某电站建设工程施工组织设计

某电站建设工程

施工组织设计

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审批：_____________________

202x年xx月

目录

1综合说明..........................................................4

1.1前言.........................................................4

1.2水文.........................................................5

1.3工程地质....................................................13

1.4工程任务和规模..............................................22

1.5工程布置和主要建筑物........................................26

1.6水力机械、电工、金属结构....................................36

1.7工程管理....................................................40

1.8施工组织设计................................................41

1.9水库淹没处理及工程永久占地..................................45

1.10环境影响评价及环境保护设计.................................46

1.11工程投资...................................................48

1.12经济评价...................................................50

2水文.............................................................58

3、地震............................................................115

4工程任务和规模....................................................139

5工程选址、工程总布置及主要建筑物................................167

6机电和金属结构...................................................203

7工程管理........................................................241

8施工条件....................................................245

9水库淹没处理及工程永久占地........................................265

9.1库区自然经济概况...........................................265

9.2编制依据...................................................265

9.3水库淹没实物指标..........................................266

9.4工程占地实物指标............................................266

9.5移民安置规划...............................................267

9.6库底清理....................................................268

9.7淹没处理及工程永久占地投费估算............................268

10环境影响评价及环境保护设计.......................................270

10.1流域状况...................................................270

10.2工程区域自然环境状况......................................270

10.3生态环境...................................................275

10.4工程区域社会环境..........................................277

10.5工程主要环境影响预测.......................................278

10.6综合评价及影响............................................281

10.7环境保护措施设计...........................................283

10.8环境管理与监测计划.........................................285

10.9方案编制结论及建议........................................286

1综合说明

1.1前言

**电站位于**省**州**县**乡境内**河下游**河河段上，**河流

域水能开发共规划为六个梯级，**电站是**河流域规划中的第六个梯

级电站。

电站距ZF所在地**324km,距**县城90km,距省会昆明的公路

里程668km,距广西百色公路里程184km。现有国道323线从**境内

的归朝镇通过，从归朝镇有四级公路至**乡，从**只需扩修改造5km

的乡村公路便可到达工程区，对外交通方便。

**电站水力资源优越，并具有季调节能力，是**县不可多得的电

源点。电站建成后，对缓和**县近期供电紧张的局面有显著的效果，

同时，对州电网也取到一定的调节能力，特别是对改善**县的投资环

境、促进地方经济建设和**州的能源建设将起到举足轻重的作用。

**河流域规划中的梯级电站从上至下分别是:清华洞电站（8MW）、

城关电站（1.5MW）、**河电站（3MW）、**电站（2MW）、**电站（I0MW）

和**电站（30MW）,规划总装机54.5MW。规划水平年为202x年，结

合202x年前电网对电源的要求，推荐**电站于202x年前开发。

202x年11月，**电力股份有限公司（下称业主）委托**州水利电

力勘察设计院（下称**院）进行**电站野外测量及地质勘察工作，同

年11月，**院组织有关专业技术人员进行测量及地质勘察工作，202x

年3月完成地形测量工作，202x年5月底完成野外地质勘察工作。202x

年3月〜7月间**院及业主组织专业技术人员曾进行过多次现场踏勘，

经踏勘比较后拟定了坝址、厂址和引水线路，并对选定的坝址区、厂

址区及调压井布置地质钻孔，对引水线路做了更深的地质工作。根据

勘察结果，电站各项指标优越。202x年3月，业主委托**院对**电站

进行可行性研究报告编制，并要求202x年9月提交可行性报告。

**院根据业主的要求，组织有关专业技术人员，对电站的可行性

研究报告进行认真编写和精心设计，于202x年10月底完成可行性研

究报告全部编制工作。

1.2水文

1.2.1自然地理概况

**河属XXX流域西江水系右江一级支流，地表河流发源于**县

XXX村附近，河流大致由西南方向流经36km后，折转北东方向流程

25km,又折转西南方向流程30km再转向北东方向在XXX村口交入右

江。

**河全长151.6km,河道平均坡降4.5%o,流域面积2994km之，多

3

年平均流量为34.4m/s0

**水文站至XXX村口间，河道比较平缓，河长121.4km,河道平

均坡降4.0%。。此段河流中有三个伏流区位于皈朝镇至**乡之间，第一

伏流区位于皈朝镇南东方向直线距离11.4km的龙井伏入经2.6km后由

龙维伏出；第二伏流区位于**乡南西方向直线距离5.6km的河边寨伏

入经0.6km后伏出；第三伏流区距第二伏流区2.2km伏入经1.2km伏

出。第一伏流区至第三伏流区河长17.2km,**水电站坝址位于此河段

的第二伏流区入口，坝址以上汇流面积为2190km2,河长103km,河

道平均比降5.8%。。

1.2.2气象及水文资料

本流域地处滇东南岩溶高原地区，地势西高东低，分水线高程介

于1000〜1600m之间，西侧最高峰为木银山1690m,对西南暖湿气流有

抬升或部分屏障作用；北面高程介于1500〜1600m这间，能阻滞西北冷

空气入侵，致使本流域形成热带亚热带季风气候，终年高温多雨，表

流侵蚀和地下侵蚀、化学溶蚀都较强，加之石灰岩岩层厚，断裂多，

节理发育，所以对岩溶的发育非常有利，从而形成各种奇特的岩溶地

貌。区内气候具有差异大，立体气候明显等特征。

流域内仅有**气象站，根据**气象站历年资料统计；多年平均气

温19.3C,极端最高气温386C,极端最低气温-5.6C。

流域内雨水充沛，雨量集中，干湿季节分明，流域内多年平均降

水量约1190.4mm,每年5〜10月为雨季，其降水量占年降水量的83%

左右，其中尤以6〜8月居多，其量约占年降水量的53%。由于海拔及

纬度的差异，使流域各地气候不尽相同，形成河谷炎热，高山凉爽的

立体型气候，降雨的总体趋势为由东南向西北递减，山区大于河谷。

流域内蒸发量变化在900〜1000范围(E60I)O一般最大蒸发出现在4〜5

月，11〜2月蒸发量最少。流域多年平均相对湿度在80%左右，年内各

月平均相对湿度变化在72〜85%之间。流域内多东南风、静风，多年平

均风速3〜5月风速较大，平均风速1.6〜2.0m/s,大风日数占全

年大风日数的46%左右。最大风速17m/s,风向为NW。

**河干流上先后建立了立地水文站、**水文站、**水文专用站，

XXX村口水文专用站。北面邻近流域西洋江干流上建有西洋街㈡站水

文站，西南面邻近流域南利河干流上建有南利河水文站。其中：立地、

**、西洋街㈡、南利河水文站均属国家基本站，由省水文水资源局**

分局进行测流整编。**、XXX村口水文专用站由百色地区水文水资源

分局进行测流整编。

上述各站资料均由水文水资源局按国标规范进行施测、整编，资

料精度较高，可靠。

1.2.3径流

**站有202x〜202x年实测水文资料，立地站有1961-1979年实测

流量资料，两站实测系列均不能满足现行国标规范要求。两站同处于

**河上游干流上，因此根据1978〜1979年两站同期月、年平均流量进

行相关计算，相关系数为0.919,相关关系较好，据此将两站年径流系

列互延至1961~202x年，

**电站坝址位于**水文专用站上游约妹m处，坝址以上汇流面积

2190km2,占**水文专用站汇流面积的91%,因此坝址多年平均流量采

用**水文专用站多年平均流量减去区间流量,其计算式为Q«=Q谷-［（Q

谷-Q立）/（F谷-F立）X（F谷-F坝）］由此计算得坝址多年平均流量为31.5m3/s。

**电站坝址设计年径流成果见表l-lo

**电站坝址设计年径流表

表1-1单位：m3/s

站名集水CvCs/Cv各种保证率年平均流量

面积Q

10%20%50%80%90%

(km2)

坝址219031.50.284.043.338.129.924.021.8

**电站水库总库容4090万n?,调节库容2477万n?,有月调节功

能。

**河流域内仅有**气象站有较长的气象资料，故用**气象站资料

计算库区蒸发增损。**气象站蒸发量观测系采用中20cm小型蒸发皿，

多年平均蒸发量为1674mm,参照**州水资源分析成果，折算系数取

0.63,得库区水面蒸发量为E水=1674X0.63=1055mm°

**气象站多年平均降雨量1190mm,坝址以上多年平均径流量为

9.934亿n?,径流深453.6mm,根据陆公式计算，水库多年

平均蒸发增损为319mm。

1.2.4洪水

**河流域的洪水由暴雨形成，洪水多发生在6〜10月，尤以7〜8月

最多。一次洪水主要由3天降雨形成，与暴雨时间相应。流域内年最

大洪峰在5~11月均有出现，但以7〜8月份出现的次数最多，排位在前

的大洪水均在8月前后发生。

**河洪水过程线，上游多为尖瘦型单峰洪水，受河道特性影响，

洪水陡涨陡落，峰顶滞时短，洪量较为集中，一般一次洪水过程为3

天左右。

**河干流上，自上而下建有**、立地、**、XXX村口四水文站。

**水文站有1978~202x年25年实测流量资料，立地站有1961-1979年

16年实测流量资料，**有202x年1〜5月、9〜12月实测流量资料，XXX

村口有1992、1994、1998三年汛期及1999年整年观测资料。

统计**、立地、XXX村口三个水文站实测期的同次洪水，见表

2-22,计算**河干流的洪峰递减指数n值，用n值把设计洪峰流量推算

到**电站坝址、厂址处。经计算，**水文站至立地水文站n值为0.65,

**水文站至XXX村口水文站n值为0.24,立地水文站与XXX村口水

文站无同步观测资料，经分析，n值为0.44。**电站坝址、厂址设计洪

峰流量成果见表l-2o

**电站坝、厂址设计洪水成果表

表1-2

站名集水多年平均各种保证率流量(nr%)

面积洪峰流量CvCs/Cv

(km2)(m3/s)0.20.51.02.03.3510

**4341650.764.5990820690570500410300

立地9542950.604.513401140990840760650510

坝址219020201670140011601020840610

厂址241021101740147012101060870640

XXX

299423101920161013301170960700

村口

施工设计洪水，以**水文站1978〜202x年实测流量资料为依据，

挑选各年11月1日至次年5月31日施工时段的最大流量和12、1、2、

3、4、5月月最大流量组成各时段的流量系列，进行频率分析计算适线,

得**水文站各分期时段设计洪水，用洪峰递减指数计算得**电站坝、

厂址施工设计洪水，成果见表1-3、表l-4o

**电站坝址施工设计洪水成果表

表1-3单位：m3/s

时段2%3.3%5%10%20%

年洪水11601020840610430

11月最242.2

12月最大40.733.625.118.916.2

1月最大17.616.915.914.512.9

2月最大25.223.120.416.615.4

3月最大64.854.241.525.720.4

4月最大10185.766.843.224.9

5月最大360316257182111

**电站厂址施工设计洪水成果表

表1-4单位：m3/s

时段2%3.3%5%10%20%

年洪水12101060870640450

11月最大19516512983.844.0

12月最大42.635.126.120.017.6

1月最大19.118.317.115.714.0

2月最大28.024.721.317.816.5

3月最大67.756.643.426.823.6

4月最大10689.669.845.127.0

5月最大377330268190116

1.2.5泥沙

**河流域立地水文站以上属高山地带，河流水系发育，河流呈网

将密布，以无数小支流汇集于主河道，小支流大部分为季节性河流，

洪水期将大量泥沙带入主河道。立地至坝址区间大部属封闭的岩溶地

貌。河流进入皈朝坝区后河道较为平缓，库区两岸为深山狭谷山高坡

陡，但大部为岩溶地貌居住人口稀少植被率较高产沙量低于上游。坝

址〜厂址间60%为岩溶闭流区，沙量主要来自右岸支流小河。

**河属右江支流，从流域情况及水文气象条件比较相近于盘龙河

天保站。但从天保站与百色水库输沙模数比较，二者相差最大为6.9%,

差值不大，考虑天保站资料系列外延较多，而百色水库实测资料系列

长，其成果百色水库比天保站可靠程度要大一些，为此本次**坝址泥

沙的推求直接采用百色水库输沙模数并经坝址与百色水库年径流模数

进行修正计算，泥沙的年内分配直接采用百色水库年内分配百分比计

算。

**坝址汇流面积2190km2,悬移质输沙模数261t/km2,径流模数修

正系数1.07,坝址多年平均悬移质输沙量为61.2万t,年内分配见下表

1-5。

**电站多年平均悬移质输沙率及年内分配表

表1-5单位：万t

站名123456789101112年

百色

0.020.090.120.323.8424.021.330.613.34.711.140.37100

(%)

坝址0.070.060.070.192.3514.713.118.88.122.880.700.2361.2

备注百色水库多年平均流量263m3/s,多年平均悬移质输沙量512万t。

推移质无实测资料，根据坝址以上主河道比降大，流域内山高坡

陡，河流水系发育，水流输沙能力强等特点，以推移质按悬移质的25%

估算，其推移质为15.3万t,坝址输沙总量为61.2+15.3=76.5万屋

取悬移质泥沙干容重为L3t/m3,推移质泥沙干容重为L5t/m3。坝

址以上总的入库输沙量体积为57.3万m3o

1.2.6坝址'厂址水位流量关系

坝址处河道为一天然卡口，经实测卡口段长120m,最窄处约7.0m。

水流出卡口段后经140m进入溶洞潜入地下，经260m后复出，高差

14.0m。

坝址洪峰流量的推求是根据卡口出流公式计算洪峰流量，并在上

游约7.0km处者利河与**河交汇口（中间无支流汇入），分别实测者利

河、**河大断面和洪痕计算洪峰流量进行校核确定洪峰流量。根据确

定的洪峰流量及大断面洪痕水位依据经验选用糙率反推洪水比降，按

水力学公式，Q=l/n•AR2/3I1/2计算水位流量关系。坝址水位流量关系

成果见表l-6o

**电站坝址水位流量关系表

表1-6单位：m3/s

水位313.7315316317318319320321322

流量07.3523.064.4123203290403530

水位323324325326327328329330331

流量6878471000116413221480164018001957

水位332

流量2120

**电站厂址下游200m处有**水文站，水文站建于202x年1月，

有202x年一年水位流量观测资料及实测大断面资料，其中：1~10月只

观测水位，11月开始测流。

**电站厂址水位流量关系曲线，根据**水文实测大断面，中、低

水时用**水文站的实测水位流量关系定线，高水时根据**水文站调查

的2001年“8.26”洪水的水面比降，糙率用**水文站的实测流量及大

断面反推而定，再用水力学方法进行计算。计算公式为：

Q=l/n•AR2/3I1/2o成果见表l-7o

**电站厂址水位〜流量关系表

表1-7

水位（m）251252253254255256257258259

流量(m3/s)0.00.331.6117.159.5122191267355

水位（m）260261262263264265266267

流量(m3/s)4565717048501015118413501535

1.3工程地质

1.3.1区域地质概况

工程区位于云贵高原向桂东溶原过渡的斜坡地带，地形地貌较为

复杂，形态各异，地形高差较大，地势反差显著，群峰林立，山峦叠

嶂，地貌形态各有差异。总体地势西高东低，由西向东近呈阶梯状降

低。山体海拔高程一般700~1200m,相对高差一般100~300m,地形

坡度较陡，一般在35°以上。

**河属XXX流域西江水系右江支流的一级支流，坝址以上流域面

积约2190km2,河流蜿蜒迂回于群山峡谷之中，在**县剥隘镇XXX村

口村与右江交汇。**河为**河的下游河段，从**水库库尾洞平村至厂

区，河谷深切，主要呈对称和不对称的“V”型谷，两岸地形坡度较陡,

地形坡度一般30-45°,常见陡壁悬崖，局部为倒坡。河床坡降约

8.5%oo厂区上游河谷两岸主要由碳酸盐岩组成，为岩溶峡谷地貌。厂

区下游两岸主要由碎屑岩组成，河谷逐渐变宽，呈“U”形宽谷，水流

较为平缓。工程区河谷两岸阶地不发育。

工程区出露地层有泥盆系中下统（D）、石炭系（C）、二迭系（P）

和三叠系上中统（T）以及第四系（Q）。下统栖霞组（Plq）岩性为灰

色、浅灰色厚层块状灰岩夹生物碎屑灰岩。主要分布于河边寨、龙问

等地带，为工程区的主要地层；下统茅口组（Pim）岩性为浅灰色厚层

块状灰岩、生物碎屑灰岩。主要分布于工程区内，为工程区的主要地

层；上统（P2）:岩性为灰色、灰黑色厚层块状灰岩、燧石灰岩。主要

分布于坝址区和上龙里，为工程区的主要地层；下统马脚岭组（Tim）

岩性为灰色、深灰色薄〜中厚层泥质条带灰岩和泥质灰岩夹灰色薄〜

中厚层状灰岩。零星分布于**河右岸山坡上；下统北泗组（Tib）:岩

性为浅灰、深灰、灰白色薄〜厚层状灰岩、泥质条带白云岩和白云质

灰岩。主要分布于库区等地，为库区的主要地层；残坡积（eL+dLQ）

由碎石质土、粘土和亚粘土组成。主要分布于山坡及山间低凹处；崩

塌堆积物（coIQ）。由块石和碎石及壤土等组成，常见于河谷两岸；冲

洪积（aL+pLQ）：由砂砾石层、亚砂土和淤泥等组成。主要分布于河

谷及阶地中；泥石流（sefQ）：由块石和碎石及壤土等组成，常见于河

谷两岸小冲沟内。

本工程区地质构造体系初步可划分为纬向构造、经向构造、滇越

巨型旋扭构造和北西向构造以及其它旋扭构造体系。纬向构造测体系

以褶皱和断裂为主；经向构造和滇越巨型旋扭构造以断裂构造为主；

其它旋扭构造以褶皱和断裂构造为主，坝址区无大断裂带通过。

根据国家质量技术监督局2001年出版的1:400万《中国地震动参

数区划图（GB18306—2001）》，工程区地震动峰值加速度为0.1g,地

震动反应谱特征周期为0.35,相应的地震基本烈度为VD度区。工程区

属地震波及区。因此建议工程区地震烈度按VD度区考虑设防。

工程区山高坡陡，地形切割深，地下水的补给、迳流、排泄主要

受地貌等因素所控制。河谷两岸地下水的出露高程多高于当地河水位,

地下水补给河水是本区地下水径流、排泄的主要特征。岩溶裂隙溶洞

水广泛分布于工程区内，为工程区的主要地下水类型。

1.3.2库区工程地质

**电站水库位于2#暗河上游约300m〜洞平村的**河河段上，为

一峡谷型水库，回水线长约10km。

库盘区基岩多裸露，主要由碳酸岩盐组成，出露地层有二迭系、

三叠系及第四系。库区地质构造较为复杂，主要以断裂构造为主，岩

层多具单斜构造，一般倾向上游偏右岸，库盘区共见5条断裂，断裂

多具压扭性。其中规模较大的主要为**压扭性断裂

库区左岸补给源区地表水和地下水出露高程远高于水库正常回水

位线，无底邻谷；右岸山体高程一般1000-1200m,与库区河谷相对

高差达600m以上，无底邻谷，故分析认为，库区不存在永久性渗漏问

题。

库尾洞平至者利河河口一段，库岸基岩主要由碳酸岩盐组成，岩

石多裸露，岩层倾向上游偏右岸，右岸岸坡地形坡度较陡，多为悬崖

陡壁，岩石较完整，覆盖层较薄，岸坡基本稳定；者利河河口至库首

一段，不良物理地质现象不发育，库岸主要由碳酸岩盐组成，岩石多

裸露，岩石较完整，岩体具弱〜微风化，覆盖层较薄，岸坡稳定较好,

水库蓄水后不存在大的边岸再造问题。

**水库库容较大，库区外围补给区植被覆盖较好，河水含砂量较

小。库尾洞平村处的1#暗河对河流泥砂会起到一定的拦砂作用。故分

析**水库淤积量不大。

本水库为峡谷河段，两岸山高坡陡，岩石多裸露。沿岸阶地和台

地不发育。正常库水位385m时，库区内无工矿企业和大的矿体，也无

大的自然村。因此，**水库基本上不存在浸没问题，淹没也较少。

根据地质、地震资料分析，库区存在产生诱发地震的地质构造条

件。且本区附近历史曾多次发生5级以上的地震，故水库建成库后，

水库存在诱发地震可能。

1.3.3枢纽区工程地质条件

**电站枢纽区位于**河2#暗河上游300m至3#暗河出口下游约

850m河段上。电站水工建筑主要有拦河坝、引水隧洞、调压井、钢管

道、主副厂房及升压站等。

枢纽区河段长约4.5km,地形地貌复杂，岩溶地貌发育，河谷多呈

不对称的狭窄“V”型峡谷，两岸地形较陡，山坡坡度一般大于45°,

多为陡崖。

枢纽区出露地层有二迭系、三叠系及第四系。**断裂为枢纽区的

主要地质构造。该断裂主要顺河展布，斜穿整个枢纽区，并向区外延

伸，枢纽区出露长约4.5km。断线舒缓波状弯曲，地表线性形迹清楚，

主要显负地形和断裂陡崖。断裂角砾岩为钙铁泥质胶结，胶结紧密，

角砾成份主要为灰岩，受区域构造的影响，枢纽区节理裂隙较为发育,

岩体较为破碎。

枢纽区物理地质作用主要表现为岩体风化、岩体的卸荷作用和小

规模泥石流及崩塌等。受区域断裂构造影响，枢纽区岩体较为破碎，

岩质中等坚硬〜坚硬，性较脆。

枢纽区主要由二叠系碳酸岩盐组成，岩性较纯，岩溶极为发育，

地表呈现出多种岩溶地貌形态。溶洞、暗河、岩溶洼地、岩溶塌陷和

溶沟、溶槽、溶孔等岩溶形态随处可见。

枢纽区含水层主要以碳酸岩盐含水层为主，其次为少量第四系松

散堆积物含水层，与其相对应的地下水类型为岩溶裂隙溶洞水和孔隙

潜水。岩溶裂隙溶洞水为枢纽区主要地下水类型。主要埋藏于二叠系

碳酸盐岩中。

1.3.4坝址区工程地质条件

坝址区河流总体由南向北流，然后经约300余米的2#暗河流出坝

址区，属岩溶峡谷地貌。地形地貌较为复杂，河谷深切，主要呈不对

称的“V”型谷，河床海拔高程一般322〜297m,河谷两岸地形一般较

陡，地形坡度一般大于40。，多见陡壁悬崖和倒坡。有数条小的冲沟

切割，地形较为破碎。出露地层主要有二迭系下统栖霞组（Plq）、上统

（P2）灰岩和生物碎屑灰岩和第四系（Q）块石、砂卵砾石、淤泥、碎

石质土、粘土和亚粘土组成。

坝址区地质构造复杂，主要以断裂构造为主，次极结构（小断层）

发育，**断裂和郎架断裂是坝址区主要断裂构造。**断裂走向北25°

东，倾向北西，倾角45。〜60。，断裂具压扭性。断层破碎宽约100〜

300m,主要由胶结较完整的断层角砾岩组成，胶结物主要为泥质和钙

质，坝址区即位于该断裂的断层破碎带上。受区域构造的影响，坝址

区岩体较为破碎，节理裂隙较为发育。

坝址区不良物理地质现象主要为泥石流和崩塌。岩溶发育，在坝

址区0.3km2的范围内，共有6条规模较大的溶洞或暗河，岩溶发育底

界为250〜270m高程之间。坝址区地下水类型主要以岩溶裂隙溶洞水

为主，其次为零星分布于河谷两岸的第四系孔隙水。岩体主要属相对

隔水层〜强透水层，含水量极不均匀。

坝址区断层角砾岩已完全胶结，属强〜弱风化岩体，为III〜W类

中等坚硬工程地质岩组。第四系松散堆积物由砂卵砾石、淤泥、亚粘

土、碎石、块石和漂石等组成，为松散岩类工程地质岩组，应全部清

除。

坝基及消力池主要由已胶结的断层角砾岩和第四系冲洪积物组

成。第四系厚22〜25m,稳定性差，承载力低，不能作为坝基基础，应

全部清除。坝轴线基础位于**断裂断层破碎带上，主要由断层角砾岩

组成，为碎裂状，钙、泥质胶结，中等坚硬，岩石破碎，节理裂隙较

为发育，岩体属强〜弱风化，属III〜IV类中等坚硬工程地质岩组，抗

滑稳定性较差。并应对坝基基础断层角砾岩进行必要的固结灌浆等加

固处理。

两坝肩岸坡主要由断层角砾岩组成，地形坡度较陡，局部为陡崖,

呈倒坡。断层角砾岩多裸露，地表岩石较为破碎，节理裂隙较为发育，

岩体多具强〜弱风化，属HI〜W类中等坚硬工程地质岩组，左坝肩自

然山坡基本稳定。坝肩节理裂隙发育，施工开挖后，存在倾向坡外对

岸坡稳定不利的组合结构面。需对两坝肩断层角砾岩进行必要的固结

灌浆等加固处理。

坝址区岩石透水性能较强，坝基基础和坝肩存在着较严重的绕坝

渗漏问题和渗漏变形稳定问题。

导流洞位于**断裂及其影响带内，沿线通过地层主要为第四系松

散堆积物、断层角砾岩和二叠系上统（P2）厚层块状灰岩。节理裂隙

发育，岩石较为破碎。进口段边坡稳定性较差。主要属不稳定的W类

围岩和极不稳定的V类围岩。洞身段洞室围岩由断层角砾岩和灰岩组

成，岩体较为破碎，节理裂隙发育，局部洞段将会遇富水带或溶洞，

主要属不稳定的IV类围岩和稳定性差的III类围岩。出口段洞室围岩为

灰岩，围岩总体强度较高，主要属稳定性差的m类围岩和不稳定的IV

类围岩。

1.3.4引水发电系统工程地质条件

⑴引水隧洞

引水隧洞布置于**河左岸，为洞径3.8m的有压隧洞，隧洞进水口

底板高程340.00m,全长4257m。隧洞沿线地形坡度一般较缓，坡度角

一般20°〜30°,局部为陡崖，沿线有浅冲沟切割。隧洞为深埋式隧

洞，埋深一般90〜250m,最大埋深290m。隧洞通过地层主要为断层角

砾岩和二叠系下统茅口组（Pim）厚层块状灰岩、生物碎屑灰岩。地质

构造主要为**断裂和**断裂的次级结构面。地表节理裂隙较为发育，

局部岩石破碎。

进口段地形较陡，洞口有第四系崩塌堆积块石和碎石及壤土。洞

室围岩为断层角砾岩，岩体具强风化，节理裂隙发育，以碎裂结构为

主，岩质中等坚硬。进口边坡存在有倾向坡外对边坡稳定不利的组合

结构面，围岩主要属稳定性较差的IV类围岩。

洞身段洞室围岩由断层角砾岩和灰岩、生物碎屑灰岩组成组成。

断层角砾岩以碎裂结构为主，节理裂隙，岩质中等坚硬，具强〜微风

化，围岩总体强度低，主要属不稳定的IV类围岩，其次为稳定性差的

m类围岩。灰岩、生物碎屑灰岩为微风化〜新鲜岩体，呈块状结构，

岩质中等坚硬，节理裂隙和岩溶较为发育，围岩总体强度高，主要属

基本稳定的II类围岩，局部为稳定性差的ni类围岩和不稳定的w类围

岩。施工中局部洞段会遇到施工中宽大的溶蚀裂隙或溶洞。

⑵调压井

调压井布置在H厂房西南部山坡陡崖脚处。井筒直径8.0m,井筒

顶面高程404m,底部高程314.772m。地面海拔高程一般为370〜400m,

地形较陡，多见陡崖，地形坡度一般35°〜50°,地表无冲沟切割。

基岩主要为Pim厚层块状灰岩和生物碎屑灰岩，岩层倾向与山坡倾向

基本一致。岩体节理裂隙发育。

井口处地表岩石较为破碎，节理裂隙发育，井口边坡存在倾向坡

外的不稳定岩体，施工开挖后，存在高陡边坡问题。井身段岩体为弱

风化〜新鲜岩体，岩体中等坚硬〜坚硬，较完整，呈块状结构，围岩

岩体质量好，总体强度高，稳定性较好，主要属基本稳定的II类围岩。

调压井布置在**与**河交汇处靠**左小山头上,山坡地形坡度

30°-40°,根据钻孔揭露0〜37m为强〜弱风化二云母片岩，岩体稳定

性差，为稳定性差W类围岩，37m以下为弱风化中粒含斑二云母花岗

岩，属基本稳定III类围岩。

⑶钢管道

钢管道布置在**河左岸厂房北西侧山体内，主管长299.687m,设

计钢管内径为3.2m。其中桩号0+000〜0+021.636和0+088.595〜

0+283.201为水平段,0+021.636〜0+088.595为斜井段，倾角48°。

桩号0+283.201后为岔管段。

钢管道埋深一般15〜80m。地形较陡，坡度角一般35°〜40°,

地形较为完整，无冲沟切割，自然边坡基本稳定。钢管道洞室围岩为

生物碎屑灰岩组成，属弱〜微风化，为H〜III类中等坚硬〜坚硬工程

地质岩组，岩层倾向与山坡倾向基本一致，围岩总体强度高，主要属

基本稳定的n类围岩。

1.3.5厂房工程地质条件

厂房位于3#暗河下游约820nl处。厂房顺河岸布置。地面高程约

在255〜280nl之间，河边〜路坎脚为宽20〜40m的平台，无冲沟切割。

厂房基岩为厚层块状生物碎屑灰岩，岩体属弱〜微风化，为H〜III类

中等坚硬〜坚硬工程地质岩组，偶有出露，。地表主要由第四系砂卵砾

石和崩塌块石和碎石土等组成。不良物理地质现象主要为崩塌撒落体,

自然边坡基本稳定。

拟建厂房建基面高程为256m,厂房开挖后，厂房后缘边坡稳定性

较好，不存在大的中高边坡稳定问题。厂房基础可完全置于完整性较

好、整体强度较高的弱〜微风化岩体上，地基承载力较高，基坑边坡

稳定性较好。

各建筑物的地基岩石的物理力学指标参数建议值详见第3章。

1.3.6天然建筑材料

工程区天然砂砾料较为缺乏，而石灰岩质优量富，故混凝土所用

粗细骨料需采用厚层块状生物碎屑灰岩人工轧制。开采条件较好，运

距一般1〜3.5km,交通方便，石料的质量和数量均能满足工程用料要

求。

1.4工程任务和规模

1.4.1地区自然及经济概况

**州位于**省东南部。全州共辖八个县，ZF在**县城。

**州水利资源丰富，境内河流纵横，河床陡，落差大，全州水力

资源理论蕴藏量约3230MW,可开发量约1540MW,是**省水力资源

较为丰富的地区之一，**河具有很好的水力资源开发条件。**流域规

划总装机54.5MW,目前，**河流域已开发的电站只有**河电站（3MW）

和城关电站，但城关电站已因故停产多年，现已报废。

**州煤碳资源相对较少，**县的普阳褐煤储量较大，是**州工业、

部队、居民生活用煤的主要基地。不具备发展火电的条件。

据**州统计局统计资料，至202x年底，**州共有人口329.57万人。

工农业总产值约95亿元，其中工业产值约50亿元，农业产值约为45

亿元，国内生产总值约为87亿元，人均生产总值2655元，为全省最

低。农民人均收入1082元，在全省也属较低水平，全州八个县都是国

家级贫困县。

1.4.2电力发展要求

根据《**壮族苗族自治州水电农村电气化规划报告》（202x年7

月编制）,预测2005年**州用电量15.515亿kW-h,最大用电负荷

332MW,年利用小时4667h,2001〜2005用电量年均增长率为8.25%。

202x年和2015年全州用电量预测分别为23.87亿kWh和34.28亿

kW-h,2005〜202x年用电量年均增长率9%,202x〜2015年用电量年均

增长率7.5%。考虑10%的厂用和网损率，2005年、202x年、2015年

全州需发电量分别为17.23亿kW-h>26.52亿kW-h和38.09亿kWh。

目前**州电力电量供求矛盾突出，用电负荷增长快，电力供应不足,

且因州网内电站均是径流式小水电，拉闸限电情况严重，给工农业生

产造成很大损失，给居民生活带来很大的不便。由于停电、限电致使

设备停开频繁，缩短了设备的寿命，加大了管理难度，增加了生产费

用，一些销售形势较好的产品也因电力供应不足，难以保证生产，致

使效益降低。按2001年统计数，**州拥有装机220MW,发电量仅为

11亿kW-h,而2015年全州需电量将达38亿kW-h,最大发电负荷为

749MW,需装机容量约900MWo在2015年前**州新增装机若达到

684.3MW（含**电站）才能基本满足2015年**州汛期电力平衡需要。

从支持“西电东送”战略看，若不新建本州电源点，则必须加大

省网送电力度才能满足该州负荷发展的需要。而另一方面**州水能资

源相当丰富，目前的开发程度又偏低。因此，大力开发本州的水能资

源，置换省网电力，让省网腾出容量外送广东不仅是**州电源发展的

合理选择，也是我省培育水电支柱产业，实施“西电东送”战略的需

要。

**州现已建水电基本上为径流式小水电，枯季出力较差。州内煤

炭资源较少，开发火电可能性较小。而**电站装机30MW,具有一定

规模且具有季调节能力，对缓解电力紧缺将起到积极作用。为解决**

州的部份用电问题，发展地区经济，建设具有一定规模且具调节性能

的**电站是非常必要的。

总之，为满足**州人民用电需求，解决少数民族地区落后现状，

促进该地区国民经济的发展，建设具有调节性能的**电站势在必行。

该工程在提高农村用电普及率，发展以电代柴保护森林资源，发展林

业，减少水土流失，改善生态环境方面均具有积极作用。

1.4.3工程任务

**电站下游至百色水库库区基本都是峡谷，没有大面积的农田，

上、下游也不通航，电站首部采用拦河坝蓄水，混合式开发，无灌溉、

航运、供水等要求，电站以发电为目的。电站建成后，供电范围为整

个**州内，在系统中承担基荷。

1.4.4装机容量及机组台数

据电站能量指标、电站调节性能及电网负荷水平，拟定装机26MW、

30MW、34MW三个方案进行比较。

**电网内的电站均是径流式小水电，基本无调节能力。**电站装

机34MW方案，年利用小时数5240h,小于5500ho电站必须容量仅25.9

MW,其余装机只能计为重复容量。电站装机由30MW增加到34MW,其增

加装机利用小时仅1450h,增加电度投资则达3.67元/kW-h,单位电

度投资较高，是不经济的，故装机不宜增大。装机26MW方案，年利用

小时数达6200h,装机/保证出力仅为2.9,装机仅比必须容量略大，重

复容量较少，不利于汛期资源的利用。装机30MW方案，年利用小时数

574711,装机/保证出力为3.3,处于有调节电站装机的较合理范围(利

用小时5500-6000h,装机/保证出力2-5倍)内，推荐电站装机容量为

30MWo

**电站装机容量30MW,从系统运行的角度看，机组台数多是较

为有利的。但考虑到工程布置上的限制，投资、运行费用增加及地方

电网的特点等因素，机组台数也不宜过多，拟两台(2X15MW)方案考虑。

从电站装机容量上看，其只占电网总装机容量的1.6%,两台方案不

会导致电站单机容量占电网总装机容量的比例过大；从电站9.0MW的

保证出力看，占电站单机容量15MW的60%,处于水轮机运行工况合理

范围之内。推荐电站机组台数2台。

1.4.5工程泥沙

根据**电站水库的泥沙特性、河床拟采用“蓄清排浑”方式运行,

即在汛期6~10月份限定库水位在379.0m水位运行，其他月份可蓄水

到正常水位运行。

**河汛期6~10月的泥沙来量占了全年来沙量的94%,绝大部分年

份汛末仍可蓄水至正常蓄水位，鉴于本河流的水文特性，水库采用“蓄

清排浑”方式运行是必要的。

**水库在坝顶设有五孔9X6m宽的泄洪闸，设置高程为379.0m,

左岸设有一个直径3.8m的引水隧洞，进水口底板高程为340.00m。在

坝的左肩布置有一个直径为3m的冲砂泄洪洞，底孔底板高程为

335.00m,汛期打开泄洪底孔泄洪冲沙，控制水库在汛期限制水位

379.0m运行，使大量泥沙通过泄洪冲沙底孔排走，**电站引用流量

35.0m3/s,坝址多年平均流量31.5m3/s,汛期平均流量57.8m3/s,水库

存在大量弃水，这为弃水时优先开启冲沙底孔，降低取水口前淤积高

程，减少过机沙量创造了条件。

1.5工程布置和主要建筑物

1.5.1工程总体布置

本电站为混合式开发，主要建筑物有首部枢纽、压力引水系统和

厂区枢纽三部分。

电站首部枢纽位于河边寨下游约1.2km处、2#暗河进口上游150m

处。厂区枢纽布置于**河左岸3#暗河出口下游约820m处，坝址至厂

址河段长约5km,自然落差66mo引水系统布置在**河左岸，总长

4699m,其中埋藏式压力钢管道总长（含支管）313.6m。厂区枢纽沿**

河左岸布置，由下游至上游分别为：主厂房、副厂房及升压站。

⑴坝址选择

**电站所在河段为洞平村至**街，河段长度15.0km,前段10.2km

河床较为平缓，平均坡降0.6%,后段长度4.5km,平均坡降1.4%,中

间段有长度为0.3km的2#暗河，暗河进、出口落差16m。根据实地踏

勘和综合比较后，拟定坝址位于2#暗河至进口上游250m的河段内。

坝址选择考虑条件为：①结合实际地形、地质条件；②充分利用河段

自然落差；③考虑水库具有一定的调节性能。所选坝址以上河床较宽，

在正常高水位时坝顶长度是所选坝址坝顶长度1.5〜2.5倍以上，所选

坝址上游1km河段坡降较为平缓，坡降0.1%。坝址上游河段两岸地质

及河床地质与所选坝址为同一地层，从地形地表看，地质情况相差不

大，河床切割深度相近，坝体在同一正常高水位下的坝高相差不大，

因此坝址往上游移增大了拦河坝体工程量，增加了引水道长度，减小

水库容积，又不利于施工导流。往下游移无更好的坝址。所选坝址在

暗河进口上游50〜250m河段河床较为狭窄，河谷宽约20m,河床两岸

40m高度内均为陡岩，左岸部分岸坡为倒坡，根据工程所在地的实际

情况，本工程没有更好的可比较坝址，经综合比较，所选坝址拦河坝

体工程量较小，引水道线路短，施工导流洞短等优点，坝址选择在2#

暗河出口至暗河进口上游250m处550m长的河段范围内较为合理。

⑵厂址选择

**河从大坝至3#暗河之间河道狭窄，两岸陡险，难以布置厂区枢

纽建筑物，从地形条件来看，需到3#暗河出口以下才有布置厂区枢纽

的地形。本阶段于3#暗河出口下游共选两个厂址方案进行比较。

方案I位于3#暗河出口下游约250m**河左岸，厂房顺河岸布置。

地面高程约在260〜270m之间，地形较为平缓，地形坡度一般10〜

30°o厂房基岩为厚层块状生物碎屑灰岩，为H〜III类中等坚硬〜坚

硬工程地质岩组，少有出露，岩层多倾向山外，地表主要由第四系砂

卵砾石和崩塌块石和碎石土等组成。自然边坡基本稳定。

但厂房对岸（**河右岸）偏下游地形坡度较陡，多为陡壁悬崖，

岩石较为破碎，节理裂隙发育，且规模大，自然边坡稳定性差。202x

年雨季，方案I厂房对面曾发生新的小型崩塌。在紧临新崩塌体的下

游还见一面积约10X20m2的坠落体，坠落体上方的岩体已悬空，一旦

发生新的崩塌，河道回水将会严重危及厂房安全。

方案II位于方案I下游约570m**河左岸，厂房顺河岸布置。地面

高程约在255〜280m之间，河边〜路坎脚为宽30〜50m的平台，路坎

脚以上地形较陡，地形坡度一般30°〜45°,地形较为完整，无冲沟

切割。厂房基岩为厚层块状生物碎屑灰岩，岩体为H〜III类中等坚硬〜

坚硬工程地质岩组，偶有出露，岩层倾向与山坡倾向基本一致。地表

主要由第四系砂卵砾石和崩塌块石和碎石土等组成。不良物理地质现

象主要为崩塌撒落体，自然边坡基本稳定。另外，方案H比方案I多

5m自然落差，这在水资源利用方面方案H优于方案I。

经综合分析比较，方案n与方案I地形地质条件相差不大，但方

案1由于其对岸地质条件较差，对厂区枢纽的安全运行存在较大的威

胁，因此，本阶段推荐方案n为选用方案。

⑶引水系统线路选择

引水系统由压力引水隧洞、调压井和压力钢管道组成。从**河走向及

两岸地形条件来看，坝址至3#暗河出口一带，河道狭窄，两岸山坡较

陡，不便布置厂区枢纽建筑物，3#暗河出口以下才有布置厂区枢纽建

筑物的地形，根据地形条件，厂区枢纽建筑物需布置于3#暗河出口以

下的**河左岸，这样布置既可使电站引水线路最短，又能较好地利用

**河的自然落差，是电站引水线路布置的较优方案。故**电站的引水

线路布置于**河左岸。

1.5.2主要建筑物

**电站是混合式开发，以发电为唯一目的的水电站，首部设有调

节水库，水库总库容4090万n?；电站装机容量为30MW。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-202X,水库规

模为中型水库，枢纽建筑物等别为m等3级；电站规模为小（I）型

电站，建筑物等别为W等4级。水库枢纽主要建筑物为3级建筑物，

次要建筑物为4级建筑物，临时建筑物为5级建筑物。引水系统及电

站厂区枢纽主要建筑物为4级建筑物，次要建筑物及临时建筑物为5

级建筑物。

首部枢纽设计洪水重现期为50年（P=2%）相应洪峰流量1160m3/s,

校核洪水重现期500年（P=0.2%）,相应洪峰流量1380m3/s。厂区枢纽

设计洪水重现期为50年（P=2%）,相应洪峰流量1210m3/s；校核洪水

重现期100年（P=1.0%）,相应洪峰流量1470m3/s。

⑴首部枢纽主要建筑物

首部枢纽主要建筑物有泄洪闸、冲沙底孔、非溢流坝段、进水口。

为4级建筑物。

重力坝坝轴线总长度115.50m。泄洪闸段轴线长度60.5m。泄洪闸

布设于河道右岸岸坡上，泄洪闸坝线桩号为坝0+000.000至坝

0+060.500,泄洪闸共设五孔，型式为表孔式，孔口净尺寸9mx6m（宽

X高）。泄洪闸段共分成三段布置，坝0+000.000〜坝0+014.500为第

一坝段，布设一孔，坝段长14.5m；坝0+014.500〜坝0+037.500为第

二坝段，布设两孔，坝段长23m；坝0+037.500〜坝0+060.500为第三

坝段，布设两孔，坝段长23m。坝段间变形缝宽20mm。泄洪闸建基于

角砾岩上。

泄洪闸底板高程379.000m,最底建基面高程345.000m,底板基础

最大宽度60.359m,最大坝高34.0m,均采用C25钢筋混凝土现浇。泄

洪闸启闭塔顶高程395.700m。泄水道末端采取两侧收缩和台阶式的布

置方式，以减少对右岸边坡的开挖量和对高边坡的处理，第一孔位于

坝段坝0+000.000〜坝0+014.500,第一孔泄水道平面上左旋10°49'

40〃，泄水道长67m,泄水道净宽不变,为9m,末端底板高程364.734m；

第二孔和第三孔位于坝段坝0+014.500〜坝0+037.500,第二孔泄水道

右边墙平面上左旋10°49'40〃，第二孔和第三孔合为一条泄水道，

泄水道长65.9m,泄水道末端净宽为10m,末端底板高程360.000m；

第四孔和第五孔位于坝段坝0+037.500〜坝0+060.500,第五孔泄水道

左边墙平面上左旋10°53'08〃，第四孔和第五孔合为一条泄水道，

泄水道长60.359m,泄水道末端净宽为10m,末端底板高程355.200m。

冲沙底孔进口底板高程335.000m,衬砌厚度0.5m,冲沙洞长

167.086m,0.000+026.900段为水平段，断面为方形，0+026.900〜

0+031.000段为检修闸门井，设一道平面检修钢闸门，0+031.000〜

0+036.000段为渐变段，0+036.000〜0+167.086段，断面为圆形，洞径

3.0m,底坡i=l/100,末端设一道液压弧形工作闸门，出口处底板高程

333.994m。结构尺寸见设计图，冲沙洞均采用C25钢筋混