小溪总报告(增加安全生产费用)

11综合说明1.1概述巴东县小溪东圩口水电站工程取水坝位于小溪河茶园汇合口以下40m，用约2.623km隧洞引至红鳟鱼养殖场取水坝上游40m建厂发电。小溪电站取水坝坝址以上流域面积为16.9km2，坝址以上河道长4.8km，加权平均坡降240‰。厂址以上流域面积为21.5km2，厂址以上河道长7.0km，加权平均坡降220‰。2012年，巴东县人民政府将小溪电站水电开发权出售，由巴东县明珠电业有限公司购买开发权，2012年4月巴东县明珠电业有限公司委托我院进行巴东县小溪东圩口水电站工程的初步设计工作，按照上级主管部门批复意见和业主的要求，我院多次组织各专业技术人员进行现场查勘，完成了大量勘测、试验及内业分析计算工作，收集了相关资料，通过多方案综合比较分析论证，按照《小型水电站初步设计报告编制规程》（SL/T179－96）的要求，编制本报告。本工程属Ⅴ等小（2）型工程，主要由渠首工程、发电引水系统、地面式厂房和户外式变电站等组成。渠首建筑物由底栏栅取水坝，节制闸等组成。底栏栅坝坝顶高程640.00m，溢流堰顶高程640.30m，坝顶长61.40m，最大坝高14.40m。引水隧洞长2623m，电站装机2.4MW。枢纽主要工程量：土石方明挖8520m3，石方洞挖12584m3，土石方填筑3069m3，混凝土浇筑2820m3，模板2792m2，钢筋（钢材）100t，主体工程总工时为32.7389万工时。1.2水文1.2.1流域概况小溪为沿渡河左岸一级支流。小溪发源于小神农架南麓，海拔2820m，源头分为东西两支，西支流经西湾，东支流经东沟，于茶园汇合后由东北向西南流至东圩口，2海拔255m，汇入沿渡河。全流域面积23.4km2，干流全长7.3km，流域加权平均坡降220‰。流域内地形北高南低，山高林密，坡陡谷深，河道沿岸有少量房屋和耕地。流域水流落差大，尚未进行水电开发，无水利工程。1.2.2气象特性小溪流域处北半球亚热带暖湿季风气候区，其气候特点为冬夏季风更替明显，四季分明，光照充足，雨量充沛，春暖多变，初夏多雨，伏秋多旱，冬天寒冷，具有山地气候特征。流域河谷交错，地势多样，地形复杂。河谷区域气候稳定，无霜期较长，高山区域则降水较多，热量偏少，雪霜期长，水文气象要素呈明显的垂直分布，形成一种同流域而不同气候的特定环境。1.2.3径流小溪流域内无水文测站，小溪电站坝址天然径流计算以参证站径流系列为基础，采用流域面积比并用年降水量进行修正的方法进行推求。采用其下游干流有沿渡河水文站。沿渡河属山溪性河流，径流主要由降雨所致，两者同属白水河流域，具有相同的地理、植被条件和相同的水文气象特征，两者年径流系数可认为相同。故小溪电站径流可利用沿渡河水文站实测径流资料采用面积比拟法加降雨量修正的办法求得。小溪电站坝址以上天然积水面积多年平均流量0.618m3/ｓ，多年平均径流深1156mm，相应年径流量1953万m3。1.2.4设计洪水本阶段坝址设计洪水采用暴雨途径的方法和沿渡河水文站实测资料两种途径进行洪水计算。进行计算，即根据《湖北省暴雨径流查算图表》（以下简称《图表》）中推荐的瞬时单位线方法进行计算。两种方法推求的洪水成果对比于表1.1。用暴雨推求的洪水比用流量资料推求的洪水略大，这是正常的。因为沿渡河站来水面积大，流程长，河道坡降相对较小，汇3流时间长。用它作参证站，推求的洪水较小，而用暴雨推求的洪水，是依据本流域的汇流条件而推求的，更加符合流域的实际情况，因此本次设计推荐以暴雨方式推求的设计洪水。小溪电站设计洪水成果如表1.2。表1.1设计洪水计算成果对比表单位：m3/s频率（%）坝址0.5123.33510暴雨推求坝址洪水258231203191159134流量推求坝址洪水231207183167151126表1.2小溪电站设计洪水成果表频率（%）0.5123.33510坝址258231203191159134厂房3232892552401991681.2.5分期设计洪水小溪电站所在流域枯水期为11月至3月。以沿渡河水文站作参证站，采用水文比拟法计算坝址、厂址11月至次年3月、12月至次年3月的洪峰流量。计算成果见表1.3。表1.3小溪电站枯期洪水成果表单位：m3/s位置面积(km2)P(%)5102033.350坝址(11-3)16.917.614.711.89.87.7厂址(11-3)21.520.717.213.911.79.0坝址(12-3)16.911.29.17.25.64.6厂址(12-3)21.513.410.98.47.05.541.2.6泥沙小溪流域流域及附近无泥沙观测资料，借用清江恩施站泥沙实测成果。恩施站流域面积2928km2，1959年～1992年的多年平均输沙模数为526.64t/km2。年均悬移质含沙量0.539kg/m3，推移质按悬移质的20%估算，则小溪流域全流域多年平均悬移质输沙量为1.415万t，多年平均推移质输沙量0.278万t。悬移质泥沙容重取1.3t/m3，推移质泥沙容重取2t/m3，则50年总输沙量为15.91万m3。流域内人类活动对环境的影响很小，为无明显侵蚀地区。1.2.7设计断面水位流量关系小溪坝址附近及上下游均无实测水位～流量资料，本阶段采用水力学曼宁公式计算坝址水位流量关系，根据纵横断面资料，采用水力学公式法，推求坝址和厂址水位流量关系曲线。河道糙率选用0.05，洪水波降近似河床坡降，坝址河段取0.12，厂址河段取0.04。1.3工程地质1.3.1区域地质概况小溪属沿渡河溪流域左侧一级支流，流域范围属于神农架山脉的南西端，山峦连绵起伏，山体雄伟，山峰高程一般l000m以上，属构造侵蚀的中高山区。山体顶部地形平缓，比较开阔，形成高山台地；随着海拔高度的降低，山体遭受强烈的切割，地形陡削，形成“V型深切河谷。山体坡度一般在30°～50°之间，局部地段在80°以上，形成陡崖和坡麓。小溪由分别发源于西湾和伍子坪的两条小冲沟汇合而成，其中西湾源头海拔高程约800m，冲沟流向南东，坡降相对较小，地形相对宽缓；伍子坪源头海拔高程约1300m，冲沟流向为南西，坡降较大，地形狭窄，局部地段为陡坎，两冲沟汇合处为茶园村，该处河床高程约为640m，河流往下游经茶园流向南西，于东圩口位置汇入沿渡河，河床高程约255m，该段河谷以“V”形为主，宽度10～150m5不等，两侧基岩大多直接出露，局部覆盖少量残坡积碎石土，植被茂盛，山体总体较完整。区内出露的主要地层有：元古界（神农架群、震旦系）和下古生界（寒武系、奥陶系）地层，第四系坡积物和洪积物。小溪流域（沿渡河流域）大部分范围，属神农架断穹（四级构造单元），又称神农架穹窿状背斜南翼，其北翼以九道一阳日断裂为界，与青峰台褶束相接，东南以新华断裂与黄陵（背斜）断穹分隔，南部以一组斜列褶皱与秭归台褶束相过渡，该断穹呈穹窿状，地貌特征十分明显，成为长江与汉江的分水岭，河流由穹窿中部向四周流淌分别注入香溪河、沿渡河、南河和堵河，穹窿的核部由神农架群构成基底，并组成两个背斜和一个向斜，自西向东为神农顶短轴背斜，木鱼坪向斜和梨花坪背斜，上部被马槽园群和震旦系以不整合所覆盖，震旦系和下古生界环绕基底周缘分布，并向四周倾斜。穹窿背部宽平，残留的震旦系产状水平，北翼地层产状平缓，倾角小于20°。南翼地层产状较陡，倾角在20°以上，穹窿南缘是寒武系至三叠系组成的一组斜列的边幕状褶皱，褶皱轴向北东或北北东方向，该断穹的长轴呈近东西向，但断穹内部则有北西、北北东和近东西向三组构造方向的次级背、向斜和断裂存在、反映了该区经历多期构造运动的特点。本区的地震强度和频率都较低，属于基本稳定地区。根据2001年《中国地震动参数区划图》GB18306-2001，设防水准为50年超越概率10%的地震动参数：地震动反应谱特征周期为0.35s（按l区中硬场地考虑）：地震动峰值加速度为0.05g。工程区地下水埋藏类型有松散层孔隙潜水和裂隙水二种。孔隙潜水主要分布于第四系地层中其中全新统(Q4)冲积的砂砾石层，结构松散，补给条件好，富水性好，水量丰富，为强透水层。裂隙水又分碎屑岩裂隙水与岩溶裂隙水，其中碎屑岩裂隙水水量较小，为相对不透水层；岩溶裂隙水则赋存于碳酸盐岩风化裂隙及岩溶裂隙中，受岩石完整性和岩溶裂隙发育规模控制，分布不均匀。上述地下水均主要受大气降水补6给，并以泉水、分散水流等形式向小溪河排泄。1.3.2库区工程地质条件及评价一、库区工程地质条件库区出露地层较为简单，从坝址至库尾，分布地层主要有：寒武系下统天河板组（∈1t）；第四系松散堆积物（Q4al+pl及Q4col+dl）。库区一带总体属单斜构造，地层产状50~80°∠25~55°。断裂构造不发育，局部发育小规模褶皱。岩体发育完整，岩体主要发育两组裂隙(节理)，一组产状为340°~350°∠60~70°，另一组产状为50°~70°∠30~55°，平均约4~8条/m。二、库区工程地质评价库区山峦叠嶂，库岸地表分水岭标高均在1600m以上。库盆岩石为粉砂岩夹灰岩、粉砂岩与页岩互层，属隔水~相对隔水层，透水性弱；地层垂向除浅表部风化裂隙发育带弱含水外，其余隔水，水库通过岩层渗漏可能性甚微。虽岩石裂隙较发育，右岸松散堆积层渗透性较大，但可通过清基及防渗灌浆进行处理；库区内无贯通性导水断层通过，库水通过断层渗漏至库外的可能亦不存在。库区范围小，成库条件良好，不存在向库外和邻谷渗漏问题。水库区岸坡均为崩塌堆积体，右岸较缓，左岸较陡，目前整体稳定性尚好，库区蓄水后，松散堆积体前部将淹没，易出现塌岸，塌岸宽度估算为5~10m。这些不良地质作用规模不大且可通过工程措施予以避免，故对整体工程的运行影响不是很大。该水库属小型水利工程，坝高和库容都很小。库区处于地震烈度Ⅵ区，构造活动相对稳定，库区内没有活动断层通过。水库蓄水后没有诱发破坏性地震的可能性。1.3.3坝区工程地质条件及评价本阶段在坝区选择了两个坝址进行比较，上坝址在汇合口下游40m处，下坝址在汇合口以下200m。7一、上坝址工程地质条件：上坝址位于汇合口下游40m处，深切河谷地貌，坝址位置两岸坡角均大于30°，坝址河谷为不对称的“Ⅴ”型横向谷，山顶与谷底的最大高差在700~100m间。沟谷走向近南北向，左肩地形陡峭，坡度45°以上，上部基岩祼露，下部为崩坡积层，植被发育；右肩为陡坡—斜坡地形，坡度30~40°左右，分布有崩坡积层，厚度0~10.8m，分布于斜坡下部地段。河床高程630~640m，坝基范围水深0.2~1.0m，河床为卵石夹漂石层，少量砂砾覆盖，厚1~5.0m。坝址区节理裂隙较发育，主要发育两组：①产状340°~350°∠63°~70°，密度4条/m，隙长0.50~1.80m左右，隙面平直粗糙，闭合~微张；②产状60°~70°∠43~55°，密度2条/m，隙面平直粗糙，闭合。地下水类型及水化学特征：小溪电站坝轴线冲洪积物赋含孔隙水，赋存于漂、卵石间的空隙和冲填砂土中。根据钻孔揭露情况，仅在ZK2中见地下水，水位地下水位与河水位基本持平。基岩为相对隔水层，弱风化带含裂隙水，透水性弱。根据邻近工程水质分析，本区的地下水为重碳酸钙镁型(Ca·Mg-HCO3)和重碳酸钙型水(Ca-HCO3)为主，对砼具弱腐蚀性，但对钢结构具弱腐蚀性。二、下坝址工程地质条件：下坝址位于上坝址下游约160m处，河床高程612.00m，河床宽10m，河床和左岸为基岩，右岸为堆积体，河谷较狭窄。出露基岩为寒武系天河板组粉砂岩，岩体结构类型属碎屑结构，薄~中厚层状构造，岩体较完整，弱~微风化岩石饱和抗压强度25~40MPa，结构面较发育。右岸堆积体的成分和分层同上坝址，这里不再累述。三、坝址比选:本阶段在坝区选择了两个坝址做比较，两坝址相距160m左右。下坝址河床及左岸基岩出露，右岸为堆积体，工程地质条件较上坝址要好。上坝址两岸及河床均为堆积体，工程地质条件较差。但本工程规模很小，大坝不高，水库也很小，因此对坝区的工程地质条件和水文地质条件要求不高。两坝线均能满足建坝要求。但下坝址要比8上坝址少利用30m