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吉林省一级小型水电站工程水电新农村电气化建设可行性分析报告253页
吉林省一级小型水电站工程水电新农村电气化建设可行性分析报告253页.doc
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上传人:职z****i 编号:1171312 2024-09-13 248页 5.78MB
1、吉林省一级小()型水电站工程水电新农村电气化建设项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月吉林省一级小()型水电站工程水电新农村电气化建设项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月199可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目录一、 总 论26(一)项目背景261. 项目名称262. 承办单位概况:26名称:敦化x2、x河水电开发有限公司263. 可研报告编制依据26(12) 延边州水能资源规划;274. 项目提出的理由与过程271)项目提出的理由272)项目提出的过程31(二)项目概况311.拟建地点312.建设规模与目标32(1) 建设规模32(2)建设目标323.主要建设条件32(1)水文气象32大蒲柴河水文站及本工程年径流计算成果表34(2) 工程地质354.项目投入总资金及效益情况375. 主要技术经济指标1珍珠们一级水电站工程特性表1(三)问题与建议3二、 市场预测4(一)水利水电供应现状4敦化市已投入运行农村小水电站简介表4(二)水利水电需求现状5(三)水利水电供需预测51. 负荷预测52.电3、源预测63.电力电量平衡6(四)水利水电价格现状与预测6三、 水利水电资源开发利用条件7(一)流域及电网现状与开发利用规划7(二)拟开发河段水利水电资源储藏量、品质及开发利用的可能性7(三)拟建项目在整个电网中所处的位置和作用7(四)拟建项目所在地区法律支持条件7四、水文和气象- 1 -(一)流域概况- 1 -(二)气象- 2 -1. 气象观测情况- 2 -2. 气象特征及气象要素- 2 -松江气象站气象要素统计表- 1 -(三)水文基本资料3二道松花江流域各水文站实测流量资料情况表3(四)年径流41径流资料插补延长42.资料可靠性分析43资料一致性分析44径流系列代表性分析45. 大蒲柴河水4、文站年径流计算5大蒲柴河水文站年径流频率曲线66.径流成果合理性分析67.本工程年径流计算8大蒲柴河水文站及本工程年径流计算成果表88.年内分配8本工程年径流年内分配表9(五)洪水141. 暴雨洪水特性142.历史洪水14二道松花江流域历史洪水调查成果表143.设计洪水计算15大蒲柴河水文站设计洪水成果表164.施工洪水17大蒲柴河站施工洪水成果表18(六)水位流量关系19实测天然河道横断面成果。19xx一级电站(坝址至尾水)水位流量关系成果表20(七)泥沙22(八)冰情22大蒲柴河站冰情23五、 工程地质24(一) 序言241.工程概况24xx一级电站工程设计指标242勘察依据243勘察概况5、25(二)区域地质261地形、地貌262地层、岩性26区域地层简表263地质构造与地震27(1) xx河断裂带27(2) 二道江断裂284 水文地质条件28(三) 水库区工程地质条件及评价29(四) 坝址区工程地质条件及评价301地形、地貌302地层、岩性303地质构造314水文地质及评价31环境水腐蚀性评价表315坝轴线工程地质条件及评价32坝轴线工程地质条件32坝轴线工程地质评价336进水闸工程地质条件及评价357堤防工程地质条件及评价35(五) 引水发电系统工程地质条件及评价361地形、地貌362地层、岩性36引水发电系统地层岩性简表363渠道工程地质条件及评价374前池及厂房工程地质条6、件及评价37引水系统岩土物理力学指标(建议值)38(六) 天然建筑材料38天然建筑材料设计需用量381. 砼粗骨料料场392. 砼细骨料场393. 卵石料场40卵石料质量指标表404. 填筑料场41填筑料质量指标41(七) 结论及建议41六、 工程任务和规模43(一)工程建设的必要性431.xx一级水电站工程地理位置432.敦化市自然概况及社会经济状况433.工程概况444.xx水电站工程的前期工作情况445工程建设的必要性44(二)特征水位的确定461. 正常高水位的确定46正常高水位特性比较表462.回水计算49从拦河坝坝址开始往上有实测大横断面成果,共10个断面。49xx一级电站回水水面7、线成果表493. 设计水位及校核水位确定50(1)洪水标准50(2)设计洪水位及校核洪水位确定501、计算工况:按闸门全开条件进行计算。50拦河闸过水能力计算表51(三)装机容量选择511.年径流51大蒲柴河水文站及本工程年径流计算成果表512.设计保证率523.装机容量选择52电能计算成果表52(四)工程任务54(五)工程规模54七、 工程选址及工程总体布置56(一)工程等级和设计标准561.工程等级、主要建筑物级别562.洪水标准563.地震设防烈度56(二)工程选址57(三)拦河坝形式与枢纽布置571.拦河坝形式选择572.枢纽布置选择58(1)枢纽布置58(2)方案比选59挡水建筑物方8、案比选59 引水建筑物方案比较61八、 主要建筑物方案64(一)挡水泄水建筑物641.拦河闸641)闸室段652) 消能段65(1)拦河闸的过水能力复核651、计算工况:按闸门全开条件进行计算。65拦河闸过水能力计算表66(2)拦河闸消能设计66消力池深度计算66消力池长度计算67计算结果68(3)闸室稳定计算68 基本荷载组合情况68特殊荷载组合情况69闸室稳定计算成果表702.主要建筑物连接70(1)上游堤防71堤顶71堤防结构形式71堤身71护脚71(2)进水闸左岸重力式挡土墙72(3)进水闸与拦河闸连接处悬臂式挡土墙72重力式挡土墙稳定计算72(4)拦河闸与堤防连接处悬臂式挡土墙74悬9、臂式挡土墙稳定计算753.防渗排水布置774.挡水泄水建筑物主要工程量77挡水泄水建筑物工程量表77(二)引水建筑物781.进水闸78(1) 引水段78(2)闸室段79(3)消力池段79(4)渐变段79 进水闸孔口尺寸确定80消能计算80稳定计算802.引水明渠81(1) 明渠过水能力计算82明渠过流量计算成果表823.压力前池83(1)前池设计计算83计算内容:83基本资料83(2)前池扶壁式挡土墙稳定计算85墙趾悬挑长DL: 1.000(m)864引水建筑物主要工程量表87(三)水电站厂房及开关站891.厂房布置89(1)设计基本资料89(2)发电厂房90主厂房控制高程及尺寸确定:90主厂10、房:91发电机层:91水轮机层:91蜗壳层:92安装间布置923.升压站934.厂房工程量93电站厂房工程量表93九、 水利水电设备95(一)发电机组951.机组机型选择95(1)基本资料95(2)电站装机方案设计95(3) 水轮机型号的选择与初选方案拟定95Hs = 10-E/900-(M+) Hr96(5) 校验水轮机的工作范围96(6) 方案比较与最佳方案选择962.水轮机基本参数和机组台数的选择98选定水轮机基本参数和机组台数中需要考虑的因素983. 水轮机安装高程选择984. 调节保证计算100D-管道直径(cm);300100(二)电气1031、水电站与电力系统的连接1032、电气11、主接线103(1)发电机与变压器的组合方案1033、厂用电源及厂区供电方案1041)厂用电源1042) 厂区供电方案1044、主要电力设备选择1055、主要电力设备选择主要辅助设备的选择1081)厂内起重设备1082)水系统108供水系统108厂内排水系统1085、渗漏排水:1086、机组检修排水:1081)油系统1082)压缩空气系统1093)采暖通风1097、防雷接地1091)过电压保护配置方式1092)全厂接地配置方式1098、综合自动化1101)全厂监控系统1102)自动化元件1103)励磁系统1104)继电保护111主变压器重瓦斯保护1121)测量、信号和同期系统1122)电流互感器12、电压互感器的配置及其主要技术参数1123)控制电源11210、电气实验室11211、通信1131)系统调度通信113远动装置113调度通信1132)厂内通讯及对外通信1133)坝区对外通信11312、电气设备布置11313、坝区用电11414、附图表114表 主要电气设备明细表114(三)水利设备1171.拦河闸1182.进水闸1183.电站闸门及启闭机118金属结构闸门主要设备汇总表118十、 节约能源及合理利用能源120(一)概述120(二)编制依据120(三)耗能种类及数量分析121(四)项目节能管理设计1241.管理机构设置1242.项目能源及用水计量设置网络图124(五)节能措施113、241.节能原则1243)采用节能电器设备,降低电能消耗;1252.生产节能1251)选用先进的节能设备,降低生产能耗;1255)原材料的采购应尽量选用节能厂家的产品。1253.应用节能125(六)能源成本分析125十一、 库区淹没与移民安置126(一)库区淹没情况1261.占地实物指标调查1262.占地实物指标126本工程永久占地实物指标表1283.库底清理128四、 清理内容128五、 清理要求129(二)淹没损失补偿投资计算1291.设计依据1292.补偿标准及计算方法1293.投资估算130本工程占地补偿投资估算总表130十二、 水土保持设计133(一)设计依据、规范及标准13312土14、地利用现状分类(GB/T210102007);133(二)项目区水土流失及水土保持现状134(三)工程建设过程中的水土流失预测1341.预测范围及预测时段134工程建设各区域扰动地表面积统计表135( 2 )工程弃渣量预测135( 3 )水土流失量预测135l )原地貌土壤侵蚀模数及背景值1352 )新增水土流失量预测135(四)水土流失防治措施136(1)水土流失防治责任范围136水土流失防治责任范围表1371)枢纽工程防治区1373 )电站道路防治区138(4)水土保持方案工程总量138(六)水土保持监测1411.监测目的1414.监测方法141(七)水土保持工程监理和管理1421.工程监15、理1422.工程管理142(八)水土保持投资估算142 1.编制依据1422.投资估算142水土保持方案投资估算表143十三、 环境影响评价145(一)环境保护编制目的与设计依据1451.编制目的与意义1452.设计依据145(二)自然环境状况1461.污染源1462.水质现状与评价1463.陆生动、植物1464.水生动、植物1475.人群健康1476.文物147(三)环境影响预测评价1471.工程对环境的主要影响1472.工程对环境影响的综合评价 149(四)工程环境保护设计1501.工程环境保护任务1502.施工期环境保护设计150(五)环境管理及环境监测计划1521.环境管理1522.环16、境监测1523.施工期环境管理及环境监测1523 )督促落实施工期的环保措施。1533 )噪声监测:1544.环境监理154(六)环境保护投资估算154环境保护投资估算表155十四、 组织机构与人力资源配置156(一)组织机构1561.项目法人组建方案1562.管理机构组织方案156(二)人力资源配置1561.劳动定员数量及技能素质要求156 建设管理处处长:1人1562.职工工资福利1573.职工来源及招聘方案1574.员工培训计划157(1)具有共性的培训:157(3)是针对操作工人进行的:158十五、 项目实施进度159(一)建设工期159(二)实施进度安排1591.施工总进度1592.17、设计依据1593.施工准备工程进度160(三)施工组织方案1601.施工条件160(1)工程条件160 对外交通160 工程总体布置及施工特性160 水电供应及建筑材料161(2)自然条件162工程地质162水文、气象1632.施工导流163(1)施工洪水163施工期的划分163施工期设计洪水计算164本工程施工洪水成果表164(2)导流标准164(3)导流方式164(4)围堰设计165围堰顶高程确定165围堰横剖面1653.场的选择与开采165砼骨料场166块石料场166砂砾料场1664.主体工程施工166(1)拦河坝施工166 基础开挖166 混凝土浇筑166(2)渠道施工166(3)电站18、厂房施工167(4)堤防施工167清皮167土方开挖167 土方填筑167土方回填167铁网石箱施工1681. 施工交通运输168(1)对外交通运输168(2)场内交通运输1682. 施工工厂设施168(1)混凝土拌和系统168(2)机械修配及综合加工系统168(1) 机械修配厂169 汽车修配厂169 钢筋加工厂169 木材加工厂169 机电设备及金属结构安装场地169 仓库及临时房屋1693. 施工总布置170(1)施工总布置规划原则170(2)土石方平衡170土石方挖填平衡表171(四)实施进度表171十六、 工程招标内容及方式172(一)招标内容172(二)招标组织形式172(三)招标19、方式172(四)标包划分172十七、 投资估算173(一)投资估算依据173(1)xx一级水电站可行性研究设计图纸。173(二)建设投资估算173(三)投资估算表173十八 融资方案174(一)资本金筹措174(二)融资方案分析1741.资金来源可靠性分析1742.融资结构分析1743.融资成本分析1754.融资风险分析175十九 财务评价176(一)财务评价基础数据与参数选取1761.财务价格:1762.计算期:1773.固定资产折旧率:1774.无形资产和递延资产摊销年限:1775.生产负荷:1776.基准收益率:177(二)销售收入估算177(三)总成本费用估算1771.材料、燃料及动力20、费:1782.工资及福利费:1783.其它费用:178其它费用=装机容量(kw)其他费用定额(元/kw)1784.维护费:1785.折旧费:1786.摊销费:178(四)财务评价报表179(五)财务分析1851.生存能力分析1852.盈利能力分析1853.敏感性分析185财务评价敏感度分析成果表185(六)财务评价结论186二十 国民经济评价187(一)影子价格及主要参数选取187(二)投资费用调整1871.工程投资调整1872.流动资金调整1883.运行费用调整188(三)国民经济效益估算188(四)国民经济评价报表188(五)国民经济评价指标190(1)经济内部收益率(EIRR)190(221、)经济净现值(ENPV)190(六)敏感性分析191(七)国民经济评价结论192二十一 社会评价193(一)项目对社会的影响分析193(二)项目与所在地互适性分析194(三)社会风险分析194(四)社会评价结论195二十二 风险分析196(一)项目主要风险因素识别196(二)风险程度分析196(三)防范和降低风险措施196二十三 研究结论与建议197(一)推荐方案总体描述1971.工程等级、主要建筑物级别1972.洪水标准1973.地震设防烈度1974.枢纽布置198(二)推荐方案优缺点描述1991.优点199(三)结论与建议199附件: 1.关于敦化市xx一级水电站项目开展前期工作的批复(吉22、发改协调 20111401号)2. 关于敦化市xx一级水电站工程环境影响报告书的批复(吉环审字2012130号) 3. 关于敦化市xx一级水电站工程水土保持方案的批复(吉水保 201247号)4. 关于敦化市xx一级水电站工程水资源论证报告书的审查意见(吉水政资 20111626号)5. 吉林省发展和改革委员会关于对敦化市xx一级水电站工程节能登记表予以备案的通知6. 关于印发敦化境内水电站接入系统可行性研究报告审查意见的通知(吉电发展201193号)7.建设项目选址意见书(乡b2012字第66号)8.关于xx一级水电站建设项目预审意见9.xx一级水电站压覆矿产资源情况说明10.关于xx一级电23、站淹没区有无古物古迹建议函11.吉林省水利厅关于敦化市xx一级等3座水电站已列入我省十二五水电新农村电气化规划的函(吉水电函2011第8号)12.关于收购xx一级电站电量承诺13.法人执照14.法人机构代码证附图: xx一级水电站可行性研究设计图集一、 总 论(一)项目背景1. 项目名称敦化市xx一级水电站工程。2. 承办单位概况:名称:敦化xx河水电开发有限公司概况: 敦化xx河水电开发有限公司成立于2005年3月15日,注册资本1000万元,全部为实物出资。公司主营业务为水电开发建设、电力生产及销售,水电工程安装及技术改造,建材销售等其他相关业务。公司设立的宗旨是开发利用xx河丰富的中小水24、电资源,为东部山区县域经济发展提供电力保证,为东部山区农村、农业和农民服务。3. 可研报告编制依据(1) 中华人民共和国电力法(2) 中华人民共和国可再生能源法(3) 中华人民共和国水法(4) 中华人民共和国森林法(5) 水电枢纽工程等级划分及设计安全标准DL5180-2003(6) 小型水力发电站设计规范GB500712002(7) 小水电代燃料项目验收规程SL/Z 3042004(8) 防洪标准GB50201-94(9) 水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000(10) 水利水电工程施工组织设计规范(SDJ338-89)(11) 水利水电工程建设征地移民设计规范(SL290200325、)(12) 延边州水能资源规划;(13) 环境评价、水质源论证、水土保持方案的报告及批复文件。(14) 投资项目可行性研究指南(计办投资200215号)(15) 关于印发吉林省固定资产投资项目节能评估和审查管理办法的通知(吉发改环资字2007732号)(16) 水利建设项目经济评价规范(SL7294)(17) 建设项目经济评价方法与参数第三版4. 项目提出的理由与过程1)项目提出的理由 党中央、国务院高度重视“三农”问题,将农村水电列为周期短、见效快,覆盖千家万户,促进农村增收效果更显著的农村公共设施和基础设施。党中央强调坚持节约资源,保护环境的基本国策,大力发展清洁能源和可再生能源,是我国可26、再生能源发展的优先领域。以农村水电以主要建设内容的水电新农村电气化建设,可以有效地改善山区农民的生产生活条件,增加农民收入,促进农村发展,加快脱贫致富步伐。水电新农村电气化建设,可以加快农村水电发展,引导农村水能资源科学、合理、有序开发,有利于农村水电的健康发展和水能资源的可持续利用,促进农村全面建设小康社会。通过新时期水电新农村电气化建设,把山区的水能资源优势转变为现实生产力,对促进贫困山区经济社会发展,特别是改善老少边穷地区生产生活条件,改善农村能源结构,统筹城乡、区域、社会经济、人与自然和谐发展,实现经济和人口、资源、环境协调发展,发挥着重要的作用。敦化市从地形来看,呈“八山一草一分田”27、的结构,自然资源十分丰富。敦化市属中温带湿润季风气候中的温凉区。雨热同季,水能资源较为丰富。敦化市共有一江十四河,牡丹江为主要干流,平均地表径流量为35亿m3。敦化市管辖5个乡11个镇、4个街道办事处、302个行政村,总人口481950人,总户数150606户,其中:非农业户人口285065人,乡村人口为196885人。大蒲柴河镇位于东经12729至12810,北纬4244至4320之间,距敦化市区西南71公里,是敦化市往安图、桦甸的重要交通枢纽。全镇总面积1677 km2,其中耕地面积3676ha。林地面积155800ha,共9个行政村,2883户,11218人,交通方便,公路畅通。敦化市属28、林区市,森林覆盖率达到77%,然而由于人为的破坏,除国家自然保护区范围内森林植被保护较好外,其余部分已达到了破坏比较严重的程度,为减少水土流失,恢复森林植被,增加林木蓄积量,改善生态环境,促进农业及林业的可持续发展,以电代柴取暖,促进水电新农村电气化建设。2010年由延边州水利水电勘测设计院编制完成的延边朝鲜族自治州水能资源开发利用规划对xx一级、二级电站进行了规划,该报告已由延边朝鲜族自治州人民政府办公室以延州政函201070号文进行了批复。该报告中提出xx一级电站位于xx河xx电站下游3km处。电站规划装机容量2200kw,设计水头6.47m,年设计发电量733万kwh。xx二级(xx河三29、级)电站位于xx一级电站下游6km处, 电站规划装机容量3800kw,设计水头12m,年设计发电量1254万kwh。2013年3月,延边州水利水电勘测设计院编制完成延边朝鲜族自治州水能资源开发利用规划补充报告,该报告中对xx一级电站所在xx河汇入古洞河口段拟建电站方案调整。报告中指出xx河及古洞河交汇处附近是安图县和敦化市的交界,原规划中安图县布置了xx河一级、xx河二级、xx河三级(xx二级)三个梯级电站,敦化市在其上游布置了xx一级电站。两县市经协商调整梯级布置方案,敦化市把原xx一级电站的坝址下移,安图县把xx河一级、xx河二级、xx河三级(xx二级)三个梯级合并为xx河一级电站。 调整30、后,xx一级电站坝址向下移到地面高程490米处,距xx电站4.7km。上游水位考虑现有xx电站尾水位,确定为500米,下游水位为490米,毛水头为10米。装机容量为由原规划中的2200千瓦增加到3255千瓦,年发电量为由原规划中的733万千瓦时增加到862万千瓦时。调整后新增装机容量为1055千瓦,新增发电量为129万千瓦时。xx一级电站位于xx河与古洞河的汇合处,主要淹没区为xx河,站址在古洞河上。这次调整统筹考虑了上游xx一级电站坝址下移和古洞一号电站尾水位。电站上游水位的选择受现有古洞一号电站尾水位的限制确定为488米,下游水位确定为473米,毛水头15米。上游水位提高后原规划中选定的x31、x河上的xx二级、xx三级电站及古洞河上的淘金电站被淹没。xx一级电站流域面积为3583平方公里,多年平均流量为40.79立方米/秒,原规划中的装机容量为2500千瓦,年发电量为838千瓦时;调整后的装机容量为9800千瓦,年发电量为2940万千瓦时,增加装机容量7300千瓦,发电量2102千瓦时。扣除被淹没的3个电站的装机容量及发电量,调整后新增装机容量为1400千瓦,新增发电量为171万千瓦时。建设xx一级水电站是实现敦化市20102020年水电新农村电气化规划的重要措施之一,是改善生态环境,促进农、林业乃至敦化市经济的可持续发展的重要保障,可增加敦化市小水电系统装机容量3255kw。综上32、所述,建设xx一级水电站工程是非常迫切和必要的。2)项目提出的过程吉林省敦化市人民政府于2009年编制完成了敦化市2011-2020年水电新农村电气化规划,该规划中提出了建设xx一级和二级电站。2010年由延边州水利水电勘测设计院编制完成的延边朝鲜族自治州水能资源开发利用规划对xx一级、二级电站进行了规划,该报告已由延边朝鲜族自治州人民政府办公室以延州政函201070号文进行了批复。2013年3月,延边州水利水电勘测设计院编制完成延边朝鲜族自治州水能资源开发利用规划补充报告,该报告中对xx一级电站所在xx河汇入古洞河口段拟建电站方案调整。吉林省水利厅于2011年8月16日以吉水电函20118号33、文吉林省水利厅关于敦化市xx一级等3座水电站已列入我省十二五水电新农村电气化规划的函告知xx一级电站已列入吉林省十二五水电新农村电气化规划。2012年1月28日吉林省水利厅和吉林省发展和改革委员会发布文件吉水电函20118号文关于全省“十二五”水电新农村电气化县建设实施方案的批复,该批复中包括了敦化市xx一级水电站,该电站拟于2012年3月开工建设,电站总装机3255kw。(二)项目概况1.拟建地点本工程位于xx水库下游约4.7km,位于吉林省敦化市南部大蒲柴河镇xx河下游敦化市和安图县交界,二道江上游xx河口以上9.7公里处。工程坝址处地理坐标为东经128547,北纬424831和东经12834、551,北纬424832之间。距大蒲柴河水文站12.2公里。2.建设规模与目标(1) 建设规模xx一级水电站为小()型工程,工程等别为五等,主要建筑物级别为5级,次要建筑物级别为5级。xx一级水电站由右岸堤防、拦河坝、进水闸、引水渠道、前池、厂房、升压站、4.5公里输电线路等组成。xx一级水电站无调节能力,是径流式水电站。装机容量为3255kw,多年平均年发电量为977万kwh,多年平均装机利用小时数为3000h。 (2)建设目标为地方电网提供3255kw的电力和年平均977万kwh的电量。3.主要建设条件(1)水文气象流域概况:本工程位于xx水库下游约4.7km,位于吉林省敦化市南部大蒲柴河35、镇xx河下游敦化市和安图县交界,二道江上游xx河口以上13公里处。工程坝址处地理坐标为东经128547,北纬424831和东经128551,北纬424832之间。距大蒲柴河水文站12.2公里。xx河是松花江上游二道江支流,发源于敦化市xx岭鸡爪顶子山东北,在安图县两江镇四岔子屯北汇入二道江,流域内最高山岭海拔1227m。xx河全流域面积为1501Km2,河道长度为123 Km,河道平均比降为2.0。坝址以上集水面积F=1416km2,大蒲柴河水文站流域面积F=1111 km2。流域全境多为高山峻岭,草木丛生,次生林茂密,植被较好。河道弯曲,河谷狭窄,河床基本稳定。气象:距本工程最近二道江有松江36、气象站,主要观测项目有降水、蒸发、日照、风速、风向、气象,冻土等气象要素,资料完整。本流域属我省的高寒山区,受西伯利亚副高压和太平洋季风影响,春季风大而干燥,夏季湿润多雨;秋季凉爽,冬季漫长而寒冷,全年有5个月时间平均气温在零度以下,以松江气象站为代表站,19581990年气象资料统计,多年平均气温2.4 ,气温年内变化也很大,全年以1月份为最冷,其极端最低气温为-42.8 (1987年1月),7、8月份最热,极端最高气温为34.6 (1988年),多年平均降水量为673mm,雨量主要集中在69月份,此期间降雨量约占全年降水量的70 %,多年平均蒸发量为691.3 mm(E601),多年平均风37、速为2.5 m/s,区内冬季多北或西北风,夏季则多南风,春季风大而干燥。水文基本资料:本工程地点位于二道松花江支流xx河上,工程点上游设有大蒲柴河水文站,水文观测资料系列长,精度高,可作为本工程设计站。二道松花江流域其它邻近支流站可作为本工程设计参证站。二道松花江流域水文站主要有汉阳屯、两江口、大甸子、松江、大蒲柴河、永庆、二道白河等水文站。汉阳屯水文站1943年3月设立,两江口水位站1958年6月设立,大甸子水文站1955年6月设立, 松江(一)水文站1941年6月设立,松江(二)水文站1958年6月设立,永庆水文站1979年设立,二道白河水文站1954年设立。本工程设计依据站大蒲柴河水文站38、1958年6月设立,1962年1980年为水位站,1981年2010年为水文站。年径流:本次年径流计算选大蒲柴河水文站作为依据站,本工程下垫面情况与大蒲柴河水文站下垫面情况相似,与大蒲柴河水文站是上下游关系,工程地点的年径流均值采用大蒲柴河水文站年径流成果按面积比的一次方关系修正。大蒲柴河水文站及本工程年径流计算成果表见表1-1大蒲柴河水文站及本工程年径流计算成果表表1-1地点F(km2)单 位均 值CvCs/CvP(%)1020508090大蒲柴河1111m3/s16.20.322.0 23.16620.250 15.71411.82610.044104m351088 0.322.0 73039、56 63860 49556 37294 31675 本工程1416m3/s20.6 0.322.0 29.526 25.809 20.028 15.073 12.801 104m365113 0.322.0 93112 81392 63160 47533 40370 洪水:造成本流域大暴雨的主要天气系统为蒙古气旋、华北气旋、台风,暴雨多发生在历年的69月份。本流域的洪水主要由暴雨形成,多发生在每年的7-8月,由于本流域地处长白山区,河道比降较大,致使洪水陡涨陡落,洪水过程一般为37天,洪峰持续时间为36小时,一天洪量占三天洪量的40%,三天洪量占七天洪量的50%70%。根据大蒲柴河水文站设计40、洪水成果按面积比方法推求本工程设计洪水成果。面积比指数n采用地区综合关系线中的坡度值0.67。本工程设计洪水成果见表1-2。本工程设计洪水成果表表1-2 单位:m3/s站名F(km2)Qm均值CvCs/CvP(%)251020本工程14163201.32.51648 1148 794 474 (2) 工程地质 区域地质概况:本区所处构造体系位置,属于中国北部天山-阴山东西向复杂构造带东延地段与中国东部新华夏构造体系长白山第二隆起带交汇部位。区内的地质构造主要受这两个构造体系的控制,形成了一系列低序次的构造形迹。xx一级水电站坝址区地貌按其成因类型及形态特征主要有河漫滩、级阶地及左岸的志留-泥盆41、系的角闪斜长片麻岩台地。河漫滩:分布于xx河两岸,河漫滩宽约90m,组成岩性为第四系全新统冲洪积堆积中细砂和砂砾石。级阶地:分布于xx河右岸,地势平坦,微向河床倾斜,坡度12,高出水面6m左右,组成的岩性为第四系全新统冲洪积堆积的砂壤土和砂砾石。角闪斜长片麻岩台地:台地高出河面7m10m,台面倾向河床,坡度10左右,现为耕地。坝址区出露的地层有第四系冲洪积砂壤土和砂砾石,下伏基岩为志留-泥盆系的变质岩,岩性主要为角闪斜长片麻岩。进水闸所处地貌单元为xx河河漫滩,由于洪水冲刷,进水闸所处部位仅剩斜长角闪片麻岩岩基。堤防所处的地貌单元为河漫滩和级阶地。地层岩性较为简单,上部为砂卵石,厚度1.0m742、.10m,卵石及漂砾约占20%,砾石约占55%,磨圆好,分选差,母岩成分主要以花岗岩为主。下伏基岩为志留-泥盆系角闪斜长片麻岩,灰黑色,片麻结构,块状构造,强风化状态。引水渠道穿越的地貌形态为河漫滩,漫滩宽度20m100m,高出河水面0.52.0m,地面较平坦,地层岩性较为简单,上部为砂卵石,下伏基岩为斜长角闪片麻岩。压力前池及厂房处岩性表层为厚7.00m左右的砂砾石,下伏基岩为志留-泥盆系的角闪斜长片麻岩,强风化状态。地质结论: 本区区域构造相对稳定,根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001) 的地震动峰值加速度小于0.05g,对应地震基本烈度为小于VI度区。 根据中国季节性冻土标43、准冻深线图(GB50007-2002),本区标准冻土深度为1.60m1.80m。坝址区左侧地层为砂壤土、砂卵石层和志留泥盆系变质岩,故存在一定的渗漏问题,水库浸没问题不大,库区植被良好,不存在水库诱发地震问题。 坝址区拦河坝坝基地层岩性简单,上部为砂卵石,下伏基岩为强风化斜长角闪片麻岩。建议坝基座于强风化下限岩石层上,该层地基分布连续,厚度较大,岩石稳定,不存在不均匀沉陷稳定问题和抗滑稳定及渗漏问题。左右坝肩存在绕坝渗漏问题,建议进行防渗处理。 堤防全长705m,沿线地层岩性简单,上部为砂卵石,下伏基岩为强风化斜长角闪片麻岩。建议坝基座于基岩层上,该层地基分布连续,厚度较大,岩石稳定,不存在不44、均匀沉陷稳定问题和抗滑稳定问题。 渠道全长401m,地貌上为河漫滩和斜长角闪片麻岩台地,地层岩性表部为第四系全新统冲洪积地层,下伏志留-泥盆系变质岩。建议渠道基础放在基岩层上,该层稳定连续。 前池基础建议置于砂卵石层上,工程地质条件满足设计要求。 电站厂房区地层岩性比较简单,上部为砂卵石,下伏基岩为强风化角闪斜长片麻岩。基础建议置于强风化岩石上,工程地质条件较好。 工程所需天然建筑材料主要有砼骨料、卵石料、填筑料,各料场储量丰富、质量满足设计要求,交通条件便利。 建议初步设计阶段详查天然建筑材料、坝址及工程地质条件。4.项目投入总资金及效益情况xx一级水电站工程总投资为5702.75万元,其中45、建设部分投资5682.61万元,流动资金 20.14万元。综合工程量18.94万立米,其中土方15.64万立方米,石方1.23万立方米,混凝土1.64万立方米,石笼 0.43万方,工程所需水泥3824.45吨,钢材616.86吨,木材33.35立方米,劳动量52.86万工时。本工程所得税前财务内部收益率7.35%,大于基准收益率6%,财务净现值877.43万元,大于零,投资回收期18.61年,投资利润率5.05%,投资利税率5.65%。税后财务内部收益率6.00%。5. 主要技术经济指标珍珠们一级水电站工程特性表表1-2序号及名称单 位数 量备注一、水 文1、流域面积Km21501xx河全流域46、坝址以上Km21416大蒲柴河水文站Km211112、利用的水文系列年限年52195920103、多年平均年径流量亿m36.514、代表性流量多年平均流量m3/s20.6设计洪水流量(p=10%)m3/s794校核洪水流量(p= 5%)m3/s1148施工导流流量(p= 20%) m3/s1215、泥 沙多年平均输沙量万t4.248二、特征水位1、拦河闸水位校核洪水位m501.42相应下游水位500.8设计洪水位m500.88相应下游水位499.53正常发电水位m501.42、前池正常水位m501.253、厂房特征水位校核洪水位m499.63设计洪水位m497.97正常尾水位m493.36最低47、尾水位m492.47四、水库淹没损失淹没土地面积公顷14.7五、水能最大水头m9.2最小水头m3.54平均水头m7.74装机容量Kw3255多年平均年发电量万Kwh977年利用小时数h3000最大引用流量m3/s46.46续表1-2序号及名称单 位数 量备注六主要建筑物及设备1、挡水及泄水建筑物型式混凝土翻板闸坝顶高程m501.4最大坝高m6.1闸孔尺寸m106.1宽高孔数孔6坝长m622、两岸连接建筑物上游堤防长度m7053、引水建筑物(1)进水闸闸孔尺寸m3.84.7宽高孔数孔2(2)引水渠道渠道形式m(矩形)84.8(宽高)毛石混凝土长度m4014、厂 房型式地面式主厂房面积m2288副48、厂房面积m2128升压站面积m28805、主要机电设备 水轮机型号台3ZD536-LH/-180单机容量kw1000水轮机型号台1ZD536-LH/-120单机容量kw255发电机型号台3SFW100-24/2600发电机型号台1SFW250-16/9906、输电线路Km4.5八、工程投资1、总投资万元5702.752、工程部分万元3892.933、单位千瓦投资元/kw175204、单位千瓦时投资元/Kwh5.84九、经济指标上网电价0.635元1、财务内部收益率(税前)%7.35(税后)%6.02、财务净现值万元877.433、投资回收期(税后)年18.61(三)问题与建议(1)建设xx一级49、水电站是实现敦化市20102020年水电新农村电气化规划的重要措施之一,是改善生态环境,促进农、林业乃至敦化市经济的可持续发展的重要保障,是体现党的十七大提出的科学发展观的重要手段。xx一级水电站工程建成后,可增加敦化市小水电系统装机容量3255kw。综上所述,建设xx一级水电站工程是非常迫切和必要的。(2)建议初步设计阶段详查天然建筑材料、坝址区工程地质条件,进一步细化各部分设计,充分论证开挖后的石方可利用度。二、 市场预测(一)水利水电供应现状敦化市农村小水电开发建设较早,1954年开工建设第一座农村小水电站大桥水电站。从1955年至1997年敦化市农村小水电开发建设从起步阶段进入成熟阶段50、。这段时间又持续建成投产西崴子、黑石等6座水电站。2000年到目前敦化市农村小水电事业进入了巩固提高阶段。这段时期又有上沟等3座水电站投入运行,目前建设的农村小水电站有黑石三级、丹江等7座水电站。目前敦化市已投入运行的农村小水电站共计10座,总装机容量53375kw,在建和扩建增容电站7座,总装机容量8195kw,2015年之前开工和增容建设电站10座,总装机容量30565kw,到2020年末之前又有5座电站开工建设,总容量在6800kw左右。到时敦化市农村小水电站有28座投入运行,总装机容量98935kw占全市可开发小水电站容量55%,发电量达30564万kwh。敦化市已投入运行农村小水电站51、简介见表2-1。敦化市已投入运行农村小水电站简介表表2-1序号电站名称总装机(kw)年发电量(万kwh)投产时间1大桥250(250)90(170)19552西崴子9825304419753黑石6525247019814小石河360(400)110(200)19755沿山1250(630)340(475)19806xx3520134019837红石11625348019838上沟16000(4000)5066(5426)19989秋梨沟30050200710黑石二级372012002009合计5337517550(二)水利水电需求现状林区农村冬季取暖大部分砍伐当地木材,xx一级水电站的建成可以52、解决750多户以电代燃,每年减少林木砍伐量2500余m3 ,每年增加二氧化碳吸收量4160t。(三)水利水电供需预测1. 负荷预测根据敦化市电气化规划,设计水平年为2020年。敦化市电气化规划、敦化市国民经济和社会发展“十一五” 、敦化市20102020年水电新农村电气化规划,以2008年为基础,采用电量单耗法、需用系数法、增长率法和设备定额等多种方法计算推至设计水平年。规划结果为:设计水平年用电量为2.57108KWh,最大负荷为2.64104kw。设计水平年(2020年)的月最大年负荷,月平均年负荷见表2-2。2020年月最大年负荷、月平均年负荷表 表2-2 单位:kw 月份项目 123453、56789101112平均负荷161181600913398180911641618945156861604016362148311656115599最大负荷221182639119398240912241624945217862204022413208882256121599负荷率(%)0.720.610.730.750.730.750.720.720.730.710.730.722.电源预测敦化市现有电站10座,总装机容量53375kw,年发电量17550万Kwh,到2015年规划拟建8座电站,总装机8195kw,年发电量2323万Kwh。3.电力电量平衡从负荷规划及电源规划上看,202054、年用电量有保证,但用电负荷不能满足要求,尤其冬季枯水期缺口较大,采取丰水期多余部分上国网,枯水期不足部分由国网供给方式,使电力电量保持平衡。(四)水利水电价格现状与预测根据本工程的峰谷电比例,按照省物价局、省发改委、当地政府的有关文件规定,本工程的上网电价应按0.36元/kwh计。三、 水利水电资源开发利用条件(一)流域及电网现状与开发利用规划xx河流域水能规划为梯级开发,从上至下依次为xx、xx一级水电站,xx水电站于89年建成。根据吉林省水利厅2009年12月编制完成的吉林省20102020年水电新农村电气化规划报告拟于2011年对xx一级水电站进行开发。(二)拟开发河段水利水电资源储藏量55、品质及开发利用的可能性xx河为古洞河最大支流,流域面积1444km2,多年平均流量19.75m3/s,天然落差635m,理论水电资源蕰藏量为3.261万kw,年发电量2.857万kwh。xx河上目前仅有xx水电站一座电站,该电站装机3200kw,多年平均发电量1340kwh,该河段还有相当大的一部分水能没有得到开发。(三)拟建项目在整个电网中所处的位置和作用xx一级水电站是敦化市农村小水电电网的组成部分,电站在电网中承担基荷,可向农村电网提供3255kw电力和年977万kwh电量。(四)拟建项目所在地区法律支持条件国务院西部地区开发领导小组办公室国西办综200110号文国务院西部开发办关于延56、边朝鲜族自治州参照执行国家西部大开发优惠政策的复函延边朝鲜族自治州实施西部大开发战略的若干优惠政策(延州政发200119号)(第三条 对新办交通、电力、水利、邮政、广播电视等企业,其经营期在10年以上的,内资企业自经营之日起,2年免征、3年减半征收企业所得税;外商投资企业符合中华人民共和国外商投资企业和外国企业所得税法第八条第一款规定的,自获利年度起,2年免征、3年减半征收企业所得税)吉林省水利厅2009年12月编制完成的吉林省20102020年水电新农村电气化规划报告。四、水文和气象(一)流域概况本工程位于xx水库下游约4.7km,位于吉林省敦化市南部大蒲柴河镇xx河下游敦化市和安图县交界,57、二道江上游xx河口以上9.7公里处。工程坝址处地理坐标为东经128547,北纬424831和东经128551,北纬424832之间。距大蒲柴河水文站12.2km。xx河是松花江上游二道江支流,发源于敦化市xx岭鸡爪顶子山东北,在安图县两江镇四岔子屯北汇入二道江,流域内最高山岭海拔1227m。xx河全流域面积为1501Km2,河道长度为123km,河道平均比降为2.0。坝址以上集水面积F=1416km2,大蒲柴河水文站流域面积为1111km2。流域全境多为高山峻岭,草木丛生,次生林茂密,植被较好。河道弯曲,河谷狭窄,河床基本稳定。本工程流域水系见图4-1。(二)气象1. 气象观测情况距本工程最近58、二道江有松江气象站,主要观测项目有降水、蒸发、日照、风速、风向、气象,冻土等气象要素,资料完整。2. 气象特征及气象要素本流域属我省的高寒山区,受西伯利亚副高压和太平洋季风影响,春季风大而干燥,夏季湿润多雨;秋季凉爽,冬季漫长而寒冷,全年有5个月时间平均气温在零度以下,以松江气象站为代表站,19581990年气象资料统计,多年平均气温2.4 ,气温年内变化也很大,全年以1月份为最冷,其极端最低气温为-42.8 (1987年1月),7、8月份最热,极端最高气温为34.6 (1988年),多年平均降水量为673mm,雨量主要集中在69月份,此期间降雨量约占全年降水量的70 %,多年平均蒸发量为6959、1.3 mm(E601),多年平均风速为2.5m/s,区内冬季多北或西北风,夏季则多南风,春季风大而干燥。松江气象站的气象要素见表4-1。松江站风速玫瑰图见图4-2、图4-3。松江气象站气象要素统计表表4-1项 目月 份123456789101112平均气温()-18.5-14.6-5.14.611.71619.818.711.63.8-5.5-14.4最高气温()5.710.617.62732.833.634.434.628.928.220.810.2年 日1979 251977 281767 26198263/18,80/311978 281972 1819881970 71978 11960、71 21989最低气温()-42.8-40-34.4-23.3-9.6-1.82.51.9-9.8-21.1-32.8-40年 日19871979 21970 21964 71961 51965 71967 11961 271964 271976 301959 261976 29日照时数(H)169.1182217.5214239.5216.5202.4196.3197.6203.6162.7149.9平均风速(M/S)2.32.53.13.53.22.21.91.61.92.52.82.5最大风速(M/S)20162020.721.322161314.720.72017.7风 向WWNWW61、SWWWNWSNNWWWNWWSWS年 日1966 /2960/13,66/3,79/101971 29198319881970/291963/161972/30198719841957 121978 12蒸发量(mm)(20cm)18.329.268142.3218.9172.3157.8136.9111.290.441.121.6E6019.1514.63475.4122.699.994.783.570.15620.610.8分配比1.322.114.9210.9117.7314.4613.712.0810.138.112.971.56降水量(mm)7.188.7614.141.768.362、110.4146.7142.87032.521.19.5图4-2图4-3(三)水文基本资料本工程地点位于二道松花江支流xx河上,工程点上游设有大蒲柴河水文站,水文观测资料系列长,精度高,可作为本工程设计依据站。二道松花江流域其它邻近支流站可作为本工程设计参证站。二道松花江流域水文站主要有汉阳屯、两江口、大甸子、松江、大蒲柴河、永庆、二道白河等水文站。汉阳屯水文站1943年3月设立,两江口水位站1958年6月设立,大甸子水文站1955年6月设立, 松江(一)水文站1941年6月设立,松江(二)水文站1958年6月设立,永庆水文站1979年设立,二道白河水文站1954年设立。本工程设计依据站大蒲柴63、河水文站1958年6月设立,1962年1980年为水位站,1981年2010年为水文站。二道松花江流域各水文观测站基本资料情况见表4-2。二道松花江流域各水文站实测流量资料情况表表4-2站 名F(km2)水位资料资料年数(年)流量资料资料年数(年)汉阳屯85321943、19542010571943、1954201057两江口43541958201053大甸子17101955201056松 江13571941、1958201054永 庆2831979201032二道白河2101954201057大蒲柴河111119621980 1919581961、1981201034(四)年径流本工程下垫面64、情况与大蒲柴河水文站下垫面情况相似,与大蒲柴河水文站是上下游关系,区间无较大支流汇入,本次年径流计算选大蒲柴河水文站作为依据站。1径流资料插补延长大蒲柴河水文站连续实测流量资料为1958年1961、1981年2010年共34年,中间缺测流量的1962年1980年具有水位观测资料。为保持资料的连续性,根据大蒲柴河水文站实测的综合水位流量关系,由逐日水位插补出1962年1980年畅流期的逐日流量;冰期逐日流量利用冰期实测综合K值过程线插补。经插补,大蒲柴河水文站具有1959年2010年,共52年流量系列。2.资料可靠性分析本次对水位、流量观测及整编资料进行了审查,各年水位流量测验符合规范要求、水位65、流量关系稳定、资料整编成果可靠,可用于工程设计。3资料一致性分析大蒲柴河水文站上游用水量对大蒲柴河水文站年径流影响甚小,可忽略不计,不进行用水量还原计算,可直接用于设计。4径流系列代表性分析根据大蒲柴河站插补延长后的1959年2010年径流系列,点绘年径流差积曲线(见图4-4),从差积曲线变化趋势可以看出,大蒲柴河站年径流系列包含完整的丰平枯周期,具有较好的代表性。图4-45. 大蒲柴河水文站年径流计算根据大蒲柴河水文站实测资料,进行频率计算,确定统计参数。计算(19592010年)连续实测径流系列中,按大小次序排列的第m项的经验频率Pm,按数学期望公式计算,频率曲线线型采用P型。经矩法计算和66、适线,确定统计参数,均值直接采用计算值,Q=16.2m3/s,Cv=0.32,Cs/Cv=2.0,大蒲柴河水文站年径流计算频率曲线见图4-5。经验频率计算公式: 变差系数:偏差系数:大蒲柴河水文站年径流频率曲线图4-56.径流成果合理性分析从地区综合图分析,本次计算的大蒲柴河站年径流均值与二道松花江流域各主要水文站年径流均值综合线吻合较好,见图4-6。另外,本次计算的大蒲柴河站年径流深为459.8mm,与水资源调查评价(二次评价)等值线图上查得本地区径流深450mm相比基本接近,故大蒲柴河站年径流成果是合理的。图4-67.本工程年径流计算本次年径流计算选大蒲柴河水文站作为依据站,本工程下垫面情67、况与大蒲柴河水文站下垫面情况相似,与大蒲柴河水文站是上下游关系,工程地点的年径流均值采用大蒲柴河水文站年径流成果按面积比的一次方关系修正。大蒲柴河水文站及本工程年径流计算成果表见表4-3大蒲柴河水文站及本工程年径流计算成果表表4-3地点F(km2)单 位均 值CvCs/CvP(%)1020508090大蒲柴河1111m3/s16.20.322.0 23.16620.250 15.71411.82610.044104m351088 0.322.0 73056 63860 49556 37294 31675 本工程1416m3/s20.6 0.322.0 29.526 25.809 20.028 68、15.073 12.801 104m365113 0.322.0 93112 81392 63160 47533 40370 8.年内分配根据大蒲柴河水文站年径流年内分配资料分析确定本工程设计年内分配。在大蒲柴河水文站年径流实测资料中选出接近于P=20%、P=50%、P=80%、频率的几个年份,经比较选定其中较不利的年份作为年内分配比。本工程年径流年内分配见表4-4。本工程典型年逐日流量表见表4-5表4-7。本工程年径流年内分配表表4-4月123456789101112年平均年份备注P=20%1.05 0.66 2.97 18.31 38.69 22.57 69.76 81.75 13.88 69、4.93 3.39 1.24 689001995选用0.41 0.23 1.15 6.89 15.04 8.49 27.12 31.78 5.22 1.92 1.27 0.48 1000.34 0.08 0.18 38.10 19.00 13.00 38.30 84.70 21.60 15.00 7.06 2.50 6355219870.14 0.03 0.08 15.54 8.01 5.30 16.14 35.70 8.81 6.32 2.88 1.05 100P=50%1.414 1.201 2.044 31.490 30.381 9.979 28.709 40.019 22.559 1070、.061 3.581 1.985 485132000选用0.781 0.599 1.128 16.825 16.773 5.332 15.850 22.095 12.053 5.555 1.913 1.096 1000.040 0.000 0.740 29.900 19.700 6.680 46.000 59.800 13.000 4.220 2.960 0.440 4868919850.022 0.000 0.407 15.917 10.837 3.556 25.305 32.896 6.921 2.321 1.576 0.242 1000.996 0.506 1.625 47.822 3071、.977 43.537 19.697 10.506 13.269 5.003 2.424 1.068 4658519880.573 0.263 0.934 26.608 17.810 24.224 11.325 6.040 7.383 2.876 1.349 0.614 100P=80%0.208 0.104 1.528 15.994 24.528 13.854 25.749 26.966 24.938 5.185 3.386 2.207 382371992选用0.146 0.066 1.070 10.842 17.181 9.391 18.037 18.889 16.905 3.632 2.72、295 1.546 1000.342 0.108 0.389 13.900 22.600 8.580 48.300 34.900 3.660 2.220 1.620 0.872 3658320050.250 0.071 0.285 9.849 16.546 6.079 35.363 25.552 2.593 1.625 1.148 0.638 100本工程典型年P=20%逐日流量表(1995年)表4-5日一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月12.23 0.82 1.07 8.65 36.20 79.79 57.48 353.04 23.45 6.27 6.31 2.26 22.73、13 0.78 1.10 8.46 36.32 67.30 48.18 192.45 63.09 6.16 5.51 2.19 32.03 0.75 1.11 8.37 41.04 56.21 111.14 140.20 56.84 6.36 5.35 2.17 41.94 0.71 1.13 8.76 40.53 46.52 102.73 119.68 37.47 5.71 5.34 2.13 51.84 0.68 1.15 10.43 40.53 44.74 96.10 90.24 30.72 5.94 5.33 2.10 61.73 0.69 1.16 13.26 40.40 38.3674、 110.88 74.05 28.68 5.94 5.33 2.06 71.64 0.70 1.24 15.55 36.07 32.12 86.67 325.00 25.75 5.94 5.31 2.04 81.54 0.71 1.53 14.15 35.81 26.77 68.44 267.65 22.18 5.94 5.30 2.00 91.45 0.74 1.86 11.74 40.40 23.07 54.29 166.96 20.14 5.94 5.30 1.96 101.35 0.75 2.19 9.66 108.46 23.71 43.59 160.59 19.63 5.79 5.75、29 1.94 111.27 0.76 2.51 8.71 101.20 20.26 36.71 127.45 19.25 5.62 5.29 1.90 121.26 0.78 2.84 8.91 71.50 16.82 30.84 98.65 16.95 5.82 5.24 1.87 131.25 0.79 3.17 10.53 54.55 14.15 45.37 78.00 14.78 6.56 5.06 1.84 141.25 0.80 3.50 13.13 46.14 12.10 37.34 64.75 13.26 6.60 4.87 1.80 151.24 0.83 3.82 17.76、84 43.21 10.82 37.22 61.18 12.38 6.30 4.68 1.77 161.24 0.84 4.01 32.37 36.96 9.84 63.47 49.45 11.83 6.68 4.50 1.73 171.22 0.85 4.19 49.83 34.41 9.07 86.92 44.35 11.05 7.38 4.31 1.67 181.22 0.88 4.37 42.19 38.87 8.56 69.08 84.12 9.58 7.24 4.12 1.59 191.21 0.89 4.55 31.61 42.95 8.35 54.55 92.79 8.59 777、.41 3.94 1.52 201.21 0.90 4.73 27.15 52.26 8.21 49.83 96.23 7.90 6.83 3.75 1.44 211.20 0.93 4.91 28.17 40.40 8.16 44.35 88.45 7.84 6.46 3.56 1.36 221.16 0.94 5.09 29.57 34.92 11.05 35.69 71.63 7.48 6.27 3.38 1.29 231.13 0.97 5.26 34.67 35.94 15.17 29.70 61.81 7.34 6.27 3.25 1.22 241.10 0.98 5.43 33.78、01 40.91 18.99 25.75 66.66 7.06 6.27 3.12 1.15 251.06 1.01 5.61 28.42 46.78 21.67 22.81 60.92 7.49 6.27 3.00 1.07 261.03 1.02 5.79 32.63 40.02 32.12 26.77 44.35 9.60 6.12 2.87 0.99 270.99 1.03 5.96 45.50 39.38 21.67 65.26 37.34 8.81 5.94 2.74 0.92 280.96 1.06 6.28 40.53 34.28 38.49 43.46 33.01 7.76 79、5.79 2.61 0.84 290.92 6.68 39.26 43.97 60.92 73.03 29.06 7.05 5.65 2.50 0.78 300.89 7.11 36.96 92.40 78.00 323.73 24.47 6.59 6.30 2.37 0.70 310.85 7.99 101.71 774.91 25.24 7.12 0.62 本工程典型年P=50%逐日流量表(2000年)表4-6日一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月11.71 1.68 1.57 7.51 49.71 19.76 16.70 58.12 51.62 13.76 7.16 2.80、88 21.72 1.66 1.57 11.37 44.74 16.57 54.29 48.43 50.73 14.91 6.88 2.84 31.73 1.63 1.58 15.55 39.89 15.42 30.59 39.38 43.33 14.27 6.36 2.80 41.75 1.62 1.58 19.76 38.24 13.89 21.41 32.12 34.54 13.13 6.07 2.75 51.77 1.59 1.59 24.09 35.94 11.62 18.99 28.93 31.35 12.49 7.10 2.71 61.78 1.57 1.59 27.66 33.81、77 8.36 20.26 25.87 29.31 13.51 7.12 2.68 71.80 1.54 1.62 29.19 30.46 12.68 17.08 22.30 25.49 14.27 7.46 2.65 81.81 1.52 1.63 30.59 27.78 35.81 13.38 19.63 21.16 21.79 9.09 2.64 91.82 1.50 1.66 31.35 25.87 25.75 10.86 19.25 16.82 21.79 8.16 2.61 101.85 1.48 1.68 29.70 25.36 18.99 9.67 22.30 13.38 2082、.26 5.03 2.60 111.86 1.45 1.71 28.17 65.26 15.42 8.85 121.08 11.75 17.59 4.46 2.57 121.86 1.45 1.73 26.51 100.82 13.00 8.21 107.95 11.08 16.06 4.19 2.56 131.86 1.47 1.76 27.53 67.93 11.45 10.39 92.79 10.49 15.42 3.95 2.54 141.85 1.47 1.78 28.93 55.57 11.76 7.99 88.71 9.97 14.66 3.71 2.51 151.85 1.4883、 1.80 29.82 48.81 13.76 6.46 125.54 9.69 14.02 3.47 2.50 161.85 1.48 1.82 30.46 46.14 13.00 5.66 95.84 16.57 13.38 3.26 2.47 171.84 1.49 1.85 32.50 37.09 10.27 10.01 75.32 84.76 13.00 3.22 2.46 181.84 1.49 1.91 36.32 32.76 7.95 26.13 56.46 81.31 12.35 3.21 2.43 191.84 1.50 2.13 42.31 30.97 6.23 37.384、4 45.76 49.96 11.92 3.19 2.41 201.84 1.50 2.36 43.97 30.97 5.96 32.76 39.26 37.60 13.26 3.17 2.40 211.82 1.52 2.59 44.61 29.82 6.87 31.35 43.33 31.10 10.91 3.16 2.37 221.82 1.52 2.82 49.20 42.82 7.74 138.92 50.22 27.78 9.93 3.15 2.37 231.82 1.53 3.05 51.87 41.17 6.42 82.08 42.44 27.15 9.38 3.14 2.3885、 241.82 1.53 3.28 50.73 35.56 6.14 80.68 39.26 25.75 8.95 3.11 2.38 251.81 1.53 3.52 68.70 31.23 10.16 58.76 39.26 24.09 9.09 3.10 2.40 261.81 1.54 3.80 100.31 27.53 20.39 54.93 31.48 20.39 8.81 3.07 2.40 271.80 1.54 4.30 91.77 28.55 11.73 57.74 28.04 17.59 7.79 3.05 2.41 281.77 1.55 4.83 75.96 30.586、9 8.88 53.79 24.22 16.70 7.65 3.01 2.41 291.75 5.35 63.98 25.24 7.37 58.88 40.78 16.06 7.57 2.96 2.42 301.72 5.89 53.66 20.90 8.20 78.13 42.82 15.04 8.46 2.92 2.42 311.71 6.41 18.86 72.01 34.28 7.14 2.43 本工程典型年P=80%逐日流量表(1992年)表4-7日一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月10.42 0.27 17.08 23.07 9.46 37.34 120.44 487、5.76 13.00 5.58 3.45 20.40 0.29 20.14 25.87 9.28 27.27 80.42 86.92 11.45 4.40 3.36 30.38 0.32 24.60 26.13 8.44 19.50 63.73 77.24 10.35 5.74 3.28 40.37 0.37 31.10 22.43 7.57 15.68 48.94 93.17 9.33 6.47 3.20 50.36 0.42 37.34 19.50 7.62 12.61 39.38 70.86 8.60 6.09 3.11 60.33 0.46 28.68 19.37 7.33 10.2688、 32.76 61.18 8.17 5.93 3.05 70.31 0.51 18.23 49.32 14.27 8.31 27.78 57.48 7.91 5.56 3.03 80.25 0.56 15.68 64.62 24.60 7.12 23.45 45.63 7.69 4.65 3.02 90.18 0.61 10.76 61.18 20.26 6.49 18.35 36.96 7.48 4.75 3.02 100.12 0.65 10.34 52.13 18.61 5.88 16.19 31.23 7.07 4.42 3.01 110.06 0.70 10.78 40.28 28.89、29 5.11 35.18 27.02 6.86 4.42 3.01 120.01 0.76 11.76 35.30 24.09 4.56 46.39 25.36 6.67 4.77 3.00 130.82 13.51 36.96 22.56 4.80 43.97 23.71 6.42 3.38 3.00 140.87 15.17 36.96 29.82 4.26 32.88 23.45 6.04 3.42 2.98 150.92 12.43 31.99 27.91 3.49 34.79 19.37 5.98 3.77 2.98 160.98 11.15 30.59 29.57 3.10 5690、.08 16.82 5.62 3.63 2.97 171.03 11.71 46.27 24.09 2.92 41.42 14.66 5.26 4.30 2.92 181.08 13.13 54.42 26.51 18.74 34.67 19.76 5.23 3.80 2.87 191.13 12.35 43.08 24.73 17.97 30.84 29.95 5.23 3.63 2.82 201.20 9.11 36.96 19.37 9.16 26.77 20.01 5.20 3.52 2.75 210.03 1.26 9.74 32.63 16.57 6.79 22.43 15.68 91、4.89 3.42 2.70 220.06 1.47 29.57 27.66 19.63 31.48 20.26 13.89 4.86 4.17 2.65 230.08 1.70 41.55 23.83 17.72 35.30 24.73 12.67 4.86 4.21 2.60 240.11 1.92 29.70 21.92 14.66 19.63 21.03 12.26 5.03 3.95 2.55 250.13 2.17 26.38 20.26 12.20 34.16 18.35 12.25 5.23 3.63 2.50 260.15 2.40 26.51 18.61 10.27 25.92、49 15.80 11.55 5.05 3.56 2.45 270.18 2.73 28.17 16.44 8.93 30.08 12.87 10.66 4.83 3.48 2.36 280.22 3.95 29.44 14.78 8.77 37.98 11.08 10.13 4.54 3.68 2.27 296.13 29.31 13.64 13.13 30.21 10.12 12.12 4.54 3.62 2.19 309.84 26.13 12.06 23.45 290.59 12.53 15.80 5.03 3.53 2.10 3112.87 10.86 251.08 41.80 6.93、47 2.01 (五)洪水1. 暴雨洪水特性造成本流域大暴雨的主要天气系统为蒙古气旋、华北气旋、台风,暴雨多发生在历年的69月份。本流域的洪水主要由暴雨形成,多发生在每年的7-8月,由于本流域地处长白山区,河道比降较大,致使洪水陡涨陡落,洪水过程一般为37天,洪峰持续时间为36小时,一天洪量占三天洪量的40%,三天洪量占七天洪量的50%70%。2.历史洪水根据吉林省洪水调查资料历史洪水情况概述表记载第二松花江流域1856年、1909年、1923年、1953年、2010年洪水多是台风雨造成的。大蒲柴河站2010年洪水为1934年以来首位洪水,洪水重现期定为77年,汉阳屯站2010年洪水为191494、年以来首位洪水,洪水重现期定为97年,二道松花江流域历史洪水调查成果见表4-8。二道松花江流域历史洪水调查成果表表4-8 单位:m3/s编号调查地点集水面积(km2)调查成果河名地点1二道松花江大蒲柴河1111年月日2010193419531960洪峰流量97001270842可靠程度实测较可靠实测2汉阳屯8457年月日201019141960洪峰流量26003600可靠程度实测较可靠3.设计洪水计算首先计算大蒲柴河水文站设计洪水参数,依据大蒲柴河水文站实测洪水资料及历史洪水资料,按不连序系列计算洪水参数,洪峰、洪量的经验频率采用数学期望公式计算。经验频率: a个特大洪水经验频率计算公式:n-95、1连续洪水的经验频率计算公式: 不连续系列:均值: 变差系数:式中:特大洪水,;一般洪水,。偏态系数(Cs)亦采用与变差系数的经验倍比关系,洪峰(Qm)采用2.5,即Cs=2.5Cv。以矩法确定洪水统计参数,频率曲线的线型采用P型,大蒲柴河水文站适线情况见图4-7。大蒲柴河水文站设计洪水成果见表4-9。图4-7大蒲柴河水文站设计洪水成果表表4-9 单位:m3/s站名F(km2)Qm均值CvCs/CvP(%)251020大蒲柴河11112721.32.51401976675403地区综合法是依据松花江上游区流域内的二道白河、松江、汉阳屯水文站的洪水统计参数进行地区综合,分别绘出LgQmLgF地区96、综合图。洪水地区综合图见图4-8。二道松花江上游QmF地区综合图图4-8根据大蒲柴河水文站设计洪水成果按面积比方法推求本工程设计洪水成果。面积比指数n采用地区综合关系线中的坡度值0.67。本工程设计洪水成果见表4-10。本工程设计洪水成果表表4-10 单位:m3/s站名F(km2)Qm均值CvCs/CvP(%)251020本工程14163201.32.51648 1148 794 474 4.施工洪水施工期的划分根据施工要求和洪水季节特性,施工期分为三个期,春汛期为4月10日6月31日,主汛期为5月31日9月1日,秋季为9月1日10月31日。施工洪水计算本地区为无实测资料区,以大蒲柴河站为设计97、依据站,大蒲柴河站资料系列为19812010年,在施工期内按不跨期选样原则,可跨期使用,一般不超过510天。用矩法公式按连序系列计算统计参数,采用P-型曲线,按经验适线法目估定线,确定大蒲柴河站施工期洪水参数,大蒲柴河站施工洪水见图4-9、图4-10、表4-11。本工程施工洪水成果根据大蒲柴河水文站施工洪水成果按面积比的0.67次方关系推求本工程设计洪水成果。本工程分期洪水成果见表4-12。大蒲柴河站施工洪水成果表表4-11 单位:m3/s 控制点F(km2)时段项目均值P=10%P=20%大蒲柴河1111春汛Qm71.8134103秋汛Qm17.839.227本工程施工洪水成果表表4-12 98、单位:m3/s 控制点F(km2)时段项目均值P=10%P=20%本工程1416春汛Qm84.5 158 121 秋汛Qm20.9 46 32 图4-9图4-10(六)水位流量关系基本资料:不同频率设计洪水成果。 实测天然河道横断面成果。断面糙率的确定:河床糙率选择是根据河道组成情况,采用综合糙率0.05。计算方法:本工程末端起始断面水位采用曼宁公式计算确定,按天然河道水面线计算公式,从控制断面开始,假定另一端的水位,用试算法逐段推算水面线。计算公式:若两式相等即f(Zd)= f(Zu),说明水面线得解。xx一级电站(坝址至尾水)水位流量关系见表4-13、图4-11图4-14。xx一级电站(坝99、址至尾水)水位流量关系成果表表4-13 单位:m3/s 桩号水位流量0+0000+2790+5110+7450493.21492.35492.01491.58100495.63495.11494.51493.9200496.71496.05495.41494.83500498.56497.89497.23496.68794499.53499.02498.55497.971148500.8500.44500.16499.632000502.79502.54502.37501.92图4-11图4-12图4-13图4-14(七)泥沙本工程点没有泥沙观测资料,流域内森林茂密,植被良好,水土流失少,河水100、常年清澈见底,泥沙含量较少。根据水资源调查评价(二次评价)中悬移质泥沙等线图,确定本工程多年平均悬移质输沙模数25t/km2a,本工程推移质输沙量按悬移质输沙量的20%计算,本工程多年平均悬移质年输沙量为3.54104t,多年平均推移质输沙量为0.708104t,多年平均总输沙量为4.248104t。(八)冰情本工程坝址缺少冰情资料,根据本工程上游大蒲柴河水文站的冰情观测资料,平均封冻日期为11月15日左右,平均开河日期为4月12日左右,稳定封冻期为148天左右。最大河心冰厚1.19m,发生在1980年,最大岸边冰厚0.90m,发生在1964年。根据调查到的xx水库库区内最大冰厚为1m左右,库101、区边最大冰厚为1.5m左右。本河流开江形式基本为文开。大蒲柴河站冰情表4-14项 目初冰 日期 月日稳定封冻日期最大河心冰厚(m)最大岸边冰厚(m)开河 日期 月日终冰 日期 月日稳定 封冻 天数平均10.3011.150.900.804.124.17148最早(厚)10.711.31.190.903.264.7164年 份19781969198019641971195919691970最晚(薄)11.912.20.700.704.204.27127年 份19631972197319731976197619721973五、 工程地质(一) 序言1.工程概况拟建的xx一级水电站位于吉林省敦化市南102、部的大蒲柴河镇,距敦化市约106km,距大蒲柴河镇约30km。工程所在河流为二道江支流xx河下游,距xx河汇合口约13km。工程坝址区地理位置在东经128547、北纬424831。xx一级电站主要水工建筑物由右岸堤防、拦河坝、引水渠道、前池、电站厂房、尾水渠、升压站等组成。该水电站的主要设计指标见表5-1。xx一级电站工程设计指标表5-1指标名称单位数值装机kw3255坝址以上流域面积km21416最大坝高m6.1拦河坝长度m62正常高水位m501.4渠道长度m401堤防长度m7052勘察依据1) 岩土工程勘察规范GB50021-2001;2) 水利水电工程地质勘察规范GB50487-2008103、;3) 中小型水利水电工程地质勘察规范SL55-2005;4) 水利水电工程地质测绘规程SL299-2004;5) 水利水电天然建筑材料勘察规程SL251-2000;6) 水利水电工程钻探规程SL291-2003;7) 水利水电工程坑探规程SL-166-2010;8) 水利水电工程制图标准SL73-1995。3勘察概况xx一级水电站工程可研阶段收集及利用的技术成果有:1) 中华人民共和国区域地质调查报告(明月镇幅1:20万)吉林省地质局。2) 大蒲柴河、朝阳屯幅军用地形图(1:5万)吉林省测绘局。根据设计院总工办下达的xx一级水电站可研阶段勘察任务书,按照有关规程、规范要求,明确了本阶段的勘察104、任务是对区域构造稳定性和坝址区场地构造稳定性和地震危险性做出评价;调查水库区主要地质问题并作出初步评价;调查坝址区场地的工程地质条件,并对主要工程地质问题作出初步评价;进行天然建筑材料初查。根据本阶段的地质勘查任务,我院地质队于2012年12月20日2013年1月20日之间,展开了该工程可研阶段的工程地质勘察工作。本次勘察主要采用了工程地质测绘、钻探、岩土试验、岩样分析等勘察方法。利用及完成的具体工程量见表5-2。完成地勘工程量表 表5-2序号项 目 名 称单位完成工程量备 注1地质测绘区域地质图km22.51:1000水库区地质测绘km20.21:500坝址区地质测绘km20.21:2500105、引水渠道地质测绘km20.61:10002钻 探m158.903土工试验组14扰动样4岩石抗压实验组2(12块)5原位测试(重力触探)m36水质分析组1(二)区域地质1地形、地貌本区属吉林省东部中低山区,地势西北高东南低,测区内水系比较发育,北部有牡丹江及其支流沙河,图们江支流布尔哈通河;南部有松花江支流xx河、古洞河、大沙河等。xx河是松花江上游二道江支流,发源于敦化市xx岭鸡爪顶子山东北,在安图县两江乡四岔子屯北汇入二道江,流域内最高山岭海拔1227m。xx河全流域面积为1501km2,河道长度123km,河道平均比降2.0。xx一级水电站坝址以上集水面积F=1416km2,大蒲柴河水文站106、流域面积为1111 km2。流域全境多为高山峻岭,草木丛生,次生林茂密,植被较好。河道弯曲,河谷狭窄,河床基本稳定。2地层、岩性本区地层区划属松花江区,吉林延边分区,延边小区。区内出露地层有古生界、中生界和新生界,有关地层、岩性特征见表5-3。 区域地层简表表5-3地层单位代号厚度(m)地层性质分布情况界系统组新生界第四系全新统河漫滩Qh2砂壤土、砂、砾石、卵石xx河河漫滩及级阶地中生界侏罗系中统帽儿山组J2m709上部:安山岩,局部地区夹凝灰质砂砾岩、薄煤层及流纹岩。下部:凝灰质砾岩夹安山岩、黄色砂岩和煤线、安山集块岩、安山角砾岩。测区东南部,两江村附近下统明月沟组J1m823辉石安山岩、玄107、武安山岩、安山质凝灰岩、夹安山质凝灰砾岩。xx河与古洞河汇合口处的左侧及测区东南角朝阳村附近古生界志留-泥盆系呼兰群S-Dhl2583上部:黑云绿泥片岩、浅粒岩、黑云变粒岩、钾质注入片麻岩,夹斜长角闪片岩。下部:变质流纹岩、紫色凝灰岩、 安山质熔凝灰岩、安山岩、变质晶屑凝灰熔岩,夹流纹凝灰熔岩。工程区两侧及测东区南部区内侵入岩发育,xx河两岸大部分地段由华力西晚期第二期(43(2))侵入岩组成的高大雄厚山体。岩性主要有黑云母花岗岩、黑云母斜长花岗岩、斜长花岗岩、似斑状花岗岩、石英二长岩等。3地质构造与地震本区所处构造体系位置,属于中国北部天山-阴山东西向复杂构造带东延地段与中国东部新华夏构造体108、系长白山第二隆起带交汇部位。区内的地质构造主要受这两个构造体系的控制,形成了一系列低序次的构造形迹。比较发育而有规模的主要有:(1) xx河断裂带该断裂是走向北西的压性断裂带,长度大于60km,基本与河流流向一致,由两条平行的逆断层组成,沿线岩石挤压片理发育,三角面山体很发育,影响宽度25km,与之相伴生的北东向张性断层也较发育,形成了与xx河正交的“羽”状深谷和冲沟,与xx河共同形成了“网”状格子体系。沿xx河的花岗岩体(华力西晚期)就是受北西向构造控制。(2) 二道江断裂该断裂东起三道向西经松江直至两江以南一带,基本循二道江近东西向展布。长约16km,整个断裂带河谷北岸高于南岸,压扭性断裂109、面发育,走向呈舒缓波状,呈压扭性特征。此外区域内还有古洞河断裂带、大沙河断裂、永庆背斜等地质构造。这些断裂带包括xx河断裂和二道江断裂都已趋向稳定,未发现新构造运动痕迹和活动性构造,因此项目区所处大地构造位置上属于相对稳定区。根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),本区地震动峰值加速度小于0.05g,对应地震基本烈度为小于VI度区。4 水文地质条件本区地下水类型主要为第四系松散层孔隙潜水和基岩裂隙水。第四系松散层孔隙潜水:主要赋存于沿河谷分布的砂卵石层中,受大气降水和上游地表水补给,排于下游河道。基岩裂隙水:广泛分布在岩石节理裂隙和构造破碎带中,靠大气降水和地表水补给,以泉的形式110、排泄于临近沟谷。松散层孔隙潜水和基岩裂隙水之间没有明显的隔水层,它们之间有一定的水力联系,实为统一的孔隙裂隙地下水。根据中国季节性冻土标准冻深线图(GB50007-2002),本区标准冻土深度为1.60m1.80m。(三) 水库区工程地质条件及评价xx一级水电站拦河坝位置选在xx河下游,地貌上属于山区河谷地貌。拦河坝正常高水位501.40m。水库区左岸为古生届志留-泥盆系的角闪斜长片麻岩构成剥蚀台地,台面高程高于正常高水位;右岸为堆积阶地,阶面微倾河床,坡度12,现为耕地。水库渗漏:水库区左岸为古生届志留-泥盆系的角闪斜长片麻岩构成剥蚀台地,台面高程高于正常高水位,岩石渗透性较弱,也未发现通往111、下游的渗漏性断裂,不存在向下游渗漏的条件;右岸为堆积阶地,阶面微倾河床,坡度12,堆积物主要为砂卵石,渗透系数310-2cm/s,为强透水地层,存在向坝下游渗漏的地质条件。拦河坝建成后将抬高水位7m左右,库区右岸会产生绕坝渗漏,该地段需进行防渗处理。水库浸没:水库区没有工矿企业和村庄,也没有文物古迹,但右岸有较多耕地,拦河坝建成后将抬高水位7m左右,会对耕地造成浸没影响,因此该地段需进行防渗处理。库岸稳定:水库左岸为角闪斜长片麻岩构成的低矮陡坎,岩石整体性良好,抗水浸能力强。未见影响边坡稳定的结构面及其它不利组合,边坡稳定性较好,也未发现顺坡向地质构造和滑坡体存在。水库右岸为第四系松散堆积物,112、抗冲刷能力较差,需进行防护。水库淤积:水库区上游为山区峡谷,山体稳定,植被良好,未发现大面积的松散堆积物,只有洪水期河水才会夹带少量的泥沙,数量有限,不会产生大量淤积问题。水库诱发地震:据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),本区地震动峰值加速度小于0.05g,对应地震基本烈度为小于VI度区。由于本工程规模小,蓄水量较小,最大坝高仅6.1m,故不存在水库诱发地震问题。(四) 坝址区工程地质条件及评价1地形、地貌xx一级水电站坝址区地貌按其成因类型及形态特征主要有河漫滩、级阶地及左岸的志留-泥盆系的角闪斜长片麻岩台地。河漫滩:分布于xx河两岸,河漫滩宽约90m,组成岩性为第四系全新统113、冲洪积堆积中细砂和砂卵石。级阶地:分布于xx河右岸,地势平坦,微向河床倾斜,坡度12,高出水面6m左右,组成的岩性为第四系全新统冲洪积堆积的砂壤土和砂卵石。角闪斜长片麻岩台地:台地高出河面7m10m,台面倾向河床,坡度10左右,现为耕地。2地层、岩性坝址区出露的地层有第四系冲洪积砂壤土和砂卵石,下伏基岩为志留-泥盆系的变质岩,岩性主要为角闪斜长片麻岩。详见坝址区地层岩性描述,岩性特征见表5-4。坝址区地层岩性简表 表5-4成因代号岩性描述分布第四系全新统冲洪积堆积(Q4pal)砂壤土:灰色-黄灰色,松散状态,厚度0.502.00m。两岸阶地志留泥盆系砂卵石:黄褐色,饱和,稍密-中密状态,厚度2114、.6010.60m。砾石粒径5mm25mm居多,磨圆好,约占55%,母岩成分以花岗岩为主。河床及基岩上部呼兰群角闪斜长片麻岩(S-Dhl)角闪斜长片麻岩:灰黑色,片麻结构,块状构造,强风化状态,组成矿物成分以斜长石、角闪石为主,钻探揭露厚度约14.10m。坝址区基底3地质构造根据工程地质测绘、区域地质资料及遥感解译资料,本区未发现有活动性断裂构造,在区域构造位置上属相对稳定区。4水文地质及评价本区地下水类型主要为第四系松散层孔隙潜水和基岩裂隙水。第四系松散层孔隙潜水:主要赋存于沿河谷分布的砂卵石层中,受大气降水和上游地表水补给,排于下游河道。地下水埋深4.20m8.00m。基岩裂隙水:埋藏于角115、闪斜长片麻岩裂隙中,受大气降水和地表水补给,以泉的形式排泄于临近沟谷。环境水对砼腐蚀性分析见表5-5,经分析,本工程区环境水对砼不具腐蚀性。 环境水腐蚀性评价表表5-5腐蚀性类型判定依据腐蚀程度界限指标检测值评价分解类溶出型HCO3-含量(mmol/L)无腐蚀弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀HCO3-1.071.07HCO3-0.70HCO3-0.701.708无腐蚀一般酸性型PH值无腐蚀弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀PH6.56.5PH6.06.0PH5.5PH5.56.9无腐蚀碳酸型侵蚀性CO2含量(mg/L)无腐蚀弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀CO21515CO23030CO260CO2602无腐蚀分解结晶复合类硫酸镁116、型Mg2+含量(mg/L)无腐蚀弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀Mg2+10001000Mg2+15001500Mg2+20002000Mg2+30005.55无腐蚀结晶类硫酸盐型SO42-含量(mg/L)无腐蚀弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀普通水泥SO42-250250 SO42-400400 SO42-500500 SO42-100010.80无腐蚀5坝轴线工程地质条件及评价坝轴线工程地质条件坝轴线位于xx水电站下游约4.7km处,左岸为志留-泥盆系的角闪斜长片麻岩台地,高出河床6m10m。右岸为河漫滩和一级阶地,高出河床4m8m。拦河坝总长度62.00m。地层岩性从上至下依次为砂壤土、砂卵石,下伏基岩为志留-117、泥盆系的角闪斜长片麻岩,现分述如下。(1)砂壤土:分布在两岸台地表层,厚度1.50m左右,灰色-黄灰色,松散状态。(2)砂卵石:分布在河床及阶地中,黄褐色,稍密-中密状态,厚度2.6010.60m。卵石及漂砾约占20%,砾石约占55%,磨圆好,分选差,母岩成分主要以花岗岩为主。(3)志留-泥盆系的角闪斜长片麻岩:灰黑色,片麻结构,块状构造,强风化状态,组成矿物成分以斜长石、角闪石为主,钻探揭露厚度约14.10m。以上各岩土层物理力学性质指标见表5-6。坝基岩(土)物理力学指标建议值表5-6岩性名称密度抗剪强度孔隙率渗透系数允许比降与砼摩擦系数允许承载力湿干内摩擦角粘聚力0CKJ允ffakg/c118、m3kPacm/skPa砂壤土1.861.57148386.010-40.30.2150砂卵石2.011.9632/300333.010-20.150.40280角闪斜长片麻岩2.650.51020Lu0.70500坝轴线工程地质评价设计坝型为混凝土自动翻板闸形式,拦河坝最大坝高6.1m,正常高水位501.40m。坝轴线河床段较平坦,宽度约60m,水深1.20m左右,上部为冲洪积砂砾石层,下伏基岩为角闪斜长片麻岩。砂卵石为透水层,建议清除砂卵石,坝基坐落在强风化下限岩石上。右坝肩为高漫滩,高出河水面4m8m,岩性为第四系冲洪积砂卵石,厚度6.8m10.6m,渗透系数为310-2cm/s,为强透119、水地层。拦河坝建成蓄水后会在此部位产生绕坝渗漏,建议进行防渗处理,建议拦河坝基础坐落在强风化下限岩石上。左坝肩为一级阶地,高出河水面7m12m,岩性为第四系冲洪积砂壤土及砂卵石。砂卵石层厚度6.8m10.6m,渗透系数为310-2cm/s,为强透水地层。拦河坝建成蓄水后会在此部位产生绕坝渗漏,建议进行防渗处理,建议拦河坝基础坐落在强风化下限岩石上。建议拦河坝基础置于志留-泥盆系角闪斜长片麻岩强风化下限上,该层地基分布连续,均匀,厚度较大,岩石稳定,不存在不均匀沉陷稳定问题及渗漏问题。坝址区地下水埋深较深,地下水位埋深4.20m8.00m,施工最大开挖深度6.00m左右,应注意加大基坑排水措施。120、地基土开挖边坡见表5-7。地基土开挖边坡建议值表 5-7岩 土 层 类 型 边坡(临时)边坡(永久)砂壤土1:1.51:2砂卵石1:1.5 1:1.75斜长角闪片麻岩1:0.4 1:0.76进水闸工程地质条件及评价进水闸位于拦河闸的左侧,进水闸与拦河坝之间有10m长毛石砼挡土墙连接,进水闸轴线与拦河闸轴线成138角。进水闸右侧有35m长毛石砼挡土墙与山体连接。进水闸全长26.0m,宽度11.8m,末端与渠道相接。进水闸所处地貌单元为xx河河漫滩,由于洪水冲刷,进水闸所处部位仅剩斜长角闪片麻岩岩基。志留-泥盆系角闪斜长片麻岩:灰黑色,片麻结构,块状构造,强风化状态,组成矿物成分以斜长石、角闪石为121、主。建议进水闸基础置于基岩上,不存在不均匀沉陷问题。岩土层物理力学性质指标与基坑开挖边坡建议值见表5-7。7堤防工程地质条件及评价堤防布置在右岸,长度为705m,下游接拦河坝右岸翼墙。堤防起点为拦河坝上游右岸一级阶地末端的山脚处,堤防末端接右岸上游翼墙。堤防所处的地貌单元为河漫滩和级阶地。地层岩性较为简单,上部为砂卵石,厚度1.0m7.10m,卵石及漂砾约占20%,砾石约占55%,磨圆好,分选差,母岩成分主要以花岗岩为主。下伏基岩为志留-泥盆系角闪斜长片麻岩,灰黑色,片麻结构,块状构造,强风化状态。堤防的作用主要为防渗,建议堤基镶嵌于岩石中,堤身采取防渗措施。(五) 引水发电系统工程地质条件及122、评价1地形、地貌该引水发电系统主要包括引水渠道、前池、电站厂房等几部分。渠道进口地面高程496.74m,出口地面高程为499.88m,渠道穿越的地貌形态为河漫滩,漫滩宽度20m100m,高出河水面7m8m,地面较平坦,地层岩性较为简单,上部为砂卵石,下伏基岩为斜长角闪片麻岩。2地层、岩性引水发电系统沿线出露地层主要为第四系冲洪积地层及志留-泥盆系变质岩,详见表5-8。引水发电系统地层岩性简表表5-8成因代号岩性描述分布范围第四系全新统冲洪积(Q4pal)砂卵石:黄褐色,稍密-中密状态,厚度0.708.50m。卵石及漂砾约占20%,砾石约占55%,磨圆好,分选差,母岩成分主要以花岗岩为主。渠道桩123、号0+000m0+401m地表、厂房地表及河漫滩。志留-泥盆系呼兰区S-Dhl灰黑色,片麻结构,块状构造,强风化状态,组成矿物成分以斜长石、角闪石为主。渠道桩号0+0000+250m地表及厂房砂卵石层以下。3渠道工程地质条件及评价xx一级水电站引水渠道设计为明渠引水,渠道起点与进水闸相接,桩号Q0+000位于进水闸末端,坐标X=7581.366,Y=10238.914,渠道终点与前池相接,坐标为X=7191.408,Y=10151.925,渠道全长401m。地层岩性表部大多为第四系全新统冲洪积地层,下伏志留-泥盆系变质岩,现分段论述:0+000m0+250m段:该段渠道地表岩石裸露,岩性为志留124、-泥盆系的角闪斜长片麻岩,灰黑色,片麻结构,块状构造,强风化状态,组成矿物成分以斜长石、角闪石为主。建议该层作为渠道基础持力层。渠底与渠道两侧不存在渗漏、冻胀破坏和冲刷破坏等。0+250m0+401m段:该段渠道地表为第四系冲洪积砂砾石,黄褐色,稍密-中密状态,卵石及漂砾约占20%,砾石约占55%,磨圆好,分选差,母岩成分主要以花岗岩为主,厚度3.50m5.40m,地下水位埋藏于该层,埋深0.90m5.90m。下伏基岩为志留-泥盆系的角闪斜长片麻岩,强风化状态。砂卵石层可作为渠道基础持力层,不存在不均匀沉陷与抗滑稳定问题,但存在渗漏和冲刷破坏问题。由于地下水位埋在此层,施工时要采取排水措施。以125、上各岩土层物理力学性质指标见表5-6,开挖边坡建议值见表5-7。4前池及厂房工程地质条件及评价压力前池布置在引水明渠末端,渠道和厂房之间。压力前池由前室和进水室组成,前室长34.5m,最大宽度22.5m,。进水室长4.5m,宽22.5m。岩性表层为厚6.00m左右的砂卵石,下伏基岩为志留-泥盆系的角闪斜长片麻岩,强风化状态。建议前池及厂房基础座落在基岩上,不存在不均匀沉陷和抗滑稳定问题。各岩土层的物理力学指标见表5-9。引水系统岩土物理力学指标(建议值)表5-9岩性名称密度渗透系数允许比降允许承载力抗剪强度与砼摩擦系数不冲刷流速边坡湿干内摩擦角凝聚力水上水下odKJ允fakCfg/cm3cm/126、s-kPakPa-m/s1:X砂砾石2.011.963.010-20.15280320.351.301.51.90角闪斜长片麻岩2.651020(Lu)5000.550.50.75(六) 天然建筑材料本工程设计所需要的天然建筑材料主要为砼骨料、卵石料和填筑料,各种天然建筑材料设计需用量见表5-10。天然建筑材料设计需用量表5-10序号料名称用途设计需用量(万m3)1砼骨料拦河坝、厂房等2.52卵石料护坡0.43填筑料堤防填筑、垫层、换基4.0根据设计对天然建筑材料的种类及数量要求,本阶段对天然建筑材料进行了初查(详见天然建筑材料产地分布见图),各料场的情况分述如下。1. 砼粗骨料料场砼粗骨料料127、场位于电站厂房下游,xx河左岸的河漫滩上,储量8万m3,质量满足设计要求,平均运距5km,交通条件较好,该料场的质量指标见表5-11。砼粗骨料质量指标表5-11 序号项 目质 量 指 标试验指标评 价1表观密度2.6g/cm32.70合格2堆积密度1.60g/cm31.62合格3孔隙率45%40.9%合格4吸水率1.5%1.26%合格5冻融损失率10%4.8%合格6针片状颗粒含量15%12.6%合格7软弱颗粒含量5%3.8%合格8含泥量1%0.41%合格9碱性骨料含量10硫酸盐及硫化物含量0.5%11有机质含量浅于标准色浅于标准色合格12粒度模数宜采用6.258.307.35合格13轻物质含量128、不允许存在2. 砼细骨料场砼细骨料料场和砼粗骨料场位于同一处,储量8万m3,运距5km,交通便利,该料场的砼细骨料质量指标见表5-12。砼细骨料质量指标表5-12 序号项 目质量指标试验指标评价1表观密度2.55g/cm32.70合格2堆积密度1.50g/cm31.48不合格3孔隙率40%36%合格4云母含量2%0.01%合格5含泥量(粘、粉粒)3%0.5%合格6碱活性骨料含量7硫酸盐及硫化物含量1%8有机质含量浅于标准色浅于标准色合格9轻物质含量1%10细度细度模数2.53.5为宜3.2合格平均粒径0.360.50mm为宜0.48合格3. 卵石料场xx河坝址上下游漫滩上产出大量的花岗岩漂砾,129、呈强风化状态,砾径一般为80cm150cm,交通便利,储量1.5万m3,质量满足设计要求,卵石料质量指标见表5-12。卵石料质量指标表表5-12序号项目指标试验值评价1饱和抗压强度(MPa)应按地域、设计要求与使用目的确定135合格2软化系数(%)0.86合格3冻融损失率(%)2.4t/ m32.46合格4. 填筑料场填筑料可选海沟金矿的矿渣,储量15万m3,质量满足设计要求,交通运输方便,运距3km,填筑控制指标:相对密度取0.65,干密度2.01g/cm3,渗透系数310-2cm/s,内摩擦角32。填筑料质量指标表5-13序号项目指标试验值评价1砾石含量5mm至相当于3/4填筑厚度的颗粒在130、20%80%范围内63%合格2紧密密度2g/cm32.01 g/cm3合格3含泥量(粘、粉粒)8%6%合格4内摩擦角3032合格5渗透系数碾压后110-3cm/s310-2cm/s合格(七) 结论及建议 本区区域构造相对稳定,根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001) 的地震动峰值加速度小于0.05g,对应地震基本烈度为小于VI度区。 根据中国季节性冻土标准冻深线图(GB50007-2002),本区标准冻土深度为1.60m1.80m。 水库区两侧地层为砂壤土、砂卵石层和志留泥盆系变质岩,故存在一定的渗漏问题,水库浸没问题不大,库区植被良好,不存在水库诱发地震问题。 坝址区拦河坝坝基地131、层岩性简单,上部为砂卵石,下伏基岩为强风化斜长角闪片麻岩。建议坝基座于强风化下限岩石层上,该层地基分布连续,厚度较大,岩石稳定,不存在不均匀沉陷稳定问题和抗滑稳定及渗漏问题。左右坝肩存在绕坝渗漏问题,建议进行防渗处理。 堤防全长705m,沿线地层岩性简单,上部为砂卵石,下伏基岩为强风化斜长角闪片麻岩。建议坝基座于基岩层上,该层地基分布连续,厚度较大,岩石稳定,不存在不均匀沉陷稳定问题和抗滑稳定问题。 渠道全长401m,地貌上为河漫滩和斜长角闪片麻岩台地,地层岩性表部为第四系全新统冲洪积地层,下伏志留-泥盆系变质岩。建议渠道基础放在基岩层上,该层稳定连续。 前池基础建议置于砂卵石层上,工程地质条132、件满足设计要求。 电站厂房区地层岩性比较简单,上部为砂卵石,下伏基岩为强风化角闪斜长片麻岩。基础建议置于强风化岩石上,工程地质条件较好。 工程所需天然建筑材料主要有砼骨料、卵石料、填筑料,各料场储量丰富、质量满足设计要求,交通条件便利。 建议初步设计阶段详查天然建筑材料、坝址及工程地质条件。六、 工程任务和规模(一)工程建设的必要性1.xx一级水电站工程地理位置本工程位于xx水库下游约4.7km,位于吉林省敦化市南部大蒲柴河镇xx河下游敦化市和安图县交界,二道江上游xx河口以上13公里处。工程坝址处地理坐标为东经128547,北纬424831和东经128551,北纬424832之间。距大蒲柴河133、水文站12.2公里。2.敦化市自然概况及社会经济状况敦化市位于吉林省东部,延边朝鲜族自治州西部,地理位置东经12728至12913,北纬4242至4430。南北长达200km,全市幅员面积119757 km2 ,东邻汪清、安图两县,南隔松花江与抚松县相望,西与桦甸、蛟河接壤,北与黑龙江的五常、尚志、宁安三县毗邻。全市地势四周高,中部低,总形状略似盆形,四周大部分为山地,属长白山脉。敦化市从地形上来看,呈“八山一草一分田”的结构,自然资源十分丰富。敦化市属中温带湿润季风气候中的温凉区,雨热同季,水能资源较为丰富。敦化市共有一江十四河,牡丹江为主要干流,平均地表径流量为35亿m3。敦化市管辖5个乡134、11个镇、4个街道办事处、302个行政村,总人口481950人,总户数150606户,其中:非农业户人口285065人,乡村人口为196885人。大蒲柴河镇位于东经12729至12810,北纬4244至4320之间,距敦化市区西南71公里,是敦化市往安图、桦甸的重要交通枢纽。总面积1677 km2,其中耕地面积3676ha。林地面积155800ha,共9个行政村,2883户,11218人,交通方便,公路畅通。3.工程概况xx一级水电站为小()型工程,工程等别为五等,主要建筑物级别为5级,次要建筑物级别为5级。xx一级水电站由右岸堤防、拦河坝、进水闸、引水渠道、前池、厂房、升压站、4.5公里输电135、线路等组成。xx一级水电站无调节能力,是径流式水电站。装机容量为3255kw,多年平均年发电量为977万kwh,多年平均装机利用小时数为3000h。4.xx水电站工程的前期工作情况根据吉林省水利厅和吉林省发展和改革委员会文件关于全省“十二五”水电新农村电气化县建设实施方案的批复,该批复中包括了敦化市xx一级水电站,该电站拟于2012年3月开工建设,电站总装机3255kw。5工程建设的必要性我国一直在认真履行气候变化框架公约,积极促进京都议定书的生效,并于2002年8月批准了“京都议定书”。2006年中央“一号文件” 中共中央国务院关于推进社会主义新农村建设的若干意见中提出加强小水电开发规划和管136、理,扩大水电代燃料试点规模。可再生能源法又将小水电作为清洁可再生农村能源之一。作为清洁可再生农村能源,小水电可年复一年永续使用,既不影响河流生态环境,又能减少温室气体排放,是我国实施CDM项目的基础保障,是实现加强环境保护和生态建设,加快农村和边远地区的经济发展,特别是加快西部地区的开发速度等我国社会经济发展目标的重要组成部分。水利部全国小水电代燃料生态建设规划中共涉及25个省,分为六大分区。东北区包括黑龙江、辽宁、吉林省的44个县。延边朝鲜族自治州的八个县市均是全国小水电代燃料生态建设规划中的县市,国务院西部地区开发领导小组办公室文件,国西办(2001)10号文指出:延边朝鲜族自治州参照执行137、国家西部大开发优惠政策。大蒲柴河镇位于敦化市西南部,以农业经济为主。多年以来,由于特殊的地理环境及生产生活方式,当地电网孤网运行,由于用电及发电季节不平衡,与邻近的安图县农网联网,电价结算与安图县地方电力公司进行,冬季下网电价高,夏季上网电价低。由于地处外县市,用电高峰季节,经常出现拉闸限电情况,当地群众用电很困难。由于枯水季节缺少电能,使得广播电视设施经常不能正常使用,阻碍了现代科学知识的普及,不利于社会主义新农村的开发建设。多年以来,广大农民的生活所需热源大都采用沿袭多年的砍伐燃烧天然林的方式获取,特别是冬季需要大量热能,而当地电力供应却得不到保障,致使森林面积日益减少,土壤沙化、板结,水138、土流失日益加剧,山地灾害增多,生态环境日益恶化。为保护生态环境,十分需要建设一些电站来缓解用电急需。该电站的建设是解决当地用电紧张问题,充分利用上游水库的调节能力,通过调节,增加设计电站的发电量。项目建成后还可以在汛期减少弃水增加发电量,直接增加电站收入。稳定河道流速,减少水土流失,其环境保护意义,远远胜过其经济意义。建设xx一级水电站是实现敦化市20102020年水电新农村电气化规划的重要措施之一,是改善生态环境,促进农、林业及敦化市经济的可持续发展的重要保障,是体现党中央提出的科学发展观的重要手段。xx一级水电站工程建成后,可增加敦化市小水电系统装机容量3255kw。综上所述,建设xx一级139、水电站工程是非常迫切和必要的。(二)特征水位的确定1. 正常高水位的确定2010年由延边州水利水电勘测设计院编制完成的延边朝鲜族自治州水能资源开发利用规划对xx一级、二级电站进行了规划,该报告已由延边朝鲜族自治州人民政府办公室以延州政函201070号文进行了批复。2013年3月,延边州水利水电勘测设计院编制完成延边朝鲜族自治州水能资源开发利用规划补充报告,该报告中取消了xx二级电站,提出xx一级电站,电站正常高水位为500.0米。 本工程距上游xx电站4.7km,上游xx电站正常发电尾水为为503.0m为此按拦河建筑物泄洪时回水不影响上游xx电站正常发电,抬高水头取得最大为原则选取正常高水位。140、根据回水计算成果,当电站正常高水位为501.4m时,回水淹没点产生在xx水电站下游700m处,已接近xx电站尾水,因此提出正常高水位为501.4m,同时考虑建筑物形式,上游土地淹没清况,通过经济技术比较,确定正常高水位。拟采用两个方案进行比选,方案1正常高为500.4m,方案2正常高位501.4m,以装机容量相同为原则进行比较,装机容量选用3255kw,比较方案特性及投资见下表: 正常高水位特性比较表表6-1 500.4m方案501.4m方案序 号 及 名 称单 位备 注一、水 文1、流域面积全流域面积(吉林省境内)km215011501拦河坝址以上km2141614162、利用的水文系列年限141、年5252195920103、多年平均年径流量 亿m36.516.514、多年平均流量m3/s20.620.65、设计洪水流量m3/s794794P106、校核洪水流量m3/s11481148P5二、特征水位1.正常高水位m500.4501.42.设计洪水位(P=10%)m499.82500.43.校核洪水(P=5%)m501.2501.42三、发电效益1.设计水头m2.装机kw325532553.前池水位m500.25501.254.多年平均发电量万kwh8769775.年利用小时数h26903000四、拦河闸1.拦河闸长度m6060砼自动翻版闸最大坝高m8.19.1堰顶高程m494.349142、5.32.进水闸孔口尺寸m4.25.3(2孔)3.84.3(2孔)(宽高)五、引水渠道1.渠道长m4064012.洞身尺寸m8.64.86.95.8矩型3.引用流量M3/s51.3846.46七、淹没淹没占地公顷46.951八、主要机电设备1、水轮机台441000kw3+255kw1000kw3+255kw设计水头m7.728.722、发电机型号发电机台44SF1000-24/26003SF250-16/990SF1000-24/26003SF250-16/990八、工程投资.建设投资万元55755682.61一建筑工程1.拦河闸工程万元501.1589.522.进水闸工程万元113117.0143、73.引水渠工程万元417.9395.164.堤防工程万元219.1219.15.前池工程万元1741746.厂房及尾水渠工程万元448.4448.47.进厂公路工程万元50508.房屋建筑工程万元28.529.99.联网线路万元18018010.其他建筑工程万元60.760.7二.机电设备及安装工程万元12311231三.金属结构及安装工程万元185.83182.4四临时工程万元195195五、工程建设其他费用1672.11789.7总投资万元55755693九、经济指标1.财务内部收益率(税前)%6.637.35电价0.635元2.财务净现值万元396.22902.063.投资回收期(税前144、)年17.0115.92从上表中可看出,方案2的经济指标明显要优于方案1,方案2的回水尖灭点产生在坝址以上3.8km处,不会对xx电站产生影响,因此本工程确定正常高水位为501.4m。2.回水计算根据淹没对象本次设计中计算5年一遇洪水和20年一遇洪水的回水水面线。本河流泥沙量较少,泥沙淤积对工程淹没损失及运行等影响不大,故本次设计中不别计算泥沙淤积后的回水计算。基本资料:设计洪水成果P=5%洪峰流量为1148m3/s,P=20%洪峰流量为474m3/s。从拦河坝坝址开始往上有实测大横断面成果,共10个断面。断面糙率的确定:河床糙率选择是根据河道组成情况,采用综合糙率0.05。回水计算回水计算根145、据拦河坝坝址以上实测断面,从拦河坝坝址断面开始逐段往上游推算P=5%、P=20%的回水水面线和天然水面线的计算。回水尖灭点产生在拦河坝坝址以上3812m处。回水计算成果见表6-2和回水水面线图。xx一级电站回水水面线成果表表6-2 单位:m3/s 距离断面号河底高程(m)回水水面线天然水面线P=5%P=20%P=5%P=20%0+000坝址493.21501.4501.4500.8498.370+2371#494.86501.62501.44501.16498.850+6952#496.3502.47501.65502.29500.741+1953#496.86503.36502.05503.146、3501.731+6894#496.85504.37502.6504.34502.432+2505#498.35505.77503.85505.77503.832+7796#498.45507.08504.95507.08504.943+3147#500.14508.63505.95508.63505.943+8128#501.47509.52506.99509.52506.994+2689#502.34510.74508.15510.74508.153. 设计水位及校核水位确定(1)洪水标准xx一级电站工程为等工程,根据(SL 2522000)水利水电工程等级划分及洪水标准规定,本工程拦河坝147、设计洪水标准为10年一遇,校核洪水标准为20年一遇。根据水闸设计规范(SL2652001)规定,进水闸设计洪水标准为10年一遇,校核洪水标准为20年一遇,工程消能防冲设施按10年一遇洪水设计。(2)设计洪水位及校核洪水位确定本工程泄洪建筑物为拦河闸。拦河闸设计洪水标准为10年一遇,校核洪水标准为20年一遇,分别为794m3/s、1148m3/s。1、计算工况:按闸门全开条件进行计算。2.计算公式式中:Q 流量(m3/s);(按10年一遇设计,20年一遇校核)B 堰净宽(m);Hw 计入行进流速的堰上总水头(m);g 重力加速度 9.81(m/s2);m 流量系数 0.36; 侧收缩系数(取0.148、95);s 淹没系数;拦河闸过水能力计算表表6-3Q2H0bmhs794.004.7419510.84587600.950.364.231148.006.1261360.832877600.950.365.5满足拦河坝泄流能力要求试算结果如下:H设=4.74m;H校=6.12m。堰顶高程为495.3m,所以本工程设计水位为:500.04m;校核水位为:501.42m。(三)装机容量选择1.年径流本次年径流计算选大蒲柴河水文站作为依据站,本工程下垫面情况与大蒲柴河水文站下垫面情况相似,与大蒲柴河水文站是上下游关系,工程地点的年径流均值采用大蒲柴河水文站年径流成果按面积比的一次方关系修正。大蒲柴河149、水文站及本工程年径流计算成果表见表6-4大蒲柴河水文站及本工程年径流计算成果表表6-4地点F(km2)单 位均 值CvCs/CvP(%)1020508090大蒲柴河1111m3/s16.20.322.0 23.16620.250 15.71411.82610.044104m351088 0.322.0 73056 63860 49556 37294 31675 本工程1416m3/s20.6 0.322.0 29.526 25.809 20.028 15.073 12.801 104m365113 0.322.0 93112 81392 63160 47533 40370 2.设计保证率发电P150、=80%。3.装机容量选择选择三个代表典型年(P=20%,P=50%,P=80%的典型年分别为1995年、2000年、1992年)逐日流量进行电能计算。电能计算公式为:N=8.3QH式中:出力系数为8.3;Q-发电流量;H-发电水头;H=前池水位-电站尾水位-水头损失hj;水头损失hj:电能计算装机容量分别用2000kw、2800kw、3255kw、3500 kw 、3700kw、4100kw、4600kw,计算成果见表6-11、图6-1。电能计算成果表表6-5装机容量(kw)20002800325535003700410046005500发电量(万kwh)798929977997101210151、3710631096利用小时数(h)39883320300028322735253023101992图6-1根据发电量、装机利用小时、国内机组生产情况,选择总装机容量为2800kw,3255kw,3700kw三种装机方案进行经济技术比较,方案特性及投资效益比较表见下表装机容量特性比较表表6-6装机容量2800kw3255 kw3700 kw装机方式2台1000kw1台800 kw3台1000kw1台255 kw2台1250kw1台800 kw1台400 kw机组最大引用流量(m3/s)41.246.4655.3总投资(万元)534457026010内部收益率(税前)%7.287.297.08投152、资回收期(税后)18.4818.6119.11 从上表中可以看出,装机3700kw的方案经济指标较差,方案被淘汰。装机2800kw和3255kw的方案经济指标接近,但从充分开发水能资源的角度出发,选择装机3255kw的方案。此时电能计算的多年平均发电量为977万kwh,多年平均装机利用小时数为3000h。(四)工程任务xx一级水电站是开发利用可再生能源的生态水电站,电站的任务是: 合理开发水力资源,充分利用再生能源,促进敦化市和安图县社会经济发展。 为吉林省金龙经贸有限公司四岔子铁矿提供3255kw的电力和多年平均977万kwh的电量。(五)工程规模xx一级水站总装机容量为3255kw,多年平153、均发电量为977万kwh。根据小型水力发电站设计规范(GB 500712002)规定本工程规模为小()型,工程等别为五等,主要建筑物级别为5级,次要建筑物级别为5级。xx一级水电站工程为五等工程,根据小型水力发电站设计规范(GB 500712002)规定,本工程拦河坝设计洪水标准为10年一遇,校核洪水标准为20年一遇。工程消能防冲设施按10年一遇洪水设计。本电站为无调节电站,挡水建筑物采用混凝土自动翻板闸。翻板闸正常水位为501.40m,坝总长62m,最大坝高6.1m。xx一级水电站工程总投资为5702.75万元,其中建设投资5682.61万元,流动资金20.14万元。综合工程量18.94万立154、米,其中土方15.64万立方米,石方1.23万立方米,混凝土1.64万立方米,石笼 0.43万方,工程所需水泥3824.45吨,钢材616.86吨,木材33.35立方米,劳动量52.86万工时。七、 工程选址及工程总体布置(一)工程等级和设计标准1.工程等级、主要建筑物级别xx一级水电站以发电为主,电站装机容量3255kw,根据小型水力发电站设计规范(GB500712002)的5.1.1条规定,xx一级水电站工程等别为五等,工程规模为小() 型,主要建筑物级别为5级,次要建筑物级别为5级,临时建筑物级别为5级。2.洪水标准 xx一级水电站工程为五等工程,根据小型水力发电站设计规范(GB5007155、12002)的5.1.2条规定,本工程的挡水建筑物(拦河坝)设计洪水标准按10年一遇设计,校核洪水标准按20年一遇设计。 根据5.1.3条规定,本工程的电站厂房设计洪水标准10年一遇,校核洪水标准20年一遇。 根据10.2.1条规定,本工程导流洪水标准5年一遇。 根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL2522000)的3.2.4条规定,本工程消能防冲设施按10年一遇洪水设计。3.地震设防烈度根据中国地震动参数区划图(GB183062001)中标定,本区抗震设防烈度为度区,设计基本地震动峰值加速度为0.05g。不属于地震设防区,因此本工程不考虑地震设防问题。(二)工程选址xx河流域水能规划为梯156、级开发,从上至下依次为xx、xx一级水电站,xx水电站于89年建成。根据吉林省水利厅2009年12月编制完成的吉林省20102020年水电新农村电气化规划报告拟于2011年对xx一级水电站进行开发。xx一级电站的开发河段为xx电站下游0.1km至xx电站下游5.6km之间河段,地处xx河下游,开发河段长度为5.5km。该河段河道蜿蜒曲折,河段经过的多年平均流量为20.6m3/s,多年平均径流量6.51亿m3。根据xx一级水电站开发河段地形、地质、水能分布情况以及现有村庄和公路、桥涵交通的分布情况,电站的型式采用引水式。根据充分开发水能资源的原则,本次在可行性研究阶段拦河坝选址只拟定一个方案。拦157、河坝位于xx水电站下游4.7km处,从右侧向左侧依次布置为挡水建筑物、引水建筑物(进水闸),引水建筑物下游接引水渠道后接压力前池及电站厂房等。 (三)拦河坝形式与枢纽布置1.拦河坝形式选择根据坝址处河道窄,水流急,水库无调节能力等特点,选用混凝土自动翻板闸形式。2.枢纽布置选择(1)枢纽布置xx一级水电站枢纽由右岸堤防、拦河建筑物、引水明渠、压力前池、电站厂房及升压站等组成。河道右岸堤防工程总长705米,起点坐标X=8301.132,Y=10367.638;终点坐标X=7665.952,Y=10170.926;挡水建筑物由右侧翼墙、混凝土自动翻板闸组成。拦河坝轴线按一字形布置。拦河坝纵轴线两端158、点坐标分别为:左端X=7612.489,Y=10231.109;右端X=7653.680,Y=10184.741。拦河闸总长度62m。拦河闸左侧10m长毛石砼链接至进水闸,右侧翼墙长20m。右岸翼墙上游接堤防。进水闸布置在拦河闸左侧,进水闸轴线与拦河闸轴线成138度角,交点坐标为X=7600.908,Y=10244.146 。进水闸形式为潜孔式,设两孔两扇闸门,孔口尺寸为3.84.7(宽高)m。进水闸左侧设置35m长毛石砼挡土墙,伸入山体内。进水闸前设2孔拦污栅,拦污栅孔口尺寸为5.04.7m(宽高)2。引水明渠以渐变段与进水闸末端连接。明渠根据实测的地质、地形的走向布置,布置的原则是,根据明159、渠的设计底坡,使开挖和填筑尽量平衡、少占地、少投资为原则。进口中心坐标为X=7581.366,Y=10238.914,桩号为q0+000;出口中心坐标为X=7186.408,Y=10186.925,桩号为q0+401,全长401m。经经济技术比较,引水明渠采用毛石砼自立式矩形断面,底宽为8.0m,渠高4.8m,底坡为i=1/5000。压力前池布置在引水明渠末端,渠道和厂房之间。压力前池由前室和进水室组成,前室长34.5m,最大宽度22.5m,。进水室长4.5m,宽22.5m。电站厂房布置在压力前池末端。厂房按地面式布置,厂内设有4台立式水轮发电机组,厂房由主厂房,副厂房,安装间,升压站,尾水渠160、等组成。升压站布置在厂房右侧,地面高程为500.04m,面积为40.022.0m。(2)方案比选xx一级水电站枢纽布置中挡水建筑物和引水建筑物的结构的合理选用对于电站总投资影响最大,因此分别对挡水建筑物和引水建筑物方案进行比较。挡水建筑物方案比选根据坝址处河道窄,水流急,水库无调节能力等特点,挡水建筑物选用混凝土自动翻板闸方案和橡胶坝方案进行比选。方案一为混凝土自动翻板闸方案:闸室为整体式结构,拦河闸的闸室长度11.00 m,共6孔,闸孔净宽10 m,无中墩,边墩宽1.0m,拦河闸总宽度62m,挡水高度6.1m,选用(宽高)10m6.1m的混凝土翻板闸门。闸底板高程495.3m,置于强风化岩石161、上,底板混凝土厚度3.0m。方案二为橡胶坝方案:坝长60m,一跨,底高程为495.3m,顺河向长15.6m。置于强风化岩石上,底板混凝土厚度3.0m。泵房布置在橡胶坝与挡水闸之间,泵房宽6.4m,长10.0m。方案一和方案二的投资详见表7-1。方案一工程量及投资表表7-1编号工 程 或 费 用 名 称单位数 量单 价(元)合计(元)一拦河坝工程58951701土方开挖立米158159.551510332石方开挖立米37281.13301803土方回填立米44177.78343644边墩混凝土立米232500.201160465翼墙混凝土立米754524.403953986闸室底板混凝土立米22162、52574.5012937747消力池底板混凝土立米878574.505044118消力池边墙混凝土立米492524.402580059翻板闸门混凝土平米4042000.0080800010抛石立米28989.942599311伸缩缝平米476100.344776212止水米120112.211346513模板平米380756.0621342014钢筋制作安装吨2198873.60194331815房建平米501200.0060000方案二工程量及投资表表7-2编号工 程 或 费 用 名 称单位数 量单 价(元)合计(元)一橡胶坝工程元70333871土方开挖立米100539.55960062163、石方开挖立米42081.13340753土方回填立米48207.78375004边墩混凝土立米343500.201715695连接处重力墙混凝土立米835524.404378746底板混凝土立米2204574.5012661987消力池底板混凝土立米585574.503360838消力池边墙混凝土立米339524.401777729泵房混凝土立米360535.1319264710坝袋制作运输安装平米2361900.00212490011锚固螺栓个70035.002450012钢压板平米25225.00562513防水胶吨0.236000.00720014PP管(DN160mm)米50125.0164、0625015钢梯埋件吨0.19000.0090016水帽制安吨0.29500.00190017边墩环氧树脂抹面平米12065.00780018抛石立米28989.942599319伸缩缝平米2760100.3427693820止水米120112.211346521模板平米523456.0629341822钢筋制作安装吨1608873.60141977623房建平米501500.0075000二设备及安装工程元114700合计元7148087根据以上两表可看出,方案一比方案二节省投资125万,因此挡水建筑物选用混凝土自动翻板闸形式。 引水建筑物方案比较本次引水建筑物采用两个方案进行比选。方案一165、渠道断面形状为矩形,直立式毛石砼挡土墙,挡土墙边坡为1:0.35,渠道底部净宽8.0m,最大流量时设计水深4.0m,渠道底坡i=1/5000。方案二采用土渠梯形断面,渠底宽2.7m,边坡为1:1.5,边坡及底板采用10cm混凝土板护坡及护底。最大流量时设计水深4.0m,渠道底坡i=1/5000。方案一工程量及投资表表7-3编号工 程 或 费 用 名 称单位数 量单 价(元)合计(元)一引水渠工程元40831181土方开挖立米104489.55997782石方开挖立米282781.132293553砂砾料填筑立米929311.261046394毛石混凝土换基立米275435.731198265底166、板混凝土立米357574.502050976铅丝石笼立米150252.85379287毛石混凝土立米5645435.7324596968伸缩缝平米718100.34720449模板平米933356.0652320810PP纤维公斤400250.0010000011占地投资元232300方案二工程量及投资表表7-4编号工 程 或 费 用 名 称单位数 量单 价(元)合计(元)一引水渠工程元40831181土方开挖立米74819.55714452石方开挖立米497181.134032893土方回填立米10267.7879854砂砾料填筑立米1085011.261221765砂砾石垫层立米30061167、14.783450636混凝土护坡立米2255519.8511722627铅丝石笼立米605237.771438518伸缩缝平米1670100.341675689防渗膜平米1624218.8530615210模板平米210556.0611802911PP纤维吨2.325000057500012占地投资元650300根据表7-3、表7-4可知,方案一比方案二的投资高出10万元,但考虑引水渠道末端与前池连接,还是采用矩形断面较好,而且方案一占地较少,有利于保护环境。因此采用方案一即矩形直立式毛石砼挡土墙断面。八、 主要建筑物方案xx一级水电站主要建筑物由右岸堤防、挡水泄水建筑物、引水明渠、前池、电168、站厂房、升压站等组成。(一)挡水泄水建筑物挡水建筑物布置在xx电站下游4.7公里处,挡水建筑物由混凝土自动翻板闸、翼墙、进水闸组成。坝轴线大致为东西向,与河道垂直。拦河坝纵轴线两端点坐标分别为:左端X=7612.489,Y=10231.109;右端X=7653.680,Y=10184.741。拦河闸总长度62m。拦河坝设计洪水按10年一遇设计,坝上、下游设计洪水位分别为500.04m和499.53m,相应下泄量为Q=794m3/s。校核洪水按20年一遇设计,坝上、下游校核洪水位分别为501.42m和500.8m,相应下泄量为Q=1148m3/s,正常工作水位501.40m。挡水建筑物从右岸到左169、岸依次布置为右岸翼墙段、自动混凝土翻板闸段、毛石砼挡土墙连接段、进水闸段、左岸毛石砼挡土墙段。右岸翼墙长20m。右岸翼墙上游接堤防,堤防长度为705m。进水闸与拦河闸之间有10m长毛石砼挡土墙连接。进水闸轴线与拦河闸轴线成138度角,交点坐标为X=7600.908,Y=10244.146 。进水闸形式为潜孔式,设两孔两扇闸门,孔口尺寸为3.84.7(宽高)m。进水闸左侧设置35m长毛石砼挡土墙,伸入山体内。进水闸前设2孔拦污栅,拦污栅孔口尺寸为5.04.7m(宽高)2。1.拦河闸 拦河闸为混凝土自动翻板闸,在正常工作情况下为挡水建筑物,在洪水来时为泄水建筑物。1)闸室段 根据拦河闸的泄流特点和170、运行要求,拦河闸采用平底板开敞式混凝土翻板闸,闸室为整体式结构。拦河闸的闸室长度11.00 m,共6孔,闸孔净宽10 m,无中墩,边墩宽1.0m,拦河闸总宽度62m,挡水高度6.1m,选用(宽高)10m6.1m的混凝土翻板闸门。闸底板高程495.3m,置于强风化岩石上。底板混凝土厚度3.0m,闸室内设12个支铰,支铰中心高程497.12m,防护墩顶高程498.8 m。边墩顶高程501.8m。2) 消能段拦河闸消能段由斜坡段和消能段组成。斜坡段以1:3的坡比连接闸室段和消能段。斜坡段长度7.5m,总宽度60m,底板混凝土厚度0.5m,下设卵石垫层,其厚度20cm。消力池长度16.5m,总宽度60171、m;深度1.0m。消力池底板高程492.8m,底板混凝土厚度0.5m。为了减少消力池底板的渗透压力,在消力池底板上均设置排水孔,排水孔纵横向间距均为2m。消力坎顶高程493.8m;顶宽0.5m;消力池底板置于基岩上。挡水泄水建筑物混凝土强度等级为C30、F250。拦河闸水力设计(1)拦河闸的过水能力复核设计洪水流量Q= 794m3/s,相应闸上水位500.42m,闸下水位499.53m。校核洪水流量Q= 1148m3/s,相应闸上水位501.42m,闸下水位500.8 m。拦河闸堰顶高程495.3m,下游河床底高程493.7m。1、计算工况:按闸门全开条件进行计算。2.计算公式式中:Q 流量(172、m3/s);(按10年一遇设计,20年一遇校核)B 堰净宽(m);Hw 计入行进流速的堰上总水头(m);g 重力加速度 9.81(m/s2);m 流量系数 0.36; 侧收缩系数(取0.95);s 淹没系数;拦河闸过水能力计算表表8-1Q2H0Bmhs794.004.7419510.84587600.950.364.231148.006.1261360.832877600.950.365.5满足拦河坝泄流能力要求试算结果如下:H设=4.74m;H校=76.12m。堰顶高程为495.3m,所以本工程设计水位为:500.04m;校核水位为:501.42m。(2)拦河闸消能设计消力池深度计算根据水闸173、设计规范(SL265-2001)中B.1.1规定,消力池深度按下式计算 式中d 消力池深度(m);0水跃淹没系数,可采用1.051.10;hc跃后水深(m);hc收缩水深(m);水流动能校政系数,可采用1.01.05;q过闸单宽流量(m2/s);b1消力池首端宽度(m);b2消力池末端宽度(m);消力池长度计算Lsj = Ls+LjLj = 6.9(hc hc)式中Lsj消力池长度(m);Ls消力池斜坡段水平投影长度(m);水跃长度校正系数,可采用0.70.8;Lj水跃长度(m)。H闸前水深(设计洪水位)消力池长度及深度计算表表8-2QHdNbqpT07944.740.116013.231.6174、6.44hchsb1b2qT01.4413325.641.050.95605013.236.44hcZ0DLjLj4.43-0.1511.1-0.6160.820.6216.5计算结果下游河床平均河床高程493.7m,当下游河底取平均河床高程时,10年一遇的洪水情况下,不需要设消力池高程,结果分析:消力池深度为负值,说明下游水位较高,不需要设消力池,各种小流量情况下,也不需要设消力池,但考虑小流量时能与下游水位顺畅衔接,构造上设置消力池。斜坡段以1:3的坡比连接闸室段和消能段。斜坡段长度7.5m,消力池长度16.5m,深度1.0m。(3)闸室稳定计算计算内容: 计算沿闸室基底面的抗滑稳定安全系175、数。(基本荷载组合情况为1.05;特殊荷载组合情况为1.0; 计算闸室最大基底压应力; 计算闸室基底拉应力; 计算单元取两相邻顺水流向永久缝之间的闸段。 基本荷载组合情况抗滑稳定分析:水闸上游正常挡水位,下游无水。按水闸设计规范SL2652001公式7.3.61。 f G KC = H式中:KC沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数;G作用在闸室上的全部竖向荷载(包括闸室基础底面上的扬压力在内,KN);H作用在闸室上的全部水平向荷载(KN);f闸室基底面与地基之间的摩擦系数,取0.4;经计算:KC =1.231.05满足抗滑稳定要求。应力计算:计算公式按水闸设计规范SL2652001公式7.3.41 176、G MPmax = min A W式中: Pmax闸室基底应力的最大值;Pmin闸室基底应力的最小值;G作用在闸室上的全部竖向荷载(包括闸室基础底面上的扬压力在内,KN);A闸室基底底面的面积(m2);M作用在闸室上的全部竖向荷载和水平向荷载对于底面垂直水流方向的形心轴的力矩(KNm);W闸室基底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩。特殊荷载组合情况抗滑稳定分析: 水闸上游最高水位情况。计算结果:(计算公式省略) KC = 2.311.0满足抗滑稳定要求。应力计算:闸室稳定计算成果表表8-3计 算 内 容荷载基本组合荷载特殊组合正常挡水情况最高挡水情况计 算水 位闸上,m501.4501.177、42闸下,m493.7500.8抗滑稳定安全系数计算值KC1.232.31允许值KC1.051.00基 底压应力kPa平均值s8464.25最大值smax155145最小值smin1323允许值s(压)400400允许值s(拉)00计算结果:沿闸室基底面的抗滑稳定、闸室最大基底压应力及闸室基底拉应力均满足要求。2.主要建筑物连接挡水泄水建筑物左岸与山体连接;右岸与翼墙连接,翼墙上游接堤防。修建堤防的目的是:保护拦河闸的安全;防止右坝肩产生绕坝渗漏;本次设计共修建右岸堤防705m。起点与山体闭合,起点坐标为X=8301.132,Y=10367.638,桩号为D0-030。终点与拦河闸翼墙闭合,终178、点坐标为X=7653.680,Y=10184.741,桩号为D0+675;拦河闸消力池末端右岸修建翼墙。修建翼墙的目的是:保护拦河闸的安全。(1)上游堤防堤顶由于堤防下游为拦河闸,堤防主要保护拦河闸,则堤顶高程由拦河闸校核水位加0.58m超高确定,拦河闸校核洪水位为501.42m,则堤顶高程为定为502.0m。根据(GB5028698)堤防工程设计规范,考虑防汛抢险及要求,堤顶宽度为3.0m。堤防结构形式设计堤防顶宽3.0m,迎水坡坡比为1:2.0、背水坡坡比为1:1.5,迎水坡护坡结构为15cm厚铅丝石笼护坡,其下铺设20cm厚砂砾石垫层,下铺设两布一膜。堤防背水坡坡脚设排水沟(底高程499179、.00),以解决堤防后农田排水问题,将农田排水从下游护岸处引入原河道。排水沟底宽3.0m,两侧坡比为1:1.5。排水沟同时兼顾放河道生态流量(0.6m3/s)及鱼道作用。堤身堤身填筑料可选河道的开挖料及四岔子铁矿的矿渣,储量丰富。填筑采用相对密度0.65控制。护脚为增加拦河闸上游行洪断面,右岸堤防堤脚处开挖清理河床断面,首端D0+000处开挖底高程为494.5m,向下游平行开挖,开挖料用于填筑堤防。本次设计护脚结构形式采用铁网石箱护脚,护脚采用等宽断面,顶宽为1.0m,深度为1.0m。(2)进水闸左岸重力式挡土墙进水闸左岸采用毛石砼重力式挡土墙与山体连接,挡土墙顶高程为502.0m,墙顶宽为0180、.6米,背坡坡度为1:0.4,最大墙高7.2m,向山体方向逐渐变小,最小墙高4.9m,该段挡墙共长10.0m,基础至于岩石上。(3)进水闸与拦河闸连接处悬臂式挡土墙进水闸右岸采用重力式毛石砼挡土墙与拦河闸边连接,挡土墙顶高程为502.0m,墙顶宽为0.4米,背坡坡度为1:0.07,墙底宽5.07m,墙高7.2m,该段挡墙共长10m,基础至于岩石上。重力式挡土墙稳定计算原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 7.200(m) 墙顶宽: 0.500(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.000 背坡倾斜坡度: 1:0.400 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.500(m) 墙趾台阶h1: 0.500(181、m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙踵台阶b3: 0.500(m) 墙踵台阶h3: 0.500(m) 墙底倾斜坡率: 0.000:1 物理参数: 圬工砌体容重: 24.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.500 墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa) 墙身砌体容许拉应力: 150.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kPa) 挡土墙类型: 浸水地区挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3)182、 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 地基土浮容重: 10.000(kN/m3) 修正后地基承载力特征值: 500.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.400 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 30.000(度) 地基土粘聚力: 10.000(kPa) 墙后填土浮容重: 9.000(kN/m3) 地基浮力系数: 0.700 土压力计算方法: 库仑表8-4抗滑抗倾地基承载力Kc = 1.856 1.300K0 2.781183、 1.500压应力=99.38 1.300K0 2.98 1.500压应力=168.19 Ks=1.05;k0=6.54 k0=1.3故抗滑、抗倾稳定满足要求。2.引水明渠明渠位于拦河闸左侧,明渠进口与进水闸出口渐变段连接,布置在进水闸和压力前池之间,明渠根据实测的地质、地形的走向布置,布置的原则是,根据明渠的设计底坡,使开挖和填筑尽量平衡、少占地、以投资最少获得最大水头为原则。明渠进口坐标中心点X=7581.366、Y=10238.914,桩号为Q0+000m,出口点坐标为X=7191.408、Y=10151.925。桩号为Q0+401m。引水明渠总长401m,进口底高程497.32m,出口184、底高程497.24m。渠道断面形状为矩形,直立式毛石砼挡土墙,边墙顶高程0.5m,挡土墙边坡为1:0.4,渠道底部净宽8m,最大流量时设计水深4.0m,渠道底坡i=1/5000。根据小型水利发电站设计规范(GB50071-2002)第5.5.34条之规定,渠道安全加高取0.8m。(1) 明渠过水能力计算明渠水利计算根据小型水力发电站设计规范(GB50071-2002)第5.5.33条规定,采用明渠均匀流公式计算。公式:Q=AcR I 式中: Q通过流流量,m3/s;A过水断面面积,;C谢才系数R水力半径I明渠坡降,1/5000。n粗糙系数 明渠过流量计算成果表表8-7设计水深h渠道边坡m设计底185、宽b面积湿周X水力半径R糙率n408321620.014纵坡i谢才系数C流量Q渠首底高程渠末底高程渠首水位流速V500080.1951.32497.32497.24501.301.604计算结果:渠内设计水深h=4.0m,流速V=1.6m/s,过流量Q=51.32m3/s。电站洪水期最大发电流量Q=46.46m3/s,满足过流量要求。3.压力前池压力前池布置在引水明渠末端,渠道和厂房之间。压力前池由前室和进水室组成,前室长34.6m,最大宽度22.5m,。进水室长4.5m,宽22.5m。前池进口底高程497.24m,正常水位501.24m,最高水位501.51m,最低水位497.24m,前池底186、板高程491.33m,前池顶部高程502.24m,正常水位至最低水位间的前池容积和机组引用流量之比为97 ,满足规范要求。前室形式为竖井式钢筋混凝土结构,过墙采用重力式和扶壁式挡土墙结构,底孔设置4扇平板闸门,孔口尺寸为3孔4.95m(宽)2.83m(高)及1孔3.17m(宽)1.89m(高)。进口底板高程为492.33m。进水室下游测布置有直径80cm的通气孔,上部布置检修平台,检修平台高程502.24m,检修室平台四周布置10根直径40cm 的排架圆柱,作为启闭平台的支撑,柱顶用钢筋混凝土梁连接,梁高0.6m,梁宽0.4m。检修室上层布置启闭平台,启闭室平台高程507.74m,平台板厚为2187、0cm,布置4台卷扬启闭机。启闭平台通过外置钢楼梯连接地面。混凝土强度等级为C30、F250。 (1)前池设计计算计算内容:前池内各种水位,前池结构尺寸。基本资料明渠出口底高程497.24m,宽度为8.0m,渠道正常水深为4m。机组最大引用流量为46.46m3/s。前池特征水位的确定:前池正常水位:正常水位取渠道末端的正常水位,渠道末端正常水位为501.24m。前池最高水位:前池中的最高水位为501.51m,前池最低水位:前池最低水位选择为:枯水期渠道来水量为电站最小引用流量时的前池水位,近似取为明渠出口底高程最低=496.24m。前池结构尺寸确定:前池墙顶高程的确定:前池墙顶高程墙顶=渠+0188、.8=502.24m。进水室底板高程的确定:用两种方法计算,取小值。第一种方法:底=最低-S-D/cos49S=3V2/2gD=2.518m计算得:底=492.38m第二种方法: 底=最低- Scr -DScr=CVDScr:进口顶临界淹没深度V:进口断面水流速度D:进口高度C:经验系数(0.55-0.73)底=493.06m考虑厂房进水高程,取进水室闸底板高程491.33m。进水室为4孔。进水室长度主要决定于工作闸门、工作桥和启闭设备等的布置,取4.5m。前池的工作容积与引用流量比(Ws/Q): Ws:正常水位至最低水位间的前池容积810m3;Q:机组引用的最大流量=46.46m3/s;Ws189、/Q=810/50.6=1615,属于小容积前池。(2)前池扶壁式挡土墙稳定计算扶壁式挡土墙验算执行标准:通用计算项目: 扶壁式挡土墙 2原始条件: 墙身尺寸: 墙身总高: 10.100(m) 墙宽: 0.400(m) 墙趾悬挑长DL: 1.000(m) 墙踵悬挑长DL1: 3.500(m) 底板高DH: 0.500(m) 墙趾端部高DH0: 0.500(m) 扶肋间距: 3.500(m) 扶肋厚: 0.400(m) 扶壁两端墙面板悬挑长度: 1.271(m) 钢筋合力点到外皮距离: 50(mm) 墙趾埋深: 0.000(m) 物理参数: 混凝土墙体容重: 25.000(kN/m3) 混凝土强190、度等级: C30 纵筋级别: HRB335 抗剪腹筋级别: HPB235 裂缝计算钢筋直径: 20(mm) 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基承载力特征值: 500.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.500 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 30.000(度191、) 土压力计算方法: 库仑表8-8 抗滑抗倾地基承载力Kc = 1.596 1.300K0 2.731 1.500压应力=165.785 = 450.000(kPa)4引水建筑物主要工程量表引水建筑物工程量表表8-9二进水闸工程(一)进口段工程1土方开挖立米1872石方开挖立米1763土方回填立米10304与山体连接段挡土墙埋石混凝土立米4235与山体连接段挡土墙混凝土立米2466底板混凝土立米877进口段挡土墙混凝土立米2528拦污栅中墩混凝土立米239桥板混凝土立米410伸缩缝平米15411栏杆米2512模板平米147913钢筋制作安装吨16(二)闸室段工程元1土方回填立米3612埋石混凝192、土立米723闸室室混凝土立米2214混凝土柱立米65启闭及检修平台混凝土立米246伸缩缝平米387止水米698模板平米3509钢筋制作安装吨11(三)出口扩散段工程元1土方回填立米1762埋石混凝土立米1783底板混凝土立米54伸缩缝平米235模板平米186三引水渠工程元1土方开挖立米104482石方开挖立米28273砂砾料填筑立米92934毛石混凝土换基立米2755底板混凝土立米3576铅丝石笼立米1507毛石混凝土立米56458伸缩缝平米7189模板平米933310PP纤维公斤400五前池及进水室工程元1土方开挖立米65382石方开挖立米20073前池底板混凝土立米3264前池边墙混凝土立193、米5825进水室底板混凝土立米1106进水室闸墩混凝土立米2567进水顶板混凝土立米368启闭平台混凝土立米779伸缩缝平米8010止水米12111栏杆米5112模板平米208013钢筋制作安装吨5514启闭室平米110(三)水电站厂房及开关站1.厂房布置(1)设计基本资料厂房建筑物级别: 5级设计洪水标准( 重现期) 10年校核洪水标准( 重现期) 20年电站装机台数与容量 3台1000KW+1台255KW水轮机形式 轴流定浆式水轮机额定流量 46.46m3/s最大水头 9.3m最小水头 3.54m平均水头 8.72m下游设计洪水位(p=10%) 497.97m下游校核洪水位(p=5%) 4194、99.63m下游最低水位 492.47m下游正常水位 493.36m地震烈度 度区(2)发电厂房本电站为引水式水电站,厂房为地面式厂房,厂房由主厂房,副厂房,安装间,升压站,尾水渠等组成。厂房布置在压力前池末端。厂房水轮机组纵轴线和1#机组横轴线交点坐标为x=7146.468,y=10142.085;水轮机组纵轴线和4#机组横轴线交点坐标为x=7146.468,y=10160.309。厂房位于xx河左岸的河漫滩上,厂区地层岩性比较简单,上部为覆盖层,由砂砾石组成,下伏基岩为志留泥盆系的变质岩。厂房基础座落在变质岩上,满足地基承载力要求。主厂房布置主厂房控制高程及尺寸确定:根据xx河的枯水期最小195、流量和汛期流量,以及下游水位情况,按制造厂家提供的本设计阶段水轮机允许吸出高度和厂区地面高程,确定1#3#机组水轮机安装高程为493.96m,4#机组安装高程为494.46m。根据水轮发电机部件尺寸及设备布置要求以及电站下游最高洪水位(499.63m),确定发电机层高程为500.04m。考虑起吊发电机转子及起吊方式,吊车梁顶高程为508.98m,屋顶高程为512.05m。尾水管采用弯肘形,底板高程为490.00m。尾水平台高程根据厂房校核洪水位要求,确定尾水平台高程为500.4m。根据蜗壳平面尺寸及机电设备布置、厂房排架结构尺寸,确定机组间距,1#3#机组之间间距6.45m,3#机组和4#机组196、间距为5.32m。机组中心下游侧净宽4.1m,上游侧净宽5.4m。安装间面积满足一台机扩大检修的要求,确定安装间净长为9.49m,,净宽为9.5m,与主厂房宽度相同。主厂房:主厂房内布置有4台水轮发电机,3台单机容量为1000kw, 1台为255kw,总装机容量为3255kw,布置有1台32吨电动双梁HS型起重机。 主厂房总长为27.5m,主厂房总宽为10.46m。主厂房为钢筋混凝土结构,发电机层以下为混凝土大体积结构,发电机层以上为板梁框架结构。主厂房由发电机层,水轮机层,蜗壳层,尾水管层组成。发电机层:发电机层高程为500.04m。发电机层象限布置有调速器及油压装置,机旁盘布置在每台机象限197、的上游侧,4#机组的象限布置有楼梯,供发电机层和水轮机层上下交通之用,1#机的象限布置有吊物孔,尺寸3.0m2.5m。水轮机层:水轮机层高程为495.72m。机墩结构为钢筋混凝土环形梁柱式结构,机墩外径1#3#机为2.4m,4#机组机墩外径为1.69m。机墩内径1#3#机为1.55m,4#机组机墩内径为0.986m。4#机组象限设有通往发电机层的楼梯。 蜗壳层:蜗壳层设有混凝土蜗壳和进水管,进水管通过进水室与前池连接,混凝土蜗壳通过弯肘管与尾水管连接。蜗壳进水管宽度1#3#机为4.95m,4#机为3.17m。蜗壳进水管高度1#3#机为2.88m,4#机为1.89m。副厂房布置副厂房分别位于主厂198、房下游侧、主厂房安装间的下面和安装间下游侧。主厂房下游侧的副厂房位于尾水渠之上,为2层楼,1层底板高程为495.72m,与主厂房水轮机层连同,1层设有励磁变压气室、常用变压器室、油库,总面积为128。2层底板高程为500.04m,与发电机层高程齐平,设有高压柜室、低压柜室,面积为128。安装间下面副厂房内设有水泵室、空压机室、电缆廊道,总面积为104.6。安装间下游侧的副厂房为总控室,底板高程为500.04m,面积为98.2。安装间布置安装间位于主厂房左端。安装间地面高程为500.04,安装间净长为9.49m,,净宽为9.5m,与主厂房宽度相同,安装间下层为副厂房。厂房尾水渠布置厂房尾水设有副199、厂房和闸门室,闸门室以反坡段与尾水渠连接,尾水渠末端与原河道连接。尾水以上副厂房已在副厂房布置章节中叙述。尾水闸室段设有尾水闸门槽及交通桥,交通桥主要走人,闸门孔口尺寸1#3#机为5.382.18m(长宽),4#机为3.391.48m(长宽)。底板厚度为0.6m,尾水闸室底板高程1#3#机为490.00m,4#机为490.61m。交通桥设在电站厂房尾水渠闸墩之上,桥总长25.10m,总宽1.2m,桥面高程为500.04m,桥面板厚度为25cm。尾水渠反坡段长5.55m,坡比为1:3,宽度为23.1m,反坡末端底高程为491.85m,底板为混凝土结构,其厚度为30cm。尾水渠0+000至0+02200、0段为矩形断面,两侧为重力式浆砌石形式,0+020至0+80段为梯形断面渠道,坡度为1/500,底宽为23.1m。渠道边坡为1:1.5,边坡均采用15cm厚混凝土板护坡。进厂公路电厂至乡村路扩建成4级公路作为电厂对外公路,长1000m,路面宽4.5m,采用20cm厚风化砂路面。3.升压站升压站位于主厂房左侧,距离主厂房12.0m,满足消防要求;地面高程为500.24m,长度40m,宽度22m,具体布置详见电气部分说明。4.厂房工程量电站厂房工程量表表8-10六电站厂房及尾水渠工程元1土方开挖立米90902石方开挖立米44313厂房上部混凝土立米2304厂房下部混凝土立米22005尾水渠土方开挖201、立米93206尾水渠底板混凝土立米147尾水渠边墙混凝土立米1288模板工程平米60759钢筋制作安装吨14610房建平米646九、 水利水电设备(一)发电机组1.机组机型选择(1)基本资料敦化市xx一级水电站为引水式水电站,电站无调节能力,属无调节,河流一年四季来水量变化很大。电站总装机容量为3255kW,多年平均发电量为977万kWh,装机利用小数为3000h。前池正常水位为501.24m,电站最低尾水位为492.47 m,电站的最大水头为9.3m,平均水头为8.72m,最小水头为3.54m。 (2)电站装机方案设计本电站总装机容量3255 kW,电站水头为: Hmax=9.3m,Hp= 202、8.72m, Hmin=3.54m,属于低水头中小型水电站。(3) 水轮机型号的选择与初选方案拟定本电站水头范围为3.54m9.3m,属于低水头。根据目前水力机械行业的状况,适用的水轮机有贯流式和轴流式。本次设计对水轮机进行方案比选,以确定最优方案。查中小型反击式水轮机型谱参数表与水轮机模型特性曲线,在3.54 9.3m范围内有两种水轮机机型可供选择: :ZD536 型水轮机;:GD006型水轮机;c 拟定初选方案如下:表9-1 拟选水轮机型号表方案机 型n10Q1MZD5361601.40.925GD0061601.20.904 表9-2 原型水轮机参数表方案机 型n/(rmin-1)D1(203、m)P(kw)Hs(m)(%)ZD5362501.81087+1.50.92GD0062501.81092+1.50.916注: = M+,小型水轮机取 = 1%D1 = Pr/(9.81Hr1.5 Q11r) 0.5 (圆整为标准系列值)n = n10(Hpj )0.5/ D1 (圆整为标准系列值)Hs = 10-E/900-(M+) Hr(5) 校验水轮机的工作范围计算在Hmax、Hp、Hmin水头下水轮机的工作范围方案:n1pj = nD1/(Hpj )0.5 =152.39r/minQ1r = Pg /( 9.81Hr1.5D12)= 1.46m3/s 式中:额定工况的原型水轮机效率。204、方案:n1pj = 152.39r/min,Q1r = 1.466m3/s根据上述计算结果绘出各方案工作范围内,由工作范围图可知,各方案均包括了最优效率区。(6) 方案比较与最佳方案选择从表9-1和表9-2可以看出: ZD536方案与GD006方案同样出力条件下,ZD536效率高于GD006方案0.4%;在同样出力为1000kw条件下,ZD536方案与GD006方案转轮直径均为1.8m;同样条件下,ZD536方案比GD006方案吸出高度大。综合比较,相对于轴流式水轮机而言,贯流式水轮机的优点是,机组结构紧凑,水轮机层为单层,减少厂房的建筑面积,减少厂房的开挖量和混凝土量,但贯流式的缺点也很明显205、,其机组设备价格明显高于轴流式水轮机,本次设计贯流式机组转轮为1.8m,只能采用轴伸贯流式,这种机组采用直弯尾水管,尾水能量回收率较低,机组效率较差,轴线较长,轴封困难,厂房噪音大,而且贯流式机组厂房防洪能力较差,发电机容易受潮。结合电站参数及现有模型转轮资料,考虑目前国内制造商的生产能力和业绩,河水水质、泥沙含量、系统构成、电站引水系统和电站运行方式、水头变化幅度等综合因素,本电站采用轴流式水轮机,转轮型号为ZD536。2.水轮机基本参数和机组台数的选择水轮机额定水头的选择本电站属于径流引水式电站,无调节能力,枯水期引水流量较小,水头较高;丰水期随着引水流量的增大,电站的水头下降很快。根据电206、站的最大水头Hmax=9.3m、平均水头Hp=8.72m、最小水头Hmin=3.54m,水轮机额定水头按下式计算:Hr=(0.91.0)Hp,确定水轮机额定水头为8.2m。选定水轮机基本参数和机组台数中需要考虑的因素1)结合本电站的特点进行分析论证,确定水轮机单机容量;2)在电站引水流量增大的过程中,充分考虑大、小机组引用流量的衔接,以达到充分利用水能的目的。一般情况下,水电站中希望装配相同型号与参数的水轮机组,这无论对水电站的设计、制造、建设 、运行与维护都是有利的。根据本电站的水文资料选用三台水轮发电机组,装机容量分别为3台1000 kW机型和1台255kW机型,总装机容量为3255kW。207、3. 水轮机安装高程选择1000kW机组:安=尾+ Hs+ 0.41D1 =492.47+0.752+0.41*1.8=493.96m式中:尾-电站最低尾水位492. 47m; D1-水轮机转轮直径为1.8 m; Hs-水轮机吸出高度由厂家提供1.5m为安装和运行方便电站三台1000kW机组水轮机安装高程初步定为493.96 m。255kW机组:安=尾+ Hs+ 0.41D1 =492.47+1.498+0.41*1.2=494.46m式中:尾-电站最低尾水位492. 47m; D1-水轮机转轮直径为1.2 m; Hs-水轮机吸出高度由厂家提供1.5m为安装和运行方便电站三台1000kW机组水208、轮机安装高程初步定为494.46 m。表9-3 水轮发电机组最优方案参数一览表一 水轮机台 数 /台31型 号ZD536-LH-180ZD536-LH-120额定出力(Kw)1087277转轮直径(m)1.81.2转速 (/ rmin-1)250375额定流量(m3/s)15.454.61最优效率 (%)9290额定工况效率(%)91.089二 发电机台数 /台31型 号SF1000-24/2600SF255-16/990 额定出力(kW)1000255转速 (rmin-1)250375功率因数(cos)0.8(滞后)0.8(滞后)额定电压 (KV)6.36.3额定频率 (HZ)5050相 数209、334. 调节保证计算1000kW水轮发电机组:a.基本资料:额定水头H=8.2 m;额定流量Q=15.45m3/s/单台;水轮机出力N=1087KW/单台;机组额定转速n=250转/分;机组转动惯量GD2=20吨-米2;b. 判别水锤类型水锤相长tr=2L/a L-管路总长(m); a -水锤波传播速度(m/s);压力波传播速度a:钢筋砼管: a=1425/(1+(E0/Eh)*(D/(1+9.5*)0.5 1425-音波在水中的传播速度(m/s); E0-水的弹性系数, E0=2.1104Kg/cm2; Eh-管壁材料的弹性系数,对于钢筋砼 Eh=2.1105Kg/cm2; D-管道直径(210、cm);300 -管壁厚度(cm);1.4 -环向钢筋的含钢系数=0.01。钢管: a=1425/(1+(E0/Eh)*(D/)0.5 E-管壁材料的弹性系数,对于钢: 2.1106Kg/cm2; 公式中的其他符号意义同上。等价波速计算表9-4 水击波在隧洞的传播波速(近似按圆形断面计算)水击波在混凝土段及蜗壳的传播波速E0EhDa1L1Li/ai210002E+05376500.011097180.016水击波在尾水管的传播速度EDa5L2210002E+061801.2901110.012290.029等价波速a的计算(采用各管段波速加平均) a=L/(Li/ai)=1013.6m/s t211、r= 0.05722s1 故发生末相水锤d.水锤压力计算=LV/(9.81H0Ts)表9-11 计算表TTsLiViH042.81028.20.45353.71028.20.34364.681028.20.27175.741028.20.22186.881028.20.18498.11028.20.157109.51028.20.133水锤压力升高值Z=2/(1) 水锤压力降低值Y=2/(1)表9-12 水锤压力升高及降低值计算表TTsZY42.80.45322.160.5670.361753.70.34322.160.4060.288964.680.27122.160.310.236775.212、740.22122.160.2470.197886.880.18422.160.2020.168198.10.15722.160.1690.1448109.50.13322.160.1430.1248e速率上升值计算计算公式:=(1(364*N*TS1*f)/(GD2*n2)0.51f -水锤影响修正系数;N-水轮机出力(千瓦);Ts1-导水叶自甩负荷前开度关至空载开度的时间(秒)K1*Ts;GD2-机组转动惯量(吨米);20n-额定转速(转/分);250K1-系数,轴流式水轮机K1=0.7。表9-13 速率上升值计算表TTsLiViH0=fNGD2n42.8101.9888.20.45281213、.631087202500.418253.7101.9888.20.342661.51087202500.493264.68101.9888.20.270911.41087202500.565875.74101.9888.20.220881.31087202500.628986.88101.9888.20.184281.281087202500.717998.1101.9888.20.156521.251087202500.801109.5101.9888.20.133461.21087202500.8777按SL511-2011规定:额定水头在40m时,机组甩负荷后最大水锤压力上升允许值Z=214、0.50.7;速率上升允许值0.50.6。本电站设计水头8.2m,根据上述计算确定1000kW机组导叶全关闭时间T为(46)秒。根据上述计算结果,压力上升值均在允许范围之内,尾水管内也不出现真空,因此符合要求。(二)电气1、水电站与电力系统的连接电站以66KV电压接入,以一回66KV输电线路与敦化市xx电站66KV升压站连接后送入地方电网系统。线路亘长约4.5km,导线型号为LGJ95。2、电气主接线(1)发电机与变压器的组合方案根据电力系统资料及本电站在电力系统的地位、作用及运行方式,按照接线简单清晰、技术先进、经济合理的原则,对其电气主接线进行多方案的技术经济比较。基于xx一级水电站装机容215、量、机组台数、出线等的具体情况,共拟定以下二个方案:方案一:一台255KW发电机组电压侧与一台主变接成单母线接线,另三台1000KW发电机组电压侧与另一台主变接成扩大单元接线。66KV侧为单母线。方案二:两台1000发电机组电压侧与一台主变接成扩大单元接线,另一台1000KW发电机组与255KW发电机组电压侧与另一台主变接成扩大单元接线。66KV侧为单母线;从以上二个方案的技术经济比较可知,方案操作便捷,电气设备投资及年运行费用少。方案可靠性与灵活性较好,电气设备投资及年运行费用高,综合以上两个方案的技术及经济比较,以及本电站运行方式推荐选用方案为电站的电气主接线。3、厂用电源及厂区供电方案1216、)厂用电源根据水力发电厂机电设计技术规范以及本电站的装机容量,电站的厂用电源至少应具有两个独立电源,其中一个可为外来电源,全厂停机时,应保证有一个厂用电源对全厂供电。据此,厂用电源采用的方案如下:保留一回10kv施工电源线路通过厂备用变压器送至厂用低压柜。施工电源从xx电站引接一回10kv配电线路,线路长约5.5km,导线型号为LGJ50,可满足施工用电以及电站建成后厂用电的需求。2) 厂区供电方案厂区供电:主要是厂房、升压站、各种动力及照明用电,电源均取自厂用电源柜。4、主要电力设备选择主要电力设备根据技术先进、经济合理、运行维护方便和安全可靠原则及厂家提供的资料进行选择,选择应符合有关规程217、规范的要求。66kv断路器有两种类型选择,一为六氟化硫断路器,二为真空断路器。在满足技术要求情况下,六氟化硫断路器在经济上比较合理,所以选用六氟化硫断路器。水轮发电机:型 号:SF1000-24/2600额定功率:1000KW额定电压:6.3KV额定电流:114.5A额定转速:513转/分功率因素:滞后0.8水轮发电机:型 号:SF250-16/990额定功率:255 KW额定电压:6.3KV额定电流:29.2A额定转速:375转/分功率因素:滞后0.8升压变压器:型 号:S114000/66额定容量:4000KVA额定电压:665%/6.3KV阻抗电压:8%接线组别:Ynd11冷却方式:自218、然风冷升压变压器:型 号:S11320/66额定容量:320KVA额定电压:665%/6.3KV阻抗电压:8%接线组别:Ynd11冷却方式:自然风冷66KV断路器: 型 号:LW9-66/2500-25 额定电压:66KV 额定电流:2500A 额定开断电流:25KA 操作机构: CT66KV隔离开关: 型 号:GW566D/630 额定电压:66KV 最高电压:72.5KV 额定电流:630A 操作机构:主刀CS17,接地刀CS17G66KV电压互感器: 型 号:JZW66 变 比:66/30.1/30.1/3KV66KV电流互感器: 型 号:LZW66 变 比:2X40/5A 0.2/10219、P,2X5/5A 0.2/10P氧化锌避雷器: 型 号:Y5W90/220 额定电压:90KV 雷电冲击电压:220KV高压开关柜: 型 号:KYN28A12 内装断路器型号:VS1 额定电压:12KV 额定电流:1250A 额定开断电流:25KA其他主要电力设备详见主要电气设备明细表5、主要电力设备选择主要辅助设备的选择1)厂内起重设备为保证电站的机组安装及检修,根据电站最大件重量设一台双 桥式起重机,最大起重量为20吨。2)水系统水系统包括供水系统和排水系统。供水系统电站的最大水头9.42m,采用水泵供水方式。设两台工作泵和1台备用泵。工作水泵从主厂房上游侧进水管道上抽水至母管后,经滤水器220、分别送至各用水处,备用泵从下游尾水渠抽水至供水母管。厂内排水系统厂内排水系统包括两部分,渗漏排水和机组检修排水。5、渗漏排水:厂房渗漏排水主要包括机组冷却以及润滑水、空气压缩机冷却水、厂房水下部分水工结构渗漏水以及洗涤等排水。为排除上述各项渗水,避免水倒灌入厂房,厂内设置一渗漏集水井,在集水井上层设两台立式水泵,将渗漏水排至下游,两台泵一台工作一台备用。排水泵的启停由液位控制器控制,集水井设在下游侧安装间下面。6、机组检修排水:采用直接排水方式。蜗壳最低处设置长柄阀,操作系统设在水轮机层。当机组检修时长柄阀打开,蜗壳内水通过埋在混凝土内的钢管直接排至下游尾水渠。1)油系统电站不设单独的供油系统221、,只设油处理室,机组采用注轴的方式,油处理室设在主厂房水轮机层右侧下游。电站采用YWT型调速器。2)压缩空气系统压缩空气系统设在水轮机层安装间下面,水轮机检修密封、吹扫和风动工具用气。选用1台11ZA1.5/8空压机,=0.8Mpa。空气压缩机系同手动操作。3)采暖通风电站管理房采用电采暖方式供暖以保证冬季建筑物房间的温度达到设计温度,保证正常的工作和生活。主厂房采暖以发电机排放散热风为主,以电采暖为辅。中央控制室设两台KFD14W型柜式空调以满足中控室的空气参数要求。根据站址气象条件和厂房布置情况,本电站采用自然通风方式。因为电站主厂房为单层,主厂房和副厂房都采用自然通风。从下游侧墙空户进风222、,由上游侧墙上高空排风。油处理室、厂用变室、励磁变室分别设计轴流风机,各排风系统独立设置。油处理室排风量按每小时不少于6次换气次数考虑。7、防雷接地1)过电压保护配置方式对电站66KV电气设备的直击雷保护在升压站设置二座30m高的独立避雷针进行保护。在66KV母线装设一组氧化锌避雷器,以防止线路雷电侵入波对升压站内电气设备的侵害。2)全厂接地配置方式电站设有总接地网,由厂房等处自然接地装置、升压站人工接地装置构成,电站66KV为非直接接地系统,属小接地短路电流系统,接地电阻值应小于R=120/Ijd。厂房和升压站形成统一接地网,接地电阻值在任何季节不大于4。8、综合自动化1)全厂监控系统目前根223、据小型水电站的发展,电站按无人值班少人值守设计。设计采用全微机自动监控系统,要求值守人员在中控室内能以一个指令实现对机组的自动顺序启动,并网或停机。能够自动调整机组的有功功率、无功功率,能集中监控电站内主要断路器的合、跳闸操作,能够对电站内各主要电气设备(如发电机、变压器、线路等)的运行工况和参数进行自动监测、记录等,并能够自动发出声、光报警信号。在机旁设置机组现地控制单元,作为现地执行机构,脱离上位机可以独立运行,同时便于现场调试。计算机监控系统采用工业微机加可编程控制器结构,分层分布配置方式,即主控层采用工业控制微机,机组控制层采用可编程控制器,机组控制层与主控层之间通过总线电缆(屏蔽双绞224、线或光缆)传输方式联成网络。2)自动化元件机组自动化元件是否灵敏、可靠直接关系到计算机监控系统的安全稳定运行。机组自动化元件必须能满足由一个操作指令即可完成机组工况的自动转换。为了保证机组正常运行,所配机组自动化元件必须性能可靠,能够及时反应机组油、汽、水、轴承等重要部位的运行参数及工况,构成水力机械完善的保护和监控系统。3)励磁系统励磁系统的设计原则应满足大中型同步发电机励磁系统技术要求(GB7409.31997)和大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件(DL/T5831995)的要求。本电站采用机端变自并激可控硅励磁系统,采用带微处理器的励磁调节器。要求调节器具有按电压偏差自动调节225、通道和按转子电流偏差手动调节通道,两个通道应能相互跟踪,并能在自动通道出现故障时,无扰动地自动切换到手动通道。给定装置采用数字型电位器,无功功率的调节即可现场操作,也可在远方中控室进行。调节器应具备与计算机监控系统现场LCU联接的接口,以实现微机监控系统对励磁系统实现投、切及调节的功能。4)继电保护电站内元件保护、线路保护和自动装置参照继电保护和安全自动装置技术规程(GBT142852006)的要求配置的,全部保护选用微机型。发电机保护配置:(1000KW、800KW)发电机纵差保护复合电压启动的过电流保护过电压保护低周波保护失磁保护定子接地保护转子接地保护过负荷保护主变压器保护主变压器纵差保226、护主变压器重瓦斯保护主变压器过电流保护主变压器过负荷保护主变压器轻瓦斯保护主变压器温度过高和升高保护9、66kv线路继电保护设微机距离保护。二次接线1)测量、信号和同期系统本电站计算机监控系统能够监视所有的信息和所有的操作,测量仪表按电测量及电能计量装置设计技术规程(DL/T51372001)配置。电站共设一套微机自动准同期装置,以保证机组之间与系统同期。另在公用屏上设一套公用的手动准同期装置。正常时采用自动准同期方式,手动准同期作为一种备用同期方式。2)电流互感器、电压互感器的配置及其主要技术参数 电站电流互感器、电压互感器的配置、数量、型号详见电气主接线图。3)控制电源电站控制电源的操作电227、压为直流220V。选用一套200AH的铅酸免维护蓄电池电源装置,作为电站控制系统、继电保护、机组启励及断路器分、合闸的工作电源,并兼作事故照明电源。每组蓄电池均设有充电及浮充电装置,同时满足充电及浮充电要求。10、电气实验室电站配置试验设备一套,标准按水电站电气实验室仪表设备(试行)中的规定进行配置。11、通信1)系统调度通信远动装置电站建成后由延边地调调度管理,电站远动信息传输到延边地调。电站配置微机远动及附属设备一套,微机远动装置通过电力线载波通道向延边地调传输如下信息:电站总有功功率,总无功功率及总电度量。发电机、变压器有功功率、无功功率、电流及电度量。断路器位置信号。线路保护动作信号。228、厂内事故总信号。调度通信电站建成后在调度关系上归属延边地调统一调度,电站对延边地调之间设计拟采用光纤通信方式构成对系统的调度通信通道。2)厂内通讯及对外通信电站建成后采用市话通信方式,建一回xx水电站至xx一级水电站厂房通信电缆线路。在厂内设置20门程控交换机一部,以保证厂内之间以及对外通信的需要。3)坝区对外通信拦河坝管理房与电站及对外通信采用市话通信方式。12、电气设备布置根据枢纽布置情况,电气设备布置根据机组的布置特点,并按照机电设备运行维护方便,尽量减少开挖,以及主、副厂房电气设备与升压站和中央控制室位置相对合理等原则进行布置。在主厂房后侧设有专用的电气副厂房,布置中控室、高低压开关柜229、室以及励磁变、厂用变室等。根据厂房总体布置及地形和地势情况,结合出线方向,将升压站布置于厂房右侧。66kv升压站采用户外敞开式配电装置,中式布置,地面高程为499.5m,占地面积880平方米(40m22m)。13、坝区用电坝区用电设备主要有进水闸启闭机动力及拦河闸启闭动力用电等,在坝区设一箱式变电站,电源取自6.3KV母线,电缆型号YJV22-10-325 mm2,长度为1000米。变压器容量为100kVA,可满足坝区用电需求。为保证坝区用电的可靠性,增设一台柴油发电机做为备用电源,容量为50kw,型号50GF15。14、附图表电站接入电力系统地理位置图 249CZ01电气主接线(比较方案)图230、 249CZ02电气主接线(选用方案)图 249CZ03升压站设备平面布置图 249CZ04升压站设备剖面布置图 249CZ05表 主要电气设备明细表主要电气设备明细表表9-14序号名称型号及规格单位数量备注一升压设备1电力变压器S11-4000kVA台12电力变压器S11-320kVA台13六氟化硫断路器LW9-66/2500-25台3三相为一组4电流互感器LZW-66组3三相为一组5电压互感器JZW-66组2三相为一组6隔离开关GW4-10/600A组2三相为一组7隔离开关GW5-66D/630A组4三相为一组8避雷器Y5W-90/220组1三相为一组9避雷器Y5WS-17/50组1三相为231、一组10跌落式熔断器RW10-10B/15组1三相为一组二发电设备1高压开关柜KYN28型面92低压开关柜GCS型面23中性点电流互感器LZX-10 150/5A组44励磁电流互感器LZX-10 200/5A组45微机励磁装置套46励磁电压互感器JDZJ-6Q组47励磁变压器组4三厂用电设备1厂用变压器S11-200kVA 105%/0.4kV台12厂用变压器S11-200kVA 6.35%/0.4kV台13厂用低压柜GCS系列面34配电箱面4四控制保护设备1微机保护测控屏面42机组LCU屏面43公用屏面14计量屏面15微机操作台套1五直流设备1直流屏DC 220V 200AH面3六电力、控制232、电缆1电力电缆YJV22-10-325米15002电力电缆YJV22-10-335米10003电力电缆YJV22-10-350米2004电力电缆YJV22-10-3185米1505电力电缆VV22-3120+170米2006电力电缆VV22-0.6-316+110米3007控制电缆KVVP2-42.5米20008控制电缆KVVP2-81.5米20009计算机电缆DJYPV22-321.0米400七通讯设备1通讯屏面52远动屏面13通讯电缆线路公里6八试验设备1各种仪表仪器套1九坝区配电1箱式变电站变压器容量100kVA座12固定式柴油发电机50GF15座1十防雷接地1型钢、电缆桥架圆钢、角钢、233、扁钢 钢管吨8十一照明系统1照明灯具及电线配电箱项1十二联网线路166kV输电线路LGJ-95公里4.5210KV配电线路LGJ-50公里5.5(三)水利设备本工程金属结构由拦河坝、引水渠和电站厂房部分组成。拦河坝设翻板闸,拦河闸为同步双驱水力液控翻板闸,拦河闸总长度为62.0米;引水渠进口设拦污栅和进水闸门,进水闸门设2孔2扇,孔口为3.84.5米(宽高),拦污栅设2孔2扇,孔口为5.04.7米(宽高);电站进口设快速闸门,设4 孔4扇快速闸门,孔口为4.952.83米(宽高) 3 孔3扇;3.171.89米(宽高) 1 孔1扇。1.拦河闸拦河闸为同步双驱水力液控翻板闸,孔口为105.5米(234、宽高),闸顶高程为501.4米,挡水高6.1米。挡水闸设6孔,底板高程为495.3米,门高6.1米,宽10.0m,用液压启闭机控制,液压式启闭机其型号为QHLY250kN。2.进水闸(1)引水进口闸门为露顶式平板定轮钢闸门,孔口尺寸为3.84.5米(宽高),1孔1扇闸门,正常高水位501.40米,校核洪水位501.42,底板高程497.30米,设计水头为4.1米,止水为后止水形式,启闭机采用QPQ型固定卷扬启闭机,其型号为QPQ1250KN,动水启闭。(2)引水渠进口设拦污栅,设2孔2扇,孔口为5.04.7米(宽高),拦污栅向下游倾斜75布置,拦污栅的清污由人工来完成。3.电站闸门及启闭机电站235、进口设快速闸门,设4 孔4扇快速闸门控制4台机组,孔口为4.952.83米(宽高) 3 孔3扇;3.171.89米(宽高) 1 孔1扇。正常高水位501.24米,底板高程492.33米和493.36米,设计水头为8.91米和7.88米,止水为后止水形式,启闭机采用QPK型固定快速卷扬启闭机,其型号为QPK2160KN和QPK280KN,动水启闭。金属结构闸门主要设备汇总表表9-15名 称孔口尺寸(宽高)m2设计水头M门型(平板门或弧门)曲率半径m数量套操作方式止水方式闸门重量t埋件重量t备注上游下游单重加重总量单重总量一、拦河坝液控翻板闸105.55.56动水二、引水渠进水闸门3.84.54.236、1平板1动水153036拦污栅54.728612二、电站厂房快速闸门4.952.838.91平板3动水12362.57.53.171.897.88平板1动水5522金属结构启闭机主要设备汇总表表9-16名 称机型启闭力kN扬程m设计部位数量套启闭机重量t备注单重总重一、拦河坝液控翻板闸门QHLY250kN液压启闭机2506二、引水渠进水闸门QPQ 1250kN卷扬机125010236二、电站厂房快速闸门QPQ 2160kN快速机2160103412QPQ 280kN快速机2801012.52.5十、 节约能源及合理利用能源(一)概述能源是经济发展的动力之源,为了合理用能和节约能源,促进国民经济237、可持续发展,国家计划委员会、国家经济贸易委员会和建设部联合发文(19972542号),印发关于固定资产投资工程项目可行性研究报告“节能篇(章)”编制及评估规定。我国解决能源问题的方针是开发与节约并举,把节约放在首位。节约工作是一种特定的“能源开发”,是解决我国能源供应紧张、保护能源资源、保护环境的有效途径。我国目前的能源利用水平远低于世界发达国家,节约工作基础还能薄弱,节约工作潜力很大。节约能源是我国的基本国策之一,是发展经济的一项长远战略方针,是经济活动中面临的最普遍也是最迫切需要解决的问题。合理利用能源、降低能耗,对于降低成本、提高经济效益乃至于改变我国能源浪费严重的现状都有重要意义。敦化238、市位于吉林省东部,延边朝鲜族自治州西部,位置在东经1272812913,北纬42424430,南北长达200km。全市幅员面积119757km2,东邻汪清、安图两县,南隔松花江与抚松县相望,西与工程闸址处地理位置在东经1281308,北纬422440。(二)编制依据1)中华人民共和国节约能源法;2)中华人民共和国清洁生产法;3)中华人民共和国可再生能源法;4)中国节能技术政策大纲;5)国家计划委员会、国家经济贸易委员会和建设部“关于固定资产投资工程项目可行性研究报告节能篇(章)编制及评估规定”(19972542号);6)节能设计规范;7)固定资产投资项目技能评估及审查指南(2006);8)吉林239、省节约能源条例;(三)耗能种类及数量分析xx一级水电站工程主要供电范围为敦化市大蒲柴河镇和安图县万宝镇。水电站工程为自产能源,生产与运送电能过程中都存在着能源消耗,项目综合能耗见表10-1。项目综合能耗及用水量汇总表表10-1自产及外购量外供量分类品种实物量折标系数折标量品种折标系数实物量折标量自产原煤00.7143kg/kg0商品煤0.7143kg/kg00一次原油01.4286kg/kg0原油1.4286kg/kg00能源天然气01.33kg/m0燃料油1.4286kg/kg00外够商品煤00.8259kg/kg0电力0.1229kg/kwh937万kwh1151.6t一次燃料油01.42240、86kg/kg0焦碳0.9714kg/kg00能源天然气01.33kg/m0天然气1.33kg/m00焦碳00.9714kg/kg0燃料气按热值换算自产燃料气按热值换算kg/kg热水热量0.3412kg/MJ00二次当量等价当量等价蒸汽0.086kg/kg00能源蒸汽00.086kg/kg0.129kg/kg自来水0热水热量00.03412kg/MJ0.525kg/MJ电力977万kwh0.1229kg/kwh0.404kg/kwh1033t3397t外购自来水00.257kg/m含能氧气00.4kg/m工质电石02.079kg/kg乙炔08314kg/m自备取地下水量0 -水源取地表水量0.241、143kg/m0自产及外购量合计当量值合计A:1033t外供量合计外供量D=1151.6t等价值合计B:3397t(当量值)外供水量D=0总取水量C:(四)项目节能管理设计1.管理机构设置管理机构及人员编制表管理处职能部门工序或工段班组机构名称节能领导小组节能办公室计量计量员编制人员专职兼职13222.项目能源及用水计量设置网络图根据本工程的实际情况,本工程能源及用水采用一级计量设置。一级计量能源种类计量仪器台数电电表2新鲜水水表2合计 4(五)节能措施1.节能原则1) 在总图布上力求紧凑,按施工流程布置,减少输送距离,避免原材料在倒运中的能源消耗;2)在总体设计中,尽量做到过程简单、布局合理242、采用自动化程度高的生产工艺;3)采用节能电器设备,降低电能消耗;2.生产节能1)选用先进的节能设备,降低生产能耗;2)采用高效节能的电力设备,如:变压器采用最新型节能变压器新S11型等;3)建筑物尽可能采用玻璃窗,充分利用太阳光采暖和照明,另外,室内照明均采用节能及混合光源照明;4)厂房的设计应符合技能要求,采用节能复合墙体,减少建筑物热能损失;5)原材料的采购应尽量选用节能厂家的产品。3.应用节能合理采购各种原材料,把住质量关,避免因原料质量问题造成工程质量下降,导致能源浪费,这也是节能的一项重要措施之一。通过采取上述措施,本工程在节能方面将会收到较好的效果,并带来良好的经济效益。(六)能243、源成本分析本电站年生产电能977万度,折合标煤等价值3397吨,其能源消耗主要在生产过程和传输过程中年消耗电能40万度,折合标准煤等价值162吨。十一、 库区淹没与移民安置(一)库区淹没情况根据水利水电工程建设征地移民设计规范(SL290-2009)及库区淹没实际情况,经调查认定本水电站在正常蓄水位以下,库区内以及水库末端不涉及居民点、耕地及各专项设施,仅涉及林地,按水利水电工程建设征地移民设计规范(SL290-2009),淹没处理范围按电站正常高水位加1米确定。本水电站正常高水位为501.4m,淹没处理高程为502.4m。1.占地实物指标调查本次淹没调查项目分为土地调查、居民点调查、专项调查244、等。土地调查又分为耕地调查和林地调查;居民点调查又分为房屋、户数、人口调查等;专项调查又分为矿产资源,文物古迹,输电线路,通讯线路调查等。林地调查:在1/5000库区地形图上量算和进行实地查看,经核对后列入成果。居民点调查:收集水利枢纽工程淹没区居民点的基本情况资料,房屋及附属建筑物到现场调查。专项调查:首先勘查淹没区,然后在1/5000库区地形图上量算输电线,电话线及公路长度。2.占地实物指标通过现场与主管部分的有关人员一同对库区和占地范围内进行调查和国土资源局、文物局部门提供的有关资料,在库区内未发现文物古迹和重要的矿藏资源。在淹没补偿范围内仅涉及林地,然后根据工程布置和形势由水工人员给出245、占地和淹没区范围。本工程永久占地实物指标见表11-1,临时占地实物指标见表11-2。本工程永久占地实物指标表表11-1序号项目占地类型数量(亩)1右岸堤防河滩地482拦河坝河滩地13.53进水闸河滩地94引水渠道河滩地76.55厂区河滩地726升压站河滩地13.57淹没占地旱田43.58淹没占地河滩地150本工程临时占地实物指标表表11-2序号项目占地类型数量(亩)1施工场地河滩地42施工道路河滩地100.53.库底清理四、 清理内容本工程为减小库区占地面积,在库区两侧修建护岸,所以库区所占面积基本为原河道面积,所以库区清理基本为原河道正常蓄水位以下的林木砍伐与迹地清理。五、 清理要求(a)库246、区内的灌木及树木,应尽可能齐地面砍伐并清理外运。残留树桩不得高出0.3m,林木砍伐残留的枝柳、枯木、灌木丛以及干杆等易漂浮的物质,在电站蓄水前,应就地烧毁或采取防漂措施。 (b)电站库底清理工作,应在蓄水前3个月完成。经有关部门共同验收合格后,才能蓄水。(二)淹没损失补偿投资计算1.设计依据a、中华人民共和国土地管理法;b、吉林省土地管理条例;c、水利水电工程建设征地移民设计规范SL290-2003;d、吉林省财政厅、吉林省林业厅文件。吉财综200332号;e、大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例第471号国务院令。2.补偿标准及计算方法工程占地补偿根据中华人民共和国土地管理法、水电工247、程水库淹没处理和规划设计规范、吉林省土地管理法文件计算。 永久占用的耕地补偿费旱田按该地被征用前三年平均年产值的16倍计算,前三年旱地敦化市每亩补偿价定为843元。 永久占用的河滩地补偿费按旱田被征用前三年平均年产值的4倍计算,前三年河滩地敦化市每亩补偿价定为843元。 临时占地补偿费按施工期及恢复期考虑,即按占一年补两年原则,本次临时占用耕地补偿按各占地类型被征收前三年平均产值的2倍计算。临时占用荒地按旱田前三年平均产值计算。 库底清理费由于库区面积基本为原河道,而且基本无大的树木所以不单独取费。 其他费用前期工作费取2.5%,勘测设计科研费取3%,实施管理费取3%,技术培训费取0.05%,248、监督费、评估费取1.5%。 基本预备费基本预备费取12%。 有关税费根据有关的法律法规文件的具体要求进行收取。耕地占用税:按吉林省地方税务局关于耕地占用税征收管理问题的通知的规定收取,敦化市10元/m2。耕地复垦费:按吉林省土地管理条例规定收取3元/m2,仅计算临时用地范围内的耕地。3.投资估算该工程占地处理补偿总投资为126.48万元,本工程占地补偿投资估算计算成果见表11-3、表11-4。本工程占地补偿投资估算总表表11-3项 目投资(万元)第一部分:农村移民安置补偿费208.94 第二部分:其它费用21.94 第三部分:预备费 基本预备费27.71 第四部分:有关税费65.67 第五部分249、:静态总投资324.25 本工程占地补偿投资估算计算成果表表11-4项 目子 项孙 项单位数 量单价(元)投资(万元)第一部分:农村移民安置补偿费208.94 ()征用土地补偿和安置补偿费1、耕地旱地亩43.50843(16+1)62.34 2、其它土地河滩地亩382.58434128.98 3、临时占地施工场地河滩地亩484320.67 施工道路河滩地亩100.5843216.94 第二部分:其它费用21.94 1、前期工作费%2.5208.94 5.22 2、勘测设计科研费%3208.94 6.27 3、实施管理费%3208.94 6.27 4、技术培训费%0.5208.94 1.04 5250、监督费、评估费%1.5208.94 3.13 第三部分:预备费27.71 1、基本预备费%12230.88 27.71 第四部分:有关税费65.67 1、耕地占用税安图县耕地占用税m229000 1029.00 2、耕地开垦费旱地亩44 8431036.67 第五部分:静态投资324.25 十二、 水土保持设计(一)设计依据、规范及标准1开发建设项目水土保持技术规范(GB 504332008 );2开发建设项目水土流失防治标准(GB504342008);3土壤侵蚀分类分级标准(SL1902007); 4水利水电工程制图标准水土保持图(SL73.62001);5水利水电工程设计工程量计算规定(251、SL3282005); 6开发建设项目水土保持概(估)算编制规定、 水土保持概算定额(水利部水总200367号); 7水土保持监测技术规程(SL2772002); 8防洪标准(GB5020194); 9造林技术规程(GB/T157761995); 10生态公益林建设技术规程(GB/T18337.32001);11主要造林树种苗木质量分级(GB60OO1999); 12土地利用现状分类(GB/T210102007);13小型水力发电站设计规范(GB500712002); 14水利水电工程等级划分及洪水标准(SL2522000);15水利水电工程施工组织设计规范(SL3032004);16黑土区水252、土流失综合防治技术标准(SL4662009)。(二)项目区水土流失及水土保持现状xx河全流域面积为1501Km2 ,河道长度123Km ,河道平均比降2.0。xx一级水电站坝址以上集水面积F=1416Km2,地形为高山峻岭,河道弯曲,河谷狭窄,河床基本稳定。土壤主要为粉质壤土,表层耕地为厚层黑色黄褐色壤土,渗透性较小。库区上游草木丛生,次生林茂密,植被较好,在雨季不会产生大的水土流失,人为活动对该流域和水库库区水土流失有一定影响,但不严重。水库周边地形平缓,目前已形成稳定的边坡,无塌岸问题,地表覆盖物大多为农田、林地及荒草地,植被覆盖率较高,水土流失情况轻微,属重点预防保护区。(三)工程建设过253、程中的水土流失预测1.预测范围及预测时段本次水土流失预测范围分为枢纽工程区、水库淹没区、电站道路和施工生产生活区。本次水土流失预测以项目建设区为主体,预测面积18.28hm2 。本工程水土流失主要发生在工程施工期。施工期间,将有大量的开挖裸露面产生,裸露面表面疏松,植被覆盖度低,部分边坡处于不稳定状态,侵蚀强度大;土石方开挖及土石方搬运的工程量较大,在搬运和堆置过程中可能造成的水土流失也很大。因此,本次水土流失预测主要为工程的施工期,时间为22个月。工程竣工后,随着工程的正常运行,水土保持防治措施已开始发挥作用,水土流失基本得到控制。但是,在运行初期,水土保持措施未完全发挥作用,特别是水土保持254、植物措施受时间的限制,仍会产生一定数量的水土流失,因此,在工程运行初期亦进行水土流失预测,考虑植物措施的生长周期,预测时间为2 年。2.水土流失预测内容损坏的水土保持流失面积及数量 根据枢纽工程实施项目,对工程占地及施工活动等造成的扰动原地貌进行测算。本工程建设各区域扰动地表总面积为15.54hm2,其中3.88hm2 为耕地,2.18hm2为林地,9.00hm2为草地,0.48hm2为交通用地。工程扰动原地貌情况见表12-1 。工程建设各区域扰动地表面积统计表12-1 单位:hm2序号工程项目名称工程损坏的水土保持设施面积合计耕地林地草地交通用地1枢纽工程区5.530.64.932水库淹没区7.411.922.183.313电站道路1.61.120.484施工生产生活区1.000.240.765总计15.543.882.189.000.48( 2 )工程弃渣量预测该项工程施工过程中
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