宝鸡市陈仓区朱家滩水电站建设项目可行性研究报告.doc

宝鸡市陈仓区朱家滩水电站 可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 二六年九月咸阳 批 准：张解生 审 定：王 玺 审 查：赵向军 校 核：曹 卿 编 写：杨 晓 曹 卿 陈吉昆 曹建清 虎新星 马鹏霞 慕爱军 边画鸽 目 录 1 综合说明1 1.1 工程概况1 1.2 水文2 1.3 工程地质3 1.4 工程任务和规模3 1.5 工程布置4 1.6 水力机械、电气5 1.7 施工6 1.8 环境保护8 1.9 水保方案8 1.10 工程管理.9 1.11 估算.9 1.12 经济评价10 2 水文.11 2.1 流域概况.11 2.2 气象.13 2.3 水文基本资料.14 2.4 径流.15 2.5 洪水.22 2.6 分期设计洪水.24 2.7 水位流量关系曲线.25 2.8 泥沙.28 3 工程地质.30 3.1 概述.30 3.2 区域地质.30 3.3 引水枢纽工程地质条件.32 3.4 引水隧洞工程地质条件.34 3.5 前池、升压站、厂房工程地质条件.35 3.6 天然建筑材料.35 3.7 结论.36 4 工程任务和规模.37 4.1 当地经济发展概况.37 4.2 工程建设的必要性.38 4.3 工程建设的任务.38 4.4 工程建设的规模.39 4.5 装机容量.43 5 工程布置及建筑物.49 5.1 设计依据.49 5.2 工程总布置 50 5.3 主要建筑物.54 6 水力机械、电气、金属结构.68 6.1 机组选型.68 6.2 接入电力系统方式.73 6.3 电气设计.77 6.4 金属结构.84 7 施工组织设计.87 7.1 施工条件.87 7.2 施工导流.88 7.3 料场的选择与开采.89 7.4 主体工程施工.89 7.5 施工交通运输.91 7.6 施工总布置.91 7.7 施工总进度.92 7.8 主要技术供应.93 8 环境影响.95 8.1 环境现状 95 8.2 环境影响预测与评价 96 8.3 环境治理措施 .100 8.4 环境影响评价结论 .103 9 水土保持方案105 9.1 可能造成的水土流失危害预测 .105 9.2 水土保持方案编制原则和目标 .105 9.3 防治责任范围 .106 9.4 水土流失防治分区及水土保持措施总体布局 .107 9.5 水土保持投资估算 .110 10 工程管理.111 10.1 管理机构.111 10.2 管理设施.111 10.3 工程管理.111 11 工程估算.112 11.1 编制说明.112 11.2 估算表.117 12 经济评价.121 12.1 工程概况.121 12.2 基础数据 .121 12.3 财务评价 .122 12.4 国民经济评价 .125 12.5 评价结论.127 附：1.宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究估算书 2. 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究图集 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 工程特性表工程特性表 表 11 序号项目名称单位数量备 注 一水文特性 1河流名称渭河黄河一级支流 2主河道长度km373.5坝址以上 3平均比降3.5 4流域面积 全流域km230661林家村水文站 坝址以上流域km229874.8 5利用的水文系列年限年68 6多年平均径流量亿 m323.1 7多年平均流量m3/s66.1 8枢纽设计洪峰流量m3/s3019P=10% 8枢纽校核洪峰流量m3/s5254P=2% 9厂区设计洪峰流量m3/s4547P=3.33% 10厂区校核洪峰流量m3/s5254P=2% 5 多年平均悬移质输沙 量 万 t15771 多年平均推移质沙量万 t287 多年平均含沙量Kg/m375 二气象 1气温 多年平均气温12.9 极端最高气温41.6 极端最低气温-13.9 2多年平均降雨量mm683.4 3多年平均陆地蒸发量mm550 4多年平均水面蒸发量mm800 5平均风速m/s1.2 三工程地质特性 1引水枢纽地层冲沉积砂卵石、花岗岩 2洞线花岗岩 3厂区冲沉积砂卵石 4地震基本烈度度 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 工程特性表工程特性表 表 12 序号项目名称单位数量备 注 四电站动力特性 1电站型式径流式 2设计水头m12.16 3电站最小水头m10.02 4设计引水流量m3/s331.4总引水流量 94.1 5保证流量m3/s25.0 6保证出力kw2613 7装机容量kw33200 8多年平均发电量万 kwh3859 9年利用小时数h3850 五主要建筑物及设备 1拦水大坝 地基特性砂卵石 坝型重力式溢流坝WES 型 坝顶高程m687.5 坝顶长度m208.857 最大坝高m10河床以上 单宽流量（p=10%）m3/s/m16.77 单宽流量（p=2%）m3/s/m29.19 消能方式面流消能 2冲砂闸孔数孔4 冲砂闸尺寸m6.34.3 最大泄量m3/s728 位置左岸 3进水闸孔数孔2 进水闸尺寸m5.33.6 设计流量m3/s94.08 4隧洞 长度m156 断面尺寸m宽高=6.88.4 5前池 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 工程特性表工程特性表 表 13 序号项目名称单位数量备 注 深度m12.77 断面尺寸(宽长)m2815 6厂房 主厂房尺寸(宽长)m10.537 结构型式全框架 基础岩性花岗岩 7 尾水 底板高程 m672.3 设计尾水位 m674.74 最低尾水位 m673.43 尾水宽 m8 尾水长 m105 尾水平板钢闸门扇 3 宽高=3.93.3 六主要机电设备 （1）水轮机 型号 DZJP502-LH-230 装机 kw32003=9600 设计水头 m12.16 设计流量 m 3/s 31.36 效率 %90.8 （2）发电机 型号 SF-K3200-32 容量 kw3200 额定电压 kv6.3 （3）调速器 BWT-5000 （4）吊车 型号桥式起重机 吨位 t30/5 跨度 m9.5 （5）主要压器容量 kvA12500 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 （6）厂变压器容量 kvA315 2 台 工程特性表工程特性表 表 14 序号项目名称单位数量备 注 七工程投资 工程总投资万元 5501.78 静态投资万元 5414.03 单位发电成本元/kwh 1.35 八主要工程量 1 石土方开挖万 m3 7.09 砌石万 m3 5.15 砼万 m3 1.57 2 厂房面积 主厂房面积 m2976.5 付厂房面积 m2428.8 3 主要材料量 钢材 t372.86 水泥万 t 1.78 块石万 m3 6.08 石子万 m3 1.19 砂万 m3 2.93 4 总投工万个 23.86 九经济评价 1 单位 kw 投资元/kw 5731 2 年发电量万 kwh 3859 3 国民经济收益率 %19.59 财务内部收益率 %13.33 静态回收年限年 9.92 贷款偿还年限年 9.10 经济净现值万元 3137.79 财务净现值万元 1963.51 效率费用比 1.84 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 1 1 综合说明 1.1 工程概况 渭河是黄河最大的一级支流，源于甘肃省渭源县的乌鼠山，途经甘肃的陇西、 甘谷、天水、自风阁岭进入陕西境内，流经甘肃、宁夏、陕西三省 26 个县（市） ， 全长 818km，总流域面积 6.24 万 km2。于陕西潼关港口东汇入黄河，是黄河的最 大一级支流，也是陕西关中的母亲河。 陕西境内渭河干流长 502km，流域面积 3.32 万 km2，分别占渭河全长和总流 域面积的 61.4%和 53.2%。它是关中地区最主要的地表水资源河流。 渭河流经甘肃、宁夏、陕西三省（区） ，甘肃省境内流域面积占林家村以上 总面积的 87.59%，宁夏占 11.07%，陕西境内占 1.3%。 宝鸡峡林家村引水枢纽以上陕西境内渭河干流长 70km，平均比降 3.5， 地处深山峡谷，河道蜿蜒曲折，蕴藏着丰富的水能资源，朱家滩是该段渭河干流 上的梯级开发中的水电站之一，电站坝址以上控制流域面积是 29874.80km2。 电站工程南靠 310 国道，北邻陇海铁路对外交通便利、快捷。110kv 输电线 路和 10kv 供电线路均通过或到达电站区域，电站并网和施工用电方便。河道中 工程建设所需的石子、砂子储量丰富，可以就近采用，而邻近的山体均为花岗岩， 亦可就地开采使用。因此，地材价格低，可降低工程造价。有线电话已到达工程 所在地附近，通讯工程造价低。由于陇海复线和 310 国道施工时建有大量临设， 稍加修整即可使用，也可降低临设费用。 总之，该水电站的开发建设，经营管理所需的基本条件已经具备。 随着改革开放的深入发展，经过 20 多年的建设，当地经济也得到了长足的 发展，但与东部、南部省市相比，与全国平均水平相比仍有较大的差距。在中央 西部大开发战略决策感召下，宝鸡市各县（区） 、乡各级政府，决心开发当地资 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 2 源，把资源优势转化为经济优势，确定新的经济增长点，带领群众实现奔小康目 标。而朱家滩水电站工程就是陈仓区、宝鸡市政府确定的招商引资项目，为该项 目的建设提供了多项优惠政策和方便条件。 受宝鸡隆地水力发电有限公司委托，我院组织专业人员，对朱家滩水电站项 目进项了勘察测量和规划，编写了陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 。 1.2 水文 朱家滩枢纽布置在坪头镇上游 3.2km 的渭河主干流上，在小水河汇入口下游 1.8km 处。电站坝址以上控制流域面积 29874.80km2，其下游 28Km 处有林家村水 文站，控制流域面积 30661km2，该区间流域面积 786.2km2 ，占林家村水文站以 上流域面积的 2.56%。林家村水文站建于 1934 年，至今已有 68 年的径流、洪水、 泥沙系列资料（19342001 年） 。我们可以林家村水文站作为参证站，对朱家滩 水电站进行水文分析。 1.2.1 径流量径流量 采用水利年（109 月）对林家村水文站进行径流分析，经径流还原后，用 皮-曲线适线。再将林家村水文站径流分析成果按面积比拟法折算到朱家滩水 电站坝址处，朱家滩水电站径流成果详见表 1-1。 年径流成果表年径流成果表 表 1-1 统计参数各种频率年径流量（亿 m3） 站名 WCVCS20%30%50%70%80%90% 林家村23.70.40.831.127.622.41815.612.6 朱家滩23.090.40.830.3026.8921.8317.5415.2012.28 1.2.2 洪水洪水 根据林家村（19442001）58 年系列洪水资料，加 1933 年历史调查洪水 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 3 Q=6890 m3/S，进行频率分析采用皮-型频率曲线目估适线，得出林家村水文站 不同频率的洪峰流量，再用面积比拟法换算到朱家滩水电站坝址处，其洪水成果 详见表 1-2。 洪峰流量成果表洪峰流量成果表 表 1-2 各种频率年径流量（亿 m3） 站名 0.1%0.33%0.5%1%2%3.3%10% 林家村9782799573786356534646263072 朱家滩9614785872516247525445473019 1.2.3 泥沙泥沙 林家村水文站每年平均悬移质输沙量为 1.5771 亿 t，推移质输沙量为 0.0287 亿 t。 1.3 工程地质 电站工程区域无大的地质构造。 坝址处河道为砂卵石覆盖层，基岩埋深 1726.7m，其岩性为花岗岩；两坝 肩为花岗岩山体，坝基磨擦系数为 0.450.5。该段河谷部宽 150300m，常水河 靠右岸发育，宽 3845m，河床高程 679683m，河漫滩表面高程 682.31686.59m，河床漫滩堆积的卵石层厚度 13.022.1m。左坝肩山坡岩石体裸 露，坡面倾角 4050 度。右坝山坡高呈 687.0m 以下岩体裸露，岸坡陡立，以上 为黄土斜坡，坡面角度 20 度左右，无不良物理地质现象。 工程区抗震设防烈度为 7 度，基本地震加速度为 0.2g。建筑场地类别为类。 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 4 1.4 工程任务和规模 1.4.1 工程任务工程任务 充分开发利用水能资源,带动当地经济发展；电站所发电量输入国家电网， 在增加当地电力电量的同时，电站也取得一定的经济效益。 1.4.2 工程规模工程规模 朱家滩是座低坝引水式电站，有日调蓄能力。 电站拦水坝顶高程 687.5m，尾水位 674.74m，设计水头 12.16m。按长系列分 析确定的典型年逐日计算出力和发电量，最终确定装机容量 9600kw，多年平均发 电量 3859 万 kwh，年利用小时数为 3850h。 1.5 工程布置 1.5.1 设防标准设防标准 根据水利水电工程等级划分及防洪标准 （SL252-2000）规定，朱家滩装 机 9600kw，为五等工程，即小（2）型水电工程，其主要建筑物为 5 级建筑物。 故朱家滩水电站枢纽设计洪水标准为 10 年一遇，相应洪峰流量 Q=3019 m3/s，校 核洪水标准为 50 年一遇，相应洪峰流量为 Q=5254 m3/s，厂区防洪标准为 30 年 一遇洪水设计，相应洪峰流量 Q=4547 m3/s，50 年一遇洪水校核，相应洪峰流量 Q=5254 m3/s。 经多方案比较，朱家滩水电站选择枢纽布置在朱家滩村上游 300m 的渭河主 干流上，上游距小水河汇入口 1.8km。进水闸、冲砂闸布置在左岸，厂区布置在 朱家滩下游 100m 渭河一级阶地上，该处的主流靠左岸，河岸开阔有利于布置水 电站建筑物。 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 5 1.5.2 主要建筑物主要建筑物 拦水大坝：为重力式溢流坝，坝顶长 208.857m，坝顶高程 687.50m，坝底宽 21m，冲沙闸布置在大坝的左岸，冲沙闸布置 4 孔，闸门尺寸 6.34.3m，为平板 钢闸门；1 扇检修闸门(活动门叶)，底板高程为 681.50m。 进水室：进水室位于大坝左岸，进水方向与坝轴线大致平行，安装有拦污栅 及平板快速钢闸门，2 扇固定工作闸门，闸门尺寸 5.33.6m，1 扇检修闸门，底 板高程为 682.50m， 。 厂房：面东布置，长 37m，宽 10.5m，水轮机层地面高程 676.50m，发电机层 681.40m，房顶 691.40m。 3#机组轴线距厂房山墙轴线 5m，机组间距 9m；厂房内吊车梁顶高程 688.40m，安装间布置在厂房南端，在西纵墙上留有进厂大门，大门宽高 =33.6m。 尾水和防洪墙：三条尾水出厂房 4m 后合流泄向渭河，设计尾水位 674.74m， 为了防止洪水倒灌，距厂房 4m 处布设防洪墙，墙顶高程 682.40m, 尾水处设计洪 水位 679.15m，校核洪水位 679.70m。100 年一遇洪水位 680.40m。墙内侧安装 3 台尾水平板钢闸门,而启闭机安装在尾水顶部平台上,平台高程 681.40m。尾水出 防洪墙后向下游延伸到主河道。 1.6 水力机械、电气 1.6.1 主要机电设备的选型和布置主要机电设备的选型和布置 根据电站装机容量，水头范围以及电站运行方式,选用三台轴流式水轮发电 机组。水轮机型号为：ZDJP502-LH-230,配套发电机型号为：SF-K3200-32,调速 器型号为：DWT-50000。主厂房吊车选用一台 DSQ-30/5T 电动双梁起重机。 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 6 机组安装高程为 674.805m, 机组间距为 9.0m。主厂房长 37m,宽 10.5m,发电 机层地面高程为 681.40 m，水轮机层地面高程为 676.50 m。副厂房布置在主厂 房的上游侧，长 37m、宽 5m 。 1.6.2 电气电气 主接线主接线 朱家滩均采用扩大单元接线方式,即朱家滩水电站 3 台发电机共用一台主变 压器,电站装机规模为 9600kw,主变容量为 12500kvA,选择 S9 节能型升压变压器, 高压侧电压 121kv,低压侧电压 6.3kv。 电力并网方式电力并网方式 架设 110kv 输电线路 150m， “T”接于鸡冠崖 110kv 输电线路上，以 110kv 电 压输向位于下游 3.2Km 的坪头镇 110kv 变电站。 1.6.3 升压站升压站 位于主厂房上游侧，宽 18m，长 25m，地坪高程 681.20m。付厂房内布置有高 压室、中控室、低压室，地坪同发电机层，设有高低压控制柜。从后墙外出线与 升压站连接。 1.6.4 厂用电厂用电 厂用变安装在升压站南端，方便与相距 200m 外的管理生活区连接，厂变容 量 315kvA，2 台，一台高压侧 10kv，低压侧 400v，从当地 10kv 线路接入，另一 台高压侧 6.3kv，低压侧 400v，从机端 6.3kv 母线接入。 1.6.5 通讯通讯 指系统通讯、工作通讯、对外通讯。 系统通讯，采用 110kv 电力载波电话，实现与电网调度间的通讯。 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 7 工作通讯，选用 10 门纵横制自动电话交换机，方便电站内部的生产管理通 讯。 对外通讯，采用当地有线电话和移动电话两套系统。 1.7 施工 1.7.1 施工条件施工条件 （1）交通条件：陇海铁路从厂区北边通过，而 310 国道则从工程区南部通 过。 施工时尚需修通从 310 国道至朱家滩厂区的简易道路；从河对岸修过水路面 通到厂房，运输机电设备及建材。 主体工程结束，架设从 310 国道到厂房的交通便桥及便道，便于运行人员上 下班及生活用品及建设材料的运输。 （2）当地建材 工程建设所需的砂、石子、块石均采用于河道及附近的山体，储量丰富。 1.7.2 施工导流施工导流 拦水大坝及尾水施工时需要导流。 采取分段施工、分期导流的导流方案。先开工建设大坝的左坝段，导流明渠 从坝中间开通，然后设围堰堵水，流水从导流明渠泄走。当左坝段工程完工后， 堵封导流明渠，水流通过左坝段的冲沙闸泄走，开工建设右坝段。 施工导流安排在枯水期。 1.7.3 主要建筑物施工主要建筑物施工 拦水大坝：采用机械进行基础开挖，然后砌筑冲沙闸及坝体。 前池、压力管道、隧洞开挖可和厂区山崖、厂房基础开挖结合在一起进行， 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 8 采用爆破开挖；钢筋砼压力管与水机钢筋砼蜗壳同期施工。 厂房：厂房基础与机墩同期建设，然后建厂房主体。 尾水：与下游防洪墙结合在一起施工，安排在整个施工期的后期。 1.7.4 施工安排施工安排 先开工建设大坝、厂区开挖工程。当大坝正在施工右坝段基本完工时，可安 排压力管道、蜗壳及厂房基础、厂房主体、升压站平台施工。上述项目的净施工 时间预计 1.5 年。当厂房主体完工后展开机电设备安装工程，主要指吊车、机组、 闸门、拦河栅及启闭机、电气设备的安装调试。 当厂区主要设施完工后，进行尾水、防洪墙工程的开挖和砌筑。同期进行交 通便桥和生活区的工程施工。 全部工程完工，总工期二年。 1.7.5 主要工程量主要工程量 主要工程量中，土石方开挖 7.09 万 m3，砌石 5.15 万 m3，砼 1.57 万 m3；共 需钢材 372.86t，水泥 1.78 万 t。 1.8 环境保护 水电站为清洁能源，正常运行中不会污染环境。 施工中对环境有影响的因素为施工弃渣、噪音及废油。 施工中共产生弃渣 1.05 万 m3，这些弃渣共设二个堆渣场有组织的堆放，后 期复土绿化。 由于工程区远离居民点，施工时机械产生的噪音不会影响居民的正常生活。 机械设备中产生的废油进行收集，集中处理。 堆渣坝及废油处理共需费用 31.87 万元。 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 9 1.9 水保方案 电站建设过程中，项目区征地范围内地表将遭受不同程度的破坏，施工道路、 碴场等局部区域地貌将发生不同程度的改变。该工程主体工程中碴场的防护、施 工场区排水以及施工道路的工程防护措施和路基防护与排水工程具有水土保持功 能，应列为主体工程中具有水土保持功能的水保设施，在主体工程中已做设计， 投资在主体工程设计中已经考虑，为了不重复计算，仅估算新增加的水保措施的 投资，本工程新增水土保持工程总投资 21.5 万元。 1.10 工程管理 成立朱家滩水电站管理站，对电站运行中的行政、运行、检修、监测、后勤 等工作实行管理。 电站运行管理运行人员编制 42 人，其中行政管理人员 5 人，运行、检修人 员共 37 人。 管理设施，在管理区建有宿办楼、食堂、库房等设施，配备汽车二辆，安装 有通向场区及外界的有线电话。 及时掌握雨情、水情，做好开机准备工作，开关机、下达关闸停水指令；保 持与系统的联系；加强对机电设备、水工设施的观测、检查和维修，保证机组的 正常运行。 水电站是地电企业，建立管理经营所必须的规章制度；实行岗位责任制，对 职工进行正规培训，做到持证上岗操作。 1.11 估算 1.11.1 编制原则和依据编制原则和依据 （1）文件依据：陕计设计（1996）258 号文关于颁发陕西省水利水电工程 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 10 设计估算编制办法和陕西省水利水电工程概（预）算费用构成及计算标准 的通知。 （2）定额依据 建筑工程：执行（2000） 陕西省水利水电建筑工程预算定额 ； 安装工程：执行（2000） 陕西省水利水电设备安装工程预算定额 ； 施工机械台班费：陕水计（1996）140 号文，关于颁发陕西省水利水电工 程施工机械台班费的通知。 （3）其它依据 各设计专业设计图纸、工程量、设备清单等。 1.11.2 工程投资工程投资 工程估算总投资 5501.78 万元，其中静态投资 5414.03 万元。该电站单位千 瓦投资 5731 元。 1.12 经济评价 该项目资本金 2502 万元，占总投资的 45%，不还本付息。贷款额为 3000 万 元，贷款年限 2 年，建设期还息 87.75 万元。流动资金 100 万元，为资本金。 1.12.1 财务评价财务评价 电站固定资产投资为 5501.78 万元，按上网电价 0.27 元/kwh 测算，该项目 投资财务内部收益率为 13.33%；财务净现值为 1963.51 万元。投回收年限为 9.92 年；投资利润率为 9.50%；投资利税率为 13.85%；贷款偿还期为 9.10 年， 还清贷款本息后，说明该项目具有较强的还债能力和盈利能力。 1.12.2 国民经济评价国民经济评价 电站经济内部收益率为 19.59%，大于社会折现率 12%，经济净现值为 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 11 3137.79 万元，远大于零，效益费用比 1.84 大于 1。 国民经济敏感性分析，当投资增加 20%,效益减少 20%，其经济内部收益率大 于 12%，经济净现值大于 0，说明该电站工程有较强的抗风险能力。 综上所述，该电站在财务分析、国民经济评价及国民经济敏感性分析结果均 可行，显示其较好的社会效益、经济效益，可尽早开工建设。 2 水文 2.1 流域概况 2.1.1 流域自然地理概况流域自然地理概况 朱家滩位于北纬 3423，东经 10651之间,枢纽布置在陕西省宝鸡市 陈仓区坪头镇上游 3.2km 的渭河主流上，上游距小水河汇入口 1.8km，电站坝址 以上控制流域面积 29874.80km2，电站处于渭河干流及其流域的中部。 渭河发源于甘肃省渭源县的乌鼠山，流经甘肃、宁夏、陕西三省 26 个县 （市） ，全长 818km，总流域面积 6.24 万 km2。渭河由宝鸡风阁岭流入陕西境内， 于陕西潼关港口东汇入黄河，是黄河的最大一级支流，也是陕西关中的母亲河。 陕西境内渭河干流长 502km，流域面积 3.32 万 km2，分别占渭河全长和总流域面 积的 61.4%和 53.2%。 林家村水位站控制流域面积 30661km2，渭河流经甘肃、宁夏、陕西三省（区） ，甘肃省境内流域面积占林家村以上总面积的 85%，宁夏占 11.07%，陕西境内占 1.3%。 详见图 21 朱家滩水电站位置示意图。 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 12 2.1.2 流域概况流域概况 坝址以上流域内，从地理地貌特征看，大致分为三个类型区。 （1）黄土丘陵沟壑区：面积占总流域面积的 70%。主要分布在流域内的西部、 中部和北部，其特点是黄土松软、丘陵起伏、沟壑纵横、植被稀少、暴雨集中、 干旱频繁、水土流失严重区。 图 21 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 13 （2）土石山区：面积占总面积的 24%。主要分布在流域的东部和南部。该区 域山大、沟深、植被较好，每年平均降雨量 600-700mm，无霜期较短，水土流失 较轻。 （3）河谷川道区：面积占总面积的 6%。主要分布在渭河干支流的中下游地 带。该区地势平坦、气候温和、无霜期较长，工农业经济较发达地区。 从以上流域特征看，黄土丘陵沟壑区分布最广，而渭河的泥砂主要来自该区。 改革开放 20 多年来，流域内各县根据中央的决策，实施退耕还林还草，已取得 初步成效，过去的荒山荒坡已开始变绿，尤其渭河南岸地区，水土流失逐步在减 少。 电站坝址以上汇入渭河的主要支流有温水沟、七里沟、通洞沟、东岔河、魏 家沟、西河、通关河、小水河等，这些支流的特点是暴雨频繁，洪水突涨暴落， 短历时、强度大，是形成林家村站洪水的主要河道。 坝址以上渭河干流长分别为 373.5km，平均比降 3.5。 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 14 2.2 气象 2.2.1 气象概况气象概况 流域属暖温带半干旱半湿润季风气候区，四季分明。六盘山区、关山及南部 山区，垂直差异和小气候明显，气温低，热量条件差，降水多，较湿润；丘陵台 原区，热量充足，气温高，降水偏少。流域内气温变化的趋势是西低东高，北低 南高，而降雨也是西少东多，北少南多。 影响本流域气候的重要因素是季风环流。其环流形势以季节为转移。 林家村临近工程区，气温降雨差异不大，就以林家村为代表来简要说明流域 内的气象条件。多年平均气温 12.9，最高气温 41.6（1973.8.8） ，最低气温 -13.9（1977.1.30） ；多年平均降雨量 683.4mm，实测最大降雨量 948.6mm（1964） ，实测最小降雨量 434.5mm（1977） ；多年平均陆地蒸发量 550mm，水面蒸发量 800mm。 流域内降雨显著的特征是时空分布不均，降雨量随地形海拔高程垂直变化大， 山区高而川道低，二是年内分配不均衡，7、8、9、10 四个月降雨量占全年的 59.7%；三是年际丰枯变化大，丰枯比为 2.26：1。 流域冻土深度 0.4m。 2.2.2 气象台站分布情况气象台站分布情况 流域内 26 个县（市）均建有气象站，且有数十年的观测系列资料；与本工 程气象条件相近的是林家村水文站。 2.3 水文基本资料 2.3.1 水文测站分布水文测站分布 渭河流域从上游至下游临近工程区的水文站有南河川、林家村、魏家堡、咸 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 15 阳等。 南河川水文站：位于天水市南河川乡，成立于 1944 年，控制流域面积 23385km2，至今有不连续的 56 年径流、泥沙系列资料。 魏家堡水文站：陕西省水文局设立，成立于 1937 年，该站仅有 1946 年以后 的径流泥沙整编成果。 咸阳水文站：黄委会设立，成立于 1931 年，控制流域面积 46827km2，有 1934-2001 年 68 年不连续的径流、泥沙系列资料。 林家村水文站：设立于 1934 年 1 月，原名太寅站，1959 年 7 月改名为林家 村水文站，控制流域面积 30661 km2。后来几经上移下迁但流域面积变化不大， 故水文资料均可合并统计，至今共有 68 年不连续的径流、洪水、泥沙资料 （1934-2001 年） 。 2.3.2 水文基本资料水文基本资料 朱家滩处无实测资料，但其控制流域面积与林家村水文站控制流域面积仅相 差 2.56%，就以林家村水文站为参证站来分析该座水电站的水文特性。 2.4 径流 2.4.1 林家村站的径流还原林家村站的径流还原 为了解决渭河的天然径流和实测径流的不一致性，对林家村水文站实行还原 计算，还原出上游流域内用水情况，然后进行数理统计方法的分析研究。这次还 原计算主要考虑农业灌溉用水、工业和人畜生活用水的还原。 径流还原计算采用分项调查法。天然径流量等于实测径流量与还原径流量之 和，而还原径流量等于农灌+工业+人畜用水还原。 将农灌、工业与人畜还原水量分配到年内各月与林家村相应年份实测月径流 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 16 过程相加，即得到 1944-2001 年的天然径流量系列。 2.4.1.1 电站以上流域耗水量 经计算，设计水平年流域总耗地表水 4.292 亿 m3。详见表 2-1。 设计水平年电站以上流域实际耗水量设计水平年电站以上流域实际耗水量 表 2-1 万 m3 农村生活序 号 城镇 生活人大畜猪羊 工业 乡镇 工业 农业 灌溉 合计 107.1215.073.43.021.01829.81396.4101255.83 117.1215.073.43.021.01829.81396.412868.554124.38 127.1215.073.43.021.01829.81396.4101255.83 17.1215.073.43.021.01829.81396.4101255.83 27.1215.073.43.021.01829.81396.4101255.83 37.1215.073.43.021.01829.81396.413069.074324.9 47.1215.073.43.021.01829.81396.413592.654848.48 57.1215.073.43.021.01829.81396.414494.995750.82 67.1215.073.43.021.01829.81396.415647.986903.81 77.1215.073.43.021.01829.81396.416458.427714.25 87.1215.073.43.021.01829.81396.411718.352974.18 97.1215.073.43.021.01829.81396.4101255.83 合 计 85.47180.7940.7736.2312.089957.74756.932785042919.97 2.4.1.2 设计水平年朱家滩电站来水过程 从朱家滩水电站历年各月天然径流量中扣除相应年月实耗水量，得到设计水 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 17 平年朱家滩水电站历年各月来水过程。 2.4.2 径流特征值径流特征值 采用水利年（10 月-9 月）对林家村径流进行分析，经用皮-型曲线适线， 得到林家村天然径流特征值及典型频率的年径流量值。见表 2-2、图 2-2。 林家村站天然径流频率计算成果林家村站天然径流频率计算成果 表 22 WCVCSWp 不同频率的年径流量（亿 m3） 计算采用计算采用CV20%25%30%50%70%75%80%85%90% 23.723.70.380.42.031.129.227.622.418.016.815.614.212.6 2.4.3 径流的年际变化径流的年际变化 对林家村水文站年径流过程线加以分析，可以看出天然年径流的年际变化较 大，变差系数 CV =0.4，最大最小径流量比值 5.8。另外，还存在着明显的丰枯的 年代变化特征：50 年代丰水期，60 年代较丰，70 年代为枯水期，80 年代丰水期， 90 年代枯水期，发生了 94 97 连续 4 年的干旱。以此规律看 2001-2010 年的 10 年期应为丰水期。当然也可能出现异常，影响径流量变化的因素复杂多变，有 待于今后深入研究。 2.4.4 电站年径流量电站年径流量 将林家村水文站天然径流系列成果用面积比拟法换算到朱家滩水电站坝址处， 就得到朱家滩天然径流量成果。见表 23。 各站年径流成果表各站年径流成果表 表 23 统计参数各种频率年径流量（亿 m3） 站名 WCVCS20%30%50%70%80%90% 林家村23.70.40.831.127.622.41815.612.6 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 18 朱家滩23.090.40.830.3026.8921.8317.5415.2012.28 2.4.5 设计径流量设计径流量 径流的年内分配：采用典型年同倍比放大缩小法求得各种频率下的天然年径 流量年内分配结果（各月径流量占年径流量的比例、月径流量和月平均流量） 。 见表 24。 2.4. 6 日平均流量频率分析日平均流量频率分析 朱家滩电站为无调节径流式水电站，水能设计主要依据坝址日平均流量资料， 采用林家村 1944-2001 年实测 58 年逐日平均流量系列，流量不等距分组统计出 现天数，点绘出日平均流量经验频率曲线图 2-3，在曲线上查得朱家滩电站坝址 处不同频率的日平均流量如表 2-5。 朱家滩电站坝址处不同频率的日平均流量朱家滩电站坝址处不同频率的日平均流量 表 2-5 频率 P（%） 3033.450707580859095 流量 Q（m3/S ） 70.8064.1942.7628.2425.0022.6120.2417.2813.43 2.4.7 径流成果和理性分析径流成果和理性分析 朱家滩坝址以上控制流域面积 29874.80km2，渭河南河川的控制流域面积 23385km2，咸阳控制流域面积 46827km2，朱家滩坝址均位于该两站的下游，朱家 滩坝址以上多年平均径流量 23.09 亿 m3，多年平均径流深 74 mm，大于渭河南河 川多年平均径流深 74 mm，大于咸阳站多年平均径流深 109 mm，年径流变差系数 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 19 为 0.45，略大于咸阳、南河川年径流变差系数为 0.40，而咸阳、南河川年径流 变差系数是采用 1934-1990 年系列所得，朱家滩是采用林家村 1944-2001 年系列 计算所得，而 1944-2001 年系列偏枯，增大了年径流变差系数，但与咸阳、南河 川年径流变差系数比较接近，因此，朱家滩坝址以上多年平均径流量 23.09 亿 m3，多年平均径流深 74 mm，年径流变差系数为 0.45，基本与流域内计算成果相 协调，可见本次径流分析成果具合理性。 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 20 林家村径流量的年内分配林家村径流量的年内分配 表 2-4 月 份频 率 代表年单 位 10 月11 月12 月1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月 全年 %11.786.933.523.143.884.314.928.148.017.712.0725.99100 108m33.442.021.030.921.131.261.442.382.342.253.527.4729.225%84-85 m3/s128.4378.0738.3834.2346.8346.9955.4388.7490.2483.95131.59288.2892.59 %12.688.124.023.113.144.574.032.863.2520.9317.8715.42100 108m32.841.820.90.70.71.020.90.640.734.6943.4522.150%78-79 m3/s106.0570.1733.6226.0129.2738.2234.8323.9228.09175.04149.45133.2671.03 %25.478.143.192.862.846.068.1112.086.286.334.3514.2100 108m34.281.370.540.480.481.021.362.031.061.060.732.416.875%73-74 m3/s159.7652.7620.0117.9419.7238.0152.5675.7740.739.727.2892.6953.27 %12.318.923.713.023.35.044.675.683.967.3730.7711.25100 108m31.921.390.580.470.510.790.730.890.621.154.81.7615.680%59-60 m3/s71.753.6921.6117.5921.2829.3528.1133.0823.8342.93179.2267.7149.47 %9.337.533.874.333.979.111.7310.411.3314.95.847.68100 108m31.180.950.490.550.51.151.481.311.431.880.740.9712.690%71-72 m3/s43.8936.618.2120.3720.6842.8157.0248.9255.0870.0927.4737.3339.95 %3.213.932.132.662.284.467.0916.948.122.1918.798.21100 108m30.340.410.220.280.240.470.741.780.852.331.970.8610.595%97-98 m3/s12.5815.928.3510.439.917.4828.7266.4132.8186.9973.6633.2633.3 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 21 图 22 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 22 图 2-3 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 23 2.5 洪水 2.5.1 洪水特性洪水特性 流域内洪水多由暴雨形成，从时间、强度上看，暴雨和洪水同步。 暴雨时程分配一般 24h 雨量占三日雨量的 70-90%；12h 雨量占 24h 雨量的 84%以 上；而 6 小时、3 小时分别占 24h 雨量的 63-83%、50%。说明暴雨大多数集中在 短历时时段，而暴雨走向一般自西向东移动。 渭河陇中黄土高原区暴雨洪水因局部暴雨多、植被稀疏形成的洪峰多尖瘦， 峰高量小，历时短；而陇南山区、六盘山区山高林茂雨量大，洪水矮胖、洪量大、 持续时间长。 林家村洪水主要来自甘肃省丘陵区各支流，其特点是峰高、量大、含沙量大、 猛涨陡落、历时短。如 1966 年 7 月 22 日洪水，林家村最大洪峰 4200 m3/s ，南 河川 3200 m3/s，主要来自支流葫芦河、散度河，最大洪峰分别为 2960 m3/s 和 1880 m3/s，它们均为突涨突落型，其峰现时间南河川仅 8h，林家村为 11h。 从洪水发生时间上看，林家村历年实测系列中年最大洪峰出现在 7、8 月占 61%，5、6 月占 13%，9、10 月占 26%。洪峰年际变化大，实测最大洪峰 5030 m3/s（1954.8） ，最小 271 m3/s（1982.8）分别为洪峰流量均值的 3.1 和 0.16 倍。 2.5.2 洪水资料洪水资料 坝址以上渭河干支流上未建大型蓄水工程，故林家村洪水不需要进行还原计 算，直接采用该站实测洪水资料。 洪峰流量选样的方法采用年最大值法，即每年只选取最大一次的瞬时洪峰流 量作为频率计算样本。 作年最大洪峰流量与历时关系图（图 2-3） ，在 1944-2001 年的 58 年系列中， 宝鸡市陈仓区朱家滩水电站可行性研究报告 陕西省宝鸡峡水利水电设计院 24 大洪水有 1954 年、1959 年、1981 年，一般洪水有 1949 年、1988 年；而干旱年 有 1982 年、1974 年、1994 年。历年洪水丰枯交替出现，变幅较大。一般间隔 3- 4 年，多者 7-8 年就会出现一次丰水年。 2.5.3 历史洪水历史洪水 根据黄委会 1957 年 5 月所作的历史洪水调查结果，近百年来所发生的 7 次 大洪水（1868、1898、1901、1904、1909、1933 年） ，其中以 1933 年最大，1954 年次之。1933 年洪水由双峰组成，最大洪峰出现在 8 月 10 日，流量为 6890 m3/s。 由陕西省洪水调查资料整编成果知，1933 年洪水的洪峰流量为 6890 m3/s，其重现期确定为 70 年一遇，7 次大洪水中最大，评价较可靠；而 1954 年 为 5030 m3/s，评价可靠。其它洪水因资料条件差未作定量评价。 2.5.4 电站设计洪水电站设计洪水 电站在洪水计算是采用（1944-2001）林家村水文站的 58 年实测资料，加入 1933 年调查洪水（特大值） ，用矩法计算统计参数，作为初试值，经频率计算， 又采用 P-型曲线适线，得出林家村洪峰流量曲线，其成果表 26。 林家村水文站洪峰流量分析成果表林家村水文站洪峰流量分析成果表 表 26 Qm(m3/s)CV不同频率的洪水流量 QP（m3/s） 计算采用计算采用 CS CV 0.10.20.330.5123.351020 150215000.830.843.09782874279957378635653464626403630722150 电站与林家村水文站控制流域面积相差 2.56%，采用面积比拟法，由林家村 水文站洪峰流量计算成果换算到朱家滩坝址处，其成果见表 27。 朱家滩坝址处洪峰流量成果表朱家滩坝址处洪峰流量成果表 表 27 站名各种频率洪峰流量（亿 m3/S） 宝