县水利水电枢纽工程.doc

第一章 综合说明 第一节 工程概况 **县**水利水电枢纽工程位于**县七里坪乡**村，包括**水库、一、二级电站等。水库是以发电、防洪为主，兼顾灌溉、城市供水、旅游及水产养殖等综合利用的水利水电枢纽工程。水库总库容为2290万m3，兴利库容780万m3，最大坝高48米，坝长232m，其中溢流坝长82米，非溢流坝长150米。根据规划要求，**一级电站是坝后式电站，一级电站设计水头为24.6m，设计流量为7.0m3/s，装机容量2×400+500=1300KW；二级电站属于引水式电站，是利用一级电站尾水，利用约2公里的环山渠道及穿山隧洞，将水引入二级电站前池，设计水头为38m，设计流量为6.94m3/s， 装机容量2×630+800=2060KW。 第二节 工程建设的必要性 一、提高防洪标准，减少下游洪灾损失 **河干流**水利水电枢纽以下防洪标准较低，主河道防洪标准不足五年一遇。据历史资料记载，每年均有不同程度的洪灾损失。**县城是**河上游的第一座城市，县城发生洪灾损失的频率较高。随着县城规模的扩大，经济的发展，相同标准的洪水，其产生的洪灾损失将越来越大。 **河发生洪涝灾害的主要原因是七里坪以上河道坡降陡，洪峰汇流时间短，洪峰流量大，洪量集中。为了有效地减少洪灾损失，必须在**河上游河道兴建拦蓄工程，削减洪峰，综合分析，在**河上游七里坪乡**村建设防洪水库是最合适的位置。 二、水能资源合理开发的基本要求 **河规划及已建的梯级电站是**水库电站、**二级电站、**三级电站、青山水库电站、将军岭电站、斩龙岗电站及燕山边电站等，规划总装机容量为18600KW。由于天然径流分配不均，又无龙头电站进行调节，下游已成电站装机容量虽然很小，但其年发电量仍达不到设计要求。经方案比较，建设**水利水电枢纽工程可提高下级电站的枯水期流量，对**河电能合理开发起着举足轻重的作用。 三、可提高下游灌区的灌溉保证率 老龙潭灌区是**河上游的引河自流灌区，渠首位于七里坪乡，设计灌溉面积8万亩，由于工程水资源的平衡分析与现状出入较大，原设计灌溉保证率为75%，实际灌溉保证率低于30%，保灌面积不足2万亩，水利工程未发挥应有的作用。**水库建成以后，可对天然径流进行重新分配、调节，结合发电，增加老龙潭灌区灌溉面积及灌溉保证率。经调节计算，现有设计灌溉面积8万亩时灌溉保证率可达75%。 四、促进旅游事业的发展 **河上游处于**风景区，水库库区是**风景区的黄金通道，通过水道并进行改线，可使通往宝天曼的路程减少30公里。**风景区内又形成了较大面积的水面，水库对**风景区起到锦上添花的作用，可增加生态旅游事业的发展。 水库坝址区下游是天心洞旅游景点，**水库承上启下，是内乡北部生态旅游的最佳线路，**水库的建设，将会有效地促进当地旅游事业的发展。 五、发展水产养殖 水库建成以后，死库容为400万m3，死水位以下水面面积为40万m2，年水产品量可达4.5万公斤，可促进水产业发展。 六、提高城市用水保证率，保障沿河两岸人畜生活用水及乡镇企业用水 **县城及沿途七里坪乡等乡镇主要依靠**河水向城市供水，一般是采用抽取**河地下水，由于近年来河道经常断流，枯水季节城市用水困难。为了保证县城正常供水，必须在**河上游建拦蓄水库，以拦蓄天然径流，调节**河流量，使河道两岸赖以生存的2万多群众不再为找水奔波，人畜生活用水得到保障，沿河群众可以安居乐业，大大促进农村经济发展。 七、可有利于保护野生动物资源 **河上有大量的野生水产动物资源，水库建成以后，坝址以上水库区长期形成较大面积的水面，水库以下河道常年不会断流，大鲵等野生动物的生存环境得到有效改善，从而有效地保护了野生动物资源。 八、有利于环境保护及水土保持 工程建设后，可以大量向农村供应电量，解决农村燃料和农村能源，实现农村“以电代柴”、“以电代油”，减小森林砍伐量，保护生态环境，有效地进行水土保持，减少水土流失，切实提高人民群众的物质生活水平。 总之，建设**水电站，可以解决农民的烧柴和农村能源问题，有利于促进农村能源结构的调整，有利于促进退耕还林、封山绿化、植树造林和改善生态环境，有利于人口、环境的协调发展，有利于水资源和水能资源的可持续利用，促进当地经济的可持续发展。 第三节 水文气象 **县地处北亚热带北部边缘，属于北亚热带季风型大陆性气候，全县多年平均气温15℃，极端最低气温-20.3 ℃，极端最高气温41.1 ℃。 库区内多年平均降雨量为909.6毫米，最大年降雨量1629.2毫米，最小年降雨量546.6毫米；降雨在年内分配也不均匀，降雨主要集中在6～9月，约占全年降雨量的69%；全年日照时数为2027小时，无霜期224天，年均大于或等于10℃的活动积温为5520 ℃。 第四节 设计洪水 因流域内无实测洪水资料，可根据《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》（1984年，以下简称《暴雨图集》）中的有关规定由设计暴雨间接推求，采用淮上法综合单位线计算洪峰流量和洪水过程线。 表1-1 **县**水利水电枢纽坝址设计洪峰流量及洪量 频率 时间(h) 20% 10% 5% 2% 1% 0.2% 0.1% Qmax(m3/s) 1669 2080 2885 4479 5361 7542 8368 W (104m3) 2993 3975 4982 7000 8050 10758 11761 该区域内年侵蚀模数为200～500吨/平方公里·年，由于库区内植被良好，且随着对环境保护及水土保持工作重视程度的增加，库区内植被覆盖率将还要提高，确定选用年侵蚀模数为200吨/平方公里·年。 第五节 工程地质 南阳市水利建筑勘测设计院地勘队于2001年11月8日—12月28日承担了**水利水电枢纽可行性研究阶段的地质勘察任务。其工作主要是：1、对库区进行工程地质测绘，了解水库区的地层岩性、地质构造、物理地质现象，特别是水库区发生渗漏的可能性；2、对坝址区进行工程地质测绘，了解地层岩性、地质构造、岩石的风化程度，对坝址进行地质评价；3、了解坝基岩石的水理性及渗透性；4、调查天然建筑材料并进行评价。其工作内容如下: 一、区域地质概况 **水利水电枢纽工程在中国大地构造单元上属于秦岭地轴、伏牛—大别弧形构造带的西端、四棵树复背斜的南翼，整个区域为起伏不平的中低山区。本区域主要构造为朱阳关—板厂断裂、夏馆—柳泉铺张性断裂等，构造主干线由一系列的NWW向褶皱、断裂组成，并伴有NW、NE向的次一级断裂及节理等。 二、水库区工程地质条件及评价 （一）、地形地貌及物理地质现象 1、地形地貌 水库区处于伏牛山腹地中低山区，山脉总体走向呈NW—SE，地势西高东低，山体自然边坡多在60度以上，海拨480—500m以上，相对高差150—200m，个别地段地势险峻。**水库属于长江三级干流**河上游地段，呈蛇曲状自西北向东南蜿蜒而下，河谷呈深切谷，形态多呈“U”型谷，河宽20—40m，深8—10m，弯多水急，河道比降较陡。 2、地层岩性 水库区地层较单一，主要为中生代燕山期黑云母花岗岩，少量的下元古界震旦系陡岭群云母石英片岩，第四系零星发育冲洪积、冲积、残坡积地层，由老至新依次为下元古界陡岭群云母石英片岩、中生代燕山期黑云母花岗片岩、石英岩脉、长石岩脉、第四系中更新统粘土、第四系残坡积层碎石土、第四系全新统砂卵石。 3、地质构造 库区构造线方向与区域构造线方向基本一致，主要为NE—SW和NE—SE向，明显的构造形迹是NW—SE向的压性、压扭性结构面以及NE—SW向的张性结构面。库区共发现有16条断层，长度一般为10—30m，宽度不超过2m，深度不超过5米，均为小断裂；库区节理裂隙发育，主要有三组，第一组呈张开状，最为发育，第二、三组呈闭合状。 （二）、库区水文地质条件及评价 库区地下水主要为基岩裂隙水和松散岩类孔隙潜水，松散岩类孔隙潜水主要为埋藏在河床、漫滩及冲沟内覆盖层中的潜水，受基岩裂隙水和大气降水补给，由于河床下切较深，故潜水可补给河水。 （三）、水库区工程地质条件评价 水库区主要由黑云母花岗岩组成，岩石风化较轻，完整性较好，含水性和透水性较差。库区岸坡稳定、淤积量小，库区无渗漏现象，库区地质条件较好。 三、坝址区工程地质条件及评价 （一）、坝址区工程地质条件 1、地形、地貌 水库坝址区为中低山区，坝轴线处于河道弯道处，无阶地发育，右岸为侵蚀岩，左岸为堆积岸，河床偏于右岸，河床宽度60m。 该段两岸山体不对称，左岸山体呈浑园型状，自然坡度40°—45°；右岸山体均呈陡峭状，坡度60°—70°，个别地段地势险峻，呈悬崖峭壁，山间植被发育良好。 2、地层、岩性 坝址区地层岩性单一，主要为燕山期黑云母花岗岩及第四系松散堆积物。黑云母花岗岩中分布有石英岩脉及正长石岩脉；第四系松散物主要为全新统砂卵石，主要成份为砾石、卵石、漂石及块石，结构松散，强—极强透水，分选性差。 左坝肩：山体较雄厚，岩性为中细粒黑云母花岗岩，岩石强风化厚度1.5—2.0m，弱风化厚度1.5—2.0m，微风化厚度1.5米左右，其下为新鲜岩石；右坝肩：岩性为中细粒黑云母花岗岩，岩石表面微风化厚度为2m左右，其下为新鲜岩石；河槽段：河床宽19m，河床基岩裸露宽度11m，覆盖层为砂卵石，厚度仅0.3—1.2m，其下为中细粒黑云母花岗岩，岩石微风化厚度1.9—2.1m，微风化以下为新鲜岩石。岩石属中等—微透水。 3、地质构造 坝段内所发育的断裂有3条，断层不影响坝体稳定，并不会产生坝基渗漏，不必进行处理；坝段内节理较发育，主要有三组，裂隙多数呈张开状，无充填，少数充填碎石，且延伸不远。 4、坝址区水文地质条件 坝址区的地下水主要为孔隙潜水及基岩裂隙水。由于河流的下切，潜水可补给河水。基岩裂隙水受构造及裂隙发育程度的控制，一般无承压性，受大气降水补给，向山体两侧排泄。 四、引水渠线的工程地质条件及评价 二级水电站的引水渠线拟沿左岸山体布置，从**电站坝址下游至引水隧洞处工程地质条件依次为：0+000—0+350段山坡坡角30°—35°，岩石呈弱风化状，山坡相对较缓，渠道边坡开挖较稳定；0+350—0+950段山体自然边坡40°—45°，岩性为黑云母花岗岩，弱风化，岩石裂隙较发育，该段发育有4条冲沟；0+950—洞口段山体多呈直立陡峭状，岩石为黑云母花岗岩，弱—微风化状，岩体稳定，整体性好。 五、 引水隧洞的工程地质条件及评价 洞身段山体较雄厚，岩性为黑云母花岗岩，岩石为弱—微风化。岩脉完整性较好，与围岩接触密切。岩性为黑云母花岗岩，岩石呈全—强风化状，岩石破碎，极不完整，出口处岩石风化较重。 六、二级电站站址及建筑物的工程地质条件及评价 1、压力前池：压力前池处山体低缓，山坡坡度20°—25°，岩性为黑云母花岗岩元古界震旦系云母石英片岩，黑云母花岗岩及云母石英片岩均呈强风化状，岩石裂隙发育，完整性好。 2、压力管道：压力管道处和压力前池处的岩性相同，岩石呈强风化状，岩体完整性差。 3、电站厂房：电站厂房约位于310m高程，山坡低缓，岩性为元古界云母石英片岩夹黑云母花岗岩侵入体，岩石呈强风化状，由冲沟及路旁一侧可看到，岩石强风化厚大于10m。 七、天然建筑材料 1、石料：坝段上下游为黑云母花岗岩，岩石风化较轻，裂隙发育，岩块质坚、个大、面齐，储量丰富，为便于施工，运距近，石料场选于坝址上游800—1000m的左岸及坝址下游1000m的右岸。 2、砂料：砂料场地选于两处：一是库区内3km的黄水河下游，二是距坝址10—15km的七里坪以南的**河处。 八、 结论与建议 1、**水库区域地层由中生代燕山期侵入岩组成，地质构造较复杂，区域稳定性较好。 2、库区地层为中生代燕山期黑云母花岗岩，仅在库区末端出露元