水电站建设项目可行性研究报告

水电站可行性研究报告水电站建设项目可行性研究报告（本文档为word格式,下载后可修改编辑！）目录TOC\o"1-2"\h\z\u1综合说明 11.1工程概况 11.2水文 21.3工程地质 31.4工程任务和规模 31.5工程布置 41.6水力机械、电气 51.7施工 61.8环境保护 81.9水保方案 81.10工程管理 91.11估算 91.12经济评价 102水文 112.1流域概况 112.2气象 132.3水文基本资料 142.4径流 152.5洪水 222.6分期设计洪水 242.7水位流量关系曲线 252.8泥沙 283工程地质 303.1概述 303.2区域地质 303.3引水枢纽工程地质条件 323.4引水隧洞工程地质条件 343.5前池、升压站、厂房工程地质条件 353.6天然建筑材料 353.7结论 364工程任务和规模 374.1当地经济发展概况 374.2工程建设的必要性 384.3工程建设的任务 384.4工程建设的规模 394.5装机容量 435工程布置及建筑物 495.1设计依据 495.2工程总布置 505.3主要建筑物 546水力机械、电气、金属结构 686.1机组选型 686.2接入电力系统方式 736.3电气设计 776.4金属结构 847施工组织设计 877.1施工条件 877.2施工导流 887.3料场的选择与开采 897.4主体工程施工 897.5施工交通运输 917.6施工总布置 917.7施工总进度 927.8主要技术供应 938环境影响 958.1环境现状 958.2环境影响预测与评价 968.3环境治理措施 1008.4环境影响评价结论 1039水土保持方案 1059.1可能造成的水土流失危害预测 1059.2水土保持方案编制原则和目标 1059.3防治责任范围 1069.4水土流失防治分区及水土保持措施总体布局 1079.5水土保持投资估算 11010工程管理 11110.1管理机构 11110.2管理设施 11110.3工程管理 11111工程估算 11211.1编制说明 11211.2估算表 11712经济评价 12112.1工程概况 12112.2基础数据 12112.3财务评价 12212.4国民经济评价 12512.5评价结论 127附：1.某某市某某区某某水电站可行性研究估算书2.某某市某某区某某水电站可行性研究图集工程特性表表1—1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‰3.54流域面积全流域km230661林家村水文站坝址以上流域km229874.85利用的水文系列年限年686多年平均径流量亿m323.17多年平均流量m3/s66.18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℃-13.92多年平均降雨量mm683.43多年平均陆地蒸发量mm5504多年平均水面蒸发量mm8005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Ⅶ工程特性表表1—2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m12.163电站最小水头m10.024设计引水流量m3/s3×31.4总引水流量94.15保证流量m3/s25.06保证出力kw26137装机容量kw3×32008多年平均发电量万kwh38599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m6.3×4.3最大泄量m3/s728位置左岸3进水闸孔数孔2进水闸尺寸m5.3×3.6设计流量m3/s94.084隧洞长度m156断面尺寸m宽×高=6.8×8.45前池工程特性表表1—3序号项目名称单位数量备注深度m12.77断面尺寸(宽×长)m28×156厂房主厂房尺寸(宽×长)m10.5×37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=3.9×3.3六主要机电设备（1）水轮机型号DZJP502-LH-230装机kw3200×3=9600设计水头m12.16设计流量m3/s31.36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（6）厂变压器容量kvA3152台工程特性表表1—4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/kwh1.35八主要工程量1石土方开挖万m37.09砌石万m35.15砼万m31.572厂房面积主厂房面积m2976.5付厂房面积m2428.83主要材料量钢材t372.86水泥万t1.78块石万m36.08石子万m31.19砂万m32.934总投工万个23.86九经济评价1单位kw投资元/kw57312年发电量万kwh38593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水电站可行性研究报告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、自风阁岭进入某某境内，流经甘肃、宁夏、某某三省26个县（市），全长818km，总流域面积6.24万km2。于某某潼关港口东汇入黄河，是黄河的最大一级支流，也是某某关中的母亲河。某某境内渭河干流长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、某某三省（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%，某某境内占1.3%。某某峡林家村引水枢纽以上某某境内渭河干流长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，某某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，某某市各县（区）、乡各级政府，决心开发当地资源，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。而某某水电站工程就是某某区、某某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。受某某隆地水力发电有限公司委托，我院组织专业人员，对某某水电站项目进项了勘察测量和规划，编写了《某某区某某水电站可行性研究报告》。1.2水文某某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（1934～2001年）。我们可以林家村水文站作为参证站，对某某水电站进行水文分析。1.2.1径流量采用水利年（10～9月）对林家村水文站进行径流分析，经径流还原后，用皮-Ⅲ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某某水电站坝址处，某某水电站径流成果详见表1-1。年径流成果表表1-1站名统计参数各种频率年径流量（亿m3）WCVCS20%30%50%70%80%90%林家村23.70.40.831.127.622.41815.612.6某某23.090.40.830.3026.8921.8317.5415.2012.281.2.2洪水根据林家村（1944～2001）58年系列洪水资料，加1933年历史调查洪水Q=6890m3/S，进行频率分析采用皮-Ⅲ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某某水电站坝址处，其洪水成果详见表1-2。洪峰流量成果表表1-2站名各种频率年径流量（亿m3）0.1%0.33%0.5%1%2%3.3%10%林家村9782799573786356534646263072某某96147858725162475254454730191.2.3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17～26.7m，其岩性为花岗岩；两坝肩为花岗岩山体，坝基磨擦系数为0.45～0.5。该段河谷部宽150~300m，常水河靠右岸发育，宽38~45m，河床高程679~683m，河漫滩表面高程682.31~686.59m，河床漫滩堆积的卵石层厚度13.0~22.1m。左坝肩山坡岩石体裸露，坡面倾角40~50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Ⅱ类。1.4工程任务和规模1.4.1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工程规模某某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设防标准根据《水利水电工程等级划分及防洪标准》（SL252-2000）规定，某某装机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。故某某水电站枢纽设计洪水标准为10年一遇，相应洪峰流量Q=3019m3/s，校核洪水标准为50年一遇，相应洪峰流量为Q=5254m3/s，厂区防洪标准为30年一遇洪水设计，相应洪峰流量Q=4547m3/s，50年一遇洪水校核，相应洪峰流量Q=5254m3/s。经多方案比较，某某水电站选择枢纽布置在某某村上游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，厂区布置在某某下游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。1.5.2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6.3×4.3m，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5.3×3.6m，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=3×3.6m。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。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681.40m，水轮机层地面高程为676.50m。副厂房布置在主厂房的上游侧，长37m、宽5m。1.6.2电气主接线某某均采用扩大单元接线方式,即某某水电站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。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（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国道至某某厂区的简易道路；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，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。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工程管理成立某某水电站管理站，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（1）文件依据：陕计设计（1996）258号文关于颁发《某某省水利水电工程设计估算编制办法》和《某某省水利水电工程概（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）《某某省水利水电建筑工程预算定额》；安装工程：执行（2000）《某某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《某某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流域自然地理概况某某位于北纬34°23′，东经106°51′之间,枢纽布置在某某省某某市某某区坪头镇上游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、某某三省26个县（市），全长818km，总流域面积6.24万km2。渭河由某某风阁岭流入某某境内，于某某潼关港口东汇入黄河，是黄河的最大一级支流，也是某某关中的母亲河。某某境内渭河干流长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、某某三省（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%，某某境内占1.3%。详见图2—1某某水电站位置示意图。2.1.2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2—1（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‰。2.2气象2.2.1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：某某省水文局设立，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30661km2。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水文基本资料某某处无实测资料，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表2-1万m3序号城镇生活农村生活工业乡镇工业农业灌溉合计人大畜猪羊107.1215.073.43.021.01829.81396.4101255.83117.1215.073.43.021.01829.81396.412868.554124.38127.1215.073.43.021.01829.81396.4101255.8317.1215.073.43.021.01829.81396.4101255.8327.1215.073.43.021.01829.81396.4101255.8337.1215.073.43.021.01829.81396.413069.074324.947.1215.073.43.021.01829.81396.413592.654848.4857.1215.073.43.021.01829.81396.414494.995750.8267.1215.073.43.021.01829.81396.415647.986903.8177.1215.073.43.021.01829.81396.416458.427714.2587.1215.073.43.021.01829.81396.411718.352974.1897.1215.073.43.021.01829.81396.4101255.83合计85.47180.7940.7736.2312.089957.74756.932785042919.972.4.1.2设计水平年某某电站来水过程从某某水电站历年各月天然径流量中扣除相应年月实耗水量，得到设计水平年某某水电站历年各月来水过程。2.4.2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-Ⅲ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表2—2WCVCSWp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%23.723.70.380.42.031.129.227.622.418.016.815.614.212.62.4.3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电站年径流量将林家村水文站天然径流系列成果用面积比拟法换算到某某水电站坝址处，就得到某某天然径流量成果。见表2—3。各站年径流成果表表2—3站名统计参数各种频率年径流量（亿m3）WCVCS20%30%50%70%80%90%林家村23.70.40.831.127.622.41815.612.6某某23.090.40.830.3026.8921.8317.5415.2012.282.4.5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2—4。2.4.6日平均流量频率分析某某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，在曲线上查得某某电站坝址处不同频率的日平均流量如表2-5。某某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）70.8064.1942.7628.2425.0022.6120.2417.2813.432.4.7径流成果和理性分析某某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，某某坝址均位于该两站的下游，某某坝址以上多年平均径流量23.09亿m3，多年平均径流深74mm，大于渭河南河川多年平均径流深74mm，大于咸阳站多年平均径流深109mm，年径流变差系数为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，某某是采用林家村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，某某坝址以上多年平均径流量23.09亿m3，多年平均径流深74mm，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。 林家村径流量的年内分配表2-4频率代表年单位月份全年10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月8月9月25%84-85%11.786.933.523.143.884.314.928.148.017.712.0725.99100108m33.442.021.030.921.131.261.442.382.342.253.527.4729.2m3/s128.4378.0738.3834.2346.8346.9955.4388.7490.2483.95131.59288.2892.5950%78-79%12.688.124.023.113.144.574.032.863.2520.9317.8715.42100108m32.841.820.90.70.71.020.90.640.734.6943.4522.1m3/s106.0570.1733.6226.0129.2738.2234.8323.9228.09175.04149.45133.2671.0375%73-74%25.478.143.192.862.846.068.1112.086.286.334.3514.2100108m34.281.370.540.480.481.021.362.031.061.060.732.416.8m3/s159.7652.7620.0117.9419.7238.0152.5675.7740.739.727.2892.6953.2780%59-60%12.318.923.713.023.35.044.675.683.967.3730.7711.25100108m31.921.390.580.470.510.790.730.890.621.154.81.7615.6m3/s71.753.6921.6117.5921.2829.3528.1133.0823.8342.93179.2267.7149.4790%71-72%9.337.533.874.333.979.111.7310.411.3314.95.847.68100108m31.180.950.490.550.51.151.481.311.431.880.740.9712.6m3/s43.8936.618.2120.3720.6842.8157.0248.9255.0870.0927.4737.3339.9595%97-98%3.213.932.132.662.284.467.0916.948.122.1918.798.21100108m30.340.410.220.280.240.470.741.780.852.331.970.8610.5m3/s12.5815.928.3510.439.917.4828.7266.4132.8186.9973.6633.2633.3PAGE图2—2图2-32.5洪水2.5.1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4200m3/s，南河川3200m3/s，主要来自支流葫芦河、散度河，最大洪峰分别为2960m3/s和1880m3/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5030m3/s（1954.8），最小271m3/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，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6890m3/s。由《某某省洪水调查资料整编成果》知，1933年洪水的洪峰流量为6890m3/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5030m3/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-Ⅲ型曲线适线，得出林家村洪峰流量曲线，其成果表2—6。林家村水文站洪峰流量分析成果表表2—6Qm(m3/s)CVCSCV不同频率的洪水流量QP（m3/s）计算采用计算采用0.10.20.330.5123.351020150215000.830.843.09782874279957378635653464626403630722150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某某坝址处，其成果见表2—7。某某坝址处洪峰流量成果表表2—7站名各种频率洪峰流量（亿m3/S）0.1%0.33%0.5%1%2%3.3%10%林家村9782799573786356534646263072某某96147858725162475254454730192.5.5成果的合理分析渭河南河川位于林家村上游，控制流域面积23385km2，咸阳位于林家村下游，控制流域面积46827km2，洪峰流量计算统计成果见下表，从表中可以看出，林家村的洪峰流量略小于南河川洪峰流量的均值，主要是由于南河川与林家村之间无大的支流汇入，洪峰经河槽的展延不断减小，林家村与咸阳站之间有较多的大支流汇入，因此，咸阳站的洪峰流量均值比林家村水文站的洪峰流量大得多，洪峰流量的变差系数具有随流域面积增大而减小的规律。可见本次洪峰流量分析成果具合理性。渭河各站洪峰流量计算成果统计表表2—8站名流域面积(km2)统计参数系列年限均值CvCs/Cv南河川2338516000.903.01934-1990林家村3066115000.903.01944-2001咸阳4682730200.623.01934-20002.6分期设计洪水根据洪水季节性变化特点和施工期防洪需要，分别计算10-6月、10-5月、10-4月、10-3月；11-5月、11-4月、11-3月各时段设计洪水。选样采用年最大值法，按不跨期选样原则进行选样。分期洪水统计参数计算和适线原则与最大洪水相同。各站分期设计洪水计算成果见表2—9。某某水电站分期设计洪峰流量成果表2—9分期Qm(m3/s)CvCsCv不同频率洪峰流量（m3/s）计算采用计算采用1%2%3.3%5%10%1月31300.430.462.574676257502月35400.460.482.591827670593月64600.790.602.51801591441311084月1561501.431.002.56935794894313225月2432500.820.862.510538957826995336月3343300.931.002.5166313891194103377210月2372400.800.862.5103287876667552211月89900.630.682.530626723821517412月41400.620.682.513711910796783-6月4194200.810.822.5166814261252110786610-11月2392400.780.882.5105689678168552811-2月90900.610.642.529025522820717012-2月46500.530.603.0142124111100822.7水位流量关系曲线天然情况下各断面水位流量关系曲线采用均匀流计算公式：式中：A——断面过水面积R——水力半径C——谢才系数，C=R1/6/n，n为糙率J0——河道断面处纵向比降根据各站坝址处河段纵向比降J和n，可得：各站坝址水位流量关系曲线。见图2—4、图2—5。同时根据各站尾水处河段纵向比降I和n，可得尾水断面水位流量关系曲线。见图2—6、图2—7。图2—4渭河某某水电站设计坝址断面图图2—5渭河某某水电站设计坝址断面水位～流量关系线图图2—6渭河某某水电站设计尾水断面图图2—7渭河某某水电站设计尾水断面水位～流量关系线图2.8泥沙2.8.1泥沙特性渭河是一条多泥沙河流。水沙关系呈现出一定的规律。（1）水沙关系基本协调即年来水量大，年来沙量也大，来水量小来沙量也小。如1966.9-1967.8、1967.9-1968.8年径流分别为46.37亿m3和41.83亿m3，是多年平均年径流量的1.8-1.6，而年输沙量为2.60亿t、2.52亿t，约是多年平均年输沙量的1.8倍。小水年1971.9-1972.8、1986.9-1987.8，年水量分别为13.39亿m3、15.66亿m3，约为多年平均年径流量的一半，而年输沙量为0.307、0.457亿t，是多年平均年输沙量的0.21和0.31倍。但个别年份也有小水大沙量，如1972.9-1973.8，年水量是多年平均径流量的0.73倍，而年输沙量却高达3.15亿t。（2）来沙量年际变化大在林家村58年实测资料中，最大年输沙量为3.15亿t（1972.9-1973.8），而最小年输沙量仅有0.307亿t，最大是最小的10倍，而最大年径流是最小年径流的3.55倍。（3）年内分配不均衡汛期（7-9月）输沙量占年输沙量的77.66%，其中7-8月占65.7%；且汛期输沙量又多集中于几场大洪水中。如1970年7-8月输沙量为2.289亿t，而8月29日-9月20日一场洪水输沙量1.07亿t，占7-8月输沙量的47%。又如1969年7、8月输沙量为2.81亿t，其中7月14日-7月28日一场洪水输沙量就达1.29亿t，占7-8月沙量的46%。（4）沙峰滞后于洪峰在林家村站58年实测资料中，沙峰一般都滞后于洪峰。2.8.2泥沙还原量计算（1）资料插补为了与年径流量系列同步，对林家村站所缺的1944、1945、1949、1972四年的泥沙资料进行插补延长。方法是将林家村站所缺年份月沙量与咸阳站相应实测月做相关分析。经计算分析林家村悬移质多年平均输出量为1.441亿t。（2）泥沙还原量计算只还原估算多年平均泥沙还原量。并着重对水保、水库泥沙和灌溉引量进行还原计算。计算结果、林家村站多年平均天然悬移质输沙量为1.5771亿t，净还原悬移质沙量0.1361亿t。其中，水保0.079亿t，工农业引水和水库为0.0571亿t。（3）推移质输沙量采用推悬比值估算推移值输沙量。根据我省邻近流域部分推移质和悬移质资料统计分析，渭河咸阳站1959—1960年推悬比1.82%，船北站0.035%，华县0.056%，采用咸阳站1.82%，估算林家站多年平均推移质输沙量为0.0287亿t，则林家村水文站多年平均天然输沙量为1.6058亿t，其中，悬移质1.5771亿t，推移质0.0287亿t。2.8.3泥沙颗粒级配经分析林家村水文站悬移质泥沙颗粒级配，其多年平均中数粒径0.02mm，平均粒径0.0367mm。3工程地质3.1概述电站工程位于秦岭和关山交界处的西山区。工程主要由拦水大坝、隧洞、前池、厂房、升压站和尾水工程项目组成，这些工程项目相对较集中，地质条件清析。其中前池、升压站、厂房和尾水工程布置在一起，东西长60m，南北宽33m。2006年4月受业主委托，对电站有关部位进行了地质初步勘察工作。勘察的具体情况是，坝址断面布置3个地质探孔、又采用动力触探、注水试验，取样试验等。根据地质勘察报告，工程区域内，无大的地质灾害及地质构造问题。工程区河道弯曲，河宽200m，而厂区则位于某某村下游100m的渭河一级阶地上，拦水大坝布置在某某村上游，距峡口120m。拦水大坝右坝肩处山体陡立，平均坡度45度，山坡之上林草茂密，河道中主流偏左岸，坝轴线处水流由原来的东西向转为北南方向，左肩处为半岛山体，基岩裸露，山体坡度大约51度。厂区某某村下游100m的渭河一级阶地上，西边为石质山体，山体之上林草茂密。东边为渭河主槽，阶地高程678m。3.2区域地质3.2.1地形地貌工程区位于秦岭中低山区，渭河蛇曲发育，自西向东流经本区，地面高度675m（渭河河谷）~1243.8（强家山）。渭河两岸山体陡峻，基岩大都裸露，局部表层覆盖少量坡积物和第四系黄土及黄土状土。渭河河道宽度200~400m，两岸阶地呈不对称发育，左岸大多数被侵蚀，右岸残留一级、二级及三级阶地，一级阶地高出河床4~5m，最宽可达400~500m，二、三级阶地仅残存一小部分。河谷两岸支流分布有一级阶地，阶地堆积物二元结构清晰，上部黄土、壤土夹碎石，下部卵（砾）石。3.2.2地质构造及地震本区在区域构造上位于秦岭纬向构造体系北部的北秦岭加里东褶皱带北部边缘地带，受陇西旋卷构造体系和祁吕贺山字型构造体系的影响，褶皱断裂发育，对工程区稳定有影响的区域活动断裂主要有三条：渭河断裂（F1）：属脆性正断层，断距大于1000m，并具右行走滑性质，断裂带宽50～120m，近东西向展布，从工程区以北约4.5km通过。马宗山——榭石桥断裂（F2）：为区域上秦岭山前断裂的西延部分，延伸长度约22km，近东西向展布，从工程区以南约5km通过。安坪沟——东沟断层（F3）：区内出露仅5.5km近南北向展布，断面近于直立，该断层地表覆盖严重，主要从卫片影像解释，分布于码头村以南的杨坡沟里。本区属稳定性较差地区，区内次级构造活动痕迹明显，在基岩山体中，“X”型节理和小的褶曲较发育，在多期岩浆侵入活动影响下，岩体非常破碎。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）规定，工程区抗震设防烈度为7°，设计基本地震加速度为0.2g。3.2.3水文地质工程区地下水按埋藏条件，可分为基岩裂隙水和第四系孔隙潜水。由大气降水和山区地下水补给，向沟道和渭河排泄。基岩裂隙水水位较高，对洞室开挖稳定不利；孔隙潜水水量较丰富，在大的沟道中均有常流水。3.3引水枢纽工程地质条件3.3.1引水枢纽的工程地质条件上坝址引水枢纽位于码头村东北渭河干流上，该段河谷部宽150～300m，宽38～45m，河床高程679～683m，河漫滩表面高程682.31～686.59m，河床漫滩堆积的卵石层厚度13.0～22.1m。左坝肩山坡岩石体裸露，坡面倾角40～50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。沿坝轴线布置钻孔3个，孔深分别为19.7、27.9和27.9m。揭露地质特性从上至下概况如下：中沙层（Q4a1+p1）：黄褐色，长石、石英质，均粒结构，稍湿—饱和，松散—稍密状态，层厚1.6-6.5m。卵石层（Q4a1+p1）：由石英岩、花岗岩碎块组成，亚园形，一般粒径5-8cm，最大30cm，充填沙15%。该层遍布场地，稍密状态，层厚3.9-14.7m。漂石层（Q4a1+p1）：由石英岩、花岗岩碎块组成，亚园形，一般粒径20-25cm，最大90cm，充填沙10%，松散—稍密，分布广，层厚1-13.6m。园砾层（Q4a1+p1）：由石英岩碎块组成，亚园形，一般粒径2-15mm，最大约50cm，充填沙10%，夹卵石薄层，松散—稍密状态，在左岸呈凸镜体分布，层厚2-5.1m。基岩层（r5）：花岗岩，浅褐色，主要矿物为长石，石英岩次之，或黑云母，中粒结构，块状结构，少量裂隙，中等风化。基岩埋深17-26.3m，岩石分类为Ⅱ类。坝址处地层强透水层，渗透系数K=85.6m/天。中砂层有振动液化的可能，应挖去。枢纽段地质构造较为简单，附近无大的断裂。地下水可分为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，由大气降水补给，向渭河排泄。地下水CO3———SO4———Ca2+型水，对普通硅酸岩混凝土无侵蚀性。3.3.2坝基（肩）岩土物理力学指标坝基砂卵石层物理、力学指标建议值表如3—1。坝基砂卵石层力学指标建议值表表3—1地貌单元地层名称渗透系数(m/d)允许水力坡降（i）承载力基本值f0(kpa)变形模量E0(Mpa)摩擦系数f（6）砂卵石550.10380260.55两坝肩弱风化花岗岩岩体裂隙发育，比较破碎，岩石和饱和单轴抗压强度Rb=90～100MPa，岩体纵波速度Vp=2000～3750m/s，完整系数Kv=0.11～0.39，岩体的基本质量指标BQ=237～378，基本质量级别III~IV级，岩体物理、力学指标建议值如表3—2。坝基岩体力学指标建议值表表3—2岩石名称密度抗剪断强度变形模量泊桑比ρf′cμg/cm3—MpaGpa—花岗岩2.450.80.65.00.303.3.3坝址枢纽工程地质条件评价①枢纽区地址构造简单，无区域性活动断层，坝肩山坡基本稳定，无不良物理地质现象，工程地质环境良好。②坝基砂卵石中密，各项物理、力学指标可以满足引水低坝对地基的基本要求。坝肩花岗岩体清除表面2.0m左右的破碎岩体后可以建坝，建议混凝土和基岩结合面抗剪断摩擦系数f=0.85。③砂卵石层的允许不冲流速V=1.5~1.8m/s；弱风化花岗岩体允许不冲流速建议采用V=18~20m/s。④坝基砂卵石层允许水力坡降小，存在的主要工程地质问题是管涌破坏，坝基砂卵石层进行防渗处理。⑤右坝肩高程684m以上的黄土坡脚应有护坡工程，护坡工程高度不应该小于3.0m。3.4引水隧洞工程地质条件3.4.1工程地质概况及洞室岩分类引水隧洞位于渭河左岸，穿过地层以花刚岩和闪长岩为主，有少量的片麻岩。上覆岩层厚度一般远大于3倍洞经。该段基岩完整性较好，以弱风化~新鲜基岩为主。断裂不太发育，主要为裂隙。隧洞段岩石的物理力学指标见表3—3。隧洞岩体力学指标成果表表3—3岩石名称比重干密度饱和密度吸水率饱和吸水率饱水系数显孔隙率干燥单轴抗压强度饱和单轴抗压强度软化系数饱和弹性模量饱和泊桑比△SρdρbωαωsαKsnoRdRbKrE50μ50—g/cm3%%—%MpaMpa—Gpa—片麻岩2.882.852.86————1401100.61100.30花岗岩2.642.602.61————120900.65250.25闪长岩2.632.612.620.250.290.880.75122860.7123.40.17备注：所提指标为弱风化岩石指标，其中，闪长岩为实验成果，片麻岩和花岗岩为经验类比指标。按照岩石的物理力学指标，结合现场工程地质条件，根据《水利水电工程地址勘察规范》（GB50287—99）中“围岩工程地质分类标准”，判别：弱~微风化花岗岩及微风化片麻岩和闪长岩属II类，弱风化片麻岩和闪长岩属III类。3.4.2隧洞工程地质评价围岩分段工程地质条件如下：隧洞进出口段围岩为花岗岩，肉红色~灰褐色，中粗粒结构以裂隙为主。地下水位高于洞顶，围岩类别为II类，进出口边坡稳定性较好。3.5前池、升压站、厂房工程地质条件前池、升压站、厂房均位于某某村下游100m渭河一级阶地上。一级阶地为自然冲积而成，现状尺寸，南北宽100～480m，东西长50～280m；阶地中部高程878.5m，整个阶地，上部细沙，下部砂卵石，局部基岩裸露，表层强风化，基岩岩性为花岗岩。在该阶地上建前池、升压站、厂房，地基条件优良。尾水沿东西方向有10m为基岩地基，防洪墙也处于基岩区；防洪墙外尾水渠则为砂卵石地基。3.6天然建筑材料3.6.1砼骨料：石子和砂。石子：坝区及尾水附近河道中储有丰富的石子，只要加以筛选即可取得。工程所需少量的破口石，将河床中的漂石粉碎而成。河中卵石其岩性为石英岩及花岗岩，质地坚硬，理想的砼骨料。砂子：采于工程区河道中，只要加以筛选就可得到。砂子储量丰富，就近采用。3.6.2块石工程区附近山体均为花岗岩，储量丰富，开采方便，运距小。3.7结论（1）工程区无大的地质构造及地质突害问题，工程区域地质稳定。（2）坝址处砂卵石覆盖层深厚，但坝地面以上高仅10m，砂卵石层能满足建低坝的需要。（3）前池、升压站、厂房地基为基岩，是Ⅱ类岩石地基，地质条件优良。（4）尾水和防洪墙基本座于基岩之上，尾水渠建筑在砂卵石层上，这样的地质条件能满足工程基础稳定和承载能力的要求。（5）工程区砼骨料和块石，不但储量丰富，质地良好，而且易开采、运距近，就地取材，在满足工程建设需要外，还将降低工程造价。（6）地质勘察报告达不到施工详勘深度，建议施工详图设计阶段，对坝址地质条件做进一步的详勘，以保证大坝地基的安全稳定。详情请看《某某市某某水电站工程地质勘察报告》。4工程任务和规模4.1当地经济发展概况某某区位于某某市的四周，大部分土地为秦岭关山山区；工程所在区又位于某某区的西部，距某某市35km，是某某区内经济发展相对落后的地区。经过改革开放20多年的发展，某某区整体经济取得了显著发展，人民生活水平也有一定的提高。据某某区2003年年报统计，全区总人口59.1万人，其中农业人口49.9万人，非农业人口9.2万人；全区总面积2580km2，共辖19个镇，371个村委会；耕地总面积64.64万亩，粮食总产15.98万t；国民生产总值24.01亿元，人均4063元，城市居民人均收入5286元，农村居民人均纯收入1802元，而坪头镇仅为1014元。但这些成绩的取得与外县、外省及全国经济发展总水平相比较，仍相对滞后，尤其工程区附近的各山区乡（镇），仍为需国家扶贫的贫困山区。但某某区拥有丰富的资源优势：（一）水能资源。某某区属黄河流域渭河水系，区内主要河流除渭河干流外，其主要支流有：通关河、小水河、六川河、潘溪河、伐鱼河等。全区水能理论蕴藏量44.431万kw，占某某市总理论蕴藏量的30.1%，居全市各县之首，其中，可开发量5.4068万kw。目前已建、正建的小水电有7座，总装机1.3万kw；尚有几座水电站正做前期的勘测设计工作，明后年可开工建设。依据丰富的水能资源优势，大力发展小水电，带动区域经济的发展，增加就业机会和提高群众收入。（二）经济林草资源：由于实施退耕还林还草政策，山变绿了，各种森林植物种类繁多，林产品中除木材储量丰富外，还有苹果、核桃、花椒等，同时中药材也有几百种。在中央西部大开发决策下，某某区委、区政府决心把开发优势资源作为振兴某某经济的突破口，进一步改革开放，狠抓投资环境改善，对外招商引资，而某某水电站项目就是某某区、也是某某市招商成功的重要项目之一。4.2工程建设的必要性(1)能充分发挥水能资源优势。随着经济的发展和人民生活水平的提高对电力的需求，需要尽快开发水能资源，而某某水电站的建设符合某某区电力发展的要求，大幅度增加水电在地方电网中的比重，使某某区电气化水平又提高一大步。加速电气化建设发展对某某区总体经济发展和建设小康社会有重要意义。(2)某某水电站建设符合某某区把资源优势转化为经济优势的决策，随着该电站的建成投运必将带动当地经济的发展，为财政收入创造新的增长点。(3)当地丰富的林业资源，矿产资源，只有在电力事业大力发展时，才能全面的开采和深加工。(4)只有大力开发水能资源，才能有效实现“以电代柴”的利用能源模式，彻底实现和保持退耕还林，还草成果，减少水土流失，实现青山绿水、山川秀美的环境目标。(5)西部大开发迫切要求建设稳定可靠的电源工程，尤其是清洁能源工程，这是我国未来能源发展的方向，为经济持续高速发展提供电力保证。某某水电站建设符合中央西部大开发的总体要求。综上所述，某某水电站开发建设是某某区在西部大开发形势下把资源优势转化为经济优势的重要项目。该项目在为电网提供电力的同时，也带动支持当地经济的发展。因此，开发建设某某水电站是十分必要的。4.3工程建设的任务电站总装机9600kw，该电站建设的任务就是每年向当地电网提供3859万kwh的电能。4.4工程建设的规模4.4.1当地电力设施的概况工程区是关中大电网的覆盖区。有两回从某某送来的110kv馈电线路，为坪头110kv变电站的双回路进线。当地10kv农网线路由牵引变电站27.5kv侧母线经再次降压为10kv后配出。4.4.2当地小水电站发展情况某某区已建有30座小型水电站，总装机容量19800kw，规模小，效益差，水力资源利用率不高。在西部大开发国家加大渭河流域综合治理力度的大好形势下，某某区因势利导，制定互利的优惠政策，招商引资促进闲置水力资源的开发利用，将某某水电站列为“十五”发展计划的重点项目，决策是十分正确的。某某水电站下游2.2km处的坪头水电站，装机9600kw，上游3.1km处的鸡冠岩水电站，装机9000kw，已建成发电，某某电站是渭河干流上目前水能规划中的第三级。4.4.3河段规划渭河是流经某某县的最大河流，由西向东穿境而过，境内河长157.6km。林家村以上至省界，渭河流经山区，形成123.1km长的某某峡河段，平均比降3.5％，多年平均流量70.1m3/s。某某县可开发的水力资源主要集中某某峡河段上。陇海铁路沿渭河两岸通过，限制了某某峡的开发利用。近几年来在建和规划工程已在某某峡下半段自上而下形成七座梯级电站和一个水库规划工程：⑴颜家河水电站（在建）为低坝引水式径流水电站，颜家河水电站位于某某市某某区胡店镇林光村的渭河干流上，距某某市区46Km，电站坝址以上控制流域面积29348km2，电站拦水坝顶高程742.5m，尾水位725.20m，设计水头16.5m。装机7500kw。⑵堡子梁水电站（在建）为低坝引水式径流水电站，装机3600kw。引水坝址在鸡冠崖水电站回水线上游1km处，厂址距下游的坪头镇约13km。⑶引渭入支（小水河）水利枢纽工程（规划）该工程是在《渭河流域综合治理》列入国家重点工程项目，低坝引水枢纽布置在拓石乡下游约7km的椿树滩（坝顶高程860.0m），引渭河水入小河水（引水隧洞长20.72km，Q=45m3/s），在小水河口以上约2km的庵里坝址兴建小水河水库，坝高约130m，总库容2.5亿m3，调节库容1.92亿m3，调蓄水量约3.5亿m3，向某某市以东城市供水。⑷鸡冠崖水电站（已建成）为低坝引水式径流电站，装机9000kw，厂址在小水河口上游1.2km处。⑸某某水电站（本工程）为低坝引水式径流水电站，装机9600kw。引水坝址在小河水口下游1.8km处，厂址在坪头镇上游3.2km处。⑹坪头水电站（设计中）为低坝引水式径流水电站，装机9600kw，引水坝址在小河水口下游3.4km处，厂址在坪头镇上游1.4km处。⑹高家山水电站（规划）为低坝引水式径流水电站，装机6400kw，引水坝址在坪头镇下游1.7km处，厂址在鹪鹩沟下游2.1km处。⑻某某峡渠首加坝闸工程（已竣工成）该工程是某某峡引渭渠首改建工程，以调节灌溉水量结合发电为目的，电站装机8000kw。上述八个梯级工程已经衔接，从合理性和经济性方面考虑，已无安插新的电站工程的可能性。详见图4-1渭河流域坪头段梯级开发纵剖面示意图4.4.4水能计算1.所需资料将林家村水文站天然径流成果经扣除上游用水后年内分配的径流成果，见表2-4。按面积比拟法折算到某某水电站坝址，作为某某水电站1944~2001年58年的径流系列、水位流量关系曲线，同时考虑枢纽具有的日调节能力。2.设计保证率根据《小水电水能设计规程》(SL76-94)规定，某某水电站建成后，将并入电网，装机容量占电网系统容量的比重<25%，又考虑到关中地区处于半干旱半湿润气候带，设计保证率P=75%。3.水头大坝正常水位687.50m正常尾水位674.74m最大水头13.16m最小水头10.02m电站设计水头12.16m4.保证出力采用林家村典型年日流量用面积比拟法求得坝址处日流量Q保=25.0m3/s。根据图4-1出力公式N保=8.338QH,算得该站典型年日出力，作频率分析计算，并绘制出力保证率曲线。在曲线上查得，当P=75%时，N保=2613kw。5.计算方法采用长系列法和典型年法进行水能分析计算，将日流量采用不等距方法分组，取组内平均流量作为发电流量。6.采用出力公式计算采用公式：N=AQHN=出力(kw)；Q=发电流量(m3/s)；H发电净水头(m)；A出力系数A=9.81×η水η机η水=0.88~0.90取η水=0.89η电=0.9505经计算A=8.338。7.长系列法水能计算利用长系列法分析得到的中水年日流量资料进行水能计算，计算结果见表4-1、表4-2。计算过程见表4-3、表4-4。根据计算结果绘制电站出力～年电能～年利用小时数(N~E~T)曲线。见图4-2、4-3。4.5装机容量某某水电站拦水坝顶高程687.5，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发电量，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。根据《小水电水能设计规范》(SL76-94)规定径流式水电站年利用小时数不低于5000h，某某装机6400～10000kw是合理的、适宜的。某某水电站水能结果表表4-1序号出力N（KW）发电量E（万KWh）年利用小时T（小时）备注1750035104692264003328513238000359344924960038593850选用5100003925369161200042582890某某水电站水能结果表（方案二）表4-2序号出力N（KW）发电量E（万KWh）年利用小时T（小时）备注15000246649352640026994120选用37500288234804960032302257510000329720256120003629860 某某水电站水能计算表表4-3分级流量Q（m3/s）组内系数累计系数频率%库水位H库（m）尾水位H尾1（m）净水头H净（m）组末出力N（kw）增加出力△N（kw）增加电量△E（104kwh）累计电量E（104kwh）年利用小时数T（h）0.55674.7412.16105.22105.2292.4292.4287841～51436299.2687.5674.7412.16526.08420.86366.65459.0787265～81334895.3687.5674.7412.16841.72315.65264.35723.4285948～101133491.5687.5674.7412.161052.15210.43169.14892.56848310～153332488.8687.5674.7412.161578.23526.08410.201302.76825515～204329179.7687.5674.7412.162104.31526.08368.421671.18794220～253824867.9687.5674.7412.162630.38526.08313.981985.16754725～303121057.5687.5674.8212.083135.69505.31255.372240.53714530～404417949.0687.5674.9511.954135.931000.24430.882671.41645940～503113637.3687.5674.9911.915152.611016.68332.753004.16583050～602110528.8687.5675.1811.726084.49931.88235.483239.64532460～70158423.0687.5675.2211.687074.35989.85200.103439.74486270～80116918.9687.5675.3511.557994.98920.63152.873592.62449480～9095715.6687.5675.5011.408877.54882.56121.073713.68418390～10074813.2687.5675.6011.309777.41899.87103.953817.633905100～11054111.2687.5675.8211.0810545.76768.3575.813893.443692≥11036369.9687.5675.8811.0212395.681849.92160.274053.713270 某某水电站水能计算表（方案二）表4-4分级流量Q（m3/s）组内系数累计系数频率%库水位H库（m）尾水位H尾1（m）净水头H净（m）组末出力N（kw）增加出力△N（kw）增加电量△E（104kwh）累计电量E（104kwh）年利用小时数T（h）0.55678.008.9077.0177.0167.6467.6487841～51436299.2687.5678.008.90385.04308.03268.35335.9987265～81334895.3687.5678.008.90616.06231.02193.48529.4785948～101133491.5687.5678.008.90770.