1 综 合 说 明
洞沟水电站为一座混合式水电站,其水源工程为流域规划中本电站的上一级梯级——洞沟水库。电站以有压隧洞、压力管组成的引水系统引用洞沟水库蓄水,将水引至西沟发电。 1.1 地理位臵及流域概况
洞沟水电站站址位于竹山县官渡镇天池垭村,是瓦沧河流域干流梯级开发的最下一个梯级电站。站址上距瓦沧河流域第1级电站——两河口电站16公里(河道),下距瓦沧河出口1.5km,站址距竹溪县城公路距离120 km,与十堰市公路距离278 km。
瓦沧河是堵河上游官渡河的主要支流之一,位于竹溪县中部山区,发源于桃源乡境内的铸钟垭,在竹山县官渡镇阳坡村注入官渡河,流域上游属著名的杨家扒暴雨中心区。全流域承雨面积184.2km2,干流全长32km,总落差420.8m,主河床平均比降13.15‰。
瓦沧河流域在气象上处于亚热带季风区,四季分明,雨量充沛。地势由西北向东南倾斜,高差悬殊,立体气候性明显,多年平均气温14℃,极端最低气温-9℃,极端最高气温39℃。多年平均蒸发量1025mm,年均降雨量1100mm,年均迳流深732.4mm;其中上游杨家扒暴雨中心平均降雨量1400mm。多年平均迳流深900mm。
流域内地形以崇山峻岭为主,植被茂密,水源稳定,人烟稀少,耕地分散。全流域森林复盖率75%左右,输沙模数采用值为360T/ km2,年输沙量6.67万吨。
1.2 可行性研究成果及初步设计依据
襄樊市水利规划设计院于2004年9月完成了《洞沟水电站可行性研究报告》。并经省发改委批准。该《报告》经多方案比较后,最终拟定的
开发方案是:洞沟混合式电站开发。 1.3 水文
1.3.1 水文测站 1、雨量站
瓦沧河在官渡河老码头附近注入官渡河干流,本电站距官渡河老码头40Km。老码头上游有桃源、老码头、举人坪、黄家湾,九道梁、柳林店、白河、九湖坪等8个雨量站。瓦沧河本流域无雨量站,其中桃源站在瓦沧河的相邻河流厚河上游,有1961-1995;1991-2002年实测雨量资料,可移用于本流域。
2、水文站网
邻近瓦沧河的水文测站有关坪河的九道梁站,官渡河的老码头站、官渡站;泗河的新洲站;堵河的竹山站等5个水文站。取用上述5个水文站的实测资料作为瓦沧河流域水文分析的依据。
1.3.2 迳流、洪水
1、迳流:经分析,瓦沧河流域多年平均降水量1100mm,洞沟水电站坝址以上承雨面积132Km2,坝址处多年平均流量3.07m3/s,相应迳流深732.4mm,径流系数0.67。枯水期(11月-3月)平均流量1.37 m3/s,相应迳流深135.6mm。坝址以上年来总量9728万立米。
2、洪水:在《查算图表》上查得相关参数后,采用瞬时单位线法计算洞沟水电站设计洪水如下表:
表1: 单位: m3/s 频率(%) 断面 洞沟水电站 989 836 575 0.2 1.0 2 3.3 5 10 20 1.3.3 水位流量关系曲线
根据河床断面,比降等参数用曼宁公式计算二电站厂房处水位—流量关系曲线如下表:
表2: 洞沟水电站厂房河断面H—Q表
水位站址处 H 流量Q 383.4 384 385 386 387 388 389 390 0 8.3 83.7 234.6 449.5 730.9 1080.6 1497.9 1.4 工程地质条件 洞沟水电站东距官渡河干流1.5km,北距青峰断裂带20 km,以青峰断裂带为界,北为秦岭褶皱系,南为扬子准地台。本电站站址及其引水系统所属区域构造单元为扬子准地台,上扬子台坪,大巴山—大洪山台缘褶皱带。
本电站坝址、引水系统及厂房、升压站的地质条件如下:
1、坝址区地质条件:坝址两岸山体为单斜构造。受区域构造影响,次级为小褶皱发育,局部岩层×状变化较大。坝址断裂不发育,结构面主要为节理,节理面平直微张,无充填,层间结合良好。坝址薄层微风化灰岩,垂直向饱和单轴抗压强度平均,值为20.9Mpa,属软质岩石,水平向饱和抗压强度均值为35.3Mpa,层中等坚硬岩石,软化系数0.65,为 易软化山面,不同方向的抗压强度差别主要原因是薄层灰岩层理发育,反映出岩石强度的各向异性。
2、引水系统的区域地质条件
引水系统基本沿洞沟水库下游的瓦沧河干流左岸布臵,河流大致由西南流向东北。地形切割剧烈,地表植被茂密,海拨最高1420m,最低460m,高差960m。
引水系统全长7430m,其中隧洞长7250m,压力管长180m。洞、管所经过的区域为中生界三迭系下统大冶组薄层灰岩,河床分布有第四系沙砾石层,局部山坡平缓处分布有第四系坡积层。河谷、山坡岩石裸露,多为切向坡,坡角33-42°,故自然边坡稳定。全洞、管线未发现切割洞、管身的断层破碎带。引水系统全线为薄层灰岩,偶有中厚层灰岩。洞身围岩处于微风化带,围岩类别为Ⅱ类。洞线与岩层走向间的夹角在30-35℃。
洞身开挖后,在强风化和节理发育区,可能有岩石碎块下落,全洞采用厚30cm的钢筋砼衬砌,对局部裂隙发育,风化强烈的洞段,拟先采用喷锚支护,然后进行砼衬砌。
3、调压塔位于板栗垭南坡,坡度30-70℃,基岩为薄层灰岩,塔(池)基处地表有薄层坡积土,厚度小于2m。压力钢管从调压塔沿垂直山坡等高线方向敷设至厂房,管走向与岩层走向间夹角50℃左右。有利于管槽开挖和边坡稳定。发电厂和升压站沿河床左岸布臵,地势较缓,山坡为切向坡,坡角30℃左右。天然边坡稳定。缓坡地带表面有薄层坡积土,厚度小于2m。基岩为弱、微风化灰岩。有两组节理发育,但延伸短,节理表面闭合,不影响建筑物布臵。
4、厂区及升压站地质条件:
此区域地段表层有薄层坡积土层,厚度不足2m,下部基岩为弱、微风化灰岩,节理为剪节理,延伸短、节理面闭合。 1.5 工程任务和规模
竹溪县是边远山区,耕地资源贫乏,矿产资源稀少,工农业生产基础薄弱。因而成为国务院确定的全国592个贫困县之一,是湖北省列定的全省12个特困县之一。但是,全县山高林密,河流纵横,雨量充沛,具有水电资源的天然优势。因此,十堰市和竹溪县都把水电开发列为三大支柱产业之首。
竹溪县现已建成投产小水电15处(最大电站为汇湾电站,总装机5MW),总装机30.03MW,年均发电量0.684亿KW〃h,全县年均用电量1.1亿KW〃h,电力缺口很大。据《竹溪县“九五”电力规划及2010年电力发展纲要》,到2010年,全县用电最大负荷为45.5MW,年用电量2.275亿KW〃h,从解决竹溪县自用电角度看,其电源建设任务很大。另一方面,从竹溪县、十堰市的电源现状看,迳流式电站多,调蓄式电站少,而用电负荷峰谷差大,在用电高峰期的缺电现象犹为严重。因此,大量建设具有调蓄、调峰能力的水电站是当前电力建设的紧迫任务。
本电站的水源工程——洞沟水库,是具有年调节能力的中型水库。本电站作混合式开发时,将具有较大的调峰、调频能力。
本电站的工程规模取决于开发方案,具体如下: 1.6 水库淹没及占地
洞沟电站的引水建筑物以隧洞为主,不占耕地,不毁林,仅洞挖弃渣须占用山场约15亩。压力管全长180m,占用山场约2亩,厂房、升压站均不占耕地,只占用山场12亩。上述合计:合计占用山场29亩。
洞沟水库运行水位575-579M之间,水库回水长度6.6Km,水面积(正常高水位时)约3053亩。据库区淹没损失调查:水库淹没水田8亩,房屋380 m2,迁移人口16人;工程占用山场约29亩。
综上所述:本工程淹没损失小,工程建筑只占山场,不占耕地。故本工程对环境的负面影响主要表现在建设期间的施工机械废气、爆破粉尘、噪声等对空气和水体的微量污染;以及建筑物基础开挖、弃渣所引起的局部的水土流失。但是,施工期所产生的对环境的负面影响,是短时间的,小范围的,施工结束,上述各污染源即自动消失。所产生的局部的水土流失,拟通过场地平整、植树种草等工程、生物措施进行弥补、消除。当水库和电站建成后,将改善库区周边的小气候,有利于农、林作物的生长。