1、山阳县薄岭电站增容改造工程可行性研究报告1山阳县薄岭电站增容改造工程可行性研究报告山阳县薄岭电站增容改造工程可行性研究报告21 综合说明1.1 概述山阳县位于陕西东南部，地处秦岭南麓，属长江流域汉江水系，是一个“八山一水一分田”的土石山区农业县、国家扶贫开发重点县、革命老区县。东与丹凤、商南为邻，西与镇安、柞水交界，南与湖北省郧西县毗邻，北与商州区接壤。全县辖 30 个乡镇、326 个村（居） 、11.7 万户、44 万人，其中农业人口 40.3 万人，人口居商洛市第三。县域面积 3514km2，居商洛市第一、陕西省第六。境内山大沟深，沟壑纵横，北有流岭、中有鹘岭、南有郧岭，汉江支流金钱河、丹
2、江支流银花河自西向东穿境而过，形成“三山夹两川”的岭谷地貌。境内平均海拔 1100m，年平均气温 13.1，无霜期 207 天，年均降水量 709mm，属亚热带向暖温带过渡的季风性半湿润山地气候。全县水力资源理论蕴藏量 19.5104kw，可开发量 5.6104kw。截止2008 年，已建成薄岭、东河等 6 座水电站，总装机 2415kw，年发电量930104kwh。金钱河梯级开发猛柱山、腰坪水电站正在建设之中。山阳县薄岭电站增容改造工程位于漫川镇下薄岭处，系利用原改河造田所形成的集中落差建坝引水发电。原薄岭电站建成发电于二十世纪八十年代末，装机 3630 kw，设计引水流量为 17m3s，设
3、计水头为 10.5m。拦河坝为浆砌石重力坝，建于改河山垭岩基上，坝长 82m，沿坝轴线按地质地形条件分三段，右段长 27m，坝高 16m；中段长 31m，高 9m；左段长 24m，高 8m。拦河坝流域面积 4235km2，多年平均径流量 10.62108 m3， P80%日均流量 8.4 m3s，电站多年平均发电量 856.0104kwh，装机年利用小时 6794h。厂房紧靠坝左岸山坡，引水隧洞长 69.1m，冲沙洞长 29.9m，压力洞长 27.6m。山阳县薄岭电站是商洛市发改委、商洛市水务局以商发改发2010280 号文“关于金钱河干流山阳段水电资源开发修编规划的批复”批复的金钱河干流山阳
4、段水电资源开发规划中规划的第 7 级电站。其上游约山阳县薄岭电站增容改造工程可行性研究报告32.5km 处为第 6 级猛柱山电站。猛柱山电站枢纽工程位于山阳县同安乡境内，属厂坝分离式不完全调节电站，是商洛市“九五”期间水电开发规划和第三批农村初级电气化县电源工程规划中的骨干电站。可研报告及设计已经省发改委批复。该电站工程的初步设计工作由能源部、水利部西北勘测设计院研究完成。坝址上游流域面积 4014km2，电站设计引水流量 48.3 m3s，最大水头 44.6m，最小水头 33.0m，平均水头 38m，装机 35000kw，保证出力 2510kw，年平均发电量 9018104kwh，年利用小时
5、数 6012h。猛柱山电站工程规模为中型三等工程，枢纽工程由拦河坝、引水隧洞、泄洪排砂闸、压力钢管及发电厂等五部分组成。电站拦河坝采用浆砌石重力坝型，坝顶全长 173m，最大坝高 69.5m，总库容 5140104 m3， 调节库容 3470104 m3，死库容 1670104 m3。发电引水隧洞洞线为直线，园型断面，洞径 5.7m，洞长 460m，压力钢管支管直径 2000mm。泄洪排沙洞布设于右岸，采用裁弯取直布置，由导流洞设“龙抬头”改建而成，断面形式为城门洞型，截面为 79m，洞长468m，系有压泄洪洞，兼顾排沙。电站厂房布置在引水洞出口右岸边，主厂房长 40m（包括安装间 12.5m
6、） ，宽 12.5m，高 12.65m。内装 3 台单机容量 5000kw HL（F13）LJ140 型水轮机组，主变压器布置于安装间后侧。猛柱山电站是商洛市目前拟建电站中装机规模最大的一座，为下游梯级开发电站建设打下了良好基础。已与陕西宝光科技发展有限公司签定了工程建设合同并于 2003 年月 10 月正式开工建设。目前，已完成了“三通一平”工作，泄洪排沙洞（兼作施工导流洞）正式施工。猛柱山电站厂区距离薄岭电站约 2.5km。因猛柱山电站属厂坝分离式不完全调节电站，为薄岭电站的增容改造提供了有力的保障。为此，山阳金川水电有限公司决定对薄岭电站进行增容改造。将原拦河坝加高 2m，在距原电站进口
7、约 50m 处设置进水口，进水口后设一条输水隧洞，设计流山阳县薄岭电站增容改造工程可行性研究报告4量为 32.0m3/s，设计比降 1/1000，总长度 132m。渠首水位 303.70 m，渠道末端水位 303.58 m。电站厂区坐落在在原薄岭电站左侧 50m 处，由压力洞、厂房、尾水渠、变电站、防洪堤等部分组成。新增装机容量3200kw（16002） 。1.2 编制依据近年来，山阳县按照围绕“农民增收、财政增长、城镇增容”三大目标，实施“生态立县、工业强县、药业兴县、旅游活县”四大战略，落实“开放带动、产业带动、项目带动”三大举措，抓好“农业产业开发、工业经济发展、重大项目建设、旅游和水力
8、资源开发、城镇建设、和谐社会建设”六件大事，努力保持全县经济社会又好又快发展。根据金钱河水力资源优势，山阳金川水电有限公司决定对薄岭电站进行增容改造，并于 2009 年 9 月，与我院鉴订了山阳县薄岭电站增容改造工程的设计合同。接受委托后，我院随即派员进行了外业勘测和调查，并组织有关人员先期编制完成了山阳县薄岭电站增容改造工程可行性研究报告 。2010 年 9 月 8 日，商洛市水务局、发改委主持召开会议，对山阳县薄岭水电站增容改造工程可研报告进行了审查。根据审查意见的要求，我院及时组织人员对报告进行了修改完善，编制完成此可研报告。山阳县薄岭电站增容改造工程可行性研究报告编制的主要依据为：水利
9、水电工程可行性研究报告编制规程DL502093农村水电站可行性研究报告编制规程 SL3572006水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000防洪标准GB5020194小型水力发电站设计规范GB500712002小水电水能设计规程SL7694水利水电工程进水口设计规范SL2852003砌石坝设计规范SL252006山阳县薄岭电站增容改造工程可行性研究报告5水电站引水渠道及前池设计规范SLT20597水工隧洞设计规范DLT51952004水电站压力钢管设计规范SL 2812003水电站厂房设计规范SL2662001水利水电工程施工组织设计规范SL3032004水利建设项目经济评价规范SL72
10、94小水电建设项目经济评价规程SL1695金钱河干流山阳段水电资源开发规划金钱河猛柱山水电站工程可行性研究报告山阳县薄岭水电站增容改造工程可研报告审查意见以及其它相关规范、规定。1.3 工程概况山阳县薄岭电站增容改造工程为坝后电站，坝址位于金钱河下游段的漫川镇下薄岭处，坝址处控制面积 4235km2。 确定采用方案为：将原拦河坝加高2m，在距原电站进口约 50m 处设置进水口，进水口后设一条输水隧洞，设计流量为 32.0m3/s，设计比降 1/1000，总长度 132m。渠首水位 303.70 m，渠道末端水位 303.58 m。电站厂区坐落在在原薄岭电站左侧 50m 处，由压力洞、厂房、尾水
11、渠、变电站、防洪堤等部分组成。新增装机容量3200kw（16002） 。平均年发电量 2050104kwh（其中：增容改造电站1742104kwh，原薄岭电站 308104kwh） ，新增容改造电站年利用小时5442h，原薄岭电站年利用小时 2447h。1.3.1 自然条件金钱河，又称夹河，为汉江左岸一级支流，跨陕、鄂两省市，干流发源于陕西省柞水县丰北乡以西的秦岭光头山太平沟，流经柞水县、山阳县于湖北省郧西县夹河镇汇入汉江，全流域面积 5650km2，河流全长 261km，干流平均比降 2.8。在陕西省境内流程 198.4m,流域面积 4695.8km2，占全流域面积的83.1。山阳县薄岭电站
12、增容改造工程可行性研究报告6金钱河是山阳县境内最大的一条河流，于户恒镇桃圆村入境，漫川镇以南的小河口出境，干流长 79.1km,流域面积 2369km2，占陕西省境内的 50.5%，占全流域面积的 41.9，干流平均比降 5.3,天然落差 228m。山阳县薄岭电站是商洛市发改委、商洛市水务局以商发改发2010280 号文“关于金钱河干流山阳段水电资源开发修编规划的批复”批复的金钱河干流山阳段水电资源开发规划中规划的第 7 级电站。其上游约2.5km 处为第 6 级猛柱山电站。薄岭电站为坝后电站，坝址位于金钱河下游段的漫川镇下薄岭处，系利用原改河造田所形成的集中落差建坝引水发电，地形条件较优越。
13、坝址处控制面积 4235km2,距下一级湖北玉皇滩电站水路距离 8km，玉皇滩电站已建成发电。薄岭电站 增容改造 建设对下游电站无任何影响。河段内无较大用水量用户，电站建设运行不会对河段农业生产造成危害性影响。1.3.2 水文分析薄岭电站距离上一级猛柱山电站约 2.5km，利用猛柱山电站的尾水调节。猛柱山电站坝址处控制流域面积 4014km2，薄岭电站坝址处控制流域面积 4235km2。两者面积相差较小，又都以南宽坪水文站作为参证站，故薄岭电站 增容改造 直接采用猛柱山电站水文分析成果水文比拟。南宽坪水文站始建于 1958 年。该站位于薄岭电站坝址上游 25km 处，控制流域面积 3936 k
14、m2，是金钱河上唯一的水文测站。为猛柱山电站径流、洪水分析的依据站。南宽坪水文站年径流计算参数为：均值33.5m3s，Cv0.55，Cs3.0 Cv。计算成果见表 11。表 11 南宽坪水文站不同频率年径流计算成果表单位：m 3s各种频率径流设计值（%）均值 Cv CsCv1 10 20 50 80 90 95 9933.5 0.55 3 96.4 57.9 45.84 28.7 18.6 15.4 13.6 11.9山阳县薄岭电站增容改造工程可行性研究报告7薄岭电站不同频率年径流计算成果见表 12。表 12 薄岭电站不同频率年径流计算成果表单位：m 3s各种频率径流设计值（%）均值 Cv C
15、sCv1 10 20 50 80 90 95 9936.0 0.55 3 103.7 62.3 49.3 30.9 20.0 16.6 14.6 12.8薄岭水电站拦河坝处设计月均流量成果见表13。表 13 薄岭电站拦河坝处不同频率月均流量成果表单位：m 3s频 率P(%) 10 15 20 25 30 40 50 60 70 75 80 85 90拦 河 坝处 采 用值75.0 59.1 47.0 38.7 32.6 24.6 18.6 14.1 11.6 10.4 9.1 7.6 6.5金钱河洪水由暴雨形成，洪水过程呈现陡涨陡落，峰型尖瘦的特点，主要洪水过程历时一天左右，呈单峰型。南宽坪水
16、文站洪水分析计算参数为：均值 1050m3s，Cv1.0，Cs3.5 Cv。设计洪水计算成果见表 14、15。表 14 南宽坪水文站不同频率洪水成果单位：m 3s各种频率洪水设计值（%）均值Cv CsCv 0.2 0.5 1 2 3.33 5 101050 1.0 3.5 8035 6565 5480 4445 3715 3120 195山阳县薄岭电站增容改造工程可行性研究报告8表 15 南宽坪水文站不同频率分期洪水成果单位：m 3s各种频率洪水设计值（%）月份5 10 20 33.34 550 434 313 2245 517 384 262 1856 1575 965 472 2257、8
17、、9 3120 2195 1385 91010 1075 790 520 33011 389 267 158 9712 51 38 26 181 23 19 15 122 26 21 15 113 158 104 60 36南猛区间流域面积 78 km2，约占 2%，按规范要求猛柱山电站坝址洪水可直接采用南宽坪水文站设计成果。薄猛区间流域面积221km 2，区间有一级支流箭河汇入，箭河流域面积190 km2，河道长度39km，比降31。考虑到干支流洪水的不同期性及猛柱山电站的影响，薄岭电站不同频率洪峰流量直接采用猛柱山电站调洪演算成果。 见 表16 。表 16 薄岭电站不同频率洪峰流量洪水标准
18、 猛柱山电站设计库水位 （m) 下泄流量（m 3s）1% 353.63 51752% 351.90 41360.2% 356.00 76873.33% 351.25 3715薄岭电站坝址洪水直接采用猛柱山电站成果。山阳县薄岭电站增容改造工程可行性研究报告91.3.3 工程地质工程区位于区域构造单元之东秦岭折皱系，印支褶皱带内,区内虽有较大的复活断裂带的存在，但距工程区相对较远，从第四纪以来，地壳相对稳定，区域断裂对该工程影响较小，工程区属构造相对稳定区或构造稳定稍差地区。本区有地震历史记载以来，商洛境内没有发生过大于 5 级以上的地震，该工程场地类别为类，地震加速度值为 0.05g，特征周期值
19、0.45s，地震基本烈度为度。坝址区基岩岩性单一，岩石中硬坚硬；薄岭电站拦河坝经本次踏勘认为，该拦河坝建成至今已运行 20 年之久，除右岸上部斜坡局部有不稳定岩体外，坝体、坝基和坝肩均无异常现象，有坝体加宽和加高的工程地质条件。输水渠线充分利用了河流弯曲段，裁弯取直的引水方案，渠线基本为全隧洞，隧洞所通过的围岩主要为类围岩，次之类围岩，山体围岩厚度大，洞室局部虽有地下水的影响，但具有季节性而且影响轻微，因此有修建引水隧洞的工程地质条件。厂区地形开阔，覆盖层厚度不大，岩石完整性相对较差，强风化厚度大，但基岩的地基承载力能够满足厂房对地基的需要，有实施该方案的工程地质条件。地表和地下水，水质较好，
20、水质对混凝土不具备侵蚀作用。天然建筑材料部分可就地取材，储量大，运距小，质量能够满足规范要求，但交通条件相对较差。1.3.4 工程规模及设防标准根据山阳县电网实际情况，薄岭电站增容改造应在尽量利用水力资源前提下，多装机、多发电，补充山阳县日益增长的生活、生产用电需求量。河段范围内无较大用电需求，工程建设任务为尽可能地利用河段水能资源发电，向电网输送电能。山阳县薄岭电站增容改造工程可行性研究报告10薄岭电站增容改造新增装机容量为 16002kw，按规模划分属小（2）型水电站，工程等别为等，主要建筑物为 5 级，次要建筑物为 5级。根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000 及防洪标准G
21、B 5020194 规定，其防洪标准为：拦河坝 30 年一遇洪水设计，洪峰流量为 3715 m3s ；100 年一遇洪水校核，洪峰流量为 5175m3s ；厂房 30 年一遇洪水设计，洪峰流量为 3715 m3s ；50 年一遇洪水校核，洪峰流量为 4136m3s。原电站拦河坝及厂区防洪标准为： 30 年一遇洪水设计，洪峰流量为3680 m3s ；300 年一遇洪水校核，洪峰流量为 7100 m3s。1.3.5 工程布置薄岭电站增容改造工程由引水枢纽、进水口、输水建筑物、电站厂区和上、下游副坝等五部分组成。引水枢纽工程即原薄岭电站引水枢纽处，建于原改河山垭岩基上。原拦河坝为园弧轴线溢流重力坝，
22、浆砌片石砌筑，钢筋砼溢流护面。园心角=44，半径 R=106.78m，园弧长 l=82m，坝顶高程 302.00m。沿坝轴线分三段，右段长 27m，坝高 16m；中段长 31 m，坝高 9m；左段长 24m，坝高 8m。本次增容改造工程设计加高拦河坝坝顶高程至 304.00m，在坝段的左坝肩增设冲砂闸一孔，与原冲砂闸轴线平行布置。初步拟定冲砂流量为120 m3/s，其中原冲砂流量 67.4 m3/s。进水口布置在拦河坝上游约 50m 处，金钱河左岸。水流经明渠导流至进水口，导流堤左岸长 152m，迎水面坡比 1：0.75，堤高 8.8m；右岸长46m，为迎水面直立挡土墙，墙高 6.8m。渠道底板高程 298.00，高于冲砂道底板 2m，渠道进口呈喇叭口，平均宽度 8m。设计引水流量 32m3/s，经水力计算为单孔进水，闸室进口前设 1.0m 高的拦砂坎，并于闸前设拦污栅、检修叠梁槽，进水闸门采用平面钢闸门，QPQ2400 双吊点卷扬式
