水电站工程水资源论证报告书

1 总论 1.1 建设项目概况 1.1.1 基本情况 巧家县红山白果电站工程位于昭通市巧家县境内，属 径流引水式开发电站。取水坝位于红山乡纸厂村境内，地理 坐标东经 1038.4，北纬 2719.9 ，取水坝以上地 表积水面积 10.3 km2、地下径流面积 33.2 km2；厂址位于 红山乡红山村白果水电站取水口上游 950m 处，地理坐标东 经 1039.2,北纬 2721.1 。电站距巧家县城 198km。 电站取水水源为保坪河（又名吊水岩河）地表水，取 水口多年平均流量 0.53m3/s，电站装机容量 2000kw，设计 水头 432m，设计引用流量 0.75 m3/s，多年平均发电量 965.8 万 kwh。 巧家县红山白果水电站工程是新建的引水发电工程， 对落实巧家县小流域水资源开发规划，解决附近乡镇电力 资源紧缺的供需矛盾有其重要作用，也更有利于贯彻国家 以电代柴、以电带煤的精神，是提高巧家县电网的稳定性 和可靠性、促进巧家县工农业和经济建设的发展，是推动 巧家县农村经济稳步发展的重要能源基础项目。 巧家县保坪河流域规划已于 2007 年由巧家县水利水电 勘测设计队编制完成：一级水电站已建成投产，装机容量 20.5MW；二级即为白果电站，装机容量 21.0MW；三级 水电站为保坪水电站，装机容量 22.5MW。保坪河流域规 划总装机容量 8.0MW。经巧家县人民政府请求批准，巧家县 人民政府批准，巧家县白果电站由巧家县明宏水电有限责 任公司开发。2010 年 10 月，巧家县明宏水电有限责任公司 委托昭阳区水利水电勘测设计队完成了云南省巧家县白 果电站可行性研究报告，2010 年 11 月，经昭通市建设项 目投资评审中心评审后出具了关于云南省巧家县白果电 站可行性研究报告的评审意见。 白果电站是新建水电项目，根据国务院 2006 年 2 月以 460 号令颁布的取水许可和水资源费征收管理条例及水 利部与原国家计委 2002 年颁布的第 15 号令建设项目水 资源论证管理办法等文件规定，开发商巧家县明宏水电 有限责任公司于 2009 年 7 月委托西北水利水电建筑勘察设 计院进行该电站的水资源论证工作，编制巧家县红山白 果水电站工程水资源论证报告书 。 1.1.2 建设地点、占地面积和土地利用情况 （1 1）建设地点）建设地点 白果电站取水坝坝址位于昭通市巧家县红山乡纸厂村 吊水岩，地理坐标东经 1038.4，北纬 2719.9 ， 取水坝以上积水面积 10.3 km2；厂址位于红山乡红山村， 地理坐标东经 1039.2,北纬 2721.1 ，电站厂址距 巧家县 198km。 （2 2）占地面积及土地利用情况）占地面积及土地利用情况 本工程取水坝为浆砌潜坝，最大坝高 4.0m。据白果河 电站工程的布置，本电站的工程各类占地面积共计 11.51 亩。其中：永久占地为 3.87 亩，主要为水电站取水坝、 前池、露天压力管道段、厂房等部分，占地类型包括荒山 和裸岩；临时性占地面积为 7.64 亩，包括耕地、荒山和 裸岩。 1.1.3. 建设规模及实施意见 （1 1） 建设规模建设规模 白果电站工程本身无灌溉、供水及航运要求，本工程 主要任务为单一发电。取水坝坝高 4m，电站装机容量 2000kw，设计水头 469m，设计引用流量 0.75 m3/s。根据 水利水电工程等级划分及洪水标准 （SL252-2000）的 规定，工程规模为小（2）型，工程等级为等。电站主 要由取水坝，引水明渠、压力前池、压力管道、厂房等建 筑物组成。主要永久性建筑物有：取水坝、引水明渠、沉 沙池、压力前池、压力管道、厂房、升压站、职工宿舍等， 建筑物等级为五级。次要永久性建筑物及临时性建筑物也 为五级建筑物。 （2 2）实施意见）实施意见 根据工程规模及其厂址、坝址布置，结合施工条件的 实际，力争使工程早日建成，尽快发挥工程效益，工程拟 一次建成达到设计规模，总工期 14 个月，其中施工准备 2 个月，施工期为 12 个月。 1.1.41.1.4 建设项目业主提出的取用水方案 （1 1） 用水保证率、水位和用水量用水保证率、水位和用水量 电站装机 2000kw，设计保证率为 P=80%，保证流量 0.30m3/s（未扣除生态流量 0.053 m3/s） ，设计最大取水流 量 0.90m3/s。根据水工布置，本电站为潜坝取水，取水坝 采用格栅在坝顶的取水溢流坝，坝型为重力式溢流坝，坝 顶长 14m，其中溢流坝段长 11m，两端截流墙长 3m，溢流坝 堰顶高程 1821.4m，建基面高程 1817，最大坝高 4m，坝底 宽 3m，顶宽 1.2m。 （2 2）取水地点、取水口设置）取水地点、取水口设置 白果电站工程取水水源为保坪河的天然来水。首部取 水枢纽布置在保坪河吊水岩处，坝轴线选择和河谷轴线方 向基本垂直。取水坝地理坐标为：1038.4，北纬 27 19.9 。 取水采用坝顶取水，坝体内设集水廊道，为深 0.5m1m 取水沟，紧接取水坝设 5m 宽，4m 长的消力池，消 力池采用 M7.5 桨砌块石衬砌，底板厚 0.4m,侧墙厚 0.8m， 底板高程 1815.8m。 1.1.5 建设项目业主提出的退水方案 （1 1）施工期）施工期 本工程在施工过程中将产生废水和施工人员生活污水。 施工废水主要来自混凝土拌和、浇筑及冲洗过程。混凝土 施工区废水主要富含悬浮物，PH 值增高，生活污水中杂质 很多，占 0.11%，剩余都是水分，杂质的类型分为悬浮杂 质、胶体和高分子物质、溶解物质及其它。其中悬浮杂质 成分有人的排泄物、食物、蔬菜残渣等；胶体和高分子物 质成分有淀粉、糖类、纤维素、脂肪、蛋白质、油类、肥 皂及洗涤剂等；溶解物质成分有含氮化合物、磷酸盐、硫 酸盐、氯化物和其它有机分解产物；其它成分有硫化物、 硫化氢、粪臭素、细菌、病毒、原生物及病原菌等。生活 污水一般呈弱碱性，PH 约为 7.27.8，采用成套生活污水 处理系统进行处理达标后，用于绿化和除尘等方面的用水。 对混凝土拌和及养护、基础灌浆等产生的施工废水就近设 置排水沟和沉沙池，对施工废水进行收集、处理后尽量循 环使用不外排，以确保实现污水“零排放” ，无污染物入河 而不影响河流水质。 （2 2）运行期）运行期 电站运行期，发电尾水直接排入河道。运行管理人员 产生的生活污水，采用成套生活污水处理系统进行处理达 标后，用于绿化和除尘等方面的用水，污水不排入河道。 1.2 项目来源 1.2.1 论证委托书、委托单位 委托证书：如附件所列 委托单位：巧家县明宏水电有限责任公司 1 1. .2 2. .2 2 论论证证单单位位 西北水利水电建筑勘察设计院 1.3 水资源论证目的和任务 目的是：为合理利用水资源，促进水资源在白果水电 站工程区的优化配置和可持续利用而编制本水资源论证报 告，作为审批巧家县红山白果水电站工程取水许可证的技 术依据。 任务为：通过对保坪河流域水资源的时间分布特点及 开发利用现状进行分析，对水利开发现状及存在问题进行 分析，论证电站工程开发（取水）的合理性；通过对工程 取水地点、取水量、取水方式、用水工艺及用水、退水方 式进行研究，分析论证工程取水和退水对周边环境和其他 用水户的影响程度；提出相应的水资源保护措施，促进保 坪河流域水资源的优化配置和可持续利用，为工程取水许 可申请提供技术数据。 1.4 编制依据 1.4.1 法律法规 （1） 中华人民共和国水法 （2002 年） （2） 中华人民共和国水污染防治法 （2000 年） （3） 中华人民共和国水土保持法 （4） 中华人民共和国水污染防治法实施细则 （5） 中华人民共和国河道管理条例 （6） 取水许可与水资源费征收管理条例 （2006 年国 务院 460 号令） （7） 水利产业政策 （国发199735 号） （8） 建设项目水资源论证管理办法 （水利部、国家 计委第 15 号令，2002 年） （9） 入河排污口监督管理办法 （2004 年水利部第 22 号令） （10） 取水许可管理办法(中华人民共和国水利部 令 第 34 号，2008 年 3 月 13 日) （12） 水文管理条例 （国务院第 496 号令，2007 年） 1.4.2 规定、规范 （1） 水利水电建设项目水资源论证导则 （SL525 2011） （2） 建设项目水资源论证导则（试行）（SL/Z 3222005） （3）关于做好建设项目水资源论证工作的通知 （水利部水资保2002145 号） （4） 水资源评价导则 （SL/T238-1999） （5） 电力工程水文技术规程DL/T 5084-1998 （6） 小型水力发电站设计规范 （GB50071-2002） （7） 水文调查规范 （SL196-97） （8） 水利工程水利计算规范 （SL104-95） （9） 水利水电工程水文计算规范 （SL278-2002） 1.4.3 采用标准、规定 （）地表水环境质量标准（GB38382002） （）生活饮用水卫生标准（GB574985） （3）污水综合排放标准（GB89781996） （4）农田灌溉水质标准（GB508492） （5）入河排污口监督管理办法（水利部 2004 年第 22 号令） （6）取水许可审批程序规定 （7）取水许可水质管理规定 （8）云南省地方标准用水定额 （DB53/T168 2006） 1.4.4 有关文件及参考资料 （1） 关于作好建设项目水资源论证工作的通知 水利 部水资源2002145 号 （2） 关于转发水利部“关于作好建设项目水资源论证 工作的通知”的通知 （云水政通20023 号 （3） 关于转发水利部“关于明确建设项目水资源论证 报告书申报有关事项的通知”的通知 （云水政通2002 32 号） （4） 昭通市水功能区划 （5） 昭通地区水文特性研究 （6） 云南省水资源综合规划 （7） 昭通市中小水电规划纲要 （8） 云南巧家县红山白果水电站可行性研究报告 1.5 工作等级 本工程为单一发电，电站装机容量 2000kw 小于 50000kw，属小（2）型，根据建设项目水资源论证导则 （试行）和水利水电建设项目水资源论证导则分类分 级指标为三级；电站取水后不对第三者取水造成影响，现 状无敏感生态问题，取水和退水对生态影响轻微，退水无 污染，分类分级指标为三级。根据建设项目的性质、取水 规模和所在区域的水资源条件和开发利用程度等，结合建 设项目的取水用途，将本论证报告工作等级确定为三级。 1.6 分析范围及论证范围 巧家县红山白果电站直接从保坪河主流取水（出露泉 水也于取水坝以上进入保坪河主流） ，根据建设项目水 资源论证导则的有关规定，结合取、退水的影响范围确 定分析范围和论证范围。电站取水发电后不影响厂址以下 的各用水户的用水，也不会造成水体污染，因此，经过分 析确定：分析、论证范围为电站厂址以上保坪河流域范围。 白果电站工程水资源论证分析范围和论证范围示意图见图 1-1。 1.7 水平年 根据建设项目水资源论证导则（试行） 的规定和 巧家县国民经济计划及远景发展规划，为便于已有成果的 运用与衔接，选取 2009 年为现状水平年，按照建设项目的 实施规划和流域水资源综合利用规划，选取 2020 年为规 划水平年。 下 下 下 下 下 、 1-1 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 厂 厂 厂 厂 厂 厂 厂 厂 厂 、 、 、 、 、 、 、 2713 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 3192 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 2923 厂 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 厂 下 下 下 下 下 下 下 2713 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 厂 下 下 2 建设项目所在区域水资源状况及其开发利用分析 2.1 基本概况 保坪河属金沙江二级支流，发源于药山山系的北麓, 于 保坪村汇入牛栏江。保坪河流域南部高，北部低， 最高点 为光头坡的 3192m；最低点是牛栏江汇入口处 570m。流域 相对高差为 2622m。流域地理座标为 东经 103 11.51036.8，北纬 2718.22723.4，不 含外流域补给的流域总面积 42.6km2。白果电站厂址在保 坪河中段，厂址以上径流面积 29.1km2。白果电站河流特 征参数见表 2-1。 表 2-1 白果电站河流特征参数表 河 段 面积 （km2） 河长（km） 比降 （） 备注 取水坝以上 43.54.68217.3 含外流域 33.2 km2。 全流域 75.811.2191.1 含外流域 33.2 km2。 流域地貌以构造侵蚀溶蚀中高山峡谷地貌为主， 地 层出露主要为碳酸盐岩，其次是左支流局部玄武岩。流域 地质构造发育情况较为简单，主要是：断裂主要以近南北 断层为发育，北西向横断层次之。项目区的西侧一带有三 条近南北向压扭性断裂，它们被北西向断层切割。前者延 伸较远，长达 510 公理。后者延伸较短，破碎带较小。 东有北东东或北西西的压扭性断裂，它们延伸较短，规模 小。主要褶皱为药山复式大贮水向斜，向斜轴向北东 1020，由南西向北东倾没于本流域，该向斜轴长约 80 余 km，宽约 35km。流域植被覆盖中等程度，下游河谷较 差。 流域气候为低纬度、受季风控制的高原季风山区气候， 无明显的四季之分，但干湿季节分明，降水主要集中在湿 季的 610 月，占全年降水的 80%以上，流域多年平均降水 量在 7001200mm，径流深 200680 mm。流域山地高差悬 殊，垂直气候带显著， “一山有四季，十里不同天”是其真 实写照。电站所在的流域下部可以巧家气象站实测资料予 以说明：多年平均气温 21.1，最高月平均气温出现在 7 月份，极端最高为 42.1，最低月平均气温出现在 1 月份，极端最低为 -0.4，多年平均相对湿度 57.5%， 多年平均风速 2.16m/s，多年平均日照时数 2183.9 小时。 巧家县水能资源不算丰富，截止到 2009 年底，已建成 小水电站 27 座，装机容量 2.09 万 kW（其中 500kW 以上 4 处，总装机容量 10120kW） ，年发电量 19508 万 kWh。2009 年全县居住人口总户数户，总人口 55.9 万 人，其中非农人口 2.8 万人，农村人口 53.1 万人。2009 年 全县供电量为 19508 万 kwh，售电量为 16344 万 kwh， 人均装机容量 38.4W，人均用电 300.4 kwh，用电率很低， 随着社会的发展，物质和精神文化需求的不断增加，对电 力工业现状提出了新的要求。 巧家县电网目前电力电量都存在相当大的缺口，经济 要发展，能源是关键，白果电站总装机 21.0MW，多年平 均发电量 965.8 万 kWh，建成后将对巧家县的用电紧张状 况起到一定的缓解作用。 2.2 水资源状况及其开发利用分析 保坪河处于昭通市南部，年径流量是不算很丰富的。白 果电站取水坝以上控制面积为主流 43.5km2（含外流域 33.2 km2泉水补给） ，地表径流量主流采用径流深等值线法、水 文比拟法和降水径流法 计算，所得结果非常接近，最大误 差不超过 7.3%；地下径流采用基流比法、径流深等值线法 和地下水径流模数法 计算，所得结果最大误差不超过 5.0%。取用的白果电站取水口处多年平均流量为 0.53 m3/s，径流量为 1660 万 m3，其中地表径流量 489 万 m3、地 下径流量 1170 万 m3。 保坪河全流域径流量 3290 万 m3。 保坪河地表径流主要由降雨补给，流域水量充沛，且年 际变化不大，由于受降雨的季节性影响，径流年内分配不 均匀，汛期 510 月径流占全年径流量的 80%以上，其中 8 月为最丰月份，水量平均可占全年水量的 21%左右。枯季 114 月径流约占全年径流量的 25%，多年平均最枯月份为 3 月，水量平均仅占全年水量的 3.2%。径流深的年内年际 变化也和降水相似，由于受下垫面的影响，其变化幅度略 大于降水，流域内径流 Cv 值变化在 0.200.40 之间。地 下径流主要由补给区降雨补给，但因地下调节作用，其变 化幅度小于地表径流情况。 保坪河的合理开发必将对该地区的经济发展带来重要 的影响，它的开发和利用应按照河流水电规划规范和要求 进行合理开发，并考虑综合利用要求，处理好需要与可能、 近期与远景、整体与局部、资源利用与环境保护等各种关 系。 白果电站装机 2.0MW，建成后每年可向系统提供 965.8 万 kWh 的电量，对满足巧家县近、远期用电需求、促进 巧家县的经济发展、参与西部大开发和支持“西电东送” 具有重要作用；电站河段地处峡谷区，两岸耕地有限，灌 溉用水由原有的引水渠道引水解决；流域内其它工业设施， 因此无工业供水要求；电站河段目前不通航，远景也无法 通航。综上所述，白果电站河段的开发任务较为单一发电。 由于保坪河流域开发利用率低，除农业生产和农村生 活形成的废污水对水质有微弱的影响外，没有大的污染源。 生活污水在河道中被稀释、自净，故保坪河流域水质良好。 其汇入的牛栏江河段在云南省水利厅的云南省水功能区 划成果中处于“牛栏江鲁甸-巧家保留区”范围内，现状 水质为类，规划目标为类。 保坪河流域目前水资源的开发利用情况是：已建水利 工程在电站取水坝上游有 4 条引水渠道，取水坝下游有 3 条引水渠道，7 条渠道渠首设计引水能力共计 0.36m3/s,详 见表 3-1。流域内仅有一装机为 2500Kw 的水电站一座， 属红山乡政府的乡办企业，后转让给巧家供电实业公司。 除此之外，流域再无其它水利水电工程。 表 3-1 保坪河流域引水渠情况表 位置 名称 渠首设计流量 （m3/s） 备注 红山大堰 0.06 现已损毁未用 白果大堰 0.04 白果中堰 0.04 现已损毁未用 取水口 以上 合计 0.14 厂坝址 之间 保坪大堰 0.10 窝荡堰 0.02 毁坏严重，基本不通水 麻毫大堰 0.04 在支流取水 小河沟大堰 0.06 取水口 以下 合计 0.12 2.3 区域水资源开发利用存在的主要问题 保坪河为峡谷型河流，河道深切造成河低地高，水资 源利用比较困难，不具备修建蓄水工程的地形、地质条件。 长期以来，流域内人民的生活用水均以泉水为主，农作物 浇灌用水主要靠天然降水补给。这足以说明本流域因山高 谷深，山体破碎给流域水资源开发利用带来的不小困难。 3 建设项目取用水合理性分析 3.1 取水的合理性 水电站工程，属于国家鼓励发展的能源项目，符合国 务院水利产业政策 （国发199735 号） 。水电是可再生 清洁能源， 可再生能源法明确， “国家将可再生能源的 开发利用列为能源发展的优先领域，通过制定可再生能源 开发利用总量目标和采取相应的措施，推动可再生能源市 场的建立和发展” ；国家大力发展产业政策提出， “加 快电源结构调整，优化电源布局，提高绿色电力的比重。 大力发展水电，优化发展煤电，积极推进核电发展， 适度发展天然气发电，加快新能源开发” 。因此，白果电站 的开发符合国家政策。 白果水电站位于巧家县红山乡纸厂村，是新建的以发 电为主，无灌溉、航运、供水等综合利用要求的径流式小 型水电站工程，电站发电过程只是将水能转化为电能，其 本身不消耗水量，且电站产品为发电量，属清洁能源；该 电站的兴建是落实保坪河流域水能梯级开发规划，进一步 提高昭通市电网稳定性和可靠性，促进地方工农业和经济 发展。因此，该电站建设符合经济发展要求。 水电站发电后不耗水，对水体基本没有污染。根据工程 段河道的生态环境状况，生态环境一般自身有一定的调控 能力，在取水口及以下游河道内少有鱼类，更无珍稀物种， 根据建设项目水资源论证导则的有关规定，河道生态 环境用水流量只需预留多年平均流量的 10%即 0.053 m3/s， 即可基本满足生态用水的要求。 工程点所在的巧家县属国家水土保持县和生态建设县， 但目前当地居民仍以煤炭和木柴为生活燃料，白果电站建 成后将为改变保坪河流域及周边居民以木柴、煤为燃料的 现状提供电力，从保护森林、保持水土的角度出发，开发 白果水电站是极为有利的。 白果水电站是云南省巧家县红山吊水岩流域水能规 划报告的三级梯级电站开发的第二级，它的兴建符合已 批准的流域规划报告。 综上所述，白果电站的修建符合国家产业政策、地方发 展规划和已批准的流域规划，其取水是合理的。 3.23.2 用水的合理性分析 白果电站在红山乡纸厂村吊水岩处取水，经过引 水明 渠把水引至下游的红山乡红山村的保坪河左岸 利用水能发 电，发电后水仍然回归保坪河下游河槽，因此电站发电不 会对水体产生污染，也不耗水。本工程退水主要为：生产 废水和生活污水。生产废水（施工期混凝土拌合系统产生 废水）只需建一个沉淀池进行沉淀处理，另外添加酸性物 质以降低 PH 值的量级，即可循环利用。生活污水的处理考 虑因地制宜建小水塘等简易设施，降低生活污水中的污染 浓度达标后用作肥料或复用。永久性的生活区，建有化粪 池的公厕；临时性的生活区，则修建临时性的旱厕，将粪 便作为农家肥。这样，水资源的质和量并不发生变化，因 此，白果水电站的用水是合理可行的。 就电站装机容量方面而言，从动能指标来说，水电站 的开发要考虑充分利用水资源，从充分利用水资源的角度 看，装机容量宜大一些，但装机容量增加将导致设备利用 率下降，造成投资积压。从保证出力与装机容量倍比关系 及装机年利用小时分析，倍比系数采用 5 倍左右、装机年 利用小时采用 4500h 以上较为适宜。根据装机容量与动能 指标，本电站装机容量为 2000kw，装机年利用小时为 4829h、倍比系数 5.08（保证出力为 394kW） ，满足要求。 从水资源利用率来看，2000kW 规模的多年平均发电取 水量 1300 万 m3，占取水口来水量 77.8%，说明水资源利用 率是较高的。 电站的取用水，是在满足沿河两岸的农业生产用水、农 村人畜饮水之后进行，而电站厂坝址之间无工业用水。因 此，电站取水对第三方取用水无影响。 综上所述，白果水电站用水是合理的。 3.3 节水措施与节水潜力 由于水电站用水为从取水口取水到水轮机发电，该过程 是一个水能利用过程，除输水损失外，运行中不产生耗水。 因此，白果水电站的节水潜力主要为减少引水设施的输水 损失，让水资源尽可能的引入水轮机组进行发电。节水措 施主要是保证设施的质量，包括：取水口、输水明渠等， 其次要做好这些设施的防渗漏处理，同时做好设施、设备 的维护保养工作，确保可贵的水资源发挥最大效益。这些 措施能起到节水作用，能减少甚至避免损失。 3.4 建设项目的用水过程及水量平衡 巧家县工业用电量大，特别是矿产资源的用电量尤为 突出，目前该县的矿产资源仅作为资源式开采，由于缺电 的原因，未做精加工，造成资源的浪费，而经济价值不高， 不符合国家产业政策的规定，而水电建设是清洁能源建设， 产品是可再生的电力资源，故它的建设是符合国家产业政 策的，也是符合昭通市“四个一”的经济发展要求的。另 外，电站建成后，能够弥补巧家电网内的部分电力缺口， 促进工矿业及农业的发展，缓解工矿、农业、居民生活、 市政用电的供需矛盾。 电站的用水，以取水口以上天然来水过程和预留生态 用水等情况进行分析，由于电站取水口上下游均有引水渠 道存在，因此，电站用水量需在满足引水渠道引水之后取 水发电，现从代表年月平均情况对电站发电取水合理性进 行分析，分析计算成果见第 5 章，从表中可看出，电站选 定的设计流量为 0.75m3/s，预留生态用水 0.053m3/s。经分 析，电站现状多年平均可供水量为 0.33 m3/s（即 1040 万 m3） ，占电站取水口天然来水量的 62.3%；规划水平年可供 水量为 0.23 m3/s，占电站取水口天然来水量的 43.4%。加 上引水堰引水量和生态用水量后，电站取用水量与来水量 是平衡的。 4 取水水源论证 白果电站装机为 2000kW，取用水源为保坪河水，该地区 水资源量相对丰沛，电站取水后对第三者的影响轻微，现状 无敏感的生态问题，只要预留 0.053m3/s 的水量就可满足生 态用水要求，因此，根据本工程的实际，取水水源论证等级 为三级。 白果电站用水取用保坪河水，其水源论证范围为电站取 水口以上的保坪河流域，详见图 1-1 白果电站水资源分析 论证范围图 。 4.1 依据的资料 （1 1）水文气象观测资料）水文气象观测资料 （1 1）水文气象资料水文气象资料 保坪河流域无水文气象观测资料，其附近的水文站有小 河、迥龙湾、跳登河水库专用水文站等；流域附近的气象站 为鲁甸站和巧家气象站等；流域附近的雨量站为罗家河、小 河、三岔田、大沙店、龙头山、老店子、大海子、大山包和 跳敦河等。各个站的基本情况分述于后。 （1）罗家河、小河、大沙店、迥龙湾水文站 小河水文站的前身是罗家河水文站，径流面积 12824km2，资料年限 19591968 年，观测水位、流量、降水 等项目。1972 年迁站至小河，位于白果水电站取水口（以下 简称“电站取水口” ）东南方约 18km 的牛栏江上，属于国家 基本水文站之一，径流面积 12696km2，观测水位、流量、降 水等项目。迴龙湾站 1968 年设站，1974 年撤消，径流面积 11900km2，位于电站取水口东南约 45km 的牛栏江上，观测水 位、流量、降水等项目。大沙店站 1966 年设站，1982 年撤 消，径流面积 10870km2，位于电站取水口东南约 60km 的牛 栏江上，观测水位、流量、降水等项目。四站均属于牛栏江 干流站，流域面积太大，不宜作为白果水电站的参证站。 (2)小海子水文站 小海子水文站位于电站取水口西南 70km 的马树河上， 属于国家基本水文站之一，径流面积 60.6km2，为昭通市南 部唯一的小流域站，于 1960 年建站，观测水位、流量、降 水等项目。流域内的地层为玄武岩，其下垫面和气候条件与 设计流域基本一致，可作为白果水电站水文分析计算的参证 站。 （3）荞麦地专用水文站与引荞工程取水口专用水文站 荞麦地专用水文站，位于电站取水口西南 30km 的乔麦 地河上，径流面积 200km2，于 1960 年建站，观测水位、流 量、降水等项目，但观测时间不长。流域内的地层为石灰岩， 地下水向牛栏江和金沙江排泄，属于严重亏水流域，不宜作 为白果水电站的参证站。 长海子水库取水口专用水文站，位于电站取水口西南 40km 的荞麦地河下游引荞工程干渠取水口处，观测新龙洞泉 水，19881990 年资料，观测水位、流量、降水等项目。泉 水受地下水和附近地表径流的补给，与保坪河流域的水文地 质条件不同，不宜作为参证站。 （4）跳墩河水库专用水文站 跳墩河水库专用水文站位于“取水口”东北 12km 的跳墩 河上游跳墩河水库坝址处，径流面积 17.7km2，19741979 年资料，观测水位、流量、降水等项目。流域内的地层为玄 武岩，基本属于闭合流域，植被以灌草为主，但跳墩河的风 速较大，蒸发量比保坪河高。资料年限短，且测验精度不高， 也不宜作为电站参证站。 （5）气象站 流域附近的气象站有大山包、鲁甸和巧家县气象站，大 山包站 1957 年设站，1982 年撤销，26 年资料；鲁甸和巧家 均设于 1958 年，一直观测至今。三站均为气象部门设站的 观测，资料可靠。 （6）雨量站 雨量站有三岔田、龙头山、老店子、大海子等，其中三 岔田资料年限 19661971 年，龙头山站资料年限 1985 至今， 老店子站资料年限 1960 年 612 月，大海子站资料年限 1962 至今。这些雨量站的降水资料为保坪河流域降水量等值 线的绘制提供了必要的基础。各站的基本情况见表 4-1。 （2 2）地区综合资料）地区综合资料 云南省和昭通地区的水文工作者在历史观测调查资料的 基础上，相继研究编制了有关水文成果，云南省水利厅编制 了云南省第二次水资源调查评价（四级区） 、昭通地区编 制了云南省昭通地区水资源调查评价与水利化区划 、 昭 通地区水文特性研 表 4-1 保坪河流域周围水文气象站点基本情况表 站名站别站点高程资料起止年限 小河水文 820 19722009 罗家河水文 780 19591968 小海子水文 2400 1960今 荞麦地水文 2180 19601961 引荞取水口水文 2780 19881990 跳墩河水文 3158 19741979 大沙店水文 1261 19661982 大山包气象 3120 19571982 鲁甸气象 1950 1958今 巧家气象 841 1958今 三岔田雨量 1240 19661971 龙头山雨量 1550 1985今 老店子雨量 18901960 大海子雨量 2560 1962今 究 ，根据出版顺序对各研究成果的简述如下。 1） 云南省水资源调查评价专题报告是云南省第二次 水资源调查评价成果，于 2007 年出版，其中的云南省 19562000 年径流深等值线图可用于无资料地区的径流计 算。 2）由昭通地区水利电力局编制的云南省昭通地区水 资源调查评价与水利化区划 （一九八五年九月） ，该研究在 水文观测资料和全区水文情况调查资料的基础上，对全区的 降水、径流、蒸发及地表水、地下水资源量进行了深入的研 究，获得了我区无资料地区分析水资源的简捷方法。其有关 分析结果及计算方法可运用于本电站的来水量分析计算。 3） 由云南省水文水资源局昭通分局编制的昭通水文 特性研究 （一九九七年十二月） ， “依据几十年来大量的水 文观测和调查基础资料，经过几年来的分析计算和深入研究， 。为（昭通市）无水文资料地区的中小型水利水电工程 和交通能源设施的规划、设计、施工、运行管理以及城市供 水和防洪工程的设计提供科学依据” 。资料截止年限为 1990 年，使用时需要对水文资料进行延长。 4）由昭通市昭阳区水利水电勘测设计队于 2010 年 10 月编制的巧家红山白果电站可行性研究报告 。 5）巧家县的有关社会经济发展资料 4.2 可供水量计算 4.2.1 来水量分析 由于电站来水为本流域产水和外流域泉水补给，故分 别进行分析计算。 (1)(1)本流域来水本流域来水 电站取水坝本流域来水量计算 采用等值线法、水文比 拟法和降水径流法分析计算后，综合取值。 等值线法等值线法 根据云南省水文水资源局编制的 云南省 19562000 年径流深等值线图 ，电站取水口以上流域径流深介于 400500mm 之间，按面积加权计算得干流流域平均径流深 为 475.2mm。电站取水口以上本流域集水面积 10.3km2,则电 站取水口多年平均径流量为 489 万 M3，即多年平均流量 0.155m3/s。 水文比拟法水文比拟法 采用电站西南 70KM 的马树河上的小海子水文站为参证 站，进行电站径流计算。 A A、参参证证站站资料三性检查资料三性检查 、一一致致性性 小海子水文站于 1960 年建站，集水面积 60.6km2，1963 年 1 月 1 日下迁 180m 为小海子（二）站至今，观测水位、 流量、降水等项目，其建站初期的 1961、1963 年资料因精 度差未予刊入水文年鉴 。1971 年 3 月，因发电需要，在 小海子（二）站上游 1000 米筑堰取水，随即设立小海子 （堰）站。至 2009 年已有可使用的径流资料 45 年。参证站 建站至今，由于流域属于高寒山区，气候寒冷，物产有限， 控制流域内的人类活动对水文现象基本无影响，水文站自 1963 年后测站位置无变动，测验断面上游虽有堰沟取水，但 已设站观测，所以观测资料是一致的。 、可靠性、可靠性 参证站实测资料系列 45 年，经对逐年实测资料审查，水 位流量关系线较好，年头年尾衔接，各年的高水趋势一致， 无相互交叉等不合理的现象出现，各年资料均通过有关部门 的初审、复审，且 19641989 年资料已刊入水文年鉴 。 该站 19631985 年资料在巧家引荞工程水文分析计算中经 过审查,认为资料可靠,已经使用；19631997 年 37 年资料 在巧家县炉房水库设计中又经过复审,同样认为资料可靠,可 供使用；本次加入 19982009 年资料再审,结果同前。所以 参证站资料是可靠的，可用于小海子水库水文分析计算。 、代表性、代表性 经对 19642009 年年径流资料系列进行的周期性和参数 稳定性分析，由年径流均值逆时序累进过程线（图略）知道： 均值由 2009 年逆时序滑动至 1983 年已趋于稳定；由均值差 积曲线（图略）看出：系列自 20091986 年 24 年间已包含 了一个完整的丰、平、枯水年组，证明小海子水文站年径流 资料系列具有代表性。 B B、小海子水文站径流参数统计、小海子水文站径流参数统计 据小海子水文站 19632009 年共 45 年实测年平均流量 系列进行矩法计算， “P-”型曲线适线（见图 5-1）后，参 数为：W=2910 万 m3，Cv=0.36，Cs=2Cv。 C C、 电站取水口径流电站取水口径流 电站取水口以上本流域径流面积 10.3km2，流域多年平 均降雨量 1060 mm。参证站流域多年平均降雨量 1102 mm。 采用面积比得一次方将参证站多年平均流量移植到电站流域， 经降水量改正后得到电站取水口以上本流域多年平均流量为： W=476 万 m3，即多年平均流量 0.151 m3/s。 降水径流法降水径流法 由于电站取水流域缺乏降水资料，故本阶段采用 昭通地区多年平均降水量等值线图 的降水量成果，经 面积加权计算得电站干流取水口以上多年平均降水量分别 为 1060mm。根据昭通地区多年平均年径流系数等值线图 ，查得电站干流取水口以上流域多年平均年径流系数分别 为 0.47，以此计算取水口以上流域平均径流深为 498.2mm，则电站取水口以上本流域多年平均径流量为 513 万 m3，即多年平均流量为 0.158m3/s。 白果电站主流多年平均流量白果电站主流多年平均流量 根据上述径流深等值线法、水文比拟法和降水径流法 的分析计算，得到了电站取水口以上的三种径流成果，见 表 4-2。 表 4-2 本流域径流成果比较表 单位：万 m3 方法 断面 等值线法水文比拟法降水径流法 最大相对 误差 取水口4894765137.3% 由表 4-2 可知，三种计算方法的成果十分接近，最大 误差不超过 5%，鉴于云南省 19562000 年径流深等值线 图是在众多资料的基础上的研究成果，并且经过在云南 全省市的广泛应用后，证明比较符合本省实际情况，因此， 本电站推荐径流深等值线法成果，即 取水口本流域多年平 均流量为： W=489 万 m3,即 Q=0.155m3/s。 （2 2）地下径流）地下径流 保坪河流域处于药山贮水向斜的倾没端东翼,由于向斜 轴部为二迭系二迭系栖霞茅口组灰岩,此岩层地下通道发育, 易于地下水汇集、交往；在保坪河源头支流及其附近因受二 迭系玄武岩的阻隔及保坪河的深切,加上向斜又倾没于此,从 而使得向斜内的贮水排泄于保坪河,其出露形式为大泉和泉 群。 确定保坪河流域泉域面积时，以向斜两翼相对隔水岩层 及流域高程为界，勾出泉水流域，量得本流域获得的外流域 补给面积为 33.2km2。 地下径流量计算按基流比法、等值线法和地下水模数法 计算后分析取值。 根据基流比计算泉水流量根据基流比计算泉水流量 由昭通地区水文特性研究查得补给区多年平均径流 深 R=800mm,并查得小河水文站基流比 B=0.438,则地下径流 深 350.4 mm，外流域补给的多年平均泉水平均流量 Qg=0.37m/s。 等值线法等值线法 由昭通地区水文特性研究查得补给区多年平均径流 深 R=800mm,补给区域内的河流，大部分为枯季前期断流，根 据昭通地区水文特性研究中各时期断流河流的截获系数 情况，经综合分析比较，补给区域取定径流截获系数 0.42， 则补给区地表截获径流深为 336mm，电站流域所获水量为多 年平均流量 0.35m/s。 地下水模数法地下水模数法 电站取水坝以上接纳外流域 33.2km的泉水补给,其盈水 量计算公式为： W=FWgo/（1） 式中：W盈亏水量，万 m； F补给区面积，33.2km； Wgo地下水模数，25 万 m/akm，从昭通地区 地下水补给模数图查取； 地下水的表层流系数,变化为 0.20.4,本 泉水根据相似站小海子水文站之值取为 0.25） 。 由上式计算得盈水量W=1110 万 m=0.35 m/s。 采用流量采用流量 三种方法计算的结果相差未超过 5%,推荐基流比计算值 为坝址泉水多年平均补给值,即 Qg=0.37m/s，折合多年平均 径流量为 1170 万 m3。 （3 3）设计年径流）设计年径流 本本流流域域 根据流域的气象、水文、地质条件， 流域的径流由 降水产生。流域的径流量的年际变化比降水量的年际变化 大，相对于洪水的变化较小。径流的年际变化用径流离势 系数表示，昭通市的年径流离势系数的分布趋势是：南部大， 北部小；河谷坝区大，高山小；干热地区大，湿润地区小； 大流域的小，中、小流域的大；地下水多的小，地下水少的 大。本流域径流的离势系数 Cv，据云南省19562000年 径流深Cv等值线图并参考小海子水文站的 Cv、Cs，取用 稍高于该站的值，即 Cv=0.40，Cs=2Cv。由此计算本电站 地表径流的设计年径流见表 4-3。 表 4-3 白果电站地表径流设计年径流成果表白果电站地表径流设计年径流成果表 外外流流域域补补给给的的地地下下径径流流 根据流域的气象、水文、地质条件，流域的径流为降 水产生。径流量的年际变化比降水量的年际变化大，比洪 水的变化小。加之受地质条件的影响，地下对年径流的调 蓄作用较大，径流的年际变化用离势系数表示，参照小海 子站和云南省昭通地区水资源调查评价与水利化区划 的径流离势系数等值线图，采用 Cvy=0.38。地下水的径流 离势系数由昭通南部区径流离势系数与地下径流离势系数 的经验公式Cvg=0.50Cvy计算，则地下径流离势系数 Cvg=0.19，因泉水属波态型，取用 Cvg=0.20，Csg=2Cvg。根据取水口以上地下径流的多年平 均径流量计算设计年径流量，见表 4-4。 设计代表年流量(万 m3) 项目 位置 径流面积 (km2) 多年平均流量 (m3/s) 离势系数 Cv 20%50%80% 取水口10.34890.40636460323 表4-4 白果电站地下径流设计年径流成果表白果电站地下径流设计年径流成果表 （4 4）年年内内分分配配 本本流流域域 本流域缺乏水文资料，考虑到与地下径流年内分配匹 配的因素，本流域地表径流仅作多年平均年内分配。 多年平均年内分配采用小海子站多年平均年内分配过 程，求得电站取水口以上地表径流多年平均年内分配过程 见表4-5。 表 4-5 电电站站取取水水口口以以上上地地表表径径流流多多年年平平均均年年内内分分配配过过程程表表 月 份 项目 123456789101112 年 分配数 （%） 3.903.303.102.904.5010.314.518.416.111.56.804.70100 径流量（万 m3） 19.1 16.1 15.2 14.2 22.0 50.4 70.9 90.0 78.7 56.2 33.3 23.0 489 流量 （m3/s） 0.071 0.067 0.057 0.055 0.082 0.194 0.265 0.336 0.304 0.210 0.124 0.086 0.155 地下径流地下径流 由于昭通市对专门泉水进行水文测验的站很少，一般都 是临时性的，缺乏长观泉资料，无法推求泉水的丰平枯设计 设计代表年流量(m3/s) 项目 位置 径流面积 (km2) 多平均流量 (m3/s) 离势系数 Cv 20%50%80% 取水口33.20.370.200.430.37 0.31 代表年年内分配只能依据有关资料推求泉水的多年平均年内 分配，根据流域岩性、富水情况及实际调查，采用云南省 昭通地区水资源调查评价与水利化区划 中与流域相似的 鲁甸唐房波态型泉水的多年平均分配数推求左支流泉水的 年内分配，见表 4-6。 取水口以上径流年内分配取水口以上径流年内分配 表 4-6 电电站站取取水水口口以以上上地地下下径径流流多多年年平平均均年年内内分分配配过过程程表表 由电站取水口以上地表、地下径流年内过程之和为取水 口以上径流年内分配，见表 4-7。 表 4-7 电电站站取取水水口口以以上上径径流流多多年年平平均均年年内内分分配配过过程程表表 （5 5）保证流量）保证流量 根据电站多年平均的逐月平均流量进行降序排列后， 按经验频率公式 P=m/(n+1)100%计算经验频率，绘制白 果电站取水口多年平均逐月平均流量保证率曲线图，见图 月 份 项目 123456789101112 年 分配数 （%） 7.84.85.96.16.012.114.116.010.76.46.23.9100 流量 （m3/s） 0.350.210.260.270.270.540.630.710.480.280.280.170.37 月 份 项目 123456789101112 年 流量 （m3/s） 0.42 0.28 0.32 0.32 0.35 0.73 0.89 1.05 0.78 0.49 0.40 0.26 0.53 4-2。根据保证率曲线图，查取取水口各种保率下的流量， 见表4-8。 表 4-8 白果电站取水口天然保证流量表 单位：m3/s 图4-2 白果电站取水口天然情况保证率曲线 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 0102030405060708090100 保证率（%） 流量（m3/s) 4.2.2 用水量分析 （1 1）现状水平年用水量）现状水平年用水量 白果电站取水口以上流