1 综合说明
1.1 绪 言
黑水河水电站位于定西地区岷县黑水河乡境内的洮河干流上,根据1991年甘肃省水利水电勘测设计院完成的《洮河干流西宁庄~九甸峡河段水能开发补充规划报告》,在西宁庄~马莲滩河段中规划有六级梯级电站,分别为:小族坪、坎铺塔、刘家浪、黑水河、冰桥湾和古城。黑水河电站是该段中的第四级电站,地理位置详见平面位置示意图。
1997年初,我院受岷县电力局委托对岷县黑水河电站进行了可行性研究工作,并完成了《岷县黑水河水电站可行性研究报告》、《岷县黑水河水电站可行性研究补充报告》。根据报告及有关成果,主要结论意见如下:
(1) 黑水河电站属洮河中游西宁庄~马莲滩段内的第四级电站,开发方式推荐河床式方案。
(2) 电站坝址初选在三十里铺村牙坞沟口上游350m处,正常蓄水位2353.5m,总装机1.5万KW。
(3) 工程区地质条件良好,库坝区无重大地质问题,基岩岩性主要为板岩及灰板岩,满足基础强度要求,当地建筑材料丰富,数量及质量满足工程要求。
(4) 工程修建仅有少量土地淹(浸)没,不涉及人口迁移,对环境无不利影响。
(5) 工程静态总投资13778.41万元,静态单位千瓦投资9186元
/KW,计入价差予备费后总投资15500万元。
(6) 工程施工期为30个月。
(7) 工程国民经济评价各项指标较好,财务评价指标均在规范规定范围之内,从敏感性分析看具有一定的抗风险能力。因此,本电站在经济上是合理的。
1998年2月20日甘肃省工程咨询中心对可研补充报告进行了评估论证,3月正式以甘咨项[1998]016号文“岷县黑水河水电站工程可行性研究评估报告”上报省计委,评估的主要结论为:
1、岷县利用当地丰富水能资源开发建设小水电项目,符合国家优先发展能源工业的产业政策,也符合我省洮河干流水能开发规划,其建设对改变岷县缺电状况,促进工农业生产和经济发展将起重要作用,项目的建设是必要的。
2、采用河床式开发能充分利用水能资源,装机1.5万KW规模基本适宜,工程总布置和设计方案基本可行。
3、本工程建成后,以自发自用为主,大电网调节为辅,因此,对县电网统一规划,并积极落实用电负荷与上网电价。
4、设计部门在初步设计阶段要认真研究解决评估中提出的工程设计问题,优化设计方案。
5、建设单位必须抓紧落实建设资金的来源。并尽快办理土地征用等有关手续,做好各项前期工作。
1998年6月我院与岷县电力局签订了初步设计合同,随后进行了现场勘测工作,根据咨询中心的以上意见,针对坝轴线优选、水库区
重点可能渗漏地段、古河道的渗流稳定性及天然建材等问题,进行了工程地质勘察,完成了《岷县黑水河水电站初步设计阶段工程地质勘察报告》。
2001年8月我院根据初设阶段勘察成果,完成了初步设计初稿,初稿完成后省电力局龙源、明珠集团公司先后与岷县政府洽淡开发事宜,认为黑水河电站开发方式适宜、建设条件优越,是一个良好的电源建设点,唯有装机规模偏小。为此龙源公司委托我院对初稿进行了进一步的优化。
2002年11月15日我院完成了“岷县黑水河水电站优化论证意见”,随后12月12日省电力局内部召开了“岷县黑水河电站工程审查会”对初步设计初稿和优化论证意见进行了审查,肯定了优化后的正常蓄水位、装机规模、机组选型等;并提出取消厂房底孔排沙道、对厂房左右岸方案加以论证等建议。会后我院根据以上意见和建议进行了认真的修改和补充工作,完成了第二次修改稿。
2003年5月31日明珠集团公司召开了“岷县黑水河水电站工程”予审查会议,邀请华研咨询公司专家再次对第二次修改稿进行了预审,会议就厂房左右岸布置的导流方案、电气主接线、快速门的设置等问题提出了意见和建议,会后我院及时进行了修改和说明,在前述工作的基础上完成了《岷县黑水河水电站初步设计报告》。 1.2 水文、气象
洮河是黄河上游的一级支流,发源于甘、青两省交界的西倾山东麓,由西向东流径岷县折向北流,至永靖县境内汇入黄河刘家峡水库,
全长673.1km,流域面积25527km2,干流平均比降2.8‰。
工程所处位置是洮河干流中游的西宁庄~九甸峡河段。该河段西宁庄至岷县县城附近河道呈东南流向,长约40km,岷县县城以下河道折向西北方向,至陈旗长约50km。在长90km的河段内,形成洮河大河弯。该河段总落差约208m,水能资源丰富。
黑水河电站为河床式无调节电站,电站枢纽距已建刘家浪电站6.34km,枢纽以上控制流域面积13848km2,占总流域面积54%,多年平均流量103m3/s,天然径流总量约32.5亿m3,多年平均悬移质输沙量218万t,多年平均含沙量0.67kg/m3,侵蚀模数157t/km2。推移质按悬沙的5%考虑,推移质输沙量为10.9万t,多年平均总输沙量228.9万t。
不同频率年平均流量成果见表1.2—1,不同频率洪峰流量成果见表1.2—2。
黑水河电站不同频率年平均径流量
表1.2—1
多年平均流量 (m3/s) 103 不同频率设计值 Cv 0.3 Cs/Cv 15% 2.5 135 25% 121 50% 99.2 75% 80.6 85% 72.0
不同频率洪峰流量
表1.2—2
F (km2) 均值 (m3/s) 不 同 频 率 0.5% 1% 2% 3.33% 5% 10% 13848 586 2230 1950 1680 1480 1320 1060
流域内为高原大陆性气候,由于地形变化较大,上、中游高寒阴湿,下游属温带半干旱气候,电站区平均海拔高程2350m左右,冬季寒冷,夏季凉爽,多年平均气温5.7℃,平均最高气温13.2℃,平均最低气温0℃,极端最高气温31.5℃,极端最低气温-26.3℃,年降雨量588.2mm,年蒸发量1192.2mm,年日照时数2239.5h,平均相对湿度69%,最大风速24m/s,最大冻土深75cm。 1.3 库坝区工程地质条件 1.3.1 区域地质
工程区属构造剥蚀中山区河谷地貌,河谷底部宽阔平坦,洮河呈曲折的深切“U”型峡谷,宽60~180m,切深15~26m,河谷两岸Ⅱ级阶地在区内最为发育,构成了河谷内平坦的川台地。
在工程区内洮河两岸的Ⅱ级基底阶地之下,有基座切割较深的古河道隐伏,库区唯一可能产生渗漏的通道,是埋藏于坝址右岸三十里铺村Ⅱ级阶地中贯通着库坝上下游的古河道。工程区出露的岩层为三迭系中统第二岩性组,浅变质石英砂岩、板岩及中薄层灰岩,各岩性呈夹层或互层组合,层理清晰,与工程有关的有Tb—12、Tb—22和Tb—32三个岩性组,第四系松散堆积物主要有全新统(Q4)现代河床及Ⅰ、Ⅱ级阶地冲积砂壤土、漂卵砾石层等。
工程区处西秦岭复杂褶皱带,洮河复式向斜中段北翼次级褶皱,三岔—三十里铺复式背斜纵贯整个工程区,两翼次褶曲和断裂构造发