三斗生态改造设计报告

1、*市三斗水电站河流生态改造设计报告福建润闽工程顾问有限公司二一六年三月目 录1 综 合 说 明11.1 工程概况11.2 工程任务11.3 电站增效扩容改造概述21.4 河流生态改造概述32 河流生态现状分析42.1 流域概况42.2 水资源利用62.3 径流分析62.4 水环境和水生态现状分析63 河流生态治理和修复93.1生态流量确定93.2 生态流量泄放93.3 脱水段连通性恢复及生境修复93.4 水环境和水生态修复10104 工程概算114.1 编制说明114.2 概算成果115 监督和管理121 综 合 说 明11.1 工程概况11.2 工程任务11.3 电站增效扩容改造概述21.4

2、 河流生态改造概述32 河流生态现状分析42.1 流域概况42.2 水资源利用62.3 径流分析62.4 水环境和水生态现状分析73 河流生态修复设计93.1生态流量确定93.2 生态流量泄放93.3 脱水段连通性恢复及生境修复93.4 水环境和水生态保护104 工程概算114.1 编制说明114.2 概算成果115 监督和管理12三斗水电站增效扩容改造工程生态改造设计报告1 综 合 说 明 1.1 工程概况三斗水电站位于*市东部的东游镇境内，松溪支流溪屯溪上，距离东游镇37公里。电站主要由水库大坝、引水系统、发电厂房和升压站等建筑物组成。电站于1999年建成投产。三斗水库是一座以发电为主的小

3、（1）型水库。坝址以上积雨面积20.125平方公里，水库总库容530万立方米，其中正常蓄水位以下库容464万立方米，兴利库容437万立方米，死库容为12万立方米。年发电量827万kwh。水库大坝为等厚双曲砌石拱坝，坝顶高程为787.20米，最大坝高59.2米，坝顶弧长134.43米，坝顶宽为3.0米。引水建筑物由进水口、有压引水隧洞及压力管道组成。进水口布置在左岸距坝址上游处，进水口闸门井设置一扇的深水式平面直升钢闸门。隧洞全长2159.5米，进口底高程742米，隧洞洞径2.0米，设计流量1.88立方米/秒。压力管道从隧洞出口至厂房，压力管道主管全长441.8米，主管管径0.80米，机组进水管

4、径0.5米。发电主厂房长27.5米，宽9.9米，高11.3米。副厂房布置在主厂房后侧，长27.5米，宽6.5米，高4.7米。开关站采用户外半高型，在厂房上游侧，面积157米。安装1台主变S9-3150/10，通过三斗-赤坑10KV线路送至赤坑电站升压站，经赤坑2#主变升压到35KV会流到龙潭电站。电站设置2台卧轴混流式水轮发电机组，单机容量1250kW。1.2 工程任务受业主委托，我单位于2015年12月编制完成了*市兴光水电开发有限公司三斗水电站增效扩容改造工程初步设计报告（送审稿）。2016年2月1日，由*市水利局组织对报告进行审查，根据审查意见，我单位于2016年2月编制完成了*市兴光水

5、电开发有限公司三斗水电站增效扩容改造工程初步设计报告（报批稿），并上报相关主管部门。根据闽水农电20162号福建省水利厅转发水利部关于农村水电增效扩容改造河流生态修复指导意见的通知，电站生态改造要与电站增效扩容改造初步设计报告同时设计、同时建设、同时验收。我单位据此编制本报告，上报相关主管部门。1.3 电站增效扩容改造概述三斗水电站增效扩容改造工程初步设计包括工程概况、现状分析、改造必要性评价、水文分析及水能复核、工程任务与规模、增效扩容改造设计、施工组织、工程管理、环境保护设计和地质灾害防护、节能设计、劳动安全与工业卫生、工程概算和经济评价等设计内容，重复部分本报告将不再赘述。工程的主要改造

6、方案如下：（1）更换水轮机转轮，解决水轮机出力降低、水轮机空蚀问题；更换发电机线圈、铁芯、空冷等，解决发电机绝缘老化、运行时定子线圈、铁芯温度偏高的问题；（2）调速器老化为淘汰品，自动化程度低，不能实现后台监控操作要求，同时为匹配新选择机组，需更换调速器；（3）进水阀关闭不严，漏水较大，锈蚀严重，需更换；（4）气、排水、技术供水、水力监测、通风等水力机械辅助系统设备老化锈蚀，更新改造相关机电设备及管路系统；（5）更换主变压器及两台厂变，解决主变压器设备老化、漏油严重、损耗较大问题；（6）更换低压配电柜（厂用电主盘），解决开关操作不方便和备自投失灵等问题；（7）更换6kV开关柜，解决断路器的接触

7、电阻大，耐压水平低，断路器操作机构故障频发、隔离开关接触不良、发热等问题；（8）更换10kV配电装置，解决设备老化，机构不灵和户外操作、维护、检修不便等问题；（9）全面更换技改控制系统设备，解决自动化水平低的问题；（10）更换控制柜，解决辅机控制设备老化、可靠性差的问题；（11）更换全厂继电保护装置，解决继电保护装置保护可靠性差问题；（12）新增工业电视系统一套，提高电站安全运行管理水平，减轻运行人员劳动强度；（13）对户外接地网进行改造，解决接地电阻偏高问题，保证电站安全运行；（14）根据技改后设备布置情况，更新部分长度不够的电缆，同时更换部分老化电缆；（15）机组改造后，对部分设备基础进行

8、维护加固处理；为解决主厂房屋顶渗水问题，对屋顶做防渗水处理。1.4 河流生态改造概述 1.河流生态改造原则河流生态改造遵循“尊重自然，保护优先”和“以自然修复为主，人工修复为辅”的原则，改造方案宜安全可靠、因地制宜、技术合理、经济适用。2.河流生态改造范围：工程性改造措施限定于三斗水电站拦河设施及下游减脱水河段。3.河流基本情况：三斗水电站即位于赤溪流域，为引水式水电站，大坝与下游厂房尾水之间脱水段长度约3.1km，结合水电站增效扩容改造，满足脱水段生态泄水要求。4.生态修复措施:将赤溪右岸一条小支流做为天然来水量引至三斗水库坝后，结合冲沙孔的闸门调节，满足生态流量泄放。5.改造内容及工程量:

9、122 河流生态现状分析2.1 流域概况建溪流域位于福建省西北部，地处闽江上游，地理位置界于东经11744至11913，北纬2639至2821之间，是闽江最大的支流，流域面积16396km2，约占闽江流域面积的27%，主河道长294km，河道平均坡降1.2，干流坡降为0.5。崇阳溪和南浦溪分别发源于武夷山市和浦城县境内的武夷山脉东北麓，崇阳溪流经武夷山市、建阳市，南浦溪流经浦城县后，两溪于长源汇合成西溪，崇阳溪流域面积5458km2，南浦溪流域面积4018km2。建溪水系由崇阳溪、南浦溪和松溪三条主要支流及以下干流河段组成。其中松溪发源于浙江省庆元县马蹄岙，流入松溪县境，经松溪的旧县、河东、城

10、关、郑墩等乡镇，其间纳入田溪、松溪（七里溪）、新浦溪等较大支流，至梅口进入政和县境内，流经政和洪门、护田、新口、至西津纳七星溪，在新厂处入*县境，流经川石、东游、东峰等乡镇，至*城关水南与西溪汇合成建溪，松溪流域面积4785km2，主河道长196km，河道平均坡降1.7。松溪流域地形属于中低山丘陵区，山脉纵横，峰峦起伏，山体西陡东缓，具明显的不对称。地势相对低洼处，河流多呈北东南西流向，支流发达，沿河河滩分布较广，对水电开发起着一定的制约因素。流域内森林植被覆盖率高，水土保持条件较好。溪屯溪为松溪较大支流之一，发源于鹫峰山、辰山、九仙山，于东集村汇入松溪，流域面积230.2km2，主河道长47

11、km，水力资源理论蕴藏量为27.7MW。赤溪为溪屯溪上游小支流之一，发源于屏南县鹫峰山与辰山一带，于盛地村下游与盛地溪汇合后流入溪屯溪。赤溪集雨面积40.375km2，主河道长10.8km，河道平均坡降为40.8，流域形状系数为1.0。流域内森林覆盖及水土保持良好，植被多为针、阔叶混合林，蓄水能力强，河中水流长流不断，水力资源丰富，理论蕴藏量为3.7MW。三斗水电站即位于赤溪流域，三斗水库为赤溪流域的龙头水库，为年调节水库，对下游梯级水量调节、电能补偿有较明显的作用。图2.1-1 松溪流域水系及三斗电站位置示意图2.2 水资源利用2.2.1 流域梯级开发现状赤溪为溪屯溪上游支流，分两级开发，即

12、三斗水电站和赤坑水电站。三斗水库为赤溪流域的龙头水库，为年调节水库，对下游梯级有较明显的径流补偿调节作用，其坝址控制流域面积为20.125km2，调节库容为452万m3，兴利库容为437万m3。水电站设计引用流量1.88m/s，装机容量2.5MW（21.25MW），保证出力0.69MW（P=75%），多年平均发电量827万kWh，年利用小时数为3308h。赤坑水电站为赤溪第二梯级电站，坝址位于赤坑村下游，利用三斗水电站发电尾水及三斗赤坑坝址区间来水进行发电，坝址以上集雨面积为42.125km2，前池容量680m3，正常蓄水位576.95m，发电尾水与溪屯溪第一级际头电站水库库水位相接。水电站最

13、大发电引用流量3.4m/s，装机容量2.0MW（21.0MW），保证出力0.426MW（P=75%），多年平均发电量693万kWh，年利用小时数为3460h。 补充河流规划情况2.2.2 水资源利用三斗水库坝址控制流域面积为20.125km2，控制赤溪流域面积的50.2%，且具有年调节性能，对赤溪流域及溪屯溪流域梯级开发具有较明显的径流补偿调节作用。经核算现状三斗水电站水资源利用相对较充分。2.3 径流分析三斗坝址附近无水文站，考虑到长潭溪（古田溪水库上游支流之一）与赤溪均发源于*、古田及屏南交界的鹫峰山脉，三斗坝址所处位置与达才水文站的水文特性相似，且达才水文站的资料较为齐全，因此选用达才站

14、为参证站，按面积比搬用达才站径流系列，并用雨量资料进行修正。通过水文比拟法计算得到三斗坝址处多年平均流量为0.688m3/s，多年平均年径流量为2170万m3，多年平均年径流深为 1078mm。2.4 水环境和水生态现状分析三斗水电站已建成投产17年，工程建设期对该区域的水环境和水生态的不利影响已趋于稳定。本工程为原电站的增效扩容改造工程，改造内容主要为电站内机电设备改造及少部分土建修缮项目，对区域的水环境和水生态无明显改变。2.5.1 河道脱水段分析本工程为引水式水电站，设置有拦河坝，大坝与下游厂房尾水之间约3.1km长，工程建设时未考虑生态泄水措施。此段河道存在区间天然来水，但非汛期特别是

15、枯水期区间来水少时，会造成河水断流，存在脱水河道，对生态环境有不利影响。2.5.2 水质分析水库建成后，由于所处区域为农村偏远山区、无大型工业项目、人员生产活动少，而区域森林植被覆盖率高、降雨量丰富、常年山青水秀。经近年观测，水质总体优良，水质类别未降低。但也存在以下问题：上游杂质、污物等顺河流至库区堆积，造成水库水质自净能力下降，需要加大清污力度；存在库区局部水体水质恶化，水华爆发或单一水生植物疯长而造成水生态系统破坏的情况，需人工干预、及时清理。2.5.3 水生生态分析水库建成蓄水后，库区水深增加、过水断面增大，使得库区水体流速降低。对在激流中底栖的、喜流水性生活的中下层鱼类影响较大，对喜

16、静水生活的种类、滤食性种类和养殖种类则在库区成为优势种群。大坝与下游厂房尾水之间形成局部脱水段，则不利于各种鱼类生存、阻碍了水生物的洄游通道等。据了解，工程流域不涉及国家和地方重点保护、珍稀濒危特有水生生物，目前流域也已基本形成新的水生生态环境，拦河坝阻隔对水生生物、鱼类的影响在可接受范围内，总体对水生生态影响不大。2.5.4 陆生生态分析工程所处区域为农村偏远山区、人员生产活动少而区域森林植被覆盖率高，存在着丰富的动植物种类。据了解，工程流域不涉及国家和地方重点保护陆生生物，目前流域也已基本形成新的水生生态环境，河道脱水段不长且非长期脱水，总体对陆生生态影响不大。2.5.5 景观分析电站建成

17、投厂后，区域景观生态结构没有发生明显改变。由于工程所处区域为农村偏远山区、人员生产活动少而区域森林植被覆盖率高，原有自然景观基本得到恢复、扰动土地基本得到平复、林草植被也有了基本恢复及覆盖。但局部也存在问题：坝下脱水段景观不理想，河道需要整治；厂区护坡、防滑坡带需植被修复及景观改造。2.5.6 生产、生活影响分析（1）施工期的生态影响本工程施工期主要施工活动为电站旧设备拆除和新设备的安装、施工交通运输，以及少量混凝土浇注等，由此引起了对环境的影响，初设报告已详细描述，本报告不再赘述。（2）运营期的生态影响本工程运营期的主要活动为电站设备运行管理维护、运行人员的生产生活等，由此引起了对环境的影响

18、，初设报告已详细描述，本报告不再赘述。3 河流生态修复设计3.1生态流量确定三斗水电站为引水式水电站，大坝与发电厂房之间有约3.1km的脱水段，为了维持该河段的生态环境，需要持续下泄最小生态需水量。根据水利水电建设项目水资源论证导则、农村水电增效扩容改造河流生态修复指导意见，计算生态基流。可按坝址处多年平均流量（0.688m/s）的10%计算为生态流量，即三斗坝址厂房脱水段的生态基流为0.069m3/s。同时，该流量也满足水利部 2016 年第 60 号文农村水电增效扩容改造河流生态修复指导意见Tennant法计算的相关要求，因此确定其为本工程河道生态基流。3.2 生态流量泄放为了满足电站生态

19、流量下泄要求，本工程拟采取以下措施：根据流域实际情况，可将赤溪右岸一条小支流做为天然来水量引至三斗水库坝后，该小支流汇水面积约1.7km2，平均流量约0.053m3/s，略低于生态基流。根据河道生态流量下泄要求，经复核，坝体右岸有一泄冲沙闸孔，尺寸25*150cm，进行水量生态调度，满足补充水量要求。特别是枯水期水量少时，需补充下泄流量。预计每年11月至次年2月枯水期需补充下泄水量，平均补充水量约0.30.4m3/s，调节方式通过调节泄冲沙闸调整开度，使水直接宣泄至下游。采取以上措施后，生态流量泄放得到满足，脱水河段基本得到修复。3.3 脱水段连通性恢复及生境修复（1）依靠河流自然修复能力维持

20、和恢复河流蜿蜒性特征及自然景观格局，保持局部弯道、深潭、浅滩、洲滩湿地以及河滨带等自然景观多样性特征。（2）对河道采取符合河流规划的工程性修复措施。包括：对部分河道进行开挖和治理，在河道上设置抛物线深槽，以恢复水深、扩大水面，拟定面积约200m2。（补充工程措施、工程措施，工程量、实施安排）对河岸边进行种树育草，选择净化能力强的水生、陆生植物进行绿化，恢复河岸植被，构建植被缓冲带，消除和缓解面源污染，保护河流水质，拟定实施面积约200m2（工程措施，补充工程措施、工程量、实施安排）。3.4 水环境和水生态保护（1）为保证库区水质，拟对库区及周边约200m2区域进行清污及清渣。（工程措施，补充工程措施、工程量、实施安排）（2）对厂区护坡、防滑坡带进行植被修复及景观改造，拟定面积约100m2。（工程措施，补充工程措施、工程量、实施安排）（3）对生产、生活中造成生态影响的修复措施