【整编】XX河流域水电开发建设规划项目可行性研究报告

1、1.11. 经济评价 1.11. 经济评价 15 .2. 区域地质概况3.2.1. 地形地貌XX电站位于白水江右岸一级支流 XX河流域，该流域地处云贵高原北部边缘斜坡地带，属中山低山构造侵蚀剥蚀地貌。山脉走向大致与构造线基本一致，以北北 东向为主。第四纪以来，工程区内地壳以强烈上升为主，地形切割深、密度大，山峰林立，狭谷遍布，地势高峻，深切“ V”型谷多见。工程区最高海拔 1072 m，最低海拔648m ，相对高差 424m 。当地最低侵蚀基准面为 XX 河与白水江交界处的河床，高程 648m 。地形大体上是北东高，南西渐低趋势。地貌主要受构造的控制，以构造侵蚀浅切中低山地形地貌为主，碳酸盐岩

2、呈带状相 间分布，水流侵蚀作用与溶蚀作用相间存在，形成侵蚀溶蚀地貌。在河流两岸和山间谷 地发育河谷阶地，分布于河流的两岸。不良物理地质现象主要表现为冲沟发育和岩体风化，在冲沟、河流两侧易形成坍塌 和小规模滑坡，在地形较陡的硬质岩地段，常发育崩塌。3.2.2. 地层岩性区内主要出露中生界三迭系、侏罗系和白垩系地层，其次为新生界第四系。其岩性 及分布情况由新至老分述如下。一、第四系全新统（ Q4 ）按成因分为洪积（Q4pl）、坡洪积（Q4dpl ）、残坡积（Q4edl）及滑坡、崩塌堆积（Q4del、Q4co1 ），主要分布于河流漫滩、阶地及坡麓地带，为砂、卵砾石及含碎块石粘土、亚粘土或细砂土，厚0

3、15m。与下伏地层呈角度不整合接触。、白垩系（ K ）分布于工程区西北部，为一套河流相红色砂砾岩沉积，块状细中粒石英砂岩、含砾 砂岩、砾岩，厚度大于 537m 。与下伏遂宁组呈不整合接触。三、侏罗系（ J）广泛分布于工程区内，为河湖相砂泥质有碳酸盐岩类沉积，总厚8842061m。整合于二叠系之上。1 、中统遂宁组（ J2sn ）：分布于 XX 向斜轴部，岩性为紫红色泥岩、钙质泥岩、粉砂 质泥岩夹细粒砂岩、泥灰岩，具由下而上颗粒变细的特点。厚 985m 。2、中统沙溪庙组（J2S）:呈条带状分布于XX向斜两翼。与下伏自流井组整合接融。 褐灰、灰紫色细中粒岩屑砂岩、长石砂岩与紫红色泥岩、粉砂质泥岩

4、、粉砂岩不等厚 互层，中部夹页岩。厚 676m 。3、下统自流井组（Jiz）:呈条带状分布于XX向斜两翼。与下伏须家河组整合接触。 暗紫红色粉砂质泥岩、 泥质粉砂岩及细粒石英砂岩， 底部为铁质砂砾岩。 厚 211 584m 。四、三迭系（ T） 分布于工程区北部和东南部，为浅海相砂泥岩（下部）及碳酸盐岩（上部）沉积， 总厚 1054m 。整合于二迭系之上。1、上统须家河组（T3X ）：为一套内陆湖泊沼泽相含煤碎屑沉积。岩性为灰黄、灰色厚层、块状细至中粒岩屑长石石英砂岩夹粉砂质页岩和煤层。底部有一层砾岩。厚388m。2、中统关岭组（T2g）:下段（T2g1）为灰，深灰色灰岩，灰质白云岩、泥质灰岩

5、。中、上部夹暗紫色、灰绿色细砂岩，粉砂岩、页岩，厚 54218m ;上段（T2g2）为浅 灰、灰黑色灰岩，白云质灰岩及白云岩，下部偶见泥灰岩，泥质灰岩，厚 172 224m 。3、下统永宁镇组（T1y）:下段（y1 ）灰色厚层状灰岩为主夹细砂岩、页岩及上部 紫色砂页岩为主夹灰岩，厚77189m ;上段（T1y2 ）为灰青灰色灰岩，泥质灰岩组成， 具蠕虫状构造，厚 87331m。4、下统飞仙关组（Tif ）:下段（Tif1）为灰绿、蛋青色厚层块状粉砂岩夹泥岩，厚16203m ;上段（Tif2）为紫红、灰紫色粉砂岩、细砂岩、泥岩、页岩夹灰岩和鲕状灰 岩，底夹铜砂、页岩，厚 470m 。地质构造及地

6、震1 、地质构造：区域位于华夏构造体系 NE-SW 向扭动构造体系中褶皱构造带，滇东 北褶束川级构造单元的北部。构造以褶皱为主，由XX向斜组成，XX电站工程区位于该向斜核部。XX 向斜介于柿子坝、 牛街与羊场龙街两排背斜带之间，向斜轴部由白垩系、 侏 罗系地层组成，两翼由三迭系、二迭系地层。轴部舒状平缓，两翼地形产状较陡，轴向 北东5060，轴长 6070km ，宽约 20km ，是主要的煤田分布构造。2、地震：区域位于青藏高原中部地震区川滇地震亚区马边 XX 地震带内。区内断 裂构造较不发育， 且新构造活动性迹象不明显。 工程区西距小江活动断裂带大于 100km ， 区域稳定性相对较好。根据

7、 1： 400 万中国地震动参数区划图（ GB18306 2001 ）， 工程区地震峰值加速度为 0.15g ，地震动反应谱特征周期为 0.45s ，相应地震基本烈度为 叫度。水文地质条件区域内岩性以碎屑岩类分布最广，次为碳酸盐及新生界松散岩类。地下水类型以裂 隙水为主，其次为岩溶水和孔隙水。1、孔隙水：赋存于第四系 Q4 残坡积砂壤土，冲洪积砂、卵砾石层中，均为潜水。 其中残坡积砂壤土含（透）水性弱中等，冲洪积砂、卵砾石层含（透）水性较强，以 泉点和散流状形式向就近沟谷或河流排泄，地下水位埋深较浅。2、 裂隙水：为区内主要地下水类型。含水层组主要为K、 J2sn、 J2s、 J1Z、 T3X

8、、 T1f 等组，其中以石英砂岩、砂岩、粉砂岩等砂质岩类为主，夹少量泥页岩层，含层间裂隙 水，富水性及透水性均弱，为相对隔水层。上述岩组内泉水少见，地下水多以散流形式 沿就近沟谷排泄，流量甚小。3、岩溶水：含水层组有 T2g 、T1y 等，岩性主要为灰岩、白云岩、泥质灰岩等。这些含水层岩溶发育，富水性强。区内泉水点出露较多，流量50188L/S。岩溶地下水主要补给来源为大气降水。 地下水沿着构造裂隙及溶蚀的溶孔、 溶隙向就近的河谷径流排泄， 水量动态较稳定，各含水层因受其间所夹砂页岩的阻隔，往往彼此间缺乏水力联系，各 自成为相对独立的循环体系。各建筑物区工程地质条件3.3.1. 取水坝工程地质

9、条件一、地层岩性取水坝处主要出露第四系全新统（Q4）及侏罗系中统隧宁组（J2sn）地层。1、第四系全新统（Q4）: （1）冲洪积层（Q4apl）:为含漂石的卵砾石层，地表见漂石直经大于1.8m，一般厚0.515m，属强透水层，分布于坝址区河谷两侧边缘地带及 河床中；（2）崩积与坡积层（ Q4col+dl ）：由巨石、碎块石夹灰、灰褐、紫红色砂土、亚 粘土等组成，无分选性，呈棱角状，无胶结，一般厚0.35m，分布于坝址区河谷两侧坡体较平缓地带。2、侏罗系中统遂宁组（J2sn）:为紫红色泥岩、钙质泥岩、粉砂质泥岩夹细粒砂岩、 泥灰岩，具由下而上颗粒变细的特点。二、地质构造坝址区处于XX向斜核部，断

10、裂构造不发育，岩层呈单斜构造产出，产状317 25 主要构造线方向和层面基本一致、地貌及物理地质现象取水坝所在河谷段呈北东南西向，河谷为基本对称的“U ”型谷，左岸地形坡度627。，右岸地形坡度628。两岸山顶与河床高差约150m。坝址区无不良物理地质现象，两岸冲沟不发育，I、U级阶地分布在坝址上游50m以上地带，阶面宽度 3 60m ，为灰褐、浅灰、灰黄色粉细砂，含粘质卵砾石透镜体， 半胶结，厚度一般 0.73.2m。四、岩石物理力学指标 坝址区发育有第四系冲洪积层和和坡积层，下覆伏基岩为强至弱风化的侏罗系隧宁组泥岩、粉砂质泥岩。建议物理力学指标：Q4apl 层：r=1.85 g/cm 3、

11、f=0.25、c=20 30Kpa、 R =0.15 0.25Mpa ; Q4dl+co1 层：r=2.2g/cm 3、f =0.25-0.35、c=20-30Kpa、 R =150 300Kpa ;泥岩、粉砂 质泥岩：r=2.60 2.70g/cm 3，f =0.5 0.6，c =0.3 0.4Mpa、 R =1 2Mpa。五、水文地质特征坝址区岩性为泥岩、粉砂质泥岩，透水性弱。 地下水主要为裂隙水，其次为松散岩 类孔隙水。 裂隙水主要赋存在节理裂隙中， 地下水受大气降水补给， 以散流形式排泄到 河中;孔隙水分布于坝肩边坡及河谷两岸，含水层由坡积（ Q 4dl ）含碎石粘土、亚粘土 及洪积（

12、Q4pl）含砾粘土等组成，厚0.24.8m，由于分布面积小，厚度薄，并具有就 地补给就地排泄之特点，地表未见地下水出露，水量贫乏。通过实地调查，附近居民用地表水、地下水饮用或浇筑砼，未见有不良反应和出现 腐蚀砼的现象，可直接作为生产、生活用水，对混凝土不具有侵蚀性。六、取水坝工程地质评价1 、坝基工程地质条件 坝基基岩为泥岩、粉砂质泥岩，岩体强至弱风化，节理裂隙较发育。坝基河床为第四系冲洪积层（Q4apl）,岩性为卵砾石及含砾粘土、漂石，据探坑揭露，其厚度为1.2 4.5m。由于取水坝高度较小（小于10m ），坝体也较小，只起到拦截河水的作用，故坝 基不存在压缩变形问题，强度能够满足要求。由于

13、坝基无断裂通过，建议防渗基础切水槽置于弱风化岩体上，其余坝基建基面可置于强风化岩体中下部，可满足坝体稳定结构要求，两岸清基开挖垂直深度35m，开挖边坡第四系不陡于1:1，基岩不陡于1 : 0.5。2、坝肩工程地质条件两坝肩基岩裸露，两岸山坡与岩体结构面组合属稳定结构，开挖后不会使岸坡失稳，岸坡稳定性较好，不存在绕坝渗漏问题。3.32 引水隧洞工程地质条件1、基本地质条件引水隧洞总长3013m，分为两段，其中：1#引水隧洞长831m，2#引水隧洞长2182m。引水明渠位于1#和2#引水隧洞之间，长360m。进水口在取水坝左坝肩，引水线路沿左岸布置，前段有 85m （在1#隧洞内）基岩为侏罗系隧宁

14、组泥岩、粉砂质泥岩，后段均为侏罗系中统沙溪庙组岩屑砂岩、长石砂岩与紫红色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩不等厚互层，中部夹页岩。未发现大的不良物理地质现象。2、引水隧洞和引水明渠工程地质评价（1）1#引水隧洞工程地质评价第一段（进口段）：剖面距离 035m，L=35m。地表基岩裸露，岩体强风化，节 理裂隙发育，完整性较差，强度低，开挖中自稳能力差，会产生掉块和崩塌，围岩类别 WV类，极不稳定。建议f值12，K。值25Kpa.cm 一1。需系统喷锚加钢筋网式衬 砌处理，进口洞脸边坡也应加强支护处理。第二段（洞身段）：剖面距离35791m，L=756m。岩体完整，强度高，围岩厚度大于三倍洞径，开挖中自稳能

15、力较好，围岩类别U类至川类。建议f值35 , K。值1020Kpa.cm。地下水位高于隧洞顶板，雨季开挖中存在渗、滴水现象。建议作全断面一 次性开挖，光面爆破，施工时隧洞局部喷砼或衬砌支护。由于泥岩长期遇水易软化，为 保证隧洞的长期安全运行，建议全断面作混凝土衬砌处理。第三段(出口段)：剖面距离791831m，L=40m。同进口段。2#引水隧洞工程地质评价同1#引水隧洞工程地质条件。(3 )引水明渠工程地质评价沿渠线方向地形坡度5。地表大部分被第四系松散层覆盖，厚0.81.6m。基 岩岩体强风化，渠线与岩体走向线基本一致，基础座落在强风化岩体内，稳定性差，开 挖边坡可能产生坍塌，不稳定。建议开

16、挖边坡坡比1:11 : 0.75，作全断面衬砌处理。为防止地表覆盖物掉入渠道内，建议采用预制板覆盖。3.3.3.压力前池工程地质条件1、基本地质条件压力前池处地形坡度为 46 ，基岩裸露，岩性为侏罗系中统沙溪庙组泥岩、粉砂质泥岩。岩体强风化，节理裂隙发育。探坑揭露，强风化下限埋深7m。2、工程地质评价地势较陡，节理裂隙发育，前池基础应开挖至强风化层一定深度，建议采用钢筋网 式全断面混凝土衬砌，并扩大基础加强防渗处理。开挖后及时按设计进行施工处理。建 议开挖边坡：1 : 0.751 : 1.2。建议物理力学参数：泥岩、粉砂质泥岩：r=2.60 2.70g/cm 3，f=0.5 0.6， c =0

17、.3 0.4Mpa 、 R =1 2Mpa。3.3.4. 压力管道工程地质条件1、基本地质条件压力管道段地形坡度为3448。，岩性为侏罗系中统沙溪庙组泥岩、粉砂质泥岩。 岩体强风化，节理裂隙发育。据探坑揭露，第四系（Q4）坡积层厚0.11.2m，岩体强风化下限埋深 512m 。边坡无不良物理地质现象，坡体稳定。2、工程地质评价 该段无断层通过。岩体节理裂隙发育，完整性较差。压力管道基础应置于岩层一定 深度，但作为镇墩基础，还应扩大基础。开挖后及时按设计进行施工处理。建议物理力学指标：Q4dl+co1 层：r=2.2g/cm3、f =0.25-0.35、c=20-30Kpa、 R =150 30

18、0Kpa ;泥岩、粉砂质泥岩：r=2.60 2.70g/cm 3, f=0.5 0.6，c =0.3 0.4Mpa、R =1 2Mpa 。5.3.4 压力管道工程地质条件1 、基本地质条件压力管道段地形坡度为 3448，岩性为侏罗系中统沙溪庙组泥岩、粉砂质泥岩。 岩体强风化，节理裂隙发育。据探坑揭露，第四系（Q4）坡积层厚0.11.2m，岩体强风化下限埋深 512m 。边坡无不良物理地质现象，坡体稳定。2、工程地质评价 该段无断层通过。岩体节理裂隙发育，完整性较差。压力管道基础应置于岩层一定 深度，但作为镇墩基础，还应扩大基础。开挖后及时按设计进行施工处理。建议物理力 学指标： Q4dl+co

19、l 层： r=2.2g/cm 3、 f=0.25-0.35 、 c=20-30Kpa 、R =150300Kpa； 泥岩、粉砂质泥岩：r=2.60 2.70g/cm 3, f=0.5 0.6，c =0.3 0.4Mpa、R =1 2Mpa 。3.3.5. 厂址区工程地质条件1、基本地质条件厂区位于XX河左岸边，该处地形平缓，据探坑揭露，第四系（Q4）坡积层厚0.5 1.8m，冲洪积层厚1.23.5m。下伏地层为侏罗系中统沙溪庙组泥岩、粉砂质泥岩。岩 体强至弱风化，强风化下限埋深 2 .4 5 . 5 m 。除节理裂隙外，无较大的断裂构造通过， 地下水主要为裂隙水和孔隙水，主要补给来源为大气降水

20、，地下水多沿着裂隙、孔隙呈 散流形式向河谷排泄。2、工程地质评价该处地形平缓，无不良物理地质现象，边坡稳定，利于布置。由于厂址区位于XX河左岸边，所以考虑到防洪要求，建议砌防洪河堤，高度根据水文计算最高洪水位确定。 厂房基础开挖后将形成后侧较高边坡，为了确保边坡的安全，应设抗滑重力挡墙或抗滑 桩等，具体设计结合施工开挖后的情况比较后确定。各建筑物基础应置于基岩岩体上，置入强风化岩体中部。建议开挖边坡：1 : 0.751 : 1.2。建议物理力学参数：Q4apl层：r=1.85 g/cm 3、f=0.25、c=20 30Kpa、R=0.15 0.25Mpa ；Q4dl+co1 层：r=2.2g/

21、cm3、f =0.25-0.35、c=20-30Kpa、R=150 300Kpa ;泥岩、粉砂质泥岩：r=2.60 2.70g/cm 3, f=0.5 0.6，c =0.3 0.4Mpa、R =1 2Mpa 。3.4. 天然建筑材料按照水利水电工程天然建筑材料勘察规程 （SL 251 2000）要求进行料场的选 择。根据工程区外围砂料的分布情况和工程所需材料的要求，选有放桃子湾灰岩料场， 工程所需砂料及碎石料在该料场选用灰岩加工机制砂。桃子湾灰岩料场位于 XX 河左岸， 距 XX 电站厂区约 3km 。岩性为 T2g 白云岩、灰岩、泥质灰岩，弱风化，岩质坚硬。岩层产状为320 Z60。，覆盖层

22、平均厚度1.2m ,含泥率约7%左右，岩溶发育较弱，局部地 带见溶洞、溶隙等。该料场估算储量：有用层储量 30万m3，无用层4.5万m3，剥采比为 1 : 15。石料本开着就近取材的原则，在每个工程点附近选取侏罗系中统沙溪庙组的岩屑砂 岩、长石砂岩层加工制作，质量，储量完全满足本工程的要求。3.5. 结论根据1 : 400万中国地震动参数区划图(GB18306-2001 )，工程区的地 震动峰加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为 0.45s。地震基本烈度为度。区 域稳定性较好。取水坝坝址处出露基岩为泥岩粉砂质泥岩，岩体强风化，节理裂隙发育，岩体 完整性差，强度低。由于坝基无断裂通过，建议

23、防渗基础切水槽置于弱风化岩体上，其 余坝基建基面可置于强风化岩体中下部，可满足坝体稳定结构要求，两岸清基开挖垂直 深度35m，开挖边坡坡比松散层不陡于1:1，强弱风化基岩不陡于1 : 0.5。两坝肩 基岩裸露，两岸山坡与岩体结构面组合属稳定结构，开挖后不会使岸坡失稳，岸坡稳定 性较好，不存在绕坝渗漏问题。1#引水隧洞进口段岩体强风化，节理裂隙发育，完整性较差，强度低，开挖中自稳能力差，会产生掉块和崩塌，围岩类别WV类，极不稳定。建议f值12，K。值25Kpa.cm 。需系统喷锚加钢筋网式衬砌处理，进口洞脸边坡也应加强支护处理。洞 身段岩体完整，强度高，围岩厚度大于三倍洞径，开挖中自稳能力较好，

24、围岩类别U类 至川类。建议f值35，K。值1020Kpa.cm 。地下水位高于隧洞顶板，雨季开挖中存 在渗、滴水现象。建议作全断面一次性开挖，光面爆破，施工时隧洞局部喷砼或衬砌支护。由于泥岩长期遇水易软化，为保证隧洞的长期安全运行，建议全断面作混凝土衬砌 处理。出口段同进口段。2# 引水隧洞工程地质条件同 1# 引水隧洞工程地质条件。（4）引水明渠段岩体强风化，渠线与岩体走向线基本一致，基础座落在强风化岩体内，稳定性差，开挖边坡可能产生坍塌，不稳定。建议开挖边坡坡比1:11 : 0.75，作全断面衬砌处理。为防止地表覆盖物掉入渠道内，建议采用预制板覆盖。（5） 压力前池基础应开挖至强风化层一定

25、深度，建议采用钢筋网式全断面混凝土衬砌，并扩大基础加强防渗处理。建议开挖边坡：1 : 0.751 : 1.2。（6）压力管道段无断层通过。岩体节理裂隙发育，完整性较差。其基础应置于岩层 一定深度，但作为镇墩基础，还应扩大基础。建议开挖后及时按设计进行施工处理。（7）厂址处地形平缓，无不良物理地质现象，边坡稳定，利于布置。由于厂址区位于XX河左岸边，所以考虑到防洪要求，建议砌防洪河堤，高度根据水文计算最高洪水位 确定。厂房基础开挖后将形成后侧较高边坡，为了确保边坡的安全，应设抗滑重力挡墙 或抗滑桩等，具体设计结合施工开挖后的情况比较后确定。各建筑物基础应置于基岩岩 体上，置入强风化岩体中部。建议

26、开挖边坡： 1 : 0.751 : 1.2。（8）建议物理力学指标：Q4aPl层：r=1.85 g/cm 3、f=0.25、c=20 30Kpa、 R =0.150.25Mpa ；Q4dl+col 层： r=2.2g/cm 3、 f =0.25-0.35 、 c=20-30Kpa 、R =150 300Kpa ;泥岩、粉砂质泥岩：r=2.60 2.70g/cm 3，f =0.5 0.6，c =0.3 0.4Mpa 、R =1 2Mpa 。（ 9） XX 电站工程选有放桃子湾灰岩料场，工程所需砂料及碎石料在该料场选用灰 岩加工机制砂。桃子湾灰岩料场距 XX 电站厂区约 3km 。岩性为 T2g

27、白云岩、灰岩、泥 质灰岩，弱风化，岩质坚硬。估算有用层储量30万m3，能够满足本工程的需要。石料在每个工程点附近选取侏罗系中统沙溪庙组的岩屑砂岩、 长石砂岩层加工制作， 质量，储量完全满足本工程的要求工程任务及规模自然地理与社会经济状况XXX位于滇东北高原的东北部，XX地区的中部，地理位置介于东经104 8 出4 、 北纬27 46 令3 之间，境内国土面积2796km 2。地处云、贵、川三省结合部位的乌蒙 山边缘，东临镇雄、威信县，南部与贵州省赫章、威宁县接壤；西部与XXX.、大关县接界；北与盐津县、四川筠连县毗邻。南北长 70km ，东西宽 40km 。XX 河发源于四川省筠连县与 XXX

28、.XXX 交界处的大雪山和木梗坡梁子，在 XXXXX 村溪口社境内汇入白水江，属金沙江水系横江一级支流白水江的右岸支流，该河总径流 面积 70.35km2 ，多年平均径流量 2.46 m3/s ，水能资源丰富，干、支流理论总蕴藏量 为 1.33 万 kw。XXXXX 技改扩建电站位于 XX 河中段，电站取水口位于 XX 河中段的杉树处，具体 地理位置东京104 1 04 ，北纬27 0 10 ，取水高程约999m。厂址位于电站XX村 的河底社，具体地理位置东京104 0 22 ，北纬27828 ，高程约770m。XXX 地处 XX 中部，交通方便，物产及资源丰富，但由于当地资源开发较晚，特别

29、是能源资源，致使经济落后，人民生活困难。据 2006 年统计，全县人口 55.09 万人， 人均粮食产量仅 257Kg ，工农业生产总值 164060 万元，人均收入 2798 元，地方年财 政收入 6047 万元，而财政支出就需 36818 万元，地方收入占总支出的 16.4% ，形成上 亿元的缺口资金，赤字很大。为改变这一贫困状况，而充分利用县内水能资源来发展工 农业经济，为此XX白水江小水电开发有限责任公司委托 XXX水利水电勘测设计队编制 了 XXX .XXXXX 河流域水电开发规划报告 ，经县人民政府组织审查并批准。在该流域 的水能梯级开发方案， XX 电站技改扩建电站是规划报告中的

30、 XX 电站，从流域水能规划 来看，符合水能规划要求。只是规划装机 2 X800kw，业主为了这来之不易的资源，最大限度利用洪水发电，经充分论证、核实，拟定XX技改扩建后的电站规模为2 X1250+1X1600 = 4100kw o电站建设必要性XXX 国土面积 2796km 2，辖 15 个乡（镇）， 2006 年末，全县总人口 55 万，国 内生产总 13.6984 亿元，人均国内生产总值 2495 元，人均财政收入 250 元，农民人 均纯收入1331元。由于历史原因和自然因素的影响，加之人口多，产值少，经济增 长缓慢，导致贫困面大，是国家及省重点扶持县。为了尽快改变贫困落后的面貌，使全

31、县人民群众的物质文化生活有较大的改善和 提高，县人民政府在“十一五”期间制定了工、农等行业的规划，特别是当今XX 的矿业开发，主要煤矿和铅锌矿开发，将使XX的经济发展要上一个大台阶。国民经济的迅速发展对能源一来进一步增强，特别工业的发展提出了加快能源发 展的要求，本县虽有大量的煤矿，但能源仍以电力为主，全县理论水能蕴藏量79.6万kw，可开发量为29.7万kw，现仅开发10.11万kw，因此，水电开发前景较好， 也是XX经济发展的重要支柱。当前，全县电力系统存在的主要问题是：电力紧张状况始终得不到缓解，特别是 枯水季节缺口最大，严重制约本县经济发展，电力建设需进一步发展，特别是电源建 设，因此

32、XXXXX技改扩建电站建设十分必要。电力电量平衡论证现有电源情况2003年联入电网的装机容量为 28055kW，年发电量9324万kW h，年利用小时3323小时，总供电量11850万kW h，其中，向市电网购入电量 2526万kW h2006 年联入 XXX 电网的装机容量为 52820kW ，该电力系统中较大的水电站有关 口电站装机 10000kW 、袁家坡电站装机 2000kW 、马鼻子电站装机 8000kW 、巴爪一 级电站（装机 4000kW ）、笋叶电站装机 5000kW 、麻窝电站 7500kw 、雄乐电站装机 1260 ，其中向 XX 地区电网供电的有熊家沟电站装机 18000

33、kW 。另外还有一些在建电 站总装机为 47320kW 。电力规划预测2006 底年，以全县工业、农业、居民生活、市政用电四项负荷汇总为 72408kW 。 根据目前全县工矿业、农业、居民生活、市政的发展情况，今后 XX 的工农业会有更大 的发展，就大大加快了对电力的需求。2006末年，需用电量1.48亿kW , XX电仅网 供电1.15亿kW h，最大用电负荷32586kW，预计到2008年，全县最大用电负荷将达 到 88620kW ，按最大用电负荷的 115%，作为 2008 年全县计划电站建设装机， 即2008 年全县计划建成电源点装机容量为 117226万kW，与2006年底的5282

34、0kW 相比，还 差 64406kw 。 XX 社会经济的快速发展依托的能源主要是电能。上述两大公司均为耗能 公司是 XXX 的龙头企业公司，该它们今后发展势头更加强劲，对电力能源的需求更大， 为此抓紧能源开发足今后发展的能源需求，建设XXXX技改扩建水电站，是十分必要的。本电站于2008年1月动工，至2009年8月全面竣工，虽然并入电站网运行，但XX的 电能资源都还是很短缺。结论2006年全县现有电站总装机容量52820kW，年发电量1.4862万kWh，在建电站 47320kW ，比 2008 年预测计划装机容量 76589kW 差 10786kW 。2X1250+1 2X1250+1 X

35、1600=4100kW设计装机流量为 2.50m 3/s ，设计毛水头 225.00m ，设计净水头 211.50m ，现状情 况下，年发电量为1950.1万kW h ,以电量有效系数0.98计，可供电量1911万kW h。以上述资料分析得出，本电站建成投产后，还弥补不了规划年预测的 XXX 电网内的 电力缺口，不但本电站势在必建，而且还要立即再上其他电源点的建设，才能满足天力 公司和矿冶公司公司的发展，进一步走好电矿结合的道路和全县农业生产用电，居民生 活、市政等的用电需要。保证率选择小型水电站设计保证率的选定，主要按照以下原则进行：在地方电网中是骨干电站，在常年担任连续生产的较大工业负荷时

36、，取85%90% ，甚至更高。担负一般地方工业或农村负荷时，取80%85%。水能资源丰富的地区水电站的设计保证率，可选取较高值，以提高供电站可 靠性；在水能资源短缺的地区，可选低值，以提高水能利用率。枯水期可以得到电网水电站可其它电源补偿的水电站，可适当降低设计保证率。根据 XXX 龙海 XX 电站为非调节径流式开发电站， 其装机容量占地方电力系统总容量的 1%以下，并入地方电网后算是一个小电站，在加上 XXX 的电能相当紧缺，所 以该电站的设计保证率选定为 80% 。水电站规模及水能调节计算4.5.1. 保证出力XXXXX 技改扩建电站的取水坝进水口高程 999.00m ，进水口后接 50m

37、 的明渠，明渠后接1#引水隧洞，之后接沉沙池，后有320m的明渠，接后是2井引水隧洞,引水系统长3361m，设计底坡i=0.001，隧洞正常水深1.40m，设计流量2.75m 3/s（考虑10 %水量损失，机组设计引用流量为2.50m 3/s ），隧洞出口高程 995.60m，所以，电站的压力前池正常水位997.00m，水机轴线高程为 772.00，前池到水机轴线的毛水头H毛=222.00m。经计算，压力钢管的沿程水头损失为2.11m，局部水头损失1.39m，总水头损失为3.50m，故该电站的净水头 H净=211.50m 。根据电网负 荷、电力电量平衡、水头分析以及枯水流量的分析，本电站设计保

38、证率取用P=80%，按照水文分析计算成果取 Q80%=0.65m 3/s，进水头H净=211.50，出力系数A=8， 故保证出力为：N=AQH=1099.8kW。4.5.2装机容量选择XXXXX技改扩建电站为径流引水式电站，电站取水处因地形等综合因素，电站取水只能建滚水坝取水，因此该电站具有调节性能，不能担负系统峰荷运行，建成后不 算XX的骨干电站。为了科学合理地选择装机容量，根据电站落差和天然来水量进行 天然出力计算，再根据计算成果绘制水电站出力保证率曲线、出力与电量关系曲线。根据对XX河流域的规划可知：XX河规划电站五级，其中XX电站规划装机为1600kw。本次重新对XX电站的水文进行复核

39、后，再分析电站的水能初步情况，考虑 到电站不具有调节性能，汛期电量较多，电站的装机容量应该大一些，因此本次设计 初步拟定了 3000kw、4000kw、5000kw 三个装机容量方案进行比较，各方案动能指 标见表4-1 o表4-1各装机容量动能经济指标比较表项目单位各方案指标80 %保证流量m 3/s0.650.650.65装机容量kw300040005000多年平均发电量万 kw.h1684.761810.431921.84电量差125.66111.41年利用小时h561642563844保证出力Kw1099.91099.91099.9引用流量m 3/s1.822.423.03倍比系数2.8

40、3.74.7单位投资元/kw从上表可知，装机容量从 3000kw 增至5000kw，年电能增加237万kw.h，装机 4000kw 和 3000kw、5000kw 年电能差分别 125.66kw.h、111.41kw.h。从年利 用小时来看，装机3000kw的年利用小时为5616h，偏大，装机5000kw的年利用小 时为3844h偏小，装机4000kw的年利用小时为4256kw，相对较合适，此外从保证 流量的倍比系数也反映了装机4000kw较为合适。因此推荐本电站的装机容量为4000kw，但经与业主协商，业主坚持本电站装机为4100kw，即1 X1600+1250 X2=4100kw 。4.5

41、.3多年平均发电量根据水文分析计算和所选定的装机容量，采用丰（P=10% ）、平（P=50%）、枯（P=90%）三个代表年的各月平均流量以及机组额定流量计算该电站的平均出力和平 均发电量，以此平均后作为设计该电站的多年平均出力和多年平均发电量，见表4-2，表 4-3，表 4-4。电站的多年平均出力2105.4kW，多年平均发电量为 1950.1万度，多年平均年利用小时数为h年=4510.7小时，极端最低出力 807.3kW表4-1 P = 50 %，装机4100kw 的年发电量月份工Z vfz * J云 天然来小流量生态用水 量1电站可引用流量放弃水量出力小时数发电量(m3/s)(m3/s)(

42、m3/s)(m3/s)(kw)(h):（万度）1月10.10.91614.6744120.12月1.390.11.291950.12314.2672155.53月0.950.10.851524.9744113.44月0.760.10.661184.072085.25月0.890.10.791417.2744105.46月1.870.11.773175.3720228.67月1.730.11.632924.2744217.68月3.060.12.50.464484.9744333.79月1.840.11.743121.5720224.710月1.440.11.342403.9744178.911

43、月1.030.10.931668.4720120.112月0.60.10.5897.074466.7合计2227.51950.1计算进水头H净225.00m （设计净水头为221.5）水轮机效率n= 0.86发电机效率n= 0.96计算流量流为2.5m /s （设计为2.5m /s ）本表4-2 P = 10 %，装机4100kw 的年发电量月份天然来水 流量生态用水量电站可引 用流量放弃水量出力小时数发电量(m3/s)(m3/s)(m3/s)(m3/s)(kw)(h)（万度）1月0.70.10.61076.474480.12月0.860.10.762128.01363.467291.63月1

44、.520.11.422547.4744189.54月1.010.10.911632.5720117.55月1.460.11.362439.8744181.56月1.180.11.081937.5720139.57月3.360.12.50.764484.9744333.78月4.240.12.51.644484.9744333.79月4.80.12.52.24484.9720322.910月1.160.11.061901.6744141.511月0.980.10.881578.7720113.712月0.720.10.621112.374482.8合计2420.352128.0计算进水头H净22

45、5.00m （设计净水头为221.5）水轮机效率n= 0.86发电机效率n= 0.96计算流量流为2.5m 3/s （设计为2.5m 3/s ）本表4-3 P = 90 %，装机4100kw 的年发电量月份天然来水 流量生态用水量电站可引 用流量放弃水量出力小时数发电量（m3/s）（m3/s）（m3/s）（m3/s）（kw）（h）（万度）1月0.650.10.55986.774473.42月 :0.640.10.54968.767265.13月0.540.10.44789.374458.74月0.650.10.55986.772071.05月2.720.12.50.124484.9744333

46、.7明1.490.11.392493.6720179.57月1.840.11.743121.5744232.28月1.410.11.312350.1744174.89月0.640.10.54968.772069.710月0.770.10.671202.074489.411月0.550.10.45807.372058.112月0.580.10.48861.174464.1合计1668.41469.9计算进水头H净225.00m （设计净水头为221.5）水轮机效率n= 0.86发电机效率n= 0.96计算流量流为2.5m 3/s （设计为2.5m 3/s ）工程布置及建筑物XXXX 技改扩建电站

47、位于 XXX 白水江一级支流 XX 河流域的 XXX 境内，整个工程由 取水坝、沉沙池、引水隧洞、压力前池、压力管道、主副厂房、升压站、生活区、厂区防 洪河堤等组成。取水坝位于 XX 河中上段的杉树处， 取水坝所建处是地形比较开开阔的地段， 河岸有 大量的荒坡，为了尽量少占用耕地，建取水坝为块石混凝土滚水坝，坝高为 2.50m ，坝 轴线长 40.29m ，取水方采用坝顶溢流暗涵取水。因取水坝为低坝，加之取水坝处河道坡降为 i=0.015 ，较小，布置沉沙池后不利于冲 沙，因此本电站的沉沙池布置于 1 引水隧洞的出口与明渠相接处。本电站的引水系统由引水明渠和引水隧洞组成， 电站从取水坝取水经过

48、 50m 的明渠， 后进入 1引水隧洞，该隧洞长 820m ，隧洞出口是沉沙池， 沉沙池之后接 320m 的引水 明渠，明渠后接 2引水隧洞，该隧洞长 2170m ，整个引水系统长 3400m 。压力前池是地下洞室前池，布置于锡厂上面的山体内，高程约 992m 。 压力管道总长 340.7m 。主副厂房、升压站、生活区和厂区防洪河堤布置于 XX 社的锡厂处，主厂房长 28m ， 宽 11.00m ，副厂房长 17.72m ，宽 6.68m 。设计依据法律、法规依据1 、中华人民共和国水法 ；2 、中华人民共和防洪法 ；3、XXX实施 。5.1.2. 行业规范及其他依据1、水利水电工程等级划分及

49、洪水标准 (SL252 2000 )；2、小型水力发电站设计规范2、小型水力发电站设计规范3、工程建设标准强制性条文4、防洪标准(SL104-95 );5、水工建筑物抗震设计规范GB57001-2002 ） ;水利工程部分） （ 2000 年）；DL5703-2000 ） ;、水利水利计算规范 (SL278-2002) ；、水工钢筋混凝土结构设计规范GB50201-94 ；、水利水电工程沉沙池设计规范( SL269-2001 )9、水工隧洞设计规范 (SL279-2003 )；10、水电站引水道及压力前池设计规范(SL/T205-97 )11、水电站压力钢管设计规范 ( SL281 -2003

50、 )以及其他现行水利水电行业规范；12 、 XXX 水利水电勘测设计队编制完成的，并 XXX 人民政府批准的 XXX.XXXXX河流域水电开发规划报告 以及本可研报告的水文报告、 地质报告和能分析计算报告部分。根据以上法律、法规以及行业规范和标准确定本电站各项设计标准，经分析计算 XX 技改扩建电站设计装机容量为 2 X1250+1 xl600kW ,为自流引水式开发电站，工程规模 为小(2)型，工程等别为五等。主要永久性建筑物有：取水坝、引水隧洞、前池、压力管 道、厂房、升压站、防洪河堤等均为五级建筑物。 次要永久性建筑物及临时性建筑物为五 级建筑物。根据国家防洪标准 GB50201 94

51、和水利水电工程等级划分及洪水标准 SL252 2000之规定，XX技改扩建电站为小(2)型工程，所有建筑物等级为V级，洪水标准： 取水坝，设计洪水为10年一遇(P=10%)，校核洪水为50年一遇(P=2%)，施工期洪水标 准为5年一遇(P=20%)。厂区，设计洪水为10年一遇(P=10%)，校核洪水为50年一遇(P=2%), 施工期洪水为 5 年一遇 (P=20%)厂址：10 年一遇设计洪峰流量为 137.0m 3/s ，50 年一遇校核洪峰流量为 248.0m 3/s， 5 年一遇的施工期洪峰流量 93.8m 3/s 。坝址：10 年一遇设计洪峰流量为 111.7m 3/s，10 年一遇校核

52、洪峰流量 201.1m 3/s， 5 年一遇的施工期洪峰流量 76.1m 3/s 。本电站为发电而兴建， 工程无其它综合利用要求。 工程所用的块石、 片石均可就地采 制，砂料及碎石采用人工机制砂， 根据地质报告部分对料场的评述， 其储藏量及各类物理 力学指标均能满足要求。工程抗震设防类别和抗震设计烈度根据中国地震动峰值加速度区划图 ，本电站所在的区域地震动峰值加速度为0.10g，地震动反映特征周期为 0.45s，相应的地震基本烈度为度。本工程主要建筑物 级别为 5 级，根据 SL203-97 水工建筑物抗震设计规范之规定，确定本电站工程的抗 震设防类别为丁类，设计烈度为 7 度。取水工程取水工

53、程位置确定经现场勘察测量比较，XX技改扩建电站首部枢纽初步确定为距离 XX中上段的杉树处河道上，该坝址为无居民居住区，坝轴线选择和河谷轴线方向基本垂直。两岸基岩均 已基本裸露，覆盖物为第四系坡积层，坝址因在洞内，上、下游200m 范围坡度为15/1000 ，该坝址截获径流面积 39.15km 2，经水文计算 10 年一遇计洪峰流量为 111.7m 3/s，校核洪峰流量为 201.1m 3/s，施工期洪峰流量为 76.1m 3/s。取水坝工程布置取水坝由拦河坝和取水口两大部分组成。该取水坝上下游 200m 直线范围内无居民居住，河床两岸无耕地，全是荒坡，也无其他取水、蓄水建筑物，唯一仅有的建筑设

54、施位 于 XX 河右岸的 XXXX 村委员会县乡村公路从右坝肩上方穿过。 公路高程远高于最大坝顶 高程。由于取水坝附近的岩石大量出露第四系全新统（Q4）及侏罗系中统隧宁组（J2sn）： 为紫红色泥岩、钙质泥岩、粉砂质泥岩夹细粒砂岩、泥灰岩。坝址区岩性为泥岩、粉砂质 泥岩，透水性弱。取水坝处的地下水主要为裂隙水，其次为松散岩类孔隙水。 裂隙水主要 赋存在节理裂隙中， 地下水受大气降水补给， 以散流形式排泄到河中； 孔隙水分布于坝肩 边坡及河谷两岸，含水层由坡积（Q4dl）含碎石粘土、亚粘土及洪积（Q4pl）含砾粘土等 组成，厚0.24.8m，由于分布面积小，厚度薄，并具有就地补给就地排泄之特点，

55、地 表未见地下水出露，水量贫乏。取水坝处地形开阔， 河段坡降平缓， 不利于建高坝，若建高坝回水淹没较大，势必增 加工程投资，为了节省资源和资金， 选择坝高时，初步将其定为低坝规水坝。在进行大坝 建筑材料的选型时，将大坝坝型初步拟定为“块石混凝土重力潜坝” ，这样取水坝可就近 利用当地的新鲜块石， 另方面能够充分利用 1引水隧洞开挖出来的可作为建筑材料的块 石部分，可适当减小对水土环境的破坏。取水坝坝轴线总长 40.29m ，最大坝高为 4.0m ，过水断面处的坝高为 2.50m ，其高 程为 1000.50m ，非过水断面的最大高程为 1002.00m 。设计洪水水位高程为 1001.50m

56、， 校核洪水水位高程为 1001.99m 。最大基础深为 3.0m ，基础宽 6.0m ，相应的高程为 995.00m 。基础下游侧及中间部分采用 C15 块石混凝土现浇衬砌， 上游侧采用 C20 混凝 土浇筑 30cm 厚的防渗。坝顶为实用堰， 实用堰由半径为 30cm 和半径为 132cm 两段圆 弧相切连接，过水溢流段长 28m ，用于下泄洪水和坝顶暗涵取水，坝体下游背水面的坝 坡比为 1： 1.38，下段采用底流消能。坝体中间部分采用 C15 块石混凝土浇筑。坝顶实 用堰及坝体下游背水面采用 C25 混凝土衬砌 30cm 以满足夹沙的高速水流冲刷。为了节省建筑材料，同时也能增加取水坝抗

57、滑性能，蒋取水坝底部基础设置为3.00m宽，2.0m的中空部分，这样形成取水坝横断面上游的基础宽度为 2.00m ，下游处的基础宽度为 1.00m 。大坝进水口位于大坝坝顶， 采用坝顶暗涵取水方式， 坝顶取水暗涵长 30m ，宽 1.5m ， 暗涵底坡为 5/100 ，右岸起点底板高程 999.40m ，右岸底板高程为 994.26m ，下游出水 底板高程为 999.00m 。取水坝因为无库容取水， 要满足电站设计流量要求， 故设有 0.26m 跌坎。经计算，所布置的 XX 技改扩建电站拖麻河首部枢纽工程， 均能满足安全稳定的要求。 计算的安全系数如下：抗滑稳定安全系数为 1.68 ，抗倾稳定

58、安全系数 1.86。5.3. 沉沙池本电站工程的首部枢纽取水坝为低坝滚水坝，坝高为 2.50m ，最大坝高为 4.00m ， 加上取水坝上下有 200m 的河段的平均坡降为 15/1000 ，太缓，虽然取水坝后有与 2 引水隧洞相距 50m 的明渠，若在该段上建沉沙池，不满足沉沙池的冲沙要求，所以将本 电站的沉沙池布置于 1 引水隧洞的出口与明渠相接处。根据水利水电工程沉沙池设计规范(SL269-2001 )之规定，设计水头位于100m 300m 之间，电站运行需沉沙的最小泥沙粒径为 0.0.25mm 。本电站设计毛水头为 225m ， 净水头为 221.5m ，故沉沙池只须沉粒径为 0.0.

59、25mm 以上的泥沙。受地形条件的限制， 本电站的沉沙池布置在 1 引水隧洞的出口处木香坪处， 为顺山 的直线条形沉沙池， 沉沙池分为沉沙池分为进口扩散段、 池身段和出口收缩段三部分， 沉 沙池进口扩散段段紧接在 1 引水隧洞的出口出口。整个沉沙池轴线总长 39.00m ，其中 进口扩散段长 3.00m ，最小宽度 1.50m ，设计深度为 1.40m ，池身净长 34.00m ，净宽 3.00m ，出口收缩段长 2.00m ，最小宽度 1.50m ，设计水深为 1.40m (即后段明渠的设计水深）。沉沙池的进水口高程底为 998.13m ，池身最小深度 3.16m ，最大深度为 3.84m

60、， 平均工作深度为 3.50m ，边墙顶高程为 1000.53m ，相对最大高差为 4.84m 。安全超高 为 1.00m 。为满足沉沙池运行后的冲沙要求，将本沉沙池的底部设置为半径为 3.00m 的 圆弧段，圆弧段的玄高 40cm ，池身纵断面的设计底坡 2 。为了能溢出从拦河坝取水口引入的多余水量， 在沉沙池前室末端设置溢流堰， 溢流堰 长 3.00m ，底部高程为沉沙池正常蓄水位高程 999.53m ，顶部高程为 1000.53m ，高差 为 100cm 。沉沙池的出口为木香坪段的引水明渠， 该断面形状为矩形断面， 尺寸为 1.50m（宽）x 1.70m （高），设计水深为1.40m。沉