某某水电站建设项目可行性研究报告(编辑修改稿)

某某水电站建设项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

保障，沿河群众可以安居乐业，大大促进农村经济发展。 七、可有利于保护野生动物资源 **河 上有大量的野生水产动物资源，水库建成以后，坝址以上水库区长期形成较大面积的水面，水库以下河道常年不会断流，大鲵等野生动物的生存环境得到有效改善，从而有效地保护了野生动物资源。 八、有利于环境保护及水土保持 工程建设后，可以大量向农村供应电量，解决农村燃料和农村能源， 实现农村“以电代柴”、“以电代油”，减小森林砍伐量，保护生态环境，有效地进行水土保持，减少水土流失，切实提高人民群众的物质生活水平。 总之， 建设 **水电站，可以解决农民的烧柴和农村能源问题，有利于促进农村能源结构的调整，有利于促进退耕还林、封山绿化、植树造林和改善生态环境，有利于人口、环境的协调发展，有利于水资源和水能资源的可持续利用，促进当地经济的可持续发展。 第三节 水文气象 **县 地处北亚热带北部边缘，属于北亚热带季风型大陆性气候，全县多年平均气温 15℃，极端最低气温 ℃，极端最高气温 ℃。 库区内多年平均降雨量为 毫米，最大年降雨量 毫米，最小年降雨量 ；降雨在年内分配也不均匀，降雨主 要集中在 6～9 月，约占全年降雨量的 69%；全年日照时数为 2027 小时，无霜期 224天，年均大于或等于 10℃的活动积温为 5520 ℃。 第四节 设计洪水 因流域内无实测洪水资料，可根据《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》（ 1984 年，以下简称《暴雨图集》）中的有关规定由设计暴雨间接推求，采用淮上法综合单位线计算洪峰流量和洪水过程线。 表 11 **县 **水利水电枢纽坝址设计洪峰流量及洪量 频率 时间 (h) 20% 10% 5% 2% 1% % % Qmax(m3/s) 1669 2080 2885 4479 5361 7542 8368 W (104m3) 2993 3975 4982 7000 8050 10758 11761 该区域内年侵蚀模数为 200～ 500 吨 /平方公里178。 年，由于库区内植被良好，且随着对环境保护及水土保持工作重视程度的增加，库区内植被覆盖率将还要提高，确定选用年侵蚀模数为 200 吨 /平方公里178。 年。 第五节 工程地质 南阳市水利建筑勘测设计院地勘队于 20xx 年 11 月 8日 — 12月 28 日 承担了 **水利水电枢纽可行性研究阶段的地质勘察任务。 其工 作主要是：对库区进行工程地质测绘，了解水库区的地层岩性、地质构造、物理地质现象，特别是水库区发生渗漏的可能性； 对坝址区进行工程地质测绘，了解地层岩性、地质构造、岩石的风化程度，对坝址进行地质评价；了解坝基岩石的水理性及渗透性； 调查天然建筑材料并进行评价。 其工作内容如下 : 一、区域地质概况 **水利水电枢纽工程 在中国大地构造单元上属于秦岭地轴、伏牛 — 大别弧形构造带的西端、四棵树复背斜的南翼，整个区域为起伏不平的中低山区。 本区域主要构造为朱阳关 — 板厂断裂、夏馆 — 柳泉铺张性断裂等，构造主干线由一系 列的 NWW 向褶皱、断裂组成，并伴有 NW、 NE 向的次一级断裂及节理等。 二、水库区工程地质条件及评价 （一）、地形地貌及物理地质现象 地形地貌 水库区处于伏牛山腹地中低山区，山脉总体走向呈 NW— SE，地势西高东低，山体自然边坡多在 60 度以上，海拨 480— 500m 以上，相对高差150— 200m，个别地段地势险峻。 **水库属于长江三级干流 **河 上游地段，呈蛇曲状自西北向东南蜿蜒而下，河谷呈深切谷，形态多呈“ U”型谷，河宽 20— 40m，深 8— 10m，弯多水急，河道比降较陡。 地层岩性 水库区地层较单一，主要 为中生代燕山期黑云母花岗岩，少量的下元古界震旦系陡岭群云母石英片岩，第四系零星发育冲洪积、冲积、残坡积地层，由老至新依次为下元古界陡岭群云母石英片岩、中生代燕山期黑云母花岗片岩、石英岩脉、长石岩脉、第四系中更新统粘土、第四系残坡积层碎石土、第四系全新统砂卵石。 地质构造 库区构造线方向与区域构造线方向基本一致，主要为 NE— SW和 NE—SE 向，明显的构造形迹是 NW— SE 向的压性、压扭性结构面以及 NE— SW向的张性结构面。 库区共发现有 16 条断层，长度一般为 10— 30m，宽度 不超过 2m，深度不超过 5 米，均为小 断裂；库区节理裂隙发育，主要有三组，第一组呈张开状，最为发育，第二、三组呈闭合状。 （二）、库区水文地质条件及评价 库区地下水主要为基岩裂隙水和松散岩类孔隙潜水，松散岩类孔隙潜水主要为埋藏在河床、漫滩及冲沟内覆盖层中的潜水，受基岩裂隙水和大气降水补给，由于河床下切较深，故潜水可补给河水。 （三）、水库区工程地质条件评价 水库区主要由黑云母花岗岩组成，岩石风化较轻，完整性较好，含水性和透水性较差。 库区岸坡稳定、淤积量小，库区无渗漏现象，库区地质条件较好。 三、坝址区工程地质条件及评价 （一）、坝址区工程地质条 件 地形、地 貌 水库坝址区为中低山区，坝轴线处于河道弯道处，无阶地发育，右岸为侵蚀岩，左岸为堆积岸，河床偏于右岸，河床宽度 60m。 该段两岸山体不对称，左岸山体呈浑园型状，自然坡度 40176。 — 45176。 ；右岸山体均呈陡峭状，坡度 60176。 — 70176。 ，个别地段地势险峻 ，呈悬崖峭壁，山间植被发育良好。 地层、岩性 坝址区地层岩性单一，主要为燕山期黑云母花岗岩及第四系松散堆积物。 黑云母花岗岩中分布有石英岩脉及正长石岩脉；第四系松散物主要为全新统砂卵石，主要成份为砾石、卵石、漂石及块石，结构松散，强 — 极强透水，分选性差。 左坝肩：山体较雄厚，岩性为中细粒黑云母花岗岩， 岩石强风化厚度— ，弱风化厚度 — ，微风化厚度 米左右，其下为新鲜岩石；右坝肩：岩性为中细粒黑云母花岗岩，岩石表面微风化厚度为2m左右，其下为新鲜岩石；河槽段：河床宽 19m，河床基岩裸露宽度 11m，覆盖层为砂卵石，厚度仅 — ，其下为中细粒黑云母花岗岩，岩石微风化厚度 — ，微风化以下为新鲜岩石。 岩石属中等 — 微透水。 地质构造 坝段内所发育的断裂有 3 条，断层不影响坝体稳定，并不会产生坝基渗漏，不必进行处理；坝 段内节理较发育，主要有三组，裂隙多数呈张开状，无充填，少数充填碎石，且延伸不远。 坝址区水文地质条件 坝址区的地下水主要为孔隙潜水及基岩裂隙水。 由于河流的下切，潜水可补给河水。 基岩裂隙水受构造及裂隙发育程度的控制，一般无承压性，受大气降水补给，向山体两侧排泄。 四、引水渠线的工程地质条件及评价 二级水电站的引水渠线拟沿左岸山体布置，从 **电站坝址下游至引水隧洞处工程地质条件依次为： 0+000— 0+350 段山坡坡角 30176。 — 35176。 ，岩石呈弱风化状，山坡相对较缓，渠道边坡开挖较稳定； 0+350— 0+950 段山 体自然边坡 40176。 — 45176。 ，岩性为黑云母花岗岩，弱风化，岩石裂隙较发育，该段发育有 4 条冲沟； 0+950— 洞口段山体多呈直立陡峭状，岩石为黑云母花岗岩，弱 — 微风化状，岩体稳定，整体性好。 五、 引水隧洞的工程地质条件及评价 洞身段山体较雄厚，岩性为黑云母花岗岩，岩石为弱 — 微风化。 岩脉完整性较好，与围岩接触密切。 岩性为黑云母花岗岩，岩石呈全 — 强风化状，岩石破碎，极不完整，出口处岩石风化较重。 六、二级电站站址及建筑物的工程地质条件及评价 压力前池：压力前池处山体低缓，山坡坡度 20176。 — 25176。 ，岩性为黑云母花岗岩 元古界震旦系云母石英片岩，黑云母花岗岩及云母石英片岩均呈强风化状，岩石裂隙发育，完整性好。 压力管道：压力管道处和压力前池处的岩性相同，岩石呈强风化状，岩体完整性差。 电站厂房：电站厂房约位于 310m 高程，山坡低缓，岩性为元古界云母石英片岩夹黑云母花岗岩侵入体，岩石呈强风化状，由冲沟及路旁一侧可看到，岩石强风化厚大于 10m。 七、天然建筑材料 石料：坝段上下游为黑云母花岗岩，岩石风化较轻，裂隙发育，岩块质坚、个大、面齐，储量丰富，为便于施工，运距近，石料场选于坝 址上游 800— 1000m 的左岸及坝 址下游 1000m 的右岸。 砂料：砂料场地选于两处：一是库区内 3km 的黄水河下游，二是距坝址 10— 15km 的七里坪以南的 **河 处。 八、 结论与建议 **水库区域地层由中生代燕山期侵入岩组成，地质构造较复杂，区域稳定性较好。 库区地层为中生代燕山期黑云母花岗岩，仅在库区末端出露元古界云母石英片岩。 库区山体大都雄厚，且分水岭以外未深切谷，未发育较大断裂及断裂破碎带，故不存在库区渗漏。 库区径流量不大，植被发育，淤积量小，库岸稳定。 坝址区岩性为黑云母花岗岩，河床基岩裸露，左岸强风化厚度 仅 米，右坝肩及河槽段岩面即为可利用岩面，坝址岩性较好。 岩石物理力学性质指标：新鲜岩石天然容重为 23—28KN/m微风化及新鲜岩石承载力大于 4000KPa、抗剪摩擦系数为：弱风化 、微风化 、新鲜岩石。 引水渠线 0+950 段以前岩石呈弱风化状，工程地质条件较好，该段渠线适宜明挖， 0+950 以后山体陡峭，岩体直立，岩石呈弱 — 微风化状，该段适宜开凿隧洞，以便和老隧洞连接；引水隧洞岩石呈弱 — 微风化状，未出现坍塌、涌水等不良地质现象。 二级电站厂房及附属设施所处位置山体较低，厂 房岩性为云母石英片岩夹花岗岩侵入体，压力管道及压力前池位置为花岗岩夹云母石英片岩，压力前池以上至隧洞出口为花岗岩，岩石全部呈全 — 强风化，岩体不完整，裂隙发育，工程地质条件较差。 该区为Ⅵ度地震区， 截面抗震验算地震影响系数α max=。 第六节 工程规划 一、兴利调节计算 水库死水位确定 水库死水位选择应考虑到以下因素：保证灌溉引水需要、水库淤积要求、保证水电站水头消落深度及其它方面的要求确定水库死水位为 ，死库容为 400 万 m3。 水库调节性能的确定 **县 **水利水电枢纽坝址 处多年平均径流量 11416 万 m3，最大径流量32230 万 m3，最小径流量 4289 万 m3，水库调节形式采用年调节。 设计保证率、设计代表年 **水利水电枢纽工程属于小 (Ⅰ )类电站，电站设计保证率采用 80%，相应设计丰水年保证率为 20%，设计平水年保证率为 50%。 **水库坝址下游 设有后会水文站，其径流系列资料完整连续，采用水文比拟法确定坝址径流量。 根据坝址 1956 年 6月 — 1992 年 5月共36年的流量系列，经排频计算，选择 1981— 1982 年为 80%设计枯水年，1979— 1980 年为 50%设计平 水年， 1971— 1972 年为 20%设计丰水年。 正常蓄水位的确定 从水库防洪、发电、灌溉、水库淹没和移民、坝址地质地形、投资等因素确定兴利水位为 367 米。 兴利库容为 1180 万 m3。 保证出力、装机容量计算 **一级电站是坝后式电站，二级电站是利用一级电站的尾水发电的引水式电站，依据逐时段入库流量，时段初水量，供水期等流量调节下泄，按此流量求出各月的平均出力，再以供水期各月出力的平均值，作为一级电站的保证出力 Np，一、二级电站的保证出力分别为 246KW 及 386KW。 装机容量的确定采用简化方法，即按 出力倍比法进行计算，一般倍比系数取为 6，一、二级站装机容量分别为 2179。 800+500KW 及 3179。 800KW。 年发电量 E 年 及年利用小时数 h 年 用 3代表年法计算，根据丰、平、枯三个代表年分别进行等流量调节，按照初选的装机容量求出 3个代表年的发电量，然后加以平均，得到多年平均年发电量，一、二级站年发电量分别为 万 KWh 及 万KWh；一、二级站年利用小时数分别为 3843 小时及 3593 小时。 二、防洪计算 **水利水电枢纽主要建筑物包括大坝、一、二级电站及其它枢纽工程。 根据《水利水电工程等级划分 及洪水标准》（ SL252－ 20xx）， **水库属中型水库，工程等别为Ⅲ等，建筑物级别为 3级，永久性挡水和泄水建筑物 正常运用的洪水标准（设计标准）为 50 年一遇，非正常运用的洪水标准（校核洪水）为 500 年一遇； **一、二级水电站划分为五等，主要建筑物级别为 5 级，洪水标准：电站厂房为 30 年一遇设计， 50 年一遇校核。 表 12 **县 **水利水电枢纽工程不同频率下泄洪方案比较表 项 目 单位 频率 5% 2% % 最大洪峰流量 m3/s 2885 4479 7547 溢 流坝最大泄量 m3/s 2297 3369 5882 最 大 洪 水 位 m 相 应 库 容 万 m3 1316 1896 2290 **水利水电枢纽工程挡水坝兴利水位即正常蓄水位为 367 米。 选定泄洪建筑物为 WES 剖面溢流坝自由泄洪。 按溢流坝净宽分别为 60米、 70m、80米 90米四种方案进行比选，确定选取溢流堰净宽为 80m的方案。 经计算，洪水经水库调洪，县城及后会之间 **河 河道防洪标准均有明显提高。 三、坝顶高程确定 非溢流坝顶高程由设计（校核）洪水位加 设计（校核）洪水位超高值（含波浪高度、波浪中心线至静水位的高度及安全加高），最后确定非溢流坝顶高程为 米。 第七节 工程总体规划及建筑物设计 一、工程选址 **二级电站是利用一级电站的尾水通过引水渠道及已成的隧洞引水，因此二级电站站址基本已经确定，需要确定的是 **一级电站渠首坝位置。 初步选择了三条坝轴线，从地形、地质条件、投资、电站出力、施工、工期等综合比较，上坝线为最优坝线，下坝线次之，中坝线较差。 因此选定上坝线为本工程推荐方案。 二、工程布置及建筑物型式 **一级电站利用已确定的坝轴线位置兴 建挡水坝，电站厂房设在大坝 左岸的滩地上，泄洪洞设在大坝左岸，一级电站属坝后式电站，包括挡水坝、电站厂房、泄洪洞及其它附属设施；二级电站是将一级电站的发电尾水通过沿山渠道，利用已建成的引水隧洞，出口接电站前池向二级电站供水，厂房布置在 **河 左岸，厂房后接二级电站尾水。 （一）、一级电站挡水坝 挡水坝坝型选择 **河 上石料丰富，石质良好，为节约投资，结合地形、地质情况，宜因地制宜，建当地材料坝，合适的坝型主要为砌石坝或钢筋砼面板堆石坝。 钢筋砼面板堆石坝可以机械化施工，坝体受力均匀，对地基要求不高，但工程量大 ，结构复杂，施工期长，施工度汛不易解决，且投资过大；浆砌石重力坝工程量小，结构简单，易于施工，便于施工导流，且投资较小，坝基应力变化虽然较大，对地基要求较高，但坝址处地质条件较好。 综合比较，确定坝型为浆砌石重力坝。 挡水建筑物 坝体主要建筑物拦河坝包括非溢流坝及溢流坝。 坝长 232m，非溢流坝段长 150 米，其中左坝段长 111m，右坝段长 39米，非溢流坝底最低处高程为 330m，最大坝高 48 米；溢流坝段长 82 米，最低处高程为 ，最大坝高 米。 （ 1）非溢流坝 坝顶高程确定为 米，顶宽 6米，防浪墙高 米，上游边坡 1：， 起坡点高程定为 米，下游边坡 1： ，起坡点高程 米。 （ 2）溢流坝 根据兴利调节及调洪计算的结果，确定溢流坝顶高程为 米，溢流长度为 82米（净长度 米），其上游面边坡及起坡点高程与非溢流坝一致，溢流面为 WES 剖面，由上游曲线段、中部直线段和下部反弧段三部分组成。 直线段边坡为 1:， 挑流消能，鼻坎高程为 米。 鼻坎反弧半径为 16米，堰顶设交通桥。 筑坝材料为 Mu60M5 及 浆砌石。 （ 3）坝 体结构布置 坝体防渗布置：在上游坝面上设置钢筋砼防渗面板，面板横缝间距一般为 16米，高程 359 米以上厚度为 70cm， 359 米以下厚度增加值为 倍坝高增量。 廊道布置：桩号 0+03 0+05 0+08 0+19 0+212 处设 5 条横向交通观测廊道， 0+131 处设一道横向廊道，内部设泄水管， 0+101 处设一横向廊道，该廊道通过纵向廊道与泄水管连通。 纵向灌浆排水廊道平行于防渗面板前沿布置，供帷幕灌浆和基础排水用，城门洞形断面，宽 米，高 米，上游壁距坝面 — 米，灌浆廊道一 般距基岩面不少于 4 米，最低处廊道底部高程为 米，低于设计及校核洪水位对应的下游水位；交通廊道断面型式为城门洞型，宽度为 米，高度为 米，顶部为半圆形。 坝体分段与分缝：在溢流坝与非溢流坝交接处分缝，左坝段中间另分一道缝。 坝体止水和排水：坝体横缝、上游砼防渗面板及溢流坝面缝内均设止水，材料为橡胶止水；坝体排水孔设在距上游面 ，底部通入灌浆排水廊道，间距 米，采用拨管法形成，排水管采用φ 15C15 无砂砼管。 （ 4）、基础处理 左坝肩置于微风化岩石上，。