白竹洲水利工程项目建议书.doc
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目录
1、工程概况
2、水文气象
3、工程地质
4、工程任务和规模
5、工程总布置及主要建筑物
6、水力机械及金属结构
7、施工
8、水库淹没
9、工程投资框算
10、经济评价
11、项目联系人
12、相关附件
白竹洲水利水电枢纽建设工程项目
1、工程概况
白竹洲水电站位于桃江县境内资水干流的下游，是资水干流13级开发的第11级，坝址以上控制流域面积26600km2，占资水流域总面积的94.8%，正常蓄水位49.00m，装机48MW，正常高水位时相应库容为3850万m3；多年平均流量为Q=699m3/s，属低水头河床式电站；工程等别为Ⅲ等，永久性建筑物为3级，次要建筑物为4级；船闸设计通航吨位为300t，临时性建筑物为5级。
工程以发电为主兼有航运、旅游等综合效益的工程。
2、水文气象
2.1流域概况
资水为长江流域洞庭湖水系的四大河流之一，发源于城步苗族自治县的雪峰山东麓，流经洞口、武冈、隆回、邵阳、新邵、冷水江、新化、安化、桃江、赫山、资阳等县市（区）于甘溪口注入洞庭湖。
河道全长713km，流域面积28142km2，电站坝址以上流域面积为26600km2，约占资水流域面积的94.8%。
白竹洲水电站处于资水干流下游，在桃江县城上游，坝址距三塘街镇约3km，距桃江县城35km。
流域内地势西南高，东北低。
河谷开阔，阶地发育，沿岸尚有山丘分布，高程在100m左右，河中多沙滩，河宽250—400m。
流域内森林面积较多，植被尚可。
干流主要修建了柘溪、马迹塘电站等大中型水库，对资水下游的洪水、径流有一定的影响。
2.2气象
资水流域属于亚热带气候，多雨夏热，夏季既受西风带天气系统的控制，也受副热带系统的影响，有时受两种系统的共同作用。
锋面活动显著，气旋经过频繁，降水主要集中于4—8月，雨量占全年雨量的52%，年最大暴雨洪水出现在7—8月份。
根据桃江县气象站实测气象资料统计，多年平均气温16.6℃，历年极端最高气温40℃，历年极端低气温－15.5℃，多年平均降水量1540.9mm，历年最大日降水量423.1mm，多年平均相对湿度82%，多年平均蒸发量1168.6mm，多年平均风速1.8m/s，历年最大风速18.7m/s，多年平均最大风速11.6m/s，风向NNW。
2.3径流
白竹洲上游柘溪水库，于1962年建成蓄水，为季节性调节水库，对下游径流有一定影响。
由于柘溪水库扩机500MW方案准备上马，将使下游径流系列产生变化，白竹洲坝址径流的计算必须考虑到柘溪扩机后对其的影响。
考虑系列的一致性，本次计算采用1962—2002年大埠溪、桃江水文站实测径流资料。
2.4设计洪水
白竹洲坝址流域面积占桃江水文站流域面积的98.1%，故直接以桃江站设计洪水作为坝址的设计洪水。
桃江站由于受柘溪水库的影响，故需将柘溪水库建成后的桃江实测洪水系列还原为天然洪水系列，再进行频率计算。
本次计算采用水量平衡还原法计算柘溪水库的入库洪水，再将入库洪水过程前移至筱溪处，将入库洪水过程演算至柘溪，即得柘溪坝址洪水过程。
将柘溪坝址洪水按柘溪—桃江河段演算公式逐年演算至桃江，加上同时间柘溪—桃江区间洪水流量即为桃江天然洪水。
采用年最大独立取样原则统计历年最大峰、量值，加入历史洪水，得出桃江站天然设计洪水。
计算采用了以区间来水为主的1955年、1995年典型过程及以上游来水为主的1996年典型过程，经比较采用最为不利的成果，组合方式为下游、区间同频，上游相应的设计洪水成果，各频率洪峰流量见下表2.4.1
白竹洲坝设计洪水成果（经柘溪水库调节后）
表2.4.1
P
0.1%
0.2%
0.5%
2%
3.33%
5%
10%
20%
50$
Qm
26800
22400
19300
13800
12100
10900
8950
8950
6560
2.5施工期洪水
根据施工专业要求，施工期确定为9月—次年3月、9月—次年4月、10月—次年3月、10月—次年4月、11月—次年2月、11月—次年3月、11月—次年4月。
选取桃江站各分期洪水样本进行频率计算，采用P—Ⅲ型频率曲线适线，经对比分析，成果合理。
坝址施工期洪水直接采用桃江站成果，成果见表2.5.1
白竹洲坝址施工期设计洪水成果
表2.5.1
施工期
各频率设计值
5%
10%
20%
33.3%
9月—次年3月
6570
5040
3590
2600
9月—次年4月
7960
6470
4970
3840
10月—次年3月
5060
4110
3140
2420
10月—次年4月
6370
5410
4410
3620
11月—次年2月
2780
2360
1920
1580
11月—次年3月
4330
3590
2840
2270
11月—次年4月
6160
5230
4260
3500
坝址分月平均流量频率计算直接采用桃江站实测月平均流量成果分析计算，成果见表2.5.2
白竹洲坝址分月平均流量频率计算成果
表2.5.2
时段
各频率设计值
20%
50%
75%
一月
540
354
240
二月
689
478
344
三月
1000
651
453
四月
1400
1010
762
五月
1680
1140
842
六月
1700
1150
851
七月
1520
880
556
八月
1090
583
347
九月
750
380
217
十月
624
365
233
十一月
644
443
316
十二月
523
343
233
2.6泥沙
由于受上游柘溪水库建成后的影响，桃江站的泥沙发生明显变化，考虑资料系列的一致性，本次泥沙计算采用1962年以后桃江站实测泥沙资料。
坝址多年平均悬移质含沙量为0.073kg/m3，多年平均悬移质输沙率为53.8kg/s，多年平均悬移质沙量为170万吨。
坝址多年平均推移质输沙量为2.08万吨。
2.7下游水位流量关系曲线。
根据桃江站洪水水位过程推算的白竹洲坝址水位流量关系以及受修山顶托坝址水位流量关系如下表2.7.1
坝址水位—流量关系
表2.7.1
天然水位（m）
41.50
42
42.5
43
43.5
44
45
45.8
46
顶托水位（m）
43.02
13.06
43.19
43.42
43.76
44.17
45.1
45.8
46
流量（m3/s）
65
157
308
500
750
1070
1900
2680
2900
天然水位（m）
47
48
49
50
51
52
53
54
55
顶托水位（m）
47
48
49
50
51
52
53
54
55
流量（m3/s）
4110
5410
6860
8450
10590
13100
16230
19720
23570
3、工程地质
工程地处低山丘陵区，总的地势西高东低，地形受构造和岩性控制，山脊走向与构造线基本一致——呈近南北向，资水干流总体自南西向北东流过场区，地貌形态主要为浅切割的中、低山区，沿河多见平坦的冲积阶地。
地形切割不深，相对高差一般在200—300m。
区内水系发育，水系发育方向与山体走向一致，亦呈南北向。
区内出露地层古老，广泛分布元古界板溪群梵净山组—五强溪组地层，为一套浅变质的浅海相泥砂质沉积地层，仅在马迹塘东南部见少量白垩系上统砂砾岩地层出露。
资水两岸沿线断续分布第四系冲积堆积地层，坡地零星分布第四系残坡积物。
区域北部见有加里东期角闪石黑云母花岗闪长岩出露。
本区主要构造形迹是东西向的羊角塘——三塘街背斜、北北东向的周家仑冲断层、长塘斜冲断层等。
本区处于雪峰弧形构造由北北东转为北东——北东东向的地段，历史上无破坏性地震的记录，属相对稳定地块。
根据GB18306——2001版1:
400万《中国地震动峰值加速度区划图》和《中国地震动反应谱特征周期区划图》，该区地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。
对应的地震基本列席为Ⅳ度区。
3.1水库地质
库区处于羊角塘——三塘街背斜南翼近轴部地带，该背斜轴近东西向，西端在羊角塘一带倾伏，由于靠近背斜轴部，岩层倾角介于75°——90°之间，走向NWW或NEE，接近东西向，倾向则反复不定。
本次调查发现，库区出露的主要断层有F33、F34、F35、F31、F1断层。
水库蓄水后，河水最大雍高值仅6.5m，库水主要囿于现有河谷及其支流中。
库区两岸低山丘陵连绵不绝，与邻谷分水岭宽厚，不存在向库外渗漏的单薄邻谷和垭口地段；组成库盆的地层岩性主要为浅变质板岩类及砂砾岩类，透水性相对不强，无通向库外的区域性断层发育，库内两岩常年迳流的溪沟发育，其源头均高于库水位。
因此，水库不存在渗漏之虑。
水库两岸及支流岩质边坡少，主要是由Ⅰ级阶地的壤土，粉质粘土等组成的土质岸坡，岸坡坡度一般25°—40°，其厚度5—10m，结构较松散，抗冲刷能力较差，当水库蓄水后，在库水位长期浸泡和浪蚀作用下，力学性能降低，可能造成塌岸、滑坡等地质灾害。
水库为开阔河谷型水库，库区范围内无大的工矿企业，亦未发现重要的矿产资源和文物古迹。
但两岸分布大面积的Ⅰ级阶地，阶地面较平缓，一般高程在50—57m，根据本次勘察，库区共有7处阶地面高程低于正常蓄水位48.7m，在水库蓄水后将被淹没，初步统计淹没总面积43.53hm2。
3.2坝区地质
坝区位于白竹洲洲头部位，河谷为宽阔“U”形河谷，坝轴线在白竹洲洲头处有转折。
从上游至下游方向逐渐变宽，河流流向北北西。
正常蓄水位48.7m时河谷宽621m。
白竹洲在坝轴线处宽180m，洲顶高程50.5m。
其左侧为主河床，宽307m，河床高程37—40.5m，水深1.5—6m，主河床一般有1—8厚的砂卵石；白竹洲右侧为一不常流水的叉河，宽116m，河床高程41.5—42.5m。
坝址左岸主要分布大面积的Ⅰ级、Ⅱ级冲积阶地，地面高程49.5—56m，山体小范围分布。
右岸主要由连绵的小山体构成，山顶标高91—111m，地形坡度约35°。
坝区出露的地层为板溪群下亚群梵净山组（Ptbnlf）青灰色泥质板岩，粉砂质权岩及变质细砂岩等，其中板岩多有硅化现象，坝址区内可分为三个小岩组：
第一岩组（Ptbnlf3－1）：
青灰色砂质板岩夹泥质板岩，厚度不详，主要分布于下游围堰以下地带。
第二岩组（Ptbnlf3－2）：
青灰色变质砂岩夹砂质板岩，厚110m。
主要分布于坝轴线与下游围堰之间。
第三岩组（Ptbnlf3－3）：
青灰色泥质板岩、变质砂岩等，厚度不详，泥质板岩硅化明显。
主要分布于坝轴线及其上游。
第四系覆盖层主要有：
Ⅱ级阶地堆积（Q3al）：
上部为棕黄色—棕褐色壤土，厚5—9m，下部为砂卵砾石，厚4—6m。
主要分布于坝轴线左岸岸边及左岸Ⅰ级地左侧。
Ⅰ级阶地堆积（Q4—1al）：
上部为黄色、灰褐色壤土、砂壤土，厚2—5m，下部为砂卵石，厚5—12m。
分布于坝址两岸阶地及白竹洲。
河床及河漫滩冲积堆积（Q4—2al）：
砂卵石，砂壤土及粉细砂，一般厚1—6m，分布于河床及河漫滩。
残坡积堆积（Qedl）：
①棕黄色、棕红色粉质粘土夹碎石，一般厚0.5—0.5m，分布于两岸山坡。
坝址区地质构造处于东西向养角塘——三塘街背斜南翼近轴部地带，为一单斜岩层，岩层走向270°—280°及80°—90°，与河床近垂直，倾向以SE—SW为主，倾向上游，局部倒转，倾角多呈陡立——直立，一般在75°—86°之间，局部40°—45°之间。
本阶段在坝址区共查明及推测断层19条（详见表4.1），以NEE及N
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