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1、四 川 夹 江 县毛滩水电站工程可行性研究报告水利部四川四 川 省水利水电勘测设计研究院二六年三月批 准:罗 健核 定:高明军审 核:何 平审 查:高志辉校 核:张华政汇 编:陈柳康编 写:庄瑞松 陈柳康 蔡 洪 赵 明申小和 聂 彪 王祥桂 盛尔达夏爱群 叶 葵 叶逢春 易晓静刘兰秋 谢春燕 张 蓉 刘 斌总 目 录1 综合说明2 水文3 工程地质(单行本)4 工程任务和规模5 工程选址、工程总布置及主要建筑物6 机电及金属结构7 工程管理8 施工组织设计9 水库淹没处理和工程永久占地10 环境影响评价11 水土保持设计12 工程投资估算13 经济评价附件:1工程图册;2土工试验研究报告;3

2、物探测试报告;4毛滩水电站可行性研究报告工程招标初步方案。1 综合说明目 录1.1 概述1-11.1.1 工程概况1-11.1.2 河段规划1-11.1.3 设计工作简介1-21.2 水文1-21.2.1 流域概况1-21.2.2 气象特性1-31.2.3 基本资料复核1-31.2.4 径流1-41.2.5 洪水1-51.2.6 泥沙1-61.3 工程地质1-71.3.1 区域地质概况1-71.3.2 水库区工程地质条件1-71.3.3 枢纽区工程地质条件1-91.3.4 天然建筑材料1-131.4 工程任务和规模1-131.4.1 河段规划概述1-131.4.2 供电范围和设计水平年1-15

3、1.4.3 工程建设的必要性1-151.4.4 工程开发任务1-161.4.5 正常蓄水位选择1-161.4.6 装机容量选择1-171.4.7 电站运行方式1-191.5 工程选址、工程总布置及主要建筑物1-191.5.1 工程等级及洪水标准1-191.5.2 坝址选择1-201.5.3 工程布置及主要建筑物1-211.6 机电及金属结构1-231.6.1 水力机械1-231.6.2 电工一次1-231.6.3 电工二次1-231.6.4 金属结构1-241.6.5 采暖通风1-241.6.6 消防1-241.7 工程管理1-251.7.1 管理机构1-251.7.2 管理办法1-251.8

4、 施工组织设计1-261.8.1 施工条件1-261.8.2 施工导流1-271.8.3 主体工程施工1-321.8.4 施工交通及施工总布置1-341.8.5 施工总进度1-371.9 水库淹没处理和工程永久占地1-401.9.1 水库淹没处理范围及实物指标1-401.9.2 农村移民安置1-411.9.3 水库淹没处理补偿投资估算1-411.9.4 工程占地1-421.10 环境影响评价1-421.11 水土保持1-431.12 工程投资估算1-441.12.1 编制原则和依据1-441.12.2 编制成果1-451.13 经济评价1-461.13.1 财务评价1-461.13.2 国民经

5、济评价1-481.13.3 综合评价1-481.14 结论及建议1-491.14.1 结论1-491.14.2 下阶段工作建议1-50附录:1、工程特性表;2、四川省青衣江干流千佛岩至河口段水电规划报告审查意见。1.1 概述1.1.1 工程概况夹江县毛滩电站工程位于青衣江干流夹江县顺河乡境内,是青衣江干流夹江县境内河段梯级开发的第2个梯级。工程区上游为正在兴建的位于千佛岩电站,下游尾水渠出口为牛头堰取水口。本工程开发的主要任务为发电,兼顾灌溉及灌区城镇工业和生活用水,电站为河床式开发,水库正常蓄水位406.00m,电站装机容量102mw,水库总库容3000万m3,多年平均发电量48847万kw

6、h。工程布置的主要建筑物为:左右岸防洪堤、右岸接头坝、泄洪冲沙闸(23孔)、电站厂房(3台立式水轮发电机机组)及长尾水渠,左右岸有公路对外连接,交通方便。第一台机组发电工期28个月,总工期35个月。工程静态总投资81283.64万元,工程动态总投资86749.72万元。1.1.2 河段规划青衣江位于四川盆地西部边缘,属岷江水系大渡河下游左岸一级支流。主要支流有宝兴河、天全河、荥经河、玉溪河、周公河及花溪河等,主源宝兴河发源于邛崃山脉巴朗山南麓蜀西宫,向南至两河口纳西河,过宝兴于三江口纳芦山河,至飞仙关纳荥经河及天全河之后,转向东南经多营坪穿雅安市区至城东纳周公河,过姚桥、大兴、梯子岩、水津关、

7、龟都府、止水岩后,入眉山市洪雅县境,经槽渔滩至木城纳花溪河,穿夹江千佛岩至乐山草鞋渡入大渡河,大渡河再东行5km入岷江。青衣江全长284km(其中宝兴河长142km),平均比降12.9,流域面积1.37万km2,河口多年平均流量531m3/s,年径流量171.2亿m3,占岷江水系径流量的19.3%,而流域面积占9.5%。根据四川省水力资源复查成果统计,青衣江流域水能蕴藏量达5810mw,技术可开发量3062mw,经济可开发量2793mw,水资源十分丰富。青衣江是成都平原西南部的一条重要河流,曾进行过多次规划。1988年四川省水利院和雅安地区进行了青衣江流域水资源利用规划,提出了青衣江流域水资源

8、利用规划报告,对干流规划了八级电站,在槽渔滩河段以上规划三级,以下规划五级。梯级电站规划是以长征渠引水规划为前提,即考虑长征渠在青衣江槽渔滩枢纽取水230m3/s,在槽渔滩以下河段规划了高凤山、金釜、门坎石、千佛岩、堰板五级小电站。由于长征渠引水工程何时兴建,尚难料定。目前位于洪雅县境内的装机容量为84mw的城东电站已建成,但在城东电站尾水至河口段还未开发利用,为了充分利用本河段的水能资源,我院针对该河段进行了水电开发方式的技术经济比较,详见四川省青衣江干流城东电站至千佛岩河段水电规划报告报告及详见四川省青衣江干流千佛岩至河口段水电规划报告报告。1.1.3 设计工作简介我院于2005年8月底起

9、陆续开始进行毛滩电站工程可行性研究阶段的测量、地勘和设计工作。9月底完成测量工作,10月底完成地勘工作,2006年3月初完成可行性研究报告。在整个可行性研究工作中得到四川毛滩电站发电有限责任公司、夹江县各有关单位的大力支持、关心和协助,在此一并致谢!1.2 水文1.2.1 流域概况青衣江又名雅河,系岷江右岸的二级支流。上游由宝兴河,天全河及荥经河三河汇集。主流宝兴河发源于宝兴县巴朗山南麓的蚂蝗沟,南流至硗碛合胀沟后名东河,经盐井至宝兴附近与西河汇合始称宝兴河。至芦山县三江口左纳芦山河,至飞仙关与西来的天全河、荥经河汇合后始称青衣江。青衣江向东南流经雅安、洪雅、夹江等县市,至乐山市草鞋渡注入大渡

10、河。青衣江河长289km,流域面积12897km2,平均比降12.9。整个流域略呈西北东南向的扇形。流域地理座标位于东经1022510318,北纬29393038之间。青衣江流域西接青藏高原东缘,东邻成都平原,属高原至盆地的过渡带。流域地势西、北、南面高,东部较低,地势可分为山地和丘陵区两片。大致以炳灵、荥经、天全、灵关、大川一线为界。以西属高山峡谷区。其北部有邛崃山脉环绕,海拔一般在35004000m,南部的大、小相岭,西面的夹金山等海拔也在25003000m左右。该区为宝兴河、天全河、荥经河的上源地带,河谷多呈“v”形,漫滩阶地极少,河道比降较陡。古生界地层分布较多,构造相当复杂,折皱变动

11、,断层变动与火成岩体俱全。局部地区岩性软弱,风化剧烈,常形成大规模塌方、滑坡群体,是形成青衣江推移质和悬移质的主要来源。上游山区森林密布,植被良好,农垦较差。青衣江流域水系发达,支流众多,但均分布于流域的中上游青衣江暴雨区。加之河系呈树枝状分布,有利于洪水汇集。1.2.2 气象特性青衣江流域属四川盆地亚热带湿润气候区,春季少雨干旱,盛夏暴雨洪涝,秋天阴雨连绵,冬季雨雪霜少。本流域由于受特殊地理位置、地形作用的影响(南有东西走向的大相岭、峨眉山,北有邛崃山脉环绕,西有南北走向的夹金山,形成马蹄形地形),构成了我省著名的青衣江暴雨区。该区雨量非常充沛,流域多年平均降雨量达1776.7mm。但在地区

12、上变化较大,大致由西北向东南递增。流域内的气温与降雨在地区上的分布趋势较为一致,由西北向东南递增。域内多年平均气温大致介于1418之间。最高气温出现在7、8月份,其多年平均气温约2226,最低的1、2月份约4.68。极端最高气温36.6,极端最低气温-3.3。无霜期约300天。工程河段位于夹江县城附近,夹江县气象站观测资料可代表工程河段气象特征。根据夹江县气象站历年观测资料统计:多年平均气温17.0,极端最高气温36.6,极端最低气温-4.2,多年平均年蒸发量930.8mm(20cm蒸发皿),多年平均相对湿度84%,多年平均年降水量1358.2mm,一日最大降水量273.2mm,多年平均风速1

13、.2m/s,最大风速13.3m/s。夹江县气象站气象特征值见附表2-1-1。1.2.3 基本资料复核毛滩水电站距上游夹江水文站(集雨面积12588km2)约8km,区间无大的支流加入,区间面积仅27km2,占夹江站控制面积的0.21%。因此,毛滩水电站设计可以直接采用夹江水文站的水文资料及水文分析计算成果。夹江水文站的观测资料历经多次复核审查,并用于工程设计。本次对其基本资料进行进一步审查复核后认为,夹江站在解放后测站控制良好,断面稳定,基本水尺引用水准点无变动,水位观测正规,水位资料连续、完整,年际衔接。河床冲淤变化较小,测流断面基本稳定,浮标系数取用基本合理,测验方法正确,测次分布合理,流

14、量测验精度较高,水位流量关系曲线定线合理。该站19522001年实测资料,精度能满足设计要求。1.2.4 径流青衣江流域的径流主要由降水补给,融雪和地下水补给次之。由于流域年雨量大,青衣江的径流十分丰沛。径流的地区分布与降雨的地区分布一致。由于青衣江流域在夹江水文站测流断面以上兴建有一批引水工程。受这些工程设施对水源的引用,使夹江站所观测的50年径流系列缺乏一致性,不能直接应用于推算工程取水断面的径流,须对其进行还原。由于各引水工程通水时间不一,对夹江站径流资料还原时,按各引水工程通水时间,采用分时段还原法,将各条引水渠按实际引水量逐个回加入夹江水文站所测流量中。经还原后的19522001年夹

15、江站径流系列具有较好的一致性和代表性。根据青衣江干流天然径流年内分配的特点和动能计算要求,径流计算时段划分为水利年6翌年5月、丰水期510月、枯水期123月等。利用夹江站19522001年共50年系列,分别对水利年(6月翌年5月)、丰水期510月、枯水期123月各时段流量进行频率分析计算,确定各计算时段的统计参数及设计值。毛滩水电站径流成果直接采用夹江水文站径流计算成果。见下表1-2-1。毛滩水电站各时段平均流量成果表表1-2-1计算时段均值(m3/s)设 计 流 量(m3/s)10%50%90%6月翌年5月534639530434510月831101082466612月翌年3月1802081

16、79153毛滩水电站坝址多年平均流量534m3/s,多年平均径流量168.4亿m3,多年平均径流深1335mm。1.2.5 洪水1.2.5.1 洪水成因及特性青衣江流域属亚热带湿润气候区,春季少雨干旱,盛夏暴雨洪涝,秋天阴雨连绵,冬季雨雪霜少。流域内的洪水来自暴雨。受特殊地理位置、地形作用的影响(南有东西走向的大相岭、峨眉山,北有邛崃山脉环绕,西有南北走向的夹金山,形成马蹄形地形),这种特殊的地形加大了气流辐合上升运动,造成了流域中下游地区降雨量和降雨强度的增大。青衣江暴雨之多,强度之大名列四川省前矛,也是全国著名的暴雨区。青衣江在雅安以上有渔溪河、宝兴河、天全河、荥经河等从北、西、南三个方向

17、汇集于飞仙关,再流经雅安向下游汇集,因此雅安段的大洪水主要来自这四条支流。当四条支流洪水遭遇时,不但会造成雅安的大洪水,同时也会使青衣江中下游产生大洪水。此外,中游的周公河、花溪河一带也是洪水的重要来源。青衣江暴雨高值区经常出现在夹江、峨眉、荥经一带,而周公河、花溪河正处其中,因此周、花两支流大洪水的加入,可使雅安以下干流产生很大洪水,两支流的洪水如又与干流洪水相遇,就造成了中、下游的特大洪水。其中雅安至罗坝段,主要受周公河洪水影响;罗坝至夹江段,主要受花溪河洪水的影响。当罗坝以上的大洪水与花溪河大洪水遭遇时,洪峰流量就增大许多,加上区间来水,常使得同场洪水的洪峰流量向下游逐渐递增,加之青衣江

18、流域不但暴雨频繁,而且强度很大,使洪水具有峰高量大,洪水频繁的特点。1.2.5.2 历史洪水调查及重现期确定青衣江的历史洪水调查工作始于1956年。先后有“长办”、成都工学院、“成勘院”、四川省水文总站和四川省水利水电勘测设计院等单位多次在全流域进行过洪水调查。1980年,四川省洪水分析办公室(“省洪办”)汇集各家成果,并着重对历史洪水发生年代、洪峰水位、洪峰流量进行了分析,经多方比较论证,审查整编了各调查河段的历史洪水。本工程夹江河段历史洪水发生年份及排位见表1-2-2。夹江河段历史洪水成果表表1-2-2年 分19171955188619311947水 位416.35415.97415.65

19、415.45415.26流 量1870017400164001570015000可靠程度较可靠可靠较可靠供参考可靠夹江河段历史洪水重现期从文献资料、调查资料以及实测期三个方面考证,经综合分析论证,夹江河段历史洪水重现期确定为:1917年洪水重现期110120年,1955年洪水重现期5060年。本次毛滩水电站可研设计将1917年洪水重现期确定为110年,1955年洪水重现期确定为55年。1.2.5.3 设计洪水计算利用夹江站19522001年实测最大洪峰流量系列,加上1917年历史洪水(重现期110年),并将1955年洪水(重现期55年)从实测系列中提出作为特大值处理,与实测系列组成不连续系列,

20、进行频率计算,确定统计参数,推求夹江站的设计洪水。毛滩水电站与夹江水文站区间面积仅占夹江站的0.21%,其设计洪水直接采用夹江站设计洪水成果。见表1-2-3。毛滩水电站设计洪水成果表表1-2-3洪峰均值(m3/s)设 计 流 量(m3/s)0.1%0.2%1%2%3.3%5%10%20%50%9120233002190018500170001590015000133001150086001.2.6 泥沙青衣江流域上游地区主要为高山峡谷地貌,地质情况复杂、地震强烈、岩石破碎、节理发育,加之山高谷深,地形陡峻,使得谷坡不稳,与此同时太阳辐射强、温差大、降水多、物理风化作用强烈,使得砂岩、板岩、千枚

21、岩易于风化为细沙及粘土矿物,在宝兴河上游的西河及玉溪河上游时有坍塌、泥石流现象发生,为河流泥沙提供了的丰富来源,加之河谷狭窄、河床比降大、水流湍急,水流具有携带大量悬移质、推移质的能力,但由于上游地区森林覆盖率相当高,人烟稀少,植被的拦沙挡沙作用明显,使得含沙量较小,除宝兴河外(宝兴站含沙量0.8 kg/m3),一般只有0.2000.300 kg/m3。中游地区为浅丘平原地貌,土壤地表增多,植被的覆盖率降低,部分耕地的坡度较大,人类活动频繁,使得河流产沙更加剧烈,泥沙来源条件较为丰富,至夹江站含沙量增为0.554kg/m3。青衣江下游为土地肥沃的冲积平原,河流弯曲、宽阔,河谷中滩洲发育,水流散

22、乱,两岸农垦十分发达,但绝大多数是水田,因此河流泥沙来量并不多,只有在发生较大洪水时,河岸产生冲刷,水流含沙量才有所增加。毛滩电站闸址处(上闸址)控制集雨面积12615km2。本阶段以夹江水文站站作为毛滩电站泥沙设计的依据站。经计算,入库悬移质泥沙年输沙量933万t,多年平均含沙量0.554kg/m3,推移质泥沙年输沙量80.0万t。1.3 工程地质1.3.1 区域地质概况本工区在大地构造上位于扬子准地台西缘,地处四川台拗与上扬子台拗两个二级构造单元的交界部位。工程场地在构造上处于北东向新津蒲江断裂带、峨眉断裂带、龙泉山断裂带、南北向构造带之雅安峨边断裂带切割块体的南部。工区范围内未发生过大规

23、模的地震地质灾害,地震效应主要受外围地区中强地震的影响。据gb18306-2001中国地震动参数区划图(1:400万),工程区地震动峰值加速度值为0.1g,对应地震基本烈度为度。1.3.2 水库区工程地质条件水库正常高水位405.5m,库区回水至千佛岩水文站下游800m处,上、下坝址库区回水长度分别约6.7km和8.1km。库区河段青衣江以s69e流向流入库区千佛岩后逐渐转为s39e,在坝区附近呈s形状由s25w转为s50e,水库区河谷开阔,谷底宽度一般15003000m,最宽处达5000m左右,河床宽度100500m。河谷与两岸山脊相对高差多在80100m以上,为典型的低山丘陵宽谷区。水库库

24、周山体除库尾为k1g2透水微弱的粉砂质泥岩夹泥质粉砂岩外,其余库盆、库周山体为第四系松散堆积层,主要分布在河床、漫滩和两岸、级阶地。其中库区左右岸为一大片级阶地或漫滩,地形较为平缓,地面高程400.0411.6m,左岸为夹江县主城区及下游河西村,右岸为永兴乡,均分布有民房和耕地以及工矿企业。两岸结合城市防洪要求,除左岸上、下坝址间1.5km永兴河段未修建防洪堤外,均建有左岸永胜、胜利防洪堤和右岸上游、中坝防洪堤,堤顶高程为401.3415m。水库区仅在库区尾部上游出露有基岩,且峨眉断裂带通过库尾,断层产状n30e/nw30,与青衣江呈65的交角,受其影响,岩层产状变化较大,上盘岩层为k1j砂岩

25、,产状为n560ese515,其影响带的岩层k1g2粉砂质泥岩,产状为n3050ese6075。岩体中发育近于平行岸坡和垂直岸坡两组陡倾角构造裂隙。据地表地质测绘,库区未见大型滑坡、崩塌等物理地质现象。现将水库区主要工程地质问题及评价叙述如下。(1)水库区主要工程地质问题水库库周基岩为k1g2粉砂质泥岩夹泥质粉砂岩,其透水性弱,且两岸山体宽厚,青衣江为区内最低侵蚀基准面,不存在单薄分水岭和深切邻谷,故不存在向邻谷产生永久渗漏问题。库区岸坡为级阶地的覆盖层岸坡,并已修建防洪堤,且近坝段拟设有防洪堤,不存在库岸再造问题。水库浸没主要分布夹江新大桥段夹江老大桥段的阶地前缘与永兴河、龙头河之间,发生浸

26、没的面积左岸约为 658亩(0.44km2),右岸约为819亩(0.54km2),两岸共计浸没面积1477亩(0.98km2)。建议对该段岸边防洪堤进行防渗处理,防止库水沿堤基向阶地渗漏,并在堤内修建排水沟,对现有的永兴河、龙头河进行整治,使排水更为顺畅。水库不存在矿产、文物淹没问题;水库尾部虽有峨眉断裂横跨青衣江,但由于水库为河床蓄水,最大壅水高度10m左右,且尾部的库水位与现有河水位没有大的变化,不具备诱发地震的地震地质背景,因此,不存在产生水库诱发地震的可能性。1.3.3 枢纽区工程地质条件本阶段设计拟定有上、下两个坝址比较方案,上坝址位于顺河乡郑坝,距右岸上游防洪堤末端约700m,两坝

27、址相距约1.6km,沿闸坝轴线从左至右布置的水工建筑物有:非溢流坝、主机段、冲砂闸、泄洪闸、右岸防洪堤等。左、右岸坝肩与防洪堤相接,右岸防洪堤沿河漫滩往上游延伸与已建上游防洪堤相连。(1)基本地质条件坝址位于夹江县顺河乡青衣江河段上,河段较为顺直,呈s30e流向。枯期河水面宽度70150m,汛期宽度可达380650m。现代河床高程388.9394.3m,纵坡比降约3.0。由于江水在河床中游荡,形成多个河心滩,河心滩大小不一,长度分别为1500m和240m,宽分别为400m和260m,心滩地面高程391400m。坝区地貌形态主要表现为侵蚀堆积地貌。青衣江在该河段河谷开阔,右岸级阶地宽120015

28、00m,左岸宽度大于3000m,阶面高程396.6400.1m。右岸阶地中发育的永兴河在上坝址下游600m处以s65e流向转为s21e于下坝址处流入青衣江。坝区内被第四系松散堆积层广泛覆盖,据钻探及物探测试资料,覆盖层厚度88104m。坝址区位于峨眉思蒙新生代槽地之中,在坝区第四系物质厚度约88.26104.46m。因此,坝址区场地内无基岩出露,未发现断裂构造。区内地下水类型主要为第四系松散堆积层中的孔隙潜水。根据水质分析成果,所有库、坝区河水、沟水、井水、钻孔水水化学类型为重碳酸(或重碳酸硫酸)钙镁型水,本区地表水、地下水对任何水泥拌制的砼均无腐蚀性。(2)闸坝主要工程地质问题及评价 闸坝河

29、段软基建坝问题根据坝址区钻孔揭示,青衣江在该段位于峨眉思蒙新生代槽地之中,覆盖层厚度大,揭穿的覆盖层总厚度达88.26104.46m,下伏基岩为k1g2粉砂质泥岩。作为20m高度的闸坝,建议以河床覆盖层作为闸坝及厂房地基。坝区河床、漫滩上部层深度3.09.6m 范围内覆盖层沉积年代较新,埋藏较浅,属松散稍密层 ,特别是在浅部35m大都经过人工筛选砂石,具松散,架空结构,强度较低,不宜作为坝基持力层,但是,对于厚度较大的地段,经工程处理后可作坝基地基。下部层厚度为5.717.5m ,结构较密实,属中密密实结构,强度能够满足闸坝要求,可作坝基持力层。下伏层厚度较大,结构紧密,具一定强度,可作厂基持

30、力层。据物探资料,坝轴线地面瞬态面波测试曲线未出现异常,判定坝轴线区域内第四系覆盖层中没有厚度较大的砂层存在,因此不存在由砂层等软弱下卧层引起的浅层坝基抗滑稳定问题,建议设计按砼与砾卵石夹砂接触面的抗剪强度进行抗滑稳定性验算。 不均匀变形由于上、下闸坝地基覆盖层中,层中夹有厚度0.20.5m的砂层或厚度0.62.49m砂夹砾卵石薄层或透镜体,层中夹砂层、砂夹砾卵石及粉质壤土薄层或透镜体,厚度0.245.8m,结构上因砂层、粉质壤土透镜体和砂夹卵砾石的存在而不均匀,闸基存在不均匀变形问题,建议设计采取相应的处理措施。 渗漏及防渗边界的建议由坝址区土体的渗透特性可知,河床坝基层(q42al)卵砾石

31、夹砂属强透水层,局部为中等透水层,第层(q3al+pl)卵砾石夹砂属中等透水层,因此,上、下坝址均存在河床覆盖层坝基渗漏与左、右岸绕坝渗漏。并且地基在渗透水流长期作用下易产生渗透破坏,因此,建议进行有效的防渗处理。鉴于覆盖层厚度较大,且属强中等透水层,透水带厚度80m,建议对河床覆盖层采防渗处理,其垂直防渗深度应满足地基砂卵石抗渗稳定要求。 砂层液化问题河床坝基下伏第层(q3al+pl)卵砾石夹砂,埋深较大,且局部具微胶结,5mm颗粒含量为70%80%,地层年代属q3,按水利水电工程地质勘察规范中土的液化判别规定,层卵砾石夹砂及砂层或砂夹砾卵石层可判为不液化土。河床坝基第层(q42al)卵砾石

32、夹砂,根据试验资料,5mm颗粒含量为85.488.0%,大于70%,按判别标准判为不液化土。根据勘探资料,在上、下坝址卵砾石夹砂中,分布不连续的砂层或砂夹砾卵石薄层或透镜体,经计算,该层砂夹砾卵石存在地震液化的可能,建议对其采取相应的工程措施。下游抗冲刷问题泄洪冲砂闸下游消能地段,砂卵砾石层厚80m,表层结构松散稍密,抗冲刷力差。因此,建议坝后消能地段及岸坡应采取抗冲刷措施。经类比,建议抗冲流速为45m/s,冲刷系数1.21.5。(3)坝址工程地质条件及评价 上、下坝址相距1.6km,两坝址所处地形地貌、地质单元相同,主要工程地质条件基本相似,存在的工程地质问题也基本相同,均具备建坝的地质条件

33、。经设计水工布置、技术经济指标综合比较后选择上坝址是可行的。推荐上坝址非溢流坝段、厂房主机段、泄洪冲砂闸段位于河床漫滩一带,枢纽区河床覆盖层为第四系全新统冲积堆积层(层)、上更新统冲积洪积堆积层(层),堆积总厚度达88.26104.46m,其中q42al厚度12.624.9m非溢流坝及泄洪冲砂闸地基在清除表层松散层厚可置于稍密及层上,卵砾石夹层中夹有数层砂夹砾石薄层或透镜体,个别薄层延伸较长,并且经分析计算可能产生地震液化问题,建议对闸基采取相应的工程措施。地基覆盖层透水性强,属强中等透水层,透水带厚度80m,建议采取防渗措施,其垂直防渗深度应满足地基砂卵石抗渗稳定要求。闸基施工开挖中,卵砾石

34、夹砂边坡稳定性差,基坑涌水现象较严重,建议加强衬护和排水措施。厂基位于i层q3al+pl卵砾石夹砂层之上,结构较紧密,局部具微胶结,具有一定强度,能够满足厂基要求,可作厂基持力层。由于厂覆盖层中夹多层砂夹砾卵石薄层或透镜体,强度较低,易产生不均匀变形,建议采取加固措施。覆盖层地基透水性较强,属中等透水层,而透水带厚度60m,建议采取防渗措施,其垂直防渗深度应满足地基砂卵石抗渗稳定要求。厂基开挖后,覆盖层边坡高度较大,稳定性差,基坑中涌水严重,建议边坡设置马道,加强衬护和排水措施。(4)防洪堤工程地质条件及评价右岸防洪堤位于右岸河床漫滩一带,上坝址右岸非溢流坝相接,上游起点与已建防洪堤相连,长度

35、765m。河床漫滩地表层厚度57m,属松散稍密结构,其上部35m经人工开采砂石,留下弃渣漂卵石,具架空结构。其下部稍密层及层砾卵石夹砂,具有一定强度,承载力能够满足坝基要求,可作防洪堤趾板地基持力层,对于上部35结构较松散的砂卵石,碾压密实后可作为坝壳地基。但卵砾石夹砂透水性强,坝基存地渗漏及渗透稳定问题,建议采取相应的防渗处理措施,其垂直防渗深度应满足地基砂卵石抗渗稳定要求,与坝址右岸非溢流坝防渗墙连成整体,并在防洪堤内坡脚设置排水系统。(5)尾水渠工程地质条件及评价设计拟定了左、右岸尾水渠方案比较,分别与推荐的上坝址左、右岸厂房相对应,设计渠底板高程381.07m,纵向比降1/8000,渠

36、道断面为倒梯形结构形式,设计底宽47m,顶宽90110m。左、右岸尾水渠方案比较左、右岸尾水渠所处地貌、地质单元相同,渠线主要通过河槽及漫滩,渠底板地基均为q42al卵砾石夹砂,渠道属半挖半填类型,均存在开挖边坡稳定、开挖基坑涌水及抗冲刷等主要工程地质问题,均需要采取相应的工程处理措施。渠线一带无不良的物理地质现象,其渠道工程地质条件基本相同或相似,均具备成渠条件。左、右岸尾水渠仅在长度上、覆盖层厚度上略有差异,右岸尾水渠局部段地形相对较高,坡高相对较大,挖方工程量较大,开挖边坡稳定问题较为突出;左岸尾水渠局部段地形相对较低,两侧渠堤填方工程量较大,存在边坡稳定和基坑涌水问题。设计经综合比较后

37、推荐左岸尾水渠。主要工程地质问题及评价左岸尾水渠沿线地层主要为第四系松散堆积层,岩性以砾卵石夹砂为主,覆盖层厚度一般为14104m,渠基均置于中密密实结构的砾卵石夹砂层之上,可作渠基持力层。由于尾水渠沿线主要沿河床或漫滩边缘延伸,部份地形的高程低于尾水渠的堤顶,导致多数渠堤需要填方加高07.0m。对这些填方段地基应利用砂卵石层作为基础,对于上部结构较松散的砂卵石,特别是人工开采砂卵石留下的漂卵石堆积应于清除或碾压密实后作为填方渠堤地基。整段渠道均位于卵砾石夹砂层中,根据钻孔抽(注)水及压水试验表明:卵砾石夹砂q42al层渗透系数一般为1.810-23.810-3cm/s,属强中等透水层。勘探表

38、明,沿线钻孔地下水位与临近的河水位基本一致。由于渠道底板低于河水位一般为510m,渠道开挖过程中,存在河水及地下水向渠道开挖基坑渗漏而产生涌水问题,建议开挖中采取有效排水措施。渠道沿线大多为河漫滩、现代河床,地形平缓,自然边坡整体稳定性好。渠道开挖后,边坡高度一般为512m,边坡全为覆盖层边坡。因此,覆盖层开挖边坡稳定性较差,建议设计坡高510m设置一级马道并加强开挖边坡衬护措施。根据前述,渠道底板和边墙均为砾卵石夹砂,其稳定性差,抗冲刷能力低,应对渠道进行全断面抗冲刷衬砌处理。渠道内、外堤大部分位于主河床,在电站泄洪及讯期洪水作用下,渠堤边坡稳定将受到一定影响,应采取抗冲刷加固措施。1.3.

39、4 天然建筑材料区内天然建筑材料丰富,各类建材储量均能满足设计要求。宿坝、上坝址开挖区、尾水渠开挖区料场砼粗骨料各项试验指标均符合质量技术要求,质量较好;混凝土细骨料中,孔隙率、含泥量偏高,平均粒径、粒度模数偏小,其余指标符合质量技术要求,建议施工中进行冲洗;锅顶山土料场除天然含水量偏小外,其余指标符合质量技术要求,可作防渗土料使用;尾水渠开挖区料场填筑料试验指标符合质量技术要求,可用于防洪堤填筑材料1.4 工程任务和规模1.4.1 河段规划概述青衣江位于四川盆地西部边缘,属岷江水系大渡河下游左岸一级支流。主要支流有宝兴河、天全河、荣经河、玉溪河、周公河及花溪河等,主源宝兴河发源于邛崃山脉巴朗

40、山南麓蜀西宫,向南至两河口纳西河,过宝兴于三江口纳芦山河,至飞仙关纳荣经河及天全河之后,转向东南经多营坪穿雅安市区至城东纳周公河,过姚桥、大兴、梯子岩、水津关、龟都府、止水岩后,入眉山市洪雅县境,经槽渔滩至木城纳花溪河,穿夹江千佛岩至乐山草鞋渡入大渡河,大渡河再东行5km入岷江。青衣江流域面积12897km,河口多年平均流量543m/s.干流上游宝兴河硗碛至三江口河道长97km,天然落差1395m;干流中下游飞仙关至河口河道长140km,天然落差230m。根据1997年四川省计委批准的四川省水力资源复查报告,青衣江流域水能蕴藏量为5824mw,技术可开发量3118mw(其中中型电站2195mw

41、),水资源十分丰富。青衣江是成都平原西南部的一条重要河流,曾进行过多次规划。1988年四川省水利院和雅安地区进行了青衣江流域水资源利用规划,提出了青衣江流域水资源利用规划报告,对干流规划了八级电站,在槽渔滩河段以上规划三级,以下规划了五级。梯级电站规划是以长征渠引水规划为前提,即考虑长征渠在青衣江槽渔滩枢纽取水230m3/s,在槽渔滩以下河段规划了高凤山、金釜、门坎石、千佛岩、堰板五级小电站。由于长征渠引水工程何时兴建,尚难料定。在1997年四川省计委批准的四川省水力资源复查报告中,青衣江干流中下游规划了飞仙关、雨城、沙溪、大兴、水津关、龟都府、槽渔滩、高凤山、百花滩、城东和芦溪等11个中型水

42、电梯级。其中已建和正建的电站有雨城、大兴、槽渔滩、高凤山、百花滩、城东,飞仙关早已完成了初步设计报告,水津关和龟都府正在进行前期设计工作。由于上述两个规划报告对芦溪电站下游河段的开发没有明确的规划开发方案,芦溪电站至千佛岩水文站尚有9m的水头未利用,为了合理开发本河段的水力资源,我院受四川省禾森电力有限责任公司的委托,于2004年4月完成了四川省青衣江干流城东电站至千佛岩河段水电规划报告,对城东电站到千佛岩水文站河段进行了规划,推荐千佛岩电站混合式一级开发方案,其尾水渠出口位于千佛岩水文站上游约1km处。2004年6月通过四川省工程咨询工程公司评估咨询。至此,青衣江干流仅剩千佛岩水文站至大渡河

43、汇口段46m天然落差没有利用。2003年8月国电成都院编制了大渡河干流(铜街子青衣江汇口段)水电开发研究报告,2003年12月四川省发展计划委员会以川计能源(2003)940号文批复了该报告,沙湾以下河段仅设置安谷梯级,规划正常蓄水位368m,坝址位于青衣江汇口下游侧安谷大桥处,装机容蛋28万kw,回水至青衣江徐浩大桥。根据夹江、乐山市中区两县区国民经济发展“十五”计划和2010年远景规划,工业发展的重点主要是电力工业。青衣江水力资源丰富,是两县区水电开发重点。发展水电对增加地方财政收人,促进社会经济的发展,同时又创缓解四川主网供求矛盾将起到一定作用。为合理开发本河段水力资源,适应地方经济建设

44、发展对能源的需求,2004年7月我院受四川光大电力有限责任公司、泰阳电力(乐山)发展有限公司委托,进行千佛岩水文站至大渡河汇口河段水电规划的设计工作,于2004年十月完成四川省青衣江干流千佛岩至河口段水电规划报告,通过四川省咨询工程公司咨询审查后,最终推荐千佛岩至河口段为混合式三级开发方案,即毛滩、扬弯、金水湾三级电站,各梯级电站规划阶段主要特性见表4-1-1。1.4.2 供电范围和设计水平年毛滩电站建成后,拟接入四川电网运行,因此电站供电范围为四川电网。联接方式为两回110kv线路在夹江变电站接入四川电网,电站至变电站约5km。根据施工进度安排,预计毛滩水电站第一台机组于2008年左右投产发

45、电,根据水利水电工程动能设计规范,电站设计水平年定为2015年。电站设计保证率为90%。1.4.3 工程建设的必要性国家实施西部大开发后,四川省经济获得了快速增长,电力消费也快速增长。1999年以来四川省用电量年增长率在10%以上,2002年用电量比上一年增长13.95%,枯期已出现少量限电,统调电网缺电量近3亿kw.h,电网不得不拉闸限电以保证重点用户供电,2003年15月共拉闸4.45万条次。系统迫切需要增加新的电源。毛滩电站装机容量102mw,距离夹江县城区仅5km,距负荷中心近,建成后可为“西电东送”规模的进一步扩大创造了良好条件。国内外的实践经验也表明,对河流进行梯级开发,具有协调各

46、类矛盾、增加整体效益、减少建设资金、缩短建设周期和加速开发流域资源等多方面的明显优势。毛滩电站为青衣江干流梯级电站,为河床式开发。主源宝兴河上有年调节能力的硗碛电站和支流周公河上具有多年调节能力的瓦屋山电站已动工,支流天全河上具有年调节能力的锅浪翘电站也正在开展前期工作。因此修建毛滩电站可使上游龙头水库充分发挥其作用,是实现青衣江流域梯级滚动开发效益的需要。毛滩电站所在地夹江县地下矿产资源相对贫乏,唯水力资源丰富,开发当地水能资源是该县招商引资发展经济的重要途径之一。毛滩电站库区紧邻夹江县城城区,电站蓄水后对改善夹江县城市景观、美化河道具有积极作用,毛滩电站的建设,对于加快地方基础设施建设,将

47、当地水能资源转化为商品,实现夹江县经济可持续发展,提高当地人民群众生活水平,增加财政收入具有重要的现实意义。综上所述,毛滩电站的建设是支持四川省“西电东送”工程和实现青衣江干流域梯级滚动开发效益的需要,并且电站规模适中,距负荷中心近,工期短,建设条件好,工程建成后对缓解四川电网电力不足的矛盾和促进地方经济、城市发展以及民营企业的发展将起到十分重要的作用。青衣江属长江上游岷江水系大渡河上的一级支流,工程的建设也是保护长江上游生态环境、治理水土流失的需要。因此,毛滩电站的建设是十分必要的。1.4.4 工程开发任务青衣江干流无航运和漂木要求。毛滩电站所在河段属青衣江下游地区,夹江县城位于毛滩电站库区

48、左岸,河谷开阔,心滩、漫滩及阶地发育,耕地集中,人口稠密,是夹江县的工农业生产基地。本河段内几乎无引水工程,东风堰、跃进渠,909所的用水直接从上游千佛岩电站库区取水。牛头堰位于青衣江右岸,取水口位于夹江县宿坪村2组二道岩处,设计引用流量5m3/s,灌溉乐山市中区的扬湾乡、苏稽镇、水口镇1.9万亩耕地。本电站为混合式开发,为保证牛头堰沿渠灌溉用水不受影响,毛滩电站尾水渠设计需兼顾牛头堰取水要求。毛滩电站库区紧邻夹江县城,虽然占地不多,但涉及城区河道,城市景观等因素,因此毛滩电站建设必须服从夹江县城市规划的要求。故毛滩电站开发任务为发电、防洪、灌溉,兼顾城市景观用水,远期长征渠修建后,服从长征渠

49、灌溉用水,余水发电。1.4.5 正常蓄水位选择毛滩水电站正常蓄水位主要由以下几个因素控制:千佛岩水文站,夹江县城市防洪、库区淹没、青衣江夹江段4座过江大桥起拱点水位以及充分合理利用水资源等。毛滩电站推荐坝址距千佛岩水文站约7.5km,整个库区两岸绝大部分位于已建防洪堤内,经过实地踏勘、测量,坝址处左岸现有防洪堤堤顶高程406.26m;坝址上游500m处堤顶高程407.15m;坝址上游1000m处堤顶高程408.54m;夹江县城河段现有防护堤顶高程均在409m以上。因为受防洪堤保护,不同正常蓄水位对库区淹没的影响比较小,不是制约毛滩电站正常蓄水位的主要因素;城市防洪、放渗、防涝等问题可通过工程措

50、施解决,也不是毛滩电站正常蓄水位的主要制约因素;青衣江夹江段的4座过江大桥最低起拱点高程均在408m以上,仅千佛岩水文站所处的瓶口河段在不同流量级的情况下水位起伏较大,且千佛岩水文站几乎无移址搬迁的可能,故毛滩电站正常蓄水位主要受千佛岩水文站控制。从与千佛岩水文站水位衔接上看,根据夹江站(现改名千佛岩水文站)1952年2001年实测资料统计,最枯流量出现在每年1月,1月多年平均流量146 m3/s;最枯月份出现在1999年2月,月平均流量108m3/s。根据淤积回水计算成果,在小流量的情况下,毛滩电站正常蓄水位405.5m方案淤积平衡后各级流量回水水位均低于千佛岩水文站测流断面水位;406m方

51、案淤积平衡后各级小流量回水水位与千佛岩水文站测流断面天然水位基本一致,湮没点在距水文站下游500m以外,在大流量的情况下湮没点向下游移动,各正常蓄水位方案对千佛岩水文站不构成影响;406.5m方案在各流量级的情况下与千佛岩水文站均有重叠,小流量情况下重叠较多。故从与千佛岩水文站水位衔接上看推荐正常高水位406m。从水库淹没及处理情况来看,因毛滩电站在各正常高水位情况下,从枢纽到库区尾水之间均处于防护堤防护之内,淹没实物指标差别不大,淹没赔偿费占工程总投资的比例甚小,故库区淹没不是本工程正常蓄水位的制约条件。从对青衣江各过江大桥的影响看,经实地踏勘、测量,由于各大桥的起拱点高程均在408m以上,

52、故毛滩电站各正常蓄水位方案对大桥的安全均不构成影响。从动能经济指标分析,随着正常蓄水位抬高,装机容量、年发电量、保证出力也相应增加,单位千瓦投资、单位电能投资有所降低,适当抬高正常蓄水位是有利的。从补充单位电能投资上看,从405.5m到406m补充单位电能投资0.43元/kw.h;从406m到406.5m补充单位电能投资在0.55元/kw.h,均比较低;故从动能经济角度分析,高蓄水位方案略优于低蓄水位方案。综上所述,本工程正常蓄水位的主要控制因素是不影响千佛岩水文站,虽然从动能经济指标上看,高蓄水位方案略优于低蓄水位方案。但是从电站建成后不影响千佛岩水文站考虑,本阶段推荐毛滩电站正常蓄水位为4

53、06m。1.4.6 装机容量选择毛滩电站正常蓄水位406,电站设计保证率90%,保证出力现状2.96万kw,具有日调节能力,电站建成后以只发不供的方式并入四川电网运行。按装机利用时数45005500h内并结合装保比拟定96mw、102mw、108mw三个装机容量方案进行比较。从能量指标看,随着装机容量的加大,多年平均发电量随之增大,从资源充分利用和满足负荷发展需要,适当增大装机是有利的。但考虑到本电站仅为日调节,方案间增加的电量主要为汛期电量,加上四川水电比重大且调节性能差,水电站群汛期电量不能被系统完全吸收,因此装机容量不宜过大。从经济指标看,随着装机容量增大,工程量和投资均相应增大,单位千

54、瓦投资有所减少,单位电能投资基本一致。从方案间差值指标看,装机容量从9.6万kw增加到10.2万kw的补充单位电能投资为1.25元/kw.h,比基本方案低,说明适当增加装机是有利的;装机容量从10.2万kw增加到10.8万kw的补充单位电能投资为1.94元/kw.h,高于基本方案单位电能投资,说明装机容量从9.6万kw增装到10.2万kw优于装机容量从10.2万kw增装到10.8万kw。因此从降低单位千瓦投资、单位电能投资出发,同时考虑装机利用时数和装保比,装机容量10.2万kw方案适中。从梯级电站流量衔接上看,上游千佛岩电站设计引用流量663m3/s,单机引用流量221m3/s。两电站间无支

55、流汇入,几乎无区间径流。毛滩电站装机容量9.6万kw、10.2万kw、10.8万kw设计引用流量分别为645m3/s、687m3/s、726m3/s。毛滩电站与上游千佛岩电站同步调峰,从与上游千佛岩电站流量匹配上看,毛滩电站装机容量9.6万kw方案设计引用流量比上游千佛岩电站小18m3/s;从资源充分利用的角度看,以10.2万kw方案最优,虽然装机10.2万kw方案比千佛岩电站下泄流量大24m3/s,但可以多发部分汛期电量,且毛滩电站具备日调节能力,可以弥补与千佛岩电站的流量差,与千佛岩电站下泄流量基本匹配;而装机10.8万kw方案设计引用流量726m3/s,远大于千佛岩电站设计引用流量,在与

56、上游千佛岩电站同步运行中流量难以匹配。故,从与上游千佛岩电站流量匹配上看装机容量10.2方案较优。综上所述,装机容量10.2万kw规模适中,单位千瓦投资和单位电能投资可以接受,综合考虑利用时数、装保比、梯级流量衔接等其它因素,本阶段暂推荐毛滩电站装机容量为10.2万kw。1.4.7 电站运行方式(1)丰水期青衣江推移质泥沙年内分配集中在汛期69月,其它月份几乎没有推移质泥沙入库,推移质泥沙运动主要在流量4000m3/s以上运行。上游千佛岩电站入库流量大于4000m3/s时,其水库全闸开启大排大泄,电站停机,大量推移质泥沙进入毛滩电站库内,从而且影响本电站的回水水位,为与千佛岩电站运行协调一致,毛滩电站此时也应全闸打开,泄洪冲沙,电站停机,此时河道接近天然状态,入库泥沙不在库区

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