水库工程投资概算报告

水库工程投资概算报告xx县位于xx省中西部，乌江中游鸭池河北岸，东、南、西三面在国家“九五”计划中，xx省电力公司拟在xx县兴建火电厂，电东送”的电源点之一，既支援了周边省市的用电需求，又带动了xx北地区煤炭开发行业的发展，促进了地方经济的增长和人民生活的提高。火电厂燃煤机组采用带逆流式双曲线自然通风冷却塔的循环经过对火电厂周边地区水资源情况的充分论证后认为，最佳方案是就近在流经xx县野纪河上沙坝桥下游2Km处修建水源工程即xx水库。乡至花石乡的公路直通大坝，交通便利。xx水库工程是xx火电厂水源工程。水库的建设，为电厂生产运行提供了供水保证，将与电厂主体工程一起，为当地经济建设发展起到积极的促进作用。xx水库员开展了xx县火电厂工程供水水源xx水库的方案比选工作，2001年并通过了xx省电力局的初步审查。2001年9月完成了《xx火电厂水1.2水文1.2.1流域概况xx水库位于xx县中部，野纪河干流上，距县城18km。坝址以上流域面积638km2，河长54.5km，平均比降3.73‰。xx水库处于黔中山原西部，地势西北高，东南低。属低中山丘陵地貌类型。境内碳酸盐类岩石广布，岩溶发育，岩溶地貌如溶丘、洼地、峰丛、溶斗、伏流等分布普遍。设计流域多为碳酸盐，占60～80%，其次为碎屑岩，岩溶发育，导致流域分水岭不闭合。流域植被属石灰岩山原常绿栎林、常绿落叶混交林及马尾松林，主要植物有阔叶林、次生藤刺灌丛和禾本草等。本区植被较差，森林覆盖率不足10%，水土流失严重。xx地处黔中高原，属北亚热带，冬春半干燥夏季湿润型，四季分明，冬暖夏凉。根据省气候资料中心的《xx气候资料》统计,xx气象站多年平均气温13.9℃,多年平均降水量978.4mm，其中最大年降水量1414.4mm（1964年最小年降水量704.2mm（1966年丰水期5～10月占80.6%。降水量≥0.1mm日数187.8天(降水日数)，≥10.0mm日数28.3天，≥25.0mm日数9.3天，≥50.0mm日数1.8天(暴雨)，多年平均水面蒸发量1288.4mm。无霜期271天。本流域属山区雨源型河流，径流由降水补给。一般4月下旬至5月上旬进入雨季，降水集中在5～10月，占全年降水量的80.6％。野纪河先后有桂家寨、平桥、火石坝及野纪河水文站，以平桥两站控制良好。平桥站有1961～65年（共5年）宝贵的实测流量资料，火石坝站有1963年至今的实测流量资料。分析平桥、火石坝水文站实测资料，发现流域上下游的径流深差异较大，与等值线成果不一致。对照两站1963～1965年同期实测径流资料，平桥站无论是汛期、枯季或全年，其径流深均比火石坝站偏小40～60%。导致径流差异的主要原因是平桥站以上的地下流域分水岭不闭合，同时，修建于1958年的附廓水库因灌溉农田而耗水也有部分影响。鉴于本区平桥、火石坝站汇流特性不一致，且径流深差异较大，xx水库径流计算不能采用面积比拟法直接移用火石坝站径流资料。也不能对整个汛期或枯水期采用一个平均的修正系数，因其对径流有匀化作用。而是通过两站同期资料进一步分析，发现漏水量与径流量级关系密切，修正系数是随径流的增大而增大的，对照两站同期月径流，可将月流量按枯水级和中高水级进行“分级修正法”修正，即：当火石坝水文站月流量<7.50m3/s时，修正系数为0.353，当火石坝水文站月流量为7.50～40m3/s时，修正系数为0.36～0.59，当火石坝水文站月流量为40.1～180m3/s时，修正系数为0.60～0.645，当火石坝水文站月流量>180m3/s时，修正系经修正后，1961～1965年径流仍然采用平桥水文站资料，按面积比拟移用到xx水库，1966～1999年采用火石坝水文站历年逐月平均流量，按面积比拟移用到xx水库。对采用的xx水库历年逐月平均流量的平均值11∽4月和最小月流量系列进行频率计算，以P-Ⅲ理论曲线适线，得多年平均流量为5.39m3/s,其余成果资料年限年数某频率设计值（m3/s）均值XcCvCs/Cv20%50%90%97%火石坝水文站年均值Qo1963～9923.80.282.032.629.123.211～4月1963～998.750.352.08.405.033.96最小月1963～995.050.372.07.546.524.822.852.16平桥水文站年均值Qo1961～995.040.312.07.126.294.883.172.5311～4月1961～990.442.02.30.735.525最小月1961～990.660.452.0.888.616.319.223xx水库年均值Qo1961～995.390.312.07.616.725.223.392.7111～4月1961～990.442.02.462.08.785.560最小月1961～99.7070.452.0.952.660.342.239本工程设计年的年径流，按设计保证率为97%计取，经对xx水库1961∽1999年年径流进行统计分析，选择1966年5月∽1967年4月（水文年）年的枯水典型代表年，按大包小原则进行频率放大，得全年的平均流量为2.71m3/s。本流域为一般雨区，暴雨相对较小，最大24h降水量在85mm左右，洪峰流量小，洪水过程主要为单峰型，次为双峰型。洪水起涨快而峰不大，我院在xx河段进行过洪水调查，调查到1964年洪水，其重现期约为50年一遇。本工程的洪水分别采用流量法和雨洪法两种方法计算。暴雨洪水计算参照“64.6”等历史洪水，采用xx省水电厅1983年的《xx省暴雨洪水计算实用手册》及其1988年修订本，用设计暴雨进行推算。因设计流域不闭合，汇流参数γ取低值，产流参数C取中值。统计各选用测站历年最大一日降水量作频率分析，以P-Ⅲ型曲线适线。考虑到各站年最大24h降水量统计差别不大，用xx气象站的H24=84.0mm,Cv=0.42,Cs=3.5Cv。xx水库流量法洪水计算，在考虑坝址以上128km2的闭流区、滞洪区的影响，以及附廓水库的调蓄（1958年以来）和流域存在漏水等情况下，以火石坝站和平桥站实测洪水资料为依据，综合确定。xx水库在移用火石坝站洪水成果时，参照平桥站的分析成果，需作漏水等修正，范围为20%～39%，考虑到用于分析比较的平桥站资料系列太短，在分析流域产汇流特性、暴雨洪水计算成果等的基础上，为安全计，移用时峰量均按20%修正，Cv及Cs值按流域分布规律，适当加大取值。流量法成果与雨洪法成果是一致的，统一采用流量法成果。成果见表1-2。统计参数均值XoCvCs/Cv0.1%0.2%20%xx水库:2230.674.08096845242950.643.55950538040403460272022920.613.5108609830747064605120311035370.583.51551014080108009400753047807766464912891.2.5泥沙及其它野纪河流域仅火石坝水文站有泥沙观测资料，分析其1965至今的观测资料，火石坝水文站泥沙特征值为：多年平均悬移质输沙模数256t/km2；多年平均输沙量40.5万t；多年平均输沙率12.9kg/s；多年平均含沙量0.542kg/m3。河流泥沙来源主要是暴雨对坡面的侵蚀和河床冲刷。对照《xx省地表水资源》有关等值线图成果和现场调查，水库多年平均悬移质输沙模数为280t/km2。水库坝后水位流量关系根据我院测绘处2000年10月实测坝址河段纵横断面资料，采用曼宁公式并结合历史洪水调查成果，对坝后水位流量关系进行计算。糙率n参照我国《天然河道、滩地糙率表》，结合现场踏勘情况综合选取，为0.06左右；比降根据测时水面线结合河道变化状况，取3‰～5‰。经计算，水库正常尾水位1133m，尾水水位流量关系成果见有关章节。1.3工程地质一般为100m左右，可溶性碳酸盐岩，占总面积的95%以上，属中低山岩溶地貌。出露地层为三迭系中、下统地层，有少量二迭系地层以及第四系地层。岩性以可溶性碳酸盐岩为主，其次为白云岩与泥页岩及煤系地层。测区所属大地构造单元为黔中早古拱断褶束，NE向构造构造形迹以xx重新舒缓复式向斜及F1大断裂为主体。据国家地震局P2L砂泥岩。在库区外围，有低于水库的（3）水库下游有深切河湾发育。但水库两岸无大面岸虽有低于水库的岩溶低地，但其间沿库岸边续分布有厚达84m的隔水层T2S2。且隔水层出露高程均在1175可靠隔水层（T1m2岩层可靠隔水性将在下一章论述）分布，倾库内，水库两岸不存在大面积渗漏问题。局部地段林家垭口及库首左岸存在渗漏缺口，但通过约4.5万m灌浆处理，完全可以达到防渗要库具备成库条件。库区两岸岸坡坡度多为陡立，左岸为逆向坡或斜向坡，均由强度较高的灰岩及少量白云岩构成，边坡稳定。右岸为顺向区正常蓄水位高程以下，有少量田土分布，无重要工矿企业及乡村，山体雄厚，右岸山头三面临空，尤显孤立。谷底宽约70m，河水面高岩及T1m2白云岩，泥质白云岩，泥云岩，白云质泥岩，泥岩构成，在T1m2-2/T1m2-1分界处，发育有泥化夹层及泥化薄膜，由于泥岩夹层、泥化夹层强度低，是影响两拱端稳定的主要因素。岩层倾上游，倾角9风化为V类。右岸山头前缘三面临空，中部有溶蚀裂隙切割T1m3，岩头较稳定。坝基岩溶管道，T1m2软弱夹层及右肩溶蚀对大坝的稳定有地层岩性为T1m3灰色中厚硬质灰岩，夹少量泥质白云岩，岩石强度均在60MPa以上，耐风化能力强，1210m高程以上有用层厚度>40m，储岩层为中厚层，单层厚0.2∽0.4m，产状平缓，可顺层开采，料场距坝址0.6Km左右，且旁侧有公路相通，总之，开采运输条件极好。料质白云岩，岩石强度均在50MPa以上，耐风层为中厚层，产状平缓，单层厚0.2∽0.4m，可顺层开采，料场有用层厚度20m，储量45万m3。完全满足块石料及机制址100m左右，总之，天然建材质量及储量满足设计要求，开采运输1.4工程任务和规模1.4.1工程任务和规模xxxx水库的主要任务是向xx县火电厂工程（8x300Mw）燃煤机组提供冷却补充水，根据火电厂的用水计划，年需补充水量（P=97%）4320万m3。xx水库的最终规模为：水库校核洪水位为1180.0m，总库容为4190万m3；正常蓄水位为1174.5m，相应库容为2870万m3；死水位为1160.0m，有效库容为2050万m3，水库年供水量4530万m3。水调节中型水库，属Ⅲ等工程。水库主要建筑物有大坝、溢洪道、放空1.4.2兴利调算xx火电厂近期规模装机容量4×300MW，最终模装机容量8×300MW，按照水库泥沙淤积计算成果，以满足水库设计淤积年限的淤积和泵站取水为前提，选取水库死水位为1160m，死库容采用坝址历年逐月径流设计成果、电厂及上游年用水过程等进行根据泥沙分析成果，按多年平均排沙比法和多年平均库容淤损率法进行水库泥沙淤积计算。有关计算参数为：流域面积638km2，多年死水位的选择在满足泥沙淤积的前提下，并根据取水要xx火电厂用水由库区坝前段取水，为了满足泵站取水，死水位取xx水库采用混凝土坝或面板堆石坝，最终规模正常蓄水位1174.5m，相应库容2870万m3，属中型水库，大坝等级为Ⅲ等3级，根 标准为100年一遇，相应流量809m3/s。相应库水位为11xx水库面板坝方案拟设岸边宽顶堰溢洪道，混凝土坝方案拟采用根据我院实测的河道纵横断面资料，采用伯努利方程推求回水。相应最大下泄流量和最大下泄流量、相应最高库水位进行回水计算，取外包线作为回水成果，通过回水线与天然洪水线的比较，得出回水尖灭点在H9断面，P=20%的洪水位为1180.03m，P=5%的洪水位为1.5工程布置及主要建筑物4190万m3，钢筋混凝土面板堆石坝方案总库容为4300万m3根据大坝、溢洪道、放空底孔等永久建筑物按3级建筑物设计，其它临时洪水标准：混凝土坝方案水库设计洪水标准为50年一遇在我院受业主的委托开展xx水库初步设计工作之前，xx省电力我院已完成的xx水库初步设计阶段的工程地质勘察资料及2000年8分，在岩溶地区选择了一个不可多得的好坝址，是一个比较理想的火在进行初步设计时，对水库可能的坝轴线进行了研究、比较。选处于河道转弯处，是上游向下游逐渐缩窄的喇叭口地段，河谷两岸稍不对称。选定坝线上游河段虽有可选坝轴线，但由于河谷较宽，坝体工程量较大而不予采用。此坝轴线从地质上来说，具备建坝条件；从运行来说，成库后能满足火电厂生产对供水水源的需求；从施工条件来说，由于交通方便，也具备很好的条件。故此坝轴线具有唯一性，xx水库位于xx县中部，野纪河干流上，距县城18Km。河床平坦，坝趾上下游均无深槽存在，无软弱结构面，对于右岸山头灌浆等处理措施，坝址满足修建重力坝、拱坝、堆石坝三种坝型地质根据坝址的地形、地质条件，并考虑泄洪、交通、施工等因素，结合枢纽总体布置，本工程着重研究了重力坝、拱坝、堆石坝三种坝型。并按照每一种坝型的特点进行了三种枢纽总布置方案的技术经济一、碾压混凝土重力坝方案（碾压混凝土重力坝+坝顶溢洪道+副一经计算，各方案工程总投资及工期为：碾压混凝土重力坝方案148007201879150717354879153697499由以上技术经济成果比较可见，混凝土坝方案投资比面板堆石坝方案省，施工渡汛方便，施工期相对较短；而碾压混凝土重力坝与碾压混凝土拱坝相比，施工工艺简单，易于施工，因此确定碾压混凝土物。拦河坝布置在流经xx县中部的野济河干流xx桥下游2Km处，坝放空底孔紧靠溢洪道右边墩呈径向布置。副垭口上，距大坝坝轴线约200m。洪道，溢流坝最大坝高56.0m，坝面采用WES堰面曲线，方程为：坝体采用C10碾压混凝土浇筑，上游坝面为C20碾压防渗混凝土，方型孔，厚1.2m，表面用40cm厚C45高强硅粉副坝布置在大坝右岸下游宽缓垭口上，距主坝坝轴线约200m，坝大坝坝址处两岸及河床岩体强度较高，只需挖至弱风化基岩即可作建基面。对河床底部发育的岩溶管道可结合坝基开挖挖除后，再回填混凝土至建基面。开挖深度一般9m左右，局部达15m。副坝属于低坝，坝基仅挖至强风化基岩即可作建基面。鉴于坝基岩体裂隙较发育，为提高岩体的均一性；以及考虑坝基在开挖过程中爆破震动可能会使岩石松动，影响其承载力，为保证基岩的完整性，对主坝坝基作固结灌浆处理。灌浆孔深8m，孔、排距3m，梅花型布置，固结灌浆总进尺4350m。根据岩体的透水特征，考虑尽量降低岩体的渗透性，在库首两坝肩及河床1597m范围内和库区林家垭口处1150m范围内设置帷幕灌浆线，帷幕灌浆总进尺分别为40885m、19942m；有效进尺分别为28378m、15757m。为了节省投资对林家垭口处帷幕灌浆考虑分期实施，一期帷幕灌浆总进尺为2592m，有效进尺为2095m。一、根据《混凝土重力坝设计规范》DL5108-1999计算大坝稳定坝段单位0各荷载组合中0均满足规范大压应力基本组合及偶然组合时的值均小于基础实际承载力3MPa，满足规范要求。0R/AR+∑00R/AR+∑MRTR`/JR二、按《混凝土重力坝设计规范》SDJ21-78(试行)计算大坝稳定主坝稳定和应力计算采用材料力学法分别计算基本荷载组合和特殊荷载组合，即：（一）基本荷载组合1：自重+正常蓄水位及相应的下游水位+扬压力+泥沙压力+浪压力（二）基本荷载组合2：自重+设计洪水位及相应的下游水位+扬压力+泥沙压力+浪压力（三）特殊荷载组合：自重+校核洪水位及相应的下游水位+扬压力+泥沙压力+浪压力计算结果见表1-5、表1-6。抗滑稳定安全系数表表1-5坝段基本组合1基本组合2特殊组合大坝非溢流坝段4.824.073.94溢流坝段5.154.254.13注：稳定计算按抗剪断公式计算坝基正应力表表1-6单位：0.01Mpa基本组合1基本组合2特殊组合上游面下游面上游面下游面上游面下游面大坝非溢流坝段29.873.990.18.094.1溢流坝段21.4090.1107.80.4110.0计算结果表明，满足规范要求。溢洪道泄洪能力按公式Q=mδB(2g)1/2H3/2计算，挑流消能计算按规范SL235-2000中公式计算。其泄洪、消能计算结果均满足要求，在各级流量下，下游冲刷均控制在安全范围内。放空底孔泄流能力按公式Q=μAK√2g(Ho-D)计算,底孔全开时水库能在一周内放空。1.5.4工程观测选定的监测项目包括水平、垂直位移和坝体挠度，坝体及坝基温度、渗压，坝基渗漏量，坝体与基岩裂缝，坝踵应力及坝体砼自生体积变1.6金属结构该闸门长期处于开启状态，主要在底孔维修及工作闸门维护时使钢闸门，启闭运行条件为动水启闭，闸门重7t，埋件重5t。启闭平面滑动钢闸门，启闭运行条件为静水闭启，门体重量为30t，埋件xx水库位于xx县境内乌渡河支流野纪河上。坝址西距县城约山体雄厚，右岸山头三面临空，尤显孤立。谷底宽约70m，河水面高程1132m，水深0.5~1.0m，河床基岩裸露，无陡直临空面存在。正常导流方式为河床一次拦断隧洞导流，导流隧洞位于右岸，隧洞全大坝开挖采用自上而下进行，先开挖两坝肩，再开挖河床坝基。采用梯段爆破法，梯段高度6～7m；近邻建基面采用预留保护层，进行分层爆破法开挖，保护层厚2m。保持仓面清洁。当地形较陡，不宜修公路时，采用真空溜管入仓。碾压砼分层厚度采用30cm，为了到达很好的压实效果，确保碾压砼坝的毛机对层面进行刷毛，清理干净后全面均匀地铺1.0∽1.5cm厚的净林家垭口处进行灌浆时，需修建1.5km临时公路，并扩建3.5km坝区施工需修建2Km临时公路，改建及新建永久公路4.2km，另采用机械加工砂石骨料。加工系统由PE-600型颚式破碎机1台、主要施工临时设施可以集中布置在大坝右岸，施工期需修建临时1.8水库淹没处理及工程永久占地根据《水电工程水库淹没处理规划设计规范》的有关规定，本水根据前述确定的水库淹没处理范围，我院水库调查人员与地方政府配合人员对该水库淹没的各项实物指标进行了全面详细的调查，调测量专业人员据（P=5%）回水计算成果，现场测出居民迁移界线，并设置临时标志。然后由水库调查人员据此对所有涉及的房屋，逐户、库区耕地有水田、旱地，没有水浇地、商品菜地，耕地面积采用标准亩计数。调查方法：由村组干部负责现场指定村组界线，测量专对成片森林，按林种进行分类，并按正常蓄水位以下分别将其面迁人口，实行在淹没涉及乡镇内分散插村调剂耕地与开垦荒地的办法安置。对淹房不淹地的直迁人口仅考虑后靠搬2003年。人口数的确定按前述的移民原则与xx县人民政府提供的移民安置方案确定，即对库区淹地淹房的直接淹没人口与淹地不淹房的影响人口均考虑进行外迁插村安置，对淹房不淹地的直接淹没人口仅考虑后靠搬迁，不进行生产安置。因此，该水库移民搬迁人口为直接淹没人口与随迁人口之和。到2003年，总的搬迁杨柳村集中安置点、仲那村集中安置点、红星村集中安置点；永兴乡镇的廖家村集中安置点、清明村集中安置点、香山村集中安置点、牛角村集中安置点、枫林村集中安置点。各安置点共调剂耕地2807.63甘棠至永兴等外级公路0.74Km,砌石公路桥一座，机耕道0.15Km；另外，还将淹没甘棠至永兴10Kv输电线路0.28Km,低压输电线（380v）1.08Km。按照规范（DL/T5064-1996）的有关规定，经以县库左岸）沿水库洪水位以上新修一等外级公路经大坝、溢洪道与原公对于淹没的10kv输电线路，恢复方案与公路相同，恢复长度约对居民迁移线以下的建筑物和构筑物的拆除与清理；正常蓄水位以下的林木砍伐和迹地清理，防止水质污染的卫生防疫清理，正常蓄生防疫清理，将其污染物尽量运除库外，或薄铺于地面曝晒消毒，对其坑穴应进行消毒,污水坑以净土填塞.对埋葬15年以内的坟墓,必须是否迁移,视当地习俗处理。对埋葬传染病死亡者的墓地和病畜埋葬场，应进行专门清理。此外，对有可能产生1.9环境保护设计电东送”的电源点之一，既支援了周边省市的用电需求，又带动了xx北地区煤炭开发行业的发展，促进了地方经济的增长和人民生活的提高。水库的建设，为电厂生产运行提供了供水保证，将与电厂主体工程一道，为当地经济建设的发展起到积极的促进作用。水库在生产运行过程中，无“三废”产生，对环境不会产生不利影响。工程建设的主要不利环境影响有:（1）水库淹没耕地、林地、人口等2）工程建设过程中土石方的开挖，将破坏一定量的植被，产生一定量的弃渣，如果水土保持措施得不到落实，将会造成新的水土流失3）工程施工期间，生产废水、生活污水、粉尘、噪声等对环依据国家有关法律法规，针对工程建设对区域环境可能产生的不利影响进行对策研究，进行控制、治理设计，避免工程建设给当地环境带来严重的、长期的不利影响。水库工程造成的不利影响，通过环境保护措施加以控制或减免，是可以降到最低限度的。水库建成后，为电厂供水提供了保障，有着明显的环境效益、经济效益和社会效益,不存在制约因素。本阶段环境保护投资费用暂按36.35万元计1.10水土保持工程建设期间，由于土石方开挖，建筑材料的运输等，破坏一定范围的植被，将产生一定量的弃渣，如果水土保持措施不当，将会形成新的水土流失。工程建设竣工投产后，水土保持工程措施及植物措施将发挥其水土保持功能，但在短期内，由于原有植被的破坏，改变该工程水土流失防治责任范围：水库枢纽区、料场区、移民安置工程造成的水土流失危害主要是弃渣和料场开采所致的植被破坏。如果施工人员水土保持意识淡薄，可能将弃渣倒入水库内，造成河道泥沙淤积，形成新的水土流失，不利于对河流的继续开发利用。料场开采、渠道开挖、弃渣堆放造成的植被破坏，也会削弱区域范围经预测，工程建设过程中，水土保持工程处理不当、未采取工程水土保持措施：结合工程特点，工程措施与植物措施相结合，坚持水