杉坪水电站初步设计报告

'四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告批准：车轮核定：张家洪王大坤审查：刘睿李道瑜易兴国黄贤照张贵文校核：任永明扬贵乾张贵营郭刚张大勇汪德明张韵编写：刘睿杨家庆任永明李晓华卿琨扬贵乾张大勇夏少平付小林杨小丽参加工作人员：杨萍赵一鸣谭文吉何民开李小伟周晓华 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告目录1综合说明1-11.1概述1-11.2水文、气象、泥沙1-41.3工程地质1-81.4工程任务和规模1-181.5工程布置及建筑物1-261.6机电及金属结构1-381.7消防设计1-421.8施工组织设计1-431.9水库淹没处理及工程占地1-471.10环境保护设计1-471.11水土保持设计1-481.12工程管理1-491.13劳动安全与工业卫生1-491.14投资概算1-501.15经济评价1-521.16主要结论和建议1-541.17工程特性表1-552水文2-12.1流域概况2-12.2气象特征2-12.3水文基本资料2-42.4径流2-62.5洪水2-162.6分期设计洪水2-202.7水位流量关系曲线2-222.8河流泥沙2-262.9水情测报站网规划2-273工程地质3-1 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告3.1前言3-13.2区域地质及地震3-23.3水库工程地质条件3-83.4闸址工程地质条件3-83.5引水线路工程地质条件3-223.6厂址工程地质条件3-283.7天然建筑材料3-343.8结论3-404工程任务和规模4-14.1概述4-14.2水利和动能4-94.3电站运行方式及能量指标4-164.4水库泥沙冲淤计算4-175工程选址、工程总布置及主要建筑物5-15.1设计依据5-15.2闸址选择5-85.3引水线路选择5-135.4厂址选择5-175.5工程总体布置5-195.6首部枢纽5-215.7引水建筑物5-315.8发电厂房及开关站5-385.9工程监测5-415.10生产生活区布置及环境美化处理5-445.11建筑物工程量5-446水力机械、电工、金结及采暖通风6-16.1水力机械6-16.2电工6-86.3金属结构6-196.4采暖通风6-23 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告7消防设计7-17.1工程概况和消防总体设计方案7-17.2工程消防设计7-57.3消防设备统计7-108施工组织设计8-128.1施工条件8-128.2施工导流8-178.3料场的选择与开采8-208.4主体工程施工8-228.5施工交通运输8-278.6施工工厂设施8-298.7施工总布置8-328.8施工总进度8-358.9主要技术供应8-379水库淹没处理及工程占地9-19.1库区的自然及社会经济概况9-19.2水库淹没9-19.3工程占地9-29.4工程占地处理费用计算9-310环境影响评价及环境保护设计10-110.1环境现状质量10-110.2环境影响评价结论10-510.3环境保护措施10-810.4环境保护投资概算10-1210.5建议10-1311水土保持方案设计11-111.1水土流失及治理情况11-111.2新增水土流失预测11-211.3水土流失防治方案11-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告11.4水土保持投资概算11-1112工程管理12-112.1工程任务及规模12-112.2管理机构12-112.3主要管理设施12-313劳动安全与工业卫生13-113.1设计依据13-113.2枢纽总体布置13-213.3劳动安全13-413.4工业卫生13-713.5安全卫生设施13-813.6周围环境对安全卫生的影响及防范措施13-913.7预期效果评价13-914投资概算14-114.1编制说明14-114.2总概算表14-714.3永久工程综合概算表14-914.4建筑工程概算表14-1014.5机电设备及安装工程概算表14-1514.6金属结构设备及安装工程概算表14-2314.7临时工程概算表14-2714.8其他费用概算表14-2914.9分年度投资概算表14-3014.10建筑工程单价汇总表14-3114.11机电安装工程单价汇总表14-3614.12金属结构安装工程单价汇总表14-3814.13主要材料预算价格汇总表14-4014.14施工机械台班汇总表14-4115经济评价15-1 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告15.1财务评价15-115.2国民经济评价15-615.3综合评价15-7附件：1.甘孜藏族自治州发展计划委员会，甘计〔2004〕833号“关于九龙县洪坝小沟河流域整体梯级开发1—4级及古木水电站可行行研究报告的批复”；2.甘孜藏族自治州环境保护局（函），甘环函〔2004〕57号“关于对九龙县小沟河一级电站（杉平电站）环境影响报告书的批复”；3.甘孜藏族自治州水利局，甘水函〔2004〕31号“甘孜州水利局关于《九龙县小沟河杉平水电站水土保持方案报告书》的复函”；4.《四川省甘孜藏族自治州九龙县小沟河一级（杉平）水电站可行性研究报告》专家组评审意见。 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1综合说明1.1概述1.1.1流域概况杉平水电站位于四川省甘孜藏族自治州九龙县境内松林河西源洪坝河干流的一级支流小沟河上，为小沟河梯级开发方案中自上而下的第一梯级水电站。电站采用引水式开发，闸址位于洪坝乡中沟与城墙沟汇口下游约100处，厂址位于柏香篷沟汇口下游红杉坪，闸~厂址相距约6.8km。电站开发任务为水力发电，无灌溉、防洪等综合利用要求，装机容量17MW，年发电量0.8772亿kW.h，具有日调节能力。电站厂址～小沟河河口有林场公路相通，小沟河口～安顺场有乡级公路贯穿，河口距石棉县城约40km，对外交通较方便。小沟河发源于四川省九龙县大雪山东侧，海拔5564m的尼色峨山，河流至西向东流，在左岸纳入城墙沟后始称小沟河，在洪坝乡上游约1km处，与正沟汇合后称洪坝河，在西油房处与湾坝河汇合后为松林河。小沟河干流河段全长33.3km，流域面积330km2，河口多年平均流量9.38m3/s，天然落差约600m，可利用落差528m，水力资源技术可开发容量约70MW。杉平电站闸址控制集水面积116km2，厂址控制集水面积174km2。九龙县辖17乡1镇、63个村、263个村民小组。2002年末全县总人口5.17万人(其中农业人口4.55万人)，是藏、汉、彝为主的民族聚居地的省列贫困县。2002年九龙县国内生产总值完成1.54亿元，工农业总产值完成5943万元，地方财政收入738万元。粮食总产量达到11655t，牲畜年末存栏数达到19.95万头，农牧民人均纯收入达到966元，人口自然增长率为14.9‰。据工程所在地洪坝乡2002年统计资料，全乡共167户，797人。耕地面积56hm2，全系干地，人平耕地0.07hm2，一年一熟。年产粮食27.67万kg，人平347kg，主要品种为玉米、土豆，其次为蔬菜、杂豆、青稞等。工农业总产值143万元，其中农业产值102万元，工业产值41万元。牲畜存栏数6200余头，以牦牛、羊为主，猪次之。野生中药材品种较多，但产量少。名贵中药材如虫草、天麻、贝母也有少量采集。工程区大多为原生植被，覆盖率高达90.0%以上。流域内野生动物资源较为丰富，无受保护的野生动物。流域内人烟稀少、植被良好，分布有大片原始森林和高山草甸等，对径流有较强的调蓄作用，径流年内丰沛稳定，年际变化小，河流最为突出的特点是落差大，枯期径流稳定。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告工程所在洪坝乡行政区属九龙县，在地域上靠近雅安市石棉县，洪坝乡距石棉县城40km，距负荷点近。根据调查了解，现石棉县共有30多家高耗能企业，由于缺电，有超过半数的企业仅能生产半年或生产几个月，使整个石棉经济受到了很大影响。据富源电力股份有限公司初步预测，2004年丰水期电网综合发电能力63MW，加上计划投产电站10MW，最大发电能力73MW，而县内最大用电负荷达到77MW，低谷时段71MW，预期高峰缺电5～10MW，低谷缺5MW。根据电站业主提供资料，杉平水电站投产后供电石棉电网，由于其特殊的地理位置为水电开发提供了得天独厚的条件。1.1.1勘测设计概况为加快小沟河水电开发，2003年12月，受九龙县泳太电力有限公司委托四川精诚水利水电设计咨询研究所，对小沟河两岔河口（城墙沟汇口）～河口段长约20km的干流河段进行了流域水电规划，并提出《四川省九龙县小沟河水电规划报告》。2004年3月，甘孜州发展计划委员会、甘孜州水利局以甘计〔2004〕99号“关于《四川省九龙县小沟河水电规划报告》的批复”对规划进行了批复。根据《规划报告》及审查意见，小沟河梯级开发自上而下梯级电站为：小沟河一级（杉平电站）、小沟河二级（水塘沟电站）小沟河三级（宏水沟电站）及小沟河四级（汪堡电站），总装机70MW。小沟河梯级开发方案指标见表1-1。表1-1小沟河梯级开发方案指标表项目单位一级电站（杉平）二级电站（水塘沟）三级电站（宏水沟）四级电站（汪堡）正常蓄水位m3380294525802297利用落差m434364282189正常蓄水位以下库容万m313.5装机容量MW15202015设计枯水年枯期平均出力MW4.75.85.74.4装机年利用小时数h5870572057005740多年平均发电量亿kW·h0.8801.1451.1390.861枯期电量亿kW·h0.1990.2520.2490.190加权平均水头m402.6338.6262.3175.6额定水头m3903282541701-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告装机台数台2222电站引用流量m3/s4.527.179.2610.4根据《水电规划报告》审查意见，受九龙汇泉电力开发有限公司委托，成都市水利电力勘测设计院全面开展了规划河段的水电站设计工作。2004年6月对小沟河一级（杉平电站）进行现场踏勘，2004年9月，完成了《小沟河一级(杉坪)电站可行性研究报告》。该报告于2004年12月，通过了按甘孜州计委要求组织的专家组的评审（意见附后）。根据意见，按初步设计编制规程的要求，经过深入的地勘工作和大量岩（土）体物理力学试验，查明了工程区主要工程地质问题，对枢纽区各建筑物有关工程地质条件进行了分析评价。在进行地质、勘测试验的同时，我院进行了水文、工程任务和规模、工程布置及建筑物、机、电、金结及暖通、工程管理设计、消防设计、施工组织设计、水库淹没及工程占地、劳动安全及工业卫生、设计概算及经济评价等方面的工作。在我院工作的同时，业主委托了有关单位进行了环境保护设计及水土保持方案的设计，其批复附后。通过与业主的多次沟通，目前的勘测设计工作已能满足初步设计阶段工作深度的要求，现提出小沟河一级水电站（杉平）初步设计报告，供审查。目前已完成的测量、勘探、试验工作量如下：(1)测量①控制测量5km；②1:5000地形图测量：12km2；③1:1000地形图测量：2.5km2；④1:500地形图测量：3.2km2；⑤大量地质点、钻孔测量。(2)地质、勘探、试验完成的主要地勘试验工作量见表1-2。我院在编制初步设计报告过程中，得到了九龙县县委、县政府、九龙汇泉电力开发有限公司等的大力帮助，在此表示衷心感谢！1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平水电站初步设计完成的主要勘察及试验工作量统计表表1-2项目编号工程内容单位工程量初设阶段备注地质1编制区域构造纲要及震中分布图(1/50万)km2521002编制区域地质图(1/10万)km215603首部枢纽区平面工程地质测绘(1/500)km21.504首部枢纽区剖面工程地质测绘(1/500)km2.2525引水线路平面工程地质测绘(1/1000)km25.06引水线路剖面工程地质测绘(1/1000)km7.7367厂址区平面工程地质测绘(1/500)km20.568厂址枢纽区工程地质剖面图(1/500)km1.019天然建筑材料测绘(1/1000)km25.60勘探10坑槽探m386011井探m8.512钻探m72.1/3试验13覆盖层物性试验组614覆盖层物理力学试验（渗透、压缩、剪切）组615水质简分析组616天然建筑材料物性试验组71.1水文、气象、泥沙1.1.1气象小沟河流域无气象站，1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告据松林河口安顺场水文站1959~1963年资料统计，其5年平均气温为16.7℃，极端最高气温为38.4℃，极端最低气温为-3.4℃，多年平均相对湿度为75%，多年平均降雨量1215.9mm，最大日雨量110.8mm，多年平均蒸发量为1412.7mm。据石棉县气象站资料统计，其多年平均气温为16.9℃，多年平均相对湿度为69%，多年平均降雨量801.2mm，多年平均风速为2.3m/s，最大风速为20m/s。1.1.1径流流域的径流主要来源于降雨，其次为高山融雪水和地下水补给。由于流域内森林资源丰富，对径流的调蓄能力较大，故本流域径流较为丰沛，枯季径流稳定。径流的年内变化及地区分布，与降水的变化趋势基本一致。年际变化大而年内变化小。据安顺场水文站1960～2001年资料统计显示：整个松林河径流的年内分配与降雨的年内分配基本一致，径流在年内的分配不均匀，丰水期(5～10月)多年平均流88.6m3/s，其水量占年水量的78.1%，枯水期(11～4月)多年平均流量25.1m3/s，其水量占年径流量的21.9%，最枯的1～3月多年平均水量约占年径流的8.6%。径流的年际变化不大，年平均流量最大值72.2m3/s，最小值为42.8m3/s，两者之比为1.69。年最小流量一般出现在2、3月份，多数出现于3月。据安顺场水文站1960~2001年共42年径流系列，扣除白水河岩溶水2.5m3/s后，再按面积比修正至杉平水电站闸址，得到杉平水电站径流成果，见表1-3。杉平电站闸址径流成果表表1-3时段均值(m3/s)CvCs/Cv设计流量(m3/s)P=10%P=50%P=90%年(5月～翌年4月)4.090.132.04.784.073.43枯期(11月～翌年4月)1.690.122.01.951.681.441.1.2洪水1.1.2.1设计洪水流域的洪水由暴雨形成，洪水出现的时间与暴雨相应，最大洪峰流量出现于6~9月，以7、8两月出现的频次最高。据安顺场水文站资料统计，历年最大流量最早出现在6月16日，最晚出现在9月12日，年最大流量的年际变化较小，实测年最大洪峰流量的最大值为328m3/s(1966年8月31日)，最小值150m3/s(1977年8月21日)，两者之比仅为2.18倍。洪水过程多为单峰过程，涨落较缓，其涨率和变幅不大。洪水历时一般为2~3天，一次洪水过程的洪水总量主要集中在1天。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告根据流域水文资料情况，杉平电站闸、厂址设计洪水采用面积比的2/3次方搬移安顺场站年最大流量设计成果。考虑到松林河历史洪水精度不高，为安全计，对闸、厂址校核洪水加15%的安全修正值。杉平电站设计洪水成果见表1-4。杉平电站坝、厂址设计洪水成果表表1-4位置QpP=0.5%P=1%P=2%P=3.33%P=5%安顺场水文站680611451490450闸址12611383.790.983.5Q+15%△145厂址165149110119109Q+15%△1711.1.1.11.1.1.2分期洪水按照流域暴雨洪水特性，以及洪水年内变化规律需，结合安顺场站各月最大流量散布图，将全年划分为1、2、3、4、5、6～9、10、11、12月9个分期。除主汛期采用年最大流量设计值外，其余各时段按定时段最大值法选样组成各月最大流量系列。然后按分期分别进行频率计算，再将各分期设计流量按面积修正至杉平电站闸址和厂址。修正指数11～4月采用面积比1次方，5月、10月采用面积比的2/3次方。杉平电站闸址、厂址分期设计洪水成果见表1-5、1-6。杉平电站闸址分期设计洪水成果表表1-5分期P=5%P=10%P=20%P=50%1月2.402.292.171.952月1.971.881.781.603月1.861.771.681.494月3.723.352.942.285月23.720.817.612.66～9月83.570.557.740.610月27.424.822.217.611月5.224.944.604.0312月3.283.122.942.621-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平电站厂址分期设计洪水成果表表1-6分期P=5%P=10%P=20%P=50%1月3.603.443.252.922月2.952.822.672.403月2.792.662.522.244月5.585.024.413.435月31.127.223.116.66～9月10992.475.653.210月35.932.529.123.111月7.847.416.906.0412月4.914.674.413.931.1.1水位流量关系曲线水位流量曲线绘制通过洪水调查、实测断面、实测同时水边点及洪痕高程，采用水力学公式计算绘制。其中水位在实测范围内用实测资料控制，以上水位所用比降和糙率参考实测水位流量反推值，结合河床质组成情况计算绘制。1.1.2河流泥沙1.1.2.1流域产沙概况松林河流域周围多高山峻岭，上游分水岭大都在海拔4000m以上，小沟河达5000m以上。河源分水岭附近还有少量的冰川和常年积雪区。流域内地质构造复杂，断层多，裂隙发育，岩层破碎，风化强烈。第四系松散堆积物多分布于河谷两侧及冲沟内。下游处于青衣江暴雨区边缘，暴雨强度较大。滑坡、崩塌时有发生。从20世纪八十年代末起，在本流域内中下游大量砍伐木材，加之烧荒垦殖之风盛行，导致中下游水土流失日趋严重。1.1.2.2悬移质杉平水电站闸址集水面积116km2，根据安顺场水文站34年实测泥沙系列，推算闸址输沙量、含沙量。经计算，杉平电站闸址多年平均年输沙量10.4万t，多年平均含沙量为0.809kg/m3，多年汛期平均含沙量为1.28kg/m3，其中7、8月最大，分别为1.71g/m3、1.65kg/m3。泥沙主要集中在汛期(5～10月)，占98.4%，其中7月和8月占70.8%。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告悬移质颗粒级配，采用安顺场水文站1990年5月至10月采集的沙样进行颗粒分析。悬移质颗粒中数粒径0.057mm，平均粒径0.254mm，最大粒径1.73mm。大于0.25mm占26%，大于0.35mm占21%。悬移质莫氏硬度大于5的硬矿物主要为石英、长石。各粒径组硬矿物含量为10%~35%，大于0.35mm为10%~17%。1.1.1.1推移质杉平水电站采用“推悬比”推算推移质输沙量，“推悬比”按15%考虑，推算得杉平水电站闸址河段推移质年输沙量约为1.56万t。1.2工程地质1.2.1区域地质及地震1.2.1.1区域地质杉平水电站地处川西高原东南部边缘，地势西北高东南低。区内山势巍峨，河谷深切，河道坡陡流急、落差大，平均比降55.3‰，山岭海拔高程为3000~4500m，具有典型的高山地貌景观。区内地层除石炭系缺失外，从前震旦系到第四系地层均有不同程度分布。工程区位于西部变质岩区，主要地层为三叠系砂板岩、变质玄武岩等。第四系各类成因松散堆积物沿河广泛分布。在大地构造部位上工程区处于川滇南北向构造带与甘孜褶断带交汇部位，区域地质构造背景复杂，磨西河、小金河、安宁河、石棉等区域性断裂在田湾、安顺场一带交汇复合，并将本区分割为四个断块构造区。工程区即位于西部贡嘎山断块东北缘。贡嘎山断块北东、南东侧分别以鲜水河断裂(磨西断裂)、小金河断裂为界，西侧以玉农希断裂为界。块内断裂规模较小，活动性微弱，仅断块东侧有洪坝、湾坝等次级断裂呈北北东向展布。第四纪以来发育有多期冰川，典型的冰川侵蚀地貌在多处分布。工程区物理地质作用主要为岩体风化卸荷。地下水类型主要为基岩裂隙水和第四系松散堆积层孔隙水。1.2.1.2地震工程区地处鲜水河、安宁河地震带与理塘地震带之间，紧靠鲜水河~磨西、安宁河地震带西侧。根据工程区的区域构造环境和断裂活动性分析，区内不具备发生6级以上强震的地质构造背景，历史上也无6级以上强震记载，其地震效应主要受外围地震带强震活动波及影响。按国家技术监督局2001年发布的1/400万《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，该区域地震动峰值加速度为0.2g，相应的地震基本烈度为Ⅷ度。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1水库工程地质条件杉平水电站水库分别由左、右两个支库组成，正常蓄水位3371m高程时，水库回水长度分别为55m、150m，总库容7.87万m3。水库大致呈北东和南北向展布，库区河谷狭窄，河心漫滩发育，两岸谷坡陡峻。库内谷底及河床由覆盖层堆积，右岸高高程基岩裸露，河床主要由第四系冲积和崩坡积等松散堆积物组成，下伏基岩由三叠系砂岩夹板岩组成，岩体受构造作用轻微，其完整性较好。水库库容小，回水短。库区两岸山体雄厚，且无低邻谷分布，基岩裂隙水(地下水)均高出水库正常蓄水位3371m，库底岩体受构造作用较弱，且无顺河向延伸的断层破碎带分布，故水库不存在永久性渗漏通道。水库蓄水后主要通过闸基和闸肩第四纪松散堆积层向下游产生渗漏，闸基闸肩采取相应的防渗工程措施后，水库渗漏可满足要求。正常蓄水位以上岸坡无不利组合体分布，稳定性好。水库两岸植被茂盛，水土保持良好，在暴雨及地震等诱发因素作用下，不存在发生泥石流和较大规模岸坡崩塌的地形地质条件。水库位于偏远的无人地区，水库正常蓄水位范围内，无农田耕地、民房住宅以及矿产资源等，故不存在水库淹没和浸没问题。1.1.2闸址区工程地质条件及评价1.1.2.1基本地质条件闸址位于两岔河下游约100m的河段上，枯水期河水位高程3356～3359m，河床宽11～23m。左岸3370m高程以下谷坡坡度50°～60°，3370m高程以上谷坡坡度20°～25°；右岸3380m高程以下谷坡坡度10°～20°，3380m高程以上谷坡坡度40°～45°。闸址两岸谷坡地形完整，无冲沟切割，两岸谷坡第四纪堆积物广布，谷坡处于稳定状态，未发现滑坡体及较大规模的崩塌体存在。左岸3500m、右岸3380m高程以上及河床底部出露三叠系粉细砂岩夹板岩(T21-1)，地层岩性以砂岩为主，局部夹少量的板岩，闸址区岩层产状：N30°～40°W/NE∠70°，岩层走向与河流小角度斜交，陡倾下游偏右岸。闸址区岩体受构造影响轻微，岩体总体较完整，砂岩多呈次块状结构，板岩由于层理发育，岩体完整性较差。据河床ZK101、ZK102号钻孔揭示资料，岩体风化、卸荷不明显，未见强风化现象，岩体弱风化深度8～10m，主要表现为裂面风化现象；闸址区第四系松散堆积物主要由冲积、崩积及坡积等堆积物组成。谷底覆盖层厚6.30～15.0m，层次结构单一。根据覆盖层分布位置、物质组成、层次结构和工程地质特征的不同，可分为如下三层：1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告第一层：坡积堆积层，主要分布于左岸谷坡，由含(块)碎石土(dlQ4)组成，厚度12～17m。该层结构松散，具中等～弱透水性，压缩变形量大，其承载力、抗变形能力及抗滑稳定较差。第二层：冲积堆积层，分布于河床、漫滩和左岸Ⅰ级阶地，由漂卵砾石(alQ4)组成，层次结构单一，厚度6.30～15.0m。该层颗粒级配较差，结构松散，局部有架空现象，渗透性强。据钻探资料，在钻进过程中局部存在钻进进尺快、不返水及漏水现象，说明河床漂卵石中局部存在架空结构。第三层：崩坡堆积层，含(漂)块碎石土层(col+dlQ4)，主要分布于右岸谷坡坡脚地带，厚度5～10m。该层主要物质组成、工程地质特征及物理力学特性与分布于左岸的第一层坡积堆积物基本相同。其差异在于第三层含有崩积堆积的块石成分较第一层多，块石成分以砂岩为主，块石棱角状～次棱角状，颗粒组成大小混杂，块径大者可达1～2cm。闸址区位于偏坝向斜的西翼，闸址距偏坝向斜核部约8km，属单斜构造，受地质构造影响相对较微弱，区内无较大规模断裂破碎带分布，据闸址区节理裂隙统计资料及钻孔揭示的地质情况，闸址区主要发育“一陡一缓”2组裂隙：(1)缓倾角裂隙，该组裂隙在闸址区相对较发育，分布较广泛，其产状为N45°～55°E/NW∠15°～20°，延伸较长，一般长度大于10m，发育间距20～40cm，裂面多见绣染现象；(2)陡倾角裂隙，该组裂隙仅局部发育，其产状为N35°～45°W/NE∠60°～70°，与岩层层面近于平行分布，延伸较短，一般延伸长度小于5m。闸址区内植被茂盛，物理地质作用不显著，两岸谷坡完整，无较大规模的深切冲沟分布。据地质调查表明，闸址区内无崩塌、土溜及泥石流等不良物理地质现象发生。闸址区地下水类型为第四系松散堆积物孔隙水和基岩裂隙水。基岩风化卸荷带为中透水性，河床覆盖层为中~强透水性。补给源主要为高山融雪水和大气降水。经水质化验，河水pH值=7.8，呈弱碱性；侵蚀性CO2=0，Cl-+SO42-=63.82mg/l<500mg/l，水质类型属重碳酸钙钾钠型水，对水工建筑物混凝土无腐蚀性，对钢结构腐蚀性微弱。1.1.1.1闸址区工程地质条件评价(1)闸基(肩)渗漏及渗流稳定闸基及左、右岸闸肩基础主要由河流冲积堆积的漂卵石层和坡崩积堆积的含(漂)块碎石土层组成，各层组成颗粒较粗，粒径大小悬殊，其颗粒级配较差，缺乏中间粒径，不均匀系数大，透水性强，抗渗稳定性差。据渗透变形试验，河床漂卵石层的允许比降0.12～0.1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告15，渗透变形型式为管涌。岸坡地下水位低，水力坡降平缓，建闸蓄水后，在无防渗设施的情况下，将构成闸基(肩)渗漏的主要途径，并且渗透水流易于沿强透水层及局部架空部位发生管涌破坏或沿透水性相差悬殊的接触界面产生接触冲刷，不利于闸基(肩)稳定。建议结合抗渗需要对其采取相应的垂直和水平防渗工程处理，以削减渗透量，确保抗渗稳定性。在闸基及闸肩部位建议将垂直防渗伸入基岩内1～3m，两岸闸肩水平防渗结合渗流计算情况确定。水库蓄水后，经初判表明：在承压水的作用下，闸基土体不会发生整体性的流土破坏。(2)闸基稳定和不均匀沉降变形崩坡积块碎石土层的力学性能较差，作为地基需采用相应的工程处理措施；而冲积堆积的漂卵石层的工程地质特性及物理力学性能相对较好，除抗渗性能较差外，其力学指标基本满足建闸要求。据室内力学性试验，漂卵石层的压缩模量Es(0.1～0.2)＝63.57～67.00MPa，内摩擦角Φ＝35.8°～36.9°，凝聚力C＝0.035～0.038MPa。根据闸基土体的工程地质特性并结合物理力学试验资料，闸基覆盖层具有相对较好的物理力学性能，其承载力、变形指标及抗滑稳定性指标均可满足闸基要求。由于闸基置于漂卵石层上，由于该层粗颗粒含量高块体粒径大，不均匀系数大，局部存在架空结构，在工程荷载的长期作用下，建闸后存在闸基沉降及不均匀沉降变形等工程地质问题，闸基沉降及不均匀沉降变形问题不突出。据坝基勘探揭示，闸址基础持力层范围内未发现砂层或粉质壤土层分布，不存在地震液化稳定问题。(3)地基抗冲刷稳定冲沙闸、泄洪冲闸基础主要置于漂卵石层上，结构松散，抗冲刷能力弱，在高速水流、泥沙的垂向或侧向冲刷作用下，易形成冲蚀坑，从而危及闸基稳定，需采取相应的抗冲、防冲处理措施。(4)闸肩稳定坝址左岸谷坡较缓，正常蓄水位3370m高程以上地形坡度20°～25°，以下地形坡度50°～60°；右岸3380m高程以上地形坡度40°～45°，以下地形坡度10°～20°，两岸自然边坡处于整体稳定状态，不存在崩塌、滑坡及变形失稳体分布，岸坡稳定性好。由于工程区地处高海拔地区，冰雪覆盖时间较长，冻融作用较显著，冻融破坏作用对开挖基础岩土体的物理力学性能及开挖边坡的稳定有较大的影响。为确保开挖基础面及边坡坡面免遭冬季冻融破坏，施工过程中对此应予以注意，并采取必要的防护措施。1.1.1引水线路工程地质条件及评价1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告取水口内侧3380m高程以下为覆盖层边坡，3380m高程以上边坡属基岩边坡，天然状态下边坡稳定，不存在发生边坡失稳的地形地质条件，边坡整体稳定性好。建议覆盖层开挖坡比1：1.0～1：1.25。上部基岩整体边坡稳定，据地质调查表明，边坡无滑坡、崩塌和其它变形失稳体存在，天然状态下边坡基本处于稳定状态。引水线路沿右岸布置，沿线山体雄厚，地形陡峻，山势海拔高度一般3500～3700m，具高山峡谷地貌特征。隧洞沿线地形较完整，冲沟不发育，沿线仅发育一条国木沟，沟谷切割较浅。引水隧洞位于偏坝向斜的西翼，距偏坝向斜核部约2～7km，受地质构造影响相对较微弱，区内无较大规模断裂破碎带分布，地质构造相对简单，主要构造形迹为分布于岩体内的节理裂隙，构造裂隙也主要分布在砂岩中。隧洞沿线植被茂密，物理地质作用主要表现为岩体的风化、卸荷和局部岸坡的崩塌，岩体以弱风化为主，强卸荷水平深度一般在20～30m，卸荷张开5～20mm，弱卸荷水平深度80m～120m，一般卸荷张开1～3mm。沿线地下水的基本类型为基岩裂隙水，主要受构造和岩性控制，一般以破碎带、裂隙密集带及砂岩含水相对较丰富。据水质简分析成果，地下水水质类型为HCO3－Ca型水，总矿化度M＝431.26～471.61mg/l，PH＝8.2，属弱碱性淡水，对混凝土不具腐蚀性。根据引水隧洞沿线工程地质条件的不同，可分为如下几个工程地质条件段：(1)第一段：桩号0+000～0+200m，进水口段，段长175m，洞线方向N55°0´40″W，洞室垂直埋深20m～60m。0+000～0+020m段为覆盖层，主要由崩坡积块碎石土组成，结构较松散，其强度和承载能力较低，作为引渠基础基本可满足要求。0+020～0+200段为基岩段，围岩由三叠系中统第一岩组(T21－1)砂岩组成，岩层产状：N30°～40°W/NE∠65°～70°，岩层走向与洞轴线近于正交，岩体呈弱风化、弱卸荷状态，为Ⅳ类围岩，成洞条件较差，但对于小跨度地下洞室，其成洞仍是可行的。施工开挖过程中，应注意裂隙不利组合块体引起的掉块和局部小规模塌方，并采取适宜的施工方法和支护措施。(2)第二段：桩号0+200～1+410m，段长1210m，洞线方向N55°0´40″W转S71°31´19″W，洞室垂直埋深100m～320m，最小埋深60m。围岩由三叠系中统第一岩组(T21-1)砂岩组成，岩层厚层状，其产状为N30°～40°W/NE∠60°～70°，岩层走向与1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告洞轴线大角度相交，对围岩稳定较为有利，岩体以微风化～新鲜为主。局部有次级小断层和挤压破碎带分布，破碎带宽度一般在0.5～2.0m，裂隙主要发育在砂岩中，延伸长度一般大于10m。该段总体上地下水不丰富，活动轻微，以滴状～线状渗水为主，局部裂隙密集带、断层影响带及挤压破碎带地下水相对较丰富，多为密集线状～小股状渗水。岩体相对较完整，以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主，围岩稳定性及成洞条件较好，在洞室顶拱部位，需注意缓倾角结构面与岩层层面相互组合所形成的不稳定“△”组合块体产生的掉块及滑塌现象。(3)第三段：桩号1+410～3+345m，段长1935m，洞线方向S71°31´19″W，洞室垂直埋深100m～280m，最小埋深80m。围岩由三叠系中统第二岩组(T21-2)砂岩与板岩互层，砂岩中厚～厚层状，致密坚硬，强度较高，板岩薄层状，具中等强度。岩层产状：N40°～50°E/SE∠50°～55°，岩体呈微风化～新鲜状态。板岩内裂隙不发育，但层理发育，间距5～20cm；砂岩内发育2～3组裂隙，延伸受板岩限制，一般未穿过两侧的板岩。该段次级小断层和挤压破碎带不发育，砂岩多呈块状～次块状结构，岩体完整；岩板岩多呈镶嵌～碎裂结构，由于板岩层理发育，围岩完整相对较差。该段总体以Ⅲ类围为主，Ⅱ、Ⅳ类围岩次之。开挖围岩基本稳定，成洞可行。地下水以滴状渗水为主，砂岩与板岩接触面有出现线状渗水的可能。(4)第四段：桩号3+345～4+115m，段长770m，洞线方向S71°31´19″W转N88°29´42″W，洞室垂直埋深150m～320m。围岩由三叠系中统第三岩组(T21-3)板岩组成，薄层状，具中等强度，透水性微弱。岩层产状：N0°～10°E/SE∠50°～60°。该段裂隙、次级小断层和挤压破碎带不发育，但层理发育，间距5～10cm，围岩以镶嵌～碎裂结构为主，受层理发育的影响，围岩完整较差，以Ⅲ、Ⅳ类围岩为主。地下水不丰富，洞壁呈湿润～干燥状态。(5)第五段：桩号4+115～5+805m，段长1690m，洞线方向由N88°29´42″W转S60°32´16″W，洞室垂直埋深220m～280m。围岩由三叠系中统第四岩组(T21-4)砂岩组成，岩层产状：N10°～20°E/SE∠60°～65°，岩层走向与洞室轴线近于正交，有利于开挖围岩的稳定。以Ⅱ、Ⅲ类为主，开挖围岩自稳性强，成洞条件好，局部洞段有顺层挤压破碎带出露，岩体破碎，围岩稳定性及成洞条件差，并有突然涌水现象，渗水具有随时间的推移而渗水量减小的趋势，需采取相应的排水及支护措施。(6)第六段：桩号5+805～6+155m，段长350m，洞线方向S60°32´16″W，洞室垂直埋深280m～350m。围岩由三叠系中统第五岩组(T21-5)砂岩夹板岩组成，岩层产状：N5°～10°E/SE∠60°～65°，岩层走向与洞室轴线大角度相交，围岩类别以Ⅱ、Ⅲ类为主，Ⅳ类围次之。综上所述，引水隧洞沿线岩体完整性总体较好，多呈次块状～镶嵌状结构，块体间嵌合紧密，以Ⅲ1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告类围岩为主，开挖围岩稳定性及成洞条件较好。但局部洞段存在裂隙相互切割组合形成的不稳定组合块体，有产生小规模顶拱掉块及边墙滑塌的可能性。此外，在局部洞段有次级小断层、挤压破碎带及裂隙密集带分布，其物理力学性能及成洞条件较差，属Ⅳ、Ⅴ类围岩，开挖围岩稳定性差，有发生塌方及围岩变形失稳的可能，应采取相应的工程处理措施。1.1.1厂址区工程地质条件1.1.1.1基本地质条件厂址区出露的基岩由三叠系砂岩夹板岩组成，岩层产状为：N5°～10°E/SE∠60°～65°，岩层走向与河流斜交，倾向下游偏右岸，分布于右岸3100m高程以上谷坡地带。砂岩岩性致密坚硬，强度较高，节理裂隙相对较发育；板岩中等强度，层理发育，透水性微弱。厂址区第四纪堆积物较普遍，主要分布在右岸谷坡及河床部位，其厚度一般几米～几十米不等，在河床及右岸坡脚部位覆盖层厚度较大，其厚度一般大于10m。厂址区位于偏坝向斜的西翼，距向斜核部约2km，地质构造简单，为单斜构造，岩体内次级小断层及挤压破碎带不发育，地质测绘表明，在厂址区尚未发现断层破碎带通过。另据节理裂隙统计资料，厂址区岩体内主要发育2组节理裂隙：①N35°～45°W/SW∠15°～20°；②N40°～50°E/SE∠50°～55°。裂隙延伸长度5～10m，裂面平直光滑，裂隙主要分布在砂岩内，板岩内构造裂隙一般不发育。区内物理地质现象主要表现为岩体的风化及卸荷，岸坡岩体弱风化水平下限深度80～100m。强卸荷水平深约20～30m，卸荷裂隙普遍张开2～5mm，个别达1～3cm，多充填次生泥和碎屑；弱卸荷水平深度60～80m，卸荷张开宽度一般小于2mm，裂面可见泥膜或锈染现象。据地质调查资料，厂址区后缘边坡植被茂盛，无沟谷切割，地形较完整，天然状态下坡体无崩塌、滑坡、泥石流和其它变形失稳体等不良地质现象存在。地下水以覆盖层孔隙水为主要类型，赋存于第四纪松散孔隙介质中，主要受大气降水和河水补给，地下水的埋深与河水位密切相关，具有随河水上升地下水位埋藏逐渐变浅的趋势。据水质简分析成果，河水为HCO3－Ca型水，其总矿化度M＝331.24～354.24mg/l，PH值8.0～8.1，属弱碱性淡水，对混凝土不具腐蚀性。1.1.1.2调压室工程地质条件及评价调压室布置于小沟河右岸厂房后坡山体内，垂直埋深80～110m，水平埋深110～130m，地形坡度30°～40°，表层为厚0.5～2m的坡积块碎石土层，结构松散，透水性弱，其下伏基岩为砂岩夹板岩(T21-5)。岩体弱风化下限水平深度80～100m，强卸荷下限水平深度20～30m，弱卸荷下限水平深度60～80m。调压室围岩由砂岩夹板岩组成，岩层产状为：N5°～10°E/SE∠60°～65°1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告，致密坚硬，强度较高，岩体以微风化为主。无较大规模的断层破碎带及挤压破碎带分布，岩体内发育2组节理裂隙：①N40º～50ºE/SE∠10º～20º，延伸较短，发育间距30～60cm，裂面起伏粗糙，面闭合；②N60º～70ºW/NE∠40º～60º，间距20～40cm，裂面平直光滑，裂面闭合。裂隙主要分布在砂岩中，且向两侧延伸受板岩限制，节理裂隙的发育程度与岩性的坚硬程度密切相关，岩性坚硬的砂岩裂隙相对发育，而岩性软弱的板岩内裂隙不发育。调压室洞室埋深较大，裂隙闭合性好，加之地表植被茂盛，覆盖层透水性弱，预测开挖后不会出现较大的渗水或涌水现象，地下水不丰富，且活动微弱，洞室以滴状～线状渗水为主。岩体以次块状～镶嵌状结构为主，完整性好，块体间相互嵌合紧密，开挖围岩基本稳定，以Ⅲ类围岩为主，成洞条件较好。但需注意①、②组裂隙与岩层层面所形成的组合块体，对洞壁围岩稳定产生的影响，开挖过程中有发生局部掉块的现象，需采取适宜的安全支护措施。局部片理发育的板岩段，碎裂结构，围岩较破碎，属Ⅳ类围岩，其稳定性较差，需采取适宜的围岩加固处理措施。1.1.1.1压力管道工程地质条件及评价压力管管道拟采用明管布置形式，顺沿厂房后缘山坡布置。管道沿线谷坡地形完整，无沟谷切割，3100m高程以下为覆盖层岸坡，以上为基岩坡体，地形坡度30°～40°。沿线植被茂密，坡体稳定，无崩塌、滑坡及变形拉裂等不良地质现象。压力管道布置可分为压力管道上平段、斜管段、下平段等三段，其主要工程地质条件如下：(1)压力管道上平段：压力管道上平段拟采用埋管布置方式，长105.051m，垂直埋深20～80m，水平埋深0～55m。围岩由砂岩夹板岩(T21-5)组成。以弱风化为主，岩体卸荷较显著，强卸荷状态。无较大规模的断层破碎带及挤压破碎带分布，地下水不丰富，且活动微弱，以滴状～线状渗水为主。以镶嵌状～碎裂结构，裂隙普遍见张开现象，块体间相互嵌合较弱，以Ⅳ类围岩为主，围岩稳定性及成洞条件较差，施工过程中应采取适宜的安全支护措施和适宜的围岩加固处理措施。(1)压力管道斜管段：压力管道斜管段顺沿厂房后缘边坡布置，拟采用明管布置方式，全长592.246m。根据管道基础地质条件的不同，又可分为二段：①压力管道斜段下段：2955m～3100m高程管道基础由坡积块碎石土层组成，覆盖层水平厚度5～10m不等。据1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告试验成果资料，该层颗粒组成以块碎石为主，力学试验成果可知，土体具有一定抗剪强度，抗滑稳定能力较好，但基础土体抗变形和承载力指标较低，需采取相应的结构处理措施。②压力管道斜段中～上段：3100m高程以上压力管道基础由三叠系的砂岩夹板岩组成，岩体弱风化、强卸荷，岩层产状为N5°～10°E/SE∠60°～65°，岩层倾向坡内，对压力管道基础整体稳定有利。其承载能力、抗变形能力及抗滑稳定性指标均可满足管道基础要求。(1)压力管道下平段：压力管道下平段位于厂房后缘边坡坡角与厂房之间，拟采用明管布置方式，长65.7m。镇墩基础置于河流冲积堆积的含砂漂卵石层上，以粗颗粒的漂卵石为主，且粗颗粒起骨架作用，其承载力和抗变形指标可满足压力管道镇墩要求。综上分析可知，压力管道沿线覆盖层边坡不存在发生整体滑移失稳的可能性。但地基承载力及抗变形指标较低，在工程荷载的作用下有产生地基沉降变形的问题，建议根据基础变形稳定性验算情况，确定采取相应的工程措施，通过适当的工程处理后仍具备布置压力管道的地质条件。1.1.1.1厂房工程地质条件及评价厂房枢纽区建筑物主要由主厂房、副厂房、主变场及开关站及尾水渠等组成。厂房基础持力层由河流冲积堆积含砂漂卵石层(alQ4)组成，据勘探揭示，河床覆盖层厚度大于18.5m(ZK201钻孔孔深18.5m，尚未揭穿覆盖层)。漂卵石颗粒大小悬殊，粒径一般10～50cm，小者1～5cm，大者60～100cm，次圆～次棱角状，成分为砂岩，角砾质砂或中粗砂及泥质充填其中。据厂房ZK201钻孔资料，在孔深2.00～2.65m、2.80～3.00m、12.40～12.70m等处钻进进尺快，且钻孔漏水严重，说明局部存在架空现象，但规模较小。该层粗颗粒含量较高，结构松散，透水性强，渗透系数K=2.43×10-1～3.06×10-1，地下水位埋藏浅，其埋深多在0.5～1.5m之间，与河水具有密切的水力联系，其补给主要源于河水，且连通性较好。层次结构单一，以粗颗粒的漂卵石成分为主，且粗颗粒起骨架作用，其承载力较高，压缩变形小，可满足厂房基础承载力、抗变形能力及抗滑稳定性的要求。据厂房钻孔揭示，在孔深15.6～15.9m处夹厚约0.3m的砂层透镜体，砂层透镜体埋藏深度较大(15.6m)，分布范围及厚度小；砂层透镜体以中砂、细砂成分为主，约占85%，粉粒成分约占15%；砂层透镜体及周围分布的漂卵石层具有较好的透水性，排水较顺畅，地震时不会发生较大孔隙水压力。在Ⅷ度地震条件下，按规程规范初判，砂层透镜体不会发生地震液化。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告厂址区地下水埋藏浅，且与河水的水力联系密切，基坑开挖时有出现渗水的现象，且渗水量较大，应注意加强基坑排水；在渗透水流的作用下，开挖基坑侧壁稳定性较差，对开挖基坑坡面应及时采取相应的排水及保护措施。厂房基础置于河流冲击堆积的漂卵石层上，结构松散，透水性强，抗冲刷能力弱，厂房基础距现代河床近，易遭受河水的冲刷作用，需考虑厂房基础防冲和抗冲的工程措施。厂房后缘边坡的中～下部为坡积块碎石土组成的覆盖层边坡，上部为岩质边坡，自然坡度35º～40º，天然状态下边坡稳定性较好。地质调查及测绘表明，厂房后缘坡体不存在发生边坡变形和失稳的地质条件。但在地震及暴雨的作用下有发生零星崩塌掉块的可能，为确保厂房永久运行安全，建议设置必要的拦石设施。主变场及开关站紧邻主(副)布置，基础置于河床冲积堆积(alQ4)漂卵石层上，其主要工程地质条件及土体物理力学特性与厂房相同。尾水渠长约160.0m，断面为梯形，底宽2.0m，边坡为1:1.25，坡降为2‰。尾水渠基置于河床冲积堆积(alQ4)漂卵石层上，其地基承载力和抗变形指标满足尾水渠基的要求。由于漂卵石层结构松散，抗冲刷能力弱，对尾水渠出口处需采取防冲抗冲措施。1.1.1天然建筑材料天然砂砾石料场位于红杉坪上游300～800m的小沟河左岸，分布于高程2953～2983m的高漫滩及Ⅰ级阶地上，料场宽40～60m，长约500m。据初查勘查，上覆无用层为泥质粉细砂，厚0～0.05m；有用层平均勘探厚4.50m(水上开采厚度1.5m，水下开采厚度3m)，由冲积含(砂)漂卵石层组成。粗骨料漂卵石成分以砂为主，次园状～次棱角状，磨圆度较差，粗颗粒含量较多(>80mm)，平均含量为45.15%；平均卵砾石含量41.67%，粒度模数6.46～7.84，平均软弱颗粒含量0.53%。细骨料以中细砂为主，平均含砂率平均12.53%，粒径0.36～0.42mm，细度模数2.69～3.04，平均云母含量0.02%，硫化物0.01%～0.03%。由试验成果(表3-12～表3-15、附图3-6-1)，粗、细骨料主要质量指标基本满足技术规范要求。调查砂卵砾石混合储量约10万m3(净砾石储量约5万m3，净砂储量约1万m3)。该料场开阔平坦，距坝址约7km，距厂址约200～300m，开采、加工均较方便。由于天然砂砾石料场位于小沟河的高漫滩和阶地之上，距河水位较近，部分需水下开采，开采难度较大，且洪水期间受河水上涨影响也较大。漂卵石含量较高，需筛选后使用。此外，砂料有效储量偏低，且砂料存在含泥量偏高的问题，需冲洗后使用。碎石土料场位于闸址左岸岸坡上，分布高程3350～3420m，地形坡度20°～30°，顺坡方向长约70m，顺河方向宽200m，厚度3～5m。碎石土料由坡积块碎石土组成。上覆无用层厚0.3～0.5m，有用层平均勘探厚3.5m，土层结构较松散。作为围堰防渗用料，其主要质量指标可满足要求。调查储量约5万m3，料场距闸址约100～300m，开采1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告及运输方便。1.1工程任务和规模1.1.1工程建设的必要性杉平水电站所在的九龙县位于九龙县省甘孜州东南部，东与凉山州冕宁县接壤，东北与雅安地区的石棉相邻，西南与凉山州木里县相接，北与康定县县交界，境山峦重叠，沟谷纵横，幅员面积6770km2，县城距康定235km，距成都市620km，是甘孜州东南门户。杉平水电站在行政区划上属甘孜州九龙县，但在地理位置上更靠近石棉县，其厂址距石棉县城约50km，电站送电石棉县地方电网具有送电距离近、交通便利的优势。1.1.1.1杉平水电站的建设符合石棉电力发展要求国家实施西部大开发战略为石棉县经济发展提供了新的机遇，根据石棉县的具体情况，县委、县政府提出了2005年达到农村电气化县标准，全县乡村通电率达到100％，户通电率达到99.6％以上。满足家庭照明、取暖降温、广播电视、电炊等需要，用电保证户达到95％以上。杉平水电站规模适中，动能指标优越，建设杉平水电站是实现农村电气化，满足石棉电力发展的有力措施。1.1.1.2建设杉平水电站可缓解电力供需矛盾石棉县现有三家供电网络：省网、川矿网及富源地方电网。由于供电价格因素，造成地方电力市场复杂，供求关系混乱多变。石棉的水电开发虽有一定的规模，但开发商大多是非公有制经济实体，国有控股的企业较少，受利益驱动，这些电站的电能多流入大网，造成地方网电力供应严重不足，而杉平水电站规模相对不大、建设工期短，建设该水电站可在一定程度上缓解电力供应不足的状况。1.1.1.3建设杉平水电站可增强民族团结，促进社会稳定杉平水电站所在地甘孜州九龙县为多民族县，基于特定的历史和地理条件，社会经济发展相对滞后。鉴于该县水力资源极为丰富而目前开发利用率较低的现状，开发当地水力资源，既支援区外缺能地区经济建设，又可振兴地方经济。杉平水电站的建设给该县各行业带来了发展机遇，可拉动地方建材、建筑等相关产业的快速发展，并可增加当地大量就业机会，增加地方财政收入，从而确保少数民族地区社会稳定，人民安居乐业，加强民族团结。综上所述，杉平水电站靠近石棉县负荷中心，开发条件较好，具备日调节能力，电站的建设是石棉县实现农村电气化的重要举措，可有效缓解石棉电力供需矛盾，电站开发目标单一，建设条件好，周期短，见效快，动能经济指标优越，建设该电站是必要的。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1综合利用要求及开发任务小沟河流域内社会经济较为落后，两岸居民耕地稀少且居住分散，无从河道取水灌溉要求。小沟河河床比降大，河谷狭窄，无通航之利。上游森林因国家颁布禁伐天然林条例后也已停止采伐，无漂木要求。因此，本电站开发任务为发电，无其它综合利用要求。1.1.2供电范围杉平水电站位于九龙县，兼顾电站建设业主的意见，电站建成后将供电石棉地方电网。1.1.3设计水平年和设计保证率杉平水电站预计2005年开工建设，2007年左右建成发电。根据动能设计规范，结合杉平水电站设计、施工进度和工期、电站建设规模及富源地方电网负荷发展需求等综合分析，电站设计水平年为2010年。根据杉平水电站设计水平年系统中电源构成和水利动能设计规范，考虑到杉平水电站的特性和在电力系统中的作用，设计保证率采用90%。1.1.4正常蓄水位、死水位石棉地方电网已建电站中，基本为无调节能力的径流式电站，系统低谷时段调度运行极为困难，急需建设具有调节能力的电站。根据杉平水电站闸址处地形条件分析，若设置成季调节性能水库，需调节库容约500万m3以上，坝高将超过70m，造成投入产出关系极不协调，经对地形、工程量、工程投资等因素综合分析，本阶段,针对推荐闸址进行了设置日调节的研究论证。初拟了两方案的进行比较计算：a.方案一：枢纽布置中采用泄洪闸与冲沙闸的”大排大泄”方式，首部枢纽运行方式为汛期降低水位运行，以免泥沙在库内淤积，维持汛限水位3365m运行；平水期，泥沙含量小，水库水位维持3371.0m高水位运行；枯水期，水流量小，水库在3371～3365m之间运行以进行日调节。b.方案二：首部枢纽采用冲沙闸以保证“门前清”，在主河道中设置溢流坝，使水库水位壅高至3362.00m水位，水库的运行水位始终维持在3362.0m，无日调节，为迳流式电站。两方案动能经济指标见表1-7。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平水电站首部枢纽运行方式动能经济指标表表1-7项目单位方案一（日调节）方案二（迳流式）备注控制流域面积Km2116116多年平均流量m3/s4.094.09正常蓄水位m33713362死水位m3366正常蓄水位以下库容万m37.87调节库容万m35.76调节性能日径流式保证出力万kW0.360.35装机容量万kW1.71.68年发电量亿kW·h0.87590.8645平时段可比电量亿kW·h0.91330.8169装机年利用小时数H51525146发电引用流量m3/s5.35.3最大水头损失m23.2323.23最大水头（毛水头）m414.9405.9最小水头m386.7382.7加权平均水头m394.5389.5额定水头m387383淹没耕地亩无无搬迁人口人无无静态总投资万元11366.3810648.06单位千瓦投资元/kW66866338可比电量单位电能投资元/kW·h1.241.30静态总投资差万元718.32补充可比电量单位电能投资元/kW·h0.75(1)从日调节库容分析，在获得一定的日调节库容前提下，电能质量有明显的改善，增加了电站运行灵活性。从满足电站日调节要求所需的库容来看，正常蓄水位3371m，获得5.76万m3的调节性能，能更好地发挥电站调峰作用及调峰运行灵活性。(2)根据水库淹没调查，总体上看设置日调节的实物淹没量均较小，无水库淹没人口和淹没耕地问题。(3)从可比电量单位电能投资看，1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告设置日调节增加投资约817.32万元，补充可比电量单位电能投资仅0.74元/kW·h，小于方案本身的可比电量单位电能投资1.24元/kW·h，说明方案是经济的。（4）从工程布置来看，设置日调节，坝仅增加7.5m的高度，其总高度约为16.5m，不会因为设置日调节而带来工程技术大的难度。综上所述，从合理利用水资源、满足电力系统需要、以及工程经济指标等，本阶段推荐杉平水电站设置日调节。根据本电站设计枯水年枯期径流进行计算，按电站低谷时段基本不产生弃水的条件进行设置，其日调节库容约需到6万m3。鉴于电站采用引水式开发，利用水头达400余米，通过增加水库水位获取水头增加电能的意义不大，至此，结合电站取水防沙需要，本阶段推荐水库死水位为3366m，正常蓄水位为3371m，水库消落深度5m，调节库容5.76万m3。1.1.1装机容量1.1.1.1方案拟定小沟河径流较为稳定，根据径流调节计算成果，杉平水电站保证出力为0.37万kW，鉴于电站具有日调节性能，初步确定电站装机年利用小时在4900h～5500h左右。经进行初步径流调节计算，拟定1.5万kW、1.7万kW、1.9万kW三方案进行装机容量比选。三个装机容量比选方案的动能经济指标见表1-8。杉平水电站主要水能指标比较表表1-8项目单位指标正常蓄水位m337133713371死水位m336633663366正常蓄水位以下库容万m37.877.877.87调节库容万m35.765.765.76调节性能日日日保证出力万kW0.360.360.36装机容量万kW1.51.71.9年发电量亿kW·h0.82330.87720.9227装机年利用小时数h548851604856引水钢管直径m1.11.21.3发电引用流量m3/s4.85.35.8最大水头损失m23.6920.9219.411-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告最大水头（毛水头）m414.9414.9414.9最小水头m386.2389.0390.5加权平均水头m393.8396.1397.5额定水头m386.5389.0390.5机型CJA237CJA237CJA237机组台数台222工程静态投资万元10735.7511366.3812028.54单位千瓦投资元/kW715766866330单位电能投资元/kW·h1.301.301.30年发电量差亿kW·h00.05390.0455补充装机利用小时h026952275静态投资差万元630.63662.16补充单位电能投资元/kW·h1.171.461.1.1.1装机容量选择意见（1）径流调节计算成果表明，装机容量1.7万kW时，保证出力为0.36万kW，电站年发电量为0.8772亿kW·h，相应装机年利用小时5160h，装机容量与保证出力的倍比为4.7；装机容量加大到1.9万kW时，电站年发电量为0.9227亿kW·h，装机增加0.2万kW，年发电量仅增加0.0455亿kW·h，补充装机年利用小时2275h，所增加装机部分的运行时间只有3个月，且均为汛期电量，增加装机的效益不大。（2）根据负荷预测及初步电源规划，在2010年水平，系统最大负荷19.48万kW，需要容量25.3万kW，需电量9.35亿kW·h，系统可提供装机容量24.3万kW，提供年电量10.7亿kW·h，电力电量平衡成果表明，系统尚缺容量1万kW，电量略有盈余。（3）各装机容量方案经济指标表明，各方案单位千瓦投资在6000元～8000元之间，单位电能投资在1.28元/kW·h～1.29元/kW·h之间，随着装机容量的增加，单位千瓦投资在减小，从容量角度看，装机容量提高到1.9万kW仍有利；从补充单位电能指标分析，装机容量从1.5万kW增加到1.7万kW时，补充单位电能投资为1.17元/kW·h，小于装机容量1.7万kW本身，而再增至1.9万kW时，补充单位电能投资为1.46元/kW·h，已高于装机容量1.9万kW，说明装机容量超过1.7万kW后，单位电能投资方面呈现不利趋势。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告考虑到杉平水电站为引水式电站，在增加装机容量的同时，枯期调峰运行引起水头损失相应增加，其部分发电效益受到遏制，鉴于本电站属小型电站，发电效益基本靠电量计价获取，利用小时不宜太低，因此，推荐杉平水电站装机容量为1.7万kW。1.1.1机型、机组台数、额定水头杉平水电站利用水头在389m左右，水头较高，水轮机型式拟采用冲击式。经过对CJ20、CJ22和CJA237机型比较后，选用效率较高的CJA237机型。从电站机组运行时的检修需要考虑，机组台数不宜低于2台，从简化电站主接线、易于运行维护、尽量减少机电设备投资等方面综合考虑，推荐电站机组台数采用2台。经计算，电站最小水头389.0m，加权平均水头396.1m，为尽可能提高电站能量利用率，额定水头推荐采用389m。根据电站的装机容量、厂址的地形地质条件、枢纽布置要求，电站运行灵活性和运输条件等因素分析，拟定了2台、3台两个方案进行机组台数比较。根据各装机台数方案的电站机组参数和水轮机运转特性曲线，计算各方案三个代表年逐日出力和多年平均年发电量。其成果见机组台数动能经济比较表1-9。经综合比较，推荐机组台数为2台，其理由如下：①从机组台数动能经济比较表可见，两种方案水轮机工作范围略有差别，使得装机2台方案和装机3台方案的平均效率分别为88.1%和89.1%，装机2台方案比装机3台方案的年发电量少103万kW.h。②从机组台数动能经济比较表可见，由于装机3台方案比装机2台方案投资增加283.45万元，年发电量多103万kW.h，补充单位电能投资为2.752元/kW.h，远大于装机2台方案本身的指标，说明装机3台方案明显不利。③本电站设计保证流量为5.3m3/s，其保证出力为0.36万kW，相当于2台方案单台机出力的40%，能满足水轮机稳定运行范围为额定出力40%~100%的要求。因此推荐装机2台方案。各机组台数方案动能经济比较表表1-9方案单位2台3台水轮机型号CJA237CJA237单机容量万kW0.850.57调节性能日调节日调节装机容量万kW1.71.71-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告水轮机平均效率%88.189.1多年平均年发电量亿kW.h0.87720.8875装机年利用小时h51605160最大水头m414.9414.9最小水头m389389.4平均水头m396.1397.3额定水头m389390静态总投资万元11366.3811649.83单位千瓦投资元/kW66866853单位电能投资元/kW.h1.291.30静态总投资差万元283.45多年平均年发电量差万kW.h0.0103补充单位电能投资元/kW.h2.7521.1.1引水钢管直径选择杉平水电站利用水头较高，引用流量较小，根据经济流速初步计算，为有利于施工，杉平电站引水隧洞采用城门洞型，宽2.2m，高2.4m。由于电站压力管道较长，布置为地面明管，对引水钢管直径进行了比较。从方案间的补充单位电能指标分析，当压力管道管径由1.1m增大到1.2m时，补充单位电能投资为1.22元/kW.h，小于电站本身的单位电能投资；而当压力管道管径由1.2m增大到1.3m时，补充单位电能投资为2.78元/kW.h，大于电站本身的单位电能投资，说明增加投资所多获电能并不经济，压力管道管径以方案二较为经济合理。在动能经济比较的基础上，结合水轮机调节保证的需要，选择杉平水电站压力管道管径为1.2m。1.1.2电站运行方式及能量指标1.1.2.1水库运行方式(1)平、枯水期杉平水电站根据电力系统的需要承担日调节，调节水位在3371～3366m之间消落。(2)丰水期丰水期基本维持死水位3366m运行。1.1.2.2电站运行方式1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告(1)平、枯水期鉴于本电站的有日调节库容，在检修月份除承担电力系统部份峰荷外，其他月份主要承担部份峰荷和部份基荷。(2)丰水期本电站在电力系统除弃水调峰外，主要承担基荷。1.1.1.1能量指标杉平水电站装机容量1.7万kW，机组机型为冲击式，机组台数为2台，单机容量为0.85万kW。经计算，本电站近期多年平均年发电量0.8772亿kW.h，设计枯水年枯期平均出力0.36万kW。1.1.2工程泥沙问题分析小沟河属山区河流，坡陡流急，洪峰历时短，中小流量历时长。河流输沙量在年内分配不均匀，主要集中在汛期（5～10月），又特别集中在几次大洪水过程。据统计，杉平闸址多年平均悬移质年输沙量10.4万t，多年平均含沙量0.809kg/m3，推移质年输沙量为1.56万t。由于杉平电站为低闸引水式开发，水库库容小，库容沙量比仅为0.8，水库泥沙淤积速率快，推移质淤积将很快抵达闸前，电站首部枢纽引水防沙问题十分突出。妥善解决工程引水防沙排沙、长期保持调沙库容和日调节库容，是电站设计研究的主要泥沙问题。杉平水电站正常蓄水位以下闸前水深仅13m，库容仅7.87万m3，而电站所需日调节库容为5.76万m3。因此，水库调沙库容较小，杉平水库泥沙调度方式宜采用不定期敞泄冲沙的方式，即：汛期（5～10月），水库在汛期排沙运用水位运行，入库推移质泥沙在库内逐渐淤积。当电站取水口上游淤积高程接近取水口高程时，在系统负荷低谷期安排电站停机敞泄冲沙，使水库内部分前期淤积物排出库外，恢复一定的调沙库容，冲沙历时6小时。另外，小沟河汛期洪峰沙峰过程基本对应，洪水过程中，水库泥沙淤积发展较快，在较大洪水时，可采用停机避峰敞泄冲沙，此时冲沙效果较好，可大大减少库内泥沙淤积。电站停机避峰流量的选择，经统计丰、中、枯水代表年各级流量出现天数，推荐避峰流量采用16m3/s，平均每年出现1天。非汛期（11月～翌年4月），由于入库沙量较少，闸前水位在正常蓄水位～死水位之间运行，电站进行日调节。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告泥沙分析计算方法采用一维全沙水库冲淤数学模型，采用分时段、分河段、分粒径组的有限差分方法，可模拟水库不同运行方式的河床冲淤过程和形态。水库纵横断面系由杉平库区1/1000地形图上截取。截取断面共5条，间距35～50m。入库水沙条件：以中水中沙代表年循环组合成10年入库水沙系列。按代表年逐日平均流量、逐日平均含沙量作为时段入库水沙值。入库悬移质颗粒级配采用安顺场水文站颗粒分析成果。闸前水位按拟定的水库运行方式及枢纽泄流曲线控制。计算结果表明：水库淤积泥沙主要以推移质为主。水库运行1年后，水库泥沙冲淤处于相对平衡，水库总淤积量2.2万m3，绝大部分淤积在死库容内，基本能保持电站所需的日调节库容。多年平均汛期（5～10月）不定期敞泄冲沙3次，每次敞泄冲沙6h，每次冲沙可恢复调沙库容0.24～0.57万m3，可供电站正常运行时泥沙落淤。取水口前沿平均淤积高程低于取水口底坎高程，再配合枢纽引水防沙设施的合理运用，可保证电站的正常运行。1.1工程布置及建筑物1.1.1工程等别和洪水标准小沟河一级（杉平）水电站位于四川省甘孜藏族自治州九龙县境内，是小沟河梯级开发方案中的第一梯级电站，为单一发电工程，无供水、灌溉、防洪等要求。电站装机2台，总装机容量为17MW。电站采用引水式开发，首部为拦河闸坝。根据中华人民共和国国家标准《防洪标准》(GB50201-94)，《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003）的规定、本工程规模为小（1）型工程，工程等别为Ⅳ等，永久性主要建筑物按4级设计，其它永久性建筑物为5级，临时建筑物按5级设计。按上述标准确定：首部挡、泄水建筑物洪水标准：正常运用洪水重现期为30年，相应洪水流量91m3/s；非常运用洪水重现期为200年，相应洪水流量145m3/s。厂房等建筑物洪水标准：正常运用洪水重现期为30年，相应洪水流量119m3/s；非常运用洪水重现期为100年，相应洪水流量171m3/s。下游消能防冲建筑物洪水标准为20年一遇设计，相应洪水流量83.5m3/s。1.1.2工程场址选择1.1.2.1闸址可研阶段上、下闸址比选意见：(1)地形地质条件上、下闸址的主要工程地质条件基本相同，均属软基建闸，都存在闸基(肩)渗漏、渗透变形和不均匀沉降等工程地质问题，采取相应的工程处理措施后，均具有兴建低闸坝的工程地质条件。但在基础处理及基础防渗、开挖边坡稳定等方面，上闸址优于下1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告闸址。因此，就工程地质条件比较而言，上闸址较下闸址较为有利。(2)工程布置条件两方案均不具备兴建地面沉沙池的条件。但上闸址处较开阔，特别是右岸覆盖层埋藏较浅，引水隧洞进口布置方便，因此其边坡处理量相对较小。(3)施工条件上、下闸址施工均采用明渠导流，由于场地相对较宽阔，上闸址施工条件略好于小闸址。(4)工程投资与效益上闸址比下闸址多利用29m水头，装机容量增加1400kW，年发电量增加668万kW.h，工程投资增加513.72万元，从单位经济指标看，上闸址方案明显优于下闸址。综上所述，上闸址方案在地质地形条件、工程布置、施工条件和动能经济指标各方面均优于下闸址方案，因此推荐上闸址方案。1.1.1.1首部枢纽运行方式选择（一）设置日调节方案（方案一）首部枢纽主要建筑物包括：一孔冲沙闸、一孔泄洪闸、左、右岸挡水坝段及右岸进水口等，坝顶高程3372.50m，最大闸（坝）高度16.5m，坝轴线长161.0m。首部枢纽采用“正向泄洪排沙、侧向取水”的布置型式，一孔宽6.0m的泄洪闸布置在主河道，以减少闸前淤积的范围。泄洪闸为胸墙式平底闸：6.0×4.5（宽×高）。闸室长25m，闸底板高程3358.00m，底板厚2.0m，闸墩为缝墩，厚2.0m，边墩厚2.0m。闸室上游设长15.0~20.0m、厚1.5m的混凝土防渗铺盖。闸室下游接长35.0m，厚1.5m的钢筋混凝土结构护坦，闸后水流采用急流衔接。在泄洪闸右侧布置一孔2.5×4.5（宽×高）的冲沙闸。电站进水闸位于河床右岸，取水口靠近冲沙闸布置，与坝轴线夹角为95°，为防止漂浮杂物，取水口为胸墙式，并在上游侧设置防漂墙。为满足不同时期引水的防沙要求，设置两孔进水闸及取水口。泄水建筑物两侧为混凝土挡水坝段，采用重力式结构，左侧长81m，右侧长64m，最大坝高16.5m，其基础置于冲积堆积的漂卵砾石层(alQ4)上。汛期进水口下游山体内，桩号（引1）0.074.032m处设置宽5.0m，长60m的水力连续冲洗式沉沙池。沉沙池后接有压岁洞，在桩号（引2）0+189.99m处与枯期进口后引水道汇合。（二）无日调节方案（方案二）1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告首部枢纽主要建筑物包括：一孔冲沙闸、溢流坝段、左、右岸挡水坝段及右岸进水口等，坝顶高程3365.00m，最大闸（坝）高度9.0m，坝轴线长134.0m。宽20.0m的溢流坝布置在主河道，坝顶高程3362.05m，坝底板高程3356.0m，顺水流向长20.0m，下游接长15.0m，厚1.5m的钢筋混凝土结构护坦，闸后水流采用急流衔接。在溢流坝右侧布置一孔2.5×4.5（宽×高）的冲沙闸。电站进水闸位于河床右岸，取水口靠近冲沙闸布置，与坝轴线夹角为95°，由于首部枢纽水位变幅小，仅设置一孔进水闸几取水口，其后接沉沙池。沉沙池尺寸及平面位置与设置日调节方案相同。泄水建筑物两侧为混凝土挡水坝段，采用重力式结构，左侧长57m，右侧长51m，最大坝高9.0m。（三）方案比较两方案动能经济指标见表1-7。杉平水电站首部枢纽运行方式动能经济指标表表1-7项目单位方案一（日调节）方案二（迳流式）备注控制流域面积km2116116多年平均流量m3/s4.094.09正常蓄水位m33713362死水位m3366正常蓄水位以下库容万m37.87调节库容万m35.76调节性能日径流式保证出力万kW0.360.35装机容量万kW1.71.68年发电量亿kW·h0.87590.8645平时段可比电量亿kW·h0.91330.8169装机年利用小时数h51525146发电引用流量m3/s5.35.3最大水头损失m23.2323.23最大水头（毛水头）m414.9405.9最小水头m386.7382.7加权平均水头m394.5389.5额定水头m387383淹没耕地亩无无1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告搬迁人口人无无静态总投资万元11366.3810648.06单位千瓦投资元/kW66866338可比电量单位电能投资元/kW·h1.301.30静态总投资差万元718.32补充可比电量单位电能投资元/kW·h0.74(1)从日调节库容分析，在获得一定的日调节库容前提下，电能质量有明显的改善，增加了电站运行灵活性。从满足电站日调节要求所需的库容来看，正常蓄水位3371m，获得5.76万m3的调节性能，能更好地发挥电站调峰作用及调峰运行灵活性。(2)根据水库淹没调查，总体上看设置日调节的实物淹没量均较小，无水库淹没人口和淹没耕地问题。(3)从可比电量单位电能投资看，设置日调节增加投资约817.32万元，补充可比电量单位电能投资仅0.74元/kW·h，小于方案本身的可比电量单位电能投资1.30元/kW·h，说明方案是经济的。（4）从工程布置来看，设置日调节后坝体增高、需设枯、汛期进口，将增加一孔枯期进口闸及其引水道189.999m，故其工程量增大。由于河床覆盖层深5～15，基础防渗均采用全封闭式，设置日调节，仅增加7.5m的坝体高度，其总高度约为16.5m，不会因为设置日调节而带来工程技术大的难度。计入金结、施工等方面的投资后，设置日调节增加817.32万元。（5）电站的施工关键线路为引水系统2#～3#之间的主洞，两方案施工难度相差不大，工期无影响。（6）从运行维护槛，日调节方案设置枯、汛期进口后，可以安排在枯期对沉沙池进行检修，而不设置日调节方案，沉沙池检修将造成全厂停电。综上所述，从合理利用水资源、满足电力系统需要、施工条件分析、运行维护以及工程经济指标等，本阶段推荐杉平水电站设置日调节。根据本电站设计枯水年枯期径流进行计算，按电站低谷时段基本不产生弃水的条件进行设置，其日调节库容约需到6万m3。鉴于电站采用引水式开发，利用水头达400余米，通过增加水库水位获取水头增加电能的意义不大，至此，结合电站取水防沙需要，推荐水库死水位为3366m，正常蓄水位为3371m，水库消落深度5m，调节库容5.76万m3。1.1.1.1坝型选择小沟河为山区河流，该河段河床断面呈不对称“V”型谷，1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告河道相对狭窄，谷底宽度一般50~100m，河床覆盖层深厚。鉴于山区河流天然河道河水陡涨陡落，悬移质和推移质量较大的特点，根据类似工程经验，只有在主河床布置泄洪冲沙闸，大排大泄，才能保证水库调节库容，满足电站引水防沙的要求。所以首部枢纽主要建筑物的型式为平底板泄洪冲沙闸，冲沙闸以右为布置在岸边的侧向取水口及导墙，泄洪闸以左为挡水坝段。若挡水坝段采用当地材料坝，不仅与混凝土闸坝间施工干扰大，与混凝土坝段的连接及防渗也较困难，而且还要一套专门的当地材料坝施工机械，这不仅节约不了投资，反而增加了各建筑物之间的施工干扰及难度，故枢纽建筑物全部采用钢筋混凝土闸坝。1.1.1.1引水线路选择（一）左、右岸选择可行性研究阶段进行了左、右岸引水线路比较，其结论如下：左、右两岸引水线路沿线围岩均为三叠系中统第一岩组(T21-k)粉细砂岩，区内未见大的断层通过，成洞条件较好，方案均可行；工程区内河道总体向左岸微凸，加之左岸的柏香篷沟切割深，因此左岸引水线路比右岸线路长425.927m；右岸引水线路沿线地形较完整，仅有国木沟切割，沟内覆盖层厚度较浅，隧洞埋深相对较深，地质条件相对较好，右岸引水线路地形完整性相对较差，尤其柏香篷沟沟心高程约3420.00m，埋深63m，其覆盖层厚度较右岸国木沟深，隧洞过沟条件相对较差；由于左岸山体及坡脚为覆盖层，施工支洞布置困难，支洞进口条件差，长310m。从梯级衔接条件来看，厂房位置腾挪余地不大，左岸引水线路由于厂房后坡陡峻，压力管道采用地下埋管布置，由于管径小，高差大，施工条件差。两岸引水其首部枢纽布置条件相仿，厂房位置相差不大，其能量指标基本无差别，差别仅仅在隧洞长度上；左岸引水线路工程静态投资11967.25万元，比右岸引水多703.46万元。综上所述，结合厂址选择推荐右岸引水线路。（二）右岸引水线路选择根据地形地质条件，比较了在国木沟设置转点，将引水隧洞“取直”的内线方案和为缩短3#施工支洞，在满足埋深的基础上，将引水隧洞适当外移的外线方案，外线方案引水隧洞主洞长（D2～D4点之间）：3706.03m，3#支洞长190m；内线方案引水隧洞主洞长（D2～D4点之间）：3675m，3#支洞长475m。两方案引水隧洞主洞穿越的地层是一致的，于岩层走向呈大角度相交，地质条件无差异。由于引水隧洞2#～3#支洞之间为本工程关键工期，内、外线方案主洞控制段长度均为2110m左右，由于3#支洞加长285m，两洞口之间控制段长度将增加约150m，工期将增加月1个月，且由于电站引用流量小，需求断面尺寸小，主洞于支洞断面一致，因此内线方案工程量大。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告两方案主洞长度相差约31.03m，水头损失相差约0.03m，对电站能量指标影响甚微，可以忽略。故推荐主洞+支洞长度最短的外线方案。（三）有压、无压比较在选定洞线的条件下，针对引用流量小的特点，在业主的要求下，从理想的角度，比较了有压、无压引水两种方案。有压引水方案，从沉沙池后，桩号（引1）0+182.293m，下游采用有压隧洞，穿越国木沟，至调压室。引水隧洞采用有压引水，全长5824.878m，首端底板高程3358.20m，纵坡i＝2.6458‰，断面为城门洞型，内宽2.2m，洞高2.4m。根据不同的围岩类别采用不同的衬砌支护型式，对于Ⅱ类围岩洞段，边墙喷5cm，底板20cm素混凝土；Ⅲ类围岩洞段，边墙及顶拱采用10cm厚锚喷加钢筋网及锚杆支护，底板厚20cm的素混凝土；对于Ⅳ类围岩段，边墙及顶拱采用15cm厚锚喷加钢筋网及系统锚杆支护，底板厚20cm的素混凝土；对于Ⅴ类围岩洞段，全断面采用厚50cm的钢筋混凝土衬砌，顶拱进行回填灌浆，并采用固结灌浆加固。调压室为地下埋藏式。包括竖井、上室、下室及交通洞等建筑物。竖井直径3.0m，高30.0m；上室长100m，断面为城门洞形断面，宽3.0m，高3.2~4.0m，底板高程为3376~3376.8m，顶拱高程为3380m；上室设交通洞，长35.28m，断面型式为城门洞型,宽1.8m，高2.050m。下室长30m，底板高程为3353~3353.3m，顶拱高程为3356～3355.7m。无压引水方案，从沉沙池后，桩号（引1）0+182.293m，下游采用无压隧洞，引水隧洞在平面上与有压方案相同，全长5879.423878m，进口闸底板高程3362.50m，至压力前池处隧洞底板高程3356.71m，纵坡i＝1‰，断面为城门洞型，内宽2.8m，洞高2.8m，衬砌型式同有压方案。压力前池总长35m，地下埋藏式。包括扩散段、池身段及泄水等建筑物。扩散段宽2.8～5.0m，长10m，扩散角6º16′38″，底高程3356.71~3353.61m，边墙顶高程3360.12m，最大池深5.5m。池身段宽5.0m，长25m，底板高程3353.61m，边墙顶高程3.41~6.51m。根据施工布置在桩号6+120m施工支洞位置设置溢流堰，将多余水量排除。两方案压力管道区别较小，在方案比较中计入。两方案的动能经济比较见表1-10。杉平水电站有压、无压引水动能经济指标表1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告表5-12项目单位方案一（有压引水）方案二（无压引水）备注控制流域面积km2116116多年平均流量m3/s4.094.09正常蓄水位m33713371/3357.41（前池水位）死水位m33663366正常蓄水位以下库容万m37.877.87调节库容万m35.765.76调节性能日日保证出力万kW0.360.35装机容量万kW1.71.7年发电量亿kW·h0.87590.8689平时段可比电量亿kW·h0.91330.9047装机年利用小时数h51525112发电引用流量m3/s5.35.3最大水头损失m23.2313.83最大水头（毛水头）m414.9401.3最小水头m386.7387.5加权平均水头m394.5391.5额定水头m387388静态总投资万元11366.3811849.01单位千瓦投资元/kW66866970可比电量单位电能投资元/kW·h1.301.31静态总投资差万元482.63补充可比电量单位电能投资元/kW·h小于0从表1-10可见：无压引水方案投资略大，电量略低，主要是（1）由于无压方案在枯水期，不能利用3366～3371m水库消落水头；（2）根据引水隧洞断面及纵坡进行水力学计算，压力前池最高运行水位3357.41m，有压引水方案在设计引用流量下，水头损失为：9.4m，可见：有压引水在扣除了水头损失后比无压引水水头略高。从动能经济指标分析，本阶段推荐杉平水电站采用有压引水方案。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1.1厂址（一）上、下厂址比较根据地形地质条件及梯级衔接要求，杉平水电站厂址比选河段位于小沟河支流柏香篷沟河口下游300m～1500m的河道范围内。该河段右岸分布有Ⅰ级宽缓阶地，具备布置地面厂房的地形地质条件。因此，结合枢纽建筑物的布置，可行性研究阶段拟定了上厂址右岸地面厂房和下厂址右岸地面厂房两个方案进行比选。其主要结论如下：(1)地形地质条件上、下厂址均有宽缓阶地，能满足地面厂房厂区各建筑物的布置要求。从地形地质条件看，下厂址和上厂址方案基本相当。(2)枢纽布置条件两个厂址均为地面厂房，厂区建筑物布置紧凑，工程可靠性高，便于集中管理。从枢纽布置条件看，下厂址略优于上厂址方案。(3)施工条件两方案均为地面厂房，地形均开阔，从施工条件看，上、下厂址两方案无明显优劣。(4)运行条件两个厂址均为地面厂房，采光、通风及运行检修条件相当。从运行条件看，上、下厂址两方案无明显优劣。(5)工程投资与效益下厂址地面厂房方案比上厂址地面厂房方案多利用约30.149m水头，装机容量增加2.0MW，加731万kW·h，枯水年枯期平均出力增加0.2MW。静态总投资增加498.2万元，补充单位电能投资0.68元/kW·h。说明是经济合理的。(6)梯级衔接条件从尾水与下游梯级的衔接来看，上下厂址均有布置下游梯级的地形、地质条件，隧洞进口条件均较好，从梯级衔接条件看，上、下厂址无优劣。但其下游梯级——小沟河二级（水塘沟电站）已经选择在下厂址位置建底格栏栅坝。综上所述，下厂址地面厂房方案与上厂址地面厂房方案在地形地质条件、施工条件、运行条件以等方面基本相当，结合下游梯级的衔接，经综合比较，推荐下厂址地面厂房方案。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告（二）厂房布置比较推荐的下厂址方案，发电厂房位于小沟河右岸柏香篷沟口下游约1.2km附近的Ⅰ级阶地上，本阶段根据地形地质条件，结合压力管道布置，将厂区枢纽与压力管道一起拟定两种布置方案进行比较。1)　顺河向布置方案（方案一）厂房位置与方案一大致相同，主厂房纵轴线方位为NE70°，基本平行于河道。安装间在主机间右侧，副厂房在主厂房上游侧。尾水明渠与河道水流方向成较大交角布置于台地上，渠长约145.0m，安装间外回车场上游侧布置主变压器。压力管道主管长725.326m，支管长30.0m，受布置条件限制，厂房后坡开挖坡角46°30″。详见厂区枢纽布置图，图号：CDXG-ZH-13-5(19~20)。2）正河向布置方案（方案二）该方案为引水式地面厂房，主厂房纵轴线方位为NW20°，基本垂直于河道。压力主管长度747.752m，支管长30.0m。安装间在主机间右侧，副厂房在主厂房上游侧，机组安装高程2956.10m。尾水明渠顺公路坡脚下台地布置，渠长约160.0m，安装间外回车场上游侧布置主变压器。详见厂区枢纽布置图，图号：CDXG-ZH-13-5(16~17)。3.方案比较从总体看，两个方案的厂区枢纽布置均比较协调紧凑，地形地质条件、施工条件、运行条件相似，厂区土建工程量相差不多。从压力管道布置来看，方案一较方案二经济，但从尾水与下游梯级衔接来看，方案二优于方案一。两方案技术经济指标见表5-13。方案二增加投资约38.94万元，补充电量单位电能投资1.05元/kW·h，小于方案本身的电量单位电能投资1.30元/kW·h，说明方案是经济的。故推荐方案二。1.1.1工程总布置及主要建筑物经坝、厂址及引水线路比较，本阶段推荐上闸址、右岸引水线路及下厂址的枢纽布置方案。枢纽主要建筑物由首部枢纽、引水系统和厂区枢纽组成。1.1.2首部枢纽首部枢纽由泄洪闸、冲沙闸、取水口、左、右岸挡水建筑物组成，坝轴线长161m，坝顶高程为3372.5m，最大坝高16.5m。拦河闸坝位于城墙沟汇口下游100m处，该处主河床平均河底高程约为3358.00m，平枯期河水面宽度约5m～15m，为保持原河床走势和泄流、冲沙顺畅，首部枢纽采用“正向泄洪排沙、侧向取水”1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告的布置型式，主要泄水建筑物冲沙闸、泄洪闸布置于河床主流上，孔底高程基本与河床平均底高程一致。主要泄水及挡水建筑物基本上都建于第二层冲积堆积的漂卵砾石层(alQ4)上；右岸两个10m长的挡水坝段建于基岩之上。一孔泄洪闸宽6m为胸墙式平底闸：6.0×4.5（宽×高），布置在主河床，闸室长25m，闸底板高程3358.00m。闸室上游设长15.0~20.0m、厚1.5m的混凝土防渗铺盖。闸室下游接长35.0m，厚1.5m的钢筋混凝土结构护坦，闸后水流采用急流衔接。电站进水闸位于河床右岸，与坝轴线夹角为95°。接泄水建筑物两侧为混凝土挡水坝段，采用重力式结构，左侧长81m，右侧长64m，最大坝高16.5m，其基础置于冲积堆积的漂卵砾石层(alQ4)上。1孔冲沙闸和1孔泄洪闸泄流计算采用宽顶堰的堰流和孔流公式计算，根据《水闸设计规范》SL265-2001的有关公式和方法进行闸室段和挡水坝段抗滑稳定及地基应力计算。泄洪闸及挡水坝的抗滑稳定满足规范要求，基底应力均满足地基承载力的要求。闸基为冲积堆积的漂卵砾石层(alQ4)，厚6.3～15m，结构层次比较单一，厚度较薄，结合上阶段计算成果，拟采用全封闭式防渗墙处理。河床建筑物底部桩号0+002.500m设置防渗墙，最右侧10m长的坝段下随坝段向下游转10°角，两岸接灌浆平洞。设计将泄洪闸的纵剖面作为控制断面，做渗流稳定计算。计算方法：采用黄河水利委员会水利科学研究所编制的二向渗流有限元发计算程序TPTS6。计算结果：渗流入渗点最大坡降和渗流出逸点最大坡降均未超过该层（漂卵砾石层(alQ4)）的允许坡降。防渗墙墙底与基岩接触部位为18.84，满足规范要求。当由于底部周围基岩内最大渗透坡降值相对较高，同时鉴于渗流问题的重要性和复杂性以及防渗墙隐蔽工程的施工不可预见因素，所以在下游渗流出逸处做适当的反滤措施是必要的。冲刷坑深度取决于护坦后的单宽流量和河床的不冲流速，按河床覆盖层颗粒组成，根据《水闸设计规范》(SL265-2001)的公式，参照其它工程经验，河床不冲流速取1.2m/s，经计算，设计洪水情况下护坦末端冲坑深度d=3.98m。由于推移质均从上游铺盖、闸室、护坦排向下游，根据各泄水部位的情况及其重要性，并考虑其施工及检修的难易，分别采用不同的措施进行保护：在闸室底板及闸墩1.2m高范围内采用12mm厚16Mn钢板镶护；铺盖、护坦表面采用0.30m厚的耐磨混凝土保护；护坦末端设4.75m深的防冲齿槽；并在护坦末端设长10.0m、厚0.8m的柔性混凝土海漫。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1引水系统1.1.1.1进水口本电站水库正常蓄水位3371.0m，死水位3366.0m，进口建筑物包括枯、汛期两期。汛期进水口布置在下游，枯期进水口布置在上游，进水口主要建筑物包括取水口，渐变段、进口闸。取水口与坝轴线呈105°夹角，前沿长14.0m，槛顶高程分别为3362.0m，3363.3m，两孔取水口与下游渐变段共为一闸段，其顺水流向长20.0m。为减少污物进入取水口，两孔均设置两道拦污栅。枯期进口闸底板高程3361.0m，顶高程3372.50m，闸高12.5m，顺水流向长7.0m。在枯期低水位3366.0m运行时，淹没深度2.6m，孔口尺寸（宽×高）2.2×2.4m，在设计流量5.3m3/s下，孔口流速1.0m/s。汛期进口闸底板高程3362.70m，闸顶高程3372.5，闸高11.8m，宽7.0m，顺水流向长7m，闸内设置工作闸门和检修闸门各一道，门孔口尺寸为2.2m×2.4m。进口闸基岩边坡按1：0.3开挖，采用系统锚杆及挂网喷混凝土保护。1.1.1.2沉沙池在引水隧洞桩号（引1）0+074.032mm处设置沉沙池，沉沙池建筑物包括：上游渐变段、工作段、出口渐变段，出口冲沙闸及廊道。从上游渐变段首端至出口渐变段末端长80m，沉沙池正常运行水位3365.5m，最大深度5.5m。上游渐变段采用对称扩散形式，长度为10.0m。沉沙池工作段宽5.0m，纵坡i=0.05，首端高程为3359.16m，水深2.5m，末端高程3356.16m，水深5.5m。沉沙池顺水流向长度为60m。当通过设计引用流量5.3m3/s时，沉沙池内流速v=0.1927～0.424m/s。在沉沙池末端设一冲沙闸，冲沙闸底孔宽1.2m，高1.2m。沉沙池下游渐变段长10m，将隧洞断面由宽6.0m缩窄至2.2m，同时在其端设置一高1.5m的拦沙坎。根据《水电水利工程沉沙池设计规范》(DL/T5107-1999)，其沉降标准按发电引用流量为5.3m3/s时，悬沙粒径d≥0.1mm的沉降保证率为80%~90%进行设计。1.1.1.3引水隧洞引水隧洞洞线布置主要受国木沟控制，根据隧洞沿线的地形地质条件，洞线采用绕沟方式，隧洞从沟谷下部基岩中通过，过国木沟隧洞上覆围岩厚约60m。根据隧洞高程和施工支洞布置，隧洞在平面上设置D1~D6共6个控制点，转弯半径为20m，隧洞全长5744.878.m。进口底板高程3358.20m，至调压室处隧洞底板高程3343.0m，纵坡i＝2.6458‰，电站设计引用流量为5.3m3/s，1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告为避免圆形断面施工中需多挖多填，施工附加量大的问题，采用隧洞断面型式为城门洞型。最小过水断面宽2.2m，高2.4m。引水隧洞共布置4条施工支洞，在2条支洞内均设置检修进人门，以进行检修维护。为防止岩石掉块进入机组，在隧洞末端设置一个集石坑。引水隧洞全线采用城门洞形断面，对于Ⅱ~Ⅲ类围岩洞段采用锚喷衬砌，边、顶拱锚喷控制起伏差20cm，按尼古拉池公式计算锚喷糙率为0.031，底板现浇混凝土采用糙率系数为0.014，计算的Ⅱ~Ⅲ类围岩洞段断面综合糙率为0.0285。对于Ⅳ~Ⅴ类围岩洞段采用钢筋混凝土衬砌，设计糙率为0.014，按此计算沿程水头损失。另计入拦污栅、工作闸门、检修闸门、渐变段、隧洞平面转弯段，以及隧洞与调压室底部连接段等局部水头损失，求得引水隧洞总水头损失hw=3.347×10-1Q2，当二台机满负荷运行，引用流量为5.3m3/s时，引水隧洞水头损失为9.40m1.1.1.1调压室调压室布置为埋藏式.调压室竖井采用园形断面，内径3m，下部隧洞底板高程为3343m，竖井高33.0m，由于竖井承受的水头较高，且水位变幅较大，竖井井筒采用钢筋混凝土衬砌，衬厚50cm，并进行周边固结灌浆。调压室上室处于相对较差的岩体内，不宜开挖大跨度洞室，为此选择宽3m，高3.2~4.0m的城门形断面。上室底高程为3376~3376.8m，坡降i=0.01，经计算，上室长100m，最高涌浪水位为3378.544m，上室内水深2.544m。上室采用全断面钢筋混凝土衬砌，衬厚50cm，顶拱进行回填灌浆，周边进行固结灌浆。上室交通洞长35.282，断面型式为城门洞型，宽1.8m，高2.05m。1.1.1.2压力管道根据地面厂房和压力前池的位置，采用一条主管，经一个卜形岔管分为二条支管分别向厂房内二台机组供水的联合供水布置方式。压力管道由上平埋管段、地面斜坡段和下平段组成。上平段长105.051m，中心高程3343.6m；斜坡段长592.246m，分别沿4个不同角度的管沟铺设，其倾角在36º10"59"～47º17"17"之间；下平段主管长65.7m，中心高程2954.60m，压力管道全线采用16MnR钢板衬砌。压力管道主管内径1.2m，总长747.752m；支管内径0.8m，最长支管35.296m。最大内水压力按压力前池最高涌浪水位与压力管道水击升压分析为MPa，对内水压力作用下的结构分析，取埋管段［σ］＝0.67σs，明管段［σ］＝0.55σs，并用第四强度理论校核。钢板焊缝系数取为0.95，钢板厚度除满足结构所需的厚度外，另计入锈蚀、磨损等厚度2mm，板厚为10~20mm1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告。压力管道布置加劲环，间距为1.40~1.60m，经初步分析，压力管道抗外压稳定系数均大于1.80。地下埋管段外预留60cm的操作空间，并回填混凝土，沿线顶拱回填灌浆，底部接触灌浆。压力管道采用钢板衬砌，主管总长747.752m，内径1.2m；最长支管35.296m，支管内径0.8m。钢板衬砌设计糙率采用n=0.012，计入弯道、分岔管及球阀等局部水头损失，压力管道水头损失系数为4.923×10-1Q2求得压力管道总水头损失为13.828m。1.1.1厂区枢纽厂区建筑物主要由主厂房、副厂房、主变场、尾水渠、防护堤及进厂公路等组成。电站装机两台，总装机容量1.7万KW。主厂房纵轴线方位角N20°W，总长41.37m，宽15.90m，其中安装间长10.40m，高14.20m，主机间长30.97m，高17.80m，主机间、安装间垂直河流呈“一”字型布置；副厂房、水机部分的空压机室、主变场及开关站紧靠主厂房，平行布置其上游侧，副厂房分为一次副厂房和二次副厂房，一次副厂房在安装间的上游，长19.5m，宽分别为10.45m、4.55m。二次副厂房、空压机室在主机间的上游，长21.78m，宽9.0m。一次副厂房的上游及右侧为主变场和开关站；尾水渠长约160.0m，断面为梯形，底宽2.0m，边坡为1:1.25，全程坡降为2‰，之后与原河床相接；进厂公路自下游，通过二级（水塘沟）电站底格栏栅坝顶跨过小沟河，从安装间右侧通过回车场进厂，厂前设回车场。公路外侧采用浆砌石挡墙护坡，对侧向土质边坡采用浆砌石护坡。因厂区建筑物均处在河滩上，为避免洪水期洪水对厂区建筑基础的淘刷，在厂区范围的小沟河边设浆砌石防护堤，并加强厂房基础防冲和抗冲的工程措施。厂房整体稳定及地基应力按《水电站厂房设计规范》SL266-2001进行计算。计算成果表明：厂房抗滑稳定安全系数在各种工况下均满足规范要求，基础应力均满足地基允许承载力要求。1.2机电及金属结构1.2.1水力机械1.2.1.1机组机型选择本电站水头范围为389~414.9m，水轮机型式可采用混流式也可采用水斗式。国内已有的混流式水轮机模型转轮，最高应用水头仅达400m，如HLD54、HLA179、HLA351（鲁布格转化转轮）等，目前国内有适合于本电站的混流式转轮，但运行业绩以及技术难度相对较大；适合本水头段的水斗式转轮如CJ20和CJA237等，国内的几家主要的水轮机制造厂，在此水头段均有较多的生产业绩。因此本阶段推荐采用水斗式水轮机。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1.1水轮机及附属设备型号CJA237－W－135/2×13转轮直径D1=1.35m射流直径d0=13cm喷嘴数2设计水头389m额定流量2.65m3/s水轮机额定出力8.5MW额定转速600r/min1.1.1.2调节保证计算电站引水系统：引水隧洞总长为5744.878m，后设有调压室，后接压力钢管，主压力钢管长约747.752m，后分岔至两台机组。按最大水头和额定水头两种工况下，两台机组同时甩负荷计算其蜗壳压力上升值和机组转速上升率。调压井后引水系统ΣLV=7336.46m2/sΣL=783.352mTw=1.23sTa=7.91s喷嘴关闭时间Tf为9s压力钢管最大压力上升率不超过15％钢管最大升压值不大于465m折向器关闭时间3s速率上升值不大于30％。1.1.1.3辅助机械设备(1)厂内起重设备主钩额定起重量50t副钩额定起重量5t跨度13.5m起升高度8m(2)技术供水系统本电站技术供水的主供水采用尾水取水至稳压水池，再从稳压水池引水供机组冷却。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告选用3台长轴深井泵，其中两台工作泵，一台备用泵。当电站首次充水，水泵无法从尾水渠内抽水时，可考虑从厂外备用生活用水管引水至稳压水池。(3)排水系统厂房渗漏水主要集纳地漏排水，球阀坑排水等。设计集水井有效容积为25m3。排水设备选用两台自吸泵，其中一台工作，一台备用。水泵布置在廊道层下游侧，高程为2955.30m。(4)油系统小沟河梯级设置中心油库，由中心油库统一进行透平油、绝缘油处理，经油罐车输送至本电站，所以本电站不设置绝缘油系统，但需配置油泵和压力滤油机。本电站设置透平油系统，透平油库布置在主厂房外。油库中设有5m3油罐两个，选用一台2CY-3.3/3.3-1型齿轴油泵、一台LY-50型压力滤油机、一台ZJCQ-3透平油处理机作为油处理设备。(5)气系统中压空气系统供调速器油压装置充气和补气，工作压力为4.0MPa。系统设置SF-0.5/40型空压机两台，其中一台工作，一台备用。低压空气系统主要供机组维护检修用气及主轴密封用气。系统选择WF-2.0/8型空压机两台，其中一台工作，一台备用。(6)测量系统水力测量包括全厂性测量和机组段测量部分。全厂性测量设有上下游水位、毛水头测量，水泵吸水池水位，稳压水池水位等水位测量，均可现地显示，并传送至中控室计算机系统。1.1.1电工1.1.1.1接入电力系统方式杉平水电站机组台数为2台，单机容量为8.5MW，装机容量17MW。电站建成后经过梯级联合开关站与石棉电网并网运行，由石棉电力公司调度中心进行调度管理。根据业主提供的接入系统方案，本站采用一回长约14km的35kV输电线路与小沟河联合开关站相连。1.1.1.2主要电气设备本阶段比较了发电机—变压器单元接线（方案Ⅰ）、扩大单元接线（方案Ⅱ）两个方案，推荐1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告选择扩大单元接线。由于本电站只有一回出线，同时没有地方负荷，高压35kV侧可选的接线方式有单母线接线和变压器-线路组接线两种方式。但考虑到本站距系统接入点小沟河联合开关站距离不远，而且35kV配电设备采用高压开关柜具有较高的可靠性，操作也较方便，所以选用变压器-线路组方案完全可以满足本系统的要求。(1)水轮发电机：水轮发电机的结构型式为冲击式，其主要技术参数如下：型号：SF8500—10/2600额定容量：8.5MW额定电压：6.3kV额定电流：92A额定功率因数：0.85(滞后)频率：50Hz额定转速：600r/min(2)主变压器：双绕组无载调压变压器，户外式，自然油循环强迫风冷。主要技术参数如下：型号：SF9-20000/35额定电压：38.5±2×2.5%/6.3kV阻抗电压：Ud%=7.5%接线组别：YN，d11冷却方式：ONAF1.1.1电工二次1.1.1.1电站控制和励磁系统杉平水电站按“无人值班(少人值守)”原则设计，采用全计算机监控的方式，中控室不设常规控制设备。计算机监控系统可保证各种不同运行方式的实时闭环控制及必要情况下的手动控制，在机组现地控制单元(LCU)设有可手动操作的控制按钮。杉平水电站计算机监控系统对全厂主要机电设备进行控制，对所有机电设备的运行情况进行全面监视。电站采用自并励可控硅静止励磁系统。励磁调节器采用双微机、双通道型以保证励磁系统的可靠运行。1.1.1.2继电保护继电保护配置根据国家标准的要求配置。继电保护拟采用微机型保护装置，配有通讯口，可同计算机监控系统通讯，常规开关量输出也保留，同时能记录动作值。1.1.1.3通信1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告系统调度通信拟采用以架设光缆(OPGW)光纤通信为主(至系统的光纤通信系统由业主另行委托负责实施)，电力线载波通信为辅的通信方式。厂内调度行政通信设置一台60门的程控调度交换机，在电站主、副厂房、开关站等部位设置调度、行政话机(通过软件设置)，供中控室值班人员统一调度指挥或发布调度命令，同时兼作厂内行政通信。对外通信通过程控调度交换机中继线进入当地邮电公众网，沟通电站与邮电公网的通信。1.1.1金属结构其金属结构包括泄水部位、引水建筑物、沉沙池等三部分的闸门、拦污栅、启闭设备，设备总重量154吨。其中闸门和拦污栅及其埋件重量为128吨，启闭设备重量为26吨。1.1.2采暖通风1.1.2.1通风系统本电站通风方式利用进厂大门和大面积窗从室外进风，全厂机械排风的全排式通风系统，总风量为125198m3/h，通过设在各室的轴流风机将厂内的余热、余湿直接排至室外。1.1.2.2空调与除湿在中控室设置2台HF9Q-1型恒温恒湿柜式空调机进行空调、换气，空调系统的总制热量为9600kcal/h，总制冷量为16200kcal/h。在水轮机层及蜗壳层分别设置有2台CFZ10型除湿机进行通风除湿，同时需对水轮机层及球阀层的所有水管采取保温隔潮措施，防止水管结露，以保证该区域环境优良及机电设备的防潮。1.1.2.3采暖系统主厂房发电机层设置有3台ZH-05型暖风机，水轮机层也设置有3台ZH-05型暖风机进行采暖，以保证电厂机电设备及水系统在寒冷的冬季的正常运行。1.2消防设计1.2.1消防设计依据和设计准则杉平水电站的消防设计依据中华人民共和国水利水电行业标准《水利水电工程设计防火规范(SDJ278-90)》，遵循“预防为主，防消结合”的消防工作方针，同时执行有关其它规程规范。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告本工程消防设计中应保障安全，做到万一发生火灾时能采取有效措施防止火灾事故扩大，减小损失。消防设施配置应适当，做到使用方便，并要求防火技术先进，经济合理。1.1.1消防设计要点(1)选用可靠性高，难燃易灭的机电设备如采用环氧干式变压器等；(2)分区布置，尽量隔离，避免相互影响。主变设置排油及集油坑，动力电缆与控制电缆涂防火涂料，并采取分层布置；(3)按照防火规范的要求，区别建筑物耐火等级，保持建筑物防火间距，划定消防车道，设置安全疏散通道；(4)设置火灾监测自动控制和报警系统，对全厂重要部位实行24h不间断的监视，并对防火排烟及灭火设备进行相应的控制；(5)厂区设置高位消防水池、专用消防管网和室外消火栓；对主厂房等重点部位采用消火栓；发电机设水喷雾灭火系统灭火。1.2施工组织设计1.2.1施工条件杉平水电站首部枢纽距离石棉县城约56km，厂区距石棉县城约50km。石棉县~洪坝乡公路从工程区通过，公路等级为四级，下行经石棉、雅安至成都，对外交通方便。工程区域内可供施工布置和弃渣的场地主要分布在小沟河滩(台)地。工程区首部及厂区均有10kV输电线路经过，可就近“T”接至各施工工区，经过降压后提供本工程施工用电。小沟河河水未受任何污染，可直接用作施工生产和生活用水。本电站施工对外交通运输根据工程区周边交通状况采用公路与铁路相结合的运输方式。需远距离运输的物资由铁路运输至成昆铁路汉源火车站，再由公路运输至电站施工现场；近距离运输的物资直接由公路运输至电站施工现场。大宗物资中水泥主要采用金石或石棉矿水泥厂生产的水泥，钢筋、钢材、机电设备在成都购买，木材、油料及火工材料由当地解决，生活物资从安顺场或石棉县城采供。当地农业不发达，劳动力充沛。1.2.2施工导流1.2.2.1导流标准杉平水电站为引水式电站，属四等工程，永久性水工建筑物为4级，导流建筑物级别为5级。结合工程特点及水文特性考虑：本工程枯期时段(11月～翌年4月)5年一遇和10年一遇导流流量相差仅0.34m3/s1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告，围堰工程量相差很小；同时首部枢纽基础处理量较大，为保证施工的顺利进行，选用10年一遇洪水作为导流设计洪水标准。1.1.1.1导流时段、方式及导流规划根据水工建筑物的布置情况、结合施工进度分析认为河床建筑物可利用两个枯水时段建成，同时考虑到小沟河属山区性河流，洪枯流量比大（为枯期流量的15倍以上），为减少导流建筑物的工程规模，推荐采用枯水期导流，导流时段拟选为11～4月，相应导流设计流量Qp＝10％=4.94m3/s。推荐方案的导流规划如下：第一年10月结合左岸坝肩开挖疏浚左岸河道，11月初先从右岸围冲沙闸和进水口形成一期基坑，同时进行砼防渗墙和闸体砼浇筑的施工，河水由左侧原河道下泄，导流设计流量Q=4.94m3/s。至第二年4月底该冲沙闸完建，拆除一期纵向围堰，汛期全河道过水；第二年11月初先沿束水墙及下游的闸室边墙用碎石土编织袋围堰向上下游延伸，形成二期纵向围堰后，河道截流，从左岸围剩余的两孔泄洪闸形成二期基坑，河水由已完建的靠右岸的一孔冲沙闸下泄，导流设计流量仍为Q=4.94m3/s，第三年4月底首部枢纽完工。1.1.1.2导流建筑物由于工程规模小，导流流量不大，导流建筑物主要为一期上下游和纵向围堰、二期上游碎石土斜墙围堰和下游碎石土编织袋围堰。（1）一期导流建筑物一期围堰采用碎石土编织袋围堰，中间夹一层土工膜防渗，土工膜伸出堰脚上用砂石覆压形成一定的水平铺盖；堰体迎水面铅直,背水面坡度1：0.5；为防止水流的冲刷，围堰迎水面底部再采用大块石护底。上游围堰堰顶高程为：3361.4m，最大高度约1.4m；一期下游围堰挡水位为3355.90m，加安全超高0.5m，堰顶高程为3356.4m，堰顶宽1m，最大高度约1.1m；纵向围堰堰顶宽1m，在桩号（坝）0+000.0上游侧顶高程为3361.40m，围堰最大高度1.7m，在桩号（坝）0+000.0下游侧随河道以5％的坡度逐步降低，在桩号（坝）0+073.0处与下游围堰相接，下游侧顶高程3356.40m，一期围堰轴线长136.2m。（2）二期导流建筑物二期导流建筑物包括二期上下游围堰和上下游碎石土编织袋围堰等。上游围堰设计挡水水位3362.0m，堰顶高程3362.5m，堰顶宽4.0m，迎水面坡度1:2,背水坡度1：1.5，围堰最大高度2.0m，轴线长25.0m。下游围堰堰顶高程3357.0m，设计挡水高程3355.9m,堰顶宽4.0m，迎水面坡度1:2,背水坡度1：1.5，围堰最大高度1.7m，轴线长约38m1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告。二期所用纵向导墙中间部分充分利用与已建成的束水墙及冲沙闸左边墙及下游延伸段，上下游部分为碎石土编织袋围堰，导墙顶宽1m，上游导墙顶高程3362.50m，下游导墙顶高程与下游围堰同为3357.0m，最大高度2.2m。1.1.1主体工程施工1.1.1.1首部枢纽施工第一年10月结合左岸坝肩开挖疏浚左岸河道，并于11月上旬完成一期围堰填筑。第一年11月至第二年4月，在一期围堰保护下，进行右岸坝段、冲沙闸、取水口的基础开挖、混凝土防渗墙、混凝土浇筑、金属结构安装及其它项目施工，5月初拆除一期围堰；二期围堰于第二年11月初填筑完成，截流后河水由已建好的冲沙闸渲泄。第二年11月至第三年4月底，在二期围堰保护下，进行泄洪闸的基础开挖、混凝土防渗墙、混凝土浇筑、金属结构安装及其它项目施工。根据沉沙池的水工布置方案，沉沙池的施工可以利用交通洞进行上部的开挖和混凝土浇筑，下部利用冲砂道进行开挖和混凝土浇筑。根据引水隧洞洞线布置，结合水工要求、沿线地形、地质条件及施工总进度安排，引水隧洞前端利用沉沙池的冲砂道作为1#支洞，末端为避免和调压井施工的干扰，在调压室前端设置4#支洞，中间利用支沟设置了2#和3#支洞，总共设置了4条支洞，支洞总长度为402m（不包括冲砂道）。隧洞开挖断面较小，施工中拟采用无轨运输。各支洞均按顺坡设计，开挖断面为方圆形，断面尺寸为2.5×2.6m（宽×高）。1.1.1.2引水隧洞施工根据引水隧洞洞线布置，结合水工要求、沿线地形、地质条件及施工总进度安排，选择了4条支洞方案，支洞总长度为531m。由于引水隧洞施工断面较小，隧洞开挖采用常规钻爆法配1.0t拖拉机运输的施工方法。隧洞洞挖采用YT-25气腿风钻钻孔，直孔掏槽，周边光面爆破，人工装拖拉机出碴。在各支洞口及主洞进口由1.0m3装载机装5t自卸汽车转碴至碴场。各支洞均按顺坡设计，开挖断面为方圆形，断面尺寸为3.0×3.0m（宽×高）。隧洞混凝土衬砌安排在洞挖完成后进行。边、顶拱混凝土施工采用组合钢模板立模，底板砼用拖模浇筑，边、顶拱采用小型混凝土泵入仓，底板采用人工铺料。喷混凝土采用PH30型混凝土喷射机进行。隧洞灌浆分段分序进行，偶数排为I序，奇数排为II序，用手风钻打孔，TB5-250/150注浆机施灌。1.1.1.3调压室施工1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告上室和交通洞采用全断面开挖，形成调压室上部的施工通道。开挖使用YT-25气腿式手风钻钻孔爆破，1m3装载机装5t自卸汽车运至碴场。竖井开挖采用人工从上至下一次性开挖的施工方式，利用01-30手风钻钻孔，自上而下扩挖，石碴利用电动葫芦吊篮吊运至上室，再利用1.0m3装载机装5t自卸汽车运至碴场。竖井混凝土浇筑采用组合钢模施工，上室和交通洞使用组合钢模板施工，泵送入仓。混凝土由4#支洞洞口的拌和站提供，自卸汽车运输，HB60混凝土泵泵送入仓。1.1.1.1压力管道施工埋管洞挖通过出口进入施工，由于压力明管地面较陡，在中间设置平台及修建施工道路均比较困难，因此考虑采取直接从上到下开挖，人工向下及向上游翻碴至厂房后河滩地上转碴场。埋管洞挖采用常规钻爆法配1.0t拖拉机运输的施工方法，人工装拖拉机出碴，在出口由1.0m3装载机装5t自卸汽车转碴至碴场。明管坡度较陡，土石明挖采用01-30手风钻钻孔爆破，自上而下人工开挖的方法，人工翻碴至厂房后，1.0m3装载机装5t自卸汽车出碴。明管高差较大，因此考虑在埋管出口和中间约3200m高程各设一卷扬机，3200m以上的混凝土浇筑通过埋管出口的卷扬机运输至浇筑工作面，人工浇筑，插入式振捣器振捣，钢管安装同样通过卷扬机溜送至工作面，自下而上逐节安装。下部混凝土浇筑通过设在高程3200m的卷扬机从厂房后提升或下溜混凝土运输至浇筑工作面，人工浇筑，插入式振捣器振捣。钢管安装采取从厂房后倒挂和埋管出口平台下溜的形式自下而上安装完成。1.1.1.2厂区工程施工基础开挖基本属覆盖层，开挖量约24433m3，厂房基坑开挖深度5.6m。基坑开挖采用自上而下分层开挖，覆盖层采用2m3液压挖掘机挖装，推土机辅助集碴，8t自卸汽车运输出碴。石方开挖采用手风钻钻孔，人工装药，人工爆破，推土机集碴，2m3液压挖掘机装碴。厂房混凝土浇筑用5t自卸汽车运混凝土至现场，厂房下部混凝土人工推胶轮车入仓，上部混凝土通过10/25t塔机提升入仓。混凝土浇筑使用组合钢模板，2.2KW振捣器振捣。1.1.2施工交通运输本工程施工区沿小沟河左岸现有林场公路通至厂址，从厂址有简易公路沿左岸通至本工程闸址，为方便施工可以将此公路改建为四级公路，作为场内交通左岸干线公路。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1#、2#、3#、4#支洞、压力前池、压力管道、厂房等工作面位于小沟河右岸，因此至各工作面需新建公路连接，主要场内交通需修建道路15.2km、桥梁3座。1.1.1施工总布置1.1.1.1施工工区布置根据工程的枢纽布置特点，施工现场的地质地形条件、施工方法和企业等条件，施工总布置采取分散和集中布置相结合的布置方式共分为3个工区布置，即首部工区、3#支洞工区和厂房工区。1.1.2施工总进度杉平水电站施工总进度计划安排如下：施工准备工期—5个月，其中占直线工期1个月，与主体工程平行4个月。主体工程工期—24个月，施工支洞开挖至两台机组同时具备发电条件。杉平水电站的施工总工期25个月。本工程施工的关键线路为引水隧洞，施工准备1个月，主体工程施工24个月，从准备工程开始到机组具备发电条件25个月。根据施工要求，施工支洞开挖从第一年的6月份开始，主洞开挖从第一年的7月中旬开始，至第二年的6月全部结束；隧洞混凝土从第二年5月中旬开始至第三年4月结束，5月进行支洞封堵和改建。整个引水隧洞施工工期为24个月。本工程高峰月施工强度为：土石明挖17000m3，石方洞挖3583m3，混凝土浇筑5617m3。本工程高峰月施工人数710人，劳动出勤率按93%计，非生产人员比例按8%计，所需劳动力为28.85万工日（未包括准备工程）。1.2水库淹没处理及工程占地1.2.1水库淹没处理杉平水电站闸址位于城墙沟与小沟河汇口下游100m处。建坝后壅水高13m，坝前正常水位3371m，回水长度约150m。经调查水库对当地村民房屋、耕地、公路、输电线等均无影响，库区无淹没损失。1.2.2工程永久占地及临时占地杉平水电站工程占地补偿单价按水库淹没部分单价计算，补偿总费用为36.16万元(静态)，其中永久占地费用11.74万元，占总费用的32.46%，临时占地费用11.73万元，占总费用的32.44%，独立费用1.53万元，占总费用的4.23%，预备费5.001-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告万元，占总费用的13.82%，有关税费6.16万元，占总费用的17.04%。1.1环境保护设计1.1.1环境影响综合评价结论本电站开发任务单一，除发电外无其他综合利用要求，电站为低坝取水、引水式开发，无人口搬迁和淹没损失，其兴建对环境的不利影响很小，主要是工程施工对生态环境、水土流失、脱(减)水河段的影响，在保护的前提下，对贡嘎山自然保护区的试验区进行水力资源开发。由于施工期对周围环境的不利影响可通过采取环保措施得到妥善解决，且随着电站的建成而不复存在。因此，从环境影响角度看，没有制约本工程开发的环境问题，兴建杉平水电站是可行的。1.1.2环境保护设计生产废水处理的主要任务是去除悬浮物SS，处理目标是消减率达到80%。处理措施为修建沉淀池。为避免细菌和病原体污染，将生活污水隔渣后进行沉淀处理。施工人员粪便作坑储处理，定期向坑中投放生石灰杀菌消毒后用作农肥，或植树种草，禁止生活污水和粪便排入河道。施工机具维修、汽修、冲洗等产生的含油废水，拟建小型隔油池使油、水分离。回收的废油不能利用的作燃烧处理。施工区噪声及粉尘的防护对象主要为施工人员，分别采取配戴个人防护用具，对施工道路洒水等措施进行防护。工程弃渣(松方)总量17.3万m3，首部枢纽和隧洞的弃渣堆放在1#渣场，调节池的弃渣堆放在2#渣场，其余建筑物的出渣集中堆放在3#渣场。各渣场均采用浆砌石挡渣墙挡护弃渣，在渣场顶部设排水沟，规划为造地的渣场顶面覆土还耕，其余渣场坡面及顶面采用植物措施进行保护。为避免施工期所产生的生活垃圾污染环境，采用卫生填埋法对其进行处理。施工期临时占用的耕地，在施工结束后要求恢复原貌，松土复耕；施工临时占用的荒地，应因地制宜地植树绿化或撒播草种，以恢复植被、美化环境。根据当地物价水平和工程概算中采用的材料、劳动力等单价指标，结合本工程拟采取的环保措施，编制本工程的环境保护投资概算，本工程环保投资为50.89万元。1.2水土保持设计1.2.1水土流失预测1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告本工程水土流失预测范围与防治责任范围一致，包括项目建设区和直接影响区。项目建设区：指工程永久占地区及施工期临时征、租地范围和土地使用管辖范围，面积约为16.31hm2，其中永久占地2.84hm2，临时占地13.47hm2。直接影响区：指工程项目建设区以外由于本工程开发建设活动而造成的水土流失或带来直接危害的地区。工程直接影响区包括新建公路(两侧各计2.5m)，面积为5.52hm2。本工程水土流失预测期为5年。在预测时期内，本工程建设可能新增水土流失量为1143t。1.1.1水土保持措施本工程水土流失防治类型区可分为工程永久占地区、施工临时设施占地区、渣场、料场、施工公路等5个部分。对各区主要采取工程措施和植物措施进行水土流失防治。工程措施：水土保持工程措施的重点是工程弃渣的处理。渣场挡护均采用浆砌石挡渣墙。挡渣墙基础埋深为1.5m，墙高4m。植物措施：施工结束后，根据原占用土地类型，分别采取复耕和种植乔木、灌草等措施进行迹地恢复。1.1.2水土保持投资概算根据甘孜州水利局甘水函〔2004〕31号“关于《九龙县小沟河杉平水电站水土保持方案报告书》的复函”，本工程水土保持静态总投资128.60万元。1.2工程管理1.2.1管理机构的组成根据管理的需要和“高效、精简、优化”的原则设置杉平电站行政管理、技术管理、经营管理等机构，保证电站安全、高效生产，并应建立党、团及工会组织，配备相应的干部。1.2.2人员编制和生产生活面积及辅助生产建筑面积(1)定员编制参照国家电人资[2000]499号《水力发电厂劳动定员标准(试行)》进行编制。(2)本电站定员总人数为38人，其中生产人员36人，占64.3%；管理人员18人，占32.1%；党群人员2人，占3.6%。(3)生产、福利建筑面积根据建设部、国家计委(1993)632号文发布的《新建工矿企业项目住宅及配套设施建筑面积(修订)》拟定，生活福利建筑面积1427m2。(4)1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告辅助生产建筑面积是根据电站实际需要和有关专业提供的建筑面积拟定的，辅助生产建筑面积1096m2。1.1劳动安全与工业卫生1.1.1设计的任务与目的为了贯彻“安全第一，预防为主”的方针，本工程遵照电力工业部、水利部、劳动部联合颁布的《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》(DL5061-1996)，并结合本工程的特点和具体情况，做到工程投产后，保障劳动者在劳动中的安全与健康的要求。1.1.2消防通道及消防水源发电机层和安装间高程为2018.30m，安装间直通厂房外，为主要安全出口。在主厂房的另一端设有一个安全疏散门。发电机层布置两个楼梯，往下通达水轮机层和蜗壳层，可作为各层的安全出口，两楼梯间距小于60m。各房间安全疏散门的净宽≥0.9m，并向疏散方向开启。通道净宽≥1.2m。楼梯净宽≥1.1m，坡度≤45º。在电站厂房后坡设置有效容积为100m3的消防水池，可满足发电机等设备消防系统和厂区建筑内外消火栓系统的消防水量和水压要求，消防水取自尾水渠。1.1.3劳动安全措施本电站存在的主要劳动安全问题是防火、防爆、防静电、防电气伤害和防机械事故。在本阶段工程设计中，遵循“安全第一，预防为主”的方针和“三同时”的规定，为保证劳动安全拟定了相应的预防性措施。1.1.4工业卫生措施杉平电站的生产过程属清洁生产工艺流程。但由于电站的生产布局和生产特性，使作业场所存在着生产性噪声、在局部微小气候中有可能出现高、低气温和高湿度等工业卫生问题。在本设计中，遵循“预防为主”的方针和“三同时”的规定，对工业卫生方面存在的问题均采取相应预防性措施。1.2投资概算1.2.1编制原则和依据投资概算编制原则执行部省现行有关编制规定、办法、定额，以2004年5月上旬作为价格水平年，主要文件依据：1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告(1)四川省水利电力厅川水建管[1998]379号文“关于颁发《四川省、重庆市水利水电工程设计概(估)算编制规定》的通知”；(2)四川省水利电力厅川水建管[1997]7号文“关于我省1997年编制水利水电工程概算材料预算价格的通知”；(3)四川省劳动厅、人事厅、财政厅川劳综[1996]34号文“关于调整夜餐补贴标准的通知”；(4)建筑工程采用川水发[1997]495号文颁《四川省、重庆市水利水电建筑工程预算定额》，编制概算单价时乘1.03过渡系数；(5)安装工程采用水建[1993]63文颁《[中小型]水利水电设备安装工程概算定额》；(6)施工机械台班费采用川水发[1997]495号文颁《四川省、重庆市水利水电施工机械台班费定额》，并按有关规定将三类费用计入其他费用的“其他税费”中；(7)初步设计阶段设计图纸及工程量。1.1.1总概算表表1-11总概算表单位：万元编号工程或费用名称建安投资设备费其他费用合计占一至五部分(%)甲枢纽工程　　　　　　第一部分建筑工程6023.16　　6023.1655.64一挡水工程1082.23　　1082.23　二引水工程2593.57　　2593.57　三发电厂工程604.03　　604.03　四房屋建筑工程93.24　　93.24　五交通工程213.60　　213.60　六其他工程232.49　　232.49　七编制年价差及相应税金1204.00　　1204.00　　第二部分机电设备及安装工程304.752103.80　2408.5522.25一发电设备及安装工程272.311866.59　2138.90　二开关升压变电设备及安装工程15.87160.73　176.60　三其他设备及安装工程16.5776.48　93.05　　第三部分金属结构设备及安装工程702.68181.54　884.228.17一挡水工程18.56116.75　135.31　二引水工程486.3164.79　551.10　三编制年价差及税金197.81　　197.81　1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告　第四部分临时工程583.78　　583.785.39一导流工程13.72　　13.72　二交通工程218.44　　218.44　三房屋建筑工程85.04　　85.04　四其他临时工程(3.5％)257.49　　257.49　五编制年价差及相应税金9.09　　9.09　　第五部分其他费用　　925.41925.418.55一建设管理费　　401.48401.48　二生产及管理单位准备费　　50.4450.44　三科研勘设费　　380380.00　四其他　　93.4993.49　　一至五部分合计7614.372285.34925.4110825.12100　基本预备费　　　541.26　　静态总投资　　　11366.38　　价差预备费　　　　　　建设期还贷利息　　　714.82　　总投资　　　12081.20　　开工至第一台机组发电期内静态投资　　　11366.38　　开工至第一台机组发电期内总投资　　　12081.20　　价差预备费　　　　　　总投资　　　　　＋乙合计　　　　　　工程静态总投资　　　11366.38　　总投资　　　12081.20　1.1经济评价本水电站经济评价依据国家计委和建设部1993年4月7日以计投资[1993]530号文颁布的《建设项目经济评价方法与参数》(第二版)、水规总院1994年6月14日以水规规(1994)0026号文颁布的《水电建设项目财务评价暂行规定》(试行)及现行有关财税规定进行。1.1.1财务评价1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1.1投资计划与资金筹措根据投资概算，杉平水电站工程静态总投资为11366.38万元，施工期借款利息714.82万元。预计电站总工期25个月，第一年十月开工，第三年五月完工，第一台机组第三年五月投入运行，第三年五月2台机组全部投入运行。本工程资本金按总投资的30%计，为3624.36万元，其余资金从银行借款，借款年利率为6.12%。资本金不还本付息，从电站获得发电利润开始，每年按8%分红。1.1.1.2基础数据本工程从第3年起正常运行年有效电量为0.8772亿kW·h；第3年为初期运行，年有效电量为0.591亿kW·h。本电站的厂用电率采用0.3%。由此计算出本电站正常运行期出厂电量0.7696亿kW·h；初期运行期第3年出厂电量为0.589亿kW·h。全部投资的财务基准收益率采用8%。本工程计算期采用33年，其中建设3年，经营期30年。1.1.1.3出厂电价按借款偿还期18年测算的基础出厂电价为0.219元/kW·h。1.1.1.4盈利能力分析本工程投资回收期11年，在机组全部投产后的第8年即可收回全部投资。全部投资财务内部收益率为10.59%，财务净现值1714.8万元，投资利润率7.5%，投资利税率8.4%，资本金利润率25.09%，资本金财务内部收益率为14.69%。1.1.1.5敏感性分析本项目财务评价敏感性分析，主要考虑固定资产投资增加、减少10%、有效电量增加、减少10%、借款期限为10年、15年等因素变化对还贷电价和财务内部收益率等财务评价指标的影响程度。分析结果表明，各种不确定因素在一定范围内变化时，全部投资财务内部收益率均大于8%，基础出厂电价介于0.198元/kW·h至0.242元/kW·h之间，与省内同类型电站相比，杉平水电站电价具有较强的市场竞争力。1.1.2国民经济评价经计算，本工程经济内部收益率为12.8%，经济净现值为2359.2万元。通过电站投资增加10%、替代电站投资减少10%、煤价减少10%、电站投资增加5%，替代电站投资减少5%等因素变化进行敏感性分析，本工程经济内部收益率均不低于社会折现率10%，经济净现值大于零。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1综合评价杉平水电站工程具有较好的发电效益，从国民经济指标看，经济内部收益率为12.8%，大于10%的社会折现率，经济净现值2359.2万元，大于零，修建本工程在经济上是合理的。从财务指标看，全部投资的财务内部收益率为10.59%，相应资本金的财务内部收益率为14.69%，全部投资利润率7.5%，投资利税率8.4%。按借款偿还期18年测算的基础出厂电价为0.219元/kW·h，属于同期新建水电站平均上网电价水平，能为电网和用户接受。财务敏感性分析表明，电站具有较强的抗风险能力，本工程在财务上是可行的。杉平水电站工程的经济指标及各项财务指标优越，建设杉平水电站在经济上合理，财务上可行，并且将促进九龙县地方经济的发展，社会效益显著。1.2主要结论和建议1.2.1主要结论（1）小沟河一级（杉平）水电站位于四川省甘孜藏族自治州九龙县境内，是小沟河梯级开发方案中的第一梯级电站，为单一发电工程，无供水、灌溉、防洪等要求。杉平水电站设置日调节水库，可部分承担调峰任务，有助于改善系统水电站群的运行状况，减少系统水电站群的弃水。电站开发目标单一，建设条件好，周期短，见效快，动能经济指标优越，在电力系统中可以发挥较好的作用和效益。因此，建设杉平水电站是必要的。（2）工程区地处鲜水河、安宁河地震带与理塘地震带之间，紧靠鲜水河~磨西、安宁河地震带西侧。根据工程区的区域构造环境和断裂活动性分析，区内不具备发生6级以上强震的地质构造背景，历史上也无6级以上强震记载，其地震效应主要受外围地震带强震活动波及影响。按国家技术监督局2001年发布的1/400万《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，该区域地震动峰值加速度为0.2g，相应的地震基本烈度为Ⅷ度。（3）杉平水电站区域地质条件简单，但工程区不具备发生强震的构造条件。库区无较大规模的滑坡和潜在不稳定岩体分布，水库蓄水对库岸影响较小，库岸基本稳定。水库蓄水后基本不存在淹没和浸没问题。（4）杉平水电站正常蓄水位3371.00m，死水位3366.00m，库容仅7.87万m3，而电站所需日调节库容为5.76万m3。杉平水库泥沙调度方式宜采用不定期敞泄冲沙的方式，即：汛期（5～10月），水库在汛期排沙运用水位运行；在较大洪水时，采用停机避峰敞泄冲沙，此时冲沙效果较好，可大大减少库内泥沙淤积。推荐避峰流量采用16m3/s，平均每年出现1天。1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告（5）电站装机2台，总装机容量为17MW。电站采用引水式开发，首部为拦河闸坝。工程规模为小（1）型工程，工程等别为Ⅳ等，永久性主要建筑物按4级设计。首部挡、泄水建筑物洪水标准：正常运用洪水重现期为30年，相应洪水流量91m3/s；非常运用洪水重现期为200年，相应洪水流量145m3/s。厂房等建筑物洪水标准：正常运用洪水重现期为30年，相应洪水流量119m3/s；非常运用洪水重现期为100年，相应洪水流量171m3/s。下游消能防冲建筑物洪水标准为20年一遇设计，相应洪水流量84m3/s。（6）杉平水电站的施工总工期25个月，施工的关键线路为引水隧洞，施工准备1个月，主体工程施工24个月，从准备工程开始到机组具备发电条件25个月。（7）工程建设对自然环境、生物环境和社会环境影响程度均较小，主要来自施工活动带来的环境影响等方面。电站建成后每年可获得清洁能源0.8772亿kW·h，避免了修火电带来的“三废”污染，有利于生态保护。从环境影响的角度初步分析，无制约工程建设的环境影响因素，工程的兴建是可行的。（8）工程静态总投资11366.38万元，总投资12081.20万元。单位千瓦投资6686元/kW，单位电能投资1.30元/kW·h。（9）本工程投资回收期11年，在机组全部投产后的第8年即可收回全部投资。全部投资财务内部收益率为10.59%，财务净现值1714.8万元，盈利能力较强。敏感性分析表明，本工程具有较强的抗风险能力。杉平水电站建成后，对改善环境，促进当地资源的永续利用，增加地方财政收入，调整经济结构和第一、二、三产业的协调发展，提供人民生活水平，促进民族的共同繁荣和进步，保持地方稳定具有重要作用。1.1.1下阶段工作建议(1)小沟河无水文站，水文、泥沙实测资料缺乏，今后应进一步开展资料的收集和分析工作，对现有成果进行必要的检验或修正。(2)杉平水电站工程的经济指标及各项财务指标优越，建设杉平水电站在经济上合理，财务上可行，并且将促进石棉县地方经济的发展，社会效益显著。建议加快前期工作步伐。（3）由于机电设备与以后中标厂家关系密切，业主应尽早地进行有关机电设备的招标，以利机电及土建结构的设计进行优化。1.2工程特性表1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平水电站工程特性见表1-12。杉平水电站工程特性表表1-12序号名称单位数量备注一水文、气象1流域面积全流域km2330闸址以上km2116厂址以上km21742利用水文系列年限年423多年平均年径流量亿m31.294代表性流量闸址多年平均流量m3/s4.09闸址设计洪水流量(P=3.33%)m3/s90.9闸址校核洪水流量(P=5‰)m3/s145厂址设计洪水流量(P=3.33%)m3/s119厂址校核洪水流量(P=1％)m3/s171施工导流标准及流量(P=10%)m3/s4.945泥沙多年平均悬移质年输沙量万t10.4多年平均悬移质含沙量g/m3809多年平均推移质年输沙量万t1.56二水库1水库水位校核洪水位m3363.08设计洪水位m3361.72正常蓄水位m3371汛期排沙运行水位m3366死水位m33662正常蓄水位时水库面积km21173回水长度km0.154水库容积正常蓄水位下的库容万m35.4调节库容万m35.76死库容万m32.116调节特性1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告三工程效益指标装机容量MW17机组台数台2单机容量MW8.5枯水年枯水期平均出力MW3.6多年平均年发电量亿kW∙h0.8772年利用小时数h5215四永久占地ha2.84五主要建筑物及设备1挡水建筑物地基特性覆盖层地震基本烈度/设防烈度8度坝顶高程m3372.5最大坝高m16.5坝顶部长度m1612泄洪闸、冲沙闸泄洪闸数量1泄洪闸孔口尺寸(宽×高)m6.0×4.5泄洪闸最大高度m16.5设计洪水时泄洪闸最大下泄量m3/s67.8校核洪水时泄洪闸最大下泄量m3/s108.1冲沙闸数量1冲沙闸孔口尺寸(宽×高)m2.5×4.5冲沙闸最大高度m16.5设计洪水时冲沙闸最大下泄量m3/s23.2校核洪水时冲沙闸最大下泄量m3/s36.93进水口型式胸墙式地基特性覆盖层底板高程m3361.04引水隧洞型式长度m5744.878断面尺寸m×m2.2×2.4纵坡‰2.6458设计流量m3/s5.31-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告围岩特性衬砌型式m喷/现浇混凝土5调压室型式双室式竖井直径m3.0竖井高度m30.0上室尺寸（长×宽×高）m100×3.0×3.2~4.0最高涌浪水位m3378.5446压力管道型式主管长度/内径m/m747.752/1.2支管内径m0.8最大内水压力MPa4.927厂房型式地面厂房地基特性覆盖层尺寸(长×宽×高)m×m×m41.37×15.9×10.95面积(长×宽)m×m8主要机电设备水轮机台数台2型号CJA237-W-135/2×13额定出力MW10额定转速r/min600额定水头m389额定流量m3/s5.3发电机台数台2型号SF8500-10/2600单机容量MW8.5发电机功率因数0.85额定电压kV6.3主厂房起重机规格、台数台50/5t1主变压器型号、台数台SF9-2000/359输电线电压/回路数kV/回路35/1输电目的地km14六施工1-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1主体工程数量明挖土方万m36.84明挖石方万m32.41洞挖石方万m34.82填筑土方万m31.53浆砌石方万m30.23混凝土和钢筋混凝土万m34.99钢筋万t0.26喷混凝土万m30.34高压旋喷桩万m混凝土防渗墙万m20.10帷幕灌浆万m20.11金属结构安装万t0.05固结灌浆万m1.47回填灌浆万m21.082主要建筑材料木材m3294水泥t21890钢筋t2622钢材t6123所需劳动力总工日万工日28.85月高峰施工人数人7105施工动力及来源10KV6施工占地ha13.477施工工期准备工期月5主体工程工期月24总工期月25七经济指标1静态总投资万元11366.382总投资万元12081.20建筑工程万元6023.16机电设备及安装工程万元2408.55金属结构设备及安装工程万元884.22临时工程万元583.781-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告其它费用万元925.41基本预备费万元541.26建设期还贷利息万元714.823综合利用经济指标水电站单位千瓦投资元/kW6686单位电度投资元/kW∙h1.30基础出厂电价元/kW∙h0.218经济内部收益率%12.8财务内部收益率%10.59贷款偿还年限年181-59 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1水文1.1流域概况小沟河流域位于四川省甘孜州九龙县洪坝乡境内，系松林河支流洪坝河的上游支流，发源于甘孜藏族自治州九龙县境内的万年雪山，其源头分别由城墙沟、高本才沟、中沟等支沟组成，众支沟在两岔河汇合，之后始称小沟。小沟上游自西南向东北流，在洪坝乡与正沟汇合后折向东北流，至西油房注入松林河。全长33.3km，流域面积330km2。小沟河天然落差约600m，可利用落差528m，水力资源技术可开发容量约7万kW。整个流域大致呈西南～东北向的扇形状。流域周围多高山峻岭，左部以大雪山为界与九龙河分水，分水岭一般都在海拔5000m以上；右岸分水岭高程相对较低，一般海拔2000～3000m，为本流域水汽输入的主要通道。小沟流域属川西高原气候区，主要受高空西风环流和西南季风影响，干湿季节分明。小沟河径流主要来源于降雨，其次为高山融雪水补给。由于流域内森林资源丰富，对径流的调蓄能力较大，故径流较为丰沛，年际径流变化小，枯期径流稳定。杉平电站采用引水式开发，其闸址位于城墙沟汇口下游附近河段，其控制集水面积为116km2，占小沟全流域集水面积的35.2%，电站厂址位于水塘沟电站闸址上游红杉坪附近，与该电站相衔接，厂址集水面积174km2。松林河为大渡河中游右岸一级支流，地理位置界于东经101°45′～102°15′、北纬28°48′～29°18′之间，发源于甘孜藏族自治州九龙县境内的万年雪山，分东、西两源。东源湾坝河为主流，自西向东流，西源洪坝河自西北向东南流，两河于西油房乡汇合后始称松林河，流经蟹螺乡、先峰乡等地，于安顺场注入大渡河。松林河河道全长69.6km，控制集水面积1456km2。中上游位于甘孜州九龙县境，下游位于雅安市所辖的石棉县境。松林河流域内支沟较为发育，湾坝河上较大的支流有足挖沟、岩棚子沟、白水河、白露沟等。洪坝河上较大的支流有小沟、木耳沟等。干流上较大的支流有蟹螺沟等。其中，白水河属不闭合的岩溶流域，中上游地层岩溶发育，沿河右岸有大遍钙化胶结带和溶隙溶洞。1.2气象特征杉平电站坝、厂址附近均无气象站点分布，松林河流域仅河口附近的安顺场水文站有1959～1963年5年气象观测资料，以及1964年以来的降雨资料。西油房(新乐)在六十年代曾有三年降雨观测资料，后停测，于80年代初又恢复观测。西油房(新乐)2-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告以上，无其它水文气象观测站点。此外，距松林河口约30km有石棉县气象站。因此，该电站有关气象特征值可根据安顺场水文站和石棉县气象台站资料进行分析统计，供参考使用。根据安顺场水文站资料统计，多年平均气温16.7℃，极端最高气温38.4℃，极端最低气温-3.4℃，多年平均相对湿度75%，多年平均蒸发量1412.7mm。多年平均相对湿度75%，11～4月为降雪期，山岭最长积雪时间约半年。另据石棉县气象站资料统计，多年平均气温16.9℃，极端最高气温39.2℃，极端最低气温-3.9℃，多年平均相对湿度698%，多年平均降雨801.2mm，最大日雨量108.6mm，多年平均蒸发量1616.9mm。多年平均风速2.4m/s，最大风速20m/s。两站气象要素统计见表2-1、2-2。松林河全流域的降水较丰沛，根据下游新乐和安顺场站观测资料统计，多年平均降水量分别为1119.7mm和1215.9mm，历年一日最大降水量分别为156.6mm和110.8mm。全年降水量主要集中在汛期，其中又以7、8两月最多。据实测资料统计，安顺场和新乐7、8两月降水量分别占全年的48.5%和52.8%。2-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告安顺场水文站气象要素特征值统计表表2-1月份项目123456789101112年资料年限气温(℃)多年平均7.19.914.218.620.421.824.123.721.317.012.89.116.71959～1963极端最高19.525.732.736.735.437.038.436.036.228.725.219.038.4极端最低-3.40.41.45.810.813.015.816.412.67.42.8-1.2-3.4降雨(mm)多年平均1.88.323.364.7121.8170.5301.5275.8165.162.518.02.61215.91960～1990一日最大7.421.629.146.054.3104.699.5110.899.537.725.59.9110.81960～1990多年平均相对湿度(%)646564647381848483837875751959～1963多年平均蒸发量(mm)75.585.9140.5176.9159.1132.5158.2145.8121.980.270.266.01412.71959～1963最大风速(m/s)6.012.010.07.08.09.08.012.07.05.06.07.012.01959～1963石棉县气象站气象要素特征值表表2-2月份项目123456789101112年资料年限气温(℃)多年平均8.09.714.318.421.322.424.524.320.817.413.19.016.91959～1990极端最高21.028.732.837.739.237.737.138.135.130.625.721.039.2极端最低-3.9-1.7-0.15.09.512.715.214.511.85.41.9-3.9-3.9降雨(mm)多年平均1.35.214.049.585.8123.8186.5182.2102.936.512.31.2801.2一日最大7.211.214.731.548.160.2108.689.573.624.120.72.9108.6多年平均相对湿度(%)58565662687679788177716469多年平均蒸发量(mm)102.0122.9190.8197.2191.5142.8163.3155.593.390.482.684.61616.9平均风速(m/s)2.73.33.53.22.51.92.01.91.71.61.82.22.41964～1990最大风速(m/s)201817141511101012101214202-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1水文基本资料松林河流域水系发达，支流众多。但流域内仅在河口有安顺场水文站，控制流域面积1452km2。本阶段主要以安顺场水文站作为依据站进行水文分析计算。安顺场水文站及工程附近流域各水文(位)站资料观测情况见表2-3。安顺场等水文站资料观测情况表表2-3河名站名集雨面积(km2)水位流量雨量备注田湾河大泥口13901986~今1986~今1986~今松林河安顺场14521960~今1960~1961；1966~今1960~今南桠河南桠河11601956~19591956~1959；1985~1996南瓜桥9401958~19781960；1963~1978牛日河顺河16891970~19901970~19901970~1990岩润33021959~今1959~今1959~今1.1.1水文基本资料复核安顺场水文站位于松林河出口上游0.5km。1960年3月由四川省雅安专区农水局设立，进行水位流量观测，称安顺场(一)站。1962年7月改为水位站，1963年1月1日起将基本水尺断面下迁4.5m。1966年5月1日改为水文站，恢复流量测验，并将基本水尺断面上迁14.1m，即为安顺场(二)站。新旧水尺有1966年5~12月的同期观测资料。1966年5月由四川省水文总站领导并恢复为水文站，本站为泸定至石棉间大渡河右岸支流代表站。安顺场水文站测验河段顺直长度约200m，河床为卵、块石夹砂组成。一般洪水水面宽为35m左右，大洪水时约40m。左岸为平坝，右岸为较陡的坡地。基本断面下游约230m的河心洲(卵石夹砂组成)，经1978年较大洪水后向上游伸延70m左右，测验河段河床普遍上升约1.0m。从1979年起河心洲新淤积部分和测验河段间河床均渐被冲刷。另1979年汛期前当地居民在右岸基本断面下游100m处建筑伸向河心6m的堵水坝引水灌田。现在基本断面下游约130m处分成左右两股水流。近几年基本断面冲淤变化不明显，但高水比降有所增大。基本水尺兼测流断面在起点距34~40m处有大石，使垂线流速分布不规则，对低水测验有一定影响。2-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1测验情况本站水准高程系统采用假定基面。水尺零高常年校测，历年使用高程一致。水位，枯期每日8、20时定时观测两次，汛期每日2、8、14、20时定时观测四次，涨水加测，除部分小洪水有漏峰的情况以外，大中洪水都较好地控制了水位过程。流量测验六十年代和1970年、1978~1981年、1986年以来中低水位以流速仪施测为主，高水以浮标施测为主，其中1966年6~9月全部为浮标施测，投放个数绝大多数都在10个以上，最多达30多个，一般均能较好地控制断面流速分布的横向变化。流速仪施测1967年、1968年全部为常测法，1969年大部为常测法，1966年还有两次精测法与5次常测法，1961年、1971~1978年和1984年、1985年全部为0.6水深一点法，1960年大部为0.2水深一点法，少部为水面或0.6水深一点法，其余年份则是以0.6水深一点法为主，兼有少量常测法。大断面施测次数每年为3~6次，大多数年份均能较好地控制断面的冲淤变化，只有少数年份对断面的冲淤变化控制得不够。流量施测全部为借用断面，六十年代初断面冲淤变化不大，断面基本稳定。至1966年发生了实测系列中的首大洪水，整个测验河段普遍淤积0.5m左右。1967~1968年则发生了明显冲刷，1969~1972年断面和控制条件又渐趋于稳定。1973~1977年断面又稍有淤积，至1978年则发生了实测系列中的二大洪水，整个测验河段普遍淤积1.0m左右，控制条件亦随之发生了更大的变化。从1979年起至今，总的趋势是在逐渐冲刷。浮标系数该站于1979年6、8两月共进行了9次比测，其变化范围为0.71~0.80。算术平均值为0.76，与原假定值完全一致。另从历年同期浮标和流速仪点据的重叠部份绝大多数均吻合较好的情况来看，浮标系数采用0.76是符合实际的。流速仪测速水面和0.2水深一点法系数原分别假定为0.76和0.80。本次复查采用六十年代部分多点法资料进行分析，原假定值与实际分析值十分接近。而0.6水深一点法亦选用了部分测线进行分析，实测点据均较紧密分布在45º线上或附近，偏离较远的点据极少，说明0.6水深一点法的代表性是好的。1994年洪水为安顺场实测系列中的首大洪水，实测洪峰流量为425m3/s。经调查该场洪水为泥石流洪水，采用建立本站洪峰和对应日洪量相关，由洪量插得该场洪水洪峰流量108m3/s。2-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告此外，1966年和1978年为安顺场实测系列中的大洪水年，是基本资料复查的重点。1966年5月~12月共测流60次，其中流速仪法7次，浮标法53次。中、高水全部为浮标测点，点子分布尚均匀。全年定两条水位流量关系线，年最大洪水峰顶合线，高水系顺趋势延长，延长幅度仅为2.7%。除1~4月流量为低水延长(延长幅度为37.5%)之水位流量关系线所推算精度稍差外，其它各月流量和年最大流量的精度都较好。1978年是安顺场实测资料系断面和控制条件变化最大的一年。全年共测流76次，其中流速仪法52次，浮标法24次。年最大洪水发生在9月6日，但8月9日还发生了一次和9月洪水量级很相近的较大洪水(最大洪峰流量分别为292m3/s和287m3/s)，两次洪水共同使断面和控制条件发生较大变化。据查8月份未测断面，浮标测流借用7月份断面计算流量，误差较大，整编时借用9月资料进行了修正，故8月份的流量资料精度较差。全年共定四条水位流量关系线，其中L1、L4均有较多测点控制，高水部分分别顺趋势延长7.8%和0.7%，L2、L3测点较少，使用时间分别为10天和1天，对全年流量资料的精度影响不大。历年水位流量关系线的变化，大致可分三个时期：从六十年代至1978年总的趋势是逐渐抬高；七十年代末至八十年代逐年降低；从八十年代末至今则基本趋于稳定。历年水位流量关系线的变化幅度，高、中、低水大致相同。另在基本资料复查中，还发现1984年11月~1985年4月的枯期流量偏小。经检查，除1985年1~3月的实测流量因借用1984年11月施测断面流量偏小约1.0m3/s外，未能再找出其它原因。安顺场站资料在松林河各电站设计中已经过审查，并将其水文资料用于工程设计。本次在以往审查的基础上，对该站资料再次作了复核，认为该站测验河段的控制条件基本能满足水文测验要求，历年测验工作符合有关规范规定。水位资料过程完整，年头年尾衔接。流量测验的精度能满足定线要求。水位流量关系曲线定线推流合理，流量资料可靠。整编刊布的水文资料质量较高，可满足工程水文计算需要。1.1径流1.1.1安顺场水文站径流联系列插补延长安顺场站1962～1966年5月只有水位而无流量资料，尚需进行插补。通过对1961年底和1966年初的大断面对比分析，断面基本稳定，冲淤变化不大，具备插补的条件。1962～1965年7月13日借用1960～1961年的综合水位流量关系线进行推流；1965年7月14日～1966年5月借用1966年6～8月的水位流量关系线进行推流。由于从1963年1月1日起基本水尺下迁4.5m，故1963～1965年7月13日的水位需进行换算。1963年l～7月新旧水尺有断续的同期观测资料，且关系很好，故用该相关线将新水尺水位换算为旧水尺水位，再用1960～1961年综合水位流量关系线推算流量。1966年5月12-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告日起又将基本水尺上迁14.1m，也存在新旧水尺水位的换算问题。新旧水尺有1966年5～12月共8个月的同期观测资料，相关关系很好，用其相关线将1966年6～8月实测流量成果相应水位换算为旧水尺水位，定出1966年6～8月旧基本水尺的水位流量关系线，推算出1965年7月14日～1966年5月的流量。经过上述插补得到安顺场水文站1960年4月～2001年共42年完整水文资料系列。1.1.1径流特性及代表性分析松林河的径流主要来源于降雨，其次为高山融雪水和地下水、岩溶水补给。由于流域内森林资源丰富，对径流的调蓄能力较大，故本流域径流较为丰沛，枯季径流稳定。径流的年内变化及地区分布，与降水的变化趋势基本一致。年际变化大而年内变化小。据安顺场水文站1960～2001年资料统计计算，多年平均流57.1m3/s。径流的年内分配与降雨的年内分配基本一致。径流在年内的分配不均匀，丰水期(5～10月)多年平均流88.6m3/s，其水量占年水量的78.1%，枯水期(11～4月)多年平均流量25.1m3/s，其水量占年径流量的21.9%，最枯的1～3月多年平均水量约占年径流的8.6%。径流的年际变化不大，年平均流量最大值72.2m3/s，最小值为42.8m3/s，两者之比为1.69。年最小流量一般出现在2、3月份，多数出现于3月。从安顺场水文站年平均流量差积曲线图来看，42年完整径流系列中包含有丰水段、中水段和枯水段，丰枯水年份大致相近。说明以该42年系列作为径流总体的随机样本能反映出本河流径流的总体分布规律，该系列具有一定的代表性。1.1.2安顺场水文站径流计算据安顺场水文站1960～2001年共42年径流系列，分别对年(5月～翌年4月)平均流量、枯水段(11月～翌年4月)平均流量进行频率计算。按数学期望公式P＝m/(n+1)×100%计算经验频率，采用P-Ⅲ型曲线适线确定统计参数。计算成果见表2-4。各时段平均流量频率曲线见图2-1、图2-2。安顺场水文站径流成果表表2-4时段均值(m3/s)CvCs/Cv设计流量(m3/s)P=10%P=50%P=90%年(5月～翌年4月)57．10.132.066.856.847.8枯期(11月～翌年4月)25.10.122.028.425.021.91.1.3杉平电站闸址径流计算白水河是松林河主源湾坝河中游的一条小支流(流域面积为35.6km22-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告，白水河同时是一条以外流域岩溶水补给为主的不闭合流域。石棉县电力公司在进行白水河电站可行性及初步设计性时，通过实地调查及测量，并依据岩溶地区径流计算规范中按水量平衡原理推算不闭合流域来水的方法，推算得外流域通过岩溶水方式流入白水河的流量为2.5m3/s。本流域及附近周边流域雨量站相对较少，采用降雨量修正时，只能按流域及其周边现有雨量站资料分析计算杉平水电站闸址和松林河全流域面平均降雨，其精度和可靠性难以掌握。根据本电站径流分析计算需要，石棉县电力公司组织有关水文测验人员，分别于2004年10月15日、16日、25日、26日在磨房沟汇口上游附近河段进行了实地流量测验。因此，杉平水电站年月径流系列采用安顺场站年月平均流量应扣除此岩溶水流量之后，按面积比加修流量正系数推求。经实测资料分析，流量修正系数为0.938。根据上述推算的杉平电站闸址1960～2001年共42年径流系列，分别对年(5月～翌年4月)平均流量、枯水段(11月～翌年4月)平均流量进行频率计算。按数学期望公式P＝m/(n+1)×100%计算经验频率，采用P-Ⅲ型曲线适线确定统计参数。计算成果见表2-5。各时段平均流量频率曲线见图2-3、图2-4。杉平电站闸址径流成果表表2-5时段均值(m3/s)CvCs/Cv设计流量(m3/s)P=10%P=50%P=90%年(5月～翌年4月)4.090.132.04.784.073.43枯期(11月～翌年4月)1.690.122.01.951.681.441.1.1典型年选择根据径流频率计算成果及资料条件，选取丰、平、枯水年典型年分别为：丰水典型年：1999年5月～2000年4月；平水典型年：1981年5月～1982年4月；枯水典型年：1971年5月～1972年4月。各典型年逐日平均流量见表2-6、表2-7、表2-8。2-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告2-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告2-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告2-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告2-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平电站闸址典型年逐日平均流量表（丰水年）表2-6日月　5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月11.765.5616.909.1810.535.994.082.701.831.541.541.5921.785.1517.728.4310.755.734.022.621.831.541.511.5931.784.7516.977.6110.685.553.962.621.831.541.481.5942.234.4315.107.269.555.213.882.621.831.541.481.6752.354.1913.457.229.185.133.842.581.811.541.481.7062.415.4613.087.6110.005.603.752.531.771.541.481.6573.005.7912.937.099.635.563.692.531.771.541.481.6483.995.5812.187.008.735.403.602.461.771.541.481.6793.655.7912.3310.688.285.193.562.451.771.541.481.71103.546.0312.488.587.685.093.512.381.711.541.532.14113.336.6612.258.137.315.073.472.371.701.541.542.06123.106.5310.988.587.105.013.372.331.701.541.541.90133.036.1310.458.666.864.893.322.291.701.541.541.96143.295.9310.989.0310.004.683.242.251.701.541.542.03153.535.6411.8012.788.064.563.152.201.701.541.542.01163.516.1212.3315.177.384.733.182.201.701.541.542.03174.097.2412.0314.587.074.823.152.141.701.541.542.05183.746.3910.9013.756.974.663.092.131.701.541.542.24193.395.7110.0812.407.294.523.062.131.701.541.542.24203.265.439.7013.157.184.533.012.101.681.541.542.37213.247.1010.2314.586.894.502.962.081.641.541.542.42223.198.3612.7813.157.074.472.962.051.641.541.582.39233.847.6112.1012.256.784.402.962.051.641.541.592.35243.867.2011.8011.806.324.352.881.941.641.541.592.50254.3010.9012.6311.286.154.302.871.971.641.541.592.59267.0215.4013.0810.756.024.262.871.971.641.541.592.56277.0515.6213.759.855.804.262.871.911.641.541.592.50286.8015.4712.339.186.034.182.781.901.621.541.592.35296.6113.0012.109.786.274.112.781.901.591.541.592.38306.4317.2010.989.486.244.012.711.871.59　1.592.35315.81　9.9310.23　3.93　1.841.59　1.59　平均3.847.7512.510.37.794.803.292.231.701.541.542.072-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平电站闸址典型年逐日平均流量表（中水年）表2-7日月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月11.904.056.436.538.286.123.122.191.691.361.241.1222.233.996.517.538.285.873.112.191.691.361.221.1532.794.016.327.0010.685.663.012.191.691.361.201.1642.354.058.136.659.935.433.002.161.631.331.201.1652.374.078.516.158.665.193.002.121.631.311.201.1262.464.117.285.958.215.012.922.121.631.311.201.1272.464.296.636.068.214.892.872.071.631.311.201.1482.484.526.205.619.034.862.872.061.631.311.201.1892.484.506.995.558.434.792.802.061.631.311.201.16102.724.758.289.257.914.602.802.061.581.311.201.16112.777.689.108.217.264.432.802.061.571.271.201.18122.737.2611.206.946.814.222.802.061.571.271.171.20132.805.8510.907.466.504.112.742.011.571.271.161.21142.955.1413.307.316.754.092.731.981.551.271.161.20152.864.8213.387.317.764.012.701.941.521.271.161.24162.734.8011.807.768.363.902.661.941.521.271.161.27172.896.209.938.889.933.822.661.941.521.271.161.26183.586.879.188.819.853.782.631.941.521.271.161.33193.598.738.889.709.103.682.561.941.481.241.161.30203.308.6610.088.068.663.662.531.941.471.241.161.30213.3310.1512.487.538.433.602.531.921.471.241.181.33223.218.5111.287.618.433.602.531.881.471.241.181.35233.248.069.037.1310.303.502.531.881.471.241.181.36243.747.688.367.319.483.462.471.881.471.241.181.51254.648.287.837.108.433.392.461.881.471.241.161.65264.648.519.186.547.763.322.401.841.451.241.161.84274.849.108.436.507.293.322.361.831.421.241.161.86284.408.437.616.446.853.302.321.831.421.241.162.36294.487.617.316.976.623.242.301.811.361.142.24304.376.826.747.686.383.222.311.771.361.122.22314.156.237.613.161.771.361.12平均3.216.388.827.268.284.172.681.981.531.281.181.392-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平电站闸址典型年逐日平均流量表（枯水年）表2-8日月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月11.454.787.039.856.234.873.082.021.501.121.001.0321.455.525.598.435.744.873.012.021.501.121.001.0031.545.745.007.465.744.642.951.961.451.121.001.0041.605.595.907.205.664.572.891.961.451.121.001.0351.645.597.686.685.344.572.831.921.451.071.001.0361.605.446.686.355.104.502.831.921.411.071.001.0071.605.006.056.055.034.952.771.921.411.071.001.0381.644.866.125.744.955.032.771.921.411.071.001.0791.734.575.906.204.804.952.701.871.371.070.951.07102.145.449.108.064.805.032.701.871.371.070.951.07112.575.309.258.664.645.102.641.771.331.071.001.12122.574.869.489.334.505.182.581.721.331.070.951.12132.804.5710.3012.334.505.032.641.721.331.070.951.12143.174.869.5514.734.434.802.581.721.331.030.951.15153.825.678.5812.634.434.712.471.721.331.030.951.24164.156.687.6812.936.154.572.411.721.281.031.001.24173.897.387.3814.356.424.432.351.661.281.031.001.24183.627.387.5312.636.904.292.351.661.241.031.001.24193.756.947.5310.457.004.222.351.661.241.030.951.24203.426.607.289.486.804.142.291.661.241.030.951.24213.426.057.468.666.334.142.291.621.241.030.951.20223.755.597.288.815.823.932.241.621.241.000.951.20233.895.227.288.586.333.872.181.621.201.000.951.24244.225.376.949.036.623.732.181.571.201.000.951.37254.505.596.688.816.713.732.181.571.201.000.951.28265.005.226.288.216.333.662.131.571.201.000.911.45275.074.787.117.835.913.602.071.571.151.000.911.41285.594.507.287.195.583.602.071.571.151.000.911.41295.445.077.116.905.343.472.071.511.151.000.951.41304.927.537.386.625.033.332.021.511.151.001.54314.7111.286.333.271.461.121.00平均3.255.597.488.925.644.352.491.731.301.050.971.191.1.12-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告径流成果的合理性分析安顺场站平均流量计算成果与大渡河中游支流其它水文站或已设计且通过审查的工程计算值比较列于表2-7。从表中看出，松林河和周边相邻测站(或工程)计算的多年平均流量比较是合理的。安顺场站计算成果与邻近地区年径流统计参数比较，多年平均径流模数沿大渡河自北向南递增，Cv值沿大渡河自北向南递减，径流模数略大于田湾河上的仁宗海电站设计成果而小于南桠河成果，符合本地区的降雨规律。与下游在建的洪坝电站径流成果对比也是一致的。本计算成果反映了地区客观实际情况。经分析认为成果可以提供本阶段使用。大渡河部分支流站年径流统计参数对照表表2-9河名瓦斯河田湾河松林河南桠河站名康定大泥口安顺场南桠河一级电站集水面积1354129614521160多年平均流量42.839.257.150.0CV0.170.130.130.12CS/CV2.02.02.02.0年径流模数31.630.239.343.11.1洪水1.1.1暴雨洪水特性松林河流域的洪水由暴雨形成，洪水出现的时间与暴雨相应，最大洪峰流量出现于6~9月，以7、8两月出现的频次最高。据安顺场水文站资料统计，历年最大流量最早出现在6月16日，最晚出现在9月12日，年最大流量的年际变化较小，实测年最大洪峰流量的最大值为328m3/s(1966年8月31日)，最小值150m3/s(1977年8月21日)，两者之比仅为2.18倍。洪水过程多为单峰过程，涨落较缓，其涨率和变幅不大。洪水历时一般为2~3天，一次洪水过程的洪水总量主要集中在1天。本流域由于山势陡峻，地质构造发育，岩石风化严重、坡积物分布较广等原因，致使各支流常有泥石流发生，并短时堵塞干流河道，从而使天然洪水有所增大。如发生于1994年8月13日的实测系列最大洪水，洪峰流量为425m3/s，就是由泥石流垮山堵塞河道后溃决形成的垮坝洪水。另外干流下游1902年还发生过因垮山堵塞河道一昼夜后溃决形成垮坝特大洪水的情况。安顺场水文站历年最大洪峰流量在各月出现的频次见表2-10。2-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告安顺场水文站年最大流量发生频次统计表表2-10月份六七八九全年出现次数41715642频次(%)9.540.535.714.31001.1.1历史洪水及其重现期的确定1.1.1.1历史洪水调查本流域曾于1960年后为松林河一级电站等工程设计，成勘院在松林河干流新乐至安顺场一带作过历史洪水访问调查，共调查到三场大洪水，即：1904年、1939年和1954年洪水。在小沟河未调查到较大洪水，现将有关历史洪水调查情况简述如下。(1)1904年洪水据先峰乡松林村赛福全老人(男，83岁，庚戌1910年生)谈“听父亲说，光绪甲辰年涨的水最大，打了头年子刚修起的铁索桥，还打了不少河坝地。那年涨水没垮山，完全是由下大雨形成的洪水，算是顶大的水了。现在的河床比我小时候涮深了至少八、九尺，估计甲辰年时河床比我小时候还要浅些。”当问及是否是大渡河洪水的回水时，他说该场洪水“不是大渡河出来的，是从湾坝、洪坝、新乐下来的水。”由此可以认为，1904年松林河确实发生了一次由降水形成的特大洪水。另从较大范围来看，1904年洪水分别为泸定和石棉近三百年来和近百多年来的最大洪水，该次洪水泸定～石棉区间峰顶最大流量增值为800m3/s。据调查南桠河和田湾河1904年仅为一般洪水或小洪水，只有松林河发生了大洪水，泸～石区间峰顶流量增值才有可能达到800m3/s。1904年洪水距现在时间太长，且1904年由于其与1902年垮山洪水仅相隔1年，洪水时的河床改道尚未完全定型，与现河床可能差别较大，成勘院在松林河一级电站设计中推算洪峰流量为576m3/s，后经有关部门审查认为该年洪水可靠性较差而未采用。(2)1939年洪水蟹螺乡新乐村苏汪氏(女，75岁，丁已1917年生)说：“我18岁打发到这里，来后四、五年涨过一河大水，就是生苏献民那年(苏的爱人在场，苏献民是民国二十八年即1939年生)，那河水水柴多得很，还打了我们家的磨房”。田坪村秦洪香(女，52岁，庚辰1940年生)说：“听我爸说，生我前头一年涨过一河大水，打了我们家的地。我是冬月间生的，水是头年五、六月间涨的”。先峰乡松林村的赛福全说：“2-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告我亲眼看到的大水就是民国二十八年水最大，打了安顺场的铁索桥，那河水比今年子的洪水约要大一倍”。松林村李明光(男，78岁，甲寅1914年生)说：“我亲眼见的就数民国二十八年水最大，打了安顺场的铁索桥，那桥是我民国二十五年当乡长后办的第一件大事，被洪水打了我好心痛哟！现在的水涨不到那么高了，因为河底涮深了，比民国二十七、八年时涮深了六、七尺”。综上所述，l939年洪水不仅反映普遍，而且很多人都能把洪水发生年份记得很确切。该年洪水还是大渡河干流石棉以下近百年来的二大洪水和峨边以下近百年来的首大洪水。此外，青衣江上游部分支沟和邻近流域流沙河1939年也发生了大洪水。(3)1954年洪水蟹螺乡新乐村芦大清说：“我原先在漫哈沟里住，52年到妻家来上门，54年就涨大水。涨水时我正在河边钓鱼，看到水涨起来，河里树枝木头多得很”。田坪村王新禄(男，70岁，辛酉1921年生)说：“解放后54年涨过一河大水，当时我在河边捞水柴，这河水水柴最多，我拣的水柴烧了一两年”。先峰乡松林河村赛福全说：“我亲眼看见的二回打桥就是解放后的54年，这河水比民国二十八年的水小些，是解放后最大的水。”1954年洪水距现在时间不长，看到的人很多，被访者能把年份说得很确切。并明确指出完全是由天然降水形成的大洪水，且右邻南桠河和左邻田湾河都发生了大洪水或较大洪水。说明1954年洪水是松林河解放后的最大洪水。但该年洪水都未指出洪痕，故无法定量。1904年、1939年历史洪水的定量，本次采用已经审定的松林河一级电站、湾一电站、洪坝电站和大金坪电站结论，即1939年洪水洪峰流量为691m3/s，1904年洪水因可靠性差，不予推流。1.1.1.1历史洪水重现期的确定由于松林河洪水调查资料太少，又缺乏历史文献资料，虽调查到1904年洪水，但由于原河床与现河床变化较大，其推流成果精度不高，不宜采用。为安全计，历史洪水重现期只计算到1939年。将1939年洪水定为洪水发生以来的首大洪水，重现期为60~65年。该历史洪水调查结论已用于松林河流域电站工程设计。以上洪水调查、推流成果及历史洪水重现期的确定方法已经有关部门审定，并且已用于松林河多个工程的设计中。1.1.2设计洪水2-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告采用与径流插补相同的方法插补安顺场站缺测年份的年最大流量，由此得到安顺场水文站1960～2001年共42年年最大流量系列。根据安顺场水文站1960～2001年最大洪峰流量系列(其中1994年泥石流洪水经修正后，洪峰流量已不再是年最大流量，故选取发生于6月20日的次大洪水，洪峰流量184m3/s作为年最大值参加计算)，加上1939年历史洪水，共同组成不连续洪水系列。历史洪水和实测系列的经验频率分别采用和Pm=Pa+(1-Pa)××100%计，用P-Ⅲ型频率曲线适线，确定统计参数并计算出各频率设计值，成果见表2-11。年最大流量频率曲线见图2-5。安顺场水文站设计洪水成果表表2-11站名均值CvCs/CvQpP=0.5%P=1%P=2%P=3.33%P=4%P=5%安顺场2500.45680611541490472450根据流域水文资料情况，杉平电站闸、厂址设计洪水采用面积比的2/3次方搬移安顺场站年最大流量设计成果。考虑到松林河历史洪水精度不高，为安全计，对闸、厂址校核洪水加15%的安全修正值。杉平电站设计洪水成果见表2-12。杉平水电站闸、厂址设计洪水成果表表2-12位置QpP=0.5%P=1%P=2%P=3.33%P=5%安顺场水文站680611541490450闸址12611310090.983.5Q+15%△145厂址149131119109Q+15%△1711.1.1合理性分析松林河流域由于地形所限，水汽输入和动力条件均较相邻的南桠河差，故反映在洪水模数等均明显小于南桠河。松林河流域与邻近流域的设计洪水成果比较情况见表2-13。从表中可以看出其参数符合地区变化规律。另外，根据《四川2-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告省中小流域暴雨洪水计算手册》计算的杉平电站坝、厂址设计洪水明显偏大，成果不合理，其主要原因是编制手册中等值线时，降雨资料短缺，产、汇流参数取值带有一定任意性。因此推荐采用由安顺场站流量资料计算坝、厂址的设计洪水成果是合适的。大渡河中上游支流年最大洪峰流量成果对照表表2-13项目工程或测站站名均值(m3/s)CvCs/Cv瓦斯沟康定1760.395田湾河大泥口1850.405松林河安顺场2500.405南桠河南瓜桥2900.4441.1分期设计洪水按照流域暴雨洪水特性，以及洪水年内变化规律需，结合安顺场站各月最大流量散布图，将全年划分为1、2、3、4、5、6～9、10、11、12月9个分期。除主汛期采用年最大流量设计值外，其余各时段按定时段最大值法选样组成各月最大流量系列。然后按分期分别进行频率计算，再将各分期设计流量按面积修正至杉平电站闸址和厂址。修正指数11～4月采用面积比1次方，5月、10月采用面积比的0.8次方。安顺场站分期设计洪水成果见表2-15，杉平电站闸址、厂址分期设计洪水成果见表2-16、2-16。安顺场水文站分期设计洪水成果表表2-15分期均值CvCs/CvP=5%P=10%P=20%P=50%1月24.50.13230.028.727.124.42月20.10.13224.623.522.3203月18.80.14323.322.22118.74月29.90.3346.641.936.828.65月73.00.42.512811295.168.26～9月2500.4545038031121910月98.80.27314813412095.211月510.16365.461.857.650.412月330.1424139.036.832.82-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告2-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平水电站闸址分期设计洪水成果表表2-16分期P=5%P=10%P=20%P=50%1月2.402.292.171.952月1.971.881.781.603月1.861.771.681.494月3.723.352.942.285月17.014.812.69.036～9月83.570.557.740.610月19.617.715.912.611月5.224.944.604.0312月3.283.122.942.62杉平水电站厂址分期设计洪水成果表表2-17分期P=5%P=10%P=20%P=50%1月3.603.443.252.922月2.952.822.672.403月2.792.662.522.244月5.585.024.413.435月23.420.517.412.56～9月10992.475.653.210月27.124.522.017.411月7.847.416.906.0412月4.914.674.413.931.1水位流量关系曲线由于本电站坝、厂址设计断面无实测水位流量资料，水位流量曲线绘制采用水力学公式计算。其中，大断面、水面线采用坝、厂区地形图截取而得。上下闸址水位～流量关系曲线见图2-6、2-7。厂房尾水处水位～流量关系曲线见图2-8。2-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告图2-6杉平水电站上闸址水位流量关系曲线3358.03358.53359.03359.53360.03360.53361.0050100150200250流量位水2-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告图2-7杉平水电站下闸址水位流量关系曲线3326.53327.03327.53328.03328.53329.03329.53330.00255075100125150175200流量水位2-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告图2-8杉平水电站厂址水位流量关系曲线2950.02950.52951.02951.52952.02952.52953.02953.50255075100125150175200225流量水位2-25 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1河流泥沙1.1.1流域产沙概况松林河流域，周围多高山峻岭，上游之分水岭大都在海拔4000m以上，洪坝河达5000m以上。河源分水岭附近还有少量的冰川和常年积雪区。流域内地质构造复杂，断层多，裂隙发育，岩层破碎，风化强烈。第四系松散堆积物多分布于河谷两侧及冲沟内，下游处于青衣江暴雨区边缘，暴雨强度较大。滑坡、崩塌时有发生。从20世纪八十年代末起，在本流域内中下游大量砍伐木材，加之烧荒垦殖之风盛行，导致中下游水土流失日趋严重。根据松林河安顺场水文站实测资料统计分析，1968~1988年，多年平均流量为54.6m3/s，含沙量为0.744kg/m3，输沙量128万t，输沙模数882t/km2；而1989~2001年，多年平均流量为56.5m3/s，含沙量达0.911kg/m3，输沙量达162万t，输沙模数达1120t/km2。两时段相比，流量仅增加3.5%，输沙量却增加27%，含沙量增加22%，表明河流输沙量在八十年代末期以后有增加趋势。1.1.2悬移质小沟流域无悬移质泥沙实测资料。流域内仅在松林河河口处设有安顺场水文站，进行输沙率测验。安顺场水文站集水面积1452km2，1967年开始施测悬移质输沙率，单沙测验在基本水尺断面起点距12～23m处用一点法取样，悬移质单沙测次每年均在300次以上，测次分布尚能控制沙量变化过程，含沙量资料均由单断关系法整编。该站具有1968～2001年泥沙实测资料。根据安顺场水文站34年实测泥沙系列资料统计，该站多年平均含沙量0.809kg/m3，输沙量141万t，多年平均每年出现日平均含沙量大于5kg/m3的天数为3.5天。杉平电站闸址集水面积116km2，根据安顺场水文站34年实测泥沙系列，由面积比法，推算闸址输沙量、含沙量。经计算，杉平电站闸址多年平均年输沙量10.4万t，多年平均含沙量为0.809kg/m3，多年汛期平均含沙量为1.28kg/m3，其中7、8月最大，分别为1.71g/m3、1.65kg/m3。泥沙主要集中在汛期(6～9月)，占97.7%，其中7月和8月占70.8%。杉平电站闸址处多年平均流量、含沙量见表2-18。杉平水电站闸址多年平均流量、含沙量、输沙量特征值表2-18集水面积(km2)多年平均流量(m3/s)多年平均含沙量(kg/m3)多年平均输沙量(万t)1164.070.80910.43-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告(2)悬移质颗粒级配及矿物成份悬移质颗粒级配，采用安顺场水文站1990年5月至10月采集的沙样进行颗粒分析。悬移质颗粒较粗，中数粒径0.057mm，大于0.25mm占26%，平均粒径0.254mm，最大粒径1.73mm。悬移质颗粒级配见表2-19。安顺场水文站悬移质颗粒级配表2-19粒径组(mm)0.0070.0100.0250.0500.1000.2500.5001.002.00最大粒径平均粒径中数粒径小于某粒径组沙重百分数(%)6.612.832.747.360.074.083.692.21001.730.2540.057悬移质颗粒矿物成分，由1990年采集的沙样分析。莫氏硬度大于5的硬矿物主要为石英、长石。各粒径组硬矿物含量为10%～35%，大于0.25mm为10%～17%。各粒径组硬矿物含量见表2-20。悬移质各粒径组硬矿物含量表表2-20粒径组(mm)<0.050.05～0.10.1～0.250.25～0.50.5～11～2>2硬矿物含量(%)233521151716101.1.1推移质松林河无推移质测验资料。杉平水电站可采用“推悬比”(推移质输沙量占悬移质输沙量的比例)的方法推算推移质输沙量，松林河邻近的南桠河及田湾河流域的“推悬比”约为10%～15%左右，杉平水电站的“推悬比”按15%考虑，可推算得杉平水电站闸址河段的推移质年输沙量约为1.56万t。1.2水情测报站网规划1.2.1施工期水情预报杉平水电站坝厂址以上虽然山高坡陡，但由于降雨强度小，洪水涨落平缓，其涨率和变幅不大。根据实地调查，洪水多为单峰、一次洪水过程历时1~2天，水位变幅一般不超过3m。施工期预报断面为工程枢纽。根据河道和洪水特性，建议施工期采用河段相应水位、流量预报方案。小沟河流域无雨量、水文站，不能满足施工洪水预报要求，因此需增设相关站点。3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告小沟河干流由中沟、高本才沟及城墙沟三条支流汇集而成，拟在小沟河干流下游洪坝乡政府附近增设一水位雨量站，在三条支流中游各增设一组水位站，采用巡回测流建立观测断面的水位流量关系曲线，控制干支流流量。上述站点基本控制了电站以上的水情，其洪水预见期约2h。三条支沟无人居住，无电源。支沟水位站采用汛期携带电话值班方式。根据近年水电工程的报汛实践经验和对现有通讯设备的了解，建议施工期水情测报采用短波电台作为主要水(雨)情通信设备，该设备不仅操作容易、维修方便，而且经济、实用、可靠，同时在条件允许的情况下，可在各报汛站点安装有线电话作为备用通讯设备。1.1.1运行期水情自动测报系统杉平水电站是小沟河上的第一级电站，闸址以下有四级电站，在松林河干流上还有其它已规划和已建电站，因此，建议统一规划全流域水情测报系统。在流域测报系统建成前，本电站仍应建立运行期水情自动测报系统，作为流域测报系统的组成部分。由于杉平为日调节水电站，且上游来洪较小，仅在电站坝后增设一水位遥测站，设一个中心站，即可满足水文预报的要求。运行期水情预报方案建议仍然采用河段相应水位、流量预报方案。通过对国内外水情自动测报系统所采用的各种无线通讯方式进行综合分析和比较后，建议本工程水情自动测报系统采用卫星通讯方式进行水情信息的传输。杉平水电站水情预报站网组成：(1)水位站4处：上游三条支沟各1处，坝后1处；(2)中心水文站1处设于电站厂房。23-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1工程地质1.1前言小沟河流域位于四川省甘孜州九龙县洪坝乡境内，系松林河的二级支流、洪坝河的一级支流，发源于海拔5564m的尼色峨山，属典型的山区性河流，于洪坝乡小堡子下游与正沟相汇后始称洪坝河。小沟河一级水电站(杉平)位于小沟河上游河段，为流域梯级“一库四级”开发方式的第一级电站。工程采用引水式开发，首部枢纽布置于两岔河口下游100m，厂房布置于红杉坪上游右岸，厂房尾水与二级水电站首部衔接。一级电站枢纽建筑物主要由首部枢纽、引水系统及厂区枢纽三部分组成。电站最大利用水头约414.9m，设计引用流量5.3m3/s，装机容量17MW。为加快小沟河水电开发，2003年12月，受业主九龙县泳太电力有限公司委托四川精诚水利水电设计咨询研究所，对小沟河两岔河口(城墙沟汇口)～河口段长约20km的干流河段进行了流域水电规划，并提出《四川省九龙县小沟河水电规划报告》。2004年月，甘孜州发展计划委员会、甘孜州水利局以甘计〔2004〕99号“关于《四川省九龙县小沟河水电规划报告》的批复”对规划进行了批复。根据《规划报告》及审查意见，小沟河梯级开发自上而下梯级电站为：小沟河一级(杉平电站)、小沟河二级(水塘沟电站)、小沟河三级(宏水沟电站)及小沟河四级(汪堡电站)，总装机70MW。受业主——九龙汇泉电力开发有限公司委托，我院于2004年7月对小沟河一级水电站进行可行性阶段勘测设计工作，对小沟河一级(杉平)水电站的首部枢纽、引水线路及厂区枢纽等主要水工建筑布置区进一步开展了地质调查及测绘、勘探和相关试验研究工作。2004年12月，甘孜州发展计划委员会、水利局在成都组织召开了小沟河一级(杉平电站)可行性研究审查会，会议就我院推荐的闸址、引水线路及厂址方案进行了充分的讨论，基本同意我院推荐的布置方案。根据可研审查会议精神和要求，2004年12月～2005年2月对选定闸址、引水线路及厂址进一步开展了初步设计阶段的勘察论证工作。初步设计阶段完成的主要勘察工作量见表3-1。通过本阶段地质勘察和试验研究工作，工程区区域构造地质环境和地震地质背景已基本查清。闸坝、引水线路、压力管道和厂房等主要水工建筑物区的工程地质条件已基本查明，主要工程地质问题明朗，地质、勘探及试验工作的深度满足初步设计阶段的要求。3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告完成的主要勘察及试验工作量统计表表3-1项目编号工程内容单位工程量初设阶段备注地质1编制区域构造纲要及震中分布图(1/50万)km2521002编制区域地质图(1/10万)km215603首部枢纽区平面工程地质测绘(1/500)km21.504首部枢纽区剖面工程地质测绘(1/500)km2.2525引水线路平面工程地质测绘(1/1000)km25.06引水线路剖面工程地质测绘(1/1000)km7.7367厂址区平面工程地质测绘(1/500)km20.568厂址枢纽区工程地质剖面图(1/500)km1.019天然建筑材料测绘(1/1000)km25.60勘探10坑槽探m386011井探m8.512钻探m72.1/3试验13覆盖层物性试验组614覆盖层物理力学试验（渗透、压缩、剪切）组615水质简分析组616天然建筑材料物性试验组71.1区域地质及地震1.1.1区域地质概况杉平水电站地处川西高原东南部边缘，总的地势西北高东南低。区内山势巍峨，河谷深切，一般山岭海拔高程为3000～4500m，与河谷相对高差为1000～3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告2000m；北面的神山梁子、江官山，西面的万年雪山，南面的俄脚大牛场、令牌山、伊牛河南山等，海拔高程均在4500m以上，具有典型的高山地貌景观。小沟河发源于甘孜藏族自治州九龙县境内的万年雪山，其源头分别由城墙沟、高本才沟、中沟等支沟组成，众支沟在两岔河汇合，之后始称称小沟。小沟上游自西南向东北流，在洪坝乡与正沟汇合后折向东北流，至西油房注入松林河，全长33.3km，流域面积330km2。流域内河谷深切，多呈“U”型峡谷，谷底宽一般20～100m，最宽在200m以上，两岸岸坡陡峭，多为基岩裸露。河岸在一定高程范围内多有松散堆积体分布，I级阶地保存较完整，II、III级阶地残留体偶有分布。区内地层除石炭系缺失外，从前震旦系到第四系地层均有不同程度分布。工程区位于西部变质岩区，主要地层为二叠系大理岩、变质砂岩、板岩、千枚岩、结晶灰岩、变质玄武岩等。第四系地层广泛分布，主要分布于缓坡、阶地、洼地、坡脚、沟谷和河床。组成物质主要为冲积、洪积、崩坡积、残坡积、堰塞堆积和冰水堆积形成的漂卵石、砂卵石、块碎石、碎石土、砂和粉土等松散堆积物。在大地构造部位上工程区处于川滇南北向构造带与甘孜褶断带交汇部位，区域地质构造背景复杂，磨西河、小金河、安宁河、石棉等区域性断裂在田湾、安顺场一带交汇复合，并将本区分割为西部贡嗄山断块和东部冶勒断块、黄莫山断块，小相岭断块等四个断块构造区，工程区即位于贡嘎山断块东北缘。贡嘎山断块北东、南东侧分别以鲜水河断裂(磨西断裂)、小金河断裂为界，西侧以玉农希断裂为界。第四纪以来发育有多期冰川，现代冰川亦很发育，典型的冰川侵蚀地貌及冰碛物在许多地段仍清晰可辩。块内断裂规模较小，活动性微弱，仅断块东侧有洪坝、湾坝等次级断裂呈北北东向展布(见表3-2)。主要构造断裂特征简述如下：(1)磨西断裂磨西断裂系鲜水河断裂带之东南延伸段。北起康定中谷，向南东经雅家埂、磨西、湾东、什月河坝、田湾、新民、安顺场、擦罗，于公益海附近消失，全长约100km，距工程区最近距离约26km。其产状为N10º～30ºW/SW∠70º～80º，断层带宽30～120m，最宽处达200m，组成物质由构造透境体，千枚岩、糜棱岩、断层泥等组成，片理发育，断面光滑，多具擦痕。该断裂为一左滑活动性断层，其断裂规模和新构造活动性强度表现为由北向南逐渐减弱的趋势。3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告北段活动性最强，主要表现为：①断陷盆地、槽谷、垭口、崩塌等沿断裂呈线状分布，其中磨西～新兴一带沿断层带发育有陡坎和沼泽化的小型断塞塘及无水断塞坑；②沿断裂带有一系列温泉分布，尤以西盘较多，水温一般在30º～40℃，最高达80º～90℃，并在磨西、海螺沟、湾东一带形成地热异常区；③断裂带内石英热释光(TL)法测定年龄为距今(0.81±0.06～1.15±0.09)×104年，表明全新世以来有过明显的活动迹象；④此段属强震活动段，尤以1786年6月1日康定～磨西间发生73/4级地震为最大。区域主要断裂特征简表表3-2代表性断裂产状所断地层断裂破碎带特征延伸长度(km)断裂属性宽度(m)组成物质磨西断裂N10º~30°W/SW∠70º~78°岩浆岩及二叠纪以前的地层20~120糜棱岩、断层泥、挤压片理100左旋逆断小金河断裂NNE/SE/NW∠70º~80°泥盆纪、二叠纪及三叠纪地层挤压片理、构造透镜体夹糜棱岩70左旋断错玉农稀断裂N20º~30°E/NW∠50º~70°第三纪红层(Es)与第四纪地层70片理化特征，伴生断裂发育，沿断裂带有上升温泉出露250右旋平移错动理塘断裂N30º~50°W/NE∠70º~80°古生代、三叠纪、印支期~燕山期花岗岩基性岩中385西油房-子耳山断裂NNE/SE/NW∠80º~90°泥盆纪、二叠纪及三叠纪地层断层东侧次级断层较发育，常有挤压破碎带存在70右旋平移错动湾坝河断裂N25°E/NW∠60°二叠纪、三叠纪地层挤压破碎带40右旋平移错动洪坝断裂N40°E/NW∠60°二叠纪、三叠纪地层断层北西盘多见温泉出露10右旋平移错动(2)小金河断裂3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告该断裂是一条规模较大的断裂，北起田湾以远，向南经西油房、象鼻子、燕麦地与金河～箐河断裂斜接，长约70km以上，距工程区最近距离约15km。断裂北段总体走向NNE，倾NW或SE，倾角70º～80º，断于三叠系、二叠系和泥盆系变质砂岩板岩和碳酸盐岩中，由挤压片岩、构造透镜体夹糜棱岩等组成。第四纪以来的活动迹象仅表现在沿断裂带有断层崖面，垭口、沟谷及跨山分布，历史上无强震～中强震活动记录，现今弱震(MS≤3.9级)活动较稀少，表明该断裂近期以来新构造活动不甚显著。(3)玉农稀断裂北起康定南西沿玉龙希沟向南西延伸，经汤古、八窝龙等地与理塘断裂相接，全长约250km，距工程区最近距离约70km，其产状为N20º～30ºE/NW∠50º～70º，断裂带宽约70m。地貌上有明显的标志，该断裂控制了老第三纪上乌组(Es)红层与第四纪盆地的发育，并可见到三叠系浅变质砂板岩逆冲于老第三纪上乌红层之上，在六巴乡瓦夏支附近见该断裂。从晚更新世晚期～全新世早期的洪积台地通过，形成高约1～15m不等的断层陡坎。沿断层带有上升温泉分布，迄今共发生过3次MS≥5级地震，其中最大一次为1975年康定六巴发生6.2级地震，表明该断裂现今仍具有一定的活动性。(4)理塘断裂北西起于蒙巴北西，向南东经查龙、毛垭坝、理塘、甲洼、德巫至麦地龙以南，长约385km，走向北西40～50º，倾向北东，倾角70～80º，主要断于古生界三叠系变质岩系和印支～燕山期花岗岩、基性岩中。该断裂第四纪活动特征主要表现在：①沿断裂带发育一系列构造盆地，如小毛垭、理塘、甲洼～藏坝、德巫等盆地，并有大量温泉分布，它们的分布和规模均受断裂第四纪活动所控制；②沿断裂带清晰可见断层陡崖、边坡脊、水系扭错、山脊扭错、断塞塘及槽谷地貌；③沿断裂带分布的第三系、第四系地层的变形与断错形迹明显，尤其是理塘、甲洼～藏坝、德巫三个盆地，第四纪以来表现出了较大的垂直差异运动；④该断裂曾多次发生过强震及中强震尤以1948年5月25日理塘发生7.3级地震为最大。理塘断裂活动性具有分段特征，理塘～德巫段为强活动段；理塘以北和德巫以南活动较弱，为中小地震活动段。(5)安宁河断裂(冕宁～石棉安顺场段)安宁河东支断裂系安宁河断裂带之主干断裂，位于工程西侧，距工程区最近约4km(阿鲁伦底河与南垭河交汇处)。断裂北起石棉安顺场附近与磨西断裂相接，向南经麂子坪、紫马跨、南垭村、拖乌、泸沽、西昌、德昌到会理以南消失，全长约350km。该断裂成生于晋宁期，历经多次构造运动，其规模和力学属性均有所发展，并对岩浆活动、沉积环境、构造活动及地震活动起着明显的控制作用，但在时、空、强上又具有分段性的特点。其中，以中段(西昌～冕宁)的断裂规模最大、新活动性最强；北段(冕宁～石棉安顺场)则相对较弱。3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告北段(冕宁～石棉安顺场)总体走向近南北，断裂面倾和西或东，倾角65°～80°，主要断于晋宁～澄江期石英闪长岩、花岗岩和泥盆系大理岩及灰绿色板岩中，沿断裂带有二叠纪基性～超基性岩或上三叠系～下侏罗统砂泥岩分布，断裂破碎带宽50～300m，由挤压片理、糜棱岩夹断层泥及构造透镜体组成。构造新活动性表现在沿断裂带沟谷、槽地、垭口、断崖面等呈线状分布；昔格达组粉质壤土层(Q1x)中构造变形及小断层发育；热释光测龄显示断裂带在4.5～5.6万年前曾有过活动；石棉安顺场附近长期水准资料(1977～1984年)反映出断裂东盘以0.4mm的年速率相对下降；历史地震活动以中强震、弱震为主，最大震级为冕宁小盐井6.0级地震和石棉安顺场5.2级地震。上述资料表明：北段的主要活动期在晚更新世中期，全新世活动相对较弱，断裂具粘滑、蠕滑兼有的运动性质，具有发生中强震及弱震的地震地质背景。(6)西油房～子耳山断裂北起观音山，经子耳山向南西延伸，长约70km以上，距工程区最近距离约10km，走向NNE，向E或W陡倾，为平移断层，东盘上古生界～中生界地层相对西盘向南错动，错距在1km以上，断层东侧次级断层及小褶曲较发育，所经之处常有挤压破碎带存在。但未发现其第四纪以来的构造活动迹象。(7)洪坝断裂北起江官山南麓，向南西沿董家山南坡延伸、穿过汪波山鞍部、止于洪坝河正沟内。长10余公里。走向N40ºE，倾向NW，倾角约60º，南东盘地层为上二叠统，北西盘地层为上二叠统和三叠系中下统，断层北西盘于洪坝北西见温泉多处，水温在50℃以上。1.1.1新构造运动与地震1.1.1.1新构造运动新构造运动在区域内表现为间歇性抬升，区内所属断块的边界断裂鲜水河断裂(磨西断裂)、小金河断裂和玉农希断裂均为活动性断裂，有多次历史地震记载，其中以鲜水河断裂发震次数最多，发震强度最高。3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告新构造运动主要表现为：(1)贡嘎山断块总体强烈隆升。第四纪以来，伴随青藏高原的整体快速抬升，断块强烈隆起，抬升幅度平均为3900m，主峰地区达5000m以上。(2)新第三系、第四系地层中可见褶皱和断裂。在石棉迎政附近，第三系地层倾向S74ºE，倾角20º左右；在石棉先锋白路附近，第三系中的一组断层复合在老断层上；在石棉中学附近可以见到南桠河第四系冲积层中的断层。(3)地震频繁，区内自公元624年有历史地震记载以来，共发生Ms≥4.7级以上破坏性地震142次，Ms=2.5～4.6级地震数千次。(4)断裂带两侧有一系列温泉分布，在磨西断裂带两侧和洪坝断裂带上盘有多处温泉分布，水温一般30～60℃，最高可达80～90℃。以上几个方面都与新构造运动有一定关系。1.1.1.1地震工程区外围共发生过Ms≥4.7级以上破坏性地震142次，其中7.0～7.9级地震10次，6.0～6.9级地震20次，5.0～5.9级地震81次，4.7～4.9级地震31次，最大地震为1786年康定、泸定和磨西之间73/4级地震。上述中、强震发生时，工程场地多次遭受波及影响，但场地烈度均未超过Ⅶ度(详见表3-3)。地震的强震活动与活动性深大断裂带及其断裂主要活动段基本吻合，工程区及外围主要活动断裂有安宁河断裂带和鲜水河断裂带，以安宁河断裂距工程区最近，影响也最大，故工程区地震基本烈度主要受安宁河断裂活动特征及最大地震潜在能力的控制。地震地质、地震活动性及潜在危险性的研究成果表明，安宁河断裂带的强震活动主要发生在西昌～冕宁段，冕宁～石棉县安顺场具备发生中强震活动的地震地质条件。主要历史地震基本参数及其对工程场地的影响烈度统计表表3-3序号发震时间(年、月、日)震中位置震级震中烈度对工程场地影响烈度闸址厂址11536.3.29西昌北7.5ⅩⅥⅥ21725.08.01康定7.0ⅨⅥⅥ31786.06.01康定、泸定磨西73/4≥ⅩⅦⅦ41786.06.10泸定得妥5.0Ⅵ-Ⅶ<Ⅴ<Ⅴ51926.08.11康定南西5.5Ⅵ-Ⅶ<Ⅴ<Ⅴ61949.11.13康定南5.5Ⅶ<Ⅴ<Ⅴ71951.03.16石棉新民一带5.0Ⅵ<Ⅴ<Ⅴ81955.04.14康定折多塘7.5ⅩⅥⅥ91972.04.08康定六巴5.2Ⅵ<Ⅴ<Ⅴ101975.01.15康定六巴6.2ⅧⅤⅤ111975.03.16九龙东北4.9Ⅵ<Ⅴ<Ⅴ121989.06.09石棉西北5.0Ⅶ<Ⅴ<Ⅴ根据工程区的区域构造环境和断裂活动性分析，工程场地不具备发生6级以上强震的地质构造背景，历史上也无6级以上强震记载，其地震效应主要受外围强震的波及和影响。根据2001年颁布的《中国地震动参数区划图》(1：4000000)(GB18306-2001)，该区域地震动峰值加速度为0.2g，相应的地震基本烈度亦为Ⅷ度。3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1水库工程地质条件杉平水电站水库分别由左、右两个支库组成，正常蓄水位3371m高程时，水库回水长度分别为55m、150m，总库容7.87万m3。水库大致呈北东和南北向展布，库区河谷狭窄，河心漫滩发育，两岸谷坡陡峻。库内谷底及河床由覆盖层堆积，右岸高高程基岩裸露，河床主要由第四系冲积和崩坡积等松散堆积物组成，下伏基岩由三叠系砂岩夹板岩组成，岩体受构造作用轻微，其完整性较好。水库库容小，回水短。库区两岸山体雄厚，且无低邻谷分布，基岩裂隙水(地下水)均高出水库正常蓄水位3371m，库底岩体受构造作用较弱，且无顺河向延伸的断层破碎带分布，故水库不存在永久性渗漏通道。水库蓄水后主要通过闸基和闸肩第四纪松散堆积层向下游产生渗漏，闸基闸肩采取相应的防渗工程措施后，水库渗漏可满足要求。水库库岸主要由第四系冲积层和崩坡积层组成，两岸谷坡自然坡度一般15°～50°，库岸基岩无较大规模的崩滑体或潜在失稳坡体分布，水库区也无小型、大型土质坍滑堆积体存在，库岸现今处于整体稳定状态。水库蓄水后壅水高度不大，闸前壅水仅较平水期水位抬高13.0米，闸前两岸主要由含(漂)块碎石土层组成，结构较密实，水库壅水后将淹没其下部，由于正常蓄水位高程附近谷坡地形较缓，预测在水库运行期基本不存在坍岸和岸坡再造问题。正常蓄水位以上岸坡主要由基岩组成，其卸荷裂隙不发育，无不稳定组合体分布，岸坡稳定性好。水库两岸植被茂盛，水土保持良好，在暴雨及地震等诱发因素作用下，不存在发生泥石流和较大规模岸坡崩塌的地形地质条件。水库位于偏远的无人地区，水库正常蓄水位范围内，无农田耕地、民房住宅以及矿产资源等，故不存在水库淹没和浸没问题。1.2闸址工程地质条件1.2.1闸址基本地质条件1.2.1.1地形地貌闸址位于两岔河下游约100m的河段上，河流由N45°E流经闸址区，枯水期河水位高程3356～3359m，河床宽11～23m。沿河有小型心滩、漫滩及阶地发育，Ⅰ级阶地主要分布在左岸，拔河高1～3m，阶面较宽缓，最宽处可达30～45m。左岸3370m高程以下谷坡坡度50°～60°，3370m高程以上谷坡坡度20°～25°；右岸3380m高程以下谷坡坡度10°～20°，3380m高程以上谷坡坡度40°～45°。闸址3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告两岸谷坡地形完整，无冲沟切割，两岸谷坡第四纪堆积物广布，谷坡处于稳定状态，未发现滑坡体及较大规模的崩塌体存在。闸址区谷坡地形完整，两岸无冲沟切割分布，坡面植被茂密，水土保持较好，坡体处于稳定状态。据地质调查，无发生泥石流、岸坡崩塌、滑坡，以及其它坡体变形失稳的地形地质条件。由于岩层走向与河流斜交，岸坡基岩风化、卸荷不甚显著，岩体以弱风化弱卸荷为主，岩体风化卸荷水平深度一般在20～40m。1.1.1.1地层岩性基岩主要分布在左岸3500m高程和右岸3380m高程以上部位，出露的地层岩性为三迭系中统砂岩夹板岩(T21-1)，岩层产状N30°～40°W/NE∠70°，岩层走向与河流小角度斜交，陡倾下游偏右岸。砂岩岩性致密坚硬，具有较高的力学强度指标，层理相对不发育，单层厚度0.3m～1.0m，厚层状；板岩相对较软弱，具有中等强度，层理发育，单层厚1m～5cm，薄层状。闸址区岩体受构造影响轻微，岩体总体较完整，砂岩多呈次块状结构，板岩由于层理发育，岩体完整性较差。据河床ZK101号钻孔揭示资料，孔深15m～17.5m段钻进过程中孔壁掉块严重，岩性为板岩，岩心破碎，多呈碎块和短柱状；孔深17m～29.35m段为砂岩夹少量板岩，除板岩岩心呈碎块状外，砂岩岩心完整，多呈柱状，长度一般20～40cm，最长可达50～70cm。岩体风化、卸荷不明显，未见强风化现象，弱风化深度5m～8m，主要表现为裂面风化。ZK102号钻孔资料，孔深5.30～7.0m、7.2～9.45m、15.6～24.25m为砂岩，7.0～7.2m、9.45～15.60m为板岩。其中，孔深5.3～15.6m段岩心破碎，多呈碎块状和短柱状，15.6～24.25m岩心较完整多呈10～40cm的柱状。岩体风化、卸荷不明显，未见强风化现象，弱风化深度8～10m，主要表现为裂面风化现象。闸址区第四系松散堆积物主要由冲积和崩坡积等堆积物组成。据闸址区ZK101、ZK102钻孔揭示，谷底覆盖层厚6.3m～15m，层次结构单一。根据覆盖层分布位置、物质组成、层次结构和成因的不同，可分为如下二层：第一层：坡积堆积层，由坡积形成的块碎石土(dlQ4)组成，主要分布于左岸谷坡和右岸谷坡坡脚地带，厚度5m～17m，左岸厚度较大，右岸分布厚度相对较薄。组成物质主要有块石、碎石及壤土，以块碎石成分为主，其中块石主要由砂岩组成，碎石组成则有砂岩和板岩。第二层：冲积堆积层，分布于河床、漫滩和左岸Ⅰ级阶地，由漂卵砾石(alQ4)组成，层次结构单一，厚度6.30～15.0m3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告。该层以漂卵石成分为主，充填粗砂和泥质，漂卵石成份以砂岩为主，板岩次之，该层粗颗粒含量高，漂石磨园度差，多呈次棱角状，粒径一般40～80cm，少数在100～150cm，约占45%～50%；卵石具有一定的磨园度，次园扁平状，粒径一般10～20cm，约占20%～25%；砾石多呈次园扁平状，粒径一般1～5cm，约占15%～18%；粗颗粒之间充填的粗砂及泥质约占5%～7%。该层颗粒级配较差，结构松散，局部有架空现象，渗透性强。据钻探资料，在钻进过程中有钻进进尺快、不返水及漏水现象，说明河床漂卵石中局部存在架空结构。1.1.1.1地质构造闸址区位于偏坝向斜的西翼，闸址距偏坝向斜核部约8km，属单斜构造，受地质构造影响相对较微弱，区内无较大规模断裂破碎带分布，地质构造相对简单，主要构造形迹为分布于岩体内的节理裂隙，构造裂隙也主要分布在砂岩中，发育稀疏，延伸较短。据闸址区节理裂隙统计资料及钻孔揭示的地质情况，闸址区主要发育“一陡一缓”2组裂隙：(1)缓倾角裂隙，该组裂隙在闸址区相对较发育，分布较广泛，其产状为N45°～55°E/NW∠15°～20°，延伸较长，一般长度大于10m，发育间距20～40cm，裂面多见绣染现象；(2)陡倾角裂隙，该组裂隙仅局部发育，其产状为N35°～45°W/NE∠60°～70°，与岩层层面近于平行分布，延伸较短，一般延伸长度小于5m。1.1.1.2物理地质现象闸址两岸谷坡地形完整，无冲沟切割，坡面植被茂密，水土保持较好，坡体处于稳定状态。据地质调查，无发生泥石流、岸坡崩塌、滑坡，以及其它坡体变形失稳的地形地质条件。河床及两岸谷坡基岩以弱风化为主。谷坡浅部岩体卸荷不显著，岩体以弱卸荷为主，预测谷坡岩体弱卸荷水平深度一般40～60m，局部可达80～100m，一般无充填。岩体卸荷主要是岩体利用原有结构面向临空方向松弛卸荷所致，但卸荷作用具有随深度增加而逐步减弱的基本规律。1.1.1.3水文地质条件闸址区位于高山峡谷地段，两岸谷坡陡峻，属地下水的排泄区，其水文地质条件较为复杂，闸址区地下水主要受两岸谷坡地下水和地表径流的补给。地下水的基本类型依运移、储存和排泄方式的不同可分为孔隙水、裂隙水和承压水等三种基本类型。(1)孔隙水：主要赋存、运移于第四系松散堆积层中，并以下降泉的形式向河床及其下游方向排泄，泉水露头一般高于河水面0.5～3.0m，流量小，其补给主要源于大气降水、地表水、基岩裂隙水，且与河水有较好的水力联系。(2)基岩裂隙水：主要赋存于河床下部砂岩岩体之裂隙含水系统中，受两岸谷坡地下水的补给，具有动态稳定、流量大的特点。(3)3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告基岩裂隙承压水：主要赋存于河床下部砂岩岩体之裂隙含水系统中，以板岩为相对隔水层，砂岩为含水透水层。基岩裂隙承压水的补给主要源于左岸岸坡基岩裂隙水的汇入，其补给位置高，动态稳定，流量大，具有一定的承压特性。据位于河床的2个钻孔揭露，ZK101钻孔在钻进过程中，当揭穿上覆覆盖层后(孔深15.30m处)出现承压水现象，其承压水头达16.7m，流量可达1.0～1.5L/s；ZK102钻孔在钻进过程中，当揭穿板岩后(孔深9.40m处)，出现承压水现象，其承压水头达11.1m，流量可达0.5～0.8L/s。河床覆盖层的透水性与空隙率及连通性密切相关，据试验成果资料，漂卵石层渗透系数K=(2.43～3.06)×10-1cm/s，属强透水层；坡积块碎石土层渗透系数K=2.81×10-4～3.38×10-4cm/s，属弱透水层。河床底部及岸坡基岩，因受构造裂隙、层面的相互切割作用和卸荷影响，岩体一般具有弱～中等透水性，其透水率q=7～10Lu。据水质简分析成果(详见表3-4)和环境水侵蚀性标准评价：(1)河水水质类型为HCO3－Ca型水，其总矿化度M＝299.74～301.47mg/l，PH＝8.1，属弱碱性淡水，对混凝土不具腐蚀性。(2)地下水：地下水水质类型为HCO3－Ca型水，其总矿化度M＝431.26～301.47mg/l，PH＝8.2，属弱碱性淡水，对混凝土不具腐蚀性。1.1.1闸址区土体物理力学特征闸址区覆盖层主要由冲积堆积的漂卵砾石层(alQ4)和坡积块碎石土层(dlQ4)组成。本阶段重点对河床漂卵石层开展了相应的室内物理力学性试验研究工作。(1)漂卵石层(alQ4)：共进行了室内土体物理及颗分试验2组，室内力学性试验2组。据试验成果资料(表3-5～表3-6)，该层颗粒组成为主，漂卵砾石平均含量为81.73%，平均含砂率18.27%，不均匀系数为21.3，颗粒级配曲线呈陡坡型，颗粒级配较差(附图3-3-1)。土体干密度2.13～2.15g/cm3，湿密度2.21～2.23g/cm3，孔隙比0.235～0.237，含水率为3.6%～4.0%，属较松散土体。据室内力学试验成果资料，土体压缩模量Es(01～0.2)＝63.57～67MPa，内摩擦角Φ＝35.8°～36.9°，凝聚力C＝0.035～0.038MPa。反映出该层土体具有一定的承载能力和抗剪强度；渗透变形试验：临界坡降ik＝0.30～0.36，破坏坡降if＝0.61～0.65，渗透变形型式为管涌型。(2)块碎石土层(dlQ4)：块石块径一般在10～30cm之间，碎石粒径1～5cm，以砂岩为主，块石棱角状～次棱角状，颗粒组成大小混杂，块径大者可达50cm以上。块碎石含量约50%～60%；小于5mm的细粒含量占40%～50%，其中粘粒含量约5%～10%。该层颗粒级配连续性较差，结构松散，存在架空现象。具弱透水性，压缩变形量大，其承载力、抗变形能力及抗剪强度指标较低。闸址区分布的坡积块碎石土层的成因、物质组成及物理力学性能与压力管道沿线分布的块碎石土层基本类似，其物理力学性试验指标可参考压力管道块碎石土层的有关试验指标(表3-5～表3-6)。3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告根据试验指标并参照工程经验类比资料，提出了闸址区岩(土)体物理力学性指标建议值(表3-7和表3-8)。工程区水质简分析成果表表3-4取样位置：闸址河水水样编号HZW阴离子(mg/l)(mmol/l)分析日期2004-10-22Cl-11.660.33PH8.1SO42-24.480.51游离CO2(mg/l)4.76HCO3-192.003.15侵蚀性CO20.00CO32-0.000.00总硬度(德国度)8.57合计228.14以CaCO3计(mg/l)153.19暂硬(德国度)8.57阳离子(mg/l)(mmol/l)以CaCO3计(mg/l)153.19Ca2+28.591.43永硬(德国度)0.00Mg2+19.831.63以CaCO3计(mg/l)0.00Na++K+23.180.93负硬(德国度)0.25合计71.61以CaCO3计(mg/l)4.46总矿化度299.74Ca-HCO3型水，总碱度(德国度)8.82对混凝土无腐蚀以CaCO3计(mg/l)157.64工程区水质简分析成果表续表3-4取样位置：闸址河水水样编号HZWX阴离子(mg/l)(mmol/l)分析日期2004-10-22Cl-7.880.22PH8.1SO42-26.920.56游离CO2(mg/l)4.25HCO3-196.273.22侵蚀性CO20.00CO32-0.000.00总硬度(德国度)9.00合计231.07以CaCO3计(mg/l)160.85暂硬(德国度)9.00阳离子(mg/l)(mmol/l)以CaCO3计(mg/l)160.85Ca2+29.621.48永硬(德国度)0.00Mg2+21.071.73以CaCO3计(mg/l)0.00Na++K+19.720.79负硬(德国度)0.02合计70.40以CaCO3计(mg/l)0.30总矿化度301.47Ca-HCO3型水，总碱度(德国度)9.02对混凝土无腐蚀以CaCO3计(mg/l)161.153-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告工程区水质简分析成果表续表3-4取样位置：引水线路沟水水样编号GW1阴离子(mg/l)(mmol/l)分析日期2004-10-22Cl-7.880.22PH8.2SO42-17.130.36游离CO2(mg/l)3.06HCO3-312.905.13侵蚀性CO20.00CO32-0.000.00总硬度(德国度)13.57合计337.91以CaCO3计(mg/l)242.54暂硬(德国度)13.57阳离子(mg/l)(mmol/l)以CaCO3计(mg/l)242.54Ca2+32.681.63永硬(德国度)0.00Mg2+39.043.21以CaCO3计(mg/l)0.00Na++K+21.630.87负硬(德国度)0.80合计93.35以CaCO3计(mg/l)14.36总矿化度431.26Ca-HCO3型水，总碱度(德国度)14.38对混凝土无腐蚀以CaCO3计(mg/l)256.90工程区水质简分析成果表续表3-4取样位置：引水线路沟水水样编号GW2阴离子(mg/l)(mmol/l)分析日期2004-10-22Cl-7.880.22PH8.2SO42-29.370.61游离CO2(mg/l)2.55HCO3-329.965.41侵蚀性CO20.00CO32-0.000.00总硬度(德国度)14.43合计367.21以CaCO3计(mg/l)257.86暂硬(德国度)14.43阳离子(mg/l)(mmol/l)以CaCO3计(mg/l)257.86Ca2+36.761.83永硬(德国度)0.00Mg2+40.283.31以CaCO3计(mg/l)0.00Na++K+27.351.09负硬(德国度)0.73合计104.40以CaCO3计(mg/l)13.05总矿化度471.61Ca-HCO3型水，总碱度(德国度)15.16对混凝土无腐蚀以CaCO3计(mg/l)270.913-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告工程区水质简分析成果表续表3-4取样位置：厂址河水水样编号HSCW阴离子(mg/l)(mmol/l)分析日期2004-10-22Cl-9.450.27PH8.0SO42-34.270.71游离CO2(mg/l)7.64HCO3-227.563.73侵蚀性CO20.00CO32-0.000.00总硬度(德国度)10.57合计271.28以CaCO3计(mg/l)188.93暂硬(德国度)10.46阳离子(mg/l)(mmol/l)以CaCO3计(mg/l)186.84Ca2+34.721.73永硬(德国度)0.12Mg2+24.792.04以CaCO3计(mg/l)2.09Na++K+23.460.94负硬(德国度)0.00合计82.96以CaCO3计(mg/l)0.00总矿化度354.24Ca-HCO3型水，总碱度(德国度)10.46对混凝土无腐蚀以CaCO3计(mg/l)186.84工程区水质简分析成果表续表3-4取样位置：厂址河水水样编号HXCW阴离子(mg/l)(mmol/l)分析日期2004-10-22Cl-8.820.25PH8.1SO42-31.820.66游离CO2(mg/l)5.10HCO3-213.343.50侵蚀性CO20.00CO32-0.000.00总硬度(德国度)9.86合计253.98以CaCO3计(mg/l)176.16暂硬(德国度)9.80阳离子(mg/l)(mmol/l)以CaCO3计(mg/l)175.16Ca2+31.661.58永硬(德国度)0.06Mg2+23.551.94以CaCO3计(mg/l)1.00Na++K+22.280.89负硬(德国度)0.00合计77.49以CaCO3计(mg/l)0.00总矿化度331.46Ca-HCO3型水，总碱度(德国度)9.80对混凝土无腐蚀以CaCO3计(mg/l)175.163-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告工程区覆盖层物理性成果表表3-5土样编号取样位置取土深度天然状态土的物理性指标加权比重颗粒级配组成(颗粒粒径：mm)小于5mm含量小于0.075mm含量不均匀系数曲率系数分类名称湿密度干密度孔隙比含水率液限塑限塑性指数分类典型土名分类符号hρρdeωωLωpIp-Gs>200200～100100～6060～4040～2020～1010～55～22～0.50.5～0.250.25～0.0750.075～0.050.05～0.005<0.005<5<0.075CuCcmg/cm3g/cm3-％％％---%%%%%%%%%%%%%%％％--HSC1厂址1.0～2.02.272.220.2252.42.7225.869.059.4813.368.6211.219.913.556.791.340.690.1412.510.14HSC21.0～2.022.242.170.2353.42.6822.476.745.9913.1112.7317.237.874.735.642.211.000.2813.860.28平均值2.262.200.2272.92.7024.177.907.7413.2410.6814.228.894.146.221.780.850.1713.160.1724.01.5漂石混合土SIBHZJ1闸址1.0～2.02.232.150.2373.62.668.4214.7413.0517.6822.327.586.286.711.980.980.2616.210.26HZJ21.0～2.02.212.130.2354.02.636.8713.7312.0216.3122.328.377.628.303.011.220.2320.380.23平均值2.222.140.2383.82.657.6514.2412.5417.0022.327.986.957.5052.4951.10.2218.270.2221.33.0卵石混合土SICbHT1管道2.0～3.02.352.020.34216.253.635.218.4MH2.719.286.9611.1413.9213.238.826.503.204.041.721.660.9312.695.9130.1519.53HT22.0～3.02.322.000.35515.851.722.017.7MH2.718.979.878.0813.9115.258.215.202.524.091.751.850.9611.97.4430.5120.30平均值2.342.010.34816.052.728.618.1MH2.719.138.429.6113.9214.248.525.852.864.071.741.760.9512.36.6330.3119.884100.061.0碎石混合土SICb3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告工程区土体室内力学性试验成果表3-6试验编号取样位置制样控制条件压缩试验(0.1～0.2MPa)渗透变形试验直剪试验(饱、固、快)干密度含水率压缩系数压缩模量临界坡降破坏坡降渗透系数破坏类型凝聚力摩擦角ρdωaVESikifk20-Cφg/cm3%MPa-1MPa--cm/s-MPa(°)HSC1厂址2.222.40.011108.110.250.398.38×10-1管涌型0.04040.1HSC22.173.40.01871.260.280.524.05×10-1管涌型0.03237.6HZJ1闸址2.153.60.02267.000.300.613.06×10-1管涌型0.03836.9HZJ22.134.30.02463.570.360.652.43×10-1管涌型0.03535.8HT1管道2.0216.20.03341.230.541.373.38×10-4过渡型0.03530.1HT22.0015.80.03142.860.561.422.81×10-4过渡型0.0432.63-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告工程区土体室内压缩试验成果续表3-6试验编号取样位置制样控制条件(0～0.05)MPa(0.05～0.1)MPa(0.1～0.2)MPa(0.2～0.4)MPa(0.4～0.8)MPa(0.8～1.6)MPa干密度含水率压缩系数压缩模量压缩系数压缩模量压缩系数压缩模量压缩系数压缩模量压缩系数压缩模量压缩系数压缩模量ρdωaVESaVESaVESaVESaVESaVESg/cm3%MPa-1MPaMPa-1MPaMPa-1MPaMPa-1MPaMPa-1MPaMPa-1MPaHSC1厂址2.222.40.03035.260.01773.910.011108.110.008130.390.005170.450.004204.51HSC22.173.40.03233.760.02355.090.01871.260.01587.100.012107.00.010145.1HZJ1闸址2.153.60.03629.530.02744.720.02267.000.01783.360.01596.970.012121.15HZJ22.134.30.03727.680.02941.350.02463.570.01976.420.01785.370.014106.25HT1管道2.0216.20.04223.320.03630.650.03341.230.02968.020.02482.740.020100.84HT22.0015.80.04125.950.03431.860.03142.860.02771.560.02389.720.019113.283-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告工程区覆盖层物理力学性建议值表表3-7地层代号地层岩性物理性指标承载及变形指标抗剪强度渗透及渗透变形指标破坏类型边坡比密度干密度允许承载力变形摸量凝聚力内摩擦角允许比降渗透系数ρρd〔R〕E0CφJKg/cm3g/cm3MPaMPaMPa°—cm/sdlQ4块碎石土2.10～2.151.85～2.000.25～0.3025～300.0226～280.20～0.253.47×10-3～5.79×10-3过渡型1：1.00～1：1.25alQ4漂卵石2.20～2.252.15～2.200.45～0.5040～50030～330.12～0.159.26×10-2～1.85×10-1管涌型1：1.00～1：1.25Col+dlQ4含(块)碎石土2.12～2.151.90～2.050.35～0.4025～30028～300.20～0.253.47×10-3～5.79×10-3过渡型1：1.00～1：1.25工程区岩体(石)物理力学指标及结构面抗剪强度建议值表表3-8岩性比重干密度抗压强度变形模量泊松比抗剪(断)强度开挖坡比备注岩体岩体/混凝土Gsρ干湿E0μtg′φC′tgφC永久临时—g/cmMPaGPa——MPa—MPa砂岩2.802.7590～12080～10010～150.231.1～1.21.0～1.31.0～1.11.0～1.1微风化～新鲜板岩2.602.5560～7040～605～70.300.7～0.90.6～0.70.8～1.00.6～0.7砂岩2.752.7080～10070～806～80.250.8～1.00.7～0.90.8～0.90.7～0.81:0.501:0.45弱风化弱卸荷板岩2.552.5030～4025～353～40.350.5～0.70.2～0.40.6～0.80.25～0.31:0.651:0.50裂隙结构面0.4～0.50.03～0.05无充填破碎带2.0～2.30.3～0.50.450.30～0.40.02～0.03断层3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1闸址工程地质条件评价拦河闸坝位于城墙沟汇口下游100m处，该处主河床平均河底高程约为3358.00m，平枯期河水面宽度约5m～15m，首部枢纽由泄洪闸、冲沙闸、取水口、左、右岸挡水建筑物组成，坝轴线长161m，坝顶高程为3372.5m，最大坝高16.5m。泄洪闸为胸墙式平底闸：6.0×4.5（宽×高），闸室长25m，闸底板高程3358.00m，底板厚2.0m，闸墩为缝墩，厚2.0m，边墩厚2.0m。闸室上游设长15.0~20.0m、厚1.5m的混凝土防渗铺盖。闸室下游接长35.0m，厚1.5m的钢筋混凝土结构护坦。在泄洪闸右侧布置一孔2.5×4.5（宽×高）的冲沙闸，闸室长25m，闸底板高程3358.00m，底板厚2.0m，闸墩为缝墩，厚2.0m，边墩厚2.0m。闸室上游设长20.0m、厚1.5m的混凝土防渗铺盖。其下游衔接型式同泄洪闸，在护坦内用隔墙分开。(1)闸基(肩)渗漏及渗流稳定闸基及左、右岸闸肩基础主要由河流冲积堆积的漂卵石层和坡崩积堆积的含(漂)块碎石土层组成，各层组成颗粒较粗，粒径大小悬殊，其颗粒级配较差，缺乏中间粒径，不均匀系数大，透水性强，抗渗稳定性差。据渗透变形试验，河床漂卵石层的允许比降0.12～0.15，渗透变形型式为管涌。岸坡地下水位低，水力坡降平缓，建闸蓄水后，在无防渗设施的情况下，将构成闸基(肩)渗漏的主要途径，并且渗透水流易于沿强透水层及局部架空部位发生管涌破坏或沿透水性相差悬殊的接触界面产生接触冲刷，不利于闸基(肩)稳定。建议结合抗渗需要对其采取相应的垂直和水平防渗工程处理，以削减渗透量，确保抗渗稳定性。在闸基及闸肩部位建议将垂直防渗伸入基岩内1～3m，两岸闸肩水平防渗结合渗流计算情况确定。闸基下部基岩内存在承压水，其承压水头高约11～17m。经初判表明，在承压水的作用下，闸基土体不会发生整体性的流土破坏。(2)闸基稳定和不均匀沉降变形闸址区两岸岸坡及河床覆盖层分布厚度存在较大的差异，具有河床覆盖层相对较厚，两岸覆盖层相对较薄的特点。冲积堆积的漂卵石层的工程地质特性及物理力学性能相对较好，除抗渗性能较差外，其力学指标基本满足建闸要求。据室内力学性试验，漂卵石层的压缩模量Es(0.1～0.2)＝63.57～67.00MPa，内摩擦角Φ＝35.8°～36.9°，凝聚力C＝0.035～0.038MPa3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告。根据闸基土体的工程地质特性并结合物理力学试验资料，闸基覆盖层具有相对较好的物理力学性能，其承载力、变形指标及抗滑稳定性指标均可满足闸基要求。由于闸基置于漂卵石层上，由于该层粗颗粒含量高块体粒径大，不均匀系数大，局部存在架空结构，在工程荷载的长期作用下，建闸后存在闸基沉降及不均匀沉降变形等工程地质问题，但闸基沉降及不均匀沉降变形问题不突出。坝基抗震液化稳定：闸址区地处高地震烈度区(地震基本烈度Ⅷ度)，地面最大地震水平加速度a=0.2g。据坝基勘探揭示，闸址基础持力层范围内未发现砂层或粉质壤土层分布，闸基不存在地震液化稳定问题。(3)地基抗冲刷稳定冲沙闸、泄洪冲闸基础主要置于漂卵石层上，结构松散，抗冲刷能力弱，在高速水流、泥沙的垂向或侧向冲刷作用下，易形成冲蚀坑，从而危及闸基稳定，需采取相应的抗冲、防冲处理措施。(4)闸肩稳定闸址左岸谷坡较缓，正常蓄水位3370m高程以上地形坡度20°～25°，以下地形坡度50°～60°；右岸3380m高程以上地形坡度40°～45°，以下地形坡度10°～20°，两岸自然边坡处于整体稳定状态，不存在崩塌、滑坡及变形失稳体分布，岸坡稳定性好。分布于左岸闸肩的坡积块碎石土层，物理力学强度指标低，若对其表面的松散层进行必要的挖出或采取相应的工程处理措施后，可满足闸肩接头基础要求。闸肩开挖后将形成一高约15～20m的覆盖层开挖边坡，边坡工程地质条件及稳定性较差，为确保闸肩覆盖层边坡的稳定，防止闸肩部位覆盖层发生滑塌，危及闸肩安全或形成闸前淤积，需采取相应的工程处理和综合防止措施，开挖后应及时对开挖坡面采取封闭保护措施。由于开挖边坡高度较低，其工程处理难度不大。建议闸肩覆盖层开挖坡比为1：1.0～1：1.25。右岸闸肩覆盖层厚度小，建议将其采取清除处理，直接将闸肩地基置于基岩之上，闸肩基岩由弱风化、弱卸荷的粉细砂岩夹板岩组成，工程地质性状较好，其物理力学强度指标满足闸肩接头基础要求。右闸肩内侧边坡，属岩质边坡，岩层倾向坡内，无顺坡结构面及变形失稳体存在，坡体稳定性好。因此，右岸闸肩不存在边坡稳定问题。建议闸肩覆盖层开挖坡比为1：1.0～1：1.25，基岩开挖坡比为1：0.5～1：0.65。(5)冻融作用由于工程区地处高海拔地区，冰雪覆盖时间较长，冻融作用较显著，冻融破坏作用对开挖基础土体的物理力学性能及开挖边坡的稳定有较大的影响。为确保开挖基础面及边坡坡面免遭冬季冻融破坏，施工过程中应采取预留保护层或喷砼封闭等防护措施，对已遭受冻融破坏的土体应采取挖出及置换等处理措施。3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1取水口工程地质条件及评价取水口与坝轴线呈105°夹角，前沿长14.0m，槛顶高程分别为3362.0m，3363.3m，两孔取水口与下游渐变段共为一闸段，其顺水流向长20.0m。枯期进口闸底板高程3361.0m，顶高程3372.50m，闸高12.5m，顺水流向长7.0m。汛期进口闸底板高程3362.70m，闸顶高程3372.5，闸高11.8m，宽7.0m，顺水流向长7m，闸内设置工作闸门和检修闸门各一道，门孔口尺寸为2.2m×2.4m。取水口闸室基础置于块碎石土层上，该层颗粒组成以块石为主，颗粒级配连续性差。结构松散，其承载力和变形指标较低。由于取水口闸室规模较小，荷载不大，其地基承载力和抗变形指标基本可满足取水口闸室基础要求。由于取水口闸室距河水较近，又位于右岸山坡地下水排泄区，地下水埋藏浅，基础开挖时存在基坑渗水问题，需采取排水措施。取水口内侧3380m高程以下为覆盖层边坡，3380m高程以上边坡属基岩边坡，天然状态下边坡稳定，不存在发生边坡失稳的地形地质条件，边坡整体稳定性好。取水口的开挖将形成一高约15～20m的内侧和两个侧向覆盖层开挖边坡，边坡由崩坡积的块碎石土组成，结构松散，物理力学指标较低，边坡稳定性较差，需采取护坡处理和坡面排水措施。建议覆盖层开挖坡比1：1.0～1：1.25。上部基岩整体边坡稳定，据地质调查表明，边坡无滑坡、崩塌和其它变形失稳体存在，天然状态下边坡基本处于稳定状态。1.1.2沉沙池工程地质条件及评价引水隧洞桩号（引1）0+074.032mm处设置沉沙池，沉沙池建筑物包括：上游渐变段、工作段、出口渐变段，出口冲沙闸及廊道。从上游渐变段首端至出口渐变段末端长80m，沉沙池正常运行水位3365.5m，最大深度5.5m。上游渐变段采用对称扩散形式，长度为10.0m。沉沙池工作段宽5.0m，纵坡i=0.05，首端高程为3359.16m，水深2.5m，末端高程3356.16m，水深5.5m。在沉沙池末端设一冲沙闸，冲沙闸底孔宽1.2m，高1.2m。沉沙池布置段洞室垂直埋深180m～200m，围岩由三叠系中统第二岩组(T21-2)中厚层砂岩与薄层板岩互层组成，岩体新鲜，岩层产状：N40°～50°E/SE∠50°～55°，岩层走向与洞室轴线大角度相交，有利于围岩的稳定。从岩性组成比例分析，以砂岩为主(占65%～75%)，岩性致密坚硬，强度指标及围岩抗变形能力较高；板岩约25%～35%占，具有中等抗压强度和围岩抗变形能力。板岩裂隙不发育，但层理发育，间距一般2～5cm，且一组缓倾角裂隙发育，受岩层层面和裂隙切割作用，岩体完整性较差，属Ⅳ类围岩，围岩稳定性较差；砂岩内发育“一陡一缓”2组裂隙，裂隙发育间距一般在40～80cm，裂隙延伸较长，多呈次块状结构，岩体完整，以Ⅱ～Ⅲ3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告类围岩为主，总体上开挖围岩具有较好的自稳能力。该段次级小断层和挤压破碎带不发育，地下水不丰富，砂岩段以滴状渗水为主，板岩段一般洞壁呈湿润～干燥状态，砂岩与板岩接触面有出现线状渗水的现象，施工开挖过程中注意加强排水。围岩总体较完整，具有形成一定跨度地下洞室的围岩地质条件，但应注意“一陡一缓”2组裂隙在顶拱部位所形成的不利“△”组合块体引起的围岩掉块和滑塌现象，但规模较小，开挖后需及时采取锚固处理措施；对板岩段开挖后应及时采取挂网喷砼等安全支护措施，以提高围岩的自稳能力。有关沉沙池开挖围岩物理力学参数建议值见表3-10。1.1引水线路工程地质条件1.1.1引水线路基本地质条件引水线路沿右岸布置，沿线山体雄厚，地形陡峻，山势海拔高度一般3500～3700m，具高山峡谷地貌特征。隧洞沿线地形较完整，冲沟不发育，沿线仅发育一条冲沟，沟谷切割较浅。沿线出露的地层岩性为三叠系砂岩和板岩。引水隧洞位于偏坝向斜的西翼，距偏坝向斜核部约2～7km，受地质构造影响相对较微弱，区内无较大规模断裂破碎带分布，地质构造相对简单，主要构造形迹为分布于岩体内的节理裂隙，构造裂隙也主要分布在砂岩中，发育1～2组裂隙，发育稀疏，延伸较短。此外，隧洞沿线低序次低级别的构造挤压破碎带尚有分布，发育方向以顺层分布为主，破碎带宽度一般0.5～3m之间，由碎裂岩组成。隧洞沿线植被茂密，物理地质作用主要表现为岩体的风化、卸荷和局部岸坡的崩塌，岩体以弱风化为主，强卸荷水平深度一般在20～30m，卸荷张开5～20mm，弱卸荷水平深度80m～120m，一般卸荷张开1～3mm。引水隧洞沿线地下水的基本类型为基岩裂隙水，其补给源于大气降水。岩体的含水程度、透水性和储水条件主要受构造和岩性控制，一般以破碎带、裂隙密集带及砂岩含水相对较丰富；完整岩体及板岩地下水不丰富，活动微弱；浅层风化、卸荷岩体一般具中等透水性，随深度的增加或岩体渐趋完整，其透水性具有逐渐减弱的趋势。据水质简分析成果(见表3-4)，地下水水质类型为HCO3－Ca型水，总矿化度M＝431.26～471.61mg/l，PH＝8.2，属弱碱性淡水，对混凝土不具腐蚀性。3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告地下洞室初步围岩类别划分表表3-9围岩类别岩体结构类型围岩稳定程度围岩基本特征岩体纵波速度(m/s)RMR分类评分岩体级别评价Ⅱ块状结构基本稳定新鲜～微风化块状砂岩。岩石坚硬较完整，裂隙不发育，多闭合，裂面粗糙，裂隙间距0.6～1.0m左右，岩石具微透水性，围岩无水或少水状态。4000∫500070∫73Ⅱ优Ⅲ镶嵌结构稳定性一般弱风化砂岩、新鲜板岩。裂隙及小断层较发育，连通性较好，但一般呈闭合状态，不夹泥，裂隙间距0.4～0.6m，岩体中等透水。3500∫400055∫58Ⅲ良Ⅳ碎裂结构稳定性较差强风化砂岩、弱风化板岩及弱卸荷岩体。裂隙和小断层均发育，裂面多张开，夹泥或锈膜普遍，咬合力较弱，裂隙间距0.2～0.4m，岩体具较严重透水性。2000∫300030∫33Ⅳ差Ⅴ散体结构不稳定断层破碎带及影响带，强卸荷岩体，强风化的板岩。岩体呈松动或松散状态，裂隙贯通性好，裂隙间距一般小于0.2m，地下水活动剧烈，岩体具严重～较严重透水。＜200015∫18Ⅴ极差1.1.1引水隧洞工程地质条件及评价根据隧洞高程和施工支洞布置，隧洞在平面上设置D1~D6共6个控制点，转弯半径为20m，隧洞全长5824.878m。进口底板高程3358.20m，至调压室处隧洞底板高程3343.0m，纵坡i＝2.6458‰。隧洞断面采用城门洞型，最小过水断面为2.2m×2.4m，在平面上设置6个转点，共计4个施工支洞，并在隧洞尾端设置一个集石坑。引水隧洞洞室垂直埋深一般在100～280m，最大埋深320m。在地质调查及测绘的基础上，以岩石强度和岩体结构为基础，结合岩体完整程度、结构面状态及其与洞线夹角关系、地下水活动状况等因素，以及工程规模等综合指标，对引水隧洞进行了初步围岩类别划分(见表3-9)。根据引水隧洞沿线工程地质条件的不同，可分为如下几个工程地质条件段，现就各段的围岩特征、稳定性及成洞条件评价如下：(1)第一段：桩号0+000～0+200m，进水口段，段长175m，洞线方向N55°0´40″W，洞室垂直埋深20m～60m。3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告0+000～0+020m段为覆盖层，主要由崩坡积块碎石土组成，结构较松散，其强度和承载能力较低，作为引渠基础基本可满足要求。0+020～0+200段为基岩段，围岩由三叠系中统第一岩组(T21－1)砂岩组成，岩层产状：N30°～40°W/NE∠65°～70°，岩层走向与洞轴线近于正交，岩体呈弱风化、弱卸荷状态。发育2组裂隙：①N30ºE/NW∠70º(层面裂隙)，延伸较长，发育间距50～120cm，裂面平直光滑；②N10°～20ºE/SE∠25º，裂面起伏光滑，延伸较长，间距30～50cm。岩体受卸荷作用的影响，裂隙普遍张开2～5mm，充填次生泥膜，块体间嵌合较差，岩体以次块状为主。岩体透水性较强，地下水有随季节变化的特点，在雨季渗水量增大，将出现线状渗水。Ⅳ类围岩，成洞条件较差，但对于小跨度地下洞室，其成洞仍是可行的。施工开挖过程中，应注意裂隙不利组合块体引起的掉块和局部小规模塌方，并采取适宜的施工方法和支护措施。隧洞进口自然坡度30º～40º，天然状态下边坡稳定，属基岩边坡，岩层反倾坡内，有利于边坡稳定，坡体由厚层砂岩组成，次块状结构，岩体较完整，呈弱风化、弱卸荷状态。地质调查表明，尚未发现影响边坡稳定的控制性结构面和变形失稳体存在，岩体内的节理裂隙也未构成不稳定滑移组合块体，但需注意局部卸荷松弛岩体引起的掉块现象。(2)第二段：桩号0+200～1+410m，段长1210m，洞线方向N55°0´40″W转S71°31´19″W，洞室垂直埋深100m～320m，最小埋深60m。围岩由三叠系中统第一岩组(T21-1)砂岩组成，岩层厚层状，其产状为N30°～40°W/NE∠60°～70°，岩层走向与洞轴线大角度相交，对围岩稳定较为有利，岩体以微风化～新鲜为主。局部有次级小断层和挤压破碎带分布，破碎带宽度一般在0.5～2.0m，断层破碎带一般由碎裂岩、糜棱岩及断层泥组成；挤压破碎带多为顺岩层层面分布，以压性为主，主要由碎裂岩及裂隙密集带组成，宽度3～5m。此外，岩体内还发育有3组节理裂隙：①N30º～40ºE/NW∠60º～70º，间距50～120cm，面平直光滑，延伸较长；②N10º～20ºE/SE∠20º～25º，间距40～80cm，裂面平直；③N40º～50ºW/SW∠40º～50º，裂面平直光滑，间距30～50cm。第②、③组裂隙主要发育在砂岩中，延伸长度一般大于10m。该段总体上地下水不丰富，活动轻微，以滴状～线状渗水为主，局部裂隙密集带、断层影响带及挤压破碎带地下水相对较丰富，多为密集线状～小股状渗水。次块状～镶嵌状结构，块体间嵌合紧密，岩体相对较完整，以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主，围岩稳定性及成洞条件较好，在洞室顶拱部位，需注意缓倾角结构面与岩层层面相互组合所形成的不稳定“△”3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告组合块体产生的掉块及滑塌现象。此外，断层破碎带、挤压破碎带及裂隙密集带，因岩体破碎，围岩稳定程度及成洞条件较差，属Ⅳ、Ⅴ类围岩，开挖围岩自稳时间短暂，尤其是在地下水的联合作用下，若不及时采取有效的支护措施，洞室有发生较大规模塌方的可能，开挖过程中应特别注意施工方法，并及时采取相应的支护处理措施。(3)第三段：桩号1+410～3+345m，段长1935m，洞线方向S71°31´19″W，洞室垂直埋深100m～280m，最小埋深80m。围岩由三叠系中统第二岩组(T21-2)砂岩与板岩互层，砂岩中厚～厚层状，致密坚硬，强度较高，板岩薄层状，具中等强度。岩层产状：N40°～50°E/SE∠50°～55°，岩体呈微风化～新鲜状态。板岩内裂隙不发育，但层理发育，间距5～20cm；砂岩内发育2～3组裂隙，延伸受板岩限制，一般未穿过两侧的板岩。该段次级小断层和挤压破碎带不发育，砂岩多呈块状～次块状结构，岩体完整；岩板岩多呈镶嵌～碎裂结构，由于板岩层理发育，围岩完整相对较差。该段总体以Ⅲ类围为主，Ⅱ、Ⅳ类围岩次之。开挖围岩基本稳定，成洞可行。该段地下水不丰富，开挖洞室渗水受岩性控制，具有区段性特点，砂岩段以滴状渗水为主，板岩段一般洞壁呈湿润～干燥状态，砂岩与板岩接触面有出现线状渗水的可能。(4)第四段：桩号3+345～4+115m，段长770m，洞线方向S71°31´19″W转N88°29´42″W，洞室垂直埋深150m～320m。围岩由三叠系中统第三岩组(T21-3)板岩组成，薄层状，具中等强度，透水性微弱。岩层产状：N0°～10°E/SE∠50°～60°。该段裂隙、次级小断层和挤压破碎带不发育，但层理发育，间距5～10cm，围岩以镶嵌～碎裂结构为主，受层理发育的影响，围岩完整较差，以Ⅲ、Ⅳ类围岩为主。该段地下水不丰富，洞壁呈湿润～干燥状态。由于板岩岩性较软，加之该段洞室埋深较大，开挖后洞室边墙可能有“鼓帮”及顶拱下沉变形的现象发生，施工过程中需注意，并及时采取加固措施。(5)第五段：桩号4+115～5+805m，段长1690m，洞线方向由N88°29´42″W转S60°32´16″W，洞室垂直埋深220m～280m。围岩由三叠系中统第四岩组(T21-4)砂岩组成，岩层产状：N10°～20°E/SE∠60°～65°，岩层走向与洞室轴线近于正交，有利于开挖围岩的稳定。发育2～3组裂隙，延伸较长，裂隙间距一般在30～80cm，面闭合，块体嵌合紧密，岩体完整。以Ⅱ、Ⅲ类为主，开挖围岩自稳性强，成洞条件好，但需注意缓倾角结构面与岩层层面相互组合在顶拱部位形成的不稳定“△”3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告组合块体产生的掉块及滑塌的现象。此外，局部洞段有顺层挤压破碎带出露，岩体破碎，围岩稳定性及成洞条件差，并有突然涌水现象，渗水具有随时间的推移而渗水量减小的趋势，需采取相应的排水及支护措施。(6)第六段：桩号5+805～5+824.878m，段长19.878m，洞线方向S60°32´16″W，洞室垂直埋深80m～150m。围岩由三叠系中统第五岩组(T21-5)砂岩夹板岩组成，岩层产状：N5°～10°E/SE∠60°～65°，岩层走向与洞室轴线大角度相交，对开挖围岩稳定有利。围岩类别以Ⅳ类围为主。围岩稳定性较好，成洞可行，但需注意砂岩中发育的缓倾角结构面与岩层层面相互组合在顶拱部位形成的不稳定“△”组合块体产生的掉块及滑塌的现象。由于板岩层理发育，岩层呈薄片状，围岩较破碎，稳定性较差，开挖后应及时采取支护措施。引水隧洞沿线地下水以基岩裂隙水为主，主要赋存于风化、卸荷及破碎岩体中，其含水程度和储水条件受构造控制。一般断裂破碎带及其影响带或裂隙密集带含水较丰富，岩体的含水、透水性总体上具有随深度的增加而逐渐减弱的趋势。新鲜完整的Ⅱ类岩体，透水性微弱，一般以滴状渗水～无水状态，外水压力折减系数β=0.25～0.45；在隧洞浅埋部位、裂隙密集带、断层破碎带及其影响带的Ⅳ、Ⅴ类岩体，地下水活动较强，渗透压力较大，外水压力折减系数β=0.65～1.0；Ⅲ类围岩洞段，地下水一般呈滴水～线状渗水，外水压力折减系数β=0.45～0.65考虑。综上所述，引水隧洞沿线岩体完整性总体较好，多呈次块状～镶嵌状结构，块体间嵌合紧密，以Ⅲ类围岩为主，开挖围岩稳定性及成洞条件较好。但局部洞段存在裂隙相互切割组合形成的不稳定组合块体，有产生小规模顶拱掉块及边墙滑塌的可能性。此外，在局部洞段有次级小断层、挤压破碎带及裂隙密集带分布，其物理力学性能及成洞条件较差，属Ⅳ、Ⅴ类围岩，开挖围岩稳定性差，有发生塌方及围岩变形失稳的可能，应采取相应的工程处理措施。此外，隧洞进出口段的岩体因受卸荷作用，属Ⅳ类围岩，其稳定性相对较差，施工过程中应予以注意，并采取适宜的工程处理措施及施工方法。根据隧洞围岩类别分析预测，各类围岩所占百分比为：Ⅱ类围岩占20%、Ⅲ类围岩占50%、Ⅳ类围岩占20～25%、Ⅴ类围岩占5～10%。由于引水隧洞线路长，加之地下洞室不可预见的地质因素较多，开挖揭示后出现地质条件的变化属正常现象，施工过程中应加强超前地质预报，并及时根据开挖揭示的地质情况采取相应的施工方法和围岩支护措施。有关引水隧洞围岩物理力学参数建议值见表3-10。3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告地下洞室围岩物理力学参数建议值表表3-10　围岩类别岩体特征密度抗压强度变形模量泊松比抗剪断强度坚固系数单位弹性抗力系数干湿ρEoμCtgφfkKog/cm3MPaMPa_MPa_MPa/cmII微风化～新鲜砂岩，块状～次块状结构，岩体坚硬完整，裂隙闭合无锈染，基本无地下水活动。2.7590～12080～10010～150.231.0～1.31.1～1.25～650～70III弱风化弱卸荷砂岩，微风化～新鲜板岩，岩体呈次块状～镶嵌状结构，或薄层结构，裂面轻度锈染，嵌合较紧密，地下水活动微弱，以滴状～线状渗水为主。2.55～2.7060～8040～605～80.25～0.30.6～0.70.7～0.93～530～45IV弱风化、弱卸荷板岩，镶嵌状～碎裂结构，裂隙卸荷张开0.5～2cm，地下水活动显著，以线状～股状渗水为主。2.55～2.630～4025～353～40.3～0.40.2～0.40.5～0.72～315～20V断层破碎带，散体结构，岩体强度低，地下水活动强烈。0.3～0.50.4～0.50.02～0.030.3～0.4<11～33-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1厂址工程地质条件1.1.1厂址区基本地质条件厂址位于小沟河右岸红杉坪上游附近，电站尾水与小沟二级电站相衔接，发电建筑物布置型式为地面厂房。本阶段对选定的厂址进一步开展了补充勘探、地质测绘及调查等论证工作。厂址区紧邻小沟河边，河流总体呈N80°E方向流经厂址区，枯水期河面宽8～15m，河水面高程2950～2957m，河谷地形开阔，阶地和漫滩发育，阶地主要分布在河流左岸，地形平缓开阔，厂房布置地段地面宽70～110m，地形坡度5°～10°。厂址区后缘山体雄厚，谷坡地形完整，地形坡度一般35°～40°。厂址区出露的基岩由三叠系砂岩夹板岩组成，岩层产状为：N5°～10°E/SE∠60°～65°，岩层走向与河流斜交，倾向下游偏右岸，分布于右岸3100m高程以上谷坡地带。砂岩岩性致密坚硬，强度较高，节理裂隙相对较发育；板岩中等强度，层理发育，透水性微弱。厂址区第四纪堆积物较普遍，主要分布在右岸谷坡及河床部位，其厚度一般几米～几十米不等，在河床及右岸坡脚部位覆盖层厚度较大，其厚度一般大于10m。厂址区位于偏坝向斜的西翼，距向斜核部约2km，地质构造简单，为单斜构造，岩体内次级小断层及挤压破碎带不发育，地质测绘表明，在厂址区尚未发现断层破碎带通过。另据节理裂隙统计资料，厂址区岩体内主要发育2组节理裂隙：①N35°～45°W/SW∠15°～20°；②N40°～50°E/SE∠50°～55°。裂隙延伸长度5～10m，裂面平直光滑，裂隙主要分布在砂岩内，板岩内构造裂隙一般不发育。区内物理地质现象主要表现为岩体的风化及卸荷，岸坡岩体弱风化水平下限深度80～100m。强卸荷水平深约20～30m，卸荷裂隙普遍张开2～5mm，个别达1～3cm，多充填次生泥和碎屑；弱卸荷水平深度60～80m，卸荷张开宽度一般小于2mm，裂面可见泥膜或锈染现象。据地质调查资料，厂址区后缘边坡植被茂盛，无沟谷切割，地形较完整，天然状态下坡体无崩塌、滑坡、泥石流和其它变形失稳体等不良地质现象存在。地下水以覆盖层孔隙水为主要类型，赋存于第四纪松散孔隙介质中，主要受大气降水和河水补给，地下水的埋深与河水位密切相关，具有随河水上升地下水位埋藏逐渐变浅的趋势。据水质简分析成果(详见表3-4)，河水为HCO3－Ca型水，其总矿化度M＝331.24～354.24mg/l，PH值8.0～8.1，属弱碱性淡水，对混凝土不具腐蚀性。1.1.2厂址岩(土)体物理力学特征厂房主要枢纽建筑物基础持力层由河床冲积堆积的漂卵石层组成(alQ4)3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告，厂房后缘边坡及压力管道基础为坡积块碎石土层(dlQ4)，本阶段重点针对上述二种土体开展了室内试验和分析评价工作。(1)块碎石土层(dlQ4)：共进行了2组物性及力学试验(表3-5～表3-6)，试验成果表明该层颗粒组成以块碎石为主，平均含量为69.69%，小于5mm平均含量30.31%，颗粒级配曲线呈低缓平台型(附图3-5-2)，其级配不连续。干密度2.00～2.02g/cm3，湿密度2.32～2.35g/cm3，孔隙比0.342～0.355，含水率为15.8%～16.2%，属松散土体。据室内力学试验成果资料，土体压缩模量Es＝41.23～42.86MPa，压缩系数av(0.1～0.2MPa)=0.031～0.033MPa-1，内摩擦角Φ＝30.1°～32.6°，凝聚力C＝0.035～0.04MPa。(2)漂卵石层(alQ4)：共进行了室内土体物理及颗分试验2组，室内力学性试验2组。据试验成果资料(表3-5～表3-6)，该层颗粒组成以含漂卵砾石为主，平均含量为86.84%，平均含砂率13.16%，不均匀系数为24，颗粒级配曲线呈陡坡型，颗粒级配较差(附图3-5-1)。土体干密度2.17～2.22g/cm3，湿密度2.24～2.27g/cm3，孔隙比0.225～0.235，含水率为2.4%～3.4%，属较松散土体。据室内力学试验成果资料，土体压缩模量Es＝71.26～108.11MPa，压缩系数av(0.1～0.2MPa)=0.011～0.018MPa-1，内摩擦角Φ＝37.6°～40.1°，凝聚力C＝0.032～0.04MPa，反映出该层土体的具有较高的承载能力和抗剪强度。有关岩(土)体物理力学建议指标见表3-7和表3-8。厂址区地下洞室围岩主要由砂岩和板岩组成，岩性致密较坚硬，具有较高的强度指标。根据岩石强度、岩体结构类型，结合岩体完整程度、结构面状态及地下水活动状况等因素，对厂址区地下洞室围岩类别进行了初步划分(见表3-9)。3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1调压室工程地质条件及评价调压室布置为埋藏式，调压室竖井采用园形断面，内径3m，下部隧洞底板高程为3343m，竖井高33.0m，竖井井筒采用钢筋混凝土衬砌，衬厚50cm，并进行周边固结灌浆。调压室上室宽3m，高3.2~4.0m的城门形断面。上室底高程为3376~3376.8m，坡降i=0.01，上室采用全断面钢筋混凝土衬砌，衬厚50cm。上室交通洞长35.282，断面型式为城门洞型，宽1.8m，高2.05m。调压室布置于小沟河右岸厂房后坡山体内，垂直埋深80～110m，水平埋深110～130m，地形坡度30°～40°，表层为厚0.5～2m的坡积块碎石土层，结构松散，透水性弱，其下伏基岩为砂岩夹板岩(T21-5)。岩体弱风化下限水平深度80～100m，强卸荷下限水平深度20～30m，弱卸荷下限水平深度60～80m。调压室围岩由砂岩夹板岩组成，岩层产状为：N5°～10°E/SE∠60°～65°，致密坚硬，强度较高，岩体以微风化为主。无较大规模的断层破碎带及挤压破碎带分布，岩体内发育2组节理裂隙：①N40º～50ºE/SE∠10º～20º，延伸较短，发育间距30～60cm，裂面起伏粗糙，面闭合；②N60º～70ºW/NE∠40º～60º，间距20～40cm，裂面平直光滑，裂面闭合。裂隙主要分布在砂岩中，且向两侧延伸受板岩限制，节理裂隙的发育程度与岩性的坚硬程度密切相关，岩性坚硬的砂岩裂隙相对发育，而岩性软弱的板岩内裂隙不发育。调压室洞室埋深较大，裂隙闭合性好，加之地表植被茂盛，覆盖层透水性弱，预测开挖后不会出现较大的渗水或涌水现象，地下水不丰富，且活动微弱，洞室以滴状～线状渗水为主。岩体以次块状～镶嵌状结构为主，完整性好，块体间相互嵌合紧密，开挖围岩基本稳定，以Ⅲ类围岩为主，成洞条件较好。但需注意①、②组裂隙与岩层层面所形成的组合块体，对洞壁围岩稳定产生的影响，开挖过程中有发生局部掉块的现象，需采取适宜的安全支护措施。局部片理发育的板岩段，碎裂结构，围岩较破碎，属Ⅳ类围岩，其稳定性较差，需采取适宜的围岩加固处理措施。有关围岩物理力学参数见表3-10。3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1压力管道工程地质条件管道拟采用明管布置形式，顺沿厂房后缘山坡布置，采用一条主管，经一个卜形岔管分为二条支管分别向厂房内二台机组供水的联合供水布置方式。压力管道主管内径1.2m，总长747.752m；压力管道由上平埋管段、地面斜坡段和下平段组成。上平段长105.051m，中心高程3343.6m；斜坡段长592.246m，分别沿4个不同角度的管沟铺设，其倾角在36º10"59"～47º17"17"之间；下平段主管长65.7m，中心高程2954.60m，压力管道全线采用16MnR钢板衬砌。压力管道沿线谷坡地形完整，无沟谷切割，3100m高程以下为覆盖层岸坡，以上为基岩坡体，地形坡度30°～40°。管道沿线植被茂密，坡体稳定，无崩塌、滑坡及变形拉裂体等不良地质现象。根据压力管道基岩露头追踪测量、坑槽及竖井揭示压力管道沿线覆盖层分布厚度具有从上部至下部逐渐增厚的趋势，覆盖层水平厚度一般5～10m，坡脚部位厚度最大，最大水平厚度可达10m左右。根据压力管道布置型式可分为压力管道上平段、压力管道斜管段、压力管道下平段等三段，现将其主要工程地质条件及问题叙述如下：(1)压力管道上平段：压力管道上平段拟采用埋管布置方式，长105.051m，垂直埋深20～80m，水平埋深0～55m。围岩由砂岩夹板岩(T21-5)组成。以弱风化为主，岩体卸荷较显著，强卸荷状态。无较大规模的断层破碎带及挤压破碎带分布，岩体内发育2组节理裂隙：①N40º～50ºE/SE∠10º～20º，延伸较短，发育间距30～60cm，裂面起伏粗糙，面闭合；②N60º～70ºW/NE∠40º～60º，间距20～40cm，裂面平直光滑，裂面闭合。地下水不丰富，且活动微弱，洞室以滴状～线状渗水为主。以镶嵌状～碎裂结构，岩体具一定的块度，受卸荷影响，裂隙普遍见张开现象，块体间相互嵌合较弱，以Ⅳ3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告类围岩为主，围岩稳定性及成洞条件较差，施工过程中应采取适宜的安全支护措施和适宜的围岩加固处理措施。有关开挖围岩物理力学参数建议值见表3-10。(2)压力管道斜管段：压力管道斜管段顺沿厂房后缘边坡布置，拟采用明管布置方式，全长592.246m。根据管道基础地质条件的不同，又可分为二段：①压力管道斜段下段：2955m～3100m高程管道基础由坡积块碎石土层组成，覆盖层水平厚度5～10m不等。据试验成果资料，该层颗粒组成以块碎石为主，平均含量为70%，小于5mm平均含量30%，颗粒级配连续性差，土体透水性弱。干密度2.00～2.02g/cm3，湿密度2.32～2.35g/cm3，孔隙比0.342～0.355，属松散土体。据土体压缩及剪切试验资料，土体压缩模量Es＝41.23～42.86MPa，压缩系数av(0.1～0.2MPa)=0.031～0.033MPa-1，内摩擦角Φ＝30.1°～32.6°，凝聚力C＝0.035～0.04MPa。由力学试验成果可知，土体具有一定抗剪强度，抗滑稳定能力较好，但基础土体抗变形和承载力指标较低，需采取相应的结构处理措施。②压力管道斜段中～上段：3100m高程以上压力管道基础由三叠系的砂岩夹板岩组成，岩体弱风化、强卸荷，岩层产状为N5°～10°E/SE∠60°～65°，岩层倾向坡内，对压力管道基础整体稳定有利。其承载能力、抗变形能力及抗滑稳定性指标均可满足管道基础要求。根据工程经验类比，覆盖层与基岩接触面的抗剪强度指标为：内摩擦角Φ＝35°～38°，凝聚力C＝0.01～0.02MPa。有关岩土体物理力学参数建议值详见表3-7、表3-8。(3)压力管道下平段：压力管道下平段位于厂房后缘边坡坡角与厂房之间，拟采用明管布置方式，长65.7m。镇墩基础置于河流冲积堆积的含砂漂卵石层上(有关该层的工程地质条件和物理力学特性，详见3.7节)，以粗颗粒的漂卵石为主，且粗颗粒起骨架作用，其承载力和抗变形指标可满足压力管道镇墩要求。土体物理力学参数建议值见表3-7。1.1.1地面厂房工程地质条件厂房布置于红杉坪上游右岸台地上，由主厂房、副厂房、安装间和开关站组成，拟采用地面厂房布置形式，地形平缓开阔，有利于布置地面厂房。厂房枢纽区建筑物主要由主厂房、副厂房、主变场及开关站及尾水渠等组成。主厂房纵轴线方位角N20°W，总长41.37m，宽15.90m，其中安装间长10.40m，高14.20m，主机间长30.97m，高17.80m；一次副厂房长19.5m，宽分别为10.45m、4.55m；二次副厂房长21.78m，宽9.0m；尾水渠长约160.0m，断面为梯形，底宽2.0m，边坡为1:1.25，3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告坡降为2‰。厂房基础持力层由河流冲积堆积含砂漂卵石层(alQ4)组成，据勘探揭示，河床覆盖层厚度大于18.5m(ZK201钻孔孔深18.5m，尚未揭穿覆盖层)。漂卵石颗粒大小悬殊，粒径一般10～50cm，小者1～5cm，大者60～100cm，次圆～次棱角状，成分为砂岩，角砾质砂或中粗砂及泥质充填其中。据厂房ZK201钻孔资料，在孔深2.00～2.65m、2.80～3.00m、12.40～12.70m等处钻进进尺快，且钻孔漏水严重，说明局部存在架空现象，但规模较小。该层粗颗粒含量较高，结构松散，透水性强，渗透系数K=2.43×10-1～3.06×10-1，地下水位埋藏浅，其埋深多在0.5～1.5m之间，与河水具有密切的水力联系，其补给主要源于河水，且连通性较好。层次结构单一，以粗颗粒的漂卵石成分为主，且粗颗粒起骨架作用，其承载力较高，压缩变形小，可满足厂房基础承载力、抗变形能力及抗滑稳定性的要求。据厂房钻孔揭示，在孔深15.6～15.9m处夹厚约0.3m的砂层透镜体，砂层透镜体埋藏深度较大(15.6m)，分布范围及厚度小；砂层透镜体以中砂、细砂成分为主，约占85%，粉粒成分约占15%；砂层透镜体及周围分布的漂卵石层具有较好的透水性，排水较顺畅，地震时不会发生较大孔隙水压力。在Ⅷ度地震条件下，按规程规范初判，砂层透镜体不会发生地震液化。对于厂房地基土体内局部存在架空结构，对建基面附近和基坑侧壁出现的架空现象应采取相应的置换或夯实处理。厂址区地下水埋藏浅，且与河水的水力联系密切，基坑开挖时有出现渗水的现象，且渗水量较大，应注意加强基坑排水；在渗透水流的作用下，开挖基坑侧壁稳定性较差，对开挖基坑坡面应及时采取相应的排水及保护措施。厂房基础置于河流冲击堆积的漂卵石层上，结构松散，透水性强，抗冲刷能力弱，厂房基础距现代河床近，易遭受河水的冲刷作用，需考虑厂房基础防冲和抗冲的工程措施。由于厂房位于高地震烈度区(地震基本烈度Ⅷ度)，基础又置于河床漂卵石层组成的软基上，需考虑防震抗震工程措施。据地质调查和勘探可知：厂房后缘边坡自然坡度35º～40º，高程3100m以上为基岩边坡，岩层走向与坡面大角度相交，边坡整体稳定性好．高程３１００m以下为坡积堆积碎石层，其组成物质以块碎石为主，结构较密实，且坡积堆积厚度有限（水平厚度5～10），下伏基岩凸凹不平，故天然状态下边坡处于稳定性状态，不存在发生边坡变形和失稳的地质条件。但在地震及暴雨的作用下有发生零星崩塌掉块的可能，为确保厂房永久运行安全，建议设置必要的拦石设施。主变场及开关站紧邻主(副)布置，基础置于河床冲积堆积(alQ4)3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告漂卵石层上，其主要工程地质条件及土体物理力学特性与厂房相同。地基承载力和抗变形能力可满足主变场及开关站基础要求，基坑开挖时存在渗水的问题，需采取排水措施。有关主变场及开关站地基土体的物理力学指标建议值见表3-7。尾水渠长约160.0m，断面为梯形，底宽2.0m，边坡为1:1.25，坡降为2‰。尾水渠基置于河床冲积堆积(alQ4)漂卵石层上，其地基承载力和抗变形指标满足尾水渠基的要求。由于漂卵石层结构松散，抗冲刷能力弱，对尾水渠出口处需采取防冲抗冲措施。1.1天然建筑材料为满足工程建筑材料的需要，初设阶段又分别对工程区范围内的天然砂砾石料场、碎石土料场及人工骨料料场进行了详查勘探和试验研究。1.1.1天然砂砾石料天然砂砾石料场位于红杉坪上游300～800m的小沟河左岸，分布于高程2953～2983m的高漫滩及Ⅰ级阶地上，料场宽40～60m，长约500m。据调查，上覆无用层为泥质粉细砂，厚0～0.05m；有用层平均勘探厚4.50m(水上开采厚度1.5m，水下开采厚度3m)，由冲积含(砂)漂卵石层组成。粗骨料漂卵石成分以砂为主，次园状～次棱角状，磨圆度较差，粗颗粒含量较多(>80mm)，平均含量为45.15%；平均卵砾石含量41.67%，粒度模数6.46～7.84，平均软弱颗粒含量0.53%。细骨料以中细砂为主，平均含砂率平均12.53%，粒径0.36～0.42mm，细度模数2.69～3.04，平均云母含量0.02%，硫化物0.01%～0.03%。由试验成果(表3-12～表3-15、附图3-6-1)，粗、细骨料主要质量指标基本满足技术规范要求。调查砂卵砾石混合储量约10万m3(净砾石储量约5万m3，净砂储量约1万m3)。该料场开阔平坦，距闸址约7km，距厂址约200～300m，开采、加工均较方便。由于天然砂砾石料场位于小沟河的高漫滩和阶地之上，距河水位较近，部分需水下开采，开采难度较大，且洪水期间受河水上涨影响也较大。漂卵石含量较高，需筛选后使用。此外，砂料有效储量偏低，且砂料存在含泥量偏高的问题，需冲洗后使用。1.1.2碎石土料碎石土料场位于闸址左岸岸坡上，分布高程3350～3420m，地形坡度20°～30°，顺坡方向长约70m，顺河方向宽200m，厚度3～5m。碎石土料由坡积块碎石土组成。上覆无用层厚0.3～0.5m，有用层平均勘探厚3.5m，土层结构较松散。参考压力管道块碎石土的物理力学试验成果资料，碎石土的天然含水量为15.8%～16.2%，干密度2.0～2.02g/cm3，粒径小于5mm含量约30%，小于0.075mm细粒土含量20%，垂直渗透系数K=(2.81×10-4～3.38)×10-4cm/s，具弱透水性。抗剪强度指标：聚力C＝0.035～0.04MPa，内摩擦角Φ＝30.1°～32.6°，作为围堰防渗用料，其主要质量指标可满足要求。调查储量3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告约5万m3，料场距闸址约100～300m，开采及运输方便。1.1.1人工骨料人工骨料场位于小沟河左岸红杉坪上游，距厂址约500m处，分布高程3040～3140m，料场宽约100m，高约60～100m，平均有用层厚度30～50m，剥离层厚度0.5～3.0m，有用层储量约20万m3。料场开口线附近有厚0.5～3.0m的覆盖层分布，其下部由砂岩组成，岩性致密坚硬，强度指标较高，弱风化、弱卸荷状态。无软弱破碎带分布，主要发育2～3组节理裂隙，岩层层理较发育，岩体较完整，其块度一般在30×40cm～50×80cm之间。料场开采后缘边坡无顺坡结构面及不稳定组合滑移体存在，开挖边坡整体稳定性好，建议料场后缘边坡开挖坡比：1：0.35～1：0.5，每30m坡高增设一级宽3m的马道。骨料料源的主要物理力学指标：比重Gs=2.7～2.9，干密度ρ＝2.60～2.75g/cm3，天然密度ρ＝2.70～2.85g/cm3，干抗压强度σ＝90～130MPa，湿抗压强度σ＝80～100MPa，变形模量E0=25～30GPa，抗剪强度：f=1.0～1.25，C=1.0～2.0MPa，软化系数K=0.77～0.89，冻融系数λ＝0.82～0.93。各项物理力学指标均满足规范要求。料场开采条件好，在料场的下部有一宽阔的台地，料源的堆放及装运、弃碴料的堆放和加工系统的布置均较方便。但存在树木砍伐、环境保护及水土保持等问题。1.1.2浆砌块石料浆砌块石料料源主要有：(1)隧洞开挖的弃碴料，可选用新鲜完整的、致密坚硬的砂岩，其质量指标完全满足要求；(2)小沟河河床有较丰富的漂块石分布，岩性以砂岩为主，岩质较坚硬，质量指标可满足要求，且采集、加工及运输方便。3-35 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告天然砂砾石料物理性试验成果表表3-12试样编号取样深度天然干密度天然含水率颗粒组成(颗粒粒径：mm)含砂率hρdωWC>150150～8080～4040～2020～55～2.52.5～1.251.25～0.630.63～0.3150.315～0.158<0.158<5mg/cm3％％％％％％％％％％％％％HJ10.5～1.02.173.430.9315.7518.178.6610.352.784.493.232.321.292.0316.14HJ20.5～1.02.183.327.3717.6421.787.3010.522.093.463.373.021.302.1515.39HJ30.5～1.02.193.127.7816.1622.6310.2011.012.182.982.322.071.111.5612.22HJ40.5～1.02.192.929.4316.1822.1211.0310.301.582.352.312.071.031.6010.94HJ50.5～1.02.182.827.1313.8125.4612.6811.492.552.011.101.160.871.749.43HJ60.5～1.02.183.027.4221.3317.4314.268.472.112.582.161.550.871.8211.09HJ70.5～1.01.7912.6---10.5112.2427.845.7811.6114.927.679.4377.25平均值2.183.128.3416.8121.2710.6910.362.222.982.422.031.081.8012.533-41 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告天然砂砾石料物理性试验成果表表3-13试样编号表观密度吸水率砾石堆积密度(ρI)分级堆积密度(ρI)颗粒组成(颗粒粒径：mm)粒度模数150～8080～4040～2020～5<5150～8080～4040～2020～5MrρωWA干松密度紧密密度干密度紧密度干松密度紧密密度干松密度紧密密度干松密度紧密密度干松密度紧密密度g/cm3％g/cm3g/cm3g/cm3g/cm3g/cm3g/cm3g/cm3g/cm3g/cm3g/cm3g/cm3g/cm3％％％％-HJ12.671.991.641.851.421.621.441.631.371.611.481.651.411.5629.7634.3316.3719.547.74HJ22.622.191.661.871.431.631.451.651.381.591.501.651.341.5130.8238.0412.7518.397.81HJ32.661.991.671.911.461.651.471.671.391.601.451.631.421.6126.9437.7117.0018.357.73HJ42.651.931.721.931.511.671.531.681.401.591.501.681.371.5527.1437.0918.5017.277.74HJ52.661.731.651.851.431.641.451.661.371.581.451.651.421.6121.7740.1219.9818.137.66HJ62.681.291.631.841.451.641.461.671.391.601.501.631.341.5234.6928.3423.1913.787.84HJ72.652.881.621.81－－－－1.371.571.551.701.271.43－－46.2053.806.46平均值2.671.851.651.861.441.651.451.661.381.601.481.651.381.5628.5235.9417.9717.577.753-41 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告天然砂砾石料级配试验成果表表3-14试样编号堆积密度表观密度颗粒组成(颗粒粒径：mm)细度模数平均粒径ρIρ5～2.52.5～1.251.25～0.630.63～0.3150.315～0.158<0.158FMDg/cm3g/cm3％％％％％％-mmHJ11.562.6617.2027.8020.0014.408.0012.602.940.42HJ21.512.6613.5722.5121.9119.608.4413.972.710.40HJ31.612.6617.8424.4018.9516.949.0712.802.870.41HJ41.552.6614.4921.5321.1318.919.4614.482.690.39HJ51.612.6627.0221.3711.6912.309.2718.352.900.36HJ61.522.6719.0123.2619.5113.957.8916.382.820.38HJ71.432.6436.037.4815.0219.319.9312.233.040.42平均值1.562.6618.1923.4818.8716.028.6914.752.820.393-41 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告天然砂砾石料试验成果汇总表表3-15试样编号表观密度孔隙率含泥量SO3含量泥块吸水率软弱颗粒含量针片状含量云母含量有机质砾砂砾砂砾砂砂砂砂40～2020～540～2020～5砂砂rrnnwCwCwC,LwC,LwWaw1w2wgwPwm－g/cm3g/cm3%%%%%%%%%%%%－HJ12.672.6630.7141.350.859.200.020.213.9600.380.733.500.02浅于标准色HJ22.622.6628.6343.231.0813.600.010.624.5100.370.802.320浅于标准色HJ32.662.6628.2039.470.7211.000.030.204.040.050.503.914.250.01浅于标准色HJ42.652.6627.1741.731.4310.800.020.214.820.141.293.232.120浅于标准色HJ52.662.6630.4539.470.9812.600.020.684.8100.275.360.720.03浅于标准色HJ62.682.6731.3443.070.3112.000.030.344.8900.133.666.130.01浅于标准色HJ72.652.6431.7045.837.1213.700.020.805.790.020.852.455.720浅于标准色平均值2.662.6629.7442.020.9011.530.030.384.510.040.492.953.170.023-41 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1结论(1)工程区处于川滇南北向构造带与甘孜褶断带交汇部位，区域地质构造背景复杂。工程区位于我国南北地震带中南段，为西昌～冕宁地震带与炉霍～康定地震带由强震到弱震活动的过渡带。历史上无6级以上强震活动记载，其地震危险性主要受工程区外围强震带地震活动的影响。根据2001年颁发的《中国地震动参数区划图》(1:400万)GB18306-2001)，工程区地震动峰值加速度a=0.2g(基准期50年超越概率10%)，相应地震基本烈度为Ⅷ度。(2)水库分别由左、右两个支库组成，水库库容较小，回水较短。库区两岸山体雄厚，且无低邻谷分布，地下水出露高程均高出水库正常蓄水位，故水库不存在永久性渗漏问题。库岸无较大规模的崩滑体或潜在失稳坡体分布，库岸现今处于整体稳定状态，在水库运行期基本不存在坍岸的问题。库岸整体稳定，植被茂盛，不存在发生泥石流和较大规模岸坡崩塌的地形地质条件，水库淤积甚微，也不存在水库淹没和浸没问题。(3)闸址的3-41 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告基础置于冲积堆积的漂卵石层上，以粗颗粒构成基本骨架，层次结构较单一，工程地质特性相对较好，其基础承载力、抗滑稳定性和变形指标基本满足建闸要求。由于闸基置于漂卵石层上，局部存在架空结构，在工程荷载的长期作用下存在闸基沉降及不均匀沉降变形等工程地质问题，但问题不突出。闸基覆盖层渗透性强，抗渗性能差，存在闸基闸肩渗漏及渗漏稳定问题，渗透变形形式为管涌型，需采取适宜的垂直和水平防渗处理措施。左岸闸肩地基及内侧边坡由坡积块碎石土层组成，力学强度低，稳定性差，需采取相应的工程处理措施。右闸肩属基岩接头，工程地质条件较好，满足闸肩接头基础要求，其内侧坡体稳定，基本不存在开挖边坡稳定问题。在基础持力层范围内尚未发现砂层或砂层透镜体分布，在Ⅷ度地震条件下不存在地基液化稳定问题。闸基下部基岩内的承压水头高约11～17m，在承压水的作用下，闸基土体不会发生整体性的流土破坏；但需考虑渗透扬压力对闸基稳定的影响，并采取排水降压工程措施。工程区地处高海拔地区，冰雪覆盖时间较长，冻融作用较显著，施工过程中对此应予以注意，并采取必要的防护措施。(4)引水隧洞围岩由砂岩、板岩组成，以弱风化～微风化为主，岩体多为次块状～镶嵌状结构，块体间嵌合紧密，岩体相对较完整，以Ⅲ类围岩为主，新鲜完整的砂岩一般为Ⅱ类围岩，新鲜完整的板岩一般为Ⅲ类围岩，开挖洞室稳定性及成洞条件较好。但局部洞段存在裂隙及层面相互切割组合形成的不稳定块体，有产生小规模掉块及滑塌的可能。此外，断层破碎带、挤压破碎带及裂隙密集带，因岩体破碎，围岩稳定性及成洞条件较差，属Ⅳ、Ⅴ类围岩，开挖围岩自稳时间短暂，尤其是在地下水的联合作用下，若不及时采取有效的支护措施，洞室有发生较大规模塌方或围岩失稳的可能，开挖过程中应特别注意施工方法及支护处理措施的及时性和有效性，否则将导致工期的延误及投资增加。引水隧洞沿线地下水不丰富，且活动轻微，以滴状～线状渗水为主；但断层破碎带两侧地下水相对较丰富，以线状～股状渗水为主。根据引水隧洞初步围岩类别统计资料，各类围岩所占百分比分别为：Ⅱ类围岩占20%、Ⅲ类围岩占50%、Ⅳ类围岩占20～25%、Ⅴ类围岩占5～10%。施工过程中应加强超前地质预报，并及时根据开挖揭示的地质情况采取相应的施工方法和围岩支护措施。(5)沉沙池布置段围岩中厚层砂岩与薄层板岩互层组成，岩层走向与洞室轴线大角度相交，有力于围岩的稳定。板岩段岩体完整性较差，属Ⅳ类围岩，围岩稳定性较差；砂岩段岩体完整，围岩稳定性好，属Ⅱ～Ⅲ类围岩。地下水不丰富，以滴状渗水为主，砂岩与板岩接触面有线状渗水的现象，施工开挖过程中注意加强排水。围岩总体较完整，具有形成一定跨度地下洞室的围岩地质条件，但在洞室顶拱部位存在不稳定组合块体，需及时采取锚固处理和挂网喷砼等支护措施。(6)调压室围岩由砂岩夹板岩组成，岩体较完整，地下水不丰富，以滴状渗水为主。开挖围岩基本稳定，以Ⅲ3-41 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告类围岩为主，成洞条件较好。开挖过程中有发生局部掉块的现象，需采取适宜的安全支护措施。局部片理发育的板岩段属Ⅳ类围岩，其稳定性较差，需采取适宜的围岩加固处理措施。(7)压力管道上平段岩体卸荷较显著，镶嵌状～碎裂结构，岩体具一定的块度，块体间相互嵌合较弱，以Ⅳ类围岩为主，围岩稳定性及成洞条件较差，施工过程中应采取适宜的安全支护措施和适宜的围岩加固处理措施。压力管道斜管段3100m高程以上基础由砂岩夹板岩组成，管道坡体整体稳定，承载能力、抗变形能力及抗滑稳定性指标均可满足管道基础要求；2955m～3100m高程管道基础由坡积块碎石土层组成，土体具有一定抗剪强度和抗滑稳定能力，但基础土体抗变形和承载力指标较低，需采取相应的结构处理措施。压力管道下平段基础置于漂卵石层上，其承载力和抗变形指标可满足压力管道镇墩要求。(8)厂房基础置于含砂漂卵石层上，该层层次单一，结构相对较紧密，基础持力层以粗粒成份为主，且粗颗粒基本构成骨架，其承载力、抗变形指标及抗滑稳定性均可满足要求。漂卵石层透水性强，基坑开挖时有出现渗水的可能。厂基内分布的砂层透镜体埋藏深度较大，分布范围及厚度小，砂层本身及周围土体透水性强，在Ⅷ度地震条件下，砂层透镜体不会发生地震液化问题。厂房后缘边坡天然状态下边坡稳定，但在地震及暴雨的作用下有发生零星崩塌掉块的可能，需考虑必要的防护设施。(9)天然砂砾石料场位于红杉坪上游小沟河左岸附近的高漫滩及Ⅰ级阶地上，由冲积含(砂)漂卵石层组成，砂卵砾石混合储量约10万m3，以粗颗粒成分为主，含砂率低，粗、细骨料主要质量指标基本满足技术规范要求，且开采、加工、运输均较方便。但存在粗颗粒含量高、砂料含泥量偏高以及受洪水影响等问题，不宜直接使用，需筛选和冲洗。碎石土料场位于闸址左岸岸坡，由坡积块碎石土组成，储量约5万m3，主要质量指标可满足要求，运距短，开采运输方便。3-41 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1工程任务和规模1.1概述1.1.1流域概况小沟河流域位于四川省甘孜州九龙县洪坝乡境内，系松林河支流洪坝河的上游支流，发源于甘孜藏族自治州九龙县境内的万年雪山，其源头分别由城墙沟、高本才沟、中沟等支沟组成，众支沟在两岔河汇合，之后始称小沟。小沟上游自西南向东北流，在洪坝乡与正沟汇合后折向东北流，至西油房注入松林河。小沟全长33.3km，流域面积330km2。小沟河天然落差约600m，可利用落差528m，水力资源技术可开发容量约7万kW。小沟流域属川西高原气候区，主要受高空西风环流和西南季风影响，干湿季节分明。小沟河径流主要来源于降雨，其次为高山融雪水补给。由于流域内森林资源丰富，对径流的调蓄能力较大，故径流较为丰沛，年际径流变化小，枯期径流稳定。小沟河流域地处川西高原东南部边缘，总的地势西北高东南低，区内山势巍峨，河谷深切，山岭海拔高程一般在3000～4500m，具典型的高山地貌景观，河道谷坡陡峻，水流湍急，落差大。工程区位于磨西断裂以西的变质岩区，主要地层为泥盆系中统、二叠系、三叠系中下统大理岩、变质砂岩、板岩、千牧岩、结晶灰岩、饰变玄武岩等。第四系地层沿缓坡、平台、洼地及坡脚、沟谷、河床广泛分布，主要由冰水堆积、冲积、洪积、崩坡积及堰塞堆积形成的漂卵石、砂卵石、块碎石、块碎石土、砂层、粉土层等松散堆积物组成。小沟流域地处鲜水河、安宁河地震带与理塘地震带之间，紧靠鲜水河～磨西、安宁河地震带侧。小沟流域涉及九龙县洪坝乡，社会经济以农村经济为主，工业和第三产业较为落后。工程开发河段人烟稀少，基本无居民分布，也无工矿企业。小沟流域无乡级公路，部分河段有林场公路通过，安顺场至洪坝有乡级公路贯通，在松林河口与安顺场至石棉县城的三级公路相接，对外交通尚属方便。1.1.2河流规划2003年12月由四川精诚水利水电设计咨询研究所完成《四川省九龙县小沟河水电规划报告》，推荐小沟河采用“一库四级”4-19 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告开发，自上而下依次为杉平（小沟河一级）、水塘沟（小沟河二级）、宏水沟（小沟河三级）、汪堡（小沟河四级）及枯木沟枯木水电站，总装机容量为7.5万kW，多年平均年发电量4.27亿kW·h，保证出力2.16万kW。拟建的杉平水电站即为规划方案的小沟河一级电站，位于松林河次源洪坝河的一级支流小沟河上游河段，采用引水式开发，其闸址位于城墙沟汇口下游约100m附近的河道上。其控制集水面积为116km2，占小沟全流域集水面积的35.2%；电站引水隧洞穿越小沟右岸连绵山体，在下游右岸柏香篷沟口红杉坪建厂发电，厂址集水面积174km2，占小沟全流域集水面积的52.7%。1.1.1电站建设必要性杉平水电站所在的九龙县位于九龙县省甘孜州东南部，东与凉山州冕宁县接壤，东北与雅安地区的石棉相邻，西南与凉山州木里县相接，北与康定县县交界，境山峦重叠，沟谷纵横，幅员面积6770km2，县城距康定235km，距成都市620km，是甘孜州东南门户。杉平水电站在行政区划上属甘孜州九龙县，但在地理位置上更靠近石棉县，其厂址距石棉县城约50km，电站送电石棉县地方电网具有送电距离近、交通便利的优势。九龙县矿产资源丰富，主要矿产有铜、铁、硅铁、铅锌、铍、钨、金、脉金、硫铁、石棉、大理石、水晶等；森林与天然草场资源丰富，是发展林业、牧业的主要基地；境内还有虫草、贝母、松茸等名贵药材。由于能源缺乏，以硅铁矿、铜矿和铅锌矿为代表的矿产资源亦未有效开采和深加工。而曾经也是十分丰富的森林资源却已近砍伐枯竭，致使资源开发失调，全县经济长期囿于低效循环之中。九龙县水能资源得天独厚，全县水能蕴藏量为208.6万kW，可开发量134.3万kW以上，目前已开发1.405万kW。县境内有九龙河、湾坝河、踏卡河、洪坝河、子耳河、三岩龙河、铁厂河七条河流，境内河流含沙量低、落差集中。1.1.1.1杉平水电站的建设符合石棉电力发展要求石棉县位于雅安市南部，资源丰富，气候宜人，物产丰富。经多年的建设，能源、交通、邮电通讯等基础建设贫瘠落后的状况已大为改观，工农业生产初具规模，产业结构不断改善，是四川省经济发展极具潜力的地区之一。国家实施西部大开发战略为石棉县经济发展提供了新的机遇，根据石棉县的具体情况，县委、县政府提出了2005年达到农村电气化县标准，全县乡村通电率达到100％，户通电率达到99.6％以上。满足家庭照明、取暖降温、广播电视、电炊等需要，用电保证户达到95％以上。杉平水电站规模适中，动能指标优越，建设杉平水电站是实现农村电气化，满足石棉电力发展的有力措施。1.1.1.2建设杉平水电站可缓解电力供需矛盾4-19 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告根据调查了解，现石棉县共有30多家高耗能企业，由于缺电，有超过半数的企业仅能生产半年或生产几个月，使整个石棉经济受到了很大影响。据富源电力股份有限公司初步预测，2004年丰水期电网综合发电能力6.3万kW，加上计划投产电站1万kW，最大发电能力7.3万kW，而县内最大用电负荷达到7.7万kW，低谷时段7.1万kW，预期高峰缺电0.5～1万kW，低谷缺0.5万kW。石棉县现有三家供电网络：省网、川矿网及富源地方电网。由于供电价格因素，造成地方电力市场复杂，供求关系混乱多变。石棉的水电开发虽有一定的规模，但开发商大多是非公有制经济实体，国有控股的企业较少，受利益驱动，这些电站的电能多流入大网，造成地方网电力供应严重不足，而杉平水电站规模相对不大、建设工期短，建设该水电站可在一定程度上缓解电力供应不足的状况。1.1.1.1建设杉平水电站可增强民族团结，促进社会稳定杉平水电站所在地甘孜州九龙县为多民族县，基于特定的历史和地理条件，社会经济发展相对滞后。鉴于该县水力资源极为丰富而目前开发利用率较低的现状，开发当地水力资源，既支援区外缺能地区经济建设，又可振兴地方经济。杉平水电站的建设给该县各行业带来了发展机遇，可拉动地方建材、建筑等相关产业的快速发展，并可增加当地大量就业机会，增加地方财政收入，从而确保少数民族地区社会稳定，人民安居乐业，加强民族团结。综上所述，杉平水电站靠近石棉县负荷中心，开发条件较好，具备日调节能力，电站的建设是石棉县实现农村电气化的重要举措，可有效缓解石棉电力供需矛盾，电站开发目标单一，建设条件好，周期短，见效快，动能经济指标优越，建设该电站是必要的。1.1.2地区经济及电力发展概况1.1.2.1地区经济杉平水电站工程所在地为九龙县，九龙县距康定235km，距成都市620km，是甘孜州东南门户。九龙县辖17乡一镇、63个村、263个村民小组，是以藏、汉、彝为主的11个少数民族聚居的省列贫困县。2002年全县国内生产总值（当年价，下同）1.54亿元，其中第一产业为0.407亿元，第二产业为0.805亿元，第三产业为0.328亿元，人均国民生产总值2390元/人。地方财政收入738万元。近几年来由于森林禁伐令的实施，工业生产和财政收入在不断下降，迫切需要产业结构的调整。2004-19 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告2年九龙县年末实有耕地面积约5952ha，主要作物有玉米、小麦、马铃薯等，其中粮食产量11655t，牲畜存栏19.95万头，农牧民人均纯收入966元。主要工业有石材加工、电力、铜冶炼等；主要自然资源有森林、水能、矿藏等。杉平水电站供电为石棉县，该县位于雅安市南部，四川盆地西缘山区。东邻汉源与甘洛，西连九龙、康定，北接泸定，南依冕宁、越西。面积2678km2。全县人口11.8万人，其中农业人口8.2万人，占总人口的69.5％，非农业人口3.6万人，占总人口的30.5％。全县辖一个镇，16个乡。境内山脉纵横，河川密布，山高谷深，地形多变，海拔最高为5793m，最低为780m，相对高差达5013m。境内属亚热湿润季风气候，冬无严寒，夏无酷暑，全年平均气温16.9℃，无霜期316天。境内交通方便，公路总长度600km。各乡镇、村均通公路，川云公路西线由北向南穿越县境，并有泸（定）石（棉）公路与川藏公路相衔接。县城距成昆铁路乌斯河站90km，距雅安210km。境内自然资源丰富，高、中山地带有森林面积约280.5万亩，耕地面积约15万亩。矿产资源中已探明的金属矿有金、银、饲、铁、锌、铅、银、铀、黄铁矿、硫铁矿，非金属矿有石棉、石膏、煤、云母、白云石、石英石、花岗石、大理石等共20多个矿种。境内河流众多，除大渡河干流外，集水面积在30km2以上的河流有27条，水力资源理论蕴藏量427.87万kW，技术可开发容量181.4万kW，适宜本县开发的资源54.25万kW。石棉县以农业经济为主，工业落后，属贫困山区。“九五”期间石棉县经济得到较快发展。全县以开发自然资源为重点，在稳步发展农业的基础上大力发展工业和乡镇企业，积极引进外资，形成了以水电为依托，大力发展高耗能企业局面。2002年全县国内生产总值11.89亿元（当年价），较上年增长11.2％，其中第一产业产值1.75亿元。2002年，石棉县农作物总播种面积4977公顷，粮食总产量40109t。石棉县水力资源得天独厚，电力事业发展历史悠久。党的十一届三中全会后，国家把能源建设列为现代化建设的重点，在小水电的发展中制订了“以水电为依托，发展高耗能”的方针政策，大力发展水电这—支柱产业，激发了地方办电的积极性。县委、县政府领导把水电农村电气化工作列入重要议事日程，把电力开发和农网改造摆在经济工作的首位，结合石棉县的实际提出扬长避短，发挥水力资源优势，多层次、多很道联合办电。以水电为龙头，迎接西部大开发，带动各行各业的发展，振兴全县经济，为实现石棉县经济追赶式、跨越式的发展打下坚实的基础。1.1.1.1电力工业概况1981年，石棉县属电网与原四川省石棉矿供电网合并，经过二十年发展逐步壮大，己形成负荷发展结合地理位置的“Y”4-19 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告字型35kV框架电网，主要负荷以县城为中心，沿大渡河沿岸向阳、丰乐扩展，通过35kV线路与邻县汉源县联网，通过上里开关站与四川电网联网，目前网络基本电压等级35kV。至2002年底，全网拥有110kV变电站1座，变电容量40000kVA，110kV线路56km；35kV变电站7座，变电容量423000kVA；35kV开关站2座，全县配电变压器327台，总容量88000kVA，35kV线路长度193km。10kV输电线路143条总长648.2km；0.4kV低压线路总长1940.2km。石棉县电力系统是一纯水电系统，截止2003年底，全县已建电站116座230台机组，总装机容量47.9210万kW，接入县属电网的电站61座，总装机容量7.5065万kW，上川矿网的有28座，装机容量7.7405万kW。近几年，随着城乡电网改造，石棉县供用电状况得到了很大改善。通过实施对乡村用电直接管理，从而减少中间环节，改造后的全县农村电网布局合理，电压稳定，损耗下降，电价降低，基本解决了乡镇企业、高耗能企业发展用电的瓶颈问题，拉动了县域经济的发展，人民生活水平有了较大改善。1.1.1.1电力发展规划（1）负荷预测1999年石棉县综合最大发电负荷为7.38万kW，用电量2.55亿kW·h。根据2000年7月石棉县人民政府编制的《四川省石棉县水电农村电气化规划报告》预测成果，石棉县2005年最大发电负荷14.5万kW，需电量6.88亿kW·h；2010年最大发电负荷19.5万kW，需电量9.35亿kW·h；2015年最大发电负荷24.3万kW，需电量13.48亿kW·h。全县负荷预测成果见表4-1。（2）负荷特性根据《四川省石棉县水电农村电气化规划报告》，1999年工业用电占79.4%，农业用电占5.2%，生活用电占15.4%。系统日负荷率夏季为0.69，冬季为0.75，日最小负荷率夏季为0.57，冬季为0.63；月不均衡系数0.89，季负荷率0.77。根据石棉境内资源分布特点，按照电冶结合，适度发展高耗能，促进电力与高耗能协调发展，工业用电负荷增加较大。高耗能发展的项目有碳化硅扩建，工业硅扩建，丰乐电冶厂扩建，蜀鲁锌冶厂扩建，碳素制品。与此同时，随着经济的发展，第三产业不断壮大，人民生活水平不断提高，工业负荷及生活用电负荷将成为系统负荷的主体。上述报告预测，2005年工业用电占82.3%，农业用电占2.7%，生活用电占15%；系统日负荷率夏季为0.68，冬季为0.79，日最小负荷率夏季为0.54，冬季为0.63；月不均衡系数0.92，季负荷率0.81。年负荷曲线见表4-2，日负荷特性参数见表4-3。4-19 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告石棉县分行业负荷预测表表4-1单位：万kW，亿kW·h项目1999年2000年2001年2002年2003年2004年2005年2010年2015年电力电量电力电量电力电量电力电量电力电量电力电量电力电量电力电量电力电量1工业负荷7.662.298.462.499.312.7810.513.2514.354.4015.254.7216.845.3222.997.5728.8310.82农业负荷0.500.040.510.040.520.050.530.050.540.050.550.050.560.050.620.060.700.073生活负荷1.480.221.660.241.870.272.120.292.350.342.440.383.060.423.930.514.970.644合计9.642.5510.632.8411.703.0913.163.5817.244.7918.245.1420.465.7927.547.9334.511.55综合最大负荷5.916.447.017.9010.3410.9312.1816.5220.76供电负荷7.313.157.963.528.633.819.664.3812.435.7612.986.1014.346.8219.289.2524.0313.357发电负荷7.383.198.043.558.723.859.764.4312.565.8113.06.1714.496.8819.489.3524.2713.48年负荷曲线预测表表4-2年1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月1999年0.6100.5420.5590.6470.7450.8130.8970.8970.9481.0000.9140.7142005~2010年0.6850.6620.6550.6690.7760.8930.9060.9290.9231.0000.9740.6904-19 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告负荷特性预测表表4-3项目1999年2005年~2010年夏季冬季夏季冬季γ0.690.750.680.79β0.570.630.540.63δ0.890.92ρ0.770.814-19 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告（3）电源规划目前，石棉县网已、在建电站装机容量17.966万kW（已建7.5065万kW，在建10.4595万kW），至2005年期间，规划电站24座，其中大于1000kW的有永林二级电站（装机1260kW）、大泥口3级电站（装机2000kW）、银厂沟电站（装机1000kW）、黄草山梯级（装机4600kW），2005年期间新增1.824万kW，2005年系统总装机容量19.79万kW；2005年~2010年规划电站11座，分别为出路河白塔电站（2×4100kW）、什月河三级电站（2×800kW）、福龙电站（1200kW）、宴如电站（1000kW）、公益河4级电站（1200kW）、阿鲁伦底河杉平（15000kW）、小沟河梯级（五级）电站等，2006年～2010年共新增10.52万kW，2010年系统总装机容量规划达到30.31万kW。石棉县电源规划表表4-4电站名称所在河流装机容量调节性能投入时间永林二级紫马支流1260kW2005年大泥口3级大泥河2000kW2005年银厂沟银厂沟1000kW2005年黄草山梯级大冲河4600kW2005年白塔电站出路河8200kW日2006~2010年什月河三级什月河1600kW2006~2010年福龙电站福龙沟1200kW2006~2010年宴如电站宴如沟1000kW2006~2010年公益河4级电站公益河1200kW2006~2010年小沟河梯级电站小沟河77000kW2006~2010年丰源水电站阿鲁伦底河15000kW日2006~2010年1.1.1综合利用要求及工程开发任务小沟河流域内社会经济较为落后，两岸居民耕地稀少且居住分散，无从河道取水灌溉要求。小沟河河床比降大，河谷狭窄，无通航之利。上游森林因国家颁布禁伐天然林条例后也已停止采伐，无漂木要求。因此，本电站开发任务为发电，无其它综合利用要求。1.1.2供电范围4-19 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平水电站位于九龙县，兼顾电站建设业主的意见，电站建成后将供电石棉地方电网。1.1.1设计水平年和设计保证率杉平水电站预计2005年开工建设，2007年左右建成发电。根据动能设计规范，结合杉平水电站设计、施工进度和工期、电站建设规模及富源地方电网负荷发展需求等综合分析，电站设计水平年为2010年。根据杉平水电站设计水平年系统中电源构成和水利动能设计规范，考虑到杉平水电站的特性和在电力系统中的作用，设计保证率采用90%。1.2水利和动能1.2.1径流调节计算1.2.1.1基本资料（1）径流杉平水电站闸址位于小沟河与洪坝河汇口上游12.44km处，控制集水面积116km2。小沟河流域未设水文站，本次设计过程中，对流域内个别河段进行了若干月份的实测。鉴于本流域与松林河流域特性相似，依据松林河安顺场水文站实测系列逐日平均流量，按流域面积比并参照本流域实测数据换算求得规划梯级径流系列。本次研究水文资料采用1960年5月～2001年4月共41个水文年的月平均径流系列以及三个设计代表年的日平均径流。杉平闸址多年平均流量4.09m3/s，年径流总量1.29亿m3，枯水期（11月～翌年4月）平均流量1.69m3/s，径流量为0.266亿m3，占年径流总量的20.6%；汛期（5月～10月）平均流量6.45m3/s，径流量1.02亿m3，占年径流总量的79.4%。（2）水库水位库容曲线本次按1/1000库区地形图进行量算，杉平电站水库水位库容曲线见图4－2。（3）厂址水位流量关系曲线杉平水电站厂址下游水位采用常数2956.1m。（4）水头损失杉平水电站径流调节计算采用的水头损失主要集中在引水隧洞和压力钢管，该部分的水头损失采用下列公式计算，△h=0.7448Q2，最大水头损失为20.92m。1.2.1.2设计代表年根据杉平水电站闸址4-19 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告长系列天然月径流资料，按照10％、50％、90％的保证率分别进行年水量、枯水期水量的频率计算，选择的代表年分别为：丰水年：1999年5月～2000年4月中水年：1981年5月～1982年4月枯水年：1971年5月～1972年4月三个代表年多年平均流量为4.2m3/s，枯期（11月～翌年4月）平均流量1.73m3/s，汛期（5月～10月）平均流量6.68m3/s，从上述特征值可知，三个代表年具有较好的代表性。1.1.1.1径流调节计算条件（1）运行方式本电站采用低闸取水的引水式开发，引水隧洞长约6km。为有利于取水防沙，丰水期降低水位运行，并同时采用不定期敞泄停机冲沙，该时段主要按径流式运行发电，上游水位采用死水位；平、枯期按系统要求进行日调节，上游水位在正常蓄水位与死水位之间变化。（2）径流调节计算根据上述电站运行方式，按杉平电站闸址丰、中、枯三个代表年的逐日平均流量进行径流调节计算。1.1.2正常蓄水位、死水位石棉地方电网已建电站中，基本为无调节能力的径流式电站，系统低谷时段调度运行极为困难，急需建设具有调节能力的电站。根据杉平水电站闸址处地形条件分析，若设置成季调节性能水库，需调节库容约500万m3以上，坝高将超过70m，造成投入产出关系极不协调，经对地形、工程量、工程投资等因素综合分析，本阶段,针对推荐闸址进行了设置日调节的研究论证。初拟了两方案的进行比较计算：a.方案一：枢纽布置中采用泄洪闸与冲沙闸的＂大排大泄＂方式，首部枢纽运行方式为汛期降低水位运行，以免泥沙在库内淤积，维持汛限水位3365m运行；平水期，泥沙含量小，水库水位维持3371.0m高水位运行；枯水期，水流量小，水库在3371～3365m之间运行以进行日调节。b.方案二：首部枢纽采用冲沙闸以保证“门前清”，在主河道中设置溢流坝，使水库水位壅高至3362.00m水位，水库的运行水位始终维持在3362.0m，无日调节，为迳流式电站。两方案动能经济指标见表4-5。4-19 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平水电站首部枢纽运行方式动能经济指标表表4-5项目单位方案一（日调节）方案二（迳流式）备注控制流域面积Km2116116多年平均流量m3/s4.094.09正常蓄水位m33713362死水位m3366正常蓄水位以下库容万m37.87调节库容万m35.76调节性能日径流式保证出力万kW0.360.35装机容量万kW1.71.68年发电量亿kW·h0.87590.8645平时段可比电量亿kW·h0.91330.8169装机年利用小时数H51525146发电引用流量m3/s5.35.3最大水头损失m23.2323.23最大水头（毛水头）m414.9405.9最小水头m386.7382.7加权平均水头m394.5389.5额定水头m387383淹没耕地亩无无搬迁人口人无无静态总投资万元11366.3810648.06单位千瓦投资元/kW66866338可比电量单位电能投资元/kW·h1.241.30静态总投资差万元718.32补充可比电量单位电能投资元/kW·h0.75(1)从日调节库容分析，在获得一定的日调节库容前提下，电能质量有明显的改善，增加了电站运行灵活性。从满足电站日调节要求所需的库容来看，正常蓄水位3371m，获得5.76万m3的调节性能，能更好地发挥电站调峰作用及调峰运行灵活性。(2)根据水库淹没调查，总体上看设置日调节的实物淹没量均较小，无水库淹没人口和淹没耕地问题。4-19 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告(3)从可比电量单位电能投资看，设置日调节增加投资约817.32万元，补充可比电量单位电能投资仅0.74元/kW·h，小于方案本身的可比电量单位电能投资1.24元/kW·h，说明方案是经济的。（4）从工程布置来看，设置日调节，坝仅增加7.5m的高度，其总高度约为16.5m，不会因为设置日调节而带来工程技术大的难度。综上所述，从合理利用水资源、满足电力系统需要、以及工程经济指标等，本阶段推荐杉平水电站设置日调节。根据本电站设计枯水年枯期径流进行计算，按电站低谷时段基本不产生弃水的条件进行设置，其日调节库容约需到6万m3。鉴于电站采用引水式开发，利用水头达400余米，通过增加水库水位获取水头增加电能的意义不大，至此，结合电站取水防沙需要，本阶段推荐水库死水位为3366m，正常蓄水位为3371m，水库消落深度5m，调节库容5.76万m3。1.1.1装机容量1.1.1.1方案拟定小沟河径流较为稳定，根据径流调节计算成果，杉平水电站保证出力为0.37万kW，鉴于电站具有日调节性能，初步确定电站装机年利用小时在4900h～5500h左右。经进行初步径流调节计算，拟定1.5万kW、1.7万kW、1.9万kW三方案进行装机容量比选。三个装机容量比选方案的动能经济指标见表4-6。杉平水电站主要水能指标比较表表4-6项目单位指标正常蓄水位m337133713371死水位m336633663366正常蓄水位以下库容万m37.877.877.87调节库容万m35.765.765.76调节性能日日日保证出力万kW0.360.360.36装机容量万kW1.51.71.9年发电量亿kW·h0.82330.87720.9227装机年利用小时数h548851604856引水钢管直径m1.11.21.3发电引用流量m3/s4.85.35.84-19 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告最大水头损失m23.6920.9219.41最大水头（毛水头）m414.9414.9414.9最小水头m386.2389.0390.5加权平均水头m393.8396.1397.5额定水头m386.5389.0390.5机型CJA237CJA237CJA237机组台数台222工程静态投资万元10735.7511366.3812028.54单位千瓦投资元/kW715766866330单位电能投资元/kW·h1.301.301.30年发电量差亿kW·h00.05390.0455补充装机利用小时h026952275静态投资差万元630.63662.16补充单位电能投资元/kW·h1.171.461.1.1.1装机容量选择意见（1）径流调节计算成果表明，装机容量1.7万kW时，保证出力为0.36万kW，电站年发电量为0.8772亿kW·h，相应装机年利用小时5160h，装机容量与保证出力的倍比为4.7；装机容量加大到1.9万kW时，电站年发电量为0.9227亿kW·h，装机增加0.2万kW，年发电量仅增加0.0455亿kW·h，补充装机年利用小时2275h，所增加装机部分的运行时间只有3个月，且均为汛期电量，增加装机的效益不大。（2）根据负荷预测及初步电源规划，在2010年水平，系统最大负荷19.48万kW，需要容量25.3万kW，需电量9.35亿kW·h，系统可提供装机容量24.3万kW，提供年电量10.7亿kW·h，电力电量平衡成果表明，系统尚缺容量1万kW，电量略有盈余。（3）各装机容量方案经济指标表明，各方案单位千瓦投资在6000元～8000元之间，单位电能投资在1.28元/kW·h～1.29元/kW·h之间，随着装机容量的增加，单位千瓦投资在减小，从容量角度看，装机容量提高到1.9万kW仍有利；从补充单位电能指标分析，装机容量从1.5万kW增加到1.7万kW时，补充单位电能投资为1.17元/kW·h，小于装机容量1.7万kW本身，而再增至1.9万kW时，补充单位电能投资为1.46元/kW·4-19 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告h，已高于装机容量1.9万kW，说明装机容量超过1.7万kW后，单位电能投资方面呈现不利趋势。考虑到杉平水电站为引水式电站，在增加装机容量的同时，枯期调峰运行引起水头损失相应增加，其部分发电效益受到遏制，鉴于本电站属小型电站，发电效益基本靠电量计价获取，利用小时不宜太低，因此，推荐杉平水电站装机容量为1.7万kW。1.1.1机型、机组台数、额定水头杉平水电站利用水头在389m左右，水头较高，水轮机型式拟采用冲击式。经过对CJ20、CJ22和CJA237机型比较后，选用效率较高的CJA237机型。从电站机组运行时的检修需要考虑，机组台数不宜低于2台，从简化电站主接线、易于运行维护、尽量减少机电设备投资等方面综合考虑，推荐电站机组台数采用2台。经计算，电站最小水头389.0m，加权平均水头396.1m，为尽可能提高电站能量利用率，额定水头推荐采用389m。根据电站的装机容量、厂址的地形地质条件、枢纽布置要求，电站运行灵活性和运输条件等因素分析，拟定了2台、3台两个方案进行机组台数比较。根据各装机台数方案的电站机组参数和水轮机运转特性曲线，计算各方案三个代表年逐日出力和多年平均年发电量。其成果见机组台数动能经济比较表4-7。经综合比较，推荐机组台数为2台，其理由如下：①从机组台数动能经济比较表可见，两种方案水轮机工作范围略有差别，使得装机2台方案和装机3台方案的平均效率分别为88.1%和89.1%，装机2台方案比装机3台方案的年发电量少103万kW.h。②从机组台数动能经济比较表可见，由于装机3台方案比装机2台方案投资增加283.45万元，年发电量多103万kW.h，补充单位电能投资为2.752元/kW.h，远大于装机2台方案本身的指标，说明装机3台方案明显不利。③本电站设计保证流量为5.3m3/s，其保证出力为0.36万kW，相当于2台方案单台机出力的40%，能满足水轮机稳定运行范围为额定出力40%~100%的要求。因此推荐装机2台方案。各机组台数方案动能经济比较表表4-7方案单位2台3台水轮机型号CJA237CJA237单机容量万kW0.850.574-19 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告调节性能日调节日调节装机容量万kW1.71.7水轮机平均效率%88.189.1多年平均年发电量亿kW.h0.87720.8875装机年利用小时h51605160最大水头m414.9414.9最小水头m389389.4平均水头m396.1397.3额定水头m389390静态总投资万元11366.3811649.83单位千瓦投资元/kW66866853单位电能投资元/kW.h1.301.30静态总投资差万元283.45多年平均年发电量差万kW.h0.0103补充单位电能投资元/kW.h2.7521.1.1引水钢管直径选择杉平水电站利用水头较高，引用流量较小，根据经济流速初步计算，采用城门洞型，宽2.2m，高2.4m。由于电站压力管道较长，布置为地面明管，对引水钢管直径进行了比较，见表4-7。从表4-7可见：杉平水电站最大水头414.9m，压力管道长度747.752m，各方案间的水头损失差异小，随着压力管道管径的增大，年电量损失逐渐减小。从方案间的补充单位电能指标分析，当压力管道管径由1.1m增大到1.2m时，补充单位电能投资为1.22元/kW.h，小于电站本身的单位电能投资1.30元/kW.h；而当压力管道管径由1.2m增大到1.3m时，补充单位电能投资为2.78元/kW.h，大于电站本身的单位电能投资，说明增加投资所多获电能并不经济，压力管道管径以方案二较为经济合理。在动能经济比较的基础上，结合水轮机调节保证的需要，选择杉平水电站压力管道管径为1.2m。杉平水电站引水钢管直径比较表表4-7项目单位方案一方案二方案三4-19 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告钢管直径m1.11.21.3装机容量万kW1.71.71.7保证出力万kW0.360.360.36年发电量亿kW·h0.87270.87720.8798装机年利用小时h513451605175最大水头m414.9414.9414.9最小水头m381.0389.0393.7加权平均水头m390.5396.1399.4额定水头m381.0389.0394.0引用流量m3/s5.35.35.3静态总投资投资万元11150.3311263.7911394.27年发电量差亿kW·h00.00930.0047投资差万元113.46130.48补充单位电能投资元/kW·h1.222.781.1电站运行方式及能量指标1.1.1水库运行方式(1)平、枯水期杉平水电站根据电力系统的需要承担日调节，调节水位在3371～3366m之间消落。(2)丰水期丰水期基本维持死水位3366m运行。1.1.2电站运行方式(1)平、枯水期鉴于本电站的有日调节库容，在检修月份除承担电力系统部份峰荷外，其他月份主要承担部份峰荷和部份基荷。(2)丰水期本电站在电力系统除弃水调峰外，主要承担基荷。1.1.3能量指标杉平水电站装机容量1.7万kW，机组机型为冲击式，机组台数为2台，单机容量为0.85万kW。经计算，本电站近期多年平均年发电量0.8772亿kW.h4-19 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告，设计枯水年枯期平均出力0.36万kW。电站主要水能指标见表4—8所示。电站出力保证率曲线见图4－3，电量累积曲线见图4－4。杉平水电站主要水能指标表表4－8项目单位指标控制流域面积km2116多年平均流量m3/s4.09正常蓄水位m3371死水位m3366正常蓄水位以下库容万m37.87调节库容万m35.76调节性能日保证出力万kW0.36装机容量万kW1.7年发电量亿kW·h0.8772装机年利用小时数h5160引水钢管直径m1.2发电引用流量m3/s5.3最大水头损失m20.92最大水头（毛水头）m414.9最小水头m389.0加权平均水头m396.1额定水头m389.0机型CJA237机组台数台2注：表中指标扣除环保用水。1.1水库泥沙冲淤计算1.1.1工程泥沙问题分析杉平水电站为低闸引水式开发，电站利用落差约389m4-19 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告，发电最大引用流量5.3m3/s。杉平库区天然河道平均比降9.1%，正常蓄水位3371m时，闸前最大水深约13m，水库长度约150m。库区最大水面宽126m，平均水面宽96.8m，正常蓄水位以下库容为7.87万m3。电站首部枢纽采用正向泄洪排沙，侧向取水的布置形式。首部枢纽主要建筑物由电站取水口﹑1孔冲沙闸﹑1孔泄洪闸及挡水坝段组成。冲沙闸孔口净宽2m，泄洪闸孔口净宽6m，冲沙闸和泄洪闸的闸底板高程均为3358m，取水口底坎高程3361m。死水位3366m时，调节库容5.76万m3，以满足枯期杉平电站进行日调节的需要。小沟河属山区河流，坡陡流急，洪峰历时短，中小流量历时长。河流输沙量在年内分配不均匀，主要集中在汛期（5～10月），又特别集中在几次大洪水过程。据统计，杉平闸址多年平均悬移质年输沙量10.4万t，多年平均含沙量0.809kg/m3，推移质年输沙量为1.56万t。由于杉平电站为低闸引水式开发，水库库容小，库容沙量比仅为0.8，水库泥沙淤积速率快，推移质淤积将很快抵达闸前，电站首部枢纽引水防沙问题十分突出。妥善解决工程引水防沙排沙、长期保持调沙库容和日调节库容，是电站设计研究的主要泥沙问题。1.1.1杉平水库泥沙调度方式根据小沟的河流泥沙输移特性，其悬移质输沙量主要集中在汛期（5～10月），占年输沙量的98.4%，推移质也主要集中在汛期。因此，为降低水库淤积床面，长期有效地保持水库调节库容，汛期需降低水位运行，设置汛期排沙运用水位。另一方面，为解决本工程引水防推移质问题，除首部枢纽需设置冲沙闸﹑束水墙﹑拦沙坎﹑截沙槽等必要的防排沙设施外，还需根据河流输沙特性，研究拟定合理的水库泥沙调度方式，使取水口不进或少进推移质，使水库长期保持一定的调沙库容。杉平水电站正常蓄水位以下闸前水深仅13m，库容仅7.87万m3，而电站所需日调节库容为5.76万m3。因此，水库调沙库容较小，杉平水库泥沙调度方式宜采用不定期敞泄冲沙的方式，即：4-19 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告汛期（5～10月），水库在汛期排沙运用水位运行，入库推移质泥沙在库内逐渐淤积。当电站取水口上游淤积高程接近取水口高程时，在系统负荷低谷期安排电站停机敞泄冲沙，使水库内部分前期淤积物排出库外，恢复一定的调沙库容，冲沙历时6小时。另外，小沟河汛期洪峰沙峰过程基本对应，洪水过程中，水库泥沙淤积发展较快，在较大洪水时，可采用停机避峰敞泄冲沙，此时冲沙效果较好，可大大减少库内泥沙淤积。电站停机避峰流量的选择，经统计丰、中、枯水代表年各级流量出现天数，推荐避峰流量采用16m3/s，平均每年出现1天。非汛期（11月～翌年4月），由于入库沙量较少，闸前水位在正常蓄水位～死水位之间运行，电站进行日调节。1.1.1水库泥沙冲淤计算水库泥沙冲淤计算，旨在对拟定的水库泥沙调度方式及水库特征水位进行比较论证，以妥善解决杉平电站的主要工程泥沙问题。本阶段推荐杉平电站正常蓄水位为3371m，死水位为3366m。为满足杉平水库汛期调沙和保持电站所需的日调节库容，初拟汛期排沙运用水位3366m进行水库泥沙冲淤计算。计算方法采用一维全沙水库冲淤数学模型，采用分时段、分河段、分粒径组的有限差分方法，可模拟水库不同运行方式的河床冲淤过程和形态。水库纵横断面系由杉平库区1/1000地形图上截取。截取断面共5条，间距35～50m。入库水沙条件：以中水中沙代表年循环组合成10年入库水沙系列。按代表年逐日平均流量、逐日平均含沙量作为时段入库水沙值。入库悬移质颗粒级配采用安顺场水文站颗粒分析成果。闸前水位按拟定的水库运行方式及枢纽泄流曲线控制。计算结果表明：水库淤积泥沙主要以推移质为主。水库运行1年后，水库泥沙冲淤处于相对平衡，水库总淤积量2.2万m3，绝大部分淤积在死库容内，基本能保持电站所需的日调节库容。多年平均汛期（6～9月）不定期敞泄冲沙3次，每次敞泄冲沙6h，每次冲沙可恢复调沙库容0.24～0.57万m3，可供电站正常运行时泥沙落淤。取水口前沿平均淤积高程低于取水口底坎高程，再配合枢纽引水防沙设施的合理运用，可保证电站的正常运行。1.1.2回水计算本工程壅水高13m，水库长度约150m，库区仅有少量河滩地，无其他淹没损失，故不需进行回水计算。4-19 小沟河一级（杉平）水电站可行性研究报告4-21 小沟河一级（杉平）水电站可行性研究报告4-21 小沟河一级（杉平）水电站可行性研究报告4-21 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1工程选址、工程总布置及主要建筑物1.1设计依据1.1.1工程等别和洪水标准1.1.1.1工程等别及建筑物级别小沟河一级（杉平）水电站位于四川省甘孜藏族自治州九龙县境内，是小沟河梯级开发方案中的第一梯级电站，为单一发电工程，无供水、灌溉、防洪等要求。电站装机2台，总装机容量为17MW。电站采用引水式开发，首部为拦河闸坝。根据中华人民共和国国家标准《防洪标准》(GB50201-94)，《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003）的规定、本工程规模为小（1）型工程，工程等别为Ⅳ等，永久性主要建筑物按4级设计，其它永久性建筑物为5级，临时建筑物按5级设计。1.1.1.2洪水标准根据中华人民共和国国家标准《防洪标准》(GB50201-94)、本工程洪水标准按山区、丘陵区标准确定。首部挡、泄水建筑物洪水标准：正常运用洪水重现期为30年，相应洪水流量91m3/s；非常运用洪水重现期为200年，相应洪水流量145m3/s。厂房等建筑物洪水标准：正常运用洪水重现期为30年，相应洪水流量119m3/s；非常运用洪水重现期为100年，相应洪水流量171m3/s。下游消能防冲建筑物洪水标准为20年一遇设计，相应洪水流量84m3/s。各永久性主要水工建筑物洪水标准及洪峰流量见表5-1。各永久性主要水工建筑物洪水标准及洪峰流量表表5-1项目拦河闸坝厂房消能设计设计校核设计校核洪水重现期(年)302003010020相应流量(m3/s)91145119171841.1.2主要技术规范(1)《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000；(2)《防洪标准》GB50201-94；(3)《混凝土重力坝设计规范》DL5108-1999；5-7 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告(4)《水利水电工程进水口设计规范》SL285-2003；(5)《水工混凝土结构设计规范》SL/T191-96；(6)《水利水电工程沉沙池设计规范》DL/T5107-1999；(7)《水工隧洞设计规范》DL/T5195-2004；(8)《水电站引水渠道及前池设计规范》；(9)《溢洪道设计规范》SL253-2000；(10)《水电站压力钢管设计规范》DL/T5141-2001；(11)《水电站厂房设计规范》SL266-2001；(12)《水工建筑物抗震设计规范》DL5073-2000；（13）《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003）；（14）《水闸设计规范》(SL265-2001)。1.1.1设计基本资料1.1.1.1水文(1)径流特征值见表5-2。径流特征值表表5-2项目单位数量多年平均流量m3/s4.09多年平均年径流量亿m31.29多年平均枯期流量(11月~翌年4月)m3/s1.69(2)特征水位见表5-3。特征水位表表5-3部位特征水位流量(m3/s)水位(m)闸坝上游校核洪水1453363.08上游设计洪水913362.72上游正常蓄水位3371.00厂房校核洪水1712952.85设计洪水1192952.60正常尾水位2951.00电站引用流量5.3(3)泥沙5-7 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平电站闸址集水面积116km2，根据安顺场水文站34年实测泥沙系列，由面积比法，推算闸址输沙量、含沙量。经计算，杉平电站闸址多年平均年输沙量10.4万t，多年平均含沙量为0.809kg/m3，多年汛期平均含沙量为1.28kg/m3，其中7、8月最大，分别为1.71g/m3、1.65kg/m3。泥沙主要集中在汛期(6～9月)，占97.7%，其中7月和8月占70.8%。悬移质颗粒级配，采用安顺场水文站1990年5月至10月采集的沙样进行颗粒分析。悬移质颗粒较粗，中数粒径0.057mm，大于0.25mm占26%，平均粒径0.254mm，最大粒径1.73mm。悬移质颗粒级配见表5-4。悬移质颗粒级配表表5-4粒径（mm）2.01.00.500.250.100.050.0250.010.007最大粒径中数粒径平均粒径小于某粒径沙重百分数（％）10099.999.396.985.560.039.724.920.92.00.0380.0661.1.1.1气象资料多年平均气温11.2℃极端最高气温33.0℃极端最低气温-8.6℃多年平均降雨量1290.6mm多年平均相对湿度86%。1.1.1.2主要地质参数闸址覆盖层物理力学指标建议值见表5-5。隧洞围岩分类及力学参数建议值见表5-6。厂址区岩石(体)物理力学指标建议值见表5-7。厂址覆盖层物理力学指标建议值见表5-8。1.1.1.3地震烈度根据国家地震局1：400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），工程场地未来50年超越概率10%的地震动水平峰值加速度为0.2g，相应地震基本烈度为Ⅷ度。工程抗震设防类别为4级丁类，采用基本烈度作为设计烈度，地震动水平峰值加速度为0.2g。5-7 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1.1抗滑稳定安全系数电站拦河坝稳定安全系数，根据《水闸设计规范》(SL265-2001)之规定。厂房安全系数根据《水电站厂房设计规范》(SL266-2001)之规定，其具体安全系数见表5-9。闸基础应力最大值与最小值之比的允许值η，根据《水闸设计规范》(SL265-2001)之规定，见表5-9。拦河闸坝及厂房安全系数表表5-9建筑物荷载组合拦河闸（泄洪、冲沙）非溢流坝厂房η基本组合1.151.151.102.0特殊组合Ⅰ1.051.051.052.5Ⅱ1.051.051.002.55-7 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平水电站闸址区覆盖层物理力学性质指标建议值表表5-4地层代号地层岩性物理性指标承载及变形指标抗剪强度渗透及渗透变形指标破坏类型边坡比密度干密度允许承载力变形摸量凝聚力内摩擦角允许比降渗透系数ρρd〔R〕E0CφJKg/cm3g/cm3MPaMPaMPa°—cm/sdlQ4块碎石土2.10～2.151.85～2.000.25～0.3025～300.0228～300.20～0.253.47×10-3～5.79×10-3过渡型1：1.00～1：1.25alQ4漂卵石2.20～2.252.15～2.200.45～0.5040～50030～330.12～0.159.26×10-2～1.85×10-1管涌型1：1.00～1：1.25fglQ3含(漂)块碎石土2.30～2.352.25～2.300.50～0.6045～55033～350.15～0.186×10-2～9×10-3管涌型1：1.00～1：1.25工程区岩体(石)物理力学指标及结构面抗剪强度建议表表5-5岩性比重干密度抗压强度变形模量泊松比抗剪(断)强度工程坡比备注岩体岩体/混凝土Gsρ干湿E0μtg′φC′tgφC永久临时—g/cmMPaGPa——MPa—MPa砂岩2.802.7590～12080～10010～150.231.1～1.21.0～1.31.0～1.11.0～1.1微风化新鲜板岩2.602.5560～7040～605～70.300.7～0.90.6～0.70.8～1.00.6～0.7砂岩2.752.7080～10070～806～80.250.8～1.00.7～0.90.8～0.90.7～0.81:0.51:0.4弱风化弱卸荷板岩2.552.5030～4025～353～40.350.5～0.70.2～0.40.6～0.80.25～0.31:0.81:0.7裂隙结构面0.4～0.50.03～0.05无充填5-7 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告破碎带2.0～2.30.3～0.50.450.30～0.40.02～0.03断层5-7 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告隧洞围岩分类及力学参数建议值表表5-6围岩类别岩体特征密度抗压强度变形模量泊松比抗剪断强度坚固系数单位弹性抗力系数干湿ρEoμCtgφfkKog/cm3MPaMPa_MPa_MPa/cmII微风化～新鲜砂岩，块状～次块状结构，岩体坚硬完整，裂隙闭合无锈染，基本无地下水活动。2.7590～12080～10010～150.231.0～1.31.1～1.25～650～70III弱风化弱卸荷砂岩，微风化～新鲜板岩，岩体呈次块状～镶嵌状结构，或薄层结构，裂面轻度锈染，嵌合较紧密，地下水活动微弱，以滴状～线状渗水为主。2.55～2.7060～8040～605～80.25～0.30.6～0.70.7～0.93～530～45IV弱风化、弱卸荷板岩，镶嵌状～碎裂结构，裂隙卸荷张开0.5～2cm，地下水活动显著，以线状～股状渗水为主。2.55～2.630～4025～353～40.3～0.40.2～0.40.5～0.72～315～20V断层破碎带，散体结构，岩体强度低，地下水活动强烈。0.3～0.50.4～0.50.02～0.030.3～0.4<11～35-7 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告厂房地基物理力学性质指标建议值表表5-7层位及代号岩性天然密度干密度允许承载力变形模量压缩系数压缩模量抗剪强度砼/地基土渗透系数允许比降边坡比ρoΡd[R]EoavEscφfKJ水上水下g/cm3g/cm3MPaMPaMPa-1MPaMPaºcm/salQ14-①漂卵砾石2.2~2.32.1~2.20.45~0.5045~550.0255~60030~350.505~10×10-30.10~0.151:15~1:1.251:1.5al+plQ4-②卵砾石土(碎角砾)2.0~2.11.9~2.00.30~0.3530~400.0535~40026~280.455~10×10-30.15~0.201:15~1:1.251:1.5alQ3-③漂砾石层2.1~2.22.0~2.10.40~0.4540~500.0345~50028~300.551~5×10-20.10~0.151:15~1:1.251:1.5alQ3-夹层卵砾石粉土1.8~1.91.7~1.80.20~0.2310~200.1020~25020~220.351~5×10-20.10~0.151:35~1:1.501:1.55-7 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1闸址选择杉平水电站为小沟河干流梯级开发的第一级，闸址位于城墙沟与中沟汇口下游100m；厂址位于小沟河右岸柏香篷沟汇口下游Ⅰ级阶地，发电厂房距洪坝乡约14.0km。坝～厂址相距约6.8km，采用引水式开发。电站装机容量17MW，年发电量0.8772亿kW.h，具有日调节能力。1.1.1闸址选择根据甘孜州发展计划委员会、甘孜州水利局以甘计“[2004]99号”文下发的《四川省甘孜州小沟河水电规划报告》审查批复意见，小沟河干流按“一库四级”方案进行开发，杉平水电站属规划的第一个梯级，正常蓄水位为3380m，其下游梯级水塘沟水电站首部枢纽位于柏香篷沟下游红杉坪，正常蓄水位2945m。杉平水电站开发河段范围为城墙沟～柏香篷沟，河道长约6.8km。规划阶段杉平水电站闸址选择在中沟与城墙沟汇口的岔河下游100m，主要由拦河坝、泄洪闸、冲沙闸组成；引水系统顺小沟河右岸布置，由引水隧洞、压力前池、压力管道组成，有压引水隧洞长约3.6km。电站厂址位于柏香篷沟下游，正常尾水位为2945m。杉平水电站闸址研究河段，上至城墙沟与中沟汇口，再往上由于超过城墙沟汇口后不能充分利用水量而放弃；汇口往下约550m，河道坡降变陡，河谷变狭窄，水流喘急，建坝的地形地质条件较差。可供进行首部枢纽布置的河段长500余m，本段河道较顺直，河床比降约为64.8‰，河谷地形上游较开阔，下游稍狭窄，宽度大致为50~60m，枯水期水面宽度在25m左右。河谷主要由漫滩、阶地及堆积物组成。根据地形地质条件，在可行性研究阶段，选择了上、下两个闸址进行枢纽布置比较，两闸址间河道长440m。在与规划阶段同一高程系统的前提下，可行性阶段对首部枢纽区进行了1：500的地形图测绘及高程系统复核，测量成果表明：城墙沟与中沟汇口下游100m处的水面高程为3358m左右，若正常蓄水位在3380m，水库库容将达29万m3，坝高达24m左右。根据规划报告，杉平水电站的库容仅为满足日调节要求，根据径流分析计算，闸址处多年平均枯水期（11月～翌年4月）流量为1.69m3/s，与规划阶段1.78m3/s相差不大，根据本电站设计枯水年枯期径流进行计算，按电站低谷时段基本不产生弃水的条件进行设置，其日调节库容只需6万m3。鉴于电站采用引水式开发，利用水头达400余米，通过增加水库水位获取水头增加电能的意义不大，结合电站取水防沙需要，正常蓄水位为3371m，死水位3366m，水库消落深度5m，调节库容5.76万m3。首部枢纽区河道陡峻，约64.8‰，上、下闸址枯期河水面高差约31m，根据地形、地质条件及水工布置，上5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告闸址闸坝高度在16m左右，若上、下闸址采用同一正常蓄水位3371m，下闸址闸、坝高度将达到48m左右，覆盖层基础非常难于满足承载能力及变形要求，因此，在闸址比较中，未采用等正常高水位比较；若采用等坝高进行比较，上闸址泄洪闸、冲沙闸底板高程均为3358m，最大坝高16.5m，正常蓄水位3371m，根据库容曲线，正常蓄水位以下库容7.87m3。在等坝高的前提下，下闸址泄洪闸、冲沙闸底板3327m，最大坝高16.5m，正常蓄水位3340m，根据库容曲线，正常蓄水位以下库容5.4m3，考虑水库淤积，下闸址将日调节性能与上闸址不同。若采用相同库容进行比较，上闸址参数不变，下闸址泄洪闸、冲沙闸底板3327m，最大坝高17.5m，正常蓄水位3341m，根据库容曲线，正常蓄水位以下库容6.5m3。在上、下闸址枢纽布置中采用等库容进行比较，这样，既可以不大幅增加坝的设计、施工难度，又满足日调节使用功能的要求。上、下闸址区河床覆盖层深厚，泄洪及冲沙闸基础均置于第③层(含漂砂卵砾石层Q4al)，其允许承载能力为0.4～0.5MPa，满足覆盖层上建闸(坝)要求。闸(坝)两岸基岩裸露，出露地层由三叠系上统杂谷脑组(T3z)浅变质岩组成，岩层与河谷近于正交，基础防渗有依托。故上、下闸址方案均成立。根据上、下闸址的地形地质条件，可行性阶段以闸坝布置型式进行了上、下闸址比较，其主要结论如下：(1)地形地质条件上、下闸址的主要工程地质条件基本相同，均属软基建闸，都存在闸基(肩)渗漏、渗透变形和不均匀沉降等工程地质问题，采取相应的工程处理措施后，均具有兴建低闸坝的工程地质条件。但在基础处理及基础防渗、开挖边坡稳定等方面，上闸址优于下闸址。因此，就工程地质条件比较而言，上闸址较下闸址较为有利。(2)工程布置条件两方案均不具备兴建地面沉沙池的条件。但上闸址处较开阔，特别是右岸覆盖层埋藏较浅，引水隧洞进口布置方便，因此其边坡处理量相对较小。(3)施工条件上、下闸址施工均采用明渠导流，由于场地相对较宽阔，上闸址施工条件略好于小闸址。(4)工程投资与效益上闸址比下闸址多利用29m水头，装机容量增加1400kW，年发电量增加668万kW.h，工程投资增加513.72万元，从单位经济指标看，上闸址方案明显优于下闸址。5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告综上所述，上闸址方案在地质地形条件、工程布置、施工条件和动能经济指标各方面均优于下闸址方案，因此推荐采用上闸址方案。1.1.1首部枢纽运行方式选择石棉地方电网已建电站中，基本为无调节能力的径流式电站，系统低谷时段调度运行极为困难，急需建设具有调节能力的电站。根据杉平水电站闸址处地形条件分析，若设置成季调节性能水库，需调节库容约500万m3以上，坝高将超过70m，造成投入产出关系极不协调，经对地形、工程量、工程投资等因素综合分析，本阶段,针对推荐闸址进行了设置日调节的研究论证。初拟了两方案的进行比较计算：a.方案一：枢纽布置中采用泄洪闸与冲沙闸的＂大排大泄＂方式，首部枢纽运行方式为汛期降低水位运行，以免泥沙在库内淤积，维持汛限水位3366m运行；平水期，泥沙含量小，水库水位维持3371.0m高水位运行；枯水期，水流量小，水库在3371～3366m之间运行以进行日调节。b.方案二：首部枢纽采用冲沙闸以保证“门前清”，在主河道中设置溢流坝，使水库水位壅高至3362.00m水位，水库的运行水位始终维持在3362.0m，无日调节，为迳流式电站。1.1.1.1设置日调节方案（方案一）首部枢纽主要建筑物包括：一孔冲沙闸、一孔泄洪闸、左、右岸挡水坝段及右岸进水口等，坝顶高程3372.50m，最大闸（坝）高度16.5m，坝轴线长161.0m。首部枢纽采用“正向泄洪排沙、侧向取水”的布置型式，一孔宽6.0m的泄洪闸布置在主河道，以减少闸前淤积的范围。泄洪闸为胸墙式平底闸：6.0×4.5（宽×高）。闸室长25m，闸底板高程3358.00m，底板厚2.0m，闸墩为缝墩，厚2.0m，边墩厚2.0m。闸室上游设长15.0~20.0m、厚1.5m的混凝土防渗铺盖。闸室下游接长35.0m，厚1.5m的钢筋混凝土结构护坦，闸后水流采用急流衔接。在泄洪闸右侧布置一孔2.5×4.5（宽×高）的冲沙闸。电站进水闸位于河床右岸，取水口靠近冲沙闸布置，与坝轴线夹角为95°，为防止漂浮杂物，取水口为胸墙式，并在上游侧设置防漂墙。为满足不同时期引水的防沙要求，设置两孔进水闸及取水口。泄水建筑物两侧为混凝土挡水坝段，采用重力式结构，左侧长81m，右侧长64m，最大坝高16.5m，其基础置于冲积堆积的漂卵砾石层(alQ4)上。汛期进水口下游山体内，桩号（引1）0.074.032m处设置宽5.0m，长60m的水力连续冲洗式沉沙池。沉沙池后接有压岁洞，在桩号（引2）0+189.99m处与枯期进口后引水道汇合。5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1.1无日调节方案（方案二）首部枢纽主要建筑物包括：一孔冲沙闸、溢流坝段、左、右岸挡水坝段及右岸进水口等，坝顶高程3365.00m，最大闸（坝）高度9.0m，坝轴线长134.0m。宽20.0m的溢流坝布置在主河道，坝顶高程3362.05m，坝底板高程3356.0m，顺水流向长20.0m，下游接长15.0m，厚1.5m的钢筋混凝土结构护坦，闸后水流采用急流衔接。在溢流坝右侧布置一孔2.5×4.5（宽×高）的冲沙闸。电站进水闸位于河床右岸，取水口靠近冲沙闸布置，与坝轴线夹角为95°，由于首部枢纽水位变幅小，仅设置一孔进水闸几取水口，其后接沉沙池。沉沙池尺寸及平面位置与设置日调节方案相同。泄水建筑物两侧为混凝土挡水坝段，采用重力式结构，左侧长57m，右侧长51m，最大坝高9.0m。1.1.1.2方案比较两方案动能经济指标见表5-10。杉平水电站首部枢纽运行方式动能经济指标表表5-10项目单位方案一（日调节）方案二（迳流式）备注控制流域面积km2116116多年平均流量m3/s4.094.09正常蓄水位m33713362死水位m3366正常蓄水位以下库容万m37.87调节库容万m35.76调节性能日径流式保证出力万kW0.360.35装机容量万kW1.71.68年发电量亿kW·h0.87590.8645平时段可比电量亿kW·h0.91330.8169装机年利用小时数h51525146发电引用流量m3/s5.35.3最大水头损失m23.2323.23最大水头（毛水头）m414.9405.95-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告最小水头m386.7382.7加权平均水头m394.5389.5额定水头m387383淹没耕地亩无无搬迁人口人无无静态总投资万元11366.3810648.06单位千瓦投资元/kW66866338可比电量单位电能投资元/kW·h1.301.30静态总投资差万元718.32补充可比电量单位电能投资元/kW·h0.74(1)从日调节库容分析，在获得一定的日调节库容前提下，电能质量有明显的改善，增加了电站运行灵活性。从满足电站日调节要求所需的库容来看，正常蓄水位3371m，获得5.76万m3的调节性能，能更好地发挥电站调峰作用及调峰运行灵活性。(2)根据水库淹没调查，总体上看设置日调节的实物淹没量均较小，无水库淹没人口和淹没耕地问题。(3)从可比电量单位电能投资看，设置日调节增加投资约817.32万元，补充可比电量单位电能投资仅0.74元/kW·h，小于方案本身的可比电量单位电能投资1.30元/kW·h，说明方案是经济的。（4）从工程布置来看，设置日调节后坝体增高、需设枯、汛期进口，将增加一孔枯期进口闸及其引水道189.999m，故其工程量增大。由于河床覆盖层深5～15，基础防渗均采用全封闭式，设置日调节，仅增加7.5m的坝体高度，其总高度约为16.5m，不会因为设置日调节而带来工程技术大的难度。计入金结、施工等方面的投资后，设置日调节增加817.32万元。（5）电站的施工关键线路为引水系统2#～3#之间的主洞，两方案施工难度相差不大，工期无影响。（6）从运行维护槛，日调节方案设置枯、汛期进口后，可以安排在枯期对沉沙池进行检修，而不设置日调节方案，沉沙池检修将造成全厂停电。综上所述，从合理利用水资源、满足电力系统需要、施工条件分析、运行维护以及工程经济指标等，本阶段推荐杉平水电站设置日调节。5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告根据本电站设计枯水年枯期径流进行计算，按电站低谷时段基本不产生弃水的条件进行设置，其日调节库容约需到6万m3。鉴于电站采用引水式开发，利用水头达400余米，通过增加水库水位获取水头增加电能的意义不大，至此，结合电站取水防沙需要，推荐水库死水位为3366m，正常蓄水位为3371m，水库消落深度5m，调节库容5.76万m3。1.1.1坝型选择小沟河为山区河流，该河段河床断面呈不对称“V”型谷，河道相对狭窄，谷底宽度一般50~100m，河床覆盖层深厚。鉴于山区河流天然河道河水陡涨陡落，悬移质和推移质量较大的特点，根据类似工程经验，只有在主河床布置泄洪冲沙闸，大排大泄，才能保证水库调节库容，满足电站引水防沙的要求。所以首部枢纽主要建筑物的型式为平底板泄洪冲沙闸，冲沙闸以右为布置在岸边的侧向取水口及导墙，泄洪闸以左为挡水坝段。若挡水坝段采用当地材料坝，不仅与混凝土闸坝间施工干扰大，与混凝土坝段的连接及防渗也较困难，而且还要一套专门的当地材料坝施工机械，这不仅节约不了投资，反而增加了各建筑物之间的施工干扰及难度，故枢纽建筑物全部采用钢筋混凝土闸坝。1.2引水线路选择1.2.1左右岸引水线路选择引水线路沿线河谷狭窄，山体雄厚，谷坡陡峻，地势海拔3000~4500余米，属典型的高山峡谷地貌，平均自然坡度60~80º。第四系覆盖层主要分布于河床、冲沟沟底及沿河谷坡坡脚。引水线路沿线范围内有国木沟、姜水沟及柏香篷沟切割，沟内常年流水，坡降一般10~40%。引水线路区地质构造较为单一，区内未见大的断层通过，岩体中结构面主要为小型挤压破碎带和节理裂隙，地层岩性主要为三叠系中统第一岩组(T21-k)粉细砂岩。隧洞围岩以Ⅱ、Ⅲ类为主，少量Ⅳ、Ⅴ类，具较好的成洞条件。通过现场踏勘和地质勘探，在可行行研究阶段，布置了上、下闸址和上、下厂址，厂址区河床开阔，均有布置地面厂房条件，由于上、下闸址引水线路在同一河岸无本质区别，因此，以上闸址、下厂址为代表，进行了左、右岸引水线路比选，即：左岸引水线路：上闸址－左岸引水线路－下厂址方案；右岸引水线路：上闸址－右岸引水线路－下厂址方案。其优缺点比较见表5-11。杉平水电站左、右岸引水线路优缺点比较表表5-11方案左岸引水线路右岸引水线路5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告项目地形地貌1.高山地形地貌，沿线有姜水沟、柏香篷沟切割，尤以柏香篷沟切割深，沟内常年有水，地形完整性相对差。2.河道总体向左岸微凸，引水线路长。1.高山地形地貌，沿线有国木沟切割，其规模比左岸柏香篷沟小很多，地形完整。2.河道总体向左岸微凸，引水线路短。地质条件1.沿线围岩为三叠系中统第一岩组(T21-k)粉细砂岩，区内未见大的断层通过，成洞条件较好。2.洞线沿线无滑坡体，无不良影响。3.引水线路沿线山体无基岩出露，支洞进洞条件差。1.沿线围岩为三叠系中统第一岩组(T21-k)粉细砂岩，区内未见大的断层通过，成洞条件较好。2.洞线沿线无滑坡体，无不良影响。3.引水线路沿线基岩出露，支洞进洞条件好。工程布置1.引水线路长，隧洞:6574.487m，压力管道:688.780m，合计:7263.267m。2.压力管道处地形陡峻，无布置地面明管的条件。3.工程量相对较大。1.引水线路短，隧洞6124.241m，压力管道713.099m，合计:6837.34m。2.压力管道处地形较缓，有布置地面明管的条件。3.工程量相对较小施工1.施工支洞布置困难，施工支洞相对较长；2.压力管道采用地下埋管，施工困难；3.压力管道地形陡峻，上引水隧洞支洞布置困难。1.施工支洞布置方便，施工支洞相对较短；2.压力管道采用地面明管，施工较易；3.压力管道地形陡峻，上引水隧洞支洞布置方便。静态总投资11967.25（万元）11263.79（万元）静态总投资差703.46（万元）从表5-11可见：左、右两岸引水线路沿线围岩均为三叠系中统第一岩组(T21-k)粉细砂岩，区内未见大的断层通过，成洞条件较好，方案均可行；工程区内河道总体向左岸微凸，加之左岸的柏香篷沟切割深，因此左岸引水线路比右岸线路长425.927m；右岸引水线路沿线地形较完整，仅有国木沟切割，沟内覆盖层厚度较浅，隧洞埋深相对较深，地质条件相对较好，右岸引水线路地形完整性相对较差，尤其柏香篷沟沟心高程约3420.00m，埋深63m，其覆盖层厚度较右岸国木沟深，隧洞过沟条件相对较差；由于左岸山体及坡脚为覆盖层，施工支洞布置困难，支洞进口条件差，长310m。从梯级衔接条件来看，厂房位置腾挪余地不大，左岸引水线路由于厂房后坡陡峻，压力管道采用地下埋管布置，由于管径小，高差大，施工条件差。两岸引水其首部枢纽布置条件相仿，厂房位置相差不大，其能量指标基本无差别，差别仅仅在隧洞长度上；左岸引水线路工程静态投资11967.25万元，比右岸引水多703.46万元。综上所述，结合厂址选择推荐右岸引水线路。1.1.1右岸引水线路选择5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告引水线路沿线山体雄厚，地形陡峻，山势海拔高度一般3500～3700m，具高山峡谷地貌特征。隧洞沿线地形较完整，冲沟不发育，沿线仅发育国木沟，沟谷切割较浅。沿线出露的地层岩性为三叠系砂岩和板岩，在进口段尚有第四系含(漂)块碎石土和漂卵石层等松散堆积物分布。根据地形资料及现场查勘，引水线路无布置在地面的条件。引水隧洞位于偏坝向斜的西翼，距偏坝向斜核部约2～7km，受地质构造影响相对较微弱，区内无较大规模断裂破碎带分布，地质构造相对简单，主要构造形迹为分布于岩体内的节理裂隙，构造裂隙也主要分布在砂岩中，发育1～2组裂隙，发育稀疏，延伸较短。此外，隧洞沿线低序次低级别的构造挤压破碎带尚有分布，发育方向以顺层分布为主，破碎带宽度一般0.5～3m之间，由碎裂岩组成。引水隧洞沿线岩体完整性总体较好，多呈次块状～镶嵌状结构，块体间嵌合紧密，以Ⅲ类围岩为主，开挖围岩稳定性及成洞条件较好。根据地形地质条件，比较了在国木沟设置转点，将引水隧洞“取直”的内线方案和为缩短3#施工支洞，在满足埋深的基础上，将引水隧洞适当外移的外线方案，外线方案引水隧洞主洞长（D2～D4点之间）：3706.03m，3#支洞长190m；内线方案引水隧洞主洞长（D2～D4点之间）：3675m，3#支洞长475m。两方案引水隧洞主洞穿越的地层是一致的，于岩层走向呈大角度相交，地质条件无差异。由于引水隧洞2#～3#支洞之间为本工程关键工期，内、外线方案主洞控制段长度均为2110m左右，由于3#支洞加长285m，两洞口之间控制段长度将增加约150m，工期将增加月1个月，且由于电站引用流量小，需求断面尺寸小，主洞于支洞断面一致，因此内线方案工程量大。两方案主洞长度相差约31.03m，水头损失相差约0.03m，对电站能量指标影响甚微，可以忽略。故推荐主洞+支洞长度最短的外线方案。1.1.1有压引水与无压引水的比较在选定洞线的条件下，针对引用流量小的特点，在业主的要求下，从理想的角度，比较了有压、无压引水两种方案。有压引水方案，从沉沙池后，桩号（引1）0+182.293m，下游采用有压隧洞，穿越国木沟，至调压室。引水隧洞采用有压引水，全长5824.878m，首端底板高程3358.20m，纵坡i＝2.6458‰，断面为城门洞型，内宽2.2m，洞高2.4m。根据不同的围岩类别采用不同的衬砌支护型式，对于Ⅱ类围岩洞段，边墙喷5cm，底板20cm素混凝土；Ⅲ类围岩洞段，边墙及顶拱采用10cm厚锚喷加钢筋网及锚杆支护，底板厚20cm的素混凝土；对于Ⅳ类围岩段，边墙及顶拱采用15cm厚锚喷加钢筋网及系统锚杆支护，5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告底板厚20cm的素混凝土；对于Ⅴ类围岩洞段，全断面采用厚50cm的钢筋混凝土衬砌，顶拱进行回填灌浆，并采用固结灌浆加固。调压室为地下埋藏式。包括竖井、上室、下室及交通洞等建筑物。竖井直径3.0m，高30.0m；上室长100m，断面为城门洞形断面，宽3.0m，高3.2~4.0m，底板高程为3376~3376.8m，顶拱高程为3380m；上室设交通洞，长35.28m，断面型式为城门洞型,宽1.8m，高2.050m。下室长30m，底板高程为3353~3353.3m，顶拱高程为3356～3355.7m。无压引水方案，从沉沙池后，桩号（引1）0+182.293m，下游采用无压隧洞，引水隧洞在平面上与有压方案相同，全长5879.423878m，进口闸底板高程3362.50m，至压力前池处隧洞底板高程3356.71m，纵坡i＝1‰，断面为城门洞型，内宽2.8m，洞高2.8m，衬砌型式同有压方案。压力前池总长35m，地下埋藏式。包括扩散段、池身段及泄水等建筑物。扩散段宽2.8～5.0m，长10m，扩散角6º16′38″，底高程3356.71~3353.61m，边墙顶高程3360.12m，最大池深5.5m。池身段宽5.0m，长25m，底板高程3353.61m，边墙顶高程3.41~6.51m。根据施工布置在桩号6+120m施工支洞位置设置溢流堰，将多余水量排除。两方案压力管道区别较小，在方案比较中计入。两方案的动能经济比较见表5-12。杉平水电站有压、无压引水动能经济指标表表5-12项目单位方案一（有压引水）方案二（无压引水）备注控制流域面积km2116116多年平均流量m3/s4.094.09正常蓄水位m33713371/3357.41（前池水位）死水位m33663366正常蓄水位以下库容万m37.877.87调节库容万m35.765.76调节性能日日保证出力万kW0.360.35装机容量万kW1.71.7年发电量亿kW·h0.87590.86895-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告平时段可比电量亿kW·h0.91330.9047装机年利用小时数h51525112发电引用流量m3/s5.35.3最大水头损失m23.2313.83最大水头（毛水头）m414.9401.3最小水头m386.7387.5加权平均水头m394.5391.5额定水头m387388静态总投资万元11366.3811849.01单位千瓦投资元/kW66866970可比电量单位电能投资元/kW·h1.301.31静态总投资差万元482.63补充可比电量单位电能投资元/kW·h小于0从表5-12可见：无压引水方案投资略大，电量略低，主要是（1）由于无压方案在枯水期，不能利用3366～3371m水库消落水头；（2）根据引水隧洞断面及纵坡进行水力学计算，压力前池最高运行水位3357.41m，有压引水方案在设计引用流量下，水头损失为：9.4m，可见：有压引水在扣除了水头损失后比无压引水水头略高。从动能经济指标分析，本阶段推荐杉平水电站采用有压引水方案。1.1厂址选择1.1.1上、下厂址比较根据地形地质条件及梯级衔接要求，杉平水电站厂址比选河段位于小沟河支流柏香篷沟河口下游300m～1500m的河道范围内。该河段右岸分布有Ⅰ级宽缓阶地，具备布置地面厂房的地形地质条件。因此，结合枢纽建筑物的布置，可行性研究阶段拟定了上厂址右岸地面厂房和下厂址右岸地面厂房两个方案进行比选。其主要结论如下：(1)地形地质条件上、下厂址均有宽缓阶地，能满足地面厂房厂区各建筑物的布置要求。从地形地质条件看，下厂址和上厂址方案基本相当。(2)枢纽布置条件两个厂址均为地面厂房，厂区建筑物布置紧凑，工程可靠性高，便于集中管理。5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告从枢纽布置条件看，下厂址略优于上厂址方案。(3)施工条件两方案均为地面厂房，地形均开阔，从施工条件看，上、下厂址两方案无明显优劣。(4)运行条件两个厂址均为地面厂房，采光、通风及运行检修条件相当。从运行条件看，上、下厂址两方案无明显优劣。(5)工程投资与效益下厂址地面厂房方案比上厂址地面厂房方案多利用约30.149m水头，装机容量增加2.0MW，加731万kW·h，枯水年枯期平均出力增加0.2MW。静态总投资增加498.2万元，补充单位电能投资0.68元/kW·h。说明是经济合理的。(6)梯级衔接条件从尾水与下游梯级的衔接来看，上下厂址均有布置下游梯级的地形、地质条件，隧洞进口条件均较好，从梯级衔接条件看，上、下厂址无优劣。但其下游梯级——小沟河二级（水塘沟电站）已经选择在下厂址位置建底格栏栅坝。综上所述，下厂址地面厂房方案与上厂址地面厂房方案在地形地质条件、施工条件、运行条件以等方面基本相当，结合下游梯级的衔接，经综合比较，推荐下厂址地面厂房方案。1.1.1厂区布置方案比较推荐的下厂址方案，发电厂房位于小沟河右岸柏香篷沟口下游约1.2km附近的Ⅰ级阶地上，本阶段根据地形地质条件，结合压力管道布置，将厂区枢纽与压力管道一起拟定两种布置方案进行比较。1)　顺河向布置方案（方案一）厂房位置与方案一大致相同，主厂房纵轴线方位为NE70°，基本平行于河道。安装间在主机间右侧，副厂房在主厂房上游侧。尾水明渠与河道水流方向成较大交角布置于台地上，渠长约145.0m，安装间外回车场上游侧布置主变压器。压力管道主管长725.326m，支管长30.0m，受布置条件限制，厂房后坡开挖坡角46°30″。详见厂区枢纽布置图，图号：CDXG-ZH-13-5(19~20)。2）正河向布置方案（方案二）该方案为引水式地面厂房，主厂房纵轴线方位为NW20°，基本垂直于河道。压力主管长度747.752m，支管长30.0m。安装间在主机间右侧，副厂房在主厂房5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告上游侧，机组安装高程2956.10m。尾水明渠顺公路坡脚下台地布置，渠长约160.0m，安装间外回车场上游侧布置主变压器。详见厂区枢纽布置图，图号：CDXG-ZH-13-5(16~17)。3.方案比较从总体看，两个方案的厂区枢纽布置均比较协调紧凑，地形地质条件、施工条件、运行条件相似，厂区土建工程量相差不多。从压力管道布置来看，方案一较方案二经济，但从尾水与下游梯级衔接来看，方案二优于方案一。两方案技术经济指标见表5-13。杉平水电站厂区布置方案动能经济指标表表5-13项目单位方案一（顺河向布置）方案二（正河向布置）备注正常蓄水位m33713371死水位m33663366调节性能日日最高尾水位m2954.502952.87保证出力万kW0.360.36装机容量万kW1.71.7年发电量亿kW·h0.87220.8759最大水头损失m23.2323.23最大水头（毛水头）m413.27414.9最小水头m385.07386.7加权平均水头m392.87394.5额定水头m385387静态总投资万元11366.3811405.32增加电量单位万kW·h37静态总投资差万元38.94增加电量单位电能投资元/kW·h1.05从表5-11可见：方案二增加投资约38.94万元，补充电量单位电能投资1.05元/kW·h，小于方案本身的电量单位电能投资1.30元/kW·h，说明方案是经济的。故推荐方案二。5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1工程总体布置经上述方案比较，本阶段推荐上闸址、右岸外线引水线路及下厂址正河向布置的枢纽布置方案。枢纽主要建筑物由首部枢纽、引水系统和厂区枢纽组成。闸址位于城墙沟下游100m处，首部主要水工建筑物从左至右依次布置有：左岸挡水坝段、1孔泄洪闸、1孔冲沙闸、右岸挡水坝段、进水口、取水闸。拦河闸坝轴线方位角N50ºW，闸坝坝顶全长161.0m，正常蓄水位3371m，最大坝高16.5m。1孔泄洪闸底板高程均为3358.00m，泄洪闸孔口尺寸6.0m×3.5m(宽×高)，坝顶高程3372.50m，最大闸高16.5m，顺水流向长25.0m。闸室下游接35m长的护坦，护坦总宽12.5m，其中泄洪闸内侧宽度8.25m，冲沙闸内侧宽度4.25m纵坡10%，护坦末端下部布置深4.75m的齿槽，其底高程3350.0m，齿槽后布置柔性连接的钢筋混凝土板海漫保护河床底，海漫长度10m。电站进水闸位于河床右岸，进口前缘与闸轴线呈95º夹角，紧邻冲沙闸上游布置。小沟河为多泥沙河流，根据《水利水电工程沉沙池设计规范》，需要设置沉降标准0.25mm的沉沙池。由于首部枢纽需运行水位为3366～3371m，水位有5m的变幅，若进口采用无压，进口隧洞将高达9.0m，因此在枯期设置枯期进口，采用有压的布置型式，孔口宽1.8m。汛期水库水位降低并维持在3366m高程运行，故设置汛期无压进口以利设置沉沙池。枯期进水口布置在上游，其进水槛顶高程3363.3m，汛期进水口在下游，其进水槛顶高程3362.0m，进水口后接收缩段，顺水流向长20.0m，进口闸底板高程枯期3362.70m，汛期3361.00m，顶高程3372.50m。在汛期进水口（引1）0+074.032m位置设置沉沙池，其主要建筑物包括前渐变段、池身段，下游渐变段，隧洞进口闸段及交通洞，冲沙隧洞等。沉沙池宽5.0m，池身段长度为50m，采用水力连续冲洗方式，通过66.70m的冲沙隧洞将沉降在沉沙池的泥沙冲排至下游河道。引水隧洞采用有压引水，全长5824.878m，首端底板高程3358.20m，纵坡i＝2.6458‰，断面为城门洞型，内宽2.2m，洞高2.4m。根据不同的围岩类别采用不同的衬砌支护型式，对于Ⅱ类围岩洞段，边墙喷5cm，底板20cm素混凝土；Ⅲ类围岩洞段，边墙及顶拱采用10cm厚锚喷加钢筋网及锚杆支护，底板厚20cm的素混凝土；对于Ⅳ类围岩段，边墙及顶拱采用15cm厚锚喷加钢筋网及系统锚杆支护，底板厚20cm的素混凝土；对于Ⅴ类围岩洞段，全断面采用厚50cm的钢筋混凝土衬砌，顶拱进行回填灌浆，并采用固结灌浆加固。5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告调压室为地下埋藏式。包括竖井、上室、下室及交通洞等建筑物。竖井直径3.0m，高33.0m；上室长100m，断面为城门洞形断面，宽3.0m，高3.2~4.0m，底板高程为3376~3376.8m，顶拱高程为3380m；上室设交通洞，长35.28m，断面型式为城门洞型,宽1.8m，高2.050m。下室长30m，底板高程为3353~3353.3m，顶拱高程为3356～3355.7m；压力管道地面明管，根据地面厂房和调压室的位置，采用一条主管，经一个卜形岔管分为二条支管分别向厂房内二台机组供水的联合供水布置方式。压力管道主管内径1.2m，总长747.752m；支管内径0.8m，最长30.0m。共设7个镇墩，每间隔8.0m设一支墩，上平段中心线高程3343.60m，下平段中心线高程2954.60，斜坡最大倾角47°17′17″。压力管道管沟底宽4.0m，设置人行便道，岩质管沟边坡采用喷混凝土并设置锚杆支护，覆盖层边坡采用浆砌石保护，开挖采用永久稳定坡比。厂区建筑物主要由主厂房、副厂房、主变场、尾水渠、防护堤及进厂公路等组成。电站装机两台，总装机容量1.7万KW。主厂房纵轴线方位角N20°W，总长41.37m，宽15.90m，其中安装间长10.40m，高14.20m，主机间长30.97m，高17.80m，主机间、安装间垂直河流呈“一”字型布置；副厂房、水机部分的空压机室、主变场及开关站紧靠主厂房，平行布置其上游侧，副厂房分为一次副厂房和二次副厂房，一次副厂房在安装间的上游，长19.5m，宽分别为10.45m、4.55m。二次副厂房、空压机室在主机间的上游，长21.78m，宽9.0m。一次副厂房的上游及右侧为主变场和开关站；尾水渠长约160.0m，断面为梯形，底宽2.0m，边坡为1:1.25，全程坡降为2‰，之后与原河床相接；进厂公路自下游，通过二级（水塘沟）电站底格栏栅坝顶跨过小沟河，从安装间右侧通过回车场进厂，厂前设回车场。公路外侧采用浆砌石挡墙护坡，对侧向土质边坡采用浆砌石护坡。因厂区建筑物均处在河滩上，为避免洪水期洪水对厂区建筑基础的淘刷，在厂区范围的小沟河边设浆砌石防护堤，并加强厂房基础防冲和抗冲的工程措施。1.1首部枢纽1.1.1首部枢纽布置闸址位于两岔河下游约100m的河段上，河流由N45°E流经闸址区，枯水期河水位高程3356～3359m，河床宽11～23m。沿河有小型心滩、漫滩及阶地发育，Ⅰ级阶地主要分布在左岸，拔河高1～3m，阶面较宽缓，最宽处可达30～45m。左岸3370m高程以下谷坡坡度50°～60°，3370m高程以上谷坡坡度20°～25°；右岸3380m高程以下谷坡坡度10°～20°，3380m高程以上谷坡坡度40°～45°。闸址5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告两岸谷坡地形完整，无冲沟切割，两岸谷坡第四纪堆积物广布，谷坡处于稳定状态，未发现滑坡体及较大规模的崩塌体存在。闸址区谷坡地形完整，两岸无冲沟切割分布，坡面植被茂密，水土保持较好，坡体处于稳定状态。据地质调查，无发生泥石流、岸坡崩塌、滑坡，以及其它坡体变形失稳的地形地质条件。由于岩层走向与河流斜交，岸坡基岩风化、卸荷不甚显著，岩体以弱风化弱卸荷为主，岩体风化卸荷水平深度一般在20～40m。首部枢纽由泄洪闸、冲沙闸、取水口、左、右岸挡水建筑物组成，坝轴线长161m，坝顶高程为3372.5m，最大坝高16.5m。拦河闸坝位于城墙沟汇口下游100m处，该处主河床平均河底高程约为3358.00m，平枯期河水面宽度约5m～15m，为保持原河床走势和泄流、冲沙顺畅，首部枢纽采用“正向泄洪排沙、侧向取水”的布置型式，主要泄水建筑物冲沙闸、泄洪闸布置于河床主流上，孔底高程基本与河床平均底高程一致。主要泄水及挡水建筑物基本上都建于第二层冲积堆积的漂卵砾石层(alQ4)上；右岸两个10m长的挡水坝段建于基岩之上。根据可研阶段的审查意见，本阶段对泄洪闸的孔数做了进一步分析，由于小沟河洪水流量小，一孔6m宽的泄洪闸基本能满足泄洪要求，汛期与冲沙闸联合亦能满足排沙要求，减少闸前淤积的范围，所以本阶段布置一孔泄洪闸。泄洪闸为胸墙式平底闸：6.0×4.5（宽×高），布置在主河床，考虑山区性河道过闸推移质对闸底板的冲、磨蚀作用，泄洪闸采用弧形工作门，检修门采用平板检修闸门。泄洪闸室长25m，闸底板高程3358.00m，底板厚2.0m，闸墩为缝墩，厚2.0m，边墩厚2.0m。闸室上游设长15.0~20.0m、厚1.5m的混凝土防渗铺盖。闸室下游接长35.0m，厚1.5m的钢筋混凝土结构护坦：护坦前段长7.5m，为i=0.2的顺坡；中段长17.5m，为i=0.1的顺坡；后段长10.0m的水平段，顶面高程3354.75m；为确保护坦不受下游冲刷坑的影响，护坦末端设一防冲齿槽，冲坑的计算深度约3.98m，所以齿槽深4.75m，底高程定为3350.00m。齿槽后设10.0m长的钢筋混凝土柔性海漫护底，与原河床坡度保持一致。由于枢纽最大挡水高度仅为13m，同时最大的泄洪流量为145m3/s，护坦末端单宽流量仅11.6m3/s·m，均较小，故闸后水流采用急流衔接。在泄洪闸右侧布置一孔2.5×4.5（宽×5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告高）的冲沙闸，进口前与泄洪闸由1.5m宽的束水墙分开，以利于束水冲沙。闸室长25m，闸底板高程3358.00m，底板厚2.0m，闸墩为缝墩，厚2.0m，边墩厚2.0m。闸室上游设长20.0m、厚1.5m的混凝土防渗铺盖。其下游衔接型式同泄洪闸，在护坦内用隔墙分开，以保证出流流态平稳。冲沙闸也采用弧形工作门，检修门采用平板检修闸门。冲沙闸、泄洪闸的弧形工作闸门各设一台固定式启闭机启闭。冲沙闸、泄洪闸全部采用整体式钢筋混凝土结构以适应抗震与基础不均匀沉降，各闸段间设沉陷缝，缝间设止水。电站进水闸位于河床右岸，取水口靠近冲沙闸布置，为了解决引水防沙问题，采用“正向泄洪冲沙，侧向取水”的布置形式，与坝轴线夹角为95°，为防止漂浮杂物，取水口为胸墙式，并在上游侧设置防漂墙。为满足不同时期引水的防沙要求，设置两孔进水闸及取水口。每孔闸前缘净宽度按引用流量及过栅流速要求均确定为3.50m，闸室设两道拦污栅，互为检修备用。闸室长为8.0m，闸室底板高程一为分别为3363.3m，后接无压进水口；另一个为3362.00m，后接有压进水口、洞内沉沙池，汛期使用。两取水口采用整体结构，边墩厚2.0m，中墩厚3.0m，底板厚均为2.0m，其底板顶高程较冲沙闸底板高出4～5.3m，起取水挡沙的作用。取水口后都为一长12.0m的喇叭口型渐变段，后接7m宽的进水闸。根据水力计算，考虑结构布置的要求，两进水闸各为一孔胸墙式平底板闸，底板高程分别为3362.7m和3361.0m，孔口尺寸2.8×2m(宽×高)，边墩厚2.0m，闸后与暗涵连接。泄水建筑物两侧为混凝土挡水坝段，采用重力式结构，左侧长81m，右侧长64m，最大坝高16.5m，其基础置于冲积堆积的漂卵砾石层(alQ4)上。考虑到该层允许承载力为0.45～0.5MPa，满足筑坝要求，且变形模量较大为40～50MPa，挡水高度较低，所以不采用大开挖方式进行基础置换，直接在覆盖层上建挡水坝，设置混凝土防渗墙。由于闸址区覆盖层的厚度及工程地质性状存在一定的差异，在建筑物及蓄水后水荷载等的作用下，地基变形存在不对称性，闸基有不均匀沉降变形的问题。所将浅表层松散土层挖出后作为闸基，有必要的地方作一定的固结灌浆处理，以防止不均匀沉降。同时对左、右岸挡水坝每10～20m设置永久沉陷缝，缝间设止水。挡水坝段坝顶宽5.0m，上游坝坡为1：0.4，起坡点高程为3366.50m，下游坝坡为1：0.8，起坡点高程为3369.50m。挡水坝段底部上游均设置宽1.2m的平台，下游最大坝高的坝段设置宽2.8m的平台，其余坝段设置宽2.0m的平台。取水口右侧为15.0m长的导墙，起到平顺水流及导沙的作用。导墙剖面为衡重式挡土墙剖面，导墙顶高程3366.0m，宽1.0m，上游侧为垂直面，下游为1.0m的垂直段，下接1：0.5的斜坡，底部设置宽1.0m的平台。左、右岸坝肩设断面为3.0×3.5（宽×5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告高）的方圆型灌浆平硐，分别长25.0m和15.0m。首部枢纽布置详见附图：CDXG-ZH-13-5(2~4)。1.1.1引水防沙结构布置及水库运行方式小沟河为山区性河流，流域内地质构造复杂，断层多，裂隙发育，岩层破碎，风化强烈。第四系松散堆积物多分布于河谷两侧及冲沟内。下游处于青衣江暴雨区边缘，暴雨强度较大。滑坡、崩塌时有发生。闸址处多年平均年悬移质输沙量10.4万t，多年平均悬移质含沙量0.809kg/m3。悬移质颗粒较粗，中数粒径0.057mm，大于0.25mm占26%，平均粒径0.254mm，最大粒径1.73mm。莫氏硬度大于5的硬矿物主要为石英、长石。各粒径组硬矿物含量为10%～35%，大于0.25mm为10%～17%。首部枢纽布置中首要需解决的是引水发电同防沙、防漂、泄洪之间的矛盾。工程布置中遵循了“正向泄洪冲沙、侧向引水发电”的原则。为了解决“水库沉沙”库容的问题，提出了汛期不定期敞泄冲沙的要求。(1)引水防沙、排污布置经过对已建类似电站运行情况的调查研究，本工程在枢纽布置中采用拦、截导、排等多道设防措施，避免推移质泥沙、漂浮物进洞过机。由于泄洪闸闸门宽度为6.0m，在小开度的情况下，泄流大，为达到小流量条件下冲沙，紧靠泄洪闸右侧设置一孔宽2.0m的冲沙闸，闸底板采用近于天然河道底高程的3358.0m。取水口顺河侧向布置于河床左岸，与坝轴线呈95°交角，取水口闸孔底高程为3362.00m和3363.3m，高出冲沙闸底板高程4.0m和5.3m，可以达到很好的拦沙效果。取水口的过流净宽为3.5m，闸室设置两道拦污栅，在设计引用流量下的过栅流速为0.5m/s左右，在拦污栅没于水下较深的情况下，是满足规范要求的，且低流速的过栅流速可以使清污方式简单化。在取水口前缘设置防漂墙，防漂底高程为3365.00m，形成潜没式进水，并将表面污物导向冲沙闸、泄洪闸。明流排污可以通过汛期敞泄冲沙时又冲沙闸和泄洪闸顺水流排向下游河道。为达到束水冲沙的目的，在冲沙闸左侧设置束水墙，上游宽2.0m，下游与冲沙闸、泄洪闸闸墩平顺连接，墙顶高程为3366.5m。在取水口前布置一道拦沙坎，以保证取水口“门前清”，平面布置成一圆弧型与导墙及束水墙相接，顶高程3363.0m，宽0.5m。(2)电站运行方式根据山区性河流已建工程经验，要解决好引水发电同防沙排沙之间的矛盾，除了有一个合理的枢纽布置方案之外，还应有一套行之有效的水库运行方式。5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平水电站属于日调节电站，运行方式为：在平、枯期(11月～翌年5月)水位在正常蓄水位3371m和死水位3366m之间变化，进行日调节，通过高程为3362.0m的取水口取水；汛期(6月～10月)为减少水库泥沙淤积，长期保持调节库容，保证电站安全运行，水位降至汛期排沙运用水位（死水位）3366.0m运行，由高程为3363.3m的取水口取水。本电站额定水头389m，设计过机粗粒径为0.25mm。悬移质过机多年平均含沙量678g/m3，过机多年平均粗粒径(d≥0.25mm)含沙量为253g/m3。根据《水利水电工程沉沙池设计规范》(SL269—2001)有关水电站沉沙池的设置条件，其处于设置沉沙池范围。水库泥沙调度方式为：根据小沟的河流泥沙输移特性，其悬移质输沙量主要集中在汛期（5～10月），占年输沙量的98.4%，推移质也主要集中在汛期。因此，为降低水库淤积床面，长期有效地保持水库调节库容，汛期需降低水位运行，设置汛期排沙运用水位。杉平水电站正常蓄水位以下闸前水深仅13m，库容仅7.87万m3，而电站所需日调节库容为5.76万m3。因此，水库调沙库容较小，杉平水库泥沙调度方式宜采用不定期敞泄冲沙的方式，即：汛期（5～10月），水库在汛期排沙运用水位运行，入库推移质泥沙在库内逐渐淤积。当电站取水口上游淤积高程接近取水口高程时，在系统负荷低谷期安排电站停机敞泄冲沙，使水库内部分前期淤积物排出库外，恢复一定的调沙库容，冲沙历时6小时。另外，小沟河汛期洪峰沙峰过程基本对应，洪水过程中，水库泥沙淤积发展较快，在较大洪水时，可采用停机避峰敞泄冲沙，此时冲沙效果较好，可大大减少库内泥沙淤积。电站停机避峰流量的选择，经统计丰、中、枯水代表年各级流量出现天数，推荐避峰流量采用16m3/s，平均每年出现1天。非汛期（11月～翌年4月），由于入库沙量较少，闸前水位在正常蓄水位～死水位之间运行，电站进行日调节。1.1.1拦河闸坝1.1.1.1泄洪能力计算拦河闸由1孔冲沙闸和1孔泄洪闸组成，其型式为平底宽顶堰，泄流计算采用宽顶堰的堰流和孔流公式计算。挡水及泄水建筑物为四级建筑物，相应洪水标准为：设计洪水流量(P=3.33%)Q=91m3/s校核洪水流量(P=0.5%)Q=145m3/s消能防冲洪水流量（P=5%）Q=83.5m3/s泄洪、冲沙闸在汛期各级水位时，当he/H>0.65时，采用宽顶堰自由出流计算公式：……………………(1)5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告式中：——流量(m3/s)；——堰流淹没系数；——流量系数；——闸孔数；——闸孔净宽(m)；——计入行近流速水头的堰上水头(m)；当he/H≤0.65时，采用闸孔自由出流计算公式：…………………(2)式中：——闸孔淹没系数；——流量系数；——闸孔高度(m)；拦河闸泄流计算成果见表5-14。拦河闸泄流成果表表5-14计算情况泄洪流量(m3/s)上游水位(m)下游游水位(m)冲沙闸泄洪闸总泄量设计洪水23.267.891.03361.723360.73校核洪水36.9108.11453363.083361.30消能防冲洪水21.362.283.53361.521.1.1.1闸坝抗滑稳定及基底应力计算闸基主要持力层为冲积堆积的漂卵砾石层(alQ4)，厚5～15m，根据该层的颗粒特性，综合考虑试验成果，地质专业建议其允许承载力为0.45～0.5MPa，变形模量为40～50MPa。根据《水闸设计规范》SL265-2001的有关公式和方法进行闸室段和挡水坝段抗滑稳定及地基应力计算。（1）计算基本资料正常蓄水位3371.00m，设计洪水位3361.72m，下游水位3358.13m校核洪水位3363.08m，下游水位3358.56m5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告闸室段淤沙高程3361.00m挡水坝段淤沙高程3365.00m计算风速V=20m/vs，吹程D=260m淤沙浮容重γ＝9KN/mm3，内摩擦角20°闸基下部齿槽间覆盖层土体的天然容重为γ＝22KN/m3基础抗剪强度指标：Φ=30º，f=0.58基础允许承载力[R]=0.45～0.5MPa（1）计算工况与荷载组合闸室段去泄洪闸计算，挡水坝段取最大坝高初的单位宽坝段计算。计算工况与荷载组合见表5-15。计算工况及荷载组合表表5-15荷载组合计算情况荷载说明自重水重静水压力扬压力淤沙压力浪压力地震荷载基本组合完建情况√未计地下水产生的扬压力正常蓄水位情况√√√√√√按正常蓄水位组合计算水重、静水压力、扬压力及浪压力设计洪水位情况√√√√√√按设计洪水位组合计算水重、静水压力、扬压力及浪压力特殊组合检修情况√√√√√按正常蓄水位组合计算水重、静水压力、扬压力及浪压力校核洪水位情况√√√√√√按校核洪水位组合计算水重、静水压力、扬压力及浪压力地震情况√√√√√√√按正常蓄水位组合计算水重、静水压力、扬压力及浪压止水失效情况（闸室段）√√√√√√按正常蓄水位组合计算水重、静水压力、扬压力及浪压（2）计算公式闸坝抗滑稳定计算公式根据《水闸设计规范》SD133-84，土基上的闸室沿基础底面的抗滑稳定计算公式：………………………….(3)闸室基础应力计算公式：………………………(4)5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告以上公式中：Kc——抗滑稳定安全系数，基本荷载组合要求不小于1.25，特殊荷载组合要求不小于1.05(地震工况)；——闸坝基面抗剪断摩擦系数。ΣG——作用于闸室底面以上全部竖向荷载之和；ΣH——作用于闸室底面以上全部水平荷载之和；ΣM——作用于闸室上全部荷载对基底形心轴的力矩之和；W——闸室基础底面对基底形心轴的截面矩；A——闸室基础底面面积。（1）闸坝抗滑稳定及基底应力计算结果闸坝抗滑稳定及基底应力计算结果详见表5-16。杉平水电站闸、坝抗滑稳定及基底应力计算成果表表5-16建筑物荷载组合计算工况抗滑稳定安全系数基底应力(MPa)允许值计算值上游下游应力比泄洪闸段基本组合完建情况0.2240.1931.16正常蓄水位情况1.252.70.1740.2541.46设计洪水位情况1.2564.510.1930.1761.1特殊组合校核洪水1.1029.470.1840.1721.07正常挡水+地震向上游1.053.740.2040.2241.1向下游1.052.120.1440.2841.97检修1.101.990.1740.2431.40止水失效情况1.102.040.1870.2411.29挡水坝段(Φ=27.5º，f=0.52)基本组合完建情况0.270.141.93正常蓄水位情况1.251.730.1840.21.09设计洪水位情况1.2521.350.2460.1411.75特殊组合校核洪水1.1010.150.2410.1431.68正常挡水+地震向上游1.051.990.1770.1481.19向下游1.051.160.1160.211.81止水失效情况1.11.470.1460.1791.22由表5-16计算成果可见，泄洪闸及挡水坝的抗滑稳定满足规范要求，基底应力均满足地基承载力的要求。5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1.1渗流稳定计算闸基为冲积堆积的漂卵砾石层(alQ4)，厚6.3～15m，结构层次比较单一，厚度较薄，结合上阶段计算成果，拟采用全封闭式防渗墙处理。河床建筑物底部桩号0+002.500m设置防渗墙，最右侧10m长的坝段下随坝段向下游转10°角，两岸接灌浆平洞。设计将泄洪闸的纵剖面作为控制断面，做渗流稳定计算。计算参数见表5-17。杉平水电站渗流计算参数表表5-17材料允许渗透坡降[J]允许出逸比降渗透系数K（cm/s）漂卵砾石层(alQ4)0.30.611.39×10-1cm/s防渗墙1×10-7cm/s基岩5×10-4cm/计算部位：泄洪闸计算方法：采用黄河水利委员会水利科学研究所编制的二向渗流有限元发计算程序TPTS6计算情况：只计算稳定渗流工况，上游水位3371.0m，下游取3354.75m。计算结果见下图，结果见表5-18。杉平水电站渗流计算结果表表5-18计算部位最大坡降总渗流量m3/s铺盖前入渗点底板后出逸点泄洪闸0.0230.020.0285-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告由计算结果可以看出：渗流入渗点最大坡降和渗流出逸点最大坡降均未超过该层（漂卵砾石层(alQ4)）的允许坡降。防渗墙墙底与基岩接触部位为18.84，满足规范要求。当由于底部周围基岩内最大渗透坡降值相对较高，同时鉴于渗流问题的重要性和复杂性以及防渗墙隐蔽工程的施工不可预见因素，所以在下游渗流出逸处做适当的反滤措施是必要的。1.1.1.1冲坑深度计算冲刷坑深度取决于护坦后的单宽流量和河床的不冲流速，按河床覆盖层颗粒组成，根据《水闸设计规范》(SL265-2001)的公式，对漂卵石夹砂河床，采用下述公式计算：…………………………………..（5）其中：d——护坦末端冲刷坑深度(m)q——护坦末端的单宽流量(m3/s.m)[v0]——河床的不冲流速(m/s)hs——护坦末端的河床水深(m)参照其它工程经验，河床不冲流速取1.2m/s，经计算，设计洪水情况下护坦末端冲坑深度d=3.98m。1.1.1.2消能防冲及抗磨设计小沟河河床平均坡降较大，河道狭窄，形成坡陡流急的流逝。杉平电站闸址多年平均年输沙量10.4万t，推移质年输沙量约为1.56万t，多年平均含沙量为0.809kg/m3，多年汛期平均含沙量为1.28kg/m3，其中含有较多的莫氏硬度大于5的硬矿物（石英、长石）。同时根据到闸址处的地形条件及下游河道特征，考虑天然河床推移质多，粒径大，闸后不适合设置消力池，经比较分析后，采用斜坡护坦急流衔接的消能方式。5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告本工程主要建筑物为四级，消能防冲按20年一遇洪水标准设计，洪水流量（P=5%）Q=83.5m3/s，相应的上游水位为3361.52m，下游为3358.07，冲坑深度3.98m。由于推移质均从上游铺盖、闸室、护坦排向下游，根据各泄水部位的情况及其重要性，并考虑其施工及检修的难易，分别采用不同的措施进行保护：在闸室底板及闸墩1.2m高范围内采用12mm厚16Mn钢板镶护；铺盖、护坦表面采用0.30m厚的耐磨混凝土保护；护坦末端设4.75m深的防冲齿槽；并在护坦末端设长10.0m、厚0.8m的柔性混凝土海漫。海漫后下游河槽为向左转向的弯道，所以出闸水流对河道右岸有一定的冲刷，为平顺水流，保护岸坡，对海漫下游10m～35m左右的河道右岸在冲沙闸边界延长线以内的部分进行开挖清理，并做2～3m高的砌石护坡。1.1.1闸基、两岸防渗处理闸基主要置于漂卵石层(alQ4)，层次结构、组成物质、透水性及物理力学特性差异不大，承载能力及变形性能较均一，但地层透水性强，抗渗稳定性差，河床及左岸相对隔水层埋藏较深，故建闸后存在基础渗漏问题。该层厚度不大，但采用全部挖出置换，工程量增加较多，挡水建筑物高度亦增加较大，所以不可取。闸基防渗采用封闭式防渗墙，平行于坝轴线布置，最大深度10.5m，厚0.8m。由于河床及岸边相对隔水层埋藏较深，采用帷幕灌浆防渗，单排，孔距2.0m，以减少河床基岩渗流量和绕坝渗流量，增强渗透稳定性。经渗流稳定计算，该方案满足规范要求，渗流量较小，经济可行。1.2引水建筑物1.2.1进水口本电站水库正常蓄水位3371.0m，死水位3366.0m，进口建筑物包括枯、汛期两期。汛期进水口布置在下游，枯期进水口布置在上游，进水口主要建筑物包括取水口，渐变段、进口闸。取水口与坝轴线呈105°夹角，前沿长14.0m，槛顶高程分别为3362.0m，3363.3m，两孔取水口与下游渐变段共为一闸段，其顺水流向长20.0m。为减少污物进入取水口，两孔均设置两道拦污栅。枯期进口闸底板高程3361.0m，顶高程3372.50m，闸高12.5m，顺水流向长7.0m。在枯期低水位3366.0m运行时，淹没深度2.6m，孔口尺寸（宽×高）2.2×2.4m，在设计流量5.3m3/s下，孔口流速1.0m/s。汛期进口闸底板高程3362.70m，闸顶高程3372.5，闸高11.8m，宽7.0m，顺水流向长7m，闸内设置工作闸门和检修闸门各一道，门孔口尺寸为2.2m×2.4m。进口闸基岩边坡按1：0.3开挖，采用系统锚杆及挂网喷混凝土保护。5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1沉沙池（1）布置在引水隧洞桩号（引1）0+074.032mm处设置沉沙池，沉沙池建筑物包括：上游渐变段、工作段、出口渐变段，出口冲沙闸及廊道。从上游渐变段首端至出口渐变段末端长80m，沉沙池正常运行水位3365.5m，最大深度5.5m。上游渐变段采用对称扩散形式，长度为10.0m。沉沙池工作段宽5.0m，纵坡i=0.05，首端高程为3359.16m，水深2.5m，末端高程3356.16m，水深5.5m。沉沙池顺水流向长度为60m。当通过设计引用流量5.3m3/s时，沉沙池内流速v=0.1927～0.424m/s。在沉沙池末端设一冲沙闸，冲沙闸底孔宽1.2m，高1.2m。沉沙池下游渐变段长10m，将隧洞断面由宽6.0m缩窄至2.2m，同时在其端设置一高1.5m的拦沙坎。（2）水力学计算根据《水电水利工程沉沙池设计规范》(DL/T5107-1999)，其沉降标准按发电引用流量为5.3m3/s时，悬沙粒径d≥0.1mm的沉降保证率为80%~90%进行设计。沉降保证率和过机含沙量沉降保证率计算采用一度超饱和输沙法，计算公式：式中：L——沉沙池长度(m)；H——沉沙池平均水深(m)；Wi——大于等于某粒径沉降保证率(%)；ωi——粒径组下限粒径沉速(cm/s)；ωi+1——粒径组上限粒径沉速(cm/s)；ωi——粒径组平均沉速(cm/s)；u×——池身摩阻流速(m/s)；V——池身段平均流速(m/s)；5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告R——池身段平均过水断面水力半径(m)；n——池身段糙率；g——重力加速度(m/s2)；当沉沙池通过设计发电引用流量5.3m3/s时，池内平均流速0.16～0.35m/s，经计算粒径d≥0.1mm的沉降保证率为79.2%。1.1.1引水隧洞1.1.1.1引水隧洞布置经引水线路方案比较，引水隧洞布置于小沟河右岸，全长约5824.878m。引水线路沿线河谷狭窄，山体雄厚，谷坡陡峻，地势海拔3000～4500余米，属典型的高山峡谷地貌。引水线路区出露地层为三叠系杂谷脑组中厚层状变质砂岩夹板岩，燕山期二云母花岗岩。引水线路区地质构造较为单一，岩层总体产状N20～40ºW/NE∠70～80º。区内未见大的断层通过，岩体中结构面主要为小型挤压破碎带和节理裂隙。引水线路区物理地质作用显著，主要表现为风化卸荷和崩塌作用。据地表地质调查，边坡岩体风化较弱，但卸荷松驰明显，岩体强卸荷水平深度一般20～30m，弱风化、弱卸荷深度40～60m。引水线路区地下水类型主要为基岩裂隙水和覆盖层孔隙水。岩体含水性及透水性受构造发育程度控制，并与风化卸荷有关。引水隧洞洞线布置主要受国木沟控制，根据隧洞沿线的地形地质条件，洞线采用绕沟方式，隧洞从沟谷下部基岩中通过，过国木沟隧洞上覆围岩厚约60m。根据隧洞高程和施工支洞布置，隧洞在平面上设置D1~D6共6个控制点，转弯半径为20m，隧洞全长5824.878m。进口底板高程3358.20m，至调压室处隧洞底板高程3343.0m，纵坡i＝2.6458‰，电站设计引用流量为5.3m3/s，为避免圆形断面施工中需多挖多填，施工附加量大的问题，采用隧洞断面型式为城门洞型。最小过水断面宽2.2m，高2.4m。根据引水隧洞沿线工程地质条件的不同，可分为如下工程地质条件段：第一段：桩号0+000～0+200m，进水口段，段长175m，洞线方向N55°0´40″W，洞室垂直埋深20m～60m。0+000～0+020m段为覆盖层，主要由崩坡积块碎石土组成，结构较松散，其强度和承载能力较低，作为引渠基础基本可满足要求。0+020～0+200段为基岩段，围岩由三叠系中统第一岩组(T21－1)砂岩组成，岩层产状：N30°～40°W/NE∠65°～70°，岩层走向与洞轴线近于正交，岩体呈弱风化、弱卸荷状态。岩体透水性较强，地下水有随季节变化的特点，在雨季渗水量增大，将出现线状渗水。Ⅳ5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告类围岩，成洞条件较差，但对于小跨度地下洞室，其成洞仍是可行的。隧洞进口自然坡度30º～40º，天然状态下边坡稳定，属基岩边坡，岩层反倾坡内，有利于边坡稳定，坡体由厚层砂岩组成，次块状结构，岩体较完整，呈弱风化、弱卸荷状态。地质调查表明，尚未发现影响边坡稳定的控制性结构面和变形失稳体存在，岩体内的节理裂隙也未构成不稳定滑移组合块体，但需注意局部卸荷松弛岩体引起的掉块现象。(2)第二段：桩号0+200～1+410m，段长1210m，洞线方向N55°0´40″W转S71°31´19″W，洞室垂直埋深100m～320m，最小埋深60m。围岩由三叠系中统第一岩组(T21-1)砂岩组成，岩层厚层状，其产状为N30°～40°W/NE∠60°～70°，岩层走向与洞轴线大角度相交，岩体以微风化～新鲜为主。该段总体上地下水不丰富，活动轻微，以滴状～线状渗水为主，局部裂隙密集带、断层影响带及挤压破碎带地下水相对较丰富，多为密集线状～小股状渗水。次块状～镶嵌状结构，块体间嵌合紧密，岩体相对较完整，以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主，围岩稳定性及成洞条件较好。(3)第三段：桩号1+410～3+345m，段长1935m，洞线方向S71°31´19″W，洞室垂直埋深100m～280m，最小埋深80m。围岩由三叠系中统第二岩组(T21-2)砂岩与板岩互层，岩层产状：N40°～50°E/SE∠50°～55°，岩体呈微风化～新鲜状态。板岩内裂隙不发育，但层理发育，间距5～20cm；砂岩内发育2～3组裂隙，延伸受板岩限制，一般未穿过两侧的板岩。该段总体以Ⅲ类围为主，Ⅱ、Ⅳ类围岩次之。开挖围岩基本稳定，成洞可行。该段地下水不丰富，开挖洞室渗水受岩性控制，具有区段性特点，砂岩段以滴状渗水为主，板岩段一般洞壁呈湿润～干燥状态，砂岩与板岩接触面有出现线状渗水的可能。(4)第四段：桩号3+345～4+115m，段长770m，洞线方向S71°31´19″W转N88°29´42″W，洞室垂直埋深150m～320m。围岩由三叠系中统第三岩组(T21-3)板岩组成，薄层状，具中等强度，透水性微弱。岩层产状：N0°～10°E/SE∠50°～60°。该段裂隙、次级小断层和挤压破碎带不发育，但层理发育，间距5～10cm，围岩以镶嵌～碎裂结构为主，受层理发育的影响，围岩完整较差，以Ⅲ、Ⅳ类围岩为主。该段地下水不丰富，洞壁呈湿润～干燥状态。由于板岩岩性较软，加之该段洞室埋深较大，开挖后洞室边墙可能有“鼓帮”及顶拱下沉变形的现象发生，施工过程中需注意，并及时采取加固措施。(5)第五段：桩号4+115～5+805m，段长1690m，洞线方向由N88°29´42″W转S60°32´16″W，洞室垂直埋深220m～280m。围岩由三叠系中统第四岩组(T21-4)砂岩组成，岩层产状：N10°～20°E/SE∠60°～65°，岩层走向与洞室轴线近于正交，以Ⅱ、Ⅲ类为主，开挖围岩自稳性强，成洞条件好。(6)第六段：桩号5+805～5+824.878m，段长19.878m，洞线方向S60°32´16″W，洞室垂直埋深80m～150m。围岩由三叠系中统第五岩组(T21-5)砂岩夹板岩组成，5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告岩层产状：N5°～10°E/SE∠60°～65°，岩层走向与洞室轴线大角度相交，对开挖围岩稳定有利。围岩类别以Ⅳ类围为主。围岩稳定性较好，成洞可行。根据不同的围岩类别采用不同的衬砌支护型式，对于Ⅱ类围岩洞段，边墙喷5cm，底板20cm素混凝土；Ⅲ类围岩洞段，边墙及顶拱采用10cm厚锚喷加钢筋网及锚杆支护，底板厚20cm的素混凝土；对于Ⅳ类围岩段，边墙及顶拱采用15cm厚锚喷加钢筋网及系统锚杆支护，底板厚20cm的素混凝土；对于Ⅴ类围岩洞段，全断面采用厚50cm的钢筋混凝土衬砌，顶拱进行回填灌浆，并采用固结灌浆加固。引水隧洞共布置4条施工支洞，在2条支洞内均设置检修进人门，以进行检修维护。为防止岩石掉块进入机组，在隧洞末端设置一个集石坑。引水隧洞的布置详见附图，图号：CDXGZH-12-5(1)。1.1.1.1引水隧洞水头损失计算引水隧洞全线采用城门洞形断面，对于Ⅱ~Ⅲ类围岩洞段采用锚喷衬砌，边、顶拱锚喷控制起伏差20cm，按尼古拉池公式计算锚喷糙率为0.031，底板现浇混凝土采用糙率系数为0.014，计算的Ⅱ~Ⅲ类围岩洞段断面综合糙率为0.0285。对于Ⅳ~Ⅴ类围岩洞段采用钢筋混凝土衬砌，设计糙率为0.014，按此计算沿程水头损失。另计入拦污栅、工作闸门、检修闸门、渐变段、隧洞平面转弯段，以及隧洞与调压室底部连接段等局部水头损失，求得引水隧洞总水头损失hw=3.347×10-1Q2，当二台机满负荷运行，引用流量为5.3m3/s时，引水隧洞水头损失为9.40m1.1.2调压室1.1.2.1调压室结构布置调压室布置为埋藏式.调压室竖井采用园形断面，内径3m，下部隧洞底板高程为3343m，竖井高33.0m，由于竖井承受的水头较高，且水位变幅较大，竖井井筒采用钢筋混凝土衬砌，衬厚50cm，并进行周边固结灌浆。调压室上室处于相对较差的岩体内，不宜开挖大跨度洞室，为此选择宽3m，高3.2~4.0m的城门形断面。上室底高程为3376~3376.8m，坡降i=0.01，经计算，上室长100m，最高涌浪水位为3378.544m，上室内水深2.544m。上室采用全断面钢筋混凝土衬砌，衬厚50cm，顶拱进行回填灌浆，周边进行固结灌浆。上室交通洞长35.282，断面型式为城门洞型，宽1.8m，高2.05m。具体布置详见CDXG-ZH-12-5(5)。1.1.2.2调压室水力学计算5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告调压室型式为双室式调压室，其“托马”临界稳定断面由引水隧洞最小糙率控制，计算得F=0.63m2，调压室竖井内径采用D=3.0m，断面积为7.07m2，“托马”稳定安全系数k=11.13。调压室的最高与最低涌浪采用四阶龙格——库塔法计算。上室底板高程3376.00m，水平长100m，城门洞型，内宽3.00m，高3.2～4.0m，顶拱内半径1.83m，中心角110°；竖井底高程为3343.00m，顶高程3376.00m。下室长30m，底板高程为3353~3353.3m，顶拱高程为3356～3355.7m。其计算条件及成果见表5-19。调压室涌浪水位计算及成果表表5-19计算工况计算参数及成果丢弃负荷增加负荷N=1®0N=2/3®1隧洞进水口水位（m）3371.003355.50糙率0.0130.016导叶开启与关闭时间TS（S）77涌浪水位（m）3378.5443354.521.1.1压力管道1.1.1.1方案比较及结构布置本阶段初拟了地下埋管与地面明管相比。（1）地面明管方案根据厂房后坡地形、地质条件，地面明管方案采用一条主管，经一个卜形岔管分为两条管分别向厂房内二台机组供水的联合供水布置方式。压力主管长747.752m，共设7个镇墩，每间隔8.0m设一支墩，内径1.20m，上平段中心线高程3343.60m，下平段中心线高程2954.60m，斜坡最大倾角47°17′17″。压力管道管沟底宽3.20m，设置人行便道，管沟边坡采用喷混凝土并设置锚杆支护。（2）地下埋管方案由于地形坡度较缓，地下埋管方案初拟采用45º的斜井，以达到投资最小，同时满足施工。地下埋管方案考虑将压力前池设置在地下，共设3各平段，每平段高差约191m，主管内径1.20m，压力主管长812.484m，其中上平段中心线高程3343.60m，中平段中心线高程3149.00m，平段长60.0m，下平段中心线高程616.720m，长5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告193.976m。各施工支洞的长度：中平段，125m；下平段72m。根据压力管道设计规范，在压力管道上平段设置蝶阀室及其交通洞，交通洞长约86.0m。（3）方案比选二方案工程量及直接投资见表5-20。压力管道方案比较工程量及直接投资表表5-20项目单位埋管方案明管方案覆盖层明挖m345016000岩石明挖m3468016800岩石洞挖m356821164混凝土C20m345204002喷混凝土m396950钢筋t163246钢材t430475回填灌浆m21250591锚杆Φ25L=4.0m根2105800波纹补偿器个7直接投资万元925.31880.28直接投资差万元45.03从表5-20可见：埋管方案比明管方案多45.03万元，主要是由于（1）埋管方案下平段较长，导致其钢材量相差不大；（2）岩石洞挖及地下混凝土浇筑单价高；（2）上平段设置地下蝶阀及其交通洞。以上投资均未计入施工支洞的投资，若计入，则地下埋管投资将增加。考虑埋管方案施工较难，电站水位变幅仅5.0m，水库库容小，在枯期水库进行日调节时，水体变化频繁，水温无变化，压力管道内、外水温基本无差别，不存在内外温差问题，明管方案在各个镇墩下游设置波纹补偿器可以解决因温度、沉降带来的问题，故推荐明管方案。根据地面厂房和压力前池的位置，采用一条主管，经一个卜形岔管分为二条支管分别向厂房内二台机组供水的联合供水布置方式。压力管道由上平埋管段、地面斜坡段和下平段组成。上平段长105.051m，中心高程3343.6m；斜坡段长592.246m，分别沿4个不同角度的管沟铺设，其倾角在36º10"59"～47º17"17"之间；下平段主管长65.75-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告m，中心高程2954.60m，压力管道全线采用16MnR钢板衬砌。压力管道主管内径1.2m，总长747.752m；支管内径0.8m，最长支管35.296m。最大内水压力按压力前池最高涌浪水位与压力管道水击升压分析为MPa，对内水压力作用下的结构分析，取埋管段［σ］＝0.67σs，明管段［σ］＝0.55σs，并用第四强度理论校核。钢板焊缝系数取为0.95，钢板厚度除满足结构所需的厚度外，另计入锈蚀、磨损等厚度2mm，板厚为10~20mm。压力管道布置加劲环，间距为1.40~1.60m，经初步分析，压力管道抗外压稳定系数均大于1.80。地下埋管段外预留60cm的操作空间，并回填混凝土，沿线顶拱回填灌浆，底部接触灌浆。压力管道布置详见附图，图号：CDXG-ZH-13-5(12~13)。1.1.1.1压力管道水头损失及水击计算(1)水头损失计算压力管道采用钢板衬砌，主管总长747.752m，内径1.2m；最长支管35.296m，支管内径0.8m。钢板衬砌设计糙率采用n=0.012，计入弯道、分岔管及球阀等局部水头损失，压力管道水头损失系数为4.923×10-1Q2求得压力管道总水头损失为13.828m。(2)水击计算压力管道最大水锤升压出现在运行工况为水库最高运行水位3371m，二台机满负荷运行，电站引用流量为5.3m3/s，突然丢弃全部负荷的情况，此时导叶有效关闭时间Ts=7s，当取压力波传播速度为c=1000m/s，经计算最大水锤升压为极限水锤，其水锤升压系数为ζ=0.172，最大升压水头ΔH=70.282m，压力管道末端承受最大内压4.92MPa。压力管道最大水锤降压出现在运行工况为沉沙池水位3355.50m，一台机满负荷运行，增至全部负荷的情况，此时导叶开启时间Ts=7s，当取压力波传播速度为c=1000m/s，经计算最大水锤降压为极限水锤，其水锤降压系数为η=0.145，最大降压水头ΔH=59.3m，压力管道上平段末端压力为0.03MPa，满足最小压力要求。1.2发电厂房及开关站1.2.1厂区枢纽布置厂区枢纽布置于红杉坪上游右岸Ⅰ级阶地5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告上，厂房基础置于河流冲击堆积的漂卵石层上，该层层次结构单一，以粗颗粒的漂卵石成分为主，且粗颗粒起骨架作用，其承载力和变形指标可满足厂房基础承载力、抗变形及抗滑稳定的要求。在基础持力层的上部尚未发现具有一定厚度和延伸长度的砂层、粉质壤土层或透镜体分布，故不存在地震作用下厂房地基液化稳定问题。厂房右缘边坡的中～下部为坡积块碎石土组成的覆盖层边坡，上部为岩质边坡，自然坡度35º～40º，天然状态下边坡稳定性较好，不存在边坡整体失稳和局部失稳的问题。厂区建筑物主要由主厂房、副厂房、主变场、尾水渠、防护堤及进厂公路等组成。电站装机两台，总装机容量17MW。主厂房纵轴线方位角N20°W，总长41.37m，宽15.90m，其中安装间长10.40m，高14.20m，主机间长30.97m，高17.80m，主机间、安装间垂直河流呈“一”字型布置；副厂房、水机部分的空压机室、主变场及开关站紧靠主厂房，平行布置其上游侧，副厂房分为一次副厂房和二次副厂房，一次副厂房在安装间的上游，长19.5m，宽分别为10.45m、4.55m。二次副厂房、空压机室在主机间的上游，长21.78m，宽9.0m。一次副厂房的上游及右侧为主变场和开关站；尾水渠长约160.0m，断面为梯形，底宽2.0m，边坡为1:1.25，全程坡降为2‰，之后与原河床相接；进厂公路自下游，通过二级（水塘沟）电站底格栏栅坝顶跨过小沟河，从安装间右侧通过回车场进厂，厂前设回车场。公路外侧采用浆砌石挡墙护坡，对侧向土质边坡采用浆砌石护坡。因厂区建筑物均处在河滩上，为避免洪水期洪水对厂区建筑基础的淘刷，在厂区范围的小沟河边设浆砌石防护堤，并加强厂房基础防冲和抗冲的工程措施。厂区枢纽布置见图：CDXG-ZH-12-5(8~9)。1.1.1发电厂房1.1.1.1厂房布置主机间内安装二台卧式冲击式水轮发电机组，单机容量为8500KW；安装一台Lk=13.5m（50t/5t）的桥式起重机，桥机的轨顶高程为2963.30m。机组安装高程为2956.10m，机组间距12.0m；主机间高17.80m，共分二层，下层为机窝层，高程2951.55m，层高3.75m；上层为发电机层，高程2955.30m，厂房建基面高程为2949.70m（最低建基面高程为2946.80m）；尾水管出口高程为2951.75m，屋面高程为2967.50m，其上采用预制板结构。发电机从上游侧出线，引至高压开关柜。在发电机层各机组上游侧分别布置蝶阀坑，尺寸为2.60×2.70×2.95m，层面高程为2951.35m。其它机电设备均布置于发电机层。发电机层上游侧左右两端布置楼梯下至机窝，满足消防要求；下游侧尾水平台下部布置机组供水池，尺寸为6.5×2.1×2.3m，尾水平台上部为水泵房。主机间右端布置渗漏集水井，尺寸为5.0×3.0×4.0m。厂房上部结构采用现浇钢筋混凝土排架结构，屋面采用预制板梁结构。主机间基础为卵砾石砂层，采用C10混凝土置换处理。5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告安装间与主机间同宽，长10.40m，为避免不均匀沉降，二者之间设7cm的沉陷兼防震缝。安装间为一层，即机组安装及检修场，与发电机层同高，建基面高程为2953.30m，屋面布置与主机间相同。安装间右端设进厂大门（4.0m×4.0m）。安装间基础卵砾石砂层，采用碎石振冲桩处理。厂房布置见图：CDXG-ZH-12-5(10~12)。1.1.1.1厂房整体稳定及地基应力计算厂房整体稳定及地基应力按《水电站厂房设计规范》SL266-2001进行计算。抗滑稳定计算公式为：K=f∑W/∑P…………………………………..(5)式中：K——按强度计算的抗滑稳定安全系数；f——滑动面的摩擦系数；∑W——全部荷载对滑动面的法向分值(包括扬压力)；∑P——全部荷载对滑动面的切向分值(包括扬压力)。厂房地基应力按材料力学公式计算，计算公式为：σmax,min=W/A±6M/AB………………………(6)式中：σmax——地基最大应力；σmin——地基最小应力；W——全部荷载对地基的垂直力总和；A——基底面积；M——全部荷载对地基形心的弯矩总和；B——基底面顺水流向的宽度。根据厂房布置要求，厂房建基面高程为2949.70m（最低建基面高程为2946.80m），置于含漂砂卵(碎)砾石层上，其主要物理力学性质指标如下：允许承载力[R]=0.40~0.50MPa，抗剪强度f=tgф=0.5~0.62，C=0。由于该层在天然状态下能满足稳定及应力的要求，现取该层物理力学性质指标f=0.55，[R]=0.45MPa进行计算。厂房为4级建筑物，抗震设防烈度为8度。根据规范要求，抗滑稳定安全系数为：5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告基本组合K≥1.10特殊组合ⅠK≥1.05特殊组合ⅡK≥1.00厂房整体稳定及地基应力计算成果见表5-21。根据表中计算成果，厂房抗滑稳定安全系数在各种工况下均满足规范要求，基础应力均满足地基允许承载力要求。厂房整体稳定及基础应力计算成果表表5-21组合计算工况抗滑稳定安全系数K地基应力(MPa)σmaxσmin基本组合正常运行3.540.210.121特殊组合Ⅰ机组检修3.760.250.119机组未安装2.890.1970.109非常运行1.530.1350.128特殊组合Ⅱ地震工况2.280.2280.1001.1.1.1副厂房副厂房与主厂房同长，地面高程2955.60m，分为一次副厂房，二次副厂房及空压机室，均设门与主厂房相通。一次副厂房布置高、低压配电装置室、厂用配电室；二次副厂房布置有中控室、蓄电池室及交接班室；水机部分的空压机室布置于最左端。一次副厂房的上游及右侧为主变场和开关站，地面高程为2955.40m。副厂房与主厂房之间设沉陷兼防震缝，缝宽7cm。1.1.1.2尾水建筑物尾水建筑物主要由尾水平台和尾水渠组成。尾水平台位于主机间下游，宽3.7m，平台高程为2955.30m，采用电动葫芦起吊尾水检修闸门。尾水渠为梯形断面，全长约160m，底宽2.00m。尾水渠基础置于覆盖层上，采用边墙与底板分离的混凝土结构，底板与贴坡式边墙均采用混凝土衬砌，厚0.50m，边坡为1:1。1.1.1.3厂房边坡支护5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告厂房右坡覆盖层较浅，开挖后坡高约10m，坡比为1：1.5，坡体稳定性较好。为加强施工期及电站永久运行期的安全可靠性，需对厂房右坡做一定的处理，清除危石，并设截水沟，把水引到厂房下游尾水渠，坡面上部覆盖层处采用砼网格护坡，网格间排距为3m，网格内植草。为防止或减轻厂区边坡滚石对厂区建筑物造成破坏，除施工期间对厂前区范围内的山坡危岩及滚石进行清理外，沿山体坡面范围设置高4.00m的SNS柔性防护系统进行保护。1.1工程监测为监测电站施工期和运行期的安全，根据建筑物所处的地质条件、重要性和结构布置等特点，对首部枢纽、引水系统和厂区枢纽进行原型监测设计。1.1.1首部闸坝监测设计首部枢纽由泄洪闸、冲沙闸、进水闸、左、右岸挡水坝段等建筑物组成。最大闸坝高16.50m，闸顶高程3372.5m，正常蓄水位3371.00m。闸基主要持力层为覆盖层，存在闸基渗漏、渗透变形稳定和不均匀沉降变形等问题。因此，对闸坝的监测项目主要有：变形监测、渗透监测和水位监测。1.1.1.1变形监测根据首部闸址的地形地质条件、水文特点、结合闸坝结构布置等，拟采用引张线仪、静力水准仪进行闸坝的水平位移和垂直位移监测，在闸坝顶桩号(闸)0+001.5m布设一条引张线。引张线左端工作基点布设在灌浆平洞内，右端工作基点布设在右岸倒垂孔旁的观测房内，在倒垂孔中安装双金属标仪作为垂直位移的工作基点。根据闸室布置特点在闸墩水平位移测点处同时布设垂直位移测点，共布设6个水平位移测点和6个垂直位移测点。1.1.1.2扬压力监测为了监测混凝土防渗墙的防渗效果、了解坝基扬压力及两岸坝肩的绕渗情况，沿坝轴线方向布设1个纵向监测断面，在挡水坝、泄洪闸和冲沙闸典型坝段各布设1个监测横断面。在闸墩上布设10个扬压力监测孔，两岸坝肩布设4个地下水位监测孔。以上测压管均采用镀锌铁管或塑料管伸入建基面以下1m，并垂直引至闸顶，利用电测水位计和高精度扬压力计进行遥测。1.1.1.3水位监测5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告为了监测闸坝运行期上、下游的水位变化情况。在闸坝上游右岸的进水闸旁布设1支水尺，冲沙闸闸墩上游端部布设1个自测水位监测孔，孔内安装1支自计水位计对上游水位进行自动监测。在下游护坦边墙上布设2支水尺对下游水位进行监测。共布设了3支水尺和一个自测水位计孔。为了提高电站的运行效益和管理方便，对闸坝的变形监测、扬压力监测等拟采用自动化监测系统。1.1.1引水系统监测引水系统包括引水隧洞、压力前池、压力管道等。根据引水隧洞、压力前池、压力管道的地质条件、地下水位和结构布置的具体特点，引水系统监测项目主要有：外水压力监测；围岩变形和应力监测；混凝土衬砌与岩石接缝开合度监测等。监测断面主要布置有：引水隧洞的地质挤压破碎带和地质条件复杂地段沿其洞轴线共布设1个监测断面；压力前池布设1个监测断面。引水监测系统共布设10套多点位移计，15支锚杆应力计，4支钢板计，20支钢筋计，15支应变计，1套无应力计，4支测缝计，8支渗压计等。同时在压力前池上室布设一个自计水位计孔和1支水尺进行水位监测。1.1.2地面厂房监测发电厂房系统建筑物包括主厂房、安装间等。根据厂区地质条件，监测项目主要有：主厂房、安装间、主变室的变形和应力监测；吊车梁的变形和应力监测；厂房渗流和渗流量监测等。监测断面主要布置有：主厂房、主变各布设两个监测断面；安装间布设一个监测断面。厂房监测系统共布设5套多点位移计、10支钢筋计，3支钢板计，7支钢筋计，6支应变计，2套无应力计，2支测缝计，4支测压管等。同时在尾水闸门室的闸墩上布设一个自计水位计孔和在下游尾水渠边墙上布设1支水尺进行厂房尾水位监测。1.1.3监测设备数量监测设备数量见表5-22。监测设备表表5-22序号设备名称单位数量备注1遥测引张线系统套1含6个引张线仪和保护管2静力水准仪系统套1含6个静力水准仪、连通管和保护管3倒垂设备套1含30米深钻孔等4垂线坐标仪套15-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告5双金属标仪套16观测房座17测压管根4含相应钻孔8扬压力计支109渗压计支610应变计支1211无应力计套512测缝计支1513钢筋计支3214钢板计支415多点位移计套616锚杆应力计支1217电测水位计台218自计水位计台219水尺支420量水堰个21温度计支222水工电缆米4600包括保护管23二次测读仪表套124数据采集单元台425自动化管理系统套1含计算机、打印机、稳压电源和管理软件等1.1生产生活区布置及环境美化处理电站位甘孜藏族自治州九龙县境内，系小沟河干流梯级开发的第一级水电站。下游接宏水沟水电站。由首部枢纽、引水系统和厂区枢纽三部分组成。小沟河流域植被良好，原始森林茂密。除少量耕地、房屋、道路和水域外，基本为森林、草山草坡、灌木丛和草甸所覆盖，覆盖率达90%以上。电站生产区及生活区内的建筑在造型上以横、竖线条为主，力求简洁、明快、稳重、大方。色彩上以锗红色为主色调，配合藏式建筑风格，使建筑物既能融于自然，又能突出于自然。生活区位于生产区附近，远离喧嚣的城市，是相对独立的世外桃源。小区内的布置重点考虑了与周边环境的协调、统一，更注重保留了民族特色，力求创造出具有个性的文化氛围，营造出高品质的生活空间。1.2建筑物工程量杉平水电站建筑物主要工程量见表5-22。5-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平水电站主体工程量表(汇总表)表5-22序号部位单位首部枢纽沉沙池及引渠引水系统厂区合计1土方明挖m3275584001600024433683912石方明挖m36261100016800240613土石回填m356229692153144石方洞挖m3441636541410482165混凝土m3267161893161955088498926喷砼m3232314033727钢筋t650128124959326208钢材t5447555349锚杆根422152451566711反滤料m313513512浆砌石m32202112233213防渗墙m21023102314帷幕灌浆m1089108915回填灌浆m2116996191078816固结灌浆m3081863125181468917接触灌浆m230305-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告18波纹补偿节个775-47 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1水力机械、电工、金结及采暖通风1.1水力机械1.1.1电站概况及基本参数1.1.1.1电站概况小沟河干流按“一库四级”方案进行开发，杉平水电站属规划的第一个梯级，正常蓄水位为3380m；杉平水电站开发河段范围为城墙沟～柏香篷沟，河道长约6.8km，首部枢纽主要由拦河坝、泄洪闸、冲沙闸组成；引水系统顺小沟河右岸布置，由引水隧洞、压力前池、压力管道组成。电站厂址位于柏香篷沟下游，正常尾水位为2945m。电站采用引水式开发，其开发任务主要为发电，无灌溉、防洪、漂木等综合利用要求。根据安顺场水文站资料统计，多年平均气温16.7℃，极端最高气温38.4℃，极端最低气温-3.4℃，多年平均相对湿度75%，多年平均蒸发量1412.7mm。多年平均相对湿度75%，11～4月为降雪期，山岭最长积雪时间约半年。多年平均相对湿度86％。杉平水电站地震基本烈度为为Ⅷ度。本电站在电力系统中担任调峰、调频。1.1.1.2基本参数(1)上游水位水库最高运行水位3371.0m水库最低运行水位3365.0m调节库容5.76万m3调节特性日调节(2)下游尾水位校核洪水位2952.25m(P=3.33%)设计洪水位2952.87m(P=1%)(3)水头最大水头414.9m加权平均水头396.1m额定水头389m最小水头389m(4)装机规模装机容量17MW7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告机组台数2台年发电量0.8772亿kW·h年利用小时5160h(5)天然河流泥沙情况多年平均含沙量0.809kg/m3多年平均年推移值输沙量1.56万t多年平均年输沙量10.4万t悬移质颗粒级配表表6-1粒径（mm）2.01.00.500.250.100.050.0250.010.007最大粒径中数粒径平均粒径小于某粒径沙重百分数（％）10092.283.674.060.047.332.712.86.61.730.0570.2541.1.1水轮机及附属设备选择6.1.2.1水轮机选择本电站水头范围为389~414.9m，水轮机型式可采用混流式也可采用水斗式。国内已有的混流式水轮机模型转轮，最高应用水头仅达400m，如HLD54、HLA179、HLA351（鲁布格转化转轮）等，目前国内有适合于本电站的混流式转轮，但运行业绩以及技术难度相对较大；适合本水头段的水斗式转轮如CJ20和CJA237等，国内的几家主要的水轮机制造厂，在此水头段均有较多的生产业绩。因此本阶段推荐采用水斗式水轮机。经过对CJ20和CJA237机型比较后，选用效率较高的CJA237机型。其模型水轮机主要参数见表6-2。模型转轮参数表表6-2型号使用水头最优工况最大飞逸转速n′1p(r/min)模型转轮直径D1M(m)水斗数ZHmax(m)n′10(r/min)Q′10(L/S)η(%)CJA237（单喷嘴）~600401989.96740020CJA237（双喷嘴）~60040329070.540020CJA20（单喷嘴）~600392186.68040020～227-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告6.1.2.2装机台数及布置型式选择由于水斗式水轮机有着良好的调节性能，可根据出力变化自动切换喷嘴数，效率较高，运行区域宽广，可在10%～100%额定负荷范围内运行。因此，根据本电站的装机容量，可以有1台、2台和3台机三个方案。对于1台机方案，若考虑机组检修，则直接影响到下游各级电站的运行，不利于整个梯级的优化调度；而3台机的机电设备总价、主厂房尺寸和电站初期投资和年维护费用方面等均较2台机方案大，且水斗式水轮机可通过切换喷嘴，根据负荷情况选择喷嘴数运行，使得机组在（10%～100%）额定出力范围内均能高效率的稳定运行。因此，2台水斗式水轮发电机组完全能满足杉平水电站本身的高效率、安全稳定和运行灵活的要求，本阶段电站装机台数选择2台。单机容量8500kW的水斗式机组，可采用立轴或卧轴机组。经两方案厂房布置的详细比较，卧轴机组厂房布置简单、土建工程量小，但噪音较大。随着我国水轮机设计制造水平的不断提高，制造技术和手段的不断改进，通过设计及制造单位的通力合作，采取必要的降低噪音的措施，可使厂房内噪音得到有效降低。因此，本电站机组装置型式推荐采用卧轴式。6.1.2.3喷嘴数的选择采用卧轴机组，可选用单喷嘴或双喷嘴，经计算双喷嘴方案转轮直径D1=1.35m，射流直径d0=15cm。单喷嘴方案转轮直径D1=2.00m，射流直径d0=18cm。单喷嘴方案机组尺寸大，使厂房尺寸大，投资大。从工程量及经济比较采用两喷嘴方案。6.1.2.4水轮机主要参数型号CJA237－W－135/2×15转轮直径D1=1.35m射流直径d0=15cm喷嘴数2设计水头389m额定流量2.65m3/s水轮机额定出力　8.5MW额定转速600r/min运转特性曲线见附图1。6.1.2.5安装高程的确定下游50年一遇校核洪水位2952.87m，考虑水轮机必要的排出高度。其计算结果如下：电站水轮机安装高程（即转轮中心高程）确定为2956.1m。7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告6.1.2.6机组调节保证计算电站引水系统：引水隧洞总长为5744.878m，后设有调压室，后接压力钢管，主压力钢管长约747.752m，后分岔至两台机组。按最大水头和额定水头两种工况下，两台机组同时甩负荷计算其蜗壳压力上升值和机组转速上升率。调压井后引水系统ΣLV=7336.46m2/sΣL=783.352mTw=1.23sTa=7.91s喷嘴关闭时间Tf为9s压力钢管最大压力上升率不超过15％钢管最大升压值不大于465m折向器关闭时间3s速率上升值不大于30％6.1.2.7水轮机附属设备(1)调速器及其油压装置采用组合型微机调速器，具有PID调节功能。调速功1000kg·m额定操作油压4Mpa台数2台(2)水轮机进水阀电站最大水头为414.9m，水轮机进水阀采用球阀，其直径为0.8m，球阀的设计压力为500m。1.1.1设备布置本电站装机2台，机组间距为12.0m，安装间长10.47m，主厂房总长41.37m；主厂房为地面式，净宽16.4m，其中机组中心线距上游墙柱净宽9.0m，距下游墙柱净宽4.5m。主厂房各层高程如下:桥机轨顶:2963.30m发电机层:2955.30m球阀中心线高程2954.60m尾水管底板:2951.75m杉平7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告水电站的空压机室布置在安装场上游外侧，与安装间同高程。渗漏排水泵房布置在靠近安装场的1号机下游侧廊道内。调速器及油压装置布置在发电机层水轮机中心线右侧（面向下游）。1.1.1辅助机械设备6.1.4.1厂内起重设备厂内起重最重件为发电机转子，其起重量约为30t，选择桥式起重机，额定起重量为32t。桥机设备主要参数如下：主钩额定起重量32t副钩额定起重量5t跨度13.5m起升高度8m6.1.4.2技术供水系统【见附图】本电站技术供水的主供水采用尾水取水至稳压水池，再从稳压水池引水供机组冷却。选用3台长轴深井泵，其中两台工作泵，一台备用泵。当电站首次充水，水泵无法从尾水渠内抽水时，可考虑从厂外备用生活用水管引水至稳压水池。水泵主要参数：流量180m3/h扬程～30m滤水器主要参数：进出水口管径DN150工作压力1.0MPa6.1.4.3渗漏排水系统【见附图】厂房渗漏水主要集纳地漏排水，球阀坑排水等。设计集水井有效容积为25m3。排水设备选用两台自吸泵，其中一台工作，一台备用。水泵布置在廊道层下游侧，高程为2955.30m。水泵主要参数如下：流量50m3/h扬程～20m6.1.4.4油系统【见附图】小沟河7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告梯级设置中心油库，由中心油库统一进行透平油、绝缘油处理，经油罐车输送至本电站，所以本电站不设置绝缘油系统，但需配置油泵和压力滤油机。本电站设置透平油系统，透平油库布置在主厂房外。油库中设有5m3油罐两个，选用一台2CY-3.3/3.3-1型齿轴油泵、一台LY-50型压力滤油机、一台ZJCQ-3透平油处理机作为油处理设备。齿轮油泵参数如下：流量3.3m3/h数量2台油压0.32MPa功率2.2kW压力滤油机参数如下流量≥50L/min数量1台油压0～0.3MPa功率1.1kW透平油处理机参数如下流量50L/min数量1台过滤压力＜0.5MPa功率27kW6.1.4.5压缩空气系统【见附图】(1)中压空气系统中压空气系统供调速器油压装置充气和补气，工作压力为4.0MPa。系统设置SF-0.5/40型空压机两台，其中一台工作，一台备用，其主要参数：空压机型号SF-0.5/40数量2台排气量0.5m3/min排气压力4MPa储气罐立式数量1台容积0.5m3额定压力4MPa(2)低压空气系统7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告低压空气系统主要供机组维护检修用气及主轴密封用气。系统选择WF-2.0/8型空压机两台，其中一台工作，一台备用。其主要参数如下：空压机型号WF-2.0/8数量2台排气量2m3/min排气压力0.8MPa储气罐立式数量1台容积2m3额定压力0.8MPa6.1.4.6水力测量系统【见附图】水力测量包括全厂性测量和机组段测量部分。全厂性测量设有上下游水位、毛水头测量，水泵吸水池水位，稳压水池水位等水位测量，均可现地显示，并传送至中控室计算机系统。机组段测量设有下列项目：◆进水压力钢管及机壳真空压力测量◆机组冷却水压力、冷却水温度测量◆油泵出口油压、轴承进口油压、油混水信号测量6.1.4.7机修设备本电站为小沟河梯级电站之一，统一考虑设置梯级中心修配厂。本电站仅设置简易机修设备，机修设备见表6-3。主要机修设备汇总表表6-3序号名称型号规格单位数量1普通机床C615最大加工尺寸Φ310×750m台12台钻Z512最大钻孔Φ12mm台13台钻Z4015最大钻孔Φ15mm台14交流电焊机BX1-330I=50~450AN=21kVA台15直流电焊机AX-320I=45~320AN=14kW台26台式砂轮机S3ST-150Φ150mm台11.1.1水力机械主要设备汇总7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告水力机械主要设备汇总见表6-4。水力机械主要设备汇总表表6-4序号名称型号规格单位数量备注1.水轮机CJA237－L－135/2×15Hr=389m，D1=1.35m,N=600r/minQ=2.65m3/s，N=8.5MW台22.发电机SF8500－10/2600N=8.5MW，Cosφ=0.85，n＝600r/min；台23.球阀DN800，Hmax=414.9m台24.调速器(与油压装置一体)微机调速器调速功1000kg·m，P=4MPa台25.桥式起重机32t/5t型电动吊钩桥机额定起重量32t，跨度13.5m台16.技术供水泵Q=180m3/hH=30m台37.全自动滤水器DN150，Q=200m3/h台28.自吸泵Q=50m3/hH=20m台29.潜水泵Q=25m/hH=15mN=2.2kW台110.中压空压机SF-0.5/400.5m3/min，4.0MPa台211.低压空压机WF-2.0/82m3/min，0.8MPa台212.贮气罐V=0.5m3P=4MPa台113.贮气罐V=2m3P=0.8MPa台114.油泵2CY-3.3/3.3-1Q=3.3m3/hP=0.33MPa台215.压力滤油机LY-5050L/minP=0.3MPa台116.透平油净油机ZJCQ-350L/minP＜0.5MPa台117.油罐V=5m3个218.烘箱DX-1.2个11.1电工1.1.1电站接入系统方式杉平水电站位于四川省九龙县境内的小沟河上，是小沟河“一库四级”梯级开发方案的龙头电站，其装机容量为2×8.5MW，保证出力3.6MW，年发电量0.8772亿kW.h，年利用小时数5160h。本电站为低坝引水式电站，具有日调节能力。该电站除发电外无其他综合利用要求。该电站距石棉县县城50公里。根据业主提供的接入系统方案，本站采用一回长约14km的35kV输电线路与小沟河联合开关站相连，并经由小沟河联合开关站与石棉县电网相连。1.1.2电气主接线7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告本电站为单一的发电型电站，小沟河“一库四级”梯级开发方案的龙头电站，也是小沟河梯级开发中唯一一个具有日调节能力的电站，所以本站的接线的可靠性和安全性对本梯级开发的安全、经济运行具有较为重要的意义。综合本电站的特点河接入系统方案拟定2个电气接线方案。1.1.1.1发电机—变压器组合方式发电机—变压器单元接线（方案Ⅰ）、扩大单元接线（方案Ⅱ）两个方案经济比较见表6-4：发电机—变压器组合方案经济比较表表6-4　　　　　　　　　　　　　　　方案比较项目方案Ⅰ方案Ⅱ主要设备数量变压器台2x10MWA20MVA10kV高压开关柜面121035kV高压开关柜面43设备总投资万元230195设备总投资差值万元035年运行费万元2319.5年运行费差值万元0-3.5主变压器年电能损失万kW·h67.548.6主变压器年电能损失费万元20.2514.58主变压器年电能损失费差值万元0-5.67注：在各方案经济比较中，仅比较不同部分。电能损失费以0.3元/kW.h计，设备折旧维修率按10%考虑。从表中可以看出，方案Ⅱ较为经济。发电机—变压器组合方案技术优缺点如下：方案Ⅰ：发电机—变压器单元接线优点：接线简明清晰，供电可靠性高。一台主变故障或检修只占全厂容量的50%。运行方式灵活；继电保护简单。7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告缺点：投资较高，年运行费较高。方案Ⅱ：扩大单元接线优点：接线简洁，投资省；继电保护比较简单；缺点：主变压器检修或故障时，必须全厂停机，因此供电可靠性较差。综上经济和技术比较，方案II较为经济。随着变压器制造质量的提高，变压器的故障率远低于线路的故障率，变压器的检修周期也较线路长，变压器可以利用线路的检修间歇进行检修。而且，该电站装机容量在系统中占的比例不大，可以不考虑对系统的冲击。所以，选择扩大单元接线在技术上是可行的，在经济上是合理的。1.1.1.1高压侧接线方式由于本电站只有一回出线和一回为附近小水电站预留的出线，高压35kV侧可选的接线方式有单母线接线和三角形接线等接线方式。但考虑到本站距系统接入点小沟河联合开关站距离不远，而且35kV配电设备采用高压开关柜具有较高的可靠性，操作也较方便，所以选用单母线接线方案完全可以满足本系统的要求。1.1.1.2厂用电接线和首部供电厂用电电源和厂用电接线本电站厂用电负荷均为低压(0.4kV)设备，因此采用0.4kV一级电压供电。厂用电主电源可以从发电机电压母线上引接。在必要时，可以由系统倒送厂用电电源。为了提高厂用电的可靠性，可以利用施工外接电源作为备用电源。如果该外来电源的可靠性较差，可以配备柴油发电机组作为厂用电的后备电源。经初步计算，厂用变压器的容量为315kVA，型号初步选为SC9-315/6.3，6.3/0.4kV和SC9-315/10，10/0.4kV两种。两台变压器互为备用，每台可带全厂厂用负荷。0.4kV侧母线分为两段（Ⅰ、Ⅱ），两段母线之间设有备用电源自动投入装置。首部供电方式：杉平电站的首部距厂房约为6.8km，由于无防洪、灌溉、航运、漂木等要求，首部考虑只供一回电源。初拟从发电机电压母线引接一台S9-200kVA,6.3/11kV的隔离变压器,以10kV架空线路送电至首部作为供电电源。同时可以配置一台柴油发电机组作为备用电源.1.1.2主要电气设备1.1.2.1短路电流计算根据四川省九龙汇泉水电开发公司提供的《杉平7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告电站接入电网运行可行性》报告,以及石棉县电力电网接线图，短路电流计算系统图（基准容量100MVA）如图2。短路电流计算结果见表6-5。三相短路电流周期分量计算结果表表6-5短路点Uj分支回路额定电流t=0st=0.06st=1st=4s(kV)（kA）Iz0Iz0.06Iz1Iz4d135S0.1567.227.227.227.221F~2F0.0981.671.381.241.21合计8.908.618.468.43d26.3S0.91617.1017.1017.1017.101F0.2292.391.801.411.202F0.2292.391.801.411.20合计(1)19.4918.9018.5118.30说明(1)：合计中考虑（S+2F）、1F中的较大者。1.1.1.1主要电气设备本电站地处海拔高程为3000～3400m，地震烈度Ⅷ度，III级污秽地区。电气设备应根据其环境条件进行校核。(1)水轮发电机：水轮发电机的结构型式为冲击式，其主要技术参数如下：型号：SF8500—10/2600额定容量：8.5MW额定电压：6.3kV额定电流：92A额定功率因数：0.85(滞后)频率：50Hz额定转速：600r/min(2)7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告主变压器：双绕组无载调压变压器，户外式，自然油循环强迫风冷。主要技术参数如下：型号：SF9-20000/35额定电压：38.5±2×2.5%/6.3kV阻抗电压：Ud%=7.5%接线组别：YN，d11冷却方式：ONAF(3)35kV配电设备：采用KYN-35型高压开关柜。型号：KYN-35额定电压：35kV额定电流：2000A额定开断电流：31.5kA额定短时耐受电流（热稳定电流）（4s）：31.5kA额定峰值耐受电流（动稳定电流）：80kA(4)发电机电压配电装置：采用户内中置式金属封闭KYN型开关柜，柜内装设VS1型真空断路器。开关柜主要技术参数如下：型号：XGN2—10额定电压：6.3kV最高工作电压：6.9kV额定电流：2000A额定短时耐受电流（热稳定电流）（4S）：31.5kA额定峰值耐受电流（动稳定电流）：80kA外壳防护等级：IP40断路器主要技术参数如下：型号：VS1额定电压：10kV最高工作电压：12kV额定电流：2000A额定开断电流：31.5kA额定短时耐受电流（热稳定电流）（4S）：31.5kA额定峰值耐受电流（动稳定电流）：80kA7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告(5)厂用变压器：选用一台SC9-315/6.3，315kVA，6.3/0.4kV三相双卷环氧树脂浇注干式电力变压器与发电机母线相连，另一台SC9-315/10.5，315kVA，10.5/0.4kV三相双卷环氧树脂浇注干式电力变压器与施工电源相连。两台厂用变都带保护外壳。(6)隔离变压器：选用一台SC9-200/6.3，200kVA，6.3/11kV三相双卷环氧树脂浇注干式电力变压器，带保护外壳。(7)首部供电变压器：选用一台SC9-160/10，160kVA，10/0.4kV,三相双卷环氧树脂浇注干式电力变压器。以上各主要电气设备经过短路电流动、热稳定效验满足规定要求，且能适应当地环境条件的要求。主要电气设备汇总如表6-6。电气一次主要设备表表6-6序号名称型号及规格单位数量备注1.水轮发电机SF8500-10/2600,Pn=8.5MW,Un=6.3kV,COSφ=0.85台22.电力变压器SF9-20000/35，38.5±2×2.5%/6.3kV台13.厂用变压器SC9-315/6.3，6.3±2×2.5%/0.4kV台14.厂用变压器SC9-315/10.5，10.5±2×2.5%/0.4kV台15.隔离变压器SC9-200/6.3,11±2×2.5%/6.3Kv台16.首部变压器SC9-160/10.5,10.5±5%/0.4kV台17.10kV高压开关柜XGN2-10面118.低压配电盘GCS型面159.35kV高压开关柜KYN-35面310.悬式绝缘子串(XP-7)×5串311.动力箱XL(F)面1012.动力电缆VV，YJVkm13.输电线路10kV架空线路m314.输电线路35kV架空线路km1.1.1电压保护和接地1.1.1.1过电压保护本电站的防直击雷保护和雷电侵入波保护分别采取以下措施：主、副厂房屋顶设置环形避雷带，并引下与厂房的地网相连。7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告雷电侵入波保护采用在35kV母线上配置一组氧化锌避雷器保护全部高压设备和主变压器。另外，在发电机出口和发电机电压母线分别装设一组过电压保护器和一组避雷器，防止操作过电压对发电机绝缘和发电机电压配电装置造成损坏。1.1.1.1接地充分利用水工建筑物、引水压力管道以及尾水渠等设施的钢筋，作为自然接地体，配合敷设的接地扁钢，将引水系统接地网与主厂房(包括尾水渠)及开关站的接地网连接在一起，形成全站的接地网系统。在避雷针(线)引下接地点、避雷器接地点设有集中接地装置，降低冲击接地电阻。按照规程规范要求，电站接地系统的接地电阻应满足小于0.5Ω的要求1.1.2自动控制1.1.2.1电站控制该电站按“少人值班”原则设计，采用全计算机监控的方式，不设常规控制设备。电站计算机监控系统必须保证各种不同运行方式的实时闭环控制及必要情况下的手动控制。电站计算机监控系统对全厂主要机电设备进行控制，对所有机电设备的运行情况进行全面监视。电站计算机监控系统采用高速以太网分层分布式系统结构，系统分主控级和现地控制级两层，网络介质采用光纤。主控级设备采用冗余配置，包括两台主机(兼作操作员工作站)、便携式编程/维护工具、一台网关机和两台网络打印机及UPS等电源等设备,实现全厂的集中监控。并通过通信服务器接至调度控制中心实现数据通信，上送控制中心所需的信息，并接受控制中心下达的控制命令。现地控制级由4个单元组成，即机组现地控制单元1~2LCU，公用设备及35kV配电装置现地控制单元3LCU，以及闸首现地控制单元4LCU。1-3LCU直接联在以太网上，4LCU通过路由器与电站监控系统高速以太网相连。现地采用分布式数据库，各LCU带有自己监控范围内完整的实时数据和历史数据库，与主机脱机时可独立运行。计算机监控系统功能要求、远动信息及主要技术指标应满足电力行业标准《水电厂计算机监控系统基本技术条件》(DL/T578-95)的要求。(1)主设备控制方式通过计算机监控系统对2台机组进行启、停及并网操作以及有功/无功调整和发电机出口断路器、35kV7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告线路断路器的投、切操作；机组现地通过1~2LCU进行操作，不另设常规顺控设备，机组保护可直接作用于停机，并在中控室及现场设有紧急停机按钮和紧急关闭球阀按钮。(2)机组辅助设备和全厂公用设备控制方式机组压力油系统和进水球阀采用现地自动/手动控制，并能接受机组1~2LCU的监视和控制；中、低压气系统及技术供水系统采用各自独立的自动控制装置，同时可在设备现地控制箱上手动操作，并接受公用3LCU的监视和控制；除开关量连接外，各就地控制器通过现场总线与3LCU相连。厂用电系统接受公用3LCU的监视和控制。(3)工作闸门控制方式电站的闸首设置集中控制室，室内设置闸首现地控制单元4LCU。闸首距离电站约6.8km，电站计算机监控系统通过路由器经光纤与4LCU相连。工作闸门的集中控制由主控级计算机或4LCU进行，现场控制柜上也可进行手动操作。1.1.1.1励磁系统本电站拟采用自并励可控硅静止励磁系统。励磁调节器拟采用数字式双通道励磁调节器。两个通道互为备用，正常运行时，备用通道自动跟踪工作通道，当工作通道故障时能自动无扰动地切换到备用通道，从而保证励磁系统的可靠性。励磁系统及装置的技术条件应满足《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》。1.1.2继电保护电站继电保护根据中华人民共和国国家标准《继电保护和安全自动装置技术规程》(GB14285-93)的要求配置。所有保护装置均采用微机型。具体配置方案如下：1.1.2.1发电机保护：(1)发电机纵差保护，作用于停机；(2)发电机低电压保持过电流保护，延时作用于停机；(3)发电机过负荷保护，作用于发信号；(4)发电机失磁保护，作用于解列灭磁；(5)发电机定子过电压保护，作用于解列灭磁；(6)发电机95%定子一点接地保护，作用于信号或停机；(7)发电机转子一点接地保护，作用于发信号；1.1.2.2励磁变保护(1)磁变过电流保护(2)励磁变电流速断保护7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告(1)励磁变温度保护1.1.1.1主变压器保护：(1)主变差动保护，作用于跳开变压器各侧断路器；(2)主变温度保护，作用于发信号；(3)主变瓦斯保护，轻瓦斯作用于发信号，重瓦斯延时跳开变压器各侧断路器；(4)主变中性点零序电流及零序电流电压保护，作用于跳开变压器各侧断路器；(5)压力释放装置，作用于跳开变压器各侧断路器；(6)主变方向过电流保护，作为倒送厂用电时变压器的后备保护。1.1.1.235kV线路保护采用微机保护。装设一套三段式相间、接地距离保护和四段零序电流保护，作为35kV系统的主、后备保护。还应配套装设三相一次重合闸装置。1.1.1.310.5kV母线保护配置10.5kV母线接地保护，动作于信号。1.1.1.4厂用及坝区变保护-保护装置采用分布式，布置在厂用变开关柜内。(1)限时电流速断保护，动作于跳开厂变断路器；(2)限时过电流保护，动作于跳开厂变断路器；(3)厂用变零序电流保护，动作于跳开厂变断路器(仅用于厂用变)。按推荐的主接线，具体配置详见“继电保护,安全自动装置及测量仪表配置图”1.1.1.5故障录波为了分析电力系统事故及保护装置和安全自动装置在事故过程中的动作情况，对开关站设备设备采用一套微机故障录波装置。该故障录波装置可记录多路模拟量和开关量，并可作为输电线路故障测距用。微机保护装置及微机故障录波装置的时钟应与电站计算机监控系统时钟同步，便于事故追忆及事故分析。1.1.1.6安全稳定控制装置为确保系统及电站的安全运行，按照系统要求设置一套安全稳定控制装置。该装置上送系统安控主机所需的电站内部信息，并按照安控主机策略表计算结果执行保护动作。1.1.2二次接线1.1.2.1测量仪表7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告(1)电气测量按《电测量仪表装置设计技术规范》(SDJ9-87)的要求配置，所有测量值通过交流采样或经变送器和脉冲电度表送入计算机监控系统显示、记录并打印。(2)非电量测量全厂性非电量测量值，如上下游水位、主变温度等经现地变送器分别送入3LCU显示并记录。机组段非电量测量，如蜗壳进口压力、水轮机流量、冷却水流量等经现地的压力、流量变送器分别送入1~2LCU显示并记录。机组上、下、水导轴承瓦温、推力轴承瓦温、定子绕组温度及空气冷却器冷风热风温度等RTD温度信号分别送入1~2LCU显示并记录。1.1.1.1同期系统发电机出口断路器、主变高压侧断路器均作为同期点。同期方式采用自动准同期(主变及线路同期方式采用捕捉同期)，设有非同期闭锁回路。同期操作通过现地控制单元1~2LCU及3LCU的微机自动准同期装置进行。1.1.1.2中央信号中央信号系统由计算机监控系统实现，所有事故信号、预报信号能在计算机监控系统中自动报警、打印、显示、记录，并可向调度中心上传所需信息。1.1.1.3电流互感器、电压互感器的配置及准确级次应满足保护和测量表计的要求。1.1.1.4直流系统本电站设置一套220V直流电源系统作为保护、控制、信号、事故照明的电源。根据国家水电行业标准《水力发电站机电设计技术规范(试行)(SDJ173-85)》的规定，考虑本电站的装机容量，直流系统拟设置两段直流母线、一组蓄电池(蓄电池容量初步选定为：200Ah)。充电采用高频开关整流模块，并按N＋1方式配置。蓄电池采用阀控式密封铅酸蓄电池。控制电源系统图见“220V直流控制电源系统图”1.1.1.5交流控制电源交流控制电源采用交流220V。中控室设2台3kVAUPS电源作为计算机监控系统主控级设备用。其它的交流电源来自相应的一次动力盘柜。1.1.2控制保护装置的布置在副厂房设置有中央控制室。中控室内布置有计算机监控系统主控级设备、公用及开关站现地控制单元3LCU、主变压器保护屏、110kV线路保护屏、微机故障录波屏、能量计费装置、安全稳定控制装置、直流屏、UPS电源屏等。7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告在主厂房每台机机旁上游侧设置有发电机保护屏、机组现地控制单元1~2LCU、机组测温制动屏，机组励磁屏和机组故障录波屏等。辅助设备及全厂公用设备控制箱布置在现地。闸首设置集中控制室，集中控制室内布置闸首现地控制单元4LCU。1.1.1电工实验室本电站参照“水电站电气试验室仪表设备配置标准”的III级标准配置电工试验装置、实验仪器仪表，并增配新型计算机及微机保护校验仪器。1.1.2通信本工程通信设计包括系统调度通信系统、厂区内部通信系统及通信电源系统。1.1.2.1电力系统通信(1)电力载波通信在电站升压站35kV线路上配置二条话音复用保护及600Bd数据的电力线载波通道，结合于B、C相，采用相-地耦合方式，该载波通道经由35kV线路从联合开关站上网。通过该变电站的通讯系统与石棉县电力调度中心联系。该两条通道互为备用。（2）邮电通信为了提高本站通信系统的可靠性，在本站内设置专用的邮电通信。1.1.2.2电站内部通信电站厂内通信：在电站厂房中控室内设置一套容量为20门数字程控调度交换机，并配备相应电缆线路，满足电站内生产调度和行政管理通信的需要。该交换机的中继线可与电力线载波接口，沟通电站与电力系统的通信。同时该交换机的中继线接入邮电公网，沟通电站对外通信。电站闸首通信：为解决电站闸首的通信，利用电站至闸首的闸首用电10kV输电线路同杆架设普通光缆，光缆芯数选用4芯，沟通电站与闸首的通信，同时为电站控制系统提供数据通道。1.1.2.3通信电源通信设备供电采用48V直流供电，为确保通信设备正常工作，在电站厂房配置一套48V/40A高频开关电源及一组免维护蓄电池，蓄电池组容量为48V/200AH；在电站闸首配置一套48V/20A高频开关电源及一组免维护蓄电池，蓄电池组容量为48V/80AH。1.1.3电气设备布置1.1.3.1主厂房主厂房布置两台卧式水轮发电机，机组间距10.5m7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告。安装间布置在主厂房右侧，副厂房布置在主厂房上游侧。发电机主引出线通过高压电力电缆引出，并引至副厂房。1.1.1.1副厂房副厂房位于主厂房上游侧，只有一层,与主厂房同高程，布置有励磁变压器、厂用变压器、厂用低压配电装置、发电机电压开关柜、35kV高压配电设备等设备，以及中央控制室、保护盘室和通信室等。发电机主引线采用高压电力电缆引至发电机电压高压开关柜，再用高压电力电缆从高压开关柜引出后接主变压器低压侧。主变压器的高压侧通过矩形铝母线与35kV高压开关柜相连。35kV的出线通过副厂房上游侧的出线空洞经由穿墙套管与架空线路相连。1.1.1.2变压器场变压器场布置在安装间端头，紧临进厂公路。变压器经进厂公路运至变压器场。变压器场紧邻安装间，便于变压器的运输、维护和检修。1.2金属结构其金属结构包括泄水部位、引水建筑物、沉沙池等三部分的闸门、拦污栅、启闭设备，设备总重量154吨。其中闸门和拦污栅及其埋件重量为128吨，启闭设备重量为26吨。技术特性详见6-7,”杉平水电站金属结构技术特性汇总表”。1.2.1泄水部位的闸门和启闭设备泄水部位有：泄洪闸一孔，设有检修闸门一套，弧形工作闸门一套；冲沙闸一孔，设有检修闸门一套、弧形工作闸门一套、等闸门和启闭机。1.2.1.1冲沙闸检修闸门孔口尺寸2×5-13m，型式为潜孔式平面滑动，闸门静水启闭。底坎高程3358.00m，正常蓄水位3371.00m，闸顶平台高程3372.50m。由2X160kN的电动葫芦通过拉杆操作。电动葫芦悬挂在3380.00高程混凝土排架横梁上。1.2.1.2冲沙闸工作闸门孔口尺寸2×4.5-13m，型式为潜孔式弧形闸门，弧面半径9m，支铰高程3364.00m，闸门动水启闭。底坎高程3358.00m，正常蓄水位3371.00m，闸顶平台高程3372.50m。由布置在3372.50m高程平台上容量为250kN的固定卷扬式启闭机操作。冲砂闸的金属结构布置见附图11.2.1.3泄洪闸检修闸门孔口尺寸4×5-13m，型式为潜孔式平面滑动闸门，静水启闭（节间充水）。底坎高程3358.00m，正常蓄水位3371.00m，闸顶平台高程3372.50m。与冲砂闸共用2X160kN7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告的电动葫芦,通过拉杆操作。1.1.1.1泄洪闸工作闸门孔口尺寸4×4.5-13m，型式为潜孔式弧形闸门，弧面半径9m，支铰高程3364.00m，闸门动水启闭。底坎高程3358.00m，正常蓄水位3371.00m，闸顶平台高程3372.50m。由布置在3372.50m高程平台上容量为2x250kN的固定卷扬式启闭机操作。泄洪闸的金属结构布置见附图21.1.2进水口的闸门和启闭设备进水口部位有：回转式清污机二套；设有检修闸门一套、工作闸门二套、等闸门和启闭机。1.1.2.1进水口工作拦污栅进口处设置二孔回转式清污机，其后设置一扇工作闸门。回转式清污机孔口尺寸3.5×10.5-3m（宽x高-水头，下同），底坎高程3362.00m，拦污栅在正常蓄水位3371.00m下静水中启闭，闸顶平台高程3372.50m。清污机主要由栅体、清污耙、传动装置等组成。平时运行时，它以拦污栅拦截水中污物，并通过回转的齿耙将其捞到工作桥面上。清污机检修需在静水中进行，通过手动葫芦将清污机拉至3372.50m平台进行检查、维护。另一台回转式清污机孔口尺寸3.5×10.5-3m（宽x高-水头，下同），底坎高程3363.30m，拦污栅在正常蓄水位3371.00m下静水中启闭，闸顶平台高程3372.50m。1.1.2.2进水口检修闸门孔口尺寸1.80×1.80-10m，底坎高程3361.00m，正常蓄水位3371.00m，闸顶平台高程3372.50m。型式为潜孔式平面滑动，闸门静水启闭。由悬挂在3377.00m高程混凝土横梁下的容量为50kN电动葫芦操作。闸门平时锁定在3372.50m平台上。1.1.2.3进水口工作闸门孔口尺寸1.80×1.80-10m，底坎高程3361.00m，正常蓄水位3371.00m，闸顶平台高程3372.50m。型式为潜孔式平面定轮，闸门动水启闭，靠加重闭门。由布置在3377.00m高程平台上容量为125kN的固定卷扬启闭机操作。闸门平时锁定在3372.50m平台上。进水口的金属结构布置见附图31.1.3沉沙池的闸门和启闭设备沉沙池部位有：检修闸门一套，工作闸门一套等闸门和启闭机。7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1.1沉沙池检修闸门孔口尺寸3×1.8-13m，型式为潜孔式平面滑动，闸门静水启闭。底坎高程3358.20m，正常蓄水位3364.70m，闸顶平台高程3365.70m。由2X50kN悬挂在3370.20m高程混凝土梁上的的电动葫芦操作。1.1.1.2沉沙池工作闸门孔口尺寸3×1.8-13m，型式为潜孔式平面定轮，闸门动水启闭，靠加重闭门。。底坎高程3358.20m，正常蓄水位3364.70m，闸顶平台高程3365.70m。由2X80kN悬挂在3370.20m高程混凝土梁上的电动葫芦操作。7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平水电站金属结构设备工程量汇总表表6-7项名目称孔口尺寸(m)(宽×高—水头)型式孔口数量闸门数量闸门部分重量(t)喷启闭机备门叶门槽加锌型式容量扬程数单重总重轨道重单重总重单重总重重(m2)(KN)(m)量(t)(t)(t)注进水口回转式清污拦污栅3.5×10.5-3m平面滑动22102012手动式电动葫芦5020.51进水口检修闸门1.8x1.8-10m平面滑动211.21.236移动式电动葫芦5010.50.5进水口工作闸门1.8x1.8-10m平面定轮221.32.636固定卷扬机12522.14.2冲沙闸冲沙闸检修闸门2.0×5-13m平面滑动115555移动式电动葫芦2x1601334冲沙闸工作闸门2.0×4.5-13m弧形闸门11161633固定式启闭机25013.53.5泄洪闸泄洪闸检修闸门4.0×5-13m平面滑动11101077////泄洪闸工作闸门4.0×4.5-13m弧形闸门11262655固定式启闭机2x250177沉沙池沉沙池检修闸门3.0×1.8-6.5m平面滑动111.21.233电动葫芦2x50111沉沙池工作闸门3.0×1.8-6.5m平面定轮1133333电动葫芦2x8011.81.8合计85403224总计154吨7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1采暖通风（1）杉平水电站位于四川盆地西缘山地的小沟河流域，电站厂房所在地区气候属亚热带湿润季风气候区，冬季寒冷干燥，夏季温和多雨。主要气象参数如下：年平均气温：t=16.9℃极端最高温度：t=38.4℃极端最低温度：t=-3.4℃多年平均年降雨量1215.9mm多年平均蒸发量1412.7mm多年平均相对湿度75％（1）室内空气设计参数确定为：夏季发电机层等值班办公房间室温不高于29℃，空压机室、厂用变压器室等电气房间室温不高于35℃。冬季采暖计算温度0℃。（1）主厂房发电机层上游侧开有高窗，下游侧可大面积开窗，采用自然通风，空压机室、厂用变压器室、厂用屏室设有风机排风。油库、油处理室设风机排风，兼事故排烟系统。（1）冬季主厂房发电机层靠发电机及电气设备发热采暖，副厂房值班室等房间设少量电炉采暖。采暖通风空调除湿设备材料表表6-8序号名称规格及技术参数单位数量备注1.轴流风机T35-11NO3.15n=1450α=25°V=1900h=56YSF-5024N=0.04台2油库、油处理室各一台2.轴流风机T35-11NO4.0n=1450α=25°V=3920h=90YSF-6314N=0.12台2空压机室、电气屏室各一台3.轴流风机T35-11NO4.5n=1450α=25°V=5580h=115YSF-7114N=0.25台1厂用变室排风4.电加热器N=1台6各值班室采暖5.7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1消防设计1.1工程概况和消防总体设计方案1.1.1工程概况及其气象特征杉平水电站位于四川省甘孜州九龙县境内松林河次源小沟河干流，电站采用引水式开发，装机容量17MW，年发电量0.8772亿kW.h，具有日调节能力，综合经济指标优越。本工程为单一的发电工程，无防洪、航运、供水等综合利用要求。电站在电力系统中作用为丰水期主要担任基荷，在平、枯水期主要担任部分峰荷及部分基荷。主要气象参数如下：多年平均气温：17.6℃多年平均相对湿度75%极端最高温度38.4℃极端最低温度-3.4℃夏季大气压力626mmHg冬季大气压力629mmHg1.1.2工程布置及对外交通闸址位于城墙沟下游100m处，首部主要水工建筑物从左至右依次布置有：左岸挡水坝段、1孔泄洪闸、1孔冲沙闸、右岸挡水坝段、进水口、取水闸。拦河闸坝轴线方位角N50ºW，闸坝坝顶全长161.0m，正常蓄水位3371m，最大坝高16.5m。1孔泄洪闸底板高程均为3358.00m，泄洪闸孔口尺寸6.0m×3.5m(宽×高)，坝顶高程3372.50m，最大闸高16.5m，顺水流向长25.0m。闸室下游接35m长的护坦，护坦总宽12.5m，其中泄洪闸内侧宽度8.25m，冲沙闸内侧宽度4.25m纵坡10%，护坦末端下部布置深4.75m的齿槽，其底高程3350.0m，齿槽后布置柔性连接的钢筋混凝土板海漫保护河床底，海漫长度10m。电站进水闸位于河床右岸，进口前缘与闸轴线呈95º夹角，紧邻冲沙闸上游布置。小沟河为多泥沙河流，根据《水利水电工程沉沙池设计规范》，需要设置沉降标准0.25mm的沉沙池。由于首部枢纽需运行水位为3366～3371m，水位有57-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告m的变幅，若进口采用无压，进口隧洞将高达9.0m，因此在枯期设置枯期进口，采用有压的布置型式，孔口宽1.8m。汛期水库水位降低并维持在3365m高程运行，故设置汛期无压进口以利设置沉沙池。枯期进水口布置在上游，其进水槛顶高程3363.3m，汛期进水口在下游，其进水槛顶高程3362.0m，进水口后接收缩段，顺水流向长20.0m，进口闸底板高程枯期3362.70m，汛期3361.00m，顶高程3372.50m。在汛期进水口（引1）0+074.032m位置设置沉沙池，其主要建筑物包括前渐变段、池身段，下游渐变段，隧洞进口闸段及交通洞，冲沙隧洞等。沉沙池宽5.0m，池身段长度为50m，采用水力连续冲洗方式，通过66.70m的冲沙隧洞将沉降在沉沙池的泥沙冲排至下游河道。引水隧洞采用有压引水，全长5824.878m，首端底板高程3358.20m，纵坡i＝2.6458‰，断面为城门洞型，内宽2.2m，洞高2.4m。根据不同的围岩类别采用不同的衬砌支护型式，对于Ⅱ类围岩洞段，边墙喷5cm，底板20cm素混凝土；Ⅲ类围岩洞段，边墙及顶拱采用10cm厚锚喷加钢筋网及锚杆支护，底板厚20cm的素混凝土；对于Ⅳ类围岩段，边墙及顶拱采用15cm厚锚喷加钢筋网及系统锚杆支护，底板厚20cm的素混凝土；对于Ⅴ类围岩洞段，全断面采用厚50cm的钢筋混凝土衬砌，顶拱进行回填灌浆，并采用固结灌浆加固。调压室为地下埋藏式。包括竖井、上室、下室及交通洞等建筑物。竖井直径3.0m，高33.0m；上室长100m，断面为城门洞形断面，宽3.0m，高3.2~4.0m，底板高程为3376~3376.8m，顶拱高程为3380m；上室设交通洞，长35.28m，断面型式为城门洞型,宽1.8m，高2.050m。下室长30m，底板高程为3353~33353.3m，顶拱高程为3356～3355.7m；压力管道地面明管，根据地面厂房和调压室的位置，采用一条主管，经一个卜形岔管分为二条支管分别向厂房内二台机组供水的联合供水布置方式。压力管道主管内径1.2m，总长747.752m；支管内径0.8m，最长30.0m。共设7个镇墩，每间隔8.0m设一支墩，上平段中心线高程3343.60m，下平段中心线高程2954.60，斜坡最大倾角47°17′17″。压力管道管沟底宽4.0m，设置人行便道，岩质管沟边坡采用喷混凝土并设置锚杆支护，覆盖层边坡采用浆砌石保护，开挖采用永久稳定坡比。工程区有安顺场至洪坝的乡级公路贯通，厂房距石棉县城约50km，对外交通方便。1.1.1.1厂区枢纽主要建筑物厂区建筑物主要由主厂房、副厂房、主变场、尾水渠、防护堤及进厂公路等组成。电站装机两台，总装机容量1.7万KW。主厂房纵轴线方位角N20°W，7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告总长41.37m，宽15.90m，其中安装间长10.40m，高14.20m，主机间长30.97m，高17.80m，主机间、安装间垂直河流呈“一”字型布置；副厂房、水机部分的空压机室、主变场及开关站紧靠主厂房，平行布置其上游侧，副厂房分为一次副厂房和二次副厂房，一次副厂房在安装间的上游，长19.5m，宽分别为10.45m、4.55m。二次副厂房、空压机室在主机间的上游，长21.78m，宽9.0m。一次副厂房的上游及右侧为主变场和开关站；尾水渠长约160.0m，断面为梯形，底宽2.0m，边坡为1:1.25，全程坡降为2‰，之后与原河床相接；进厂公路自下游，通过二级（水塘沟）电站底格栏栅坝顶跨过小沟河，从安装间右侧通过回车场进厂，厂前设回车场。公路外侧采用浆砌石挡墙护坡，对侧向土质边坡采用浆砌石护坡。因厂区建筑物均处在河滩上，为避免洪水期洪水对厂区建筑基础的淘刷，在厂区范围的小沟河边设浆砌石防护堤，并加强厂房基础防冲和抗冲的工程措施。1.1.1.1消防设计依据和设计原则根据本工程的枢纽布置，消防设计涉及首部枢纽和厂区枢纽。首部枢纽无高层建筑，只布置拦污栅、闸门、固定卷扬启闭机、电动葫芦及相应的电气设备，需要采取消防措施的只限于电气设备，故以手提式灭火器为主。厂区枢纽主、副厂房为地面工程，电气设备多且有可燃油料，一旦发生火灾危险性较大，水电站建筑物、构筑物危险等级一般为轻危险或中危险级，类别一般为丙类、丁类或戊类，故对主、副厂房及水轮发电机、主变压器、透平油库以水灭火为主并辅以化学灭火；其他机电设备以化学灭火为主；对通风事故排烟系统设置局部自动控制系统。杉平电站装机17MW属小型工程，按“无人值班”（少人值守）的原则设计。为了保障工程的安全，在首部枢纽和厂区枢纽、机电设备的选型设计中，遵循“预防为主、防消结合”和保证重点、兼顾一般、便于管理、经济实用的原则；同时执行以下规程规范：《建筑设计防火规范》GBJ16-87《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90《自动喷水灭火系统设计规范》GBJ84-85《火灾自动报警系统设计规范》GBJ116-88《水喷雾灭火系统设计规范》GB50219-95《水利水电工程设计防火规范》SDJ278-90《电力设备典型消防规程》DL5027-93《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL5021-93《水力发电厂厂房采暖通风和空气调节设计规定》SDJQ1-847-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告公安部门颁布的有关规程规范及通知等有关文件。为避免和减少火灾危害，设备的选型在满足技术经济合理的前提下，优先选用不燃性或难燃性的电气设备。针对水电工程的具体情况，严格考虑防火间距、安全疏散通道、消防设备的配置、对外通道。对消防水源、设备事故排油、排烟、消防配电以及自动报警等消防措施，积极采用先进的防火技术，做到保障安全、使用方便、技术先进、经济合理。1.1.1.1消防总体设计方案（一）消防总体设计方案主要分坝区、厂区。本电站消防总体设计方案主要考虑以下几个方面：（1）建筑物、构筑物生产的火灾危险性类别和耐火等级、防火间距、消防设施、安全疏散、防火隔墙、变压器事故排油、集油设施等均应符合有关防火设计规程规范要求。（2）合理选定主厂房、副厂房、开关站和主变压器场地的位置、防火间距、消防车道和消防水源等。（3）本电站装机17MW，按“SDJ278-90”规范，水力发电厂总装机容量为250MW以上至1500MW时，宜配备一辆消防车，因此本电站可不配备消防车。（4）主厂房、副厂房，开关站等，其建筑物、构筑物及永久机电设备多且集中，又是水电站易出现火灾危险的部位，故在厂区枢纽消防供水系统。发电机层各机组段、安装间设置消火栓；水轮发电机、主变压器和油处理室按规范可不设水喷雾灭火系统，主变压器设有事故排油池。（5）室内电气设备、控制保护盘柜等，设置灭火器。（6）动力电缆和控制电缆分层排列敷设；动力电缆上、下层间设耐火隔板；在电缆的一定部位设防火分隔设施；在穿墙、穿楼板等孔洞处采用非燃烧材料封堵；电缆室设手提式灭火器、出入口处砂箱和手提式灭火器等灭火器材。（7）油库、油处理室及蓄电池室等处，设独立的排风系统。（8）本电站按“无人值班、少人值守“的原则设计。（二）消防设计要点本工程根据枢纽布置的特点设置防火部位，(1)坝区主要消防对象有配电室、闸门启闭和控制设备，由于都是小型建筑物，且易燃设备不多，火灾危险性相对较小，消防设施采用手提式灭火器。(2)7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告厂区枢纽的主副厂房，属电站的核心部位，机电设备集中，并有可燃油料，一但发生火灾，危险性及损失都很大，是电站消防设计的核心部位。消防设计的要点如下：①选用可靠性高，难燃易灭的机电设备如采用环氧干式变压器等；②分区布置，尽量隔离，避免相互影响。主变设置排油及集油坑，动力电缆与控制电缆涂防火涂料，并采取分层布置；③按照防火规范的要求，区别建筑物耐火等级，保持建筑物防火间距，划定消防车道，设置安全疏散通道；④设置火灾监测自动控制和报警系统，对全厂重要部位实行24h不间断的监视，并对防火排烟及灭火设备进行相应的控制；⑤厂区设置高位消防水池、专用消防管网和室外消火栓；对主厂房等重点部位采用消火栓；发电机设水喷雾灭火系统灭火。（三）主要设施(1)在主厂房后坡设置有效容积为100m3消防水池一座，以确保厂区消防系统的水量及水压。(2)厂区设置火灾监测自动控制和报警系统，水喷雾固定灭火系统。厂房的排风兼作事故排烟。(3)消防用电设备的电源按二级负荷、单独回路供电，并按规定设置火灾事故照明和疏散指示标志。按规定在全厂范围内设置手提式灭火器及推车式灭火器。在厂区入口处设置室外消防栓一个。（四）安全疏散按照规范的要求，在主厂房长向两端布置出入口，两出入口最远距离小于60m，水轮机层和发电机层用两个竖向楼梯连通。1.1工程消防设计1.1.1生产厂房火灾危险性分类及耐火等级本电站需设灭火措施的建筑物、构筑物的火灾危险性类别及耐火等级见表7-2。建筑物、构筑物、机电设备火灾危险性类别、耐火等级及消防措施表表7-2序号建筑物、构筑物、机电设备名称火灾危险性类别耐火等级消防措施一首部枢纽7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1泄洪闸工作闸门(电动／油压启闭)戊三灭火器2冲沙闸工作闸门(电动葫芦／油压启闭)戊三灭火器3泄洪闸、冲沙闸检修闸门(电动葫芦)戊三灭火器4进水口工作及检修闸门(电动葫芦)戊三灭火器5沉沙池进口及、冲沙孔工作闸门(螺杆启闭)戊三灭火器6配电室丁三灭火器二厂区枢纽1前池事故闸门(卷杨式启闭)戊三灭火器2主厂房发电机层及安装间丁二消火栓、灭火器3水轮发电机自动报警、固定式水喷雾灭火装置4桥式起重机灭火器5水轮机层戊三灭火器6透平油库及油处理室丙二挡油坎、灭火器、砂箱等7空压机室丁二灭火器8电缆道戊三灭火器9户外主变压器丙一贮油坑、砂箱、灭火器10副厂房丁二灭火器11尾水检修闸门(电动葫芦)戊三灭火器1.1.1主要场所、主要机电设备的消防设计主要场所、主要机电设备的主要消防措施见表7-2。1.1.1.1主厂房消防主厂房采用水消防。用水量35m3/h，按历时2小时考虑。水源取自消防供水管，水压0.3MPa。在发电机层机组段间和安装间各设1个消火栓箱，共3个消火栓箱均布置于下游边墙。消火栓箱内配有SN65型室内消火栓和QZ19型直流水枪各一只，手动操作，实心水柱可达主厂房发电机层空间任何地方。1.1.1.2副厂房消防副厂房内电器设备集中，不宜采用水消防，在各电器设备室根据火灾类别分别配置灭火器。在厂变室、高压开关柜，一次专业已配备2kg7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告干粉灭火器；在连接中控室、载波室的交接班室设置2kg二氧化碳手提式灭火器6只；在蓄电池室、励磁变室分别各配备干粉灭火器3只，工具间配备干粉灭火器1只。1.1.1.1发电机消防发电机消防采用水喷雾灭火系统、电机火灾延时按10min计，则水量约4m3左右。1.1.1.2油罐室、油处理室、空压机室、廊道及供水泵室消防根据“小型水电站设计规范”的规定，油罐室、油处理室、空压机室、廊道及供水泵室等处的消防可采用化学灭火器。为此各室配置4只磷酸铵盐干粉灭火器。此外在储油室还配有适量沙箱、消防铲、水桶等消防器具。1.1.1.3电气一次设备消防(1)主变场主变布置在能贮存100%油的油坑上，油坑上部设有厚度大于25cm的阻火卵石层，为防止坑内集油燃烧，油坑尺寸较变压器外廓尺寸大1m。在主变场设置2台推车式干粉灭火器和4组2×2kg磷酸铵盐干粉灭火器，并设置1m3沙箱2只及消防铲、水桶等消防器材。(2)厂用变压器和低压配电屏室所有厂用变压器、外来变压器均采用环氧树脂浇注干式变压器，该型变压器属于难燃设备。厂用0.4kV配电屏双列布置，屏底电缆孔洞用非燃烧材料封堵。配电屏设有两个出口，其门为向外开启的防火门，并配备4组2×2kg磷酸铵盐干粉灭火器。(3)高压开关柜室高压开关柜底母线洞和电缆孔洞均用非燃烧材料封堵，高压开关室的门均为向外开启的丙级防火门，并配备2组2×2kg磷酸铵盐干粉灭火器。1.1.1.4电气二次设备消防(1)中控室、通信室在副厂房布置中尽量远离有害气源以及存放腐蚀、易燃易爆物的地方。(2)各室的隔墙、顶棚内装饰，宜采用阻燃材料。(3)各室配电线路采用阻燃措施或防火措施，严禁临时乱拉电线。(4)控制电缆、计算机电缆和动力电缆分层布置，并涂以阻燃涂料。穿越楼板，隔墙的孔洞以及进出开关柜、配电屏、控制屏和继电保护屏的孔洞处，采用阻燃材料封堵。1.1.1.5通风系统消防设计(1)发电机层通风防火排烟措施7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告发电机层由窗户及厂房大门进风，利用设在厂房顶上的屋顶式轴流风机进行排风。在进排风口处均设置防烟防火调节阀和排烟阀，失火时风机及各阀关闭，停止排风。当火灾事故排除后，开启风机及各阀直至恢复正常通风。(2)水轮机层的防火排烟措施水轮机层无大的发热设备，从发电机层进风，通过设在该层端墙上的风机将风排至室外，以消除水轮机层内的余湿及废气，达到除湿目的。在水轮机层的隔墙上风口处设置防烟防火调节阀，平时常开，一旦失火时将风机和防烟防火阀关闭，待火灾排除后，打开风机和防烟防火阀进行排烟，直至系统恢复正常通风。(3)励磁变及母线的通风防火排烟措施励磁变及母线的发热量较大，从室外进风，排风通过安装在该层外墙上的风机将风排至室外，可消除母线和励磁变室内的余热和有害气体。在各进排风口均设置防烟防火调节阀，一旦失火防烟防火阀关闭，风机停止运行，待火灾解除后，启动风机排烟，直至恢复正常通风。(4)空压机室、储油室防火排烟措施空压机室、储油室从室外引风，各为独立系统，排风采用预埋风管由安装在室外的风机直接排至室外，其进排风口均设置防烟防火调节阀，一旦失火防烟防火阀关闭。风机停止运行，待火灾解除后，启动风机排烟，直至系统恢复正常通风。(5)副厂房的通风防火排烟措施副厂房包括：中控室、厂用变、低压配电室、高压开关室、蓄电池室等，其进风从室外引风，采用设置在各室屋顶上的屋顶式轴流风机进行排风，其进排风口均设置防烟防火调节阀，蓄电池室为独立的排风系统，一旦失火防烟防火阀自动关闭，开启排烟阀和排烟风机排烟，直至达到正常通风。(6)通风系统材料通风系统材料均选用高阻燃玻璃钢和铁皮两种材料制作，火灾时，保证通风系统在短时间内不被烧坏，从而能达到迅速排烟恢复正常通风状态。(7)被控设备的控制方式本电站各排风系统的进排风口处均设置了防烟防火阀，防火阀采用熔点为72℃的记忆合金装置，一旦发生火情，阀体上的记忆合金在室温大于或等于72℃时动作，防火阀自动关闭，将失火的区域或房间与邻室隔断，控制火情蔓延，达到窒熄火情的目的，待火灾事故排除后，启动风机和防烟防火阀进行排烟，直至恢复正常通风状态。7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1.1金属结构设备的消防杉平水电站金属结构设备的消防由首部枢纽、沉沙池和尾水等部位建筑物的消防设备组成。(1)首部枢纽消防泄洪闸、冲沙闸及进水口其耐火等级为三级，故设置6具手提式磷酸铵盐干粉灭火器，灭火级别为5A。(2)沉沙池建筑物的消防一孔沉沙池进口闸门的启闭设备为1套电动葫芦，其耐火等级为三级，故设置2具手提式磷酸铵盐干粉灭火器，灭火级别为5A。沉沙池出口闸及进口闸各一孔共启闭设备为2套电动葫芦，其耐火等级为三级，故设置4具手提式磷酸铵盐干粉灭火器，灭火级别为5A。一孔沉沙池冲砂孔闸门的启闭设备为1台螺杆启闭机，其耐火等级为三级，故设置1具手提式磷酸铵盐干粉灭火器，灭火级别为5A。(3)厂房尾水建筑物的消防二孔厂房尾水检修闸门的启闭设备为1套移动式电动葫芦，其耐火等级为三级，在厂房下游边墙装设2具手提式磷酸铵盐干粉灭火器，每具灭火级别为5A。本电站金属结构设备的消防设备均为戊类，耐火等级为三级，共设置有手提式磷酸铵盐灭火器20具，每具灭火级别为5A。1.1.2消防给水设计厂区消防供水系统分为：室外消火栓系统及厂房消火栓和发电机手动固定式水喷雾灭火系统。厂区消防用水量，根据SDJ278-90《水利水电工程设计防火规范》有关条文的规定确定：主厂房一次灭火用水量为70m3，考虑同时室外消防用10～20m3，故确定消防水池有效容积为100m3。为满足发电机喷雾消防水压0.3~0.5MPa，将消防水池布置在电站压力前池同高程处。消防供水采用设消防水池的常高压供水方式，消防水池贮水由浅池补给。消防水池的设备及材料见表7-3。7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告消防水池主要设备及材料表表7-3序号名称规格及型号单位数量备注1输水钢管φ219x6m2562供水钢管φ100x4m123消防水池钢筋砼水池m8.3×3.3直径×深1.1.1消防配电本电站采用事故照明兼作火灾事故照明方式。正常工作时以交流电向全厂内的工作及事故照明供电，如火灾发生中断交流电流，由交直流切换装置切换成直流供事故照明用电。主、副厂房各层的主要通道、上下通道、主要房间均设置火灾事故照明装置。为满足防火要求，一旦火灾发生时进行灭火工作和尽快疏散现场多余人员，在厂内各主要交通道口均设置疏散标志灯，以便于人员在事故情况下辨别方向。1.2消防设备统计消防设备配置汇总见表7-4。消防设备配置汇总表表7-4序号名称型号及规格单位数量备注1水机专业2钢管DN150m303钢管DN100m604钢管DN50m305室内消火栓箱SG24/SN50个36沙箱1m只47雨淋阀DN150只18雨淋阀DN100只19磷酸铵盐灭火器手提式（5A）具1010磷酸铵盐灭火器手提式（8B）具1211电气一次专业7-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告12磷酸铵盐灭火器手提式（5A）具1013磷酸铵盐灭火器手推车式（25kg）台214防毒面具套215沙箱个116电气二次专业17磷酸铵盐灭火器手提式（5A）具418集中报警器台119消防计算机监测主机套120区域报警器台121模块箱个422故障隔离模块个423编码模块个3024感烟探测器个4025感温探测器个726缆式感温探测器米60027红紫外探测器个728手动报警器个929声光报警器个930消防用UPS台17-11 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1施工组织设计1.1施工条件1.1.1工程概况杉平水电站位于四川省甘孜州九龙县境内松林河支流小沟河上游河段，是小沟河梯级开发方案中的第一梯级电站，为单一发电工程，无供水、灌溉、防洪等要求。首部枢纽布置于两岔河口下游100m，厂房布置于红杉坪上游右岸，工程区距石棉县城约50km，沿河有简易公路通行，交通较为方便。杉平电站系低闸坝引水式电站，工程由拦河闸坝、引水系统及厂区建筑物组成，装机容量17MW。首部枢纽从左到右由左岸挡水坝段、泄洪闸、冲沙闸及右岸挡水坝等建筑物组成。闸前设有束水墙及铺盖，闸后设有护坦、海漫和导墙。建筑物均建于覆盖层上，闸室建基面高程为3356.0m，闸顶高程为3372.5m，最大闸高16.5m，闸坝轴线长161.0m；闸坝基础混凝土防渗墙，布置在闸室底板及挡水坝段下，最大墙深约10.5m，左右坝肩布置有灌浆平洞。引水隧洞采用有压引水，位于河道右岸，全长5824.878m。进口闸设于坝轴线上游的右岸岸坡基岩出露处，采用岸塔式。进水口底高程为3358.20m，至调压室处隧洞底板高程3343.0m，纵坡i＝2.6458‰，在洞中桩号（引1）0+074.032m处设置沉沙池，其主要建筑物包括：上游渐变段、工作段、出口渐变段，出口冲沙闸及廊道。从上游渐变段首端至出口渐变段末端长80m。为避免园形断面施工中需多挖多填，施工附加量大的问题，采用隧洞断面型式为城门洞型，最小过水断面宽2.2m，高2.4m。根据不同的围岩类别采用不同的衬砌支护型式，对于Ⅱ类围岩洞段，边墙喷5cm，底板20cm素混凝土；Ⅲ类围岩洞段，边墙及顶拱采用10cm厚锚喷加钢筋网及锚杆支护，底板厚20cm的素混凝土；对于Ⅳ类围岩段，边墙及顶拱采用15cm厚锚喷加钢筋网及系统锚杆支护，底板厚20cm的素混凝土；对于Ⅴ类围岩洞段，全断面采用厚50cm的钢筋混凝土衬砌，顶拱进行回填灌浆，并采用固结灌浆加固。调压室布置为地下埋藏式，包括竖井、上室、下室及交通洞等建筑物。竖井采用园形断面，内径3m，竖井高33.0m，井筒采用钢筋混凝土衬砌，衬厚50cm，并进行周边固结灌浆。调压室上室宽3m，高3.2~4.0m的城门形断面，长100m，采用全断面钢筋混凝土衬砌，衬厚50cm，顶拱进行回填灌浆，周边进行固结灌浆。上室交通洞长35.282，断面型式为城门洞型，宽1.8m，高2.05m。9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告压力管道采用一条主管，经一个卜形岔管分为二条支管分别向厂房内二台机组供水的布置方式。压力管道主管内径1.2m，总长747.752m；支管内径0.8m，最长30.0m。共设7个镇墩，每间隔8.0m设一支墩，上平段中心线高程3343.60m，下平段中心线高程2954.60，斜坡最大倾角约47°，整个压力管道高差达389m左右。压力管道管沟底宽4.0m，设置人行便道，岩质管沟边坡采用喷混凝土并设置锚杆支护，覆盖层边坡采用浆砌石保护，开挖采用永久稳定坡比。地面厂房系统主要由主厂房、副厂房、主变场、尾水渠、防护堤及进厂公路等组成。主厂房尺寸为41.37×15.9×17.8m(长×宽×高)，安装高程2956.10m，安装两台装机容量为8.5Mw的冲击式水轮发电机组。电站装机两台，总装机容量1.7万KW。尾水渠长约160.0m，断面为梯形，底宽2.0m，边坡为1:1.25；进厂公路自下游，通过二级（水塘沟）电站底格栏栅坝顶跨过小沟河，从安装间右侧通过回车场进厂，厂前设回车场。杉平水电站主要工程量见表8-1。杉平水电站主体工程主要工程量表表8-1序号部位单位首部枢纽沉沙池及引渠引水系统厂区合计1土方明挖m3275584001600024433683912石方明挖m36261100016800240613土石回填m356229692153144石方洞挖m3441636541410482165混凝土m3267161893161955088498926喷砼m3232314033727钢筋t650128124959326208钢材t5447555349锚杆根422152451566711反滤料m313513512浆砌石m32202112233213防渗墙m21023102314帷幕灌浆m1089108915回填灌浆m2116996191078816固结灌浆m3081863125181468917接触灌浆m230309-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告18波纹补偿节个7注：表中工程量不含施工附加量。本电站施工对外交通运输根据工程区周边交通状况采用公路与铁路相结合的运输方式。需远距离运输的物资由铁路运输至成昆铁路乌斯河车站，公路运输至电站施工现场；近距离运输的物资直接由公路运输至电站施工现场。大宗物资中水泥主要采用金石或石棉矿水泥厂生产的水泥，钢筋、钢材、机电设备在成都购买，木材、油料及火工材料由当地解决，生活物资从安顺场或石棉县城采供。本工程所需机电设备、钢材、水泥等通过铁路运至乌斯河火车站，经公路转运至工地。小沟河及工程区内的支沟水质良好，可作生产、生活用水；施工用电直接从洪坝“T”接一回10kv线路接入。石棉县有一定的机修加工能力，可为电站建设服务；当地农业不发达，劳动力充沛。针对该工程的特点，有众多施工队伍可参与施工，可实行招投标选择施工队伍。1.1.1水文气象条件小沟流域属川西高原气候区，主要受高空西风环流和西南季风影响，干湿季节分明，加之海拔高程悬殊等因素的影响，形成独特的亚热湿润季风气候，垂直气候特点明显，具有冬无严寒，夏无酷暑，雨量多、晴天少、日照时间短、太阳辐射强、昼夜温差大、无霜期短的特点。全年平均气温16.9℃，无霜期316天。小沟河径流主要来源于降雨，其次为高山融雪水补给。由于流域内森林资源丰富，对径流的调蓄能力较大，故径流较为丰沛，年际径流变化小，枯期径流稳定。杉平电站采用引水式开发，其闸址位于城墙沟汇口下游附近河段，其控制集水面积为116km2，占小沟全流域集水面积的35.2%，电站厂址位于水塘沟电站闸址上游红杉坪附近，与该电站相衔接，厂址集水面积174km2。流域内植被较好，中上游有大片原始森林，下游地区则主要为灌木丛。根据安顺场气象站资料统计：多年平均气温16.7℃，极端最高、最低气温，分别为38.4℃和-3.4℃；多年平均年降水量801.2mm，历年最大风速20m/s。径流的年内分配与降雨的年内分配基本一致，丰水期(5~10月)多年平均流88.6m3/s，其水量占年水量的78.1%，枯水期(11～4月)多年平均流量25.1m3/s，其水量占年径流量的21.9%，最枯的1～3月多年平均水量约占年径流的8.6%。径流的年际变化不大，年平均流量最大值72.2m3/s，最小值为42.8m3/s，两者之比为1.69。年最小流量一般出现在2、3月份，多数出现于3月。9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告小沟河属山溪性河流，洪水主要由暴雨形成，涨落较快。最大洪峰流量出现在6~9月，以7、8两月出现的频次最高。年最大流量的年际变化较小，实测年最大洪峰流量的最大值为328m3/s，最小值150m3/s，两者之比仅为2.18倍。洪水过程多为单峰过程，涨落较缓，其涨率和变幅不大。洪水历时一般为2~3天，一次洪水过程的洪水总量主要集中在1天。杉平水电站闸址、厂址分期设计洪水成果见表8-2、8-3。杉平电站闸址分期设计洪水成果表表8-2分期P=5%P=10%P=20%P=50%1月2.402.292.171.952月1.971.881.781.603月1.861.771.681.494月3.723.352.942.285月23.720.817.612.66～9月83.570.557.740.610月27.424.822.217.611月5.224.944.604.0312月3.283.122.942.62杉平电站厂址分期设计洪水成果表表8-3分期P=5%P=10%P=20%P=50%1月3.603.443.252.922月2.952.822.672.403月2.792.662.522.244月5.585.024.413.435月23.420.517.412.56～9月10992.475.653.210月27.124.522.017.411月7.847.416.906.0412月4.914.674.413.931.1.1工程地质条件闸址9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告区谷坡地形完整，两岸无冲沟切割分布，坡面植被茂密，水土保持较好，坡体处于稳定状态。据地质调查，无发生泥石流、岸坡崩塌、滑坡，以及其它坡体变形失稳的地形地质条件。由于岩层走向与河流斜交，岸坡基岩风化、卸荷不甚显著，岩体以弱风化弱卸荷为主，岩体风化卸荷水平深度一般在20～40m。闸基及左岸闸肩基础主要由漂卵石层和含(漂)块碎石土层组成，各层组成颗粒较粗，颗粒级配较差，不均匀系数大，透水性强，抗渗稳定性差。两岸岸坡及河床覆盖层分布厚度存在较大的差异，具有河床覆盖层最厚，左岸次之，右岸覆盖层相对较薄的特点。其中坡积块碎石土层的力学性能较差，作为地基需采用相应的工程处理措施；而冲积漂卵石层和冰积含(漂)块碎石土层的力学性能比较接近，除抗渗性能较差外，其余力学指标基本满足基础要求。引水隧洞沿线岩体完整性总体上较好，多呈次块状～镶嵌状结构，块体间嵌合紧密，以Ⅲ类围岩为主，开挖围岩稳定性及成洞条件较好。围岩由三叠系中统第二岩组(T21-2)砂岩与板岩互层，但局部洞段存在裂隙相互切割组合形成的不稳定组合块体，有产生小规模顶拱掉块及边墙滑塌的可能性。此外，在局部洞段有次级小断层、挤压破碎带及裂隙密集带分布，属Ⅳ、Ⅴ类围岩，开挖围岩稳定性差，应采取相应的工程处理措施。此外，隧洞进出口段的岩体因受卸荷作用，属Ⅳ类围岩，其稳定性相对较差。根据引水隧洞围岩类别分析预测，各类围岩所占百分比分别约为：Ⅱ类围岩占20%、Ⅲ类围岩占50%、Ⅳ类围岩占20~25%、Ⅴ类围岩占5~10%。沉沙池布置段洞室垂直埋深180m～200m，围岩由三叠系中统第二岩组(T21-2)中厚层砂岩与薄层板岩互层组成，岩体新鲜，以砂岩为主，以Ⅱ～Ⅲ类围岩为主，具有较好的自稳能力。调压室洞室埋深较大，裂隙闭合性好，加之地表植被茂盛，覆盖层透水性弱，预测开挖后不会出现较大的渗水或涌水现象，地下水不丰富，洞室以滴状～线状渗水为主。岩体以次块状～镶嵌状结构为主，完整性好，以Ⅲ类围岩为主，成洞条件较好。局部片理发育的板岩段，碎裂结构，围岩较破碎，属Ⅳ类围岩，其稳定性较差，需采取适宜的围岩加固处理措施。压力管道沿线覆盖层边坡不存在发生整体滑移失稳的可能性,但地基承载力及抗变形指标较低，通过适当的工程处理仍具备布置压力管道的地质条件。厂房基础持力层由冲积堆积含砂漂卵石层(alQ4)组成，厚度15～20m。该层结构松散，透水性强(渗透系数K=2.43×10-1～3.06×10-1)，地下水位埋藏浅，其埋深多在0.5～1.0m之间，其补给主要源于河水，且连通性较好。该层层次结构单一，以粗颗粒的漂卵石成分为主，且粗颗粒起骨架作用，其承载力较高，压缩变形小，可满足厂房基础承载力、抗变形能力及抗滑稳定性的要求。9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1天然建筑材料本阶段详查的天然砂砾石料场位于红杉坪上游300～800m的小沟河左岸，分布于高程2953～2983m的高漫滩及Ⅰ级阶地上，料场宽40～60m，长约500m。据初查勘查，上覆无用层为泥质粉细砂，厚0～0.05m；有用层平均勘探厚4.50m(水上开采厚度1.5m，水下开采厚度3m)，由冲积含(砂)漂卵石层组成。粗骨料漂卵石成分以砂为主，次园状～次棱角状，磨圆度较差，粗颗粒含量较多(>80mm)，平均含量为45.15%；平均卵砾石含量41.67%，粒度模数6.46～7.84，平均软弱颗粒含量0.53%。细骨料以中细砂为主，平均含砂率平均12.53%，粒径0.36～0.42mm，细度模数2.69～3.04，平均云母含量0.02%，硫化物0.01%～0.03%。由试验成果(表3-12～表3-15、附图3-6-1)，粗、细骨料主要质量指标基本满足技术规范要求。调查砂卵砾石混合储量约10万m3(净砾石储量约5万m3，净砂储量约1万m3)。该料场开阔平坦，距闸址约7km，距厂址约200～300m，开采、加工均较方便。由于天然砂砾石料场位于小沟河的高漫滩和阶地之上，距河水位较近，部分需水下开采，开采难度较大，且洪水期间受河水上涨影响也较大。漂卵石含量较高，需筛选后使用。此外，砂料有效储量偏低，且砂料存在含泥量偏高的问题，需冲洗后使用。碎石土料场位于闸址左岸岸坡，由坡积块碎石土组成，储量约5万m3，主要质量指标可满足要求，运距短，开采运输方便。人工骨料场位于小沟河左岸一级电站厂址上游附近，骨料主要由砂岩组成，岩体完整，强度高，理论储量约20万m3，其储量和质量指标均满足本工程用料要求。1.2施工导流1.2.1导流标准杉平水电站为引水式电站，属四等工程。根据防洪标准《GB50201-94》、《水利水电工程施工组织设计规范》(SDJ338-89)，永久性水工建筑物为4级，导流建筑物级别为5级，相应设计洪水标准：土石建筑物类为10～5年洪水重现期。结合工程特点及水文特性考虑：本工程枯期时段(11月～翌年4月)5年一遇和10年一遇导流流量相差0.34m3/s，水位相差仅0.1～0.2m，围堰工程量相差很小；首部枢纽基础处理量较大，为保证施工的顺利进行，选用10年一遇洪水作为导流设计洪水标准。1.2.2导流时段本工程为引水式电站，由首部枢纽、引水系统、厂房建筑物3部分组成，控制第1台机组发电时间的关键项目为引水隧洞及压力管道。因此，首部枢纽导流时段的选择主要视基坑内水工建筑物的施工时段的长短而定，并考虑河道的水文特性。9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告首部枢纽为闸坝，最大坝高16.5m，深约10.5m的基础混凝土防渗墙位于闸基下。根据水工建筑物的布置情况、结合施工进度分析认为河床建筑物可利用两个枯水时段建成，同时考虑到小沟河属山区性河流，洪枯流量比大（为枯期流量的15倍以上），为减少导流建筑物的工程规模，方便导流建筑物的布置，推荐采用枯水期导流，导流时段拟选为11～4月，相应导流设计流量Qp＝10％=4.94m3/s。1.1.1导流方式及方案闸址区位于两岔河下游100m的河段上，谷宽约110m，正常蓄水位3371以下两岸谷坡15°～20°，以上左岸谷坡坡度约25°，右岸谷坡坡度约40°。枯水期河水面高程3356～3359m，河床宽11～23m，河道坡度6.14％，河床覆盖层最大厚度15～20m。根据闸址地形、地质、水文条件，水工枢纽布置特点，曾比较过分期导流和明渠导流方式。闸址区河谷断面呈略不对称浅“U”型，河道主流略偏右岸；左岸覆盖层较厚约10～22m，右岸覆盖层较薄仅2～3m；从左岸岸坡开始向右，依次布置有左挡水坝段、1孔泄洪闸、1孔冲沙闸及取水口；对于明渠方案，无论布置在左右岸边，因地形限制需要开挖边坡，临时工程量增加较多，同时明渠需要提前施工，整个主体工程需要三期才能施工完毕，施工程序多，工期长，费用高。水工泄洪建筑物布置在河床的中部及左岸，具备良好的分期导流条件，与明渠导流相比，采用分期导流能结合利用永久泄洪建筑物，减少导流工程量和投资，同时两期即可完成整个首部枢纽的施工，导流程序简单，费用较省，故本阶段推荐采用分期导流方式。对于分期导流，因为泄洪闸占据原主河床，其底板为一整体结构，闸基下有砼防渗墙，若先围靠左岸的泄洪闸，河道束窄过多，需要扩挖右岸上下游岸坡来满足过流要求，导流工程量较大；而左侧一孔冲沙闸和进水口基本上位于左岸岸边，所以采用先围左岸泄洪闸形成一期基坑，冲沙闸和进水口完建后，再围左岸形成二期基坑至首部枢纽完建；该方式充分利用了河道主流偏向左岸的水力特点，一期河道开挖量较小，纵向围堰较低，防渗难度小，工程量较省，同时二期存在利用围堰挡水提前发电的可能性，故推荐一期先围右岸冲沙闸和进水口，二期再围左岸的方案。1.1.2导流规划推荐方案的导流规划如下：第一年10月结合左岸坝肩开挖疏浚左岸河道，11月初先从右岸围冲沙闸和进水口形成一期基坑，先后进行混凝土防渗墙和闸体混凝土浇筑的施工，河水由左侧原河道下泄，导流设计流量Q=4.94m3/s9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告。至第二年4月底该冲沙闸完建，拆除一期纵向围堰，汛期全河道过水；第二年11月初先沿束水墙及下游的闸室边墙用碎石土编织袋围堰向上下游延伸，形成二期纵向围堰后，河道截流，从左岸围剩余的泄洪闸形成二期基坑，河水由已完建的靠右岸的一孔冲沙闸下泄，导流设计流量仍为Q=4.94m3/s，第三年4月底首部枢纽完工。1.1.1导流建筑物由于工程规模小，导流流量不大，导流建筑物主要为一期上下游和纵向围堰、二期上游碎石土斜墙围堰和下游碎石土编织袋围堰。（1）一期导流建筑物为减少对河床过流断面的影响和提高防冲性，一期围堰采用碎石土编织袋围堰，中间夹一层土工膜防渗，土工膜伸出堰脚上用砂石覆压形成一定的水平铺盖；堰体迎水面铅直,背水面坡度1：0.5；为防止水流的冲刷，围堰迎水面底部再采用大块石护底。设计标准为10年一遇，挡水设计流量Q=4.94m3/s，一期上游围堰挡水位为3360.9m，加安全超高0.5m，上游围堰堰顶高程为：3361.4m，最大高度约1.4m；一期下游围堰挡水位为3355.90m，加安全超高0.5m，堰顶高程为3356.4m，堰顶宽1m，最大高度约1.1m；纵向围堰堰顶宽1m，在桩号（坝）0+000.0上游侧顶高程为3361.40m，围堰最大高度1.7m，在桩号（坝）0+000.0下游侧随河道以5％的坡度逐步降低，在桩号（坝）0+073.0处与下游围堰相接，下游侧顶高程3356.40m，整个一期围堰轴线长136.2m。（2）二期导流建筑物二期导流建筑物包括二期上下游围堰和上下游碎石土编织袋围堰等。上下游围堰均采用土石围堰，碎石土斜墙防渗，设计标准为10年一遇，挡水设计流量Q=4.94m3/s。上游围堰设计挡水水位3362.0m，堰顶高程3362.5m，堰顶宽4.0m，迎水面坡度1:2,背水坡度1：1.5，围堰最大高度2.0m，轴线长25.0m。下游围堰堰顶高程3357.0m，设计挡水高程3355.9m,堰顶宽4.0m，迎水面坡度1:2,背水坡度1：1.5，围堰最大高度1.7m，轴线长约38m。二期所用纵向导墙中间部分充分利用与已建成的束水墙及冲沙闸左边墙及下游延伸段，上下游部分为碎石土编织袋围堰，导墙顶宽1m，上游导墙顶高程3362.50m，下游导墙顶高程与下游围堰同为3357.0m，最大高度2.2m。导流工程量见表8-4。首部枢纽导流布置详见图：CDXGZH-12-8(1～2)。9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告导流工程量表表8-4项目单位一期二期上下游围堰纵向围堰上游围堰下游围堰纵向导墙河道覆盖层扩挖m34400碎石土编织袋m385240134大块石护底m322112土工膜m25416068土石堆筑m3460360干砌块石护坡m311050围堰拆除m3306240582410134注：河道覆盖层扩挖与水工坝肩开挖结合3860m3。1.1.1导流工程施工（1）河道覆盖层扩挖覆盖层开挖采用2.0m3液压挖掘机挖装，8t自卸汽车运输，开挖渣料运至1#渣场。（2）围堰填筑及拆除人工装碎石土编织袋，8t自卸汽车运输至首部，人工堆筑；土石堆筑料从渣场回采，8t自卸汽车运输，2.0m3挖掘机碾压。干砌石所用石料从开挖料或闸址处河滩采集，人工砌筑。围堰拆除直接采用2.0m3挖掘机挖装；干砌石拆除先用钢钎撬挖，再用2.0m3挖掘机挖装，配8t自卸汽车将渣料运输至1#渣场。1.2料场的选择与开采1.2.1混凝土砂石骨料1.2.1.1料场简介本工程混凝土浇筑总量为4.99万m3(含喷混凝土量)，需成品骨料11.52万t，需毛料14.1万t。其中粗骨料9.62万t，细骨料4.53万t。骨料最大粒径为80mm。（1）天然砂砾石料场天然砂砾石料场位于红杉坪上游300～800m的小沟河左岸，分布于高程2953～2983m的高漫滩及Ⅰ级阶地上，料场宽40～60m，长约500m。据初查勘查，上覆无用层为泥质粉细砂，厚0～0.05m；有用层平均勘探厚4.50m(水上开采厚度1.5m，水下开采厚度3m)，由冲积含(砂)漂卵石层组成。粗骨料漂卵石成分以砂为主，次园状～次棱角状，磨圆度较差，粗颗粒含量较多(>80mm)，平均含量为45.15%；平均卵砾石含量41.67%，粒度模数6.46～9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告7.84，平均软弱颗粒含量0.53%。细骨料以中细砂为主，平均含砂率平均12.53%，粒径0.36～0.42mm，细度模数2.69～3.04，平均云母含量0.02%，硫化物0.01%～0.03%。由试验成果(表3-12～表3-15、附图3-6-1)，粗、细骨料主要质量指标基本满足技术规范要求。调查砂卵砾石混合储量约10万m3(净砾石储量约5万m3，净砂储量约1万m3)。该料场开阔平坦，距闸址约7km，距厂址约200～300m，开采、加工均较方便。由于天然砂砾石料场位于小沟河的高漫滩和阶地之上，距河水位较近，部分需水下开采，开采难度较大，且洪水期间受河水上涨影响也较大。漂卵石含量较高，需筛选后使用。此外，砂料有效储量偏低，且砂料存在含泥量偏高的问题，需冲洗后使用。（2）人工骨料人工骨料场位于小沟河左岸红杉坪上游，距厂址约500m处，分布高程3040～3140m，料场宽约100m，高约60～100m，平均有用层厚度30～50m，剥离层厚度0.5～3.0m，有用层储量约20万m3。料场开口线附近有厚0.5～3.0m的覆盖层分布，其下部由砂岩组成，岩性致密坚硬，强度指标较高，弱风化、弱卸荷状态。无软弱破碎带分布，主要发育2～3组节理裂隙，岩层层理较发育，岩体较完整，其块度一般在30×40cm～50×80cm之间。料场开采后缘边坡无顺坡结构面及不稳定组合滑移体存在，开挖边坡整体稳定性好，建议料场后缘边坡开挖坡比：1：0.35～1：0.5，每30m坡高增设一级宽3m的马道。骨料料源的主要物理力学指标：比重Gs=2.7～2.9，干密度ρ＝2.60～2.75g/cm3，天然密度ρ＝2.70～2.85g/cm3，干抗压强度σ＝90～130MPa，湿抗压强度σ＝80～100MPa，变形模量E0=25～30GPa，抗剪强度：f=1.0～1.25，C=1.0～2.0MPa，软化系数K=0.77～0.89，冻融系数λ＝0.82～0.93。各项物理力学指标均满足规范要求。料场开采条件好，在料场的下部有一宽阔的台地，料源的堆放及装运、弃碴料的堆放和加工系统的布置均较方便。但存在树木砍伐、环境保护及水土保持等问题。1.1.1.1料场选择从上述料场基本情况可以看出，天然砂砾料与人工骨料源均位于厂址附近，质量、储量均能满足工程的需求。但是由于人工骨料较天然砂砾料主要存在以下不足：其一，人工骨料加工工艺流程较天然砂砾料复杂，相应其成品单价也比天然砂砾料高，不够经济。其二，人工骨料场植被丰富，林地征用较多，于环保不利，不宜作为料场。综合以上分析，由于天然砂砾料距离厂址较近，储量满足工程需求，虽含泥量较高，但经冲洗和工艺流程上的处理，质量可以达到工程要求，同时投资相对较少，因此本阶段选择红杉坪天然料场作为本工程的天然石料场。1.1.1.2料场开采9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告本工程混凝土月高峰浇筑强度约为0.569万m3/月，其强度较低，开采方式采用59kw的推土机剥离表层，1.6m3挖掘机挖毛料，5t自卸汽车运至砂石加工厂。1.1.1防渗土料围堰料需求较少，可用闸址左岸岸坡的含块碎石土，调查储量约5万m3，料场距闸址约100～300m，开采及运输方便，质量、储量满足要求。1.2主体工程施工1.2.1首部枢纽施工1.2.1.1工程概况首部枢纽从左到右由左岸挡水坝段、泄洪闸、冲沙闸及右岸挡水坝等建筑物组成。闸前设有束水墙及铺盖，闸后设有护坦、海漫和导墙。建筑物均建于覆盖层上，闸室建基面高程为3354.0m，闸顶高程为3372.5m，最大闸高16.5m，闸坝轴线长161.0m；闸坝基础混凝土防渗墙，布置在泄洪闸、冲沙闸及挡水坝段下，最大墙深约10.5m，左右坝肩布置有灌浆平洞。首部枢纽主体建筑物工程量有：土石方开挖33818m3，混凝土浇筑26716m3，土石回填5622m3，混凝土防渗墙1023m2，帷幕灌浆1089m。1.2.1.2施工程序根据洪水资料，每年6月至9月为汛期，11月至翌年4月为枯水期。本电站属小型电站，为减小导流建筑物规模，安排主体工程在枯水期施工。第一年10月结合左岸坝肩开挖疏浚左岸河道，并于11月上旬完成一期围堰填筑。第一年11月至第二年4月，在一期围堰保护下，进行右岸坝段、冲沙闸、取水口的基础开挖、混凝土防渗墙、混凝土浇筑、金属结构安装及其它项目施工，5月初拆除一期围堰；二期围堰于第二年11月初填筑完成，截流后河水由已建好的冲沙闸渲泄。第二年11月至第三年4月底，在二期围堰保护下，进行泄洪闸的基础开挖、混凝土防渗墙、混凝土浇筑、金属结构安装及其它项目施工。首部施工完成。首部枢纽工程施工从第一年10月至第三年4月，施工历时19个月。1.2.1.3施工方法（1）土石方开挖石方明挖采用01-30型手风钻钻孔，人工爆破，并及时进行支护处理。2.0m3挖掘机装8t自卸汽车运至碴场。覆盖层开挖时，大块孤石先用01-30型手风钻钻孔，爆破解小；再采用2.0m3液压挖掘机挖装8t自卸汽车运至首部渣场。9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告左右坝肩处土石开挖，应考虑留出灌浆平洞的施工通道。（2）灌浆平洞施工灌浆平洞开挖断面3.0m×3.5m，石方洞挖采用01-30型手风钻钻孔，人工爆破。隧洞开挖时适时采用锚喷支护。人工推胶轮车运渣至洞口，1.0m3装载机装8t自卸汽车转运至首部渣场。（3）混凝土浇筑取水口、泄洪冲沙闸、挡水坝段混凝土由首部混凝土拌和站供应，5t自卸汽车水平运输，闸前铺盖、闸底板、闸后护坦和海漫及挡水坝底部混凝土可直接入仓或人工辅助入仓，其余部位混凝土采用门机配3.0m3吊罐吊运入仓。混凝土浇筑均采用组合钢模板，2.2kw插入式振捣器振捣。（4）混凝土防渗墙施工首部枢纽冲沙闸、泄洪闸、挡水坝段基础均设混凝土防渗墙，最大墙深13m。混凝土防渗墙施工分段进行，槽段长6～8m，具体分段长度依据地层特性、工期要求、混凝土浇筑强度等因素确定。槽段施工分二期进行，主要采用“四主三副”方式造孔，造孔设备选用CZ-30型冲击钻，先钻主孔后劈打副孔。平均成墙工效约2.5～3.0m/台.日。防渗墙混凝土采用导管法水下浇筑，混凝土采用5t自卸汽车由首部混凝土拌和站运到作业面，经溜管直接浇筑混凝土。（5）帷幕灌浆帷幕灌浆采用XU-100型地质钻机钻孔，孔口封闭法自上而下分段施工，TBW-200/40灌浆泵灌浆。灌浆材料采用水泥浆，采用高速搅拌机制浆。（6）回填料施工回填料均取用开挖料，大块石沿河滩采集。由2.0m3挖掘机挖装配8t自卸汽车运输，人工摊铺平料，摊铺厚度以20～30cm，用蛙式打夯机夯实。1.1.1沉沙池及引水隧洞施工1.1.1.1工程概况沉沙池和引水隧洞位于河道右岸，沉沙池位于地下，长约80m；引水隧洞全长5824.878m，进水口底高程为3358.20m，调压井中心线高程为3343.0m，隧洞平均底坡i＝2.65‰。沉沙池和引水隧洞沿线岩体完整性总体上较好，多呈次块状～镶嵌状结构，以Ⅲ类围岩为主，开挖围岩稳定性及成洞条件较好。隧洞进出口段和局部洞段有次级小断层、挤压破碎带及裂隙密集带分布，属Ⅳ、Ⅴ9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告类围岩，有发生塌方及围岩变形失稳的可能，需采取适宜的工程处理措施及施工方法。根据沉沙池和引水隧洞围岩类别分析预测，各类围岩所占百分比分别约为：Ⅱ类围岩占20%、Ⅲ类围岩占50%、Ⅳ类围岩占20~25%、Ⅴ类围岩占5~10%。沉沙池高约4.7～7.5m，宽5.0m，钢筋混凝土衬砌厚度40cm。引水隧洞开挖断面为底宽2.20m、高2.4m的门洞形。Ⅱ、Ⅲ类围岩采用喷锚支护；IV、V类围岩采用钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度40cm和50cm。沉沙池主要工程量有：石方洞挖6365m3，混凝土1893m3，钢筋128t，回填灌浆1169m2，固结灌浆1863m。引水隧洞主要工程量有：石方洞挖37806m3，混凝土10844m3，钢筋826t，喷混凝土2090m3，锚杆9445根，回填灌浆8417m2，固结灌浆10957m。1.1.1.1施工通道根据沉沙池的水工布置方案，沉沙池的施工可以利用交通洞进行上部的开挖和混凝土浇筑，下部利用冲砂道进行开挖和混凝土浇筑。根据引水隧洞洞线布置，结合水工要求、沿线地形、地质条件及施工总进度安排，引水隧洞前端利用沉沙池的冲砂道作为1#支洞，末端为避免和调压井施工的干扰，在调压室前端设置4#支洞，中间利用支沟设置了2#和3#支洞，总共设置了4条支洞，支洞总长度为402m（不包括冲砂道）。隧洞开挖断面较小，施工中拟采用无轨运输。各支洞均按顺坡设计，开挖断面为方圆形，断面尺寸为2.5×2.6m（宽×高）。施工通道特性见表8-5。引水隧洞施工通道特性表表8-5序号项目冲沙道（1#支洞）2#支洞3#支洞4#支洞合计1支洞断面尺寸(m×m)2.5×2.62.5×2.62.5×2.62支洞长度（m）132.00188.0082.004023支洞进口高程（m）3352.003346.003342.004与主洞交点高程（m）3353.633348.123343.025与主洞交点桩号（m）1+727.8463+755.465+737.14支洞纵坡(%)1.231.131.241.1.1.2施工方法9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告沉沙池开挖分上下两层，上层开挖从交通洞进入，下层开挖从沉沙道进入，开挖采用常规钻爆法，上层采用YT-25气腿风钻钻水平孔，直孔掏槽，周边光面爆破，下层采用YT-25气腿风钻钻垂直孔，预裂爆破，1.0m3装载机装2.0t农用车运碴至碴场。引水隧洞施工由于断面较小，开挖采用常规钻爆法配1.0～2.0t农用车运输的施工方法。隧洞洞挖采用YT-25气腿风钻钻孔，直孔掏槽，周边光面爆破，人工装1.0～2.0t农用车运碴至碴场。引水隧洞Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖循环进尺2.5m，12h一个循环，月进尺120m；Ⅳ、V类围岩的开挖遵循“短进尺、弱爆破、强支护、勤测量、及时封闭“的施工原则，Ⅳ类围岩洞段开挖月进尺70m，V类围岩洞段开挖月进尺30m。临时支护参数：Ⅱ、Ⅲ类围岩段采用随机喷锚支护；Ⅳ、V类围岩段采用喷混凝土10cm，锚杆Ф22，L=2.5m@1.5m，必要时可采取挂网或格栅拱架。由于引水隧洞施工控制段较长，为缩短排烟时间和保证良好的工作环境，施工过程中应加强通风，拟采用50Kw轴流风机进行压入式通风，风机布置在支洞口，风管直径0.6m。在地下水较丰富的洞段，采用沿隧洞周边预注浆防水，施工期渗水采用设排水沟或隔段设积水坑进行抽排。为了避免施工干扰，引水隧洞混凝土衬砌安排在洞挖完成后进行，边顶拱喷混凝土衬砌滞后隧洞开挖1个月进行，边顶拱混凝土浇筑及底板混凝土浇筑均采用组合钢模板施工，1.0～2.0t农用车运混凝土，HB30混凝土泵泵送入仓，插入式振捣器振捣；喷混凝土由PH-30混凝土喷射机进行，底拱（板）混凝土衬砌月进尺300m。混凝土洞外运输由5t自卸汽车进行。沉沙池在冲砂道控制的引水隧洞主洞施工完成后进行混凝土衬砌，采用组合钢模板施工，1.0～2.0t农用车运混凝土，HB30混凝土泵泵送入仓。回填灌浆采用手风钻钻孔或预留灌浆孔，固结灌浆采用手风钻钻孔，灌浆以分序加密的方式进行，灰浆搅拌机制浆，TBW-200/40型灌浆泵灌浆。1.1.1.1施工进度引水隧洞施工支洞从第一年6月开始施工，主洞开挖从第一年7月中旬开始，开挖完成后进行混凝土浇筑，至第三年4月主洞混凝土浇筑和灌浆结束，第三年5月进行支洞封堵。引水隧洞施工历时24个月。1.1.2调压室施工9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1.1施工特性调压室分上室（含交通洞）、下室及竖井三部分，上室与交通洞为方圆形断面，上室长100.0m，宽4.0m，高4.2～5.0m，衬厚50cm；上室交通洞长约35.28m，宽2.8m，高3.05m，衬厚50cm；竖井为圆形断面，开挖直径4.0m，衬厚50cm，高33.0m。下室长30.0m，宽4.0m，高4.2～5.0m，衬厚50cm；调压室主要工程量：土石明挖300m3，洞（井）挖2928m3，混凝土1348m3，钢筋178t，回填灌浆612m2，固结灌浆964m。1.1.1.2施工方法上室和交通洞采用全断面开挖，形成调压室上部的施工通道。开挖使用YT-25气腿式手风钻钻孔爆破，1m3装载机装5t自卸汽车运至碴场。竖井开挖采用人工从上至下一次性开挖的施工方式，利用01-30手风钻钻孔，自上而下扩挖，石碴利用电动葫芦吊篮吊运至上室，再利用1.0m3装载机装5t自卸汽车运至碴场。竖井混凝土浇筑采用组合钢模施工，上室和交通洞使用组合钢模板施工，泵送入仓。混凝土由4#支洞洞口的拌和站提供，自卸汽车运输，HB60混凝土泵泵送入仓。固结灌浆采用手风钻钻孔，回填灌浆采用手风钻钻孔或预留灌浆管，灰浆搅拌机制浆，TBW－200/40型灌浆泵灌浆。1.1.1.3施工进度调压室上室和交通洞自第二年1月开始施工，3月上室施工完成，4月开始竖井开挖，开挖完成后进行混凝土浇筑，至第二年12月全部施工完毕，共计历时12个月。1.1.2压力管道施工1.1.2.1工程概况压力管道前端为埋管，后端为明管，压力管道地形坡度相对较陡，管道沿线边坡由厚层砂岩夹板岩组成，岩体完整边坡稳定。压力明管采用一条主管分为两条支管向两台机组供水。整个压力明管高差达389m左右。压力管道主要工程量有：土石明挖32500m3，石方洞挖1164m3，混凝土4003m3，钢管安装475t，浆砌块石1350m3。1.1.2.2施工通道埋管洞挖通过出口进入施工，由于压力明管地面较陡，在中间设置平台及修建施工道路均比较困难，因此考虑采取直接从上到下开挖，人工向下及向上游翻碴至厂房后河滩地上转碴场。1.1.2.3施工方法9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告埋管洞挖采用常规钻爆法配1.0t拖拉机运输的施工方法，YT-25气腿风钻钻孔，直孔掏槽，周边光面爆破，人工装1.0t拖拉机运碴至碴场。明管坡度较陡，土石明挖采用01-30手风钻钻孔爆破，自上而下人工开挖的方法，人工翻碴至厂房后，1.0m3装载机装5t自卸汽车出碴。明管高差较大，因此考虑在埋管出口和中间约3200m高程各设一卷扬机，3200m以上的混凝土浇筑通过埋管出口的卷扬机运输至浇筑工作面，人工浇筑，插入式振捣器振捣，钢管安装同样通过卷扬机溜送至工作面，自下而上逐节安装。下部混凝土浇筑通过设在高程3200m的卷扬机从厂房后提升或下溜混凝土运输至浇筑工作面，人工浇筑，插入式振捣器振捣。钢管安装采取从厂房后倒挂和埋管出口平台下溜的形式自下而上安装完成。1.1.1.1施工进度压力管道施工从第一年7月开始，至第三年3月中旬结束。施工历时20.5个月。1.1.2厂区枢纽工程施工1.1.2.1工程概况地面厂房系统由主副厂房、尾水渠等组成。主厂房尺寸为41.3×15.9×17.8m(长×宽×高)，安装高程2956.10m，装机容量2×8.5Mw。厂房系统共计土石方明挖24433m3，混凝土5088m3，钢筋593t，土石回填9692m3。1.1.2.2施工方法基础开挖基本属覆盖层，开挖量约24433m3，厂房基坑开挖深度5.6m。基坑开挖采用自上而下分层开挖，覆盖层采用2m3液压挖掘机挖装，推土机辅助集碴，8t自卸汽车运输出碴。石方开挖采用手风钻钻孔，人工装药，人工爆破，推土机集碴，2m3液压挖掘机装碴。厂房混凝土浇筑用5t自卸汽车运混凝土至现场，厂房下部混凝土人工推胶轮车入仓，上部混凝土通过10/25t塔机提升入仓。混凝土浇筑使用组合钢模板，2.2KW振捣器振捣。1.1.2.3施工进度厂房施工从第二年1月开始覆盖层开挖，第二年3月开始混凝土浇筑，12月封顶，机电安装从第二年12月开始，至第三年5月底两台机组安装完成，具备发电条件。施工历时17个月。1.2施工交通运输1.2.1对外交通工程区位于两岔河汇口一带，距松林河口约36.5~38.5km，距石棉县城约50km9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告，沿河有简易公路通行，交通较为方便。目前，从成都～石棉有108国道线公路相通，公路为三级公路，沿线的桥梁荷载标准大多数为汽-20、挂-100级。从石棉至本工程电站厂址有乡级公路相通，对外交通运输条件较好。工程对外交通运输采用公路运输方式，需远距离运输的物资由铁路运输至成昆铁路乌斯河火车站，再由公路运至施工现场，近距离运输的物资直接由公路运输至电站工区。水泥主要采用泗平水泥厂的水泥，木材由当地自行解决，钢筋、钢材在攀枝花购买，油料在石棉县购买，机电设备在成都购买，火工材料在雅安地区购买。本工程所需机电设备通过铁路运至乌斯河火车站，转公路运至工地。本工程最重件为主变压器，采用拖挂车运输，对外交通沿线的桥涵能够满足最重件的运输要求。最大件为桥吊，采用拖挂车运输。1.1.1场内交通本工程施工区沿小沟河左岸现有林场公路通至厂址，从厂址有简易公路沿左岸通至本工程闸址，为方便施工可以将此公路改建为四级公路，作为场内交通左岸干线公路。1#、2#、3#、4#支洞、压力管道、厂房等工作面位于小沟河右岸，因此至各工作面需新建公路连接，主要场内交通需改建、新建道路、桥梁如下：杉平电站场内交通特性表表8-6序号线路名称起点终点长度(km)宽度路面形式备注路面/路基1场内干线公路厂址闸址6.53.5/4.5泥结碎石改建四级2至左岸基坑0.43.5/4.5泥结碎石四级3至右岸基坑0.23.5/4.5泥结碎石四级4至1#施工支洞公路干线公路1#支洞口1.53.5/4.5泥结碎石四级51#桥至2#支洞1#桥2#支洞口1.13.5/4.5泥结碎石四级6至3#施工支洞公路干线公路3#支洞口2.53.5/4.5泥结碎石四级73#支洞至压力管道2.13.5/4.5泥结碎石四级83#桥至厂区3#施工桥厂房0.43.5/4.5水泥路面永久，四级9至3#渣场厂区3#渣场0.53.5/4.5泥结碎石四级合计15.29-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告注：场内干线公路为左岸厂址至首部便道改建而成。桥梁规划表表8-7项目位置跨度(m)荷载备注1#首部20汽-152#柏香蓬沟20汽-153#厂区20汽-20永久1.1施工工厂设施1.1.1砂石骨料加工根据本工程料场基本情况，结合本工程布置特点：施工战线长，水工建筑物布置分散，混凝土工程量较小，施工强度低等特点，全工程于厂址附近设天然砂石骨料加工厂，满足本工程混凝土月高峰强度0.5１万m3的骨料生产。加工厂处理能力为55t/h，成品料生产能力为45t/h。采取二班制生产。本加工厂设固定条筛、中细碎车间、筛分车间和成品料堆。原料先经固定条筛，将大于300mm粒径的超径筛除作为弃料，其筛下产物全部进入筛分楼筛分，将小于40mm的料通过胶带输送机堆存。同时根据需要将部分大于40mm的料通过胶带输送机输送，经反击式破碎机闭路循环破碎后进入筛分楼，筛分冲洗后即为成品砂石料。砂石骨料系统中细碎设备选用PF-A-1010型反击破碎机一台、FG-10螺旋分级机一台。成品骨料由装载机挖装，推土机集料，5t自卸汽车运输。1.1.2混凝土拌和系统由于本工程为引水式电站，混凝土浇筑的工作面较为分散，根据工作面需要，考虑设置6个混凝土拌和站。1#拌和站：设置于首部枢纽，主要承担闸首左岸建筑物工作面的混凝土供应，设计生产能力为19m3/h，设置JZ500型拌和机2台，采用袋装水泥，人工拆包，砂石骨料采用人工胶轮车运输上料。2#混凝土拌和站：设置于1#支洞口（排沙洞），承担闸首右岸建筑物、1#支洞工作面的混凝土供应，设计生产能力为19m3/h，设JZ500型拌和机2台，采用袋装水泥，人工拆包，砂石骨料采用人工胶轮车运输上料。3#混凝土拌和站：设置于2#支洞口，承担2#9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告支洞工作面的混凝土供应，设计生产能力为12m3/h，设JZ500型拌和机1台，采用袋装水泥，人工拆包，砂石骨料采用人工胶轮车运输上料。4#混凝土拌和站：设置于3#支洞口，承担3#支洞工作面的混凝土供应，设计生产能力为12m3/h，设JZ500型拌和机1台，采用袋装水泥，人工拆包，砂石骨料采用人工胶轮车运输上料。5#混凝土拌和站：设置于4#支洞口，承担4#支洞及控制段、部分压力管道、凋压井工作面的混凝土供应，设计生产能力为12m3/h，设JZ500型拌和机1台，采用袋装水泥，人工拆包，砂石骨料采用人工胶轮车运输上料。6#混凝土拌和站：设置于厂区，承担厂房、部分压力管道的混凝土供应，设计生产能力为20m3/h，设JZ500型拌和机2台，采用袋装水泥，人工拆包，砂石骨料采用人工胶轮车运输上料。1.1.1综合加工系统1.1.1.1钢筋加工厂根据施工总进度安排，结合本工程特点，在首部枢纽、厂区各设一个小型钢筋加工厂承担钢筋、锚杆加工，生产能力均为5t/班，一班制生产。1.1.1.2木材加工厂由于本工程规模较小，木材加工厂主要生产混凝土模板及工程前期少量房建木制品，加之当地有板枋材供应，因此加工任务简单，规模较小，拟在首部枢纽、厂区各设置一个木材加工厂，供应全工程所需的木制品，生产规模为3m3/班，一班制生产。1.1.2修配系统杉平水电站规模不大，施工工期短，施工机械数量较少，因此施工现场修配系统无需设置大、小修，仅以一般性的保养维护，兼作更换一些外地购进的零配件。因此汽车保养站与机械维修站合并设置于厂区，仅考虑一定数量的施工机械和汽车停放场。系统内除配备简单的拆卸及五金工具外，不需任何大型设备。1.1.3制作安装系统由于本工程规模小，金属结构的尺寸及钢管管径较小。压力钢管和金属结构的加工、制造工艺技术要求较高，因此，压力钢管和金属结构加工、制作拟委托专业厂家承担，场内不考虑设置专门的加工厂，可由加工厂家加工为成品后运输至现场，仅在闸首设置金属结构成品堆场，在厂区3#渣场上设置钢管成品堆场兼作机电设备安装场地。1.1.4施工供风、水、电及施工通信1.1.4.1施工供风9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告本工程为引水式电站，施工战线较长，施工供风系统宜分散布置。根据枢纽布置、引水隧洞施工支洞的布置，共设置以下供风站：1#供风站：设置于闸首左岸，供应首部枢纽左岸各部位的施工用风，设计供风能力为10m3/min，配备3L-10/8空压机2台(含备用)。2#供风站：设置于1#支洞口(排沙洞)，供应1#支洞、沉沙池、主洞施工用风，设计供风能力为22m3/min，配备4L-20/8空压机1台，3L-10/8空压机2台(含备用)。3#供风站：设置于2#支洞口，供应2#支洞施工用风，设计供风能力为16m3/min，配备4L-20/8空压机2台(含备用)。4#供风站：设置于3#支洞口，供应3#支洞施工用风，设计供风能力为16m3/min，配备4L-20/8空压机2台(含备用)。5#供风站：设置于4#支洞口，供应4#支洞，前池等工作面的施工用风，设计供风能力为16m3/min，配备4L-20/8空压机2台(含备用)。6#供风站：设置于厂区，供应厂区、部分压力管道工作面的施工用风，设计供风能力为19m3/min，配备4L-20/8空压机2台(含备用)。以上供风站均为三班制生产，采用循环供水方式。1.1.1.1施工供水施工供水主要供应主体工程施工、砂石加工厂、混凝土拌和及养护等各施工工厂生产用水，以及各施工区的生活用水。根据本工程具体情况，拟分设6个供水站。1#供水站：位于首部左岸，供应首部枢纽左岸建筑物的施工生产用水，设计能力为30m3/h，水源为城墙沟自流水。2#供水站：位于1#支洞（排沙洞），供应首部右岸枢纽建筑物、1#支洞工作面、1#生活区等的生产和生活用水。水源为取用小沟河水。设计规模40m3/h，选用IS80-50-200型水泵2台（其中含备用1台）。3#供水站：位于2#支洞，供应2#支洞工作面的施工用水。水源可采用国木沟自流水，供水能力为25m3/h。4#供水站：位于3#支洞，供应3#支洞工作面的施工用水。水源为取用小沟河水，供水能力为25m3/h，选用D25-50×7型水泵2台（其中含备用1台）。5#供水站：本供水站共分三级供水，位于厂区，主要供应4#支洞、调压井、压力管道、厂房等工作面的施工用水。水源为取用小沟河水。设计规模40m3/h，由于供水高差较大，本供水站采用三级泵站供水。9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告一级泵站水池设于厂房附近，主要供应厂房工作面施工用水和二级泵站抽水，设计规模40m3/h，选用IS80-50-250型水泵2台（其中含备用1台）。二级泵站水池设于压力管道附近，主要供应压力管道工作面施工生产用水和三级泵站抽水，设计规模26m3/h，选用D25-30×8型水泵2台（其中含备用1台）。三级泵站水池设于调压井上室交通洞附近，主要供应4#支洞、调压井等工作面施工生产用水，设计规模18m3/h，选用D25-30×6型水泵2台（其中含备用1台）。6#供水站：本供水站位于柏香蓬沟，主要供应砂石加工厂、2#、3#生活区等的生产和生活用水。水源为取用柏香蓬沟自流水，供水能力为75m3/h。以上供水站，均采用三班制生产。1.1.1.1施工供电本工程首部、厂区附近均有10kV输电线路经过，可就近“T”接。另需架设10kV输电线路至首部枢纽及各施工支洞口，提供本工程施工用电。根据施工布置，分别在以下5处设置降压变压器：①首部枢纽区，设置SL7-500/10型(容量500kVA)变压器1台，提供引水隧洞进口、1#施工支洞（排沙洞）、沉沙池、首部枢纽施工用电；②2#、3#、4#施工支洞口，设置SL7-320/10型(容量320kVA)变压器共3台，提供各洞口的施工用电；③厂区，设置SL7-500/10型(容量500kVA)变压器1台，提供厂区的施工用电。1.1.1.2施工通信本工程靠近石棉县城，该县已建成较为完善的、以光纤干线为骨架的地方邮电通信网络，并接入全省的邮电通信网，但洪坝乡的地方建制为九龙县，目前程控通信网已接至下游的洪坝电站指挥部，即将在洪坝乡形成。估计在电站施工期间，可直接在当地的邮电通信网上安装程控电话（或申请中继线），形成各工区的对外通信通道。施工期间各工区的内部通信，考虑分标施工，可由各施工单位自行安装5门左右的小型程控交换机分别解决，或辅以必要的移动通信手段。建设单位与各区之间和各工区之间的联系，则可依靠上述的当地邮电通信网。1.2施工总布置1.2.1布置条件和原则本工程为山区高水头引水式电站，战线较长、高差较大，到厂区的交通较方便，而到首部枢纽及各施工支洞的交通不方便，在闸坝附近下游及厂房附近有平缓滩地，地形较开阔，是较好的施工布置场地。9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告引水隧洞施工共布置4条施工支洞，在柏香蓬沟附近地形较缓，也可供施工布置。根据工程的枢纽布置特点，施工现场的地质、地形条件、施工方法和企业等条件，本电站的施工总布置本着“有利于施工生产，方便职工生活，尽量减少临建设施，少占农田、林地和耕地”的原则，采取分散和集中布置相结合的布置方式共分为3个工区布置，即首部工区、3#支洞工区和厂房工区。1.1.1施工工区规划1.1.1.1首部工区首部工区主要为首部枢纽、引水隧洞进口、沉沙池、1#、2#支洞工作面施工服务，主要布置有首部钢筋、木材加工厂、1#、2#、3#供水站，1#、2#、3#供风站，1#、2#、3#混凝土拌和站和1#生活区等生产和生活设施。1.1.1.23#支洞工区本工区主要布置在3#、4#支洞口和柏香蓬沟附近的地形较平缓处，主要为3#、4#支洞、调压井等施工服务，主要布置有4#、5#、6#供水站、4#、5##供风站、4#、5#混凝土拌和站和2#生活区等生产和生活设施。1.1.1.3厂房工区厂房工区主要为厂区建筑物以及压力管道施工服务，并承担整个工程的仓库设施、机电安装及金属结构堆放。主要布置有砂石加工厂、厂区钢筋、木材加工厂、6#供风站、6#混凝土拌和站、机电及钢管堆放场、机修及汽车保养站、综合仓库及3#生活区等。1.1.2施工弃渣本工程土石方开挖总量约10.0万m3(自然方)，折合弃渣(松方)约17.30万m3。初步规划的弃渣方案如下：首部枢纽、沉沙池和1#支洞、2#支洞的弃渣堆放在1#渣场，3#支洞、4#支洞、调压井的弃渣堆放在2#渣场，厂区建筑物、压力管道的弃渣堆放在3#渣场。临河弃渣场应加设保坎，作好渣场的排水措施，避免水土流失。渣场特性表详见表8-8。表8-8渣场特性表渣场编号弃渣量(万m3)堆存容量(万m3)占地面积(万m2)渣料来源1#渣场8.210.01.0首部枢纽、沉沙池、1#支洞、2#支洞2#渣场3.26.00.83#支洞、4#支洞、调压室3#渣场6.99.01.22厂房、压力管道合计17.3025.03.029-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1工程占地根据施工总进度计划，施工期多年平均人数为600人，经人均综合指标计算，办公及生活福利设施建筑面积为5500m2，仓库系统建筑面积为500m2。施工企业、仓库系统、生活设施建筑及占地面积表8-9、8-10。施工设施占地面积汇总表表8-9序号类别项目单位建筑(m2)占地(m2)备注1料场天然砂砾石料场m224000红杉坪2　施工工厂设施砂石加工系统厂区砂石加工厂m22006000　混凝土拌和系统1#混凝土系统m2120500　2#混凝土系统m2120500　3#混凝土系统m280500　4#混凝土系统m280500　5#混凝土系统m2100800　6#混凝土系统m2120500　供风站1#供风站m2100150　2#供风站m2100200　3#供风站m2100200　4#供风站m2100200　5#供风站m2100200　6#供风站m2100200供水站1#供水站m2　200利用沟水2#供水站m2402003#供水站m2　120利用沟水4#供水站m2301205#供水站m290300三级供水6#供水站m2100利用沟水修配系统汽车保养站m23501500　机械修配站m2160640　综合加工厂首部钢筋加工厂m2300800　9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告首部木材加工厂m270210　厂区钢筋加工厂m2300800　厂区木材加工厂m270210　制作安装金属结构堆放场m2　800　　钢管堆放、机电安装场m2　（3500）位于3#渣场　3生活区生活区1#生活区m220003200　2#生活区m215002000　3#生活区m220003200　4仓库系统仓库系统综合仓库m24001000　油库m250200　炸药库m250300　总计m2883049340　电站施工占地面积汇总表表8-10序号项目永久占地(m2)临时占地(m2)备注1水工建筑物284000首部枢纽、厂房2生活福利用房084003辅助企业系统040940含料场、施工工厂等4公路0552005碴场0302006合计284001347401.1施工总进度1.1.1设计依据根据本工程的水工建筑物结构尺寸，工程区域内地形、地质条件、建筑材料来源以及工程区域内现有的交通条件，施工供电条件等作为本工程的设计依据。1.1.2进度安排原则根据本工程规模及施工技术难度，工程推荐通过招投标方式择优选择专业化施工队伍进行施工，实行合同管理，施工进度按可能选用的施工设备、大工艺和施工技术措施。按国内同等工程，考虑国内施工企业的平均水平安排施工进度，9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告施工机械生产率参照1997年水电工程概算定额及国内工程实例分析后确定。劳动力计算参照1997年水电工程概算定额和国内类似工程的实际生产率，结合本工程的施工方法研究确定。1.1.1筹建期工程进度计划筹建期工程的安排以满足主体工程施工需要为前提，其主要内容包括：施工征地和临时房屋建筑，场内、外交通干线、施工动力线路的架设、招投标等，从第1年1月至4月，历时4个月。（1）施工征地及临时房屋建筑工程共需征地16.314hm2，其中永久占地2.84hm2，临时占地13.474hm2。（2）场内交通包括新建临时公路8.7km，新建施工临时桥2座，跨度L=20m，荷载汽—15，新建厂区永久桥1座，跨度L=20m，荷载汽—20。（3）招标工作包括临时、主体工程及机电安装工程招标设计、标书编制发售、投标、评标、合同签定等工作1.1.2施工总进度计划杉平水电站施工总进度计划安排如下：施工准备工期—5个月，其中占直线工期1个月，与主体工程平行4个月。主体工程工期—24个月，施工支洞开挖至两台机组同时具备发电条件。杉平水电站的施工总工期25个月。本工程施工的关键线路为引水隧洞，施工准备1个月，主体工程施工24个月，从准备工程开始到机组具备发电条件25个月。1、准备工程进度计划准备工程包括：场地平整、场内交通，导流工程，风、电供应系统，砂石料开采加工系统，混凝土拌和系统，机修及综合加工系统，生产及生活房屋建筑等工作。准备期内需要完成的主要项目有：引水隧洞施工所需部分准备工程项目，包括支洞开挖所需的风、水、电供应及临时房屋修建以及承包单位的设备进场等工作，占直线工期1个月。修建及完善风、水、电供应系统、施工临时房屋及仓储系统、混凝土砂石加工系统及混凝土拌和系统。9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告其他准备工程项目，随主体工程施工需要的安排在不同的时间兴建，进一步完善施工工厂设施及仓储系统，至第一年9月准备工程基本完成。2、主体工程进度计划（1）首部枢纽第一年10月结合左岸坝肩开挖疏浚左岸河道，并于11月初完成一期围堰填筑。第一年11月至第二年4月进行右岸坝段、冲沙闸、取水口的基础开挖、混凝土防渗墙、混凝土浇筑、金属结构安装及其它项目施工；二期围堰于第二年11月初填筑完成，第二年11月至第三年4月底进行泄洪闸的基础开挖、混凝土防渗墙、混凝土浇筑、金属结构安装及其它项目施工。首部枢纽工程施工从第一年10月至第三年4月，施工历时19个月。（2）引水隧洞的施工引水隧洞施工处于关键线路上。根据施工要求，施工支洞开挖从第一年的6月份开始，主洞开挖从第一年的7月中旬开始，至第二年的6月全部结束；隧洞混凝土从第二年5月中旬开始至第三年4月结束，5月进行支洞封堵和改建。整个引水隧洞施工工期为24个月。（3）压力管道第一年的7月份进行压力明管的土石明挖施工，之后依次进行混凝土浇筑、钢管安装，至第三年3月中旬结束。历时20.5个月。（4）地面厂房系统厂区施工第二年1月至2月进行土石方开挖，第二年3月至第二年12月进行主副厂房混凝土浇筑，第二年12月开始机组安装，第三年5月底2台机组同时具备发电条件，历时17个月。3、施工完建期本工程的施工，由于厂房施工为非关键线路上项目，具备2台机组同时发电条件，故本工程不设施工完建期。4、施工劳动力及施工强度本工程高峰月施工强度为：土石明挖17000m3，石方洞挖3583m3，混凝土浇筑5617m3。本工程高峰月施工人数710人，劳动出勤率按93%计，非生产人员比例按8%计，所需劳动力为28.85万工日（未包括准备工程）。1.1主要技术供应1.1.1主要建筑材料9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告本工程所需主要建筑材料量为：水泥21890t，钢筋2622t，钢材534t，木材294m3，炸药83t，油料252t。本工程所用材料系按照水利水电工程概算定额（97定额）并结合分年度工程量而定，其主要建筑材料用量见表8-11。主体及临时工程主要建筑材料用量表表8-11序号材料名称单位总量第一年第二年第三年1水泥t2189013951230781882钢筋t262222816956993钢材t6122547634木材m329411192915炸药t8341426油料t25213395241.1.1主要施工机械设备主体工程和施工生产企业主要施工设备见表8-12～表8-19。9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平主体工程施工机械设备表表8-12序号机械名称型号单位功率选用量合计单机重量气（m3/min)电（kw)柴油（hp)第一年第二年第三年t1气腿风钻YT25台2.62121210.0252手风钻01-30台2.41910190.0243门机MQ5402381114塔机SCM2171115轴流风机台504556装载机1m3台956667挖掘机2m3台1503238拖拉机1t1010109自卸汽车5t辆136884810自卸汽车8t180662611混凝土喷射机PH-30台7.566612振捣棒电动软轴台2.230303013灌浆泵TBW-200/40台1810101014击钻机CZ-3045151515159-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平混凝土拌和系统主要设备表表8-13序设备名称型号单位最大功率（kw/ps）重量（t）选用量(台)备注用量单机合计单机合计第一年第二年第三年1混凝土搅拌机JZ500台7171192772V型斗车0.6m3辆35835353自卸汽车8t辆5180900ps355杉平砂石加工系统主要设备表表8-14序设备名称型号单位最大功率（kw/ps）重量（t）选用量(台)备注用量单机合计单机合计第一年第二年第三年1振动给出料800*800台21.12.20.250.52222反击破碎机PF-A-1010台1707012121113园振动筛2YA1236台111113.23.21114园振动筛2YA1536台115153.53.51115螺旋分级机FG-10台15.55.54.04.01116挖掘机WY160台115615632.532.51117胶带输送机B650台131301313139-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平电站施工供风、供水站主要设备配置表表8-15序设备名称型号单最大功率(kW／kVA)重量（t）选用量(台)备注位用量单机合计单机合计第一年第二年第三年一供风站　　　　　　　　　　　1空压机4L-20/8台51306502.6513.25553空压机3L-10/8台275150221二供水站　　　　　　　　　　1水泵IS80-50-200台115151112水泵D25-50×7台155551113水泵IS80-50-250台122221114水泵D25-30×8台137371115水泵D12-25×7台115151119-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平电站钢筋加工厂主要设备配置表表8-16序设备名称型号单位最大用量功率(kW/kVA)重量（t）选用量(台)备注单机合计单机合计第一年第二年第三年1钢筋切断机GJ5-40(切断直径6~40mm)台47.5300.953.801442钢筋弯曲机GJC40(弯曲直径6~40mm)台49.0360.431.721443钢筋调直机GTJ5-4/14(调直直径4~14mm)台49.0361.506.01444对焊机UN1-25(焊接直径14~20mm)台4(25.0)(100)0.281.121445对焊机UN1-75(焊接直径22~36mm)台4(75.0)(300)0.451.801446氧气焊接及切割设备　套21127电动砂轮机M3030(直径300mm)台21229-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平电站木材加工厂主要设备配置表表8-17序设备名称型号单位最大用量功率(kW／kVA)重量（t）选用量(台)备注单机合计单机合计第一年第二年第三年1细木工带锯机MJ318台45.522.00.923.682442木工平面刨MB504台42.811.20.712.842443自动带锯磨锯机MR111台41.14.40.120.482444平口砂轮机3035A台21.83.61225排尘离心通风机C4-73-11型3.6号台27.5150.150.301229-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平电站汽车保养、机械修站主要设备配置表表8-18序设备名称型号单位最大用量功率(kW／kVA)重量（t）选用量(台)备注单机合计单机合计第一年第二年第三年1普通车床C620台14.1254.1252.152.15111　2立式钻床Z525台12.9252.9251.071.071113砂轮机S3SL250台10.7500.7500.0780.0781114汽车外部清洗设备（洗车台）套11115磨气门机3M9390台10.4250.4250.0880.0881116气门座修磨机3M9458台10.7300.7300.1100.1101117刹车片钻铆磨机3M9601台10.3680.3680.1010.1011118直流电焊机AX-320-1台112.00012.0000.5600.5601119交流电焊机BX1-330台128kVA28kVA0.1860.18611110气动铆钉机MQ5A台1111耗风约0.2m3/min11氧气焊接及切割设备套2122消耗：氧气及乙炔。12交流弧焊机BX1-500台142kVA42kVA0.310.311113液压千斤顶（手动）LZ30台10.0450.04511114虎钳把411115移动式空气压缩机3W-1.6/10台1131311116磨钎机M6940台12.3252.3250.610.611119-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平电站对外交通、总布置主要设备表表8-19序设备名称型号单位最大功率(kw／ps)重量（t）选用量(台)备注用量单机合计单机合计第一年第二年第三年1中巴车16~24座辆11112载重汽车5t辆31333小汽车4~6座辆11114救护车　辆11115汽车吊25t辆11119-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1水库淹没处理及工程占地1.1库区的自然及社会经济概况1.1.1库区自然概况小沟河位于九龙县洪坝乡境内，河源分水岭海拔在4000m~5000m以上，最高处为西部海拔5564m的尼色峨山，河流至西向东流，在左岸纳入城墙沟后始称小沟河，在洪坝乡上游约1km处，与正沟汇合后称洪坝河。干流河段全长33.3km，流域面积330km2，河口多年平均流量9.38m3/s。流域内山岭纵横，河谷深切，多为“V”型河谷，两岸岸坡陡峭，大多为基岩裸露。流域内无农耕地，人烟稀少，域内天然植被较好，森林覆盖率较高，上游有大片原始森林，洪坝乡以下低山地区则以灌木丛为主。域内气候温和，干湿季节分明，夏季为湿季而多雨，冬春为干季而少雨。域内无气象观测站。据河口处安顺场1559~1963年资料统计，多年平均气温17.7℃，极端最高气温38.4℃，极端最低气温-3.4℃，多年平均降雨量1215.9mm。杉平水电站工程区位于城墙沟汇口以下约6.8km的范围内，工程淹没和占地仅涉及洪坝乡。1.1.2社会经济概况据洪坝乡2003年统计资料，全乡共175户，876人，全系藏族。耕地面积840亩，全系旱地，人平耕地0.96亩，一年一熟。年产粮食27.67万kg，人平316kg，主要品种为玉米、土豆，占总产量的80%以上，其次为蔬菜、杂豆、青稞等。工农业总产值143万元，其中农业产值102万元，占总产值的71.33%，工业产值41万元，占总产值的28.67%。牲蓄存栏数6200余头，以牦牛、羊为主，猪次之。野生中药材品种较多，但产量少。名贵中药材如虫草、天麻、贝母等也有少量采集。交通方面有等外级公路通至乡所在地，电话线还未架通。文教卫生方面有简陋的卫生所及完全小学一所，6个班128名学生，校内设备和师资较差。1.2水库淹没杉平水电站闸址位于城墙沟与中河汇口下游100m处。建闸坝取水，沿右岸引水隧洞引水至柏香篷沟下游红杉坪处设厂发电。闸址9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告壅水高13.0m，坝前正常水位3371m，水库正常回水长度约150m。经调查水库对当地村民房屋、耕地、公路、输电线等均无影响，库区无淹没损失。不需进行水库淹没范围分析和各淹没对象相应的防洪标准的回水计算，只要对工程永久占地中的作出安置规划和补偿费用计算。1.1工程占地1.1.1工程占地调查我院设计人员于2004年11月25日和洪坝乡乡干部一道，持1/2000地形地类图(电站平面布置和施工临时占地范围绘于该图上)到现场，人口逐户访问调查登记，房屋逐户丈量统计面积，耕地在现场核实地类界线测量面积，再在地形图上量算面积校核统计的调查方法。1.1.2实物指标杉平水电站共拟定了两个闸址和两个厂址进行方案比选，两方案在工程占地上差别不大，不影响比选，本阶段推荐上闸址下厂房方案，其工程永久占地见表9-1。工程永久占地面积表表9-1项目单位面积备注林地亩10.65荒地亩31.93合计亩42.58根据工程总布置和施工组织设计，工程占地（包括永久和临时设施占地）共计244.59亩，其中永久占地较少，为42.58亩，临时占地为202.01亩。各类工程占地不涉及人口搬迁和专项设施，只涉及少量灌木林地和荒草地。推荐方案工程占地见表9-2。工程占地面积表表9-2项目单位合计河滩地荒地灌木林一、永久占地亩42.5813.3418.5910.65二、临时占地亩1.渣场占地亩45.2845.2802.生活福利用房亩12.598.973.623.辅助企业系统亩61.3842.697.0011.694.公路亩82.7653.0314.2615.47小计亩202.01149.9721.2630.789-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告三、合计亩244.59163.3120.8541.43经调查，各类工程占用的灌木林地林木蓄积量较少，小于2m3/亩，且多为山杨、杜鹃等树种，胸径一般小于20cm；工程占用的荒草地，从未耕种过，仅长有零星野草；工程占用的河滩地为常年洪水位以下土地，从未耕种过。1.1工程占地处理费用计算1.1.1编制的依据《关于水利水电工程建设用地有关问题的通知》(国土资发[2001]第355号)；《中华人民共和国土地管理法》(1998年8月29日全国九届人大4次会议修订)；《水电工程水库淹没处理规划设计规范》(DL/T5064-1996)；《四川省<中华人民共和国土地管理法>实施办法》(1999年12月10日四川省九届人大常委会公告第26号)；《四川省大型水电工程建设征地补偿和移民安置办法》(四川省人民政府令[1994]47号)；《四川省耕地占用税实施办法》(川府发[1987]150号)；《关于加快水电支柱产业发展的意见》(川委发[2001]18号)。1.1.2补偿单价说明1.1.2.1耕地补偿单价②工程占地费用工程占地涉及九龙县洪坝乡，据该乡2001～2003年资料统计，三年平均粮食亩产量为273kg/亩（土豆、荞麦和玉米），每公斤粮食综合单价1.8元，每亩产值492元，再加上10％附作物收益，每亩耕地的产值为542元。永久占用耕地征用及安置补助费之和按耕地亩产值的10倍计，为5420元/亩；永久占用荒地补偿按耕地补偿的一半计，即2710元/亩；永久占用灌木林地补偿按耕地补偿的一半计，即2710元/亩。灌木林地的林木补偿费，按3000元/亩计。临时占用土地补偿单价：本工程总工期25个月，跨3个年度，则灌木林林地租用费为813元/亩，林木补偿费按3000元/亩计。有关税费：灌木林森林植被恢复费：按照国家统一标准，灌木林森林植被恢复费取3元/m2，即2000元/亩。9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1.1林业用地补偿单价根据九龙县耕地年产值补偿标准表，永久性占用集体所有荒山、按该地区耕地一半标准执行，临时性占用集体所有荒山、荒坡，海拔在2000m以下的按120.00元/亩·年标准执行，海拔在2000m以上的按90.00元/亩·年标准执行。杉平水电站临时性占用的灌木林租用标准：(1)林地补偿费：取旱地耕地补偿单价的2倍，1048元/亩；（2）河滩地：取旱地耕地补偿单价的1/2倍，262元/亩；(3)林木补偿费：工程占地范围内的灌木林蓄积量较少，小于2m3/亩，且多为山杨、杜鹃等树种，胸径一般小于20cm，林木补偿费取270元/亩；1.1.1.2有关税费耕地占用税：按该类地区4元/m2计，为2664元/亩；耕地开垦费：按耕地年产值的8倍计算；耕地复耕费：按3500元/亩计算；森林植被恢复费：按照国家统一标准，灌木林植被恢复费取3元/m2，即2000元/亩。1.1.2工程占地补偿费用杉平水电站工程占地补偿单价按水库淹没部分单价计算，补偿总费用为36.16万元(静态)，其中永久占地费用11.74万元，占总费用的32.46%，临时占地费用11.73万元，占总费用的32.44%，独立费用1.53万元，占总费用的4.23%，预备费5.00万元，占总费用的13.82%，有关税费6.16万元，占总费用的17.04%。各分项费用详见表9-3。工程占地补偿费用计算表表9-3序号项目单价数量(亩）金额（万元）备注一永久占地　11.74　1灌木林地征用及安置补助费2710元/亩10.652.89　2荒地征用及安置补助费2710元/亩20.855.65　3灌木林林木补偿费3000元/亩10.653.20　二临时占地　11.73　1灌木林地租用费813元/亩30.782.50租用3年2灌木林林木补偿费3000元/亩30.789.23　三独立费用　1.53　9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1勘测设计费一～二之和的2％0.47　2实施管理费一～二之和的2％0.47　3监理费一～二之和的2％0.47　4技术培训费一～二之和的0.5％0.12　四预备费一～三之和的20％5.00　五有关税费　6.16　1灌木林森林植被恢复费2000元/亩30.786.16　总计　　36.16　1.1.1工程占地生产安置规划杉平水电站工程永久占地42.58亩，无人口搬迁问题。9-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1环境影响评价及环境保护设计1.1环境现状质量1.1.1水环境质量工程地区地理位置、地形地貌、地质、气候、水文、泥沙等环境状况见本工程相关章节。(1)水温小沟河杉平工程河段无水温观测资料。工程区下游30km附近松林河水文站有水温监测统计资料。松林河流域水温年际间的变化不大，小沟按照水温随着流程的增加和海拔高程的降低呈递增趋势的规律。（2）水质小沟河流域内土壤类型主要有黄粽壤、亚高山草甸土、高山草甸土、高山寒漠土和石灰岩土等5个土类，质地多为砂壤和中壤，PH值多偏酸性或中性，工程区河段无居民分布、人类活动少，基本处于原始状态。水体未受污染，水质良好，满足Ⅱ类水域功能要求。1.1.2生态环境（1）土壤工程地区地势高差悬殊，生物气候的垂直差异大，土壤的垂直带谱明显。海拔1700~2300m为黄棕壤，海拔2300~2800m为棕壤，2800~3400m为暗棕壤，3400～3800m为亚高山草甸土，海拔3800~4500m为高山草甸土，4500m以上为高山寒漠土。小沟河流域土壤类型主要以砂质泥土为主，大泥土次之，土壤质地以沙∼中壤为主，重壤、砾石土次之，土壤绝大部分层弱酸性、中性及弱碱性，PH值介于5.5∼8.5之间，土层厚度以中厚层为主，有机质和氮素含量较高，速效钾大于100PPM的占26.3℅，50∼100PPM的占61.25℅。（2）水土流失工程区地处小沟河流域上游区，海拔高，植被较好，有大量的原始森林和草甸，且人烟稀少，暴雨强度不大，水土流失较轻微，其土壤侵蚀总量为15.34万t，平均侵蚀模数为301.59t/K㎡.a。（3）生物多样性12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告小沟河流域地处横断山脉的中段，是生物学中古北界和东洋界的过渡地带，复杂的自然环境孕育了种类繁多的生物种类。根据现场调查和查阅有关资料。小沟河流域各类动物种类情况分述如下：两栖类共有17种，分属于有尾目2种，无尾目15种，其中以蛙类和湍蛙类的种类最多。按照其主要生活环境和生活习性可分为陆栖型、水栖型和树栖型3种。无国家保护的珍稀、濒危两栖动物。爬行类动物共有18种，包括蜥蜴亚目5种和蛇亚目12种。按照其主要生活环境和生活习性可分为3类。其中近水栖类型以锈链腹链蛇、虎斑游蛇为代表；农田灌丛类型以丽纹龙蜥、草绿龙蜥、蓝尾石龙子为主要品种；森林及林缘类型则主要包括烙铁头、菜花烙铁头、横斑锦蛇、尖尾两头蛇的。无国家保护的珍稀、濒危爬行动物。鸟类共有155种，隶属13目38科，其中有留鸟98种，夏候鸟49种，冬候鸟7种。随着栖息环境的不同，各处鸟类种群也有较大差异，工程涉及的针叶林和高山灌丛草甸植被带内的鸟类优势种有：暗绿柳莺、褐冠山雀、橙翅噪鹛、兰翅希鹛、长尾山椒鸟冠纹柳莺，橙翅噪鹛、角百灵、小云雀、矛纹草鹛。属于国家Ⅰ级保护的鸟类有胡兀鹫、斑尾榛鸡、雉鹑、绿尾虹雉等4种；属于国家Ⅱ级保护的鸟类有：鸢、雀鹰、高山兀鹫、红隼、血雉、红腹角雉、藏马鸡、白腹锦鸡，红翅绿鸠、斑头鸺鹠等11种。其中胡兀鹫、高山兀鹫、绿尾虹雉、雉鹑、藏马鸡主要分布在海拔3000m以上的区域，而鸢、雀鹰、红隼、斑头鸺鹠等则主要分布在2000m以下的区域内。小沟河流域兽类较为丰富，共有46种，隶属7目23科。属于国家Ⅰ级保护的兽类有豹、雪豹、扭角羚等3种；属于国家Ⅱ级保护的兽类有藏酋猴、豺、黑熊、小熊猫、黄喉貂、大灵猫、金猫、马麝、林麝、水鹿、鬣羚、斑羚、岩羊等13种。小沟河流域梯级电站开发的工程区内，由于河流阻隔而且工程输水闸址和厂房处河谷两岸十分陡峭，野生动物在河谷地区的分布相对较少。工程区内的针叶林和高山灌丛草甸植被带内小型兽类的种群数量大，如高山姬鼠，龙姬鼠、藏鼠兔等，大中型兽类主要有藏酋猴、野猪、猪獾、花面狸等。雪豹、马麝在本区内仅偶有出没。小沟河属于大渡河水系，干、支流因河流比降大、水流急、水温低，水生生物群落简单，生长缓慢，鱼类饵料生物贫瘠，鱼类不仅种类少，数量也少。随着海拔高程增加，鱼的种类就逐渐减少。参照≪四川省鱼类志≫12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告分析认为，小沟河分布有属于青藏高原鱼类区系的裂腹鱼类，如：短须裂腹鱼类、长须裂腹鱼类和松潘裸鲤等，以及红尾副鳅、山鳅、短尾高原鳅、斯式高原鳅、细尾高原鳅和东方高原鳅等多种鱼类。由于水温低，流域没有发现国家重点保护的珍稀鱼类，捕捞渔业缺乏丰富的鱼类资源基础，无渔业意义。九龙县森林覆盖率为23.3%。由于县境内的气候、森林土壤具有显著的垂直带谱特征，导致森林植被类型的分布也具有相应的垂直地带特征。从河源至河口，高差达到1200m，气候和植被随高程的变化形成了立体带谱景观。由于土壤和植被受立体气候的影响，形成了典型的高原山区土壤和植物群落。海拔1900～2300m为山地常绿、落叶阔叶混交林，是山地常绿阔叶林与针阔混交林之间的过渡类型，由于人类活动较少，原生植被保存较好，总郁闭度可达0.85。区内以常绿树种为主，落叶树种次之，主要树种有蛮青岗、川钓樟、竹叶钓樟、疏花槭、大叶杨、红桦等，但无明显的优势种。树下多为箭竹，其余灌木和草本植物包括桦叶荚蒾、多鳞杜鹃、陇塞忍冬、青夹叶、苔草、南天星等，植株均较为稀疏。海拔2300～2800m为针阔叶混交林带，主要包括：铁杉、麦吊杉、红杉、高山松、黄果冷杉等组成的针叶林和以红桦、糙皮桦、长穗桦、连香树、水青树、领春木以及多种槭树为主的落叶乔木；林下阴暗湿润，多为喜湿植物，包括心叶荚蒾、多鳞杜鹃、刺毛杜鹃、陇塞忍冬、青夹叶等灌丛以及露珠草、沿阶草和多种苔藓、蕨类等草本植物。海拔2600～3600(3800)m为亚高山针叶林带，由常绿针叶林和落叶针叶林组成。其中常绿针叶林中主要树种为峨眉冷杉并伴生有红桦、糙皮桦、铁杉、红杉和吊麦杉；灌木层以多种杜鹃为主，间杂有大枝绣球、少花藤山柳、青夹叶；下层草本有川滇苔草黄水枝和多种苔藓。落叶针叶林的乔木中红杉占绝对优势，伴生有大果红杉、多毛椵等；树下灌木多为刚毛杜鹃、云南山梅花等耐旱喜阳的种类较多；草本中冠唇花密度最大，另有三角叶蟹甲草、甘青老观草、高山露珠等。海拔3600(3800)～4500m为高山灌丛、草甸植被。高山灌丛主要分布在3600(3800)～4200m，以毛喉杜鹃、高山枥、毛叶绣线菊、峨眉蔷薇等低矮灌丛为主；草本相对稀少主要为珠芽蓼、湿生扁雷、柳叶菜等。高山草甸主要分布在3800～4500m，与高山灌丛相互嵌套，包括高山蒿草群落、羊茅群落、银叶委陵菜群落等多种植物群落。海拔4500m以上为流石滩稀疏植被，这里的植物多为低矮的多年生垫状草本或小草本，如水母雪莲、小丛红景天、长鞭红景天、苞叶风毛菊和多种虎耳草，但无明显优势种。海拔4900m为雪线以上永久冰雪带。1.1.1大气和声环境质量12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告工程区域内无大气污染型工业企业，居民生活燃料多用柴薪，环境空气质量良好。1.1.1噪声环境工程区仅由林场公路，无噪声源。1.1.2生态环境质量工程区大多为原生植被，覆盖率高达90.0%以上；流域内野生动物资源较为丰富，工程地区为农业区，无受保护的野生动物；小沟河地处中高山峡谷，水流湍急，水温较低，水生生物组成简单，个体数量较少，鱼类罕见。1.1.3社会环境质量（1）行政区划及人口九龙县位于四川省甘孜州东南部，东与凉山州冕宁县接壤，东北与雅安地区的石棉相邻，西南与凉山州木里县相接，北与康定县交界，全县17乡1镇、63个村、263个村民小组。全县总户数12303户，总人口5.0942万人(其中农业人口4.5017万人)，是藏、汉、彝为主的多民族聚居的省列贫困县。近几年来由于森林禁伐令的实施，工业生产和财政收入在不断下降，迫切需要产业结构的调整。（2）社会经济2001年九龙县国内生产总值完成7080万元，工农业总产值完成5943万元，地方财政收入738万元。粮食总产量达到12856t，牲畜年未存栏数达到19.7万头，农牧民人均纯收入达到834元，人口自然增长率为14.9℅。小沟河流域所在洪坝乡2002年统计资料，全乡共167户，797人，全系藏族。耕地面积840亩，全系干地，人平耕地10.5亩，一年一熟。年产粮食27.67万㎏，人平347㎏，主要品种为玉米、土豆，占总产量的80℅以上，其次为蔬菜、杂豆、青稞等。工农业总产值143万元，其中农业产值102万元，占总产值的71.33℅，工业产值41万元，占总产值的28.67℅。特畜存栏数6200余头，以牦牛、羊为主，猪次之。野生中药材品种较多，但产量少。名贵中药材如虫草、天麻、贝母也有少量采集。（3）人群健康据调查，小沟河流域未发现典型的地方病，而传染病则与省内大多数地区相同，以病毒性肝炎、细菌性痢疾为常见病，发病率不高，多呈散在发生，未形成大规模流行，人群健康状况较好。(4)矿产资源及景观文物工程地区未发现可供开采的矿产资源以及可供观赏的景观资源和重要的文物古迹。12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告（5）交通小沟河流域无乡级公路，以前的林场公路只达到小沟河三级电站，安顺场至洪坝的乡级公路贯通，在松林河口与安顺场至石棉县的三级公路相接，对外交通尚属方便。（6）电站与周边的关系根据《四川贡嘎山自然保护区总体规划》（四川省林业勘察设计研究院，2003年8月）工程河段处于自然保护区试验区。试验区由部分原生或次生生态系统及人工生态系统组成，是人为活动相对频繁的区域，也是保护区生态旅游资源、水能资源最丰富的地区。1.1环境影响评价结论1.1.1环境质量现状评价小沟河系山区型河流，流域内地广人稀，交通闭塞，植被破坏较少，枯木沟以上峡谷区及各支沟的原始森林均保存完好，枯木沟至河口的河谷地带，人口稀少，居住分散，耕地极少；仅在洪坝乡政府至河口段，居民相对增加并有零星农田。小沟河流域现有污染源很少，水质较好。流域内野生动植物丰富。当地为典型的农业经济，小沟河流域的旅游资源丰富，但现开发较少。工程涉及自然保护区试验区，在保护的前提下，可以进行水力资源开发利用。由于工程所在河段地理位置边远，交通不便，自然资源保护得力，无人口，无工业，因此生态条件良好。河口处人口、耕地比较集中，但是总量不大。因此河流域现有污染很少，水质量保持《地表水环境质量标准》（GB3838—2000）中Ⅱ类水质标准，满足规定的Ⅱ类水域功能要求，水质现状良好。流域内原始森林资源丰富，野生动物种类较多。整个流域环境质量良好、自然，生物和社会环境基本处于整体和谐状态。1.1.2工程效益杉平水电站装机17MW，年发电量0.8772亿kw·h，枯期平均出力3.6MW，电站建成后，将带来显著的发电效益；同时，该工程建成后每年可以获得清洁能源0.8772亿kW·h，不仅可以改变当地的能源结构，提高当地居民的生活质量，同时对保护和改善生态环境，巩固退耕还林成果，也具有十分重要的意义；此外，工程建设不仅可以直接创造一定的产值和利税，而且可带动地区相关产业的发展，改善和提高人民的生活水平，其社会效益显著。1.1.3施工短期环境影响预测评价对水质的影响：工程施工期的水环境污染源包括生产废水和生活污水两大部分，12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告需进行处理后排放。大气环境影响：工程施工过程中产生的废气主要来源于施工机械燃油和炸药爆破等废气排放。在各大气稳定度条件下，大气污染物对附近居民敏感点影响不大。声环境影响评价：本工程噪声源包括闸、厂址工区施工开挖区、砂石骨料加工系统、混凝土拌和系统和运输车辆等。声环境敏感点距离居民远，无影响。对人群健康的影响：工程兴建对人群健康的影响主要表现在工程施工期。工程地区目前常见的传染病为肝炎、痢疾等消化道传染病以及肺结核等呼吸道传染病，大量施工人员进驻工地，容易与当地居民发生疾病的交叉感染，对施工人员和当地居民的人群健康造成不利影响。工程施工期间，应加强卫生防疫工作和食品卫生以及饮用水的管理工作，防止外源性传染病的输入和流行。1.1.1工程运行期水环境影响预测评价水文情势变化：工程建成后，坝以上河段水位、水面积、流速等水文情势不会发生明显变化。电站设计引用流量5.3m3/s，当来水量小于引用流量时，坝下游河段将出现不同程度的脱水或减水，区间流量全由支沟水补充。对水质的影响：根据九龙县总体规划，工程涉及的洪坝乡作为县最东端的一个乡，以发展旅游观光和林产山珍为主的旅游型城镇，不会出现新的污染型企业。杉平水电站为低闸坝引水式电站，工程运行后不形成较大水库，水体交换频繁，不会对小沟河水质产生污染。电站引水后，闸址至厂址区间将形成长约6.8km季节性的减水河段，加剧了水域生境的改变，使鱼类失去适宜的繁殖场所。同时，施工期人员的增加、污废水的排放，都将对鱼类产生影响。工程施工活动影响的植被类型主要是荒草地，预计将破坏水保持设施6.3hm2。运行期减水河段两岸谷坡陡峻，中上部山体植被较好，具有水源涵养能力，地下水主要由大气降水补给，因此河道减水不会导致两岸坡面地下水位下降而影响植被，减水河段的气候仍受大气候控制，植被基本不受气候变化影响。工程新增水土流失预测评价：杉平水电站新增水土流失主要产生于项目建设区和直接影响区。根据工程建设区和直接影响区水土流失预测结果分析，工程区域新增水土流失主要由工程开挖、工程弃渣和施工公路等活动引起。在未采取水土保持措施的情况下，新增水土流失量在施工期内将逐年增加，第3年达到最大；运行期间，随着工程施工活动的结束，水土流失状况将逐年下降。工程施工期及工程运行期前三年内，预测区内水土流失总量1650t，新增水土流失量1443t，其中渣场水土流失是本工程新增水土流失的12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告主要来源，新增流失量1189t，约占总流失量的82.4%。固体废弃物影响预测评价：(1)施工弃碴：本工程施工总弃碴量17.3万m3(松方)，碴场占压将破坏原地貌、植被与地表组成物。同时由于弃碴场属人工塑造的松散堆积体，若不采取适当的护坡、排水等防护措施，容易造成碴体冲刷、滑落和坍塌，引发新的水土流失。(2)生活垃圾对环境的影响：本工程施工区共布置了两个生活区，施工人员的生活垃圾不妥善处理一方面会破坏周围自然景观，使土壤受到病菌污染；此外，生活垃圾还是苍蝇、蚊虫孳生、致病细菌繁衍、鼠类肆虐的场所。因此，对生活垃圾应妥善处理。工程运行对当地群众生产、生活的影响：电站运行后，闸址至厂房区间河道将断流，形成较多的河滩地和石滩地，为居民创造了下河作业的条件，汛期闸下下泄多余流量，将引起河道水位的迅速升高，对下河作业居民的生命财产安全构成威胁，需采取安全防护措施；厂房尾水下游河段，由于下泄流量变化是在宏水沟电站水库内进行，对居民的生产、生活不会产生影响。电站水库规模小，不存在库岸稳定、水库渗漏及水库诱发地震等环境地质问题。根据主体工程设计，本工程开挖边坡均为稳定边坡，主要地质环境问题是工程建设和运行中，地质环境对工程的影响。1.1.1环境影响评价结论(1)主要有利影响杉平工程建设带来的有利影响，主要体现在发电效益、生态环境效益和社会效益方面。杉平水电站多年平均年发电量0.8772亿kw·h，具有显著的发电效益；同时，水电为清洁能源，该工程建成后每年除获得清洁能源0.8772亿kw·h外，还将避免修火电站带来的“三废”污染，对实现可持续发展战略有较大的生态效益；此外，杉平工程的建设将投入大量的建设资金，可以促进与工程相关的地方产业、服务业和文化事业的发展，增加地方劳动力就业机会，从而带动本地区的经济发展，同时工程建设不仅可以直接创造一定的产值和利税，而且可带动相关产业发展，社会效益也十分显著。(2)主要不利影响①施工短期的影响因施工过程中的“三废”排放、工程占地及工程开挖等各项施工活动，将对工程地区的水体、大气、声环境造成局部污染；施工开挖、弃渣占地等破坏植被造成新增水土12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告流，影响陆生生物栖息地，将对区域生态环境造成一定破坏。上述影响仅限于施工期，随着工程的完建，影响将自行消失。②运行期的影响工程建成运行后，河道减水使工程河段水环境发生较大改变，导致工程及上、下游河段的鱼类区系组成和鱼类分布发生变化，鱼类的种群数量将受到影响。河道减水对生活在河谷地区的鸟类、部分小型兽类以及流溪型蛙类和近水栖的爬行动物的生活环境带来不利影响，将迫使它们迁往它处，但不致危及其生存。(3)措施针对本工程建设期和运行期对工程区水环境、大气环境、声环境、生态环境和社会环境等造成的不利影响，分别提出了相应的环境保护措施，对不利环境影响可起到有效的减免和控制作用。其中，施工期砂石骨料废水和混凝土拌和楼洗涤废水处理后回用零排放，生活污水建化粪池；施工大气和噪声采取洒水降尘、避免夜间爆破作业、限制车速等防尘、降噪等措施；施工开挖、弃渣堆放等工程占地引起的水土流失及景观、植被的破坏采取工程措施以及绿化、复耕等生物措施；对鱼类资源的影响，提出调查监测，下放生态流量，开展鱼类资源保护研究等措施。在确保各项环保措施实施的前提下，可在很大程度上减免工程兴建对环境的不利影响，将环境损失造成的潜在经济损失减低道最低程度。本工程环保投资50.89万元，在环境费用—效益方面，水电站具有较优越的经济指标。(4)环境影响评价结论根据评价区环境影响分析，本工程对环境的主要有利影响表现在发电效益、生态环境效益和社会效益等方面。不利影响主要表现在施工期对水环境和生态环境的影响，工程运行期对鱼类和减水河段用水设施的影响，在采取相应的环境保护措施后，各种不利影响通过适当措施可以得到减免和改善。因此，从环境影响的角度分析，本工程的兴建是可行的。1.1环境保护措施1.1.1施工废水、废气、废碴及噪声(1)施工废水处理①处理依据施工废水包括生产废水、生活污水和油污废水等。12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告由于杉平水电站工程量不大，生产废水量相应不大，施工废水对环境影响有限，施工高峰人数仅710人，生活污水量较小。根据《四川省地面水域功能划类管理的规定》(川府发[1992]5号)和干孜州环保局文件，工程所在河段水域为Ⅱ类，水域为禁排区。但施工生产废水不排放有一定困难。施工废水的影响仅限于施工期，本工程施工总工期为26个月，随着工程的完建其影响随即消失。为了保护好水质，施工期生产废水必须经过严格处理后排入。②处理措施(a)施工生产废水处理根据对部份电站施工期生产废水的监测及调查，施工期生产废水主要来源于砂石骨料冲洗、混凝土拌和、养护等，尤以砂石骨料冲洗废水量最大。本工程砂石料需要量较大，废水量亦大。根据施工规划生产废水主要产生于坝区、厂区和隧洞区的砂石系统。生产废水呈碱性，基本不含有毒有害物质，但悬浮物含量较高，排入河道增加河水混浊度。因此，生产废水处理的主要任务是去除悬浮物SS，处理目标是消减率达到80%。生产废水采用物理方法作二级处理去除悬浮物，一级处理主要去除废水中的砂粒，即将生产废水经过螺旋分级机，使0.15~0.10mm的砂粒分离出来。然后废水进入自然沉降系统作二级处理，主要是针对一级处理未能沉淀的悬浮物，再经沉淀池进行沉淀处理。并在沉淀池中加入少量的酸调节PH至中性或弱酸性。在坝区和厂区建立两个生产废水处理设施。首先根据这两处的地形建环形排水沟，或利用天然沟道排水集污，将生产废水引入初沉池进行初步沉淀后，再进入平流式沉淀池第二次沉淀，可去除大部分SS，对于混凝土拌和废水，可在初沉池中加入适量酸调节PH至中性或弱酸性。施工生产废水处理简易工艺流程，见下图。酸螺旋分级机初沉池平流式沉淀池清水废水泥沙泥沙泥沙泥沙排水道12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告施工生产废水处理工艺流程图废水处理周期按一小时计，根据首部和厂区生产废水排放强度及方便清淤，沉淀池水深不宜过大，拟定为2m，结合工程实际情况，初沉池和沉淀池尺寸为：坝区：初沉池和沉淀池各1个，尺寸为(3×2.5×2)m3厂区：初沉池和沉淀池各1个，尺寸为(3×2×2)m3沉淀池结构采用30cm浆砌卵石衬砌，下铺10cm砾石垫层，上用3cm水泥沙浆抹面。(b)生活污水处理由于生活污水排放量不大，且比较分散，一般不会形成地面污水径流而污染小沟河水质。但因工程地处Ⅱ类水域功能区，为了避免细菌和病原体污染水质，除将生活污水隔渣后与生产废水一并进行沉淀处理外，将施工人员粪便作坑储处理，定期向坑中投放生石灰杀菌消毒后用作农肥，或植树种草，禁止生活污水和粪便排入河道。(c)油污废水处理施工机具维修、汽修、冲洗等产生的含油废水，一般不含表面阴离子活性剂，采用重力浮上法可达油水分离的目的。由于本工程含油废水量较大，拟在场内所设的小修站附近建一小型隔油池。主要由进水管、隔油池、浮子撇油器、排水管等组成。除去垃圾后的含油废水通过稳流栅栏进入隔油池中，废水在池中缓慢流动，其溢流速度一般为2~4cm/min，浮上的油用撇油器集中，处理后的水从出水管道流出，回收废油可重复利用，不能利用的残渣作燃烧处理。(2)粉尘及有毒有害气体防治受粉尘及有毒有害气体影响的对象主要是施工道路和施工人员。因此，施工中应选择排气污染稳定且达到国家规定的排放标准的施工机械，并加强车辆的维护，使之处于良好状态，减少散落在道路上的弃土。此外，对接触粉尘的施工人员采取佩带口罩等个人防护用具，防止粉尘对施工人员健康的危害。有的岗位如洞室开挖、骨料破碎等可采用湿式作业、加强通风等措施减轻粉尘危害。(3)噪声污染防治噪声对施工人员健康有一定影响，须采取以下措施对施工人员进行保护。①采用低噪声或装有消声设备等符合国家环境保护标准的施工机具，并使之处于良好状态。②施工人员每天连续接触噪声的时间不能太长，应定时轮换岗位。③施工人员佩带耳塞、耳罩或防声头盔是减少噪声对人体危害的有效措施。(4)固体废弃物处理12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告①弃渣处理杉平水电站工程弃渣采取分区布置弃渣场的方式堆置弃渣。详见水土保持方案设计。②生活垃圾处理对于各生活区的生活垃圾，采用卫生填埋法进行处理，以避免对环境造成污染。生活区安排专人负责日常垃圾清扫，做到定时清运到填埋地点。各生活区附近分别选择适当凹地作为填埋地点。具体方法是：将垃圾卸在填埋点内，边卸边分层压实，每次填埋后，利用生产弃渣覆盖一层，最后顶面再加一层不小于0.6m厚的土层，以防鼠类和苍蝇，并可用以造地或绿化。1.1.1施工人员健康保护(1)卫生防疫措施①为预防施工区传染病的流行，在施工人员进场前，各施工单位应对施工人员进行全面健康体检和疫情建档。②根据调查情况进行抽样检疫，按调查人数的10%进行疫情抽检。③在各生活区设立临时医疗点并备用痢疾、肝炎、感冒等常见病的处理药品和器材，负责施工人员疾病预防和治疗，对不能处理的重大伤病，作初步处理后转送大医院治疗。(2)环境卫生管理加强施工区的环境卫生管理，按期灭蚊、灭蝇、灭鼠等，对生活垃圾采用集中卫生填埋处理，以减少传染病的传播媒介。按照《中华人民共和国食品卫生法》加强施工区食堂、餐馆的卫生管理，防止霉变食品出售，对餐饮等从业人员坚持卫生许可证制度。(3)防疫组织机构①工程施工期间需根据《中华人民共和国传染病防治法》的要求，由建设单位成立卫生防疫机构，并充分发挥县、乡、村三级防疫网的作用，以保证各项防疫措施的具体落实。②各施工生活区指定专人分管该区施工队(含民工)的人群健康工作、协助业主设立的卫生防疫机构实施防疫计划。1.1.2脱(减)水段环境保护工程运行将造成6.8km的减水段，为保证河道完全无脱水段，并减免河道减水对生态景观的影响，考虑下泄0.1m3/s的生态流量。对于脱(减)12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告水河段的安全防范，采用设置警示牌与宣传教育相结合的方式。拟在坝至厂房尾水间的河道两岸分别设置警示牌1个。再加上电站运行后当地政府向村民发放宣传资料，让村民了解电站运行特点及脱(减)水河段流量变化规律。1.1环境保护投资概算根据当地物价水平和工程概算中采用的材料、劳动力等单价指标，结合本工程拟采取的环保措施，编制本工程的环境保护投资概算，本工程环保投资为50.89万元。详见表10-1。各项环保费用分年使用计划见表10-2。杉平水电站环境保护费用概算表表10-1序号项目单位数量单价(元)费用(万元)备注一施工期环保投资(一)施工废水处理14.721生产废水处理1)沉淀池修建个25000010.02)运行费月266151.62生活污水及粪便处理月264311.123油污废水处理2.00(二)废气治理8.001洒水车辆1600006.02运行费2.0(三)施工人员劳动保护人710866.1(四)施工人员健康保护8.071疫情调查与建档人710171.222疫情抽检人71860.61按高峰人数的10%抽检3备用应急用品及器材月2618504.84卫生管理费月265541.44(五)环境监测12.0二水土保持列入水保投资三占地赔偿列入工程总投资四环境管理费(一)管理人员上岗培训等费用2.0(二)运行期环境管理费用在电站管理费用中列支五合计50.8912-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平水电站环保费用分年使用计划表表10-2单位：万元项目第一年第二年第三年合计施工废水处理11.821.821.0814.72施工废气处理6.800.800.408.00施工人员劳动保护1.104.001.006.10施工人员健康保护2.344.171.568.07环境监测4.004.004.0012.00环境管理费2.002.00合计28.0614.798.0450.891.1建议(1)建议加强施工期环境监理工作，认真落实施工期环保措施，最大限度的降低施工对环境的影响。(2)加强工程运行期环境管理，首先应对电站管理人员的生活污水及粪便作严格处理，不能排入河道。对生活垃圾也要妥善处理，及时清运并作卫生填埋，不能乱弃乱放，更不能倾倒入河。(3)对施工人员进行环保法律法规培训，增强环保意识，严禁破坏野生植物和捕猎野生动物。12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1水土保持方案设计1.1水土流失及治理情况1.1.1水土流失现状(1)九龙县水土流失现状根据四川省第二次遥感资料统计，在九龙县分布的水土流失类型主要有水力侵蚀、冻融侵蚀两种，人为活动对水土流失类型也存在一定的影响。在全县范围内，水力侵蚀主要分布在雅砻江和大渡河流域，其中雅砻江流域的水力侵蚀又重点分布在九龙河和踏卡河，大渡河流域重点分布在松林河；冻融侵蚀主要分布在各流域的分水岭地带，一般海拔均在4500m以上；人为侵蚀重点分布在人类活动较为频繁的一、二级台地上的部分工矿企业所在地。经统计，九龙县轻度以上水土流失面积合计4331.1km2，占全县总幅员面积的64%，平均侵蚀模数3057.39t/km2·a，年土壤侵蚀量1324.16万t。区域水土流失现状见表11-1。九龙县水土流失现状统计表表11-1侵蚀类型侵蚀面积(km2)占流失面积的%轻度水力侵蚀1276.6329.48中度水力侵蚀1847.1942.65强度水力侵蚀4159.58极强度水力侵蚀47.931.11剧烈水力侵蚀2.560.06轻度冻融侵蚀741.7717.13合计4331.08100.00(2)工程区水土流失分布及流失现状根据杉平水电站工程区水土流失现状图，结合现场踏勘，由于小沟河两岸植被良好，水土流失类型为水力侵蚀，其侵蚀强度主要为轻度侵蚀，受地形条件影响，在局部地段存在斑块状的中度侵蚀，但分布面积较小。1.1.2工程区水土流失背景值杉平水电站的建设区和影响区主要包括工程永久和临时占用区，总占地面积为12.28hm2，其中丛地1.39hm2，河滩荒地10.89hm212-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告。经现场调查，采用《土壤侵蚀分类分级标准》的分级指标，并结合《九龙县水土保持规划报告》分析论证，工程施工的生产、生活设施及渣场临时占用灌丛地和河滩地大部分都比较平缓(坡度在5º~10º以内)，水土流失为轻度流失，部分坡度在15º~25º的灌木林地，由于植被覆盖度较高(>30%)，水土流失强度仍为轻度，侵蚀模数为1000~2500t/km2·a。公路用地坡度较平缓(坡度在0º~5º之间)，水土流失仍为轻度流失，侵蚀模数为1000~2500t/km2·a。结合工程地区水土流失现状现场调查结果，对各类工程占地区水土流失模数分别取值并计算水土流失量。结果表明，水土流失预测范围内流失背景值约为1550t/a。1.1.1水土保持现状九龙县开展水土保持工作起步较晚，仅1994年利用国家下达的第六批以工代赈资金在该县的华邱村建立了水土保持试点，通过生物措施、工程措施和农耕措施相结合综合治理，达到了较好的效果，使该试点的土壤侵蚀量由原来的3.8万t减至0.8万t，治理效果达到80%。为全面贯彻落实《中华人民共和国水土保持法》和《四川省(中华人民共和国水土保持法)实施办法》，加强九龙县水土保持管理工作、执法力度，九龙县水利电力局于1994年成立了“九龙县水土保持委员会办公室”，并配备了相应的专职工作人员，使该县水土保持工作逐步进入正规，为以后的治理、监督执法等工作提供了组织保障。1.2新增水土流失预测1.2.1水土流失预测范围和时段划分本工程水土流失预测范围与防治责任范围一致，包括项目建设区和直接影响区。项目建设区：指工程永久占地区及施工期临时征、租地范围和土地使用管辖范围，面积约为12.28hm2，其中丛地1.39hm2，河滩荒地10.89hm2。直接影响区：指工程项目建设区以外由于本工程开发建设活动而造成的水土流失或带来直接危害的地区。工程直接影响区包括新建公路(两侧各计2.5m)，面积为5.52hm2。本工程为水电开发工程，属一次性建设项目。因工程带来的地表扰动、植被破坏、弃土弃渣等新增水土流失主要集中产生于工程建设期。鉴于工程水保植物措施发挥效果有一定滞后性，因此，本工程水土流失的预测时段主要为工程建设期，同时考虑工程影响的后续效应，预测时段总体延至工程运行期的前三年。本工程水土流失预测期为5年。1.2.2扰动地表面积根据工程布置和施工布局，扰动、破坏原地表面积包括项目建设区和直接影响区。1.2.2.1项目建设区项目建设区扰动地表包括工程永久占地和施工临时占地，共计12.28hm212-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告，占地类型为灌丛地1.39hm2，河滩荒地10.89hm2。4.67hm2、河滩荒地17.14hm2。1.1.1.1直接影响区公路影响区未计入扰动面积，共计16.31hm2，占地类型为灌木林2.76hm2、河滩灌丛10.01hm2，荒地3.54hm2。1.1.1.2扰动面积本工程扰动地表面积共为16.31m2，详见表11-2。杉平电站扰动地表面积统计表表11-2单位：hm2分区地类项目建设区总计永久占地施工临时占地主体公路辅助企业系统生活福利用房渣场施工公路荒地2.130.46000.953.54河滩灌丛2.850.603.023.5410.01灌木林0.710.780.2401.032.76合计2.844.090.843.025.5216.311.1.2损坏的水土保持设施数量根据对工程建设区占地面积的统计结果，项目区损坏的水保设施主要是灌丛地。经统计，损坏的水保设施面积为10.01hm2。各部分面积详见表11-3。杉平电站建设损坏水土保持设施统计表表11-3单位：hm2占用方式占地类型工程永久占用施工临时占用合计施工临时设施施工公路灌丛地0.713.453.547.701.1.3工程弃渣量及弃渣堆放情况本工程土石方开挖总量约10.0万m3(自然方)，折合弃渣(松方)约17.30万m3。弃渣方案如下：首部枢纽和隧洞的弃渣堆放在1#渣场，调节池的弃渣堆放在2#渣场，其余建筑物的出渣集中堆放在3#渣场。本工程各渣场均位于小沟河河滩地，经现场查勘和复核计算，各渣场渣脚线均位于十年一遇洪水位以下。12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1可能新增的水土流失量1.1.1.1工程建设过程中水土流失量的预测方法本工程建设和运行对当地水土流失的影响主要表现为施工开挖、道路建设等地表扰动活动和工程弃渣、围堰填筑及其拆除等两大类型。工程建设过程中的水土流失量，采用经验公式法和流弃比法预测分析。(1)工程扰动区域水土流失预测①预测模式工程扰动区域新增水土流失量的预测即开挖裸露面新增水土流失量的预测，拟采用经验公式法分析预测其水土流失量，计算公式如下：式中：WI——新增流失量(t)Fi——各施工扰动区加速侵蚀面积(km2)A——加速侵蚀系数Mi——各施工扰动区原地貌土壤侵蚀模数(t/km2·a)Ti——预测时段(a)②弃渣流失预测a.预测方法采用流弃比法。b.流弃比值确定根据国内同类工程观测经验，堆置不当且未作防护的渣场，其总的流弃比约为30%。③围堰水土流失预测a.预测方法采用流弃比法。b.流弃比值确定据有关观测结果及资料介绍，施工围堰在填筑及其拆除过程中围堰流失量可达围堰总工程量的25%~30%。本工程施工围堰填筑及拆除均在枯水期进行，闸址河水流量不大，对围堰施工冲刷不大，故取流弃比值为25%。1.1.1.2流失量预测结果12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告(1)工程扰动区域新增水土流失量在预测时段内，工程扰动区新增水土流失量315t。(2)弃渣流失量预测结果按前述的预测方法和流弃比取值，弃渣场若不采取防护措施，在预测时段内，弃渣流失量为1650t，其中新增水土流失量1189t。注：弃渣容重按1.6t/m3计算。(3)围堰流失量预测结果施工围堰总工程量为1114m3，则流失量为159m3，折合254t。(4)工程建设新增水土流失总量在预测时期内，本工程建设可能新增水土流失量为1443t。1.1.1可能造成的水土流失危害根据上述水土流失预测分析，本工程建设可能造成的新增水土流失主要是由弃渣堆放引起。新增水土流失具有强度大、影响范围及时段集中的特点，若不采取有效防护措施，将大大加剧当地水土流失程度，对工程安全、河道行洪和下游电站安全造成危害。1.2水土流失防治方案1.2.1水土流失防治责任范围按照《开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL2012-98)的规定，结合本工程征地面积和工程建设及运行可能影响的水土流失范围，确定本工程水土流失防治责任范围为项目建设区，包括工程永久占地面积9.0hm2，施工临时设施占地面积18.81hm2，总面积为27.81hm2。1.2.2水土流失防治分区及水土保持措施总体布局1.2.2.1水土流失防治分区本工程水土流失防治类型区可分为工程永久占地区、施工临时设施占地区、渣场、料场、施工公路等5个部分。1.2.2.2水土保持措施总体布局本工程水土保持防治措施体系由5个分区的不同防治区系构成。水土保持措施包括工程措施和植物措施两类。本工程水土流失防治措施布局详见表11-4。12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平水电站水土流失防治体系总体布局表表11-4水土流失分区防治时段防治部位防治措施措施类型项目建设区永久占地区永久建筑物施工期开挖边坡控制开挖坡度、浆砌石护坡等工程措施完建期开挖边坡灌草绿化植树植物措施临时占地区渣场施工期坡脚浆砌石挡墙工程措施渣场内侧排水沟工程措施剥离层覆盖草袋临时措施完建期顶面覆土复耕、灌草绿化植物措施坡面土料覆面、灌草绿化植物措施料场完建期迹地平整、压实临时措施场内公路完建期路面深翻后造林绿化植物措施施工其它临时占地区施工期场地周围设置截排水沟临时措施完建期其他施工场地场地平整、覆土、复耕、灌木林地恢复植物措施1.1.1分区防治措施1.1.1.1工程永久占地区水土保持措施对未采取工程措施防护的裸露边坡采取坡面混播草种的植物措施。根据九龙县水土保持造林经验，灌种选用，采用插播。沙棘具有抗寒、耐旱、对土壤要求不高、生长快、根系发达、而且根部有根瘤菌的优点。草种选用黑麦草。灌草混播可以取得更好的综合效果。施用具有胶结作用的聚丙烯酰胺溶液混合种籽后，采用喷播方式对边坡进行绿化。根据当地绿化经验，灌草用量分别为沙棘10kg/hm2，黑麦草5kg/hm2，复合肥按2000kg/hm2计，灌草措施工程量见表11-5。工程永久占地开挖坡面灌草措施工程量表表11-5种植面积(hm2)灌草用量(kg)复合肥(kg)沙棘黑麦草0.040.40.28012-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1.1渣场水土保持措施(1)工程措施①挡护措施渣场挡护均采用浆砌石挡渣墙。挡渣墙基础埋深为1.5m，墙高4m。②排水措施各渣场排水措施与浆砌石挡渣墙相配合，采用在墙内开排水孔的方式。各渣场后靠山坡，为排除降水形成的坡面来水对渣体的冲刷，在渣顶靠山侧设置排水沟。③渣场工程措施的特性及工程量见表11-6。杉平水电站渣场水土保持工程措施工程特性表表11-6渣场1#渣场2#渣场3#渣场工程量土石方开挖(m3)挡渣墙82011201050排水沟160250280合计98013703850浆砌石(m3)挡渣墙7206401280排水沟7060120合计7707001400最大堆渣高度(m)6.86.57.0防护长度(m)320305560挡渣墙高度(m)4.004.004.00(2)临时工程措施①为防治工程施工过程中渣料流失，渣场的挡渣墙应在堆渣活动之前建成，减少在施工及堆渣过程中水土流失。②本工程弃渣主要来自首部枢纽、引水系统及厂区枢纽等几部分的开挖出渣。为了减免弃渣堆置不当产生水土流失，工程出渣必须严格按施工设计指定的渣场和设计堆放坡度集中堆放，不得沿途、沿河随意倾倒。在工程的施工过程中，若承包商提出更为经济可行的弃渣方案，也须进行水保设计，报经相关部门批准后实施。(3)植物措施①顶面覆土复耕12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告渣场顶面平整后，将临近施工场地开挖的覆盖层弃土作垫层(厚度20~30cm)，上层覆盖原耕作层土壤，厚度30cm。要求总厚度在50cm以上，以达到农耕要求。为防止渣堆外沿所覆表土在降雨等作用下垮塌、流失，工程结束后尚未覆土前，先在渣堆外沿选用块径200mm以上的块石料，堆置成高1.0m，宽0.5m的挡土埂。②坡面及顶面植物措施渣场边坡及顶面面积为6.32hm2，为防止渣场边坡滑塌，增强边坡稳定性，拟对渣场顶面和坡面采取种植灌草的植物措施进行防护。灌木选用沙棘，草种选用黑麦草，灌草混播可以取得更好的综合效果。12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告渣场顶面及边坡灌草措施工程量表表11-7种植面积(hm2)灌草用量(kg)复合肥(kg)沙棘黑麦草3.4334.31.7168601.1.1.1施工公路水土保持措施场内公路水土保持措施采取工程措施与植物措施相结合的方式进行。在工程施工结束后，施工临时公路将废弃不用。对临时公路路面占压的2.81hm2灌丛地采取种植乔木的植物措施，树种选用杨树，株距为4m，共需苗木800株。为加强早期水保效果，在乔木树苗间植草，草种为黑麦草。施工临时公路完建期植物措施工程量表表11-8长度(m)种类株距(m)苗木复合肥(kg)面积2.81hm2杨树48005975黑麦草9.7kg1.1.1.2料场水土保持措施本工程砂砾石料场位于小沟河河漫滩，总占地面积3.42m2，开挖迹地均低于常年洪水位。这些区域汛期受洪水冲刷，不宜采用植物措施，在取料结束后，将施工迹地采取平整和压实开挖面等地貌恢复措施进行处理，场地恢复措施工程量及费用在工程施工费用中列支。1.1.1.3施工临时设施占地水土保持措施(1)施工过程中的临时工程措施施工临时占地区在使用过程中大部分被临时建筑物占压，基本上不产生水土流失，不需采取水土保持措施。(2)施工结束后的植物措施施工结束后，临时建筑物予以全部拆除。根据原占用土地类型，分别采取复耕和种植灌草等措施进行迹地恢复。(3)种植灌草对施工临时占压的1.04hm2灌丛地，采取种植灌草的植物措施12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告进行绿化，以防治水土流失和恢复景观。施工临时设施占地灌草措施工程量表表11-9种植面积(hm2)灌草用量(kg)复合肥(kg)沙棘黑麦草0.828.24.116401.1.1方案实施进度安排及工程量1.1.1.1进度安排原则(1)按照“三同时”原则，坚持预防为主，及时防治；(2)工程永久占地区工程措施坚持“边施工、边防护”原则，及时控制施工过程中的水土流失；(3)渣场坚持“先挡护，后堆放”原则，堆放量不得超过挡护量；(4)临时占地区占用完毕后需及时拆除并进行场地整治；(5)植物措施在具备条件后应尽快实施。1.1.1.2方案实施计划按照“三同时”原则，水土保持措施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。本工程水土保持措施的实施主要根据主体工程施工进度进行安排。在施工过程中尽量利用主体工程临时设施，减小临时工程量。1.1.1.3施工进度方案的实施与主体工程施工同期进行，纳入工程施工招标文件。各承包方在建设主体工程的同时按本方案完成水土保持措施。(1)主体工程永久占地区针对施工过程中的开挖面，应首先采取截排水工程，防止开挖和填筑边坡遭受下泄洪水冲蚀；其次，边坡最终面貌形成后，应立即采用护坡措施保护边坡；最后完成植物措施，防止降雨溅蚀和坡面汇流冲蚀，尽可能恢复区域植被覆盖率，使其与当地自然景观相协调，达到维护其生态功能的目的。(2)施工临时占地区施工临时占地在占压前作好清理整地工作以及截(排)水沟工程，使用完毕及时拆除和清理，采取复耕或植物措施恢复迹地植被。12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告(3)料场料场取料结束后及时进行场地平整和压实。(4)弃渣场对于弃渣场的处理，采用“先拦后弃”，在工程堆渣前首先完成挡渣墙、排水沟等工程措施，以防止工程出渣时渣粒下滑侵占河道或随处散落，防止松散的渣体遭受区域降雨汇流冲蚀；当工程堆渣结束后，在渣堆的顶面和坡面采取相应的复耕或植物措施，防止降雨溅蚀和坡面汇流冲蚀，尽可能恢复区域植被覆盖率，使其与当地自然景观相协调，达到维护其生态功能的目的。(5)施工公路公路完建后及时进行边坡绿化，临时公路进行迹地清整，复耕或绿化。(6)施工公路及渠道影响区工程完建后，采取工程及植物措施恢复原地貌，对占压及扰动的荒地采用灌草措施予以绿化。1.1.1.1分年度工程量杉平水电站主体工程施工期为25个月，共跨3个年份。根据主体工程各项目的具体进度安排，本工程水土保持措施的实施进度安排及分年度工程量与之相适应。1.2水土保持投资概算根据甘孜州水利局甘水函〔2004〕31号“关于《九龙县小沟河杉平水电站水土保持方案报告书》的复函”，本工程水土保持静态总投资128.60万元。12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1工程管理1.1工程任务及规模杉平水电站位于四川省甘孜州九龙县洪坝乡境内，电站采用引水式开发，闸址位于洪坝乡城墙沟岔口下游约100m处的小沟河上，厂址位于柏香篷沟汇口下游小沟河右岸Ⅰ级阶地，坝～厂址相距约6.8km，工程区有安顺场至洪坝的乡级公路通至河口，厂房～河口有林场公路相通，对外交通较方便。杉平水电站的任务是发电，无供水、防洪等其它综合利用要求。电站设计引用流量5.3m3/s，设计水头389m，装机容量2×8.5=17MW，年发电量0.7882万kW·h，装机年利用小时数5160h。1.2管理机构1.2.1管理机构的组成根据管理的需要和“高效、精简、优化”的原则设置杉平电站行政管理、技术管理、经营管理等机构，并建立党、团及工会组织，配备相应的干部，保证电站安全、高效生产。初拟企业的组织管理机构：1.2.2人员编制和生产生活面积及辅助生产建筑面积(1)定员编制参照国家电人资[2000]499号《水力发电厂劳动定员标准(试行)》进行编制。(2)本电站定员总人数为38人，其中生产人员36人，占64.3%12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告；管理人员18人，占32.1%；党群人员2人，占3.6%，人员组成详见表7-1。(3)生产、福利建筑面积根据建设部、国家计委(1993)632号文发布的《新建工矿企业项目住宅及配套设施建筑面积(修订)》拟定，详见表12-2。生活福利建筑面积1427m2。(4)辅助生产建筑面积是根据电站实际需要和有关专业提供的建筑面积拟定的，详见表7-3，辅助生产建筑面积1096m2。杉平水电站人员编制表表7-1分项依据人数小计一、生产人员(一)机组运行1.集中监控单机容量8.5MW，2台机组1111(二)机组维修1.机组维修单机容量8.5MW，2台机组66(三)水工人员1.水工机电运行维护2.水工观测3.其它通讯(2)仓库(3)车辆1)闸门表面积<1000m22)闸门现地控制1)水工观测点按100点计1)通信设备单机容量8.5MW，2台机组单机容量8.5MW，2台机组12112211二、管理生产人员25人，按插值法计算88三、党群生产人员25人11总计35生活区建筑面积分项表表7-2序号项目综合建筑面积指标(m2/职工)建筑面积(m2)1住宅144902宿舍41403文体教育2704卫生医疗1.7862.35商业生活服务2.5488.9浴室、职工食堂13512-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告职工招待所、商业1.5353.556行政管理0.80287其他0.3512.25综合建筑面积指标28.0980生产辅助建筑面积统计表表7-3项目建筑面积(m2)备注厂部办公楼350每人10m2车库60首部检修及休息室32油库60厂外机修房40岗亭30门卫及收发15公厕22水泵房30锅炉房20变电房60总建筑面积7191.1主要管理设施1.1.1工程管理范围和保护范围本电站管理范围从首部枢纽，经隧洞、调压室、压力管道至厂区枢纽，隧洞全长约6.0km，在电站投产前即应根据设计文件实地划出，对各建筑物应标明管理范围及边界以进行全工程管理。1.1.2工程管理区规划1.1.2.1生产和生活区规划杉平水电站的生产建筑包括主厂房、副厂房、球阀室、升压站等单项建筑工程，以主副厂房为主体进行总体方案的布置设计，其他附属建筑无论体量，色彩都应从属主副厂房布置，并且布置在便于运用管理的地点。12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告根据定员人数，生产管理和生活福利设施总计建筑面积1427m2，包括办公大楼、住宅区、生活设施、生产辅助建筑等，初步拟定只在厂区枢纽布置部分单身宿舍及食堂，用作职工换班之用。生活区(基地)设在石棉县城，占地约6000m2。1.1.1.1生产和生活供水设施(1)厂区供水厂区生产、生活用水取自消防水池，经处理后供生产、生活用，其中以主厂房机组生产用水为主，厂区生活供水为辅。(2)生活区供水由于生活区拟设于石棉县城，由石棉县自来水厂提供生活区用水。(3)污水的排放厂区污水经化粪池处理排入小沟河，生活区污水由石棉县污水处理厂统一考虑。1.1.1.2工程管理区电源本工程管理区电源由于生活区和生产辅助区的布置分为二个部分：(1)生产辅助区电源：由于生产辅助区布置在主厂房附近，由厂区厂用电供给。为保证其中重要负荷，由厂用电供电主屏两段母线上分别引一个电源，互为备用。(2)生活区电源：由于生活区布置在石棉县城，县城属于水电资源丰裕区中心，其用电电源相当可靠，加之生活区距厂区较远，从厂区厂用电专门向生活区供电，一是投资较大，二是可靠性很差。所以生活区电源将由石棉县城城区供电系统引入，为保证生活区内供电可靠性，将从城区供电系统两个独立点各引入一个电源，互为备用。1.1.1.3工程管理区通信工程管理区通信包括：县城基地的内部通信和电站至基地的通信联系。基地的通信采用程控电话交换系统。根据电站人员编制情况，基地程控电话交换机的容量拟定100门，机型尽量选用本电站内程控调度交换机同一厂家的设备。两台交换机之间的中继采用数字中继方式，拔号方式采用全系统等位拔号，并通过基地程控电话交换机中继线接入县邮电电信公司。电站侧的通信设备供电可利用电站已有的通信专用电源，基地侧需配置通信电源设备，采用高频开关电源，并配置免维护蓄电池组，确保电源的稳定、可靠。1.1.1.4工程管理区绿化12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告电站厂区和首部枢纽在规划的交通道，回车场之外的场地规划为绿化区，因地制宜的栽花植草，在厂区不影响生产、交通和消防的条件下种植一些观赏乔木和针叶树种，以美化环境，创造良好的工作条件，浆砌石挡墙外侧均种植草坪和常绿树种，以保护水土流失，美化环境。1.1.1.1电站调度运行本电站通过梯级联合开关站接入石棉地方电网运行，所以电网调度运行将直接受县电力公司调度管理。1.1.1.2建筑物维护和检修电站所有水工建筑物按其运用规程要求，进行检修和维护，并制定出管理细则。1.1.1.3工程建筑监测电站永久建筑物、引水隧洞、压力管道等布置设有各种监测设施，按规范规定实行全面监测。12-5 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1劳动安全与工业卫生1.1设计依据1.1.1国家、地方项目主管部门的有关文件(1)《中华人民共和国劳动法》；(2)劳动部令第3号《建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定》；(3)水电规设[1997]0014号《关于在编制可行性研究报告时增加“劳动安全与工业卫生”篇的通知》；(4)劳安字[1992]1号《建设项目(工程)职业安全卫生设施和技术措施验收办法》；(5)卫监发[1994]第28号《关于发布工业企业建设项目卫生预评价规范》通知和附件。1.1.2设计采用的主要技术规范、规程、标准(1)《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》DL5061-1996；(2)《水利水电工程初步设计报告编程规范》DL5021-93；(3)《建筑防火设计规范》GBJ16-87(2001年修改版)；(4)《水喷雾灭火系统设计规范》GB50219-95；(5)《水利水电工程设计防火规范》SDJ278-90；(6)《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98；(7)《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85；(8)《工业企业噪声测量规范》GBJ122；(9)《电气设备安全设计总则》GB5083-85；(10)《高压配电装置设计技术规程》SDJ5-85；(11)《机械防护安全距离》GB12265-90；(12)《机械设备防护罩安全要求》GB8196-87；(13)《安全标志使用导则》GB16179-96；(14)《安全标志》GB2894-96；(15)《起重机设计规范》GB38011-83；(16)《固定式钢直梯》GB4053.1-83；14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告(17)《固定式钢斜梯》GB4503.2-83；(18)《防止静电事故通用导则》GB12158-90；(19)《钢制压力容器》GB150-98；(20)《水轮发电机基本技术条件》GB7894；(21)《车间空气中电焊烟尘卫生标准》GB16194-96；(22)《噪声作业分级》LD80-95；(23)《水力发电厂厂房采暖通风与空气调节设计规程》DL/T5165-2002。1.1.1设计的任务和目的为了贯彻“安全第一，预防为主”的方针，本工程遵照电力工业部、水利部、劳动部联合颁发的《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》(DL5061-1996)，并结合本工程的特点和具体情况，阐述本工程投入生产后，劳动者在生产劳动过程中可能直接危及劳动者人身安全和身体健康的各种因素，并采取符合规范要求和工程实际的具体防护措施。做到工程投产后，保障劳动者在劳动过程中的安全与健康的要求。同时，根据《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》(DL5061-1996)和《中华人民共和国劳动法》有关规定，对工程所需设备和材料的选用，均应符合国家现行劳动安全与工业卫生有关标准的规定。1.2枢纽总体布置1.2.1工程概况小沟河一级（杉平）水电站位于四川省甘孜藏族自治州九龙县境内，是小沟河梯级开发方案中的第一梯级电站，为单一发电工程，无供水、灌溉、防洪等要求。电站装机2台，总装机容量为17MW。电站采用引水式开发，首部为拦河闸坝。根据中华人民共和国国家标准《防洪标准》(GB50201-94)，《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003）的规定、本工程规模为小（1）型工程，工程等别为Ⅳ等，永久性主要建筑物按4级设计。1.2.2气象条件杉平电站坝、厂址附近均无气象站点分布，流域仅河口附近的安顺场水文站有1959～1963年5年气象观测资料，据安顺场水文站资料统计，多年平均气温16.7℃，极端最高气温38.4℃，极端最低气温-3.4℃，多年平均相对湿度75%，多年平均蒸发量1412.7mm。多年平均相对湿度75%，11～414-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告月为降雪期，山岭最长积雪时间约半年。1.1.1工程总布置1.1.1.1首部枢纽闸址位于城墙沟下游100m处，首部主要水工建筑物从左至右依次布置有：左岸挡水坝段、1孔泄洪闸、1孔冲沙闸、右岸挡水坝段、进水口、取水闸。拦河闸坝轴线方位角N50ºW，闸坝坝顶全长161.0m，正常蓄水位3371m，最大坝高16.5m。电站进水闸位于河床右岸，进口前缘与闸轴线呈95º夹角，紧邻冲沙闸上游布置。1.1.1.2引水建筑物引水隧洞采用有压引水，全长5824.878m，首端底板高程3358.20m，纵坡i＝2.6458‰，断面为城门洞型，内宽2.2m，洞高2..4m。调压室为地下埋藏式。包括竖井、上室、下室及交通洞等建筑物。竖井直径3.0m，高33.0m。压力管道地面明管，根据地面厂房和调压室的位置，采用一条主管，经一个卜形岔管分为二条支管分别向厂房内二台机组供水的联合供水布置方式。压力管道主管内径1.2m，总长747.752m；支管内径0.8m，最长35.296m。1.1.1.3厂区枢纽厂区建筑物主要由主厂房、副厂房、主变场、尾水渠、防护堤及进厂公路等组成。电站装机两台，总装机容量17MW。主厂房纵轴线方位角N20°W，总长41.37m，宽15.90m，其中安装间长10.40m，高14.20m，主机间长30.97m，高17.80m，主机间、安装间垂直河流呈“一”字型布置；副厂房、水机部分的空压机室、主变场及开关站紧靠主厂房，平行布置其上游侧，副厂房分为一次副厂房和二次副厂房，一次副厂房在安装间的上游，长19.5m，宽分别为10.45m、4.55m。1.1.2疏散通道、消防通道和消防水源1.1.2.1疏散通道和消防通道杉平电站厂房由主机间、安装间和副厂房组成。发电机层和安装间高程为2956.10m，安装间直通厂房外，为主要安全出口。在主厂房的另一端设有一个安全疏散门。发电机层布置两个楼梯，往下通达水轮机层和蜗壳层，可作为各层的安全出口，两楼梯间距小于60m。14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告各房间安全疏散门的净宽≥0.9m，并向疏散方向开启。通道净宽≥1.2m。楼梯净宽≥1.1m，坡度≤45º。1.1.1.1消防水源在电站厂房后坡设置有效容积为100m3的消防水池，可满足发电机等设备消防系统和厂区建筑内外消火栓系统的消防水量和水压要求。消防水取自河水。消防给水自消防水池引出DN200的主供水管至厂区。室外消防供、排水管埋在冻土层以下，以确保管路冬天不结冰。厂区建筑消火栓系统，自消防主供水管引水，经减压至0.35MPa后，供建筑物室内外消火栓用水。1.2劳动安全1.2.1防火、防爆杉平水电站的主、副厂房及机电设备的防火、防爆设计依据相关规程的规定设计和选型。针对杉平水电站的具体情况，在消防设计中严格考虑防火间距、安全疏散通道、消防设备的配置、对外通道等。对消防水源、设备事故排油、排烟、消防配电等消防措施，采用先进可靠的防火技术，做到保障安全、适用方便、技术先进、经济合理。杉平电站主、副厂房为地面式，副厂房位于主厂房的上游侧。主厂房、副厂房内都按有关的规程规范装设有消防设施，所有的消防栓、灭火器和灭火用器具的设置点均设有提示标志。同时在电站内设计有方便的交通通道，能有效地限制火灾事故的影响范围，安全快速地疏散运行人员，减小火灾事故的损失。所有工作场所严禁采用明火取暖。在主、副厂房各层及主变室的显眼位置设防火、防爆标识牌。在电站任何部位严禁任何型式的明火电炉烘烤受潮电气设备。根据杉平水电站工程的枢纽布置，消防设计的重点是首部枢纽和厂区枢纽。首部枢纽中供、配电室、固定卷扬式启闭设备室、值班室等处为重点，以手提式灭火器为主；厂区枢纽中的主、副厂房，水轮发电机以水灭火为主，并辅以化学灭火；其它机电设备以化学灭火为主。本电站主厂房内设有透平油罐室及油处理室，油罐室及油处理室采用防火墙与其他房间隔开。油罐室内油罐及其管路均安全接地，每个油罐设有2点接地，接地电阻小于30Ω。移动式油处理设备在工作位置均设置相应的临时接地点。14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告对油处理室和油罐室具有着火危险的房间，照明器具采用防爆灯具。开关和插座应采用防爆式，普通插座安装在门外或相邻的房间内。水轮机层及以下的房间，应采用防水灯具、开关及插座。压力油罐、中低压储气罐遵照现行的《压力容器安全技术监察规范》和《钢制压力容器》(GB150-98)的规定进行设计。中、低压储气罐设置有安全阀，安全阀设置在中、低压储气罐的顶部。当中、低压储气罐内的压力超过设定值时，安全阀开启向非运行、巡视工作区泄压。主变的泄压装置避开运行巡视工作的部位，以防止当设备故障时保护装置失灵，通过泄压装置释放内部压力时伤害工作人员。本电站升压主变布置在露天，在变压器侧布置集油池，其容积按变压器最大用油量确定。所有控制设备均应可靠接地，以免产生静电引起火灾及人员伤害。所有火警系统的控制信号电缆均应选用阻燃电缆。所有电缆孔洞均应采用防火堵料封堵。蓄电池应选用防爆型、泄露小、免维护型电池。本电站为地面厂房，其通风方式采用从室外进风，将主、副厂房的余热、余湿及废气用风机排至室外。该水电站的防火、防爆主要房间有主厂房、高压开关柜室、励磁变室、油罐室、油处理室、空压机室等，分别采用防爆型轴流风机通过不燃型玻璃钢风管排风，将室内的余热及废气排至室外，进风口和排风口处设置有防火调节阀或排烟阀。1.1.1防电气伤害为防止运行人员操作维护中发生触电事故，保证运行人员的安全，厂内外电气设计均符合《3.0～110kV变压配电装置设计规范》(GB50060-92)和《高压配电装置设计规程》(SDJ5-85)的要求。对于厂内和户外配电装置，有可能发生触电危险的局部区域，装有保护网。110kV设备采用全封闭组合电器，无触电危险，设备绝缘子距地2500mm以上，无关人员不能进入出线场。设计采用能防止电气伤害事故发生的电气设备，如桥式起重机采用封闭型安全滑线；成套开关柜选用带“五防”功能的柜型；隔离开关，接地开关相互之间均设联锁装置。接地按《水力发电厂接地设计技术导则》的规定设计，首部枢纽属小电流接地系统，接地电阻值应不大于4Ω14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告。厂区枢纽接地共用一个接地网，接地电阻应不大于0.5Ω。为了减小厂房各部位之间电位差和降低接地电阻值，将水工建筑物中的钢筋焊成有电气通路的网孔。如接地电阻值达不到要求时，按导则规定的允许值采取措施，使其满足导则对跨步电势和接触电势的要求，以保证人员的安全。电气设备外壳和钢构架在正常运行时的最高温升，不同部位均应满足有关标准的规定。照明设计符合水力发电厂照明设计有关标准的规定。水轮机室、发电机风罩灯具的安装高度不满足规范要求时，可将照明器嵌入壁内。当电站工作照明发生事故中断时，为便于运行人员继续工作或疏散，设有事故照明和疏散指示标志。所有事故照明的电缆和电线采用阻燃型。1.1.1防机械伤害、防坠落伤害机械设备防护安全距离、机构设备防护罩和防护屏的安全要求以及设备安全卫生要求等符合有关标准的规定。起重机、启闭设备用钢丝绳、滑轮、吊钩等应符合《起重机安全规程》(GB6067)的有关规定。主厂房桥机设行车声光报警信号，轨道两端设有桥机大车行程开关操作杆和可靠的缓冲器，以防止刹车失灵等引起的越轨事故。在转子检修平台、尾水平台的坠落面侧设置1m高的固定式防护栏杆，所有的吊物孔、集水井进人孔平时设有盖板和设置临时防护栏杆用的槽孔。盖板打开后均设置临时防护栏杆，盖板的设计能承受2000N/m2均布荷载。机组或其它设备检修时形成的孔、坑，如发电机上盖吊开后形成的机坑，为避免检修期间发生坠落伤人事故，均应设有临时安装防护栏杆。所有启闭设备与周围墙、柱之间的净距应大于0.8m。凡坠落高度在2m以上的工作平台、人行通道(部位)，在坠落面侧设置固定式防护栏杆。防护栏杆高度为1.05～1.2m，立杆或横杆的间距不大于0.25m，防护栏杆的承载能力按500N/m设计。所有平面闸门门槽及拦污栅槽，其槽孔上方坠落面侧设栏杆。在检修闸门及储门槽孔口上设盖板，盖板应能承受2000N/m2的均布荷载。所有防护栏杆均按《安全标志》(GB2894-96)的规定设置安全标志。由于本水电站采用机械通风，因而小型风机较多，对安装位置在工作区墙体上且低于2.5m14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告的轴流风机均设置金属保护网；对皮带传动的离心风机，设置保护罩将皮带及主、从动轮与工作区隔离，防止机械伤害。楼梯、钢梯、平台用踏脚板均采用花纹钢板等防滑措施，以防止人员滑倒摔伤。1.1.1安全标志根据电站的枢纽总布置，在容易导致安全事故的场所或发生事故后需要疏散的通道，如安全疏散通道，消防设施等均设置安全标志。安全标志的制作、几何图形及颜色等应符合GB2894《安全标志》的要求。1.1.2防洪、防淹本电站的主要机电设备均布置在主副厂房内，厂房内采用排水沟汇集渗漏水，通过排水管、沟排入渗漏集水井。厂内渗漏排水主要为厂内水工建筑物的漏水、机组顶盖排水、主轴密封水、钢管伸缩节及各部分供、排水阀门、管件渗漏水等，以上排水均排入集水井，集水井有效容积为40m3。设置250RJC130-8X3型深井泵2台，一台工作，一台备用，水泵由水位信号控制器控制启停。1.2工业卫生1.2.1防噪声及防振动水电站的水轮发电机组、空压机、风机、水泵、电动机、变压器和断路器等均为噪音和振动的重点防治设备。在选型时，应选用噪音和振动水平符合国家现行有关标准的设备，使主厂房各层、空压机室、油处理室及中心修配厂车间等作业场所和生产设备房间内的背景噪声限制在85dB(A声级)之内；继电保护室、直流室、电气二次试验室、办公室、会议室等的室内背景噪声限制在70dB(A声级)之内；中央控制室、计算机房等的室内背景噪声限制在60dB(A声级)之内。水轮发电机组是一个大的振动及噪声源，机组的盖板、进人门、引出线洞隔板，技施设计时应采用减振、隔声措施。防止工作闸门停留在强振动区。空压机、油泵等布置在单独的房间内；空压机的基础设减振措施；空压机室的门采用隔音防爆门。电站的所有轴流风机均使用低噪声风机。中控室及通信设备室设置分体单元式空调机，其基础设置橡胶减振器。1.2.2温度与湿度控制措施14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告在主厂房水轮机层及蝶阀层设置CFZ10型除湿机进行局部除湿，以保证室内温度与湿度达到规范要求；该区域的所有水管必须采取保温措施，防止水管表面结露。中控室、计算机室、通信设备室、会议室及交接班室等均设置恒温恒湿柜式单元空调机进行制冷和采暖，以保证室内的温、湿度满足设计要求。1.1.1采光与照明地面以上各建筑物及设备以天然采光为主，人工照明为辅，照度按标准设计。不能天然采光的设备和房间采用人工照明，人工照明设计力求创造良好的视觉作业环境。各类工作场所一般照明的最低照度标准按水力发电厂照明有关标准的规定设计。1.1.2防尘、防污、防腐蚀、防毒杉平水电站通风系统的进风来自无污染源的大气，且进风口处均设置有过滤风口，防止粉尘的进入。通风管道采用防潮、防腐蚀、不燃的玻璃钢风管制作。中控室、通信设备室、屋内配电装置室地面采用坚硬的、不起尘埃的材料。门窗作密封处理，防尘、防水、隔热。蓄电池室内的蓄电池采用阀控式密封铅酸蓄电池，该电池不用加水和排酸，采用全密封形式。水轮发电机的机械制动装置宜采取防止尘埃扩散的措施。主变压器事故油池及透平油罐室挡油坎的油水，经油水分离后，方可排放。设备支撑构架、水管、气管、油管和风管根据不同的环境采取经济合理的防腐措施，除锈、涂漆、镀锌、喷塑等防腐处理工艺应符合国家现行有关标准的规定。支撑构架应有一定强度。1.1.3防电磁辐射为了减少电磁辐射对运行人员的伤害，所有计算机监控系统显示器均应采用低辐射、低能耗显示器。通信机房和中控室的布置位置尽量离开强电磁场区，并在室内采取屏蔽措施。1.2安全卫生设施1.2.1主副厂房辅助用房在副厂房内设置男女卫生间及淋浴盥洗间，面积约15m2，内设1个便器及洗手龙头，拖布水池等，淋浴设1淋浴头，可部分利用生产用热水。盥洗、卫生间污水经污水处理后排放。14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告电站运行生产人员进餐产生的拉圾由人工清运。1.1.1安全卫生管理机构及配置杉平电站设置安全卫生管理机构，定员2人(兼职)。该管理机构根据工程的实际情况，配置如温度计、照度计等监测仪器设备和必要的安全宣传设备。1.2周围环境对安全卫生的影响及防范措施电站首部取水底格栏栅坝至发电厂房间长约2.5km河段为减水河段，枯水期河流流量减少，水位降低，洪水季节河道水位迅速升高，可能危及人员生命安全，需建立预警警示牌，汛期禁止人员下河。为保护水质，需加强环境管理和环境保护工作，在工程河段靠公路侧设置标示牌，严禁施工企业和施工人员乱仍(倒)垃圾。1.3预期效果评价1.3.1对劳动安全预防措施的综合评价本电站的主要劳动安全问题是防火、防爆、防静电、防电气伤害和机械事故。在本工程设计中，遵循“安全第一、预防为主”的方针和“三同时”的规定，对存在的安全问题已采取了预防性措施。对防火设计中安全疏散通道、消防通道、紧急出口提示标志、事故照明、火灾自动报警和广播器材装置等，按有关防火规定，本设计已满足防火要求。在防止静电方面，对油罐、油管及油处理设备等采取接地措施。在泄压方面，对主变压器、中、低压空压机储气罐和压力油箱均设置泄压装置。其泄压避开巡视工作部位。为防止电气伤害，有关电气设备外壳采取接地措施。对可能引起的触电或伤害事故的设备在回路上设置电气和机械连锁装置，高压电气设备对人员可能触及的带电部位设置相应的防护栏和隔离防护措施及安全标志。在预防机械伤害事故方面，对桥式起重机采用封闭型安全滑线，对距地面2m以上钢梯、平台等设置防护扶手。1.3.2工业卫生预防措施综合评价水电站的生产过程属清洁生产工艺流程。但电站的生产布局和生产特性，使作业场所存在着生产性噪声、在局部微小气候中可能出现高、低气温和高湿度等工业卫生问题。遵循“预防为主”的方针和“三同时”14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告的规定，对工业卫生方面存在的问题均采取相应预防措施。根据已运行的水电站职工反映，作业场所的生产性噪声较大。振动是噪音之源。因此，需设备制造厂家提供符合国家和行业现行有关噪声振动标准的产品，这是控制噪声的重要措施。在工程设计中，对噪声传播途径上采取必要的隔声措施(如在水轮机室设置隔声门，空压机布置在单独的室内，中控室等主要办公室设隔声门窗等)和吸声措施(主要办公室的室内装饰采用吸声材料)；对运行人员配备个体防护用品——耳塞。经采取上述综合预防措施后，可有效地控制和预防生产性噪声对运行人员健康的危害。与国内已运行水电站进行类比，预测本电站生产性噪声危害为0级，属安全作业。除生产性噪声外，其它的危害预防措施均与通风设计有关。在通风设计中对可能引起危害的场所(油处理室)分别设置了独立的排风系统，使有害气体直接排出。对机组大修补焊时出现的电焊烟尘问题，在设计中对安装场采用了合理布局，使烟尘得到较好的排除。厂房下部的温、湿度可控制在允许范围内，达到规范要求。杉平水电站劳动安全与卫生所需设备详见表13-1。14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告劳动安全及工业卫生设备一览表表13-1序号项目措施设备一、劳动安全1防火、防爆严格考虑防火间距、安全疏散通道、消防设备的配置、对外通道。设有消防水源、设备事故排油、排烟、消防配电以及消防监控系统。电缆采用阻燃型。所有工作场所严禁采用明火取暖。油罐室及油处理室的照明器具采用防爆灯具。开关和插座应采用防爆式；蓄电池室、油罐室及油处理室采用防爆型轴流风机，并通过难燃的玻璃钢风管排风。手提式灭火器、消火栓、消防监控系统、水喷雾灭火系统、气体灭火系统、防火门、轴流风机、砂箱、堵料、涂料、玻璃钢风管、防爆灯具等2防电气伤害选用带“五防”功能的开关柜；110kV断路器、隔离开关，接地开关相互之间均应设电气联锁装置；发电机电压母线采用共箱母线；出线场设备区域内设置有围栏。封闭型安全滑线、共箱母线带“五防”的开关柜、围栏等3防机械伤害、防坠落伤害桥机设行车声光报警信号，轨道两端设车行程开关和缓冲器，并设有保护栏杆和安全标志；在转子检修平台、尾水平台、所有的吊物孔、集水井进人孔设有盖板和防护栏杆；机组或其它设备检修时形成的孔、坑，均设有临时防护栏杆；所有平面闸门门槽及整流栅栅槽等设固定式栏杆；所有防护栏杆均按《安全标志》设置安全标志；出线场的边坡上设置高3m的铁丝防护网；所有轴流风机均采用低噪声风机，噪声低、振动小的产品。楼梯、钢梯等均采用花纹钢板、防止人员滑倒摔伤。保护栏杆、盖板、铁丝防护网、轴流风机、花纹钢板和安全标志等4防洪、防淹建立水情自动测报系统厂内设有渗漏集水井，有效容积为40m3。设置2台深井泵，并通过集水井内的水位信号器和水位变送器自动控制；水情自动测报系统渗漏集水井、排水沟等二、工业卫生1防噪声及防防振动水轮发电机组、空压机、主变和断路器等选用噪音和振动水平符合国家现行有关标准的设备；中央控制室内的计算机监控系统、继电保护装置、直流设备等选用噪声低于70dB的产品；隔音防爆门等14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告水轮发电机组的盖板、进人门、引出线洞隔板，采取减振、隔声措施；空压机、油泵等布置在单独的房间内；空压机的基础设有减振措施；空压机室的门采用隔音防爆门；所有的轴流风机均采用低噪声的风机，噪声低、振动小的产品；中控室、通讯室设置有分体柜式空调机，噪声较低，基础设置了橡胶减振器。2温度与湿度控制厂房的通风方式为从厂房外进风，机械排风。将主、副厂房的余热、余湿及废气排至室外；在厂房蜗壳层设置除湿机；中控室、通信设备室等均设置分体柜式空调机；除湿机、分体柜式空调机等3采光与照明厂房各建筑物及设备的均设有照明，符合有关标准的规定；照明器具4防尘、防污、防腐蚀、防毒通风系统的进风来自无污染源的大气；中控室、通信机房、屋内配电装置室地面采用坚硬的、不起尘埃的材料。门窗作密封处理；蓄电池采用阀控式密封铅酸蓄电池；主变压器及透平油罐室的事故油池的油水，经油水分离后处理；设备支撑构架、水管、气管、油管和风管采用涂漆、镀锌、喷塑等防腐处理。滤尘处理装置、阀控式密封铅酸蓄电池、涂漆、镀锌、喷塑的油、气、水管等5防电磁辐射110kV配电装置采用GIS，出线场周围无居民区；计算机监控系统显示器均应采用低辐射、低能耗显示器；中控室和通信机房的布置位置尽量离开强电磁场区,并在室内采取屏蔽措施。GIS、计算机监控系统，抗静电地板等三、安全卫生设施1主副厂房辅助用房副厂房设置有值班室；设置有男女卫生间、男女淋浴室。便器、洗手龙头，拖布水池、淋浴头，电热水器等2安全卫生管理机构及配置设置安全卫生管理机构，其人员为两人；配置必要的的监测仪器设备和安全宣传设备。温度计、照度计、安全宣传设备等四、工程周围环境对安全卫生的影响及防范措施1防范措施减脱水河段设置警示牌，禁止人员下河，避免安全事故发生。进行《中华人民共和国自然保护区条例》等相关法规的宣传教育。14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1投资概算1.1编制说明1.1.1工程概况杉平水电站位于四川省甘孜藏族自治州九龙县境内松林河西源洪坝河干流的一级支流小沟河上，为小沟河梯级开发方案中自上而下的第一梯级水电站。电站采用引水式开发，闸址位于洪坝乡中沟与城墙沟汇口下游约100处。电站开发任务为水力发电，无灌溉、防洪等综合利用要求，装机容量17MW。工程区衫坪电站厂址～小沟河河口有林场公路相通，小沟河口～安顺场有乡级公路贯穿，工程区距石棉县城约50km，对外交通较方便。施工总工期为25月。工程静态总投资11366.38万元建设期还贷利息714.82万元工程总投资12081.20万元单位千瓦静态投资6686.11元14.1.2编制原则及依据依据四川省现行有关规定、办法、定额、费率标准和业主提供的相关资料以及2005年第1季度市场的材料、设备价格进行编制。14.1.2.1四川省水利电力厅文件：川水建管[1998]379号“关于颁发《四川省、重庆市水利水电工程设计概(估)算编制规定》的通知”；（以下简称“（98）编制规定”）14.1.2.2四川省水利电力厅文件：川水建管（1997）7号文“关于我省1997年编制水利水电工程概算材料预算价格的通知”；14.1.2.3四川省水利电力厅文件：川水发（1997）495号“关于颁发四川省《水利水电建筑工程预算定额》的通知”；14.1.2.4水利部文件：水建（1993）63号“关于颁发中小型水利水电安装工程预算定额和概算定额的通知”；14.1.3基础资料编制14.1.3.1人工预算单价工程所在地为十一类工资区,人工预算单价为24.70元/工日,砌石工程民工工资为13.56元/工日。14.1.3.2材料预算价格14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告进入工程单价的材料预算价格执行川水建管[1997]7号文规定；调差材料预算价格按建设单位提供的资料和现行市场价格计算（见表1）。主要材料预算价格计算表表14-1序号项目名称单位进入单价材料价格(元)调差材料价格(元)1钢筋t2500.003960.602钢板t2800.006523.103板枋材m31100.001638.004水泥(32.5#)t250.00355.265汽油t2000.004669.766柴油(0#)t2000.004250.7272#岩石铵梯炸药t4000.005408.4784#抗水岩石铵梯炸药t4000.005863.829砂m330.006810石m325.006811块石m320.0016.4414.1.3.3施工用电价格地方电网供电97%，基本电价为0.23元/kW.h,自备柴油发电3%，计入变配电损耗及高压损耗后施工用电单价0.32元/kW.h。14.1.3.4施工用风、水价格根据施工组织设计提供资料计算。风:0.07元/m3水:0.46元/m314.1.3.5砂石料单价在当地购买，根据业主提供资料计算。砂：68元/m3石：68元/m314.1.3.6施工机械台班费按四川省水利电力厅川水发[1997]49514-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告号文颁发的《水利水电工程施工机械台班费定额》进行计算。14.1.3.7混凝土材料单价根据设计确定的混凝土标号、级配，参照“川水发（1997）495号文颁发《水利水电建筑工程预算定额》”附录中混凝土配合比计算。14.1.4工程单价　建筑安装工程单价由直接工程费、间接费、企业利润和税金组成。按编制规定，预算定额编制单价乘1.03系数。14.1.4.1直接费包括人工费、材料费和机械使用费。14.1.4.2其他直接费:按直接费乘以其他直接费率（土建工程1.5%，安装工程2.3%）计。14.1.4.3现场经费：按直接费乘以现场经费率计算（见表2）。14.1.4.4间接费：按直接工程费乘间接费率计算（见表3）。14.1.4.5企业利润：按直接工程费与间接费之和的7％计算；砌石工程为3%。14.1.4.6税金:按直接工程费、间接费、企业利润之和的3.22％计算。现场经费费率表表14-2序项目计算基础现场经费率(%)号建筑工程设备安装工程1土石方工程直接费72混凝土工程直接费63钻孔灌浆工程直接费74砌石工程直接费45设备安装工程人工费40间接费费率表表14-3序号项目计算基础间接费率(%)建筑工程设备安装工程1土石方工程直接工程费72混凝土工程直接工程费43钻孔灌浆工程直接工程费74砌石工程直接工程费45设备安装工程人工费5014.1.5设计概算编制　14.1.5.1建筑工程14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告按工程量乘单价或指标计算。14.1.5.2设备费：由设备原价、运杂费、运输保险费和采购及保管费四项费用组成。a.主要设备原价：水轮机5.2万元/t发电机5.0万元/t桥机2万元/t平定闸门1.0万元/t埋件0.95万元/t弧形闸门1.1万元/t埋件1.0万元/t拦污栅栅体0.85万元/t栅槽0.80万元/t固定式启闭机1.40万元/tb.运杂费：按“（98）编制规定”有关规定计算。主要设备按设计提供的来源地、运输方式和运距计算费率。c.运输保险费：按设备原价4‰计列。d.采购及保管费：按设备原价、运杂费、运输保险费之和的0.7％计算。e.设备安装费：按设备数量乘安装费单价计算,部分设备按设备原价乘安装费率计算。14.1.5.3临时工程（1）导流工程按工程量乘单价计算；交通工程按工程量乘调研确定的指标计算。（2）生活及文化福利建筑投资a.施工单位、监理单位及设计代表用房式中：P--永久房屋造价指标500元/m2L--全员劳动生产率为100000元/人.年U--人均建筑面积综合指标8m2/人N--施工年限2.08年14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告A--建安工作量，按工程项目划分一至四部分建安工作量（不含临时生活文化福利建筑及其他临时工程）之和×（1+其他临时工程指标3.5%）K1--施工高峰人数调整系数1.1K2--室外工程系数1.1K3--单位造价指标调整系数0.40K4--折减系数1.0b.建设单位用房：定员15人，人均面积按20m2计算。（3）其他临时工程按项目划分一至四部分建安工作量(不含其他临时工程)的3.5％计算。14.1.5.4电厂定员38人。14.1.6预备费　基本预备费5％价差预备费:根据国家计委计投资(1999)1340号文规定,本工程暂不计取。14.1.7贷款利息　按五年以上贷款年利率6.12％计算;资本金为总投资的30%,计息比例为70。1.1.1主要技术经济指标表主要技术经济指标见表14-4。14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告主要技术经济指标表表12-4河系松林河支流小沟河设计单位成都市水利电力勘测设计院建设地点四川省九龙县建设单位九龙县汇泉电力有限公司水库正常蓄水位3371m发电厂型式地面厂房总库容7.78万m3厂房尺寸(长×宽)41.37×15.9m调节库容5.76万m3水轮机型号CJA237-W-135/2×13拦河坝型式泄洪·冲沙闸装机容量2×7.5MW最大坝高/坝顶长16.5m/161m设计枯水年平均出力3.6MW坝体方量2.67万m3年发电量0.8772亿kW·h投资1082.23万元年利用小时5215h单位指标405.33元/m3建筑工程投资604.03万元引水隧洞断面型式城门洞型单位千瓦建筑投资355元断面尺寸(宽×高)2.2m×2.4m发电设备投资2138.90万元长度5824.878m单位千瓦投资1258.17元投资2593.57万元工程量土石方明挖(洞挖)14.07万m3(4.82万m3)单位指标445.3万元/km静态总投资11366.38万元土石方填筑1.53万m3总投资12081.20万元混凝土4.99万m3单位千瓦静态总投资6686元/kW钢筋制安2620t生产单位定员38人喷混凝土0.34万m3计划施工期开工日期第一年十月主要材料用量水泥21890t板枋材294m3工程发挥效益日期第三年五月汽油24t柴油228t竣工日期第三年五月钢筋（钢材）2622t炸药83t总工期25个月劳动力高峰人数710人总工日28.85万工日1.114-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1总概算表总概算表表14-5单位：万元编号工程或费用名称建安投资设备费其他费用合计占一至五部分(%)甲枢纽工程　　　　　　第一部分建筑工程6023.16　　6023.1655.64一挡水工程1082.23　　1082.23　二引水工程2593.57　　2593.57　三发电厂工程604.03　　604.03　四房屋建筑工程93.24　　93.24　五交通工程213.60　　213.60　六其他工程232.49　　232.49　七编制年价差及相应税金1204.00　　1204.00　　　　　　　　　第二部分机电设备及安装工程304.752103.80　2408.5522.25一发电设备及安装工程272.311866.59　2138.90　二开关升压变电设备及安装工程15.87160.73　176.60　三其他设备及安装工程16.5776.48　93.05　　　　　　　　第三部分金属结构设备及安装工程702.68181.54　884.228.17一挡水工程18.56116.75　135.31　二引水工程486.3164.79　551.10　三编制年价差及税金197.81　　197.81　　　　　　　　　第四部分临时工程583.78　　583.785.39一导流工程13.72　　13.72　二交通工程218.44　　218.44　三房屋建筑工程85.04　　85.04　四其他临时工程(3.5％)257.49　　257.49　五编制年价差及相应税金9.09　　9.09　14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告　　　　　　　　第五部分其他费用　　925.41925.418.55一建设管理费　　401.48401.48　二生产及管理单位准备费　　50.4450.44　三科研勘设费　　380380.00　四其他　　93.4993.49　　　　　　　　　一至五部分合计7614.372285.34925.4110825.12100　基本预备费　　　541.26　　静态总投资　　　11366.38　　价差预备费　　　　　　建设期还贷利息　　　714.82　　总投资　　　12081.20　　开工至第一台机组发电期内静态投资　　　11366.38　　开工至第一台机组发电期内总投资　　　12081.20　　　　　　　　乙水库淹没处理补偿费　　　　　　基本预备费　　　　　　静态总投资　　　　　　价差预备费　　　　　　总投资　　　　　＋乙合计　　　　　　工程静态总投资　　　11366.38　　总投资　　　12081.20　14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1永久工程综合概算表永久工程综合概算表表14-6编号工程名称建筑设备费安装费合计工程费机电设备金属结构小计机电设备金属结构小计一挡水工程1082.23　116.75116.75　18.5618.561217.54二引水工程2593.57　64.7964.79　486.31486.313144.67三发电厂工程604.032027.32　2027.32288.18　288.182919.53四房屋建筑工程93.24　　　　　　93.24五交通工程213.60　　　　　　213.60六其他工程232.4976.48　76.4816.57　16.57325.54七编制年价差及相应税金1204.00　　　　197.81197.811401.81　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　合计6023.162103.80181.542285.34304.75702.681007.439315.9314-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1建筑工程概算表建筑工程概算表表14-7编号工程或费用名称单位数量单价（元）合计（万元）123456第一部分建筑工程　　　6023.16一挡水工程　　　1082.23(一)挡水坝工程　　　1082.23覆盖层开挖m327557.008.2422.71石方明挖m36261.0025.1915.77石方洞挖m3441.00165.047.28　块石回填m35622.0030.3217.05　底板混凝土C20(三)m32332.00200.1846.68　闸墩混凝土C25(三)m33846.00253.7997.61　胸墙混凝土C25(三)m3242.00257.126.22　混凝土衬砌C20（二）m3231.00346.938.01　束水墙混凝土C20（三）m3251.00252.766.34　铺盖混凝土C20（三）m31016.00200.1820.34　护坦混凝土C20（三）m32172.00200.1843.48　上部结构混凝土C20（二）m3248.00376.119.33　抗冲混凝土C40(二)m3286.00337.229.64　挡水坝混凝土C15（三）m315027.00173.76261.11　喷混凝土m3232.00440.5710.22　钢筋制安t663.004143.23274.70　钢材t41.007500.0030.75　锚杆制安Φ25L=5m根422.00119.425.04　浆砌块石m3220.00118.162.60　防渗墙钻孔m1280.00770.7098.65　防渗墙混凝土m3818.40330.1527.02　帷幕灌浆钻孔m1145.0084.199.6414-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告　帷幕灌浆m1090.00189.6320.67　固结灌浆钻孔m308.0077.572.39　固结灌浆m308.00115.093.54　反滤料m3136.0043.590.59　细部结构工程m325650.009.6924.85二引水工程　　2593.57(一)沉砂池工程　　297.39覆盖层开挖m3200.0010.640.21石方明挖m3500.0030.121.51石方洞挖m38819.00113.96100.50混凝土C20(二)m32782.00302.8884.26钢筋制安t181.004143.2374.99回填灌浆m22396.0045.4410.89固结灌浆钻孔m2944.0011.063.26固结灌浆m2944.0072.3621.30细部结构工程m32782.001.700.47(二)引水隧洞工程　　1697.13石方洞挖m337806.00173.33655.29底板混凝土C20(二)m33731.00284.93106.31边顶拱混凝土C20(二)m37113.00383.27272.62喷混凝土m32090.00470.8198.40钢筋制安t826.004201.91347.08钢材t15.007500.0011.25回填灌浆m28417.0045.4438.25固结灌浆钻孔m10957.0011.0612.12固结灌浆m10957.0072.3679.28锚杆制安Φ22L=3m根9445.0070.4366.52细部结构工程m310844.009.2310.01(三)调压室工程　　195.1214-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告　石方明挖m3300.0030.120.90　石方洞挖m32440.00174.8942.67　石方井挖m3488.00157.527.69　边顶拱混凝土C20(二)m3943.00383.2736.14　井筒混凝土C20(二)m3405.00405.1716.41　喷混凝土m3100.00470.814.71　钢筋制安t177.004201.9174.37　回填灌浆m2612.0045.442.78　固结灌浆钻孔m964.0011.061.07　固结灌浆m964.0072.366.98　排水孔m156.0010.530.16　细部结构工程m31348.009.231.24(四)压力管道工程　　　403.93　覆盖层开挖m316000.0010.1516.24　石方明挖m316500.0030.7350.70　石方洞挖m31164.00161.2618.77　洞内混凝土C20(二)m3150.00458.746.88　洞外混凝土C20(二)m33853.00283.25109.14　喷混凝土m3950.00440.5741.85　钢筋制安t246.004143.23101.92　回填灌浆m2591.0045.442.69　固结灌浆钻孔m598.0011.060.66　固结灌浆m598.0072.364.33　接触灌浆m230.0070.530.21　锚杆制安Φ22L=3m根5800.0085.9649.86　细部结构工程m34003.001.700.68三发电厂工程　　　604.03(一)地面厂房工程　　　539.26　覆盖层开挖m316356.008.2213.4414-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告石方明挖m3　25.81　土石方回填m39692.0015.9015.41上部混凝土C25(二)m3684.00546.2537.36下部混凝土C20(三)m33319.00329.21109.26混凝土C10(三)m31085.00169.9318.44水泥沙浆抹面m2190.00285.365.42钢筋制安ｔ512.004143.23212.13钢材ｔ5.0075003.75砖砌体m31628.00231.1637.63浆砌石m32112.00116.8624.68锚杆制安Φ22L=3m根590.0070.434.16装修工程项1.0050000050细部结构工程m33355.0022.67.58(二)尾水渠工程　　64.77覆盖层开挖m38077.008.226.64混凝土C20(三)m31065.00208.0322.16钢筋制安ｔ81.004143.2333.56细部结构工程m31065.0022.62.41四房屋建筑工程　　93.24辅助生产厂房m2249.004009.96仓库m2120.004004.8办公室m2350.0060021生活及文化福利建筑m2980.0050049室外工程10%m384.76　8.48五交通工程　　213.6(一)公路工程　　163.6改建公路四级km6.50200000130新建公路四级km0.4280000033.6(二)桥梁工程　　　5014-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告跨河桥(宽度20m)座1.0050000050六其他工程　　232.49动力线路km3.006000018照明线路项1.0010000010通讯线路项1.0010000010环保项1.0050890050.89水土保持项1.001286000128.6　其他工程项1.0015000015七编制年价差及相应税金　　1204(1)水泥t20086.00105.26211.43(2)钢筋t3147.001460.6459.65(3)木材371.0053819.96(4)炸药t112.001841.0520.62(5)汽油t41.002669.7610.95(6)柴油t369.002250.7283.05(7)砂m332350.0038122.93(8)石m355534.0043238.8(8)块石m32750.00-3.46-0.95(10)税金(3.22％)％1166.44　37.5614-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1机电设备及安装工程概算表机电设备及安装工程概算表表14-8编号名称及规格单位数量单价（元）合计（万元）设备费安装费设备费安装费第二部分机电设备及安装工程　　　　2103.8304.75一发电设备及安装工程　　　　1866.59272.311水轮机设备及安装　　　　724.5731.74水轮机CJA237-L-135(63t/台）台23276000　655.2　调速机YWT-3000台2150000　30　透平油ｔ86500　5.2　运杂费(4.95％)　　　　34.17　安装费台2　158717.29　31.742发电机设备及安装　　　　671.6823.72发电机SF8500-10/2600(60t/台)台23000000　600　励磁装置台2200000　40　运杂费(4.95％)　　　　31.68　安装费台2　118610.93　23.723球阀设备及安装　　　　92.369.1514-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告球阀DN800(11t/台)台2440000　88　运杂费(4.95％)　　　　4.36　安装费台2　45746.56　9.154起重设备及安装　　　　32.1812.81桥式起重机Q=32t/5t台1300000　30　运杂费(7.26％)　　　　2.18　安装费台1　46703.39　4.67轨道P50双10m5　14584.88　7.29滑触线三相10m5　1703.15　0.855水力机械辅助设备及安装　　　　80.5756.91(1)压气系统　　　　46.723.04中压空气压缩机SF-0.5/40台2130000　26　低压空气压缩机WF-2/8台270000　14　贮气罐4MPaV=0.5m3个116000　1.6　贮气罐0.8MPaV=2m3个116000　1.6　运杂费(8.15％)　　　　3.52　安装费　2　15191.74　3.0414-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告(2)油系统　　　　7.892齿轮油泵2CY-3.3/3.3-1台21500　0.3　透平油过滤机ZJCQ-3台135000　3.5　压力虑油机LY-50台15000　0.5　油罐V=5m3个210000　2　烘箱DX-1.2个110000　1　运杂费(8.15％)　　　　0.59　安装费　2　10001.78　2(3)水系统　　　　25.963.84供水泵Q=180台340000　12　全自动滤水器DN150台230000　6　自吸泵Q=50台220000　4　潜水泵Q=25台120000　2　运杂费(8.15％)　　　　1.96　安装费　2　19201.16　3.84(4)管子、管子附件、阀门　　　　　48.03压气系统管路ｔ2.2　25231.69　5.5514-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告油系统管路ｔ4.9　22496.94　11.02水系统管路ｔ14.8　21255.21　31.466电气设备及安装　　　　236.85118.79(1)发电电压　　　　59.4818.05高压开关柜XGN-10面1150000　55　运杂费(8.15％)　　　　4.48　安装费　1　(32.82％)　18.05(2)控制保护　　　　62.738.85发电机保护屏面230000　6　变压器保护屏面230000　6　35kV线路保护屏面230000　6　故障滤波屏面125000　2.5　机组公用屏PK-10面225000　5　变送器屏PK-10面125000　2.5　机组测温屏面225000　5　辅机及公用系统户籍PLC控制柜面425000　10　厂用电保护套25000　1　14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告400v备自投套25000　1　能量计费系统套150000　5　安全自动系统套150000　5　控制箱台65000　3　运杂费(8.15％)　　　　4.73　安装费　1　(15.25％)　8.85(3)计算机监控系统　　　　54.087.63计算机监控系统套1500000　50　运杂费(8.15％)　　　　4.08　安装费　1　(15.25％)　7.63(4)直流系统　　　　21.636.11直流系统套1200000　20　运杂费(8.15％)　　　　1.63　安装费　1　(30.54％)　6.11(5)厂用电系统　　　　38.937.01电力变压器SC9-315/6.3台280000　16　电力变压器SC9-160/10台160000　6　14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告低压配电箱GCS-0.66面154000　6　动力箱XL(F)面103000　3　其他设备项150000　5　运杂费(8.15％)　　　　2.93　安装费　1　(19.46％)　7.01(6)电缆　　　　　69.73电力电缆km3　137677.45　41.3控制电缆km8　35542.33　28.43(7)母线　　　　　1.41矩形铝母线100m1　14096.92　1.417通讯设备及安装　　　　24.2218.43(1)载波通讯　　　　15.1417.56设备原价小计　　　　　14载波机台435000　14　载波机第一台套1　9933.55　0.99载波机连续一台套3　8572.79　2.57运杂费(8.15％)　　　　1.14　14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告(2)生产调度通讯　　　　9.080.87程控交换机20门台1800008704.2380.87电话机台20200　0.4　运杂费(8.15％)　　　　0.68　8通风采暖设备及安装　　　　4.160.76(1)通风设备　　　　4.160.76轴流风机T35-11NO3.15台23500(19.45％)0.70.14轴流风机T35-11NO4.0台23500(19.45％)0.70.14轴流风机T35-11NO4.5台13500(19.45％)0.350.07电加热器台63500(19.45％)2.10.41运杂费(8.15％)　　　　0.31　二开关升压变电设备及安装工程　　　　160.7315.871主变压器设备及安装　　　　84.92.66主变压器SF9-20000/35台180000019507.74801.95主变压器干燥SF9-20000/35台1　7072.88　0.71运杂费(6.12％)　　　　4.9　2高压设备及安装　　　　75.839.6914-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告高压开关柜KYN-35面3150000　45　电流互感器LFZ2-10只123000　3.6　结合滤波器台41800　0.72　藕合电容器台48000　3.2　电流互感器LFZ2-10台128000　9.6　其他设备项180000　8　运杂费(8.15％)　　　　5.71　安装费　1　(13.82％)　9.693一次拉线　　　　　3.52钢芯铝绞线100m/三相1.5　23437.74　3.52三其他设备及安装工程　　　　76.4816.571坝区馈电设备及安装　　　　10.821.95电力变压器SC9-160/6.3台180000　8　其他设备项120000　2　运杂费(8.15％)　　　　0.82　安装费　　　(19.46％)　1.952交通设备　　　　42　14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告普通载重车辆170000　7　面包车辆1110000　11　工具车辆160000　6　小车辆290000　18　3消防设备　　　　23.661.75室内消火栓SG50套3800　0.24　灭火器只38300　1.14　消防监控系统套1200000　20　其他设备项15000　0.5　运杂费(8.15％)　　　　1.78　安装费(8％)项1　(8.00%)　1.754全厂保护网　　　　　4.08保护网100ｍ21　40845.43　4.085全厂接地　　　　　8.79接地装置ｔ5　17577.63　8.7914-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1金属结构设备及安装工程概算表金属结构设备及安装工程概算表表14-9编号名称及规格单位数量单价（元）合计（万元）设备费安装费设备费安装费　第三部分金属结构设备及安装工程　　　　181.54702.68一挡水工程　　　　116.7518.56(一)闸门设备及安装　　　　85.7114.491闸门和埋件　　　　85.7114.49　冲砂闸工作闸门(16t/扇×1扇)弧门t16110001842.3617.62.95　闸门埋件(3t/套×1套)t3100002519.5230.76　冲沙闸检修闸门(5t/扇×1扇)平滑t595001365.374.750.68　闸门埋件(5t/套×1套)t590002499.324.51.25　泄洪闸工作闸门(26t/扇×1扇)弧门t26110001765.6528.64.59　闸门埋件(5t/套×1套)t5100002499.3251.25　泄洪闸检修闸门(10t/扇×1扇)平滑t1095001323.579.51.32　闸门埋件(7t/扇×1套)t790002407.276.31.69　运杂费(8.15％)t　　　6.46　(二)启闭设备及安装　　　　31.042.6114-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1启闭设备　　　　31.042.61　固定式启闭机(3.5t/台)台1490005909.954.90.59　固定式启闭机(7t/台)台2980008254.0519.61.65　电动葫芦2*160kN(3t/台)台1420003722.304.20.37　运杂费(8.15％)　　　　2.34　(三)轨道　　　　　1.46　轨道双10米1　14584.88　1.46二引水工程　　　　64.79486.31(一)闸门设备及安装　　　　33.317.231闸门和埋件　　　　33.317.23　进水口工作闸门(1.3t/扇×2扇)平定t2.6100001479.552.60.38　闸门埋件(3t/套×2套)t695002519.525.71.51　进水口检修闸门(1.2t/扇×1扇)平滑t1.2100001479.551.20.18　闸门埋件(3t/套×2套)t695002519.525.71.51　沉沙池工作闸门(3t/扇×1扇)平定t3100001479.5530.44　闸门埋件(3t/套×1套)t395002519.522.850.76　沉沙池检修闸门(1.2t/扇×1扇)平滑t1.2100001479.551.20.1814-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告　闸门埋件(3t/套×1套)t695002519.525.71.51　压重t395002519.522.850.76　运杂费(8.15％)t　　　2.51　(二)启闭设备及安装　　　　11.361.641启闭设备　　　　11.361.64　卷扬启闭机(2.1t/台)台2294005166.025.881.03　电动葫芦50kN(0.5t/台)台17000783.840.70.08　电动葫芦2*50kN(1t/台)台1140002182.461.40.22　电动葫芦2*80kN(1.8t/台)台1252003101.922.520.31　运杂费(8.15％)　　　　0.86　(三)拦污设备及安装　　　　20.121.091拦污栅　　　　20.121.09　拦污栅栅体(10t/扇×2扇)t208500309.57170.62　拦污栅栅槽(1t/套×2套)t280002329.941.60.47　运杂费(8.15％)　　　　1.52　(四)压力钢管制作及安装　　　　　476.351压力钢管　　　　　476.3514-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告　钢管制作及安装(主管)t450　9828.46　442.28　钢管制作及安装(叉管)t25　13628.76　34.07三编制年价差及税金　　　　　197.81　一般钢管用钢板　486　3723.1　180.94　叉管用钢板　28.75　3723.1　10.7　税金％3.22　1916400　6.17　　　　　　　　14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1临时工程概算表临时工程概算表表14-10编号工程或费用名称单位数量单价（元）合计（万元）123456　第四部分临时工程　　　583.78一导流工程　　　13.72(一)围堰工程　　　13.72　覆盖层开挖m34400.008.243.63　编织袋砂土m3459.00121.415.57　碎石土填筑m3820.0012.821.05　干砌块石m3160.0047.730.76　块石护底m3233.0030.320.71　土工膜m2282.0035.000.99　围堰拆除m31279.007.881.01二交通工程　　　218.441场内公路　　　104.40　新建公路四级km8.70120000.00104.402桥梁工程　　　60.00　跨河桥(L=20m)座2.00300000.0060.003施工支洞工程　　　54.04　石方明挖m3740.0035.152.60　石方洞挖m32530.00161.2640.80　喷混凝土m390.00470.814.24　封堵混凝土m3130.00214.062.78　钢筋制安m310.00470.810.47　回填灌浆m280.0045.440.36　锚杆制安Φ22L=3m根230.0070.431.62　浆砌块石m3100.00116.861.17三房屋建筑工程　　　85.0414-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1施工仓库m2500.00200.0010.002生活及文化福利建筑项　　75.04　施工单位、监理单位及设代用房项1.00　67.24　建设单位用房ｍ2300.002607.8四其他临时工程(3.5％)万元　　257.49五编制年价差及相应税金　　9.091水泥t116.00105.261.222钢筋t12.001460.61.753炸药t5.001841.050.924柴油t17.002250.723.835砂m3180.00380.686石m3140.00430.67块石m3550.00-3.46-0.198税金(3.22％)％8.81　0.28　　　　　　　　　　　　14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1其他费用概算表其他费用概算表表14-11编号工程或费用名称单位数量单价（元）合计（万元）123456　第五部分其他费用　　　925.41一建设管理费　　　401.481建设单位开办费万元　　902建设单位人员经常费万元　　130.063工程竣工验收费万元　　54工程建设监理费万元　　91.525项目建设管理费％15311.5846.746建设场地征用费　　36.16　施工临时及永久占地费用万元　　36.167联合试运转费台2　2二生产及管理单位准备费　　50.441生产及管理单位提前进厂费万元　　16.362生产人员培训费万元　　17.13管理用具购置费万元　　3.84备品备件购置费％0.61587.229.525工器具及生产家具购置费％0.162285.343.66三科研勘设费　　　3801勘测设计费　　　380四其他　　　93.491定额编制测定管理费％0.137614.379.92工程质量监督费％0.257614.3719.043工程保险费％0.459899.7144.554其他税费项　　20　　　　　　14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1分年度投资概算表分年度投资概算表表14-12单位：万元编号项目名称合计建设工期第1年第2年第3年1第一部分建筑工程6023.161686.453312.771023.942第二部分机电设备及安装工程2408.550963.431445.123第三部分金属结构设备及安装工程884.220397.89486.334第四部分临时工程583.78497.5745.9740.245第五部分其他费用925.41462.71277.64185.066一至五部分合计10825.122646.734997.73180.697基本预备费541.26132.34249.89159.038静态总投资11366.382779.075247.593339.729价差预备费　　　　10建设期还贷利息714.8258.99231.86423.9711总投资12081.22838.065479.453763.6912开工至第一台机组发电期内静态投资11366.382779.075247.593339.7213开工至第一台机组发电期内总投资12081.22838.065479.453763.6914　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1建筑工程单价汇总表建筑工程单价汇总表表14-13单位：元编号工程名称单位单价其中人工费材料费机械使用费其他直接费现场经费间接费企业利润税金一、土石方工程　　　　　　　　　9前池覆盖层开挖ｍ310.640.33　7.680.120.580.630.670.3310首部覆盖层开挖ｍ38.240.2　5.660.10.450.490.520.2611厂房覆盖层开挖ｍ38.220.78　50.10.450.490.520.2612压力管道覆盖层开挖ｍ310.151.7　5.610.120.550.60.640.3213挡水工程石方明挖ｍ325.194.272.5311.740.291.381.491.60.7914压力管道石方明挖ｍ330.736.063.8412.60.361.681.821.950.9615厂房石方明挖ｍ325.814.833.2510.880.31.411.531.640.8116隧洞工程石方明挖ｍ335.156.792.5316.970.411.922.082.231.117前池工程石方明挖ｍ330.124.582.5315.250.351.641.781.910.9418灌浆洞石方洞挖ｍ3165.0462.5916.542.071.939.019.7810.465.1519引水隧洞石方洞挖ｍ3173.3358.616.553.572.039.4610.2710.995.4120沉砂池石方洞挖ｍ3113.9639.1510.0435.131.336.226.757.223.5614-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告21调压室石方井挖ｍ3157.5247.0917.8251.711.848.69.339.984.9122调压室石方洞挖ｍ3174.8958.616.554.742.059.5510.3611.085.4623支洞石方洞挖ｍ3161.2658.616.544.541.898.89.5510.225.0331土石回填ｍ315.91.15　9.760.190.870.941.010.534编织袋砂土ｍ3121.4140.8856.44　1.474.925.237.693.7935碎石土填筑ｍ312.820.63　8.640.150.70.760.810.4二、混凝土工程　　　　　　　　　47坝体混凝土C15(三)ｍ3173.7622.13100.6714.482.118.446.0511.015.4249抗冲混凝土C40(二)ｍ3337.2235.77220.9612.924.116.3911.7421.3710.5250胸墙混凝土C25(三)ｍ3257.1241.95141.4713.863.1212.498.9516.38.0251束水墙混凝土C20(三)ｍ3252.7643.56134.6420.383.0712.288.816.027.8852闸墩混凝土C25(三)ｍ3253.7941.93138.0219.173.0812.338.8416.097.9253排架混凝土C20(二)ｍ3376.11120.97157.8214.694.5718.2813.123.8411.7354护坦混凝土C20(三)ｍ3200.1836.61108.9313.462.439.736.9712.696.2455引水隧洞底板混凝土C20(二)ｍ3284.9340.46157.4331.183.4513.9310.2718.068.8956引水洞边顶拱混凝土C20(二)ｍ3383.2768.16199.3640.874.6518.7113.6924.2911.9614-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告57灌浆洞混凝土C20(二)ｍ3346.9362.22186.5830.054.2116.8612.0821.9910.8258沉砂池混凝土C20(二)ｍ3302.8848.76166.7828.023.6714.7810.8119.29.4559竖井混凝土C20(二)ｍ3405.1759.19166.9399.624.9219.6914.1125.6812.6460压力管道混凝土C20(三）ｍ3283.2580.65131.1411.483.4213.9810.7317.958.8461压力管道洞内混凝土C20(二)ｍ3458.7460.47283.1625.385.5722.3716.329.0814.3162厂房上部混凝土C20(二)ｍ3546.25121.39278.526.196.6426.5419.0234.6217.0463厂房下部混凝土C20(三)ｍ3329.2155.86187.5716.0741611.4620.8710.2764尾水渠混凝土C20(三)ｍ3208.0334.09114.5217.022.5310.117.2413.186.4965引水隧洞封堵混凝土C20(三)ｍ3214.0636.63120.9814.12.610.477.7413.576.6866厂房混凝土C10(三)ｍ3169.9333.9888.512.92.068.265.9210.775.370喷混凝土（地面）ｍ3440.5763.63238.0839.45.3521.4115.3427.9213.7471喷混凝土ｍ3470.8174.98243.6346.365.7222.8816.429.8414.6972钢筋制安(隧洞)ｔ4201.91427.412833.67108.1951.04204.18146.33266.32131.0873钢筋制安ｔ4143.23400.72833.6787.8550.33201.33144.28262.6129.2574锚杆制安Φ22L=3.0m根70.4310.8435.458.880.863.422.454.462.275锚杆制安Φ22L=4.0m根85.9612.9844.1710.631.044.182.995.452.6814-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告76锚杆制安Φ25L=5.0m根119.4216.364.8413.211.455.84.167.573.73三、钻孔灌浆工程　　　　　　　　　80回填灌浆ｍ245.446.8418.185.090.532.482.692.881.4281固结灌浆钻孔ｍ11.063.341.072.550.130.60.650.70.3482固结灌浆ｍ72.3615.3511.922.650.853.954.294.592.2683帷幕灌浆钻孔ｍ84.1914.2214.6925.080.984.64.995.342.6384帷幕灌浆ｍ189.6348.6227.4251.692.2210.3511.2312.025.9285基础固结灌浆钻孔ｍ77.5712.9314.0222.80.914.244.64.922.4286基础固结灌浆ｍ115.0930.4520.4730.241.356.286.827.293.5987防渗墙钻孔ｍ770.7123.82229.3235.589.0242.0745.6548.8524.0488防渗墙混凝土ｍ3330.1539.43200.6612.843.8618.0219.5620.9210.389排水孔ｍ10.533.181.022.430.120.570.620.670.3390接触灌浆ｍ270.5325.191.8723.640.833.854.184.472.2五、其他工程工程　　　　　　　　　4成品料运输ｍ311.940.53　11.3　0.07　　　36围堰拆除ｍ37.880.57　5.070.090.430.470.50.2514-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告八、砌石工程　　　　　　　　　33块石回填ｍ330.324.2721.220.270.391.041.10.860.9539沙浆抹面ｍ2285.3682.4144.94　3.679.7910.328.058.940首部浆砌块石ｍ3118.1627.6573.04　1.524.054.273.333.6941浆砌块石ｍ3116.8627.1772.42　1.54.014.233.33.6542浆砌石拆除ｍ332.9827.93　　0.421.131.190.931.0343砖砌体ｍ3231.1625.56172.02　2.977.938.366.527.2145干砌块石ｍ347.7315.524.93　0.611.641.731.351.4946块石ｍ316.5410.51　5.92　1.64　　　77反滤料ｍ343.599.8327.32　0.561.491.581.231.3614-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1机电安装工程单价汇总表机电安装工程单价汇总表14-14单位：元编号工程名称单位单价其中人工费材料费机械使用费装置性材料费其他直接费间接费现场经费企业利润税金01053冲击式水轮机　台158717.2951498.0227440.6016230.82188.920599.2125749.0110059.54951.2702011竖轴水轮发电机　台118610.9339151.9719593.4011788.81622.2915660.7919575.997517.533700.1303015球阀阀门直经0.8m台45746.5615296.717169.1804565.42621.726118.687648.362899.41427.0910006桥式起重机起重能力≤50t台46703.3914834.827462.2105987.49650.545933.937417.412960.051456.9410059轨道起重机轨道型号50kg/m双10m14584.881168.31475.2710942.8195.3354.24467.32584.16242.47454.9810068滑触线起重机起重能力≤50t三相10m1703.15326.04208.45669.4669.7215.16130.42163.0267.7553.1305016压气系统　系统15191.745651.361778.3201044.18194.92260.542825.68962.85473.9105004油系统　系统10001.783260.41734.920988.55137.631304.161630.2633.91312.0105010水系统　系统19201.167661.941545.1301046.56235.833064.783830.971216.96598.9905022管路管子重量(t)压气系统t25231.694347.22196.1111920.4853.3228.821738.882173.6986.29787.1205020管路管子重量(t)油系统t22496.944347.22196.119409.35853.3195.171738.882173.6881.53701.805021管路管子重量(t)水系统t21255.213124.551799.6511337573.87181.861249.821562.28763.07663.0706001发电电压设备　项32.828.384.26.32.80.53.354.192.081.0214-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告06002控制保护设备　项15.254.251.22.71.60.221.72.130.970.4806003直流系统　项30.546.1310.34.40.80.52.453.071.940.9506006厂用电系统　项19.4642.35.32.10.321.621.230.6106008电缆电力电缆km137677.54238.524336.1118429724.36382.441695.42119.31457.74294.906009电缆控制电缆km35542.333097.381413.925644507.39191.6512391548.7791.821108.806010母线矩形铝母线(mm2)≤1000100m14096.921467.183014.56753.9290.81174.52586.87733.59635.8439.7608001载波通讯设备电压35kV第一台套9933.553070.21157.222428.8434.57140.091228.11535.1629.59309.8808002载波通讯设备电压35kV连续一台套8572.792907.19122.31646.7353.66115.691162.91453.6543.34267.4308005生产调度通讯设备总机容量20门套8704.232499.64622.22196.7186.2126.61999.861249.8551.67271.5309001风机风机项19.456.53.901.10.262.63.251.230.610701335kv电力变压器安装额定容量(kVA)≤6300台19507.746058.913902.601973.7274.512423.63029.51236.4608.550703735kv电力变压器干燥额定容量(kVA)≤6300台7072.881983.411505.301026.3103.85793.36991.71448.28220.6407050高压电气设备电压35kV(户外)项13.823.632.41.11.90.211.451.820.880.4307054一次拉线35kV以内100m23437.742635.491144.815856159.7390.621054.21317.8448.18731.1506013保护网　10040845.433885.311400.5288491091.9146.691554.11942.7701.481274.206012接地　t17577.634944.94885.384851944.98155.8319782472.5796.71548.3414-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1金属结构安装工程单价汇总表金属结构安装工程单价汇总表表14-15单位：元编号工程名称单位单价其中人工费材料费机械使用费装置性材料费其他直接费间接费现场经费企业利润税金11019弧形闸门每扇闸门自重≤20tt1842.36597.74277.68　229.3225.41239.1298.87116.7757.4711048闸门埋设件每套闸门埋件重≤3tt2519.52733.59350.54　500.4236.44293.44366.8159.6978.611002平板焊接闸门每扇闸门自重≤5tt1365.37516.23112.35　125.717.35206.49258.1286.5442.5911049闸门埋设件每套闸门埋件重≤5tt2499.32733.59332.66　500.4236.03293.44366.8158.4177.9711020弧形闸门每扇闸门自重≤30tt1765.65570.57267.45　222.7224.4228.23285.29111.9155.0811003平板焊接闸门每扇闸门自重≤10tt1323.57489.06110.37　141.7617.05195.62244.5383.8941.2911050闸门埋设件每套闸门埋件重≤10tt2407.27706.42327.71　474.9834.71282.57353.21152.5775.110027A卷扬式启闭机固定式设备自重3.5t台5909.951942.66869.46　709.5181777.06971.33374.57184.3610028B卷扬式启闭机固定式设备自重7t台8254.052755.041153.92　972.64112.281102.021377.52523.14257.4910013电动葫芦起重能力≤10t台3722.31336.76460.52　321.1848.72534.7668.38235.92116.1210059轨道起重机轨道型号50kg/m双10m14584.881168.31475.2710943195.3354.24467.32584.16242.47454.9811001平板焊接闸门每扇闸门自重≤3tt1479.55570.57120.49　116.4718.57228.23285.2993.7746.1614-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告10026C卷扬式启闭机固定式设备自重2.1t台5166.021701.75724.69　648.6970.73680.7850.88327.42161.1610014单轨小车起重能力≤5t台783.84190.19215.7　120.5312.1176.0895.149.6824.4510012电动葫芦起重能力≤5t台2182.46706.42367.77　235.9630.13282.57353.21138.3268.0811064拦污栅栅体每片自重≤10tt309.5781.5112.1　108.674.6532.640.7619.629.6611059拦污栅栅槽每套自重≤2tt2329.94679.25441.99　343.3333.69271.7339.63147.6772.6812014一般钢管内径≤3m壁厚≤16mmt9828.461331.331406.433326.41751103.24532.53665.67405.31306.612042叉管内径≤3m壁厚≤22mmt13628.762336.621905.0935422529.1155.73934.651168.31632.07425.1614-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1主要材料预算价格汇总表主要材料预算价格汇总表表14-16单位：元材料号材料名称单位材料预算价原价运杂费采购保管费1234567A0011水泥t355.2629051.613.66A0043钢板16Mnδ=16mmt6523.1630064159.1A0070钢筋t3960.638006496.6A0101原木m31090.610006426.6A0103板枋材(70.00％＋80)m31638000A01192#岩石铵梯炸药t5408.474869.28331.17208.02A01204#抗水岩石铵梯炸药t5863.825307.12331.17225.53A0130柴油0#t4250.72410047.04103.68A0134汽油90#t4669.76450055.86113.9其他材料预算价格汇总表表14-17单位：元材料号材料名称单位原价运杂费合计123567A0045锚杆kg2.50　2.5A0046锚杆附件kg5.00　5A0048铁件及预埋铁件kg4.10　4.1A0066空心钢kg6.80　6.8A0068铁钉kg5.00　5A0075钢模kg5.00　5A0078钢滑模kg5.00　5A0087钢管ｍ8.50　8.514-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告A0091灌浆管ｍ20.00　20A0092岩心管、沉淀管、花管、死管ｍ80.00　80A0099卡扣件kg5.50　5.5A0104板枋材ｍ31100.00　1100A0110雷管个0.95　0.95A0112电雷管个0.95　0.95A0115导火线ｍ0.50　0.5A0116导电线ｍ0.22　0.22A0151粘土(防渗墙)ｍ3120.00　120A0170电焊条kg6.50　6.5A0181铁丝kg5.80　5.8A0200合金钻头φ32～38mm个40.00　40A0207镶合金片用的钻头个51.00　51A0212钻机钻杆ｍ75.00　75A0213合金片kg250.00　250A0221速凝剂t2100.00　2100A0228烧碱kg2.50　2.5A0366编织袋(利用水泥袋)个1.50　1.5A0631砖千匹250.00　250　　　　　　1.1施工机械台班汇总表施工机械台班汇总表表14-18单位:元编号名称及规格台班费其中第一类费用第二类费用第三类费用B1001单斗挖掘机电动2.0507.62320.32187.3　14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告B1006单斗挖掘机油动0.5259.00113.6145.4　B1007单斗挖掘机油动1.0397.02203.62193.4　B1009单斗挖掘机液压0.6302.07144.67157.4　B1021装载机1.0204.8459.44145.4　B1030推土机59KW209.7272.32137.4　B1031推土机74KW291.97132.57159.4　B1045拖拉机59kW216.2556.85159.4　B1050拖拉机手扶式11kW58.6311.9346.7　B1066羊脚碾5～7ｔ8.438.43　　B1073蛙式夯实机2.8kW59.944.8355.11　B1074风钻手持式62.035.9256.11　B1075风钻气腿式88.426.881.62　B1096修钎设备296.12296.12　　B1100胶轮架子车2.732.73　　B1107地质钻机油压150型127.7857.8769.91　B1108地质钻机油压300型149.7565.5784.18　B1111冲击钻机CZ-22218.67124.6694.01　B1116灌浆泵中低压泥浆97.8426.2571.59　B1117灌浆泵中低压砂浆99.8533.0166.84　B1119泥浆搅拌机80.1633.2746.89　B1120灰浆搅拌机48.2112.4135.8　B1209混凝土搅拌机0.4097.7832.5365.25　B1211混凝土搅拌机0.80116.6738.7477.93　B1213强制式混凝土搅拌机0.2561.8320.3341.5　B1220混凝土输送泵30/ｈ253.99132.34121.65　B1226混凝土喷射机4～5/ｈ243.0416.57226.47　B1238振捣器插入式2.2kW13.379.573.8　B1241振捣器变频机组4.5kW27.8520.567.29　14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告B1251风(砂)水枪2～6/min73.572.3471.23　B1253油压滑膜设备279.8872.77207.11　B1254台车动力设备230.6140.91　　B1262载重汽车汽油型5ｔ287.1168.53　　B1265载重汽车柴油型10ｔ279.34151.94　　B1268自卸汽车汽油型3.5ｔ175.0970.24　　B1269自卸汽车柴油型5ｔ196.5585.7　　B1270自卸汽车柴油型8ｔ321.05177.65　　B1363平车窄轨载重量5t7.207.2　　B1380V型斗车窄轨0.61.441.44　　B1430胶带输送机固定式800×3074.6228.68　　B1479门座式起重机高架10～30t641.09423.07　　B1480门座式起重机20～60ｔ939.38610.73　　B1482塔式起重机6ｔ173.7597.09　　B1484塔式起重机10ｔ358.97268.36　　B1486塔式起重机25ｔ633.37435.01　　B1505履带起重机油动10ｔ210.93111.53　　B1516汽车起重机汽油型5ｔ199.279.8　　B1570卷扬机5ｔ51.613.27　　B1571卷扬机10ｔ64.215.72　　B1572卷扬机15ｔ81.9318.87　　B1717空压机油动移动式6/min173.3134.61　　B1800轴流通风机14kW74.624.86　　B1802轴流通风机37kW140.7550.43　　B1838电焊机交流20～25kVA26.272.18　　B1842电焊机直流30kVA59.055.79　　B1850对焊机电阻150kVA175.4910.04　　B1858钢筋弯曲机Φ6～4041.966.16　　14-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告B1861钢筋切断机20kW66.810.4　　B1862钢筋调直机4～14kW46.3116.22　　B1961混凝土吊罐1.68.318.31　　B1974拖拉机26kW113.3838.68　　　　　　　　114-45 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1经济评价杉平水电站坝址位于洪坝乡中沟与城墙沟汇口下游约100处，厂址位于柏香篷沟汇口下游红杉坪，坝~厂址相距约6.8km，电站采用引水式开发，是一座以发电为主的日调节电站。电站装机容量1.7万kW，保证出力0.36万kW，多年平均年发电量0.8772亿kW·h，电站建成后，供电石棉地方电网。本电站经济评价依据国家计委和建设部1993年4月7日以计投资[1993]530号文颁布的《建设项目经济评价方法与参数》（第二版）、水规总院1994年6月14日以水规规（1994）0026号文颁布的《水电建设项目财务评价暂行规定》（试行）及现行有关财税规定进行。1.1财务评价1.1.1投资计划与资金筹措（1）固定资产投资根据投资概算，按2004年4季度价格水平，杉平水电站静态总投资为11366.38万元。固定资产投资概算见表15-1。固定资产投资概算表表15-1序号费用名称概算价格（万元）投资比例（%）备注1电站固定投资11366.38100.001.1一至五部分合计10825.1295.241.1.1第一部分建筑工程6023.1652.991.1.2第二部分机电设备及安装工程2408.5521.191.1.3第三部分金属结构设备及安装工程884.227.781.1.4第四部分临时工程583.785.141.1.5第五部分其他费用925.418.141.2预备费用541.264.761.2.1基本预备费541.261.2.2价差预备费不计价差2电站静态投资11366.38100.00编制基准年为2004年4季度15-9 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告根据施工组织设计的进度安排，本电站第一年10月初开工，第3年5月底两台机组全部投产，准备工期一个月，总工期25个月。投流程及机组投产计划见表15-2。投资流程及机组投产计划表表15-2序号项目单位建设期生产期12第4～33年1电站静态投资万元2779.075247.593339.722年末装机万kW1.71.73年发电量亿kW·h0.6720.87724年有效电量亿kW·h0.5910.7719（2）资金筹措根据国家规定和借款条件，业主在项目建设时必须投入一定量的资本金。本工程资本金按总投资的30%计，为3624.36万元，其余资金从银行借款，借款年利率为6.12%。资本金不还本付息，从电站获得发电利润开始，每年按8.0%的利润率分配红利。（3）建设期利息借款利息按复利计算。经计算，电站建设期利息为714.82万元。按照规定，建设期利息计入固定资产价值。（4）流动资金电站流动资金按每千瓦10元计算，共需17万元，其中30%使用资本金，其余70%从银行借款。本电站流动资金借款额为11.9万元，流动资金借款年利率为5.58%。流动资金随机组投产投入使用，利息计入发电成本，本金在计算期末一次回收。项目投资计划与资金筹措情况见附表15-1。1.1.1基础数据（1）有效电量、厂供电量杉平电站装机容量1.7万kW，第3年初期运行期年发电量为0.672亿kW·h，从第4年起正常运行，正常运行后多年平均年发电量0.8772亿kW·h。第3年初期运行期有效电量为0.591亿15-9 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告kW·h，正常运行后年有效电量为0.7719亿kW·h。本电站的厂用电率采用0.3%，由此计算出本电站正常运行期上网电量0.7696亿kW·h；初期运行期上网电量为0.5892亿kW·h。（2）基准收益率全部投资的财务基准收益率采用8%，资本金的财务基准收益率采用10%。（3）计算期本电站计算期采用33年，其中建设期3年，经营期30年。1.1.1总成本费用计算（1）发电成本杉平水电站发电成本包括折旧费、修理费、保险费、职工工资及福利费、住房公积金、劳保统筹费、材料费、库区维护费、利息支出和其他费用。发电经营成本指不包括折旧费和利息支出的全部费用。经计算，本电站综合折旧率取4.0%；修理费按固定资产价值的1.0%提取；保险费按固定资产价值的0.25%提取；工资按职工人数乘以年人均工资计算。本电站职工总人数为38人，职工人均年工资取14000元；职工福利费按工资总额的14%计，住房公积金、劳保统筹费两项按工资总额的27%提取，其中住房公积金10%，劳保统筹费17%；材料费定额取每千瓦5元；库区维护费按厂供电量每千瓦时提取0.001元；水库移民后期扶持基金按厂供电量每千瓦时提取0.005元，从第一台机组投产后提取10年；其它费用定额取每千瓦24元。（2）总成本费用本电站发电成本即为工程总成本费用，还清借款后每年总成本为766.9万元，经营成本293.7元（经营期平均），总成本费用计算见附表15-2。15-9 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告1.1.1发电效益计算（1）发电收入杉平水电站按电网内实行独立核算的发电项目进行财务评价。按贷款偿还期不超过18年和全部投资的财务内部收益率不低于10%，测算其平均上网电价为0.219元/（kW·h），相应的资本金财务内部收益率为14.69%，相应的借款偿还期为18年。以测算的平均上网电价计算发电收入。平均上网电价中不含增值税。（2）税金①增值税根据税法规定，独立核算的电力企业，电力产品应纳增值税。本电站为县以下地方小水电，按规定增值税率取6％。增值税为价外税，此处仅作为计算销售税金附加的基础。②销售税金附加销售税金附加包括城市维护建设税和教育费附加，以增值税税额为基础征收，本工程的税率按规定分别采用5%和3%。（3）利润企业利润按国家规定应纳所得税。根据西部大开发优惠政策，本电站投产前两年免税，以后所得税率为15%。税后利润提取10%的法定盈余公积金和5%的公益金后，剩余部分为可分配利润；再扣除分配给投资者的应付利润，即为未分配利润。电站发电收入、税金、利润计算见附表15-3。1.1.2清偿能力分析（1）借款期限与平均上网电价本工程总投资的70%从银行借款，按贷款偿还期不超过18年和全部投资的财务内部收益率不低于10%，测算的平均上网电价为0.219元/（kW·h），工程开工后第18年可还清固定资产投资借款本息，满足借款偿还要求。（2）还款资金15-9 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告电站还款资金由全部企业未分配利润和折旧费的90%组成。（3）借款还本付息计算逐年借款偿还情况详见附表15-4。（4）资金来源与运用资金来源与运用情况见附表15-5。计算表明，整个计算期内累计盈余资金达14839.8万元。（5）资产负债分析计算结果表明，本工程仅在建设期间的负债率较高，最高峰达70.0%，但随着机组投产发电，资产负债率很快下降，还清固定资产投资借款本息后，资产负债率很低，约0.2%。说明本工程财务风险较低，偿还债务能力较强。资产负债计算见附表15-8。1.1.1盈利能力分析全部投资现金流量见附表15-6。据此计算财务盈利指标。本工程全部投资的财务内部收益率为10.6%，投资回收期11年，在机组全部投产后的第8年即可收回全部投资。投资利润率7.5%，投资利税率8.4%，资本金利润率25.1%。资本金现金流量见附表15-7。经计算，资本金财务内部收益率为14.7%。1.1.2敏感性分析本工程在敏感性分析中主要考察固定资产投资、有效电量等不确定因素变化对平均上网电价和财务内部收益率等指标的影响程度。计算结果见表15-3。财务评价敏感性分析表表15-3项目财务内部收益率（%）借款偿还期（年）平均上网电价（元/（kW·h））全部投资资本金基本方案10.614.718.00.219固定资产投资增加10%10.615.218.00.237固定资产投资减少10%10.614.018.00.198有效电量增加10%10.614.718.00.199有效电量减少10%10.614.718.00.24215-9 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告计算结果表明，各种不确定因素在一定范围内变化时，各方案平均上网电价介于0.198元/（kW·h）至0.242元/（kW·h）之间，资本金内部收益率在14.0%至15.2%范围内，其财务指标受不确定因素影响较小，本电站具有较强的抗风险能力。1.1国民经济评价杉平水电站装机容量1.7万kW，属小型电站，根据目前电力系统实际情况，采用影子电价计算发电效益，以此进行国民经济评价。1.1.1基本资料（1）效益杉平水电站建成后供电石棉地方电网。鉴于近期政府相关部门未发布电力系统影子价格，为与概算中的价格相协调，本阶段暂采用四川省物价局批复的水电平均上网电价0.239元/kWh（含税为0.28元/kWh）计算。杉平电站装机容量1.7万kW，厂用电率采用0.3%，电站正常运行期出厂量0.7696亿kW·h；初期运行期出厂电量为0.5892亿kW·h。由此计算出电站初期发电效益1408.2万元，正常运行期发电效益1839.3万元。（2）费用①杉平水电站采用财务评价中的静态投资进行国民经济计算。计算期采用33，其中建设期3年，生产期30年。②经营成本电站的经营成本见财务评价章节。初期运行经营成本228.2万元，正常运行期经营成本283.0万元。1.1.2国民经济计算以杉平水电站本身投资、经营成本为支出费用，经计算，本工程经济内部收益率为12.8％，社会折现率为10%时，经济净现值为2359.2万元。经济现金流量见附表15-9。1.1.3敏感性分析本电站投资和替代方案投资、煤价等因素的变化均会影响本电站的经济指标，因此对以上诸因素的可能变化及其组合情况进行敏感性分析计算。计算结果见表15-4。15-9 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告国民经济评价敏感性分析表表15-4项目经济净现值（万元）经济内部收益率（%）基本方案2359.212.8电站投资增加10%1421.911.6投资减少10%3296.414.3电价减少10%950.611.2根据上述敏感性分析计算成果，在设计电站投资增加10%或影子电价降低10%等不利条件下，本工程的经济内部收益率均不低于社会折现率10%，经济净现值大于零，说明本工程具有较强的抗风险能力，在经济上是合理的。1.1综合评价（1）杉平水电站装机容量1.7万kW，保证出力0.36万kW，多年平均年发电量0.8772亿kW·h，工程静态总投资11366.38万元，单位千瓦投资6686元，单位电能投资1.296元，单位经济指标优越。（2）以杉平水电站作为一个独立项目进行的国民经济评价，其经济内部收益率为12.8%，经济净现值2359.2万元，说明本工程的建设在经济上是合理的。（3）按贷款偿还期不超过18年和全部投资的财务内部收益率不低于10%，测算的杉平电站平均出厂电价为0.219元/（kW·h），在石棉电力市场具有竞争力。（4）本电站财务指标优越，按平均上网电价为0.219元/（kW·h）测算，投资回收期为11.0年，投资利润率7.5%，投资利税率8.4%，资本金利润率为25.1%，资本金财务内部收益率14.7%，盈利能力较强。敏感性分析表明，本工程具有较强的抗风险能力。综上所述，本电站具有较强的借款偿还能力，各项财务评价指标优于国家规定。说明兴建杉平水电站在财务上是可行的，经济上是合理的，它的兴建对促进地区经济发展，满足用户用电要求将起到积极的作用，建议抓紧建设。杉平水电站主要经济指标详见表15-5。15-9 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告杉平水电站主要经济指标汇总表表15-5序号项目单位指标备注1总投资万元12098.22004年价格1.1固定资产投资万元11366.41.2建设期利息万元714.81.3流动资金万元17.02平均上网电价元/（kW·h）0.2193发电销售收入总额万元51845.34总成本费用总额万元25407.15销售税金附加总额万元235.96发电利润总额万元26202.47盈利能力指标7.1投资利润率%7.57.2投资利税率%8.47.3资本金利润率%25.097.4全部投资财务内部收益率%10.59所得税后7.5全部投资财务净现值(ic=8%)万元2500.4所得税后7.6资本金财务内部收益率%14.69所得税后7.7资本金财务净现值(ic=10%)万元1714.8所得税后7.8投资回收期年11.08清偿能力指标8.1借款偿还期年18.08.2资产负债率%70.0最大值9经济内部收益率%12.810经济净现值（is=10%）万元2359.215-9 四川省九龙县小沟河杉平水电站初步设计报告投资计划与资金筹措表附表15－1单位：万元序号项目合计建设期1231总投资12098.22838.15479.53780.71.1固定资产投资11366.42779.15247.63339.71.1.1电站投资11366.42779.15247.63339.71.1.2专用配套输变电1.2建设期利息714.859.0231.9424.01.2.1电站建设期利息714.859.0231.9424.01.2.2输变建设期利息1.3流动资金17.017.02资金筹措12098.22838.15479.53780.72.1资本金3629.5851.41643.81134.2　其中：流动资金5.15.12.2借款8468.71986.63835.62646.52.2.1长期借款8456.81986.63835.62634.6　其中：本金7742.01927.73603.82210.62.2.2流动资金借款11.911.915-9'