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湟水水电站综合说明

综合说明

1.1概况

湟水水电站工程位于黄河支流湟水下游干流上,是甘肃省水利水电勘测设计研究院2005年12月编制的《甘肃省湟水河下游河段水电梯级开发意见》(以下简称《开发意见》)中规划的第五座电站,其地理位置在行政区划上左岸隶属甘肃省兰州市红古区花庄镇王家庄村,右岸隶属青海省民和县马场垣乡毛洞川村,上游为在建的新庄水电站,装机容量3.75MW,设计尾水位1665.25m,下游为在建的白川水电站,装机容量36MW,正常蓄水位1655.00m,湟水水电站是利用新庄水电站~白川水电站之间河道天然落差修建的河床式水电站,工程建设的主要任务是发电。

2006年9月,我院受甘肃华唐电力投资集团有限公司的委托,在《开发意见》成果的基础上,展开湟水水电站预可行性研究设计阶段的设计工作,《开发意见》中湟水水电站采用引水式开发方案,其进水口直接与在建的新庄水电站尾水相接,正常蓄水位1665.0m,设计水头7.5m,设计流量96m3/s,装机容量6.4MW。随着设计阶段精度的不同和勘测设计工作的深入,我院在对引水式和河床式开发方式进行经济技术比较后最终确定采用河床式开发方案,并于2007年7月,完成《甘肃省湟水湟水水电站工程预可行性研究报告(初步成果)》(以下简称《初步成果》),同年11月,业主聘请有关专家对《初步成果》进行了内部评审,提出了许多宝贵意见,我院在综合内部评审意见后完成《甘肃省湟水湟水水电站工程预可行性研究报告》及《附图集》。

湟水水电站为低坝河床式水电站,装机容量13.5MW(2×6.75MW),保证出力2.73MW,多年平均发电量57万KW·h,额定引用流量196.74m3/s,年利用小时数4183h,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),确定工程等别为Ⅳ等,工程规模为小(1)型,主要建筑物由泄洪冲沙闸、副坝(土坝)、主副厂房、尾水渠、开关站及土坝(防洪堤)等组成。

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1.2自然条件

1.2.1地理及气候

湟水发源于青海省境内的大坂山,河流源地由北向南流至海晏县,逐渐由湟源县转向由西向东,蜿蜒曲折,先后穿过小峡、大峡等,与大通河在甘肃省红古区海石湾镇汇合,在八盘峡附近汇入黄河。湟水干流河长374km,在青海省境内长约305km,为上、中游。流域大致呈羽毛状,上游植被较好,为低山草牧区,中游为中低山区,以农业为主。下游河长69.0 km,植被较差,为黄土区,水土流失严重,含沙量大。

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湟水水电站以上控制流域面积31546km。

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工程地处西北内陆,气候呈明显的高原性特征,气候干旱,降水量少,昼夜温差大,气候降水地域差异明显。根据附近的民和县气象资料统计:平均气温7.8℃,平均最高气温14.9℃,平均最低气温2.3℃,极端最高气温34.5℃,极端最低气温-22.2℃,多年平均降水量346.9 mm,平均相对湿度59%,最大风速18 m/s,平均风速1.7 m/s,最多风向ESE,最大积雪深度为10cm,最大冻土深度108cm。

1.2.2水文

青海省民和水文站和享堂水文站是湟水水电站水文分析计算的主要依据站,湟水全流域控制面积32863km2,湟水民和水文站流域面积15342 km2,大通河享堂水文站流域面积15126 km2,两站控制流域面积30468km2。两水文站以下至湟水水电站工程之间区间面积1078km2,工程点与设计站的集水面积相差为3.5%,由于降水主要集中在中上游,下游区间降水量较小,故湟水水电站的径流直接采用民和站和享堂站的分析成果,不考虑区间产流量,不做修正直接采用。

⑴径流

两水文站具有1950~2004年共55年年径流系列。上游用水较多,本次根据以往工程还原计算成果对民和站和享堂站历年年径流进行了引水流量的还原计算。

利用民和加享堂站1950~2004年55年径流系列,用矩法采用P-Ⅲ型曲线适线,经频率分析计算得民和加享堂站年平均流量为153m3/s,多年平均径流量为48.2亿m3,Cv=0.20,Cs=2.0Cv。其中民和站天然情况下年平均流量为61.13/s,多年平均径流量为19.3亿m3;享堂站天然情况下年平均流量为91.63/s,多年平均径流量为28.9亿m3。

湟水湟水水电站设计年径流频率计算成果见下表1-1、2。

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民和加享堂站设计年径流成果表表1-1

统计参数 F 不同保证率的设计值(m3/s) (km2) Qo(m3/s) Cv Cs/Cv 15% 25% 50% 75% 85% 31600 153 0 0.22.0 185 172 151 131 122 民和加享堂站设计枯水期平均流量成果表表1-2

统计参数 F 不同设计频率设计值(m3/s) (km2) Q(m3/s) Cv Cv/Cs 15% 25% 50% 75% 85% 30468 49.3 4 0.12.5 56.4 53.7 48.9 44.5 42.2 ⑵洪水

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湟水干流大洪水均由大面积暴雨形成,汛期一般都集中在6~9月,主汛期7~9月,洪水具有峰高量大的特点。

本次收集到1950~2004年共55年实测资料,加入18、1919、1948、1935年等四次历史调查洪水(其中1919、1948、1935年三次洪水,由于量级较小,不再作为历史洪水处理,作为实测系列排队),进行频率分析计算,求得民和加享堂站洪峰流量均值为:Qm=1080m3/s,Cv=0.42,Cs/Cv=3.0。

湟水湟水水电站工程设计洪峰流量成果表表1-3

F (km2) 31600 均值 1080 统计参数 Cv 0.42 Cs/Cv 3.0 0.2% 0.33% 3070 2900 不同频率设计值(m3/s) 1% 2530 2% 2280 5% 1950 10% 1690 20% 1410 ⑶泥沙

湟水民和站多年平均含沙量为9.56kg/m3,最大断面平均含沙量843kg/m3,最小断面平均含沙量为0。大通河享堂站多年平均含沙量为1.06kg/m3,最大断面平均含沙量322kg/m3,最小断面平均含沙量为0。

民和加享堂站多年平均悬移质输沙量1966万t,多年平均流量为153m3/s,多年平均含沙量为4.07kg/m3,年侵蚀模数0.05万t/km2。

根据山区河流和河床组成情况分析,推移质泥沙占悬移质泥沙比例系数采用0.15,湟水水电站年推移质泥沙输沙量为295万t,即年总输沙量为2261万t。 ⑷冰情

民和水文站开始结冰最早为10月21日,最晚为12月2日,全部融冰最早为12月31日,最晚为4月14日,最大河心冰厚为0.50m,岸边最大冰厚为0.50m。 1.3工程地质

工程区位于中祁连隆起构造带东端的河口断陷区内,盆地内断裂不发育,新构造运动主要以间歇性上升运动为主,是相对稳定的构造区域。根据2001版的《中国地震动峰值加速度区划图》及《中国地震动反应谱特征周期区划图(1:400万)》(GB18306-2001),工程区地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应谱特征周期为0.45s,相当于地震基本烈度为Ⅶ度。

河床式开发方案库区规模较小,不存在永久渗漏问题,库岸稳定,无水库诱发地震的可能性,浸没是库区的主要工程地质问题;引水式开发方案引水线路在漫滩、Ⅰ、Ⅱ

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级阶地上,开挖深度6~15m不等,且渠基位于地下水位以下,边坡开挖后的稳定性是该方案的主要工程地质问题。

各方案工程地质条件基本相近,区域地貌属陇西黄土高原的西部,次级地貌单元为湟水河谷盆地。湟水河河谷宽阔,两岸阶地发育,明显发育有Ⅰ~IV级阶地,其中II、III级阶地最为发育,构成河谷盆地的主体,湟水在工程区总体由西北向北东穿行,河道水面宽度约60~120m,水深约1.0~3.5m。坝址区基岩为白垩系下统河口群下部岩层(K1hk2a),泥质细砂岩为主要岩性,局部为泥岩、粉砂质泥岩组成,泥岩、粉砂质泥岩呈薄层状。

天然建筑材料:

①土料:土料产地位于湟水左岸王家庄村后崩康沟(即庙沟)中,兰州~红古公路北侧,距枢纽约3Km,地形呈馒头状,为风积马兰黄土,储量丰富,为荒山丘陵,有交通便道通行,开采运输较方便。

②砂砾料有两个产地:一产地位于兰州市红古区花庄镇王家庄村湟水左岸漫滩即河床式电站方案坝址,砂砾石水上开采储量16.5万m3,砂砾石水下开采储量5.5万m3,合计开采储量22.0万m3,其中砼细骨料6.19万m3,砼粗骨料16.79万m3。另一产地在兰州市红古区花庄镇王家庄村湟水右岸漫滩荒滩(该漫滩在水库蓄水后将被淹没,面积约0.123 km2,合约185亩),隶属青海省民和县马场垣乡毛洞川村漫滩,无耕地分布,为电站淹没区。表层局部为冲洪积粉细砂及砂壤土,厚度0.3m,开采时需剥除,下部为冲积含漂石砂卵砾石,厚度3~5m。类比与左岸王家庄砂砾料产地各项试验指标基本相同,按平均开采深度水上2.5m,水下0.5m,砂砾石储量36.9万m3。

③块石料:位于海石湾~窑街公路旁大通河享堂峡电站处采石场,距工程区约40km,岩性为元古代石英闪长岩、闪长岩、花岗闪长岩,产地储量丰富,经类比质量完全满足技术要求,且在附近工程中使用,该产地位于国道旁,交通方便,有采石场开采,可直接购买。

④施工用水:湟水水量丰沛,对普通水泥无腐蚀,可作为施工用水水源。 1.4工程任务和规模 1.4.1工程任务

湟水河下游河段河谷开阔,纵坡缓,两岸工农业发达,水能开发指标相对较低,在近50年中对下游水能资源开发没有进行过系统的开发研究,根据2005年12月编制《开发意见》,湟水下游河段共布置八座梯级电站,开发河道长度为47.8km

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,利用河道落差114.44m,装机规模93.95MW,年电量4.828亿kW·h。梯级依次为红古、金星、水车湾、新庄、湟水、白川、湟惠渠和平安水电站,其中新庄、白川、平安为在建工程,红古和金星水电站正在开展前期工作,湟水水电站为第五级电站。

湟水水电站径流资料按照P=15%(1993年)、P=50%(1996年)、P=85%(1997年)三个水文代表年在电站坝线处的天然径流资料(以日平均流量为单位)扣除上游工农业用水后进行绘制,在扣除上游用水后其多年平均流量为120.m3/s。上游用水量汇总见表1—4。

湟水水电站上游用水量汇总表表1-4

引水位置 引水工程 引大入秦 上游 引硫济金 青海民和断面以上 红古 沿程 谷丰渠 其它 大通河 湟水 大通河 湟水河 工业 综合 农业灌溉 综合 4.962 0.4 10.75 0.258 0.05 0.4 13.11 0.258 0.05 河流 大通河 用途 农业灌溉 灌溉面积(万亩) 97.97 水量(亿m3) 近期 2 远期 4.43 根据对选定的装机容量13.5MW(2×6.75MW)、引用流量196.74m3/s及三个水文代表年的日平均流量进行水利动能计算,湟水电站动能指标见表1-5。

湟水电站动能指标表1-5

项目 装机容量 保证流量 保证出力 多年平均发电量 装机年利用小时数 单位 MW m3/s MW 万kW·h h 近期(2010年) 13.5 33.15 2.73 57 4183 远期(2015年) 13.5 19.34 1. 5000 3704 1.4.2正常蓄水位的选择

湟水水电站的主要任务是发电,正常蓄水位的选择主要考虑库区淹浸没、与上游新庄水电站尾水的衔接问题。在《开发意见》中,其正常蓄水位为1665m,实际施工中上游新庄水电站尾水位1665.25m(96m3/s对应),考虑回水影响,湟水电站正常蓄水位上限取1665m,因此,本阶段枢纽正常蓄水位初步拟定了16.0m、1665.0m二个方案进行动能经济比较论证,选择经济合理的枢纽正常蓄水位。二方案主要水能

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不同正常蓄水位主要水能参数及动能经济指标比较表表1-6

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 项目方案 枢纽正常蓄水位 最大净水头 最小净水头 加权平均净水头 水轮机额定水头 装机容量 机组台数 水轮机型号 发电机型号 额定流量 最小发电流量 水轮发电机总重 保证流量(P=85%) 保证出力(P=85%) 多年平均发电量 装机年利用小时数 机电投资差 土建投资差 水库浸没投资差(采取工程措施后) 淹、浸没实物指标(采取工程措施后): 淹、浸没耕地 淹没荒滩地 装机容量增值 年发电量增值 静态总投资差值 差额投资内部收益率 动能经济评价 单位 m m m m m MW 台 m3/s m3/s t m3/s MW 万kW·h h 万元 万元 万元 亩 亩 MW 万kW·h 万元 % 0 356 1.7 653 768 21.27 有利 方案Ⅰ 16.0 9.07 3.15 7.11 6.9 11.8 2 GZ995-WP-369 SFG5900-48/4000 196.9 24.91 440 33.15 2.45 4990 4229 -50 541 277 0 359.4 方案Ⅱ 1665.0 10.05 4.16 8.08 7.9 13.5 2 GZ995-WP-357 SFG6750-44/4000 196.74 25.48 410 33.15 2.73 57 4183 6 / 63

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参数及动能经济指标比较见表1-6。 1.4.3装机容量的选择

根据本工程实际情况,初拟了12.0MW、13.5MW和15.0MW三个总装机容量方案的比选,各方案主要动能及技术指标见表1-7。

不同装机容量主要水能参数及动能经济指标比较表表1-7

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 项目装机容量 枢纽正常蓄水位 最大净水头 最小净水头 加权平均净水头 水轮机型号 发电机型号 水轮机额定水头 最小发电流量 水轮发电机总重量 水电站额定流量 保证出力(P=85%) 单位 m m m m t m3/s MW 5420 4517 118 76 194 1.5 227 1513 1293 30.7 有利 10.07 4.16 8.08 GZ995-WP-340 SFG6750-44/4000 7.8 25.05 394 170.7 Ⅰ12.0MW Ⅱ13.5MW 1665 10.05 4.16 8.08 GZ995-WP-357 SFG6750-44/4000 7.9 25.48 410 196.74 33.15 57 4183 158 195 353 1.5 173 1153 2353 8.24 不利 5820 30 9.94 4.16 8.08 GZ995-WP-365 SFG6750-44/4000 8.1 31.14 460 221.6 Ⅲ15.0MW 多年平均年发电量 万kW·h 装机年利用小时数 土建投资增加 机电投资增加 总投资增加 装机容量增值 年发电量增值 增值年利用小时数 电站补充千瓦投资 差额内部收益率 动能经济评价 h 万元 万元 万元 MW 万kW·h h 元/kW % 综上分析比较,湟水水电站装机容量选定13.5MW(方案Ⅱ),安装两台6.75MW贯流转桨机组,额定流量196.74m3/s,装机年利用小时数为4183

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h。机组年均满发天数约60天,满发率为16.33%。 1.4.4机组机型比较

根据电站运行水头,在开发方式、正常蓄水位、装机容量等选定情况下,结合水轮机厂家提供的资料,本电站可采用三台单机容量4.5MW、两台6.75MW贯流式机组两种装机方案。两方案电站引用流量基本相同,两台机方案比三台机方案年发电量减少79万kW·h,而厂房、水轮发电机组、电气投资减少约1万元,两方案差额投资内部收益率<0,小于水电站社会折现率10%,故推荐两台6.75MW贯流转桨式机组方案,水轮机机型为GZ995-WP-357。 1.5工程选址、工程总布置及主要建筑物 1.5.1工程等别及标准

湟水水电站工程在本次设计中拟定了两种开发方案,即引水式开发方案和河床式开发方案,引水式开发装机容量为6MW;河床式开发装机容量为13.5MW。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)、《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》(DL5180-2003)规定,引水式电站工程等别为Ⅴ等,工程规模为小(2)型,水工主要建筑物级别为5级,次要及临时建筑物为5级;河床式电站工程等别为Ⅳ等,工程规模为小(1)型。主要建筑物级别为4级,次要及临时建筑物为5级。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)的规定,挡水高度低于15m,且上下游水位差小于10m,防洪标准应按平原、滨海区执行。

引水式开发(明渠及厂房):

设计洪水重现期:二十年一遇,Q5%=1950m3/s; 校核洪水重现期:五十年一遇,Q2%=2280m3/s; 河床式开发(闸坝及厂房):

设计洪水重现期:五十年一遇,Q2%=2280m3/s; 校核洪水重现期:一百年一遇,Q1%=2530m3/s。 消能建筑物洪水标准: 二十年一遇,Q5%=1950m3/s; 1.5.2工程选址

工程区位于湟水下游干流上,上游为在建的新庄水电站,下游为在建的白川水电站,引水式开发方案因直接与新庄电站尾水相接,因此引水线路布置在河道左岸,尾水出口位于下东川吊桥上游白川水电站库尾;河床式开发方案在

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新庄、白川两电站区间可选范围较小,为充分利用水能资源,坝址的选择应尽可能靠近白川水电站库尾,以争取较大水头,并结合地形、地质等条件,在上东川吊桥以上500m范围内选择了二条坝线进行比较。该河段在行政区划上以河为界,左岸隶属甘肃省兰州市红古区花庄镇王家庄村,右岸隶属青海省民和县马场垣乡毛洞川村。

本次设计在对引水式和河床式开发进行经济技术比较后,河床式开发明显优于引水式开发,推荐选用河床式开发方案;在采用河床式开发的前提下对上、下两条坝线进行比较,在正常挡水位及设计引水流量基本相同的情况下,下坝线方案装机容量较上坝线增加了600kW,年利用小时数和多年平均发电量分别增加了43h、340万kW·h,且下坝线(闸坝结合)方案工程直接投资较上坝线少1228.31万元,下坝线优于上坝线方案;在采用下坝线方案的同时又对闸坝结合方案和全闸方案进行比较,下坝线全闸方案略优于闸坝结合方案,在与业主聘请的专家进行认真讨论,并参考已建的相类似的工程运行经验,从运行管理方面考虑,鉴于闸坝结合方案溢流坝泄流量较小(为42 m3/s),在工程建成后,管理人员容易依赖于溢流坝泄流,运行期间很少采用泄冲闸控制闸前水位,因而极易抬高水库水位,使得闸、厂等挡水建筑物较长时间处于校核洪水位附近运行,对挡水建筑物运行安全不利,为避免这一在运行管理过程中存在的客观事实,经仔细研究,本次设计推荐选用全闸方案。 1.5.3总体布置

湟水水电站采用河床式开发方案,主要由闸坝段(包括泄洪冲砂闸、副坝等)、主副厂房段(包括主副厂房、尾水渠、门库及开关站等)及土坝(防洪堤)组成。闸坝段自右至左依次为副坝(土坝)及五孔共65.5m长的泄冲闸;厂区由主、副厂房、拦污栅(检修门)门库、尾水渠、开关站和管理区等建筑物组成;土坝(防洪堤)段位于拦污栅(检修门)门库上游侧,全长约409m。 1.5.4建筑物的布置、型式及主要尺寸

沿坝轴线主要建筑物自右至左依次为长48.5m副坝(土坝)、五孔共65.5m长的泄冲闸、主厂房、副厂房、门库及上游土坝(防洪堤)等。

副坝(土坝)坝顶高程1667.50m,与闸顶同高,上游坝坡坡比1:2.75,坡脚末端设C15砼齿墙伸入基岩面,坝体上游坡面采用复合土工膜防渗,下游坝坡坡比1:2.5,坝坡坡脚处设三角形排水棱体;

土坝左侧为5孔泄洪冲砂闸,单孔净宽10.0m,闸室总宽65.50m,顺水流方向长26.50m,底板高程1656.00m,上游设18.1m长钢筋砼铺盖,下游设消力池消能,池长

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25.00m,后接长为25.00m钢筋笼块石防冲。泄冲闸检修门为平板钢闸门,工作闸门为开敞式弧形钢闸门,为便于电站建成后对机组进水口位置的排污及河道排漂,在靠近机组进水口位置的两孔设“舌瓣门”式弧形闸门。

闸前正常蓄水位为1665.00m,校核洪水位为1666.41m(P=1%),设计洪水位1665.65 m(P=2%)。

主、副厂房位于河道左岸,主厂房包括主机室和安装间两部分,平面尺寸47.26×45.50m(长×宽),安装间布置在主厂房的左侧,其尺寸为18.00m×15.90m(长×宽)。副厂房布置在主厂房尾水流道顶部,其内部尺寸为24.60m×12.76m(长×宽),副厂房分上、下两层,上层布置有中控室等,下层为电缆夹层。尾水渠紧靠湟水左岸布置,尾水渠反坡段长度为47.00m,反坡坡比1:4,渠长10.00 m,渠底宽23.50 m,纵坡1/1500。门库位于进水口左侧、安装间上游侧,平面尺寸14.0m×11.05m。

门库上游侧为土坝(防洪堤),全长409m,坝顶高程1667.50m,与闸顶同高,上游坝坡坡比1:2.75,坡脚末端设C15砼齿墙伸入基岩面,采用复合土工膜防渗。下游坝坡坡比1:2.5,坝坡坡脚处设贴坡式排水棱体。 1.6机电及金属结构 1.6.1水力机械

本水电站水头范围在4.16~10.05m之间,设计水头7.9m。根据我国现有水轮机型谱及近年来新转轮的开发和应用情况,经过经济技术综合分析比较,选定水轮机型号为:GZ995-WP-357,发电机型号:SFG6750-44/4000,装机2台,总装机容量13.5MW。

主要设备选型如下: ⑴水轮机

水轮机型号GZ995-WP-357 最大水头:10.05m 最小水头:4.16m 额定水头:7.9m 额定出力:7.105MW 额定转速:136.4r/mim 额定流量:98.37m3/s 额定效率:93.2%

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吸出高度:-6.65m 水轮机总重:110t ⑵发电机

发电机型号:SFG6750—44/4000 额定电压:6.3KV 额定电流:687.3A 额定转速:1136.4r/min 额定效率:≥95% 功率因数:0.9(滞后) 额定频率:50Hz 转动惯量:≥276t·m2 发电机重量:95t 通风方式:密闭空气循环 机组旋转方向:俯视顺时针

⑶调速器:WST-80-6.3,额定压力为6.3Mpa。 ⑷厂内起重机

起重机型号:50/10t变频调速桥式起重机 起重量:主钩:50t 副钩:10t 跨度:Lk=13.5m 起升高度:主钩:26m 副钩:32m

起升速度:主钩:0.2-1.75m/min 副钩:0.62-6.04m/min

运行速度:大车:0.48-47.7m/min 小车:1.9-18.24 m/min 工作制:A3 总重:43t 轨道型号:QU70 1.6.2电气

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⑴接入系统方式

电站接入系统方式暂选为110kV电压等级,110kV出线1回,最终以电力部门接入系统设计审批报告为准。 ⑵主接线方案

发电机出口电压选择为6.3kV电压等级; 发电机侧接线采用单母线一台变压器的接线方式; 升高电压侧选用110kV电压等级,110kV出线1回。 ⑶厂用电

本电站厂用电供电方式,采用全厂公用电和机组自用电共用变压器的混合供电方式。厂用电电压为380/220V,厂用变压器设置2台,容量分别为400kVA。 ⑷控制

全厂设备的监视控制完全依靠计算机,监控系统发出操作指令,通过现场执行机构执行。 1.6.3金属结构

湟水推荐为河床式水电站,其总体布置自右岸向左岸依次为副坝段,5孔泄冲闸坝段及发电厂房段。设备布置上仅用2类3种启闭设备,使整个电站整洁美观。金属结构共设有7种12套水道控制设备,总重约997.0t,其中闸门约519.0t,埋设件重约202.0t,操作设备及轨道重约276.0t。 1.6.4消防设施

电站消防设计依据“预防为主、防消结合”的原则。在具体设计中,严格按照国家颁布的现行规程规范采用“一防、二断、三灭、四排”的综合消防技术措施,尽量减少着火根源,避免火灾发生。万一发生火灾也不致蔓延,并能迅速扑灭,使火灾损失降至最低限度,在确保消防需要的前提下,尽可能与正常使用的设备相结合,以减少投资费用,重点部位采用先进技术,做到保障安全,使用方便,经济合理。

消防总体设计方案,采用以水灭火为主、移动式灭火器为辅的灭火方式。在建筑物设计布置等方面,按防火和灭火要求确定厂区主要建筑物的防火间距和消防通道,在厂房和辅助生产厂房内部的布置上满足防火要求,配置灭火器材等。 1.7工程管理

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湟水水电站属IV等工程,电站由“甘肃华唐水电开发有限公司”管理,人员编制按“无人值班,少人值守”的原则,同时参考其它同类型电站的运行人员,本电站设计编制人员30人。 1.8施工 1.8.1交通

工程区在行政区划上左岸隶属甘肃省兰州市红古区花庄镇王家庄村,右岸隶属青海省民和县马场垣乡毛洞川村,电站东距兰州市约87km,西偏北距红古区海石湾镇约25km。左岸相距国道G109线3km,现有乡村便道可通行到坝址,唯路基路面狭窄。右岸目前还没有公路可直达坝区右岸,坝轴线右岸为湟水II级基座阶地,阶地前缘边坡近直立、陡峻。枢纽两岸交通不便,往来行人仅靠位于坝轴线下游约160m处的下东川吊桥过河,车辆交通不便。

总之,工程施工对外交通条件尚可,场内及两岸交通不便,为解决两岸交通,施工期应架设(租用)交通便桥,以供施工机械等通行。 1.8.2导流标准和方案

湟水水电站属Ⅳ等小(1)型工程,主要建筑物为4级。按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)和《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303—2004)中的有关规定,确定本工程施工导流建筑物级别为5级,其设计洪水重现期为10~5年。考虑到枢纽建筑物为常态混凝土闸坝结构,主体工程量不大,以及临时建筑物使用期较短等因素,结合分期导流方案及施工进度综合分析,设计最终选用使用期内五年一遇重现期洪水。

根据坝址处的地形、地质条件、水文特征和闸坝枢纽总体布置及其施工特点,湟水水电站经济可行的施工导流方式是河床内分期导流。针对河床内分期导流方式本阶段结合导流时段划分、主体施工强度及总进度、施工布置及临时占地、场内外交通及能否提前投产增效等方面比选了“先闸后厂”两段三期(五孔闸)导流方案和“先厂后闸”两段三期(两孔闸+机组)导流方案,最终推荐选用后者。

“先厂后闸”两段三期导流方案:Ⅰ–1期利用枯水期草土围堰挡水,修筑左岸防洪堤、第2#、3#泄冲闸间的闸墩及闸间纵向混凝土导墙,并同时展开厂房坝段施工,期间由右岸河床泄流;Ⅰ–2期利用上、下游横向草土围堰和纵向混凝土导墙挡水,继续开展并完建厂房坝段(包括主副厂房、进水口、门库、尾水渠、升压站及相应金结机电设备安装等)以及第1#、2#泄冲闸,利用右岸河床导流;Ⅱ

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期利用上、下游横向过水土石围堰和纵向混凝土导墙挡水,同时利用围堰挡水、左岸厂房两台机组并网发电,继续完建剩余的第3#、4#、5#泄冲闸和右岸土石副坝段等,利用Ⅰ期已完建的两孔泄冲闸(必要时)及厂房段机组过流。因过流量有限,故而过水围堰挡水标准调整为使用期内两年一遇重现期洪水,施工期应加强水情预报预警,以保证度汛安全。 1.8.3总进度

根据本工程的规模,参考国内同类工程施工经验,确定施工总工期为30个月,其中施工准备期2个月,主体工程施工期27个月,竣工收尾1个月。首台机组发电工期21个月。

1.9水库淹没及工程永久占地

库区回水淹没设计洪水重现期,按《水利水电工程建设征地移民设计规范》(SL290-2003)执行。规范规定淹没对象为耕地、园地,设计洪水频率标准按50%~20%,重现期2~5年。本电站洪水标准如下:

设计洪水标准:P=20%,重现期5年;洪峰流量1410m3/s,按照泄水建筑物的泄洪能力,在水位1662.85m时,五孔泄冲闸就可渲泄1411m3/s流量,故淹没高程按正常蓄水位1665.00m确定。

工程占地:12亩,均为永久占用耕地。 库区淹没:淹没荒滩地359.4亩。 1.10环境保护设计

湟水水电站由于规模小,有少量土地淹没和浸没,对社会环境无大的不利影响。工程的兴建,必将增加当地群众的就业机会,清洁能源的利用也将有利于减少对林木的砍伐,进而促进自然环境的改善。因此,工程的修建对环境的有利影响远远大于不利影响。

环境保护设计主要内容有:弃渣场保护、工程区渣场整治与利用,恢复植被,水质保护等。 1.11工程估算

本工程设计概算按甘水规发(1992)15号文《甘肃省水利水电工程设计概(估)算费用构成及计算标准》、甘水规发(1995)19号文《关于颁发我省水利水电工程<费用标准>补充规定的通知》和甘水规发(1998)11号文《关于颁发我省水利水电工程<费用标准>中有关条款修改调整意见的通知》进行编制。

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电站工程静态投资12907.55万元,包括:建筑工程3797.65

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万元,机电设备及安装工程3257.26万元,金属结构设备及安装工程1577.39万元,临时工程1495.24万元,水库淹没处理补偿费566.03万元,其他1008.08万元,基本预备费1205.94万元;建设期贷款利息798.71万元,贷款比例70%,贷款利率7.83%;总投资13706.26万元;静态单位千瓦投资9561元。

电能输出工程投资为870.00万元,其中:110KV输电线路750万元,110KV出线间隔120万元。 1.12经济评价 1.12.1财务评价 ⑴资金来源

电站工程建设资金来源为:固定资产投资的30%由建设公司自筹,即自筹3872.26万元,不计息,电站投产后按资本金的7%付红利(即应付利润),其余70%申请银行贷款,贷款额9035.29万元,年利率7.83%,借款期限20.8年。 ⑵建设期利息

根据投资分年度使用计划和资金来源,采用复利计算,整个项目建设期利息798.71万元,建设期利息计入固定资产价值。 ⑶财务评价

湟水水电站装机容量为13.5MW(2×6.75MW),多年平均年发电量为57万kW·h,装机年利用小时数为4183h,有效电量为5534万kW·h,扣除厂用量(1.0%)后,可供上网电量为5479万kW·h。按本水电站工程静态总投资12907.55万元计算,本水电站工程单位千瓦投资为9561元/kW,单位电能投资为2.286元/kW·h,单位发电成本为0.199元/kW·h,单位发电经营成本为0.050元/kW·h。

按满足财务内部收益率稍大于财务基准收益率8%的条件测算,本水电站测算经营期上网电价为0.299元/kW·h(不含税),借款偿还期为20.8年。全部投资财务内部收益率为8.01%,大于财务基准收益率Ic=8%;财务净现值(Ic=8%)为14.13万元,大于零;投资回收期从建设期算起为12.6年;投资利润率和投资利税率分别为3.94%及4.71%。从敏感性分析计算结果看各种不确定因素在一定范围内变化时,上网电价稍有变化。

测算结果表明本电站在财务上基本可行,下阶段要进一步优化设计,降低工程造价,项目建设单位要科学管理,缩短建设工期,降低财务费用,从而降低发电成本,提高项目盈利能力。

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1.12.2国民经济评价

按影子电价0.30元/kW·h分析计算,本水电站工程经济内部收益率为9.02%,高于社会折现率Is=8%;经济净现值(Is=8%)为1066.33万元,大于零;经济效益费用比为1.079,大于1。从敏感性分析计算结果看,各种不确定因素在一定范围内变化时,电量的变化对经济指标较为敏感。

综上分析说明,本项目在经济上是合理可行的。 1.13节能评估

湟水水电站耗能主要集中在建设期,电站发电后厂用电均为自发自用,不再消耗其它能源,建设期能源消耗主要为:水泥1.28万t,钢筋0.18万t,钢材233t,炸药10t。上述能耗均以《甘肃省水利水电建筑工程概算定额》标准进行测算。

电站设备选型均遵守《中华人民共和国节约能源法》,电站水轮机效率93.2%,发电机效率95%,达到国际和国内的先进水平,其它电气设备均为节能环保型产品。 1.14综合评价结论

①湟水水电站的建设能充分利用湟水河水能资源,自然条件和地质条件基本清楚。 ②工程区水文资料是由民和水文站和享堂水文站55年的实测系列数据分析插补还原而得,精度高,成果可靠。

③工程区无突出不良工程地质问题,可以修建水工建筑物,当地建筑材料丰富,易于开采。

④电站建成后,对环境无不利影响。

⑤电站装机容量13.5MW,多年平均年发电量57万kW·h。

⑥工程静态总投资为12907.55万元计算,本水电站工程单位千瓦投资为9561元/kW,单位电能投资为2.286元/kW·h。

⑦工程建设总工期30个月,发电工期21个月。 1.15建议

湟水水电站坝址区湟水原河道主流位于右岸闸坝段,厂房进水口布置于河道左岸漫滩上,电站建成后必将改变原河道主流流向,因此建议对电站整体进行水工模型试验,以便对电站进水口进水条件、拦砂、冲砂及排污效果作出进一步验证和对设计方案进

行优化。

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湟水水电站工程特性表

序号 一 1 2 3 4 5 二 1 2 三 1 2 3 4 水文气象 电站以上流域面积 利用水文系列年限 代表性流量 多年平均流量 设计洪水流量 校核洪水流量 施工导流洪水流量 泥沙 多年平均悬移质输沙量 多年平均含沙量 多年平均输沙量 气象 多年平均气温 极端最高气温 极端最底气温 多年平均降水量 最大冻土深度 工程地质特性 闸坝区 厂房区 特征水位 上游校核洪水位 上游设计洪水位 下游校核洪水位 下游设计洪水位 项目 单位 km2 年 m3/s m3/s m3/s m3/s 万t kg/m3 万t ℃ ℃ ℃ mm m m m m m 数量 31546 55 153 2280 2530 1410 1966 4.07 2261 7.8 34.5 -22.2 346.9 1.08 砂卵砾石层 泥质粉细砂岩 1666.41 1665.65 1661.60 1661.30 备注 P=2% P=1% P=20% P=1% P=2% P=1% P=2% 17 / 63

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5 6 四 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 五 1 2 (1) (2) 正常挡水位 最低尾水位 电站动能指标 电站型式 基本地震烈度 最大净水头 最小净水头 加权平均水头 额定水头 保证流量 额定流量 装机容量 保证出力 多年平均发电量 年利用小时数 主要建筑物 工程等别 建筑物 拦污栅 孔数 孔口尺寸(宽×高) 底高程 墩顶高程 型式及数量 检修门 墩顶高程 m m 度 m m m m m3/s m3/s MW MW 万kW.h 小时 等 级 孔 m m m 扇 m 1665.00 1655.00 Ⅶ 10.05 4.16 8.08 7.90 33.15 196.74 13.5 2.73 57 4183 Ⅳ 4、5 2 7.0×20.5 16.05 1667.50 2 1667.50 河床式电站 P=85% 2×6.75 P=85% 直立滑动式 18 / 63

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(3) (4) (5) (6) 六 1 门底高程 孔尺寸(宽×高) 检修门型式及数量 泄洪冲砂闸 闸顶高程 闸底高程 消能方式 闸门尺寸(宽×高)) 孔数 校核泄洪流量 副坝(土坝) 坝顶高程 坝长 土坝(防洪堤) 坝顶高程 坝长 厂房 主厂房尺寸(长×宽) 副厂房尺寸(长×宽) 水轮机安装高程 运行层高程 主要机电设备 水轮机 台数 型号 额定出力 m m 扇 m m m 孔 m3/s m m m m m m m m 台 MW 13.98 7.0×10.5 1 1667.50 1656.00 10.0×9.5 5 2530 1667.50 48.5 1667.50 409 47.26×45.05 24.60×12.76 16.00 1657.50 2 平板钢闸门 底流式消能 平板钢闸门 砂砾石土坝 砂砾石土坝 包括安装间 GZ995-WP-357 7.105 19 / 63

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2 3 4 七 1 2 3 4 八 额定转速 单机设计流量 发电机 台数 型号 额定电压 调速器 型号 台数 桥式启重机 施工特性 主要工程量 土方开挖 土方填筑 石方开挖 现浇砼 主要材料 水泥 钢材 钢筋 炸药 劳动力 总工日 平均生产人数 总工期 经济效益指标 r/min m3/s 台 KV 台 台 万m3 万m3 万m3 万m3 t t t t 万工日 人/天 月 2 1 9.2 12.9 1.6 4.6 12783 233 1779 10 29 424 30 136.4 98.37 2 SFG6750-44/4000 6.30 BWST-80-6.3 QD50/10t 20 / 63

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1 2 3 4 5 工程总投资 工程静态总投资 年均发电量 单位千瓦投资 单位电能投资 万元 万元 万kW.h 元 元 13706.26 12907.55 57 9561 2.286 21 / 63

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2水文

2.1流域概况

湟水和大通河均发源于青海省境内,大通河发源于青海省境内的木里山,河流自西北向东南流经青海省刚察、祁连、门源、乐都等县和甘肃省的天祝、永登两县于甘、青两省交界的享堂峡汇入湟水。湟水发源于青海省境内的大坂山,上游为巴勿图河,河流源地由北向南至海晏,逐渐由湟源转向由西向东,蜿蜒曲折,先后穿过小峡,大峡等峡谷,至民和与大通河享堂峡在我省海石湾相汇合,通称为湟水,湟水在甘肃省八盘峡附近汇入黄河。

大通河干流河长560.7km,流域大致呈长矩形,地势西北高而东南低。天堂寺上、中段,地势较高,气候寒冷,有森林分布,植被良好,水土流失较轻,悬移质含沙量较小,水流清澈。

湟水干流河长374km,在青海省境内长约305km,为上、中游。流域大致呈羽毛状,多峡谷,上游植被较好,为低草牧区,中游为中低山区,以农业为主。下游河长69.0 km,植被较差,为黄土区,水土流失严重,含沙量大。

湟水水电站位于兰州市红古区湟水,湟水水电站坝址距白川水电站上游约3.0 km的地方,区间面积54.0 km2。湟水电站以上控制流域面积31546km2。

大通河(湟水)流域水系及水电站水文站位置示意图见图2-1-1。 2.2气象

本工程地处西北内陆,气候呈明显的高原性特征,气候干旱,降水量少,昼夜温差大,气候降水的地域差异明显。根据附近的民和县气象资料统计:平均气温7.8℃,平均最高气温14.9℃,平均最低气温2.3℃,极端最高气温34.5℃,极端最低气温-22.2℃,多年平均降水量346.9 mm,平均相对湿度59%,最大风速18 m/s,平均风速1.7 m/s,最多风向ESE,最大积雪深度为10cm,最大冻土深度108cm。 2.3水文基本资料

湟水水电站工程位于湟水和大通河汇合口下游,因此(民和+享堂)即上游青海省境内的湟水民和水文站和支流大通河享堂水文站两站合并的资料是湟水水电站工程水文分析计算的主要依据站。

湟水全流域控制面积32863km2,湟水民和水文站流域面积15342 km2,大通河

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享堂水文站流域面积15126 km2,民和站加享堂站两站控制流域面积30468km2。两水文站以下至湟水水电站工程之间区间面积1078km2,工程点与设计站的集水面积相差为3.5%,由于降水量主要集中在中上游,下游区间降水量较小,故湟水水电站工程的径流直接采用民和站和享堂站的分析成果,不考虑区间产流量,不做修正直接采用。

湟水民和水文站和大通河享堂水文站,由黄委会水文水资源勘测局设站观测水位、流量、悬移质输沙率、含沙量、水温、冰情等,自1950年开始设站观测至今并进行了整编,水文站控制条件较好,皆使用冻结基面高程,其流量测验用流速仪施测,大水时用浮标测流,历年各站洪峰流量测验无漏峰漏谷现象,整编刊印成果质量较高,刊印成果均直接采用。

本次共收集到1950至2004年经整编后的实测资料共55年系列,本次分析计算的水文基本资料可靠、准确。

因此湟水民和水文站和大通河享堂水文站是湟水水电站水文分析计算的主要依据站。 2.4径流 2.4.1径流特性

湟水以上流域径流主要来源于大气降水,其中以雨水补给为主,雪水补给为辅。全年可分为5~6月春汛期,由上游冰雪融水和降雨补给;7月至9月上旬为夏秋洪水期,以大面积降水补给为主;10~12月为秋季平水期,以地下水补给及河槽储蓄量为主;次年1月至4月为冬季枯水期,以地下水补给为主,水量小而稳定。径流年内分配7~9月占全年径流量的比例大约为50%左右,2月份最小。最小流量出现在1~3月份。

2.4.2径流系列的还原计算

民和站和享堂站具有1950~2004年共55年年径流系列。上游用水较多,本次根据以往工程还原计算成果对民和站和享堂站历年年径流进行了引水流量的还原计算。

2.4.3径流系列及其代表性分析

本次设计采用1954~2004年共55年年径流系列,

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分别绘制年平均流量时序过程线、年平均流量差积曲线图。从中可以看出,1953~1959、1981~1990为丰水段,1950~1952、1960~1967为平水段,1968~1980、1991~2002为枯水段,在55年径流系列中包含有两个平水段、两个丰水段和两个枯水段,从周期性来看该系列具有丰、枯水年交替出现的特点,具有一定的代表性。综上所述,采用民和站和享堂站1950年~2004年年径流系列具有一定的代表性,能够满足设计要求成果可供工程设计使用。民和站和享堂站年径流时序图和年径流差积曲线图见图2-4-1、图2-4-2。 2.4.4径流计算

利用民和加享堂站1950~2004年55年径流系列,用矩法采用P-Ⅲ型曲线适线,经频率分析计算得民和加享堂站年平均流量为153m3/s,多年平均径流量为48.2亿m3,Cv=0.20,Cs=2.0Cv。

民和加享堂水文站年径流频率曲线见图2-4-3。

其中民和站天然情况下年平均流量为61.13/s,多年平均径流量为19.3亿m3;享堂站天然情况下年平均流量为91.63/s,多年平均径流量为28.9亿m3;

湟水湟水水电站工程设计年径流频率计算成果见下表2-4-1。

民和加享堂站设计年径流成果表表2-4-1

统计参数 F(km2) 315 Qo(m3/s) 153 Cv 0.20 Cs/Cv 2.0 15% 185 不同保证率的设计值(m3/s) 25% 172 50% 151 75% 131 85% 122 工程点与设计站的集水面积相差为3.5%,由于降水量主要集中在中上游,下游区间降水量较小,故湟水水电站工程的径流直接采用民和+享堂站的分析成果,不考虑区间产流量,不做修正直接采用。 2.4.5径流年内分配

湟水水电站工程径流年内分配采用日历年度,根据代表年的选择原则,按典型年的年径流量接近设计频率的径流量为原则并考虑需水期较枯对发电不利的年份,分别选取民和加享堂站1993、1996、1997年为P=15%、P=50%、P=85%代表年的典型年,按设计频率的年平均流量与典型年年平均流量之比值修正典型的月、日平均流量得湟水水电站各代表年的逐月、日平均流量。

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民和加享堂站年径流时序图图2-4—12802702602502402302202102001901801701601501401301201101009080706050403020100195019551960196519701975198019851990199520002005年份Q(m/s)326 / 63

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民和加享堂站年径流差积曲线图2-4-22102001901801701601501401301201101009080706050403020100-10-20-30差积值(m3/s)195019551960196519701975198019851990199520002005年份27 / 63

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1000010002001005020105重 现 期( ) 5102050100500200010000250225200) m 175(量流150均平年1251007550250甘肃省水利水电勘测设计研究院黄河流域湟水水系民和加享堂站年平均流量频率曲线均值CvCs/Cv 153.000.2002.00N =a =n =55l =0.010.10.20.5125102030405060708090959999.9.9599.99频率P(%)图2-4-3 民和加享堂站年平均流量频率曲线28 / 63 3湟水水电站综合说明

湟水水电站工程年内分配成果见下表2-4-2。

湟水水电站工程年内分配成果表表2-4-2单位:m/s

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月份 项目 一 (1993年)民和+享堂典型 P=15%丰水年 (1996年)民和+享堂典型 P=50%平水年 (1997年)民和+享堂典型 P=85%枯水年 二 三 四 五 133 149 160 1 六 185 207 148 175 七 387 434 220 260 八 499 559 342 403 349 380 九 220 247 十 十一 十二 年 49.2 49.1 52.0 127 55.2 55.1 58.3 142 48.9 47.4 44.9 111 57.7 55.9 53.0 131 133 71.3 59.2 165 149 79.9 66.4 185 202 98.0 55.7 50.4 128 238 116 65.7 59.5 151 44.5 40.2 37.9 91.9 125 81.0 236 48.5 43.8 41.3 100 137 88.2 257 153 82.0 51.8 43.0 112 167 .3 56.4 46.8 122 湟水水电站各代表年的逐月、日平均流量见表2-4-3、2-4-4、2-4-5。 2.4.6枯水期径流计算

湟水民和水文站和大通河享堂水文站一般年份11月下旬进入冬季枯水期,枯水期到次年3月份结束。历年最小流量多出现在1月~2月,尤其是1月份,出现频数最高。根据这个特点,民和加享堂站的枯水期大致可以划分为12月~3月,民和加享堂站枯水期平均流量资料现已收集有1950~2004年55年实测资料,用矩法初估参数,采用P-Ⅲ型曲线适线,得民和加享堂站枯水期平均流量统计参数。民和加享堂水文站枯水期平均流量频率曲线见图2-4-4。

民和加享堂站设计枯水期平均流量成果见表2-4-6。

民和加享堂站设计枯水期平均流量成果表表2-4-6

站名 民和+享堂 F (km2) 30468 统计参数 Q枯水期(m3/s) 49.3 Cv 0.14 Cv/Cs 2.5 15% 56.4 不同设计频率设计值(m3/s) 25% 53.7 50% 48.9 75% 44.5 85% 42.2 2.5洪水 2.5.1洪水特性

湟水干流大洪水均由大面积暴雨形成,汛期一般都集中在6~9月,主汛期7~

29 / 63

湟水水电站综合说明

湟水水电站P=15%代表年逐日平均流量表

表2-4-3

月日 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 三 四 102 五 145 122 109 121 136 127 六 337 298 282 260 225 206 187 181 187 244 209 193 170 152 146 196 181 166 149 144 198 188 169 158 145 148 179 328 329 233 206 七 194 167 161 173 242 258 242 218 182 161 159 183 246 326 442 473 434 362 523 996 1170 1150 977 708 510 434 431 455 511 581 466 434 八 421 345 390 477 420 513 506 508 532 554 622 694 793 804 952 946 787 724 726 657 573 496 521 508 452 411 381 434 432 438 402 562 单位:m3/s

九 362 325 304 288 266 299 326 309 299 282 266 245 237 238 232 231 225 215 212 217 223 224 218 212 205 197 195 197 210 194 248 一 二 十 191 191 184 180 181 185 184 176 170 165 161 157 155 151 150 149 157 161 155 153 150 148 146 143 140 十一 十二 58.5 57.0 50.0 92.8 60.9 59.0 49.9 71.5 75.7 73.8 77.5 75.2 73.3 81.8 71.5 80.8 70.4 82.5 68.0 83.0 68.1 85.7 69.4 83.9 69.7 84.0 71.1 84.5 68.0 88.6 71.1 85.5 71.4 88.9 65.9 88.3 59.7 88.4 65.7 87.2 73.8 86.3 66.6 77.6 68.5 70.7 63.5 70.7 .0 68.0 60.4 65.7 61.0 68.8 59.2 77.8 61.8 59.7 54.9 50.1 88.9 60.2 52.8 50.8 79.3 60.8 49.9 51.7 81.4 60.7 52.2 53.0 77.2 60.0 54.1 50.8 77.0 96.9 59.3 55.6 49.9 69.9 85.5 58.7 54.7 49.3 80.3 .0 58.7 53.6 48.5 97.9 59.0 56.0 50.1 59.0 57.8 54.3 115 112 102 125 111 56.3 57.2 56.2 95.1 97.8 55.7 59.6 62.9 .3 81.7 58.0 60.1 69.4 50.4 58.1 63.6 51.0 55.7 66.9 49.6 54.1 .3 50.2 57.3 60.6 47.8 58.1 53.1 48.2 58.5 52.5 51.3 55.5 49.4 50.9 53.2 50.1 52.0 50.2 50.4 52.6 52.7 55.3 54.0 53.5 67.1 55.2 54.9 78.9 51.3 51.3 81.1 54.5 56.7 56.9 68.9 63.3 72.1 125 178 201 187 204 207 177 158 192 212 197 223 234 207 165 150 142 67.2 84.6 76.0 67.2 106 224 158 171 170 173 200 228 246 278 2 226 292 148 93.4 82.0 63.4 85.5 77.0 69.9 83.5 73.8 65.4 81.9 72.2 58.2 77.3 74.3 58.2 74.3 148 57.3 平均 55.4 55.3 58.0 79.3 66.7 30 / 63

湟水水电站综合说明

湟水水电站P=50%代表年逐日平均流量表

表2-4-4

月日 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 一 二 三

六 258 176 149 133 137 240 180 156 149 166 156 131 119 112 128 147 241 238 292 309 221 161 139 124 127 146 168 153 156 167 174

七 146 147 201 332 387 327 261 299 357 497 379 254 198 172 156 145 141 1 166 134 124 115 107 162 253 383 433 4 421 325 258

八 374 300 239 202 172 155 187 448 616 748 530 402 340 287 248 222 206 185 176 204 237 258 374 510 910 814 661 606 432 405

九 370 379 424 424 392 363 335 332 303 277 261 247 230 210 201 193 197 188 184 十 单位:m3/s

十一 十二 165 79.9 58.1 153 78.4 60.2 145 78.4 65.9 142 77.9 66.2 138 76.9 .7 133 71.2 62.2 132 65.8 58.5 133 .9 59.8 130 .4 59.1 126 .3 59.7 127 60.9 59.3 126 59.0 59.2 125 58.5 59.2 122 57.9 57.9 118 61.7 56.8 117 62.8 58.9 112 .4 60.8 108 63.3 59.7 105 62.8 58.6 58.6 59.4 54.8 47.4 1 59.4 59.4 53.7 48.3 176 57.9 58.6 53.4 47.0 214 57.5 59.0 52.1 48.7 259 57.7 60.3 58.5 52.0 263 59.3 56.8 62.3 60.9 228 59.7 55.5 62.3 61.1 151 58.9 56.7 61.8 61.1 126 58.4 56.4 59.2 69.1 158 58.3 55.3 52.6 67.8 172 58.6 55.2 52.6 70.3 159 57.9 55.2 51.0 85.2 167 57.7 58.4 47.1 110 150 58.3 59.1 46.7 98.7 113 58.0 57.2 48.3 96.3 120 58.4 56.6 51.7 122 58.1 55.2 53.4 139 58.1 55.0 52.4 186 57.9 52.6 50.7 202 58.0 54.5 54.5 197 56.5 54.7 54.3 173 57.1 54.9 53.4 151 59.4 54.8 53.4 233 58.3 58.3 51.6 201 57.5 54.1 49.5 210 57.9 54.8 47.9 241 57.2 54.5 48.3 217 57.0 54.9 46.8 209 52.1 57.3 58.6 50.1 212 50.9 210 49.0 128 161 215 177 216 239 220 166 170 193 212 228 202 210 210 205 188 183 99.3 .6 54.1 178 98.3 65.2 55.2 172 98.9 65.2 55.2 166 99.6 .1 54.2 158 99.2 65.0 57.4 147 92.7 62.3 63.6 143 84.1 58.7 61.7 139 80.5 57.9 62.5 142 82.0 56.5 61.4 240 80.5 60.8 354 1020 144 87.4 60.9 57.9 527 60.4 81.2 57.2 59.7 114 65.0 59.6 平均 58.0 56.2 52.7 131 31 / 63

湟水水电站综合说明

湟水水电站P=85%代表年逐日平均流量表

表2-4-5

月日 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

二 三 四 五 203 205 211 177 149 1 207 176 142 154 155 141 146 142 152 145 155 152 127 六 .3 58.5 54.8 52.7 48.0 49.9 54.5 106 120 116 101 90.1 88.0 87.6 84.6 113 133 138 107 七 112 230 481 485 438 367 306 229 198 182 175 192 172 163 225 270 413 413 301 240 202 161 136 120 102 170 283 282 230 322 374 257 八 467 333 253 209 587 681 673 705 633 523 447 372 391 607 656 555 454 384 344 305 278 268 249 217 200 187 175 171 169 160 183 382 单位:m3/s

九 301 367 266 209 185 160 149 140 130 134 146 187 193 206 197 190 172 158 160 120 148 139 139 138 135 123 119 120 116 110 168 一 十 110 113 114 101 104 105 十一 十二 51.2 45.9 39.7 57.0 50.0 46.8 39.1 60.8 50.8 47.8 39.7 65.7 52.6 50.3 40.7 61.9 53.1 48.5 36.9 .0 50.7 45.4 35.3 81.2 48.6 42.9 33.2 .6 49.1 45.1 34.4 75.0 53.1 43.9 35.4 63.6 50.9 42.3 38.4 60.5 51.7 41.7 41.1 54.2 50.9 42.4 43.1 70.3 50.3 43.1 47.3 93.2 48.9 43.1 47.6 87.2 50.9 44.5 47.4 73.6 50.0 41.4 43.1 74.6 49.2 42.2 40.7 49.7 42.6 43.2 46.9 42.5 40.3 46.4 42.0 42.0 46.1 42.1 45.2 45.2 43.5 43.1 47.5 43.4 41.4 47.7 44.4 41.2 47.4 44.3 39.1 46.7 45.4 38.7 44.0 45.4 37.6 45.8 24.3 40.2 46.3 45.5 46.9 40.5 42.8 49.9 105 137 162 157 144 152 142 134 105 119 122 118 119 146 98.1 62.0 53.7 63.3 45.3 65.6 44.5 .4 44.4 63.7 44.7 41.2 45.4 50.7 45.2 90.8 51.7 44.2 99.7 54.4 43.5 94.1 57.2 42.8 100 53.0 43.5 84.6 54.5 45.0 94.9 55.9 45.7 85.9 56.6 45.2 90.8 55.7 45.6 93.4 50.7 45.2 86.4 47.2 45.4 87.5 39.8 47.9 91.7 56.6 49.0 84.4 59.8 48.7 86.5 58.7 48.8 75.5 61.2 48.8 .4 58.1 48.7 72.8 58.0 48.5 69.2 57.2 49.5 82.7 55.8 49.8 71.2 53.7 49.5 68.4 58.3 49.0 62.2 55.6 49.1 61.9 55.1 49.2 60.6 27.5 98.5 87.8 86.2 81.2 87.2 81.7 82.8 77.8 73.7 71.0 71.1 .3 99.7 62.5 107 112 99.7 82.0 73.3 135 61.0 90.8 119 125 86.3 平均 48.8 44.1 41.0 99.8 88.0 55.8 46.9 32 / 63

湟水水电站综合说明

1000010010002001005020105重 现 期( ) 51020501005002000100009080)s/ m70(量流60期水枯50403020100甘肃省水利水电勘测设计研究院黄河流域湟水水系民和+享堂站枯期平均流量频率曲线均值CvCs/Cv 49.300.1402.50N =a =n =55l =0.010.10.20.5125102030405060708090959999.9.9599.99频率P(%)图2-4-4 民和+享堂站枯期平均流量频率曲线33 / 63 3 湟水水电站综合说明

9月,洪水具有峰高量大的特点。 2.5.2历史洪水流量及重现期的确定

《甘肃省洪水调查资料》中已整编刊印的海石湾至湟水河口附近处共有1847、18、1919、1948、1935年等大洪水,其中1847年洪水仅供参考,其它几次调查洪水成果都较为可靠。由于考虑到1847年洪水欠准确,可靠性差,不做统计计算。湟水、大通河河段干流历史洪水调查成果表见表2-5-1。

根据历史文献记载,结合邻近流域历史洪水发生情况的分析,18年历史洪水重现期可按其发生至今的年数100年考虑。 2.5.3年最大洪峰流量的统计与设计洪水计算

民和加享堂站实测年最大洪峰流量系列为1950年至今,在两站年最大洪峰流量统计时,首先统计出两站年最大洪峰流量,然后再统计出两站相应最大,同时刻相应最大相加,挑选最大。本次收集到1950~2000年共51年资料。加入18、1919、1948、1935年等四次调查洪水,(其中1919、1948、1935年三次洪水,由于量级较小,不再作为历史洪水处理,作为实测系列排队)。进行频率分析计算,用矩法初估统计参数,采用P-Ⅲ型曲线,用适线法,求得民和加享堂站洪峰流量均值为:Qm=1080m3/s,Cv=0.42,Cs/Cv=3.0。

民和加享堂水文站洪峰流量频率曲线见图2-5-1。 湟水湟水水电站工程设计洪峰流量成果见表2-5-2。

湟水湟水水电站工程设计洪水成果表2-5-2

F (km2) 315 统计参数 均值 1080 Cv 0.42 不同频率设计值(m3/s) Cs/Cv 0.2% 0.33% 1% 3.0 2% 3.33% 5% 10% 20% 3070 2900 2530 2280 2100 1950 1690 1410 2.5.4分期洪水

湟水水电站工程的分期洪水分析计算基本站为民和加享堂站。施工洪水按月分期,主汛期7~9月,直接采用民和加享堂站年最大值设计洪水成果。其余月份依据民和加享堂站站资料按月统计,在两站月最大流量统计时,首先统计出两站月最大流量,然后再统计出两站月相应最大,同时刻相应最大相加,挑选最大。各分期内最大值挑选方法,选样时没有跨期。

34 / 63

湟水水电站综合说明

湟水、大通河河段干流历史洪水调查成果表表2-5-1

调查成果(按大小排序) 河名 调查地点 F(km2) 年、月、日 享堂水文站河段 1847 18 湟水 山城村至享堂 15342 1935 1948 18 大通河 享堂水文站 15126 1919 1847 18 湟水 海石湾至湟水河口 31153 1919 1948 1935 备注 956 4700 2500 1800 1600 1380 供参考 供参考 较可靠 较可靠 较可靠 较可靠 1955.9 1965.5 北京勘测设计院 兰州水电勘测处 _____ 945 1730 较可靠 较可靠 1956 铁道部第一设计院 北京勘测设计院 Qm(m3/s) ______ 1500 较可靠 可靠程度 年、月、日 1955.9 1965.5 兰州水电勘测处 调查日期 调查单位 35 / 63

湟水水电站综合说明

10000500010002001005020105重 现 期( ) 5102050100500200010000甘肃省水利水电勘测设计研究院4500黄河流域民和+享堂洪峰流量湟水水系站频率曲线3.004000均值 1080.00Cv0.420Cs/Cva =1l =0 /s)洪峰流量(m33500N =100n =543000250020001500100050000.010.10.20.5125102030405060708090959999.9.9599.99频率P(%)图2-5-1 民和+享堂站洪峰流量频率曲线36 / 63 湟水水电站综合说明

湟水水电站工程分期施工洪水成果见表2-5-3。

湟水水电站工程施工洪水成果表表2-5-3

不同频率设计值(m3/s) 月份 P=5% 一 二 三 四 五 六 七~九 十 十一 十二 74.4 82.7 148 454 755 1100 1950 433 202 115 P=10% 69.1 75.4 128 368 603 5 1690 375 178 105 P=20% 63.0 67.4 107 280 451 693 1410 313 152 93.9 P=50% 52.8 54.1 75.0 162 252 416 987 219 112 75.4 2.6泥沙

湟水、大通河流域上游下垫面条件较好,中、下游植被条件差,水土流失严重,河流含沙量也较大。

湟水水电站工程的泥沙分析,可采用民和加享堂水文站资料。民和加享堂站有51年悬移质输沙量资料(1950~2000年)。根据资料统计分析湟水民和站多年平均含沙量为9.56kg/m3,最大断面平均含沙量843kg/m3,最小断面平均含沙量为0。大通享堂站多年平均含沙量为1.06kg/m3,最大断面平均含沙量322kg/m3,最小断面平均含沙量为0。

民和加享堂站多年平均悬移质输沙量1966万t,多年平均流量为153m3/s,多年平均含沙量为4.07kg/m3,年侵蚀模数0.05万t/km2。

根据山区河流和河床组成情况分析,推移质占悬移质泥沙比例系数采用0.15,湟水水电站工程年推移质泥沙输沙量为295万t,即年总输沙量为2261万t。

悬移质泥沙颗粒级配:湟水水电站处无泥沙级配实测资料,用湟水民和水文站和大通河享堂水文站实测悬移质泥沙颗粒级配,见表2-6-1、见表2-6-2。

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湟水民和水文站其中数粒径为0.0638mm,平均粒径为0.0501mm。大通河享堂水文站其中数粒径为0.036mm,平均粒径为0.062mm。

湟水民和水文站悬移质泥沙颗粒级配表表2-6-1

颗粒级配(mm) 小于某粒径沙重(%) 0.007 19.1 0.010 25.1 0.025 43.7 0.05 67.8 0.10 91.4 0.25 97.2 0.5 99.3 1.0 100 大通河享堂水文站悬移质泥沙颗粒级配表表2-6-2

颗粒级配(mm) 小于某粒径沙重(%) 0.007 15.6 0.010 21.5 0.025 39.9 0.05 61.6 0.10 85.9 0.25 95.6 0.5 99.2 1.0 100 2.7冰情

根据大通河享堂站冰情资料分析,开始结冰最早为10月30日,最晚为11月25日,开始封冻最早为11月24日,最晚为12月28日,最后解冻最早为12月9日,最晚为3月13日,全部融冰最早为12月31日,最晚为4月1日,冰冻天数最长可达107天左右,最短为9天,最大河心冰厚为1.0m,岸边最大冰厚为0.m。

湟水民和站开始结冰最早为10月21日,最晚为12月2日,全部融冰最早为12月31日,最晚为4月14日,最大河心冰厚为0.50m,岸边最大冰厚为0.50m。 2.8设计断面水位流量关系曲线

根据要求需推求湟水水电站工程上坝线、下坝线断面的水位流量关系。计算水位流量关系曲线的基本资料为实测横断面,同时水面线和河道实测资料,根据实测资料计算出坝址断面水位~面积关系,实测河段水面纵比降,根据水文站实测及河道特性选用糙率值。按水面比降随水位逐渐升高而加大,糙率随水位升高而逐渐减小的特点,用水力学满宁公式计算出水位~流量关系。湟水水电站工程上坝线、下坝线断面的水位流量关系见图2-8-1、2-8-2。

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洞子村水电上坝线横断面水位流量关系曲线图2-8-11665水位(m)1616631662166116601659165816571656165505001000150020002500流量(m/s)39 / 63

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洞子村水电下坝线横断面水位流量关系曲线图2-8-21663水位(m)166216611660165916581657165616551654165305001000150020002500流量(m/s)40 / 63

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3工程地质

3.1区域地质概况 3.1.1地形地貌

湟水湟水水电站工程在行政区划上左岸隶属甘肃省兰州市红古区花庄镇王家庄村,右岸隶属青海省民和县马场垣乡毛洞川村。区域地貌属陇西黄土高原的西部,次级地貌单元为湟水河谷盆地。湟水河河谷宽阔,两岸阶地发育,明显发育有Ⅰ~IV级阶地,其中II、III级阶地最为发育,构成河谷盆地的主体,湟水在工程区总体由西北向北东穿行,水面宽度约60~120m,水深约1.0~3.5m。 3.1.2地层岩性

工程区的地层主要为白垩系下统河口群和第四系各种成因松散堆积物。

①白垩系下统河口群(K1hk):河口群为河湖相沉积的碎屑岩类,其岩相变化较大,主要岩性为泥质细砂岩、泥岩、粉砂质泥岩、薄层砂岩等。第二组下部岩性(K1hk2a)为泥质细砂岩、粉砂质泥岩、砂质泥岩是工程区主要地层,岩性软弱、易风化、遇水软化、抗风化能力差、崩解,泥质胶结为主。总体上为薄层状软岩,局部具有一定相变特征,该岩性组大面积出露于湟水两岸阶地基座及山前斜坡。

②第四系:主要分布于现代河床、漫滩及两岸阶地上、冲沟中,岩性为砂卵砾石、粉质壤土、碎石土等。 3.1.3地质构造

工程区受燕山期构造运动的影响,发育有舒缓的褶皱构造,褶皱轴向大体为北西西及北西向。该区新构造运动主要以间歇性垂直上升运动为主。工程区20km范围内主要的区域性褶皱主要有:(1)倒水沟向斜;(2)河口向斜;(3)骆驼山短轴背斜;(4)花庄背斜。工程区内发育燕山期两条较大的断层:(1)王家庄断层;(2)红古城断层,均不属活动性断裂。工程区未发现活动性断裂,属于相对稳定的构造区域。

工程区50年超越概率为10%,地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应谱特征周期为0.45s,相当于地震基本烈度为VII度。 3.1.4物理地质现象

工程区呈现宽阔的河谷地貌景观,地形起伏不大,但局部地形陡峭的高阶地前缘、山坡、深切冲沟及两岸等地貌部位也往往发育有不良物理地质现象,主要为崩塌、滑坡及泥石流等。 3.1.5水文地质条件

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盆地基底基岩为白垩系下统河口群泥质细砂岩和泥岩,为相对不透水地层。第四系松散地层砂卵砾石层为含水层。根据地下水的赋存条件,工程区的地下水类型主要为基岩裂隙水和第四系孔隙性潜水。 3.2水库区工程地质条件 3.2.1地质概况 ⑴地形地貌

按设计正常蓄水位1665m,河床式方案坝前水位抬高约10m,上坝轴线回水长约2.8km,下坝轴线回水长约3.1km。该回水与上游已建新庄电站尾水泄水高程基本衔接。左岸回水尾水至红古区红古乡新庄村一带,右岸回水尾水至青海省民和县马场垣乡下川口村一带,为宽浅的河床型库盆。库区左岸由湟水河漫滩、I、II级阶地构成其库岸。

王家庄村湟水左岸河漫滩地面高程为1656~1660m,高出河水面1~3m,I级阶地地面高程为1662~1666m,高出河水面4~8m,II级阶地地面高程为1672~1675m,高出河水面15~18m。

新庄村湟水左岸河漫滩地面高程为1661~16m,高出河水面1~4m,I级阶地地面高程为16~1667m,高出河水面4~7m,II级阶地地面高程为1672~1675m,高出河水面12~15m。

库区右岸由漫滩、基岩山坡和滑坡群构成库岸,王家庄村右岸漫滩地面高程为1662~16m,高出河水面3~5m。

库区冲沟较少,仅在右岸基岩山坡上发育几条冲沟,沟道狭窄,呈“V”型,为暂时性流水,干旱季节无地表水径流。

库区平水期河床宽60~100m,水深0.5~3m,河道自然比降为2.48‰,库区河流流向SE117°,在库区左岸II级阶地前缘呈SE156°进入坝址,呈NE58°拐弯流出坝址区,平面近似倾斜“L”型。 ⑵地层岩性

水库区出露的地层岩性由老至新为:

①白垩系下统河口群(K1hk2a):岩性主要为泥质细砂岩,局部为粉砂质泥岩、泥岩及泥钙质薄层砂岩组成,呈薄层状或互层状。

②第四系松散堆积物主要分布于现代河床、漫滩及两岸阶地上、冲沟中,岩性为砂卵砾石、粉质壤土、碎石土。

③地质构造

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水库区未见较大规模断裂通过,库区基岩为单斜岩层。在库区右岸下川口村后为一向斜,两翼产状较缓,两翼岩层为白垩系下统河口群(K1hk2c)泥质细砂岩,局部为粉砂质泥岩。库区基岩裂隙以层面裂隙为主,充填泥质、岩屑、方解石,宽度0.01~0.2m,延伸长度一般大于5m。

④物理地质现象

河床式方案上坝轴线左岸上游365m至上游5m处库区回水范围内为II级阶地前缘,边坡由近直立状的基岩陡坎构成,局部有基岩崩塌,方量较小。河床式方案右岸下坝轴线至上坝轴线上游55m为II级阶地前缘及基岩边坡,近直立,II级阶地前缘高20m,局部有基岩崩塌和裂缝,方量较小,但整体边坡稳定。右岸上坝轴线上游55m至库尾岸坡为基岩滑坡群组成,基岩滑坡群上分布有季节性流水冲沟,呈“V”型,切割深度5~15m,沟道狭窄,蜿蜒曲折,沟口堆积物较少,一般不具备爆发泥石流条件,但在强暴雨条件下可能发生稀性泥石流,对工程危害不大。

基岩滑坡群横向宽度约1.5km,纵向长度一般约100~250m不等,为浅层基岩滑坡,从山坡下滑,堆积在坡脚,估算总方量约300万m3,目前总体处于稳定状态,局部处于不稳定状态,尤其暴雨期间局部有明显蠕滑变形,使滑坡表面存在很多纵向和环形裂缝,受侵蚀切割强烈,形态极为破碎。

⑤水文地质条件

库盘基岩由白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩为主组成,为相对不透水层,水文地质条件简单。库区地下水主要为第四系孔隙性潜水,赋存于漫滩、I、II级阶地透水性较好的第四系松散砂卵砾石层中,水位埋深2~6m,对普通水泥无腐蚀性。 3.2.2水库区工程地质问题及评价 ⑴水库渗漏

库区为河床型水库,按设计正常蓄水位1665m未超出河槽两岸II级阶地前缘,两岸地形封闭,II级阶地基座高于正常蓄水位3~10m,阶地宽阔。左、右岸无较大冲沟发育,库盘由白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩组成,基本不透水,为相对隔水层,库区内未见顺河向大断层和低于回水的古河道、顺河向凹槽等渗漏通道,因此,该水库不存在库区渗漏问题。 ⑵浸没问题

按设计正常蓄水位1665m,水库回水长度约2.8~3.15km,回水范围内无矿床、无重要工程建筑物、无文物古迹和居民区。淹浸没损失主要为两岸漫滩及I级

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阶地部分耕地。

地下水位以上,土壤毛管水上升带的高度取值:I级阶地表层为壤土、粉质壤土,易溶盐含量0.306~0.366g/kg,PH值=8.66~9.17,离子总量0.342~0.380重量g/kg,类比已建工程,取Hk=1.2m。浸没区主要为农田耕地,主要种植小麦和玉米,蔬菜、果树,类比已建工程,安全超高,取ΔH=0.4m。则浸没地下水临界深度按1.6m考虑。

按设计正常蓄水位1665m,通过库区横1~5剖面及平面的分析计算,库区回水范围内左岸王家庄村漫滩和I级阶地部分将被淹没。I级堆积阶地发生浸没3处,其中新庄村I级阶地浸没区1面积为33516m2(约50.3亩),浸没区2面积为539m2(约88.4亩),王家庄村I级阶地浸没区3面积为40924m2(约61.4亩),面积合计为133379 m2(约200.1亩);王家庄村右岸青海省民和县马场垣乡毛洞川村漫滩被淹没0.123 km2(约185亩)。 ⑶库岸稳定

按设计正常蓄水位1665m,左、右岸II级阶地前缘基座及右岸上、下坝轴线岸坡组成为岩质边坡,为单斜岩层,但目前岩质边坡无变形迹象,处于稳定状态。库岸未发育较大的不利结构面和组合变形体,坝址水位抬高约10m亦不会对目前稳定的库岸边坡产生较大的不利影响,II级阶地基座边坡仍将处于稳定状态。基岩岸坡在水浸泡、浪蚀作用及干湿效应作用下产生局部坍岸,范围和方量有限,不会对水库运行产生较大的不利影响。右岸滑坡群滑坡前缘部分将淹没水下0.5~4m,影响滑坡稳定性,并可能产生局部坍岸和库岸再造。左岸王家庄村I级阶地前缘长度约0.5km和新庄村I级阶地前缘长度约1.3km为松散砂卵砾石和粉质壤土组成边坡可能产生局部坍岸,按水下稳定坡脚30º,现边坡高3m计算,则可能坍岸宽度约3~6m左右,坍岸方量约1.0~1.5万m3。

按设计正常蓄水位1665m,湟水左岸新庄村I级阶地部分耕地,王家庄村左岸I级阶地部分耕地及右岸河漫滩将被淹没,为保护左岸耕地不被淹没水下,建议在新庄村现河床左岸沿I级阶地前缘设置防护堤和排水工程措施,王家庄村I级阶地前缘与左坝肩斜交设置副坝,既保护耕地又起到护岸作用。 ⑷固体径流

库区右岸滑坡群表面有雨水冲沟,沟道狭窄,蜿蜒曲折,为季节性流水,冲沟两侧为基岩组成山体,在暴雨期间,可能携带少量洪积物碎石土入库,但规模和数量有限,多数堆积沟道内和冲沟口

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,不会产生大量固体物入库。对库区淤积影响主要为湟水上游河床推移质和悬移质。但滑坡体前缘在设计正常蓄水位时,部分地段淹没水下0.5~4m,可能产生局部库岸再造或坍岸,形成库区淤积的物质来源。 3.3河床式电站方案坝址区工程地质条件

本阶段河床式电站方案选定了1个坝址、两条坝轴线进行勘察比选。上、下坝轴线左坝肩位于下东川吊桥上游约368 m和170 m处,上、下坝轴线右坝肩位于下东川吊桥上游约540m和180m处,上、下坝轴线左岸相距198m,右岸相距360m。 3.3.1地质概况 ⑴地形地貌

坝址区为不对称的宽浅“U”型河床。坝址区左岸为王家庄村湟水漫滩、I级堆积阶地、II级基座阶地,地势平缓,无明显的坝肩陡坎地形,漫滩地面高程为1657~1660.5m,由于开采砂砾料,漫滩地表不平整,局部堆积开挖料和筛分弃料;I级堆积阶地地面高程为1661~1666m,地势平坦,为农田耕地、蔬菜大棚和果树。Ⅱ级基座阶地地面高程为1672~1675m。

上坝轴线右岸为青海省民和县马场垣乡毛洞川村所辖,为基岩边坡,地形陡峻,边坡近直立,边坡高度大于70m,局部坡脚有厚1~3m崩塌堆积碎石土。边坡稳定。

下坝轴线右岸为青海省民和县马场垣乡毛洞川村所辖,为湟水II级基座阶地,阶地地面高程为1674~1675.3m,基岩顶板高程为1666~1668.5m,阶地地势平坦,为农田耕地。II级基座阶地前缘边坡近直立、陡峻,边坡高度为16~20m,边坡稳定。由于灌溉回归水排泄及洪水下泄冲刷,在坝轴线上游右岸覆盖层局部有崩塌及裂缝。

坝址区平水期河床宽约60~80m,水深约0.5~3m,河道自然比降为2.48‰,上坝轴线河流流向SE117°,下坝轴线呈NE58°拐弯流出,平面近似倾斜“L”型。 ⑵地层岩性

①坝址区基岩为白垩系下统河口群下部岩层(K1hk2a),泥质细砂岩为主要岩性,局部为泥岩、粉砂质泥岩组成,泥岩、粉砂质泥岩呈薄层状。

②冲积含漂石砂卵砾石(alQ43):厚度1.5~7m,局部含有粉细砂透镜体,主要分布在河床及漫滩。坝址漫滩及河床钻孔揭露第四系覆盖层厚度为1.4~6.5m。 ⑶地质构造

坝址区断裂构造不发育,为单斜岩层,岩层倾角10~12°,以层面裂隙为主,发育NE、NNE、NWW组,充填泥质、岩屑、方解石,宽度0.01~0.2m,延伸长度一

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般大于5m。河床岩体表面风化冲刷剧烈,受覆盖,裂隙出露较少。

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⑷水文地质条件

坝址区第四系孔隙性潜水水位埋深一般0.5~4.5m,阶地部位地下水位埋深受灌溉水及季节降水变动较大,河床及漫滩地下水位随河水位而变化。漫滩第四系孔隙性潜水及湟水对普通水泥无腐蚀。

坝基基岩弱风化带一般无地下水赋存,强风化带及裂隙密集带局部赋存基岩裂隙水,水量较小,一般对普通水泥具腐蚀性。 ⑸物理地质现象

下坝轴线右岸上游150m至上坝轴线上游55m,长约300m,为基岩边坡,地形陡峭,基岩风化强烈,局部表面冲刷破碎,有少量崩塌、掉块或剥落现象,方量较小,对坝肩稳定影响不大,整体边坡稳定。

上坝轴线上游55m至库尾边坡为基岩滑坡群组成,其上分布有零星季节性流水冲沟,呈“V”型,切割深度5~10m,沟道狭窄,蜿蜒曲折,沟口堆积物较少,无降水或降水强度较小时不具备爆发泥石流条件,当降水强度较大且持续时间长时可能爆发粘性泥石流。基岩滑坡群沿河床方向横向宽度约1.5km,纵向长度一般约100~250m不等,滑坡体厚度约5~20m不等,滑动方向为NE40~50°,基本与河流流向近正交,为浅层基岩滑坡,该滑坡群估算总方量约300万m3,目前局部处于不稳定状态,尤其暴雨期间局部仍在滑动。 3.3.2坝址岩(土)物理力学性质

⑴河床、漫滩及I级阶地含漂石砂卵砾石特性

河床、漫滩冲积含漂石砂卵砾石颗粒组成:漂石占8.6%,卵石占51.7%,砾石占20.9%,砂占18.8%,d60=52mm,d50=33mm,d30=9mm,d20=3mm,d10=0.5mm,d5=0.22mm,Cu=104,Cc=3.1。天然密度为1.76~1.g/cm3,变形模量为40~45MPa。

I级阶地含漂石砂卵砾石颗粒组成:漂石占19.7%,卵石占44.8%,砾石占18.7%,砂占16.8%,d60=68mm,d50=42mm,d30=13mm,d20=4.2mm,d10=0.7mm,d5=0.35mm,Cu=97,Cc=3.6。天然密度为1.~2.00g/cm3,变形模量为40~45MPa。 ⑵坝址基岩物理力学试验指标

坝址岩体饱和单轴抗压强度试验Rb=4.2~6.9MPa,总体属软岩。 ⑶坝址岩体渗透性

河床、漫滩冲积含漂石砂卵砾石抽水和提水试验,渗透系数为60~120m/d,属强~极强透水。

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坝址区基岩强风化带厚度1.5~3m,弱风化带厚度3~5m。基岩弱风化带中基本无地下水赋存。从压水试验成果分析,左右岸岩体弱风化带透水率均小于5Lu,属微~弱透水性。

⑷坝址钻孔声波测试、岩块声波测试

从钻孔测试成果分析,岩体纵波波速值Vpmin=2322m/s,Vpmax=2800m/s,一般Vp=2600~2700m/s,Kv=0.4~0.7。室内岩块纵波速度值2900~3500m/s,测试横波速度值为1550~1990m/s,动泊松比0.26~0.3,动弹性模量16.1~26.3GPa,动剪切模量6.2~10.4GPa。 ⑸坝址区岩体质量分级

坝址区岩体岩性主要为泥质细砂岩,局部为粉砂质泥岩、泥岩,岩体强度较低,岩石软弱,呈薄层状,从各类岩体物理力学试验指标综合考虑,根据《工程岩体分级标准》(GB50218-94),将坝址岩体基本质量级别分为IV、V级。 3.3.3坝址岩(土)体物理力学参数建议值

①河床、漫滩覆盖层含漂石砂卵砾石层参数建议值见表3-1。

含漂石砂卵砾石参数建议值表3-1

开挖边坡 指标 岩性 渗透系数(m/d) 允许承载力 (MPa) 水上 临时 含漂石砂卵砾石 60~120 永久 水下 临时 永久 0.4~0.5 1:1.0~1:1.25 1:1.5 1:1.5~1:1.75 1:2.0 ②坝址岩体物理力学参数建议值见表3-2。

坝址岩体物理力学参数建议值表3-2

抗压强度 弹性模变形模(MPa) 量E0 量E50 抗剪强度 泊松比 岩体/岩体 抗剪断 原状 饱和 原状(GPa) 原状 (GPa) 原状 f′ c′ f (MPa) 泥质 9 细砂岩 3~5 1~1.7 0.8~1.3 0.25~0.55~ 0.15~0.55 0.30 0.65 0.20 0.50~0.55 f′ (MPa) 0.08~0.15 0.45~0.50 抗剪 砼/岩体 抗剪断 c′ f 抗剪 指 标 岩 性 3.3.4上坝轴线工程地质条件 ⑴上坝轴线工程地质条件及评价

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湟水左岸II级基座阶地,桩号0+000~0+034.8段,表层为冲洪积粉质壤土,厚2~3.0m。其下为冲积砂卵砾石层,厚约2.5~4.0m,下伏基岩为白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩为主。

湟水左岸Ⅰ级堆积阶地,桩号0+034.8~0+350.54段,现为耕地,表层冲洪积粉质壤土,厚0.5~3.0m,其下为冲积砂卵砾石层,厚约2.5~3.0m,局部表层为粉细砂透镜体,厚度0.5~1.5m。下伏基岩为白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩为主,基岩强风带厚度1.5~2.5m。

湟水左岸漫滩,桩号0+350.54~0+520.09段,地表局部为冲洪积砂壤土,厚约0.2~0.5m,局部为开采砂砾石料或弃料堆积,厚度1~3m,冲积含漂石砂卵砾石层,厚约2.5~3.0m,下伏基岩为白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩为主,局部夹粉砂质泥岩及砂质泥岩薄层,强风化带厚约1.5~3.0m。岩体弱风化带透水率为1.5~3.4Lu,为微~弱透水性,为相对不透水的隔水层。地下水位随河水位涨落而变动,对普通水泥无腐蚀。

湟水河床段,桩号0+520.09~0+571.06段,表层为冲积含漂石砂卵砾石层,厚约1.4~2.5m,基岩为白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩为主,局部为粉砂质泥岩及砂质泥岩薄层,强风化带厚约1.5~3.0m。岩体弱风化带透水率为1.5~3.4Lu,为微~弱透水性,为相对不透水的隔水层。

湟水右岸基岩斜坡段,桩号0+571.06~0+739.61段,出露基岩为白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩为主,局部为粉砂质泥岩及砂质泥岩薄层,基岩裸露无覆盖层分布。地表风化和降水冲刷强烈,强风化带厚度2~3m,裂隙不发育,山体自然坡度为55~75º,坝肩边坡高度大于70m,局部有小崩塌、掉块或剥落,边坡稳定。 ⑵上坝轴线主要工程地质问题及评价

按设计正常蓄水位1665m,上坝轴线左岸漫滩将被淹没水下,I级阶地耕地也将淹没水下0~1.5m,右坝肩边坡稳定。右岸基岩滑坡群,目前局部处于不稳定状态,尤其暴雨期间局部仍在滑动。上坝轴线主要工程地质问题是河床第四系覆盖层渗漏和左坝肩绕坝渗漏问题,右岸滑坡群的稳定性问题。 3.3.5下坝轴线工程地质条件 ⑴下坝轴线工程地质条件及评价

湟水左岸II级基座阶地前缘,桩号0+000~0+013.,阶地表层为冲洪积粉质壤土,厚2~3.0m,其下为冲积砂卵砾石层,厚约2.5~4.0m,阶地前缘坡积碎石土厚2~

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3m。

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下伏基岩为白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩为主,地下水位变动较大,对普通水泥无腐蚀。

湟水左岸Ⅰ级堆积阶地,桩号0+013.~0+338.87,其中0+013.~0+257.7段现为耕地,表层冲洪积粉质壤土,厚1.5~2.5m,下部冲积砂卵砾石层,厚约4.0~6.0m,该层顶部局部为粉细砂透镜体,厚度0.5~1.5m。下伏基岩为白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩为主,基岩强风带厚度1.5~2.5m。地下水位埋深3.5~5.0m,受灌溉影响,地下水位变动较大,对普通水泥无腐蚀。

湟水左岸漫滩,桩号0+338.87~0+481.95,现0+338.87~0+371段为耕地,冲洪积砂壤土,厚约0.5~1.5m,0+371~0+481.95段为荒滩,局部为开采砂砾石料或弃料堆积,厚度1~3m,冲积含漂石砂卵砾石层,厚约6.5~8.5m,下伏基岩为白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩为主,局部夹粉砂质泥岩及砂质泥岩薄层,强风化带厚约1.5~3.0m。岩体弱风化带透水率为1.5~3.4Lu,为微~弱透水性,为相对不透水的隔水层。地下水位随河水位涨落而变动,对普通水泥无腐蚀。

湟水河床段,桩号0+481.95~0+525.73段,表层为冲积含漂石砂卵砾石层,厚约2.5~6.5m,基岩为白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩为主,局部为粉砂质泥岩及砂质泥岩薄层,强风化带厚约1.5~2.5m。岩体弱风化带透水率为1.5~3.4Lu,为微~弱透水性,为相对不透水的隔水层。

湟水右岸II级基座阶地,桩号0+525.73~0+593.1,阶地表层为冲洪积粉质壤土,厚2.5~3.0m,其下为冲积砂卵砾石层,厚约2.5~4.0m,局部夹细砂透镜体,阶地前缘局部有少量崩塌堆积碎石土厚2~3m。下伏基岩为白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩为主。阶地前缘基岩裸露,基岩顶板高程为1666~1668.5m,自然坡度为80~90º,自然边坡高度18~20m,坝肩发育一条裂隙L1,充填方解石和石膏,宽度3~5cm。阶地前缘局部有小崩塌、掉块或剥落,边坡稳定。基岩强风带厚度1.0~2.0m。在右岸坝轴线上游25~75m处岸边有覆盖层环向卸荷裂缝,并伴随小量崩塌,裂缝纵向深度约4~6m,宽度约5~20cm,呈“V”型开口。 ⑵下坝轴线主要工程地质问题及评价

按设计正常蓄水位1665m,左岸河漫滩将被淹没,I级阶地耕地也将淹没水下0.5~2m,右坝肩II级阶地边坡稳定。下坝轴线主要工程地质问题是河床第四系覆盖层渗漏和左坝肩绕坝渗漏问题。 3.3.6副坝工程地质条件

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湟水左岸II级基座阶地前缘,桩号0+000~0+025.37,现地面高于设计正常蓄水位3.87~2.70m,基岩裸露,岩性为白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩为主。湟水左岸Ⅰ级堆积阶地,桩号0+025.37~0+636.96,0+025.37~0+153.2段现地面高于设计正常蓄水位2.7~0m,0+153.2~0+636.96段现地面低于设计正常蓄水位0~6.77m。桩号0+025.37~0+309.32、0+588.08~0+636.96段现为耕地,表层冲洪积粉质壤土,厚1.5~5.0m,0+309.32~0+588.08段为荒滩,岩性为含砾砂壤土层,厚0.5~1.5m。下部冲积砂卵砾石层,厚约4.0~6.0m,该层顶部局部为粉细砂透镜体,厚度0.5~1.5m。下伏基岩为白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩为主,基岩强风带厚度2.0~3.0m。地下水位埋深3.5~5.0m,地下水位变动较大,对普通水泥无腐蚀。湟水河床段,桩号0+636.96~0+695.52,现地面低于设计正常蓄水位6.77~8.96m。表层为冲积含漂石砂卵砾石层,厚约2.5~6.5m,基岩为白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩为主。

副坝主要工程地质问题是第四系覆盖层冲积含漂石砂卵砾石层渗漏问题。 3.3.7坝轴线比较选择意见

坝轴线比较选择意见见表3-3。 3.4引水式电站方案工程地质条件

3.4.1引水式电站方案引水线路工程地质条件分段评价

湟水左岸漫滩,桩号0+000~0+886段,开挖深度约6~10m,冲积含漂石砂卵砾石层,厚约2.5~3.0m。其中0+234~0+605.6段基岩裸露,为II级阶地前缘,岩性为白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩为主,局部夹粉砂质泥岩及砂质泥岩薄层,地下水位随河水位涨落而变动,对普通水泥无腐蚀。

湟水左岸Ⅰ级堆积阶地,桩号0+886~1+937.6段,开挖深度约6~6.5m,现为耕地,表层冲洪积粉质壤土,厚0.5~3.0m,其下为冲积砂卵砾石层,厚约2.5~3.0m,下伏基岩为白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩为主,地下水位埋深2.5~4.0m,受灌溉影响,地下水位变动较大,对普通水泥无腐蚀。

湟水左岸II级基座阶地,桩号1+937.6~2+680.7,渠基埋深约15~20m,阶地表层为冲洪积粉质壤土,厚2~5.0m,其下为冲积砂卵砾石层,厚约2.5~4.0m,下伏基岩为白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩为主。

湟水左岸Ⅰ级堆积阶地,桩号2+680.7~3+159.5,渠基开挖深度约3~7m,其中2+680.7~3+049.6段现为耕地,表层为冲洪积粉质壤土,厚1.0~3.0m,3+049.6~3+159.5段为荒滩。下部冲积砂卵砾石层,厚约4.0~6.0m,该层顶部局部为粉

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细砂透镜体,厚度0.5~1.5m。下伏基岩为白垩系下统河口群(K1hk2a)泥质细砂岩为主。地下水位埋深约3.5~5.0m,受灌溉和季节影响,地下水位变动较大,对普通水泥无腐蚀。

坝轴线比较选择意见表3-3

坝轴线 比较项目 上坝轴线 下坝轴线 比较意见 地形地貌 地层岩性 地质构造 物理地质现象 水文地质条件 左岸坝肩为I级阶地、漫左岸坝肩为I级阶地、漫滩,右岸滩,右岸坝肩为II级阶地下坝线优于上坝肩为基岩边坡。河床不对称。现前缘。河床不对称。现左岸坝线。 左岸漫滩宽170m,现河床宽51m。 漫滩宽110m,现河床宽44m。 河床覆盖层厚度2.5~河床覆盖层厚度1.4~2.5m。坝基基6.5m。坝基基岩岩性白垩岩岩性白垩系下统河口群泥质细砂基本相同。 系下统河口群泥质细砂岩岩为主。 为主。 断裂不发育。主要结构面为断裂不发育。主要结构面为层面。 相同 层面。 右岸上游55m至库尾边坡为基岩滑右岸上游415m至库尾边坡群组成,目前局部处于不稳定状坡为基岩滑坡群组成,目前态,尤其暴雨期间局部仍在滑动。局部处于不稳定状态,尤其下坝线优于上右坝肩为基岩边坡,山体自然坡度暴雨期间局部仍在滑动。右坝线。 为55~75º,边坡高度大于70m,局岸为II级阶地前缘高度部有小崩塌、掉块或剥落,边坡稳18~20m,基岩边坡,边定。 坡稳定。 漫滩第四系孔隙潜水埋深漫滩第四系孔隙潜水埋深0.5~0.5~2.5m,对砼无腐蚀。2.5m,对砼无腐蚀。基岩岩体基本基岩岩体基本无地下水,岩无地下水,岩体透水率1.5~3.4Lu,相同 体透水率1.5~3.4Lu,为为微~弱透水性,为相对不透水的微~弱透水性,为相对不透隔水层。 水的隔水层。 砼骨料产地相同。 砼骨料产地相同。 运距相同 天然建筑材料 水库区主要 工程地质问题 副坝 工程地质条件 推荐意见 主要为浸没、淹没问题及右主要为浸没、淹没问题及右岸滑坡岸滑坡群的稳定性问题。左群的稳定性问题。左岸浸没约200.1岸浸没约200.1市亩,右岸基本相同 市亩,右岸淹没185市亩。左坝肩淹没185市亩。左坝肩绕坝绕坝渗漏问题。 渗漏问题。 副坝长约353.71m,沿I级阶地前副坝长约552.28m,沿I级上坝线优于下缘布置。 阶地前缘布置。 坝线。 上坝线距滑坡群较近,下坝线相对距滑坡群稍远,其它工程地质条件基本相近,均无制约坝轴线的重大工程地质问题。综合考虑,本阶段从工程地质角度推荐下坝轴线方案。 3.4.2引水式电站方案主要工程地质问题 ⑴开挖边坡稳定性问题

引水式电站方案引水线路在漫滩、I级阶地、II级阶地中开挖,开挖深度约6~15m不等,最大渠底埋深约20m,渠道边坡组成地层岩性主要为冲洪积粉质壤土、砂卵砾

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石和基岩,在漫滩、I级阶地、II级阶地砂卵砾石层中含有地下水,渠基位于地下水位以下,开挖渠道地下水的渗流溢出对形成边坡的稳定性有很大影响。

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⑵环境地质问题

引水式电站方案全线在I、II级阶地耕地中开挖,明渠开挖弃渣量较大,开挖及弃渣堆放占用耕地较多,扰动土石方量大,占用耕地,容易造成水土流失,施工开挖对沿线已建建筑物可能造成干扰和影响。 3.5河床式电站方案与引水式电站方案选择意见 3.5.1河床式电站方案与引水式电站方案比较

河床式电站方案与引水式电站方案工程地质条件比较见表3-4。

河床式电站方案与引水式电站方案比较表3-4

项目方案 河床式电站方案 引水式电站方案 线路长度3159.5m,布置于湟水左岸II级阶地、I级阶地、漫滩中,以明渠、暗渠等为主,线路从农田耕地中穿过。 渠基多位于基岩中,渠基埋深约6~20m,渠基岩性为白垩系下统河口群泥质细砂岩为主。 ①渠道边坡稳定性问题。②环境地质问题。 砼骨料产地位于坝址,运距不等。 需占用和开挖耕地,沿线开挖和弃渣堆放量较多,施工对沿线局部已建建筑物有所干扰或影响。施工条件相对差。 上坝轴线现左岸漫滩宽170m,现河床宽51m。下坝轴线现左岸漫滩宽建筑物布置 110m,现河床宽44m。主要建筑物布置于现河床及漫滩。 河床覆盖层厚度1.4~6.5m。坝基基工程地质条件概岩岩性白垩系下统河口群泥质细砂况 岩为主。 ①右岸基岩滑坡群稳定性问题。②存在主要工程地浸没、淹没问题。③左坝肩绕坝渗质问题 漏问题。 砼骨料产地位于坝址,运距近,集建筑材料 中开采和供给。 坝址区坝轴线不需占用和开挖耕地,施工场地布置基本不受影响,施工条件 开挖和弃渣堆放量相对较少,施工对沿线局部已建建筑物无干扰。施工条件相对较好。 推荐意见 从工程地质条件比选,本阶段推荐河床式电站方案。 3.5.2选择推荐意见

本阶段从工程地质条件进行比选,从工程地质角度推荐河床式电站方案下坝轴线方案。建议从工程投资经济指标等其他方面进一步进行比选。 3.6天然建筑材料 3.6.1土料

土料产地位于湟水左岸王家庄村后崩康沟(即庙沟)中,兰州~红古公路北侧,距枢纽约3Km,地形呈馒头状,为风积马兰黄土,储量丰富,为荒山丘陵,有交通便道通行,开采运输较方便。击实后饱和快剪c=47.1KPa,φ=23.3°,最大干密度1.73g/cm3,最优含水量16.2%。做为围堰土料,质量完全满足技术要求。该产地储量丰沛,可根据需要量而开采。

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3.6.2砂砾料

产地位于兰州市红古区花庄镇王家庄村湟水左岸漫滩即河床式电站方案坝址,地面高程1657~1660m,现为荒滩,无耕地分布,所选产地为电站淹没区。表层局部为冲洪积粉细砂及砂壤土,厚度0.2m,开采时需剥除,下部为冲积含漂石砂卵砾石,厚度2.5~4m,卵砾石组成为花岗岩、砂岩、石英岩,磨圆度和分选性好,局部含有粉细砂透镜体,厚度0.3~1m。该产地除粗、细骨料含泥量较大需冲洗,砂细度模数偏细、孔隙率偏大外,其余各项指标满足质量技术要求。计算储量面积11万m2,因受湟水水位影响,地下水位变幅较大,平均开采深度按水上1.5m,水下0.5m,砂砾石水上开采储量16.5万m3,砂砾石水下开采储量5.5万m3,合计开采储量22.0万m3,其中砼细骨料6.19万m3,砼粗骨料16.79万m3。满足设计需要量。若开采条件允许也可加大开采深度0.5~1m。该产地供电站枢纽使用。

此外,在兰州市红古区花庄镇王家庄村湟水右岸漫滩荒滩,隶属青海省民和县马场垣乡毛洞川村漫滩将被淹没0.123 km2(约185亩),无耕地分布,为电站淹没区。表层局部为冲洪积粉细砂及砂壤土,厚度0.3m,开采时需剥除,下部为冲积含漂石砂卵砾石,厚度3~5m。类比与左岸王家庄砂砾料产地各项试验指标基本相同,按平均开采深度水上2.5m,水下0.5m,砂砾石储量36.9万m3,也可加大开采深度1~2m,距坝址较近,唯须到右岸开采,现没有交通运输便道,运输方式受到湟水的制约。该产地推荐为备用砼料场和砂砾石料产地。 3.6.3块石料

工程区30km范围内基岩岩性以泥质细砂岩为主,岩石软弱,易风化,不宜做块石料。位于海石湾~窑街公路旁大通河享堂峡电站处采石场,距工程区约40km,岩性为元古代石英闪长岩、闪长岩、花岗闪长岩,产地储量丰富,经类比质量完全满足技术要求,且在附近工程中使用,该产地位于国道旁,交通方便,有采石场开采,可直接购买。

另外,王家庄砂砾料产地开采筛分漂石也可作为所需块石料。 3.6.4施工用水

湟水水量丰沛,SO2-4含量222.8mg/l,HCO3-含量213.8mg/l,PH值=8.42,矿化度0.730g/l,总碱度3.68me/l,总硬度7.086me/l,水化学类型为SO2-4-HCO-3-CI-—Ca2+-K+-Na+型,对普通水泥无腐蚀,可做为施工用水水源。 3.7结论

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①工程区位于中祁连隆起构造带东端的河口断陷区,沉积了深厚的中生代白垩系及第三系地层,断裂不发育,新构造运动主要以间歇性上升运动为主,是相对稳定的构造区域。工程区50年超越概率为10%的地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应谱特征周期为0.45s,相当于地震基本烈度为VII度。

②工程区基岩为白垩系下统河口群下部岩层(K1hk2a),泥质细砂岩为主要岩性,局部为泥岩、粉砂质泥岩组成,总体上为薄层状软岩,具有岩性软,易风化、软化的不良水理性质,但对于低坝或引水渠道工程,经适当处理或地基保护后,能满足工程建筑物对地基的要求。

③本阶段进行了引水式方案和河床式方案比选。从工程地质条件比选,引水式电站方案挖方工程量大,开挖边坡问题相对复杂,占地较多,经综合比选,本阶段从工程地质角度推荐河床式电站方案。

④河床式方案水库规模较小,不存在永久渗漏问题,库岸右岸基岩滑坡群目前总体稳定,蓄水后不会发生大规模滑移,对水库安全影响不大。淹没和浸没是库区的主要工程地质问题。按设计正常蓄水位1665m评价,左岸3处I级阶地浸没合计约200亩,右岸淹没约185亩。

⑤本阶段进行了河床式电站方案上、下2条坝轴线的比选。河床式方案上、下坝轴线左岸相距198.57m,右岸相距360m。上坝轴线距滑坡群较近,下坝轴线相对距滑坡群稍远,其它工程地质条件基本相近,综合考虑,本阶段从工程地质角度推荐下坝轴线方案。

⑥河床式方案坝址左岸为漫滩及I级阶地,右岸为II级阶地前缘基岩,河床覆盖层厚度为1.4~6.5m,河床无深槽。坝址基岩为白垩系下统河口群第二组下部岩性(K1hk2a)泥质细砂岩为主,强风化带厚度1.5~3m,坝基岩体基本无地下水,为相对不透水的隔水层,无突出工程地质问题。但存在左坝肩绕坝渗漏问题,需设置副坝。

⑦天然建筑材料。

土料:土料产地位于湟水左岸王家庄村后崩康沟中,距枢纽约3Km,储量丰沛,开采运输较方便。除粘粒含量偏低外,其它各项指标符合质量技术要求。

砂砾料:王家庄砂砾料产地,计算储量面积11万m2,因受湟水水位影响,平均开采深度按水上1.5m,水下0.5m,砂砾石水上开采储量16.5万m3,砂砾石水下开采储量5.5万m3,合计开采储量22.0万m3,其中砼细骨料6.19万m3,砼粗骨料16.79万m3。若开采条件允许也可加大开采深度0.5~1m。该产地供电站枢纽使用。

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块石料:位于海石湾~窑街公路旁大通河享堂峡电站处采石场,距工程区约40km,产地储量丰富,经类比质量满足技术要求。交通运输方便,有采石场开采,可直接购买。

施工用水:湟水水量丰沛,对普通水泥无腐蚀,可做为施工用水水源。

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