XX水电站项目建议书.docx
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XX水电站项目建议书
1项目建设的必要性和任务
1.1概述
1.1.1自然地理概况
XX河（下古益-XX）发源于RA县东北部。
该段长度10公里,流域集水面积344平方公里,一般分水领海拔为650米,流域形状窄长,河流弯曲,流域内植被较好.
根据黄金坪水文站资料,流域多年平均降雨量1419毫米,年径流系数多年平均0.66.雨量年内分配不均匀.一年中4到9月降雨量占全年的76%,10月到次年三月占24%,多年平均蒸发量1348毫米,平均气温20.3度.多年平均流量10.2m3/s.历史调查洪水1650m3/s,最枯流量0.55m3/s
XX水电站坝区所在地均为荒山，库盆内无工厂、矿山及其他建筑，其水源来自上游降雨量形成的径流，这部分流域植被覆盖和水土保持良好.对减少淤积和涵养水源、增加基流起很大作用.
LC县位于桂中偏北，地处东经108℃51ˊ～109℃14ˊ，北纬24°39ˊ～50ˊ之间，属亚热带季风气候区。
年平均气温20.2℃,年降雨量1300－1500mm。
年平均日照1645小时。
县境内东西向79公里，南北宽47公里，全县土地面积2124平方公里。
属石山峰林地带，耕地面积7.51万公顷LC县地处北回归线上，属亚热带季风气候，主要特点是雨量充沛，气候温和，雨热同季。
1.1.2社会经济概况
LC县共14个乡镇，行政区域总面积2124平方公里。
据1999年统计资料，全县总人口40.4万人，全县国内生产总值157460万元，其中第一产业总产值77062万元，占48.9%，第二产业总产值41825万元，占26.6%，第三产业总产值38573万元，占24.4%。
太平镇总面积282平方公里，209国道南北贯穿，南距LZ市56公里，北与RA县、东与LUZ县交界，距县城16公里，交通十分便利。
辖13个村民委员会和1个居民委员会共123个自然屯。
2000年末人口总数4.18万人。
耕地总面积6069.7公顷，其中水田面积3068.2公顷，有林面积10541公顷，森林覆盖率38.5%。
1.1.3项目建设的依据
沙埔河是龙江的主要支流之一，河流落差大，水力资源十分丰富。
规划在该河流上建设XX水电站。
经现场勘察、计算分析和方案比较，主要技术指标见表1.1。
表1.1沙冲河电站主要技术指标表
电站名称
XX电站
集雨面积（km2）
344
发电引用流量（m3/s）
13.44
大坝正常高水位（m）
97.5
尾水位（m）
88.300
设计水头（m）
8.8
装机容量（kw）
3×320
多年平均电能（万kwh）
421
年利用小时（h）
4375
根据水利部司局文件水电气[2003]1号《关于做好小水电代燃料生态保护工程试点项目选点的通知》的精神，XX水电站重点是充分利用水资源，建设小水电站，逐步代替燃料和煤，保护天然林区，防止水土流失，改善农民生产生活条件，提高生活水平，拉动其他行业发展，促进农村消费和全面建设小康社会。
本次设计依据的主要文件：
1、中华人民共和国水利部《水利水电工程项目建议书编制暂行规定》1997；
2、水利部司局文件水电气[2003]1号《关于做好小水电代燃料生态保护工程试点项目选点的通知》；
3、《LC县水电农村电气化规划报告》（2000年）；
1.2项目建设的必要性
随着改革开放的深入发展，西部大开发战略的实施，LC县委、县政府开拓进取，充分发挥本地资源优势，招商引资，使该县工农业生产得到了很大的发展，经济的快速发展需要能源的支持，特别是电力能源应得到快速的发展。
。
LC县辖14个乡（镇），131个行政村。
2002年末总人口41.5万人，其中农业人口34.43万人，占总人口的85.3%。
农业人口人均耕地面积0.22公顷（3.25亩）。
县境内有大小溪河百余条。
主河流有融江、柳江、龙江，全县有中小型水库64座，有效灌溉面积1.6万公顷。
水能资源和水利资源十分丰富。
可见开发XX水电站工程是很有必要的。
水利部农村水电及电气化发展局于2003年1月6日发出水电气[2003]1号《关于做好小水电代燃料生态保护工程试点项目选点的通知》，通知要求有关省、自治区、直辖市水利厅（局），按照小水电代燃料生态保护工程建设项目选点条件，认真抓紧做好小水电代燃料工程试点项目的选点工作。
根据选点的条件和要求，太平镇镇具有得天独厚的优势，河流落差大，水力资源丰富，建设小水电代燃料生态保护工程，即为LC县提供丰富的电能，又可以保护天然林区，对巩固退耕还林、天然林保护建设成果，增加森林覆盖率，减少水土流失，改善生态环境，改善农民生产生活条件，提高生活水平，促进农村全面建设小康社会等方面具有显著效果。
因此，开发建设XX水电站是很有必要的。
1.3项目建设的任务
LC县经济的迅速发展，对电力提出了更高的要求，为加快电力的发展，LC县委、县人民政府制定了一系列开发水力资源的优惠政策，推出了招商引资开发本县水力资源的措施，同时积极响应水利部做好小水电代燃料生态保护工程，XX水电站由此应运而生。
工程的主要任务是发电，一方面补充LC县地方电力紧缺，拉动地方经济发展，另一方面是在开发商获得经济效益的同时还可以保护生态环境，促进小水电代燃料工程顺利进行，因此，兴建本水电站的基本原则是：
投资少、见效快、效益好。
经规划，XX水电站采用河床式开发方式，主要建筑物有：
拦河坝、发电厂房和升压站等。
2水文气象
2.1.1流域概况
XX河（下古益-XX）发源于RA县东北部。
该段长度10公里,流域集水面积344平方公里,一般分水领海拔为650米,流域形状窄长,河流弯曲,流域内植被较好.
根据黄金坪水文站资料,流域多年平均降雨量1419毫米,年径流系数多年平均0.66.雨量年内分配不均匀.一年中4到9月降雨量占全年的76%,10月到次年三月占24%,多年平均蒸发量1348毫米,平均气温20.3度.多年平均流量10.2m3/s.历史调查洪水1650m3/s,最枯流量0.55m3/s
XX水电站坝区所在地均为荒山，库盆内无工厂、矿山及其他建筑，其水源来自上游降雨量形成的径流，这部分流域植被覆盖和水土保持良好.对减少淤积和涵养水源、增加基流起很大作用.
2.1.2气象
柳江流域地处我国低纬度地带，属亚热带季风区气候。
气候特点是年内四季分明、春季阴雨连绵、雨日较多；夏季高温湿热、暴雨频繁、雨洪较多；秋季常受台风雨入侵影响；冬季气温不低，严寒天气很少。
据柳江河流域附近黄金坪水文站资料统计，多年平均降雨量为1419mm，最大年降雨量为2561.4mm、最小年降雨量为1049.9mm、最大24小时降雨量为203mm。
XX水电站附近主要的黄金坪水文站资料,有于1952年、设站进行气象观测资料,累计气温、气压、风向、风速、湿度、降雨（雪）等天气现象资料达40年～50年,是本工程分析沿线气象要素的依据，经统计得XX水电站附近各气象特征值见表2.1－1。
表2.1-1XX水电站附近气象特征值表
项目／站名
单位
LC
海拔高度
m
114.8
统计年限
a
1953~1998
气压年平均
hPa
999.5
气温
年平均气温
℃
21.3
极端最高温度
℃
39.7
日期
年月日
1989.7.17
极端最低温度
℃
-3.0
日期
年月日
1957.2.11
湿度
平均相对湿度
%
79
最小相对湿度
%
15
平均水汽压
hPa
20.8
风速
年平均风速
m/s
1.4
主导风向
方位
NE
频率
％
15
瞬时风速
m/s
36.8
日期
年月日
1992.4.21
降水
历年年平均降水量
mm
1486.7
历年年最大降水量
mm
1890.4
一日最大降水量
mm
334.5
天气
最长连续降雨曰数
d
21
最长连续无雨曰数
d
69
平均雨天曰数
d
155.4
平均雾天曰数
d
32.7
最多雾天曰数
d
48
平均降雪曰数
d
0.1
最多降雪曰数
d
1
平均冰雹曰数
d
0.3
平均大风曰数
d
7.3
平均雷暴日数
d
88.8
最多雷暴曰数
d
130
雷暴季节曰数
月日
2.24~10.28
最大冻土深度
cm
0
2.3水文
2.3.1径流
沙埔河径流主要由降雨形成，而流域降雨一般分为4～9月多雨期及10～3月少雨期；故河流径流形成4～9月丰水期及10～3月枯水期两个明显时段。
水量年内分配很不均匀，丰水期水量约占全年水量的82.5%。
2.1.4.1径流系列推求
由于沙埔河无水文站，而其邻近有黄金坪水文站。
其流域自然地理条件和气候条件与沙埔河流域基本相同，可以作为参证.根据1964年水利厅勘测设计院设计,沙埔河的25年径流系列通过折算出XX水库的25年不连续径流系列.1963年为百年罕见的大旱年,为了消除此年偶然误差的影响,故在进行频率曲线计算时,不取此年的径流资料,只采用24年的径流系列.
现采用日历年（一月-十二月）计算,利用水文年限为1935年-1984年,1948年,1952年,1966年共计24年（不包括1963年）,其中1959年-1966年共计七年为黄金坪水文站实测资料.
经实践结果,多年平均径流深为962毫米,CV=0.23,CS=0.3时,理论频率曲线和经验频率曲线配合为最佳配合.
2.3.3径流计算
根据XX水电站1952～1990年共24年径流系列，据此进行频率统计计算并选择P-Ⅲ曲线拟合，适线得到年径流统计参数和各种频率的设计年径流，经地区综合平衡，得坝址年径流计算成果，年径流设计成果见表2.3-1。
表2.3-1XX水电站坝址年径流设计成果见表
保证率%
0.1
1
2
5
10
50
90
95
年径流深mm）
1740
1520
1450
1340
1250
953
687
628
年径流量
59900
52300
49800
46000
43200
32800
23600
21400
流量（m3/s）
19.6
16.6
15.8
14.6
13.7
10.4
7.5
6.8
2.1.4.4设计代表年和年内分配
XX水电站根据流域水文特性及在LC县电力系统中的作用，按《小水电水能设计规程》规定，本水电站群的设计保证率均定为85%。
设计代表年的选择是按设计保证率15％、50％、85％，从年径流频率曲线查得相应年径流，再在坝址径流系列中选取年径流与之相近、年内分配偏于不利的年份作为设计代表年，最后确定丰水年1961年（P＝10％）、平水年1975年（P＝50％）、枯水年1960年（P＝90％），其径流年内分配即代表设计年径流年内分配；由设计代表年的丰、平、枯三个特定年份的设计值修正得出实际值，再通过面积雨量修正的XX各坝址设计丰水年、平水年和枯水年的年平均流量及年内分配。
3.3.5日平均径流保证率曲线
XX水电站的日平均流量保证率曲线，是根据设计代表年的丰、平、枯三个特定年份的日平均流量资料打乱排队，计算坝址日平均流量保证率，绘制保证率曲线，设计成果见表2.3－2。
表2.3－2XX水电站坝址年径流设计成果见表
保证率%
0.1
1
2
5
10
50
90
95
流量（m3/s）
19.6
16.6
15.8
14.6
13.7
10.4
7.5
6.8
2.3.6枯水径流
黄金坪水文站水文站多年平均流量为10.2m3/s，实测最小流量为
0.55m3/s（1963年），未发现断流现象。
2.4洪水
2.4.1洪水计算及推求
由于黄金坪实测流量资料8年,进行频率计算代表性不足,故采用合理化公式求设计洪水,指数采用0.7,河流长度为45公里
表2.4－1合理化公式计算洪水成果表
频率%
1
2
5
备注
径流系数C
0.85
0.8
0.8
流量（m3/s）
1740
1460
1230
2.4.2暴雨特性及洪水成因分析
沙埔河流域属亚热带季风区，其洪水是由多次连续暴雨所形成。
由历年天气资料分析统计，造成本流域连续暴雨或大暴雨的天气系统主要是地面冷锋或静止锋、高空切变线、西南低涡和台风等。
以上天气系统造成的流域降雨历时长、范围广、强度大，由于流域面积小，暴雨频繁，洪水往往由流域多次连续暴雨所形成，洪水主要特点是峰高、历时短、洪水过程多呈尖瘦型，一般较大的洪水过程都在3～4天左右；具有明显的山区河流洪水特性。
沙冲河流域气候温和多雨，雨季迟早不一，因而主要洪水早晚亦不尽相同。
一般洪水来得比较早，3月进入汛期，多发生在4～7月。
2.4.3泥沙
XX水电站坝址位流域属剥蚀中低山峡谷地貌，森林茂密，植被良好，森林覆盖率很高，水土流失少。
由于河谷深切，河岸很陡，河流两岸很少有人居住，由于流域内多为高山峻岭，人烟稀少，目前尚未发现因大量垦荒或其他人类活动造成水土严重流失的现象发生。
河流枯水期河水清澈见底，即使洪水期河流含沙量也较小。
泥沙对本工程影响较小。
由于植被良好，推移质泥沙可以忽略不计。
3工程地质
3.1工程概况
本工程拟建在沙埔河上游段的XX河上，为河床式电站。
主要建筑物有拦河坝、溢流坝,发电厂房及升压站等。
水库坝址地段狭小,基岩裸露,是厚层灰白色灰岩和白云质灰岩组成,岩层走向略与坝轴线平行,平缓地倾向下游偏左岸倾角10度.局部地段岩层弯曲,并平缓地倾向上游,倾角13度.上述岩层为主要岩基.在河床左岸坝体下游,沿南向断层带尚有大理石和方解石脉分布,坝址断裂构造复杂,既有南北向的通断层,又有相近东南方向的平移断层或正断层.前者断层面倾向下游,倾角为52度左右.但断层带已被大理石和方解石填充成胶结状,对工程影响不大,但沿东方向断裂顺河分布,构造裂隙发育,其间都有黏土填充,对坝址有一定的影响,需处理.
3.2工程地质
3.2.1库区工程地质概况
本水电站工程库区的地形地貌、工程地质条件、水文地质有共同的特征：
库区处于中低山丘陵地带，山峦起伏，山体雄厚，植被茂盛。
其地层岩性主要是厚层灰白色灰岩和白云质灰岩组成，岩体较破碎，裂隙较发育，风化程度较为强烈，库区河流属侵蚀河谷，两岸支沟较发育，地貌形态较稳定，具有较好的成库条件。
3.2.2水库渗漏
库区内地质构造简单，未发现有大的断裂通过，山体较雄厚，植被茂密，出露的厚层灰白色灰岩和白云质灰岩，属相对不透水层，且库外无底于正常蓄水位的邻谷，故向邻谷渗漏的可能性不大。
3.2.3库岸稳定及固体径流
库区属波状起伏的中低山丘陵地形，坡度较平缓，且多属土质边坡，坡脚基岩裸露，覆盖层厚度较薄，天然岸坡稳定性较好，河床含泥沙量低，水库的淤积问题不大。
3.2.4坝址区的工程地质条件及分析评价
初步选定各电站坝址分别位太平镇附近，各坝址河谷呈基本对称的“U”型，两岸山峦起伏，属低山地形，岸坡坡度较缓，植被较茂盛，坡脚基岩裸露。
（一）地层岩性
各坝址出露的地层岩性是厚层灰白色灰岩和白云质灰岩组成。
该组地层在测区内大面积出露，是建筑区内的主要地层。
（二）地质构造
坝区内无区域性大断裂通过，地质构造较简单。
区域稳定性较好。
（三）水文地质条件
本区地处南岭山系，气候温和，雨量充沛，属亚热带季风气候区，地下水类型以基岩裂隙水为主，次为孔隙水，前者赋存于基岩裂隙中，水量丰富，而孔隙水则埋藏于第四系松散堆积层中，水量相对贫乏。
地下水来源于大气降水，季节性强，地下水补给河水。
根据区域地质资料及前人资料，本区地下水，对砼无侵蚀作用。
（四）坝址工程地质条件分析评价
各坝址均处于“V”或“U”型河谷上，两岸山体较雄厚，出露地层岩性为厚层灰白色灰岩和白云质灰岩，岩层倾向较陡，有利于坝基岩体抗滑稳定。
建议下阶段对各坝址的坝基岩体抗滑、渗漏稳定性及坝肩岩土体岸坡及渗漏稳定性进行专门的研究分析，确定岩石的风化程度及其物理力学性能指标。
3.2.5厂房区的工程地质条件及分析评价
坝址处出露地层岩性主要为厚层灰白色灰岩和白云质灰岩。
其中基岩风化程度低，完整性好，是厂房建筑物的良好建基面。
综合分析，厂房区无区域性构造断裂，区域稳定性好，地势开阔，具备厂房的建设条件。
3.2.6天然建筑材料
各建筑区石料丰富，产地多，易开采,交通便利,便于施工。
3.3结论与建议
3.3.1结论
（一）根据国家地震局颁发的《中国地震烈度区划图》（1:
400万），地震基本烈度小于Ⅵ度，区域稳定性较好。
（二）库区两岸山体雄厚，无区域性深大断裂通过，组成库盆的岩性为灰岩夹页岩，属相对不透水层。
库区均不存在具有工业开采价值的矿产资源，无名胜古迹，其淹没损失不大。
水库具有较好的成库条件。
（三）各坝址所处河流呈基本对称的“V”或“U”型河谷，出露地层岩性主要是厚层灰白色灰岩和白云质灰岩，岩体成层条件较好，倾角较陡，有利于坝基岩体抗滑稳定。
（四）坝址处地势开阔，其基岩为厚层灰白色灰岩和白云质灰岩，是厂房良好的建基面。
（五）地下水类型对砼无侵蚀性。
3.3.2建议
（一）由于枢纽区建筑物地形工作面广，建议下阶段对工程区进行地形测量。
（二）虽然工程区内地质构造简单，地层结构单一，但受多期构造运动的影响，次一级构造较发育，建议下阶段对工程区进行专门地质测绘。
（三）建议下阶段对工程区做进一步工程地质勘察工作，以查明各工程区工程地质条件，尤其是岩土物理力学性质及对工程不利的工程地质问题。
（四）建议下阶段对建筑材料进行专门勘查。
（五）建议对枢纽区地下水及河水对砼侵蚀性进行专门性的测试工作。
4、工程规模及任务
4.1特征水位
4.1.1设计洪水位
XX水电站属于低水头水电站,水库库容小,起不调洪到作用,
各设计洪水位可根据本次设计的泄流曲线求得。
其中20年一遇设计洪水,其洪峰流量为1200立方米/秒,上游洪水位为103.20米,下游洪水位为93.85米;100一遇校核洪水,其洪峰流量为1600立方米/秒,上游洪水位104.50米,下游洪水位为95.00米。
4.1.2正常蓄水位
为了尽可能减少库区移民和降低淹没损失，以及减少库区渗漏，本工程正常蓄水位的选择以回水不淹没库区内XX村的田地为控制条件，经推算得该电站正常蓄水位为97.50米。
4.1水能计算和装机容量
4.2.1径流调节和水能计算
代表年选择：
XX水电站属于低水头水电站,仅能在枯水期起日调节作用，本次规划选择代表年进行径流调节和水能计算。
经过分析选择1961年，1975年，1960年作为丰，平，枯三个代表年，作流量修正后进行水能分析计算。
出力计算：
根据各代表年径流资料，按装机分别为1200千瓦，960千瓦，750千瓦方案进行逐日计算电站出力和电能，并绘制电能保证率曲线。
该电站电能指标如表4-1
表4——1XX电站水能计算主要指标表
项目名称
1200kw
960kw
750kw
正常水位（m）
97.50
97.50
97.50
设计水头（m）
9.0
8.8
7.6
装机容量（台Xkm）
3x400
3x320
3x250
年平均发电量万（万kwh）
430.0
420.1
365.3
年发电量（万kwh）
3583
4375
4871
P=85%保证出力
4.2.2装机容量
由表中成果分析，在装机1200千瓦，960千瓦，750千瓦的情况下，电能分别为430.0，420.1，365.3万千瓦考虑到电能增加的量及投资的比较，初步推荐3×320千瓦方案，其年平均电量为420.1万千瓦时,有关装机容量下阶段进一步论述
5工程布置及主要建筑
5.1工程等别和标准
XX水电站为坝后式电站，水库总库容15万立方米，装机容量3×320千瓦。
根据我国现行《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000规定，确定本电站工程等级为Ⅴ等工程，各主要建筑物级别为5级，拦河坝及厂房的防洪标准为：
拦河坝按20年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核；
厂房按20年一遇洪水设计，50年一遇洪水校核。
根据《中国地震烈度区划图》（1992），各电站工程区的地震烈度小于Ⅵ度，地震设防烈度按Ⅵ度考虑。
设计采用的主要技术规范：
（1）《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000
（2）《水电站厂房设计规范》SL266-2001
（3）《砌浆石设计规范》SL25-91
5.1.1上下游特征水位
水库正常蓄水位为97.50米；
20年一遇坝前设计洪水位为103.20米，对应下游洪水位为93.85米；
50年一遇坝前设计洪水位为104.30米，对应下游洪水位为94.62米；
100年一遇坝前设计洪水位为104.50米，对应下游洪水位为95.00米；
电站正常尾水位为88.20米，最低尾水位为86.90米。
1
5.1.2地基物理力学指标
岩石天然重度：
r=26.5KN/m3
摩擦系数：
f=0.6
湿抗压强度：
Rg=79~98Mpa
抗冲流速：
V=6米/秒
5.1.3抗滑，抗浮稳定安全系数
1．浆砌石重力坝：
抗滑稳定：
设计情况[K1]=3.0
校核情况[K1]=2.5
2．发电厂房
抗滑稳定：
设计情况[Kc]=1.05
校核情况[Kc]=1.0
抗浮稳定：
[Ki]=1.10
5.2工程布置
5.2.1工程选址以及坝线，坝型选择
经过勘察分析，XX水电站枢纽工程区仍选在太平镇XX村下游2公里处的XX河上，新坝轴线拟在远滚水坝下游25米处，结合工程地形，地质情况，坝址选用浆砌石重力坝。
5.2.1工程总体布置
XX水电站属于低水头水电站，拟订装机容量为3X320kW,枢纽主要建筑物有：
拦水坝，进水口，发电厂房，升压站，生活管理区等。
根据本工程地形，地质条件进行枢纽总体布置，简述如下：
拟定将拦河坝不止在所选坝址处，其坝轴线与河道主流流向基本垂直。
坝轴线全长90.50米，采用溢流坝布置在主河槽段位置；电站进水口布置在大坝左岸非溢流坝段上，采用坝式进水口；发电厂房布置在拦河坝下游左岸，厂房纵轴线由溢流坝轴线平行，布置总长29.04米，最大宽度11.3米；
升压站紧靠回车场内侧布置，长×宽=10×25米，大门开向回车场。
4.4机电及金结
4.4.1水力机械
XX一级水电站坝址以上集雨面积16.8km2，设计水头67.0米，发电设计引用流量1.20m3/s，装机容量1×630kw，年平均发电量225Kwh。
竹山水电站坝址以上集雨面积22.3km2，设计水头50.5米，发电设计引用流量1.60m3/s，装机容量1×630kw，年平均发电量219Kwh。
XX二级水电站坝址以上集雨面积57.4km2，设计水头112+20米，发电设计引用流量3.60m3/s，装机容量2×1600+1×630=3830kw，年平均发电量1539Kwh。
根据水文、水能计算及机型选择，参考有关厂家提供资料，通过论证比较，机组选择见表4.1。
表4.1XX水电站机组主要指标表
项目
单位
XX一级
竹山电站
XX二级
1、水轮机型号
HL110-WJ-71
HL110-WJ-84
HL110-WJ-71
ZZ560-WJ-84
台数
台
1
1
2
（1）
设计水头
m
67.0
50.5
11
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