四级水电站工程初步设计报告大学论文.doc

'xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告目录1综合说明11.1绪言11.2水文41.3工程地质71.4工程任务和规模91.5工程布置及主要建筑物121.6水力机械、电工、金属结构及采暖通风171.7消防211.8施工211.9水库淹没处理及工程占地241.10水土保持设计241.11环境保护设计251.12工程管理271.13设计概算281.14经济评价282水文332.1流域概况332.2气象352.3水文资料392.4年径流412.5洪水572.6施工期洪水632.7H～Q关系曲线662.8泥沙及冰情673工程地质693.1工程概况693.2区域地质概况703.3水库区工程地质条件及评价733.4坝址区工程地质条件743.5引水建筑物工程地质条件及评价803.6厂房工程地质条件及评价823.7天然建筑材料823.8结论及建议874工程任务和规模8928 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告4.1地区社会经济概况894.2电网概况904.3水利和动能924.4径流调节964.5洪水调节984.6回水计算995工程总体布置及主要建筑物1015.1设计依据1015.2工程选址1025.3工程总体布置1065.4主要建筑物1075.4.3.3支护和衬砌型式选择1115.5设计计算1146水力机械1296.1电站基本参数1296.2水轮机及其附属设备1296.3辅助机械设备1356.4主厂房主要尺寸的确定及水力机械主要设备布置1376.5主要设备汇总表、附件及附图1387电气1487.1水电站与电力系统的连接1487.2电气主接线1487.3厂用电1497.4主要电气设备1507.5过电压保护及接地1517.6综合自动化1517.7继电保护1537.8直流电源1557.9通信1557.10电工试验1557.11附表、附图1558.金属结构1598.1引水隧洞进口段金属结构1598.2压力前池进水室段金属结构1598.3电站尾水闸门15928 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告9电站消防1599.1.设计依据1599.2电站消防对象15910施工组织设计16110.1施工条件16110.2天然建筑材料16210.3施工导流16210.4主体工程施工16410.5施工交通及施工总布置16510.6施工总进度16711淹没处理和工程占地16911.1淹没处理设计16911.2工程占地17212环境保护及水土保持设计17412.1环境保护设计17412.2水土保持设计17813采暖通风及消防设计19713.1采暖通风19713.2消防设计19914劳动安全与工业卫生20214.1设计依据20214.2工程概述20314.3危害因素分析20414.4工程主要防范措施20514.5工程施工安全设计20914.6安全标志21014.7安全应急措施21014.8防范设备和设施的设置21114.9预期效果及评价21114.10安全与卫生机构设置及人员配置21214.11投资概算21215节能设计21315.1工程概况21315.2编制依据21315.3耗能项目21328 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告15.4能源供应状况分析21415.5耗能指标21415.6优化设计21415.7能源成本分析21516工程概算21616.1投资主要指标21616.2编制依据21616.3设计概算编制说明21617融资方案21917.1资本金筹措21917.2分年投资使用计划21918经济评价22018.1概述22018.2财务评价基础数据与参数选取22118.3不确定性分析22418.4财务评价结论22519国民经济评价22619.1影子价格及主要参数选取22619.2投资费用调整22719.3国民经济效益估算22719.4国民经济效益费用流量表22719.5国民经济评价指标22819.6国民经济评价结论22828 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告1综合说明1.1绪言原水利部东北勘测设计院在1990年6月编制的《二道松花江水资源开发利用规划报告》中，推荐二道松花江干流河段的水能开发为三级开发，即由上至下分别为两江水电站、大估江水电站、西金沟水电站三个梯级水电站，同时又在其支流古洞河上、大估江水库回水末端布置了西江水电站。由于淹没损失大，多年来，原西江方案一直未能得到实施。为此，吉林省吉利水利水电工程监理咨询中心于2005年6月编制了《二道松花江水资源开发利用规划》补充报告，提出用多梯级开发小水电站代替西江高坝电站的方案，将梯级开发的水力动能指标和淹没补偿指标等进行比较。经比较“梯级方案”远优于“一级方案”，“梯级方案”经济合理，技术可行，为规划补充推荐方案。梯级方案共7个梯级电站，分别为：富尔河一级电站、富尔河二级电站、富尔河三级电站、古洞河一级电站、古洞河二级电站、古洞河三级电站、古洞河四级电站。吉林省发展与改革委员会以吉发改农经字[2006]88号文件批准了此方案。本建设项目为古洞河四级水电站工程，2008年9月，吉林市水利水电勘测设计研究院完成了该项目的可行性研究工作，2008年12月，吉林省发展与改革委员会以吉发改审批字[2008]874号文对可行性研究进行了批复。2009年3月～9月，吉林省银河水利水电新技术设计有限公司受延边鑫河电站有限公司的委托，经现场查勘、地质勘测、内业设计，完成了工程的初步设计工作并报送省水利厅审查总站接受行业审查。审查结论认为：由于初步设计投资金额远超可研编制时工程估算投资15%以上，且装机容量有所调整（由2800kw调为3125kw），应重新编制可研报告。故延边鑫河电站有限公司委托我公司重新编制可研并已于2011年6月经由省发改委以吉发改审批[2011]678号文进行了批复。本初设是在新做可研的基础上，根据专家评审结论重新修改而成。28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告1.1.1勘测设计简要过程受建设单位委托，吉林省银河水利水电新技术设计有限公司承担了古洞河四级水电站工程的初步设计工作。于2009年4月～8月开展了工程测量和地质勘察等工作。为更好地完成本设计工作，建设单位与设计单位邀请有关专家到工程现场进行了技术察勘，专家们在工程选址、引水方案等方面为本次设计提出了许多宝贵意见，为本项工程设计提供了技术支持。1.1.2工作任务安图县古洞河四级水电站是以发电为主的引水式水电站，供电范围确定为安图县电网，近期设计水平年为2015年。1.1.3工程建设缘由安图县现有12个乡（镇），209个行政村、屯，总人口约21.74万人，根据人口自然增长率1.2%，国民经济增长率5%，到2015全县人口将达到24.42万人，工农业总产值19.65亿元。全县主要工业生产有森林采伐、机械修配、矿产、医药、酒业、水力发电等。农业生产以人参栽培、粮食生产及山区特产种植、养殖业为主。至2007年底，包括国、省市营企业在内，安图县工业企业总户数256户，其中国、省、州营规模工业企业5户，县属规模工业企业50户，总资产值11.63亿元。对电力能源依赖性较强。随着安图县工农业生产的持续发展和人民生活水平的不断提高，对电力的需求量将越来越大。随着工业经济的不断发展，全县的用电需求也将呈高速增长态势。据供电和农电部门测算，全县的用电量每年以8％的速度递增，预计到2015年全县用量总量将达到9.6亿度。因此，利用安图县境内古洞河丰富的水力资源，加快兴建一批小水电，是缓解本县日益严重的电力电量不足的主要措施，也是带动本地区经济发展，早日脱贫致富的有效途径之一。28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告另外，随着人类环境保护意识的不断提高，一方面应积极地改善和提高人文环境，另一方面，还要努力地保护自然生态环境。为了保护森林植被、防风固沙、减少和避免水土流失，国家适时出台了一系列相关政策，其中之一就是鼓励地方、企业、个人积极投资兴建小水电，另外大力支持农村、乡镇居民，特别是以木材为主要生活燃料的地区采取“以电代柴”，“以电养电”的措施，这就为具有丰富水力资源的安图县经济发展带来生机和推动作用，特别是对古洞河流域的小水电开发，提供了良好契机，为众多投资者开创了有利条件。本电站是本流域梯级水电站开发的水电站之一。古洞河四级水电站坝址位于延边地区安图县古洞河与富尔河汇合口上游27.5km处的古洞河上，是一座以发电为主的小型水电工程。电站坝址以上集水面积1772km2，本次设计的电站装机容量3125kW，多年平均发电量907万kW·h，年利用小时数2903h。工程建成后，可缓解安图县电网中电力电量需求的压力，减轻省电网的供电压力。将使电源结构趋于合理，电网运行条件得到改善。既能减少火电机组因燃煤而产生的大气污染，又能电力就地平衡，节省供电输送运行费。此外，还能为繁荣地区经济，增加税收创造有利条件。因此修建古洞河四级水电站是十分必要的，也是势在必行的。1.1.4可行性研究报告的主要结论2011年6月，吉林省发展与改革委员会以吉发改审批字[2011]678号文对《xx省安xx县xxxxx四级电站可行性研究报告》进行了批复。批复结论为：该工程是以发电为主的水利枢纽工程。工程属小(Ⅱ)型水电站工程，工程等别为Ⅴ等，拦河闸、厂房均为5级建筑物，临时性水工建筑物为5级。拦河闸设计洪水标准为二十年一遇，校核洪水标准为一百年一遇。电站为引水式水电站，可研批复的电站装机容量为3125kw，电站最大水头10.76m，最小水头8.83m，设计水头10.27m。电站引用流量为38.45m3/s，多年平均发电量907×10428 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告kw.h，拦河闸型式为混凝土自控翻板闸门，闸顶高程为537.5m，闸门挡水高度为3.0m，电站总投资为5751万元。1.2水文1.2.1流域概况拟建的古洞河四级电站座落于延边朝鲜族自治州安图县境内，位于古洞河的中上游河段。处于已建的古洞河一级电站上游15.9km处，坝址处地理位置为东经128012′10″，北纬42046′06″。电站集水面积1772km2。古洞河为二道松花江上游右岸的一级支流，发源于合龙县卧龙乡甑峰岭山脉老岭峰东谷，河口地理位置为安图县两江乡两江口。河源地理位置为东经128041’，北纬42031’，河源高程1325m。河口地理位置为东经128004’，北纬42039’，河口高程466m。流域内最高山顶高程为1500m。古洞河流域形状似扇形，水系发达，主要水系在安图县境内。河道全长为156.6km，在安图县境内长约90km。河道坡度较陡，平均河道坡度为2.2‰。河道弯曲，河道宽度变化较大，在80～150m范围内。河道转弯处多砾砂石，河床多卵石，河水清澈见底，河道较稳定，河床基本无冲淤变化，河床多呈不对称的“V”型。安图县古洞河流域水资源丰富，亟待开发利用。1.2.2气象本流域属北寒温带大陆性季风气候区，主要受西伯利亚高压和太平洋季风影响，其气候特征是季分明，温差较大。春季干旱多风，夏季湿润多雨，秋季凉爽多雾，冬季寒冷漫长。由于长白山脉的山体走向与海岸线一致，阻挡了冬季盛行的西北寒流和夏季盛行的东南、西南暖湿气流，这一天然的屏障成为气候变化的分水岭，分割着气温和降水，致使山体两侧形成两道截然不同自然景观。加之长白山的山体高大，影响整个东亚地区的大气环流、天气系统，使本区的气候具有山地气候的共同特点。流域内的大暴雨一般由北上台风形成，降水分布自西南向东北递减。以松江气象站为例，多年平均降水量在673.028 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告mm，降水的年内分配不均匀，多集中在6～9月上旬，尤其集中在7、8月份，占全年降水总量的70%左右，历年最大降水年份为1978年。天池附近是降水的高值区，据天池气象站资料统计，多年平均降水量达1330mm。冬季从11月开始到次年3月为降雪期，降雪量约占全年降水量的4～8%。流域内的大暴雨一般由北上台风形成，一次暴雨过程约为3天，但主要雨量集中在1～2天内。本次设计的气象资料主要采用松江气象站的统计资料，多年平均气温为2.4℃，7、8月份平均气温在19℃左右，极端最高气温34.6℃，发生在1988年8月份。一月份平均气温-18.5℃左右，极端最低气温-42.8℃，发生在1987年1月份。流域内冬季多西风和西北风，夏季多东南风，多年平均风速2.5/m，最大风速为22m/s，发生在1970年6月份，相应风向为南风。最大冻土深186mm，发生在1966年3月份。多年平均日照时数为2351.1h。无霜期日数为111天。1.2.3年径流本次年径流计算选用吉林省水文水资源局经过审定后大甸子站1956～2005年实测系列(n=50)成果计算。根据电站设计的要求，进行了保证率为P=15%、50%、85%的径流年内分配计算。在设计参证站大甸子站实测系列中分别选取丰、平、枯接近设计频率径流值的设计代表年，年径流成果见表1.2.1。P(%)155085Qp(m3/s)23.9816.9411.49典型年年份196319691976实测21.616.410.2还原23.2816.7111.29年份198119881977实测23.215.011.2还原24.2116.3711.89表1.2.1大甸子站各保证率典型年径流成果表28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告1.2.4洪水古洞河四级电站设计洪水采用两种方法计算：面积比法、地区综合法。首先计算设计参证站大甸子站设计洪水，再分别用面积比法和地区综合法计算古洞河四级电站坝址处设计洪水。经比较采用了地区综合法的计算成果。古洞河四级电站坝址设计洪水成果见表1.2.2。表1.2.2古洞河四级电站坝址设计洪水表(m3/s)CvQmp(m3/s)P=0.33%P=1%P=2%P=3.3%P=5.0%P=10%P=20%262.70.91140411249498227225513851.2.5施工期洪水本次设计的施工期洪水采用地区综合线的方法推求。施工期洪水成果见表1.2.3。表1.2.3古洞河四级站施工期洪水成果表站名面积(km2)汛别均值(m3/s)CvP(%)Qp(m3/s)古洞河四级1772春汛1930.6254271035220275秋汛42.70.9851271095.22064.81.2.6泥沙大甸子水文站在1958～1968年期间曾进行了含沙量观测及计算，其多年平均输沙量为2.65万吨，侵蚀模数为15.5t/km2。该成果与1984年吉林省水利厅刊印的《吉林省水资源》成果中的模数分区图进行比较，查分区图为10～50t/km2，说明该流域河流含沙量较少，实际观察河水常年清澈见底，其原因是上游森林茂密，植被较好，基本无水土流失现象。本次设计采用侵蚀模数为大甸子站实测成果为15.5t/km2(悬移质)28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告，推移质按悬移质的10%计。古洞河四级站年输沙总量为3.015万吨，输沙量很小可忽略不计。输沙季节主要在4～8月份，占全年总输沙的80%以上。1.2.7冰情该流域河流初冻期一般为10月下旬，稳定封冻期为11月中旬，开河一般在4月中旬，完全解冻为4月下旬，稳定封冻期为147天。河流年最大冰层厚度在1m左右，河心厚度一般在0.8m左右。春季开江形式一般为文开，比较平稳。1.3工程地质1.3.1区域地质概况古洞河是二道松花江上游右岸的一级支流，发源于合龙县卧龙乡甑峰岭山脉老岭峰东谷，河口位置为安图县两江乡两江口。区内出露的地层主要有：太古界鞍山群，元古界震旦系，古生界志留—泥盆系、石炭系、二迭系，中生界侏罗系、白垩系，新生界第三系和第四系。本区在构造体系上位于阴山—天山复杂东西构造带的东端与新华夏构造体系锡霍特—张广才岭隆起带相交地区，地质地构造较为复杂。据2001年国家地震局编制的国家标准（GB18306-2001）1/400万《中国地震动参数区划图》，工程区地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为Ⅵ度。本区地下水按埋藏条件可分为孔隙潜水和基岩裂隙水二种类型。1.3.2水库区工程地质条件及评价库周山体连续性好，未见通向库外的断裂构造，且水库正常蓄水位较低，故水库不存在永久外渗的地形地质条件。库周地形较平缓，边坡稳定性好，故不存在岸坡稳定问题。库区居民点均分布在正常蓄水位之上，且无大面积耕地，故没有浸没影响。库区固体径流量不大，河流带入的泥沙量小，水库不存在淤积问题。28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告1.3.3坝址区工程地质条件及评价坝基上部由第四系冲积物级配不良砾，虽然级配不良砾承载力较高，但呈强透水性，且易发生渗透破坏，故不宜作为坝基础。坝基出露的基岩为华力西晚期花岗岩，承载力高、抗风化能力强、岩石坚硬，且呈中等风化状态和弱透水性，故可作为坝基础。基坑开挖时，由于地下水位较高，应加强施工排水。1.3.4引水建筑物工程地质条件及评价引水隧洞进(出)口段上覆岩体较单薄，节理较发育，山体自然边坡稳定性较好，洞室稳定性稍差。洞身段普遍埋藏较深，岩体新鲜完整，工程地质条件较好。洞内仅见有二条断层，两断层均为陡倾角断层，规模较小，对围岩稳定无大影响。但与节理易构成不利组合，出现岩体失稳，须加强支护。1.3.5厂房工程地质条件及评价厂房呈NE向布置，轴向N41°E，布置于输水隧洞出口古洞河右岸一级阶地上，地形平缓，地面高程527m～530m。厂房地段上部为冲积上覆级配不良的砾，下伏基岩为华力西晚期。地基承载力建议值：级配不良砾300Kpa，全风化花岗岩200Kpa～250Kpa，强风化花岗岩1000Kpa。由于级配不良砾渗透系数达K=3.92×10-2cm/s，属于强透水层，基坑开挖时要加强施工排水。1.3.6天然建筑材料本工程所需混凝土骨料、块石料的质量和储量均能满足设计要求。⑴混凝土骨料运距近，且开采运输条件均较好。仅细骨料堆积密度偏小，孔隙率偏大，含泥量偏大且含有少量泥块；粗骨料堆积密度偏小、吸水率偏大，含泥量偏大；其它各项指标均合格，质量一般。⑵块石料岩性为燕山期花岗岩，质地坚硬，各项指标均合格，开采运输条件均较好。28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告1.4工程任务和规模1.4.1经济发展概况安图县位于吉林省东部，全县国土总面积7438km2，其中：林地面积6468km2，耕地面积274km2，草地面积64km2，其他面积632km2。全县现有12个乡（镇），209个行政村屯，总人口约21.74万人，工农业总产值11.63亿元。根据人口自然增长率为1.2%，国民经济增长率5%，到2015年全县人口将达到24.42万人，工农业总产值为19.65亿元。全县主要工业生产有森林采伐、机械修配、矿产、医药、酒业、水力发电等。农业生产以人参栽培、粮食生产及山区特产种植、养殖业为主。1.4.2河流开发情况古洞河梯级开发共4个梯级电站，分别为：古洞河一级电站、古洞河二级电站、古洞河三级电站、古洞河四级电站。本次设计的古洞河四级水电站是规划批准的古洞河流域梯级开发方案中的梯级电站之一，位于梯级开发的最上游。1.4.3工程任务安图县古洞河四级水电站的开发任务是以发电为主，兼有旅游等综合利用效益。1.4.4工程规模安图县古洞河四级水电站是一座以发电为主的水利枢纽工程，坝址以上集水面积1772km2。电站总装机容量3125kW。在可行性研究报告中，本电站水利枢纽工程等别为别为Ⅴ等，本次初步设计复核，符合《防洪标准》（GB50201-94）及《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，符合《xx省安xx县xxxxx四级水电站可行性研究报告评估意见》。本次设计仍采用可研设计的等别，即工程等别为Ⅴ等，工程规模为小(Ⅱ)型。28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告1.4.5正常蓄水位的确定可研阶段对正常水位的确定进行了论证，由于受淹没耕地和林地以及地形条件与地质条件等因素的制约，古洞河梯级电站规划阶段并不完全按最优上下游水位衔接确定梯级电站正常水位和尾水位。本电站虽然是梯级电站，但处于梯级开发的最上游，正常水位和尾水位不影响下级电站机组出力。本阶段设计拟定了相同装机容量，在537.0m、537.5.0m和538.0m三个正常蓄水位方案下进行了比较，综合考虑各种因素后，本阶段采用正常蓄水位为537.5m。表1.4.1正常蓄水位比较表项目单位方案一方案二方案三正常蓄水位M537.0537.5538.0电站装机容量kW312531253125加权平均水头M9.7510.2710.77年均发电量万kWh862.54907.23951.40装机利用小时数h276029033044工程投资万元5503.005694.066136.53单位电能投资元/kWh6.386.276.451.4.6装机容量选择根据本电站坝址处径流资料及电力系统负荷预测成果，分别拟定了2755kw、3125kw、3300kw三个装机容量方案进行比较。经技术经济指标分析，确定装机容量为3125kw，年利用小时为2903h。表1.4.2装机容量选择方案比较表单位方案1方案2方案3装机容量（kw）275531253300年发电量（万kw.h）865.26907.23917.45年利用小时（h）314129032780水量利用系数70.46%73.56%74.31%工程总投资（万元）5619.635694.065724.33电能增量（万kw.h）41.9710.2228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告投资增量（万元）74.4330.27投资增量/电能增量（元/kw.h）1.772.961.4.7工程规模古洞河四级水电站各项工程技术指标见表1.4.3。表1.4.3古洞河四级水电站主要技术指标项目单位指标电站装机容量kw3125设计引水流量m3/s38.45平均水头m10.27最大水头m10.76最小水头m8.83多年平均发电量104kw.h907.23装机利用小时h29031.4.8工程建设的可行性⑴水资源充沛安图县古洞河四级水电站渠首闸址位于安图县城至长白山公路74km处，坝址以上集水面积1772hm2，水资源充沛。⑵拦河坝与厂房基岩埋藏深度较浅，且河岸基础稳定。修建安图县古洞河四级水电站除上述有利条件外，在调动企业、个人投资的积极性，发展地区经济等方面均是可行的。1.4.9工程建设的必要性28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告全县现有12个乡（镇），209个行政村、屯，总人口约21.74万人，根据人口自然增长率1.2%，国民经济增长率5%，到2015全县人口将达到24.42万人，工农业总产值19.65亿元。全县主要工业生产有森林采伐、机械修配、矿产、医药、酒业、水力发电等。农业生产以人参栽培、粮食生产及山区特产种植、养殖业为主。至2007年底，包括国省市营企业在内，安图县工业企业总户数256户，其中国省市营规模工业企业5户，县属规模工业企业50户，总资产值11.63亿元。对电力能源依赖性极强。现在全县的几家重点企业就因电力短缺，已处于停产和半停产状态。随着安图县工农业生产的持续发展和人民生活水平的不断提高，对电力的需求量将越来越大。根据调查，2007年，全县年度总发电量为2.4亿度左右，随着工业经济的不断发展，全县的用电需求也将呈高速增长态势。据供电和农电部门测算，全县的用电量每年以8％的速度递增，预计到2015年全县用量总量将达到9.6亿度。因此，利用安图县境内古洞河丰富的水力资源，加快兴建一批小水电，是缓解本县日益严重的电力电量不足的主要措施，也是带动本地区经济发展，早日脱贫致富的有效途径之一。本电站是一座以发电为主的小型水电工程。电站坝址以上集水面积1772km2，电站装机容量3125kW，多年平均发电量907万kW·h，工程建成后，可缓解安图县电网中电力电量需求的压力，减轻省电网的供电压力。将使电源结构趋于合理，电网运行条件得到改善。既能减少火电机组因燃煤而产生的大气污染，又能电力就地平行，节省供电输送运行费。此外，还能为繁荣地区经济，增加税收创造有利条件。随着人类环境保护意识的不断提高，一方面积极地改善和提高人文环境，另一方面，还要努力地保护自然生态环境。为了保护森林植被、防风固沙、减少和避免水土流失，国家适时出台了一系列相关政策，其中之一就是鼓励地方、企业、个人积极投资兴建小水电，另外大力支持农村、乡镇居民，特别是以木材为主要生活燃料的地区采取“以电代柴”，“以电养电”的措施，这就为具有丰富水力资源的安图县经济发展带来生机，特别是对古洞河流域的小水电开发，提供了良好契机，为众多投资者开创了有利条件。本电站是本流域梯级水电站开发的水电站之一，因此修建古洞河四级水电站是十分必要的，也是势在必行的。1.5工程布置及主要建筑物1.5.1工程等别及标准安图县古洞河四级水电站装机容量为312528 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告Kw，根据《小型水力发电站设计规范》（GB50071-2002），本工程属小(Ⅱ)型水电站，工程等别为Ⅴ等，拦河闸、厂房均为5级建筑物，临时性水工建筑物为5级。拦河闸设计洪水标准为二十年一遇，校核洪水标准为一百年一遇，厂房设计洪水标准为二十年一遇，校核洪水标准为五十年一遇。1.5.2工程选址1.5.2.1坝址和厂址选择方案比较可行性研究阶段，进行了两个坝址的方案比较。所选坝址分别位于古洞河与古洞河汇合口上游21.7km处和22.4km处的古洞河上。本次设计，根据实测地形图成果对坝址进一步进行了选择和论证。方案一：上坝线坝址选在安图县城至长白山公路74.24km处的古洞河上。方案二：下坝线坝址选在安图县城至长白山公路74.74km处的古洞河上。经方案比较，本次设计推荐方案一，即：坝址选在安图县城至长白山公路74.24km处的古洞河上。1.5.2.2坝型选择方案比较在安图县古洞河四级水电站可行性研究设计中，进行了拦河闸与溢流实用堰两个方案的比较，本阶段对可研所选择的两种坝型又进一步作了比较和论证。方案一：拦河闸方案拦河闸选用水力自动翻板闸门。方案二：实用堰方案坝址处河道宽度约为100m，实测河道平均比降2.4‰，为不影响河道行洪，不宜减缩河道行洪断面。如修建固定溢流坝，坝址处河道行洪断面将减小，将影响河道行洪。经进行技术比较，本次设计推荐方案一，即：水力自控翻板拦河闸方案。28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告1.5.3工程总体布置工程布置首先满足建筑物正常工作的要求，保证在各种运行条件下，都能完成所承担的任务。此外，工程对外和内部交通线路也要合理布置，以便满足交通运输的要求。工程布置与施工方法和施工进度综合考虑，力求施工方便，程序简单，工期短，劳动力省。在技术可行的条件下，力求经济最优，且应在满足建筑物的稳定、强度、运用及远景规划等要求的前提下，使工程的总造价和年运行费用最低。在不影响运用且不互相矛盾的前提下，应尽量发挥建筑物的综合利用能力。本工程枢纽由拦河闸、引水隧洞、压力前池、压力钢管、厂房、升压站等组成。拦河闸采用水力自动翻板闸，拦河闸垂直水流方向结构总长度97m。引水隧洞采用无压洞结构，隧洞入口位于拦河闸左岸上游桩号0-030.46m处。根据工程布置要求，发电引水隧洞长1404m，纵坡i=1/1500，断面为城门洞形，进水口设有工作闸门和检修闸门，进口前设拦污栅。隧洞末端接压力前池。压力前池顺水流方向水平投影结构长度49.8m，由扩散段、前室段、进水室段组成。压力前池下接两根主压力管道，管径分别为2.8m和1.5m，主压力管道于压力前池后的伸缩节后分叉。管径为2.8m的主压力管道的两根分叉管直径均为2m。管径为1.5m的主压力管道的两根分叉管直径分别1.3m和0.7m。电站厂房主要由主厂房、副厂房、开关站组成。电站装机3125kw，共四台机组。主厂房为地面式厂房，长49.0m，宽14.0m，高25.7m。副厂房位于主厂房上游侧，分两层布置，长49.0m，宽11.0m。。电站升压站占地面积37×22.5m2，电气设备采用中式布置。28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告1.5.4主要建筑物布置1.5.4.1拦河闸工程布置拦河闸主要由闸前铺盖段、闸室段组成。其中闸前铺盖段顺水流结构长度8m，闸室段顺水流方向结构长度7m。闸室垂直水流方向总长97m，在右侧设置一泄水闸。拦河闸主体结构主要由自动翻板闸门与闸基础组成，闸面板选用定型的水力自动翻板闸门，共13扇，闸基础采用毛石混凝土外包钢筋混凝土结构。本设计闸下消能防冲设施采用铅丝石笼结构。石笼顺水流向总长19.04m，前7.04m为1.0m厚铅丝石笼结构，后接12.0m长0.3m厚的铅丝石笼护底。为保持拦河闸上、下游岸坡的稳定，上、下游两岸采用悬臂式混凝土直墙防护。防护长度分别为：下游左、右岸各19.04m；上游右岸29.31m，上游左岸56m（含隧洞进口左、右岸）。自动翻板闸门兼做泄洪闸，闸前泄洪水位通过闸门整定装置来实现，本次设计整定为：当水位超过正常水位0.19m时闸门自动缓缓开启，闸门开度随闸前水位的升高而加大，当闸前水位超过正常水位0.5m时闸门全开。为满足坝址至厂房间脱水段河道的生态用水需要，在河道右岸设置一泄水闸，电站关闸发电时用于生态放流，同时，该闸还兼做冲沙闸，用于排沙。泄水闸净过流宽度2m，闸门采用铸铁闸门结构，采用手电两用启闭机启闭。1.5.4.2引水隧洞引水隧洞采用无压洞，发电引水隧洞长1404m，纵坡i=1/1500，断面为城门洞形，进水口底板高程534.0m。进水口孔口尺寸为4.8m×4.7m（宽×高），由一孔平板钢闸门控制，进口前设拦污栅。根据地勘成果，隧洞进口段前50m及出口段后40m围岩类别为Ⅳ类，洞身有两段总长30长的围岩类别为Ⅴ类，其余围岩类别为Ⅱ及Ⅲ类。28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告为减少洞体开挖工程量及弃渣工程占地，经经济与技术分析比较，本次设计拟对全段隧洞采用混凝土衬砌。衬砌厚度根据围岩类别确定。本次设计Ⅲ、Ⅳ类及Ⅴ类围岩洞顶及洞壁采用钢筋混凝土护砌，衬砌厚度分别为25cm、40cm。Ⅱ类围岩段洞壁及洞底采用素混凝土衬砌，洞壁衬砌厚度15cm，洞底衬砌厚度15cm。1.5.4.3压力前池设计压力前池由扩散段、前室段、进水室段及重力墙组成。重力墙后与压力管道衔接。压力前池扩散段首端与引水隧洞末端连接，该段长29.48m。末端宽16.2m，水平扩散角为12度。前室段长11.12m，宽16.2m，钢筋混凝土结构，底板高程为527.50m，墙顶高程为538.40m。进水室段长9.2m,两条主压力钢管进水室宽度分别为2.4m和4.0m，进水室底板高程528.00m，钢筋混凝土结构，进水室内设有拦污栅，拦污栅后设有机组事故平板钢闸门，两条主压力钢管平板钢闸门孔口尺寸分别为1.5m×2.4m和2.8m×4.0m，配备2台液压启闭机。1.5.4.4压力管道4台机组选用2根主压力管道，即：2台1250kw机组采用1根主压力管道，管径为2.8m，1台500kw和1台125kw机组采用一根主压力管道，管径为1.5m。两根主压力管道于压力前池后的伸缩节后分叉，管径为2.8m的主压力管道的两根分叉管直径均为2m，管径为1.5m的主压力管道的两根分叉管直径分别1.3m和0.7m。直径2.0m的两根分叉管通向2台1250kw水轮机，直径1.3m的分叉管通向500kw水轮机，直径0.7m的分叉管通向125kw水轮机。1.5.4.5厂房和升压站28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告厂区主要由主厂房、副厂房、升压站组成。电站厂房为引水式地面厂房，厂内装有4台水轮发电机组，水轮机型号分别为：2台ZDJP502-LH-180（+5°）、一台ZDJP502-LH-120（0°）、一台ZDJP502-LJ-60（0°）；发电机型号为：2台SF1250-28/2150，1台SF500-18/1730、1台SF125-10/740，总装机容量为3125kw。主厂房长为49m，宽为14m。机组间距分别为10m、8m、6m。机组安装高程为525.12m，水轮机层地面高程为526.50m，吊车轨顶高程为540.14m。厂房基础坐落在砂砾石基础上。副厂房位于主厂房上游侧，副厂房结构尺寸为：长49m，宽11m；副厂房地面高程为：一层，526.50m，二层，532m。升压站位于主厂房左侧，地面高程为532m，占地面积37×22.5m2。1.5.4.6尾水设计尾水渠为人工挖掘渠道，宽度29.14m，与下游天然河道斜交。为减少占地，左、右岸均采用悬臂式钢筋混凝土直立墙防护结构。其中，右岸防护长度43m，左岸防护长度110m。尾水渠道设计泄流量38.45m3/s。1.6水力机械、电工、金属结构及采暖通风1.6.1水轮机及其附属设备1.6.1.1水轮机型式选择本电站水头范围为10.76m～8.83m，在此水头段适用的机型为轴流式和贯流式水轮机，由于机组容量较小，转轮直径较小，贯流机只能选择轴伸贯流机组。根据现有模型转轮资料，并征询了国内有关制造厂商，可供选用的模型转轮有ZDJP502、ZD560a、GD006。经方案比选本工程采用了ZDJP502转轮。根据ZDJP502转轮在国内电站已经使用的经验和因避免空蚀所需的开挖深度进行分析，电站初定ZDJP502转轮的单位流量Ｑ1′=1.49m3/s。根据本电站装机容量3125KW，为使冬季小流量能够尽量多发电，经过技术经济比较,结合运行、维护、管理方面,选择了1250kw×2＋500kw＋12528 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告kW方案。1.6.1.2水力机械辅助设备选择㈠起重设备选用一台10t电动单梁（低速）桥式起重机，跨度12m，起升高度16m。㈡技术供水系统技术供水系统主要用于发电机轴承冷却器、水轮机主轴密封、厂内生活等用水。技术供水采用水泵供水方式，全厂设三台供水泵，两台工作，一台备用,从前池取水。水泵型号为KQB50-20,参数为Q=12.5m3/h，H=20m，Pa=1.5kW。㈢高压压缩空气系统选用二台SF-1/4型空气压缩机，参数为P=4.0MPa，Q=1m3/min，P=18.5Kw；选用一只1.0m3储气罐，额定压力3.0MPa，用于压力油罐用气，空压机的起停由压力开关自动控制。㈣低压压缩空气系统本系统主要用于机组的正常制动用气、水轮机检修密封、吹扫和风动工具用气等。电站选用二只3m3储气罐和2台SF-1.2/8型空压机，参数为P=0.8MPaQ=1.2m3/min，P=15Kw。空压机的起停由储气罐或气管上的压力开关自动控制。1.6.2电工1.6.2.1接入电力系统方式古洞河四级水电站初选装机4台，其中单机容量1250kW机组2台，机端电压为6.3kV，功率因数为0.8；单机容量为500kW和125kW机组各1台，机端电压为0.4kV，功率因数为0.8。总装机容量3125kW。保证出力为584kW，年利用小时数为2903h，多年平均发电量907×104kWh。根据水电站的动能特性和电业部门系统规划设计，确定本电站采用66kV级电压接入系统，28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告出线回路1回，并网地点为附近66kV变电所。1.6.2.2电气主接线基于本电站出线单一的具体情况，将发电机电压侧和升高电压侧接线相结合，共拟定二个电气主接线方案进行技术经济比较。方案一,机端电压为6.3kV的发电机电压侧采用扩大单元接线，通过1台3150KVA的变压器将电能送入系统；机端电压为0.4KV发电机电压侧采用单母线接线，通过1台800KVA的变压器将电能送入系统。升高电压侧采用单母线接线。方案二,机端电压为6.3kV的发电机电压侧采用发-变组接线，通过2台1600KVA的变压器将电能送入系统；机端电压为0.4KV发电机电压侧及升高电压侧接线方案与方案一相同。通过对上述方案的技术经济比较和综合分析,推荐方案一作为选定方案。1.6.2.3厂用电本电站厂用负荷供电电源一回取自机端6.3kV母线，经一台125kVA的变压器降压至0.4kV后接入厂用母线上；另一回直接取自0.4KV发电机母线。1.6.2.4坝区供电坝区供电由0.4kV厂用电直接供电。1.6.2.5主要机电设备选择主要电气设备根据技术先进、经济合理、运行维护方便和安全可靠的原则进行选择,同时必须满足有关规程、规范的要求。电站主变压器初选1台S9-3150/6366±2×2.5%/6.3kV型自冷式升压电力变压器和1台S9-800/6366±2×2.5%/0.4kV型自冷式升压电力变压器。电站厂用变选用1台SCR-125/106.3±5%/0.4kV28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告型干式变压器和1台SCR-125/1010.5±5%/0.4kV型干式变压器。6.3kV发电机电压侧选用KYN28A型中置式手车柜，内装设VBG-12M型真空断路器。0.4kV发电机电压侧选用GCS型中置式抽屉柜，内装设CW1-2000系列智能型万能断路器。厂用低压配电柜选用GCS型抽屉柜。66kV侧断路器选用LW9-72.5型SF6断路器,隔离开关选用GW5-60型。1.6.3金属结构本电站金属结构主要包括引水隧洞进口工作闸门、检修闸门、拦污栅，压力前池进水室工作闸门、检修闸门、冲沙闸门及拦污删、厂房尾水闸门。1.6.3.1引水隧洞进口段金属结构引水隧洞进口设一扇工作闸门、检修闸门及拦污栅。工作闸门和检修闸门为平板钢闸门，孔口尺寸为4.8m×4.1m，各配备1台手电两用螺杆启闭机。拦污栅为活动式拦污栅，采用定型产品。结构尺寸为6.2m×5.2m，栅条间距为50mm。配备GQ型格栅清污机。1.6.3.2压力前池进水室段金属结构压力前池进水室进口共设二扇工作闸门、两扇拦污栅。工作闸门采用定型铸铁闸门，孔口尺寸分别为4.0m×3.176m，2.4m×2.176m分别配备1台液压启闭机，闸门关闭时间小于2分钟。拦污栅为活动式拦污栅，采用定型产品。结构尺寸分别为4m×10m，2.4m×10m，栅条间距为50mm。配备GQ型格栅清污机。1.6.3.3电站尾水闸门电站尾水闸门采用平板钢闸门，孔口尺寸分别为5.14m×2.018m，5.14m×2.018m，3.43m×1.71m，3.0m×2.5m，配备4台固定式手电两用螺杆启闭机。28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告1.7消防对厂房和机电设备,特别是电气设备的防火，配置足够的1211灭火装置等措施等措施。水电站各建筑物和构筑物为钢筋混凝土结构,为非燃烧体,其耐火等级均能达到二级。本电站的发电厂房的火灾危险性类别属丁类,1.8施工1.8.1施工条件安图县古洞河四级水电站右岸为安图县城～长白山公路，工程区对外交通较便利。拦河闸施工区与厂房施工区均需要跨河修建临时交通工程。本电站枢纽工程主要由拦河闸、引水隧洞、压力前池、压力管道、电站厂房、升压站等组成。主要建筑材料水泥、钢材、木材、汽油、柴油等自安图县购买。通过公路运至工地仓库。施工及消防用水采用古洞河水；生活用水取至地下水。工地供电主要供给各施工工厂、供水系统等的用电，总容量为200KVA。1.8.2施工导流及标准根据《水利水电工程施工组织设计规范SDJ338-89》（试行）第2.2.1、2.2.12、2.2.13条之规定，围堰结构为土石围堰与编织袋土围堰相结合，确定导流建筑物级别为Ⅴ级，导流建筑物洪水标准为5年洪水重现期，相应流量为275m3/s（春汛）；拦河闸右段施工时的围堰标准采用秋汛，相应流量为64.8m3/s（秋汛）。1.8.2.1导流方式根据工程地形条件和工程结构布置形式确定导流方式为分期导流，一期导流泄水道利用束窄后河床导流，二期导流利用已完建拦河闸段导流。1.8.2.2导流建筑物设计一期围堰垂直水流方向长40m，围堰选用土石围堰28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告与编织袋土围堰相结合。围堰顶宽3.0m，围堰边坡采用坡比1:1.5。二期围堰。利用已建拦河闸导流，围堰选用土石围堰与编织袋土围堰相结合，顶宽3.0m，围堰边坡采用坡比1:1.5。1.8.2.3基坑排水本工程施工分两期导流，共划分两个基坑，即一期基坑和二期基坑。围堰堰体采用复合土工膜防渗，初期排水主要排围堰闭气后的基坑积水。经常性排水主要考虑围堰及基岩渗水、天然降水、施工弃水等。基坑排水考虑用水泵排水。1.8.3料场的选择与开采设计用天然建筑材料有混凝土用粗、细骨料，块石料等。混凝土用部分粗骨料，毛石混凝土、浆砌石所用块石利用隧洞开挖弃石料加工而成，不足部分采购商品料，材料运距5～7km。1.8.4主体工程施工1.8.4.1拦河闸及冲砂闸施工a)土方开挖采用1.0m3挖掘机挖土，配74kw推土机，局部辅以人工开挖，一部分由8t柴油自卸汽车运至弃土场弃掉，一部分直接堆在开挖点附近，用于土方回填；土方填筑采用2m3挖掘机装土，配59kw推土机集料，8t自卸汽车运输，59kw拖拉机履带碾压,2.8kw蛙式夯实机补夯。浆砌石砌筑采用0.2m3拌浆机制浆，人工选石、修石、冲洗、砌筑、勾缝，架子水平运输。混凝土浇筑采用0.4m3搅拌机拌制混凝土，人工装胶轮车水平运输，1m328 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告挖掘机改装的起重机吊1.0m3的混凝土罐或泻槽，局部位置人工挑运，2.2kw插入式振捣器振捣。1.8.4.2电站厂房施工土方开挖采用2.0m3电动挖掘机挖装，配59kw推土机，8t自卸汽车运至弃土场堆放；或直接堆在开挖点附近，用于土方回填，并局部辅以人工开挖。石方开挖采用手提式风镐将风化岩石撬松移动，坚硬岩石采用手持式风钻钻孔人工装药爆破，2m3挖掘机装石渣，74kw推土机集料,5t自卸汽车运输。石方填筑采用2.0m3挖掘机装，配74kw推土机集料，8t自卸汽车运输，59kw拖拉机牵引13-14t振动碾振动压实,2.8kw蛙式夯实机补夯。混凝土浇筑采用0.4m3搅拌机拌制混凝土，人工装胶轮车水平运输，垂直运输采用1m3挖掘机改装的起重机吊1.0m3的混凝土罐或泻槽，局部位置人工挑运，4.5kw变频振捣器或2.2kw插入式振捣器振捣。1.8.5施工总布置1.8.5.1施工区布置规划根据工程的施工的实际情况及施工总布置的原则，将施工场地划分为左、右两个施工区左岸施工区主要布置机械修配站、汽车修配站、施工设备库、生活物资库、房建材料库、其它仓库及左岸供水系统及办公生活临建设施等，右岸施工区主要布置料场、钢筋加工厂等。1.8.6施工总进度及主要材料量1.8.6.1施工总进度28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告根据工程自然条件、枢纽布置及规模、主体工程施工工艺分析，本工程施工总工期为18个月。其中工程净准备工期为2个月，主体工程施工工期为14个月，工程完建期为2个月。本工程施工的关键线路是场内公路的修建→一期围堰填筑→拦河闸基础开挖→拦河闸混凝土浇筑→拦河闸金属结构安装→厂房基础开挖→厂房混凝土浇筑→机组安装→拦河闸上下游河道护岸→二期围堰填筑→剩余拦河闸混凝土浇筑→拦河闸金属结构安装→右岸护岸等。1.9水库淹没处理及工程占地1.9.1水库淹没区概况古洞河四级站库区淹没因拦河闸较低，回水距离短，在正常蓄水位以下，工程用地4.28公顷，其中林地0.8公顷，未利用地3.48公顷。1.9.2水库淹没设计洪水标准库区内的淹没对象主要为林地。依据《水利水电工程建设征地移民设计规范》SL290-2003规定，以正常蓄水位537.5m水位高程确定洪水淹没范围。1.9.3移民安置古洞河四级水电站为低水头电站，淹没的均为河床和林地，无移民安置问题。1.9.4水库淹没及工程占地补偿投资计算根据上述提供的各项补偿标准以及各项补偿单价编制出古洞河四级水电站工程占地投资概算为48.54万元，其中永久工程占地35.59万元，临时工程占地投资为12.95万元。1.10水土保持设计1.10.1水土流失现状据吉林省水土流失现状调查结果显示，安图县现有土壤侵蚀面积595.9km2，占土地总面积的8.0%，其中轻度土壤侵蚀面积381.7km2，中度土壤侵蚀面积114.2km2，全区域平均土壤侵蚀模数为423t/km228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告·a，按土壤侵蚀强度分级标准划分，属轻度水土流失区。1.10.2工程建设对水土流失的影响本电站为引水式电站，在工程实施过程中，由于对拦河闸、引水隧洞、厂房以及尾水等基础开挖，会对现有植被有不同程度的破坏，特别是拦河闸和厂房工程施工对植被的破坏相对更为严重。均会加重工程建设地点的水土流失。1.10.3工程占地古洞河四级站工程项目区总共占地6.98hm2，位于安图县东青林场业区内，其中项目永久占地5.48hm2，临时占地1.5hm2。1.10.4水土流失预测结果根据类比工程，结合实际调查分析，扰动侵蚀模数根据施工工艺和施工时段的不同，在不同的时段有不同的变化，水土流失预测直接采用扰动前后土壤侵蚀模数变化、侵蚀面积和侵蚀时间来确定。经预测，本工程施工建设期内将产生水土流失总量为222.72t，新增水土流失总量为191.67t。自然恢复期各区产生的水土流失总量为54.60t，新增水土流失总量为18.00t。经计算，本工程预测可能产生水土流失总量为277.32t，新增水土流失总量为209.67t。1.10.5水土保持投资概算本工程水土保持方案新增投资为131.89万元。其中工程措施投资为51.70万元，植物措施投资为21.24万元，临时工程投资为2.67万元，独立费用为43.45万元。水土流失补偿费为5.68万元。1.11环境保护设计1.11.1环境现状目前拦河闸周围无工业污染源，水体受人类活动影响较小，水库河段水质良好，水质基本符合地表水质量标准中的Ⅱ类标准。库区周围的空气质量和声环境质量背景值良好。28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告陆生植物：两岸山体森林茂密，植被较好，树种以天然次生林为主，以柞树、白桦树、杨树为主。动物：以啮类小型动物为主。水生物：天然鱼类共10科30余种。矿产资源：主要矿产为金矿。交通：公路交通条件较好。农业：是以粮、猪为主的单调结构，是农村经济的主要支柱。淹没：只淹没河滩地、少量林地。1.11.2环境预测㈠电站建成后带来的有利影响主要表现为：⑴古洞河四级水电站的建成，将改善当地的供电状况，保证日益增长用电需求，使水资源得到充分利用。⑵电站建成后，使一部分陆地资源转化为水面资源,区域内的水域面积相应增大，这不但将相对改善区域内的小气候和相对湿度，同时由于水面加大，为一些水生种群，提供了栖息繁衍的条件，以水域为主要生境的鸟禽类两栖类的种类与数量会有所增加。拦河坝建成后，将形成较大的水面面积，库周地下水抬升，库岸草本植物将向地榆、苔草等为建群种中生和湿生植物群落演替，而该两种群落的发展具有较强的净化水体和控制泥沙进入库区的生态功能，对维护水库功能有益。水库形成后，河道中的腐殖质随水流进入库区，为浮游藻类的生活和繁殖提高了丰富的营养，浮游藻类的增加，为浮游动物的生长发育，繁殖提供了丰富的饵料。饵料生物的增加,将有利于精养、放养某些鱼类。提高渔业生产。⑶水力发电属于清洁再生能源利用，能够替代煤炭，在项目运行过程中减少二氧化碳的排放，对于缓解大气变暖具有十分重要的意义。28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告总之，区域内水域面积增大，在一定程度上起到了保护森林植被，净化空气，改善气候，增加生物多样性，有效地减少水土流失，改善周边生态环境的作用。㈡工程带来的不利影响主要表现为：⑴淹没水库直接淹没林地0.8公顷，导致林地面积缩小，陆生动物栖息空间缩小。⑵施工施工占为林地，和未利用地，破坏地表植被，对生态及社会经济带来不利影响。同时，施工期的施工废水、废渣等污染物的排放，使局部环境质量降低，噪声、扬尘等对施工人员及附近居民的健康产生不利影响。1.11.3结论水库位于山区，两岸居民较少，坝下无大的居民点，工程对环境影响程度较轻，总体看该工程有利影响是主要的，不利影响不足以影响工程的兴建，从环境角度出发，该工程的建设是可行的。1.12工程管理1.12.1管理机构1.12.1.1管理机构的构成工程管理的主要任务为工程的检查、观测及养护管理。根据水利部颁发的《水利工程管理单位编制定员试行标准》SLJ705-81规定，安图县古洞河四级水电站属于小型工程，水电厂管理机构等别为五等。1.12.1.2定员编制根据《水利工程管理单位编制定员试行标准》规定，结合本工程实际情况，安图县古洞河四级水电站定员编制总人数为12名。1.12.2工程管理范围与保护范围1.12.2.1管理范围28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告工程管理范围包括拦河坝、电站厂房、开关站、观测设施、专业通信及交通设施等各类建筑物周围和坝内的库区。工程建成后，根据行业标准《水库工程管理设计规范》SL106-96规定，工程管理范围上游从闸轴线向上150m（不含工程占地、库区征地重复部分），下游从消能工末端向下游150m。1.12.2.2保护范围工程保护范围：在工程管理范围边界线外延100m；1.12.3工程监测鉴于工程设施和地质条件，本水电站工程安全监测项目以常规方法为主。确定以下观测项目：⑴拦河坝体外部变形观测，包括水平位移观测、垂直位移观测；⑵渗流观测；⑶安全监测自动化系统；⑷巡视检查。1.13设计概算本工程概算总投资为5694.06万元，其中：建筑工程2899.50万元，机电设备及安装工程1296.96万元，金属结构设备及安装工程350.96万元，施工临时工程250.11万元，独立费用394.02万元，基本预备费259.58万元,占地补偿48.54万元，水土保持工程131.89万元,环境保护工程6.13万元。总工程量为23.42万m3，其中土石方明挖15.51万m3，土石填筑5.78万m3，砼1.86万m3，砌石0.27万m3。工程所需钢材918.17t，水泥11382t，木材44m3，总工日为7.774万个。1.14经济评价安图县古洞河四级水电站项目计算期52年，其中建设期2年，运行期50年，上网电价为0.48元/Kw.h，多年平均发电量为907.23×104Kw.h。该电站经济内部收益率为8.22%，大于社会折现率8%，经济净现值为102.49万元，大于零。表明安图县古洞河四级水电站28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告在经济上是合理的。从敏感性分析看，当投资和销售收入发生变化时，该项目具有一定的抗风险能力。工程财务内部收益率为7.31%，财务净现值为175.31万元，大于零，各项指标均满足要求，财务上是可行的。综上所述，投资兴建安图县古洞河四级水电站在经济上是合理的，在财务上是可行的。28 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告工程特性表序号及名称单位数量一、水文1、流域面积(坝址以上)Km217722、利用的水文系列年限年503、多年平均年径流量108m35.364、代表性流量多年平均流量m3/s17.00拦河闸设计洪水流量(P=5%)m3/s722拦河闸校核洪水流量(P=1%)m3/s1124施工期洪水流量（P=20%）m3/s275/64.8多年平均悬移质年输沙量万t3.015二、水库1.水库水位正常蓄水位m537.50设计洪水位（P=1%）m校核洪水位（P=2%）m三、工程效益指标1.发电效益万元393.13装机容量kw3125多年平均发电量104Kw.h907.23年利用小时数h2903四、工程占地工程占地ha6.98五、主要建筑物及设备1.挡水建筑物挡水建筑物型式拦河闸地基特性岩基地震基本烈度Ⅵ拦闸底板高程m534.50闸前水位m537.50过水宽度m9539 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告工程特性表序号及名称单位数量五、主要建筑物及设备2.厂房型式地面式地基岩性岩基主厂房尺寸m49×14副厂房尺寸m49×11升压站尺寸m37×22.50水轮机安装高程m3.主要机电设备水轮机型号ZDJP502-LH-180(φ=+5°)ZDJP502-LH-120(φ=0°)ZDJP502-LJ-60(φ=+5°)台数台4额定出力kw1360/556/140额定转速R/min214.3/333.3/600最大水头m10.76最小水头m8.83设计水头m10.27额定流量m3/s15.21/6.23水轮机效率％92/92/89.5发电机型号SF1250-28/2150，SF500-18/1730SF125-10/740台数台4额定容量kw1250/500/125额定电压kv6.3/6.3/0.4发电机功率因数0.8/0.8/0.5额定转速R/min214.3/333.3/600调速器型号YWT-3000、YWT-1000、YWT-300厂内起重机型式10t电动单梁（低速）桥式起重机39 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告工程特性表序号及名称单位数量六、施工1.主体工程数量明挖土方m385638明挖石方m369412填筑土方m357800混凝土m318581砌石方m326852.主要建筑材料木材m344.0钢材t918水泥t113823.所需劳动力总工日万工日7.77高峰期人数人4、总工期年2七、经济指标1.工程总投资万元5694.06其中：万元建筑工程万元2899.50机电设备万元1296.96金属结构万元350.96临时工程万元250.11独立费用万元394.02基本预备费万元259.58水保费用万元131.89环保费用万元6.13淹没补偿万元48.542.主要经济指标财务内部收益率%7.31财务净现值%175.31上网电价元/Kw.h0.4839 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告2水文2.1流域概况2.1.1流域自然地理概况古洞河四级电站在延边朝鲜族自治州安图县境内，位于古洞河的中上游河段，距已建古洞河四级电站上游15.9km处，坝址处地理位置为东经128012′10″，北纬42046′06″。集水面积1772km2。古洞河是二道松花江上游右岸的一级支流，发源于合龙县卧龙乡甑峰岭山脉老岭峰东谷，河口地理位置为安图县两江乡两江口。古洞河汇入古洞河后，于汉阳屯上游7km处汇入二道松花江。河源地理位置为东经128041’，北纬42031’，河源高程1325m。河口地理位置为东经128004’，北纬42039’，河口高程466m。流域内最高山顶高程为1500m。古洞河流域形状似扇形，水系发达，主要水系在安图县境内。河道全长为156.6km，在安图县境内长约90km。河道坡度较陡，平均河道坡度为2.2‰。河道弯曲，河道宽度变化较大，在80～150m范围内。河道转弯处多砾砂石，河床多卵石，河水清澈见底，河道较稳定，河床基本无冲淤变化，河床多呈不对称的“V”型。境内高程在海拔450～1500m，上游多为山区、半山区，右岸山体陡峭，岩石裸露，乔木、灌木混杂呈立体分布，生长旺盛，主要树种有松、杉、桦等。中下游为山坡、半山坡台地，植被良好,天然林和人工林混交，天然林以松、桦、杉木为主，人工林主要以松树为主。两岸无村落，少有居民。上游大部分山区植被覆盖率较高，水土保持良好，中游部分坡地已退耕还林。下游左岸是比较开阔的滩地和丘陵地，有较大的村落。坡度约10～25°缓坡地带植被严重破坏，树木多被砍伐，主要种植人参，部分坡地垦为旱田，种植包米、大豆等，有水土流失现象。两岸滩地覆盖约20～30cm的火山灰层，灌木和杂草丛生。39 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告安图县古洞河流域水资源丰富，亟待开发利用。2.1.2流域水利水电工程开发情况1.方案由来原水利部东北勘测设计院于1990年6月编制的《二道松花江水资源开发利用规划报告》中，推荐二道松花江干流河段为三级开发，即由上至下分别为两江、湖沟、西金沟三个梯级电站，同时又在其支流古洞河上、湖沟水库回水末端布置了西江电站。由于淹没损失大，原西江方案至今难以实施。2005年6月由吉林省吉利水利水电工程监理咨询中心编制了《二道松花江水资源开发利用规划报告》补充报告，提出用多梯级开发小水电站代替西江高坝电站的方案，将多梯级开发的水力动能指标和淹没补偿指标等进行比较。经比较“梯级方案”远优于“一级方案”，“梯级方案”经济合理，技术可行，为规划补充推荐的方案。梯级方案共7个梯级电站分别为：古洞河上布置有古洞河四级、古洞河二级、古洞河三级电站；古洞河上布置有古洞河四级、古洞河二级、古洞河三级、古洞河四级电站。此方案已经地方水利局批准。本次设计是以上方案中的古洞河四级电站，控制面积为1772km2。多年平均流量为17.21m3/s。古洞河四级水电站已列入《二道松花江水资源开发利用规划修订报告》，该报告经吉林省发展和改革委员会批复（吉发改农经字[2006]88号）。2．水利水电工程开发现状1）古洞河引水工程古洞河引水工程在和龙市八家子村西北约50km处，1958年开工，1959年11月竣工。该工程是经约10.7km引水渠道将古洞河水引入蜂蜜河，再由蜂蜜河流入海兰河，灌溉海兰河流域的水田。设计引水流量为6m3/s，设计灌溉面积为9.13万亩。实际灌溉面积2.20万亩，年引水量为2054×104m3。39 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告2)古洞河四级电站在建工程古洞河一级电站位于古洞河下游，2006年底动工，目前正在进行机组安装。该工程为径流引水式发电站，设计水头为9.717m，引水流量为42.82m3/s，装机容量3260kw，多年平均发电量为1141万kwh，年平均利用小时数为3500小时。3）灌溉工程古洞河三级电站坝址以上古洞河新合乡、万宝镇建有小型引水灌区2处，主要灌溉水田，设计灌溉面积2.06万亩，实际灌溉面积为1.356万亩。3．用水情况古洞河四级电站坝址以上总用水量为1598.13×104m3，按水源分，其中地表水为1508.16×104m3，地下水为89.97×104m3。按用水分，其中城镇生活用水量为17.70×104m3，农村生活用水量为30.06×104m3；大牲畜用水量为28.88×104m3，小牲畜用水量为13.33×104m3；工业用水量为342×104m3；水田用水量为1166.16×104m3。2.2气象本流域属北寒温带大陆性季风气候区，主要受西伯利亚高压和太平洋季风影响，其气候特征是季分明，温差较大。春季干旱多风，夏季湿润多雨，秋季凉爽多雾，冬季寒冷漫长。由于长白山脉的山体走向与海岸线一致，阻挡了冬季盛行的西北寒流和夏季盛行的东南、西南暖湿气流，这一天然的屏障成为气候变化的分水岭，分割着气温和降水，致使山体两侧形成两道截然不同自然景观。加之长白山的山体高大，影响整个东亚地区的大气环流、天气系统，使本区的气候具有山地气候的共同特点。流域内的大暴雨一般由北上台风形成，降水分布自西南向东北递减。以松江气象站为例，多年平均降水量在673.0mm，降水的年内分配不均匀，多集中在6～9月上旬，尤其集中在7、8月份，占全年降水总量的70%左右，历年最大降水年份为1978年。39 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告天池附近是降水的高值区，据天池气象站资料统计，多年平均降水量达1330mm。冬季从11月开始到次年3月为降雪期，降雪量约占全年降水量的4～8%。流域内的大暴雨一般由北上台风形成，一次暴雨过程约为3天，但主要雨量集中在1～2天内。据松江气象站统计，多年平均气温为2.4℃，7、8月份平均气温在19℃左右，极端最高气温34.6℃，发生在1988年8月份。一月份平均气温-18.5℃左右，极端最低气温-42.8℃，发生在1987年1月份。流域内冬季多西风和西北风，夏季多东南风，多年平均风速2.5/m，最大风速为22m/s，发生在1970年6月份，相应风向为南风。最大冻土深186mm，发生在1966年3月份。多年平均日照时数为2351.1h。无霜期日数为111天。各气象要素详见松江气象站资料统计表2.1～2.3。39 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告月份气象要素123456789101112年多年平均降水量(mm)7.188.7614.141.768.3110.4146.7142.87032.521.19.5673.0多年平均蒸发(mm)φ20cm18.329.268.0142.3218.9172.3157.8136.9111.290.441.121.61208.0E6019.1514.634.075.4122.699.994.783.570.156.020.610.8691.3分配比(%)1.322.114.9210.9117.7314.4613.7012.0810.138.112.971.56100多年平均气温(℃)-18.5-14.6-5.14.611.716.019.818.711.63.8-5.5-14.42.40历年极端最高气温(℃)5.710.617.627.032.833.634.434.628.928.220.810.234.6时间(年、月、日)1979,251977,281967,26198263/18,80/311978,281972,1819881970,71978,11971,219891988历年极端最低气温(℃)-42.8-40.0-34.4-23.3-9.6-1.82.51.9-9.8-21.1-32.8-40.0-42.8时间(年、月、日)19871979,21970,21964,71961,51965,71967,11961,271964,271976,301959,261976,291987,1多年平均风速(m/s)2.32.53.13.53.22.21.91.61.92.52.82.52.5历年最大风速(m/s)20.016.020.020.721.322.016.013.014.720.720.017.722.0相应风向WWNWWSWWWNWSNNWWWNWWSWWSWS时间(年、月、日)1966,2960/13,79/101971,29198319881970,291963,161972,3019871984195,121978,121970,6多年平均日照时数(h)169.1182.0217.5214.0239.5216.5202.4196.3197.6203.6162.7149.92351.1表2.1松江气象站气象要素统计表39 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表2.2松江气象站历年各月最大冻土深及10、30cm冻结、解冻日期月份项目10111212345全年项目冻结日期解冻日期10cm30cm10cm30cm极值134698145177186186175186平均18/117/123/416/4日期203031312814天5天1,219天/3,4最早9/1118/1123/33/4年份197019671965,74196619661966197419661966最晚3/1226/1213/427/4表2.3松江气象站初、终霜时间及日期月份项目9101112123456全年初日终日初终间日数无霜期日数平均6.020.724.527.327.523.523.816.37.700.2177.517/927/5253.7111最多(早)12272930312729241411936/914/5264101最少(晚)1111924221818112015026/97/624012539 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告2.3水文资料2.3.1水文测站二道松花江流域内水文测站较多，分布不均匀，有大蒲柴河、大甸子、汉阳屯、松江、小沙河、永庆、二道白河等水文站，多数测站始建于50年代，资料系列较长、完整，观测精度较高，测验整编成果满足规范要求。上游松江水文站于1941年设立，是本流域最早设立的测站，1944年停测，于1958年恢复观测，有近50年观测资料。下游的汉阳屯水文站，是本流域资料系列最长的测站，该站1943年设立，1944年停测，于1953年恢复观测至今有50多年的资料。古洞河上游有大甸子水文站，古洞河上有大蒲柴河水文站和两江口水文站，其中大蒲柴河站1963～1980年为水位站，二道白河上有二道白水文站，另外，还有头道白河的宝马站，奶头河的红丰水文站等小河巡回测流站。本次设计选用古洞河上的大甸子水文站为主要设计参证站。大甸子水文站始建于1956年，由吉林省水利厅设立为水位站，又于1958年8月由吉林省水利厅设立为水文站，1963年12月改由吉林省水文总站领导。各站观测情况见表2.4。2.3.2基本资料情况1990年完成的《二道松花江水资源开发利用规划报告》已对本流域各水文站基本资料进行了审查与复查，对水文基本资料进行订正及插补、延长。审查认为各测流断面变化不大，无明显的冲淤变化，水位～流量关系曲线比较稳定，无系统偏差，基本资料可靠，资料系列也较长。1990年完成的《吉林省水资源二次评价》对1956～2000年资料进行了订正和还原，资料可靠。39 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表2.4二道松花江流域水文资料系列情况表河系河名站名地址F(km2)河长(km)资料观测年限注水位流量二道松花江五道白河松江安图县松江镇1357106.41941～1944年1958～2008年1942年1958～2008年二道松花江汉阳屯安图县两江镇8470123.91943～1940年1953～2008年1943年1953～2008年古洞河两江口安图县两江镇4302154.81958～2008年1958～2008年古洞河大甸子安图县万宝乡1710103.31956～2008年1958～2008年古洞河大蒲柴河敦化市大蒲柴河镇111195.91958～2008年1958～1962年1981～2008年二道白河二道白河安图县二道白河21448.61958～2008年1958～2008年头道白河宝马1967～1981年1967～1981年巡测站39 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告2.4年径流2.4.1年径流资料系列分析1.资料的可靠性分析本次设计采用的大甸子水文站1956～2005年径流系列，均为吉林省水文水资源局经过审定后的整编数据库成果，精度较高，符合《水文资料整编规范》中规定的要求。同时该成果也是第二次水资源评价成果，已经过专家评审论证，由松辽委审查通过。由吉林省水利厅主编的《吉林省水资源》于2008年1月由科学技术出版社刊印出版，成果可靠。2.系列的一致性分析本次设计年径流计算采用古洞河上游的大甸子水文站作为主要的设计参证站。采用的资料系列为1956～2005年，该系列资料均为实测。其中1956～2000年资料采用1990年完成的《吉林省水资源》还原成果；2001～2005年采用《古洞河四级水电站工程水资源论证报告书》中的还原成果。还原内容包括工业、农业、生活用水及跨流域引水，其式为：W天然=W实测+W灌溉+W工业+W生活±△W引水式中：W天然—天然径流量（108m3）；W实测—实测径流量（108m3）；W灌溉—农业灌溉净耗水量（108m3）；W工业—工业净耗水量（108m3）；W生活—生活净耗水量（108m3）；ΔW引水—跨流域引水量（108m3）。古洞河向外流域引水早在伪满时期就已经开始。引水工程于1958年开工，1959年11月竣工。各年引水流量不同，最大引水流量2.46m3/s，1973年。最小引水流量0.03m3/s，各年引水量还原主要依据灌溉面积。67 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告3.差积曲线分析古洞河大甸子水文站设立于1956年，至今已有50年水文观测资料，本次设计选用大甸子站年径流差积曲线进行系列代表性分析，资料系列1956～2005年。绘制大甸水文子站年径流差积曲线。见图2.1。由图可见1956～2005年系列包括了完整的丰、平、枯水段，充分反应了年径流周期性变化规律。1975～1985年为连续枯水段，1986～1991年为连续丰水段，丰枯水段基本相当，因此，1956～2005年径流系列具有一定的代表性。图2.1大甸子站年径流差积曲线（1956～2005）4、长短系列分析本次设计参证站大甸子水文站计算系列为1956～2005年，第一次水资源评价系列为1956～1979年，第二次水资源评价系列为1956～2000年，本次计算延长致2005年。与第一次水资源评价比较，见表2.5。67 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表2.5长短系列设计值比较表单位：m3/s站名计算系列n（年）P=15%P=50%P=85%大甸子1956～19792422.815.810.41956～20055023.116.411.1与第二次水资源评价的年径流统计参数进行比较，见表2.6。表2.6长短系列统计参数比较系列均值(m3/s)Cv1956～2000年17.210.341956～2005年17.040.34上表可见长短系列统计参数变化不大，分析认为大甸子站1956～2005年系列更具代表性，同时也满足业主的要求。综上所述该系列资料可供本次设计使用。2.4.2年径流参数1.年径流系列还原大甸子水文站以上古洞河向外流域引水早在伪满时期就已经开始了，延续至今，主要用来灌溉农田。引水工程是1958年开工的，1959年11月竣工，有两个引水口。引水流量是根据农田需水情况而定，各年引水量不等，第二次水资源评价对此作了详细调查后均作了还原，引水量的还原主要依据灌溉面积。本次灌溉用水还原是从1956年开始的，还原系列为1956～2005年。古洞河大甸子水文站以上灌溉面积为1.356万亩，水田灌溉净耗水量采用350m3/亩。灌溉用水各月分配比见表2.7。表2.7灌溉净耗水量各月分配比月份五六七八分配比(%)3025252067 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告2.年径流参数计算本次年径流计算选用大甸子站1956～2005年实测系列(n=50)。年径流参数计算，按连续系列，采用矩法公式，理论曲线采用P-Ⅲ型，计算公式如下：经验频率均值变差系数用经验适线法定线，以最佳适线为原则确定其径流参数，偏态系数Cs采用与变差系数Cv的经验倍比关系，经适线大甸子站年径流参数如下：均值m3/s变差系数Cv=0.34倍比Cs/Cv=2.0设计参证站大甸子站各设计保证率年径流表2.8。表2.8大甸子站各设计保证率年径流P(%)155085Q年p(m3/s)23.1416.3511.092.4.3坝址处年径流由于坝址处无水文资料，本次设计站古洞河四级站坝址处年径流,采用面积比的方法进行计算。大甸子水文站在古洞河四级站上游6km处，流域地质、地形、植被、人类活动影响等因素基本相同。大甸子水文站流域面积为1710km2，古洞河四级站流域面积为1772km2，大甸子水文站与古洞河四级站的面积比为96.5%，按水文计算规范要求可用面积比的方法推求古洞河四级站坝址处年径流，设计值见表2.9。67 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表2.9古洞河四级站各设计保证率年径流成果表P(%)155085(m3/s)23.9816.9411.492.4.4典型年选取及年内分配根据电站设计的要求，需提供保证率为：P=15%、50%、85%的径流年内分配。古洞河流域年径流主要靠降雨补给，径流的季节变化和降雨季节变化息息相关，各月径流量分配不均匀，5～9月的径流占年径流的80%以上，其中最大月径流量占全年径流量的20%以上。本次年径流的年内分配，采用大甸子水文站为设计参证站，在设计参证站大甸子的天然系列中选取接近设计保证率的年份为设计典型年。为避免偶然性每个保证率选两个典型年进行年内分配，选取的年份分别为：P=15%，典型年：1963、1981年；P=50%，典型年：1969、1988年；P=85%，典型年：1976、1977年。详见下表：P(%)155085Qp(m3/s)23.9816.9411.49典型年年份196319691976实测21.616.410.2还原23.2816.7111.29年份198119881977实测23.215.011.2还原24.2116.3711.89表2.10大甸子站各保证率典型年年径流成果表由于实测的典型年不包含引水，故将各典型年灌溉用水量按灌溉净耗水量各月分配比进行还原。67 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告依古洞河四级站的各设计保证率的水量计算分配比，并按分配比计算古洞河四级站的径流年内分配。各设计保证率年径流逐日平均流量成果见表2.11～2.16。2.4.5年径流成果合理性检查1.基本资料可靠本次设计采用的设计参证站大甸子站1956～2005年径流系列资料均为实测。在1990年完成的《二道松花江水资源开发利用规划报告》已对本流域各水文站基本资料进行了审查与复查，对水文基本资料进行订正及插补、延长。该系列亦均为吉林省水文水资源局经过审定后的整编数据库成果，精度较高。同时该成果也是第二次水资源评价成果，已经过专家论证，并由松辽委审查通过，基本资料几经审查，可靠。又从基本资料的一致性、差积曲线、长短系列、可靠性分析可知，进一步说明基本资料可靠，可保证计算精度。该站1959～2000年实测系列包含了丰、平、枯完整的变化周期，丰枯段系列长度较接近，具有一定代表性。67 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表2.11古洞河四级站P=15%逐日平均流量(1963年典型)单位：m3/s月日12345678910111210.8840.8160.4533.7316.714.411.682.423.351.811.05.8720.9100.8610.3403.8314.213.710.590.030.248.111.05.3430.9530.7630.3244.2013.212.410.2173.134.841.310.65.4840.9240.6360.3184.9513.211.812.956.831.643.09.874.5550.8900.4570.3105.3812.611.223.050.467.039.69.874.2960.8430.2600.3675.3113.211.223.545.460.234.811.04.8170.7110.1720.4394.3013.210.419.248.046.430.913.04.3480.5990.2050.4703.5016.010.1226.048.038.027.419.14.9490.6440.2290.4703.1318.318.329.648.032.527.412.65.06100.7020.2670.6652.6416.031.224.840.536.430.211.44.02110.7610.2660.5922.6115.229.818.642.839.628.814.13.77120.7320.2650.6494.4315.232.715.048.030.924.513.03.71130.7110.2770.7857.8716.028.617.340.526.024.511.43.64140.6690.2920.85718.115.621.518.140.536.423.311.93.25150.6080.2980.85831.316.019.426.573.115320.99.103.35160.6440.3500.85829.016.020.970.161.418922.77.113.44170.6690.4230.86050.016.020.410061.413223.910.63.29180.6150.4840.90836.415.216.717985.710521.410.73.06190.5260.5850.98721.415.214.716610687.019.712.23.01200.5310.6571.1518.416.714.412796.769.017.311.42.88210.4940.7321.1715.118.319.412780.357.317.37.822.76220.4980.8341.4514.117.625.614768.263.116.38.192.71230.5090.8051.3113.516.021.512354.155.415.77.682.60240.5530.8861.6513.015.617.810948.844.715.17.802.79250.5950.9301.6811.916.016.714342.181.616.37.012.79260.7280.8501.9211.016.017.421137.310216.36.822.92270.9130.7302.259.1014.516.717432.883.814.66.392.82280.9300.6332.599.4813.915.913735.769.014.16.463.97290.959　3.029.1013.914.712337.359.313.55.902.42300.813　3.7411.413.213.011434.352.013.06.042.21310.839　3.71　13.9　96.628.6　11.4　2.06月平均0.7210.5341.2012.615.218.178.556.164.524.710.03.62年平均23.9867 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表2.12古洞河四级站P=15%逐日平均流量(1981年典型)单位：m3/s月日12345678910111211.300.3200.5703.3339.541.696.134.28.333.508.331.1521.260.3200.5604.4940.434.976.228.07.453.507.451.0931.220.3200.5506.6543.930.161.028.06.633.507.041.0541.180.3200.5509.5940.429.454.430.96.633.507.041.01051.140.3200.54012.737.936.576.225.16.213.755.800.97061.100.3300.53019.435.430.810721.25.394.082.920.93071.050.3300.52023.130.628.098.419.35.064.082.790.89081.010.3300.51023.731.335.775.118.15.063.752.670.85090.9700.3300.51026.748.377.390.221.86.633.752.540.810100.9300.3300.50028.348.314012021.27.043.752.410.770110.8900.3300.49033.060.716212918.76.633.752.350.730120.8800.3300.68029.583.113310218.75.804.082.290.700130.8600.3300.89024.381.010784.618.15.803.752.230.680140.8500.3201.0921.574.790.372.018.75.804.082.170.650150.8300.3201.4320.667.483.759.116.47.044.082.110.630160.8200.3201.7223.464.577.355.314.86.633.752.050.600170.8000.3201.8429.361.611551.514.35.393.501.990.570180.7900.3202.3729.354.010648.713.04.734.731.930.550190.7700.3102.5644.750.280.555.312.04.736.211.870.520200.7600.3104.0539.443.990.364.911.25.066.211.810.500210.7400.3104.5336.842.110379.313.05.065.801.750.470220.7000.3404.8940.338.720871.016.44.735.801.690.460230.6600.3805.3650.434.622857.215.94.735.801.630.450240.6300.4105.6166.931.318763.914.34.736.631.570.450250.5900.4405.1549.528.520072.012.54.416.211.510.440260.5500.4704.1942.125.621354.411.64.086.631.450.430270.5100.5103.6238.524.916141.511.23.755.801.390.420280.4700.5403.4236.837.013735.69.833.505.061.330.410290.430　3.1035.955.010734.89.013.506.631.270.400300.400　2.6335.155.099.748.79.423.507.891.210.400310.360　2.51　48.3　44.29.01　8.78　0.390月平均0.8210.3522.1829.547.010670.317.35.474.912.820.657年平均23.9867 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表2.13古洞河四级站P=50%逐日平均流量(1969年典型)单位：m3/s月日12345678910111210.8330.3860.4062.5732.744.646.167.421.05.285.021.6820.7620.5280.3452.5126.178.945.352.118.56.433.431.5930.7010.5890.3252.1324.111943.142.116.86.433.621.7440.6300.4060.2641.4923.512936.236.717.45.822.491.5350.5380.1830.2131.5524.112328.831.515.75.561.931.5360.4880.0730.1931.8525.594.827.328.613.75.281.931.4470.4370.1120.1732.1022.778.928.826.413.75.282.131.5380.3860.1220.1732.7524.167.625.327.911.95.563.371.4190.3350.1520.2443.5643.357.820.628.611.06.433.641.39100.2640.2030.2953.9537.950.617.722.410.17.432.841.35110.2230.3050.2746.5969.852.417.220.49.276.433.231.22120.2030.5990.26424.149.071.622.635.38.905.823.661.42130.2030.9350.24453.236.470.521.234.68.145.564.641.27140.1831.0060.20370.430.557.823.331.57.435.564.251.07150.1630.8230.21328.129.847.920.625.17.096.093.970.874160.1520.8430.18319.328.942.333.921.86.438.902.810.823170.1520.9140.16316.728.239.333.918.76.4310.12.260.884180.1321.060.15215.525.544.629.618.16.097.761.790.721190.1121.2290.1412.524.147.926.617.06.097.431.510.650200.0851.3510.1419.525.552.425.918.15.826.771.880.640210.0851.2900.1528.522.763.621.215.45.286.431.540.691220.0761.1880.1567.423.554.118.914.95.565.821.820.589230.0801.1170.1948.831.947.116.121.15.285.561.490.559240.0710.8940.2731.632.751.415.025.15.285.561.600.609250.0680.6200.9227.142.551.416.727.25.025.281.161.20260.0660.4674.4622.343.347.917.234.64.745.561.270.762270.0640.3255.8121.640.942.316.742.94.745.561.520.528280.0730.3664.9818.536.444.650.439.74.745.281.360.416290.072　4.0022.341.667.615131.54.505.281.340.366300.067　3.3536.840.953.312227.94.505.021.310.335310.223　3.06　45.5　86.325.1　5.02　0.305月平均0.2560.6461.0320.533.363.135.729.39.046.142.491.00年平均16.9467 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表2.14古洞河四级站P=50%逐日平均流量(1988年典型)单位：m3/s月日12345678910111212.830.7860.7763.0377.463.425.79.466.704.763.171.1722.700.7550.7763.6564.862.939.78.476.604.263.201.1332.580.7140.7764.3956.261.840.37.825.834.263.131.0942.450.6830.7764.8754.957.231.412.35.144.262.941.0452.320.6410.7764.7749.855.324.520.05.514.162.911.0062.190.6100.7864.3346.347.923.414.27.115.972.730.97272.060.5690.7864.2947.046.134.411.18.997.892.680.93181.930.5280.7864.8947.050.568.710.07.718.022.120.92191.800.4970.7865.8443.950.786.49.096.527.012.750.921101.680.4550.7867.9442.642.759.08.475.576.601.690.910111.540.4240.79713.351.039.243.47.815.545.491.920.900121.420.3830.83825.863.840.435.97.226.675.101.960.900131.320.3620.89036.175.037.134.76.8010.64.912.050.890141.330.3830.93135.966.430.737.36.698.494.762.200.879151.370.4140.98325.859.142.338.36.527.044.572.320.879161.400.4341.0317.256.113733.86.346.384.562.270.869171.420.4661.0821.553.616830.56.316.884.292.170.859181.450.4861.1325.851.212433.85.957.513.982.090.859191.480.5171.1726.949.410330.85.7810.33.712.000.848201.500.5381.2234.845.291.628.16.0714.93.681.910.848211.530.5691.2957.441.674.326.116.111.73.691.820.838221.530.6001.3841.038.060.623.133.69.493.921.740.828231.470.6211.4633.634.750.222.026.08.303.711.640.828241.390.6521.5433.234.942.920.922.47.313.681.560.817251.300.6721.6247.763.637.619.418.16.633.681.470.807261.220.7031.7158.269.332.816.915.76.323.681.390.797271.150.7241.7960.458.628.914.813.35.903.681.330.776281.070.7551.8760.567.925.913.612.05.573.681.290.766290.9830.7761.9663.777.023.712.811.15.113.661.250.745300.900　2.0966.769.326.411.810.84.873.281.210.734310.828　2.49　60.6　11.210.2　2.86　0.714月平均1.620.5761.2027.855.458.531.411.87.374.572.100.886年平均16.9467 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表2.15古洞河四级站P=85%逐日平均流量(1976年典型)单位：m3/s月日12345678910111210.3550.1220.1320.97423.115.69.7538.410.0135.89.106.8720.3550.1320.1421.1224.414.38.7230.118.927.59.966.1630.3450.1420.1621.2631.413.87.9021.826.725.215.26.0840.3450.1520.1721.3948.613.47.6319.017.623.227.05.9750.3350.1620.1931.5352.112.17.1223.114.220.523.76.1860.3350.1720.2031.6744.111.36.4421.814.818.719.47.5270.3140.1720.2432.2238.910.56.2115.414.817.617.96.0880.2940.1720.2742.7838.910.95.8321.314.216.417.35.4990.2640.1720.3143.3341.513.45.5234.315.315.316.96.62100.2430.1720.3454.3245.015.25.3639.312.814.816.85.79110.2230.1720.3865.4343.316.25.6729.311.013.713.65.39120.2330.1620.4167.1045.818.25.6724.410.013.213.64.97130.2430.1420.4579.0140.617.16.0120.29.0912.814.65.14140.2640.1320.48711.234.814.310.119.09.5511.913.94.52150.2740.1120.52812.632.212.518.617.412.311.413.14.14160.2840.1010.55813.538.911.317.018.512.311.013.53.80170.2640.1010.55811.752.111.312.018.510.410.413.83.60180.2430.1120.55811.548.615.29.7516.89.0910.013.63.51190.2230.1120.55812.240.616.68.4515.48.7010.013.33.29200.2030.1220.55816.733.916.27.6319.09.559.5511.13.20210.1830.1220.55822.533.023.96.9022.510.49.0911.53.08220.1620.1320.54823.632.223.37.1237.610.08.7010.02.91230.1420.1420.53827.528.518.76.9029.39.5510.010.22.74240.1220.1520.53825.225.715.66.2122.58.7014.89.882.77250.0980.1620.52821.223.813.45.8319.08.3214.88.462.58260.0770.1720.51719.922.011.35.6717.411.911.07.622.39270.0840.1620.59921.220.410.29.1215.811.09.798.612.20280.0920.1520.67019.218.710.919.214.513.711.06.772.10290.0990.1420.75118.717.112.515.513.619.27.896.141.84300.112　0.82219.216.210.920.212.636.77.465.831.65310.112　0.903　16.2　28.412.6　8.72　1.46月平均0.2230.1440.45811.734.014.39.7522.013.414.313.14.19年平均11.4967 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表2.16古洞河四级站P=85%逐日平均流量(1977年典型)单位：m3/s月日12345678910111211.3730.1690.19911.423.117.475.38.332.771.644.031.1021.3030.1690.20910.625.025.31319.282.981.843.280.91531.2430.1690.21910.730.832.01399.604.241.842.390.89541.1840.1690.2399.6229.223.411815.63.981.642.200.88551.1240.1690.24911.627.719.611022.43.571.842.200.99561.0540.1690.25918.226.317.484.918.73.422.052.201.0470.9950.1690.30821.925.615.265.820.43.892.051.841.1880.9350.1690.36821.924.312.656.729.43.182.261.501.0690.8750.1790.41818.422.411.558.728.62.492.261.450.855100.8060.1790.46716.721.810.751.820.42.262.491.130.895110.7460.1790.72617.920.513.043.115.82.052.721.220.925120.6860.1791.6923.820.516.334.715.31.842.491.350.835130.6270.1692.6925.319.421.538.015.31.742.261.290.806140.5570.1693.6841.422.420.225.413.91.642.261.190.965150.4970.1594.6751.330.015.226.712.31.642.260.9751.01160.4670.1595.8434.725.013.026.010.51.842.260.9450.985170.4380.1499.9545.823.112.229.89.601.842.261.520.865180.4080.14913.045.821.115.226.78.971.842.261.320.826190.3780.13911.831.419.914.619.79.282.052.261.700.935200.3480.1398.6326.817.724.715.78.972.492.051.460.816210.3180.1298.1121.316.650.514.88.332.492.011.930.706220.2880.1296.4821.316.051.415.77.702.262.011.330.577230.2590.1296.3823.215.047.017.47.132.262.011.260.477240.2290.1295.7626.115.047.015.76.622.052.201.980.467250.1990.1295.7626.813.838.512.76.362.052.391.460.408260.1990.1296.4226.115.630.411.06.111.742.591.910.388270.1890.1496.8021.920.524.010.05.591.642.391.850.338280.1890.1796.5920.720.524.09.695.341.642.41.370.318290.179　7.1021.316.636.010.05.091.642.591.530.318300.179　8.0520.714.649.68.734.601.643.781.230.259310.169　9.66　15.0　7.794.39　4.28　0.249月平均0.5950.1574.6124.121.125.042.311.92.372.311.700.752年平均11.4967 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告2.验证等值线图、查等值线图由于设计工程点古洞河四级电站处无水文观测资料，本次设计年径流采用全国水资源第二次综合规划时绘制的“吉林省1956～2000年多年平均年径流深等值线图”与“吉林省1956～2000年径流变差系数Cv等值线图”成果进行计算。在绘制等值线图中，全省120个水文站只用了80个站的资料，40个站点没有用，故本次对这一流域的等值线进行了验证。本次验证采用了汉阳屯水文站、大蒲柴河水文站、大甸子水文站，资料系列1959～2000年，其中大蒲柴河水文站1963～1980年为水位站，通过与汉阳屯站相关插补。计算结果与查图结果比较见表2.17。表2.17等值线成果验证表站名项目汉阳屯大甸子大蒲柴河F(km2)85321710111110015.1816.8231.54.785.29R计(mm)369.2313.5457R查(mm)350300380△k-6%-7.3%-16.%通过以上验证可见，汉阳屯站、大甸子站误差相对较小，不足10%。大蒲柴河站误差相对较大，其原因是该站的40年流量资料中有17年(1963～1980年)不是实测流量而是相关插补而得，误差偏大。该图可以用于本次设计。由上表可见，设计参证站大甸子站查年径流等值线图多年平均径流深为R=300.0mm，计算大甸子站多年平均径流深为R=313.5mm67 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告，两者径流值十分接近。3.典型年的选用设计工程点没有水文站，只能借用临近站。选取的参证站大甸子水文站，具有1956～2005年50年实测资料，系列较长、观测精度高、资料完整，可保证计算精度。大甸子水文站在古洞河四级站上游6km处，流域地质、地形、植被、人类活动影响等因素基本相同。大甸子水文站流域面积为1710km2，古洞河四级站流域面积为1772km2，大甸子水文站与古洞河四级站的面积比为96.5%，典型年选用大甸子水文站是合理的。为避免偶然性，每个保证率选两个典型年，便于设计选择。4.符合规范要求大甸子水文站流域面积为1710km2，古洞河四级站流域面积为1772km2，大甸子水文站与古洞河四级站的面积比为96.5%，在两站径流深基本相同、面积比超过75%以上的情况下采用面积比的方法，符合规范要求。综上所述年径流成果是合理的。2.4.6枯水径流分析古洞河流域径流由降水和地下水补给，但主要由降水补给，径流与降水同步，使得径流的年际间和年内分配不均匀。以古洞河大甸子水文站为例，5～8月是该流域降雨量最集中的月份，也是径流最集中的月份，占全年的70%左右。据1956～2005年50年系列资料分析，年径流最大值为10.65亿m3（1986年），最小值为1.58亿m3（1978年）。该流域枯水期为12月、1～3月，此间降雨少，地下水补给又不充分，是一年中径流最小的季节，枯水年有断流现象，枯水期月径流占年径流最小为4%左右。大甸子站枯水期最大日平均流量为16.5m3/s，最小日平均流量为零或接近于零，如1970年(9.73m3/s)、1978年(5.01m3/s)、1979年(9.35m3/s)均为枯水年。67 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告2.4.7历时曲线分别绘制古洞河四级站典型年不同保证率日平均水量历时曲线历时曲线成果表见表2.18。历时曲线见图2.2～2.4。表2.18古洞河四级电站历时曲线表P=15%P=50%P=85%序号量级累计次数百分比（%）序号量级累计次数百分比（%）序号量级累计次数百分比（%）1>=1541.11>=1030.821>=1030.822>=10143.82>=930.822>=941.13>=9184.93>=841.093>=841.14>=8226.04>=760.644>=751.375>=7287.75>=6102.735>=661.646>=6328.86>=5318.476>=582.197>=54111.27>=45013.77>=4164.388>=45615.38>=37420.28>=3246.579>=37620.89>=210127.69>=25615.310>=210629.010>=1.510929.810>=1.59124.911>=1.513035.611>=112433.911>=112434.012>=119653.712>=0.813436.612>=0.814138.613>=0.821759.513>=0.615241.513>=0.615341.914>=0.622661.914>=0.418851.414>=0.416846.015>=0.424166.015>=0.321157.715>=0.317848.816>=0.325770.416>=0.222962.616>=0.219653.717>=0.227775.917>=0.128477.617>=0.126672.918>=0.128778.618>=0.0830082.018>=0.0828277.319>=0.0829380.319>=0.0732087.419>=0.0729480.520>=0.0731185.220>=0.0634494.020>=0.0629781.421>=0.0632187.921>=0.0535195.921>=0.0530082.222>=0.0533692.122>=036610022>=036510023>=036510067 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告图2.2古洞河四级电站P=15%历时曲线图2.3古洞河四级电站P=50%历时曲线图2.4古洞河四级电站P=85%历时曲线67 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告2.5洪水2.5.1暴雨、洪水特性造成本流域大暴雨的天气系统主要是台风和气旋，其特点是降雨量集中。暴雨多发生在6～9月份，大暴雨主要集中在7、8月份，降雨量约占全年降水的50%。这个季节我省处在副高的西北沿，特殊的地形有利于西南暖湿气流的输送和辐合上升，易形成暴雨，我省东部暴雨中心常出现在第二松花江上游。根据本流域暴雨资料分析，一次降雨多集中在三天、一天，一天降雨量占70～80%。本流域洪水主要由暴雨形成，大洪水主要发生在7、8月份。除上述气象原因外，该流域地处山区，河道两岸地势陡峭，河槽窄深，河道坡度较陡，地下水补给丰富，致使洪水陡涨缓落，具有峰高量大的特点。一次洪水过程在3天左右，洪峰持续时间3～6小时，涨水历时不到一天，退水近3天。一天洪量占三天洪量的40%左右。一般洪水过程呈单峰，七天洪水过程呈双峰，由两次降雨形成。以2004年7月26日洪水为例，见图2.5。图2.5大甸子站2004年7月26日～8月2日洪水过程2.5.2历史洪水调查及重现期1.历史洪水调查67 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告在历次二道松花江流域规划及设计中，各有关水利设计部门如延边自治州水利设计院、吉林省水文水资源局、东北水利水电勘测设计院、吉林省水利水电勘测设计研究院等，均对二道松花江流域的历史洪水做了大量调查研究和分析工作，积累了丰富的历史洪水资料成果，详见《吉林省历史洪水调查资料》及其它历史洪水资料。其中调查点有主要有松江站、畜牧场、十骑街、大蒲柴河、汉阳屯站、光明农场、二道白河等。本次设计地区综合采用的站点主要有汉阳屯站、松江站、两江口站、大甸子站、大蒲柴河站、二道白河站。2、历史洪水调查情况及重现期确定汉阳屯站：汉阳屯站以上控制流域面积8532Km2，调查到的洪水年份按顺位排列为：1914年、1960年、1965年、1982年、1934年，其中1914年洪水只做定性处理，无定量计算。1960年洪水重现期N=50年，其它洪水不做处理。松江站：松江站以上流域面积为1357Km2，由于该流域开发较晚，没有调查到1940年以前洪水发生的详细情况。根据调查资料确认1940年洪水是近几十年以来最大的洪水，其洪水重现期为N=60年，其它年份洪水未做处理。两江口站：调查到的1914年洪水大于1960年，故1960年洪水为1941年以来的第二位。大甸子站：没有洪水调查资料，按流域内的洪水来确定，即1960年洪水为1941年以来的第二位，其重现期N=50年。大蒲柴站：67 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告调查到1953年比1960年大，1953年洪水按1953年以来的第一位处理，其重现期N=50年。二道白河站：该站在设计中没有特大值处理，按连续系列计算。在频率计算中，除二道白河站外按连续系列计算外，其它各站均按不连续计算。2.5.3设计洪水计算古洞河四级电站设计洪水采用两种方法计算：面积比法、地区综合法。首先计算设计参证站大甸子站设计洪水，再分别用面积比法和地区综合法计算古洞河四级电站坝址处设计洪水。1、面积比法①设计参证站设计洪水首先计算设计参证站大甸子站的设计洪水，采用大甸子站1959～2000年系列洪峰流量资料进行计算，其中实测系列中1960年洪水按N=50处理，a=1，按不连续系列，用矩法公式计算洪水统计参数，其式如下：经验频率均值变差系数采用P-Ⅲ型曲线适线，以最佳配线确定其洪水统计参数，Cs与Cv倍比为2.5，适线情况见附图2。经适线确定大甸子站洪峰统计参数如下：Cv=1.0567 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告Cs/Cv=2.5大甸子站洪峰设计值如下表：表2.19大甸子站设计洪水P(%)0.33123.35.1020Qmp(m3/s)14771163946821709524346②坝址处设计洪水以设计参证站大甸子站各频率设计洪水为依据，用面积比的n次方来计算古洞河四级站坝址处各频率设计洪水，其式为：用面积比法计算结果见下表：表2.20古洞河四级站设计洪水(面积比法)P（%）P=0.33P=1P=2P=3.3P=5P=10P=20Qmp(m3/s)151311919888417265373542.地区综合法本次地区综合法采用安图县303电站设计成果，地区综合采用的站点主要有汉阳屯站、松江站、两江口站、大甸子站、大蒲柴河站、二道白河站。地区综合公式为：地区综合线见图2.6～2.7。67 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告图2.6二道松花江上游～F综合线图2.7二道松花江上游Cv～F综合线根据上式计算求得古洞河四级站洪水统计参数为：Cv=0.91Cs/Cv=2.5由地区综合法计算的古洞河四级站各频率设计洪峰如下表：表2.21古洞河四级站设计洪水(地区综合法)Cs/Cv=2.5　　　(m3/s)CvQmp(m3/s)P=0.33%P=1%P=2%P=3.3%P=5.%P=10%P=20%67 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告262.70.91140411249498227225513853.两种计算方法综合比较将地区综合、面积比两种方法计算的古洞河四级站设计洪水进行比较，见表2.22。表2.22古洞河四级站两种方法计算设计洪水比较表计算方法Qmp(m3/s)P=0.33%P=1%P=2%P=3.3%P=5.0%P=10%P=20%面积比15131191988841726537354地区综合14041124949822722551385△k(%)-7.80-5.94-4.04-2.30-0.552.578.02从上表看出，两种计算方法计算之设计洪水成果相近，相差不足10%，高频率面积比法比地区综合法成果略偏大，低频率面积比法比地区综合法成果略偏低，其中P=5.0%成果接近。建议采用地区综合法计算成果。2.5.4设计洪水成果合理性分析本次地区综合及面积比法都可以保证计算精度。地区综合线应用的站点主要有汉阳屯站、松江站、两江口站、大甸子站、大蒲柴河站、二道白河站，这些站资料系列较长，资料完整，观测精度较高，并且均有洪水调查资料及实测的较大洪水资料，基本资料可靠，可保证计算精度。主要设计参证站大甸子水文站，具有42年实测洪水资料，资料系列较长、资料完整、观测精度较高。大甸子水文站在设计站古洞河四级站上游，流域地质、地形、植被条件、人类活动影响等因素基本相同。大甸子水文站流域面积占古洞河四级站的96.5%，采用面积比的方法推求古洞河四级站坝址处设计洪水符合水文计算规范规定，可保证计算精度。67 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告另外，本次同时用多种计算方法计算之设计洪水进行了比较，设计成果相差不多。2.6施工期洪水2.6.1施工期洪水时间的确定满足施工要求、具有一定洪水特性和完整的洪水过程的春、秋季洪水即为施工期洪水。点绘汉阳屯站历年各月洪峰出现时间分布图，确定其春、秋汛起止时间。根据分布图分析，该地区春汛时间为4月1日～～6月30日，秋汛时间在9月16日～10月30日。分布图见图2.8。2.6.1施工期洪水计算本次设计由于工程点处无水文站，施工期洪水计算采用地区综合线的方法推求。本次地区综合采用的站点有汉阳屯、两江、大甸子、松江、大蒲柴河五个站点，资料系列均在40年以上。图2.8汉阳屯站洪峰出现时间分布图分别绘制二道松花江春、秋汛洪峰与面积及相应的变差系数与面积的地区综合关系线(春～F、Cv春～F、秋～F、Cv秋～F)。春汛地区综合线见图2.9～2.10，秋汛地区综合线见图2.11～2.12。67 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告春汛地区综合公式为：秋汛地区综合公式为：图2.9二道松花江上游春汛～F综合线图2.10二道松花江上游春汛Cv～F综合线67 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告图2.11二道松花江上游秋汛～F综合线图2.12二道松花江上游秋汛Cv～F综合线由上式、上图求得古洞河四级站春、秋汛洪水统计参数及设计值见表2.23。表2.23古洞河四级水电站施工期洪水站名面积(km2)汛别均值(m3/s)CvP(%)Qp(m3/s)古洞河四级1772春汛1930.6254271035220275秋汛42.70.9851271095.22064.867 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告2.7H～Q关系曲线根据古洞河四级电站坝址处纵横断面图，绘制水位流量关系曲线(H～Q)。用曼宁公式计算：式中：i=2.5‰n主=0.025n边=0.03坝址处H～Q线见图2.13，水位流量关系表见表2.24。表2.24古洞河四级电站坝址处H～Q关系表序号水位流量序号水位流量序号水位流量(m)(m3/s)(m)(m3/s)(m)(m3/s)10533.7515600537.40291300538.9025.6534.2516650537.54301350538.97335.4534.7517700537.67311400539.05450.0534.9018750537.8321450539.125100535.3019800537.93331500539.216150535.6120850538.04341550539.297200535.9021900538.16351600539.378250536.1522950538.27361650539.459300536.39231000538.37371700539.5310350536.60241050538.46381750539.6011400536.78251100538.55391800539.6712450536.95261150538.64401850539.7513500537.11271200538.73411855539.7914550537.25281250538.8267 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告图2.13古洞河四级电站H～Q曲线2.8泥沙及冰情2.8.1泥沙大甸子水文站在1958～1968年期间曾进行了含沙量观测及计算，其多年平均输沙量为2.65万吨，侵蚀模数为15.5t/km2。该成果与1984年吉林省水利厅刊印的《吉林省水资源》成果中的模数分区图进行比较，查分区图为10～50t/km2，说明该流域河流含沙量较少，实际观察河水常年清澈见底，其原因是上游森林茂密，植被较好，基本无水土流失现象。本次设计采用侵蚀模数为15.5t/km2(悬移质)，推移质按悬移质的10%计。古洞河四级站年输沙总量为3.015万吨，输沙量很小可忽略不计。输沙季节主要在4～8月份，占全年总输沙的80%以上。2.8.2冰情该流域河流一般初冻期为10月下旬，稳定封冻期为11月中旬，开河一般在4月中旬，完全解冻为4月下旬，稳定封冻期为147天。该河流的年最大冰厚一般发生在2月下旬，边冰厚度在1m左右，河心厚度一般在0.8m左右。受冬季地下水补给的影响，水温较高致使下游较上游封冻时间短，解冻期间无冰块形成。春季开江形式一般为文开，比较平稳。67 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表2.25大甸子站冰情统计表开江日期封江日期稳定封江天数最大河心冰厚最早最晚最早最晚dm4.164.2211.412.101471.2667 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告3工程地质3.1工程概况古洞河四级水电站位于吉林省安图县第二松花江一级支流——古洞河上，坝址位于安图县万宝镇镜内，地处古洞河与富尔河汇合口上游25.7km处。坝址距万宝镇5km。安图县古洞河四级水电站工程开发的任务是以发电主，兼有观光旅游等综合效益。电站总装机容量3125kW，为无调节电站。电站最大水头10.76m，最小水头8.84m，平均发电水头10.27m。枢纽工程主要由拦河闸、引水隧洞、压力前池、引水式地面厂房等组成。拦河闸为水力自控翻板闸，正常蓄水位537.5m。本电站为引水式水电站。工程等别为“Ⅴ”等，工程规模为小（2）型。表1.1主要勘察工作量表序号工作项目单位工作量备注11/1000坝址工程地质测绘km20.0521/1000厂房工程地质测绘km20.0431/1000引水隧洞地质测绘km20.54钻探m/孔67.2/65坑探m31006槽探组2007岩样m33其中建材3组8砂砾样组6其中建材4组9岩石片样块410钻孔简易注水试验次111触探试验次1912水质分析组214地质点联测点801971-1973年，吉林省78 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告地质局对本区进行了1：20万区域地质调查及普查找矿工作，并于1973年出版了《区域地质调查报告》。近20年来，流域内各梯级电站工程地质勘察工作积累了丰富的地质资料。2009年6月—7月，中水东北勘测设计研究有限责任公司承担了该电站初步设计阶段的工程地质勘察工作，完成主要勘察工作量见表1.1。根据《中国季节性冻土标准冻深线图》，本区标准冻土深度1.86m。3.2区域地质概况3.2.1地形地貌古洞河是二道松花江上游右岸的一级支流，发源于合龙县卧龙乡甑峰岭山脉老岭峰东谷，河口位置为安图县两江乡两江口。古洞河汇入后，于汉阳屯上游7km处汇入二道松花江。流域内最高山顶高程为1500m。古洞河流域形状似扇形，水系发达，主要水系在安图县境内。河道全长为156.6km，在安图县境内长约90km。河道坡度较陡，平均河道坡度为2.2‰。河道弯曲，河道宽度变化较大，在80m～150m范围内。河道转弯处多砾卵石，河床多卵石，河水清澈见底，河道较稳定，河床基本无冲淤变化，河床多呈不对称的“V”型。境内高程在海拔450m～1500m，上游多为山区、半山区，右岸山体陡峭，岩石裸露，乔木、灌木混杂呈立体分布，生长旺盛。中下游为山坡、半山坡台地，植被良好，天然林和人工林混交。上游大部分山区植被覆盖率较高，水土保持良好，中游部分坡地已退耕还林。区内地貌单元包括：侵蚀剥蚀低山、熔岩堆积二级阶地、冲积堆积一级阶地和河漫滩。3.2.2地层岩性区内出露的地层主要有：太古界鞍山群，元古界震旦系，古生界志留—泥盆系、石炭系、二迭系，中生界侏罗系、白垩系，新生界第三系和第四系，详见区域地层简表（表3.2）。78 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表3.2区域地层简表界系统组符号厚度（m）岩性描述分布范围新生界第四系全新统低河漫滩冲积层al<10细粒土、淤泥质土、砂砾石、砂卵石广泛分布于现代河谷两侧低河漫滩及河床中。上更新统Ⅰ级阶地冲洪积Q3pal<10上部：粘土、粉土下部：砾类土、砂类土分布于大沙河、古洞河及红石拉子等地。Ⅱ级阶地冲洪积Q2pal<10上部：粘土、粉土下部：砾类土、砂类土分布于大沙河、红石拉子及明月沟等地大石头玄武岩βQ1pal7-60上部：粘土、粉土下部：砾类土、砂类土分布于大石头、红石拉子一带。第三系上-中新统腰团玄武岩βN263橄榄玄武岩、伊丁石玄武岩、橄榄粗玄武岩分布于腰团、大石头、红石拉子一带。。土门子组Nt273砂砾岩、泥岩、细砂岩仅在西北部人出露中生界白垩系上统龙井组K2l186砾岩、含砾粗砂岩、泥岩分面于红石拉子、大甸子一带。下统大拉子组K1d2154页岩、细砂岩，砾岩、含砾粗砂岩。大甸子、腰团等地区零星出露侏罗系上统长财组J3C2761细砂岩、含砾粗砂岩分布于红石拉子、牛心山、明月沟、大沙河等地。中统帽儿山组J2m>1414砾岩、含砾粗砂岩下统明月沟组J1m>823含砾粗砂岩、砂岩、安山岩古生界二迭系下统柯岛组P1k>1365凝灰质砾岩、流纹岩、板岩夹结晶灰岩分布于明月沟、长仁等地。庙岭组P1m>190长石石英砂岩、粉砂岩、结晶灰岩天宝山、大甸子、明月沟、大石头等地。石炭系上统山秀峰组C3s1201结晶灰岩、板岩、粉砂岩仅见于天宝山，发育不全。志留-泥盆系呼兰群S-Dhl>2583变质流纹岩、凝灰岩、安山岩、浅粒岩分布于卧龙至木兰屯、四岔子地区。震旦系下统南芬组Z1n>161紫色页岩、粉砂岩、泥质灰岩分布于四岔子西南局部地区。钓鱼台组Z1d>60石英岩太古界鞍山群三道沟组Arajs>1650斜长角闪岩、变粒岩、石英岩分布于鸡南、古洞屯、木兰屯、四岔子一带。甲山组Aras1101片岩、片麻岩、角闪岩百日坪组Arab>2539片麻岩、角闪岩鸡南组Araj>1480斜长角闪片麻岩、变粒岩、石英岩78 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告火成岩本区从太古代至新生代均为岩浆活动的产物，其中侵入岩广泛出露于古洞河断裂带以北地区，约占全区65%，喷出岩零星分布于区内，构成地层的重要组成部分。从岩浆活动形式可划分为四个喷发—侵入旋回，大古代构造岩浆旋回：岩性为酸性火山熔岩、中性火山岩；华力西期构造岩浆旋回：早期岩性主要为安山岩、流纹岩、凝灰熔岩等；中期为凝灰熔岩；晚期主要为斜长花岗岩、花岗闪长岩、辉长岩、角闪石岩、流纹岩、凝灰熔岩等；燕山早期构造岩浆旋回：岩性为玄武安山岩、花岗岩、闪长岩等；喜山期构造岩浆旋回：气孔状拉斑玄武岩、橄榄玄武岩、熔碴状玄武岩等。3.2.3地质构造与地震本区在构造体系上位于阴山—天山复杂东西构造带的东端与新华夏构造体系锡霍特—张广才岭隆起带相交地区，地质地构造较为复杂。依据主要压性或压纽性结构面的展布方向及各种构造形迹的内在联系，并结合地层的形成及其分布、岩浆活动、变质作用特征和构造运动的时期，将区内构造划分为古洞河断褶带、东西向构造带、北西向构造带、华夏式构造体系和新华夏构造体系。其中以古洞河断褶带规模最为“宏伟”，北西向构造带分布最为广泛。各构造带都有其发展的历史,彼此互相联合、复合，但都自成系统，各有归宿，构成有条不紊的构造图案和自然景观。见区域构造纲要略图（图3）。据地震资料记载，工程区及其邻区发生过的地震M＜6级，普遍具有地震活动频度低，强度弱的特点。但近年来，区内地震活动呈明显上升趋势，州地震局监测中心于2009年5月25日08时54分37.0秒，监测到在东经129.17°，北纬41.09°（朝鲜境内）发生M4.5级地震，同时，州内各县（市）均报告有明显震感。2009年8月5日20时08分，靖宇县与抚松交界处（北纬42.3°东经129.17°）发生M4.6级地震，省内大部分地区有震感。2009年8月10日20时42分，汪清县与牡丹江交界处（北纬43.6°东经130.6°）发生M4.8级地震，78 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告本区有历史记载以来未发生过破坏性地震，故认为本区区域稳定性较好。据2001年国家地震局编制的国家标准（GB18306-2001）1/400万《中国地震动参数区划图》，工程区地震动峰值加速度为0.05g(见图4)，相应地震基本烈度为Ⅵ度。3.2.4水文地质本区地下水按其埋藏条件可分松散堆积层中的孔隙潜水和基岩裂隙水二种类型。其特征分述如下：3.2.4.1孔隙潜水河谷中砂卵砾石的孔隙潜水，富水性好，水位变幅1m～2m，水质良好，矿化度小于0.3g/L。残坡积碎石或砂壤土夹碎石层孔隙潜水，富水性相结较差。地下水的来源主要受降雨、融雪水下渗以及基岩裂隙水潜流的补给，含水层的厚度一般为1m～5m。3.2.4.2基岩裂隙水基岩裂隙水包括闪长岩、花岗岩中基岩裂隙水、第四系玄武岩中的裂隙水。闪长岩、花岗岩中基岩裂隙水，其埋藏深度受地形的影响，一般在10m～20m以上，岩石透水性小。玄武岩由于原生裂隙较发育，透水性较强，因此地下水分布规律亦较复杂，地下水位埋藏深度一般大于25m。裂隙水主要受降水及湖水补给。裂隙潜水动态主要受玄武岩层次的构成情况及岩石裂隙、洞穴分布规律的影响。地下水的排泄方式以蒸发为主。3.3水库区工程地质条件及评价3.3.1工程地质条件古洞河水电站水库为河槽型，两岸分布有漫滩和一级阶地，河谷以上为陡峻的地形，漫滩地面高程533m～535m，微向河谷倾斜。古洞河自北东流向南西并在坝址处转入北西。组成库岸区的地层为第四系全新统松散堆积层和华力西晚期花岗岩（r43(2)）。78 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告水库区未见有较大规模的断层通过。库区地下水类型为第四系松散层孔隙潜水和基岩裂隙水，两者均接受大气降水的补给，向河床排泄。3.3.2工程地质问题及评价3.3.2.1水库渗漏组成库岸的岩性为华力西晚期花岗岩和第四系松散堆积层，库区山体陡峻，山体宽厚，相邻河谷相距甚远，没有通向库外断裂通道，故水库不存在渗漏问题。3.3.2.2水库浸没库区居民点均分布在正常蓄水位之上，且无大面积耕地，故无浸没问题。3.3.2.3库岸稳定水库蓄水后，库岸较陡地段，将会产生坍塌，但方量不大，对水库正常运行无大影响。3.3.2.4水库淤积库区植被发育良好，各冲沟固体径流来源少，河流带入的泥沙量小，水库不存在淤积问题。综上所述，水库不存在渗漏问题，无水库浸没、库岸稳定和水库淤积问题，故水库区工程地质条件良好。3.4坝址区工程地质条件3.4.1地质概况3.4.1.1地形地貌坝址区两岸均为平缓的河漫滩和一级阶地，古洞河自北东流向南西交转入北西。坝址区河谷呈“U”型，河谷宽阔，河床地面高程533m～534m，河床宽55m～65m，一级阶地地面高程538m～540m，高出河水位5m～7m，枯水期水深0.5m～1.0m。3.4.1.2地层岩性坝址区地层岩性主要为华力西晚期78 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告花岗岩及第四系松散堆积层。自上而下分述如下：①有机土：黑色，含有机质及植物根系。分布于地表，层厚0.20m～0.50m。②细粒土质砂：黄褐色，松散-稍密状态。砂含量约占70%，成份主要为石英、长石及岩屑。分布于漫滩上，厚度1.50m～2.00m。③级配不良砾：黄褐色，饱水，中密结构。砾石主要成分主要为花岗岩、闪长岩、安山岩等。粒径一般为10mm～20mm，砂成分主要为石英、长石及少量的岩屑，分布于河漫滩及一级阶地的下部，一般为1.00m～2.20m。④碎石混合土：黄褐色，碎石含量一般为30%～40%，碎石成分主要为石英砂岩、灰岩等。分布于山坡有机土的下部。厚度1.0m～2.5m。花岗岩（r43（2））：肉红色，粗粒花岗结构，块状构造。主要矿物成分为石英、长石、云母及少量暗色矿物。岩石多呈中等风化状态。3.4.1.3地质构造根据区域地质资料，坝址区无较大的断层通过。仅在坝址两岸岩石露头见有二组节理，分述如下。①走向N30°～45°E，倾向SE，倾角75°～80°，节理面较光滑，张开～半张开状，延伸较远。②走向N5°～10°W，倾向SW，倾角85°～85°，节理面较光滑，延伸较远。②走向N40°～50°W，倾向SW，倾角80°～85°，延伸较远。上述节理以①最为发育，②组次之。3.4.1.4水文地质坝址区地下水为类型是松散堆积层中的孔隙潜水。地下水和地表水的水力联系是地下水补给河水。地表水的水化学类型为重碳酸钙钾钠型水（HCO3—Ca·K+Na）,地下水的水化学类型主要为重碳酸钙型水（HCO3—Ca），78 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告根据环境水对混凝土的腐蚀性判定标准，两者对混凝土均无任何腐蚀性。3.4.2岩土的工程地质特性3.4.2.1岩石的风化程度根据地质测绘和钻孔资料，坝址区出露的岩石为华力西晚期花岗岩（r43（2））岩石多呈中等风化，坝址区强风化岩石较薄，厚度一般为0.80～1.50m，中等风化岩石厚度一般3.80m～5.50m。风化特征如下：全风化花岗岩：岩石全部变成黄褐色，已崩解为松散的砂状，可见原始花岗结构痕迹，除石英颗粒外，长石和云母多已高岭土化，岩石手可捏碎，用锹可挖动。强风化花岗岩：岩石大部分变成黄褐色，岩块可见原岩浅肉红颜色，少部分已崩解呈砂状，风化裂隙发育，岩石大部分变酥易碎。中等风化花岗岩：岩石表面或裂隙面大部分变成黄褐色，多被铁质渲染，断口仍保持新鲜浅肉红色，花岗结构清晰，石英矿物清楚，长石矿物稍浑浊模糊，岩石表面风化裂隙发育。3.4.2.2岩石物理力学性质坝址区分别仅对中等风化的花岗岩进行了取样和试验，物理力学试验成果见表3.4。由试验成果可知：花岗岩：比重2.68～2.71，平均值2.70；软化系数0.66～0.87，平均值0.78；单轴干抗压强度76.8MPa～95.8MPa，平均值83.9MPa；单轴饱和抗压强度63.69MPa～67.3MPa，平均值65.3MPa；弹性模量平均值0.99×104MPa。3.4.2.3坝基土的物理力学性质坝基土主要为级配不良的砾。通过钻探和试验成果整理分析，砾石主要成分为花岗岩、闪长岩、灰岩等。粒径一般为10mm～20mm，砂成分主要为石英、长石及少量岩屑，其颗分试验成果见表3.5。根据触探试验成果，其承载力标准值为300Kpa～350Kpa。78 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告3.4.2.4坝基岩土的渗透性根据钻孔注水试验和压水试验资料，坝基级配不良砾呈强透水性，花岗岩均呈弱透水性，故级配不良砾清除后，坝基一般不需要进行防渗处理。表3.6坝基岩土的渗透性岩土代号土层名称渗透系数(cm/s)透水率（Lu）渗透性等级②细粒土质砂2.0×10-3cm/s中等透水③级配不良砾3.92×10-2cm/s强透水花岗岩7.60-9.50（Lu）弱透水78 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表3.4坝址区岩石物理力学性质汇总表岩石名称风化状态项目特征值比重△S重度（KN/m3）含水率%自然吸水率%饱和吸水率%孔隙率%紧密度%软化系数抗压强度σC(Mpa)变形模量E0104MPa弹性模量Ee104MPa泊松比μ备注烘干γS自然γC饱和γd自然烘干饱和花岗岩中等风化组数3333333333333333试验值2.7125.325.526.41.192.082.435.1794.830.8769.876.867.31.191.660.18试验值2.7025.225.225.80.931.561.654.4495.560.8272.479.165.00.420.610.16试验值2.6826.025.926.10.740.680.922.6497.360.6688.4595.863.690.580.720.16最大值2.7126.025.926.11.192.082.435.1797.360.8788.4595.867.31.191.660.18最小值2.6825.225.225.80.740.680.922.6495.560.6669.876.863.690.420.610.16平均值2.7025.525.526.10.951.441.664.0895.910.7876.883.965.30.730.990.1778 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告坝基砂（砾）颗分试验成果表表3.5岩土名称试验指项标目密度颗粒组成（mm）天然坡角渗透系数(10-2)湿干＞6060～4040～2020～1010～55～22.0～0.50.5～0.250.25～0.0750.075～0.005＜0.005水上水下g/cm3%°K=cm/s级配不良砾试验值2.021.912.48.212.220.216.414.87.56.37.42.62.038324.562.041.943.57.411.019.617.613.56.47.55.64.33.639313.28平均值2.031.932.957.811.619.917.014.27.06.96.53.52.839323.9278 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告3.4.2.5边坡开挖建议临时边坡开挖建议值如下：细粒土质砂：水上1：1.75，水下1：2.0级配不良砾：水上1：1.5，水下1：1.75。花岗岩：强风化1：0.75，中等风化1：0.5。施工过程中应对临时边坡的稳定问题予以重视。如施工中临时边坡影响周围设施，不能按设计边坡开挖时，应对边坡进行有效的支护措施。3.4.3工程地质评价坝基上部由第四系冲积物级配不良砾，虽然级配不良砾承载力较高，但呈强透水性，且易发生渗透破坏，故不宜作为坝基础。坝基出露的基岩为华力西晚期花岗岩，承载力高、抗风化能力强、岩石坚硬，且呈中等风化状态和弱透水性，故可作为坝基础。基坑开挖时,由于地下水位较高，应加强施工排水。3.5引水建筑物工程地质条件及评价3.5.1工程地质条件引水建筑物主要引水隧洞、调压井、压力管道等建筑物组成，均布置于坝址右岸，隧洞穿越中山地形。进口地面高程534m～537m，洞轴方向S36°W。出口地面高程530m～532m。厂洞区出露的地层岩性为华力西晚期花岗岩（r43（2）），根据地质测绘资料，洞身段见有二条较大的断层，F1：走向N15°E，倾向SE，倾角85°，破碎带宽度约2.0m，充填物主要为灰白色断层泥、角砾岩和碎裂岩组成，为压性断层。F2：走向N44°W，倾向SW，倾角75°，破碎带宽度约1.5m，充填物主要为灰白色断层泥、碎裂岩组成，为张性断层。节理见有三组①走向N30°～45°E，倾向SE，倾角65°～75°，节理面较光滑，张开～半张开状，延伸较远。②走向N5°～10W，倾向NE，倾角70°—84— xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告，节理面稍弯曲，延伸较远。③走向N60°～70°W，倾向SW，倾角70°～80°，节理面稍光滑，多张开～半张开状，延伸较短。引水隧洞区地下水主要为基岩裂隙水，地下水的水化学类型主要为重碳酸钙型水（HCO3—Ca），根据环境水对混凝土的腐蚀性判定标准，地下水对混凝土腐蚀性。进口段地下水埋深1.50m～11.5m。洞身段地下水埋深一般40m～60m。出口段地下水埋深5m～20m。3.5.2工程地质评价引水隧洞进(出)口段上覆岩体较单薄，节理较发育，山体自然边坡稳定性较好，洞室稳定性稍差。洞身段普遍埋藏较深，岩体新鲜完整，工程地质条件较好。洞内仅见有二条断层，两断层均为陡倾角断层，规模较小，对围岩稳定无大影响。但与节理易构成不利组合，出现岩体失稳，须加强支护。从地质剖面图上看，引水隧洞主要有三种类别，各段长度及其比例如下表3.7。表3.7围岩分类表围岩类别Ⅱ--ⅢⅣⅤ引水隧洞长度(m)1328.282.829所占比例(%)92.25.752.05对Ⅱ-Ⅲ类围岩，岩体多为块状岩体，完整性好，建议岩体单位弹性抗力系数Ko=3GPa/m～6GPa/m，开挖时应对掉块的岩石进行清理。对Ⅵ类围岩，建议岩体单位弹性抗力系数Ko=2GPa/m～1GPa/m，尤其进出口开挖中如局部出现不利的结构面组合，应根据开挖情况进行稳定分析，并采取相应的处理措施。对Ⅴ类围岩，建议岩体单位弹性抗力系数Ko≤—84— xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告0.5GPa/m。由于该段隧洞有断层通过，岩石破碎，隧洞开挖时，洞内地下水水量较丰富，在地下水的渗流作用，可能产生涌水和塌方。施工过程中，要采取排水措施，并及时加强支护。3.6厂房工程地质条件及评价厂房呈NE向布置，轴向N41°E，布置于输水隧洞出口古洞河右岸一级阶地上，地形平缓，地面高程527m～530m。厂房出露的地层岩性主要为冲积而成的细粒土质砂和级配不良砾，下伏基岩为华力期晚期花岗岩（r43（2）），分述如下：②细粒土质砂：河流冲积而成。黄褐色，松散-稍密状态。砂含量约占70%，成份主要为石英、长石及岩屑。分布于漫滩上，厚度1.20m～2.20m。③级配不良砾（Q4al）：河流冲积而成。结构稍密—中密，砾石含量约占60%，其成分主要为玄武岩、闪长岩、花岗岩等，中等蚀园。根据触探试验，其地基承载力特征值300-350Kpa。根据工程地质类比法，估计渗透系数3.0×10-2cm/s，属于强透水层。厂房区地下水类型主要为孔隙潜水，一般埋深3m～4m，地下水的水化学类型为重碳酸硫酸钾钠型水（HCO3—Ca），根据环境水对混凝土的腐蚀性判定标准，对混凝土均无任何腐蚀性。综上所述，厂房地段上部为冲积上覆级配不良的砾，下伏基岩为华力西晚期。地基承载力建议值：级配不良砾300Kpa，全风化花岗岩200Kpa～250Kpa，强风化花岗岩1000Kpa。由于级配不良砾渗透系数达K=3.92×10-2cm/s，属于强透水层，基坑开挖时要加强施工排水。3.7天然建筑材料本工程需要混凝土骨料、块石料。设计用量混凝土骨料2.5万m3、块石料1.5万m3。3.7.1混凝土骨料料场位于坝址上游古洞河右岸河漫滩上，距坝址5km。有公路通往坝址和厂房，交通十分方便。—84— xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告料场目前尚有人开采，料场储量丰富，开采运输条件良好。混凝土骨料颗分试验成果分析见表3.8、3.9。根据料场试样室内试验结果，其质量情况见表3.10。从表中可以看出，细骨料堆积密度偏小，孔隙率偏大，含泥量偏大且含有少量泥块；粗骨料堆积密度偏小、吸水率偏大，含泥量偏大；其它各项指标均合格。—84— xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表3.8砼粗、细骨料颗粒分析试验成果统计表试样编号取样深度(m)粗骨料细骨料含砾率>80>40>20>10>5粒度模数含砂率>2.5>1.25>0.63>0.315>0.158<0.158细度模数均匀系数%%S1-10.5-1.064.111.728.421.023.015.97.135.929.139.617.011.51.81.03.800.68S2-13.0-4.043.90.011.126.230.931.86.556.127.137.916.513.14.11.33.670.57S3-11.5-2.564.60.018.229.532.719.66.735.417.431.618.919.28.94.03.170.45S4-13.0-4.028.20.021.219.429.430.06.671.87.824.420.939.16.31.52.840.46S5-11.2-2.038.10.034.721.323.720.36.961.915.323.116.737.06.21.72.990.46频数5555555555555555最大值64.611.734.729.532.731.87.171.829.139.620.939.18.94.03.800.68最小值28.20.011.119.423.015.96.535.47.823.116.511.51.81.02.840.45平均值47.782.3422.7223.4827.9423.526.7652.2219.3431.321823.95.441.93.290.52建议值47.782.3422.7223.4827.9423.526.7652.2219.3431.321823.95.441.93.290.52—84— xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表3.9砼粗、细骨料质量指标试验成果统计表试样编号取样深度(m)混合料粗骨料细骨料堆积密度堆积密度表观密度冻融损失率轻物质含量吸水率含泥量针片状颗粒含量软弱颗粒含量有机物堆积密度表观密度孔隙率含泥量泥块含量轻物质含量云母含量有机物g/cm3g/cm3g/cm3%%%%%%深或浅g/cm3g/cm3%%%%%深或浅S1-10.5-1.01.652.65　无　1.412.30.8　1.352.65493.51.40.18微浅S2-13.0-4.01.622.646.7无2.82.16.10.6浅1.432.65461.82.10.3微浅S3-11.5-2.51.682.65　无2.4　1.62.30.2　1.432.65463.31.20.1微浅S4-13.0-4.01.642.654.1无3.01.55.21.5浅1.442.6545.72.42.30.31微浅S5-11.2-2.01.682.633.4　无　1.09.81.3　1.432.65461.61.90.13微浅频数553　3555　55555555最大值1.682.659.7　3.02.112.31.5　1.452.65493.52.30.31　　最小值1.622.634.1　2.41.02.30.2　1.352.6545.31.61.20.08　　平均值1.652.644.7　2.710.21.0　1.422.6546.32.51.80.18　　建议值1.651.552.644.7无2.70.6410.21.0浅1.422.6546.32.51.80.18微浅—84— xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表3.10砼粗、细骨料质量评价表骨料类型序号评价项目评价标准单位试验值评价细骨料1表观密度＞2.55g/cm32.65合格2堆积密度＞1.50g/cm31.42偏小3孔隙率＜40%46.3偏大4云母含量＜2%微合格5含泥量＜3%2.5合格6有机质含量浅于标准色浅合格7轻物质含量≤1%0.18合格8细度模数2.5～3.5为宜3.34合格粗骨料1表观密度＞2.60g/cm32.64合格2堆积密度＞1.60g/cm31.55偏小3吸水率＜2.5%2.45合格4冻融损失率＜10%6.6合格5针片状颗粒含量＜15%10.2合格6软弱颗粒含量＜5%1合格7含泥量＜1%0.6合格8有机质含量浅于标准色　浅合格9轻物质含量不允许存在　无合格10粒度模数6.25～8.30为宜　6.8合格3.7.2块石料块石料场位于坝址下游，距坝址约7.0km，岩性为燕山期花岗岩，质地坚硬，抗风化能力强，开采运输条件均较好。根据岩石的试验指标，其主要物理力学指标为：干密度2.53g/cm3，湿密度2.60g/cm3，饱和抗压强度110Mpa。块石料与质量指标对比见3.11。表3.11块石料质量指标对比表序号项目质量标准试验值1饱和抗压强度110MPa2软化系数0.613冻融损失率<1%0.82%4密度>2.4t/m32.80228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告从对比表中可以看出,岩石质量满足规范要求。3.8结论及建议3.8.1区域地质(1)本区大地构造单元隶属中朝准地台辽东隆起区的东北部，其北部为铁岭—靖宇隆起（见大地构造位置图）。在构造体系上处于阴山—天山东西向构造带的东段与新华夏构造体系张广才岭隆起带交汇处，区域稳定性较好。据2001年国家地震局编制的国家标准（GB18306-2001）1/400万《中国地震动参数区划图》，工程区地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为Ⅵ度。(2)根据《中国季节性冻土标准冻深线图》（GB50007-2002），本区标准冻结深度在1.86m。(3)地表水的水化学类型为重碳酸钾钠型水，地下水的水化学类型主要为重碳酸钙型水，两者对混凝土均无腐蚀性。3.8.2水库区(1)库周山体连续性好，未见通向库外的断裂构造，有且水库正常蓄水位较低，故水库不存在永久外渗的地形地质条件。(2)库周地形较平缓，边坡稳定性好，故不存在岸坡稳定问题。(3)库区居民点均分布在正常蓄水位之上，且无大面积耕地，故没有浸没影响。(4)库区固体径流量不大，河流带入的泥沙量小，水库不存在淤积问题。3.8.3坝址区(1)坝基上部为第四系冲积物细粒土质砂和级配不良砾，下伏基岩为华力西晚期花岗岩。虽然级配不良砾承载力较高，但呈强透水性，且易发生渗透破坏，故不宜作为坝基础，应予以挖除。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告(2)花岗岩其承载力高、抗风化能力强、岩石坚硬，且呈中等风化状态，透水性较弱，故可作为坝基础。(3)施工过程中应对临时边坡的稳定问题应予以重视。如施工中临时边坡影响周围设施，不能按设计边坡开挖时，应对边坡进行有效的支护措施。(4)基坑开挖时,由于地下水位较高,应加强施工排水。3.8.4引水建筑物引水隧洞进(出)口段上覆岩体较单薄，节理较发育，山体自然边坡稳定性较好，洞室稳定性稍差。洞身段普遍埋藏较深，岩体新鲜完整，工程地质条件较好，唯断层通过部位与节理易构成不利组合，应加强支护。3.8.5厂房以级配不良砾为基础地段，地基承载力建议值300Kpa，全风化花岗岩200Kpa～250Kpa，强风化花岗岩1000Kpa。3.8.6天然建筑材料本工程所需坝混凝土骨料、块石料的质量和储量均能满足设计要求。(1)混凝土骨料运距近，且开采运输条件均较好。仅细骨料堆积密度偏小，孔隙率偏大，含泥量偏大且含有少量泥块；粗骨料堆积密度偏小、吸水率偏大，含泥量偏大；其它各项指标均合格，质量一般。(2)块石料岩性为燕山期花岗岩，质地坚硬，各项指标均合格，开采运输条件均较好。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告4工程任务和规模4.1地区社会经济概况4.1.1工程概况古洞河四级水电站坝址位于安图县古洞河与富尔河汇合口上游25.7km处的古洞河上。古洞河四级水电站是经吉林省发改委批准的古洞河干流梯级开发方案中的梯级电站之一。古洞河四级水电站是一引水式无调节电站，拦河闸闸前正常蓄水位为537.5m。安图县古洞河四级水电站工程开发任务是以发电为主的工程。供电范围初步确定为安图县电网，设计水平年为2015年。安图县古洞河四级水电站可行性研究报告已经省发改委审查通过，本初步设计阶段确定正常蓄水位为537.5m，装机规模3125kw，平均发电水头10.27m，多年平均发电量907.23×104kw·h。4.1.2社会经济及社会概况安图县位于吉林省东部，全县国土总面积7438km2,其中：林地面积6468km2，耕地面积274km2，草地面积64km2，其它面积632km2。全县现有12个乡（镇），209个行政村、屯，总人口（2000年）约21.74万人，工农业总产值11.63亿元。根据人口自然增长率1.2%，国民经济增长率5%，到2015年全县人口将达到24.19万人，工农业总产值18.95亿元。全县主要工业生产有森林采伐、机械修配、矿产、医药、酒业、水力发电等。农业生产以人参栽培、粮食生产及山区特产种植、养殖业为主。随着经济的发展和人们生活水平的不断提高，旅游业正在兴起，充分利用自然资源开展旅游业，很有前景。古洞河水228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告资源丰富，水质良好，可满足工农业生产和城乡人民生活用水的需要。为实现水资源的优化配置，使建设成本低、生态环境好，必须按国民经济发展规划要求科学、合理地开发水资源。纵观安图县产业，耕地面积少，仅占总面积的0.4%，其他产业占比重也不大，惟有水利资源是本地区的优势，越来越受到当地政府重视。安图县交通方便可为水电发展提供有利条件。4.2电网概况4.2.1电力系统负荷预测依据《安图县水电农村电气化规划报告》（吉林省安图县2000年7月26日）和国民经济发展规划，确定设计水平年为2015年。随着国民经济的发展和改革开放步伐的加快，安图县的社会经济发展情况良好。国民经济的高速增长，必须要求电能同步增长，用电量和用电负荷都将有较大的增长，通过以1999年负荷水平和用电量为基础，对设计水平年的电力负荷、用电量进行预测。安图县电力系统负荷增长按7%计，预测设计水平年系统用电量及最大负荷。根据《安图县水电农村电气化规划报告》2015年安图县将由13座水电站35台机组，增加到26座水电站，总装机301955kw，预计全年发电量达到9.64亿kw.h。增加的电站有天池二级站、光明二级站、光明上电站、东青河电站、天池一级站、珠津江电站等；古洞河四级站为在建电站。安图县电力系统除丰水期7、8月份不需要国网电量外，其它月份均需要电量补偿，到2015年预计全年将受国网电量为3192×104kw.h，其中：冬季为2084×104kw.h。以上电站如果建成的话，可以缓解本地区用电紧张问题，但冬季用电矛盾仍非常突出。古洞河四级电站作为梯级电站开发项目之一，将为缓解安图县用电紧张问题作出贡献。电力现状与电力预测见表4.1～表4.4。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表4.11999年安图县小水电区电量平衡表（万kw.h）项目电站名称123456789101112合计系统用电量100696683397887087481286285687493495710870小水电供电量76972164110931284146311881444102092486081012187送国网电量002.61095345504347592137127487.12305国网补给电量3243012941291.83.433.51.228.384.72371623限制电量589896443表4.22007年安图县小水电系统电力平衡表单位（万kw）项目月份1234567891011122007年系统需电力情况最大负荷3.563.373.32.52.483.002.652.552.32.562.482.37需要容量3.563.373.32.52.483.002.652.552.32.562.483.37系统电力平衡情况合计2.062.271.993.423.314.043.483.832.692.572.312.13已建电站1.411.661.371.961.792.091.741.821.171.391.331.4拟建电站光明电站0.350.320.3611.031.431.311.51.140.710.550.39203电站0.230.230.20.360.40.450.380.430.30.40.350.26小营子电站0.040.040.040.060.640.050.030.050.050.050.050.05头岔河电站0.030.030.030.040.040.030.020.030.030.030.030.03电力亏损1.51.51.310.080.170.66多余电量0.920.831.040.831.280.39表4.31999年安图县小水电区负荷情况表（万kw）项目电站名称123456789101112平均负荷1.851.671.731.641.501.561.241.421.51.581.31.5最大负荷2.542.692.351.781.772.141.891.821.61.891.82.4最小负荷1.531.111.321.191.131.281.121.271.31.401.21.1负荷率0.730.620.740.920.850.730.660.780.90.840.80.6表4.42015年拟建电站情况表项目电站名称总装机（kw）电站型式年发电量（万kw.h）最大出力（kw）最小出力（kw）天池二级站6400引水式420360003500光明二级站1700引水式7971500500光明上电站6000引水式351160003000东青河电站2500引水式100020001000天池一级站1600引水式124515001300珠津江电站1170引水式4851000500合计1937011241228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告据调查，2007年安图县用负荷为34.12万kw，已建电站装机容量为19.13万kw，发电量约2.72亿kw.h，缺电容量为14.99万kw，缺电量约3.48亿kw.h，从现状年电力平衡表中看出，冬季缺电较为严重，到2015年全县小电站预计将由现在的13座增加到26座，总装机由现在的19.3万kw增加到30.19kw，用电量按7％的速度增长，全年用电量将达到9.959亿kw.h，预计全年发电量达到9.64亿度，全年将由国网供电量仅0.319亿kw.h，若上述13座水电站未建成,全年将由国网供电量7.5亿度。由于电量不足，制约了安图县经济发展，影响了该县人民生活水平的提高，因此解决安图县电力电量不足问题是首要任务。由此可见，投资兴建安图县古洞河四级水电站对解决本地区用电量不足，促进安图县工农业的发展，提高人民生活水平是非常必要的。4.2.2设计水平年（2015年）电力系统情况根据工农业发展情况，系统年用电量预测每年按7％增长，预计到2015年将达到9.9亿度，若上述13座水电站未建成,全年将由国网供电量7.5亿度。由于电量不足，制约了安图县经济发展。若上述13座水电站建成,全年将由国网供电量仅3192×104kw.h，其中冬季供电量为4478×104kw.h，因此解决当前安图县电力电量不足问题是首要任务。4.3水利和动能4.3.1水能计算4.3.1.1水能年径流系列采用P=15%丰水年（1963年，1981年）、P=50%平水年（1969年，1988年）、P=85%枯水年（1976年，1977年）6个典型年日平均流量进行水能计算。采用公式为：N=9.81QHη(kw)E=N·T(kw·h)228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告式中：N——电站出力，（kw）Q——电站引用流量，（m3/s）η——机组总效率T——机组运行时间，（h）。经计算：电站坝址处丰、平、枯三个设计代表年引用流量下最大年平均发电量907.23×104kw·h，电站装机年利用小时数为2903小时。表4.53125kw水能计算汇总表（推荐方案）　月份123456789101112合计P=10%3.50.99.1114.9153.2154.0193.2162.4118.586.538.212.31046.6P=50%5.21.86.4116.6204.0210.4162.8118.849.233.513.55.5927.6P=85%1.20.014.3101.6157.1109.9105.7102.746.349.843.715.0747.5多年平均发电量　　　　　　　　　　　　907.234.3.1.2有效电量电站发电量计算时考虑水电站检修，综合系数为σ=0.94，则电站实际发电量为：E＝852.80×104kw·h。4.3.1.3售电量厂用电率为2％，线损2％，售电量为E＝818.69×104kw·h。4.3.2保证出力计算保证出力：对电站坝址处丰、平、枯三个典型年天然来水排频，保证率P=85%所对应的流量为Q=11.49m3/s，经计算电站保证出力为N保=584kw。.4.3.3正常蓄水位选择4.3.3.1方案拟定可研阶段对正常水位的确定进行了详细论证，由于受淹没耕地和林地以及地形条件与地质条件等因素的制约，古洞河梯级电站规划阶段并不完全按最优上下游水位衔接确定梯级电站正常水位和尾水位，古洞河四级电站虽然是梯级电站，但处于梯级开发的最上游，正常水位和尾水位对下级电站机组出力无影响。本次设计对正常蓄水位537.0m、537.5m和538.0m三228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告个方案进行了比较。拦河闸上游沿岸主要是荒地、林地，电站建成后库区大部在主河道内，因此水库淹没损失相对不大，考虑不同水头对上游的淹没影响，使电站获得最大的效益，并结合年均发电量，工程量，库区淹没损失，工程可比性投资，发电效益等因素，进行技术经济比较，其动能经济指标详见表4.1。方案二与方案一相比，发电水头高0.5m，拦河闸投资约增加12.28万元，拦河闸上游库区淹没损失增加投资15万元。在装机容量相同，机电设备、厂房投资不变的条件下，方案二比方案一可多发电40.41万kWh，电价按0.48元/kw.h计算，可年新增发电效益19.40万元，因此，从长远看，方案二比方案一有利。方案三与方案二相比，水头提高0.5m，在装机容量相同条件下，机电设备、厂房投资基本无变化，方案三比方案二可多发电40.16万kWh，可年新增发电效益21.20万元，但征用的林地面积较大，拦河闸及淹没损失赔偿增加的投资较多，仅林地淹没损失赔偿就将增加投资58.25万元。另外征地相对困难，综合考虑各种因素后，本阶段采用正常蓄水位为537.5m。本工程挡水建筑物采用的是混凝土水力翻板闸，即拦河闸挡水高度为3.5m。表4.6正常蓄水位比较表项目单位方案一方案二方案三正常蓄水位M537.0537.5538.0电站装机容量kW312531253125加权平均水头M9.7510.2710.77年均发电量万kWh862.54907.23951.40装机利用小时数h276029033044工程投资万元5503.005694.066136.53单位电能投资元/kWh6.386.276.454.3.4装机容量选择4.3.4.1方案拟定装机容量选择主要考虑两条原则：一是要充分利用水量、水头。二是获得效益最大。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告根据上述原则，本次设计电站装机容量拟定了2895kw、3125kw、3250kw、三个方案进行比较。4.3.4.2不同方案各项比较指标计算对拟定的三个方案，分别进行了各项能量指标计算和技术经济指标计算。从出力保证率和电能累积曲线分析，不同装机方案其发电量随装机容量的增加而增大，当增大到一定数值后，发电量的增加相对减少。不同装机容量与发电量关系见表4.7。经综合分析并考虑水库的运行情况，从装机和发电量关系看，装机容量选择在2800-3300kw较为适宜。由表4.8可知，装机容量由2755kw增至3125kw再增至3300kw,其对应的年发电量增值差由41.97万kw·h变为10.22万kw·h，其年发电量增值逐渐减少。年利用小时数逐渐降低，装机容量3300kw以上时，年利用小时数已经降低到2780h以下。表4.7装机容量与发电量关系表装机容量装机容量差值（kw)年发电量（kw.h）电量增值（kw.h）装机年利用小时（h）增量年利用小时（h）2755370865.26314141.973125907.232903-23817510.223300917.452780-123表4.8装机容量选择比较表单位方案1方案2方案3装机容量（kw）275531253300年发电量（万kw.h）865.26907.23917.45年利用小时（h）314129032780水量利用系数70.46%73.56%74.31%工程总投资（万元）5619.635694.065724.33电能增量（万kw.h）41.9710.22投资增量（万元）74.4330.27投资增量/电能增量（元/kw.h）1.772.96228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告由2755kw增加至3125kw投资增加74.43万元，电能增加41.97万度，投资增量与电能增量比值为1.77元/度；由3125kw增加至3300kw，投资增加30.27万元，电能增加10.22万度，投资增量与电能增量比值为2.96元/度。由表中数据比较可见，各方案增量比值均小于工程总体单位电能投资,说明装机容量适当加大是合适的。根据增量比值比较，确定装机容量采用3125kw，年利用小时为2903h。4.3.4.3不同方案水能计算汇总表表4.92755KW水能计算汇总表(比较方案)　三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月合计P=15%8.72110.34144.85145.61176.92152.56110.5284.5937.7910.75986.97P=50%6.24111.37189.30190.82157.08116.7049.1633.2512.155.47878.26P=85%14.1999.85151.91107.42101.39101.6945.7049.4343.5814.19730.55多年平均发电量　　　　　　　　　　865.26表4.103125KW水能计算汇总表（比较方案）　三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月合计P=15%9.1114.9153.2154.0193.2162.4118.586.538.212.31046.6P=50%6.4116.6204.0210.4162.8118.849.233.513.55.5927.6P=85%14.3101.6157.1109.9105.7102.746.349.843.715.0747.5多年平均发电量　　　　　　　　　　907.23表4.113300KW水能计算汇总表（推荐方案）　三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月合计P=15%116.08154.76155.54195.12163.98119.6587.3438.5612.441057.08116.08P=50%118.11206.65213.14164.87120.3849.8033.9613.655.54939.66118.11P=85%102.84159.03111.25106.98103.9546.8350.4144.2615.21756.44102.84多年平均发电量　　　　　　　　　　917.45　4.4径流调节4.4.1基本资料⑴径流资料本设计阶段采用P=15%丰水年（1963年、1981年）、P=50%平水年（1969年、1988年）、P=85%枯水年（1976年，1977年）三个典型年日平均流量进行水能计算。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告⑵下游水位流量关系坝后水位流量关系见2.7部分。⑶水头损失古洞河四级电站为引水式电站，采用轴流式机组，经计算水头损失为0.76m。4.4.2保证率的选择考虑到本电站调节能力较低，且并网后在电网中所占比重非常小，故设计保证率确定为85%，相应流量QP＝11.49m3/s。4.4.3径流调节成果及动能指标本电站为低水头引水式电站，无调节能力，水位在537.5m（正常蓄水位）及以下时电站正常发电，高于闸顶高程即于闸顶溢流，机组电站建成后闸前水位基本维持在正常蓄水位，死水位即是闸门全开时闸底板高程即：534.50m。经计算本电站装机容量为3125kW，年平均发电量907.23×104kW·h，装机利用小时数为2903h。单台机组容量分别为1250kW、1250kw、500kw、125kw，共4台。单机设计引用流量分别为15.2m3/s、15.2m3/s、6.3m3/s、1.75m3/s总引用流量38.45m3/s。保证出力584kW。电站正常蓄水位537.50m，为无调节电站。电站最大水头10.76m，最小水头8.83m，平均水头10.27m。本电站主要动能参数见表4.12。表4.12古洞河四级电站主要动能参数表项目单位数量项目单位数量集水面积km21772装机容量kw3125水文系列丰、平、枯三个典型年日平均流量年发电量104KW·h907.23多年平均径流量108m35.36装机利用小时h2903正常蓄水位m537.5保证出力KW584死水位m534.5水量利用系数%0.74228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告发电期最高水位m额定流量m3/s38.45死库容104m3最大水头m10.76兴利库容104m3最小水头m8.83调节性能无调节平均水头m10.274.5洪水调节本电站不承担下游防洪任务，洪水计算主要目的是确定枢纽挡水建筑物各特征水位以及库区淹没范围。⑴洪水标准本电站为装机容量小于10000KW，为小Ⅱ型水电站，工程等别为Ⅴ等，主要及次要建筑物级别均为5级。挡水建筑物设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为100年一遇；厂房设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为50年一遇。考虑到水闸过流量超过1000m3/s，因此，水闸级别按2级建筑物考虑，但洪水标准尊重整体建筑物，仍为Ⅴ等。当发生100年一遇洪水时，保证主体建筑物不被水毁。⑵泄洪原则拦河闸在来水量小于全部机组引用流量（38.45m3/s）时，闸门全部关闭，来水全部用于发电，当来水量大于机组最大引用流量时，除机组引用流量外多余水量由闸顶过流，当堰前水位超过537.50m时，闸门逐渐开启泄洪，当闸前水位达到537.69m时，闸门全开。经计算可知，闸门全部开启，发生20年一遇洪水时闸前水位为537.15m，较工程修建前的536.55m，壅高0.6m；发生100年一遇洪水时，闸前水位为537.72m，较工程修建前的537.32m，壅高0.4m，故工程的修建虽然对河道壅水产生了影响，但基于河道两岸坡度较陡，均为林地和荒地，且壅水高度较小，只对工程上、下游进行护砌保护，保证河滩地两岸行洪安全。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告4.6回水计算4.6.1河道行洪断面缩窄使水位壅高水位计算古洞河四级电站挡水方式为拦河闸，由于水流受到闸墩间压缩后，水位壅高而形成闸前壅水。闸前壅水高度最大值的位置，在拦河闸边墙上游端部附近。壅水水面以平滑的曲线向上游延伸，而最大壅水断面至闸孔的范围则水面急剧降落，依据水利工程水文勘测设计规范进行壅水高度计算。4.6.2壅水曲线计算最大壅水断面以上的壅水面曲线近似采用为抛物线。沿河各断面的壅水高度按下式计算：式中：—壅水范围内任一断面（A）的壅水高度（m）；—断面至最大壅水断面的距离（取两闸墩间在水流方向的投影间距），各断面为等间距（m）；—水面比降；—河道水流对闸墩产生的最大壅水高度（m）。计算成果如表4.13。表4.13壅水计算水力要素表设计频率(%)设计洪峰流量Q(m3/s)天然河道平均流速(m/s)天然河道断面面积ω1(m2)建闸后河道断面面积ω2(m2)ω1/ω2减少的最不利面积占洪水面积(%)闸下平均流速(m/s)111242.2510.91450.141.13511.892.500.457221.96368.36310.851.18515.622.320.6203851.69227.82180.521.26220.762.130.184.6.3回水长度计算采用下式计算壅水回水长度。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告式中符号同前。根据壅水曲线计算公式，计算回水长度。计算成果如表4.14。表4.14回水长度计算成果表设计频率（%）壅高ΔZ（m）回水长度（m）10.40156250.601326200.18200228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告5工程总体布置及主要建筑物5.1设计依据5.1.1工程等别和标准安图县古洞河四级水电站装机容量为3125Kw，根据《小型水力发电站设计规范》（GB50071-2002），本工程属小(Ⅱ)型水电站，工程等别为Ⅴ等，主要及次要建筑物级别均为5级，临时性水工建筑物为5级。拦河坝及厂房设计洪水标准均为二十年一遇，拦河坝校核洪水标准为一百年一遇，厂房校核洪水标准为50年一遇。考虑到水闸过流量超过1000m3/s，因此，结构设计时水闸级别按2级建筑物考虑，但洪水标准尊重整体建筑物，仍为Ⅴ等。当发生100年一遇洪水时，保证主体建筑物不被水毁。5.1.2设计基本资料5.1.2.1前阶段设计成果《二道松花江水资源开发利用规划报告》补充报告，（2005年6月，吉林省吉利水利水电工程监理咨询中心编制）。《安图县古洞河四级水电站可行性研究报告》（吉林市水利水电勘察设计研究院编制）。5.1.2.2主要设计参数a)主要建筑物特征水位及流量拦河闸：正常蓄水位：537.50m；设计洪水位（P=5%）：537.10m，相应过闸流量：722m3/s；校核洪水位（P=1%）：537.72m，相应过闸流量：1124m3/s。b)地震烈度：地震基本烈度为Ⅵ度,不需设防。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告5.2工程选址5.2.1坝址与闸址选择厂址：经现场勘测，根据水位落差条件，决定将发电厂厂址选择在坝址下游3660m处河道左岸的一级阶地上。该阶地地面高程在527m～530m之间，地形相对平缓。且上游山体陡峭，隧洞出口成洞条件好，尾水受顶托影响较小，河床两岸基础稳定，厂房开挖量较少，有较好的建站地质条件。闸址：闸址选择与地形地质条件、闸型和枢纽布置等因素有关，在满足工程布置要求及一定的水力发电的前提下，轴线应尽可能短，以节省工程投资。根据古洞河的地形、地质条件及流域规划要求，为了尽量减少工程投资，多利用水头，充分发挥工程效益，本次设计拟定了上下两个闸址。＜方案一＞上闸线闸址选在安图县城至长白山公路74.24km处的古洞河上。优点：⑴上游左岸山体陡峭，岩性好，有利于隧洞进口成洞；⑵闸址下游河道右岸有一平缓的河滩地，可用建筑材料堆放，可利用坝址上游的小岛进行施工导流，施工临时工程投资小；⑶在闸门挡水高度一定的前提下，发电水头较方案二高1m。发电效益大；⑷坝长短，拦河坝投资较方案二低；缺点：坝址处于河道弯段，拦河坝进出口水流条件稍差。方案二：下闸线坝址选在安图县城至长白山公路74.74km处的古洞河上。优点：地形条件较好，河道顺直，拦河闸进出口水流条件好。缺点：⑴拦河闸较方案一长20m，投资相对较高；228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告⑵闸址上游左岸山体成洞条件不如方案一好；⑶发电水头比方案一低；⑷施工条件不如方案一经综合比较，本次设计推荐方案一，即：闸址选在安图县城至长白山公路74.24km处的古洞河上。不同闸址的投资方案对比见表5.1。表5.1闸址选择投资方案比较表主要工程项目名称单位方案一方案二主要工程量主要工程量土石开挖m31735919906砂砾石回填m346605452石方开挖m3　8781008翻板闸门m2322.7392.7钢筋砼m331733617钢筋制安t188.0211.0主要工程项目投资合计万元452.53520.415.2.2闸型选择方案比较根据水文计算成果，闸址处P=5%时的洪峰流量为722m3/s，P=1%时的洪峰流量为1124m3/s。为不影响河道行洪，不宜减缩河道行洪断面。如修建固定坝，坝址处河道断面减小，将影响行洪。经初步计算，闸址处不适宜修建固定式溢流拦河坝。因此，本次只选择水力自动翻板拦河闸与靠启闭机启闭的拦河闸两个方案进行比较。＜方案一＞水力自动翻板拦河闸方案拦河闸选用13孔水力自动翻板拦河闸，翻板闸部分垂直水流方向结构宽度92.40m，中间设二道宽40cm的闸墩。右岸设过流净宽2m的泄水闸。拦河闸垂直水流方向总体结构长度97m。优点：⑴228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告自动翻板闸门起到挡水发电兼泄洪双重作用，平时抬高水位发电，汛期当闸门前达到闸门开启整定水位时，翻板闸门自动开启泄洪，运行管理方便；⑵混凝土方量和模板工程量小，投资相对低，闸主体工程投资较靠动力启闭的拦河闸方案节省投资140万元，详见坝型选择方案比较表。⑶安全可靠。水力自动翻板闸门现已广泛应用于水利、市政等工程，自动翻板闸门的产品质量和性能也在不断改进，闸门对受力反映灵敏，关闭灵活。在我国南北方均有广泛应用。2009年8月，设计单位与建设单位一起赴辽宁本溪对已采用水力自动翻板闸门的工程进行了考察。本溪在太子河上已建设了6道水力自动翻板闸，有用于水电站工程的，也有用于市政工程的，经过冬季运行后，状态都十分良好。当闸前水位达到闸门开启整定水位及闸门关闭整定水位时均能运行自如。另外，闸门冬季在冰冻推力的作用下向后旋转，故不能因冰推力的作用而破坏闸门，运行安全可靠。⑷汛期无需设专人进行管理。缺点：⑴闸门橡胶止水使用寿命相对较短。⑵冬季运行时闸前需要破冰，以防闸门受冰推作用发生倾斜，造成发电水量损失。＜方案二＞靠启闭机启闭的铸铁闸门拦河闸拦河闸选用钢筋混凝土结构开敞式拦河闸，共19孔，闸门选用4.5m×4m铸铁闸门，闸门间设18道宽60cm的闸墩。右岸设过流净宽2m的泄水闸。拦河闸垂直水流方向总体结构长度100.9m。优点：⑴该种结构为常规结构，技术成熟，结构安全可靠。⑵启闭台可兼做人行交通桥，便于两岸交通。缺点：⑴汛期需人工开闸泄洪，闸门孔数较多，需要设专人管护，运行管理不方便。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告⑵冬季运行时闸前需要破冰，以防闸门受冰推作用发生破坏。⑶投资相对高，闸主体工程投资较水力翻板闸方案多投资140万元。经综合比较，设计推荐＜方案一＞即：水力自动翻板拦河闸方案。表5.2不同拦河闸方案比较表项目名称单位方案一方案二主要合价主要合价工程量（万元）工程量（万元）拦河闸主体工程部分土石开挖m317359452.5322762.3563.45土方回填m346607059.8石方开挖　8782073.5翻板闸门m2322.7钢筋砼m331733164.4钢筋制安t188.0174.328金属结构安装工程4.5m×4m铸铁闸门19扇主要工程项目投资合计万元万元优缺点优点1.自动翻板闸门起到挡水发电兼泄洪双重作用，运行管理方便。2.闸主体工程投资相对低。3.汛期无需设专人进行管理，节省人力物力。1.结构为常规结构，技术成熟，结构安全可靠。2.启闭台可兼做人行交通桥。缺点1.闸门橡胶止水寿命相对较短。2.冬季运行时闸前需要破冰。1.汛期需人工开闸泄洪，需要设专人管护，运行管理不方便。2.冬季运行需要破冰。3.投资相对高。结论推荐方案比较方案228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告5.3工程总体布置5.3.1工程布置的任务和原则工程布置充分考虑地形、地质条件，使水工建筑物能布置在安全可靠的地基上，并能满足建筑物的布置要求以及施工的必需条件。使建筑物在其位置上充分有效的发挥所承担的任务，建筑物使用的水流条件良好，上下游的河道冲淤变化不影响或少影响工程的安全运行，结构强度满足要求，即技术上安全可靠。5.3.2工程布置的要求工程布置首先满足建筑物正常工作的要求，保证在各种工作条件下，都能完成所承担的任务。此外，工程对外和内部交通线路也要合理布置，以便满足交通运输的要求。工程布置与施工方法和施工进度应综合考虑，力求施工方便，程序简单，工期短，劳动力省。在技术可行的条件下，力求经济最优，应在满足建筑物的稳定、强度、运用及远景规划等要求的前提下，使工程的总造价和年运行费用最低。在不影响运用且不互相矛盾的前提下，应尽量发挥建筑物的综合利用能力。5.3.3工程布置古洞河四级水电站坝址位于安图县城至长白山公路74.24km处的古洞河干流上，该坝址处河床宽约105m，右岸为安图县城至长白山公路，左岸为一级阶地和山体，高程较高，满足修建低坝条件。右岸的安图县城至长白山公路，为施工及管理提供了良好的交通条件。本工程枢纽由拦河闸、引水隧洞、压力前池、压力钢管、电站厂房、升压站组成。整体工程为“两点一线”式布置，一点为闸址区，布置有拦河坝及引水渠道。拦河闸位于电站厂房上游约3.66Km处，为水力自动翻板闸，闸高3m。闸体净过流宽度93m228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告，拦河闸左岸上游30.46m（0-030.46m）处布置有开敞式隧洞进水口。枢纽另一点为厂区，布置有压力前池、压力管道、主副厂房、尾水渠及升压站。两点之间布置有1404m长的无压引水隧洞、压力前池及25.24m长的压力钢管连接。电站厂房内装2台ZDJP502-LH-180（+5°）型机组、一台ZDJP502-LH-120（0°）型机组、一台ZDJP502-LJ-60（0°）型机组。5.4主要建筑物5.4.1拦河闸拦河闸主要由闸前铺盖段、闸室段组成。其中闸前铺盖段顺水流结构长度8m，闸室段顺水流方向结构长度7m。闸前钢筋混凝土铺盖长8m，厚80cm，下设10cm厚混凝土垫层，为增加防渗效果，闸前开挖面采用粘土回填至高程531.13m。闸室垂直水流方向总长97m，右侧设置一泄水闸。在泄水闸左侧设置翻板闸段，翻板闸分四段进行布置，垂直水流方向结构长度分别为23.67m、25.45m、24.75m、23.13m。拦河闸主体结构主要由自控翻板闸门与闸基础组成，闸面板选用定型产品，型号为FBM3.0×7型，共13扇，闸基础采用毛石混凝土外包钢筋混凝土结构。为防止坝基渗漏，本次设计将闸基础底板坐落在新鲜岩石上，并将底板前后趾嵌入岩体1.0m。鉴于闸址处基岩埋深较浅，且闸底板已坐落在新鲜岩石以下，本设计闸下消能设施采用石笼体防冲。右岸为堆积体，为防止侧向渗漏，拦河闸右岸设置1道混凝土刺墙与岸坡相连，刺墙侧向插入堆积体，基础坐落在岩基上，顶高程与两岸墩墙、边墙平齐。为保持拦河闸上、下游岸坡的稳定，上、下游两岸采用悬臂式混凝土直墙防护。防护长度分别为：下游左、右岸各19.04m；上游右岸29.31m，上游左岸56m（含隧洞进口左、右岸）。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告自动翻板闸门兼做泄洪闸，闸前泄洪水位通过闸门整定装置来实现，本次设计整定为：当水位超过正常水位0.19m时闸门自动缓缓开启，闸门开度随闸前水位的升高而加大，当闸前水位超过正常水位0.5时闸门全开。为满足坝址至厂房之间脱水段的河道生态用水需要，在河道右岸设置一泄水闸，电站关闸发电时用于生态放流，以满足河道生态需水需要，同时，该闸兼做冲沙闸，用于排沙。泄水闸经过流宽度2m，闸门采用铸铁闸门结构，采用手电两用启闭机启闭。5.4.2进水塔进水塔布置于坝上游左岸，为岸墙式进水口，由引渠、拦砂坎、进口段、闸室段及渐变段组成。引渠底板及两侧边墙均为钢筋混凝土结构，底板厚60cm，高程534.0m，引渠轴线与岸墙成55.4°。进口段与闸室段总长24.20m，进口设高0.8m的拦砂坎，顶高程为534.80m，两侧与进口边墙相连。进水口顶板采用圆弧曲线，前端设拦污栅，尺寸为6.2×5.2m。拦污栅后设检修闸门和工作闸门，孔口宽4.8m，闸门定高程高于校核洪水位（P=1%，537.80m）0.5m。检修平台高程为541.95m，启闭室地面高程547.75m，内设两台螺杆式手电两用启闭机。渐变段长5m，由方形渐变成城门洞型。5.4.3引水隧洞从地勘和地形测量成果看，本工程具有修建引水隧洞的良好条件。一是洞线较短，只有1.404km，二是隧洞进出口成洞条件好，三是厂房坐落在隧洞出口下的一阶台地，土石方开挖量小。为选择和确定合理可行的引水方案，建设单位与设计单位邀请有关专家到工程现场进行了技术察勘，专家们一致认为明渠引水方案不可行，建议采用引水隧洞方案。基于上述原因，本次设计未对明渠和隧洞进行详细的方案对比，直接采用了隧洞引水方案。本次设计的引水隧洞采用无压洞，根据地形条件，拟定设计洞线，发电引水隧洞全长1404m。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告5.4.3.1隧洞纵坡比选根据《水工隧洞设计规范》（SL279-2002）有关规定，无压长洞的过流能力可按均匀流计算。本引水隧洞长度1404m，属长洞。本电站为低坝引水式电站，洞前水头相对恒定，在糙率一定的条件下，比降为影响隧洞过流能力的主要因素。本次设计对隧洞进行了i=1/2000，i=1/1500，i=1/1000三种比降的经济比较，比选成果见表5.3。从表5.3可以看出，比降i=1/1500时，其财务内部收益率和财务净现值均优于其他两方案，故本阶段推荐i=1/1500为本次设计的推荐方案。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表5.3隧洞比降比选成果表隧洞底宽（ｍ）水深（ｍ）糙率n比降I水头降落（m）开挖断面（m2）开挖石方（104m3）混凝土（104m3）钢筋制安（t）工程总投资（万元）隧洞投资增量（万元）年发电效益（万元）年发电效益增量（万元）财务内部收益率（%）财务净现值（万元）5.253.50.0141/20000.70228.333.980.523193.65803.03　402.09　7.28164.41-108.97-8.964.803.50.0141/15000.93625.503.680.488175.45694.06393.137.31175.32-145.83-17.914.103.50.0141/10001.40421.733.250.429134.45548.23375.217.22119.66表5.4隧洞衬砌型式比选成果表隧洞底宽（ｍ）衬砌型式水深（ｍ）　糙率n比降I开挖断面（m2）石方量（104m3）弃渣工程占地（hm2）隧洞投资增量(万元）财务内部收益率（%）财务净现值（万元）8.3隧洞光面爆破修整，400m长的洞段采用25cm厚钢筋混凝土衬砌。3.50.0300.0006742.465.9621.397.0529.45-83.257.3采用8cm厚喷射混凝土衬砌，400m长的洞段采用25cm厚钢筋混凝土衬砌。3.50.0250.0006738.365.3861.236.90-59.99-218.74.8400m长的洞段采用25cm厚钢筋混凝土衬砌，其余采用15cm厚素混凝土衬砌。3.50.0140.0006725.53.680.707.31175.32228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告5.4.3.2隧洞衬砌型式选择隧洞在纵坡一定的条件下，糙率为影响其过流能力的另一主要因素。本次设计对隧洞进行了光面爆破修整不衬砌、喷射混凝土衬砌、现浇混凝土衬砌的不同方案的经济比较。比较成果见表5.4。从表中可以看出，隧洞断面采用光面爆破修整方案的石方开挖量最大，达5.962×104m3，喷射混凝土方案次之，为5.386×104m3，全段衬砌混凝土方案的石方开挖量最小，为3.68×104m3。光面爆破修整方案的石方开挖及运输的工程投资为658.73万元，喷射混凝土方案的石方开挖及运输的工程投资为794.18万元，全段衬砌混凝土方案的石方开挖及运输的工程投资为575.48万元。从隧洞工程概算构成看，石方开挖及运输占整个工程投资的比重较大，成为影响隧洞工程投资的主要因素。从隧洞的整体投资看，全段现浇混凝土衬砌方案为最优方案，本次设计推荐该方案。5.4.3.3支护和衬砌型式选择隧洞纵坡比i=1/1500，洞断面为城门洞形，侧墙高3.5m。对于Ⅱ类围岩，由于岩体完整、稳定，成洞条件好，内水压力小，岩石开挖采用光面爆破法，隧洞进尺按施工单位的施工能力，一般控制在80～160m/月，为施工安全，边开挖边衬砌，由于内水压力小，外水压力大于内水压力，不会发生内水外渗，故采用15cm厚素混凝土对侧壁进行永久衬砌，隧洞底部采用10cm厚素混凝土找平。砼的设计强度为C25，砼与围岩的粘结力不低于1.2Mpa。对于基本稳定的Ⅲ类围岩，岩石开挖采用光面爆破法，边开挖边采用钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度25cm。隧洞进尺可控制在80～120m/月。砼与围岩的粘结力不低于1.2Mpa。对于岩石破碎，稳定性差的Ⅳ类围岩，岩石开挖采用光面爆破，隧洞进尺应控制在50～80m/月，边开挖边支护。支护（衬砌）采用钢筋混凝土衬砌，经结构计算，衬砌厚度25cm。钢筋砼衬砌设计指标为C25，F200，228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告W8。对于构造异常带F1，F2两段，围岩分类为Ⅴ类围岩，开挖采用人工挖洞或预裂爆破（视不同地质和施工条件决定），考虑到开挖不稳定，同时可能开挖时滴水或涌水，为确保施工安全，设计采用开挖前在圆形断面上方180度范围内进行超前注浆，浆体采用水泥和水玻璃混合浆，要控制施工进尺，施工时要按照‘小进尺，强支护’的原则进行，并根据地质条件进行必要的施工观测，根据观测的变形资料，调整进尺和施工方法，并应控制进尺在50～80m/月。边开挖边采用钢筋混凝土衬砌，经结构计算，衬砌厚度40cm。钢筋砼衬砌设计指标为C25，F200，W8。对于上述Ⅳ、Ⅴ类围岩洞段，在钢筋混凝土衬砌顶拱角90度范围内进行回填灌浆，孔距采用2.2m，排距采用4m，灌浆压力采用0.5Mpa，灌浆孔深入围岩100cm。为进一步加强洞体稳定性，Ⅳ、Ⅴ类围岩洞段在回填灌浆基础上同时进行固结灌浆，拱顶90度范围内设7孔，孔距为1m左右，灌浆孔排距3.0m，灌浆压力采用1.5倍水压力，灌浆孔深入围岩250cm。引水隧洞支护和衬砌型式见设计图纸。5.4.4压力前池压力前池由扩散段、前室段、进水室段组成。进水室与压力管道衔接。5.4.4.1扩散段压力前池扩散段首端与引水隧洞末端连接，该段水平投影长度29.48m，首端底板高程为533.10m。末端底板高程为：527.50m，扩散段首端宽4.8m，末端宽16.2m，水平扩散角为11°。5.4.4.2前室段前室段长11.12m，宽16.2m，全部为钢筋混凝土结构，底板厚度0.8m，底板高程为527.5m，墙顶高程为538.40m。5.4.4.3进水室段进水室段长9.2m,底板厚度1m，底板顶高程528m，228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告下游为埋设压力管道的压力墙，墙顶高程538.4m。进水室内布置两条主压力钢管，由隔墩分成两个独立的进水室，宽度分别为4.0m和2.4m。进水室内设有拦污删，拦污删下游设有机组事故平板铸铁闸门。两条主压力钢管进口铸铁闸门孔口尺寸分别为1.5m×2.4m和2.8m×4.0m，配备2台液压启闭机，垂直启闭。5.4.5压力管道4台机组选用2根主压力管道，即：2台1250kw机组采用1根主压力管道，管径为2.8m，于压力前池后分叉，分叉管直径为2.0m，1台500kw和1台125kw机组采用一根主压力管道，管径为1.5m，于压力前池后分叉，分叉管直径分别1.3m和0.7m，直径1.3m的分叉管通向500kw水轮机，直径0.7mkw的分叉管通向125kw水轮机，详细参数见压力管道计算。5.4.6厂房和升压站电站厂房主要由主厂房、副厂房、开关站组成。电站装机3125kw，共四台机组。主厂房为地面式厂房，长49.0m，宽14.0m，高25.7m。主厂房分为主机间和安装间两部分，安装间长10.5m。安装间与发电机层同一高程，为532.00m，水轮机安装高程525.12m，水轮机层高程526.50m，主厂房建基高程518.80m，屋顶高程为544.50m。副厂房位于主厂房上游侧，分两层布置，长49.0m，宽11.0m，副厂房一层地面高程同水轮机层高程，为526.50m，副厂房二层地面高程同发电机层高程，为532.00m，屋顶高程为537.20m。主机间下游侧尾水平台高程为532.00m，尾水平台宽为3.0m，尾水管后接2.52m水平段，水平段后为反坡段，底坡为1：4。后接尾水渠。进厂大门布置在主厂房的左侧，尺寸为5m宽，4.5m高，与进厂道路相连。升压站位于电站厂房左侧，场地尺寸为37×22.5m。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告5.4.7尾水渠设计厂房尾水室下游设1：4反坡段，反坡段水平投影长度为18.63m，尾水渠为人工挖掘渠道，宽度29.24m，与下游天然河道斜交，为保障水流顺畅，左、右岸线采用曲线与河道连接，设计渠道中心线长80.4m。为减少占地，左、右岸均采用悬臂式钢筋混凝土直立墙防护结构。其中，右岸防护长度43m，左岸防护长度110m。尾水渠道设计泄流量38.45m3/s，渠道比降1/1000。5.4.8两岸护岸设计为保持拦河闸上、下游岸坡的稳定，上、下游两岸采用混凝土直墙防护。其中：右岸下游防护长度为29.04m，上游防护长度29.31m；左岸上游防护长度41.0m，下游防护长度26.5m。5.5设计计算5.5.1拦河闸泄流能力验算挡水建筑物设计标准为20年一遇洪水，相应设计流量Q=722m3/s，校核标准为100年一遇洪水标准，相应设计流量为Q=1124m3/s，拦河闸为自动翻板闸门，闸门过水总宽度为91m，当翻板闸门全开时，闸门下闸孔开度e=1.25m，门叶以下为孔流，门叶以上为堰流，在泄流的同时，分别以孔流和堰流公式列表计算其泄流量，采用以下公式计算：堰流公式Q=σsσcmnB（2g）0.5H03/2孔流公式Q=σsμenB(2gh0)0.5式中：Q——流量，m3/s；σs——淹没系数σc——侧收缩系数m——流量系数，本次设计采用水力翻板闸门厂家提供的流量系数实验成果B——溢流堰总净宽,m；H0——堰顶以上总水头228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告e——闸门开度μ——流量系数n—闸孔数经验算，拦河闸过流堰宽为91m时，拦河闸通过校核洪峰流量时的洪水位为538.25m，低于岸顶高程539.20m，拦河闸过流能力满足泄洪要求。计算结果见表5.3。表5.3拦河闸过流能力计算表Q（m3/s）淹没系数σs侧向收缩系数ε流量系数（m孔数（n）孔净宽b（m）堰前水头（H0）堰前静水头（H）堰顶水位（m）16.621.0000.9870.0073013.007.003.2003.200537.70162.511.0000.9870.0665013.007.003.3553.340537.84330.591.0000.9870.1250013.007.003.5373.480537.98384.911.0000.9870.1560013.007.003.3763.290537.79485.501.0000.9870.2020013.007.003.3183.170537.67639.571.0000.9880.2600013.007.003.3693.100537.60826.721.0000.9870.2750013.007.003.8523.500538.001125.711.0000.9870.3200013.007.004.2783.750538.251470.771.0000.9870.3230013.007.005.0824.500539.005.5.2闸室稳定计算5.5.2.1计算条件拦河闸基础采用毛石混凝土外包钢筋混凝土结构，底板及前后趾坐落在新鲜岩石上，基础摩擦系数取0.7，毛石混凝土容重为24kN/m3，钢筋混凝土容重为25kN/m3。⑴抗渗稳定性地质勘测部门对工程区的整个基岩段进行了压水试验，结果表明，该区基岩漏水量很小。由于闸底板直接坐落在基岩上，且底板前后齿均嵌入在基岩内，故闸前河床不做防渗处理，闸体也不会造成渗透破坏，能满足抗渗稳定要求。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告闸室上、下游边墙均为钢筋混凝土，上、下边墙混凝土与闸室边墙混凝土之间采用橡皮止水，墙后填土采用砂砾石。关闸蓄水时，上、下游水位差的最大值△H=3.8米。边墙防渗长度应满足《水闸设计规范》（SL265-2001）中4.3.2公式要求，L=C△H，查《水闸设计规范》表4.3.2，允许渗径系数值C=7，计算得L=26.6米。左、右岸挡土墙实设长度分别为43.35m和76.35m，满足侧向渗透稳定要求。⑵闸室基底压力计算按基本荷载组合计算。该翻板闸分四段进行布置(设置3道伸缩缝)，本次设计对中间段（21.6m长，无边墩）闸室进行完建期和运行期的计算。闸室坐落在岩基上，基岩属中等硬度岩石，地基允许承载力为1000kPa。根据《水闸设计规范》（SL265-2001）7.3.3条规定，以岩基为基础的闸室，基底应力的最大值与最小值之比不受限制。①闸室中间段完建期基底压力计算完建期主要计算荷载有：闸体自重、闸门重，基底压力采用以下公式计算：式中：e—偏心距σmax—基底最大应力σmax—基底最小应力∑G—边段所受全部竖向荷载之和∑M—边段所受全部荷载对底板底面上游端点的力矩之和B—顺水流方向的闸室长度228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告L—边段垂直水流方向的宽η—地基压力分布不均匀系数，闸室基底压力计算见表5.4。完建期闸室基底压力计算表（以21.6m长闸体为一计算单元）表5.4运行条件：完建期序号名称符号作用力(KN)力臂对下趾点矩(KN·m)↓→　（顺时针）（逆时针）1闸底板自重W118162.14　3.5464293.99　2闸门自重1W2105.11　4.32454.05　3闸墩自重2W371.79　2.66190.97　4闸墩自重3W421.99　6.15135.25　5闸墩自重4W5327.93　2.86937.87　　　　　　　66012.14　∑　　18688.96　　66012.14偏心距e=-0.03偏下游　　　　σmax=127.01（KN/m2）＜1000（KN/m2）　　σmax=120.2（KN/m2）＜1000（KN/m2）　经计算:e=-0.03m偏下游σmax=127.01（KN/m2）＜1000KN/m2故中间段完建期的基础应力满足稳定要求。②中间段运行期基底压力及抗滑稳定计算运行期主要计算荷载有：闸体自重、闸门重、闸前水重、闸前水压力、闸前泥土压力、水的浮托力，基底渗透压力。基底压力计算公式同完建期。根据工程地质勘察报告得知：基岩属坚硬岩石，混凝土与基岩的摩擦系数为0.7。荷载组合基底压力计算。荷载计算取值采用表5.4、5.5中的计算值。抗滑稳定安全系数计算采用《水闸设计规范》（SL265-2001）中7.3.6—1计算公式计算，用公式7.3.8校核。按7.3.6公式计算：＞[]228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告式中：ΣG—作用在闸室上的全部竖向荷载（KN）Kc—计算抗滑稳定安全系数f—闸底板与基岩的摩擦系数，f=0.70∑H—作用于闸室上的全部水平向荷载之和(KN)；[Kc]—允许抗滑稳定安全系数，[Kc]=1.08按7.3.8公式校核：＞[]f′—闸底板与基岩的抗剪断摩擦系数，f′=1.1C′—闸底板与基岩的抗剪断粘结力C′=1.1MPaA—闸室基底面的面积（m2)[Kc]—允许抗滑稳定安全系数，[Kc]=3.0基底压力计算成果见表5.5。运行期闸室基底压力及抗滑稳定计算（以整个闸体为一计算单元）表5.5运行条件：上游蓄水至537.5m，下游无水序号名称符号作用力(KN)力臂对下趾点矩(KN·m)↓→　（顺时针）（逆时针）1闸底板自重W118162.14　3.5464293.99　2闸门自重1W2105.11　4.32454.05　3闸墩自重2W371.79　2.66190.97　4闸墩自重3W421.99　6.15135.25　5闸墩自重4W5327.93　2.86937.87　6浮托力W13-6667.92　3.20　-21337.347渗透压力W14-1689.21　4.67　-7882.968闸前水重1W151379.73　5.928168.00　9闸前水压力P1　6117.552.8317333.06　10闸前土压力P2　926.101.501389.15　11闸后被动土压力P3　-2104.211.57　-3296.59　　　　　　91513.20-32516.90∑　　11711.576117.55　58996.31偏心距e=0.46偏上游　　　　　σmax=89.52＜1000（KN/m2）　　　σmin=46.7＜1000（KN/m2）　　抗滑安全系数=1.34＞［kc］=1.25满足抗滑稳定要求经计算：e=0.46m偏上游228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告σmax=89.52（KN/m2）＜1000(KN/m2)故边段运行期的基础应力满足稳定要求。闸室的抗滑安全系数计算成果见表5.7。表5.7闸室抗滑稳定安全系数计算表闸段中间段运行状态完建运行期竖向荷载（ΣG(KN)1868811711水平滑动力ΣH(KN)6117摩擦系数f0.7（按7.3.6-1公式计算）满足1.34（按7.3.8公式计算）满足29.295.5.3压力前池各种特征值及稳定计算⑴前池正常蓄水位：前池正常蓄水位采用隧洞出口水位即536.60m。⑵前池最高涌浪水位、最低涌浪水位确定按矩形断面、非恒定流水力计算公式：V0、V——初始流速和变化后的流速（m/s）；h0、h——初始水深和变化后的水深（m），（h=h0+△h）。计算工况1：当电站引用设计流量Q=38.45m3/s，满负荷发电，突然关机，引用流量减为0时的前池水位涌高值。隧洞单宽流量q=Q/B=8.01m3/(s.m)初始流速V0=q/h0=8.01/3.5=2.29m/s丢弃全负荷后的流速V=0经计算丢弃负荷后的波高值△h=1.4m。则前池最高涌浪水位：H=536.6+1.4=538.0m计算工况2：当电站由停机到满负荷发电，引用流量由Q=0m3228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告/s，增大到Q=38.45m3/s时的前池水位最低值。经计算增加负荷后的水位下降值△h=0.8m。则前池最低涌浪水位：H=536.6-0.8=535.8m⑶闸室底板高程确定①根据有压进水口的最小淹没深度确定闸底板高程防止产生贯通式漏斗旋涡的计算公式：s-----进水口的淹没深度（m）；V-----闸孔断面流速（m/s）；d-----闸孔高度（m）；C-----与进水口几何形状有关的系数。经计算S=2.1m。②根据防止进水口产生负压确定闸底板高程S-----进水口的淹没深度（m）；K-----不小于1.5的安全系数；ξ1、ξ2、ξ3-----入口、拦污栅、门槽水头损失系数；-----进水口后、拦污栅前、门槽后平均流速水头（m）。经计算，当K=4.5时，S=0.52m。按防止产生贯通式漏斗旋涡的计算，确定最小淹没深度2.1m。则闸室底板高程为：H=535.80-2.1-2.8（进水口高度）=530.90m根据前池座落区工程地质条件及地形状况，530.90m228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告高程处于填方地面之上，对于前池的整体稳定不利。因此，根据当地地面高程及基础地质条件，将前池底板高程确定为527.50m，处于挖方的天然地基上，可以确保前池整体稳定安全。⑷压力墙顶高程确定墙顶高程=最高水位+安全超高=538.0+0.4=538.40m⑸通气孔D=2.8m压力钢管通气孔面积取钢管管道面积的6%，取直径d=0.7m。D=1.5m压力钢管通气孔面积取钢管管道面积的6%，取直径d=D/4=0.4m。⑹前池稳定计算压力前池座落基岩上，该处混凝土与基岩的摩擦系数取为0.6。抗滑稳定安全系数计算采用《水电站引水渠道及前池设计规范》（SL/T205-97）中6.3.1-2计算公式计算。＞[]式中：ΣW—作用在结构物上的全部竖向荷载对计算滑动面的法向分量（KN）Kc—按抗剪强度计算抗滑稳定安全系数F2—混凝土与基岩接触面的抗剪摩擦系数，f=0.60∑P—作用在结构物上的全部竖向荷载对计算滑动面的法向分量（KN）[K2]—允许抗滑稳定安全系数，[K2]=1.05各段闸室的抗滑安全系数计算成果见表5.7。表5.7前池抗滑稳定计算表228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告序号类型水平力→垂直力↓力臂弯距1水压力8097.55　　　2水重　6400.04　　3闸墩自重　14420.71　　4闸底板土重　7169.23　　5土重　12929.64　　6拦污栅重　50.00　　7闸门重　107.24　　8启闭机重　50.00　　9钢管重　19.17　　合计　8097.5541146.04　　抗滑稳定系数3.05结论抗滑稳定安全系数Kc=3.05＞[Kc]=1.25，满足稳定要求。5.5.4压力管道计算⑴压力钢管经济管径及管壁厚度计算①管径选择采用经济流速确定管径：确定管径式中D——管径（mm）QP——单机引用流量（m3/s）Ve——经济流速（m/s），地下埋管为3～4.5m/s；管径计算成果见表5.8。表5.8主管管径计算表主管叉管控制机组2台1250KW500KW+125KW单台1250kw单台500kw单台125kw流量（m3/s）30.427.8315.216.31.75计算管径（m）2.7841.411.9681.260.638设计管径（m）2.81.521.30.7②内水压力作用下管壁厚度计算228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告公式:t——管壁厚度；γ——压力管内半径，mm；P——均匀内压力水头(包括水锤压力)；[σ]——钢管允许应力；——焊接系数管壁厚度计算成果见表5.9。表5.9管壁厚度计算表r（mm）P（N/mm2）（N/mm2）t（mm）14000.120.91900.9810000.120.91900.707500.120.91900.536500.120.91900.463500.120.91900.25③钢管抗外压稳定管壁厚度计算钢管满足稳定条件所需厚度为t≥D/130，计算结果见表5.10。表5.10满足钢管稳定要求的管壁厚度计算表D1/130t（m）设计取值（mm）备注2.80.0080.022222台1250kw机组主压力钢管1.50.0080.01212500kw+125kw机组主压力钢管1.30.0080.01010500kw机组分叉压力钢管0.70.0080.0058125kw机组分叉压力钢管20.0080.015161250kw机组分叉压力钢管本次设计采用表5.10中“设计取值”栏中的数值。⑵管路水头损失计算（1号机组）①沿程水头损失式中：L——管长，228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告R——水力半径R=D/4=0.7m；V——管内流速，4.94m/s；λ——沿程水头损失系数，0.011；代入上式得：hf=0.117m，②局部水头损失计算公式：hj=ζV2/2g式中：ζ——局部损失系数；V——局部损失前或损失后的断面平均流速；水轮机进口：ζ＝0.2hj=0.249m水轮机出口：hj=0.03hj=0.03弯管：hj=0.07Σh弯=0.18③总水头损失Σh=hf+Σh局+Σh弯=0.76m⑶水锤计算（1号机组）①确定水锤性质已知管长为27.7m，Ts=2秒（阀门关闭时间）水锤波在压力水管中来回传播一次的时间公式：t=2L/a=0.023秒＜Ts=2秒式中:a—水锤传播速度式中：1435-声波在水中传播速度（m/s）；Ew—水体的弹性模量2.06×106kPa；K—压力管道抗力系数，；ES—钢管弹性模量，ES=206×106kPa；R—管道半径；228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告D—水管内径280cm；δ—管壁壁厚22mm；由于t＜Ts,因此压力水管内产生间接水锤。②判别水锤的压力形式V=Q/ω=4.94m/sρ=av/2gH0=30.13σ=Lv/gHTs=0.32由T0=1（相对起始开度），ρT0=30.13及σ=0.32查得水锤形式为末相的间接水锤。③水锤压力升高的相对值ζm=2б/（2-б）=0.38④压力水管末水锤压力升高的绝对值AH=ζmH0=3.04m⑤压力水管内未端最大水头压力Hmax=H设+HA=11.34m5.5.5两岸护岸挡土墙稳定计算本次设计选择拦河闸下游段护岸挡土墙作为典型断面进行稳定计算。①抗滑稳定复核计算该挡墙最危险工况为完建期，迎水面无水工况。计算公式如下：式中：K—抗滑稳定系数；f0—挡土墙基底面与地面摩擦系数，该处取0.50；—垂直力总和，KN；—水平力总和，KN。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告②基底应力及不均匀系数计算式中：σmax/σmax—基底最大、最小应力；B—垂直水流向的计算宽度，m；L—单位长度，m；—全部水平和竖向荷载对于闸底板中心点的力矩总和。③抗倾安全系数式中：∑My—抗倾覆力矩，KN.m；∑Mo—倾覆力矩,KN.m。计算结果见表5.11。表5.11挡土墙稳定计算（完建期）序号名称作用力力臂（m）弯距(kN·m)水平力→（kN)垂直力↓（kN)+-1挡土墙自重　145.001.69　245.052墙前土重　23.420.40　9.373墙后土重　350.593.00　1051.784墙后主动土压力137.63　2.13293.6　5墙前被动土压力-21.77　0.67　14.52　　　　293.601306.20合计　115.85519.02　1012.59抗滑稳定系数=2.24抗倾稳定系数=4.45σmin=102.05（KN/M2）σmax=128.62（KN/M2）σmax/σmin=1.26228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告结论抗滑稳定安全系数Kc=2.24＞[Kc]=1.25，满足稳定要求。抗倾覆安全系数K=4.45>[K]=1.5,满足稳定要求。η=σmax/σmin=1.26＜[η]=2，满足要求。σmax=111.04KN/m2＜170KN/m2,满足地基承载力要求。可见，挡墙抗滑、抗倾稳定性、基底不均匀系数满足规范要求。5.5.6厂房稳定计算荷载组合分为基本组合和特殊组合两类。荷载组合见表5.12。表5.12荷载组合表荷载组合计算情况荷载厂房及设备自重静水压力扬压力动水压力基本组合正常水位情况（地下水位）√√√设计水位情况√√√√特殊组合校核水位情况√√√√⑴抗滑稳定计算抗滑稳定采用抗剪强度计算公式：式中：K——抗剪强度计算公式的抗滑稳定安全系数；∑W——全部荷载对滑动平面的法向分量；∑P——全部荷载对滑动平面的切向分量；f——混凝土与基础接触面的摩擦系数，该处系数取为0.45。电站厂房抗滑稳定计算结果见表5.13。表5.13厂房抗滑稳定计算成果表安全系数校核水位设计水位正常水位计算值允许值计算值允许值计算值允许值K1.331.051.451.101.561.10从表中计算结果可以看出，抗滑稳定满足规范要求。⑵厂房抗浮稳定计算228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告Kf＝∑W/U式中：Kf———抗浮稳定安全系数，任何情况下不得小于1.1；∑W———机组段（或安装间段）的全部重量（力），kN；U———作用于机组段（或安装间段）的扬压力总和，kN。电站厂房抗浮稳定计算结果见表5.14。表5.14厂房抗浮稳定计算成果表安全系数机组检修机组未安装非常运行计算值允许值计算值允许值计算值允许值Kf1.281.101.211.101.261.10从表中计算结果可以看出，抗浮稳定满足规范要求。⑶厂房地基面上的法向应力计算厂房地基面上的法向应力按下列公式计算：σ＝∑W/A±∑Mxy/Jy±∑MｙX/Jy式中：σ—厂房地基面上法向应力，kPa；∑W—作用于机组段（或安装间段）上全部荷载（包括或不包括扬压力）在计算截面上法向分力的总和，kN；∑Mx、∑My—作用于机组段（或安装间段）上全部荷载（包括或不包括扬压力）对计算截面形心轴X、Y的力矩总和，kN·M；x、y———计算截面上计算点至形心轴Y、X的距离，M；厂房基础应力计算成果见表5.15。表5.15厂房基础应力计算成果表运行情况基础最大法向应力基础最小法向应力不均匀系数单位t/m2t/m2允许值计算值允许值计算值允许值计算值正常运行≤10016.8≤10012.4≤2.51.35从表中计算结果可以看出，基础应力和不均匀系数均满足规范要求。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告6水力机械6.1电站基本参数⑴水位正常蓄水位537.50m正常尾水位528.62m最低尾水位525.40m（大机）525.10m（小机）⑵电站特征水头最大净水头10.76m最小净水头8.83m加权平均水头10.27m设计水头9.9m⑶流量电站坝址处多年平均流量17.00m3/s正常发电流量38.45m3/s⑷主要动能指标装机容量1250×2＋500＋125kW=3125kW多年平均发电量907.23万kW·h年利用小时数2903h装机台数4台保证出力584KW电站加入电力系统运行。6.2水轮机及其附属设备6.2.1水轮机型式、台数、基本参数和安装高程的选定⑴水轮机型式的选择228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告本电站水头范围为10.76m～8.83m，加权平均为10.27m，按此水头选择适用的水轮机。根据现有模型转轮资料，并征询了国内有关制造厂商，此水头段适用的机型为轴流式和贯流式水轮机，由于机组容量较小，转轮直径较小，贯流机只能选择轴伸贯流机组，可供选用的模型转轮有ZDJP502、ZD560a、GD006。机型比选(只比较大机)见表6.1。表6.1机型比较表项目名称ZDJP502-LJ-180(φ=+5°)ZD560a-LJ-190(φ=+5°)GD006-WZ-210(φ=12.5°)单机容量kW136013601360额定水头m9.99.99.9水轮机直径m1.81.91.8额定转速r/min214.3250300额定流量Nrm3/s15.2115.915.9单位转速nr/min122.6151171单位流量Q1’m3/s1.491．41．56额定点效率η%92.08989最高效率η%939091空蚀系数σ0.480.500.84吸出高度Hsm+1.6+1.1-5.1比转速nsm·kW250292350水轮机重量t263042发电机重量t201714水轮机价格（万元）556690发电机价格（万元）90.780.872机组价格（万元）145.7146.8162由此表6.1-1可见，ZDJP502与ZD560a比，机组造价差不多，土建投资也相差不大，ZDJP502机组效率高，。虽然GD006转速高、尺寸小，机组造价稍低，但为卧式机组，厂房尺寸加大，土建投资增大，总体投资与轴流机组差不多，与ZDJP502比,GD006机组效率低，噪音大，故本工程推荐采用ZDJP502转轮。⑵水轮机基本参数和机组台数的选择228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告①水轮机额定水头的选择根据电站的最大水头10.76m、平均水头10.27m、最小水头8.83m，选定水轮机额定水头为9.9m。②水轮机单位流量Ｑ’1的选择根据ZDJP502转轮在国内电站已经使用的经验和因避免空蚀所需的开挖深度进行分析，电站初定ZDJP502转轮的单位流量Ｑ1′=1.49m3/s。③水轮机单位转速ｎ1′的选择电站加权平均水头为10.27m，为使水轮机大部分时间在高效区运行，取ZDJP502转轮ｎ1′=122.6r/min。④水轮机机组台数的确定根据本电站装机容量3125KW，为使冬季小流量能够尽量多发电，考虑装设一台125kw小机组，此机组不参加必选。其余机组初拟装机1250kw×2＋500kw和800kw×3＋600kw两方案进行比较，经过技术经济比较,结合运行、维护、管理方面,1250kw×2＋500kw方案明显优于800kw×3＋600kw方案,故本电站推荐采用1250×2＋500＋125kW方案。⑤水轮机安装高程的确定根据额定水头计算Hs值，并用最大、最小水头校核。Hs值按下式计算：▽安=Zd+Hs+XD1K取1.6，经计算，大机Hs=+1.1m，中机Hs=+2.0m，小机Hs=+2.0m。最低尾水位大机：525.40m，中机：525.20m,小机：525.10m,X取0.4，考虑发电机层及水轮机层高度等设备布置情况，且吸出高度留有一定裕量，取大机Hs=-1m，大机安装高程为525.12m，考虑设备整体布置，取大小机安装高程相同，相应中机Hs=-0.56m，中机Hs=-0.22m，最终确定大中小水轮机安装高程均为525.12m。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告⑥选定的机组参数综上所述，选定的水轮发电机组主要参数如下：大机：水轮机型号ZDJP502-LH-180(φ=+5°)转轮直径1.8m额定功率1360kW额定水头9.9m额定流量15.21m3/s额定转速214.3r/min飞逸转速500r/min额定比转速470m-kW额定工况点效率92％最高效率93.5％吸出高度+0.64m发电机型号SF1250-28/2150额定容量1250kW额定电压6.3KV额定功率因数0.8额定转速214.3r/min飞轮力矩22t·m2数量2台中间机组：水轮机型号ZDJP502-LH-120(φ=0°)转轮直径1.2m额定功率556kW额定水头9.9m228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告额定流量6.23m3/s额定转速333.3r/min飞逸转速660r/min额定比转速470m-kW额定工况点效率92％最高效率93.5％吸出高度+0.64m发电机型号SF500-18/1730额定容量500kW额定电压6.3KV额定功率因数0.8额定转速333.3r/min飞轮力矩50t·m2数量1台小机：水轮机型号ZDJP502-LJ-60(φ=+5°)转轮直径0.6m额定功率140kW额定水头9.9m额定流量1.6m3/s额定转速600r/min飞逸转速1200r/min额定比转速470m-kW额定工况点效率89.5％最高效率90.5％吸出高度+0.64m228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告发电机型号SF125-10/740额定容量125kW额定电压400V额定功率因数0.8额定转速600r/min飞轮力矩50t·m2数量1台6.2.2水轮机过流部件⑴蜗壳根椐电站总体布置及工程实际情况,转轮直径1.8m、1.2m水轮机蜗壳采用混凝土蜗壳，转轮直径0.6m水轮机采用金属蜗壳，包角345°。⑵尾水管转轮直径1.8m、1.2m水轮机尾水管选用ZDJP502弯肘形标准尾水管，转轮直径0.6m水轮机尾水管采用直锥型尾水管。6.2.3水轮机附属设备选择⑴调速器本电站调速器大中小机组分别选用YWT-3000、YWT-1000、YWT-300型微机调速器作为水轮机调节控制设备。⑵防飞逸措施本电站在每台机进水流道进口设置快速闸门作为机组操作设备和防飞逸措施。6.2.4水轮发电机组调节保证计算本电站为引水式电站，经隧洞引水至前池,再由前池经四条压力管道分别引入厂内四台机组。输水压力管道长约40米，飞轮力矩分别大、中、小机组：24t–m2、6t–m2，、1.8t–m2，228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告当电站四台机组同时甩全负荷时，导叶关闭时间确定为TS=4S时，机组相对压力上升值大、中、小机组分别为45％、42％、32％，机组相对速率升高值分别为59％、49％、43％，尾水管最大真空值小于5m，调节保证计算结果满足规程规范要求。6.3辅助机械设备6.3.1厂内桥式起重机电站机电设备的最重起吊件为发电机转子联轴，重6t。据此，为满足设备安装和检修的需要，选用一台10t电动单梁（低速）桥式起重机，跨度12m，起升高度16m。6.3.2油系统油系统包括透平油系统和绝缘油系统。⑴透平油系统透平油系统主要用于机组推力轴承润滑、上下导轴承、调速器用油等，经估算，选用二只3.0m3油罐，选用一台LY-30型压力滤油机，参数为Pa<0.5MPaQ=30L/minP=0.75Kw，选用一台2CY-3.3/3.3-1型油泵,作为透平油处理设备。⑵绝缘油系统本电站容量较小,故不设绝缘油系统。6.3.3压缩空气系统压缩空气系统包括高压压缩空气系统和低压压缩空气系统。由于本电站采用高油压调速器，不需高压供气系统，故只设置低压压缩空气系统。低压压缩空气系统主要用于机组的正常制动用气、水轮机检修密封、吹扫和风动工具用气等。电站选用二只3m3储气罐和2台SF-1.2/8型空压机，参数为P=0.8MPaQ=1.2m3/min，P=15Kw。空压机的起停由储气罐或气管上的压力开关自动控制。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告6.3.4技术供水系统技术供水系统主要用于发电机轴承冷却器、水轮机主轴密封、厂内生活等用水。本电站水头范围为10.76m～8.83m，技术供水采用水泵供水方式，全厂设三台供水泵，两台工作，一台备用,从前池取水。水泵型号为KQB50-20,参数为Q=12.5m3/h，H=20m，Pa=1.5kW。6.3.5排水系统⑴机组检修排水机组检修时主要排除尾水位以下部分压力管道、蜗壳、尾水管内积水，厂内设置一检修集水井，有效容积为24m3。有效水深1.6m，选用二台100QW100-22-15型排水泵，水泵参数：Ｑ＝100ｍ3／h，Ｈ＝22ｍ，P=15Kw。⑵厂房渗漏排水厂房渗漏排水主要包括水轮机主轴密封漏水、机组顶盖、等处漏水及水工建筑物渗漏水。厂内设置渗漏集水井，有效容积为45m3。有效水深2m选用二台100QW100-22-15型排水泵，水泵参数：Ｑ＝100ｍ3／h，Ｈ＝22ｍ，P=15Kw。排水泵的起停由液位变送器自动控制。6.3.6水力监测系统为确保电站安全经济运行，本电站设置了以下量测项目：⑴全厂性量测项目、仪器仪表上、下游水位采用水位标尺；⑵机组段量测项目、仪器仪表①蜗壳进口压力采用压力变送器；②尾水管压力脉动采用压力变送器；③顶盖压力脉动采用压力变送器；228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告④主轴密封压力采用压力变送器；⑤其它。6.3.7机修设备本电站容量较小,离县城较近,故本站不设机修设备厂,只设简单日常机修设备。6.4主厂房主要尺寸的确定及水力机械主要设备布置6.4.1主厂房主要尺寸的确定经对发电机、蜗壳、尾水管最大外形尺寸的比较，及机组附属设备及主要通道，吊物孔等的布置，以及蜗壳、尾水管混凝土保护层厚度，确定大机组间距为10m,大中小机组间距分别为8m和6m。电站主厂房总长度48m，机组中心距上游侧起重机轨道中心线的距离为5.5m，机组中心距下游侧起重机轨道中心线的距离为6.5m。厂房上游侧受电气设备控制，下游侧受作为吊运机组设备部件的主要通道控制，考虑到设备管道布置及通道楼梯等确定厂房宽度为13m，桥机跨度为12m。端机组中心距端边墙8m。安装场布置在厂房左端，安装场长11m，宽13m，可满足发电机定子、转子、顶盖、水轮机转轮、主轴等安装检修要求。电站机组安装高程525.12m。大中小机组尾水管底板高程分别为520.34m、521.57m、521.00m，水轮机层地面高程为526.50m，发电机层地面高程为532.00m，发电机层地面距轨顶高度8.14m。轨顶高程为540.14m。6.4.2水力机械主要设备布置发电机层布置了两台SF1250-28/2150型，一台SF500-18/1730型、一台SF125-10/740型水轮发电机，两台YWT-3000型、一台YWT-1000型、一台YWT-300型调速器等。厂房上方安装一台10t电动单梁桥式起重机。安装场及进厂大门布置在主厂房左端，与进厂公路直通，与发电机层同高程。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告水轮机层布置了两台ZDJP502-LH-180型、一台ZDJP502-LH-120型一台ZDJP502-LJ-60型水轮机,与发电机同轴直联。在水轮机层安装间下方布置了透平油罐室及空压机室。渗漏排水泵、检修排水泵、廊道下面布置渗漏集水井。集水井底板高程551.00m。蜗壳层布置了两只金属蜗壳。尾水管层布置两只标准弯肘型尾水管。6.5主要设备汇总表、附件及附图6.5.1主要设备汇总表见表6.4。6.5.2附件附件1ZDJP502（0°）水轮机转轮综合特性曲线附件2ZDJP502（+5°）水轮机转轮综合特性曲线附件3ZD560a（+5°）水轮机转轮综合特性曲线附件4GZ006水轮机转轮综合特性曲线附件5ZDJP502-LH-180水轮机运转特性曲线附件6ZDJP502-LH-120水轮机运转特性曲线附件7ZDJP502-LJ-60水轮机运转特性曲线6.5.3附图⑴技术供水、检修排水及消防供水系统图；⑵检修排水系统图；⑶渗漏排水系统图；⑷压缩空气系统图；⑸透平油系统图；⑹水力监测系统图。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表6.4水力机械主要设备汇总表序号名称规格单位数量备注　1水轮机ZDJP502-LH-180（+5°）台2　　Hr=9.9m　　　　Q=15.21m3/s　　　　N=1360kWn=214.3r/min　　　2水轮机ZDJP502-LH-120（0°）台1　　Hr=9.9m　　　　Q=6.23m3/s　　　　N=556kWn=333.3r/min　　　3水轮机ZDJP502-LJ-60（+5°）台1　　Hr=9.9m　　　　Q=1.6m3/s　　　　N=140kWn=600r/min　　　4发电机SF1250-28/2150台2　　P=1250kW　　　　n=214.3r/minU=6000V　　　5发电机SF500-18/1730台1　　P=500kW　　　　n=333.3r/minU=400V　　　6发电机SF125-10/740台1　　P=125kW　　　　n=600r/minU=400V　　　7调速器YWT-3000台2　8调速器YWT-1000台1　9调速器YWT-300台1　10自动化元件　套3　11电动单梁桥机m=16/3.2tLK=12mH=16m台1　228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告续表6.4水力机械主要设备汇总表序号名称规格单位数量12渗漏排水泵100QW100-22-15台2　　Q=100m3/hH=22mPa=15kW　　13检修排水泵100QW100-22-15台2　　Q=100m3/hH=22mPa=15kW　　14技术供水泵KDB50-20台4　　Q=12.5m3/hH=20m　　　　n=2900r/minP=1.5kW　　15中压空压机SF1/45台2　Q=1m3/minPa=4.5MPa　　n=1470r/minP=18.5KW　　16低压空压机SF1.2/8台2　Q=1.2m3/minPa=0.8MPa　　n=1460r/minP=15KW　　17压力滤油机LY-30P=1.1KW台118油泵2CY-3.3/3.3-1P=2.2KW台119透平油罐3m3只220中压气罐1m3Pa=4.5MPa只121低压气罐3m3Pa=0.8MPa只222顶盖排水泵50WFB-AD1台4　　Q=5.3m3/hH=9.5m　　　　n=1450r/minP=1.5kW　　23消防供水泵XBD5/10-KDB台2　　Q=10L/sPa=0.5MPa　　24钢轨43kg/m米9625干粉灭火器MF8只1026消火栓箱包括水枪、水龙带套227日常检修工具　套128其它包括油、水、气管路设备等　　228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告附件1：ZDJP502（0°）水轮机转轮综合特性曲线228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告附件2ZDJP502（+5°）水轮机转轮综合特性曲线228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告附件3ZD560a（+5°）水轮机转轮综合特性曲线228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告附件4GZ006水轮机转轮综合特性曲线228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告7电气7.1水电站与电力系统的连接古洞河四级水电站位于吉林省安图县境内，电站初选装机4台，其中单机容量1250kW机组2台，机端电压为6.3kV，功率因数为0.8；单机容量为500kW和125kW机组各1台，机端电压为0.4kV，功率因数为0.8。总装机容量3125kW。保证出力为584kW，年利用小时数为2903h，多年平均发电量907.23×104kWh。根据水电站的动能特性和电业部门系统规划设计，确定本电站采用66kV级电压接入系统，出线回路1回，并网地点为附近66kV变电所，详见表7.1。表7.1电站接入系统情况出线起讫点并网地点电压等级及回路数（kV/回）输电距离(km)本电站66kV升压站附近66kV变电所66/127.2电气主接线7.2.1方案比较根据电力系统资料及本电站在延边地区及安图县电力系统中的地位、作用、运行方式及建设规模，按照接线简单清晰、技术先进、经济合理和便于运行维护的原则，对电气主接线进行技术经济比较。基于本电站出线单一的具体情况，将发电机电压侧和升高电压侧接线相结合，共拟定二个电气主接线方案进行技术经济比较。方案一,机端电压为6.3kV的发电机电压侧采用扩大单元接线，通过1台3150KVA的变压器将电能送入系统；机端电压为0.4KV发电机电压侧采用单母线接线，通过1台800KVA的变压器将电能送入系统。升高电压侧采用单母线接线。此方案主变压器数量少，投资省，接线简单明了,运行维护方便,布置简单。缺点是6.3kV母线或与母线所连接的隔离开关故障或检修时需2台大机停运,可靠性及灵活性较差。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告方案二,机端电压为6.3kV的发电机电压侧采用发-变组接线，通过2台1600KVA的变压器将电能送入系统；机端电压为0.4KV发电机电压侧及升高电压侧接线方案与方案一相同。此方案当任意一台6.3kV机组或变压器故障及检修时，另一台机变组可继续向电网送电，可靠性、灵活性较高。缺点是设备投资相对增加，电能损耗大，继电保护配置复杂，运行维护量较大。以上二个方案技术经济指标比较结果详见图HD-GDH4-DQ-02主接线方案比较图。通过对上述方案的技术经济比较和综合分析,方案一投资省、接线简单,运行维护方便；方案二可靠性高、灵活性好，投资较大。根据动能经济专业提供的资料，鉴于该站装机容量较小，在地方电网不是主力电站，对机组运行的可靠性无特殊要求，为便于运行维护、节约投资，故推荐方案一作为选定方案。7.2.2.推荐电气主结线推荐的电气主接线方案为在6.3kV发电机电压侧采用2台1250kW机组与1台3150kVA的变压器构成扩大单元接线;另外2台0.4kV机组（其中一台为500kW，另一台为125kW。）与1台800kVA的变压器组成单母线接线。在升高电压侧，两台变压器66kV侧采用单母线接线，66kV出线线路1回。详见HD-GDH4-DQ-01电气主结线图。7.3厂用电本电站厂用负荷供电电源一回取自机端6.3kV母线，经一台125kVA的变压器降压至0.4kV后接入厂用母线上；另一回直接取自0.4KV发电机母线。为提高电站厂用电的供电可靠性，另设一台125kVA厂用变压器,228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告其电源取自近区10kV线路（将施工临时用电电源改为永久电源），作为电站的备用厂用电源。其低压侧与电站厂用0.4kV母线相联，该变压器只有在电站全部机组停运，即厂用电源消失时，能自动或手动投入，以确保厂用负荷的用电。7.4主要电气设备7.4.1主要电气设备选择主要电气设备根据技术先进、经济合理、运行维护方便和安全可靠的原则进行选择,同时必须满足有关规程、规范的要求。电站主变压器初选1台S11-3150/6366±2×2.5%/6.3kV型自冷式升压电力变压器和1台S11-800/6366±2×2.5%/0.4kV型自冷式升压电力变压器。电站厂用变选用1台SCR-125/106.3±5%/0.4kV型干式变压器和1台SCR-125/1010.5±5%/0.4kV型干式变压器。6.3kV发电机电压侧选用KYN28A型中置式手车柜，内装设VBG-12M型真空断路器。0.4kV发电机电压侧选用GCS型中置式抽屉柜，内装设CW1-2000系列智能型万能断路器。厂用低压配电柜选用GCS型抽屉柜。66kV侧断路器选用LW9-72.5型SF6断路器,隔离开关选用GW5-60型。主要电气设备及技术参数选择详见表8.2。7.4.2电气设备布置电气设备布置根据机组的布置特点,并按照机电设备运行维护方便,尽量减少开挖,以及主、副厂房电气设备与户外66kV升压站、开关柜室和中央控制室位置相对合理等原则进行布置。电站副厂房设在主厂房上游侧，分二层布置，升压站布置在主、副厂房右侧。7.4.2.1主、副厂房电气设备布置电站主厂房发电机层每台机组的控制保护、励磁、机组制动、机组动力盘等均布置在相应机组的上游侧。副厂房的一层设有励磁变间、厂用变间，同时兼做电缆廊道。二层设有高、低压配电室、中控室、通讯室、值班室等。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告详见HD-GDH4-DQ-03～05主副厂房电气设备布置图。7.4.2.2升压站电气设备布置电站升压站占地面积37×22.5m2，电气设备采用中式布置。站内设备按出线方向呈一字形布置成两排，1号主变压器与出线间隔布置成一排，2号主变压器与66kV母线电压互感器间隔布置成一排。详见HD-GDH4-DQ-06升压站平面布置图。7.5过电压保护及接地7.5.1过电压保护方式的选择为防止进行性雷电波对电站的侵害，在电站66kV母线上设1组Y5WZ-90/220型氧化锌避雷器。为防止直击雷对升压站电气设备的侵害，在升压站设2支24m高的避雷针。具体位置施工图阶段确定。7.5.2全厂接地方式电站设有总接地网，由变电站人工接地装置、厂房等处自然接地装置构成。电站66kV为非直接接地电网，属小接地短路电流系统，接地电阻值应为R=120/Ijd。变电站设有均压带，以保证接触和跨步电势在允许值之内。厂房及变电所形成统一接地网，接地电阻值在任何季节不大于4Ω。在本工程中，工作接地装置与防雷接地装置分开。7.6综合自动化7.6.1全厂监控系统228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告电站按无人值班、少人值守的原则配置全微机自动监控系统。电站监控系统采用工业微机加可编程控制器结构，分主控级和现地单元控制级，上、下级间采用现场总线网通讯。分层分布配置方式，即主控层采用工业控制微机，机组控制层采用可编程控制器。机组控制层与主控层之间采用局域网。在线采集机组的各种状态量、保护动作情况及出口断路器、隔离开关位置状态。监控系统由上位机（操作员工作站）、现地控制单元、以太网通讯接口、语音报警装置、GPS等构成。操作员工作站为双机热备用方式。全站的控制均可在操作员工作站上完成，各种信息均可在操作员工作站上进行监视。在机旁设置机组现地控制单元，现地单元可以脱离上位机独立运行，同时便于机组现场调试。要求值班人员在中控室或机旁控制屏上能以一个脉冲命令完成开、停机及并网操作。在中控室或机旁控制屏能对机组的有功、无功负荷进行调整;在中控室配备机组电气测量表计,对机组运行时主要电气参数进行测量监视。在中控室能对主变压器和输电线路的断路器进行分、合闸及同期并网操作。在中控室能监视主变压器和输电线路的运行状态及电气参数。在中控室集中设立全厂事故和故障信号。机组主要监控设备布置在机组旁现地，主要包括机组控制屏、测温屏和辅机控制屏。机组控制系统以可编程控制器（PLC），控制对象主要包括调速器、励磁装置和油、水、气系统等辅机设备。机组控制系统可以一个脉冲命令自动完成开、停机及工况转换操作,也可实现分步操作。在辅机控制屏上设有控制按钮或开关，对油、水、气系统辅机设备可实行一对一手动操作,保证在可编程控制器因故退出运行时,能以手动分步方式实现开、停机。7.6.2励磁方式励磁系统的基本技术应按照《大中型同步发电机励磁系统技术要求(GB7409.3-1997)》和《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件(DL/T583-95)》。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告电站采用微机式静止可控硅励磁。励磁系统采用带微处理器的励磁调节器。调节器应具有按电压偏差自动调节通道和按转子电流偏差手动调节通道,两个通道应能相互跟踪,并能在自动通道出现故障时,无扰动地自动切换到手动通道。无功功率的调整既可在现地,也可在远方中控室进行。调节器应具备与计算机监控系统现地LCU联接的接口,以实现监控系统对励磁系统实现投、切及调节的功能。7.7继电保护7.7.1继电保护方式电站发电机组、变压器、66kV输电线路等均采用微机型保护装置。7.7.2继电保护方案根据《继电保护和安全自动装置技术规程(GB14285-2006)》,电站的继电保护配置如下:(1)发电机a)1250KW、6.3kV发电机——纵联差动保护——低电压保持过电流保护——过电压保护——过负荷保护——失磁保护——定子一点接地保护——转子一点接地保护b)800KW、0.4kV发电机——纵联差动保护——低电压保持过电流保护——过电压保护——过负荷保护228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告——失磁保护——零序电流保护——转子一点接地保护c)125KW、0.4kV发电机——电流速断保护——过电流保护——过电压保护——过负荷保护——失磁保护——零序电流保护——转子一点接地保护(2)主变压器——纵联差动保护——复合电压起动过电流保护——过负荷保护——轻、重瓦斯保护——温度升高、温度过高保护(3)66kV线路——三段式相间距离保护——过电流保护⑷——6.3kV系统接地保护——66kV系统接地保护⑸自动装置电站配置低频低压、过频过压解列柜1面，当电站出现低频低压或过频过压时，将电站与系统解列。7.7.3继电保护装置的布置228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告机组保护屏布置在机旁，线路、变压器保护屏和自动装置布置在中央控制室。7.8直流电源本电站属于小型水电站，采用控制负荷和动力负荷合并供电的直流系统。标称电压为220V，初选1套200Ah智能型高频开关电源装置。7.9通信根据古洞河四级电站联网方案，工程建成后由安图地调进行调度管理，电站需将远动信息传输到安图地调以进行遥测和遥信。本站装机在电力系统中担负基荷。电站现地控制，接受电力系统的通信调度管理。电站与系统之间采用光纤通信方式。根据电站规模和厂内生产、调度及行政通讯的需要，建设1条市话线路，作为备用通讯方式。拟设置程控交换机1台初装容量为40门，调度总机1台，主机设备及配线设备布置在中控室内。7.10电工试验全厂配置一套电气试验设备。7.11附表、附图7.11.1附表表7.2主要电气设备材料表。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表7.2主要电气设备材料表序号种类代号名称型号及规格单位数量备注一　升压设备　　　　1　电力变压器S11-3150/63,66±2x2.5%/6.3KVYn0,d11台1　2　电力变压器S11-800/63,66±2x2.5%/0.4KVD,yn11台1　3　高压断路器LW9-72.5/2500-31.5KA组3　4　高压隔离开关GW5-60ⅠD(W)/1250A组3　5　高压隔离开关GW5-60ⅡD(W)/1250A组2　6　电流互感器LB-632×50/5A(2×25/5A)组13只7　电流互感器LB-632×40/5A(2×20/5A)组13只8　电流互感器LB-632×10/5A(2×5/5A)组13只9　电压互感器TYD66/√3-0.0166/√3-0.1/√3-0.1KV只1　10　电压互感器JDCF-63W1组13只11　避雷器Y5WZ-90/220只3　12　中性点避雷器Y1.5WZ-60/144只1　13　一次拉线LGJ-120米200　14　水泥电杆根径Φ=310稍径Φ=190L=9000根6　15　耐张绝缘子串XP-7每串6片（出线7片）串9　16　熔断器RW10-66/0.5只3　17　　　　　　　　　　　　　二　发电电压设备　　　　1　中压柜KYN28A-7.2面6　2　低压柜GCS面6　3　励磁装置微机型含励磁变、CT、PT套4　4　机组中性点电流互感器LZZB1-10Q-200/5只6　5　机组中性点电流互感器BH-0.66-1500/5只6　6　　　　　　　　　　　　　三　厂用电设备　　　　1　厂用电变压器SCR-400/106.3±5%/0.4KV台2　2　厂用电变压器SCR-400/1010±5%/0.4KV台1　3　中压柜KYN28A-7.2面1　4　中压柜KYN28A-12面2　5　厂用配电柜GCS面5　6　动力配电箱XL-21面4　7　跌落熔断器RW10-10F/100A/15A只3　8　氧化锌避雷器Y5WS-16.5/50只3　9　滑触线100A,400V3极m60　228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告四　控制保护设备　　　　1　全厂微机监控系统　套1　2　机组保护屏微机型面4　3　变压器保护屏微机型面1　4　线路保护屏微机型面1　5　电压频率紧急控制装置微机型面1　6　电度表屏　面1　7　信号返回屏　面7　　　　　　　　五　直流设备　　　　1　直流电源装置铅酸免维护DC：220V200AH套1　2　交直流切换屏　面1　　　　　　　　六　远动通信设备　　　　1　分布式RTU　套1　2　遥信转接屏　面1　3　UPS电源1KVA.1小时台1　4　SDH光端传输设备155Mbit/s套1　5　PCM复用设备　套2　6　通信电源48V400AH双电池组套1　7　综合配线架音频100回线，数字10系统，光纤24芯面1　8　调度总机20门台1　9　自动程控交换机40门台1　10　话机　门20　11　耦合电容器　台2　12　高频电缆　m500　13　通信线路　km8　　　　　　　　　　　　　　　七　电缆　　　　1　电力电缆YJV22--3×258.7/10KVm300　2　电力电缆YJV22--3×1508.7/10KVm200　3　电力电缆YJV22--3×708.7/10KVm160　4　电力电缆YJV22--3×4+1×2.50.6/1.0KVm1000　5　电力电缆YJV22--3×10+1×60.6/1.0KVm1000　6　电力电缆YJV22--3×185+1×950.6/1.0KVm100　7　电力电缆YJV22--3×240+1×1200.6/1.0KVm300　8　电力电缆YJV22--2×40.6/1.0KVm1000　9　电力电缆YJV22--3×25+1×160.6/1.0KVm1000　10　控制电缆KVVP22--4×2.5m3000　228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告11　控制电缆KVVP22--4×1.5m6000　12　控制电缆KVVP22--8×1.5m6000　13　控制电缆KVVP22--5×4m500　14　计算机电缆DJYPV22-3×2×1.0m2000　15　封闭母线XL-2000A0.4kVm150　八　试验设备　　　　1　兆欧表500V台1　2　兆欧表2500V台1　3　单相自耦变压器　台1　4　相序表　块1　5　钳形电流电压表　块1　6　万用表　块1　7　接地电阻测定仪　台1　8　双线示波器　台1　9　直流双臂电桥　台1　10　试验电源屏　面1　11　微机保护测试仪　台1　　　　　　　　　　　　　　　九　防雷接地装置　　　　1　独立避雷针H=24m每支钢材重约490kg支2　2　接地扁钢-40×4m1000　3　接地扁钢-25×4m1000　4　接地钢管￠50L=2500mm根30　　　　　　　　十　66KV联网线路　km2　十二　变电所面积37m×22.5mm21200　　　电缆沟开挖600mm×500mm（宽×深）m120　7.11.2附图HD-GDH4-DQ-01电气主结线图JLS10D-53-02HD-GDH4-DQ-02主接线方案比较图HD-GDH4-DQ-03主副厂房电气设备布置图（3-1）HD-GDH4-DQ-04主副厂房电气设备布置图（3-2）HD-GDH4-DQ-05主副厂房电气设备布置图（3-3）HD-GDH4-DQ-0666kV户外升压站平面图HD-GDH4-DQ-0766kV户外升压站剖面图HD-GDH4-DQ-08继电保护配置图HD-GDH4-DQ-09测量计量表计配置图HD-GDH4-DQ-10微机监控系统结构框图228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告8.金属结构本电站金属结构主要包括引水隧洞进口工作闸门、检修闸门、拦污栅，压力前池进水室工作闸门、检修闸门、冲沙闸门及拦污删、厂房尾水闸门。8.1引水隧洞进口段金属结构引水隧洞进口设一扇工作闸门、检修闸门及拦污栅。工作闸门和检修闸门为平板钢闸门，尺寸为4.8m×4.10m，各配备1台手电两用螺杆启闭机。拦污栅为活动式拦污栅，采用定型产品。结构尺寸为6.2m×5.2m，栅条间距为50mm。配备GQ型格栅清污机。8.2压力前池进水室段金属结构压力前池进水室进口共设二扇工作闸门、两扇拦污栅。工作闸门与采用定型铸铁闸门，孔口尺寸分别为4.0m×3.176m，2.4m×2.176m分别配备1台液压启闭机，闸门关闭时间小于2分钟。拦污栅为活动式拦污栅，采用定型产品。结构尺寸分别为4m×10m，2.4m×10m，栅条间距为50mm。配备GQ型格栅清污机。8.3电站尾水闸门电站尾水闸门采用平板钢闸门，孔口尺寸分别为5.14m×2.018m，5.14m×2.018m，3.43m×1.71m，3.0m×2.5m，配备4台固定式手电两用螺杆启闭机。9电站消防9.1.设计依据《水利水电工程设计防火规范》（SUJ278-90）《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）9.2电站消防对象电站消防对象为主、副厂房消防，透平油罐室及厂外主变消防等。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告9.3消防设计消防供水系统采用水泵供水方式，选择两台XBD5/10-KDB型消防泵，从前池取水。全厂设消防联络干管。全厂共设二个消火栓箱，负担主厂房消防。厂内透平油罐室采用固定式水喷雾头。另在主、副厂房等处设置一定数量的MF8型灭火器。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告10施工组织设计10.1施工条件10.1.1工程条件古洞河四级站总装机3125KW。古洞河的右岸为长白山～安图县城公路，交通条件较好。该工程主要由拦河闸、输水隧洞、电站厂房、升压站等组成。主要建筑材料水泥、钢材、木材、汽油、柴油等自安图县购买。通过公路运至工地仓库。施工及消防用水采用古洞河水；生活用水取地下水。工地供电主要供给各施工工厂、供水系统等的用电，总容量为200KVA。10.1.2自然条件⑴工程地质拦河闸及厂房基础坐在基岩层上，强度和承载力满足要求。⑵水文、气象本流域属北寒温带大陆性季风气候区，春季干旱多风，夏季湿润多雨，秋季凉爽多雾。多年平均气温为2.4℃，7、8月份平均气温在19℃左右，极端最高气温34.6℃，发生在1988年8月份。一月份平均气温-18.5℃左右，极端最低气温-42.8℃，发生在1987年1月份。流域内冬季多西风和西北风，夏季多东南风，多年平均风速2.5/m，最大风速为22m/s，发生在1970年6月份，相应风向为南风，最大冻土深186mm。10.1.3工程总工期根据工程强度、资金筹措及建设单位意见拟定工程施工总工期为2.0年。10.1.4项目实施进度安排228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）的规定，将本工程的施工总工期分为工程筹建期、工程准备期、主体工程施工期及工程完建期四个阶段。工程筹建期：指工程正式开工前由业主单位负责筹建对外交通、施工用电、通信、征地、移民及招标、评标、签约等工作，为承包商进场开工创造条件所需要的时间。本次设计未列工程筹建期。工程准备期：准备工程的主要项目有场内交通公路的修建、临时生产房屋的修建、风、水、电、通信和施工工厂修建等。为了缩短总工期，争取早日发挥工程效益，在必要准备工作做完之后即进入主体工程施工，因此工程准备期的工程项目安排在第一年2月至3月，共2个月。主体工程施工期：本工程主体工程包括电站厂房、输水隧洞、拦河闸等组成。主体工程施工期为5个月，即第一年7月初至11月底。工程完建期：第一台机组投入运行至工程竣工，即第二年5月初至6月底，总计2个月。10.2天然建筑材料设计用天然建筑材料有混凝土用粗、细骨料，块石料等。混凝土粗、细骨料、块石料于商品料场购买，运距10～20km。10.3施工导流10.3.1导流标准本工程装机容量为3125KW，属小⑵型工程，工程等别为Ⅴ等，根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）（以下简称《规范》）第3.2.6条的规定，其导流建筑物应为Ⅴ级建筑物。其设计洪水标准在采用土石围堰时，应为10～5年重现期洪水。结合本工程的具体特点，本工程分两期导流，一期导流建筑物设计洪水标准取5年重现期，相应流量为275m3/s（春汛）；施工溢流坝左段时围堰的挡水标准采用秋汛，相应流量为64.8m3/s（秋汛），厂房施工考虑夏讯影响，相应流量为385m3/s。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告10.3.2导流方式选择根据工程地形条件和工程结构布置形式确定导流方式为分期导流,一期导流泄水道利用束窄后河床导流，二期导流利用已完建拦河闸段导流。10.3.3导流建筑物设计⑴拦河闸工程一期上游围堰垂直水流方向长40m，下游围堰垂直水流方向长80m，上下游围堰间利用现有小土岛形成闭合基坑。围堰选用土石围堰，顶宽3.0m，边坡比1:1.5,迎水坡设置编织袋，编织袋后填砂砾土，围堰高3m，编织袋土围堰与砂砾土中间铺设防渗膜。过春汛（275m3/s）流量时，水位为536.2m（河底高程534.0m），加安全超高及波浪高0.80m，围堰顶高程为537.0m。⑵拦河闸工程二期围堰。利用已建拦河闸导流，过流宽度为48m，围堰选用土石围堰，顶宽3m，边坡比1:1.5，迎水坡采用编织袋土围堰，编织袋土围堰后填砂砾土。围堰高3m，编织袋土围堰与砂砾土中间铺设防渗膜。根据水力计算结果，水位为536.2m（河底高程534.0m），加安全超高及波浪高0.80m，围堰顶高程为537.0m。⑶厂房区施工围堰总长148m，围堰选用土石围堰，顶宽5.0m，边坡比1:1.5,迎水坡设置编织袋，编织袋后填砂砾土，围堰高3m，编织袋土围堰与砂砾土中间铺设防渗膜。围堰顶高程为528.0m。该段围堰可兼做交通道路，施工车辆通过临时交通桥，经过围堰可直达厂房施工现场。围堰工程量见表10.1，拦河闸一期工程完工后，一期围堰拆除后有4607m3用于二期围堰填筑，其余弃于弃渣场。二期工程完工后，围堰拆除后全部弃于弃渣场。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表10.1围堰工程量汇总表名称土方填筑草袋围堰防渗膜拆除单位m3m3㎡m3拦河闸一期5035158231926617拦河闸二期4465140228295867厂房围堰29771965033173合计12477318065241565710.3.4基坑排水本工程施工分两期导流，共划分两个基坑，即一期基坑和二期基坑。围堰堰体采用复合土工膜防渗，初期排水主要排围堰闭气后的基坑积水。经常性排水主要考虑围堰及基岩渗水、天然降水、施工弃水等。基坑排水考虑用水泵排水。10.4主体工程施工10.4.1拦河闸及冲砂闸施工a)土方开挖采用1.0m3挖掘机挖土，配74kw推土机，局部辅以人工开挖，一部分由8t柴油自卸汽车运至弃土场弃掉，一部分直接堆在开挖点附近，用于土方回填；b)土方填筑采用2m3挖掘机装土，配59kw推土机集料，8t自卸汽车运输，59kw拖拉机履带碾压,2.8kw蛙式夯实机补夯。c)浆砌石砌筑采用0.2m3拌浆机制浆，人工选石、修石、冲洗、砌筑、勾缝，架子水平运输。d)混凝土浇筑采用0.8m3搅拌机拌制混凝土，人工装胶轮车水平运输，1m3挖掘机改装的起重机吊1.0m3的混凝土罐或泻槽，局部位置人工挑运，2.2kw插入式振捣器振捣。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告10.4.2电站厂房施工a)土方开挖采用2.0m3电动挖掘机挖装，配59kw推土机，8t自卸汽车运至弃土场堆放；或直接堆在开挖点附近，用于土方回填，并局部辅以人工开挖。石方开挖采用手提式风镐将风化岩石撬松移动，坚硬岩石采用手持式风钻钻孔人工装药爆破，2m3挖掘机装石渣，74kw推土机集料,5t自卸汽车运输。c)石方填筑采用2.0m3挖掘机装，配74kw推土机集料，8t自卸汽车运输，59kw拖拉机牵引13-14t振动碾振动压实,2.8kw蛙式夯实机补夯。d)混凝土浇筑采用0.8m3搅拌机拌制混凝土，人工装胶轮车水平运输，垂直运输采用1m3挖掘机改装的起重机吊1.0m3的混凝土罐或泻槽，局部位置人工挑运，4.5kw变频振捣器或2.2kw插入式振捣器振捣。10.4.3隧洞施工隧洞为平洞，方圆洞，底宽4.8m，高4.7m，采用二臂液压凿岩台车施工，用立爪抓岩机装车，矿车运输至弃渣场。衬砌混凝土浇筑。混凝土来自右岸混凝土拌和系统，采用10t自卸汽车运3m3混凝土罐运至浇筑地点，转矿车入仓，振捣器振捣。10.5施工交通及施工总布置10.5.1施工交通a）对外交通古洞河的右岸为松江镇～安图县102公路，工程区与公路间有乡路相通。工程所需建筑材料自安图县城购买，公路运输至工地仓库。b）场内临时路主要是施工点、施工工厂、仓库、料场等的交通联系，修临时路1.0km。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告10.5.2施工总布置施工总布置的原则：因地制宜，因量制宜，使总体布置紧凑合理，节约用电，避免占用过多耕地。a)根据施工进度要求和施工强度确定的主要施工工厂有混凝土拌和站、钢筋加工厂、木材加工厂等。混凝土固定拌和站设在坝址处右岸，设一台0.8m3的混凝土搅拌机，生产能力均为12.75m3/h。钢筋加工厂两处，加工能力均为2.38t/班，主要设备有14kw钢筋调直机、20kw钢筋切断机、Ф6～40mm钢筋弯曲机各一台。木材加工厂一处，加工能力0.33m3/班，主要设备有平台带锯、脚踏圆截锯各一台。施工仓库包括水泥仓库、钢筋仓库、木材仓库、油库等。b)风、水、电的供应工地供风主要供给石方开挖和混凝土工程的施工用风。需供风强423m3/min，风压0.8Mpa，供风管内径900mm。每个支洞口选用4台4—72I—8型离心通风机。施工用水包括骨料冲洗、混凝土拌制、养护及洗车等，需供水强度为36.1m3/h，布置两个供水系统，分别选用一台50TSWA×2型卧式多级离心泵，另备用一台。施工用水总量9.0×104m3。废水排放总量为2.6×104m3。工地供电主要供给各施工工厂、供水系统等的用电，总容量为200KVA。用电电源由附近电网引入并自备一台柴油发动机。10.5.3土石方平衡及弃渣规划本工程土石方开挖总量为15.50×104m3，利用量为9.56m3×104m3，剩余5.47×104m3。剩余部分作为弃料处理，堆放在坝址上游及厂房附近的弃渣场。土石方规划见表10.2。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表10.2土石方平衡一览表单位：m3总开挖量总回填量弃渣量1550505780054721分区挖方填方调入调出弃渣数量来源数量去向拦河坝工程区（含隧洞进水口及隧洞工程）6941219659117黏土场1149废弃石渣用于坝体内毛石混凝土浇筑1191320695石渣加工成混凝土用粗骨料70用于临时道路修筑2984围堰4402废弃大块石用于砌石及石笼体6081厂房区碎骨料及砌石等2459垫层、反滤层等碎骨料厂房工程区64250271735962隧洞开挖石渣37077临时工程21388156575731总计155050624896079378405472110.6施工总进度根据资金筹措情况、建设单位意见及工程实际情况，确定施工期为2年。施工总进度安排的原则遵照有关规范，施工中前后兼顾，衔接合理，干扰少，施工均衡，力求缩短工期。其控制性工程为：隧洞工程的石方开挖和混凝土浇筑。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告古洞河四级电站施工横道图228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告11淹没处理和工程占地11.1淹没处理设计11.1.1淹没范围的确定古洞河四级站淹没处理范围根据设计提供的正常蓄水位确定。通过调查了解库区内没有居民点和耕地以及专项设施。在正常蓄水位537.5m以下只有林地被淹，根据规范要求，本次淹没处理的范围是正常蓄水位以下。11.1.2库区淹没情况古洞河四级站库区淹没因拦河闸较低，回水距离短，在正常蓄水位以下，工程用地4.28公顷，其中林地0.8公顷，未利用地3.48公顷。11.1.3库底清理11.1.3.1清理的目的古洞河四级水电站是以发电为主的工程，为确保电站的安全运行，防止水库的水质污染，保证水库周边以及下游人群健康，必须在水库蓄水之前三个月内有目的地进行库底清理。11.1.3.2清理的范围和要求根据设计阶段的要求以及对库区内环境污染源的分析，本次只对林地清理提出要求。a)凡位于正常蓄水位以下的林地林木以及灌木丛均应砍伐清理，残留的树桩不得超出地面30cm。b)砍伐的林木及时清理外运，残条的枝桠、枯木、灌木丛等易飘浮的物质，在水库蓄水前就地焚毁或采取防漂措施。c)林地裸露的大石头去碎摊于地表，乱石堆应就地摊平。d)自国家批准电站工程设计决定筑坝之日起，即禁止在清理范围内修建房屋及其它建筑物。11.1.3.3水库淹没设计洪水标准228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告库区内的淹没对象主要为林地。依据《水利水电工程建设征地移民设计规范》SL290-2003规定，以正常蓄水位确定洪水淹没范围。11.1.4淹没损失投资概算11.1.4.1计算依据本工程占地补偿投资估算主要参照以下有关文件和设计规范为依据。⑴《水利水电淹没处理规划设计规范》SL290-2003；⑵《水利水电淹没处理规划设计规范》（征求意见稿）⑶中华人民共和国国务院471号令《大中型水利水电建设征地补偿和移民安置条例》；⑷《中华人民共和国土地管理法》2004年8月28日第十界全国人代表大会常务委员会第十一次会议通过；⑸《吉林省土地管理条例》吉林省第九界人民代表大会常务委员会第三十一次会议修订通过，自2002年9月1日起施行；⑹国土资源部、国家经济委、水利部、国土资源开发[2001]355号文件。⑺吉林省林业厅、吉林省物价局、吉林省财政厅、吉林资字〔1991〕876号；⑻财政部、国家林业局关于印发《森林植被恢复费征收使用管理暂行办法》的通知。11.1.4.1淹没补偿标准及计算方法a)林地补偿根据中华人民共和国《森林法》实施细则第二条的规定，依据“省补偿标准”第五项“占用林地补偿标准”计算林地补偿费。其计算方法是按当地旱田前三年平均产值的6倍计算，以玉米为主，根据调查旱平均产量6000kg/ha，粮食销售价采用市场议价和国家收购价的平均值为0.88元/kg，补偿单价为31680元/ha。b)林木补偿228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告林木补偿按“复利公式”计算，林木价值是根据“省补偿标准”“按砍伐林木时省规定的木材出厂价计算”的规定，按吉林省物价局、林业厅吉省价农字（1991）2号文“吉林省非统配加工用原木出厂最高限价表”计算。林木生长率采用《吉林省分消长率》中的净生长率，主伐年龄采用25年，补偿单价为425元/m3。c)安置补助费按当地旱田前三年平均产值的4倍计算，林地安置补助费单价为21120元/ha。a)林木采集运输费根据“省补偿标准”第九项“占用林地砍伐林木、采伐、集运费由建设施工单位支付”的规定，依据全省上段木材生产平局成本，按照伐区采集运输条件的难易程度进行计算，林木采集运输费单价为81元/m3。b)库底清理费：1.5万元/km2。c)伐区清理费计算伐区清理费包括采伐剩余物的归堆、藤条灌木的清理等。根据林业厅制定的《林业生产劳动定额》中的伐区清理定额分出材量等级和灌木盖度计算，本次清理单价采用150元/公顷。d)设计及管理费依据“省补偿标准”第九项“因占用林地砍伐林木所发生的森林采伐调查设计费，由建设施工单位支付”的规定和为作业现场管理及质量检查验收的需要，按上述6项费用合计的7%计算。e)不可预见费根据有关规定按上述6项费用合计的7%计算。f)林地占用税根据有关文件规定取3.7元/m2计算。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告11.2工程占地11.2.1工程占地基本情况工程占地的范围包括厂房、变电站、压力前池、压力管道及拦河闸等工程占地，占地类型为林地、河滩地、荒地、裸土地等。根据设计提供该工程占地范围，建设单位组织有关人员实地进行调查、核实了解，确定该工程永久占地为5.48公顷，临时占地为1.5公顷。在5.48公顷永久占地中，有3.48公顷为河滩地、荒地、裸土地，有2公顷为林地。临时占地中有0.5公顷为林地，1公顷为河滩地和荒地。永久占地主要为拦河闸、压力前池、压力钢管、厂房、场内永久交通道路占地，弃渣场区占地、输电线路占地。临时占地有：施工生产生活区占地，临时施工道路占地和输电线路区占地。根据设计提供该工程占地范围，建设单位组织有关人员实地进行调查、核实了解，工程所占用的林地主要为林场的林地，权属为国有，林木均属阔叶中龄林和近熟林，林种多为松树、杨树、柞树等。11.2.2占用的林地面积该工程拟永久占用林地2.0公顷，其中库区占用林地0.8公顷，拦河坝及厂房占用林地1.2公顷；临时占用林地1.5公顷。11.2.3补偿投资计算的依据和计算方法11.2.3.1计算依据根据上述（11.1.4.1）介绍的有关文件和技术规范为依据。11.2.3.2计算方法根据上述（11.1.4.2）提到的各项计算方法和有关文件的规定原则进行计算。11.2.4补偿投资概算根据上述提供的各项补偿标准以及各项补偿单价编制出古洞河四级228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告站工程占地投资概算为48.54万元，其中永久工程占地35.59万元，临时工程占地投资为12.95万元。详见安图县古洞河四级站水电站工程占用林地补偿投资概算表11.1。表11.1古洞河四级水电站工程占地补偿投资概算表项目单位工程占地类型永久占地临时占地一、林木补偿费万元4.833.631、面积Ha21.52、单位蓄积m3/ha80.9980.993、现有蓄积量m3161.98121.494、净生长率　2.76%2.76%5、成熟期年25256、成熟后蓄积量m3319.94239.957、净增长m3157.96118.478、出材率　72%72%9、出材量m3113.7385.3010、木材价格元/m3425425二、林地补偿费万元12.671.43三、林木采集运费万元1.310.98四、库底清理费万元0.03　五、林地清理费万元0.040.03六、安置补助费万元4.22　七、设计及管理费万元1.620.42八、不可预见费万元3.460.91久、林地占用税万元7.45.55合计万元35.5912.95228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告12环境保护及水土保持设计12.1环境保护设计12.1.1设计依据⑴《中华人民共和国环境保护法》，1989年11月26日；⑵中华人民共和国国务院1998年第253号令《建设项目环境保护管理条例》（1998年11月29日）；⑶《关于有序开发小水电切实保护生态环境的通知》环发【2006】93号，国家环境保护总局、国家发展和改革委员会文件（2006年）；⑷HJ/T88-2003《环境影响评价技术导则－水利水电工程》（2003年7月1日）等；12.1.2环境影响评价12.1.2.1有利影响⑴古洞河四级水电站的建成，将改善当地的供电状况，保证日益增长用电需求，使水资源得到充分利用。⑵电站建成后，使一部分陆地资源转化为水面资源,，区域内的水域面积相应增大，这不但将相对改善区域内的小气候和相对湿度，同时由于水面加大，为一些水生种群，提供了栖息繁衍的条件，以水域为主要生境的鸟禽类两栖类的种类与数量会有所增加。拦河坝建成后，将形成40000m2的水面面积，库周地下水抬升，库岸草本植物将向地榆、苔草等为建群种中生和湿生植物群落演替，而该两种群落的发展具有较强的净化水体和控制泥沙进入库区的生态功能，对维护水库功能有益。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告水库形成后，河道中的腐殖质随水流进入库区，为浮游藻类的生活和繁殖提高了丰富的营养，浮游藻类的增加，为浮游动物的生长发育，繁殖提供了丰富的饵料。饵料生物的增加,将有利于精养、放养某些鱼类。提高渔业生产。⑶水力发电属于清洁再生能源利用，能够替代煤炭，在项目运行过程中减少二氧化碳的排放，对于缓解大气变暖具有十分重要的意义。总之，区域内水域面积增大，在一定程度上起到了保护森林植被，净化空气，改善气候，增加生物多样性，有效地减少水土流失，改善周边生态环境的作用。12.1.2.2不利影响⑴对生态的影响工程对植被资源的直接影响主要是生长在两岸淹没线以下的植被。但数量有限,对库周围物种的多样性影响甚微。并且所淹没的植被将逐渐被水生和泥生植被所代替。工程施工时，开挖、爆破、堆渣等活动及施工占地将破坏建设用地区的植被，部分占地应在工程结束前采取措施，植树种草恢复植被。由于该工程规模小，属山区电站，库面面积小，为此工程的兴建不会对植被类型、植物区系组成、森林覆盖率产生大的影响。施工期间，机械作业、放炮等人为活动，将破坏动物的栖息环境，对库区及库周鸟类和兽类陆生动物造成不良影响，但这种影响是暂时的，在施工结束后，它们会逐渐恢复。⑵淹没影响水库蓄水后，在正常水位537.5m时淹没林地约0.8公顷，淹没区为针阔混交林。⑶对坝下脱水段的影响古洞河四级水电站为引水式径流发电站，坝下脱水段约3.66km。为满足河道生态需水，本次设计在翻板闸右岸，设置一泄水闸，用于生态放流，满足河道生态用水需要。对土壤环境的影响228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告⑷对水质的影响工程开发对环境的影响：该电站建成后，由于水库库容小，调节性能差,又没有产生新的污染源，而且由于库容的增加，水体的稀释扩散能力也相应增强，虽然水库水深增加和流速减缓，使水体复氧能力有所减弱,但滞留时间延长，有利于生物降解而减少有机污染程度。因此库区总体水质将保持天然状态下的良好水质。总之水库建成后，做好库区的防护工作，水库的水质状况不会比现有水平明显下降，能保证用水水质的要求。⑸运营期环境影响工程竣工后，电站运营期间，工作人员的生活垃圾及生活污水若处理不当，会污染周边环境。12.1.2.3环境影响评价工程运行本身不产生污染,属非污染生态型项目。工程的实施有利于改善区域环境质量，减免洪灾带给人群健康和环境的不利影响。是一项利大于弊，社会、经济、环境效益相统一的工程。该工程实施对环境有利影响占主导地位，不利影响是次要的、暂时的，可采取必要的措施与劳动保护措施使其减免。不存在影响工程建设的制约因素。因此，从环境角度分析工程是可以实施的。12.1.3环境保护设计12.1.3.1生态环境保护措施工程中的石料场、弃渣场、拦河坝、厂房等施工地点是潜在的水土流失源地。工程中产生的弃渣堆弃于坝前冲沟中平整后植树。施工期所用的临时建筑设施竣工验收前要彻底拆除，进行土地平整,植树恢复绿化。12.1.3.2施工期噪声及空气质量控制措施228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告工程施工将使用挖掘机、装载车、汽车等施工机械。施工期间，各种施工机械使工业尘害及噪声明显提高，但因周围没有居民不致造成显著影响，对现场施工人员应采取必要的保护措施，如需带口罩、耳塞等。对施工时燃烧煤炭、汽油、柴油、水泥抖袋产生的飘尘、汽车运输在砂石、土路面上跑动扬尘等，采取定期对路面洒水等措施，以减少扬尘危害。12.1.3.3人群健康保护措施工程施工期间,特别是高峰期由于人员相对集中，从而增加了流行性、传染性疾病交叉感染的机会。且施工区域森林茂密，因此应预防森林脑炎的发作。凡在春季施工的施工人员必须注射森脑疫苗，提高机体免疫力。另外如果住宿条件及伙房卫生不达标、生活垃圾处理不善等会使蚊虫、鼠类增加，易使虫媒与鼠传播的疾病的发病机率增加。因此，对于施工人员住宿，必须保证其安全、通风、卫生，临时厕所要远离食宿地点40m左右，并要定期清理和消毒。所有施工人员要定期体检。对患有传染病的人员要隔离治疗，控制病情的传播与流行。施工期间，必须保护饮用水源。严格控制施工污染物污染饮用水源，确保饮用水源的安全、卫生。施工区应建好排水系统，并建生活污水处理系统，定期大搞卫生，定期投药灭鼠、灭蚊、灭蝇，定期清理生活垃圾。要保证饮食卫生，对于生活饮用水，不具备消毒设施的，煮沸以后饮用。12.1.3.4生活污水及施工废水的处理施工期间施工人员的生活区设在水库下游约500m外，这可以相对减轻对水库造成的不利影响。对于工程施工期间的生活污水应撒石灰粉进行消毒处理。对于混凝土养护、洗车等产生的含有泥沙和悬浮物的22000m3施工废水,为了不使其对受纳水体造成短期污染，可在冲洗场附近建相连通的沉淀池，沉淀池尺寸5×3×1.2m，经过两天以上的沉淀后，再行排放。根据施工期排放的施工废水总量，需修建3个沉淀池。如果在废水中投放明矾（KAlSO4·12H2O），可以提高沉淀效果。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告12.1.3.5生活垃圾及排泄物处理施工期平均每天施工人员为90人，每天排放的生活垃圾与废弃物约0.22t，为了保护自然环境，施工人员居住地附近要考虑修建3个简易的生态厕所（干厕）和3个垃圾堆放点，对施工人员的粪便每个月清理、消毒一次，清理出来的废弃物不允许露天堆放，不得往排水沟、和自然冲沟倾到。要严格按照固体废弃物的处理方法统一处理，定点堆放，定期运走，亦可作为农家肥使用。对于施工期间的生活污水及排泄物通过环保处理后排放。施工结束后，所建的简易的生态厕所（干厕）及垃圾堆放点要进行彻底清理、消毒。12.1.3.6水源保护施工期施工人员生活饮用水取自地下水，为防止饮用水源受到污染，厕所应建在离水井较远的地下水流方向下游之处，直线距离应超过200米，处理生产废水的沉淀池应远离饮用水水井。水库建库前要严格按国家有关规定对库底林木等进行清理，将长期积集在河底的卵石、泥砂及沉积的有机、无机物质清除干净，减少内源污染，防止水库富营养化。在施工期2.0年的时间内，应定期对饮用水水源进行监测，以保证饮用水达标。12.1.4环境保护投资概算环境保护投资概算合计6.13万元。12.2水土保持设计12.2.1流域概况古洞河四级水电站位于安图县境内，在古洞河与富尔河汇合口上游25.7km处，坝址地理位置为东经128°10′9″，北纬42°2′36″。控制面积1772km2。古洞河流域形状似扇形，水系发达，主要水系在安图县境内。河道全228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告长为156.6km，在安图县境内长约90km。河道坡度较陡，平均河道坡度为2.2‰。河道弯曲，河道宽度变化较大，在80～150m范围内。河道转弯处多砾砂石，河床多卵石，河水清澈见底，河道较稳定，河床基本无冲淤变化，河床多呈不对称的“V”型。境内高程在海拔450～1500m，上游多为山区、半山区，右岸山体陡峭，岩石裸露，乔木、灌木混杂呈立体分布，生长旺盛，主要树种有松、杉、桦等。中下游为山坡、半山坡台地，植被良好，天然林和人工林混交，天然林以松、桦、杉木为主，人工林主要以松树为主。两岸无村落，少有居民。上游大部分山区植被覆盖率较高，水土保持良好，中游部分坡地已退耕还林。下游左岸是比较开阔的滩地和丘陵地，有较大的村落。坡度约10～25°缓坡地带植被严重破坏，树木多被砍伐，主要种植人参，部分坡地垦为旱田，种植包米、大豆等，有水土流失现象。两岸滩地覆盖约20～30cm的火山灰层，灌木和杂草丛生。12.2.2工程建设对水土流失的影响本电站为引水式电站，在工程实施中，由于对拦河闸、厂房以及尾水等基础开挖，对植被均有不同程度的破坏，特别是两坝肩开挖后对植被破坏相对较严重。均会加重工程建设地点的水土流失。12.2.3工程占地古洞河四级站工程永久用地5.48公顷，其中林地2公顷，3.48公顷为河滩地、荒地、裸土地。临时占地1.5公顷，其中0.5公顷为林地，1公顷为河滩地和荒地。12.2.4水土流失预测结果228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告根据类比工程，结合实际调查分析，扰动侵蚀模数根据施工工艺和施工时段的不同，在不同的时段有不同的变化，水土流失预测直接采用扰动前后土壤侵蚀模数变化、侵蚀面积和侵蚀时间来确定。经预测，本工程施工建设期内将产生水土流失总量为222.72t，新增水土流失总量为191.67t。自然恢复期各区产生的水土流失总量为54.60t，新增水土流失总量为18.00t。经计算，本工程预测可能产生水土流失总量为277.32t，新增水土流失总量为209.67t。12.2.5防治目标及防治措施布设12.2.5.1防治目标根据《开发建设项目水土保持技术规范》（GB/T50433-2008）和《开发建设项目水土流失防治标准》（GB/T50434-2008）要求结合本工程建设范围内的地形地貌、土壤及水土流失特点，确定以下目标：⑴根据工程建设特点，合理布设水土保持防治体系，使新增水土流失得到有效控制。⑵工程建设过程中采取保护水土资源的措施，使扰动土壤不被雨水冲入古洞河内，以免危害下游，同时避免对工程本身造成危害。⑶有效利用工程建设用地，按因地制宜和绿化美化的方针，做好拦河闸枢纽及电站厂房区周边的绿化，改善景观，使生态环境明显改善，提高区内用地功能。⑷对施工临时道路、直接影响区进行土地整治后恢复农田用地，保护土地资源，减少水土流失。⑸水土保持设计在满足防治水土流失的同时，达到区域生态规划的要求。水土保持措施实施后，建设区扰动土地治理率、造成水土流失的治理程度、水土流失强度控制指标、项目拦挡率、林草植被恢复率、林草覆盖率等方面按二级防治标准执行，目标如下：1.扰动土地整治率达到95%以上，扰动土地治理率是指水土保持措施防治面积、永久建筑物面积、水面面积之和与扰动地表面积的比值；2.228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告水土流失总治理度达到95%以上，水土流失治理度是通过水土保持措施防治面积与造成水土流失面积相比而得的，其中不含永久建筑物及水面等面积；3.土壤流失控制比1.2，目标值与允许值之比为本方案的水土流失控制比值；4.拦渣率达到95%以上，用实际拦挡量除以总弃渣量即得拦渣率；5.林草覆盖率达到25%以上，是指林草总面积与责任范围面积的比值；6.林草植被恢复率达到98%以上，植物措施面积除以可绿化面积，即得植被恢复系数。具体确定的目标情况见表12.1。表12.1水土流失防治目标表扰动土地治理率（％）水土流失面积治理度（％）水土流失控制比栏渣率（％）林草植被恢复率（％）林草覆盖率（％）＞95＞951.2＞95＞98＞2512.2.5.2水土流失防治措施布设原则方案编制应符合国家对水土保持、环境保护的总体要求。本方案是开发建设项目总体设计的重要组成部分，并为项目服务。1)“谁开发谁保护，谁造成水土流失谁负责治理”的原则，提出切实可行的防治措施。根据本工程实际情况，主要从总体规划布局、拦挡设施等方面提出工程措施，并从植被恢复和绿化角度提出可行的植物措施。2)根据“三同时”原则，与主体工程同时设计、同时施工、同时竣工验收投产使用的原则进行实施。3)坚持生产建设与保护水土资源相结合的原则，通过实施水土保持措施，保护自然生态环境。4)坚持综合治理的原则，结合项目不同防治区域的划分，遵循全面治理设计思路，合理布设各项防治措施，建立功能齐全、效果显著的水土保持综合防治体系，达到控制和防治新增水土流失的目的。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告5)坚持本方案设计与汪清县的城市发展规划、土地利用规划以及水土保持规划相一致。本项目区属于、吉林省水土流失重点预防保护区，方案编制中充分考虑这一点，提出与相关规划一致的工程及植物措施，重点考虑治理施工建设期的水土流失。6)坚持从实际出发的原则。各项水土保持措施的规划布设应从实际出发，因地制宜、因害设防，力求定性准确，定量合理，使水土保持方案具有较强的针对性和可操作性。7)对主体工程设计中具有水土保持功能的工程进行分析和评价，找出主体工程中与水土保持要求不足的部分，并在方案中加以完善。8)设计的治理措施应在防治水土流失的同时，注重提高经济效益和开发综合利用，突出生态效益优先的原则。12.2.6水土流失防治措施体系和总体布局通过对各防治区水土流失影响因素、成因、预测结果的分析和对主体工程设计中具有水土保持功能工程的评价，水土保持方案中的水土流失防治措施体系，应由直接采用的主体工程设计中已有的、具有水土保持功能的措施，和需要本方案新增的水土保持措施两部分组成。其中本方案新增水土保持措施，主要针对枢纽区开挖、电站厂房区开挖以及辅助工程中的临时道路等区域。水土流失防治措施包括预防措施和治理措施。见水土流失防治措施体系图。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告12.2.7新增分区水土保持措施典型设计12.2.7.1拦河闸施工防治区拦河闸工程枢纽区水土流失主要时段在工程施工期，工程主体设计已从工程本身稳定出发，设计了相应的防护措施，如防渗刺墙、上下游混凝土挡墙防护、下游铅丝石笼护脚、施工围堰、排水等，并对基础开挖等施工工艺作出相应要求。但是在对于工程施工期间散落废弃的建筑材料、土石渣料的处理，以及工程运行期裸露地表受洪水或雨水的冲刷产生水土流失，没有设计相应的防护措施。本方案新增相应的防治措施有：（1）工程措施：a）表土剥离1000m3。挖表土层25cm运送至施工临时生产生活区的临时堆土场中堆放保存，以备将来恢复植被。b）施工结束后，进行土地平整、清理表层土0.10hm2。（2）植物措施：闸前撒播草种进行绿化。根据对当地植被情况的调查，覆地草本选择适合当地自然条件无芒雀麦。植草面积0.10hm2，种植规格为40kg/hm2，共计使用草籽3.5kg。电站厂房防治区电站厂房区，主体设计了具有水保功能的有尾水渠工程、施工围堰等，但是在对于工程施工期间散落废弃的建筑材料、土石渣料的处理，以及工程完建后厂区裸露地表受雨水的冲刷产生水土流失等，没有设计相应的防护措施，针对这些方面，并结合本区的具体特点，采取绿化与景观设计相结合的方法进行该区的防护设计。本方案新增防治措施有：（1）工程措施a）表土剥离2000m3。挖表土层25cm运送至施工临时生产生活区的临时堆土场中堆放保存，以备将来恢复植被。b）施工结束后，进行土地平整、清理表层土0.52hm2。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告c）永久排水沟100米，土质排水沟断面尺寸为底宽0.3m，深0.3m。采用1:1.5边坡，土方量22.5m3；（2）植物措施本区采取的植物措施包括种草绿化、栽植乔木及灌木等。施工时间：在第一年秋季整地，第二年4月中旬造林。造林(种草)方法：种草方式为撒播。春季植苗造林，栽植时做到苗正、根舒、踏实、根系舒展、深浅适宜。填土时先填表土、湿土、后填生土、干土，分层踩实。苗木质量要求：选用根系完整、基茎粗壮、顶芽饱满、无病虫害、无机械损伤苗木，苗木出土前2～3天应浇水，起苗后分级、包装、运送过程中需注意根部保湿，防止风吹日晒，随起随栽。防治措施具体内容如下：a）绿化面积0.32hm2。覆地草本选用当地水土保持植物优选种无芒雀麦，规格为40kg/hm2，共计使用草籽12.8kg；根据适地适树的原则，选择垂柳作为电站厂区水土保持树种，造林规格为2m×2m，共计800株。b）管理区两侧空地修建草坪，占地面积均为0.04hm2，共计0.08hm2。草坪周围栽植榆叶梅、侧柏，采取株间混交，株距4m；按60%、30%、10%的比例混播早熟禾、紫羊茅、白三叶草籽。叶梅、侧柏各40株，草籽3.2kg。c）厂区道路300m，两侧栽植单排行道树，树种选择落叶松，株距2m，共计300株。树下植草绿化，植草面积0.12hm2，覆地草本选用无芒雀麦，规格为40kg/hm2，共计使用草籽4.8kg。弃渣防治区本设计产生的弃渣量较大，为5.47×104m3，根据实际需要，拟设置1号、2号两处弃渣场。这两处弃渣场有一定的汇水面积，需设置临时排水设施，在弃渣场的临水228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告侧布设排水沟，并布置沉沙池以防止场内汇流将土体带入下游河道，为防止施工期间堆渣由于雨水冲刷或其他外力作用引发水土流失，弃渣场周围需设置浆砌石挡墙护脚，施工结束后进行弃渣碾压，边坡上用草皮护坡、渣堆坡顶植树种草进行绿化。在工程的主体设计中没有相应的弃渣场防护措施，因此本区防护措施设置为本方案的设计重点之一。㈠1号弃渣场布置在古洞河上游，位于距闸址265m处的左岸荒地上。弃渣场场址处原为废弃的水塘，地势低洼不平，其右侧为山坡，弃渣可沿坡堆放，占地0.40hm2。根据其地形特点拟定新增措施具体如下：（1）工程措施堆渣进行碾压，堆坡比采用1:1.5，高2m，碾压量为17892m3（实方）。浆砌石挡墙护脚，墙高2.5m（拦挡高度2.0m，土下高度0.5m），上顶宽0.5m，下底宽1.8m，全长280m，工程量为2.7×280=756m3。（2）植物措施本区采取的植物措施包括草皮护坡及栽植乔木等。施工时间、造林(种草)方法及苗木质量要求同上，具体措施内容：a）渣堆边坡采用植草护坡，面积0.10hm2。选用当地水土保持植物优选种无芒雀麦，规格为40kg/hm2，共计使用草籽4kg。b）渣堆坡顶绿化面积共计0.15hm2。覆地草本选用无芒雀麦，规格为40kg/hm2，共计使用草籽6kg；栽植2年生落叶松375株，栽植规格为2m×2m。（3）临时措施a）临时排水沟100m，断面型式为梯形结构，具体尺寸为梯形，上口宽2m，下底宽0.5m，深0.5m；挖方量62.5m3；b）沉沙池1个，上口尺寸为2.3m×3.3m，下口尺寸为0.7m×1.7m，深1m；挖方量4.5m3。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告㈡2号弃渣场布置在电站厂房区附近，距厂房厂址直线距离约300m的河道对岸荒地上，该区域不属于河道滩地，所以不会对河道行洪产生不利影响。该场地占地0.40hm2，为一级阶地，地形平缓，杂草丛生。右侧为203省道公路，弃渣可沿路基堆放。根据其地形特点拟定新增措施具体如下：（1）工程措施a）堆渣进行碾压，渣坡比采用1:1.5，高2m，碾压量为10888m3（实方）。b）浆砌石挡墙护脚，墙高2.5m（拦挡高度2.0m，土下高度0.5m），上顶宽0.5m，下底宽1.8m，全长280m，工程量为2.7×280=756m3。（2）植物措施本区采取的植物措施包括草皮护坡及栽植乔木等。施工时间、造林(种草)方法及苗木质量要求同上，具体措施内容：a）渣堆边坡采用植草护坡，面积0.20hm2。选用当地水土保持植物优选种无芒雀麦，规格为40kg/hm2，共计使用草籽8kg。b）渣堆坡顶绿化面积共计0.21hm2。覆地草本选用无芒雀麦，规格为40kg/hm2，共计使用草籽8.4kg；栽植2年生落叶松525株，栽植规格为2m×2m。（3）临时措施a）临时排水沟100m，断面型式为梯形结构，具体尺寸为梯形，上口宽2m，下底宽0.5m，深0.5m；挖方量62.5m3；沉沙池1个，上口尺寸为2.3m×3.3m，下口尺寸为0.7m×1.7m，深1m；挖方量4.5m3。12.2.7.2施工临时生产生活区施工临时生产生活区布置在拦河闸工程枢纽区及电站厂房区附近的空地上，在工程的主体设计中没有相应的防护措施，因此本区为本方案的设计重点之一。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告施工临时生产生活区地面有一定的汇水面积，需在场地临河道侧布设临时排水沟排水，并在两端布置沉沙池以防止场内汇流将土体带入下游河道。由于加工厂、仓库等临时占地在使用期间被大部分临时建筑物占压，不会产生水土流失。因此，主要考虑堆料、堆土所产生的水土流失，本方案根据工程特点，拟采取临时挡护措施。本区设置临时堆料场2个，主要用于临时堆放表层土，临时堆土场2个，用于临时堆放砂石料，每个堆放场地面积0.1hm2，共计占地0.4hm2。同时，在临时堆土场、临时堆料场周围用编织袋装土挡墙护脚；为防治雨天和风天产生水土流失，对临时堆土采取塑料布苫盖措施。在施工结束后整地并清理地面。由于水库蓄水后，本区大部分将被淹没，高于蓄水位面积有0.21hm2，在未淹没区域种草、植树进行植被恢复。（1）工程措施a）表土剥离1500m3。挖表土层25cm在本区临时堆土场中堆放保存，以备将来恢复植被。b）施工结束后，进行土地平整、清理表层土0.60hm2。（2）植物措施本区采取的植物措施包括植树、种草等。施工时间、造林(种草)方法及苗木质量要求同上，具体措施内容如下：可恢复绿化面积0.21hm2。覆地草本为无芒雀麦，规格为40kg/hm2，共计使用草籽8.4kg。栽植2年生落叶松525株，栽植规格为2m×2m。（3）临时措施a）临时排水沟2×100m，断面型式为梯形结构，具体尺寸为梯形，上口宽2m，下底宽0.5m，深0.5m；挖方量125m3；b）沉沙池2个，上口尺寸为2.3m×3.3m，下口尺寸为0.7m×1.7m，深1m，挖方量9m3。c）编织袋装土挡墙护脚，高0.8m，宽0.5m，填筑量96m3。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告塑料布苫盖，共计6000m2。12.2.7.3交通道路区场内交通需修建施工道路连接料场、各施工现场、附属企业、生活管理区并与外部公路相连。其中进场路为堤顶路，堤顶宽5m，占地0.23hm2。其他临时施工道路1.0km，宽5m，占地0.50hm2。共计临时占地0.73hm2。水库蓄水后，临时道路占地蓄水位以下区域可用于恢复植被，共计0.45hm2。弃渣路2条，共计占地0.51hm2，施工后期，铺填弃土于该路上，同样作为弃渣用地使用，其中闸址处弃渣路长265m，宽8m；电站厂房区处弃渣路宽20m，长106m。在施工期间，弃渣路的铺填弃土会因雨水、大风等原因造成水土流失，临时道路缺少临时排水设施，运输时散落的建筑材料、土石渣料等都需要进行处理，在工程的主体设计中没有相应的防护措施，因此本区为方案的设计重点之一。新增防护措施如下：（1）工程措施a）表土剥离1500m3。挖表土层25cm运送至施工临时生产生活区的临时堆土场中堆放保存，以备将来恢复植被。b）施工结束后，进行土地平整、清理表层土1.09hm2。c）弃土堆坡碾压8984m3。其中，闸址处弃渣路的堆坡坡比采用1:1.5，堆高1.5m，压实弃土4406m3；电站厂房区处弃渣路宽20m，长106m，弃渣堆坡坡比为1：1.5，堆高3m，压实弃土4929m3。（2）植物措施本区采取的植物措施包括植树、种草等。施工时间、造林(种草)方法及苗木质量要求同上，具体措施内容：a）临时道路占地中可恢复绿化面积0.45hm2。覆地草本选用无芒雀麦，规格为40kg/hm2，共计使用草籽18kg。栽植2年生落叶松1125株，栽植规格为2m×2m。b）弃渣路堆坡，草皮护坡面积为0.30hm2228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告。选用当地水土保持植物优选种无芒雀麦，规格为40kg/hm2，共计使用草籽12kg。c）弃渣路路顶绿化面积共计0.18hm2。覆地草本选用无芒雀麦，规格为40kg/hm2，共计使用草籽7.2kg；根据适地种适树的原则，闸址处弃渣路栽植柳树232株，栽植规格为2m×2m；电站厂房区处弃渣路栽植2年生落叶松212株。（3）临时措施路旁临时简易排水沟2×1000m，断面型式为梯形结构，具体尺寸为底宽0.2m，顶宽0.5m，深0.3m，挖方量210m3。12.2.7.4输电线路区输电线路区包括施工用电需要架设的临时输电线路0.5km，以及送电永久输电线路2km，共计占地0.75hm2。产生水土流失的主要是临时输电线路构架支座基础的开挖和线路架设过程中对林木的砍伐破坏，以及永久输电线路埋设电缆线对周围地表的扰动和破坏。在主体设计中，对施工工艺提出一定要求：架构制作基础的开挖，尽量控制挖填平衡，减少出渣量；同时，开挖过程中要保持开挖边坡的稳定。因各支座分散且基础开挖量小，对于各处未能平衡处理的开挖方就近合理处理；就近开采的应尽量使开挖底面平整，开挖边坡稳定，减少水土流失等。但缺少对开挖、回填扰动地面种植草本覆盖、固结表土进行植物恢复处理，同时对线路两侧临时占地进行植被生态修复等防护措施。因此本方案具体新增防护措施内容如下：（1）工程措施a）表土剥离1000m3。挖表土层25cm运送至施工临时生产生活区的临时堆土场中堆放保存，以备将来恢复植被。b）施工结束后，进行土地平整、清理表层土0.75hm2。（2）植物措施228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告本区采取的植物措施包括植树、种草等。施工时间、造林(种草)方法及苗木质量要求同上，具体措施内容：a）绿化面积0.75hm2。覆地草本选用无芒雀麦，规格为40kg/hm2，共计使用草籽30kg。栽植2年生落叶松1875株，栽植规格为2m×2m。12.2.8防治措施及工程量本方案防治工程量包括纳入主体工程设计中已具有水土保持措施工程量和本方案新增水土保持措施工程量两个部分。新增水土保持措施工程量见表12.5。表12.5新增水土保持措施主要工程量表分区防治措施内容单位数量备注拦河闸工程枢纽区工程措施表土剥离m31000平整场地、清理表层土hm20.10植物措施直播种草（无芒雀麦）hm20.10草籽4.00kg电站厂房区工程措施表土剥离m32000平整场地、清理表层土hm20.52永久排水沟m100挖方22.5m2植物措施直播种草（无芒雀麦）hm20.44草籽17.6kg草坪绿化（三种草种混播）hm20.08草籽3.20kg栽植乔木株1100垂柳800株、落叶松300株栽植灌木株80榆叶梅、侧柏各40株弃渣场区工程措施弃渣拖拉机压实m328780此处土石方量为实方浆砌石挡墙护脚m31512植物措施直播种草（无芒雀麦）hm20.36草籽14.4kg栽植乔木（落叶松）株900草皮护坡（无芒雀麦）hm20.30草籽12kg临时措施排水沟m2×100土方开挖量125m3沉沙池座2土方开挖9m3施工临时生产生活区工程措施表土剥离m31500平整场地、清理表层土hm20.60植物措施直播种草（无芒雀麦）hm20.21草籽4.8kg栽植乔木（落叶松）株525临时措施编织袋装土填筑m396塑料布苫盖m26000排水沟m100土方开挖量62.5m3沉沙池座2土方开挖量9m3交通道路区工程措施表土剥离m31500平整场地、清理表层土hm21.09弃土拖拉机压实m38984此处土石方量为实方228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告植物措施直播种草（无芒雀麦）hm20.63草籽25.2kg栽植乔木株1337落叶松1337株，柳树232株草皮护坡（无芒雀麦）hm20.30草籽12kg临时措施道路两侧排水沟m2×1000土方开挖量210m3输电线路区工程措施表土剥离m31000平整场地、清理表层土hm20.75植物措施直播种草（无芒雀麦）hm20.75草籽30kg栽植乔木（落叶松）株187512.2.9水土保持投资概算12.2.9.1编制原则1、概（估）算编制的项目划分、费用构成、编制方法、概估算表格等应依据《开发建设项目水土保持工程概(估)算编制规定》编写。2、水土保持投资概（估）算编制依据、价格水平年、工程主要材料价格、机械台时费、主要工程单价及单价中的有关费率应与主体工程相一致（计算标准同主体工程）。主体工程概（估）算中未明确的，参照水土保持行业标准确定。3、采用主体工程单价，应说明编制依据和方法，并附单价分析表。4、主体工程水土保持投资另行计列，不计入本方案水土保持投资。5、价格水平年为2010年。12.2.9.2编制依据1、水利部水总[2003]67号《开发建设项目水土保持工程概(估)算编制规定》；2、水利部水总[2003]67号《水土保持工程概算定额》；3、水利部[2003]67号《施工机械台时费定额》；4、国家计委、建设部计价格[2002]10号《工程勘察设计收费管理规定》的通知；5、财政部、国家计委财综[2002]25号《财政部、计委关于发布全国性及中央部门和单位行政性收费项目目录的通知》；228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告6、水利部司局函保监[2005]22号《关于开发建设项目水土保持咨询服务费用计列的指导意见》7、吉林省物价局、吉林省财政厅、吉林省水利厅、吉林省农业厅吉水保[1995]136号《关于印发<吉林省水土流失补偿费征收、使用和管理办法>的通知》；8、工程设计报告及图纸、各设计专业提供的工程量及已建同类工程造价资料数据；9、经过调查后确定的当地植物苗木、林草的定额。12.2.9.3编制方法1.基础单价水土保持工程投资估算以水利部水总[2003]67号《开发建设项目水土保持工程概(估)算编制规定》为主要依据，并根据国家有关水土保持工程的规程、规范和有关标准，结合本工程的具体情况进行编制。水土保持费用组成为水土保持工程措施、植物措施、临时工程、独立费用、水土流失补偿费、预备费六个部分。(1)人工预算单价根据主体工程投资估算和依据《水土保持工程概(估)算编制规定》，工程所在地为六类工资地区，人工工资按标准工资190元/月，工程措施人工预算单价3.73元/工时，植物措施人工预算单价3.15元/工时。(2)主要材料价格预算单价材料价格中主要包括材料原价、材料运杂费、材料采购保险费等。工程所需主要材料均可就近供应，材料及植物价格均照当地现行价格计算。(3)施工机械使用费根据主体工程施工机械使用费进行编制。(4)水电费工程用水按0.5元/t计，用电电费按0.80元/度。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告2.定额及取费标准水土保持工程定额执行水利部水总[2003]67号《水土保持工程概算定额》。费率计取依据《开发建设项目水土保持工程概(估)算编制规定》。⑴其他直接费：工程措施按直接费的4%计取，植物措施按直接费的3%计取。(2)现场经费：工程措施以直接费为计费基础，工程措施取3%；植物措施按直接费的4%计取。(3)间接费：工程措施以直接工程费为计费基础，工程措施取4%；植物措施按直接工程费的3%计取。(4)企业利润：工程措施按直接工程费和间接费之和的7%计取。植物措施按直接工程费和间接费之和的5%计取。(5)税金：不分工程措施和植物措施，均按直接工程费、间接费、企业利润之和的3.22%计取。(6)扩大系数：按10％计取。4.独立费用独立费用部分投资包括建设管理费、工程建设监理费、科研勘测设计费、水土流失监测费及工程质量监督费。有关费用以《关于开发建设项目水土保持咨询服务费用计列的指导意见》(水利部司局函保监[2005]22号)作为参考，根据实际情况进行计算。(1)建设单位管理费：按第一至三部分之和的2%计取。(2)工程建设监理费：根据发改价格[2007]670号文计取。(3)科研勘测设计费：根据《关于开发建设项目水土保持咨询服务费用计列的指导意见》(水利部司局函保监[2005]22号)计列。(4)水土保持监测费：根据《关于开发建设项目水土保持咨询服务费用计列的指导意见》(水利部司局函保监[2005]22号)，包括人工费、材料费和设备费。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告(5)水土保持设施竣工验收费：根据《关于开发建设项目水土保持咨询服务费用计列的指导意见》(水利部司局函保监[2005]22号)计。5.水土流失补偿费依据《中华人民共和国水土保持法》，企事业单位在建设和生产过程中损坏水土保持设施的，应当给予补偿。根据《财政部、国家计委关于发布2001年行政事业收费目录的通知》，按照吉林省物价局、吉林省财政厅、吉林省水利厅、吉林省农业厅吉水保[1995]136号《关于印发<吉林省水土流失补偿费征收、使用和管理办法>的通知》计取水土流失补偿费，总计水土流失补偿费用5.68万元。水土流失补偿费构成详见表12.6。表12.6水土流失补偿费用构成表项目坡度单价（元）数量（hm2）投资（万元）可恢复占地10～20度0.52.251.13不可恢复占地10～20度0.76.504.55合计8.755.686.预备费预备费主要是为了解决在工程施工中，经上级批准的设计变更所增加的工程项目费用，预备费按水土保持工程措施、植物措施和临时工程措施之和的6%计算，价差预备费用不计。7.其它主体工程设计中已有的具有水土保持功能的措施，已计入主体工程投资，不重复进行投资估算，本估算仅计算新增水土保持项目及有关费用。12.2.9.4水土保持投资概述本工程水土保持方案新增投资为131.89万元。其中工程措施投资为51.70万元，植物措施投资为21.24万元，临时工程投资为2.67万元，独立费用为43.45万元。水土流失补偿费为5.68万元。表12.7水土保持工程投资总估算表单位：万元228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告序号工程名称单位数量单价投资（元）一工程措施　　　517039.151表土剥离m37000.0011.6281343.022排水沟m322.506.11137.423平整场地、清理表土m230600.001.0431694.054浆砌石挡土墙m31512.00116.04175452.845拖拉机碾压弃渣m337764.006.05228411.82二植物措施　　　212516.51（一）栽种工程　　　24044.85　栽植乔木株6684.003.4222826.85　栽植灌木株80.001.1995.37　种草hm23.33337.121122.62（二）苗木草籽　　　183948.00　落叶松株5620.006.0033720.00　柳树株1064.004.504788.00　榆叶梅、侧柏株200.007.201440.00　草籽kg3200.0045.00144000.00（三）林木抚育　　　4523.67　幼林抚育hm22.671691.984523.67三临时工程措施　　　26734.481临时排水沟m3397.506.112427.782编织袋装土防护、拆除m396.00142.4213672.803沉砂池土方开挖m318.0011.24202.284塑料布苫盖土方m26000.001.7410431.62　一～三部分合计　　　756290.15四独立费用　　　434463.801建设单位管理费　　　15125.802科研勘设计测费　　　100000.003水土保持监理费　　　100000.004水土保持监测费　　　99338.005水土保持设施竣工验收费　　　120000.00五预备费　　　71445.24　预备费　　　71445.24六水土流失补偿费　　　56750.00　水土流失补偿费　　　56750.00七总投资　　　1318949.19228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告13采暖通风及消防设计13.1采暖通风xx省安xx县xxxxx四级水电站工程采暖通风主要包括：发电机层、水轮机层及蝶阀廊道的所有房间均需通风换气。电缆道、配电装置室、厂用变电室、母线廊道等分别需要一般通风换气及事故通风。中控室、配电装置室、会议室、仪器室等均需空调。主副厂房冬季均需采暖。13.1.1设计依据及基础资料13.1.1.1设计依据的主要规范及标准（1）《水力发电厂厂房采暖通风与空气调节设计规程》DL/T5165－2002（2）《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019－2003（3）《水利水电工程防火设计规范》SDJ278－90（4）《水电站机电设计手册采暖通风与空调》13.1.1.2设计基础资料（1）采暖通风计算所用室外气象资料a.室外风速：1.6m/sb.极端最低温度：-42.8℃c.极端最高温度：34.6℃d.年平均温度：2.4℃e.冬季日照率：66%f.最大冻土深度：186cm228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告（2）采暖通风计算室内设计参数（见下表）228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表13.1主副厂房冬、夏季室内设计计算参数房间名称工作区温度（℃）相对湿度（）夏季工作区风速（m/s）夏季冬季夏季低压开关柜室≤3010不规定不规定值班室26-2818≤60≤0.3中央控制室26-2818≤600.2~0.5高压开关柜室≤3010不规定不规定走廊≤3016不规定不规定卫生间≤3016不规定不规定通讯设备室26-2818≤60≤0.3休息室26-2818≤60≤0.3洗手间≤3016不规定不规定办公室26-2818≤60≤0.313.1.2采暖通风与空气调节主厂房采用自然通风和机械排风两种方式，主厂房发电机层以自然通风为主，地下部分水轮机层及蝶阀廊道层主要靠机械排风形成负压，新风由楼梯间进入地下，以达到通风的目的。主厂房水轮机层的排风由两台轴流风机排至室外。排风机技术参数为：风量Q=5390m3/h,P=164Pa,N=0.37KW，分别安装在两侧外墙处。蝶阀廊道层的排风由两台轴流风机排至室外。排风机技术参数为：风量Q=2597m3/h,P=254Pa,N=0.25KW，分别安装在两侧外墙处。水轮机层和蝶阀廊道层排风量按3次/h换气次数设计。副厂房中，中控室、高低压配电室、值班室等均为明设房间，可采用自然通风排风方式，洗手间设一排气扇直接排向室外。副厂房地下部分的排风由两台轴流风机排至室外。排风机技术参数为：风量Q=3373m3/h,P=102Pa,N=0.12KW，分别安装在两侧外墙处。副厂房地下部分的排风量按3次/h换气次数设计。中控室及主要办公室采用柜式空调和分体壁挂式空调，室外机设置在侧墙。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告主厂房电机层及副厂房各房间采用电采暖形式，预留插座，需要时可满足冬季对房间温度的要求。采暖、通风、空调主要设备见表13.2。表13.2采暖、通风、空调主要设备序号名称型号规格单位数量1轴流风机CDZ-NO2.8，Q=2597m3/h,P=254Pa,N=0.25Kw台22轴流风机CDZ-NO4.5，Q=5390m3/h,P=164Pa,N=0.37Kw台23轴流风机CDZ-NO4，Q=3373m3/h,P=102Pa,N=0.12Kw台24柜式空调机室外机KF-120LW/E尺寸：1250×950×412台25壁挂式空调机（室外机）KFR-36W/N(BPF)尺寸：710×255×540台46电散热器N=2kw台1213.2消防设计13.2.1设计依据本工程消防设计依据的国家、行业规程规范：(1)GBJ16-87《建筑设计防火规范》(2)SDJ278-90《水利水电工程设计防火规范》(3)1984年5月13日《中华人民共和国消防条例》(4)GBJ84-85《自动喷水灭火系统设计规范》(5)GBJ116-88《火灾自动报警系统设计规范》(6)DL/T5186-2004《水力发电厂机电设计技术规范》(7)GBJ140-90《建筑灭火器配置设计规范》(8)SDJ5-85《高压配电装置设计技术规程》(9)SDJ26-88《发电厂变电所电缆选择与敷设规程》(10)GBJ19-87《采暖通风与空气调节设计规范》(11)SDJQ1-84《水力发电厂厂房采暖通风和空气调节设计规定》(12)GNJ1-81《消防站建筑设计标准》(13)GB50193-93《二氧化碳灭火系统设计规范》(14)GB50219-95《水喷雾灭火系统设计规范》(15)DL5027-93《电力设备典型消防规程》228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告13.2.2设计原则消防设计贯彻“预防为主、防消结合”，“自防自救”的设计原则。考虑各建筑物、构筑物、厂房等规划布置上的防火间距、安全疏散通道、消防车道、消防水泵、事故排油、化学灭火、事故排烟、自动报警等要求，按火灾危害性类别及耐火等级进行设计。对可能发生火灾的场所，在建筑物和设备的布置、安装、建筑物内装修、电缆设计上采取有效的预防措施，以减少火灾发生。通过消防设计及设置消防设施，达到一旦发生火灾，能迅速灭火或限制其范围，将人员伤亡和国家、集体财产损失减少到最小程度。13.2.3主要机电设备及厂房消防设计13.2.3.1主要机电设备的消防设计水轮发电机本电站总装机容量为3125KW，由于容量较小，发电机不设置固定式灭火装置。主变压器本电站最大一台主变压器容量为3150kVA，根据规范要求，主变压器可不设固定水喷雾灭火系统，在变电站设置灭火器及沙箱等灭火器材。变压器场设有消防车通道，消防车可以到达任何一台变压器附近停靠灭火。透平油罐室设在厂内，绝缘油罐室设在厂外，透平油罐室和绝缘油罐室及其处理室分开设置。透平油罐室和绝缘油罐室均不设置固定水喷雾灭火系统，仅设置手提灭火器及沙箱等灭火器材。桥式起重机配置手提式二氧化碳灭火器。13.2.3.2主、副厂房消防228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告在主、副厂房内设置固定的消火栓及一定数量的手提式灭火器来承担主、副厂房消防。13.2.3.3消防给水设计消防给水系统主要承担主、副厂房等建筑物、发电机组等部位机电设备的消防给水，并设置独立的消防供水系统。电站的消防供水采用消防水泵供水，采用下游尾水取水作为主消防水源。单独设置两台消防水泵，一台工作，一台备用，其型号为XBD5/5-65L-200，参数为Q=5L/s，H=50m，P=7.5KW。在主厂房内设置消防供水干管，水泵向干管供水，然后分支给各消防用水处。消防供水干管与技术供水干管之间加联络管，用阀门隔开，作为消防用水的备用水源。13.2.4消防电源消防用电设备的电源，采用单独的供电回路，采用双电源，保证其用电的可靠性。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告14劳动安全与工业卫生14.1设计依据14.1.1设计原则a）“安全第一，预防为主”的原则，做到水利水电建设工程投产后符合职业安全卫生的要求，保障劳动者在生产过程中的安全与健康；b）与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用；c)消除或减弱工程运行过程中产生的危险、有害因素；d)具有针对性、可操作性和经济合理性；e）对策措施符合国家标准和行业安全设计规定的要求。14.1.2设计依据a）《中华人民共和国劳动法》中关于劳动安全与卫生的有关规定。b）电力部、水利部、劳动部批准颁发的《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》。c）劳动部颁布的《建设项目（工程）劳动安全卫生监督规定》，明确规定设计单位应对建设项目劳动安全卫生设施的设计负技术责任。14.1.3主要标准、规范和规程在工程设计中主要采用以下标准、规范：a)DL5061-1996《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》b)SDJ278-1990《水利水电工程设计防火规范》c)GBJ16-87《建筑设计防火规范》（2001年版）d)GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》e)GBJ87-1985《工业企业噪声控制设计规范》f)GBJ/T122-1988《工业企业噪声测量规范》g)GB8978-1996《污水综合排放标准》h)GB6067《起重机械安全规程》228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告i)GB2894-1996《安全标志》j)GB/T50033-2001《工业企业采光设计标准》k)GB50034-2004《工业企业照明设计标准》l)GBZ1-2002《工业企业设计卫生标准》m)GB2893-1982《安全色》14.2工程概述14.2.1工程任务及范围古洞河四级水电站工程是一座以发电主，兼有观光旅游等综合效益小⑵型工程。本电站为低坝引水无调节式电站，电站总装机容量3125kW，电站保证出力584kW，安装4台机组。供电范围为安图县地方水电网66KV系统。古洞河四级水电站工程建筑物主要包括：挡水建筑物（挡水坝）、泄水建筑物（泄水闸）、引水建筑物（进水闸、引渠和隧洞）及发电厂房等。本工程建成后，可增强区域的供电能力，更有效的提高人民生活质量。14.2.2地理位置及特殊要求古洞河四级水电站工程距安图县城74.5km，位于吉林省安图县第二松花江一级支流—古洞河上，坝址位于延边地区安图县富尔河与古洞河汇合口上游25.7km处的古洞河上。有公路直通坝址，交通方便。14.2.3区域卫生现状及区域地质安全性评价a)地区经济与卫生现状安图县作为全国首批100个农村电气化试点县之一，资源丰富，目前已经把工业兴县作为县域经济发展的主导战略，全县主要工业生产有森林采伐、机械修配、矿产、医药、酒业、水力发电等。农业生产以人参栽培、粮食生产及山区特产种植、养殖业为主。至2005年底，包括国省市营企业在内，安图县工业企业总户数240户，其中国省市营规模工业企业5户，县属规模工业企业50户，总资产值12.96亿元。安图亦228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告是吉林省布氏菌病(简称布病)流行较活跃的地区。布氏杆菌病为人、畜共患的一种接触性传染病。防疫措施是加强牲畜检疫、免疫，发现病牲畜马上宰杀，防止病畜外流。同时加强重点人群免疫，把好“病从口入”并防止经皮肤粘膜传染。b)区域地壳稳定性本工程区地震基本烈度为Ⅵ度。14.3危害因素分析14.3.1有害作业的生产部位本工程在运行中产生易燃、电气伤害、噪音的生产场所主要有：a）电力变压器场地，由于变压器为带电设备，变压器内部故障引起电弧加温，当加热到一定温度后引起燃烧，同时变压器正常运行时产生的噪声达80dB；b）移动式柴油发电机组（汽车电站）供电，易引发交通安全问题。c)运行人员进行设备的安装、检修及维护过程中所使用的各种传动、转动机械部位失效或违章作业可能造成机械伤害。　d)水库在施工和生产过程中，有大量的车辆在运行，由于车辆维护保养不善如刹车、方向失灵、暴胎等，驾驶员疲劳驾驶均有可能造成车辆伤害。对运行人员及设备的安全造成不利影响。e)金属结构设备能否正常工作，将直接影响到水工建筑物的安全运行和工程效益，它是水工建筑物的一个重要组成部分。设备缺陷严重时可能造成不可估量的损失。金属结构设备涉及水库228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告布置、设计、制造、安装和运行管理等各个方面，无论在哪个环节上出现疏忽或差错，都会给金属结构设备以至整个水工建筑物带来不良后果。从大量已建电站的水工闸门的许多事故分析得知，闸门出现事故的原因有如下几方面：（1）设计时考虑不周；（2）水工建筑物的总体布置不尽合理，泄水道的水力学设计缺陷；（3）泄水道内闸室段的水力学设计缺陷；（4）门叶结构的设计不合理；（5）闸门的零部件设计不周；（6）制作闸门、启闭机等金属结构设备所用的材料质量低劣；（7）闸门和启闭机的制造工艺、加工工艺及质量不符合规范或标准的规定；（8）设备安装措施、安装工艺不合理；（9）闸门和启闭机运行管理不善，（10）闸门和启闭机维护保养和检修等工作欠佳。这些方面的质量问题会造成难以克服、无法弥补的缺陷。将诱发各种故障和事故的发生。如门体结构严重变型、锈蚀、焊缝裂纹、支承行走机构锈死、门槽淤堵、门体启闭时严重振动、严重漏水等；启闭机的安全保护装置出现异常、钢丝绳锈损、抓梁不灵活等。金属结构设备缺陷引起的事故主要有：门槽破损、闸门启闭卡阻、启闭设备发生故障。14.3.2生产过程中危害较大的设备、种类、数量主要设备详见表14.1。表14.1生产过程在对运行人员危害较大的主要设备设备各称型号、规格危害因素电力变压器S11-3150/63（66±2×2.5%/6.3kV）S11-800/63（66±2×2.5%/0.4kV）噪声、火灾钻机机械伤害强制式混凝土搅拌机机械伤害电阻对焊机150kVA机械伤害铣床机械伤害14.3.3可能受到职业危害的人数及危害程度本工程现场运行值班人员约10人。主要危害来自检修及维护过程中机械部位失效或违章作业造成机械伤害、电器伤害，这些通过制定完善的规章制度，严格执行相应的操作规范都是可以避免的。14.4工程主要防范措施14.4.1劳动安全措施14.4.1.1防火措施a）电气设备短路、散热不良等引起绝缘物质的燃烧，如箱式变电站、228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告电缆等。主要采取配备消防设施防止事故的扩大。此外所有的动力电缆均采用阻燃型电缆。b）在生产场所和主要机电设备处配配置一些泡沫、干粉或CO2手提与移动式灭火器材。14.4.1.2防电气伤害为防止电气伤害，采取如下措施：a）所有可能发生电气伤害的电气设备均靠接地，工程接地网的设计满足相关规程规范的要求。b）对于可能遭遇雷击的建筑物屋顶、设备等采取避雷带或避雷针保护。c）电力变压器、氧化锌避雷器等开敞式电气设备的基座距地面的高度2.5m，不同电压等级的设备根据设计规程的规定满足带电体对周围的净距。带电设备周围设置围栏，围栏的门上装锁并设置安全标志牌。d）潮湿部位的照明，当灯具安装高度低于2.4m时，采用安全电压照明。14.4.1.3防机械伤害本工程的机械设备主要为钻机、搅拌机、电焊机、铣床等，应采取如下一些措施：a）采用的机械设备符合国家安全卫生有关标准的要求。b）门机、启闭机用钢丝绳、滑轮、吊钩等符合国标GB6067《起重机械安全规程》的有关规定。c）所有机械设备防护安全距离，机械设备防护罩和防护屏的安全要求，以及设备安全卫生要求，均应符合有关标准的规定。14.4.1.4防坠落伤害防坠落伤害应采取如下一些措施：a）闸门启闭机的工作平台、人行通道（部位），在坠落面侧设置固定式防护栏，以保证通行时的安全。b）水工建筑物的边墙处，在坠落面侧设固定式防护栏杆228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告c）凡检修时可能形成的坠落高度在2m以上的孔、坑，设置固定临时防护栏杆用的槽孔等措施。d）启闭机室的门及围栏均上锁，并设置安全标志。围栏的高度大于1.2m，最低栏杆离地面的净距小于0.2m。e）本工程所涉及的防护栏杆其围栏的设计高度大于1.2m，最低栏杆离地面的净距小于0.2m，防护栏杆的承载力按500N/m设计。f）移动式电动葫芦运行轨道的两端均设置挡板或挡块，防止电动葫芦在运行过程中脱轨。g）楼梯、钢梯、平台均采取防锈、防滑措施。14.4.2工业卫生设计14.4.2.1蓄水前库区清理为保证水库的运行安全，保证库周围及下游人群的健康，在水库蓄水前必须对库区进行全面清理。首先必须做好移民安置工作。对可能产生水质污染的环境和设施（厕所、粪堆、牲畜圈、垃圾场）表层污物清理运出库外施肥利用，粪场、粪堆底以及牲畜圈等翻耕30—40cm、暴晒10—15天。待水库蓄水后，禁止在库区内修建永久建筑物及向库区内弃放建筑垃圾和生活垃圾。禁止在库区内掩埋尸体和牲畜尸体。14.4.2.2疾病防疫针对工程区较常见的地方流行性疾病，结合工程移民，建立防疫网络，完善库坝区的医疗卫生机构，对工程区人民进行有效的防护。对电站工作人员做好卫生防疫工作。14.4.2.3各建筑物安全距离、通道、通风和采光各建筑物的布置、安全距离、安全通道、通风采光条件等，对水库的安全运行及运行人员的劳动安全是较为重要的。a)主要建筑物的布置和通道管理区的新建道路与附近的主要交通干线连接，形成对外交通网络，228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告管理区各建筑物之间的道路为互通环形道路，主要干道路宽为7.5m，次干道路宽为4.5m，道路转弯半径9m。建筑物之间距离为9m，满足消防规范规定的要求。b)通风管理区的建筑物内没有特殊功能用房，因此，建筑物均采用自然通风方式。14.4.2.4采光按照《工业企业采光设计标准》进行设计，所有房间采用自然采光，对局部由于结构的原因无直接采光的设置人工照明装置，使这些工作场所的照度达到规范标准的要求。室内天然采光照度见表14.2。表14.2工作场所室内天然采光照度最低值工作场所名称室内天然采光照度最低值（Lx）一般控制室，会议室，办公室100翻板闸门顶部贴有反光膜，便于夜间能够操作，以备应急状态使用。14.4.2.5防寒针对东北地区冬季严寒的气候特点，搞好建筑物围护结构（外墙及屋面）的保温，在夏季作好室内降温，使运行人员有较好的工作环境，确保员工身体健康。①建筑物外墙厚度及屋面保温层厚度满足建筑热工计算的要求。②所有建筑物设置双层窗。14.4.2.6防洪、防淹没水库的蓄水泄水直接关系到上、下游人民生命财产的安全，因此：a）建立水情自动测报系统及拦河闸安全监控微机系统。14.4.2.7防污染措施a)防噪声、防振动228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告本工程噪音和振动主要发生在启闭机室，噪音和振动对运行人员的危害较大，需对噪音、振动采取如下防护措施：①工作场所的噪音符合表14.3所列噪声A声级限制值的要求。表14.3各类工作场所的噪声限制值（A声级）序号场所类别噪声限制值（dB）1夜班人员休息室（室内背景噪声级）554作业场所和生产设备房间启闭机室，85（每天连续接触噪声8h）②选用噪声和振动水平符合国家有关标准规定的设备，必要时，对设备提出允许的限制值，或采取相应的防护措施如在建筑上采用降噪材料等。③为运行人员配备临时隔声的防护用具。b)防尘①户内地面采用坚硬的、不起尘埃的材料。②对整个枢纽范围内的环境采取绿化措施。c)防环境污染防污采取如下措施：对管理区的生活污水，经过处理后排放。14.4.3辅助用室的设置结合本工程的具体情况，按实际需要和使用方便的原则，由于电站运行人员不多，在管理区只设简易卫生用室和常用药品。14.5工程施工安全设计a)进入施工现场的工作人员，必须配戴安全帽。b)施工现场设备材料存放整齐稳固，周围通道畅通，宽度大于1m。c)施工现场的洞（孔）、井、坑、升降口、漏斗口等危险处，设置防护栏杆和标志。d)施工用各种动力机械的电气设备必须可靠接地，接地电阻应不大于4Ω。e)为水泥拆包等有粉尘污染的作业人员发放防尘口罩等防护用品。f228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告)严格按照高空作业管理规定和起重工安全操作规程及相关的机械操作规程进行施工。g)夏季避开中午高温时间作业，严防施工人员中暑。h)施工人员必须正确使用安全防护用品和劳动保护用品，水上作业必须穿救生衣。i)工程建设所需的爆破器材，在装卸和运输时严禁吸烟和携带发火物品，按指定路线运输，不准在人多的地方和交叉路口停留。运输爆炸材料的车辆复盖帆布，并设有明显标志。对于爆炸材料库的管理，其进入人员，严禁携带发火、易燃易爆等物品。爆炸材料的发放执行严格的手续。炸药库备有灭火砂箱等消防器材，灭火器定期检查或更换。爆炸材料失火，只能用水熄灭。14.6安全标志根据水利水电工程的具体情况，从防患于未然和事故后便于快速疏散为目的，对容易导致安全事故的场所或发生事故后需要疏散的通道等部位设立安全标志。安全标志类型见表14.4。表14.4安全标志设置的场所及标志类型标志名称安全色设置场所标志内容禁止标志红色1、泄水（进水口）等建筑物的渗气孔、通气孔和调压井孔口设置的防护栏杆禁止跨越警告标志黄色1、电气设备的防护围栏当心触电2、温升超过65K的设备外壳和构架当心高温伤人1、集水井、吊物孔周围的防护围栏2、建筑物边墙防护栏杆3、超过2m的垂直落地距离处当心坠落1、超过55#的钢斜梯当心滑跌1、主要交通道口当心车辆提示标志绿色1、消防水带消火拴灭火器消防水带2、安全疏攻通道安全通道14.7安全应急措施a）在管理楼配备一些急救用具及药物。b）228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告配备交通工具，必要时送较近的医疗单位或其它医疗条件较好的县、市医疗单位急救。14.8防范设备和设施的设置14.8.1安全监测根据工程的地质情况及各建筑物的结构和运行特点，必需实施下列项目和内容的安全监测：a）巡视检查；b）变形监测：翻板闸水平位移和垂直位移、库岸边坡变形等；c）渗流监测：渗压、渗漏量及水质分析；d）应力应变监测：混凝土温度及局部结构应力；e）水力学监测：泄洪时过流面的底面流速、脉动压力、时均压力、空化噪声及雾化等；f）环境因素监测：水位、气温、降雨量、库区、库尾淤积等。14.8.2设施的设置配置如下的防范设备及教育宣传设备：a)配置声级计、温度计、照度计、振动测量仪、电磁场测量仪、微波漏能仪等监测设备，并且国家相应规定定期检定检测设备。b)配备电视机、录放机等安全宣传设备。14.9预期效果及评价（1）对于工程区范围内，影响建筑物本身的危险因素，通过治理均可以保证主体建筑物的安全运行。（2）电站运行过程中易燃、易爆、有毒、有害物质相对较少，工程主要建筑物附近未发现其它易燃、易爆及有害物质，无其他重大危险源。因此，本工程涉及的危害因素较为简单，生产运行过程中出现的的劳动安全与工业卫生问题并不严重。（3）本工程各主要建筑物的设计均满足相应规程、规范的要求，雷电、暴雨、洪水这些自然因素在设计范围内不会对工程产生较大危害。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告（4）工程各建筑物的耐火等级和耐火极限，防火间距、隔离措施、消防车道、消防水源及机电设备消防等设计均应符合防火要求。（5）本建设项目在防地震、枢纽建筑物监测、防洪与防淹没、防火、防电气伤害、防机械及坠落伤害、防噪声、防振动、防尘、防污染、通风、采风照明、安全标志、附属卫生设施、交通道路等方面，采取适当的安全卫生防护措施后可达到消除或控制各类事故或职业病的目的，预期效果良好。14.10安全与卫生机构设置及人员配置在工程项目投产后，加强劳动安全与工业卫生方面的宣传教育和管理工作，保证工程运行中劳动安全与工业卫生。从“安全生产、安全第一”的角度出发，设置的安全卫生监督员，负责整个水电站的消防、劳动安全检查，日常的检测，劳动安全教育，职业的卫生等，其人员可为兼职人员。14.11投资概算a)由于主体工程和劳动安全与工业卫生的设施在投资上很难分开，因此，对于劳动安全与工业卫生设计中需增加的费用分别列入主体工程项目内。b)安全、卫生管理人员的费用由概算编制时统一考虑。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告15节能设计15.1工程概况本工程是“梯级方案”中的古洞河四级水电站工程，坝址位于富尔河与古洞河汇合口上游25.7km处的古洞河上，坝址地理位置为东经128012’10”，北纬42046’06”。该电站为引水式电站，利用古洞河天然径流量发电。电站装机容量为3125KW。15.2编制依据1）《中华人民共和国节约能源法》；2）《中华人民共和国清洁生产法》；3）《中华人民共和国可再生能源法》；4）《中国节能技术政策大纲》；5）《评价企业合理用电技术导则》（GB3485）；6）《评价企业合理用水技术导则》（GB7119）；7）《企业能源计量器具配备和管理导则》；8）国家计划委员会、国家经济贸易委员会和建设部“关于固定资产投资工程项目可行性研究报告‘节能篇（章）’编制及评估规定”（[1997]2542号）；9）节能设计规范；10）《固定资产投资项目技能评估及审查指南（2006）》；11）吉林省节约能源条例。15.3耗能项目本工程为基础建设项目，以土建为主，建设期能耗主要为建筑材料和开挖填筑，建成后能耗主要为水能的消耗。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告15.4能源供应状况分析本工程建成后主要耗能项目为水能。坝址位于延边地区安图县富尔河与古洞河汇合口上游25.7km处的古洞河上，引古洞河水发电，不存在电能紧缺等供求矛盾。15.5耗能指标15.5.1建筑材料本工程主要建筑材料为混凝土和填筑料。每吨混凝土能耗为约120kg标准煤。因此，优化设计，减少混凝土用量，是重要的节能措施。15.5.2土方本工程填筑料虽为天然建筑材料，但是土方开挖与土方填筑都需要机械耗能。土方开挖每立方米耗能为0.92kg柴油，折合标准煤1.34kg/m3。土方填筑每立方米耗能折合标准煤1.61kg/m3。15.5.3电器设备本工程第三个主要耗能为运行期水能的消耗和维修期以及厂用电的电能的消耗。由于库区水面的加大，水的蒸发量加大，维修期及冬季需要用电对电能的消耗，每千瓦时电能（等价）折合标准煤0.40kg。15.6优化设计15.6.1工程结构节能本工程主要工程量拦河坝和厂房工程，在设计时挡水坝以自动翻版闸门形势的拦河闸代替重力式滚水坝，闸门为国家定型产品闸基础为混凝土填，两岸护坡为悬臂式钢筋混凝土直立墙，厂房地面以下为100cm厚混凝土墙体，上部结构为钢筋混凝土薄壁墙结构。15.6.2电器设备节能维修期以及厂用电的节能，维修期用电以及厂用电采用的是节能变压器，照明采用节能灯。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告表15.1厂用电一天耗能明细表序号名称设备型号功率(kw)利用小时(小时)能耗(千瓦时)节能(kg标准煤)备注1节能灯JINHAO-801.58125.4夏季2节能灯JINHAO-801.51319.58.9冬季15.6.3水面蒸发水量节能电站建成后将形成40000m2的水面面积，为了减少蒸发，于库区两岸种草植树，以改善环境的方法来达到节能的目的，由于采取了减少水量蒸发的措施，一年可少蒸发水量10000m3，将该水量用于发电，可多发电1500kw，即节能1600kw。表15.2水面蒸发水量节能明细表序号节能形式发电量(kw)节能标准煤总量(kg)1水能转换成电能160070015.7能源成本分析本工程建设项目主要为土建，其能源消耗主要是发生在工程建设期。本工程土方13万立方米，折合标准煤192吨，混凝土18581立方米折合标准煤926吨。减少水面蒸发每年节能折合标准煤0.86吨。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告16工程概算16.1投资主要指标本工程概算总投资为5694.06万元，其中：建筑工程2899.50万元，机电设备及安装工程1296.96万元，金属结构设备及安装工程350.96万元，施工临时工程250.11万元，独立费用394.02万元，基本预备费259.58万元,占地补偿48.54万元，水土保持工程131.89万元,环境保护工程6.13万元。总工程量为23.42万m3，其中土石方明挖15.51万m3，土石填筑5.78万m3，砼1.86万m3，砌石0.27万m3。工程所需钢材918.17t，水泥11382t，木材44m3，总工日为7.774万个。16.2编制依据a.水利部水总（2002）116号文颁发的《水利工程设计概（估）算费用构成及计算标准》；b.水利部水总（2002）116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》；c.水利部水总（2002）116号文颁发的《水利工程施工机械台时费定额》；d.国家计委，建设部计价格［2002］10号文《工程勘察设计收费标准》；e.工程监理费按国家发改委、建设部发改价格[2007]670号文件；f.地方政府有关规定。16.3设计概算编制说明16.3.1基础单价a.人工工资单价：依据水利部水总（2002）116号文规定，计算结果见人工预算单价计算表；b.228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告主要材料：钢材、水泥价格依据市场材料出厂价加运杂费、采保费构成，运输费标准采用吉交发字〔1998〕18号《吉林省公路工程汽车运杂费计算标准》；c.地方材料：按设计提供的料场加运杂费计取。16.3.2取费（1）其它直接费计算基础为直接费，建筑工程费率为4.0%，安装工程为4.7%。（2）现场经费现场经费费率见下表：序号工程类别计算基础现场经费(%)1土石方工程直接费92模板工程直接费83混凝土浇筑工程直接费84钻孔灌浆及锚固工程直接费75其他工程直接费76机电设备安装工程人工费45（3）间接费间接费费率见下表：序号工程类别计算基础间接费(%)1土石方工程直接费92模板工程直接费63混凝土浇筑工程直接费54钻孔灌浆及锚固工程直接费75其他工程直接费76机电设备安装工程人工费50（4）企业（计划）利润按水利部水总（2002）116号文规定为7％。（5）税金228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告按水利部水总（2002）116号文规定为3.22％。16.3.3施工临时工程按施工组织设计提供的工程量计取。16.3.4独立费用（1）建设管理费a、建设单位经常费按水利部水总（2002）116号文计取；b、工程监理费按国家发改委、建设部发改价格[2007]670号文计取。（2）科研勘测设计费勘测设计费：按国家计委建设部计价格［2002］10号文规定计取。16.3.5预备费预备费：基本预备费按第一至第五部分合计的5%计取。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告17融资方案本工程总投资为5694.06万元，工程投资资金全部由融资主体自筹。17.1资本金筹措17.1.1融资组织形式选择该项目的建设：包括拦河闸、隧洞、压力前池、压力钢管、电站厂房等建设。融资主体为延边鑫河电站有限公司，项目融资主体从事融资活动。建设项目所需资金全部来源于项目公司股东投入的资本金。17.1.2资本金筹措项目资本金是通过延边鑫河电站有限公司直接投资的方式筹措。全部由建设单位自有资金解决。17.2分年投资使用计划项目的融资计划应能满足分年投资使用计划的要求，根据项目建设进度安排，建设固定资产投资部分为5694.06万元，拟分2年投入，投入比例为0.5:0.5，即第一年投入2847.03万元，第二年投入2847.03万元。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告18经济评价18.1概述18.1.1项目背景本电站是以发电为主的工程项目，电站装机容量3125kW，年平均发电量907.23×104kW·h。根据本电站规模，项目按照国家计划委员会、建设部、水利部颁发的规范、规程，以国家现行财税制度为依据结合本工程具体情况进行财务评价和国民经济评价。古洞河四级电站经济评价以动态为主，辅以静态指标。该水电站建设期2.0年，工程静态总投资5694.06万元，工程投资及装机、发电过程见表18.1。表18.1水电站工程投资及装机投产计划表年份项目20102011合计1.静态投资（万元）2847.032847.035694.061.1枢纽工程（万元）2725.562725.565451.121.2移民环境（万元）93.2893.28186.562.年末装机容量（kW）3125.003.年上网电量（104kW·h）907.23该水电站建设期2.0年，工程静态总投资5694.06万元。18.1.2编制依据本项目经济评价是遵照国家及水利行业有关法律、法规及规程、规范要求进行编制。主要依据有：⑴《水利产业政策》（国发[1997]35号）；⑵《国务院关于固定资产投资项目试行资本金制度的通知》（国发[1996]35号）；⑶228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告水利部《水利建设项目贷款能力测算暂行规定》（水规计[2003]163号）；⑷国家发展和改革委员会、建设部《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）（发改投资[2006]1325号）；⑸水利部《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94），水利部1994年3月；⑹《水电建设项目财务评价暂行规定》（1994年试行）。18.2财务评价基础数据与参数选取18.2.1财务评价基础数据与参数选取18.2.1.1财务价格根据本工程的峰谷电比例，按照省物价局、计经委（经贸委）、当地政府的有关文件规定，结合工程贷款偿还要求和该工程的实际情况，本工程的上网电价按0.48元/kW·h计。18.2.1.2建设期和计算期设计年度，建设期和计算期项目建设期2.0年，第2年10月初交付使用并正常运行。财务评价：正常运行期50年，故计算期为52.0年。国民经济评价：正常运行期50年，故计算期为52.0年。固定资产折旧年限：50年。无形资产摊销年限为10年,递延资产摊销年限为5年。18.2.1.3财务基准收益率设定建设项目融资前税前财务基准收益率：。建设项目资本金税后财务基准收益率：。18.2.1.4其他计算参数增值税：本工程增值税为价外税，按销售收入的6％计取；228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告销售税金附加：销售税金附加包括城市维护建设费和教育费附加，是以增值税税额为计算基数征收，按规定其税率分别采用5％和3％；所得税率：25%。18.2.2发电收入估算18.2.2.1发电收入本电站作为电网内实行独立核算的发电项目进行财务评价，发电收入按下式计算。本电站财务评价只计算电量收入，不计算容量收入。上网电量为电站有效电量减去厂用电量和上网输变电设备损耗电量，古洞河四级电站厂用电量率取2％，输变电电网损失率取2％。根据《小水电建设项目经济评价规程》，本电站调节类别为日调节，有效电量系数取0.90。发电收入＝上网电量×上网电价；上网电量＝有效电量×（1-厂用电率）×（1-网损率）；有效电量＝设计发电量×有效电量系数。经过计算，本电站设计发电量为907.23×104kW·h，多年平均有效发电量852.79×104kW·h，上网电量为818.68万kW·h，发电收入为393.13万元。18.2.2.2税金按照小水电设计规范，水电站工程应交纳增值税、销售税金附加和所得税。a)增值税：本工程增值税为价外税，按销售收入的6％计取，为23.59万元。b)销售税金附加：销售税金附加包括城市维护建设费和教育费附加，是以增值税税额为计算基数征收，按规定其税率分别采用5％和3％。按正常年份计算，销售税金附加为1.89万元。c)所得税：企业利润应依法征收所得税，按应纳税所得额的25％计取。18.2.3成本费用估算228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告本工程成本费用包括材料费、工资及福利费、工程维护费、库区维护费、水资源费、其他费用、折旧费和利息支出等。⑴材料费材料费主要包括生产运行过程中实际消耗的原材料、辅助材料、备品配件等。以电站装机容量为计算基数，按2元/kW估算，材料费为6300元/年。⑵工资及福利费古洞河四级电站定员编制为3人，职工工资按12000元/人·年计算；按照《中华人民共和国所得税暂行条例》（以下简称新税法）和财政部发布的企业财务制度规定，企业职工福利费、劳保统筹和住房基金分别按14％、17％和12％的比例提取，合计为43%。经计算，工资及福利费为5.15万元。⑶工程维护费工程维护费包括日常修理费和大修费，按建设投资的0.3％估算，费用为16.36万元/年。⑷库区维护费库区维护费按上网电量0.0005元/kW·h提取，则为0.41万元。⑸水费水费按上网电量0.005元/kW·h提取，则为4.08万元。⑹折旧费①固定资产原值KK＝5539.38万元②固定资产残值SS＝K·余值率（10％）＝5539.38×10％＝554万元③年折旧费d万元228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告⑺摊销费①无形资产和递延资产本工程不涉及无形资产费用，不予摊销。⑻其他费用本阶段其他费用暂按电站装机容量为计算基数，按3元/kW估算，则其他费用为0.94万元。18.2.4财务评价报表财务评价报表包括财务现金流量表、损益和利润分配表、资金来源与运用表等，见附表。18.2.5财务评价指标盈利能力分析是从全部投资角度考虑分析、考察投资的盈利水平。它是以现金流量表的形式表达，并计算出财务净现值、财务内部收益率、投资回收期、投资利润率。经计算，财务评价指标见表18.2。表18.2财务评价指标计算表序号项目名称所得税前所得税后1财务内部收益率（%）7.317.062财务净现值（万元）175.3211.533投资回收期（年）12.8213.304投资利润率（%）7.79全部投资内部收益率（FIRR）税前为7.31％，大于相应的基准收益率7％，财务净现值税前为175.31万元，大于零，表示本项目除能满足行业最低要求外，还有超额盈余，因而在财务上是可行的。18.3不确定性分析18.3.1敏感性分析228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告敏感性分析旨在研究和预测项目主要因素发生浮动时对经济评价指标的影响，分析最敏感的因素和对评价指标的影响程度。财务评价敏感性分析表表18.3变化率变化因素变化率FIRR(%)敏感度系数FNPV(万元)基本方案　7.31%　￥175.32项目投资变化10%7.01%0.41￥-24.565%7.15%0.44￥55.60-5%7.77%1.25￥413.69-10%8.23%1.26￥634.10项目收益变化10%8.17%1.17￥665.525%7.76%1.22￥429.40-5%7.14%0.47￥50.56-10%7.02%0.40￥-25.62从敏感性分析表15.3可见，在投资减少5％、效益增加5％时，经济内部收益率都在7％以上；在投资增加5％、效益减少5％时，经济内部收益率均高于7％，该项目抗风险能力较强。18.3.2盈亏平衡分析生产能力利用率的平衡点（BEP）=39.51%。即表明该项目的产量只要达到设计产量的39.51％，该项目即可以保本，故该项目的风险性比较小。18.4财务评价结论该项目的主要评价指标全部投资内部收益率税前为7.31％，税后为7.06％，这些评价指标均高于设定的基准收益率7％，项目实施后经济效益高于同行水平，而且项目的盈亏平衡点（BEP）为39.51％，该项目的经济前景十分好。另外，从敏感性分析来看，该项目的抗风险能力较强，但也必须注意控制好不利因素的影响，严格控制工程投资。综上所述，该项目在财务上具有可行性。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告19国民经济评价19.1影子价格及主要参数选取19.1.1社会折现率社会折现率采用8％。19.1.2影子价格根据《经济评价规程》，小水电建设项目国民经济评价中的影子电价是根据国家计委1993年颁布的吉林电网影子电价为基础，然后按建设地点条件进行调整确定。①按与大电网的关系该电站的建设主要是为解决安图县用电紧张问题，与大电网有一定距离，因此按《经济评价规程》，调整系数k1=1.15。②缺电情况调整系数该地区全年缺电，因此按缺电情况调整系数k2=1.15。③交通情况调整系数该小水电站交通情况较好，站厂址紧靠长白公路S203，距离安图县城仅74.2km，交通便利，所以按交通情况调整系数k3=1.0。综合以上论述，考虑各种因素，该水电站的影子电价修正为0.483元/kW·h。19.1.3其他参数选取⑴设计年度，建设期和计算期项目建设期2.0年，第二年10月初交付使用并正常运行。国民经济评价：正常运行期50年，故计算期为52.0年⑵固定资产折旧年限：50年。根据《经济评价规程》，该小水电的国民经济评价采用50年计算期，50年后的回收固定资产余值为零。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告19.2投资费用调整19.2.1工程投资调整原工程估算为5694.06万元，本次评价调整内容为：⑴剔除工程设计概算中属于国民经济内部的转移支付，主要有计算利润、设备储备贷款利息、税金；⑵按影子价格调整项目所需主要材料的费用；⑶按影子工资调整劳动力费用；⑷调整基本预备费。经调整，工程投资为5288.34万元。19.2.2流动资金调整流动资金包括维持项目正常运行所需购买燃料、材料、备品、备件和支付职工工资等的周转资金。按固定资产投资的1％估列为53万元，此部分资金在运行期初投入，项目经济分析期最后一年回收。19.2.3运行费用调整年运行费为项目正常运行每年所需支出的全部运行费用，它包括工资及福利费、材料、燃料及动力费、维护费和其他费用等，根据国家关于水利项目年运行费的取费规定，经核算，年运行费为25.16万元。19.3国民经济效益估算⑴有效电量该电站实际有效电量为852.796万kW·h。⑵影子电价影子电价修正为0.483元/kW·h。发电收入=上网电量×影子电价，则发电收入为412.28万元/年。19.4国民经济效益费用流量表见附表。228 xx省安xx县xxxxx四级水电站工程初步设计报告19.5国民经济评价指标根据上述费用与效益计算，采用影子电价法对该小水电站进行国民经济评价，古洞河四级电站经济内部收益率为8.22％，按8％的社会折现率测算的其经济净现值102.49万元。19.6国民经济评价结论根据效益、费用计算成果，编制国民经济效益费用流量表，详见附表。从表中可以看出本工程经济内部收益率为8.22％，大于社会折现率8％，经济净现值102.49万元，大于零，经济效益费用比1.19，大于1。另从国民经济敏感性分析表中可以看出，在敏感性分析范围内，在投资减少5％、效益增加5％时，经济内部收益率都在8％以上；在投资增加5％、效益减少5％时，经济内部收益率均高于7％，说明本工程各项指标均达到规范要求，并且具有很强的抗风险能力。该项目的建设是可行的。228'