1 综合说明
1.4.7 引水线路的工程地质条件
1.4.7.1 地形地貌
引水线路沿乌吐劲河右岸布置，地貌为中山区，地形起伏。河谷两岸冲沟发育，冲沟延伸长一般2～6km，多呈“V”型。其中切割引水洞线的1#、2#、6#冲沟规模较大。
1.4.7.2 地层岩性
引水线路沿线大部分基岩裸露，岩性为灰白色黑云母二长花岗岩、肉红色二长花岗岩，中细粒结构，块状构造。在大冲沟底及坡脚分布第四系地层。
1.4.7.3 岩体（石）物理力学性质及围岩分类
引水隧洞沿线岩性主要为黑云母二长花岗岩、二长花岗岩，中细粒结构，块状构造。岩体裂隙轻微到中等发育，岩体多呈块状、次块状结构，岩体较完整，局部构造发育处，岩体多呈镶嵌、碎裂结构，岩体完整性差。引水洞线岩体饱和单轴抗压强度为67.8～105MPa，属坚硬岩。
引水隧洞多位于基岩新鲜岩体内，局部进出口位于弱风化岩体，部分过沟段隧洞位于覆盖层内，围岩详细分类如下：
Ⅱ类围岩：洞室揭露岩性为黑云母二长花岗岩、二长花岗岩，为坚硬岩，裂隙轻度发育，岩体多呈块状结构，岩体较完整，洞室局部存在渗水滴水现象，围岩总评分为74。
Ⅲ类围岩：洞室揭露岩性为黑云母二长花岗岩、二长花岗岩，为坚硬岩，裂隙轻度～中等发育，岩体多呈块状、次块状结构，岩体较完整，局部完整性差，洞室局部存在渗水滴水现象，围岩总评分为55。
Ⅳ类围岩：洞室揭露岩性为黑云母二长花岗岩、二长花岗岩，为坚硬岩，裂隙较发育，岩体多次块状结构、镶嵌结构、碎裂结构，岩体完整性差，局部较破碎，洞室局部存在渗水滴水或线状流水现象，围岩总评分为36。
Ⅴ类围岩：洞室揭露岩性为漂卵石层、碎块石层、黑云母二长花岗岩、二长花岗岩，覆盖层为散体状，基岩岩体破碎，多呈散体状，洞室局部存在滴水或线状流水现象，围岩总评分≤25。
1.4.8 引水线路工程地质条件比选
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1 综合说明
各方案工程地质条件比较如下：
⑴ 上线方案隧洞Ⅱ～Ⅲ围岩所占比例高于中线和下线方案； ⑵ 上线方案隧洞高压隧洞段较下、中线方案短；
⑶ 上线方案上覆岩体可基本满足山体抗抬稳定性评价要求，中线、下线方案隧洞部分高压洞段上覆岩体不能满足山体抗抬稳定性评价要求，需加强钢板衬砌；
⑷ 下线方案隧洞埋管段多处于颗粒粗大的覆盖层内，开挖较困难，局部需爆破开挖；沿线冲沟发育，需进行防护；局部岸坡较高，需加强防护。
从工程地质角度综合分析，建议上线方案为推荐方案。
1.4.9 引水隧洞主要工程地质问题
1.4.9.1 高压隧洞围岩稳定问题
初步分析隧洞沿线Ⅱ类围岩岩体较完整，属微～极微透水，可满足抗渗稳定要求；Ⅲ类围岩岩体较完整，局部裂隙发育处，完整性差，裂隙发育处需进行高压灌浆；Ⅳ类围岩岩体完整性差或较破碎，需进行高压灌浆以满足围岩抗渗稳定要求；Ⅴ类围岩须进行灌浆处理或钢板衬砌以满足高压隧洞防渗稳定要求。
1.4.9.2 岩爆
各方案隧洞最大埋深695m，一般200～400m，局部埋深较大，隧洞位于低地应力～中等地应力区，施工中可能存在轻微岩爆，但不排除局部存在中等岩爆的可能。
1.4.9.3 高地温问题
综合分析，隧洞沿线产生高地温问题的可能性不大。 1.4.9.4 有害气体
工程区范围无煤、石油和天然气分布，瓦斯危害的可能性较小。
1.4.10 气垫式调压室工程地质条件
调压室位于乌吐劲河右岸山体内，山体较完整，山顶高程1950m，相对高差700m，地形坡度一般30°～40°，岩性为二长花岗岩，中粗粒或中细粒结构，呈灰白色、浅红色。地下水类型为基岩裂隙水，地下水位高于调压室，局部有渗水、滴水现象。
调压室区岩性为华力西期二长花岗岩、黑云母二长花岗岩，中细粒结构，局部见凝灰质砂岩岩脉，岩石饱和抗压强度为97.5～105MPa，饱和抗拉强度6.87～8.32MPa，为坚硬岩。 12
1 综合说明
调压室区山高谷深，坡度一般30°～40°，1310m高程以上基岩裸露，调压室上覆岩体最小厚度约450m，傍山厚度400m左右，去掉强卸荷带及强风化层，侧向最小埋深约390m。
经过类比初步推测围岩最小地应力可满足工程要求，据地形条件分析，调压室仍有较大的选择空间，具备最小地应力的选择空间。因此施工开挖过程中应根据洞室围岩情况（构造发育程度）做进一步的调整，选择最为有利的气垫式调压室位置。
1.4.11 厂房的工程地质条件
地面厂房位于Ⅰ级阶地上部洪积扇上，东侧发育5#冲沟，西侧发育7#冲沟，两冲沟在暴雨时可能有水性泥石流通过，须防护。
厂房基础于漂卵石层内，副厂房东段位于碎石砂层内，下部距漂卵石层顶板0～2m，副厂房位于两种地层内，易产生不均匀沉降，碎石砂层承载力相对较低，需进行换填处理。漂卵砾石层可满足厂房基础要求。厂房处地下水位约1254m，高于主厂房底板约7.5m，需做好排水措施。
1.4.12 天然建筑材料
根据设计要求，本工程需要的天然建筑材料包括：混凝土 10万m3，填筑土石方 19万m3（其中坝壳填筑料10万m3，填方料9万m3）。
根据工程建筑物布置，本阶段选择C1、C2共2个砂砾石料场，P1、P2、P3共3个块石料场。
1.5 工程规模
克屯那木水电站为径流式电站，采用引水式开发，工程开发任务是水力发电，承担电力系统基荷，电站主要由拦河引水枢纽、发电引水系统、电站厂房等组成。本阶段推荐克屯那木水电站装机容量为55MW，保证出力2.88MW，多年平均年发电量1.57亿kW?h，装机年利用小时数2848h；结合电站特点，选用冲击式水轮机，推荐装设3台2×8+39MW水轮发电机组。
1.5.1 供电范围
克屯那木水电站供电范围为博州地区电网。
1.5.2 设计水平年和设计保证率
（1）设计水平年
考虑到正常的设计、施工周期，结合国民经济五年计划，确定克屯那木水电站工
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1 综合说明
程设计水平年为2020年。
（2）设计保证率
依据《水利水电工程动能设计规范》（DL/T5015－1996），克屯那木水电站设计保证率范围在95％～98％之间选取，考虑到克屯那木水电站为径流式电站，结合水电规划设计保证率成果及网内已建成的多座小水电站的设计保证率，确定克屯那木水电站设计保证率为90％。
1.5.3 水利动能计算
（1）计算原则
1） 在满足引水枢纽断面生态基本流量要求的前提下，根据工程所承担的发电任务进行水利动能计算。
2） 工程发电运行时，全年内上游水位按照设计正常引水位（1704m）运行计算能量指标。
3） 工程设计时考虑下游规划梯级设计引水位衔接进行厂房尾水位设计。 4）工程动能指标统计按满足其设计保证率的要求进行计算。 （2）计算方法
1）按照代表年（丰水年、偏丰年、平水年、偏枯年、枯水年）日时段进行径流调节计算。
2）为满足不同时段下泄减水河段生态基流要求，在工程泄洪冲砂闸旁设置通道下泄生态基流，以日为时段计算电站出力，经排频后统计电站动能指标。
（3）计算成果
经计算，克屯那木水电站运行保证出力为2.88MW（设计保证率为90％）。
1.5.4 进水闸设计引水位选择
本次水位比选工作以水位间隔2.5m拟定了1701.5m、1704m、1706.5m、1709m和1711.5m五个正常引水位方案进行比选。推荐克屯那木水电站拦河引水枢纽设计引水位为1704m。
1.5.5 特征洪水位
根据泄洪建筑物型式、尺寸和计算原则，确定各特征洪水位如下： （1）设计洪水位：1704m； （2）校核洪水位：1704.84m。 14
1 综合说明
1.5.6 装机容量选择
克屯那木水电站是精河上游山区引水式开发的径流式水电站，本阶段装机容量的比选主要考虑工程的重复容量效益，再结合丰枯比较大的河流上径流式电站的特性后考虑利用小时数在合理范围内拟定了装机比选方案。本阶段在综合考虑以上影响因素后拟定了40MW、45MW、50MW、55MW和60MW五个装机方案进行比选。推荐55MW装机容量方案。
克屯那木水电站各装机容量方案经济比较表
表1.5-1 项目 方案 装机容量（MW） 多年平均年发电量（万kW?h） 多年平均年发电量差值（万kW?h） 装机年利用小时数（ｈ） 补充装机年利用小时数（ｈ） 静态总投资（万元） 静态总投资差值（万元） 单位千瓦投资（元/kW） 单位电度投资（元/kW·h） 经济净现值（万元） 经济内部收益率（%） 方案一 40 13785.09 851.08 3446 1702 40463 2397.96 10115.78 2.94 569 8.16 方案二 45 14636.17 711.57 3252 1423 42861 1714.92 9524.69 2.93 719 8.19 8915.20 2.90 1134 8.29 44576 3070 方案三 50 15347.74 方案四 55 15913.40 565.66 2893 1131 46334 1758.19 8424.40 2.91 1582 8.40 方案五 60 16367.53 454.13 2727 908 47804 1469.39 7967.27 2.92 941 8.22 1.5.7 运行方式 克屯那木水电站为径流式电站，采用引水式开发，装机容量55MW，装机台数3台（一大两小），根据自身特点（径流式电站），电站主要在电力系统基荷运行，枯水期12月、1月、2月和3月三台机分别安排检修（维护），单台机检修（维护）时间30天。
1.6 工程布置及主要建筑物
1.6.1 工程等别及建筑物级别
1.6.1.1 工程等别
工程主要由拦河引水枢纽（土石坝、泄洪建筑物）、引水闸、输水建筑物（输水隧洞）、气垫式调压井、压力管道及电站厂房等主要建筑物组成。闸前正常引水位1704m，校核洪水位1704.84m，坝（闸）顶高程1706.90m，最大坝（闸）高14.9m，发电引用流量16.27m3/s，装机容量55MW，保证出力保证出力2.88MW，多年平均发电量1.57
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