济财务分析表明，项目财务上可行，经济效益良好，具有较强的盈利能力和贷款清偿能力和有一定抗风险能力。 1.14 工程特性表 - 17 - 表 1.14.1 ZONGO II 水电站工程特性表 序号 项 目 单 位 数 量 备 注 一 水文 1 流域特征参数 坝址以上集雨面积 km2 14600 流域内多年 降雨量 mm 1500 2000 2 代表性流量 洪水平均流量 m3/s 700 最大洪水流量 m3/s 1750 最小流量 m3/s 60 二 水库 1 水库库容 万 m3 25 三 主要建筑物及设备 1 溢流堰 型式 毛石混凝土外包钢筋混凝土重力坝 堰顶长度 m 60 最大坝高 m 20 堰顶高程 m 356 2 冲沙闸 型式 底板高程 m 337.5 闸顶高程 m 361 孔数 孔 2 孔宽 m 4 流量（设计洪水） m3/s 308 闸门全开 消能方式 底流消能 闸门型式 平板门 闸门尺寸 m 2 4m 4mW H 启闭机型式 固定卷扬机 3 取水口 布置 位于左岸并与坝轴线平行 取水口底槛高程 m 341 - 18 - 取水口顶部高程 m 362.20 孔数 孔 3 孔宽 m 4.5 设计流量 m3/s 145.5 闸门型式 平板门 续表 1.14.1 序 号 项 目 单 位 数 量 备 注 闸门型式 闸门尺寸 m 1 W H（ 7mx7m） 启闭机型式 固定卷扬机 4 引水隧洞 型式 圆形 内径 m 7 长度 m 2780 引水流量 m3/s 145.5 5 压力钢管 (1) 埋管段 内径 m 6.6 钢板厚 mm 1622 长度 m 650 (2) 支管段 型式 明钢管 钢管内径 m 3.4 6 引水系统水头 总水头 m 135 设计 水头 m 125.0 7 厂房 型式 地面厂房 （ 1） 主厂房 厂房尺寸 m 66.0 25.5 38.8 L B H 厂内地面高程 m 224.0 机组安装高程 m 214 （ 2） 副厂房 厂房尺寸 m 66.0x10x22.7 L B H 厂内地面高程 m 224.0 - 19 - 续表 1.14.1 序 号 项 目 单 位 数 量 备 注 8 主要机电设备 （ 1） 水轮机 型式 混流式 台数 台 3 型号 HL180-LJ-234 单机容量 MW 50 转速 r/min 333.3 额定水头 m 125 每台机组额定过流量 m3/s 46.0 （ 2） 发电机 SF7000-10/2600 额定功率 MW 50 功率因数 0.85 额定电压 kV 10.5 （ 3） 主变压器数量 台 3 四 工程效益指标 1 总装机容量 MW 150 2 额定出力 MW 150 3 多年平均发电量 亿 kWh 6.9 4 年利用小时数 h 4600 五 经济指标 1 总投资 万美元 34992 2 单位千瓦投资 美元 / kW 2254 4 建设期利息 万美元 2011 5 上网电价 美 元 /kWh 0.104 6 投资利润率 % 15.1 7 全部投资税前财务内部收益率 % 16.7 8 全部投资税后财务内部收益率 12.1 9 投资回收期 (所得税后 ) 年 10 10 借款偿还期 年 13 - 20 - 11 资产负债率 % 100 - 21 - 第二章 工程建设条件 - 22 - 第二章 工程建设条件 2.1 水文 2.1.1 气候 ZONGO II 水电站位于位于刚果 （金）下刚果省，距首都金沙萨 130 公里，刚果河支流 印基西河 上。坝址以上集水面积 14600km2， ZONGO取水口距 印基西河 河口仅 5km，增大引用水量对下游河段生态影响较小 。 印基西河 流域位于非洲大陆，赤道南侧，全景高温多雨，气候主要受西部的大西洋气团、东部的印度洋气团、北部的撒哈拉干燥气团及南部的非洲大陆干燥气团的控制，其中大西洋气团对该区域气候的影响较大。 2.1.2 气象 印基西河 流域地处丘陵地貌，位于非洲大陆赤道以南，属热带草原气候 。年平均气温 27，年降水量 1500 2000mm。每年有两个雨季和两个 旱季： 1 月中旬至 5 月中旬为大雨季， 5 月中旬至 9 月底为大旱季， 10 月初至 12 月中旬为小雨季， 12 月中旬到次年 1 月中旬为小旱季。以三 四月和十一月 十二月为多雨月，六 九月降雨最少，这四个月降雨量占全年降雨量的 3%左右。 该区域降雨的特点是降雨时间短，强度大。降雨一般多从夜间开始，清晨结束，降雨时伴随着震耳的雷声。降雨以后，天气很快转晴；但有时也为阴天，间或下小雨。该区域平均降雨日数在 90130 天之间。 由于受大西洋湿润气团的影响，水汽充足，相对湿度较大，年较差也较小。金沙萨的月平均相对湿度变化在 7283%之间，年较差为 11%。即使在干季的七月，相对湿度仍可达 79%。 2.1.3 径流与 洪水 ZONGO水电站坝址控制流域面积 14600km2，地区年降雨量 15002000mm，流域地处赤道附近，降雨充沛，植被较好，偏于保守的取径流系数 0.40，则年径流量为 88 116 亿 m3，相当于多年平均流量 278 370m3/s。 据 ZONGO水电站介绍资料，坝址处最小流量 60m3/s，洪水平均流量700m3/s，最大流量 1750m3/s。由于 ZONGO与 ZONGO两坝址相距较近，中间又无其他支流汇入，所以，该 ZONGO水电站坝址径流与洪水资料可以直接 - 23 - 引用到 ZONGO水电站坝址。 水库汛期调洪运用原则：汛期水库起调水位为水库正常蓄水位即溢流堰顶高程，当入库洪水流量小于或等于引水流量时，下泄流量等于零，库水位维持在起调水位；当入库流量大于引水流量时，库水位升高到溢流坝顶高程 356m时开始溢流下泄。 根据以上资料， ZONGO水电站坝址平均洪水流量采用 700m3/s，最大流量1750m3/s。 2.2 工程地质 2.2.1 概况 ZONGO II 水电站位于刚果民主共和国（简称刚果 (金 )）境内，所在地区行政上属于下刚果省 管辖，与金沙萨距离约 130km，地理位置见图 2.2-1。由金沙萨有陆路可达工程区附近，其中 80km 为柏油路面，余下 50km 为土路。 印基西河 为刚果河的一级支流，发源于安哥拉的北部，ZONGO II 坝址位于 印基西河 下游，坝址距离入刚果河汇河口约5km，其上游为已建的 ZONGO I水电站。电站厂房位于刚果河左岸，距离 印基西河 与刚果河汇河口约 1.8km。引水线路长约3.4km。 在上个世纪五十年代，比利时人在建设 ZONGO I 的同时，曾对 ZONGO II 水电站进行过勘测工作，但有关资料因战乱和管理不善大部分 流失。从仅存的少量资料来看，地形资料相对丰富， 印基西河 坝址（不全）、库区和引水发电洞、电站厂房有 1： 5000 地形图，调节水库有 1： 500 地形图， ZONGO I 坝址 -厂房区间 1： 2000 地形图也可部分利用。但没有发现地质勘察成果，已完成的勘察工作内容不详。此后，曾有其他国家的技术人员对本工程进行过一定的现场考察等工作，但同样未见到相应的工作成果。 ZONGO II 图 2.2-1 ZONGO II 水电 站位置示意图 - 24 - 2009 年 1 月，中国中水北方勘察设计研究有限责任公司对该工程进行了现场考察，调查了坝址、引水发电洞、电站厂区和天然建筑材料情况，对该工程基本地质条件有了一定程度了解 。 2.2.2 区域地质 2.2.2.1 地形地貌 工程区为丘陵地貌，地面高程一般为 200 500m，地形切割深度一般为数十米。基岩出露少，地表植被发育。刚果河为本区最低侵蚀基准面，水面高程为200 230m。 印基西河 坝址段坡降大，水流湍急，河水非常浑浊，泥沙含量较高。 2.2.2.2 地层岩性 考察位置地层及岩性为： （ 1） INGA 水电站：基岩为古老的片岩（ Pt1 或 Pt21），坚硬致密，部分呈块状，部分片理面可见绢云母光泽，岩层倾角大约为 60 70。 （ 2）金沙萨 ZONGO 水电站公路沿线：在 130km 的公 路沿线，地貌为丘陵，植被茂密，没有见到大范围岩石出露。松散层为黄褐色或红色壤土，含有较多的细沙，推测为残积成因，年代可能跨越第四纪和第三纪。 （ 3） ZONGO I 电站：沿 印基西河 两岸有基岩出露（观察的范围自 ZONGO I坝址河口）。基岩为上元古界地层（ Pt3a），主要为巨厚层 -厚层的砂岩，紫色，细中粒结构，层理不明显，岩石坚硬致密，耐风化，节理稀少。覆盖层为壤土，含砂粒，厚度数米至十余米。 2.2.2.3 地质构造与地震 关于中 -西非地区地质构造和地震问题的研究成果非常少。这一方面说明刚果（金）地区构造和 地震问题的研究非常缺乏，从另一角度也反映出该地区地壳稳定性较好，地震活动微弱，没有大的地质构造、活动构造或地震引人注目。 ZONGO 工程地处刚果盆地西缘，从现场调查的情况来看， 构造变动非常轻微。岩层产状平缓、节理不发育即为典型的表现。 本地区地震活动不活跃。搜索国际地震中心 (ISC)的地震目录，在工程周边直径 200km 范围内（ S3 6.5 ,E13 16.5） ,自 1964 年以来没有地震记载。另据 INGA 和 ZONGO I 电站管理人员介绍，自 1954 年电站建成以来（ INGA1973 - 25 - 年），附近地区没有发生过 有感地震。 据 s.Bosse(德国 )、 S.Sellami、 Mayer-Rosa & D. Giardini (瑞士 )的研究成果 ，安哥拉、纳米比亚、马达加斯加地区地震动峰值加速度为 0.02 0.04g。 没有收集到本地区地震动峰值加速度的研究成果，也无法按确定性经验公式计算地震动参数。以区域总体地质环境、地震活动情况和邻近地区地震动峰值加速度资料推测，本工程区地震动峰值加速度不超过 0.05g。 刚果（金）区域地质条件和工程所在构造位置见图 2.2.2。 2.2.3 印基西河 坝址 2.2.3.1 基本地质条件 （ 1）地形地貌 - 26 - 坝址河谷大体呈不对称梯形，左岸坡高约 50 60m，下部为 20 30的缓坡，由壤土夹块石、漂石构成，植被茂盛；上部为 60 70的陡壁 -陡坡，基岩出露。河床宽度约 40 50m，水流湍急，可见明显的漩涡，推测水深