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赣州市兴国县洋池口水库工程项目建议书报告(165页)
赣州市兴国县洋池口水库工程项目建议书报告(165页).doc
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工程报告
上传人:故事 编号:584492 2022-09-15 161页 3.56MB
1、赣州市 兴国县洋 池 口 水 库 工 程项目建议书报告目录一、项目建设的必要性和任务11.1 项目建设的依据11.1.1 河流概况及规划11.1.2 地区经济社会现状11.2 项目建设的必要性21.3 项目建设的任务3二、建设条件42.1 水文42. 1.1 流域自然地理概况42. 1.2 气象42.1.3 水文测站及资料情况52.1.4 径流62.1.5 洪水82.1.6 分期设计洪水102.1.7 泥沙112.1.8 坝址水位流量关系122.2 地址132.2.1 绪言132.2.2 库区工程地质条件及评价142.2.3 坝址工程地质条件及评价182.2.4 发电引水系统和厂房枢纽工程地质2、条件及评价292.2.5 天然建筑材料32三、建设规模333.1 灌区水资源供需平衡分析333.2 水库特征水位选择393.2.1 水库死水位393.2.2 水库正常蓄水位393.3 洪水调节413.3.1 洪水标准413.3.2 洪水调节413.4 动能计算44四、主要建筑物布置454.1 设计依据454.1.1 工程等别与建筑物级别454.1.2 洪水标准464.1.3 采用的主要技术规范464.1.4 设计基本资料474.2 工程选址、选型及布置484.2.1 坝址选择484.2.2 洞线选择504.2.3 厂址选择504.2.4 坝型选择514.2.5 工程总体布置524.3 主要建筑3、物设计524.3.1 大坝设计524.3.2 发电引水系统设计544.3.3 发电厂房设计564.3.4 工程观测设计564.3.5 设计计算574.4 机电和金属结构654.4.1 水力机械654.4.2 电气664.4.3 金属结构714.5 主要工程量724.5.1 主要建筑物工程量724.5.2 机电设备工程量744.5.3 金属结构工程量76五、工程施工775.1 施工条件775.1.1 工程区水文气象、对外交通、通信及施工场地条件775.1.2 施工期间通航、过木、供水及排水等要求795.1.3 主要外购建筑材料来源及风、水、电供应条件795.1.4 天然砂砾料、石料、土料等来源、4、开采和运输方式805.2 施工导流815. 2.1 导流标准及导流方式815.2.2 导流建筑物设计815.2.3 渡汛措施825.2.4 下闸蓄水835.3 主体工程施工835.3.1 大坝施工835.3.2 引水工程施工845.3.3 发电厂房,厂区及变电站施工865.3.4 机电设备及金属结构安装865.3.5 主要施工设设备875.4 施工总布置885.4.1 施工交通运输885.4.2 施工总布置895.5 施工总进度905.5.1 施工进度安排原则905.5.2 施工总进度安排915.5.3 主要建筑材料数量和劳动力91六、淹没、占地处理986.1 水库淹没、浸没及占地处理986.5、1.1 淹没、浸没范围986.1.2 工程占地范围及处理986.2 移民安置规划996.2.1 移民安置法律依据、指导思想及原则996.2.2 移民生产安置规划1006.2.3 移民搬迁1016.2.4 实施管理、设计、监理及监测评估1026.3 补偿投资初估1026.3.1 补偿项目实物量1026.3.2 主要项目单价1036.3.3 补偿投资估算103七、环境影响评价与水土保持1057.1 环境状况1067.2 工程环境影响分析1077.2.1 主要有利影响1077.2.2 主要不利影响1077.3 对策措施1087.4 水土保持111八、工程管理1118.1 管理机构1118.2 管理机6、构的职责1128.3 水库人员编制1138.4 管理资金的使用及来源1138.5 建筑设施及规划1138.6 主要管理设施1148.6.1 工程管理范围和保护范围1148.6.2 工程监测115九、投资估算及资金筹措1159.1 编制原则及依据1159.2 投资主要指标及资金筹措1169.3 估算表116十、 经济评价13110.1 概述13110.2 财务评价13210.2.1 灌溉效益及成本水价计算13210.2.2 发电效益及成本电价计算13610.3 国民经济评价14010.3.1 基本参数14010.3.2 估算投资费用14110.3.3 效益估算14110.3.4 国民经济评价指标7、计算14210.3.5 国民经济评价结论14210.4 综合评价结论142十一、结论与建议14911.1 综合说明14911.1.1 项目建没的必要性及任务14911.1.2 项目的建设条件15011.1.3 项目的建设规模15011.1.4 主要建筑物布置15111.1.5 施工组织设计15111.1.6 淹没及占地处理15211.1.7 环境影响15211.1.8 工程管理15211.1.9 投资估算15311.1.10 经济评价15311.2 结论和建议15311.2.1 结 论15311.2.2 建议15411.3 工程特性表154154一、项目建设的必要性和任务1.1 项目建设的依据8、1.1.1 河流概况及规划 茶园水属平江二级支流,全流域面积l20km2,主河长31.1km2,河道平均坡降10.1。上游自茶园圩以上为扇形分布的山区小溪,源短流急。茶园圩至罗坑河段,为较开阔的小平原,是茶园乡行政、工商、文教卫生机构集中的地方,居民集中,农田密集,地势平坦,罗坑至长龙河段,河流进入峡谷段,该河段长约17km,河流总落差达113m,两岸山体连绵、山高坡陡,河道狭窄,村庄分布零散。 1990年赣州地区水利电力勘测设计院在茶园水进行了河流规划,根据罗坑长龙河段的地形地质等特点,结合淹没等条件,拟定了洋池口水库和长龙水库两级开发方案(长龙水库已于1958年建成运行),规划的洋池口水库9、大坝位于龙仔窝,厂房位于洋池口村,发电尾水与长龙水库正常蓄水位相衔接。 目前,兴国县洋池口水库工程已被列入江西省赣州市苏区振兴发展水利建设专项规划报告以及江西省赣南等原中央苏区水利振兴发展实施方案中的中型水库工程。1.1.2 地区经济社会现状 兴国县位于江西省中南部,是京九铁路沿线的一个革命老区县。县境国土面积3214kkm2设有25个乡镇,304个行政村,总人口73.1万人,其中农业人口61.7万人。201 0年,兴国县实现国内生产总值39.9亿元,农业总产值23.4亿元。全县总耕地41.8万亩,其中水田37. 62万亩,早地4.2万亩;农作物总播种面积116.7万亩,其中粮食作物播种面积810、2.4万亩,粮食总产量25.9万t,农民人均纯收入2376元。兴国县工业主要有电力、采矿、建材、卷烟、印刷、食品加工等;农业生产主要以粮食、花生、油菜、蔬菜、水果为主。1.2 项目建设的必要性 (1) 项目的建设可与长龙水库共同承担下游6. 65万亩农业需水和6. 85万人的生活需水要求,提高区域灌溉效益和供水安全。 平江右岸的高兴、五里亭、埠头、永丰、龙口等乡的沿河阶地及丘陵地约有6. 65万亩农田及果园,一直为兴国县重要的粮食和果品生产基地,1 958年在茶园水下游建成长龙水库,设计灌溉面积5. 06万亩,水库的兴建大为改善了下游区域的灌溉用水和生活供水条件,经2008年长龙灌区续建配套改11、造,灌区范围内5. 06万亩农田的灌溉用水已基本达到保证。经本次计算,仅用长龙水库库水灌溉下游全部6. 60万亩农田,灌溉用水量是不足的。本项目建成后,可通过与长龙水库进行补偿调节,使长龙灌区的原有灌溉面积的保证率得到提高,同时新增下游灌溉面积1. 59万亩,与长龙水库共同保障下游6. 85万人的用水安全,对保障农业的口可持续发展起到关键作用。 (2)项目建设可缓解当地电力供需的矛盾迄止 2010年底全县已建水电站170座装机容量35660kW,年发电量71465万kWh,县电力系统需要电量约1 5002万kWh,电力、电量的供需矛盾十分突出。而县境内装机容量较大,调节性能较好的长冈电站属赣州12、大网调度,只能供县电量的70%左右,且只能担负基荷,其他电站基本为无调节的径流式小电站,县网内调峰能力较差。因此,急需利用该河段水力资源的优势,积极开发新的电源点。洋池口水库是一座具有年调节性能的中型枢纽工程,该工程建成后,可新增下游长龙灌区灌溉面积1. 59万亩,保障下游生产生活用水,可在一定程度上缓解县电网的供电紧张状况。1.3 项目建设的任务 本次拟在茶园水长龙水库的上游新建洋池口水库,本项目的工程任务是联合长龙水库共同担负下游平江右岸的高兴、五里亭、埠头、永丰、龙口等乡的沿河阶地及丘陵地6. 65万亩农田及果园的灌溉和下游6.85万人生活供水任务为主,兼有水力发电等综合利用。 本项目的13、建设内容为项目区水源工程,主要包括水库大坝、发电引水系统、电站厂房、开关站等建筑物,不含下游灌区续建配套与节水改造内容。 二、建设条件2.1 水文2.1.1 流域自然地理概况 洋池口水库位于兴国县西北部龙l林场境内,坝址坐落在平江二级支流茶园河的龙仔窝村,地理位置东经11514,北纬26319。茶园水发源于兴国和泰和县交界的十八排,自西北向东南流经兴国的茶园、罗坑、长龙水库,于兴国县高兴镇汇入岁水。主要支流有禾龙、珊坑二条河流。坝址以上控制流域面积95. 2km2,主河道长22. 2km,河道比降11.0。 流域内地形地貌以中低山丘陵为主,地势是东、西、北面高,向南逐渐倾斜成小块盆地。流域内植14、被良好。 洋池口水库距离兴国县城约22km,下游5km处建有长龙中型水库,该水库是一座以灌溉为主,兼有发电、养殖等综合效益的中型水库工程。坝址控制流域面积116km2,总库容1700万m3,兴利库容1145万m3,死库容52万m3。长龙水库枢纽建筑物由大坝、溢洪道、灌溉兼发电引水隧洞、发电厂房、灌溉渠系组成。2.1.2 气象 兴国县属亚热带东南亚季风湿润气候区,气候温和,日照充足,雨水充沛,无霜期较长,四季分明,具有春早、夏长、秋短、冬迟的特点。年平均气温18.9,1月平均气温7.3,为最冷月,极端最低气温-6.3,出现在1991年12月29日;7月平均气温29.3,为最热月,极端最高气温3915、.9,出现在1988年7月18日。因地势北高南低,故气温亦自南向北递减,高低差45C。 兴国县多年平均降雨量1514. 8mm,年际变化大,以1996年2284.5mm为最多,1963年898. 4mm为最少。一次连续最大降雨量218. 1mm,出现在1961年6月10日12日;一日最大降雨量192. 0mm,出现在1959年6月10日;最长连续降雨日数19天(1968年6月1 1日29日),其量为504. 7mm。全年各季降雨量相差较大,46月占年降雨量的49%,79月占21%,1012月占12%,13月占18%。一般北部比南部偏多20%50%。2.1.3 水文测站及资料情况 坝址以上流域无16、水文测站,在坝址下游约2km处设有长龙水文站,下游4 6km处设有翰林桥水文站,水文测站情况如下: (1)长龙水文站 长龙水文站位于兴国城区上游的平江二级支流茶园水,该站于1958年4月没立,同年5月1日开始观测水位、流量、降雨量等情况。原测验断面在五科陂,控制集水面积110km,1960年3月20日,因受长龙水库回水影响,测验断面上迁约3km,至兴国洋池口村处,控制集水面积l02km2。该站水位按规范要求进行观测,数据经过有关部门整编复核,有1 9591989年的洪水径流资料。 (2) 翰林桥水文站翰林桥水文站位于赣县吉埠乡红星村内,控制集水面积2689km!,于1953年2月设立至今,观测17、的项目有水位、流量、降雨量、悬移质泥沙等,历年资料均经省水文部门整编,审查或刊印,资料可靠。2.1.4 径流 (1)径流系列洋池口坝址控制流域面积95. 2km2,坝址下游2km处长龙水文站控制流域面积102km2,坝址与长龙水文站控制流域面积仅相差6.7%,因此,洋池口坝址径流按长龙水文站面积比一次方转换。(2) 径流特性 本流域径流的年际变化较大,坝址多年平均流量为3.29m3/s,径流系数中最大年平均流量为5.71m3/s,为多年平均流量的1.74倍,最小年平均流量为1.09m3/s,为多年平均流量的1.33倍。年内分配也很不均匀,37月径流量占全年径流总量的70.5%,10月次年2月的18、径流量仅占全年总量的17.3%,坝址各月径流分配见表2.1.1。 表2.1.1 坝址各月径流分配表月份一二三四五六占年径流(%)2.634.628.8816.116.520.2月份七八九十十一十二占年径流(%)8.866.264.249.342.47(3)径流计算根据坝址径流分配特性,划分历年3月次年2月为水文年,划分每年的10月次年2月为枯水期,根据水文年径流系列及枯水期径流系列,用频率法进行分析计算,径流统计参数采用P-曲线适线法确定,水文年多年平均流量3.29m3/s,Cv=0.34,Cs=2.5Cv,多年平均径流量1.04亿m3,多年平均径流深1089mm,设计径流成果见表2.1.2。19、表2.1.2 坝址年平均流量计算成果表 单位:m3/s时段均值CvCs/Cv各频率设计值Qp(m3/s)P=5%P=10%P=20%P=50%P=75%P=80%P=90%水文年3.290.342.55.364.794.163.132.482.332枯水期1.540.582.53.242.742.21.370.8840.80.562(4) 径流合理性分析系列代表性 长龙水文站具有19581989年共30年径流系列资料,将此径流系列自1989年起逐年依次逆时序计算其累积变差,并点绘径流系列逐年变化过程线、逐年累积平均过程线和累积变差过程线。经分析,长龙水文站历年径流系列累计年平均流量过程线随着时20、问的增长,变幅越来越小并趋于稳定。经分析年平均流量10年滑动平均过程线可知,径流系列中包两个丰水年、平水年和枯水年。因此,可以认为长龙水文站年径流系列具有一定的代表性。 径流合理性分析 将邻近流域的峡山、汾坑、东村、枫坑口、宁都、翰林桥、滩头等1 2个水文站实测径流资料,点绘FQ关系与坝址径流对照,关系密切,符合地区变化规律。2.1.5 洪水 (1)洪水特性和成因分析 流域洪水由暴雨形成,洪水出现季节与暴雨季节一致。洪水最早出现在34月,但峰量不大;56月为洪水的主要季节,尤其是6月,往往造成峰高量大的洪水;79月受台风影响,也会出现短历时洪水,故本流域洪水可分为桃汛、夏汛、秋汛3种,其中以夏21、汛为最大。一次洪水过程多在3d以内,以l2d为主。 (2)历史洪水调查及重现期 早在19 54-19 76年期间,对茶园河段的历史洪水调查曾进行过多次,调查的单位主要有武汉水利水电学院、赣州地区水文站及长龙水文站等单位,调查到的洪水年份有1851年、1913、1922年等,调查到的历史洪水中1851年洪水是近百年以来出现的最大洪水,约估重现期为163年,其洪峰流量根据所调查的洪水位查长龙水文站水位流量关系求得为974m3/s。(3) 设计洪水 洪水系列杨池口坝址控制集水面积95.2km2,因坝址无实测洪水流量资料,坝址下游2.0km处设有长龙水文站,控制集水面积102km2,坝址与长龙水文站流22、域面积仅相差6.7%,故在本次设计中,坝址洪水系列以长龙水文站为参证站,移用该站洪水系列(含历史洪水调查),洪峰按面积比的0.67次方,洪量按面积比的一次方转换。坝址设计洪水 根据坝址19591989年洪水系列,并加入1851、1913、1922年历史洪水,频率曲线采用P-型曲线,坝址设计洪水成果见表2.1.3。 表2.1.3 坝址设计洪水成果表项目统计参数P(%)均值CvCs/Cv0.11251020Qm(m3/s)1720.9631330832688503370245Wkd(106m3)5500.6232497175l15261225997765W3d(106m3)9240.473314223、23462100176615041230坝址设计洪水过程线 坝址设计洪水过程线采用长龙水文站1968年6月15日16日实测洪水过程作典型,按峰量同频率控制缩放,坝址设计洪水过程线见表2.1.4表2.1.4 坝址设计洪水过程线 流量单位:m3/st=lh 典型流量 P(%)0.1l 25102003045343228252211121701281191049381221533424321918215412034106794473822932291634776133083268850237024556901176741615452336226645876549842232024717473335424、336731724919914682534012832512031681299194297221201170145116101472231681561361221021111517413212210796841292139105988577671375114867970635414639572675853461553806156494438164873555l 454035174365494640363l 18406l 46423733291938584340353228203655413833302621345239363228252232483734302723233l 47353329225、6232430453432282522坝址设计洪水合理性分析 将坝址与邻近工程(或水文站)设计洪水对照,成果见表2.1.5。从2.1.5可见,坝址设计洪水统计参数,洪峰、洪量模数适中,符合地区一般变化规律。表2.1.5 邻近工程或水文站设计洪水成果对照表工程或水文站名称东村水文站兴国长冈兴国长龙石城岩岭兴国杨池口备注集水面积57984811644.795.2统计参数均值589660210-172Cv0.860.90.9-0.96均值2.53.53-3洪峰流量及模数(m3/s)Q0.2%3306443013305561170M=QM/F2/3M0.2%13715212484.7120Q1%24426、93100953428832M1%10210688.56485.3一日洪量(万m3)及模数W0.2%1094317015294014492275M=W/FM0.2%18.920.125.332.423.9W1%874312920228011341751M1%15.115.219.725.418.42.1.6 分期设计洪水(1) 施工期选择 根据施工组织要求,施工期安排在10月份至次年的2月底,施工导流标准选择相应5年一遇洪水。 (2)计算方法与成果根据长龙水文站转换的19591989年坝址流量系列,分别统计93月、102月不同时段的最大洪峰流量。用频率法计算分期洪水的洪峰流量,用P-曲线适线法27、确定,求的坝址不同时段设计洪峰流量见表2.1.6。表2.1.6 杨池口水库坝址分期设计洪水成果表P(%)102033.350备注(93月)10874.450.632.9(102月)6232.616.38.12采用全年3702.1.7 泥沙杨池口坝址以上流域无实测泥沙资料,泥沙估算借用与本流域自然地理条件相似的翰林桥水文站、长岗水库泥沙观测资料进行。翰林桥水文站有1958年至今的实测历年悬移质泥沙观测资料,根据翰林桥站19581989年的实测资料(见表2.1.7),多年平均侵蚀模数为414.5t/km2,多年平均输沙量为111.5万t,由此推的杨池口坝址水库多年平均悬移质沙量为3.95万t。表228、.1.7 翰林桥站逐年悬移质泥沙统计表年份输沙量(万t)侵蚀模数(t/km2)年份输沙量(万t)侵蚀模数(tkm2)1958450121197550913819594721271976498134196037610119775691531961747201197829880.21962625168197928175.5196316343.71980561151196437610119815351441965424114198228777.3196628275.81983554149196719251.519845321431968666179198531885.519694911321986129、8449.51970487131198732386.9197116544.3198830381.5197230882.7198920555.119736691801974413111平均414.5l11.5杨池口坝址推移质输沙量参照长冈等水库实测泥沙淤积资料,按悬移质输沙量的30%考虑,求的推移质沙量为1.18万t,取泥沙干容重1.4t/m3,水库使用年限按50年计,则水库的淤积沙量为171.9万m3。2.1.8 坝址水位流量关系坝址水位流量关系曲线的绘制,在中、低水部分根据实测水位与长龙站的同时实测水位相关,按面积比的0.67次方移用长龙站实测洪峰流量点绘,高水部分参考历史洪水调查资料采用水30、利学公式计算而绘制。坝址水位流量关系表见2.1.8。 表2.1.8 坝址水位流量关系表Z(m)247.3248249250251252253254Q(m3/s)3.63612525442062286011102.2 地址2.2.1 绪言 兴国县、濊水及平江右岸的高兴、五里亭、埠头、永丰、龙口等五个乡镇的沿河阶地及丘陵地约6. 65万亩农田及果园是兴国要粮食、甘蔗及果业生产基地。1958年在茶园水下游建成长龙水库,设计灌溉面积5. 06万亩,水库的兴建大为改善了下游区域的灌溉用水和生活供水条件。由于水量不足及渠系不完善,使得下游约1. 59万亩农田及果园无法灌溉,为使长龙灌区的原有灌溉面积的保证31、率得到提高,同时新增下游灌溉面积1. 59万亩,与长龙水库共同保障下游6.11人的用水安全,受兴国县水利局的委托,我院承担了兴国县洋池口水库工程项目建议书的编制工作。 为尽可能充分开发利用茶园水资源,我院会同兴国县水利局到该河流域上下游进行了现场察看,初选了上、下两个工程坝址进行比较:下坝址选择在洋池口村上游, 上坝址选择在龙仔窝附近。经初步综合比较可知:上坝址河岸顺直、河床平坦、河谷狭窄,河床宽度比下坝址少20-27m;两岸山体比较对称,覆盖层较薄,库区淹没农田及房屋较少,因此选择上坝址为本工程的建设坝址。 选定的洋池口水库坝址位于茶园河龙仔窝附近,距兴国县城约18km。拟建水库坝址控制集水32、面积95. 2km2,流域呈长叶形,河流流向自北向南。水库正常蓄水位初定为298m。 受甲方委托,我院对水库坝址区、厂址、发电引水隧洞洞线及库区进行了野外地质踏勘测绘、钻探及料场调查等工作,为本阶段设计提供了必要的地质资料。 本次勘察测绘采用的是北京坐标系、黄海高程系统。区域地质资料有区域地质调查报告及附图和赣南地质图(1:20万及1:5万)及说明书等等。2.2.2 库区工程地质条件及评价2.2.2.1 库区工程地质条件 本区属构造侵蚀中低山区,地势西北高,东南低。区内沟谷发育,切割较深,冲沟走向以NW及NE向为主。茶园水自北东至杉坑口附近折向南东流经坝址入长龙水库。区内河谷狭窄,河道蜿蜒曲折33、。支流水系发育,呈叶脉状分布,以左岸居多,水量不大。 库内两岸山体雄厚,岸坡陡峻植被较好,末见大的崩坍及滑坡现象,区内阶地不发育,只有坝址上游罗坑附近有一、二级阶地分布。 库区地层岩性主要有以下几组 (1) 震旦系上部(Z)震旦系是本区域内出露最古老的地层,分布广泛,褶皱强烈,断裂发育,是区域内褶皱基底的重要组成部分,按岩性可分为上段与下段。 1) 下段(陡山沱组):主要为灰黑、灰绿色含碳千枚岩、绢云母千枚岩、变质砂岩及变余凝灰质砂岩、板岩、夹钙质砂岩、硅质板岩及鳞块岩条带组成。岩相及厚度变化较大。 2) 上段(灯影组):以灰白、灰绿色、紫红色厚层状硅质岩为主,夹变余长石石英砂岩及灰绿色、灰色34、板岩,与泥盆系地层不整合接触,厚度比较小,分布于库区上游西南地区。 (2)泥盆系中统棋子桥组 为海陆交互相沉积。主要岩性为灰紫、灰色长石石英砂岩、泥质砂岩、钙质粉砂岩、页岩等,局部夹白云岩或砂质白云岩透镜体。底部有一层含钙页岩。主要分布于库区中、下游地段,有浅变质现象。 (3) 第四系(Q4) 1) 坡残积层(Q4(e1-d1):广布于库区两岸山坡,覆盖于震旦系、泥盆系地层之上。多为棕黄、棕红、灰黑色含砾粉(粘)土组成,厚度变化较大。 2) 冲积层 砂砾卵石层:多分布于现代河床及部分阶地底部,分选差,粒径悬殊,磨圆中等,结构松散,厚度一般35m。 含砂粉土层:多分布于阶地及部分漫滩上,灰色,结35、构稍密,厚度较薄。 工程区域位于华南褶皱系赣中南褶隆区、赣两南(赣州吉安)拗陷带大湖山芙蓉山隆断束地质构造单元内,区内主要发育震旦系、泥盆系地层。本区地质构造以NNE及NEE向压扭性构造体系为主,在黄土坳上游外围有一区域性断裂(FI)从SW向伸入区域内。走向NEE,倾NW,倾角80。库区共发现大小断裂、破碎带二十余条,以走向NW居多,其次为NE、NEE,倾NE或SW或SE,倾角一般大于70,破碎带宽小则0.52. 0m,大者35m以上,大断裂以压扭性为主,但小断裂以张性较发育。据中园地震动参数区划图(GB18306-2001)的界定,工程区地震动峰值加速度小于0. 05g,地震动反应谱特征周期36、为0.35s,相应地震基本烈度小于6度,区域构造稳定性较好。 地下水类型主要为基岩裂隙潜水与第四系孔隙潜水,裂隙潜水埋藏于基岩裂隙中,含水层厚度、埋深及水量随裂隙发育程度及地形起伏情况而变化。由大气降水补给,排泄入沟谷及河床中。第四系孔隙潜水主要埋藏于冲积、坡残积层中,由大气降水及基岩裂隙潜水补给,水量不甚丰富,随季节变化较大,排泄入沟谷及河床中。 2.2.2.2库区工程地质评价 (1)水库渗漏 库区周边山体雄厚,无低矮垭口,一般山项高程500-700m左右,临近水库无深切沟谷。库内岩性主要为千枚岩、变质砂岩、板岩及长石石英砂岩、泥质粉砂岩、钙质粉砂岩、页岩等组成,岩体的透水性一般较小。两岸地37、下水均排泄于库内,地下分水岭与地表分水岭基本一致,且较宽厚,其高程远高于正常蓄水位,区内虽有几条大的压扭性断裂构造切割库内河床,但均在水库及附近区域尖灭。位于坝址上游70-l00m的区域性断裂,走向N535W,倾SW,倾角3654,宽535m,属压扭性质。带内构造岩以角砾岩、压碎岩及片状构造岩为主,为泥质及铁锰质胶结。该断裂虽切割库内河床,且通向库外,但由于其属压扭性质,在深部构造岩必然胶结较紧密,加之渗径长,在下游出露高程较高,不会形成渗漏通道。 (2)库岸稳定 从地质调查的资料看,库内无大的崩坍及滑坡现象,而第四系松散堆积体一般分布比较低。两岸山坡坡度一般40-50,覆盖层较薄,在水库上游38、地段基岩为震旦系变质砂岩,虽岩体较破碎,风化较深,但地形较缓,且多数岩层走向与河床夹角大,只在电站附近岩层走向库岸夹角较小,局部岸坡稳定性较差。在水库的中、下游地段,基岩为泥盆系的砂岩、粉砂岩、页岩等,岩体相对较完整,抗风化能力较强,未发现有较大的结构面组成不稳定岩体。因此,库岸稳定条件较好,水库蓄水后不可能产生大的崩坍滑坡现象。 (3)水库淹没及浸没:初拟正常蓄水位为298m时,库区上游黄上垇至老山口段为一间小盆地,并且沿河两岸较不连续分布有I级阶地,阶地主要为农田耕地,阶面高程由杉坑口附近的250m至库尾的307m左右。黄砂下游两岸的I级阶地高程在298m以下,水库蓄水后均被淹没,黄砂上游39、老山附近阶地高程300m左右,存在浸没影响,阶地后缘为山坡坡残积层,浸没影响小。由于本区地表水及地下水质良好,不存在土壤盐渍化、沼泽化等问题。区内无有开采价值的矿产和需保护的文物古迹,无重要城镇和工矿企业。水库建成蓄水后,有部分农田被淹没,同时,进库进村公路及输变电线路大部分将被淹没,除此以外无其他重要淹没损失。 (4)水库淤积:库区周边植被发育总体良好,水土流失轻微,固体迳流来源少,河流现状淤积轻微,水库蓄水后泥砂淤积小。 (5)水库诱发地震:水库蓄水后库内水深为50m,库区周边山体雄厚,库水雍高所形成的地应力增加相对较小,且水体增厚与水体重量的增加引起的地应力变化对自然环境改变小;库区地震40、基本烈度等于度,无活动性地质构造存在,库区地块稳定;库内岩性主要为砂岩,暂未发现有大的溶洞、矿洞、温泉及地热异常等分布,水文地质条件简单。综上分析,水库蓄水后地质环境改变微小,不存在水库诱发地震的可能性。2.2.3 坝址工程地质条件及评价 拟建坝址位于茶园河龙仔窝,坝址河床左侧有乡村小路通过,交通较便利。拦河坝拟建为浆砌石双曲拱坝,初拟正常蓄水位为298m,最大坝高约60m左右。2.2.3.1 坝址工程地质条件 (l)地形地貌及物理地质现象 坝址处河岸顺直,河水由西向东流,河谷较狭窄,河床宽2633m,枯水期水深0.510m,河床全为砂砾石、漂石层覆盖,河底高程一般245. 5247. 0m,41、在坝线下游约200m处有一深潭24m。两岸山体基本对称,且较雄厚,左岸山坡坡度为4550,除坝址上游有较多覆盖以外,大部分为基岩裸露。右岸山体雄厚,山坡坡度40-50,下陡上缓,大部分为基岩裸露。 坝址区未发现大的崩坍及滑坡现象,右岸坝线上游发育两条冲沟,走向近SN(垂直河床),切割较深,沟中常年有少量水流。在坝址下游左侧有一古河床,与现代河流近正交,呈“马蹄开”环绕一小山头,古河床宽3045m左右,地面高程251-253m。 (2)地层岩性 坝址区主要地层为泥盆系中统棋子桥组浅变质岩和第四系松散堆积层组成,现从老至新分述如下: 1)泥盆系中统棋子桥组(D2gn) 以灰、灰白色中厚层状砂岩、粉42、砂岩为主,夹粉砂质页岩或板岩,沉积韵律明显,砂岩多有石英岩化现象,砾径一般小于1cm,磨园一般,岩质坚硬,岩体较完整。 2)第四系松散堆积层(Q) 人工堆积层(Qr) 主要分布在河流右侧,为右岸开公路时形成的堆积,以碎块石为主,块石直径在2040cm之间,个别1m余,主要成份为砂岩、粉砂岩,结构松散,厚度变化较大。 冲积层(Q4a1) a、砂砾卵石、漂石层:主要分布在现代河床中,由砾卵石、漂石块石组成,砂粒填充其间。卵石直径多在2200m之间,成分主要为石英砂岩、粉砂岩,次棱角次圆状,漂石零星分布,在坝址中游河段明显增多,本层厚34m,结构松散。 b、含砂粉土层:主要分布在坝址下游左岸古河床上43、部,灰黑色,稍湿,稍密,厚度变化较大。 坡残积层(Q(e1-d1) 主要分布于坝址右岸山坡及左岸上游地区,由棕黄色含砾粉土或粉土质砾组成,结构较紧密,可塑状,厚度一般0. 52. 5m,局部5m以上。 崩坡积层(Qcol) 为灰黑色碎块石夹粉土组成,碎块石直径一般515cm,成分为砂岩、粉砂岩、结构松散,主要分布于坝址右上角及左下角山坡前缘。 3) 地质构造 坝址区由一套浅变质岩系组成单斜构造,左岸岩层产状比较稳定,一般走向N30-60W,倾NE,倾角3070;右岸产状变化较大,总体走向N20-60W倾SW或NE,倾角30-80。 从区域资料上看,坝址位于两条NNW向大断裂之间,受区域性断裂构44、造的影响,次级地质构造比较发育,断层、挤压破碎带、挤压破碎夹层较多,裂隙发育,现分别叙述如下: 1) 断裂、挤压破碎带 据地表观察及钻孔揭露,坝址区断裂、破碎带多以挤压破碎为主,具有明显的方向性,总体走向以NNW组最发育,其次为NW组,左岸倾NE为主,右岸倾SW、NE居多,倾角一般大于40。坝址上游发育一较大断层F1:产状NW5585/SW/3654 0,宽约535m,影响带2.55.0m,延伸长,带内角砾岩、碎裂岩以及片状构造岩充填,泥质、铁质胶结,出露于大坝坝线上游。 2) 软弱夹层 坝址区变质岩系中普遍分布有不同类型、厚度和性状的软弱夹层,依其成因与物质特征,可分为层间挤压破碎夹层( J45、c)和风化溶滤夹层(W)两种,它们的产状大多与岩层一致,在不同程度上形成了层间软弱结构面。 3)裂隙 坝址区裂隙发育,主要有以下几组: 走向N3060W,倾NE,右岸部分SW,倾角3080,此组最发育,为层面裂隙,地表张开状,宽0.32cm,多为泥砂及岩石碎屑充填。裂面比较平整,延伸长,密度较大。 走向N4080 E,倾SE(下游),倾角4785,这组较发育,多张开状,宽度一般0. 5l.0cm,少数达2-3cm,主要为泥砂碎石充填,裂面较平直,延伸较短。 走向N45-50W,倾SW(上游),倾角6573,此组较发育,张开状,宽度0.52cm,主要为泥砂充填,裂面多粗造,延伸较短。 4)水文地46、质条件 地下水的动态及埋藏条件 a、孔隙潜水 主要埋藏在左右岸冲洪积及坡残积层中。冲洪积层底部水量比较丰富,残坡积层水量较小,由大气降水及基岩裂隙潜水补给,排泄于沟谷及河床中。 b、裂隙潜水 埋藏于基岩裂隙中,深度一般在5-15m以下,含水层厚度2030m,靠大气降水补给,排泄于沟谷及河床中,由于构造和风化作用,岩体中裂隙比较发育,这为裂隙水的贮存和运移创造了良好的条件,坝址区见有裂隙水露头,多呈滴水状,从其埋藏条件与补排关系可以看出,其动态变化与大气降水关系密切。 岩体的透水性 基岩的透水性,主要受断裂、风化及岩性因素控制,由于坝址区构造比较发育,岩体完整性差,加之两岸岩体风化较深,因此强风47、化及部分弱风化岩石透水性较大,微风化、新鲜岩石透水性一般较小。 坝址区河水一般无色、无味、无臭,据附近河段水利工程河水取样分析成果:河水对砼一般具有碳酸型和一般酸性型弱腐蚀性,河水对钢结构具有弱腐蚀性,河水对钢筋砼结构中钢筋无腐蚀性。 5) 岩土层厚度及风化情况 坝址区岩体以均匀风化为主,控制风化的因素有岩性、构造和各种风化营力的作用。根据坝址区岩石的性状,透水性及物理力学性质等,可划分为强、弱、微三个风化带,各风化带厚度见表2.2.1。 表2.2.1 坝址轴线处各风化带厚度分布表6) 岩(土)体的物理力学性质及参数土体的物理力学性质及参数 河床冲积层上部含砂粉土多呈稍密状,下部砂砾卵石层结构48、以松散状为主;两岸山坡残坡积含砾粉土和粉土质砾呈稍密状。根据坝区土层土质野外性状特征,并类比本地区类似工程经验资料,采用工程类比提出坝区土层的物理力学参数见表2.2.2。 表2.2.2 坝址区土层物理力学参数建议值表岩土名称堆积层(Qm)冲积层(Q4a1)残坡积层(Qe1-d1)填土含沙粉土沙砾卵石含砾粉土天然容重(kN/M3)19.219.219.0219.5干容重(kN/M3)15.215.9饱和容重(kN/M3)19.82020.2内摩擦角()33183522凝聚力C(kPa)012012渗透系数K(cm/s)2*10-21*10-41*10-22*10-4允许水力坡降J0.220.3649、0.230.36土(岩)砼摩擦系数f0.380.330.480.36承载力特征值fak(kPa)100110160140开挖边坡建议值(临时边坡)1:1.61:1.21:1.41:1开挖边坡建议值(永久边坡)1:2.51:21:2.41:1.75岩体的物理学性质及参数坝基岩石岩性为砂岩、粉砂岩夹粉砂质页岩,砂岩微新岩石属坚硬岩类。本次踏勘测坝基岩石未取岩样做室内物理学实验,现根据坝基岩体的实际性状,参照本地区同类岩体工程经验类比分析,综合提出本工程坝体岩石(体)物理力学指标建议值如下表2.2.3,供设计选用。 表2.2.3 坝基岩石(体)物理力学指标建议指标项目名称岩石名称砂岩、粉砂岩粉砂质页50、岩强风化弱风化微风化新鲜岩石强风化弱风化微风化新鲜岩石容重(kN/m3)2425252626.226.826.5272424.525262626.226.226.5湿抗压强度(MPa)6121540506070803681230404050弹性模量(GPa)0.81.236687100.50.82.534.564.56岩体抗剪断强度f0.40.450.450.580.580.680.620.70.380.480.450.60.50.550.580.68f0.430.530.550.70.70.80.750.850.40.50.50.60.60.70.650.75C(MPa)0.150.250.51、250.40.60.70.650.80.10.150.150.30.350.40.50.6砼/岩抗剪(断)强度f0.450.50.480.580.630.730.680.780.40.480.50.60.520.580.550.65f0.460.560.60.70.750.850.80.90.420.50.550.550.650.750.70.8C(MPa)0.180.30.250.40.60.70.650.80.10.150.150.30.40.50.50.6承载力特征值fak(kPa)6007001000200025003000350040003006008001200150020002052、002500软弱夹层或破碎带f=0.20.35,f=0.30.4。2.2.3.2坝址工程地质评价(1) 河床坝基稳定评价 坝基河床上部为34m的沙砾卵石夹漂石层覆盖,其下伏基岩主要为砂岩,加少量板岩,强、弱风化层厚03.1m,在高程241.44m以下为微新岩石,岩体完整,岩质致密坚硬,力学性能良好,对拟建60m高的拱坝具有足够的承载能力。岩层走向NW,倾NE(左岸),倾角一般50以上。整个坝基未发现平行坝线而倾向下游的缓倾角结构面,根据上述情况进行组合分析,坝基稳定条件较好,不会产生深层及浅层滑动。 (2)左坝肩稳定评价 左岸地形较陡,大部分为基岩裸露。岩性主要为砂岩夹粉砂质页岩,强风化层厚353、.89. 65m,裂隙发育,结构松散,力学性能差。弱风化带厚12. 817. 5m,上部裂隙发育,多张开状,泥砂充填,结构较松散,而中、下部之岩石裂隙虽发育,但尚具一定强度,裂隙中部分无充填或充填少,微风化及新鲜岩石多数岩体完整性好,质地坚硬,力学性能好,局部的粉砂质页岩或扳岩较破碎,只要加以处理仍可满足坝基强度要求。左岸岩层走向一般N3060W,倾NE(山里),倾角3070”,产状比较稳定。地质构造线以顺层挤压为主,这些结构面仍然构成一侧向切割面,倾向下游偏河床方向。因此,建议对侧裂面为结构面、底裂面水平的滑动楔体进行稳定验算。 (3)右坝肩稳定评价 右岸在270m以上有厚0.52m的强风化54、层,岩性以砂岩为主,夹粉砂质页岩。弱风化层厚15-22.5m,上部裂隙发育,多张开状,泥砂充填,结构较松散;中、下部岩石虽裂隙发育,但仍具一定强度。微风化及新鲜岩石完整性较好,并有较高的力学强度。右岸地质构造比较发育,岩石受挤压强烈,岩层产状较乱,总体走向N2060W,倾SW或NE,倾角3080;软弱夹层也发育,厚2-l0cm,物质松软,泥厚0.5-l.0cm。从上述结构面的空间产出状态进行组合分析,建议设计对结构面组合进行稳定分析验算。(4)坝肩压缩变形评价 如前所述,左岸岩性主要为砂岩、粉砂质页岩,弱风化下部及微新岩体中具有较好的力学强度,变形模量较高,因此,左岸不存在严重的压缩变形问题。55、右岸岩,陛基本同左,弱风化下部及微新岩体具有较高的力学强度,变形模量较高。但右岸地质构造比较复杂,岩石受挤压强烈,局部软弱夹层较多,但随着风化程度的减弱,数量明显变少,厚度变小,且倾角较缓,只要采取常规措施处理即可满足基础要求;275m高程以上有一系列软弱结构面,且发育集中,累计厚度较大,物理性状较差,其走向与拱端推力大致垂直,设计时要加强基础处理。 (5) 边坡稳定评价 坝址区两岸山体比较雄厚山坡坡度4050,左岸高程267m以下弱风化基岩裸露地表,267m高程以上强风化层较薄(3.8-9.5m)。层面和破碎带、软弱夹层等结构面与山坡斜交,但倾向山体内,边坡稳定条件好。 右岸在高程270m以56、下多为强、弱风化基岩裸露,层面和破碎带及其它结构面走向大部分与山坡斜交,但多倾向山体内,局部有岩层或夹层倾向河床,但规模不大,目,产状不稳定,分布亦较低,对边坡稳定影响不大。 (6) 坝基及绕坝渗漏评价 河床坝基岩性主要为砂岩夹粉砂质页岩成板岩,弱风化层叫苦不迭薄。岩层走向与河流斜交,倾向左侧偏下游,基本属不透水岩体。综上所述,坝基微新岩体内不存在渗漏问题。 左坝肩岩性以砂岩夹粉砂质页岩,有多组破碎带和一系列夹层斜切坝线,局部岩体挤压较强烈。据钻孔压水试验资料,弱风化岩体多属中等强透水岩体,微风化也具有一定的渗透能力。因此,在下述结构面的沟面下,存在绕坝渗漏问题,必须进行防渗处理,抗水层顶板埋57、深30m左右。 右岸岩体岩性基本同左。受区域性断裂的影响,次一级地质构造比较发育,有多组破碎带斜切坝线,软弱夹层电发育,岩体受挤压强烈,总体比较破碎,据钻孔资料,强风化及弱风化带属中等强透水岩体,微风化及新鲜岩石均有一定的渗透能力。特别是在大断层处渗漏最大,形成一渗漏通道。 因此,右岸在弱风化下部及微新岩石中均存在一定的渗漏问题,尤其是沿破碎带的渗漏更为严重,须作专门处理。 (7)坝下游的冲刷对建筑物及下游边坡稳定的影响 大坝为挑流消能型式,冲刷坑位于坝线下游50m左右,该处河床宽约25m,砂砾石层厚3m左右,基岩面高程约242. 7m,多为微风化的砂岩,岩质坚硬,岩体较完整,抗冲刷能力较强,58、冲刷系数在2-4之间。 冲坑左岸山体以弱风化的砂岩夹粉砂质页岩,在254m高程以上粉砂质页岩比较集中,局部层理比较发育,岩体较破碎,但岩层倾向山里,且分布高,在泄洪水流的冲刷下,不致危及大坝及边坡稳定。右岸岩性主要为砂岩,表层岩体呈强、弱风化状,岩体较破碎,尤其是岩层倾向下游偏河床,层面裂隙比较发育,部分边坡岩体稳定性较差。 (8) 可利用基岩面的选择及基础处理 本坝址拟建一浆砌石双曲拱坝,最大坝高60m,坝肩要承受压大的推力,所以对地基条件要求较高,坝址区微新岩石一般结构致密,质地坚硬,裂隙多闭合,具有较好的物理力学性能;弱风化下部岩体裂隙较发育,张开宽度较小,部分闭合状,无充填或少量充填,59、单块岩石尚具一定强度,只要认真处理,完全可以成为上部坝体之基础;弱风化上部及强风化岩体中裂隙发育,张开状,泥砂充填,结构松散,力学性能差,不能作为坝体基础。根据本拱坝坝肩不同高程受力的工作特点,结合坝体应力、岩体强度、节理裂隙发育与充填情况、软弱夹层等综合考虑,确定本工程大坝建基面标准,河床部分及两岸270m高程以下利用微风化及新鲜岩石;两岸高程270m以匕利用弱风化中、F部岩体,并全面进行固结灌浆处理。对于开挖后暴露在建基面上的各种软弱结构面,倾角大于40,一般沿该软弱带槽挖处理,并回填,形成砼塞,对于平缓的软弱带,应采用掏挖或其它方法处理,并对建基面进行声波检测,以防止沿隐蔽软弱结构面产生60、滑动。2.2.4 发电引水系统和厂房枢纽工程地质条件及评价 拟建发电引水洞从右岸山体中通过,由进水口、引水隧洞、调压井及洞外岔管等组成。进口位于大坝上游约l00m处的冲沟右侧,拟定洞底高程269.8m,洞身总体走向南东,全民约1610m。 (1) 进口段工程地质条件与评价 进口位于坝址上游冲沟右侧,山坡坡度4045,大部分为基岩裸露。强风化层厚23m。岩性以砂岩为主,夹粉砂质页岩,岩层走向N25-55W,倾SW(山里),倾角2432,岩层走向与洞线夹角2757。在高程265275m附近有较多挤压破碎夹层,但因其倾向山里,对洞脸稳定无大影响。在276m高程有一挤压破碎带,走向N85E,倾NW(山61、外),倾角60,对边坡稳定不利,设计时应认真研究,加以处理。进口段围岩1030m,强弱风化状,节理裂隙较发育,围岩不稳定,围岩类别主要为类,应进行砼衬护。挤压破碎带以及软弱夹层处应采用补强措施。 闸门井位于山坡中部,高程305315m,地表多为基岩裸露,强风化层厚1.5-2.5m,弱风化层厚l0-12m。岩性以砂岩夹粉砂质页岩为主,岩体较完整。岩层走向与进口处差别不大,结构面倾山里者多,除上部强风化及部分弱风化岩石较破碎外,大部分井壁稳定条件较好。 (2) 闸门井下游打豆角上游段隧洞通过地段山体高大,虽有两条冲沟切割,但上覆岩体厚度仍在100-120m以上。岩性以砂岩为主,夹粉砂质页岩,局部粉62、砂质页岩中多含钙团。岩层走向与洞线夹角一般为1443,层面裂隙较发育。本段隧洞均从新鲜岩体中通过,多数洞段岩体完整,岩质坚硬。局部粉砂质页岩层理发育,岩体较破碎,但总体围岩稳定条件好,围岩基本稳定,围岩类别为II类,可不进行衬护。 (3)打豆角段 本段隧洞上覆为两条冲沟,均长年有水流。上游侧冲沟底弱风化基岩裸露,岩性以灰绿色砂岩为主,夹粉砂质页岩,岩层走向与河线夹角35以上,倾角较平缓。裂隙较发育,但多闭合状。下游侧冲沟底为一较大破碎带,走向NE55E,倾NW,倾角86,与洞线夹角约70,带宽6m以上,带内物质主要为碎块岩、压碎岩,铁锰质胶结,松散、软弱。隧洞上覆岩体厚4868m,上游绝大部分63、地段均在微新岩体中通过,围岩稳定条件较好,围岩局部稳定性差,围岩类别为类,一般可不进行衬护,破碎带段围岩为类,应进行衬护。 (4) 打豆角下游施工支洞上游段 隧洞通过地段地形起伏较大,上覆岩体厚40120m,多垂直山脊通过。岩性以灰绿、灰色砂岩为主,夹粉砂质页岩。粉砂质页岩或板岩中含有钙质团块,且层理或板理较发育。本段隧洞埋深大,均在微新岩体中通过,多数岩体较完整,岩质坚硬,围岩基本稳定,围岩类别为II类,可不进行衬护。 (5) 施工支洞段 本段是整个隧洞最薄弱的部位。地形上为一冲沟,距隧洞进口约1240m,沟底最低高程260m左右,沟内常年有水流,流量34L/min。地表为大块石、碎石夹壤土64、覆盖,厚23m,沟两侧覆盖层厚4-6m,沟底推测为强、弱风化基岩,岩性为砂岩夹粉砂质页岩,走向N35W(与洞线夹角约17),倾向SW,倾角75。裂隙发育,岩石受挤压强烈,岩体较破碎。本段隧洞上覆围岩薄,岩体较破碎,上、F游部分涧段围岩稳定条件差,建议施工支洞明挖处理。 (6)施工支洞下游调压井上游段 本段隧洞埋深1080m。岩性主要为紫灰、紫红色砂岩为主,夹粉砂质页岩。岩层走向与洞线夹角3045,倾角35-75。隧洞绝大部分在微新岩体中通过,总体稳定条件较好,围岩基本稳定,围岩类别为II类,可不进行衬护,但上游部分地段可能从弱风化岩体中通过,在页岩或板岩处围岩稳定条件较差。 (7)选定厂房工程65、地质条件及评价 选定厂房位于洋池口村西北侧大约150m处河道右岸,地面高程219235m左右。厂房前河水位约217. 5m,水深1m左右,河床全为砂砾石覆盖。厂房后山坡坡度30-35,坡残积层厚O1.5m,岩性主要为砂岩、粉砂岩、页岩,强风化层厚l3m,弱风化层厚4-6m。岩层产状变化较大,倾向河床。厂房下游侧为一古河床弯道,上部为坡积含砾粉土,厚度约5m,底部为砂砾卵石层,厚度5. 5m,结构松散。 由于厂房结构的要求,基础高程一般为217. 5m以下,一般为弱微新岩石,具有足够的承载能力,厂房后的山坡岩层走向与坡面斜交,倾向河床,层面裂隙及顺层挤压破碎带(或夹层)亦较发育,倾角25- 4566、左右,对边坡稳定有一定影响,设训时应注意这个问题。 建议临时边坡开挖值:强风化1:1,弱风化1:0. 75-1:0.5,微新岩石1:0.51:0.3。 建议永久开挖边坡:强风化1:0. 8-1:1.20;弱风化1:0.51:0.8;微新岩石1:0.51:0. 75。 II类围岩:单位弹性抗力系数K0=70MPa/cm,Y=2. 6g/cm3,=42,C=2. 0MPa, E=13GPa,=0. 21, f=812。 类围岩:单位弹性抗力系数K。=30MPa/cm,Y=2. 4g/cm3,=37,C=0. 8MPa, E=6. 5GPa,=0. 26, f=35。 IV类圈岩:单位弹性抗力系数K67、。=10MPa/cm,Y=2. 2g/m3,=32,C=0. 2MPa, E=l. 5GPa,=0. 32,f=11.5。2.2.5 天然建筑材料 (1)红军桥砂料场 料场位于兴国县城红军桥下游约600800m处之、7岁水左侧河滩,至坝址29km,基本无覆盖,一般高出枯水位1.52.5m,以中砂为主,砂料成份以石英、长石为主,夹少量岩屑及云母,本次调查储量2.5万m3,料场开采容易,为商品料场,运输方便,左右岸均有公路通坝址,为推荐主要砂料场。 (2)龙潭块石及人工碎石料 料场位于县城以南赣兴公路右侧的埠头乡龙潭村附近山体中,一般表面覆盖较少。岩性为浅肉红、灰白色中粗粒花岗岩,裂隙稍发育,新鲜68、岩石质地坚硬,有良好的物理力学性能。料场面积2万m2,上覆无用层厚度35m,可开采有用层厚度l0m,块石成材率为6070%,块石计算储量12万m3;该料场同时有碎石骨料供应,可兼作碎石料场;块石及碎石骨料其质量与储量均可满足工程需求。该料场现为一经营性料场,可根据工程需要直接购买使用,交通运输便利,有公路可通至灌区,至坝址运距约35km。三、建设规模 拟建的洋池口水库,其建设任务是联合长龙水库共同担负下游6. 65万亩农田及果园的灌溉和下游6. 85万人的生活供水为主,兼有水力发电等综合利用要求。因此应根据灌溉用水、生活供水需要,以及结合发电利用,分析水库蓄水规模,合理确定工程建设规模。3.169、 灌区水资源供需平衡分析 平江右岸的高兴、五里亭、埠头、永丰、龙口等乡的沿河阶地及丘陵地约有6. 65万亩农田和果园,除去长龙水库已承担的5.06万亩面积,下游仍约有1. 59万亩农田和果园及6.85万人生活用水需要由长龙水库与洋池口水库联合运行供水来解决。本阶段根据有、无兴建洋池口水库情况,分别对项目区水资源供需平衡分析计算,以合理确定水库建设规模。 (1)未建洋池口水库水量平衡分析 灌区需水量分析 根据灌溉与排水工程设计规范,并结合兴国县具体情况,灌溉设计保证率取P=80%,灌溉定额及农业需水过程采用201 1年长龙灌区续建配套加固初步设计报告有关计算分析成果(灌溉水利用系数取0.6),同70、时考虑灌区内生活用水和长龙坝址下游生态用水(项目区农业人口6. 12万人,非农业人口0.73万人,城镇人均用水定额将为165L/d,衣村人均用水定额为l00L/d,生态用水则根据长龙坝址多年平均流量的10%估算),下游6. 65万亩农田和生活等需水过程见表3.1.1。表3.1.1 灌区需水过程表(6.65万亩农田及6.85万人供水)月份需水量毛需水量(万m3)生活需水量(万m3)生态需水量(万m3)合计3410.922.2105538.14474.122.2105601.35504.122.2105631.36836.622.2105963.871386.522.21051513.78108571、.922.21051213.19889.122.21051016.310201.522.2105328.7115.9922.2105133.191219.322.2105146.51022.2105127.22022.2105127.2合计5814.99266.412607340.39来水量分析 未兴建洋池口水库之前,项目区主要水源为长龙水库,该水库是一座以灌溉为主,兼有发电、养殖等综合效益的中型水利枢纽工程。以灌溉为主,兼有发电、养殖等综合效益的中型水利枢纽工程。水库坝址控制流域面积116km2,总库容1 700万m3,调节库容1145万m3,死库容52万m3。长龙坝址径流系列以长龙水文站为72、参证,按面积比的一次方转换推得。根据长龙坝址代表年平均流量大小,在径流系列中选择与之接近的实际年作典型,本次设计选定的P=80%的典型代表年分别为1967年3月1968年2月。根据年径流之比值,以设计年水量和设计枯水期水量为控制,分段同频率控制缩放。长龙水库坝址P=80%代表年逐月平均流量见表3.1.2。表3.1.2 长龙水库P=80%逐月平均流量表 单位m3/s年份3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月年平均代表年2.987.139.182.533.332.051.190.640.720.680.620.82.65典型年(19671968)3.197.649.832.713.73、572.21.270.690.770.730.660.862.84 水量平衡分析 根据上述项目区P=80%保证率下的需水过程与长龙水库来水过程,用列表的方式对其进行水资源供需平衡计算,成果见表3.1.3。 从表3.1.3计算可知,根据项目区P=80%保证率下供需平衡分析,长龙水库独立担负下游6. 65万亩农田灌溉供水时,枯水期缺水达1149万m3。考虑到洋池口至长龙水库坝址区间面积较小,来水量很小。因此,要使长龙水库和洋池口水库联合运行来解决下游6. 65万亩农田灌溉用水要求,洋池口水库至少需设置调节库容1149万m3。 (2) 拟建洋池口水库后水量平衡分析 拟建洋池口水库后, 下游灌区水源由74、洋池口和长龙水库共同组成。长龙坝址径流系列仍以长龙水文站为参证,按面积比的一次方转换推得。 根据上述来水条件和下游用水需求,通过对洋池口水库设置一定的调节库容,以解决下游灌溉、生活缺水问题。据上述计算,洋池口水库至少需设置1149万m3的灌溉与生活供水调节库容,结合淹没、发电利用等综合分析,初拟洋池口水库死水位为274. 00m,相应死库容295万m3,正常蓄水位初选298.00m,相应库容1517万m3,调节库库容1222万m3。即兴建洋池口水库后,项目区水源水库的调节库容由原来长龙水库的1141.5万m3增加至长龙和洋池口水库调节库容共2367万m3,拟建洋池口水库后项目区水量平衡分析见表75、3. 1.4。 表3.1.3 未兴建杨池口水库项目区水量平衡分析表表3.1.3 未兴建杨池口水库项目区水量平衡分析表(P=80%)计算时段天然来量需水量可供水量水库蓄水量供、需余缺小计其中灌溉蓄水量其中生活需水量其中生态需水量小计其中灌溉可供水量其中生活可供水量其中生态可供水量其中发电可供水量(万m3)(万m3)(月份)(万m3)(万m3)(万m3)(万m3)(万m3)(万m3)(万m3)(万m3)(万m3)(万m3)月初月末弃水缺水3837.9538.1410.922.2105538.1410.922.2105433.152351.80042006.7601.3474.122.210511676、1.5474.122.21051056.5351.811970052581.9631.3504.122.21051479504.122.21051374119711971102.906711.8963.8836.622.2105963.8836.622.2105858.81197945007937.71513.71386.522.21051513.71386.522.21051408.7945369008577.81213.11085.922.2105894.81085.922.20894.8369520318.39333.61016.3889.122.2105333.6889.122.20377、33.652520682.710181.2328.7201.522.2105181.2201.522.20181.252520147.511202.2133.195.9922.2105202.25.9922.210597.252520012191.7146.519.322.2105191.719.322.210586.75252001173.4127.2022.2105173.4022.210568.45252002225.9127.2022.2105225.9022.2105120.9525200合计8961.87340.395813.99266.412607858.95813.99266.78、49456913.91102.91148.5备注:长龙水库兴利库容1145万m3。 长龙水库的电站发电用水均服从项目区灌溉、生活供水及生态用水要求,发电尾水可用于灌溉与生活用水。 长龙电站最大发电引用流量为5.3m3/s。表3.1.4 拟建杨池口水库后项目区水量平衡计算(P=80%)计算时段天然来量需水量可供水量水库蓄水量供、需余缺小计其中灌溉蓄水量其中生活需水量其中生态需水量小计其中灌溉可供水量其中生活可供水量其中生态可供水量其中发电可供水量(万m3)(万m3)(月份)(万m3)(万m3)(万m3)(万m3)(万m3)(万m3)(万m3)(万m3)(万m3)(万m3)月初月末弃水缺水383779、.9538.1410.922.2105538.1410.922.2105433.152351.80042006.7601.3474.122.21051260.7474.122.21051155.7351.81097.80052581.9631.3504.122.21051260.7504.122.21051155.71097.82419006711.8963.8836.622.2105963.8836.622.2105858.824192167007937.71513.71386.522.21051513.71386.522.21051408.721671591008577.81213.11080、85.922.21051213.11085.922.21051108.11591955.7009333.61016.3889.122.21051016.3889.122.2105911.3955.72730010181.2328.7201.522.2105328.7201.522.2105223.7273125.50011202.2133.195.9922.2105216.75.9922.2105111.7125.51110012191.7146.519.322.2105216.719.322.2105111.711186001173.4127.2022.2105216.7022.21051181、1.78642.7002225.9127.2022.2105216.6022.2105111.642.75200合计8961.87340.395813.99266.412608961.85813.99266.412607701.800备注:洋池口水库与长龙水库联合调度运行时,兴利库容合计为2367万m3。 洋池口、长龙水库的电站发电用水均服从项目区灌溉、生活供水及生态用水要求,发电尾水可用于灌溉与生活供水; 两座水库联合调度运行调节计算时,因发电用水两梯级电站可重复利用,故表中发电可供水量仅需计及长龙水库电站,该电站发电最大引用流量 为5.3m3/s。 从表3.1.5可见,通过对长龙水库进行径82、流补偿调节,已能够满足项目区6. 65万亩农田果园灌溉和6.85万人生活需水要求。工程兴建后,可使长龙灌区的原有灌溉面积的保证率得到提高,新增下游灌溉面积1. 59万亩,对保障农业的可持续发展起到关键作用。3.2 水库特征水位选择3.2.1 水库死水位 本工程是一座以灌溉为主,兼顾发电、灌区生活供水等综合利用效益的水利工程,水库死水位的选择原则为:在考虑水库泥沙淤积和水工建筑物布置的情况下,尽量降低水库死水位,使水库调节能力达到最大的目标。 据前述第2章节对水库泥沙的分析,悬移质年淤积量为3. 63万t年,推移质年淤积量为1. 18万t年,取泥沙干容重1.4tm3,水库使用年限按50年计,则水83、库的淤积沙量为171.9万m3,查拟建水库ZV关系曲线,相应的泥沙淤积高程为268. 80m,考虑发电引水隧洞进水口布置,本阶段初选水库死水位为274m,相应库容为295万m3。3.2.2 水库正常蓄水位水库正常蓄水位的选择主要考虑不增加大的淹没损失,以水库能达到1149万m3的调节库容为下限,同时不淹上游罗坑村大农田为上限,尽可能充分利用本河段的水力资源为原则,结合地形地质条件、枢纽建筑物布置等条件,经初步试算,本次拟定正常蓄水位为296m、298m、300m进行动能、经济、淹没综合比较,各正常蓄水位方案动能经济指标比较见表3.2.1。表3.2.1 各正常水位方案动能、经济及淹没指标项目单位84、正常蓄水位(m)备注296298300灌溉面积亩6.656.656.65与长龙水库联合调度装机容量kW450050005500调节库容万m3114012221385保证出力kW771801834P=90%多年平均发电量万kWh146616441825年利用小时数h325832883318加权平均水头m72.9673.6374.29最大水头m80.382.384.3迁移人口人259261688淹没耕地亩156.15173.16484.76淹没房屋m2199672058040276淹没电站座111 从表3.2.1可见: (1) 从灌溉供水要求来看,三个正常蓄水位方案,均能满足下游灌溉需水要求。 (85、2)从动能指标来看,正常蓄水位的提高,越能充分利用本河段的水力资源,对动能指标越有利。 (3) 从淹没指标看,正常蓄水位越高,淹没越大。正常蓄水位从296m提高到298m,淹没影响耕地增加17亩,房屋拆迁增加613m2;正常蓄水位从298m提高到300m,迁移人口增加427人,淹没影响耕地增加312亩,房屋拆迁增加19696m2。由此可见,正常蓄水位从298m抬高至300m,淹没指标增加较大,移民安置难度较大。因此,从移民安置角度看,水库正常蓄水位不宜高于298m。 经以上分析和综合比较,为充分发挥水库灌溉效益和利用水力资源,又不淹库区大片农田、房屋,本次阶段选定正常蓄水位为298m。3.3 86、洪水调节3.3.1 洪水标准 根据防洪标准(GB50201-94)和水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)规定,水库为中型水库,工程为III等工程,水工建筑物级别:永久性主要建筑物为3级,永久性次要建筑物为4级。水库设计洪水标准采用50年一遇,校核洪水标准采用1000年一遇。3.3.2 洪水调节 (1)基本资料 水库水位容积关系曲线; 本次根据江西省测绘局的1万地形图,逐一量算各高程相应的面积,逐级计算两相邻高程之间的容积V,然后将Vi由高程自下而上逐层累加,推得水库各高程的相应容积,点绘水库水位与容积关系曲线。成果见下表3.3.1。 表3.3.1 水库水位与面积、容积关系表水87、位(m)248.8250255260265270275面积(万m2)00.539.816.320.628.1容积(万m3)00.28.0738.5103195316水位(m)280285290295300305面积(万m2)36.946.259.471.689.9125.2容积(万m3)478685949127616782214 坝址设计洪水过程线见表2.1.4 溢洪道溢流曲线 水库泄洪设施为有闸控制,堰顶高程292m,溢流净宽2*10m,为堰型,库水位下泄流量关系见表3.3.2。 表3.3.2 洋池口水库水位下泄流量关系表Z(m)292293294295296Q(m3/s)03310320388、328Z(m)297298299300301Q(m3/s)4636268039811170 (2)洪水调节方式及成果 洪水调节计算根据水库水量平衡方程式计算: v=t*(I1+I2)/2-t*(Q1+Q2)/2 式中:t-计算时段长,s; vt时段内库容变化量,m3; I1,I2-时段初和时段末的入库流量,m3/s; Q1、Q2时段初和时段末的出库流最,m3/s; 水库调洪计算原则:水库起调水位为正常蓄水位298.00m,当水库来水小于正常蓄水位相应泄量626m3/s时,按来量下泄,库水位维持正常蓄水位运行,当水库来水大于正常蓄水位相应泄626m3/s时,逐渐开启闸门至闸门全开囱由泄流,按泄洪89、能力泄洪,当一次洪水主峰过后,洪水逐渐消退时,坝前水位逐渐回落,当水位降至正常蓄水位298.00m时,调节闸门开度,按泄量等于来量泄洪,水库维持正常蓄水位不变。采用计算机编程求解各设计频率洪水的坝前最高库水位及相应最大下泄流量,调洪计算成果见表3.3.3。表3.3.3 水库调洪计算成果表项目 P(%)0.10.21251020坝址洪峰流量(m3/s)13301170832688502370245坝前最高库水位(m)300.49299.93298.65298.1298298298相应库容(万m3)1735167015601520150015001500最大下泄流量(m3/s)107496874090、643502370245相应坝址下游水位(m)253.89253.47252.51252.1251.42250.73249.93 经水库调洪计算,洋池口设计洪水标准为50年一遇时,相应水位为298.l0m,校核洪水标准为1000年一遇时,相应水位为300.49m,水库总库容为1735万m3。3.4 动能计算 (1)基本资料 水库水位与面积、容积关系曲线见表3.3.1。 坝址下游水位流量关系见表2. 1.8。 径流资料:根据坝址1959年1989年径流系列及年内分配特性,划分3月至次年2月为水文年度,求出历年平均流量及枯水期92月的平均流量,分别进行频率计算,用P-III型曲线适线法确定统计参数91、。水文年年平均流量的统计参数为Q=3. 28m3s,Cv=0. 34,Cs=2. 5Cv。根据各代表年平均流量大小,在径流系列中选择与之接近的实际年作典型,典型代表年分别为:a、P=90%: 1986年3月l987年2月;b、P=50%:1985年3月1986年2月;c、P=10%:1970年3月1971年2月。根据年径流之比值同倍比缩放设计丰水年和平水年月平均流量。对设计枯水分别以设计年水量和设计枯水期水量为控制,分段同频率控制缩放设计年各月分配。(2) 径流调节 杨池口水库工程具有年调节能力,本次径流调节计算采用丰、平、枯三个代表年月平流量按等流量进行操作,装机容量为5000kw时,动能经92、济指标见表3.4.1。 表3.4.1 动能经济指标装机容量5000kW多年平均发电量万(kWh)1644保证出力(kW)801年利用小时(h)3288加权平均水头(h)73.63最大水头(h)82.74最小水头(h)53.62四、主要建筑物布置4.1 设计依据4.1.1 工程等别与建筑物级别 洋池口水库是一座以灌溉为主,兼发电、供水、养殖等综合效益的水利枢纽工程,主要建筑物包括大坝、发电引水系统、发电厂房等。洋池口水库为年调节水库,水库总库容1 735万m3,正常蓄水位298.Om;与下游梯级长龙水库联合运行,总灌溉面积6. 65万亩;电站装机容量5000kW。根据水利水电工程等级划分及洪水标93、准 (SL252-2000)规定,洋池口水库为中型水库,灌区为中型灌区,电站装机为小(2)型电站,按规定,对综合利用的水利水电工程,其工程等别应按其中最高等别确定,所以本工程等别为等,永久性主要建筑物为3级建筑物,永久性次要建筑物为4级建筑物。4.1.2 洪水标准 洋池口水库为中型水库,枢纽工程等别为等,永久性主要建筑物为3级建筑物,永久性次要建筑物为4级建筑物。根据(SL266-2001); (11)灌溉与排水工程设计规范 (GB50288-99);4.1.4 设计基本资料 (1)特征水位和流量 各洪水频率相应坝前最高水位、最大下泄流量见表3.3.3。 (2)水文、气象 多年平均气温18.994、,最高气温39.9C,最低气温-5.3,多年平均风速2. 0m2/s,多年平垧最大风速26m/s,多年平均降雨量1514. 8mm,多年平均蒸发量1180mm。 (3) 地震基本烈度 据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)的界定,工程区地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s,相应地震基本烈度小于度。 (4)基岩物理力学性质指标 坝基岩石岩性为砂岩、粉砂岩夹粉砂质页岩,其物理力学指标见表2.3.2。 (5)材料容重 材料容重为:砼24kN/m3,钢筋砼25kNm3,细骨料砼砌块石23 kN/m3。4.2 工程选址、选型及布置4.2.1 坝址选择茶园水自茶园圩95、至罗坑位一小平原,是茶园乡政治、经济、文化中心,居民密集,农田较多,地势平坦。自罗坑以下,河流进入峡谷段,其中,罗坑至洋池口河道长11, 764 km,河床平均坡降6.82,天然落差80. 23m,该河段较窄,山体高大,岸坡较陡,具有较好的建坝条件。根据枢纽工程的开发目标和工程任务,本项目建议书阶段从水库淹没,工程地形、地质条件及工程投资等方面考虑,在罗坑与洋池口之间河段选取两个坝址进行方案比较。 (1)上坝址上坝址位于龙仔窝峡谷,坝址处山体高大,河流顺赢,河谷狭窄,岸坡陡峭,且两岸基本对称。河床宽约2638m,河底高程约246.00247. 00m,砂砾石覆盖层厚3-4m,基岩面较平坦,岩性96、主要为长石变质石英砂岩,构造不发育,岩体完整。左岸山坡坡度40-50,大部分基岩裸露,岩性主要为变质石英细砂岩,含长石变质石英细砂岩,夹较多粉砂质页岩或板岩,岩层产状稳定,岩体比较完整。有几条规模较小的破碎带斜切坝轴线,但倾向山里。右岸山坡坡度4050,岩性以变质石英砂岩为主,夹变质粉砂岩,粉砂质页岩,受挤压较强烈,表层岩体较破碎。有几条断层斜切坝轴线,规模较大,但但倾向山里。根据上坝址的地形、地质条件,大坝设计采用细骨料砼砌块石三心圆双曲中厚拱坝,最大坝高60m,坝顶溢流。在大坝右岸布设进水口,通过1.63km隧洞引水至发电厂房,发电厂房位于大坝下游3km处的洋池口村。 (2)下坝址下坝址位97、于上坝址下游2km处的谢河陂,这里河道弯曲,河谷较开阔,河床宽5560m,河底高程约228. 00m,被砂砾石层覆盖,左岸山体低矮单薄,山坡坡度3540,岩性以变质石英中粗砂岩为主,岩层产状比较稳定,高程280. 00m以上,岩石受挤压强烈,岩体破碎。右岸山体高大雄厚,上部坡角5055,下部坡角35-40,坝轴线下游约2580m开始,地形呈一反喇叭形,下部覆盖层较厚,最大厚度达7m以上,岩性主要为变质石英中粗砂岩和石英砾岩,岩石受挤压强烈,产状较乱,有较大断层斜切坝轴线。根据下坝址的地形、地质条件,为便于与上坝线比较,大坝设计仍采用细骨料砼砌块石三心圆双曲中厚拱坝,最大坝高65m,坝顶溢流。在98、大坝右岸布设进水口,通过0. 786km隧洞引水至发电厂房,发电厂房位于大坝下游1km处的洋池口村。上坝址与下坝址比较,虽然下坝址发电引水隧洞洞线、上坝公路均比上坝址更短,施工及运行管理稍方便,但由于下坝址建坝条件差,淹没损失也较大,发电水头低,工程量及工程总投资明显高于上坝址,经济效益明显较差。因此,本阶段设计推荐上坝址。4.2.2 洞线选择因洋池口水利枢纽工程具有发电效益,需要新建隧洞引水至大坝下游的发电厂房,为此,本阶段根据现状地形地质条件定性选择洞线布置。因为:河道总体上呈弧形向左弯曲,洞线布置在右岸才能裁弯取直,使洞线缩短;河道左岸山体较低矮,冲沟较深,尤其在大坝下游约150m的龙仔99、窝老河道处,洞线布置极其困难,而右岸山体高大,适合于隧洞穿过;上坝公路布置在右岸,如隧洞布置右岸,施工布置及运行管理较方便。所以,引水隧洞布置在右岸具有明显的优越性。4.2.3 厂址选择受洞线布置的限制,电站厂址只能布置在河道右岸,本阶段选择了相距1.2km的上、下两个厂址进行比选。 (1)上厂址上厂址位于坝址下游约3km的洋池口河道右岸(凹岸)。地面高程219235m,厂房后山坡坡度300-35:残坡积层厚01.5m,强风化层13m,弱风化层46m。岩性为变质长石石英砂岩,夹粉砂质页岩,基础条件较好,未见大的破碎带通过,厂区较开阔。 (2)下厂址下厂址位于上厂址下游1.2km的义石坝村河道右100、岸,地面高程210230m,表面有少量残坡积层覆盖,局部34m,基岩以灰白色中厚层状石英砂岩为主,夹粉砂质页岩,推测弱风化层厚68m,表层岩体较破碎,未见大的破碎带通过。上厂址天然河道水位为217.30m,高于长龙水库正常蓄水位6.36m,通过对厂房河段整治及疏挖,发电尾水位为214. 90m,仍比长龙水库正常蓄水位高3. 96m,在考虑水头损失等因素,上厂址比下厂址少利用2. 88m水头,年发电量少64万kwh,保证出力少53kW。由于下厂址方案发电引水隧洞洞线比上厂址方案长670m,且隧洞及调压井地形地质条件较差,尤其是洋池口村河道右岸为一古河床,该段地势低矮,地质条件较差,隧洞无法通过,101、必须采用明钢管连接,因此,下厂址方案工程投资较大,经济指标较差。综上所述,本阶段设计推荐上厂址。4.2.4 坝型选择根据已选定的上坝址,坝址处山体高大,河流顺直,河谷狭窄,岸坡陡峭,且两岸基本对称。河床宽约2638m,河底高程约246. 00- 247.00m,砂砾石覆盖层厚34m,基岩面较平坦,岩性主要为长石变质石英砂岩,构造不发育,岩体完整。左岸一l坡坡度4050,大部分基岩裸露,岩性主要为变质石英细砂岩,含长石变质石英细砂岩,夹较多粉砂质页岩或板岩,岩层产状稳定,岩体比较完整。有几条规模较小的破碎带斜切坝轴线,但倾向山里。右岸山坡坡度4050,岩性以变质石英砂岩为主,夹变质粉砂岩,粉砂质102、页岩,受挤压较强烈,表层岩体较破碎。有几条断层斜切坝轴线,规模较大,但但倾向山里。 根据天然建筑材料调查显示,坝址区土料缺乏,石料丰富,开采方便,运距近;同时结合坝址区地形条件(“V型河谷),两岸山高坡陡,没有适宜修建岸边溢洪道的工程条件。为此,坝址区不宜修建土坝,而适合建重力坝。综合考虑地形、地质条件及建筑材料等因素,本阶段初选C15细骨料砼砌块石拱坝方案。4.2.5 工程总体布置根据工程选址及选型,枢纽建筑物主要包括大坝、发电引水系统、电站厂房、开关站等建筑物。大坝位于龙仔窝峡谷,为Cl5细骨料砼砌块石三心圆双曲拱坝,最大坝高60m,采用坝项溢流。发电引水隧洞穿过右岸山体,长约1635m,103、进水口布置在大坝上游右岸,距大坝约l00m。发电厂房布置在洋池口村河道右岸,位于大坝下游3km处。开关站位于厂房下游端,离厂房20m。调压井布置在厂房后山坡上,离厂房约145m。4.3 主要建筑物设计4.3.1 大坝设计大坝设计为三心圆双曲中厚拱坝,坝顶高程301. 00m,坝底高程241. 00m,最大坝高60m,坝顶厚4m,坝底厚14. 2m,厚高比0.237。坝顶弦长167. 4m,弦高比为2. 79(堰顶弦高比3.18)。边弧与中弧半径1.2,中弧半中心脚15028. 070,边弧中心角150。为保证坝体轮廓光滑连续及施工放样方便,中弧园心轨迹线:Y=1. 4323Z-5.584X10104、-4Z2-5.91610 -5Z3;中弧外半径:R=121.87-1.1369Z+2. 96110-4 Z2 ;拱厚: T=4+0. 24341Z-3. 009310-3Z2+2.976110-5Z3:拱冠梁上游面:X=121. 87+0. 2954Z-2. 623 Xl0-4Z25.916l0-5Z3。各高程水平拱圈几何参数见表4.3.1。表4.3.1 各高程水平拱圈几何参数高程m301292282272262252241拱厚m45.977.749.2510.6812.214.2中拱半中心角()2528.0726.6124.822.519.5115中拱外半径m121.87111.66100.105、3889.1577.9866.8754.72中拱内半径m117.87105.6992.6479.967.354.6740.52左边拱中心角()15151515151515左边拱外半径m146.24133.99120.45106.9893.588.2565.67左边拱内半径m142.24128.02112.7197.7382.968.0551.47备注右边拱与左边拱相同,即该坝左右岸对称 大坝坝体采用C15细骨料砼砌块石。上游面设置C20砼防渗面板,板顶厚0.5m,底厚2m,中问渐变。坝体与基础接触面采用Cl5砼垫层,垫层厚1m。 由于坝址附近缺乏布置岸边溢洪道的地形条件,为此,采用坝顶溢流,在106、大坝中部布置溢流段,溢流段分两孔,每孔净宽l0m。设闸控制,闸门为弧形钢闸门,孔口尺寸1 06. 2m(宽高)。启闭机采用QH215t,共两台,布置在坝顶上部的工作桥上。溢流堰为WFS曲线型实用堰,堰顶高程292.00m,堰面曲线为:Y=0.127305X1.85。堰后接反弧段,末端采用挑流消能,鼻坎采用梯形差动式齿坎,以促使水流纵向拉开,减少水舌入水时的单宽流量,从而减少冲坑深度,有利于坝肩及坝基稳定。 为减轻施工期洪水及运行期小流量对下游坝脚的淘刷,在溢流段下游坝脚设置护坦。为解决厂址区间灌溉及生活用水,在坝体靠右岸274. 00m高程处,布置一放水管。 大坝基础必须坐落在基岩上,河床部位107、开挖至微风化,两坝肩开挖至弱风化下部。为解决坝基承载力和坝基渗漏问题,对大坝两岸坝基进行网结灌浆,固结灌浆孔距及排拒均为3m,孔深58m;沿坝基布置一排帷幕灌浆孔,孔距2m,孔深深入相对不透水层35m,帷幕向两岸坝肩各延伸20m。为解决坝基排水问题,在坝后两坝肩各布置高、低两个排水平洞,高、低平洞内钻设排水孔,形成排水幕,以降低扬压力。4.3.2 发电引水系统设计 根据经济流速及发电引用流量初选隧洞洞径为2. 1m。 发电引水系统由进水口、引水隧洞、调压井及分岔管组成。 (1)进水口进水口为竖井式。包括进口段、闸门段、渐变段,总长为30. 43m。进水口底板高程为269. 80m。进口段由喇叭108、口段、矩形洞段组成。喇叭口段设拦污栅,孔口尺寸为3.13.7m,呈60倾斜布置。矩形洞孔口尺寸为2.11.8m。闸门段孔口尺寸2.11. 8m,设一道检修闸门,闸门为平板钢闸门,闸门后设通气兼交通竖井。闸门启闭采用一台QPQ1*25t卷扬式启闭机;拦污栅启闭采用电动葫芦,人工清污;闸门及拦污栅的检修平台高程为300m。 (2) 引水隧洞引水隧洞长1604. 3m(不包括进口段)。在桩号0+402, 24m至0+408. 35m范围内设一平面弯道,转角31. 28,转弯半径为11m。在桩号1+491. 40m至1+564. 32m为斜洞段,坡角30,垂直高差:38. 7m,斜洞与平洞间采用圆弧连109、接。引水隧洞为圆形,内径2.1m。本阶段暂定全部采用钢筋砼衬砌,调压井前衬砌厚0. 3m,调压井后衬砌厚0.4m。 (3)调压井调压井处桩号为1+480. 40m,为简单圆筒式,高53m,顶部高程313. 00m,最高涌浪311.96m,最低涌浪262. 71m,采用钢筋砼衬砌,内径4m,衬砌厚0. 5m。调压井与隧洞间采用一升管连接,升管直径2.1m,高2m。 (4)分岔管分岔管位于隧洞出口,桩号为1+625.10m,为“Y型岔管,分岔角60。采用钢管制作,外包镇墩砼。4.3.3 发电厂房设计发电厂房分为主厂房和副厂房。主厂房包括主机间和安装间。主机间布置两台水轮发电机组,机组间距7.8m。110、安装间位于主机间下游侧。主厂房长29. 81m(其中:主机间长17. 81m,安装间长12m),宽12. 6m。主厂房分为发电机层、水轮机层、蝶阀层和尾水管层,各层地面高程分别为223. 20m、219. 20m、215. 70m、213. 10m。机组安装高程218. 20m。主厂房屋顶高程233. 60m,吊车梁轨顶高程229. 70m。副厂房位于主厂房后面,平面尺寸为29.818m。分为中控室层和厂用变层。中控室层地面高程223. 20m(与发电机层地面高程相同),包括中控室、载波室、厂用屏室和高压开关室等。厂用变层地面高程219. 20m(与水轮机层地面高程相同),包括厂用变室、励磁变111、室、空调机房和工具间以及电缆室(电缆室地面高程220. 46m)。安装场下部布置了空压机室、油处理室、透平油库、烘箱室,地面高程为219. 20m。发电尾水由尾水管直接流入河道内,在尾水管出口处,布置一道检修闸门,闸门为平板钢闸门。 为增加发电水头,充分利用水利资源,必须对厂房下游河道进行整治。整治后,厂址的河床高程为214.20m。4.3.4 工程观测设计 一、观测目的 为了监测大坝等水工建筑物安全运行,设计的观测项目有: (1)大坝上、下游水位观测。 (2)气温、水温及坝体温度观测。 (3)坝体水平位移、垂直位移、挠度观测。 (4)绕坝渗流观测。 (5)坝下游冲坑观测。 (6) 厂房下游水112、位观测。 二、观测设施的布置 库水位观测设在坝前右岸,于高程270. 00m301.00m设置水尺计相应的人行道进行观测。 坝体温度观测采用温度计,观测点沿坝高方向为7层、每层5个测点。水温观测与坝体温度观测配合进行。 坝体水平位移及挠度观测采用视准线法和垂线法相结合。坝体垂直位移采用精密水准测量。 绕坝渗流观测主要依靠坝肩的绕坝渗流测压管。 为了解下游冲坑发展及其对岸坡的影响,在坝后3070m范围内每l0m设一观测断面进行观测。4.3.5 设计计算4.3.5.1 坝顶高程计算 坝顶高程计算采用混凝土拱坝设计规范(SL282-2003)规定的公式计算,风浪要素采用官厅公式计算。 计算公式:坝顶113、高程=正常蓄水位或校核洪水位+h h=h1%+hz十hc式中:h防浪墙顶至正常蓄水位或校核洪水位的高差(m); h1%浪高(m); hz-波浪中心线至正常或校核洪水位的高差(m); hc安全超高(m)。 坝顶高程分别计算正常蓄水位及校核洪水位两种情况,其计算风速分别取1.5倍多年平均最大风速和多年平均最大风速。计算结果见表4.3.2。表4.3.2 坝顶高程计算成果表计算情况库水位(m)h1%(m)hZ(m)hc(m)h(m)计算坝顶高程(m)正常蓄水位水位298.10.660.180.41.24299.34校核洪水位水位300.490.10.10.30.5300.99根据表4.3.2中计算结果114、,坝顶高程由校核洪水位控制,考虑到坝顶交通桥梁高,最终确定坝顶高程为301.00m。4.3.5.2溢流坝泄流能力计算 当溢流坝为无闸控制,其泄流能力计算公式为: Q=s mB(2g)Ho3/2式中:Q泄流流量(m3/s); s淹没系数,s=1; 侧收缩系数,=0.95; m堰流流量系数; B溢流净宽(m);B=10m; Ho计入行近流速水头的堰上水头(m)。溢流堰泄流能力按WES型实用堰计算,计算结果见表4.3.3。表4.3.3 库水位与下泄流量关系表库水位Z(m)298299300301302下泄流量q(m3/s)033103203328库水位Z(m)303304305306307下泄流量q115、(m3/s)46362680398111704.3.5.3坝体应力计算(1) 荷载组合 根据体形布置情况,坝体倒悬度较小,且在施工过程中能逐步形成拱的作用,因此,这里不作施工和空库条件下的应力验算。应力计算的控制情况为: 基本荷载组合:正常蓄水位+泥沙压力十自重+扬压力+浪压力+设计正常温降。 特殊荷载组合1:校核洪水位+泥沙压力+自重+扬压力+浪压力+设计正常温升。 特殊荷载组合2(施工期蓄水情况):施工期水位+自重+设计正常温升。 荷载计算按混凝土拱坝设计规范 (SL282-2003)推荐公式进行。 (2)坝体应力计算 根据混凝土拱坝设计规范(SL282-2003)及其编制说明,并结合本工116、程的条件,本阶段宜采用只考虑径向和扭转调整的拱冠梁法。为提高精度,应力计算时采用了新疆院编制的水利水电计算程序,计算成果见表4.3.4至表4.3.6。 表4.3.4 基本荷载组合坝体应力计算成果表高程拱冠梁拱圈备注上游面下游面拱冠上游面拱冠下游面拱端上游面拱端下游面2920019.2611.44-0.8234.841、表中应力单位:105pa。2、表中应力以压为正,拉为负。2822.141.6419.647.62-4.5634.382721.885.9118.753.59-7.6231.79262-1.2212.715.97-0.28-9.6926.47252-5.9324.1311-2.61117、-9.2618.8241-11.9935.124.77-2.25-5.978.36 表4.3.5 特殊荷载组合坝体应力计算成果表高程拱冠梁拱圈备注上游面下游面拱冠上游面拱冠下游面拱端上游面拱端下游面2920021.4220.133.9541.171、表中应力单位:105pa。2、表中应力以压为正,拉为负。2822.51.5819.2415.30.1238.172722.035.7517.2110.97-3.8435.71262-0.9913.4613.946.91-7.931.15252-5.5522.798.734.11-8.6823.51241-11.434.22.173.53-6.741118、3.15 表4.3.6 施工期蓄水坝体应力计算成果表高程拱冠梁拱圈备注上游面下游面拱冠上游面拱冠下游面拱端上游面拱端下游面274005.871.08-4.3411.551、表中应力单位:105pa。2、表中应力以压为正,拉为负。2662.761.466.950.7-5.2713.332583.844.237-0.28-5.9213.22502.689.145.19-1.39-5.7410.22410.2115.772.22-1.19-3.835.4 (3)计算成果分析 从表4.3.4及表4.3.5中可以看出:基本荷载组合时,坝体最大拉应力及最大压应力分别发生在拱冠梁底部的上游面及下游面,拉ma119、x=-11.99*105pa,压max=35.12*105pa。特殊荷载组合时,坝体最大拉应力发生在拱冠梁底部的上游面,拉max=-11.4*105pa;坝体最大压应力发生在292m拱圈拱端下游面,压max=41.17*105pa。以上应力接近且小于设计应力控制指标。因此,坝体应力满足设计要求,且材料强度利用较充分。 从表4.3.6可以看出,施工期蓄水情况下坝体应力较小,满足安全要求。4.3.5.4坝肩稳定验算 由于河床基岩较完整,无不利的结构面,这里仅验算两岸坝肩的稳定。 (1)计算方法及计算公式 坝肩稳定验算按刚体计算极限平衡法进行。采用新疆院编制的水利水电计算程序计算。 计算公式: K=120、N*f2/T 式中:N垂直于滑动方向的法向力。 T沿滑动方向的滑动力。 f2纯摩系数。 (2)荷载及组合 基本荷载组合:正常蓄水位+泥沙压力+坝体及抗滑岩体重+设计正常温降+扬压力。 特殊荷载组合:校核洪水位+泥沙压力+坝体及抗滑岩体重+设计正常温升+扬压力。 (3)滑动楔体及坝肩稳定验算成果滑动锲体及稳定验算成果见表4.3.7及表4.3.8。滑动楔体282272262252241左岸侧裂面为结构面(结构面为一组N42W,倾SE,倾角45的软弱夹层),底裂面水平。5.14.33.52.51.6侧裂面沿拱端且顺河床,底裂面水平1.681.581.471.451.35右岸侧裂面沿f31,底裂面水平121、,且假设F3为下游临空面。1.591.651.711.741.74侧裂面沿拱端且顺河床,底裂面水平1.311.311.331.351.36表4.3.8 特殊荷载组合坝肩稳定验算成果表滑动楔体282272262252241左岸侧裂面为结构面(结构面为一组N42W,倾SE,倾角45的软弱夹层),底裂面水平。5.64.53.82.71.9侧裂面沿拱端且顺河床,底裂面水平1.231.211.191.151.13右岸侧裂面沿f31,底裂面水平,且假设F3为下游临空面。1.351.391.431.451.45侧裂面沿拱端且顺河床,底裂面水平1.211.111.151.181.21 (4) 计算成果分析 由122、于左岸的软弱夹层与拱端推方向大致垂直,且倾向山里。而右岸虽有几条大断裂通过坝肩,岩体较破碎,但这些软弱面倾向山里或往下游走向山里。因此,沿结构面稳定条件较好。从表4.3.7及表4.3.8中的安全系数均大于设计控制指标,因此,两岸坝肩能满足稳定要求。4.3.5.5 消能防冲计算 溢流坝采用挑流消能,挑流挑距计算公式如如下: L=1/gv12sincos+v1cos(v12sin2+2g(h1+h2) 式中:L水舌挑距,m; v1坎项水面流速,m/s; 鼻坎挑射角,=20; h1坎顶垂直方向水深,m; h2坎顶至河床面高差,m: 堰面流速系数; g重力加速度,9.81ms2。 最大冲坑水垫层厚度计123、算公式如下: tk=kq0.5H0.25 式中:tk水垫厚度,自水面算至坑底,m; Q单宽流量,m3/(sm); H上下游水位差,m; K冲刷系数,k取k=1.1。 经计算,冲坑反坡小于经验控制系数1/31/6,冲坑距坝脚远,挑流冲坑不影响坝脚安全。4.3.5.6 发电引水隧洞水头损失计算 水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失。 沿程水头损失计算时糙率n值的选定:正常糙率n=0.014,最小糙率n=0.012,最大糙率n-0.016。局部水头损失包括下列部位:拦污栅、喇叭口、闸门槽、渐变段、平面弯道、调压井、竖直弯道、分岔口、蝶阀。水头损失计算成果见表4.3.9。表4.3.9 水头损失计算成124、果(表中系数*Q2)计算条件调压井前调压井后备注最小糙率0.043440.00955适用调压井水力计算最大糙率0.075790.01417适用调压井水力计算正常糙率0.058540.01122适用动能计算4.3.5.7 调压井水力计算 (1)波动稳定计算 计算调压井的临界断面时,引水道应选用可能的最小糙率,压力管道应选用可能的最大糙率。考虑大波动稳定,选定断面为1.21.5倍托马断面。 (2)最高涌浪水位 计算调压井最高涌浪时,水库水位取最高水位,引水道的糙率取最小值,负荷变化情况按丢弃全负荷考虑。 (3)最低涌浪水位 最低涌浪水位计算时,水库水位取死水位,引水道糙率取最大值,负荷变化情况按一125、台机组满发,另一台机组由空转增至满发。此外,还计算丢弃全负荷后水位波动的第二振幅,以检验其是否低于增荷时的最低涌浪水位。 (4)计算成果 稳定断面内径4m,最高涌浪水位311. 96m,最低涌浪水位262. 17m。4.4 机电和金属结构4.4.1 水力机械4.4.1.1 机型选择 根据水头变化范围,查询有关资料,本阶段初拟本电站转轮型号为:HLD74。水轮机型号为:HLD74-LJ-84,配套发电机2500Kw。参数如F: (1) 水轮机型号:HLD74-LJ-84 设计流量:Q=4. 31m3/s 设计水头:Hr=70m 额定转速:n=600r/min 充许吸出高度:Hs=+4.09m (126、2)发电机型号:SF2500-10/2150 额定出力:2500kW 额定转速:n=600r/min 额定电压:6300V 额定电流:286A 功率因素:0.8 (3)调速器型号:YDTl800 (4)主阀型号:7942H-16 1250 (5)桥机型号:QD型,16/3. 2T,Lk=11. 0m4.4.1.2 机组台数选择 本阶段初拟选用2台HLD74-LJ-84水轮发电机组。4.4.2 电气4.4.2.1 电站与电力系统的连接 洋池口水库电站总装机容量为22500kW,是县电网较大电站之一。电站采用一回35kV出线至洪门变电站,线路长25km,预留一回30kV备用出线间隔。4.4.2.2127、 电气主接线 本电站装机22500kW,发电机电压6.3kV,35kV出线采用一回至县洪门变电站,另一回备用。根据洋池口电站在系统中的作用,装机台数及规模,按照接线简单清晰、技术先进、经济合理、便于分期过渡的原则对电气主接线进行了多方案的比较,推荐方案如下。 (1)升高电压侧38.5kV母线接线方式 38. 5kV母线接线方式采用单母线接线。 (2)发电机电压侧 (6. 3kV)接线方式 主变压器2台(均为3150kVA),l#发电机组与1#主变、2#发电机组与2#主变分别组成单元接线。4.4.2.3 主要电气设备 根据选定的电站装机和电气主接线,选定的主要电气设备如下: (1) 水轮发电机 128、2台 型 号: SF2500-10/2150 额定功率: 2500kW 额定电压: 6.3kV 额定功率因数: Cos=0.8 额定转速: 600r/min (2) 主变压器 2台 型 号: S9-3150/35 电压比: 38.55%/6.3 kV 接线组别: Y,d11 阻抗电压: 7.0% (3) 厂用变压器 2台型 号: S9-125/6.3 电压比: 6.35%/0. 4kV 接线组别: D,yn11 阻抗电压: 4% (4)近区变压器 1台 型 号: S9-630/10 电压比: 10.55%/6.3 kV 接线组别: Y,d11 阻抗电压: 4. 5% (5) 35kV断路器: 129、ZW7-40.5/630A 3台 (6) 35kV隔离开关: GW5-35GD/630A 6组 (7) 35kV电压互感器: JDN2-35型 1台 JDZXW-35型 3台 (8)35kV避雷器: HY5WZ-51/134 3只 (9)35kV熔断器: RXW-35/0.5A 5台 (10) 6.3kV设备 高压柜KYN-10 1 2台 l0kV电气设备 电流互感器: LJW1-10 6只 熔断器: RW8-10 3只 隔离开关: GW9-10/630A 4组 负荷开关: LFW11-10 2组 电压互感器: JWSJ-10 4台 避雷器: HY5W2-17/51 3只4.4.2.4 过电压130、保护及接地4.4.2.4.1 过电压保护 (1) 电站直击雷的保护:在电站主厂房和副厂房房项设置避雷带保护,在35kV变电站和绝缘油库设置避雷针保护。 (2) 雷电侵入波的过电压保护:电站35kV设备及lOkV设备设置避雷器进行保护。发电电压设备的保护,在发电机6. 3kV母线上设置一组避雷器。4.4.2.4.2接地 本电站接地装置用镀锌扁铁在大坝上游库区敷设人工接地网。为充分利用自然接地体,将金属门槽、拦污栅、尾水管金属里衬、尾水渠底板锚筋等以及混凝土内的主钢筋与人工接地网相连。开关站接地网、主厂房接地网与人工接地网连成统一的电站接地网。必要时采取引外接地、深井接地等措施降低接地电阻,使整个131、接地电阻不大于4欧。4. 4.2.5 控制、保护、远动及通信4.4.2.5.1 自动控制 本电站按“无人值班,少人值守”的原则设计。监控系统采用分层分布式结构,分设负责全厂集中监控任务的电厂级及完成机组、变电站和公用设备等监控任务的现地控制级。厂级采用双套主机、双机互为热备用。各现地控制单元均能独立运行,完成其承担的现地功能。 发电机励磁采用自并激可控硅静止励磁装置,调速器采用微机调速器。 本电站设置手动准同期、微机自动准同期、自动自同期三种同期方式。发电机以微机手动准同期或自动准同期为正常同期方式,自动自同期为备用同期方式。为简化同期二次接线,提高同期可靠性,每台机组分设微机自动化准同期装置132、。主变高压侧和35kV出线断路器均采用手动准同期方式。 400V 厂用电母线分为两段,两台厂用变互为暗备用。在厂变低压侧设有备用电源自动投入装置。 本电站操作电源为直流220V,直流系统选用直流系统选用l00Ah铅酸免维护直流系统。4.4.2.5.2继电保护 本电站电气设备的继电保护按国家标准和电力行业标准规定配置,保护型式均采用微机型保护装置。4.4.2.5.3远动与通信 本电站与系统通信采用电力载波通信方式,满足话音及远动信息传输的需要,选用ZDD-10型电力载波机。厂内通信,选用一台24门JDKW-24型程控交换机。4.4.2.6 电气没备布置 结合电站枢纽布置情况和厂房、设备布置要求,133、分别对主厂房、副厂房、变电站进行了电气设置布置,布置情况详见有关布置图。现简述如下: a、主厂房电气设备稚置 本电站为引水式电站,主厂房进厂大门布置在安装场端头,发电机高程为223. 20m,主厂房长29. 8m。宽12. 6m。上游侧布置机旁盘,按机组单元布置成一列。水机层安装场下布置有空压机室、透平油库室、油处理室、烘箱间等。 b、副厂房电气设备布置 电气副厂房分二层布置,副厂房长29. 8m,宽8.0m。地面层与安装场同高程,布置有中控室、载波室、交接班室、厂用配电室、高压开关室。地F层与水机层同高程,布置有厂变室、励磁变压器室、空调机房及电缆室。 c、变电站布置 35kV及l0kV变电134、站采用屋外中型布置,地面高程为232.00m。变电站室内布置两台主变及一台近区变,主变低压侧及近区变均采用电缆进线。35kV进线间隔及出线间隔分别布置在母线两侧,出线考虑了走线方向。4.4.3 金属结构洋池口水库工程金属结构主要有闸门、拦污栅以及启闭设备等,这些金属结构布置在溢流坝、发电引水系统进水口和发电厂房尾水处。4.4.3.1 溢流坝闸门及其启闭设备本工程溢流坝共设2孔,每孔设置一扇弧形钢闸门作为工作闸门,闸门平面尺为106.5m(宽高,下同)。因堰项至死水位高18m,闸门检修可利用枯水期进行,故不设检修闸门。启闭机采用两台QH2l5t(双吊点),布置在上部的工作桥上。为减轻溢流时高速水135、流对下游河床的淘刷,运行时两扇闸门应同步开启。4.4.3.2 发电引水系统进水口闸门、拦污栅及启闭设备在发电引水系统进水口段布置一道检修闸门,为平面钢闸门,平面尺寸为2.12.4m,设计水头为28m。采用QPQ125t启闭机,动水关闭,静水开启。闸门顶设充水阀平压。闸门检修在检修平台上进行,检修平台高程300m。拦污栅布置在喇叭口处,平面尺寸为3.44m,采用5t葫芦启闭。采用人工清污。拦污栅检修也在下述检修平台上进行。4.4.3.3 厂房尾水闸门及启闭设备厂房尾水出口布置一扇检修闸门(两个尾水出口共用一扇),为平面钢闸门。平面尺寸为31. 5m。与拦污栅共用一套启闭设4.5 主要工程量4.5136、.1 主要建筑物工程量大坝、发电饮水系统及厂房主要工程量见表4.5.1、4.5.2、4.5.3。表4.5.1 大坝主要工程量土方开挖m15763石方开挖m63052平洞石方开挖m825C15细骨料砼砌块石m49953C15砼垫层m2405C20砼防渗面板m8261C20砼护坦m242C20砼闸墩m1271C25砼溢流面板m4641C25砼工作交通桥m50钢筋制安m136.7锚筋制安m2176帷幕灌浆m2959帷幕灌浆钻孔m3019固结灌浆m1348固结灌浆钻孔m1368排水钻孔m2119表4.5.2 饮水系统主要工程量土方开挖m750石方开挖m1650平洞石方开挖m10836斜洞石方开挖m65137、4竖井石方开挖m1560C20砼(闸门井)m796C20砼(启闭机房)m12C20砼(隧洞衬砌)m5545C15砼(镇墩)m150M7.5浆砌石m10钢筋制安t173.19回填灌浆m5202管理房m200 表4.5.3 厂房主要工程量土方开挖m3209石方开挖m16691平洞石方开挖m150土石方回填m525M7.5浆砌石m812C15砼下部m1200C15砼尾水闸墩m89.80 C20砼下部m351C20砼上部m240钢筋制安t94.10 水泥砂浆抹面m101砖混结构m738.00 4.5.2 机电设备工程量水力机械、电气设备主要工程量见表4.5.4、4.5.5。表4.5.4 水利机械主要工138、程量设备名称型号及规格单位数量水轮机HLD74-LJ-84台2发电机SF2500-10/2150台2调速器YDT-1800台2自动化设备套2主阀Z942H-161250台2消防供水泵IS100-80-160台2技术供水泵IS65-50-160台2真空滤油机ZJB2KY型台1压力滤油机LY-50型台1油桶4m台2油桶6m台2空气压缩机W-1.2/10台1桥机QD型,16/3.2T,LK=11.0m台1表4.5.5 电气设备主要工程量设备名称规格型号单位数量6.3kV高压开关柜KYN-10台12电流互感器LAJ-10-0.5/D只6全微机监控及保护系统套1铅酸免维护蓄电池智能高频开关电力操作电源1139、00Ah套1微机励磁装置套2厂用变压器S9-1256.3/D, yn11 6.35%/0.4kV Ud%=4%台2厂用配电屏MNS面7动力配电箱XL-21型面11柴油发电机组备用电源100kW台1电工实验室设备按三级配置套1电力电缆ZR-YJV22-6-km0.3电力电缆ZR-YJLV22-6-km0.38电力电缆ZR-VLV22-1-km5控制电缆ZR-KVVP22-km8视频电缆RG-59km3视频控制及电源电缆RVVP-4*32km510kV电缆头铝芯、三芯配70mm套810kV电缆头铜芯、三芯配240mm套14母线1MY-63*6.3km0.03钢芯铝绞线LGJ-120km0.26照明140、导线BVV-500-2.5mm、4mmkm7程控调度总机24门程控交换机套1电话机门24通信配线架台1电话电缆线km2测试器套1主变压器S9-3150/35,YN,d11 6.35%/0.4kV Ud%=7% 38.55%/6.3 kV台2近区变压器S9-630/10,YN,d11 6.35%/0.4kV Ud%=4.5% 10.55%/6.3 kV台135kV断路器ZW7-40.5/630A台335kV隔离开关GW5-35GD/630A组635kV电压互感器JDN2-35型台1JDZXW-35型台335kV避雷器HY5WZ-51/134只335kV熔断器RXW-35/0.5A只310kV负荷141、开关LFW11-10组210kV隔离开关GW9-10/630A组410kV电压互感器JWSJ-10台410kV电流互感器LJW1-10只610kV避雷器HY5WZ-17/51只310kV熔断器RW8-10只3接地材料t8避雷针支2火灾报警控制系统套1工业电视系统套14.5.3 金属结构工程量金属结构主要工程量见表4.5.6。 表4.5.6 金属结构主要工程量编号名称及规格单位数量一挡水工程1弧形闸门t42.42埋件t7.23QH2*15t启闭机台2二发电引水工程1平板闸门t62埋件t2.33QPQ-25t启闭机台14拦污栅t3.15压力钢管制安t24.45三发电厂房工程1平板闸门t1.442埋142、件t135t电动葫芦台1五、工程施工5.1 施工条件5.1.1 工程区水文气象、对外交通、通信及施工场地条件 洋池口水库位于平江二级支流茶园水的上游,是一座具有灌溉、防洪、发电、养殖等综合效益的水利枢纽工程,主要建筑物包括大坝、发电引水系统、发电厂房等。洋池口水库为年调节水库,水库总库容1735万m3,正常蓄水位298.Om;电站装机容量5000kW。 (1)水文气象条件 兴国县属亚热带东南亚季风湿润气候区,气候温和,曰照充足,雨水充沛,无霜期较长,四季分明,具有春早、夏长、秋短、冬迟的特点。年平均气温1 8.9,1月平均气温7.3,为最冷月,极端最低气温-6.3,出现在1991年12月29日143、;7月平均气温29.3,为最热月,极端最高气温:39.9,出现在1988年7月18日。因地势北高南低,故气温亦自南向北递减,高低差45。 兴国县多年平均降雨量1514. 8mm,年际变化大,以1996年2284. 5mm为最多,1963年898. 4mm为最少。一次连续最大降雨量218.1mm,出现在1961年6月1 0日12日;一日最大降雨量192.0mm,出现在1959年6月10日;最长连续降雨日数19天(1 968年6月11日- 29日),其量为504.7mm。全年各季降雨量相差较大,4-6月占年降雨量的49%,79月占21%,1012月占12%,13月占18%。一般北部比南部偏多20%144、50%。 (2)地形、地质等条件 本区属构造侵蚀中低山区,地势西北高,东南低。区内沟谷发育,切割较深,冲沟走向以NW及NE向为主。茶园水自北东至杉坑口附近折向南东流经坝址入长龙水库。区内河谷狭窄,河道蜿蜒曲折。支流水系发育,呈叶脉状分布,以左岸居多,水量不大。库内两岸山体雄厚,岸坡陡峻,植被较好,未见大的崩坍及滑坡现象,区内阶地不发育,只有坝址上游罗坑附近有一、二级阶地分布。 坝址处河岸顺直,河水由西向东流,河谷较狭窄,河床宽2633m,枯水期水深0.51. 0m,河床全为砂砾石、漂石层覆盖,河底高程一般245. 5247. 0m,在坝线下游约200m处有一深潭24m。两岸山体基本对称,且较雄145、厚,左岸山坡坡度为45-50,除坝址上游有较多覆盖以外,大部分为基岩裸露。右岸山体雄厚,山坡坡度4050,下陡上缓,大部分为基岩裸露。 拟建发电引水系统从右岸山体中通过,由进水口、引水隧洞、调压井及洞外翁管等组成。进口位于大坝上游约100m处的冲沟右侧,拟定洞底高程269. 8m,洞身总体走向南东,全长约1610m。 选定厂房位于洋池口村西北侧大约150m处河道右岸,地面高程219235m左右。厂房前河水位约217. 5m,水深1m序右,河床全为砂砾石覆盖。厂房后山坡坡度3035,坡残积层厚0-1.5m,岩性主要为砂岩、粉砂岩、页岩,强风化层厚13m,弱风化层厚46m。 (3)对外交通条件 洋146、池口水利枢纽工程位于兴国县龙山林场境内,坝址位于平江二级支流茶园水的龙仔窝。对外交通主要靠公路,县城至赣州市82km,县城经茶园乡至坝址公路为48km(水库蓄水后约6km受淹)。为运行管理方便,并结合工程兴建需要,需从现长龙水库修13.7km公路经厂房至大坝,其中7km已修通至皂角山,但需整修,还需从皂角山经厂房至大坝延伸永久公路约6. 7km,公路修通后,县城至大坝距离为29km,可满足工程对外交通运输的要求。 (4) 对外通信条件 工程区具有良好的通讯网络,具备对外通讯条件。 (5) 施工场地条件 枢纽内地地貌以丘陵为主,植被良好。大坝下游左岸约150m的龙仔窝,有一迂回开阔场地,面积约1147、5亩,为生产,生活区的布置提供,较好的条件。库内上游300m处有一台地,属永久受淹区,现为农田,可作弃料场地。引水系统施工场地可零星布置,厂房的施工场地可结合永久运行管理统一考虑。5.1.2 施工期间通航、过木、供水及排水等要求 本工程施工期无通航、过木、过渔等要求,也不造成下游断流、断航等现象。5.1.3 主要外购建筑材料来源及风、水、电供应条件 工程建设所需大宗材料:水泥在水泥厂家直接采购,钢材及其他商品材料到县城采购,木材在附近林区采购。砂石料根据开采条件自行开采或外购。施工机械设备采取施工单位自带的方式解决,部分设备可结合永久运行管理考虑购置。劳动力由施工单位自行解决。生活物资可到县城148、及附近圩镇采购。 施工用水采用集中供水方式,由水泵抽取河水至贮水池,再由贮水池敷设管路至各用水点。 施工用电由县电网供应,现有万伏线路至坝址下游1km处,为保证供电的可靠性,需备用两台柴油发电机组。5.1.4 天然砂砾料、石料、土料等来源、开采和运输方式本工程天然建筑材料的设计用量为:块石12778m3,砂26255m3,砾石39280m3。 (1)块石及人工碎石料的来源与开采运输 料场位于县城以南赣兴公路右侧的埠头乡龙潭村附近山体中,一般表面覆盖较少。岩性为浅肉红、灰白色中粗粒花岗岩,裂隙稍发育,新鲜岩石质地坚硬,有良好的物理力学性能。料场面积2万m2,上覆无用层厚度3-5m,可开采有用层厚149、度10m,块石成材率为6070%,块石计算储量12万m3;该料场同时有碎石骨料供应,可兼作碎石料场;块石及碎石骨料其质量与储量均可满足工程需求。该料场现为一经营性料场,可根据工程需要直接购买使用,交通运输便利,有公路可通至灌区,至坝址运距约35km。 (2) 砂料的来源与开采运输 料场位于兴国县城红军桥下游约600800m处之岁水左侧河滩,至坝址29km,基本无覆盖,一般高出枯水位1.52. 5m,以中砂为末,砂料成份以石英、长石为主:,夹少量岩屑及云母,本次调查储量2.5万m3,料场开采容易,为商品料场,运输方便,左右岸均有公路通坝址,为推荐主要砂料场。5.2 施工导流5. 2.1 导流标准150、及导流方式 根据防洪标准(GB50201-94)和水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)的规定,工程等别为等,导流建筑物为临时建筑物,为5级,选择导流时段为:枯水期10-2月,导流标准为五年一遇,相应流量Q=32.6m3/s。全年度汛洪水标准P=10%,相应流量Q=370m3/s。 大坝施工导流采用全断面一次导流。本工程拟在枯水期前,在大坝左岸开挖导流隧洞,第一个枯水期采用隧洞导流,进入汛期由大坝底部的导流洞、坝体泄洪孔和坝体预留缺口泄洪。 厂房导流方式:第二个枯水期前砌筑浆砌石围堰将右岸嗣住,河水由左岸河床导走。进入汛期,允许基坑短期进水,洪水过后排除基坑积水继续施工。5.2151、.2 导流建筑物设计 (1)大坝围堰 大坝上下游围堰采用浆砌石结构,上游围堰堰项高程251. 65m,底高程243m,顶宽1m,底宽7.06m,边坡1:0.7。下游围堰堰顼高程248m,底高程242m,顶宽1m,底宽4.6m,边坡1:0.6。 (2)左岸导流隧洞 洞长98. 15m,进水口底板高程249m,出口底板高程247m,洞径2.1m,进出口段20m左右长度考虑砼衬砌。 (3)渡汛底孔 渡汛底孔布置在坝体248m高程,断面为44m,纵坡2%,没计砼衬砌厚度0. 5m。 (4)厂房围堰 湖堰采用浆砌石结构,长度为50m,堰项高程217. 95m,底高程215. 95m,顶宽0. 5m,底宽152、1m。5.2.3 渡汛措施 (1)大坝全年施工渡汛洪水标准采用洪水熏现期为10年一遇,相应洪水流量为370m3/s,经调洪演算,渡汛底孔与隧洞联合泄洪时,最高拦蓄水位为267.14m,下泄流量238m3s。因此,坝体在267. 14m以下施工时,汛期需预留缺口,缺口布置在河床部位。坝体在267. 14m时的预留缺口尺寸为:长20m,高1m。 (2)厂 房10%洪水重现期的流量为387m3/s,相应水位为220.28m。施工时,要求在第二个枯水期末将厂房浇至渡汛水位以上。若实施时未达到要求,采用汛期允许洪水淹没基坑的方法,短期洪水过后,排除积水继续施工,影响不大。5.2.4 下闸蓄水根据施工总进153、度安排2.5年第一台机开始发电的要求,当具备第一台机组发电的各种条件后,选择流量较小的时段封堵渡汛底孔,并及时进行回填灌浆,然后用砼叠梁闸门封堵导流隧洞,将坝基范围内的洞身段用砼回填,并进行灌浆。5.3 主体工程施工5.3.1 大坝施工 (1) 土石方开挖按照设计要求,采用全断面自上而下一次成型的预裂爆破方法施工,100型潜孔钻钻孔,分46个梯段进行开挖,要求在一年内完成任务。库内左右岸252m高程各布置临时公路两条路出渣,挖掘机、推土机和自卸汽车联合作业,将石渣弃至库内距坝址约300m左右的阶地,部分石渣弃至临时生产生活区地势较低部位。左右两岸各设l2m3空压机一台供风。 (2)砼浇筑及砼砌154、块石坝施工坝顶330m高程布罨两台简易揽索起重机吊运砼和块石料至仓面,其重量5t,两缆索相距14m,跨度约220m。砌筑用块石在坝下游左岸料场采集,用斗车装料经铁轨运至左岸坝头平台,然后用缆索机吊运至工作面,块石料采取高料高用,低料低用。砼由坝下游左岸拌好后,用1m3吊罐装料,经轨道平运至坝头平台,缆机吊运至仓面。要求在第3年的6月份以前将坝体浇筑,砌筑至274m高程以上,以满足第一台机组初期发电的要求。施工时,坝体砼砌石在高程上要始终超前于砼防渗面板,并满足防渗面板一次浇注高度在3m左右的要求。当夏季气温高于30时,一般不宜进行坝体砌筑,应避开高温时段。如必须在高温时段砌筑,应采取砂,石料预155、冷或其他降温措施。最低气温稳定在-3以下时,一般也不宜进行砌筑。砼的浇筑应按有关规范进行。 (3)基础排水及灌浆施工基础砼浇筑7天后,进行钻孔并固结灌浆,接着钻帷幕灌浆孔并灌浆。灌浆按高程自下而上进行,随坝体上升进度进行。灌浆的顺序是先固结后帷幕。两岸帷幕延伸及坝后排水孔钻灌施工在专设的平洞内进行。待完成灌浆工作后,进行排水钻孔施工,施工前,应进行必要的灌浆试验,以最终确定灌浆孔距,孔深及灌浆压力等参数。5.3.2 引水工程施工本工程引水隧洞长1625.0m,施工支洞设于桩号1+250m处,底高程258m左右,共设4个工作面施工。闸门井深约30m,调压井深约57m。隧洞进出口高程均在施工设计洪156、水位以上,不受洪水影响。施工支洞长约70m,底坡1%,断面尺寸为1.82m,洞顶呈圆弧形。(1)开挖进水口石方明挖采用风钻打孔,普通爆破法施工,石渣弃入库内弃渣场。洞身开挖采用支架式风钻钻孔,电雷管起爆的光面爆破技术,石渣由轻轨斗车运至进出口和支洞口弃料场所。应利用隧洞进口的弃渣加工碎石,降低工程成本。调压井开挖时自上而下先用钻机造3个l00mm的导孔,然后设置吊篮自下而上全断面开挖,电雷管起爆。 (2)砼浇筑砼浇筑在石方开挖后进行。隧洞浇筑从进水口、支洞、出口进料,由开挖终点自里向外分段进行,一次浇筑长度10m左右,底边拱人工送料入仓,顶拱由砼泵送料。震捣器震捣,斜洞浇筑采用自下而上的方法施157、工,卷扬机牵引斗车送料入仓。竖井采用提升滑模方法自下而上一次浇筑完成,从井顶没置卷扬机吊运砼。洞顶回填灌浆在砼浇筑14天后进行。隧洞施工照明应采用低压灯泡,通风机分别设在进出口、支洞口。隧洞完工后,在第一台机组发电前进行施工:支洞的封堵工作,封堵长度长5m左右,并应及时进行回填灌浆工作。根据施工进度安排,要求在第3年的6月以前完成隧洞施工任务,以满足初期发电的要求。5.3.3 发电厂房,厂区及变电站施工厂房及厂区的土石方开挖按常规法进行,渣料用自卸汽车运至弃料场。要求在第二个枯水期前完成厂房217. 65m以下的开挖任务,进入枯水期后,进行217. 65m以下的开挖,并在枯水期末的二月底以前,158、力争浇筑至渡汛水位220. 28m高程,此时,厂房砼浇筑强度较小。厂区及开关站开挖和浇筑等工作不受洪水影响,可按施工总工期和满足第一台机组发电的要求进行施工。砼拌和站设于开关站232m高程。5.3.4 机电设备及金属结构安装 (1)机电设备安装机电设备安装主要为两套水轮发电机组及辅助设备,一台桥式起重机,两台主变压器等。应按机电设备安装规程规范和设计要求进行施工,其预埋件的埋设应和水工结构施工相协调。基础预埋件一般不采用预埋螺丝,而采用预埋铁板,角钢,钢筋等,便于设备安装时调整,保证施工质量。 (2) 金属结构安装金属结构安装采用汽车吊安装。5.3.5 主要施工设设备主要施工设备见表5.3.1159、。 表5.3.1 主要施工机械设备需要量估列表序号设备名称规格单位数量1空压机320m3台52水泵离心式1730kW台63轴流通风机14kW台24柴油发电机组100kW套25风钻手持式、气腿式台156双胶轮车部307自卸汽车520t台158挖掘机12m3台49推土机59、74、88kW台410钻机地质150型台211灌浆机中、低压台212载重汽车5t台113汽车吊8t/15t台214履带吊15t台115混泥土拌和机0.4m3/0.8m3台316振捣器插入、平板式个1517风水枪26m3/min把418卷扬机5t台219简易缆机20t台120电焊机2530kvA台121钢筋弯曲机640台122钢160、筋切断机7kW台123钢筋调直机14kW台124车床400600台125刨床牛头台126砼搅罐车5t台127葫芦手动、电动台228潜孔钻100型台129轨道平车辆430机动翻斗车1t台45.4 施工总布置5.4.1 施工交通运输(1) 对外交通运输方案 现有县乡公路经茶园乡至坝址,但水库蓄水后有6km受掩。为今后运行管理方便,从皂角山经厂房至大坝需新修6.7km公路,并对已修通的7km公路进行整修和扩修,才能满足对外交通的要求。 (2)场内主要交通干线布置 大坝施工时,库内两岸需修出渣道路至库内弃渣场,并加固现有的砌石跨河拱桥。坝下修临时公路和临时跨河桥同永久上坝公路相接,通至龙仔窝生产、生活161、区。大坝左岸260m和300m高程各布置610轨距的轨道两条,用于运输材料至坝头,两条轨道长约1.1km,其中0.6km重复使用,当坝建至260m高程时,拆除砼拌和站至块石料场轨道移至300m高程。坝顶330m高程布置有两台其重5t的简易缆索,每条长约220m,用于吊运材料上坝。 引水系统施工时,需从坝顶公路延伸l00m左右便道至进水口。在施工:支洞处需修300m左右临时公路和上坝公路相接。并需修250m便道至调压井,也应和上坝公路相连。 厂房施工时,需修800m临时道路至采石场和砂砾料场,并加固现跨河便桥。5.4.2 施工总布置 (1) 生产,生活区布置 本枢纽建筑物布置较分散,因此,相应的162、临时生产、生活设施相对较多。大坝下游的龙仔窝迂回场地,其高程在48m以上,较低处先弃渣后填至渡汛水位以上时布置大坝工区指挥部,临时仓库、简易机修间、临时工棚及骨料加工场等。油库、炸药库布置于坝下游500m外的上坝公路旁。 引水系统生产、生活区的布置由火坝和厂房工区统一考虑,只在施工支洞附近布置少量临时工棚。厂房工区临时生产、生活区的布置和永久设施布置相统一,均布置在规划区内永久征地范围内的232m高程上,以减少临时占地面积,只在采石场附近另设弃渣场。砼拌和站设于变电站232m台地上。 (2)风、水、电的布置施工时设置空压机供风,龙仔窝采石场和大坝左岸共用一台l2m3空压机,大坝右岸和进水口共用163、一台20m3空压机,引水系统设移动式6m3空压机两台,厂区设12m3空压机一台。施工用水分别在大坝上游左岸和厂房上游侧设置水池,抽取河水转供,大坝供水池容量为300m3,厂房为l00m3,其设置高程分别为320m和250m。施工用电由县电网解决,万伏线路已至坝址下游1km处,需增没lkm万伏线路至坝下游右岸山咀处,大坝工区变压器容量为800kVA,厂区及引水系统变压器的设置和今后近区变和厂用电变压器的选择相结合,厂区设630kVA变压器一台,支洞设125kVA变压器一台,并在厂房工区和大坝工区各设一台柴油发电机作备用电源。 (3)施工临时生产,生活建筑面积见表5.4.1。 表5.4.1 临时生164、产、生活建筑面积表项目单位数量1.水泥炸药仓库m319202.一般仓库m315003.辅助生产厂房m38004.办公室m37505.生活文化福利房m33030合计m38000(4)施工辅助企业根据枢纽布置特点,在大坝工区和厂房工区分设施工辅助企业。在大坝工区设置钢筋,木材加工厂及机修理车间,碎石加工厂设两台400600mm鄂式破碎机及相应的筛分骨料。 厂房工区设木材加工厂,钢筋加工厂及机修理车间等。 引水系统材料加工和机械检修由大坝和厂房工区就近解决,统一协调。5.5 施工总进度5.5.1 施工进度安排原则 (1)确保工程能够平顺地按进度计划进行,避免出现施工强度过载及劳动力突变; (2) 与165、本工程施工组织及所采用施工方案相协调;5.5.2 施工总进度安排 根据工期定额和枢纽的布置特点,考虑本工程施工总工期为2.5年,其中包括准备期2个月,第一台机发电时间为2年。分年度施工形象进度如下: 第一年度:完成施工准备工作,并完成大坝的开挖任务和引水系统的部分开挖任务。完成大坝左岸导流洞的开挖和浇筑以及上下游围堰的砌筑工作,进行灌溉工程施工。 第二年度:完成剩余引水系统的开挖任务;汛前建好大坝渡汛底孔,进行大坝的浇筑和砌筑,进行引水系统的浇筑,完成厂房围堰的砌筑,完成厂房和变电站的基础开挖和大部分浇筑,继续进行灌溉工程施工。 第三年度:完成大坝,隧洞,厂房,变电站的剩余浇筑,砌筑等任务,年166、初开始金属及机电安装。6月底以前大坝浇筑及砌筑高程应达到274m以上,隧洞和厂房及变电站应具备初期发电条件。年底以前完成其他剩余建安工程量,全部机组正式投入运行。施工总进度表见表5.6.2。5.5.3 主要建筑材料数量和劳动力 施工高峰期人数约300人,总劳动200万工时。主要材料用量为:钢筋460t,水泥10284t,砂24609m3,砾石32418m3,块石47429m3。永久建筑工程施工导流工程量见表5.6.1。 5.6 附表 (1)主要工程量汇总表5.6.1(2) 施工总进度表5.6.2表5.6.1 永久工程及导流工程量汇总表序号项目单位部位合计大坝饮水系统厂房变电站临时1土石方开挖m167、37964015450334501405118001443912土石方回填m35251847093砼砌石m349953499534砼m31687065031880.826764726167.85钢筋制安t136.7173.1994.163.75413.746锚筋根217621767帷幕灌浆m295929598固结灌浆m134813489回填灌浆m25202277547910模板m216038240963761.6534169546124.611浆砌石m3108129701421321312干砌石m3013砂浆抹面及勾缝m21017181024184314碎石铺设m3117117六、淹没、占地处168、理6.1 水库淹没、浸没及占地处理6.1.1 淹没、浸没范围 本水库属河道型年调节水库,属平江二级茶园水,流域内尚未发现有开采价值的矿产资源和需要保护的文物。 根据防洪标准GB50201-940及水利水电工程建设征地移民设计规范SL290-2009规定,结合本水库的特性及淹没对象的重要性,采用的居民、房屋淹没处理标准为20年一遇洪水标准,耕地淹没处理标准为5年一遇洪水标准。 根据本水库调节性能和运行方式,在回水影响不显著的库区中基本保持天然状况的河段,居民迁移的界线按高于正常蓄水位1. 0m确定;土地征用界线按高于正常蓄水位0. 5m确定。 根据上述确定的淹没处理范围,本工程库区需移民约261169、人,拆迁房屋约20580m2,征用耕地约173.16亩,林地109.2亩,荒地850亩。6.1.2 工程占地范围及处理 根据水库淹没处理办法和本工程建筑物布置及施工场地布置,确定工程永久占地12亩,施工临时占地18亩。 永久占地部分主要分布在大坝和发电厂房处,该部分占地大部分是山地。6.2 移民安置规划6.2.1 移民安置法律依据、指导思想及原则依据的主要法律、法规有:中华人民共和国土地管理法、国务院2006年第471号令颁发的大中型水利水电工程建设征地补偿与移民安置条例、水利水电工程建设征地移民设计规范、建设项目环境保护设计规定、江西省实施(中华人民共和国土地管理法)的办法等。 移民安置规划170、的指导思想是:遵循开发性移民安置方针,从库区自然环境、资源条件以及社会经济发展特点与现状出发,以土地为依托,大农业安置为主,二、三产业安置为辅,使库区移民能够迁得出、稳得住,逐步发展致富。对淹地不淹房的农业居民,若能就地调整耕地和改变农业生产结构或安排其它生产有出路者,房屋不予搬迁,仅作生产安置;对就地无法调整耕地和农业产业结构,又无其它生产出路安排者,才考虑其拆迁安置。 移民安置必须遵照的原则: (1)全面考虑统筹安排,正确处理国家、集体、个人三者之间的关系,从国家利益出发,兼顾各方面利益: (2)通过前期补偿,后期扶持的办法,逐步使移民的生活达到或超过原有生活水平; (3)移民安置按照“有171、利生产、方便生活”的原则; (4)安置点选择,应具备发展生产的基本条件和经济收入水平,居住条件应有所提高和改善。6.2.2 移民生产安置规划 本次移民安置规划设计基准年为2013年,设计水平年为2015年。 (1)生产安置对象 生产安置对象为因工程征地而失去土地的人口,根据中华人民共和国土地管理法的有关规定:“需要安置的农业人口,按照被征用的耕地数量除以征地前被征地单位平均每人占有耕地的数量计算”。计算公式如下: PT2=SA(1+F)T2-T1 式中:PT2为第T2年的生产安置人口; S为被征用的耕地 A为设计基准年的人均耕地面积 F为人口自然增长率 T2为规划水平年 Tl为设计基准年 本阶172、段以行政村为单位采取上述公式计算,现状年需安置的农业人口为261人,根据项目区统计资料,人口自然增长率取8,以此计算设计水平年2015年的生三产安置人口为283人。 (2)环境容量分析 水库淹没涉及兴国县茶园乡的园坝、老虎脑、衫坑口、石窝上等村小组,现状农业总人口为6352人,现有耕地3938亩,水库共淹没耕地l73亩,占涉淹行政村耕地总面积的4. 3%,对当地耕地容量造成的不利影响较小。可以通过在涉淹乡镇内调整耕地,并对现有部分中低产田进行改造以提高其耕地产出来进行生产安置。在涉淹乡镇安置移民,安置环境容量是可以满足的。 根据移民安置环境容量分析结果、移民生产开发资金能力和区域经济发展规划,173、并结合当地资源、有关产业发展条件、投资可行性等方面的调查和分析,确定移民生产安置必须走开发性移民安置道路,在巩固农业作为基础产业的同时,适当发展二、三产业,以保障移民的生活水平得到恢复和提高。 (3)安置标准 经过测算,为使移民达到或超过原有经济收入目标值,就必须使移民群众拥有相应的土地资源,特别是应保证每人有一份基本农田。因此移民环境容量采用耕地面积以村为单位进行分析:当某一村工程建设前人均耕地面积大于等于0.5亩时,该组的移民安置环境容量等于现有耕地面积除以原人均耕地面积的90%;当菜一村工程建设前人均耕地面积小于0.5亩时,该村的移民安置环境容量等于现有耕地面积除以原有耕地人均面积。6.174、2.3 移民搬迁针对工程拆迁房屋的特点及本工程拆迁区现状,考虑原村庄有一定的土地后备资源,环境容量较充足及移民的生活习俗、文化背景等关系,本工程移民采取本村后靠安置方式,符合有利生产,方便生活的原则。由于本工程施工范围内涉及各村组的拆迁移民都能在本村范围内就地后靠安置,后靠安置主要依托已建成的基础设施系统和社会服务网络系统,因此后靠安置移民其生活征地主要为居住征地和村内公共征地。生活用水、生活用电标准均与本村庄居民相同。移民户供电可以外接当地已建成的供电等基础设施系统。移民户对外交通和社区服务可全部利用当地现有交通网络和社会服务网络系统。本工程安置移民261人。移民新址用地按人均75m2的标准175、安置(本村宅基地),基础设施费(三通一平)按5500元/人给予补偿。6.2.4 实施管理、设计、监理及监测评估项目实施过程中,由工程建设项目部负责工程管理、技术管理、财务管理及组织技术咨询等,下设拆迁办为日常办事机构,具体负责拆迁安置的实施管理工作。兴国县政府将成立征地拆迁领导小组,为决策机构,负责制定政策、投资、土地管理及协调工作。征地拆迁监理及监测评估工作是征地拆迁实施工作的重要环节。本工程的监理及监测评估工作拟委托有资质的独立专业机构承担。6.3 补偿投资初估6.3.1 补偿项目实物量本工程库区需移民约261人,拆迁房屋约20580m2,征用耕地约173. 16亩,林地109.2亩,荒地176、850亩。 工程永久征地(耕地)占地12亩、茶园1.2亩。临时征地(耕地)18亩。6.3.2 主要项目单价(1)永久征地根据江西省人民政府赣府字2010126号关于公布全省新征地统一年产值标准和区片综合地价的通知。年产值为1 167元亩;征地补偿标准为32443元亩。A耕地:用修正系数取0.5,耕地补偿费取1167兀亩,合计补偿标准为32443元亩。B茶园:用修正系数取l,耕地补偿费取1167元亩,合计补偿标准为31859元亩。 (2)临时占地:每亩按6500元计。6.3.3 补偿投资估算 经计算,补偿投资为7743. 39万元。各项投资详见表6.2.1、表6.2.2。表6.2.1 建设及施工177、场地征用补偿概算表编号项目单位实物合计单价(元)投资第一部分 枢纽工程建设占地补偿558857一征用土地补偿及安置补助费558857(一)永久占地427541(1)耕地亩1232443389310(2)茶园亩1.23185938231(二)临时耕地1170001耕地亩186500117000(三)青苗补偿费143161耕地亩12119314316第二部分 其他费用461261前期工作费2.5%139712勘测设计科研费3.0%167663实施管理费3.0%128264技术培训费0.5%19475监督评估费1.0%3826咨询服务费0.2%234第一部分第二部分604983第三部分 预备费15%178、90747第四部分 静态投资费695730第五部分 有关规费3711701耕地开垦费亩12148801785602耕地占用费亩12150011800093其他农用地占用税亩1.21050112601第六部分 总投资1066900 表6.2.2 水库征地移民补偿投资估算表编号工程或费用名称单位数量单价(元)合计(元)第二部分 水库淹没处理补偿费76366984一移民安置迁移费354634611住房补偿费10080280(1)砖混结构175425409472680(2)杂房30382006076002移民迁移及生活补助人26120005220003土地补偿及安置补偿费24861181(1)水田亩1179、31.52330264343580(2)旱地亩41.6422127921386(3)林地亩109.2133011452515(4)荒地亩8502134618143701二库底清理费100000三其他费用2880640(1)项目建设管理费21693711建设单位管理费0.5%1778172移民安置规划配合工作费0.5%1778173实施管理费3.0%10669044移民技术培训费0.5%1778175移民安置监督评估费1.0%3556356咨询服务费0.5%1778177项目技术经济评估审查费0.1%35563(2)科研勘测设计费2.0%711269四预备费57666151基本预备费384441180、01.1815%5766615五有关税费321562671耕地开垦费亩102314880152246212耕地占用税亩102315001153481673其他农用地占用税亩1091050111466574森林植被恢复费436822林地亩1094000436822七、环境影响评价与水土保持 根据国家的有关法律法规和要求,新、扩建的水利项目应编制环境影响评价报告书,并报环境保护行政主管部门审批。因此,本阶段仅对本工程环境现状进行了评价、对环境影响进行了预测,并提出了相应的环境保护对策与措施。7.1 环境状况 (1) 自然环境 茶园水发源于兴国和泰和县交界的十八排,自西北向东南流经兴国的茶园、罗坑、181、长龙水库,于兴国县高兴镇汇入岁水。主要支流有禾龙、珊坑二条河流。坝址以上控制流域面积95.2km2,主河道长22. 2km,河道比降1 1.0。 流域内地形地貌以中低山丘陵为主,地势是东、西、北面高,向南逐渐倾斜成小块盆地。流域内植被良好。 (2)社会环境 兴国县位于江西省中南部,是京九铁路沿线的一个革命老区县。县境国土面积32l4km2,设有25个乡镇,304个行政村,总人口73.1万人,其中农业人口61.7万人。2010年,兴国县实现国内生产总值39.9亿元,农业总产值23.4亿元。全县总耕地41.8万亩,其中水田37. 62万亩,旱地4.2万亩;农作物总播利,面积116.7万亩,其中粮食182、作物播种面积82.4万亩,粮食总产量25.9万t,农民人均纯收入2376元。兴国县工业主要有电力、采矿、建材、卷烟、印刷、食品加工等;农业生产主要以粮食、花生、油菜、蔬菜、水果为主。7.2 工程环境影响分析7.2.1 主要有利影响 本项目的兴建,其调节库容可达1222万m3,通过与长龙水库进行补偿调节,可使长龙水库灌区的灌溉面积由5. 06万亩增加到6.59万亩,新增灌溉面积1. 59万亩,同时能增加县电力系统电量1644万kWh,有效的保障农业的可持续发展和充分利用该河段的水力资源。7.2.2 主要不利影响 (1) 施工对水环境的影响 在施工期的水体的污染源主要包括生产废水、生活污水和固体废183、弃物三大部分。其中生产废水主要来源于砂石料的加工、混凝土拌和系统冲洗废水、机器维修系统的油污废水及基坑排水等;生活污水主要来源于生活区的生活排水和粪便;固体废弃物主要来源于生活垃圾和工程弃渣。这些污染物的随意堆放可能造成一定区域、一定时间内的水质污染。 (2) 施工期对大气的影响 对大气的污染物主要来源于施工机械、运输车辆尾气排放和工程建设造成的粉尘、扬尘等,这些污染物对局部地区的空气质量有一定的影响,但随着工程的结束这些影响电将随之消失。 (3) 噪声的影响 噪声源主要为各种施工机械和运输车辆,它们具有声源强、声极大、连续性等特点,不仅对现场的施工人员产生较大的影响,还会对周围居民产生影响,184、工程建设期间会影响居民的正常休息,随着工程的结束,噪声影响将随之消失。(4) 对人群健康的影响 在施工期,施工人员的生活设施均为临时设施,居住条件简陋,卫生条件较差,加之劳动强度大,施工人员的机体抵抗力和免疫力下降,容易导致感染肝炎、痢疾、伤寒等传染病的机会。 (5)工程占地对环境的影响 施工临时占用的土地和河滩地,工程结束后将平整、清理,恢复原貌。因工程的永久占地部分占地范围少,对当地的二卜地资源及农业生产会带产生一定的影响,但影响很小,政府将按一定标准对住户予以补偿。7.3 对策措施(1)生产废水处理措施根据砂石料加工系统废水特性,采用自然沉淀法,含高悬浮物的废水从筛分楼流出,进入沉淀池,185、不使用凝聚剂,在沉淀池中进行自然沉淀,上清液排放。该方案特点是处理流程简单,基建技术要求不高,运行操作简单,运行费用少。 (2)生活污水处理措施工程施工期生活区生活污水来源于施工期施于人员生活污水和粪便的排放。处理方案采用化粪池方案。工程施工期生活污水经化粪池初步处理后排放,这在以往工程中应用很广,其原因主要是化粪池具有低造价,低运行费用等优点,适用于污水量较小,排放标准要求不高的工程。化粪池的粪便等按当地习惯一般用来肥田,勿需采取专门措施处理。 (3)固体废弃物处理措施固体废弃物主要来源于生活垃圾和工程堤防开挖的弃渣。处理方法主要为集中存贮、处理,本工程所处地为城区,生活垃圾在一定时期内应由186、环卫部门的环卫车进行搬运处理。工程开挖的弃渣勿堆积于河床边,以免受雨水冲刷产生的泥沙对河道构成淤积,影响河道行洪。 (4)交通扬尘处理措施实行场内干道车辆速度控制,控制在15km/h。干燥、多风季节及运输高峰期,场内交通干道除雨日每天洒水两次,以减少扬尘量。装载多尘物料(如水泥、石灰等),应对物料用帆布覆盖,对运输车辆经常进行清洗。 (5)噪声源控制措施施工单位必须选用符合国家有关标准的施工机具,尽量选用低噪声的施工械或工艺,从根本上降低噪声源强;加强没备的维护和保养,保持机械润滑,降低运行噪声;振动较大的机械设备应使用减振机座降低噪声;避免夜间爆破;为防止交通混乱造成的人为噪声污染,夜间应减187、少施工车流量,在工程坝址以及生活区出口等车流量较大的交叉路口设立标志牌,并在路牌上标明禁止施工辆大声鸣笛。 (6)人群健康保护加强对营地饮用水源、餐饮场所、垃圾堆放点、厕所等处的环境卫生管理,定期进行卫生检查,除日常清理外,每月至少集中清理2次,生活废弃物就近弃置碴场妥善处理;从事餐饮工作的人员必须取得卫生许可证,并定期进行体检,有传染病带菌者要撤离其岗位;工程各承包商应定期对饮用水源进行监测,以保证饮用水水质良好;施工人员集中居住地应设化粪池,并定期进行清理。要成立专门的清洁队伍,负责施工区、办公区、生活社区的清扫工作,设置垃圾桶、垃圾车;公共卫生设施应达到国家卫生标准和要求。 (7)环境监188、测对施工区水质、环境空气和噪声进行监测,以及时掌握各施工阶段的环境污染程度和范围。为节省开支,监测任务建议委托当地相关监测单位承担,由工程环境管理机构布置实施。监测计划:水质监测点布设:在混凝土拌和废水处理后的出水口各设1个测点。监测项目:PH、悬浮物、溶解氧、高锰酸盐指数、石油类,共4项指标。监测方法:各项目均按地面水环境质量标准(GB3838-2002)中规定的方法进行监测。环境空气监测点布设:在工程管理站房及施工临时生活区各设1个测点,共2个测点。监测项目:总悬浮微粒、二氧化硫和氮氧化物共3项。监测方法:采样频率和监测方法按环境空气质量标准(GB3095-96)中规定的方法进行。噪声监测189、点布设:与环境空气监测点相同。监测项目:区域环境噪声。监测方法:各项曰均按城市区域环境噪声测量方法( GB/T14623)中规定的方法进行监测。7.4 水土保持 根据本工程的施工布置特点,工程建设过程中容易发生的水土流失区主要是主体工程区和临建设施区。工程土石方工程量较大,需制定固定场所堆放弃渣,如不堆放固定场所,并采取防护拦蓄措施,在多雨季节易产生水土流失。 工程建设完工后,针对工程建没特点,必须制订水土保持方案,该方案以预防为主,生物措施和工程措施相结合,对坝区附近破坏的地貌,大部分在设计时已做绿化处理。对于大面积开挖的土料场和石料场,由工程建设管理部门恢复植被,以防以水土流失。八、工程管190、理8.1 管理机构 洋池口水库工程为等工程,水库为中型水库,电站为小(一)型电站。工程完工后需设置“兴国县洋池口水库工程管理站”,该水库管理站由兴国县政府领导,业务隶属兴国县水利局,管理的主要任务是确保水库大坝及水电站正常、安全运行,并充分发挥二程的综合利用效益。参照水利部水利工程管理单位编制定员试行标准(SLJ705-87),水电企业定员定编标准两标准要求,并结合工程实际以及现代企业管理经验,兴国县洋池口水库工程管理站下设生产技术部、水工车间、财务室、行政办公室、电厂运行、检修车间等职能部门。8.2 管理机构的职责 (1)管理站领导层:全面负责工程管理站的生产、经营和业务工作。 (2)生产技191、术部:负责生产计划编制、统计、生产技术管理、资料保管等工作。 (3)水工车间:负责工程篱理、观测、维修、防洪水情及调度运用工作。 (4)财务室:负责管理站财会事务。 (5)行政办公室:负责文秘,收发、打印等日常工作以及人事、警卫后勤等工作,同时兼负管理站多种经营、绿化等工作。 (6) 电厂运行及检修车间:负责电站日常生产、运行工作以及设备的日常维护、检修等工作。8.3 水库人员编制 水库人员编制以精简机构,有利于加强现代化企业管理,确保安全、经济运行为原则,参照水利部水利工程管理单位编制定员试行标准( SLJ705-87)中五等电厂编制定员。总定员数为18人,其中管理人员5人,生产人员15人。192、定员编制见表8.3.1。 表8.3.1 工程管理站定员表组织机构人员数量站长1人生产技术部1人财务部2人行政办公室1人水工车间4人运行检修车间8人注:表中不包括社会服务性后勤人员。8.4 管理资金的使用及来源 本工程管理资金包括维持项目正常运行的费用、建筑物及设备养护维修费用、管理人员工资等。资金来源为电站收益提留和县政府财政拨款。8.5 建筑设施及规划 洋池口水库工程地处偏僻山区,距高兴镇5. 7km,距兴国县城22km,职工的物质文化生活条件较城镇差,在安排电厂生产、生活基地时,须考虑有利于生产、方便生活又能做到集中管理、高效管理,使设施可统一调配使用。为此拟在兴国县县城设置生活基地。将职193、工住宅、单身宿舍及各种生活福利设施、等建筑物设在基地。在电站厂区建行政办公楼运行、检修、水工分场生产办公室、小仓库、食堂、和车库等。 洋池口水库工程总建筑面积2818m2,其中县城基地l540m2,电站现场建筑面积1278m2。8.6 主要管理设施8.6.1 工程管理范围和保护范围 本工程管理包括大坝、发电引水系统、发电厂房、开关站及相应有关生产、管理用房等建筑物和设施。 水库区管理范围为库区征用地带。大坝的管理范围为大坝两端以外约300m(依自然地理条件的山头和岗地脊线为界)地带,以及大坝背水坡脚以外300m地带。水库的保护范围为库岸边以外50m地带。 发电引水系统保护范围为洞线左右两侧30194、m地带。 厂区管理为主副厂房和开关站外边线以外l00m范围内。 根据中华人民共和国水法,要保护水电站的水工建筑物、防汛设施、水文监测设施、电站机电没备、输电线路、通讯线路等设施,任何单位和个人不得侵占、破坏。 在水库保护范围内,禁止进行爆破、打石、采石、取土等危及水电站安全的活动。8.6.2 工程监测 本工程主要包括大坝、发电引水系统、发电厂房等水工建筑物,为使水工建筑物长期运行安全,必须加强管理、维护监测工作。 (1) 本工程在坝体、厂房设有外部和内部仪器监测,运行单位应按观测设计要求,做好第一次蓄水阶段的运行阶段的监测工作,应定期对监测资料或结果进行分析,对其工作状态作出评价,若发现异常或195、问题应及时报告主管部门。 (2)运行期(特别是汛期)应按观测设计要求与技术规范对坝体、坝基和坝肩、引水与泄水建筑物、近坝区岸坡、库区以及其他设施进行巡视检查,如发现异常迹象或不安全征兆,应分析原因,并及时上报。 (3)在运行初期每年汛后应对坝下游冲刷坑情况进行观测和必要的下游水下地形测量,以掌握坝下的冲剧情况。如有危及大坝安全的问题时,应及时报告主管部门。九、投资估算及资金筹措9.1 编制原则及依据 (1)江西省水利厅赣水建管字2006 242号颁发的江西省水利水电工程设计概(估)算编制规定(试行)。 (2)江西省水利厅赣水建管字2006 242号颁发的江西省水利水电建筑工程概算定额(试行)(196、上、下册);江两省水利厅赣水建管字2006 242号颁发的江西省水利水电工程施工机械台时费定额(试行)。 (3)投资估算编制类别为类。 (4)本次投资估算价格编制水平年为2013年下半年度。 (5)水泥、钢筋、板枋材、汽、柴油等供货地点为兴国县;砂石料在料场购买;主要材料预算价格参考兴国县建设局公布的2013年下半年度材料信息价。材差执行赣水定字20131号文关于发布2013年度下半年江西省水利水电工程设计概(估)算主要材料基价的通知。 (6) 工程勘察设计费按国家发展计划委员会、建设部2002年修订本工程勘察设计收费标准的规定计取。 (7)工程监理费执行发改价格2007 670号文建设工程监197、理与相关服务收费管理规定。9.2 投资主要指标及资金筹措 工程总投资为18277.65万元。资金来源为中央补助资金90%,地方自筹资金10%。9.3 估算表表9.3.1 总 估 算 表 单位:万元编号工程或费用名称建安工程费设备购置费独立费用合计工程部分投资10227.441第一部分建筑工程5558.435558.432第二部分机电设备及安装工程624.92700.191325.113第三部分金结设备及安装工程140.9181.5222.414第四部分施工临时工程572.13572.135第五部分独立费用1215.341215.346一至五部分合计6896.4781.691215.348893198、.437基本预备费15%1334.018静态总投资10227.449总投资10227.44建设施工场地征用费用投资7743.39水土保持工程204.55环境保护工程102.27工程投资总计工程静态总投资18277.65工程总投资18277.65 十、 经济评价10.1 概述 洋池口水库是一座以灌溉为主,兼供水、发电、养殖等综合效益的水利枢纽工程。水库坝址控制流域面积95.2km2,总库容1735万m3,电站装机容量为5000kW,多年平均发电量1644万kWh,本项目建成后,可通过与长龙水库进行补偿调节,使长龙灌区的原有灌溉面积的保证率得到提高,同时新增下游灌溉面积1. 59万亩,与长龙水库共199、同保障下游6.85万人的用水安全,对保障农业的可持续发展起到关键作用。工程总投资为18277. 65万元。 本次经济评价的基本依据: (1) 以投资估算为计算基础: (2)(SL72-94)水利建没项目经济评价规范; (3)(SL16-95)小水电建设项目经济评价规程; (4)建设项目经济评价方法与参数(第三版); (5)洋池口水库项翻部提供的有关资料。10.2 财务评价10.2.1 灌溉效益及成本水价计算10.2.1.1 财务投资 (1) 固定资产投资 根据设汁概算,按2013年二季度价格水平年工程总投资18277. 65万元,灌溉分摊投资(其中建筑工程(大坝工程3329,8755万元、交通200、工程150万元)、金属结构设备及安装工程(挡水工程134.2903万元)、施工临时工程(大坝导流工程102. 5277万元、其他施工临时工程166. 0849万元)、独立费用、建设施工场地征用费投资工程、水土保持工程、环境保护工程按各投资的90%取即为9673. 0093万元),灌溉分摊投资为13555. 7877万元。 (2)流动资金 按年运行费的l0%考虑,为33. 89万元,本金在计算期末一次回收。 (3)总投资 总投资=固定资产投资+流动资金 =13555. 7877万元+33. 89万元=13589. 68万元。10.2.1.2基础数据 (1)基准收益率 以同期银行贷款利率6. 55201、%为全部投资所得税后的财务内部基准收益率。 (2)计算期 本项目建设期30个月,跨3个年度。正常运行期采用30年,计算期的时间基准点定在建设期的第一年初。所以,计算期为33年。假定投入与产出都在伞年末发生。10.2.1.3 总成本费用计算 总成本包括年运行费、折旧费、修理费、利息支出。 (1)折旧费 折旧费=固定资产价值综合折旧率 =13555. 78773.17%=429. 72万元。 固定资产价值按灌溉投资13555. 7877万元。 综合折旧率 依据(SL72-94)水利建设项目经济评价规范附录A水利工程固定资产分类折旧年限的规定。参照已建类似项目的实际折旧年限,折旧年限取30年。预计净202、残值率为5%。 综合折旧率=(1-5%)30=3. 17% (2)年运行费 按工程总投资的2. 5%计,为338. 89万元。 (3)根据水利部文件精神,必须对水库改造完成后的工程管理进行财务分析,核算成本,分析水库水价承受能力。根据水利部20031号文水利工程供水价格管理办法第二章第六条规定:水利工程供水价格按照补偿成本、合理受益、优质优价、公平负担的原则制定,并根据供水成本、费用及市场供求的变化情况适时调整。 成本核算 供水生产成本是指正常供水生产过程中发生的直接工资、直接材料费、其它直接支出以及工程折旧、修理费、水资源费等制造费用。供水生产费用是指为组织和管理供水生产经营而发生的合理销售203、费用、管理费用和财务费用。供水生产成本与费用也可按年运行管理费用近似估算。 成本水价的核定 水利工程供水价格按照补偿成本、合理收益、优质优价、公平负担的原则制定,并根据供水成本、费用及市场供求的变化情况适时调整。农业用水价格按补偿供水生产成本、费用的原则核定,计算式为: 成本水价=(供水生产成本+供水生产费用)设计年增节水量 =(年折旧费+年运行费)设计年增节水量 =768. 61/1149=0. 67元m3 本项目设计年增节水总量1149万m3,年运行费为338. 89万元,年折旧费为429. 72万元。则成本水价为0.67元m3。10.2.1.4灌溉效益 灌溉面积为1. 59万亩,与长龙水204、库共同保障下游6. 11万人供水人口。 本项目灌溉效益按有无项目对比计算项目新增的效益。灌溉效益按有、无项目对比,灌溉和农业技术措施可获得的总增产值乘以灌溉效益分摊系数计算,该地区灌溉效益分摊系数为0.6:根据相关工程的作用情况,灌溉效益按3:7计,灌溉效益分摊系数也为0.7。改善灌溉条件水利分摊综合系数为0.60. 7=0. 42计算。 洋池口水库的建设可与长龙水库共同承担下游6. 65万亩农业需水和生活需水要求,使长龙灌区的原有灌溉面积的保证率得到提高,同时新增下游灌溉面积1. 59万亩,改善灌溉面积5.06万亩。 新增农产品生产能力和产值序号作物产量新增(万kg)扣除农业成本单价(元/k205、g)产值(万元)一改善、新增灌溉效益45591脐橙81000.324302水稻48600.3517013甘蔗21400.2428二年新增利润0.421915 灌溉年改善效益利润合计1915万元。以银行长期贷款利率6.55%为财务基准收益率,测算水价为0.67元/m3。10.2.2 发电效益及成本电价计算10.2.2.1 估算财务投资(1)固定资产投资 根据设计概算,按2013年二季度价格水平年工程总投资18277. 65万元,发电分摊投资(其中建筑工程(引水系统工程1112. 5557万元、发电厂房工程447. 8628万元、升压变电站工程85. 5871万元,房屋建筑工程233. 5176万206、元、其他建筑工程199. 0352万元)、机电设备及安装工程1325. 1068万元、金属结构设备及安装工程(引水工程79.7285万元、发电厂房工程8. 3923万元)、施工临时工程(厂房导流工程3.1158万元、交通工程80. 0177万元、施工房屋建筑二程220.3874万元)、独立费用、建设施工场地征用费投资工程、水土保持工程、环境保护工程按各投资的10%取即为926. 56万元)。发电分摊的投资为4721. 8623万元。 (2)流动资金 水库流动资金按每千瓦10元估算,共需5万元。流动资金随机组投产投入使用,本金在计算期末一次回收。 投资计划与资金措筹见表1 0.2.1投资计划与资207、金措筹表。10.2.2.2基础数据 (1)上网电量 本电站为只发不供的建设项目,上网电量为有效电量扣除厂用电量。本电站为年调节联网电站,有效电量系数取0. 90,厂用电率取0. 5%。 上网电量=设计电量有效电量系数(1-厂用电率) -1644*0. 90* (1-0.5%) =1472. 202万kWh (2)上网电价 上网电价为按全部投资财务基准内部收益率测算的反推电价。上网电价不含增值税。(3)基准收益率 财务基准内部收益率取投资估算综合贷款利率6. 55%。 (4)计算期 据SL72-94)水利建设项目经济评价规范小型电站计算期为l525年。本电站建设期30个月,跨3个年度,正常运行期208、采用20年,计算期的时间基准点定在建没期的第一年初。所以,计算期为23年。假定投入与产出都在全年末发生。1 0.2.2.3 总成本费用计算10.2.2.3.1 发电成本 发电成本包括:折旧费、摊销费、利息支出、年运行费。 (1)折旧费 折旧费=固定资产价值综合折旧率 固定资产价值 固定资产价值=固定资产投资十建设期融资利息-无形资产-递延资产,无形资产主要指土地使用权,递延资产主要指开办费,经测算为90万元。 无形资产、递延资产采用直线法按1 0年摊销。 综合折旧率 依据( SL72-94)水利建设项目经济评价规范附录A水利工程固定资产分类折旧年限的规定。 参照已建类似项日的实际折旧年限,本电209、站综合折旧年限取20年。预计净残值率10%。 综合折旧率=(1-10%) /20=4. 5% 折旧费=固定资产价值综合折1日率。折旧赞从投产期开始计算,20年折旧完。固定资产余值在正常运行期期末回收。 (2)年运行费 年修理费=固定资产价值修理费率=472 1.86231%=47. 22万元 工资:103=30万元 福利:3014%=4.2万元 社会保险:30%30=9万元 水资源费:0. 0031472. 202万kWh=4. 42万元 库区维护赞:0. 0081472. 202万kWh=11. 78万元 材料费:50.5万kW =2.5万元 其他费用:10元/kW0.5万kW=5万元 年运210、行费合计(17):114.12万元 发电经营成本指年运行费。 (3)年摊销费 无形资产、递延资产采用直线法按10年摊销。 90/10=9万元 (4)总成本费用估算见表10.2.2总成本费用估算表。10.2.2.4效益计算 (1)发电收入 发电收入=上网电量上网电价 上网电价中不含增值税 (2)税金 电力销售税金包括增值税和稍售税金附加。 增值税 小型电站增值税税率为6%。增值税=销售收入6%。 增值税为价外税,因上网电价中不含增值税,增值税仅作为销售税金附加的计税基础。 销售税金附加(包括城市维护建设税1%,教育费附加3%) 销售税金附加=4%增值税税额 (3)利润 利润=收入-总成本费用-销211、售税金附加 税后利润=利润-应缴所得税 所得税税率25%。 盈余公积金、公益金均按税后利润的5%提取。 水库收入、税金、利润计算见表10.2.3损益表。10.2.2.5财务评价指标计算 经财务评价指标测算: 以银行长期贷款利率6. 55%为财务基准收益率,反推上网电价为0.46元/m3。静态投资回收期13. 92年。 全部投资财务内部收益率为7. 14%,财务净现值211. 86万元,投资回收期为13. 92年。 财务评价指标计算见表10.2.4现金流量表(全部投资)。10.2.2.6敏感性分析表 本项曰财务评价敏感性分析,主要考察固定投资、有效电量等不确定因素对财务指标的影响程度。计算结果见212、表10.2.5财务评价敏感性分析表1 0.2.2.7 财务评价结论 据财务评价分析,财务评价指标较好。敏感性分析表明,项目具有一定的抗风险能力。本项目在财务方面综合指标切实可行。10.3 国民经济评价10.3.1 基本参数 (1)工程建设期为3年,运行期30年,经济计算期33年,计算基准点为第一年年初。 (2) 国民经济评价社会折现率Is=8%。 (3)影子系数:按(主要依据国家计委和建设部(2006) 1325号文关于建设项目经济评价方法与参数(第三版),影子系数为l。10.3.2 估算投资费用 (1)项目费用项目费用包括固定资产投资、流动资金、年运行费。 (2)固定资产投资固定资产投资包括213、骨干工程、田间配套工程等全部投资,根据投资估算编制成果,工程总投资18277. 65万元,由于未考虑涨价因素和融资利息。国民经济评价时,乘以影子价格调整系数,即为本项目的影子价格投资。本项目影子价格调整系数取1.0。(3)流动资金流动资金从项日的第一年开始,根据其投产规模规定。流动资金按40. 90万元计算。(4)年运行费年运行费包括项曰运行初期和正常运行期每年所需支出的全部运行费用。10.3.3 效益估算 (1)灌溉效益灌溉效益为1915万元。 (2)发电效益本项目按影子电价法计算水力发电效益:按项目提供的有效电量乘影子电价计算。 (3)回收余值回收余值指回收固定资产余值及回收流动资金。本工214、程按30年折旧。流动资金运行期末一次回收。10.3.4 国民经济评价指标计算国民经济评价指标计算见表1 0.2.6国民经济效益费用流程表。10.3.5 国民经济评价结论经国民经济效益费用流程表计算,本项目经济内部收益率10. 01%,大于基本收益率8%;经济净现值2667. 40万元大于0。本项目国民经济评价指标优越,项目切实可行。10.4 综合评价结论本项目,国民经济评价及财务评价的评价指标,均满足要求,项目切实可行,建议尽早实施。十一、结论与建议11.1 综合说明 兴国县洋池口水库是一座具有灌溉、供水、发电及养殖等综合效益的水利枢纽工程。长龙水库下游平江右岸的高兴、五里亭、埠头、永丰、龙口215、等乡镇的沿河阶地及丘陵地约有6. 65万亩农田及果园,近期通过对长龙水库的加固和长龙灌区的配套续建,使得长龙灌区已达到设计灌溉面积,原设计的5. 06万亩农田和果园得到有效灌溉。但是,长龙水库下游仍有1. 59万亩农田及果园因水量问题无法灌溉,为此,兴建洋池口水库,可通过与长龙水库进行补偿调节,确保下游6. 65万亩农田及果园得到有效灌溉。同时,为使该河段水力资源得到充分利用,在大坝下游新建发电厂,电站装机5000kw,多年平均发电量1644kwh。11.1.1 项目建没的必要性及任务 洋池口水库的建设可与长龙水库共同承担下游6. 65万亩农业需水和生活需水要求,使长龙灌区的原有灌溉面积的保证216、率得到提高,同时新增下游灌溉面积1.59万亩,与长龙水库共同保障下游6.11万人的用水安全,对保障农业的可持续发展起到关键作用。同时由于兴国县电力、电量的供需矛盾十分突出。且县境内装机容量较大、调节性能较好的长冈电站属赣州大网调度,只能供县电量的70%左右,且只能担负基荷,县网内调峰能力较差,因此,急需利用该河段水力资源的优势,积极开发新的电源点。为此,兴建洋池口水库十分必要。 本项目的建设任务是联合长龙水库共同担负下游平江右岸的高兴、五里亭、埠头、永丰、龙口等乡的沿河阶地及丘陵地约有6. 65万亩农田及果园的灌溉任务为主,兼有水力发电、灌区范围生活供水等综合利用。11.1.2 项目的建设条件217、 本工程属亚热带东南亚季风湿润气候区,气候温和,日照充足,雨水充沛,无霜期较长,四季分明。流域地貌主要以中低山和丘陵为主。据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)的界定,工程区地震动峰值加速度小于0. 05g,相应的地震基本烈度小于6度,区域构造稳定性较好。库内无较大的崩塌及滑坡现象,近坝库岸基本稳定;水库周边植被较好。天然建筑材料均能满足设计要求。11.1.3 项目的建设规模 通过灌溉供需平衡分析(p=80%),长龙水库独立担负下游6. 65万亩农田及果园灌溉供水时,枯水期缺水达992万m3。考虑到洋池口至长龙水库坝址区间面积较小,来水量很小。因此,要使长龙水库和洋池口水库联合运行218、来解决下游6. 65万亩农田灌溉用水要求,洋池口水库需没置调节库容为992万m3。 在考虑水库泥沙淤积和水工建筑物布置的情况下,本阶段初选水库死水位为274m,相应库容为295万m。 在考虑不增加大的淹没损失,以水库能达到992万m。的调节库容为下限,同时不淹-游罗坑村大片农田为上限,尽可能充分利用本河段的水力资源为原则,结合地形地质条件、枢纽建筑物布置等条件,经综合比较,本次阶段选定正常蓄水位为298m。 根据防洪标准(GB50201-94)和水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)规定,水库为中型水库,工程为等工程,水工建筑物级别:永久性主要建筑物为3级,永久性次要建筑物为4219、级。水库设计洪水标准采用50年一遇,校核洪水标准采用1000年一遇。电站总装机5000kW,多年平均发电量1644 kWh。11.1.4 主要建筑物布置 根据工程选址及选型,枢纽建筑物主要包括大坝、发电引水系统、电站厂房、开关站等建筑物。大坝位于龙仔窝峡谷,为C15细骨料砼砌块石三心圆双曲拱坝,最大坝高60m,采用坝顶溢流。发电引水隧洞穿过右岸山体,长约1635m,进水口布置在大坝上游右岸,距大坝约1OOm。发电厂房布置在洋池口村河道右岸,位于大坝下游3km处。开关站位于厂房下游端,离厂房20m。调压井布置在厂房后山坡上,离厂房约145m。11.1.5 施工组织设计初拟施工总工期为30个月(含220、施工准备期)。大坝施工导流采用全断面一次导流,施工导流时段为10次年2月。本工程主要工程量有:土石方开挖144391m3、土石方填筑709m3、砼26168m3、细骨料砼砌块石49953m3、浆砌石3213m3、帷幕灌浆2959m、固结灌浆1348m、钢筋制安414t、锚筋2176根。主要材料用量有水泥10284t、钢筋460t、块石47429m3、砾石32418m3、砂24609m3。总劳动力200万工日。11.1.6 淹没及占地处理根据防洪标准GB00201-94及水利水电工程建设征地移民设计规范SL290-2009规定,结合本水库的特性及淹没对象的重要性,采用的居民、房屋淹没处理标准为2221、0年一遇洪水标准,耕地淹没处理标准为5年一遇洪水标准。本工程水库淹没耕地173. 16亩,林地109.2亩,荒地850亩,房屋20580 m2,人口261人。永久占地12亩,临时占地18亩。采用征地补偿方式,补偿投资为7743. 39万元。11.1.7 环境影响本工程建设的有利影响是显而易见的。不利影响主要是施工期间所带来的影响,是可消除的,暂时的。11.1.8 工程管理洋池口水库工程为等工程,水库为中型水库,电站为小(一)型电站。工程完工后需设置“兴国县洋池口水库工程管理站”,该水库管理站由兴国县政府领导,业务隶属兴国水利局,管理的主要任务是确保水库大坝及水电站正常、安全运行,并充分发挥工程222、的综合利用效益。工程总定员1 8人,资会来源为电站收益提留和县政府财政拨款。11.1.9 投资估算工程总投资为18277. 65万元。11.1.10 经济评价财务评价,全部投资财务内部收益率为7. 54%,财务净现值294. 73万元,投资回收期为13. 63年,财务评价指标较好。敏感性分析表明,项目具有一定的抗风险能力。本项目在财务方面综合指标切实可行。国民经济评价,项曰经济内部收益率9. 41%,大于基本收益率8%;经济净现值1805. 92万元大于0。本项目国民经济评价指标优越,项目切实可行。11.2 结论和建议11.2.1 结 论 (1)本工程一座具有灌溉、供水、发电及养殖等综合效益的223、水利枢纽工程。主要任务是联合长龙水库共同担负下游平江右岸的高兴、五里亭、埠头、永丰、龙口等乡镇的6. 65万亩农田及果园的灌溉,同时兼有水力发电、灌区范围生活供水等任务。工程建成后,洋池口水库可与长龙水库共同承担下游6. 65万亩农田及6.85万人口的农业需水和生活需水要求,使长龙灌区的原有灌溉面积的保证率得到提高,同时新增下游灌溉面积1. 59万亩,对保障农业的可持续发展起到关键作用。洋池口电站的兴建可缓解兴国县电力、电量的供需矛盾。为此,兴建洋池口水库意义重大,十分必要。 (2)坝址地质条件较好,满足泄洪和建坝条件,本项目技术上可行;项目财务评价和国民经济评价指标符合要求,项目可行。 (3)本工程蓄水后,对库区生态环境的影响,可通过加强环境保护管理,并制定实施相关的环境保护对策,避免因蓄水对其的影响。11.2.2 建议 (1) 建议下阶段进一步复核水库淹没调查实物指标。 (2)建议下阶段补充地勘工作,进一步比选坝址、坝型、洞线布置等。总之,本工程布置简单,施工条件较好,工程建成后将为该地区的经济发展发挥重要作用,保障并促进区域经济可持续发展,其社会效益、经济效益显著。建议尽快实施。11.3 工程特性表工程特性表见下表1 1.1。
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