湖北省建始县红瓦屋水库枢纽电站工程水保方案 - 图文

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)水保资证乙字 第97003号

湖北省建始县红瓦屋水库枢纽电站工程

水 土 保 持 方 案 报 告(报批稿)

恩施土家族苗族自治州水土保持监督中心

2003年09月

(鄂

设计单位地址:湖北省恩施市舞阳大街259号 设计单位邮编:445000 项目联系人:柳先进 联系电话:(0718)8241618

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审核:编制:向慧昌柳先进 谢 巍 周光启

目 录

前 言............................................................................................................................................ 1 第一章 方案编制总则 ...................................................................................................................... 2 1.1 编制目的 ................................................................................................................................ 2 1.2 编制依据 ................................................................................................................................ 2 1.2.1法律法规 .............................................................................................................................. 2 1.2.2部委规章 .............................................................................................................................. 3 1.2.3规范性文件 .......................................................................................................................... 3 1.2.4 规范标准 ............................................................................................................................. 4 1.2.5 技术文件及编制委托书 ..................................................................................................... 4 1.2.6 技术资料 ............................................................................................................................. 5 1.3 方案编制深度 ........................................................................................................................ 5 1.4 设计水平年 ............................................................................................................................ 5 第二章 项目概况.............................................................................................................................. 6 2.1 区域概况 ................................................................................................................................ 6 2.1.1 水文气象 ............................................................................................................................. 6 2.1.2 地形地质 ............................................................................................................................. 7 2.1.3 泥沙 ..................................................................................................................................... 9 2.1.4 土壤 ..................................................................................................................................... 9 2.1.5 植被 ..................................................................................................................................... 9 2.1.6 土地利用现状 ................................................................................................................... 10 2.2 社会经济 .............................................................................................................................. 10 2.2.1 建始县社会经济概况 ....................................................................................................... 10 2.2.2 工程项目区社会经济状况 ............................................................................................... 11 2.3 项目区水土流失及水土保持现状 ...................................................................................... 11 2.3.1 项目区水土流失现状 ....................................................................................................... 11 2.3.2 项目区水土保持现状 ....................................................................................................... 12 2.4 工程概况 .............................................................................................................................. 12 2.4.1 地理位臵 ........................................................................................................................... 12 2.4.2 工程任务 ........................................................................................................................... 13 2.4.3工程规模 ............................................................................................................................ 13 2.4.4 总体布局 ........................................................................................................................... 13 2.4.5 工程施工 ........................................................................................................................... 16 2.4.6 弃渣规划 ........................................................................................................................... 21 2.4.7主体工程比选方案的水土保持评价................................................................................. 22 2.4.8 实施进度 ........................................................................................................................... 23 2.4.9 水库淹没及移民安臵 ....................................................................................................... 24 2.4.10 工程投资及经济评价 ..................................................................................................... 26 第三章 工程建设过程中新增水土流失预测 ................................................................................ 29 3.1预测基础 ............................................................................................................................... 29

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3.2项目区水土流失特点 ........................................................................................................... 29 3.3预测时段 ............................................................................................................................... 30 3.4 损坏水保设施面积 .............................................................................................................. 30 3.5弃渣量 ................................................................................................................................... 32 3.6 可能造成的水土流失量预测 .............................................................................................. 33 3.6.1 弃渣流失量预测 ............................................................................................................. 33 3.6.2 破坏地表新增流失量预测 ............................................................................................. 34 3.6.3 侵蚀总量预测 ................................................................................................................. 36 3.7 造成水土流失面积 .............................................................................................................. 36 3.8 可能造成的水土流失危害预测 .......................................................................................... 36 3.9 指导性意见 .......................................................................................................................... 37 第四章 水土流失防治方案总体布局 ............................................................................................ 39 4.1方案编制的指导思想、原则和防治目标 ........................................................................... 39 4.1.1指导思想 ............................................................................................................................ 39 4.1.2方案编制的原则 ................................................................................................................ 39 4.1.3方案编制的目标 ................................................................................................................ 39 4.2建设项目水土流失防治责任范围及水土保持方案设计深度 ........................................... 40 4.2.1建设项目水土流失防治责任范围 .................................................................................... 40 4.2.2方案的设计深度 ................................................................................................................ 42 4.2.3设计水平年 ........................................................................................................................ 42 4.3 主体工程中具有水土保持功能工程的分析与评价 .......................................................... 43 4.4水保措施区域划分 ............................................................................................................... 43 4.5水土保持措施总体布局 ....................................................................................................... 44 4.5.1大坝区 ................................................................................................................................ 45 4.5.2管线区 ................................................................................................................................ 45 4.5.3一级电站区 ........................................................................................................................ 46 4.5.4二级电站区 ........................................................................................................................ 46 4.6防治方案 ............................................................................................................................... 46 4.6.1大坝区 ................................................................................................................................ 46 4.6.2管线区 ................................................................................................................................ 47 4.6.3一级电站区 ........................................................................................................................ 48 4.6.4二级电站区 ........................................................................................................................ 48 第五章 分区防治措施 .................................................................................................................... 51 5.1大坝区 ................................................................................................................................... 51 5.1.1 渣场 ................................................................................................................................... 51 5.1.2料场 .................................................................................................................................... 57 5.1.3工程永久占地 .................................................................................................................... 58 5.1.4施工公路和恢复道路 ........................................................................................................ 58 5.1.5 施工临时用地 ................................................................................................................... 60 5.2 管线区 .................................................................................................................................. 61 5.2.1 渣场 ................................................................................................................................... 61 5.2.2料场 .................................................................................................................................... 62 5.2.3工程永久占地 .................................................................................................................... 63

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5.2.4施工临时用地 .................................................................................................................... 63 5.3 一级电站区 .......................................................................................................................... 64 5.3.1料场 .................................................................................................................................... 64 5.3.2工程永久占地 .................................................................................................................... 64 5.3.3施工公路 ............................................................................................................................ 64 5.3.4 施工临时用地 ................................................................................................................... 65 5.4 二级电站 .............................................................................................................................. 65 5.4.1料场 .................................................................................................................................... 65 5.4.2工程永久占地 .................................................................................................................... 66 5.4.3施工公路 ............................................................................................................................ 66 5.4.4 施工临时用地 ................................................................................................................... 66 第六章 水土保持方案实施进度计划 ............................................................................................ 69 6.1水土保持防护措施项目 ....................................................................................................... 69 6.2施工条件及方法 ................................................................................................................... 70 6.2.1工程措施 ............................................................................................................................ 70 6.2.2植物措施 ............................................................................................................................ 70 6.3进度安排及工程量 ............................................................................................................... 71 第七章 水土流失监测 .................................................................................................................... 74 7.1监测项目 ............................................................................................................................... 74 7.1.1监测因子 ............................................................................................................................ 74 7.1.2监测内容 ............................................................................................................................ 74 7.2监测方法 ............................................................................................................................... 75 7.3监测时段和频率 ................................................................................................................... 76 7.4监测设备与仪器 ................................................................................................................... 76 7.5监测机构 ............................................................................................................................... 76 7.6监测制度 ............................................................................................................................... 77 第八章 水土保持投资概算及效益分析 ........................................................................................ 78 8.1 水土保持投资概算 .............................................................................................................. 78 8.1.1编制依据 ............................................................................................................................ 78 8.1.2编制方法 ............................................................................................................................ 78 8.1.3总投资及年度安排 ............................................................................................................ 79 8.2经济评价 ............................................................................................................................... 80 8.2.1水土保持基础效益 ............................................................................................................ 81 8.2.2水土保持社会效益 ............................................................................................................ 81 8.2.3水土保持生态效益 ............................................................................................................ 81 第九章 方案实施的保证措施 ........................................................................................................ 83 9.1 组织领导和管理措施 .......................................................................................................... 83 9.2 技术保证措施 ...................................................................................................................... 83 9.3 资金来源及管理使用办法 .................................................................................................. 84 9.4 监理措施 .............................................................................................................................. 84 9.5 监测措施 .............................................................................................................................. 84

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9.6 监督措施 .............................................................................................................................. 85 第十章 结论.................................................................................................................................... 86

附表 湖北省建始县红瓦屋水库枢纽电站工程水土保持方案特性表 附件 湖北省建始县红瓦屋水库枢纽电站工程水土保持方案概算书

关于建始县红瓦屋水库枢纽电站工程项目建议书的批复

关于开展湖北省建始县红瓦屋水库枢纽电站工程水土保持工作的委托函 《建始县红瓦屋水库枢纽电站工程水土保持方案报告书》评审会专家组名单 《湖北省建始县红瓦屋水库枢纽电站工程水土保持方案报告书》专家评审意见 附图 建始县红瓦屋水库枢纽电站工程地理位臵及水系图

建始县水土流失现状示意图

建始县红瓦屋水库枢纽电站工程水土保持方案总平面布臵示意图 建始县红瓦屋水库枢纽电站工程大坝区渣场设计图 建始县红瓦屋水库枢纽电站工程管线区渣场设计图 建始县红瓦屋水库枢纽电站工程种植典型设计

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湖北省建始县红瓦屋水库枢纽电站工程水土保持方案报告书

前 言

湖北省建始县红瓦屋水库枢纽电站工程位于建始县城关西北部的马家河,工程由水库枢纽和两级电站组成。整个水库枢纽由面板堆石坝、正堰溢洪道、取水输水建筑物等组成,水库兴利库容281.6万m3,总库容373.7万m3,规模为小(1)型,工程等别为四等,主要建筑物为四级,次要建筑物及临时建筑物为五级。水库以下总利用水头884m,分两级修建电站。一级电站装机容量为2×1600Kw,二级电站装机容量为3×1600Kw,两级电站规模均小(2)型,工程等级均为四等,主要建筑物为四级,次要建筑物及临时建筑物为五级。该水库枢纽电站是以发电为主,兼有解决农田灌溉、人畜饮水、城镇生活用水,补充乡镇企业工业用水,城镇防洪等效益的综合利用水库枢纽电站。

红瓦屋水库枢纽电站工程前期工作现已完成《建始县红瓦屋水库枢纽电站工程项目建议书》及《湖北省建始县红瓦屋水库枢纽工程可行性研究报告》(水库部分),按照基本建设项目申报程序及要求,受建始县电力公司的委托,我中心正式开展《红瓦屋水库枢纽电站工程水土保持方案报告书》的编制工作。通过我中心技术人员实地踏勘、资料收集和方案编制等工作,现已完成了本方案报告书。

项目区所在地为山区,该区域属省级人民政府划分的水土流失重点预防保护区,水土流失防治标准执行等级为Ⅱ级。

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第一章 方案编制总则

第一章 方案编制总则

1.1 编制目的

(1) 全面贯彻落实《中华人民共和国水土保持法》及其相关法律、法规,明确项目建设单位防治水土流失的责任、义务和范围;

(2) 在调查工程对工程建设区及周边区域水土保持设施的破坏情况的基础上,预测因工程建设可能造成的新增水土流失量,提出相应的防治对策和具体的水土保持措施,为工程建设的水土保持工作指出方向、提供技术依据,最大限度地减少水土流失及对生态环境的破坏,同时使项目区原有水土流失得到有效治理,生态环境得到改善,并更好地维护主体工程安全;

(3) 为主管部门的水土保持监督执法及管理工作提供依据; (4) 为方案实施提供技术服务。 1.2 编制依据 1.2.1法律法规

(1)《中华人民共和国水土保持法》; (2)《中华人民共和国河道管理条例》; (3)《中华人民共和国环境保护法》;

(4)《<中华人民共和国水土保持法>实施条例》(国务院1993年颁布);

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(5)《建设项目环境保护管理条例》(国务院第253号令,1998年

11月18日);

(6)《恩施土家族苗族自治州水土保持条例》。 1.2.2部委规章

(1)《开发建设项目水土保持方案管理办法》(国家计委、水利部、

国家环保局[1994]513号文);

(2)《开发建设项目水土保持方案编报审批管理规定》(水利部第5

号令,1995年5月30日);

(3)《开发建设项目水土保持方案大纲编制规定》(水利部水保

[1999]288号文);

(4)《水土保持生态环境监测网络管理办法》(水利部第12号令,2000年1月31日);

(5)《开发建设项目水土保持设施验收管理办法》(水利部第16号

令,2002年10月14日);

(6)关于颁发《水土保持工程概(估)算编制规定和定额》的通知(水

利部第5号令,2003年1月25日)。 1.2.3规范性文件

(1)《全国生态环境保护纲要》(国务院);

(2)《湖北省人民政府关于划分水土流失重点防治区公告》(鄂政发

[2000]47号);

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第一章 方案编制总则

(3)《湖北省实施<中华人民共和国水土保持法>办法》;

(4)《湖北省人民政府关于征收水土保持设施补偿费和水土流失防治费的通知》(鄂政发[2000]28号)。 1.2.4 规范标准

(1)《开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL204—98); (2)《水土保持综合治理规划通则》(GB/T15772—1995); (3)《水土保持综合治理技术规范》(GB/T16453—1996); (4)《水土保持综合治理效益计算方法》(GB/T15774—1995); (5)《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190—96); (6)《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44—93); (7)《防洪标准》(GB50201—94);

(8)《水利水电工程制图标准 水土保持图》(SL73.6—2001); (9)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000); (10)《造林技术规程》(GB/T15776—1996);

(11)《最新水土保持工程概(估)算定额与编制规定及规范实施手册》ISBN 7-80606―430―3/Z·29。 1.2.5 技术文件及编制委托书

(1) 恩施州计基础[2003]23号《关于建始县红瓦屋水库电站工程项目建议书的批复》,恩施自治州发展计划委员会,2003年8月20日;

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(2)《建始县电力公司关于开展建始县红瓦屋水库枢纽电站工程水土保持工作的委托函》,建始县电力公司,2003年8月27日。 1.2.6 技术资料

(1)《湖北省建始县红瓦屋水库枢纽工程可行性研究报告、可行性研究投资估算、工程地质勘察报告》,湖北省水利水电科学研究所,1998年11月;

(2)《建始县红瓦屋水库枢纽电站工程项目建议书》,建始县水利水电勘察设计室,2003年3月。 1.3 方案编制深度

该项目水库枢纽部分已经完成可行性研究报告的编制,电站部分也已完成项目建议书的编制,现编制的水土保持方案的设计深度为可研阶段达初步设计深度。 1.4 设计水平年

本方案的设计水平年为工程验收后的第一年,即2009年。

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第二章 项目概况

第二章 项目概况

2.1 区域概况

湖北省建始县红瓦屋水库枢纽电站工程位于建始县城关西北部的马家河。马家河流域面积为18.02km2,海拔高程在655~1990m之间,地势由北倾向南,属于极小流域山溪性河流。红瓦屋水库坝址以上流域面积为7.08km2;坝址以上河道长度为4.71km;坝址以上河道比降为7.4%。

红瓦屋河属高山区,气温低、多雾、多雨。据建始县气象资料记载,红瓦屋河上游最高气温31.1℃,最低气温-15.6℃,年平均气温9.3℃。最多级次多风向为南风,最大风速17.2m/s。

红瓦屋水库流域是清江上游暴雨中心之一,受局部气候的影响,小暴雨经常发生,雨量充沛,但年季间降雨分配不均。年最大降雨量为2396.0mm,年最小降雨量为1634.0mm,多年平均降雨量为2121.0mm,其中五月至十月为降雨丰水期,占全年降雨量的61.0%。由于山高河道坡降陡,集流时间短,山洪暴发来得既快又猛,洪水峰高、量大,历时约3小时。 2.1.1 水文气象

建始县属亚热带大陆气候,夏季受每洋季风影响,冬天被西伯利亚冷空气控制,冷暖气团交替,使全县气候温暖湿润,夏无酷暑 ,冬无严寒。境内多年平均降雨量为1489mm,由于地理条

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件不同,雨量分布变化很大,南北多,中部少,高山多,低山少;县北部磺厂坪是全县暴雨中心,多年平均降雨量达2154mm,最大一日降雨量达到236.3mm(发生于1972年6月26日),虽然全县雨量丰富,但降雨的时程分布不均,夏季多,秋冬季少,主要汛期在5-9月,其降雨量约占全年的70%,径流总量约占全年的80%,造成的土层流失约占全年的95%。同时暴雨多而急,由于雨量变率大,且不稳定,因而在夏季、秋季常有旱涝灾害发生。

由于该县正处在全国少有的多云区和年总辐射量的低值区,多年平均日照时数,低山 1400小时,平均每天3.8小时,二高山1300小时,平均每天3.6小时,高山1500小时,平均每天4.1小时,基本分布规律是夏长冬短,随海拨高低变化呈抛物线型。气候的基本特点是低山四季分明,气候温暖,大于10℃的年积温可达2800℃以上。 2.1.2 地形地质

建始县境地处我国地势第二阶段的东部边缘,地貌的基本轮廓主要受中生代、新生代燕山、喜马拉雅运动影响,地壳上升成为陆地,小块地区在中生代三迭纪后为湖相沉积,褶皱变形隆起成山。全县地层均为沉积岩,其中石灰岩分布最广,占总面积70-80%,其次有页岩、砂岩及第四纪粘土和近代河流冲积物。

对项目区勘察、钻探及水文地质、工程地质试验,有以下结

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第二章 项目概况

论:

(1) 该区处在建始—屯堡背斜的北西翼,褶皱平缓,断层发育不明显,仅在库区发育一条近南北向的断层F1,该断层与河流方向基本一致,牵引显著,为一压扭性断裂构造,在上坝线上游尖灭。

(2) 该区主要出露上泥盆统地层,上覆盖第四系黄色粘土,地层结构单一,倾向与山体坡向相反,倾角较小,岩体结构较完整,岩石强度较高,能满足大坝荷载要求,且不易发生不良水文地质及工程地质后果。

(3) 第四系覆盖层之下,浅部基岩成中风化、微风化状态,压水试验成果表明,在上坝线岩层浅部1—2m需进行防渗处理,而下坝线右坝肩基岩浅部需进行局部防渗处理。

(4) 从地形地貌条件来看,上、下坝轴均适合兴建大坝,建议根据地形地质条件、经济投资等方面确定坝轴线。

(5) 本地缺乏理想的砂粒及砾石料场,可考虑机械轧制,而大坝建筑用的石料和土料均能就地取材。

(6) 供给水库来水的主要地下水、地表水源均符合集中式饮用水水质要求。

(7) 据国家地震总局编制《中国地震基本裂度区划图(1∶400万),1990年》,该区地震基本裂度为Ⅵ度,可以不设防。

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2.1.3 泥沙

红瓦屋水库流域内无泥沙观测资料,已经收集到的有清江流域的沿渡河水文站、恩施(小渡船)站、太阳沱站等测站的泥沙资料。红瓦屋水库在建始的西北部,由于红瓦屋水库流域内矿产资源的开采,如红灯煤和州磺厂,人为的破坏了植被,使水土流失有所加重。根据建始县国土规划办资料,全县平均侵蚀模数为2389t/km2,估测项目区多年平均侵蚀模数为2650t/km2。 2.1.4 土壤

建始县土壤为黄壤或黄棕壤,地表成土母质较复杂,主要有石灰岩,其次是砂页岩、石英砂岩、白垩纪红砂岩第四纪粘土和近代河流冲积物。

项目区的土壤主要是黄棕壤土、棕壤土、石灰岩土。黄棕壤土主要分布在二高山,土壤呈酸性,属过度类型土,是白肋烟、贝母、黄莲等生长最理想的产地。棕壤土主要分布在高山,土层较厚,植被较好,是我县耐寒植物和经济林的理想产地。石灰岩土是石灰岩母质上发育的岩性土,一般土层较浅,且常夹砾石,适宜喜钙植物如:柏树、香椿、喜树等的生长。 2.1.5 植被

建始县位于湿润亚热带森林生态系统地带,以常绿阔叶林生态系统为主,共有二百余种,用材林以松、杉、柏分布最广,其

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第二章 项目概况

种类有二十余种,面积占林地的50%。

项目区从高山向低山过渡,植被从林地向疏林地过渡。高山区以针叶林为主,低山区为针阔混交林带。主要针叶树种为柳杉、松属和柏属,主要阔叶树种为香椿、喜树和油桐等组成。该区域林草覆盖率为60.59%,生态用水来源主要是降雨。 2.1.6 土地利用现状

工程建设区所在县建始县土地总面积为2659km2,其中农业用地为37700公顷,林业用地161100公顷,草地500公顷,果园1100公顷,水域3100公顷,未利用地47000公顷,其他用地15400公顷。

项目区主要涉及业州镇的七里、业州管理区和长梁乡的广龙管理区,共15个村,138个组,2.11万人。该区域以林地有林地为主,总耕地面积21895亩。 2.2 社会经济

2.2.1 建始县社会经济概况

建始县全县自然面积2659km2,有五乡五镇,407个村,2001年未统计全县共有13.82万户,总人口为50.90万人(其中农业人口为45.97万人),农业劳动力18.63万个,农业人口密度为173人/km2。农业人均耕地为1.10亩,农业人均产粮480公斤,农业人均纯收入2380元。本县主要聚居汉族、土家族、苗族等十多个

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民族。农业是建始县的基础产业,全县工业与农业总产值之比为1∶0.15。农业以种植业为主,种植业又以粮食生产为主。2001年农业总产值为10.94亿元。 2.2.2 工程项目区社会经济状况

工程建设区位于建始县城关西北部的马家河上,属业州镇。据2001年统计,业州镇人口为72400人,农民人均纯收入1374元,年末耕地面积5040公顷,粮食播种面积7980公顷,粮食总产量27063吨,油料总产量1565吨,肉类总产量4786吨,水产品总产量50吨。

2.3 项目区水土流失及水土保持现状 2.3.1 项目区水土流失现状

根据《湖北省人民政府关于划分水土流失重点防治区的公告》,本工程地处湖北省八大重点防治区之一的清江流域。而清江上游地带居民比较稠密,水土流失相对较严重。

建始县的水土流失以面蚀和沟蚀为主,还有相当数量的滑坡、坍塌和崩岗分布。根据2000年卫星遥感资料,结合该市1996年土地详查数据成果:总面积2659平方公里土地中,水土流失面积884平方公里,占总面积的33.2%。水土流失强度主要是轻度、中度、强度三类,在水土流失总面积中,轻度流失面积282平方公里,占流失面积的31.9%;中度流失面积528平方公里,占流

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第二章 项目概况

失面积的59.7%;强度流失面积64平方公里,占流失面积的7.2%;极强度流失面积11平方公里,占流失面积的1.2%。建始县平均土壤侵蚀模数为2389t/km2·a。

在工程建设区,水土资源的流失主要是由于红瓦屋水库流域内矿产资源的开采造成的,如红灯煤和州磺厂,人为的破坏了植被,使水土流失有所加重。该区域土壤侵蚀模数约在2650t/km2·a,水土流失允许值为500t/km2·a。 2.3.2 项目区水土保持现状

项目区为库区的高山区向二级电站的低山区过渡区。河道上游植被良好,但开矿造成的水土流失未能得到很好的治理;中山区有部分梯田和耕地分部;低山区有成片的土地分布于河道两边,也有零星的坡耕地分布于山间。该区的水土流失主要是由开矿和耕作造成,土壤侵蚀模数约在2650t/km2。 2.4 工程概况 2.4.1 地理位臵

湖北省建始县红瓦屋水库枢纽电站工程位于建始县城关西北部的马家河上,详见附图(建始县红瓦屋水库枢纽电站工程地理位臵及水系图)。

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2.4.2 工程任务

该水库枢纽电站工程的建设,一方面是对建始县枯水期用电起到调节作用;另一方面是可解决该区域的农田灌溉、人畜饮水、城镇生活用水,补充乡镇企业工业用水,同时起到城镇防洪的作用。

2.4.3工程规模

水库枢纽由面板堆石坝、正堰溢洪道、取水输水建筑物等组成,水库兴利库容281.6万m3,总库容373.7万m3,规模为小(1)型,工程等别为四等,主要建筑物为四级,次要建筑物及临时建筑物为五级。水库以下总利用水头884m,分两级修建电站。一级电站装机容量为2×1600Kw,二级电站装机容量为3×1600Kw,两级电站规模均为小(2)型,工程等级均为四等,主要建筑物为四级,次要建筑物及临时建筑物为五级。

本工程总投资7170.7万元,其中水库投资2057.3万元,一级电站投资1913.2万元,二级电站投资3182.2万元。单位Kw投资8963元,单位电能投资2.50元。工程施工期4年,即2004年到2008年。 2.4.4 总体布局

建始县红瓦屋水库枢纽电站工程由红瓦屋水库枢纽及两座电站工程两个系统组成。 2.4.4.1 红瓦屋水库枢纽

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第二章 项目概况

红瓦屋水库枢纽由面板堆石坝、正堰溢洪道、取水输水建筑物等组成。

面板堆石坝坝顶高程1571.87m,坝顶长度494.15m,最大坝高 44.28m。坝顶以上设高1.20m的防浪墙,墙顶高程为1573.07m。迎水面的面板采用40cm厚的钢筋砼面板,面板在基岩处用趾板与基岩连接。坝体从迎水面至下游坝坡依次为钢筋砼面板、垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区和砌石护坡、堆石排水。坝顶考虑施工及交通要求,取为7m宽,上下游坝坡均为1∶1.3,垫层区、过渡区水平宽度均为3m。坝体用泥质灰岩填筑。

溢洪道布臵在左坝头地形开阔平坦之处,为正堰,进水条件好。此处基岩覆盖层仅2m左右,且泄槽为直线,泄流经挑流入冲沟后再归入主河道。溢流堰采用无闸控制开敞式泄流,堰顶高程为 1569.50m,堰面采用WES曲线,校核洪水位1571.78m时的最大下泄流量为134m3/s。上游堰高1.5m。溢流堰共三孔,每孔净宽6.5m,墩厚为0.61m,溢流前缘总宽20.7m。堰上设宽为7m的公路桥。溢流堰前接42.5m的引水渠,后接12m长的调整段,调整段起点高程为1564.17m,其两侧设导水墙。水流经调整段后入30m长的收缩段,由宽20.7m收缩至6m,下接54m的泄槽和7.89m的护壁式挑流鼻坎,挑流鼻坎顶高程为1548.87m,鼻坎下设6m长的裙板。从调整段到泄槽末端底坡为1∶6。

取水建筑物布臵在左岸,由进水渠段、进口段、闸室段和坝下输水廊道组成。进水渠底板起点高程为1549.84m,长20.7m,底

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宽2m,边坡1∶1.5。进口段长12.3m,前设拦污栅,进口首端底宽2m,高1.6m,至闸室段收缩至底宽1m,高1.2m。闸室段长3.5m,上部为钢筋砼框架式结构,顶部设闸门启闭机房,楼面高程1571.87m,启闭机房至坝顶采用交通桥连接,桥面宽1.5m。闸室段后接57.17m底坡为l/1000的输水廊道,廊道净宽1.2m净高1.8m,廊道出口底板高程为1549.78m。 2.4.4.2 电站工程

一级电站为引水式电站,工程由引水渠、引水隧洞、调节前池、压力管道、厂房及升压站、生活区、公路等组成。红瓦屋水库大坝坝外放水涵管接一级电站引水明渠,引水明渠长180m,过水断面为1.6m×2m。引水明渠经800m长的引水隧洞至压力前池,压力前池顶部高程为1549.3m,尺寸为21.5m×9.6m。压力钢管从压力前池引水经黄石板成直线至下青岩处一级站厂房,全长2198m,管道线宽4.2m,管道每10-12m布臵一支墩。厂房和升压站综合布臵,占地110m×35m,其中主厂房尺寸为24.4m×10.6m, 副厂房总面积350m2。主厂房室内地平高程1088.5m,安装机组2台,机组间距9m,采用斜向进水。厂区内设宿舍、办公楼、仓库、食堂等,进厂公路利用杉木梁子到田家坪的公路,再新建公路3km。

二级电站也为引水式电站,工程由引水隧洞、日调节池、压力管道、厂房及升压站、生活区、公路等组成。引水隧洞两条,为隧洞开挖,隧洞砼衬砌,总长约1120m。其中一条高程为1095m,把和红瓦屋邻近且平行的4条区间来水汇集起来,另一条接一级电

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第二章 项目概况

站尾水渠,引水至日调节池。日调节池位于马鬃岭处,池顶高程为1086m,为一日调节池,汇集一级电站尾水和4条区间来水,前池高有溢流堰、冲砂闸、拦污栅,通气孔和快速闸门。压力管道从日调节池取水至二级站厂房,钢管基本成直线布臵,每10-12m布臵一支墩,管道线宽4.4m,全长1199m。厂房位于马家河与闸木河交汇口以上约0.3km的地方,主厂房尺寸为32.5m×10.6m, 副厂房总面积465m2,升压站占地面积32m×20m。主厂房室内地平高程675m,安装机组3台,机组间距9m,采用支岔管斜向进水。尾水与下游闸木水水库回水在高程665m处相接。厂区内设宿舍、办公楼、仓库、食堂等,进厂公路利用建始城关到龙门子的公路,从马家河大桥新建公路1.5km公路进入厂区。

坝址海拔高程1550m,水库以下总利用水头884m。一级电站建于下青岩,毛水头470.3m,调节引用流量0.95m3/s,装机2×1600Kw,多年平均发电量1011万Kwh,年利用小时 3159h。二级电站建于马家河,毛水头410m,引水流量1.62m3/s,装机3×1600Kw,多年平均发电量1854万Kwh,年利用小时3863h。两站总装机8000Kw,总发电量2865万Kwh,利用小时3581h。 2.4.5 工程施工 2.4.5.1 施工条件

红瓦屋水利枢纽电站工程对外交通运输比较便利。有三条不同等级的公路平行穿过,且有一条村级公路在一级电站管道线旁

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连接其间两条公路。枢纽布臵特点为点线贯通,整个施工铺开后,即可单独自成体系,能通过公路网互相联系,坝址坝轴线两端均有公路通过。

库区地质区域基岩结构完整性良好,管道线沿线基岩出露良好,为砂质页岩,引水隧洞所挖石方为石英砂岩,稳定性良好。一级电站厂房基岩为志留系砂质页岩,二级电站为云观台组石英砂岩,稳定性能良好。

该工程主要原材料采用就近取材的原则,坝区土料十分丰富,施工范围内所需石料可在邻近开采或就地开采,砂料基本就地轧制,电站的砂石料需要量小,可从坝区料场运至。厂房区域用砌砖由建始县城关运往,施工电源由县电网提供,县电网供电线路已覆盖整个工地。

施工用电较为方便,坝址上空及各级电站有10kv输电线路通过,可直接在线路上T接0.6km的输电线至施工变电所。 2.4.5.2 施工布局

坝址处地形开阔,岸坡平缓,坝上游、下游均有较开阔的场地布臵砼拌和站,加工、机修车间及生活设施等。

在坝上游左岸1562m高程的小学处布臵100m2的机修间,100m2的加工车间,建生活用房300m2。结合坝基开挖平整场地2000m2,用于停车和堆放砼骨料、垫层料等,结合溢洪道开挖和导墙砌筑,平整场地3000m2,修建永久管理用房、施工生活用房等。坝体填筑所需石料在坝址右岸马庙料场开采,工程所需砼砂

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第二章 项目概况

石骨料可在坝址右岸马庙处1560m高程以上的石料场开采,经破碎筛选加工解决。砼骨料主要在左岸料场制备,右岸堆放。

左右两岸设独立的供水、供电和供风系统。供水采用从河道提水办法解决;供电由10KV线路“T”接输电线,分别在左岸、右岸安装配电变器向料场,加工、机修车间等供电;在料场建空压机站向料场等用风设备供风。

电站涉及线路长,根据沿线地形条件合理布局施工临时场地,施工临时场地占地0.70hm2。施工用砂石料在坝区料场加工后,运输到沿线便利的地方再进行转运。 2.4.5.3 施工方法

对于基础开挖,要求清挖至基岩,下游堆石区仅清除剥离1米厚左右的表土层。用推土机松土,装载机装自卸汽车运至下游弃碴场,部分利用填筑场地。对于趾板地基开挖,采用浅孔爆破,以不破坏基岩完整性为原则,在接近设计基础平面1.3—3.0m时,只允许放小炮,采用浅孔密布方式,待开挖至距设计基础面0.3—0.5m时,禁止放炮开挖,只能用风镐撬挖,表面修整,使岩面平顺完整。对于溢洪道基础开挖,采用浅孔爆破开挖,至设计基础面0.3~0.5m时用风镐撬挖。

对于固结灌浆,采用风钻造孔、孔径42mm,全孔钻进一次进行,并在砼趾板上进行,灌浆压力取为500Kpa。对于帷幕灌浆, 钻孔采用XU-100回转钻机钻孔,孔径为75mm,用循环压力水进行冲洗,然后进行压水试验和灌浆。灌浆顺序采用全孔分段洗。洗

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浆结束后,按灌浆总孔数的10%分段分块布臵检查孔,检查灌浆质量。

对于坝料开采,采用梯段控制爆破法,应用冲击式潜孔钻造孔,微差挤压爆破技术开采石料。石料开采后,用挖掘机装自卸汽车运输至坝上填筑。对于垫层料制备,采用破碎的掺配法制备垫层料,掺和方法为自卸汽车逐层铺料装载机立面开采法。

对于坝体堆石,采用2m3反铲装配后卸式15t自卸汽车运输,T140推土机铺料、平整,自行式12t振动碾(对于坝面)、手扶式0.85t振动碾(对于边角部位)、牵引式10t振动碾(对于斜坡)碾压的办法施工。

对于趾板施工,岸坡部位的趾板必须在填筑之前一个月完成,可随趾板基础开挖出一段后,即由顶部自上而下分段进行趾板施工。河床段趾板应在基岩开挖完毕时立即进行浇筑,在大坝填筑之前浇筑完毕。趾板的施工必须在基岩面开挖结束、清理和冲洗干净、并按隐蔽工程质量要求验收合格后方可进行趾板施工。对于面板施工,面板砼采用一期施工,即在完成防浪墙下堆石体填筑后,集中进行面板浇筑,采用滑模施工,滑模长12米,侧模支承滑模并兼作滑模轨道。砼的拌制采用0.5立方米强制拌和机,安装于施工面板处,砼拌制后经溜槽直接入仓。钢筋采用人工现场自下而上绑扎或焊接方法架设,绑扎钢筋前应在垫层坡面上设架立筋。砼的振捣采用插入式振捣器。周边三角块的浇筑采用无轨滑模施工。

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第二章 项目概况

对于溢洪道施工,溢洪坝段待基础开挖结束验收合格后,即开始立模,浇筑砼垫层,两侧导墙钢筋砼用固定钢模施工。堰面砼和中墩砼分别用固定木模和钢模施工;泄槽开挖结束后,埋设排水设施,立侧模安止水片,冲洗仓面,分段浇底板砼。在底板上砌筑浆砌石侧墙,并打架锚筋架设钢筋,立模浇砼;鼻坎施工开挖结束后,即钻孔锚筋、安装钢筋、通气管,立模浇砼。

对于坝下廊道施工,基础开挖后,即进行廊道砼施工。进水口闸室段钢筋砼和交通桥排架钢筋砼采用固定模板施工,上部结构钢筋砼采用固定钢模,配脚手架辅以卷扬机进行,砼拌和物、钢筋模板等施工材料用卷扬机吊运。

隧洞开挖采用气腿式风钻钻孔,正台阶法施工;基础土方开挖采用反铲,局部采用人工开挖,石方采用手持式风钻钻孔,浅孔小药量爆破,开挖料采用0.5~1.0m3的反铲配5~8t的自卸汽车开挖运输至弃渣场或其它利用部位。

引水系统包括进水口、引水隧洞、压力钢管和尾水道。进水口在人工清除进口覆盖层后,采用气腿式风钻钻孔,普通装药爆破,由人工装运胶轮斗车出渣。隧洞开挖采取全断面钻爆法施工,气腿式风钻钻孔,光面爆破,人工装胶轮斗车出渣。压力管道开挖采用气腿式风钻钻孔,人工装药普通爆破,人工装胶轮斗车出渣。隧洞开挖时,每个工作面均采用混合式通风方式进行通风排烟。隧洞混凝土衬砌在隧洞全部贯通后进行,钢筋和混凝土由进口运入,混凝土由汽年从中心拌和站运至洞口,人工推胶轮斗车

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运至浇筑工作面,用砼泵送入仓。压力钢管段混凝土回填在洞内压力钢管安装完毕后进行,混凝土由厂房处拌和站供料,人工推胶轮斗车至工作面,砼泵压送入仓。

厂房开挖自上而下分层进行,采用风钻钻孔,预留保护层爆破,石渣用lm3挖掘机挖装5t自卸汽车运输,运距l.0km,保护层由人工撬挖。厂房砼浇筑由一台履带吊吊运入仓,插入式振捣器振捣。

主厂房埋件随土建施工相应进行。待主厂房排架和吊车梁满足强度要求后,安装桥机,由两台履带吊吊装桥机,然后利用桥机吊装机组,蝶阀等。机组按常规要求安装。 2.4.6 弃渣规划

根据“能利用尽量合理利用”的原则,工程施工所产生的土石弃方为5.77万m3。工程弃渣土石方平衡计算见表2—1。

工程弃渣土石方平衡计算 表2—1 项目 大坝 土方工程 开挖方 44337 5874 1705 0 3402 55318 499 262 279 300 1680 5400 利用方 1000 1000 1680 5400 弃方 44337 5874 1705 0 2402 54318 499 262 279 300 0 0 - 21 -

单位:m3 石方工程 开挖方 6560 1474 352 870 2268 11524 333 2362 31 420 3600 利用方 6400 1100 200 750 2268 10718 250 2200 420 3600 弃方 160 374 152 120 0 806 83 162 31 0 0 0 弃方合计 44497 6248 1857 120 2402 55124 582 424 310 300 0 0 水库取水建筑物 枢导流 纽公路 合计 明渠 引水隧洞 压力前池 压力管道 厂房 公路 溢洪道 一级电站 第二章 项目概况

工程弃渣土石方平衡计算 表2—1 项目 土方工程 开挖方 8420 358 279 273 580 2700 4190 67928 利用方 7080 580 2700 3280 11360 弃方 1340 358 279 273 0 0 910 56568 开挖方 6746 3226 31 145 1800 5202 23472 石方工程 利用方 6470 3200 145 1800 5145 22333 弃方 276 26 31 0 0 0 57 1139 单位:m3 弃方合计 1616 384 310 273 0 0 967 57707 合计 引水隧洞 压力前池 压力管道 厂房 公路 二级电站程以下的弃渣场。一级电站产生的弃渣主要是明渠、引水隧洞和压力前池等的开挖弃渣,约0.16万m3,部分堆放在大坝区渣场,部分堆放在黄石板渣场。二级电站产生的弃渣主要是引水隧洞和日调节池等的开挖弃渣,约0.10万m3,堆放在老鹰岩渣场。各渣场处理弃渣情况见表2—2。

弃渣情况表

表2-2

2.4.7主体工程比选方案的水土保持评价

该项目可研报告推荐方案扰动面积37.29hm2,开挖土石方量9.14万m3,弃渣量9.45万t,损坏植被面积11.98 hm2,水土流失量9.17万吨,工程投资7170.70万元;其比较方案扰动面积约37.69hm2,开挖土石方量10.97万m3,弃渣量11.28万t,损坏植

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合计 合计 大坝处共产生弃渣约5.51万m3,全部运至坝下游1546m高

渣 场 大坝区 黄石板 老鹰岩 处理弃渣量(万m3) 5.60 0.07 0.10

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被面积约12.38 hm2,水土流失量约12.50万吨,工程投资7310.41万元。

表2-3

(hm2) 37.29 37.69 主体工程比选方案的水土保持评价指标对比表

损坏植被面积(hm2) 11.98 12.38 工程投资(万元) 7170.70 7310.41 项目 推荐方案 比较方案 扰动面积开挖土石方量(万弃渣量m3) 9.14 10.97 (万t) 9.45 11.28 水土流失量(t) 9.17 12.50 可研报告推荐方案局部坝段基岩透水率高,渗漏可能会影响周边的土体稳定。比较方案基岩覆盖层深,开挖量大,弃渣量大,可能流失量大;溢洪道为侧堰,水流条件差,会影响周边稳定;施工导流量大,不利于施工,会增加开挖扰动。

综合以上各项比较,主体工程推荐方案的水土保持功能优越于比较方案,我们将按其推荐方案做本工程的水保方案。 2.4.8 实施进度

本工程计划2004年开工,2008年竣工,总工期4年。本工程所需总工日约52万工日,高峰人数约920人/天。

准备工程的工程量比较大,要在开工后6个月内分期,分批建成,其中10KV供电线路和变电所应尽快建成。

导流工程在第一年8月开始明渠和底孔开挖,9月开始砌筑泄水底孔、上游围堰和明渠,浇筑底孔盖孔板砼,至10月初完成。10月中旬截流,底孔过水,完成围堰工程。历时3个月。第三年11月导流底孔下闸封堵。主体工程开工,首先进行两岸坝基和溢洪道开挖,要在第1年9月底前挖完,历时5个月。在完成导流工程的

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第二章 项目概况

同时,完成坝基浆砌石座垫;完成导流工程后,即进行河床坝段趾板浇筑,开始填筑坝体。坝体填筑在第二年3月底前达到1559m的高程,在靠右岸留缺口50m,并对下游坝坡进行钢筋网保护,作好渡汛准备。第三年3月底前坝体填筑到1568.40m高程后即进行面板施工。面板施工结束紧接着进行防浪墙施工,至第3年9月完成。第三年10月初开始至第四年1月底前完成坝顶堆石和部分下游堆石体填筑。溢洪道溢流堰及导水墙安排在第2年汛期施王,到第2年8月底前完成,同时完成泄槽砌石和砼工程。历时5个月。取水建筑物开挖随坝基开挖的完成而结束。输水廊道、闸室段安排在第2年汛期,于第2年8月底前完成。框架及交通桥,安排在第3年4—7月施工。金属结构在建始县城焊接制造,于第3年11月运至水库安装。

红瓦屋水库及两座梯级电站施工场地大,上下高差近900m。一、二级电站由于区间引水水平铺开,无垂直作业,而且交通方便,工程可全面铺开,与水库枢纽同时开工建设。 2.4.9 水库淹没及移民安臵

红瓦屋水库为小(1)型水库,总库容373.7万m3,挡水建筑物为堆石面板坝,坝高44.28m。该水库位于建始县城西北部,距县城28km,海拔高度在1520m-1580m之间。整个水库枢纽全部在业州镇当阳管理区的桃树坪村境内,工程占地和淹没只涉及该村的2个村民小组的5户农民和一所废弃的小学。

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按规划和水工布臵确定的设计洪水位为1571.37m(P=2%),校核洪水位为1571.78m(P=0.2%):正常蓄水位1569.50m,回水长度为1.18km。

坝址及库区所在地山大人稀,自然条件差,除了农业收入以外,没有村办企业和其他经济收入。而种植的耕地全为坡耕地,没有水田,也少有经济林木。在校核洪水时(比设计洪水位高0.51m),经现场调查,水库的淹没损失仍较小:坡耕地55亩,灌木林276亩,杉木林30亩,房屋962m2,公路1.82km,经济林木150棵。

红瓦屋水库建成后淹没业州镇当阳管理区桃树坪村二组、三组的5户农民和一所小学,共需搬迁9人。

根据国务院关于《大中型水利水电工程建设征地和移民安臵条例》等法规,结合建始县及桃树坪村实际,对搬迁农民实行就地开发性安臵,迁往左岸坡,采取利用土地补偿费和安臵费开发荒地、调剂土地等形式安臵,力求使移民的生活保持或超过原有生活水平。对淹没的小学,现已没有学生,给予补偿解决。水库共淹没中断公路1.82公里:中断当阳坝至磺厂坪公路0.2公里,淹没建始至磺厂坪公路1.1公里,水库挡水建筑物设计时,考虑了恢复交通问题,即用坝顶公路恢复中断的公路交通,共修建和恢复公路0.34公里,淹没的通向库区内的村级公路0.52公里,现已无交通要求,不予修复。

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第二章 项目概况

2.4.10 工程投资及经济评价

本工程总投资7170.7万元,静态总投资为:6551.14万元,年运行费为498.82万元。

计算本工程项目的国民经济评价指标如下: (1)经济净现金值:ENPV=19.7万元 (2)经济内部收益率:EIRR=18%

本项目经济内部收益率为18.0%,各项指标满足国家规定的要求,说明该项目国民经济评价可行。

从国民经济评价指标及敏感性分析成果可知,经济净现值远大于0,且经济内部回收率高于社会折现率。以上各种最不利情况的敏感性分析成果均符合经济评价规范要求,说明红瓦屋水库枢纽电站工程的经济评价抗风险能力较好。从财务评价分析成果可知,年财务收入大于年运行费,且有一定盈余,工程自身能实现良性循环。

建始县红瓦屋水库枢纽电站工程特性表

表 2—4 名称 一、水文特佂 1、承雨面积 2、利用水文资料年限 3、多年平均降雨量 4、多年平均径流量 5、设计洪峰流量 6、校核洪水流量 7、多年平均输沙模数 二、水库特征 1、正常蓄水位 2、设计洪水位 3、死水位 单位 km2 年 mm m3/s m3/s m3/s t/km2 m m m - 26 -

数量 7.08 38 2121 0.357 137.3 190 444 1569.5 1571.37 1551.24 备注 坝址以上 p=2% p=0.2% 湖北省建始县红瓦屋水库枢纽电站工程水土保持方案报告书

建始县红瓦屋水库枢纽电站工程特性表

表 2—4

名称 4、总库容 5、死库容 6、兴利库容 三、主要建筑物 (一) 水库枢纽 1、坝型:面板堆石坝 2、坝顶高程 3、最大坝高 4、坝轴长 5、坝顶宽 6、防浪墙高 7、溢洪道底部高程 8、发电取水水底部高程 (二) 一级电站 1、设计水头 2、引用流量 3、装机容量 4、保证出力 5、多年平均发电量 6、年利用小时数 7、渠道总长 8、坡降 9、渠末底板高程 10、断面尺寸 11、过水流量 12、压力前池正常水位 13、前池顶部高程 14、前池尺寸 15、进水室底板高程 16、管道线长 17、管径 18、厂房室内墙平高 19、屋水渠底板高 20、水轮机安装高程 21、水轮机型号 22、设计水头 23、总机引用流量 24、转速 25、主变型号 (三) 二级电站 单位 万m3 万m3 万m3 m m m m m m m m m3/s Kw Kw 万Kwh h m m m m3/s m m m×m m m m m m m m m3/s R/m - 27 -

数量 373.7 28.11 281.6 1571.87 44.28 494.15 7 1.2 1569.5 1549.84 439.4 1.1 3200 1579.9 1697.8 5305.5 980 1‰ 1549 1.6×2 1.1 1548.9 1549.3 21.5×9.6 1545.6 2198 0.6 1088.5 1086.3 1089.13 460.2 0.459 750 2 备注 其中隧洞800m无压 CJ461-W-120/1×85 S9-2000/35

第二章 项目概况

建始县红瓦屋水库枢纽电站工程特性表

表 2—4

名称 1、区间来水承雨面积 2、厂区承雨面积 3、厂区设计洪水位 4、厂区校核洪水位 5、设计水头 6、引用流量 其中:水库 区间 7、装机容量 8、保证出力 9、多年平均发电量 10、年利用小时数 11、1#引水渠长(奔山沟) 12、渠首底板高程 13、渠末底板高程 14、坡降 15、断面尺寸 16、过流能力 17、2#引水渠长(青岩沟) 18、渠首底板高程 19、渠末底板高程 20、坡降 21、断面尺寸 22、压力前池容积 23、管道线长 24、管径 25、进水管中心高程 26、厂房室内地平高 27、水轮机安装高程 28、尾水渠底板高程 29、水轮机型号 30、转速 31、设计水头 32、单机引用流量 33、主变型号 单位 km2 km2 m m m m3/s m3/s m3/s Kw Kw 万Kwh h m m m m×m m3/s m m m m×m 万m3 m m m m m m R/m m m3/s 数量 15.93 17.64 672.8 673.35 394.4 1.62 0.95 0.67 4800 1704 1854 3863 4700 1094.4 1085 2‰ 0.9×1.1 0.8 1800 1086.9 1083.75 1‰ 1.6×2 2.3 1199 0.8 1077.5 675 675.63 672.8 750 400 0.546 2 S9-10000/110 p=2% p=0.5% CJ461-W-120/1×85 CJ-20-W-115/1×9

备注

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第三章 工程建设过程中新增水土流失预测

3.1预测基础

根据工程施工特点,在弄清开挖扰动地面、破坏植被的程度和面积,弃土、石、渣的数量,根据其堆放位臵和形式,依照当地水土流失规律,推算在不采取水土流失防治措施情况下,可能造成的水土流失的形式,新增的水土流失量及可能造成的危害,为科学有效地防治水土流失提供依据。 3.2项目区水土流失特点

清江流域属于亚热带季风气候,气候温和,雨量充沛,水土流失外营力作用充分。项目区为山地,陡坡耕种情况的较为普遍,植被大多为次生灌木和人工林。主要出露上泥盆统地层,上覆盖第四系黄色粘土,地层结构单一,抗侵蚀能力弱。

工程距河流行洪区较近,弃渣易进入河道,加之河谷下切,塌岸频繁,地形破碎,具有产生水土流失的优势地形条件。工程开挖、填筑,施工便道、石料场的开挖以及弃土、石、渣的堆放压埋,毁坏地表植被,使原土壤抗冲性、抗蚀性迅速降低,形成加速侵蚀,进一步加剧了侵蚀区水土流失。同时,主体工程、石料场和施工便道的开挖,造成临空面积加大,临时侵蚀基准后退,坡度加大,破坏了原山坡稳定性,为崩塌、滑坡等重力侵蚀的发

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第三章 工程建设过程中新增水土流失预测

生创造了条件。施工开挖产生的大量弃土、石、渣,为水土流失的形成提供了丰富的松散物质源,极易被暴雨洪水搬运进入河道,形成大规模输沙。由于工程位于山区,对河道沿线的农业生产带来不利影响,诱发潜在陡坡开荒,增大区域水土流失总量。 3.3预测时段

根据《开发建设项目水土保持方案技术规范》,水土流失预测应分基本建设期和生产运行期两个时段进行。

预测年限包括施工期和影响期两个阶段:施工期为4年;影响期是指地表植被在消除人为干预后,自行恢复至原有蓄水保土能力群落盖度所需的时间,根据西北水土保持研究所的研究成果,约需3~5年,故此次预测评价的影响期以3年计算。因此本工程水土流失预测年限为7年,即2004~2011年。 3.4 损坏水保设施面积

工程建设用地面积包括工程永久性征地、施工道路及恢复公路、取料场、弃渣场、施工道路及恢复公路和施工临时用地等用地。根据可研报告结合踏勘调查资料,工程建设用地面积为37.29hm2,见表3-1。

在工程建设用地范围内,由于施工开挖或弃渣压埋,都不同程度的对原地貌形态,地表岩石结构和地表植被造成破坏,降低或丧失了其原有的水土保持功能,加速了水土流失的发生发展。

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对工程建设破坏的这部分地表我们计入损坏水保设施面积,统计工程建设造成的损坏水保设施面积为11.98hm2,见表3-2。

工程建设用地统计表

表3-1

内项 目

单位:hm2

合计 28.06 3.83 1.00 3.00 1.40 容 水库 压力压力管理引水隧洞 明渠 建筑物占地 其他 淹没 前池 钢管 范围 3.18 2.83 3.18 3.83 1.工程永久性佂用占用20.21 0.32 0.04 0.03 1.45 地 2.施工道路及恢复公路 3.取料场 4.弃渣场 5.施工临时用地 合计 1.00 3.00 1.40 20.21 0.32 0.04 0.03 1.45 2.83 9.23 37.29

损坏水保设施面积统计表

表3-2

内项 目

单位:hm2 合计 2.75 3.83 1.00 3.00 1.40 11.98 容 压力钢引水隧洞 压力前池 明渠 建筑物占地 其他 管 0.02 0.02 0.04 0.04 0.03 0.01 2.65 2.65 3.83 1.00 3.00 1.40 9.23 1.工程永久性佂用占用地 2.施工道路及恢复公路 3.取料场 4.弃渣场 5.施工临时用地 合计 0.03 0.01

损坏水保设施面积按施工前的流失程度分为新增水土流失面积(施工建设前基本不流失的地表,如耕地、林地和盖度较好的疏林地)和叠加水土流失面积(施工建设前有较强流失的地表)。根据实地调查统计新增水土流失面积10.15hm2,叠加水土流失面积

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第三章 工程建设过程中新增水土流失预测

1.83hm2,见表3-3。

工程建设用地类型及损坏水保设施情况表

表3—3

项目 土地类型及数量(hm2)

损坏水保设施面积(hm2) 耕地 林地 疏林地 荒山地 宅基地 小计 新增流失区 叠加流失区 小计 0.09 28.06 1.85 3.80 1.00 3.00 0.50 10.15 0.90 0.03 0.90 2.75 3.83 1.00 3.00 1.40 工程永久性征用占用地 3.67 2.00 18.40 3.90 施工道路及恢复公路 取料场 弃渣场 施工临时用地 1.50 2.30 0.50 0.50 1.20 1.80 1.20 0.03 0.20 3.83 1.00 3.00 1.40 0.09 37.29 合计 3.67 5.20 24.20 4.13 1.83 11.98 3.5弃渣量

本工程施工过程中产生的弃渣主要来源于主体工程基础开挖、

清基、削坡形成的弃土、弃石方 (本工程搬迁人口少,只涉及该

村的2个村民小组的5户农民和一所没有学生的小学。移民安臵区水土流失防治重点,主要是移民过程中产生的建筑垃圾和新开发土地对原地貌的扰动。建筑垃圾是依据建筑工程的进度分期产生,根据施工进度,前期的建筑垃圾作为填方,填入需要填平的低洼处,后期的建筑垃圾用于修建配套设施中的填方。各安臵点产生的建筑垃圾大体上能被利用,基本上不会产生新的水土流失) 。根据工程可研报告和实地调查得知,主体工程开挖、清基、削

坡和施工道路弃土方5.66万m3,约9.22万t;弃石方0.11万m3,约

0.23万t。共计9.45万t,见表3—4 弃渣量统计。

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弃渣总量统计

表3—4

项 目 大坝 溢洪道 弃土方 3

弃石方 3

弃方合计 3

堆放位置 大坝区渣场 大坝区渣场 大坝区渣场 大坝区渣场 大坝区渣场 大坝区渣场 大坝区渣场 黄石板渣场 黄石板渣场 老鹰岩渣场 老鹰岩渣场 老鹰岩渣场 老鹰岩渣场 方量(m) 重量(t) 方量(m) 重量(t) 方量(m) 重量(t) 44337 72269 5874 9575 2779 3915 813 427 455 489 2184 584 455 445 1483 160 374 152 120 806 83 162 31 276 26 31 57 320 748 304 240 166 324 62 552 52 62 114 44497 72589 6248 1857 120 2402 582 424 310 300 1616 384 310 273 967 10323 3083 240 3915 979 517 489 636 517 445 1597 水库取水建筑物 1705 枢导流 纽公路 2402 合计 明渠 引水隧洞 499 262 279 300 1340 358 279 273 910 3.6 可能造成的水土流失量预测

侵蚀主要指土壤及其母质在外营力作用下(包括自然作用和人为作用)发生的多种破坏、移动和堆积过程。对于本工程来说,主要指施工开挖产生的弃渣量和地貌形态、土壤结构及地表植被破坏后造成的加速侵蚀量。 3.6.1 弃渣流失量预测

建设过程中的弃土、弃石、弃渣是产生水土流失的基础,但并不是所有的弃渣都能流失,只有通过有效输移进入河流的部分

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54318 88538 1612 55124 90150 751 大坝区渣场、黄石板渣场 一级电站压力前池 压力管道 厂房 公路 合计 引水隧洞 压力前池 压力管道 厂房 公路 合计 合计 2736 大坝区渣场、黄石板渣场 二级电站56568 92206 1139 2278 57707 94484 第三章 工程建设过程中新增水土流失预测

才构成流失。这里采用以下公式计算:

WS2=ΣDeiWi

式中:WS2——排放弃渣产生的流失量(t) Dei——各弃渣场堆放的弃渣量(t) Wi——各弃渣场的流失系数。

影响弃渣流失系数的因素较多,主要与弃渣堆放的地形部位、暴雨径流等动力条件、弃渣物质组成以及防治措施等四项因素有关。根据现场调查,本工程弃渣为以土为主的土石混合体,堆放于山间,结合本工程区降雨强度综合考虑,弃渣流失系数取0.75。本工程弃渣场内弃渣5.77万m3,约9.45万t。经计算,弃渣造成的流失量为4.33万m3,折合7.09万t。由此可见工程建设过程中,出现大量的弃土、石渣,如不经任何处理,松散堆积,则会造成大量流失。

3.6.2 破坏地表新增流失量预测

新增侵蚀按下式计算:

'Ws??(MS?MSi)?Fi

i?1in式中:Ws——年新增侵蚀量(t)

Fi——产生新增侵蚀量的面积(km2) Msi——原地面侵蚀模数(t/km2·a) M′si——施工扰动后侵蚀模数(t/km2·a)

1、原地面侵蚀模数的确定,根据区域相关水文实测资料和

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州水保实验站实测资料来估算。

项目区的平均土壤侵蚀模数为2650t/km2·a; 根据实测资料,耕地、林地拦沙效益η=90%。

考虑施工区地处河谷川道,叠加流失区原地面侵蚀模数平均取2600t/km2·a,新增流失区原地面侵蚀模数取Ms=(1-η)×2600=260t/km2·a。

2、施工建设后侵蚀模数的确定

施工期侵蚀模数可参照当地裸露地侵蚀模数确定,在影响期,取裸露地与荒坡地侵蚀模数的平均值。根据实测资料统计,裸露地平均年侵蚀模数Ms=29173t/km·a,天然荒坡地平均年侵蚀模数Ms=10760t/km2·a。因此,施工期侵蚀模数取Ms′=29000t/km2·a,影响期Ms′=25000t/km2·a。

3、新增侵蚀量计算结果

根据产生新增侵蚀量的面积及施工扰动前后扰动的地面侵蚀模数,计算得工程建设期共产生的新增侵蚀量为2.03万t(前池、

各区侵蚀量指数计算

表3-5

项目 一、施工期 1.新增流失区 2.叠加流失区 二、影响期 1.新增流失区 2.叠加流失区 合计侵蚀量

新增侵蚀量 1.360 1.167 0.193 0.674 0.551 0.123 2.034

原有侵蚀量 0.030 0.011 0.019 0.020 0.006 0.014 0.050 单位:万t 总侵蚀量 1.390 1.178 0.212 0.694 0.557 0.137 2.084 2

平均年新增侵蚀量 0.340 0.292 0.097 0.225 0.184 0.041 0.291 - 35 -

第三章 工程建设过程中新增水土流失预测

明渠、压力钢管及建筑物占地在影响期不再形成流失,故对其在影响期的新增侵蚀量不考虑),平均年侵蚀量0.29万t。其中施工期侵蚀量1.36万t,年平均0.34万t;影响期侵蚀0.67万t,年平均0.23万t。 3.6.3 侵蚀总量预测

工程施工过程中由排弃废方而增加的侵蚀量与地表破坏新增的侵蚀量两项合计,工程所增加的侵蚀总量为9.12万t,年平均新增侵蚀量1.30万t。 3.7 造成水土流失面积

本工程造成水土流失面积为6.07hm2,见表3-6。

造成水土流失面积统计表

表3-6 内项 目

单位:hm2

容 引水隧洞 压力前池 明渠 压力钢管 建筑物占地 管理范围 其他 合计 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.21 0.21 0.26 1.工程永久性佂地 2.施工道路及恢复公路 3.取料场 4.弃渣场 5.施工临时用地 合计 1.35 1.35 1.00 1.00 3.00 3.00 1.40 1.40 6.75 7.01 0.01 0.01 3.8 可能造成的水土流失危害预测

建始县红瓦屋水库枢纽电站工程的建设过程中,工程区征地范围内的地表将遭受不同程度的破坏,局部地貌将发生较大的变

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化,如不采取水土保持措施,项目区内新增水土流失量达9.12万t,将对区域土地生产力、河道冲淤及区域生态环境变化等产生不同程度的影响。

(一) 对土地资源的破坏和影响。工程建设所造成的大量弃土、石、渣堆放压埋,开挖、扰动地表植被,破坏原地貌形态、土壤结构和地表植被,使经过多年培肥或自然熟化才形成的耕作层和植被附着层被严重破坏或不复存在,农田“三跑”,肥力降低,影响当地农业生产的发展。

(二)淤积水库、堵塞河道。大量弃土、石、渣为水土流失的发生提供了丰富的物质源,且工程沿河道布设,极易将泥沙泄入河道、淤积下游水库,直接影响河道安全行洪、水库寿命及安全效益的发挥。

(三)破坏生态环境,造成恶性循环。工程建设破坏地表植被,使土壤裸露,土壤抗蚀性、抗冲性降低,大大降低了蓄水保土能力,使水土流失严重,自然灾害频现,造成恶性循环。 3.9 指导性意见

新增水土流失量主要为工程施工产生的弃渣,因此,重点防治区段在主体工程施工场地、渣场转运点和渣场区。

从水土流失强度预测来看,应采取工程措施拦护弃渣,辅以植物措施。对渣料场临时堆放点必须设臵排水设施,防止雨水冲刷渣料流失。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/57tw.html

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