某水电站增容改造工程项目可行性分析报告

PAGE17PAGE1综合说明1.1概述山阳县位于陕西东南部，地处秦岭南麓，属长江流域汉江水系，是一个“八山一水一分田”的土石山区农业县、国家扶贫开发重点县、革命老区县。东与丹凤、商南为邻，西与镇安、柞水交界，南与湖北省郧西县毗邻，北与商州区接壤。全县辖30个乡镇、326个村（居）、11.7万户、44万人，其中农业人口40.3万人，人口居商洛市第三。县域面积3514km2，居商洛市第一、陕西省第六。境内山大沟深，沟壑纵横，北有流岭、中有鹘岭、南有郧岭，汉江支流金钱河、丹江支流银花河自西向东穿境而过，形成“三山夹两川”的岭谷地貌。境内平均海拔1100m，年平均气温13.1℃，无霜期207天，年均降水量709mm，属亚热带向暖温带过渡的季风性半湿润山地气候。全县水力资源理论蕴藏量19.5×104kw，可开发量5.6×104kw。截止2008年，已建成薄岭、东河等6座水电站，总装机2415kw，年发电量930×104kwh。金钱河梯级开发猛柱山、腰坪水电站正在建设之中。山阳县薄岭电站增容改造工程位于漫川镇下薄岭处，系利用原改河造田所形成的集中落差建坝引水发电。原薄岭电站建成发电于二十世纪八十年代末，装机3×630kw，设计引水流量为17m3／s，设计水头为10.5m。拦河坝为浆砌石重力坝，建于改河山垭岩基上，坝长82m，沿坝轴线按地质地形条件分三段，右段长27m，坝高16m；中段长31m，高9m；左段长24m，高8m。拦河坝流域面积4235km2，多年平均径流量10.62×108m3，P＝80%日均流量8.4m3／s，电站多年平均发电量856.0×104kwh，装机年利用小时6794h。厂房紧靠坝左岸山坡，引水隧洞长69.1m，冲沙洞长29.9m，压力洞长27.6m。山阳县薄岭电站是商洛市发改委、商洛市水务局以商发改发[2010]280号文“关于金钱河干流山阳段水电资源开发修编规划的批复”批复的金钱河干流山阳段水电资源开发规划中规划的第7级电站。其上游约2.5km处为第6级猛柱山电站。猛柱山电站枢纽工程位于山阳县同安乡境内，属厂坝分离式不完全调节电站，是商洛市“九五”期间水电开发规划和第三批农村初级电气化县电源工程规划中的骨干电站。可研报告及设计已经省发改委批复。该电站工程的初步设计工作由能源部、水利部西北勘测设计院研究完成。坝址上游流域面积4014km2，电站设计引水流量48.3m3／s，最大水头44.6m，最小水头33.0m，平均水头38m，装机3×5000kw，保证出力2510kw，年平均发电量9018×104kwh，年利用小时数6012h。猛柱山电站工程规模为中型三等工程，枢纽工程由拦河坝、引水隧洞、泄洪排砂闸、压力钢管及发电厂等五部分组成。电站拦河坝采用浆砌石重力坝型，坝顶全长173m，最大坝高69.5m，总库容5140×104m3，调节库容3470×104m3，死库容1670×104m3。发电引水隧洞洞线为直线，园型断面，洞径5.7m，洞长460m，压力钢管支管直径2000mm。泄洪排沙洞布设于右岸，采用裁弯取直布置，由导流洞设“龙抬头”改建而成，断面形式为城门洞型，截面为7×9m，洞长468m，系有压泄洪洞，兼顾排沙。电站厂房布置在引水洞出口右岸边，主厂房长40m（包括安装间12.5m），宽12.5m，高12.65m。内装3台单机容量5000kwHL（F13）—LJ—140型水轮机组，主变压器布置于安装间后侧。猛柱山电站是商洛市目前拟建电站中装机规模最大的一座，为下游梯级开发电站建设打下了良好基础。已与陕西宝光科技发展有限公司签定了工程建设合同并于2003年月10月正式开工建设。目前，已完成了“三通一平”工作，泄洪排沙洞（兼作施工导流洞）正式施工。猛柱山电站厂区距离薄岭电站约2.5km。因猛柱山电站属厂坝分离式不完全调节电站，为薄岭电站的增容改造提供了有力的保障。为此，山阳金川水电有限公司决定对薄岭电站进行增容改造。将原拦河坝加高2m，在距原电站进口约50m处设置进水口，进水口后设一条输水隧洞，设计流量为32.0m3/s，设计比降1/1000，总长度132m。渠首水位303.70m，渠道末端水位303.58m。电站厂区坐落在在原薄岭电站左侧50m处，由压力洞、厂房、尾水渠、变电站、防洪堤等部分组成。新增装机容量3200kw（1600×2）。1.2编制依据近年来，山阳县按照围绕“农民增收、财政增长、城镇增容”三大目标，实施“生态立县、工业强县、药业兴县、旅游活县”四大战略，落实“开放带动、产业带动、项目带动”三大举措，抓好“农业产业开发、工业经济发展、重大项目建设、旅游和水力资源开发、城镇建设、和谐社会建设”六件大事，努力保持全县经济社会又好又快发展。根据金钱河水力资源优势，山阳金川水电有限公司决定对薄岭电站进行增容改造，并于2009年9月，与我院鉴订了山阳县薄岭电站增容改造工程的设计合同。接受委托后，我院随即派员进行了外业勘测和调查，并组织有关人员先期编制完成了《山阳县薄岭电站增容改造工程可行性研究报告》。2010年9月8日，商洛市水务局、发改委主持召开会议，对山阳县薄岭水电站增容改造工程可研报告进行了审查。根据审查意见的要求，我院及时组织人员对报告进行了修改完善，编制完成此可研报告。《山阳县薄岭电站增容改造工程可行性研究报告》编制的主要依据为：《水利水电工程可行性研究报告编制规程》DL5020—93《农村水电站可行性研究报告编制规程SL357—2006》《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000《防洪标准》GB50201—94《小型水力发电站设计规范》GB50071—2002《小水电水能设计规程》SL76—94《水利水电工程进水口设计规范》SL285—2003《砌石坝设计规范》SL25—2006《水电站引水渠道及前池设计规范》SL／T205—97《水工隧洞设计规范》DL／T5195—2004《水电站压力钢管设计规范》SL281—2003《水电站厂房设计规范》SL266—2001《水利水电工程施工组织设计规范》SL303—2004《水利建设项目经济评价规范》SL72—94《小水电建设项目经济评价规程》SL16—95《金钱河干流山阳段水电资源开发规划》《金钱河猛柱山水电站工程可行性研究报告》《山阳县薄岭水电站增容改造工程可研报告审查意见》以及其它相关规范、规定。1.3工程概况山阳县薄岭电站增容改造工程为坝后电站，坝址位于金钱河下游段的漫川镇下薄岭处，坝址处控制面积4235km2。确定采用方案为：将原拦河坝加高2m，在距原电站进口约50m处设置进水口，进水口后设一条输水隧洞，设计流量为32.0m3/s，设计比降1/1000，总长度132m。渠首水位303.70m，渠道末端水位303.58m。电站厂区坐落在在原薄岭电站左侧50m处，由压力洞、厂房、尾水渠、变电站、防洪堤等部分组成。新增装机容量3200kw（1600×2）。平均年发电量2050×104kwh（其中：增容改造电站1742×104kwh，原薄岭电站308×104kwh），新增容改造电站年利用小时5442h，原薄岭电站年利用小时2447h。1.3.1自然条件金钱河，又称夹河，为汉江左岸一级支流，跨陕、鄂两省市，干流发源于陕西省柞水县丰北乡以西的秦岭光头山太平沟，流经柞水县、山阳县于湖北省郧西县夹河镇汇入汉江，全流域面积5650km2，河流全长261km，干流平均比降2.8％。在陕西省境内流程198.4m,流域面积4695.8km2，占全流域面积的83.1％。金钱河是山阳县境内最大的一条河流，于户恒镇桃圆村入境，漫川镇以南的小河口出境，干流长79.1km,流域面积2369km2，占陕西省境内的50.5%，占全流域面积的41.9％，干流平均比降5.3‰,天然落差228m。山阳县薄岭电站是商洛市发改委、商洛市水务局以商发改发[2010]280号文“关于金钱河干流山阳段水电资源开发修编规划的批复”批复的金钱河干流山阳段水电资源开发规划中规划的第7级电站。其上游约2.5km处为第6级猛柱山电站。薄岭电站为坝后电站，坝址位于金钱河下游段的漫川镇下薄岭处，系利用原改河造田所形成的集中落差建坝引水发电，地形条件较优越。坝址处控制面积4235km2,距下一级湖北玉皇滩电站水路距离8km，玉皇滩电站已建成发电。薄岭电站增容改造建设对下游电站无任何影响。河段内无较大用水量用户，电站建设运行不会对河段农业生产造成危害性影响。1.3.2水文分析薄岭电站距离上一级猛柱山电站约2.5km，利用猛柱山电站的尾水调节。猛柱山电站坝址处控制流域面积4014km2，薄岭电站坝址处控制流域面积4235km2。两者面积相差较小，又都以南宽坪水文站作为参证站，故薄岭电站增容改造直接采用猛柱山电站水文分析成果水文比拟。南宽坪水文站始建于1958年。该站位于薄岭电站坝址上游25km处，控制流域面积3936km2，是金钱河上唯一的水文测站。为猛柱山电站径流、洪水分析的依据站。南宽坪水文站年径流计算参数为：均值33.5m3／s，Cv＝0.55，Cs＝3.0Cv。计算成果见表1—1。表1—1南宽坪水文站不同频率年径流计算成果表单位：m3／s均值CvCs／Cv各种频率径流设计值（%）11020508090959933.50.55396.457.945.8428.718.615.413.611.9薄岭电站不同频率年径流计算成果见表1—2。表1—2薄岭电站不同频率年径流计算成果表单位：m3／s均值CvCs／Cv各种频率径流设计值（%）11020508090959936.00.553103.762.349.330.920.016.614.612.8薄岭水电站拦河坝处设计月均流量成果见表1—3。表1—3薄岭电站拦河坝处不同频率月均流量成果表单位：m3／s75.059.147.038.732.624.618.614.111.610.49.17.66.5金钱河洪水由暴雨形成，洪水过程呈现陡涨陡落，峰型尖瘦的特点，主要洪水过程历时一天左右，呈单峰型。南宽坪水文站洪水分析计算参数为：均值1050m3／s，Cv＝1.0，Cs＝3.5Cv。设计洪水计算成果见表1—4、1—5。表1—4南宽坪水文站不同频率洪水成果单位：m3／s均值CvCs／Cv各种频率洪水设计值（%）0.20.5123.3351010501.03.5803565655480444537153120195表1—5南宽坪水文站不同频率分期洪水成果单位：m3／s月份各种频率洪水设计值（%）5102033.345504343132245517384262185615759654722257、8、93120219513859101010757905203301138926715897125138261812319151222621151131581046036南—猛区间流域面积78km2，约占2%，按规范要求猛柱山电站坝址洪水可直接采用南宽坪水文站设计成果。薄—猛区间流域面积221km2，区间有一级支流箭河汇入，箭河流域面积190km2，河道长度39km，比降31‰。考虑到干支流洪水的不同期性及猛柱山电站的影响，薄岭电站不同频率洪峰流量直接采用猛柱山电站调洪演算成果。见表1—6。表1—6薄岭电站不同频率洪峰流量洪水标准猛柱山电站设计库水位（m)下泄流量（m3／s）1%353.6351752%351.9041360.2%356.0076873.33%351.253715薄岭电站坝址洪水直接采用猛柱山电站成果。1.3.3工程地质⑴工程区位于区域构造单元之东秦岭折皱系，印支褶皱带内,区内虽有较大的复活断裂带的存在，但距工程区相对较远，从第四纪以来，地壳相对稳定，区域断裂对该工程影响较小，工程区属构造相对稳定区或构造稳定稍差地区。⑵本区有地震历史记载以来，商洛境内没有发生过大于5级以上的地震，该工程场地类别为Ⅱ类，地震加速度值为0.05g，特征周期值0.45s，地震基本烈度为Ⅵ度。⑶坝址区基岩岩性单一，岩石中硬～坚硬；薄岭电站拦河坝经本次踏勘认为，该拦河坝建成至今已运行20年之久，除右岸上部斜坡局部有不稳定岩体外，坝体、坝基和坝肩均无异常现象，有坝体加宽和加高的工程地质条件。⑷输水渠线充分利用了河流弯曲段，裁弯取直的引水方案，渠线基本为全隧洞，隧洞所通过的围岩主要为Ⅲ～Ⅳ类围岩，次之Ⅳ类围岩，山体围岩厚度大，洞室局部虽有地下水的影响，但具有季节性而且影响轻微，因此有修建引水隧洞的工程地质条件。⑸厂区地形开阔，覆盖层厚度不大，岩石完整性相对较差，强风化厚度大，但基岩的地基承载力能够满足厂房对地基的需要，有实施该方案的工程地质条件。⑹地表和地下水，水质较好，水质对混凝土不具备侵蚀作用。⑺天然建筑材料部分可就地取材，储量大，运距小，质量能够满足规范要求，但交通条件相对较差。1.3.4工程规模及设防标准根据山阳县电网实际情况，薄岭电站增容改造应在尽量利用水力资源前提下，多装机、多发电，补充山阳县日益增长的生活、生产用电需求量。河段范围内无较大用电需求，工程建设任务为尽可能地利用河段水能资源发电，向电网输送电能。薄岭电站增容改造新增装机容量为1600×2kw，按规模划分属小（2）型水电站，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物为5级，次要建筑物为5级。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000及《防洪标准》GB50201—94规定，其防洪标准为：拦河坝30年一遇洪水设计，洪峰流量为3715m3／s；100年一遇洪水校核，洪峰流量为5175m3／s；厂房30年一遇洪水设计，洪峰流量为3715m3／s；50年一遇洪水校核，洪峰流量为4136m3／s。原电站拦河坝及厂区防洪标准为：30年一遇洪水设计，洪峰流量为3680m3／s；300年一遇洪水校核，洪峰流量为7100m3／s。1.3.5工程布置薄岭电站增容改造工程由引水枢纽、进水口、输水建筑物、电站厂区和上、下游副坝等五部分组成。引水枢纽工程即原薄岭电站引水枢纽处，建于原改河山垭岩基上。原拦河坝为园弧轴线溢流重力坝，浆砌片石砌筑，钢筋砼溢流护面。园心角θ=44°，半径R=106.78m，园弧长l=82m，坝顶高程302.00m。沿坝轴线分三段，右段长27m，坝高16m；中段长31m，坝高9m；左段长24m，坝高8m。本次增容改造工程设计加高拦河坝坝顶高程至304.00m，在坝段的左坝肩增设冲砂闸一孔，与原冲砂闸轴线平行布置。初步拟定冲砂流量为120m3/s，其中原冲砂流量67.4m3/s。进水口布置在拦河坝上游约50m处，金钱河左岸。水流经明渠导流至进水口，导流堤左岸长152m，迎水面坡比1：0.75，堤高8.8m；右岸长46m，为迎水面直立挡土墙，墙高6.8m。渠道底板高程298.00，高于冲砂道底板2m，渠道进口呈喇叭口，平均宽度8m。设计引水流量32m3/s，经水力计算为单孔进水，闸室进口前设1.0m高的拦砂坎，并于闸前设拦污栅、检修叠梁槽，进水闸门采用平面钢闸门，QPQ—2×400双吊点卷扬式启闭机控制，拦污栅采用型钢焊接而成。薄岭电站增容改造工程输水工程只有一条隧洞，设在进水口之后，设计流量为32.0m3/s，设计比降1/1000，总长度132m。渠首水位303.70m，渠道末端水位303.58m。电站厂区坐落在在原薄岭电站左侧50m处。由压力洞、厂房、尾水渠、变电站、防洪堤等部分组成。由于压力洞轴线较短，只有27.3m，加之地形条件限制，经比较确定采用独立供水方案。压力洞与厂房正交，与厂房纵向轴线交角为90°，两条压力洞轴线距离7.5m。主厂房与副厂房纵向轴线平行，副厂房位于主厂房后侧。厂房进水形式为正向布置，1#~2#机组沿厂房纵轴线从上游至下游依次排列，1～2#机组容量皆为1600kw。变电站与厂房“一”字形排开，位于厂房的下游侧。根据布置，电站设计毛水头为13.43m。压力洞等水头损失为1.43m，电站设计净水头为12.0m。压力洞轴线长约27.3m，设计流量Q＝2×16.0＝32.0m3/s。电站厂区总面积约2700m2，主厂房建筑面积356m2，副厂房建筑面积195m2。变电站为35kV户外变电站，设于厂房左侧，占地面积235m2。变电站集中布置1台主变、2台厂变及断路器、隔离开关、出线架等电气设备。尾水管为标准肘管，尾水管出口后经连接段直接穿过堤防通过尾水渠排入河道。尾水管采用C25钢筋混凝土衬砌。两台机组分设尾水出口，结合堤防工程设闸门井，各设一孔尾水闸门（兼作防洪闸门）。尾水渠长60m，矩形断面，断面尺寸（宽×高）5.5×3.3m，浆砌石衬砌。防洪堤采用圬工重力式挡墙结构，总长度120m。进厂公路按临时道路设计，路面为泥结碎石，有效宽度4.0m，设计最大纵坡为14%。电站拦河坝设上、下游副坝各一座，上副坝设计坝顶高程313.00m，防浪墙顶高程为314.00m，坝趾高程为298.50m。拦河坝加高2m后，原上副坝需进行加高加固处理。加高上副坝至314.00m高程，防浪墙顶高程为315.00m，可满足上副坝30年一遇设计洪水与100年一遇校核洪水的防洪要求。下副坝下游侧进行浆砌石护面处理。1.3.6机电及金属结构设备薄岭电站增容改造工程设计发电水头12.0m，设计发电流量16×2m3/s，新增装机容量1600×2kw。选用ZD536—LH—170型轴流定桨式水轮机2台，配套SF1600—20/2600型发电机2台。配套微机静止可控硅励磁装置2套。进水阀配置DN2500蝶阀2台。选用BWT—1800型微机调速器2台。本工程接入电力系统方式：设一回35kV出线，经约2公里35kV架空线路接入漫川变电站35kV间隔上网，将电站电能全部送入山阳县电力系统网。确定采用单母线－变压器线路组方案做为薄岭电站的推选电气主接线方案。发电机出口电压等级：6.3kV选用JYN2—10型户内高压开关柜4面，配用LZZJB6-10型中性点电流互感器6台。励磁装置配套电流互感器6台、干式励磁变压器2台。选用RW7—10型户外高压跌落式熔断器1组。接入系统电压等级：35kV；选用S9—4000/10型低损耗双圈铜芯电力变压器1台，以及其它辅助设备等。在电站6.3kV母线上设1台S9—160/10型变压器作为厂用主电源设备，在电站35kV出线上设1台S9—160/35型变压器作为厂用备用电源设备。厂用主电源和备用电源自动投切运行，采用交流380/220V三相五线制供电系统，其用电负荷包括：机组自用及附属设备、坝区设备、厂房照明、通风、采暖、设备检修等。本工程拟采用MTC型电站综合自动化装置，该装置分为全站控制层和现地控制层，两层之间采用RS232/485串口和通讯扩展卡进行连接。采用windowsNT操作系统。主厂房各电气设备分散布置于发电机层及水轮机层。厂内各动力配电箱、照明配电箱、设备控制箱按照安全、方便、就近的原则壁挂式布置于各层厂房墙面。副厂房主要由高压开关室和主控室组成。高压开关室设置4面6.3kV户内高压开关柜及2面励磁变压器柜（干式励磁变压器设于柜体内）呈“一”字型布置，柜下电缆沟与户外变电站连通。主控室内设置电站综合自动化装置组屏及监控台，组屏也呈“一”字型布置，中央靠前布置微机监控台。副厂房动力、照明配电箱壁挂式布置于室内墙面适当位置。电站的35kV户外变电站设于厂房左侧，高程为296m，占地面积235m2。变电站集中布置1台主变、2台厂变及其它电气设备。电站设一套35kV电力载波通信设备作为生产、调度之用。根据工程布置，副厂房、变电站、生活福利区自然通风条件较好且无较大热源或不良气体，无须采用专门通风设备。在主厂房发电机层两侧墙各设2台轴流风机，必要时进行强制通风散热。水机层通风条件相对较差，可考虑采用强制通风设备。本站主厂房不设专门的采暖设备，冬季主厂房利用发电机热风采暖。副厂房主控室设2台冷暖双制柜式空调作为温度调节设备。电站设专用消防水泵1台，取水口位于电站尾水室，在集水井内设置1台备用消防水泵。主厂房内发电机层、水轮机层各布置2台室内消火箱、1台消防水泵控制箱，在厂房外及变电站适当位置布置2~3台消火栓。消防水泵及控制箱电源由电站交流控制屏专线提供。主、副厂房另设适量化学灭火器、沙箱作为电气、油脂类灭火设备。设2套无塔自动供水器，布置在副厂房供水室内，由配套的水泵控制箱控制水泵运行，互为备用，抽取尾水或坝内水源稳压供水。厂内渗漏排水：在主厂房水轮机层1#、2#机组之间适当位置设一座集水井，为厂内最低点，将厂内水机坑及各处无压渗漏水引至集水井，由两台水泵（一台自动，一台备用并互为备用）加压后排至厂外下游。电站设一套低压气系统，工作压力0.7MPa，主要供给机组制动用气、蝶阀围带、风动工具及设备吹扫之用。金属结构主要为引水枢纽冲砂闸LQ—40t手电两动螺杆式启闭机1台，闸门预埋件3.0t；进水口平面钢闸门14.8t、拦污栅5.9t、QPQ—2×400卷扬式启闭机1台、闸门预埋件2.1t；压力洞直径2500mm厚16mm长50m钢管55t；DN2500mm蝶阀2台；厂房内15t桥式起重机1台，Lk＝10.5m，钢轨长28m（双10m）2.2t；尾水LQ—25型手电动螺杆式启闭机两台，闸门预埋件2t。1.3.7施工组织工程所在地距漫川镇2km，镇政府驻地漫川关镇街道村，北距县城95km，南距郧西县上津镇15km。交通、电力、通讯、文化等设施齐备，商漫高速公路已建成通车。工程区具有地方道路，可满足施工交通及材料运输。本工程所需材料，可由物资部门供给或施工单位从市场上购买，通过公路运抵工地。地方材料可就近解决。工程所需块石料，可从距坝址区2km左右的上薄岭石料场直接采购，或就近新建石场开采，料场位置选在坝址、厂房各一处。混凝土粗细骨料就近河道采购，运距2km以内。本工程施工用水可就近从金钱河中汲取。施工用电就近接引至工地。导流洪水标准采用10年一遇，导流建筑物级别为5级，导流挡水建筑物采用土石围堰。本工程施工总工期划分为四个阶段，即：工程施工准备期、主体工程施工期、工程完建期、竣工验收期。总工期12个月，跨两个年度。各阶段的施工安排如下：施工筹建期：主要由项目业主完成工程的招投标工作，选定施工单位。本阶段由业主自行安排，不计入施工总工期。施工准备期：安排在第一年9—10月，时间为1.5个月，主要进行征地、场内外“四通一平”、办公、生活及文化福利建筑建设等工作。主体工程施工期：输水隧洞的开挖及衬砌安排6个半月，第一年12月中旬始，第二年6月底完工；拦河坝加高及进水口安排在第一年11月下旬第二年4月上旬完成；厂区安排在在第一年12月中旬第二年7月底完成；开关站、机组安装安排4个月，第二年4月中旬始，8月中旬末结束；上、下游副坝施工自第二年1月中旬始，5月中旬末结束。工程完建期：主体工程完工后，设备安装完成即进行机电设备调试、竣工验收及场地清理等工作，安排一个月。1.3.8工程占地、淹没及赔偿薄岭电站增容改造项目位于金钱河下游段的漫川镇下薄岭处，此段河道为峡谷段，居住人口以及耕地稀少。工程区范围内无居民点，坝体加高后不存在淹没及搬迁。本工程属增容改造项目，上游副坝至下游副坝之间区域已由山阳金川水电有限公司征用，无永久占地。施工期临时占地2700m2（约4亩）。1.3.9环境影响评价⑴工程对环境的有利影响薄岭电站增容改造项目的主要功能是水力发电，利用水能资源发电属于绿色环保工程。结合以电代燃料小水电工程建设，可节约煤炭、柴薪等其它能源，降低对环境的污染。工程建成后，在引水枢纽上游一定范围内，形成人工水面，改善当地小气候，对局部生态环境将产生有利的影响。电站厂区建筑在造型上将力求简洁、大方，色彩上力求明快，充分体现工业建筑的特色，并布置喷泉、假山、建筑小品等绿化景观，实现厂区与自然和谐相融。⑵工程对环境的不利影响工程对环境造成的不利影响主要来自施工期，因施工中土石方开挖、运输及堆放建材等原因，对周边滩地或林地可能造成局部破坏。施工机械排放的废气、扬尘、噪声和生活中产生的废水、废渣等会对工程附近环境造成一定的影响，但这些影响都是临时性的、短期的，并且可以采取相应的措施予以减轻或避免。⑶综合评价增容改造工程实施后，将进一步开发利用当地水力资源，带动地方经济发展，改善当地人民群众的生产及生活环境。虽然工程在施工期对当地环境有一定的不利影响，但影响程度轻微，多为局部性和临时性的，并且可以通过加强施工管理得到减轻或避免，且随着施工活动的结束而消失。总之，项目建设对环境的影响利大于弊，说明工程建设是可行的，不存在制约工程实施的环境因素。经估算，本工程施工期采取环境保护措施共需总投资18.48万元。1.3.10水土保持根据项目管理的有关规定，薄岭电站增容改造项目须委托具有资质的单位编制水保方案，故水土保持方案及水保治理费用详见《山阳县薄岭电站增容改造项目水土保持方案》。1.3.11工程管理薄岭电站增容改造工程属小型水力发电工程，以发电为主，电站建成后全部发电用于上网。工程建成后由山阳金川水电有限公司管理，下设办公室、生产技术科和运行车间。编制定员维持原电站人员不变，总人数36人，其中管理人员3人，检修人员5人，运行工人28人。管理房利用原薄岭电站管理房，建筑面积500m2，平房100m2，不再新建。运行管理优先保证增容改造工程运行，在增容改造工程满负荷运转的情况下，考虑老电站利用余水发电。1.3.12投资估算薄岭电站增容改造工程投资估算编制主要依据《陕西省水利水电工程概预算编制办法及费用标准（2000年）》，《陕西省水利水电建筑工程预算定额（2000年）》，《陕西省水利水电工程施工机械台班费定额（1996年）》，陕发改项目[2009]821号文颁发的《关于陕西省水利水电工程概预算编制办法及费用标准（2000版）调整意见的批复》。房屋建筑以及临时工棚建筑调查当地实际情况按单位面积造价计列。根据本工程实际，基本预备费率采用10%，按国家发展计划委员会计投资【1999】1340号文规定，年物价上涨指数按零计算。经计算，工程估算总投资3003.49万元（含环境影响等补偿费），静态总投资3003.49万元。工程单位容量造价9386元／kw，单位电能造价1.47元／kwh。主体建筑工程量：土石方明挖7.47×104m3，土石方洞挖0.336×104m3，土石方填筑1.06×104m3，混凝土0.52×104m3，浆砌石2.20×104m3，钢筋198t。主要材料量：水泥2967t，钢筋202t，木材19m3，砂子0.95×104m3，石子0.57×104m3，块石2.60×104m3，汽油1.1t，柴油24.3t，炸药6.43t。施工总用工量为6.06万个，其中技工2.66万个，普工3.40万个。工程施工总工期1年。该工程由山阳金川水电有限公司筹集全部建设资金。1.3.13经济评价本工程经济评价主要依据《水利建设项目经济评价规范》SL72—94、《小水电建设项目经济评价规程》SL16—95及国家计委和建设部颁布的《建设项目经济评价方法与参数》进行编制。本项目属于可再生能源发电，符合清洁发展机制（CDM项目）范畴。项目所发电力将有效替代部分电网电力，每年避免相应的温室气体排放14850.16吨，可对当地和世界的环境可持续发展作出一定贡献。本项目申请CDM项目，每年可获得碳收益101.43万元人民币。经济评价时予以考虑。国民经济评价时，工程投资按影子价格进行调整，具体调整办法依据SL72—94规定进行。国民经济评价指标如下：经济内部收益率＝21.03%＞12%，经济净现值＝1699.93万元＞0，经济效益费用比＝1.54＞1。财务评价指标如下：财务内部收益率＝12.62%＞10%，财务净现值＝548.72万元＞0，投资回收年限8.3年。项目贷款全部还清后，年利润总额为395.62万元，年利税总额为440.29万元。投资利润率为13.17%，投资利税率为14.66%。本工程建设资金全部由山阳金川水电有限公司筹集，利率按5.94%计算。按上网电价0.3元／kwh，进行借款还本付息计算，结果表明，项目投产后12.2年（含建设期）即可还清全部借款及利息。根据项目的具体财务条件，测算计算期内各年的资金盈余或短缺情况，可知，项目在经济计算期内，共获盈余资金5592.67万元，年均获盈余资金233.03万元。从国民经济评价及财务评价基本方案和敏感性分析指标以及是否考虑碳收益的评价指标来看，各项指标全部满足规范要求，且具有较强的抗风险能力，说明该工程建设在经济上是合理的，财务上是可行的。本项目属于清洁能源项目，符合联合国清洁发展机制项目的基本要求，因此，建议申报CDM项目。根据投资主体的性质，在施工建设过程中，建设方可以通过公开招标，优化工程施工方案，以及压缩管理性费用、节约投资等有效措施，降低投资的潜力还是很大的。另外，从我国宏观经济形势来看，经济发展对绿色、环境可持续发展的要求将愈来愈高，对能源、尤其是对洁净、可再生能源的需求量将进一步增长；而且作为可再生能源——水力资源的开发，也符合《中华人民共和国可再生能源法》的保护范围，属于国家鼓励和支持的开发项目。在可预期的时期内，国家本着保护环境的目的，陆续出台一些倾斜、扶持政策予以支持，进一步提高上网电价等有利因素也是完全可能出现的。因此，从发展的观点分析，随着我国可再生能源税收优惠政策的出台，水力发电项目将会有很好的发展前景。2水文2.1流域概况金钱河，又称夹河，为汉江左岸一级支流，跨陕、鄂两省市，干流发源于陕西省柞水县丰北乡以西的秦岭光头山太平沟，流经柞水县、山阳县于湖北省郧西县夹河镇汇入汉江，全流域面积5650km2，河流全长261km，干流平均比降2.8％。在陕西省境内流程198.4m,流域面积4695.8km2，占全流域面积的83.1％。金钱河是山阳县境内最大的一条河流，于户恒镇桃圆村入境，漫川镇以南的小河口出境，干流长79.1km,流域面积2369km2，占陕西省境内的50.5%，占全流域面积的41.9％，干流平均比降5.3‰,天然落差228m。金钱河流域的主要地表特征是山高坡陡，河谷狭窄，河流结构呈极不对称状，左岸支流源远流长，水量丰富，右岸则是河短水小，使干流河槽以偏右岸为主。受地质构造及岩性的影响，河流平面形态呈现宽谷和峡谷交替出现的特点，河宽80～200m。干流由西北流向东南至南，沿途接纳的主要支流有陕西省境内的马滩河、唐家河、箭河及靳家河，湖北省境内的泗峪河、马家河、大坝河、小坝河，冷水河。金钱河流域属秦岭陕南山区性河流，上游为陕南黄土地带，植被较差，主要由杂草和树木组成，植被覆盖率约为48％，多年平均侵蚀模数1242t/km2，为多泥沙河流。薄岭电站为坝后电站，坝址位于金钱河下游段的山阳县漫川镇下薄岭处，坝址处控制面积4235km2。地处河谷川地地带，海拔300～800m之间，地势较为平缓。坝址以上主要支流有马滩河、唐家河，干、支流两岸植被基本相似，主要由杂草和树木组成，植被良好。马滩河发源于鹘岭西，是金钱河一级支流，流经十里铺、五里乡、甘沟、马滩峡、板岩，于安门汇入金钱河，河道长度84km，平均比降23.0‰，流域面积1428km2，沿河两岸川塬地多，土地肥沃，人口居住较为密集，经济文化水平较为发达。其上游老沟和薛家沟分别修建一水库，库容为36.3×104m3和117.5×104m3,主要目的是灌溉。唐家河发源于镇安县茅坪、岩尾一带山中，于合河口汇入金钱河，河道长度56.4km，平均比降11.0‰，流域面积629.1km2，河流两岸岩石主要以石灰岩为主，有岩溶，河流水量充沛、总落差大，具有良好的水力资源开发前景。2.2水文气象资料金钱河流域处于秦岭南麓，武当山以北，属北亚热带最北边缘，亚热带向温暖带过渡地区。北依秦岭主脊为屏障，北方寒流不易侵入，南方地势较低，有喇叭口状山川地势，易于湿热气流深入其内，故下游呈亚热带气候特征，上游呈现中温高寒区气候特征。流域中游山阳县境内现有雨量站4个，干流上有南宽坪、漫川关，支流上有板岩、长沟。气象站1个，山阳县气象站。山阳气象站始建于1959年，海拔702.5m，观测系列较长，观测方法精度较高，气象参数具有一定的可靠性。位于山阳县城区，主要观测项目有降雨、蒸发、气温、风速、风向、湿度、气压等，并观测至今。采用山阳县气象站资料描述本工程的气象特征。据山阳气象站历年资料统计多年平均降雨量728.7mm,南宽坪水文站历年资料统计，多年平均降雨量795.2mm，流域降雨量自上游至中下游呈递增的趋势。南宽坪水文站始建于1959年，观测资料系列较长，精度较高，距薄岭电站23km，未能收集到其它雨量站的资料，采用南宽坪水文站的雨量资料代表坝址处的降雨特性。据山阳气象站及南宽坪水文站资料统计，多年平均气温11℃，多年平均最高气温30.9℃，多年平均最低气温-2.4℃，历史极端最高气温39.8℃，历史极端最低气温-16.4℃，冻土深度17cm，多年平均无霜期207天，多年平均实测蒸发量1155.8mm。除瞬间风速和夏季雷雨大风外，一般风速达8～13m/s，风力强度出现在各个方位，风向冬季多西北风，春夏季为东南风，多年平均风速14m/s。多年平均相对温度72.5%，多年平均降雨量795.2mm,年最大降雨量1200.1mm，发生于1983年；年最小降雨量为484.5mm，发生于1978年。降雨集中于7～9月，约占年降雨量的49%以上，1～3月份降雨量较少，约占年降雨量的4%。山阳气象站及南宽坪雨量站主要气象资料统计见表2-1，2-2。表2-1山阳气象站气象资料统计表表2-2南宽坪雨量站资料统计表平均或全年795.28.083.172.330.75流域中游由陕西省水文总站于1958年12月设立了南宽坪水文站，控制面积3936km2,占全流域面积的69.7%，观测项目有降水、水位、流量和泥沙。1978年9月测流断面观上移25m，但基本断面未变动，沿测至今。2.3径流2.3.1径流系列薄岭电站增容改造项目距离上一级猛柱山电站约2.5km，利用猛柱山电站的尾水调节。猛柱山电站坝址处控制流域面积4014km2，薄岭电站坝址处控制流域面积4235km2。两者面积相差较小，又都以南宽坪水文站作为参政站，故薄岭电站直接采用猛柱山水电站水文分析成果水文比拟。猛柱山坝址距南宽坪水文站约21km，南宽坪水文站以上流域集水面积3936km2,南～猛区间集水面积78km2,约占2%，小于南宽坪水文站集水面积的3%，按规范要求，则南宽坪水文站径流系列可直接移至猛柱山坝址处采用。加之南～猛区间汇入水量较少，故猛柱山电站径流计算以南宽坪水文站为代表。径流系列采用该站65～93年观测资料。2.3.2系列代表性分析根据南宽坪水文站1965～1993年共29年径流系列和同期降雨量系列绘制年平均时序过程线。可以看出降雨量系列出现四次丰雨年，二次枯雨年，而径流系列则出现三次丰水年和三次枯水年，其基本趋势是降雨量多，径流量大，降雨量少，径流量小，丰、平、枯出现比例相似，且丰、平、枯水年交替出现，规律表现为平均四年一个小周期，八年一个大周期，基本上可以作为一个比较完整的水文周期。因此，该系列具有交好的代表性，可以采用径流系列进行设计计算。金钱河流域人口居住密集区位于上游支流马滩河中游，距南宽坪水文站约90km，没有较大的引水工程，而中下游相对居住人口较少，因此可以认为人类活动对年径流的影响小，径流系列具有较好的一致性。2.3.3设计年径流成果及合理性分析根据南宽坪水文站1965～1993年共29年天然径流系列作频率计算，采用皮—Ⅲ型曲线适线，适线后的统计参数及各种频率设计值见表2-3。表2—3南宽坪水文站不同频率年径流计算成果表单位：m3／s均值CvCs／Cv各种频率径流设计值（%）11020508090959933.50.55396.457.945.8428.718.615.413.611.9从山阳县境内径流参数分布情况看，年径流变化幅度东部及东南部较小，西部年径流变幅较大，径流深东南部250～310mm，西部205～175mm；银花河及东南部照川变差系数Cv值在0.35～0.5之间，金钱河流域变差系数Cv值在0.5～0.6之间。从表中可以看出，南宽坪水文站年径流统计参数符合参数的地区分布规律。薄岭电站不同频率年径流采用水文比拟，计算成果见表2—4。表2—4薄岭电站不同频率年径流计算成果表单位：m3／s均值CvCs／Cv各种频率径流设计值（%）11020508090959936.00.553103.762.349.330.920.016.614.612.82.3.4月均流量因薄岭电站上游猛柱山电站属厂坝分离式不完全调节电站，故本次设计收集有金钱河干流南宽坪水文站1965～1993年共29年月均流量资料，对348个数据进行了流量分级统计分析，并计算不同级别流量的出现频率，绘制南宽坪水文站月均流量频率曲线，结果见表2—5、附图2—1。表2—5南宽坪水文站月均流量统计表序号流量分级（m3/s）累积次数出现频率P（%）序号流量分级（m3/s）累积次数出现频率P（%）117051.432113.522063.042140102.87221322363.93120123.442312.523467.054110164.58241223868.19598205.732511.524570.2676349.74261125171.927565916.91271026876.798487320.9228928080.239428022.9229829283.6710369426.9330730487.11113210730.6631632593.12122812736.3932533896.85132414340.9733434598.85142016547.2834334899.7115181825258171619255.01181520659.031914.521260.74201421561.6按规范要求，南～猛区间集水面积小于南宽坪水文站集水面积的3%，则该水文站月均流量频率计算成果可直接移至坝址处采用。薄岭电站直接采用猛柱山电站下泄流量。则薄岭电站拦河坝处设计月均流量成果见表2—6。表2—6薄岭电站拦河坝处不同频率月均流量成果表单位：m3／s75.059.147.038.732.624.618.614.111.610.49.17.66.52.4设计洪水2.4.1暴雨洪水特性该流域处于秦岭南麓，神农架和武当山以北，西有大巴山，西风入流与东风入流均受山脉阻挡，水汽大减，台风极少进入本流域，偶受台风雨间接影响，故为暴雨低值区，但仍有大洪水发生。如：1958年7月受台风边缘影响，由暖低压与冷气流形成的大洪水，南宽坪洪峰流量4500m3/s，又如1964年由西风槽和高原涡旋东移，叠合形成暴雨发生大洪水，南宽坪站实测为2040m3/s。据历史洪水调查资料，1935年在本流域发生了大的洪水，而该年洪水系由低涡切变线形成的“35.7”大暴雨形成。暴雨最早呈现在每年的4月，大多数在10月份结束，约占全年降水量的82％。多数暴雨集中在7~9月份，其暴雨中心多发生该流域的中上游；7月份西风环流减弱，西南季风加强，气温高，水汽丰沛，而降水强度普遍增大；7月下旬至8月下旬，副高北进，赤道辐合带也明虽北移，此时台风和东南季风等热带系统均能直接或间接影响本流域，造成暴雨或大暴雨，9月份副高继续加强北上，本流域受副高控制，一般降水较少。流域的洪水由暴雨形成，流域内的洪水成因主要由气旋雨，峰面雨系统的暴雨形成，台风雨系统波及到薄岭电站坝址以上流域的机率甚小。由于受秦岭的影响，水汽入流受阻，流域处于陕南半干旱区，暴雨衰减较快，较少长历时暴雨，且面分布不均匀，洪水陡涨陡落。洪水主要发生在每年4～10月，多数集中在7～9月，在多年系列中占50%，9月份次之，6、10月也有少数洪水发生。由于暴雨集中，持续时间较短，常形成较大洪水。由于薄岭电站坝址以上流域河道两岸山高坡度大，植被较差，汇流时间短，致使洪水猛涨陡落，洪水过程多为单峰，属峰高尖瘦型，即使洪水过程是复峰，其洪水过程次峰的峰和量均较小，持续时间也相当短。洪水与暴雨发生时间基本对应，次洪总历时五天左右。但主峰段仅1～3天左右，涨洪历时为24小时左右，洪峰持续3～6小时。2.4.2洪水据现场调查，金钱河南宽坪水文站历史洪水发生于1954年8月，山阳县水利志记载南宽坪水文站洪峰流量达4500m3/s。采用南宽坪水文站1965～1993年实测最大流量，同历史洪水组成不完整洪水系列，利用该系列进行洪水分析计算。采用皮—Ⅲ型曲线适线，适线后的统计参数及各种频率设计洪峰流量值见表2—7。表2—7南宽坪水文站不同频率洪水成果单位：m3／s均值CvCs／Cv各种频率洪水设计值（%）0.20.5123.3351010501.03.58035656554804445371531202195根据规范要求，南～猛区间集水面积小于南宽坪水文站集水面积的3%，则该水文站不同频率洪峰流量计算成果可直接移至猛柱山坝址处采用。薄岭电站不同频率洪峰流量受猛柱山电站影响，直接采用其调洪演算成果。见表2—8。表2—8薄岭电站不同频率洪峰流量洪水标准猛柱山水电站设计库水位（m)下泄流量（m3／s）1%353.6351752%351.9041360.2%356.0076873.33%351.2537152.4.3分期洪水金钱河洪水多发生于7—9月份，故将7—9月定为汛期。根据工程设计要求将10、11月份定为汛末期，12—3月份定为枯水期，4—6月份定为桃汛期，采用南宽坪水文站1965—1993年各分期内实测最大流量系列，进行分期洪水计算。分期洪水各频率计算结果见表2—9。表2—9南宽坪水文站不同频率分期洪水成果单位：m3／s月份各种频率洪水设计值（%）5102033.345504343132245517384262185615759654722257、8、931202195138591010107579052033011389267158971251382618123191512226211511315810460362.4.4河道水位～流量关系曲线经对拦河坝处、电站站址处河道进行横断面测绘，并根据河道实际情况，率定河床过水断面糙率，计算水位～流量关系曲线。河道比降为i＝1/300，糙率n＝0.035。计算绘制的拦河坝坝址、站址处河道水位～流量关系曲线见附图2—2，作为拦河坝、电站厂区设计确定洪水位备用。2.5施工导流标准及流量施工导流流量是拦河坝及厂区施工期安排的依据。本电站工程拦河坝为重力式浆砌石低坝，厂区除压力洞外其余分部工程施工均受河道水量的影响。施工导流期确定为枯水期的10月至次年3月。导流建筑物为5级建筑物，拟定采用土石结构。根据《水利水电工程施工组织设计规范》SL303—2004规定，本工程导流建筑物洪水重现期为10～5年。结合工程实际，导流建筑物洪水重现期确定为10年。2.6泥沙金钱河流域按陕西省水土流失划分属于次强度水土流失区，泥沙主要因为自然因素和人为因素，以雨蚀为形式产生；流域基岩繁多破碎，遇暴雨时，降雨不能及时下渗，形成坡面径流；加之人口增多，毁林造田，破坏植被，致使河谷径流泥沙含量增大。据南宽坪水文站采集1965～1993年29年悬移质含沙量组成泥沙系列，进行频率计算和适线，其成果见表2—10。表2—10南宽坪站悬移质含沙量设计值单位：kg/m3均值CvCs/Cv各种频率设计值510205080902.80.6536.45.23.92.21.41.1在泥沙系列中选用1970、1975、1976年分别为丰沙年、平沙年、少沙年的典型年份，计算悬移质含沙量年内分配。南宽坪站设计代表年悬移质含沙量年内分配见表2—11。表2—11南宽坪站悬移质含沙量设计代表年年均分配由上表可以看出金钱河的泥沙特性：泥沙主要来自洪水，年内来沙分配不均，7～9月来沙量占全年90%以上。南宽坪站多年平均悬移质含沙量2.8kg/m3,多年平均径流量10.6×108m3,多年平均悬移质输沙量296万吨；由于无推移质资料可查，故推移质采用估算公式计算，目前普遍采用的是比例系数法，这种方法认为在一定地区和河道的水文地理条件下，下述关系相当稳定，即Wb=βWs式中Wb——多年平均推移质输沙量（万t）；Ws——多年平均悬移质输沙量（万t）；β——比例系数。参考《水库泥沙》一书，山溪河流估算推移质比例系数0.15～0.30,由此推算推移质多年平均输沙量44.4万吨，年输沙总量340.4万吨，侵蚀模数865t/km2。3工程地质3.1区域地质3.1.1区域地质概况依据《商洛地区构造纲要图》，工程区位于东秦岭褶皱系、印支褶皱带,北与华力西褶皱带相连。这些褶皱带均呈近东西向延伸的构造格局，第三系末期至第四系初，沿金钱河河谷残留一至三级基座性阶地，本区地壳在现代时期仍处于相对上升阶段。3.1.2地形地貌金钱河是汉江的一级支流，拟建的山阳薄岭水电站位于金钱河中、下游河段。坝区内蜿延迂回，平面呈“S”型，河谷为“U”型。工程区山势陡峻险要，河流蛇曲发育，大部分斜坡基岩裸露；工程区主要山脊标高1240m，而工程区金钱河河床标高290～292m，相对高差948～950m，按照地貌类型划分，属中～低山地形地貌区。按照第四系堆积地貌类型可划分为：⑴山麓斜坡堆积地貌工程区河流两侧山势陡峻相对隆起，沿金钱河流两侧坡脚堆积着厚度不等，岩性和形状各异，组成大体相同的碎石层、碎石砂质粘土层等，倾向河流或主要冲沟，成因以坡～残积为主，冲～洪积次之的山麓斜坡堆积地貌。⑵河流堆积地貌工程区河流方向呈NW～SE向，该工程的主要建筑物分布与金钱河流大体垂直，工程区河段呈蛇曲型，沿河床堆积着厚度不等，岩性大体一致的第四系全新统冲积、冲～洪积砂砾石、砂卵石层等。3.1.3地层岩性依据《东秦岭地层区划图》、原商洛地区水电工程队1986年9月提供的《山阳县薄岭电站地质勘察报告》、《山阳县锰柱山水电站工程地质勘察报告》,工程区属昆仑秦岭区，留坝～陨县（ⅢA3）分区；根据1/50万《东秦岭地质图》，工程区地层岩性为：⑴上古生界（PZ2）地层①石炭系下统、袁家沟组C1y：黑灰色厚层白云岩，底部含大量燧石结核。中段（C1y2）为厚层白云质灰岩与灰岩互层，局部含燧石结核。上段（C1y3）为深灰色中厚层细晶白云岩。总厚度445m，分布于锰柱山水电站坝址及库区地段。②泥盆系中统公馆组中段（D2gn），由薄～中厚层泥质灰岩组成，分布于整个工程区大部分地段。③奥陶系上统（O3）极薄～中厚层千枚岩夹砾状灰岩、泥纹状灰岩等，分布于工程区下游的玉皇滩水电站库区地段。⑵新生界（KZ）地层①第三系（E）红～棕红色砂砾岩组成，分布于工程区北侧山脊和漫川街道等周边地段。②第四系（Q）松散堆积层,分布于河床、斜坡和坡脚等地表地段。沿斜坡或坡脚堆积有坡～残积碎石层、碎石砂质粘土、含钙质结核碎石砂质粘土等；冲～洪积砂砾石、碎砾石砂质粘土、砂质粘土等；沿河床堆积的冲积、冲～洪积砂砾石、砂砾卵石层等，厚度因地而异。3.1.4地质构造工程区所处大地构造单元为东秦岭褶皱带，区域主要构造线呈近东西向展布，构造形迹以褶皱和压扭性断裂为主。⑴断层①杨斜～商南断裂，长约150km，为一正断层，破碎带宽度50～200m，该断层切穿了震旦亚界第三系地层，沿断裂有泥盆系、三迭纪以及侏罗～白垩纪的侵入岩体分布。从断层两侧不同时代、地层接触关系和超基性岩石分布来看，充分表明该断层规模大，形成早（早古生代），活动强，分布于工程区东北方向。②山阳～竹林关断裂，呈近东西向，倾向北，倾角50～60°的正断层，该断层是造成南北部沉积岩相差异和山阳小规模老第三纪红色盆地的形成，显然是一个长期活动的深大断裂，在西部次一级羽状断裂发育，该断层线是形成东秦岭主要褶皱划带之分界线。该断层沿银花河河床延伸至竹林关，又沿丹江河流向东延伸至境外。③镇安～板岩～耀岭河逆断层，该断层呈近东西向横贯全区，断层面在板岩镇一带倾向北，倾角60°左右，泥盆系地层覆于石炭系地层之上，断层现象明显（如破碎带等），其形成时代亦为印支期，分布于工程区以北地段。以上区域性主要断裂距工程区相对较远，对该工程影响不大。⑵褶皱区内的褶皱构造较为发育，距工程区相对较近的褶皱主要有：申家垤背斜、耀岭河背斜、m粮～冷水沟向斜、猛柱山倾伏向斜、南宽坪～赵川背斜等，工程区主要位于猛柱山倾伏向斜南翼地段。3.1.5区域稳定性与地震烈度⑴区域稳定性整个秦岭山地在白垩纪末～第三纪初构造运动较为剧烈，其特点是断块隆起，地壳反复活动，形成深大断裂为阶的次一级断块，由于活动的差异性，形成了一系列的小型山间盆地（如商～丹盆地、山阳盆地等）。这些由纬向深大断裂活动而产生的第三纪构造盆地，第四系初已先后结束了沉积，表现为整体性，间歇性上升，与前期相比较，活动性逐渐趋于和缓，地壳相对稳定。⑵地震效应本区有地震历史记载以来，商洛境内没有发生过大于5级以上的地震。根据《建筑抗震设计规范》GB50011—2001、《中国地震动参数区划图》GB18306—2001划分、该工程场地为Ⅱ类，地震加速度值为0.05g，特征周期值0.45s，地震基本烈度为6度。3.1.6水文地质条件⑴地下水类型根据地下水赋存条件，区域地下水可分为松散层孔隙潜水和基岩裂隙水两种类型。①松散层孔隙潜水含水层主要为第四系砂砾石、砂卵石层，其次为第四系碎、砾石砂质粘土层等。主要分布于河床、漫滩、支沟和斜坡等地段，尤其河床砂卵石层含水层厚度相对稳定，潜水位埋深河漫滩水位埋深一般0.2～3.0m,坡脚地段水位埋深1.5～3.5m，工程区地下水位埋深一般由地貌单元前部至后部渐增。②基岩裂隙水含水层主要为泥盆系中统泥质灰岩，其次为第三系红～棕红色砂砾岩裂隙中，多出露于河谷两岸斜坡和阶地前缘，水量因地而异，但一般在0.05～1.50L/min之间，相比之下基岩裂隙水比较贫乏，季节性表现相对比较明显。⑵水化学特征及腐蚀性评价本区地处秦岭东段，汉江水系，属亚热带潮湿季风气候，降雨充沛，年降雨量1000～1500mm，相对湿度80%，大气降雨是地下水的主要补给来源。地下水水质与河水基本一致，属低矿化度，中性淡水。水质类型为HCO3－—Ca＋＋—Mg＋＋型。该工程水化学特征依据《猛柱山水电站工程地质勘察报告》，地下水水质为HCO3－—Ca＋＋+Mg＋＋型，PH值=7.5～7.7，矿化度280～283mg/L；金钱河河水水质为HCO3－—Ca＋＋+Mg＋＋型，PH值=7.9～8.0，矿化度185～200mg/L；以上两水质依据《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99，环境水对混凝土腐蚀性评价标准，该水质对混凝土不具备侵蚀作用。⑶地下水的补给、径流与排泄地下水补给主要来源于大气降水和地表水，其次灌溉用水的渗入补给。区内降水量相对集中，季节性和地区性差异比较明显。地下水补给靠金钱河及沿岸主要支沟水流，通过入渗补给于松散层孔隙中。区内地下水的径流方向与地形基本一致，即自河流两侧流向金钱河河床，再沿金钱河自西北流向东南排出工程区。基岩裂隙水流向随地形变化而变化，具有多向性和多样性，以渗流或泉水的形式向临近河、沟、谷等临空面排泄。第四系松散层孔隙水，径流方向由高向低运移，又由斜坡后缘向前缘运移，最终以地下潜流形式排入主河道。3.2工程地质条件与评价3.2.1坝址坝址位于金钱河蛇曲段的凹岸，在原改河开挖山梁基础上修建了拦河坝，依据商洛水电工程队1983年9月25日，提供的《山阳县薄岭电站地质勘探报告》，坝址区坝基、坝肩基岩裸露，岩石为泥盆系中统公馆组中段（D2gn），由薄～中厚层泥质灰岩组成，岩石中硬～坚硬；坝下游被第四系冲积（Q4aL）砂卵石层覆盖，最大厚度4.26m，一般2～3m，在坝基有一逆断层，产状：NE85°/NW∠70°，硅质胶结，由于该断层的存在，断层右侧褶曲发育，左侧岩层倾角较高，向北逐渐变缓。工程区受薄岭改河爆破的影响，卸荷裂隙发育，据ZK8钻孔揭露，裂隙宽度由浅到深逐渐闭合。在褶曲发育段，岩层产状较乱，走向45～50°转向150°微倾向上游，在坝基右侧有一深水槽，深5～6m，正是褶曲向斜通过地段，经水流冲刷，深度不断加大，在坝轴线上游钻孔ZK7和ZK9揭露，强风化厚度5.0m左右，坝轴线下游岩体为弱风化。薄岭电站拦河坝经本次踏勘认为，该拦河坝建成至今已运行20多年之久，除右岸上部斜坡局部有不稳定岩体外，坝体、坝基和坝肩均无异常现象，有坝体加宽和加高的工程地质条件。3.2.2输水渠线⑴明渠段引水明渠位于金钱河流左岸，引水口～隧洞进口渠道位于金钱河流左岸高河漫滩和坡脚段，渠线所通过的地层岩性为第四系全新统，冲积（Q4aL）砂砾卵石层和坡～残积（Q4dL+eL）碎石砂质粘土，松散～中密，覆盖层厚度推测5～13.0m，地基承载力相对较低，渠基位于地下水位以下，渗透系数K=80～120m/d。⑵隧洞段隧洞进口位于金钱河流左岸坡脚，隧洞长度131.20m，隧洞进口斜坡角度20～60°，斜坡坡脚局部有少量第四系全新统，坡～残积（Q4dL+eL）碎石砂质粘土，层厚0.20～2.00m，呈松散状。隧洞出口段与输水管衔接，管床斜坡角度50～75°；隧洞进出口除进口局部有少量第四系覆盖层以外，大多数地段基岩裸露，山势陡峻险要，洞身所通过的地层岩性为古生界泥盆系中统、公馆组中段（D2gn），薄～中厚层泥质灰岩，岩石中硬～坚硬；岩层褶皱发育，规律性较差。岩层产状：NE80～85°/NW∠30～35°，隧洞进口和管床强风化厚度依据原薄岭电站开挖断面3.0～4.0m，岩石破碎，风化和卸荷裂隙发育，尤其有一组与坡向一致的裂隙组，不利于边坡稳定。洞身以上山脊地段，岩石为新生界第三系（E）红～棕红色砂砾岩，岩石产状：NW285°/NE∠30～45°与泥盆系中统泥质灰岩呈角度不正合，该岩石中硬，裂隙较发育，但时有不稳定的岩块踏落。该隧洞局部有地下水影响，但影响轻微，岩石中硬～坚硬，隧洞进出口稳定性差，岩层走向与洞线方向夹角25°，夹角较小，依据《中小型水利水电工程地质勘察规范》SL55-2005,隧洞洞室围岩工程地质分类，隧洞桩号0+000～0+033段为Ⅳ类围岩；隧洞桩号0+033～0+131.20段为Ⅲ～Ⅳ类围岩。3.2.3厂区电站厂址位于金钱河流左岸，现电站与原老电站之间的坡脚地段，厂区斜坡角度50～75°，斜坡顶部局部出现倒坡现象，该处也是泥盆系与第三系地层接触部位。厂区地层岩性：坡脚为第四系人工堆积（Q4rL）和第四系坡～残积（Q4dL+eL）碎石砂质粘土，层厚1.00～4.50m，稍密～中密；厂房中前部河床覆盖层为第四系全新统，冲积（Q4aL）砂卵石层，松散～密实，依据商洛水电工程队1983年9月25日，提供的原《山阳县薄岭电站地质勘探报告》，覆盖层最大厚度16.00m。基岩裸露段和覆盖层以下岩石，厂区后部斜坡山脊段岩石为新生界第三系（E）红～棕红色砂砾岩，岩层产状：NW285°/NE∠30～45°，岩石中硬，裂隙较发育，岩体相对完整，但时有不稳定的岩块踏落。斜坡中下部和厂房区覆盖层以下岩石均为古生界、泥盆系、中统公馆组中段（D2gn），薄～中厚层泥质灰岩，岩石中硬～坚硬；岩层褶皱发育。岩层产状：NE80～85°/NW∠30～50°，管床部位基岩裸露，岩石破碎，强风化厚度依据原薄岭电站地质勘探报告2.0～6.0m，风化和卸荷裂隙发育，尤其有一组与坡向平行的裂隙组，不利于边坡稳定。厂区斜坡岩层倾向与坡向相反，有利于边坡稳定，但有不利于稳定的岩体，除此之外在厂区地表未发现其他不良工程地质现象存在，因此有修建该工程的工程地质条件。3.2.4岩石物理力学指标工程区岩石为第三系砂砾岩和泥盆系泥质灰岩。依据商洛水电工程队1983年9月25日，提供的《山阳县薄岭电站地质勘探报告》、《中小型水利水电工程地质勘察规范》SL55-2005、《水利水电工程地质勘察规范》50287-99，结合同类工程类比法，工程区的岩石物理力学指标建议值见表3-1。表3—1岩石物理力学指标建议值3.3天然建筑材料3.3.1砂砾石料砂砾石料分布在坝址上游2km范围内，属漫滩类型，高出正常河水位0.5～2.5m，该河段河床砂砾石层厚度13～17m，储量丰富。砾石致密坚硬，以白云质灰岩和灰岩为主，砂岩和石英砂岩次之，磨圆度较好。根据《猛柱山电站工程地质勘察报告》，砂砾石试验资料，含砾率为67.1～83.9%，砾石级配较好，粒度模数为7.24，针片状软弱颗粒含量不足3%。含砂率11.9～29.8%，以中细砂为主，含泥量小于2%，平均粒径0.41，粒度模数2.75，干松密度1.68g/cm3，依据《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》SL251-2000，该砂砾石料能够满足质量要求，储量可达100×104m3以上。3.3.2浆砌石料工程区附近没有合格的石料，因此石料场选择于箭河口，并位于箭河与金钱河交汇处，运距约4.00km，储量可达50×104m3以上，该石料岩性为深灰色厚层～块状白云质灰岩，岩层产状：NW334°/SW∠80°，该料场自然边坡陡峻，三面临空，卸荷裂隙发育。从采石场开挖露头看，强风化厚度3～5m，岩石较破碎，裂隙呈灰白色或红褐色，弃料较多，但运输条件好，根据山阳县《猛柱山电站工程地质勘察报告》，岩石试验资料见表3-2，依据《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》SL251-2000，该石料能够满足质量要求。表3—2浆砌石料试验成果汇总表3.3.3防渗土料工程区土料缺乏，在副坝坝址上下游河谷范围内没有合格的土料可取，惟有薄岭电站管理处原河谷段两侧坡脚有少量土料，距副坝距离1.5～2.00km，为含碎砾石粘土，碎砾石含量5～15%，粘粒含量大于60%，平均厚度1.0～2.5m，储量8～12×104m3，可作防渗用料，但开采运输条件差。3.4结论与建议3.4.1结论⑴工程区位于区域构造单元之东秦岭折皱系，印支褶皱带内,区内虽有较大的复活断裂带的存在，但距工程区相对较远，从第四纪以来，地壳相对稳定，区域断裂对该工程影响较小，工程区属构造相对稳定区或构造稳定稍差地区。⑵本区有地震历史记载以来，商洛境内没有发生过大于5级以上的地震，该工程场地类别为Ⅱ类，地震加速度值为0.05g，特征周期值0.45s，地震基本烈度为Ⅵ度。⑶坝址区基岩岩性单一，岩石中硬～坚硬；薄岭电站拦河坝经本次踏勘认为，该拦河坝建成至今已运行20年之久，除右岸上部斜坡局部有不稳定岩体外，坝体、坝基和坝肩均无异常现象，有坝体加宽和加高的工程地质条件。⑷输水渠线充分利用了河流弯曲段，裁弯取直的引水方案，渠线基本为全隧洞，隧洞所通过的围岩主要为Ⅲ～Ⅳ类围岩，次之Ⅳ类围岩，山体围岩厚度大，洞室局部虽有地下水的影响，但具有季节性而且影响轻微，因此有修建引水隧洞的工程地质条件。⑸厂区地形开阔，覆盖层厚度不大，岩石完整性相对较差，强风化厚度大，但基岩的地基承载力能够满足厂房对地基的需要，有实施该方案的工程地质条件。⑹地表和地下水，水质较好，水质对混凝土不具备侵蚀作用。⑺天然建筑材料部分可就地取材，储量大，运距小，质量能够满足规范要求，但交通条件相对较差。3.4.2建议⑴抗震烈度建议按Ⅵ度设防。⑵工程区岩石物理力学指标按表3—2选用。⑶砌体与砂卵石层地基摩擦系数按f=0.40～0.50选用。砌体与基岩摩擦系数按f=0.50～0.65选用。⑷地基承载力砂卵石层按fk=220～240kpa选用；基岩段地基承载力按fk=300～360kpa选用。⑸.厂房基础建议放在弱风化岩石上，以防局部沉陷影响稳定。⑹.本次工程地质工作依据商洛水电工程队1983年9月25日，提供的《山阳县薄岭电站地质勘探报告》，山阳县《猛柱山电站工程地质勘察报告》，并结合本次现场踏勘资料收集等编制而成。⑺.建议下阶段对该工程主要枢纽部位，进行全面的工程地质勘察工作，并对工程区的岩（土）、天然建筑材料，进行全面的物理力学试验，为设计提供可靠的工程地质依据。4工程任务和规模4.1流域规划金钱河，为汉江左岸一级支流，跨陕、鄂两省市，干流发源于陕西省柞水县丰北乡以西的秦岭光头山太平沟，东流经柞水县的高桥转向东南，经曹坪、穆家庄又稍偏西于杏坪处接纳社川河，继续东南向流经柴坪、山阳县的户家恒，安家门处纳进马滩河，东流经洞沟、南宽坪，在漫川关折向南流入湖北省郧西县，于夹河镇汇入汉江，全流域面积5650km2，河流全长261km，干流平均比降2.8％。陕西省境内流程198.4km,流域面积4695.8km2，占全流域面积的83.1％，湖北省境内流程62.6km，流域面积956.2km2，占全流域面积的17％。金钱河流域水利资源开发,两省多年来一直在做积极的前期工作。上游陕西省境内，早在1986年陕西省水利水电土木建筑勘测设计院，在历次规划工作的基础上，经过系统的规划，编制了《陕西省汉江主要支流水利水电规划报告》，对金钱河上游段提出了五级开发方案，即穆家庄、柴家庄、洞沟、猛柱山、薄岭，除薄岭为引水式径流电站外，其余均为有调节性的水库；下游段湖北省境内，1978年湖北省水利勘测设计院通过勘测规划，编制了夹河流域水力资源普查报告，1988年编制了《湖北郧西县夹河下游湖北境内河段水电开发规划报告》，对金钱河下游段提出了二级开发方案，即哈蟆嘴、陡岭子，最后实施为：玉皇滩（哈蟆嘴）、陡岭子，孙家滩三级开发方案。金钱河干流规划成果详见表4-1。2004年8月，山阳县电气化办公室编制完成了《金钱河干流山阳段水电资源开发规划》。商洛市发展计划委员会、商洛市水务局以商政计发[2004]301号文“关于金钱河干流山阳段水电资源开发规划的批复”对该规划进行了批复。同意金钱河干流山阳段规划7座电站，总装机42160kw，其中新规划5座，总装机28900kw，在建1座（猛柱山电站，装机15000kw），已成1座（薄岭电站，装机1260kw）。新规划电站分别为：一级瓜底电站为引水式电站，设计流量12.02m3／s，设计水头31.5m，装机容量2×1600kw；二级腰坪电站为坝后式电站，设计流量26.1m3／s，设计水头43.2m，库容1900×104m3，装机容量3×2500kw；三级合河口电站为引水式电站，设计流量为33.06m3／s，设计水头11.1m，装机容量3×1000kw；四级宽坪电站为引水式电站，设计流量为39.3m3／s，设计水头36.5m，装机容量3×4000kw；七级小河口电站为引水式电站，设计流量为37m3／s，设计水头12.3m，装机容量2×1600kw。详见表4-2。上述规划表中第七级小河口电站随着湖北省玉皇滩水电站的建成淹没，已无修建条件；第五级猛柱山电站在建，装机容量已变为3×5000kw，85%保证出力2510kw，多年平均发电量9018×104kwh，年利用小时数6012h；第二级腰坪电站在建，装机容量已变为2×5000kw，85%保证出力1050kw，多年平均发电量3675×104kwh，年利用小时数3675h。因此，根据实际情况，山阳县于2010年6月对金钱河干流山阳段水电资源开发规划进行了修编。商洛市发改委、商洛市水务局以商发改发[2010]280号文“关于金钱河干流山阳段水电资源开发修编规划的批复”对该规划进行了批复。规划修编后，金钱河山阳段拟建项目仍为7座，调整情况为：原四级宽坪水电站（装机12000kw）调整为宽坪一二级两座水电站，装机为8800kw（主要原因是影响宽坪水文站正常运行），取消原规划中的小河口水电站（站址已被湖北玉皇滩水电站回水淹没，无法修建），薄岭电站增容3200kw，其他水电站规划不变。规划电站7座，总装机44460kw，分别为：一级瓜底电站为引水式电站，设计流量12.02m3/s，设计水头31.5m，装机容量2×1600kw；二级腰坪电站为水库电站，库容2900万立方米，装机容量10000kw；三级合河口电站为引水式电站，设计流量为33.06m3/s，，设计水头11.1m，装机容量3×1000kw；四级宽坪一级水电站为引水式电站，设计流量为42.7m3/s，，设计水头13.5m，装机容量4800kw；五级宽坪二级水电站为引水式电站，设计流量为35m3/s，，设计水头15m，装机容量4000kw；六级猛柱山水电站为水库电站，库容5140万立方米，装机容量15000kw；七级薄岭电站增容，设计流量为32m3/s，设计水头13.4m，技改扩容装机容量2×1600kw。4.2供电地区社会经济概况山阳县位于陕西省东南部，