河灣梯級(jí)電站月牙崖水電站工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告－－144頁優(yōu)秀專業(yè)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)

- - 甘肅省 永昌縣 東河灣梯級(jí)電站月牙崖水電站工程 初步設(shè)計(jì)報(bào)告 某某 省設(shè)計(jì)院 - - 甘肅省 永昌縣 東河灣梯級(jí)電站月牙崖水電站工程 初步設(shè)計(jì)報(bào)告 - - 目 錄 1 綜合說明 . 1 1.1 概述 . 1 1.2 水文、氣象 . 1 1.3 工程地質(zhì) . 5 1.4 工程任務(wù)和規(guī)模 . 9 1.5 工程布置及主要建筑物 . 10 1.6 水機(jī)、金結(jié)、采暖通風(fēng)及消防 . 14 1.7 電氣 . 15 1.8 工程管理 . 16 1.9 施工組織設(shè)計(jì) . 16 1.10 環(huán)境保護(hù)、水土保持及安全 . 18 1.11 工程招標(biāo)建議 . 20 1.12 概算 . 20 1.13 經(jīng) 濟(jì)評(píng)價(jià) . 20 2 水文、氣象 . 27 2.1 流域概況 . 27 2.2 年徑流 . 29 2.3 洪水 . 33 2.4 泥沙 . 37 3 工程地質(zhì) . 39 3.1 區(qū)域地質(zhì)概況 . 39 3.2 工程地質(zhì)條件與評(píng)價(jià) . 44 3.3 天然建筑材料及施工用水 . 47 - - 3.4 結(jié)論 . 48 4 工程任務(wù)和規(guī)模 . 50 4.1 河流規(guī)劃 . 50 4.2 電力發(fā)展規(guī)劃及工程建設(shè)的必要性 . 51 4.3 水利、水能計(jì)算 . 55 4.4 電站運(yùn)行方式及能量指標(biāo) . 58 5 工程布置及主要建筑物 . 60 5.1 工程等別及標(biāo)準(zhǔn) . 60 5.2 工程選址及工程總布置 . 61 5.3 主要建筑物設(shè)計(jì) . 65 6 水機(jī)、金結(jié)、采暖通風(fēng)及消防 . 76 6.1 水力機(jī)械 . 76 6.2 金屬結(jié)構(gòu) . 84 6.2.3 壓力鋼管 . 85 6.3 采暖與通風(fēng) . 85 6.5 消防 . 87 7 電 氣 . 89 7.1 接入系統(tǒng)設(shè)想 . 89 7.2 電氣主接線 . 89 7.3 廠用電接線 . 90 7.4 主要電氣設(shè)備 . 90 7.5 自動(dòng)控制 . 92 7.6 通信 . 92 7.7 防雷保護(hù)與接 地 . 92 - - 8 工程管理 . 94 8.1 管理機(jī)構(gòu)及人員編制 . 94 8.2 行政管理及生活區(qū)建筑面積 . 94 8.3 主要管理設(shè)施 . 95 9 施工組織設(shè)計(jì) . 97 9.1 施工條件 . 97 9.2 天然建筑材料 . 99 9.3 施工導(dǎo)流 . 100 9.4 主體工程施工 . 100 9.5 施工交通及施工總布置 . 102 9.6 施工總進(jìn)度 . 103 10 環(huán)境保護(hù)與水土保持 .105 10.1 環(huán)境保護(hù) . 105 10.2 水土保持 . 112 11 勞動(dòng)安全與衛(wèi)生 .118 11.1 依據(jù)和設(shè)計(jì)原則 . 118 11.2 勞動(dòng)安全 . 118 11.3 工業(yè)衛(wèi)生 . 121 11.4 安全衛(wèi)生設(shè)施 . 123 12 工程招標(biāo) .124 12.1 招標(biāo)范圍的確定 . 124 12.2 招標(biāo)組織形式 . 124 12.3 招標(biāo)形式 . 124 12.4 標(biāo)段劃分 . 124 - - 13 工程投資概算 .127 13.1 編制說明 . 127 13.2 概算附表 . 132 14 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) .159 14.1 概述 . 159 12.2 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià) . 159 12.3 國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) . 164 12.4 綜合評(píng)價(jià) . 165 - - 1 綜合說明 1.1 概述 肅 南縣月牙崖水電站地處甘肅省肅南裕固族自治縣境內(nèi)石羊河水系東大河中上游，屬東河灣梯級(jí)電站中的第一座電站，電站總裝機(jī) 3600KW，距離永昌縣城約 40km。根據(jù)防洪標(biāo)準(zhǔn)(GB50201-94)和水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn) (SL252-2000)的規(guī)定，工程為小 (2)型等工程，工程建筑物均按 5 級(jí)設(shè)計(jì)。月牙崖水電站建成后，通過頭壩變電所并入永昌電網(wǎng)運(yùn)行，對(duì)永昌縣和肅南裕固族自治縣地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，增加地方財(cái)政收入，確保地方工農(nóng)業(yè)與各鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用電將起重要作用。 根據(jù)東河灣梯級(jí)水電站工程可行性研究報(bào)告，從 皇城水庫電站至大干溝水電站之間河段分四級(jí)進(jìn)行開發(fā)，依次為月牙崖水電站、東河灣一級(jí)水電站、東河灣二級(jí)水電站和東河灣三級(jí)水電站。 隨著西部大開發(fā)的進(jìn)程，永昌縣工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生活對(duì)電力資源的供需矛盾日趨加劇，為了進(jìn)快解決能源短缺的問題，受月牙崖水電開發(fā)有限責(zé)任公司委托，我院在東河灣梯級(jí)水電站工程可行性研究報(bào)告的基礎(chǔ)上，于 2007 年 5 月編制完成了東河灣梯級(jí)電站月牙崖水電站工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告。 2007 年 10 月 17 日，金昌市發(fā)改委組織專家對(duì)初設(shè)報(bào)告進(jìn)行了審查，審查基本同意初設(shè)報(bào)告，但對(duì)部分問題提出修改意見，我院 根據(jù)修改意見對(duì)初設(shè)報(bào)告進(jìn)行了補(bǔ)充完善。 1.2 水文、氣象 1.2.1 流域概況 東大河流域位于祁連山北麓，是石羊河水系的第二大支流 ,南- - 以祁連山的冷龍嶺為界并與大通河相依，東以西營河為鄰，西與西大河相連，北部是石羊河干流。在北緯 37 36 38 10和東徑 101 21 103 24之間，流域內(nèi)地勢(shì)由西南向東北傾斜，可分為三個(gè)自然地貌單元：祁連山區(qū)和走廊中部山區(qū)，祁連山地勢(shì)高，海拔高約在 3000m以上，年降雨量在 300mm 以上；流域內(nèi)有皇城、洋翔盆地，皇城盆地地勢(shì)高面積大 ，年降雨量在 400mm 以上，是良好的牧場(chǎng)。洋翔盆地位于東大河峽谷中，面積較小，盆地已開墾為農(nóng)業(yè)區(qū)；年降雨量在 200mm以下，以灌溉農(nóng)田為主。 東大河干流上游直河、斜河交匯口以下至東大河舊渠首段河道，河道總長 30km，總落差 414m，水能理論蘊(yùn)藏量 42MW。為充分利用東大河的水資源和水力資源，已在東大河干流皇城灘盆地出口處修建有皇城水庫，其水庫的主要作用是蓄豐補(bǔ)枯，與下游金川峽水庫聯(lián)合調(diào)度，以保證下游金昌市工農(nóng)業(yè)用水和東大河干流上水電站的運(yùn)行要求。所以經(jīng)水庫調(diào)蓄后的下泄流量比較穩(wěn)定，對(duì)下 游東大河的水力資源開發(fā)創(chuàng)造了良好的條件。 1.2.2 氣象 東大河地處祁連山區(qū)，河流地形高差懸殊，深山區(qū)海拔高程2500 4000m以上，屬寒冷半濕潤氣候到高寒濕潤氣候，年平均氣溫 1.2 0.2，最熱月七月平均氣溫 14.3 13.1，最冷月一月平均氣溫 -13.1 -14.3，年降水量 300 600mm，年日照時(shí)數(shù) 2200h。淺山區(qū)海拔高程 2000 2500m，屬寒冷干旱氣候和寒冷半干旱氣候，年平均氣溫 4.6 1.2，最熱月平均氣溫 17.4 13.1，最冷月平均氣溫 -10.1 -13.1，年降水 量 150 300mm，年蒸發(fā)量1260 1050mm,年日照時(shí)數(shù) 2200 2880h,無霜期 136 103d。 - - 1.2.3 徑流 東大河徑流主要靠降水和冰雪融水補(bǔ)給，產(chǎn)流于山區(qū)，耗水于平原。月牙崖水電站引水樞紐位于皇城水庫壩后，區(qū)間無支流匯入，因此，電站年徑流的確定直接采用皇城水庫徑流分析成果。 根據(jù)皇城水庫調(diào)節(jié)年度（ 1954 年 7 月 2005 年 6 月） n=51 年徑流系列資料，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析參數(shù)如下： Q0 9.00m3/s Cv 0.18 Cs=2Cv 電站引水樞紐處不同頻率年徑流成果見表 1 1，設(shè)計(jì)年徑流分配成果見表 1 2。 月牙崖水電站設(shè)計(jì)年徑流成果表 表 1-1 F (km2) 統(tǒng)計(jì)參數(shù) Qp(m3/s) Q0 (m3/s) Cv Cs/Cv P=15% P=25% P=50% P=75% P=85% 1030 9.00 0.18 2 10.8 10.1 8.91 7.92 7.32 月牙崖水電站設(shè)計(jì)年徑流分配表 (調(diào)節(jié)年度 7 6 月 ) 表 1-2 項(xiàng)目 月 份 年平均(m3/s) 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 一月 二月 三月 四月 五月 六月 典型年(1988.71989.6) 20.3 16.8 13.9 13.5 5.75 4.22 5.63 5.45 2.63 5.46 18.1 18.8 10.9 月牙崖電站 P=15%豐水年流量 20.2 16.7 13.8 13.4 5.7 4.19 5.59 5.41 2.61 5.42 18.0 18.7 10.8 典型年(1996.71997.6) 19.5 13 11.1 13.4 8.50 6.81 4.50 3.19 0 2.68 10.1 16.3 9.09 月牙崖電站 P=50%平水年流量 19.1 12.7 10.9 13.1 8.3 6.7 4.4 3.1 0 2.6 9.9 16.0 8.91 典型年(2001.72002.6) 17.4 8.00 7.78 8.6 11.4 6.29 3.00 3.00 4.52 1.54 5.08 9.15 7.15 月牙崖電站 P=85%枯水年流量 17.8 8.19 7.96 8.80 11.7 6.44 3.07 3.07 4.63 1.58 5.20 9.37 7.32 - - 1.2.4 洪 水 月牙崖水電站緊接皇城水庫壩后電站，引水樞紐緊接壩后電站尾水渠，電站廠房位于皇城灘水庫下游約 3km 處，其控制集水面積為 1160km2。月牙崖電站引水渠首洪水為皇城水庫下泄洪水，電站廠房處洪水為皇城水庫下泄洪水加同頻率區(qū)間洪水，成果見表1-3，分期洪水成果見表 1-4。 月牙崖水電站各設(shè)計(jì)頻率洪峰流量表 (m3/s) 表 1-3 斷面位置 F（ km2） P (%) 2% 3.33% 5% 10% 20% 皇城水庫入庫 1030 401 332 280 194 123 皇城水庫出庫 1030 382 332 280 194 123 區(qū)間洪水 130 35 30 25 18 11 電站引水渠首 1030 382 332 280 194 123 電站廠房 1160 417 362 305 212 134 月牙崖水電站分期洪水成果表 表 1-4 月牙崖水電站引水渠布置在河道右岸，引 水渠樁號(hào) 0+840 處有一無名沖溝。沖溝平時(shí)無水，汛期溝道洪水影響渠道安全運(yùn)行。無名沖溝洪水主要由暴雨組成，所以采用小流域暴雨洪水計(jì)算的方法 瞬時(shí)單位線法進(jìn)行推求，分析成果見表 1 5。 施工分期 P（ %） 10% 20% 汛期 7 9月年最大 212 134 枯水期 10 5月 75 52.2 3 5月 75 52.2 10 6月 104 77.3 3 6月 106 78.7 - - 月牙崖水電站沿線溝道洪水特征值表 表 1 5 序號(hào) 溝道名稱 集水面積 (km2) 主流長度 (km) 河道比降 () 設(shè)計(jì)洪水 （ m3/s） Q5% 1 無名溝 3.8 4.6 98.2 5.8 1.3 工程地質(zhì) 1.3.1 地形地貌 工程區(qū)位于永昌南山凸起帶的中部山區(qū)，屬中山地形，海拔2300 2700m。東 大河于此間深切古夷平面而成大比降（ 1/60 1/90）的峽谷，河谷斷面多呈“ U”型，部分呈“ V”型。河谷兩岸發(fā)育不對(duì)稱的河漫灘及侵蝕堆積階地，其中級(jí)階地發(fā)育較完整，級(jí)階地僅在廠房區(qū)附近保留較完整。 1.3.2 地層巖性 根據(jù)地質(zhì)測(cè)繪，區(qū)內(nèi)廣泛分布第四系不同成因的松散堆積層，下伏基巖為加里東晚期的花崗巖巖體。 1.3.3 地質(zhì)構(gòu)造 工程區(qū)位處祁、呂、賀山字型構(gòu)造西翼反射弧中永昌南山古凸起帶的中部，南依北祁連山脈的冷龍嶺，北為馬營 永昌新凹陷盆地。巖漿活動(dòng)和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)復(fù)雜且頻繁，周邊廣泛分布有加里東各期的侵入 巖體及各時(shí)代地層，以 1/20 萬 區(qū)域地質(zhì)圖上看出此間分布多個(gè)褶皺構(gòu)造及區(qū)域性斷裂，并在燕山運(yùn)動(dòng)晚期形成工程區(qū)的順河斷層 F1。 F1 斷層屬壓性斷裂，東北端始于泱翔鄉(xiāng)，西南端終于皇城電站。 據(jù) 1:400 萬中國地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖（ 2001），工程- - 區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為 0.20g（相當(dāng)于地震基本裂度度），地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期 0.40s。 1.3.4 水文地質(zhì) 區(qū)內(nèi)地下水主要源于冰雪融水和大氣降水，皇城水庫及電站泄水也是控制地下水源的重要因素。根據(jù)埋藏條件，地下水可分為第四系松散堆積層中的孔隙性潛水和基巖裂隙中的 裂隙性潛水。前者含水層主要為河床及級(jí)階地砂卵礫石層，直接受河水及兩岸山體中基巖裂隙水補(bǔ)給。兩岸山體及谷底基巖中存在基巖裂隙水，主要賦存在各種結(jié)構(gòu)面中，依靠大氣降水和高山裂隙水補(bǔ)給，受斷裂構(gòu)造控制。 根據(jù)水樣分析試驗(yàn)，水質(zhì)類型為 HCO3-或 HCO3-、 SO4=鹽 Ca#、Mg#型水，礦化度 0.19 0.32g/l，屬低礦化度淡水，對(duì)普通硅酸鹽水泥不具侵蝕性。 1.3.5 巖石物理力學(xué)特性 根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù) ,結(jié)合其它工程類比，巖石物理力學(xué)特性見表 1-6。 各類圍巖主要物理、力學(xué)參數(shù)建議值 表 1-6 巖石 名稱 圍巖類別 抗剪斷強(qiáng)度 （峰值） 彈性 模量 變形 模量 泊松比 單軸飽和 抗壓強(qiáng)度 單位抗 力系數(shù) 堅(jiān)固 系數(shù) （） C(MPa) 103MPa 103MPa MPa Mpa/m f 粗 粒 花 崗 巖 48 50 1.2 1.5 12 16 10 15 0.230.25 60 7500 4-5 35 40 0.4 0.75 6 10 5 8 0.260.28 40 60 20002500 3-4 26 35 0.2 0.4 3 5 1 1.6 0.300.35 30 50 10001500 1-2 - - 1.3.6 引水樞紐工程地質(zhì)條件 引水樞紐座落在皇城水庫電站尾水末端的河床砂礫卵石層之上，砂礫卵石層 25 30m（皇城灘水庫資料），天然濕密度 2.14t/m3，天然干密度 2.11t/m3，結(jié)構(gòu)中密。地基承載力特征值 200 250Kpa，建議臨時(shí)開挖邊坡 1： 1，永久邊坡 1： 1.25。 該層砂礫卵石層賦存有孔隙性潛水，地下水位埋深 1 3m，滲透系數(shù) 200m/d。閘、壩基礎(chǔ)可座落在砂礫卵層之上，其承載力可滿足要求，但基礎(chǔ)開挖時(shí)應(yīng)注意基坑排水問題。 1.3.7 引水渠（洞）工程地 質(zhì)條件與評(píng)價(jià) 0+0000+800 明渠填方段工程地質(zhì)條件與評(píng)價(jià) 該段為填方段，地基為河谷右側(cè)高漫灘的砂礫卵石層，厚度25 30m，天然濕密度 2.14t/m3，天然干密度 2.11t/m3，地基承載力特征值 200250Kpa，在填方之前應(yīng)清除表層的草皮及植物根系，填筑料應(yīng)選擇級(jí)配良好的砂礫卵石，分層碾壓夯實(shí)，夯填要求干密度 2.15t/m3，含泥量 5%。 0+8001+343 明渠挖方段工程地質(zhì)條件與評(píng)價(jià) 該段渠道座落在坡積塊碎石土之上。塊碎石呈土黃色，其中土含量 65%，塊碎石含量 35%，屬中等 強(qiáng)濕 陷性土，壓縮系數(shù)分別在 0.34 0.38 和 0.7 1.03，為中等壓縮性土，具垂直節(jié)理，遇水崩解。塊碎石土結(jié)構(gòu)稍密，厚度 0.5 30m，具有很強(qiáng)的滲透破壞性，滲透破壞是主要的工程地質(zhì)問題，須采取有力措施處理，另外凍脹破壞與濕陷破壞也應(yīng)同時(shí)防治。該坡積物邊坡整體是穩(wěn)定的，其地基承載力特征值為 140 150Kpa，建議開挖邊坡臨時(shí)邊坡 1:1，永久邊坡 1:1.25，開挖深度 10m的渠段需要增設(shè)二級(jí)平臺(tái)馬道，- - 所有人工邊坡均須護(hù)砌，以防暴雨沖刷破壞及堵塞渠道。 隧洞段工程地質(zhì)條件與評(píng)價(jià) 1+3432+226 線 路穿越基巖山體，需開鑿隧洞，基巖山體的巖性為加里東晚期侵入巖 花崗片麻巖，灰白色、粗粒顯晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石致密堅(jiān)硬，但受構(gòu)造影響，局部節(jié)理裂隙密集帶巖體較為破碎。新鮮巖體判定為類圍巖，風(fēng)化巖體及節(jié)理裂隙密集帶判定為類圍巖（包括隧洞進(jìn)、出口 40m內(nèi)）。 1.3.8 壓力管道及廠房工程地質(zhì)條件與評(píng)價(jià) 壓力管道段及廠房場(chǎng)地十分狹窄，地層巖性為厚層坡積塊碎石土，灰黃色，土含水量量 65%，塊碎石含量 35%，土為中粉質(zhì)壤土，碎石直徑 220mm，塊石直徑 20200mm，大者 1.52m，據(jù)鉆孔重型觸探試驗(yàn)測(cè)試 ，塊碎石承載力特征值 200Kpa，但地基土極不均勻，建議廠房基礎(chǔ)下設(shè)置 12m厚的砂卵礫石墊層并夯實(shí)，施工開挖時(shí)基坑將有較大的涌水量，應(yīng)加強(qiáng)排水、隔水措施、另外廠房基礎(chǔ)將處在地下水位以下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮地下水的浮托力。地下水水質(zhì)良好，對(duì)鋼筋砼均無侵蝕性。 1.3.9 天然建筑材料 引水渠線 0+0000+800 填方渠所需砂礫卵石可在渠段左方河床內(nèi)開采，但必須清除表層基皮及植物根系，剔除漂石及弧石。 引水渠沿線出露的花崗片麻巖體，面積廣大，質(zhì)地堅(jiān)硬，特別是開挖隧洞的棄渣，巖質(zhì)新鮮，可成為良好的塊石料。另外，東大河 及高漫灘上廣泛分布的砂礫石卵石層中含有較多漂石及弧石，也是良好的砌石材料，開采便利運(yùn)輸條件好。 工程區(qū)無合適的砂、礫骨料場(chǎng)，只能選在皇城東大河橋上下 4- - 公里范圍內(nèi)采取。經(jīng)取樣試驗(yàn)結(jié)果表明：除含泥量超標(biāo)需沖洗外，其余指標(biāo)均可滿足規(guī)范要求，而且料場(chǎng)就近有水沖洗方便，平均運(yùn)距 15km，渠道防凍脹破壞墊層料也可從該料場(chǎng)篩取。 1.4 工程任務(wù)和規(guī)模 1.4.1 工程建設(shè)的必要性 月牙崖水電站是一座引水式小水電站，位于永昌縣城南部的東大河干流上，是整個(gè)東大河九座梯級(jí)開發(fā)電站的第二級(jí)電站。電站建成后，并入永昌電網(wǎng)運(yùn)行，對(duì)改 善當(dāng)?shù)赜秒娋o缺現(xiàn)狀，開發(fā)新的資源，發(fā)展永昌縣經(jīng)濟(jì)，緩解供電矛盾，保證地方工農(nóng)業(yè)與各鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用電起到重要作用?，F(xiàn)永昌縣用電主要依靠大電網(wǎng)解決，輸電距離遠(yuǎn)，損耗較大，供電質(zhì)量差。該水電站的興建將減輕該地區(qū)電網(wǎng)和大電網(wǎng)的供電壓力，對(duì)促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、加快西部大開發(fā)步伐、改善永昌縣的投資環(huán)境具有一定的作用。工程區(qū)交通便利，永久占地大部分占地為荒地和草地，以及少量林地，施工期短、見效快，工程建成后，不僅可以為地方提供一定的就業(yè)機(jī)會(huì)，還可上繳一定的稅收，增加財(cái)政收入，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 綜上所述，興建月牙崖水電站，不 僅可以為工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展提供能源保證，實(shí)現(xiàn)電氣化縣，并且能充分利用當(dāng)?shù)乇憷乃苜Y源，因此，該工程的建設(shè)是十分必要的。 1.4.2 工程主要指標(biāo) 月牙崖水電站設(shè)計(jì)引用流量為 18.3m3/s，設(shè)計(jì)水頭 23.15m，裝機(jī)容量 3600KW。參照國內(nèi)水輪機(jī)系列樣本，經(jīng)方案比較選用HLA551-LJ-104 型 水輪機(jī)三臺(tái)，配套 SF1200 16/2150 型發(fā)電機(jī)及YWT 1000 型微機(jī)調(diào)速器各三臺(tái)。電站多年平均發(fā)電量 1571 萬- - kWh，裝機(jī)年利用小時(shí)數(shù)為 4364 h。 1.5 工程布置及主要建筑物 1.5.1 工程等別及標(biāo) 準(zhǔn) 月牙崖水電站裝機(jī)容量 3600kw，屬小 (2)型等工程，主要及次要建筑物均按 5 級(jí)設(shè)計(jì)。引水樞紐按 10 年一遇洪水設(shè)計(jì)， 30 年一遇洪水校核，廠房按 30 年一遇洪水設(shè)計(jì)， 50 年一遇洪水校核。 1.5.2 工程選址及工程總布置 東河灣梯級(jí)電站中東河灣一級(jí)電站已投入運(yùn)行，東河灣二級(jí)電站正在建設(shè)，月牙崖水電站和東河灣三級(jí)水電站未開發(fā)。東河灣三級(jí)電站在泱翔盆地，占耕地多，電站開發(fā)對(duì)附近農(nóng)牧民生產(chǎn)生活影響大，月牙崖電站雖然地形條件較差，但電站開發(fā)所受社會(huì)干擾少，先開發(fā)月牙崖水電站較為有利。 月牙崖水電站上接皇城水庫壩后電站 尾水渠，下至東河灣一級(jí)水電站引水樞紐庫區(qū)，開發(fā)河段毛水頭 25.9m。電站布置在河道右岸，從前到后依次為引水樞紐、引水明渠、前池、引水隧洞、壓力管道及發(fā)電廠房。引水樞紐布置在皇城灘水庫下游河道，類似于多首制引水，由溢流壩、引渠及進(jìn)泄水閘組成，溢流壩布置在河道左側(cè)水庫泄水洞沖刷坑后，從左到右依次為溢流壩、沖沙閘和引水閘，進(jìn)泄水閘布置在皇城水庫電站尾水渠末端，引渠長 85m，位于溢流壩與進(jìn)泄水閘之間。引水明渠布置在東大河右岸，長 1261.2m(樁號(hào)0+021.2 1+282.4)。前池布置在引水明渠末端、引水隧洞進(jìn) 口，前池長 61.5m(樁號(hào) 1+282.4 1+343.9)，從前到后依次為漸變段、溢流段、攔污柵室及彎道漸變段，溢流堰布置在前池左側(cè)，溢出的水流通過 120m長的泄水渠泄入東大河。前池后緊接無壓引水隧洞，- - 隧洞長 822.2m(樁號(hào) 1+343.9 2+166.1)，城門洞形斷面。隧洞后接壓力管道，壓力管道采用一管三機(jī)的布置形式。發(fā)電廠房布置在東河灣一級(jí)電站引水樞紐壩體上游 500m處永皇公路旁，發(fā)電尾水通過穿永皇公路涵洞進(jìn)入東河灣一級(jí)電站引水樞紐庫尾。 1.5.3 主要建筑物設(shè)計(jì) 1.5.3.1 引水樞紐 引水樞紐布 置在皇城灘水庫壩后，類似于多首制引水，由溢流壩 (引水閘 )、引渠及進(jìn)泄水閘三部分組成。月牙崖水電站設(shè)計(jì)引用流量 18.3m3/s，其中 14.7m3/s 來自水庫電站尾水，不足部分來自水庫泄水洞。 溢流壩 (引水閘 )布置在河道左側(cè)水庫泄水洞沖刷坑后，從左到右依次布置溢流壩、沖沙閘和引水閘。壩前正常擋水位 2498.8m，設(shè)計(jì)洪水位 2500.8m，校核洪水位 2501.5m。引水閘布置于樞紐左邊， 2 孔，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，沖沙閘布置在引水閘左側(cè)， 1 孔，鋼筋砼結(jié)構(gòu)。溢流壩布置于引水樞紐左側(cè)，為 WES 堰，堰長 30m。 堰頂高程 2499.1m，采用 C15 拋石砼澆注，溢流堰后設(shè) 13.5m長消力池，消力池后接 20m長護(hù)坦，護(hù)坦后設(shè)防沖槽。 引渠長 85m，位于溢流壩與進(jìn)泄水閘之間東大河高漫灘上，采用梯形斷面， C20 砼襯砌，底寬 2.5m，邊坡系數(shù) 1.25，縱坡 1/1500，襯砌厚度 10cm。 進(jìn)泄水閘布置在皇城水庫電站尾水渠末端，采用側(cè)面進(jìn)水、正面泄水的布置形式。進(jìn)泄水閘均設(shè)計(jì)為兩孔，閘室采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)。 1.5.3.2 引水渠 引水渠布置在河道右岸，長 1261.2m(樁號(hào) 0+021.2 1+282.4)，- - 設(shè)計(jì)流量 18.3m3/s，引水渠布置的原則 是在盡量少占林地的基礎(chǔ)上沿等高線布置，實(shí)現(xiàn)投資省、對(duì)環(huán)境影響盡可能小的目的。 引水渠設(shè)計(jì)流量 18.3m3/s，設(shè)計(jì)縱坡 1/2000，考慮前池溢流堰溢流時(shí)涌水影響，渠頂水平，設(shè)計(jì)高程 2498.962m，渠底設(shè)計(jì)高程2495.907 2495.267m，渠深 3.055 3.695m。樁號(hào) 0+021.168 0+940和 1+035 1+282.4 設(shè)計(jì)為梯形斷面， C20 現(xiàn)澆砼襯砌，襯砌厚度底部 12cm，邊坡 12 10cm。樁號(hào) 0+021.168 0+810 渠道為填方渠，布置在砂礫卵石層上，填方材質(zhì)為砂礫石。樁號(hào) 0+810 0+940和 1+035 1+282.4 段為挖方渠，座落在坡積塊碎石土之上，基礎(chǔ)具濕陷性及凍脹性，為防止渠道襯砌體發(fā)生凍脹破壞，襯砌體下鋪砂礫石墊層作為抗凍脹措施，墊層厚度臨河側(cè)渠坡 80 50cm，渠底 100cm，靠山側(cè)渠坡 100 70cm。靠山側(cè)渠堤上設(shè)排水渠，并鋪設(shè)土工膜，防止雨水進(jìn)入墊層引起基礎(chǔ)濕陷。 引水渠樁號(hào) 0+950 1+025 座落在坡積塊碎石土之上，地形不具備布置梯形渠，該段渠道設(shè)計(jì)成矩形斷面，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，臨河側(cè)不修渠堤。矩形渠寬 4.5m，渠底及邊墻厚 0.25m，頂部每 2m設(shè)一拉桿。 0+940 0+950 和 1+025 1+035 為砌石扭面段。 1.5.3.3 前池 壓力管道進(jìn)口無布置前池地形條件，本次設(shè)計(jì)將前池布置在引水渠末端、隧洞進(jìn)口。前池長 61.5m(樁號(hào) 1+282.4 1+343.9)，從前到后依次為漸變段、溢流段、攔污柵室及彎道漸變段，具備溢流、攔污、排沙功能。 1.5.3.4 引水隧洞 前池后接無壓引水隧洞，隧洞地質(zhì)條件良好，基巖為花崗巖，- - 巖石致密堅(jiān)硬，巖石致密堅(jiān)硬，除個(gè)別地段為類圍巖外，絕大部分為類圍巖，可不襯砌，為減小糙率，底部用 20cm厚 C20 砼找平。 引水隧洞根據(jù)地 質(zhì)條件，選用方便施工的城門洞形斷面，隧洞設(shè)計(jì)流量 18.3m3/s，設(shè)計(jì)縱坡經(jīng)比較選用 1/1000。引水隧洞水力學(xué)上按自動(dòng)調(diào)節(jié)渠道設(shè)計(jì)，即洞頂水平，高程 2499.508m，洞底縱坡1/1000，高程 2494.45 2493.668m。 隧洞進(jìn)出口 40m 及節(jié)理裂隙密集帶為類圍巖，全斷面 C20鋼筋砼襯砌，襯砌厚度底板 20cm，邊墻及頂拱 25cm，單層配筋，襯砌段開挖過程中對(duì)洞頂局部不穩(wěn)定巖塊采用懸吊式砂漿錨桿加固，鋼筋砼襯砌段頂部回填灌漿，灌漿壓力 0.4MPa。 1.5.3.5 壓力管道 壓力管道選用鋼管，采用 一管三機(jī)布置方案，支管在平面上呈梳齒形。鋼管總長 98.1m，其中總管一根長 43.2m，直管三根總長54.9m，總管管徑 3.2m，支管管徑 1.8m，鋼管壁厚 12mm，每 2m設(shè)加勁環(huán)一道。壓力鋼管采用明管暗敷式，除支管鎮(zhèn)墩外，總管外包 40cm砼。 1.5.3.6 發(fā)電廠房 主廠房面對(duì)永皇公路布置，由主機(jī)室和安裝間兩部分組成，主機(jī)室長 28.47m，寬 11.1m，安裝水輪發(fā)電機(jī)組三套，水輪機(jī)安裝高程 2473.5m，發(fā)電機(jī)層底板高程 2478.9m。安裝間布置在主機(jī)室左側(cè)，底板高程同發(fā)電機(jī)層底板高程，長 9.37m，寬度 同主機(jī)室。副廠房布置在主機(jī)室上游，長 28.47m，寬 7.8m，分上下兩層布置，上層底板同發(fā)電機(jī)層底板相平。 - - 主廠房底板及以下結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)，屋面大梁采用預(yù)制薄腹大梁，屋面板采用預(yù)制槽形屋面板，吊車梁排架柱及上下圈梁均采用現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)。副廠房上層為磚混結(jié)構(gòu)，下層為現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)。廠房基礎(chǔ)地層巖性為厚層坡積塊碎石土，極不均勻，基礎(chǔ)下墊 2m厚砂礫石墊層。 1.6 水機(jī)、金結(jié)、采暖通風(fēng)及消防 1.6.1 水力機(jī)械 月牙崖水電站設(shè)計(jì)引水流量 18.3m3/s，額定水頭 23.15m，裝機(jī)容量 3600kw，參照國內(nèi) 水輪機(jī)系列樣本，經(jīng)方案比較選用三臺(tái)HLA551 LJ 104 型 水輪機(jī)，配套 SF1200 16/2150 型發(fā)電機(jī)及YWT 1000 型微機(jī)調(diào)速器各一臺(tái)。 廠內(nèi)選用 16t 電動(dòng)雙梁慢速橋式起重機(jī)一臺(tái)。為方便檢修和作為調(diào)速系統(tǒng)的后備保護(hù)，設(shè)水輪機(jī)進(jìn)水閥。進(jìn)水閥選用 1600D941X 6 蝶閥公稱直徑 1.6 米，額定壓力 0.6Mpa。 1.6.2 金屬結(jié)構(gòu) 本電站在引水樞紐及前池上共設(shè)置閘門 7 扇、攔污柵 2 扇，配置啟閉設(shè)施 7 臺(tái)，鋪設(shè)壓力鋼管總管 1 根，支管 3 根。金屬結(jié)構(gòu)特性見表 1-7。 1.6.3 采暖、通風(fēng)及消防 本電站地處 暖溫帶濕潤氣候區(qū)，主廠房不設(shè)置全面的采暖系統(tǒng)，盡量利用發(fā)電機(jī)的熱風(fēng)，并在局部設(shè)置采暖裝置如電熱器等采暖，以保證工作地點(diǎn)設(shè)備的溫度要求。 主廠房、副廠房和安裝間均采用自然通風(fēng)方式為主，但中控室、計(jì)算機(jī)室等副廠房可采用小型柜式空調(diào)機(jī)，以達(dá)到溫濕度要求。 - - 主廠房發(fā)電機(jī)消防主要采用水消防方式，在發(fā)電機(jī)和安裝間共設(shè)置二套消火栓箱，保證兩條充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)廠內(nèi)任一火警部位，并配置移動(dòng)式滅火器。其余部位配置一定數(shù)量的化學(xué)滅火器。 金屬結(jié)構(gòu)特性表 表 1-7 名稱 型式 數(shù)量(孔 ) 孔口尺寸 (m) 設(shè)計(jì)水頭(m) 重量 (t) 啟閉機(jī) 閘門 預(yù)埋件 引水樞紐引水閘 潛孔式平板鋼閘門 2 2.0*1.5 3 0.5*2 0.2*2 5t手電兩用螺桿式啟閉機(jī) 2臺(tái) 引水樞紐沖沙閘 潛孔式平板鋼閘門 1 2.5*2.0 3.8 0.9 0.3 7.5t手電兩用螺桿式啟閉機(jī) 1臺(tái) 引水樞紐進(jìn)水閘 露頂式平板鋼閘門 2 2.5*2.8 2 0.8*2 0.2*2 7.5t手電兩用螺桿式啟閉機(jī) 2臺(tái) 引水樞紐泄水閘 露頂式平板鋼閘門 2 2.5*1.8 2 0.7*2 0.2*2 5t手電兩用螺桿式啟閉機(jī) 2臺(tái) 前池泄水沖沙 閘 潛孔式平板鋼閘門 1 1.0*1.2 7.2 0.3 0.15 10t手電兩用螺桿式啟閉機(jī) 1臺(tái) 前池?cái)r污柵 2 3.7*4.35 1.8*2 0.3*2 不專門配置 壓力鋼管 90 1.7 電氣 1.7.1 接入系統(tǒng)設(shè)想 根據(jù)永昌縣電力局提供的資料及東河灣梯級(jí)水電站的有關(guān)資料，本次設(shè)計(jì)考慮月牙崖水電站以一回 35KV出線，接于大干溝水電站 35KV母線，匯流后接至頭壩變電所并入永昌電網(wǎng)。 1.7.2 電氣主接線 電氣主接線采用三機(jī)一變擴(kuò)大單元式接線方式，安裝一臺(tái)SZ9-5000 型升壓 變壓器，在發(fā)電機(jī)保護(hù)控制屏內(nèi)部裝置 6.3KV 母線，并設(shè)置一面 6.3KV出線屏（主變進(jìn)線屏），與主變低壓側(cè)連接，主變高壓側(cè)裝設(shè)一臺(tái) 35KV開關(guān)及隔離刀閘 ,連接在 35KV母線上，35KV 母線出線側(cè)安裝相關(guān)設(shè)備送至 35KV 系統(tǒng)。 由于廠區(qū)狹窄，- - 本電站不設(shè) 35KV室外升壓站，在副廠房布置 35KV高壓室，除主變放在室外，其余 35KV設(shè)備均放在室內(nèi)。 1.7.3 主要電氣設(shè)備 水輪發(fā)電機(jī) 3 臺(tái)，型號(hào)： SF1200 16/2150，配靜止可控硅微機(jī)勵(lì)磁裝置。主變壓器 1 臺(tái)，型號(hào)： SZ9-5000/38.5 3*2.5%/6.3。廠用變壓器 2 臺(tái)，型號(hào)： S9-160/6.3 5%/0.4 和 S9-160/38.5 5%/0.4各 1 臺(tái)。 6.3KV 高壓開關(guān)柜 9 面，型號(hào)： XGN2-10。 35KV 高壓開關(guān)柜 3 面，型號(hào)： JYN1 35 。 1.7.4 自動(dòng)控制 本電站采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)方式。主要功能有：正常運(yùn)行時(shí) ,水輪發(fā)電機(jī)組的開、停機(jī)；有、無功功率的調(diào)節(jié)；機(jī)組事故的自動(dòng)處理；斷路器、滅磁開關(guān)的自動(dòng)操作；以及電站運(yùn)行必需的反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的模擬量和開關(guān)量的信息反饋均由計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行處理。 1.8 工程管理 月牙崖水電站隸屬月牙崖水 電開發(fā)有限責(zé)任公司。電站建成后，自行管理，獨(dú)立運(yùn)行。電站運(yùn)行實(shí)行集中監(jiān)控，按少人值守原則進(jìn)行運(yùn)行人員的編制，機(jī)組的大型檢修及水工建筑物的維修均實(shí)行社會(huì)化服務(wù)。電站生產(chǎn)、運(yùn)行、檢修及管理人員的配置按國電公司國電人資（ 2000） 499 號(hào)水力發(fā)電廠勞動(dòng)人員標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電站總?cè)藬?shù)以 20 人計(jì)。 1.9 施工組織設(shè)計(jì) 1.9.1 施工條件 月牙崖水電站位于肅南東大河皇城水庫下游，在皇城水庫電站- - 和東河灣一級(jí)電站之間。工程區(qū)屬張掖市肅南縣皇城鄉(xiāng)管轄，永皇公路從工程區(qū)通過，距永昌縣 40km，對(duì)外交通較為方便。 工程所需的天 然建筑材料可就近開采，儲(chǔ)量滿足設(shè)計(jì)要求。本工程所需的鋼材、木材可由永昌供應(yīng)，水泥由河西堡水泥廠供應(yīng)。東大河河水水量豐富，水質(zhì)良好，可作為本工程施工用水源。工程區(qū)有皇城水庫電站至東河灣一級(jí)水電站 10KV 輸電線路通過，可 “ T”接作為本工程施工用電源。 1.9.2 施工導(dǎo)流 本工程屬?。ǎ┬凸こ蹋诨食撬畮靿魏?，水庫蓄水對(duì)施工極為有利，除壩后電站尾水渠末端進(jìn)泄水閘需修建導(dǎo)流渠外，其余工程均可利用非汛期及河道停水期施工 1.9.3 主體工程施工 電站建筑工程總工程量 23.55 萬 m3，其中土方開挖 13.07 萬m3，土方回 (夯 )填 6.85 萬 m3，巖石開挖 2.20 萬 m3，砌石 0.25 萬m3，砼及鋼筋砼 1.18 萬 m3。共需水泥 2619t，鋼筋、鋼材 243t(不包括金屬結(jié)構(gòu) 101t)，木材 81m3，共需勞動(dòng)工日 7.81 萬個(gè)。 樞紐及引水明渠砂礫石由 1m3 挖掘機(jī)開挖，裝 8 10t 自卸汽車運(yùn)輸；夯填采用自卸汽車運(yùn)輸，推土機(jī)鋪攤，振動(dòng)碾壓實(shí)；現(xiàn)澆砼由 0.4m3拌和機(jī)拌料，架子車運(yùn)輸砼入倉，機(jī)械振搗；砌石均由人工砌筑。 引水隧洞巖石洞挖采用手風(fēng)鉆鉆孔、爆破，人工裝 1t 機(jī)動(dòng)翻斗車運(yùn)輸出渣，隧洞穿過斷層段時(shí)需注意支護(hù)，洞內(nèi)砼采用 1t 機(jī)動(dòng)翻斗車運(yùn)輸，底板砼直接入倉，邊頂拱采用砼泵入倉，機(jī)械澆筑，回填灌漿采用灌漿泵灌漿，灰漿攪拌機(jī)制漿。 - - 1.9.4 風(fēng)、水、電 施工供風(fēng)采用固定與移動(dòng)供風(fēng)方式相結(jié)合，擬在隧洞各進(jìn)出口、分別布置一座空壓站，采用 20m3 空壓機(jī)供風(fēng)。施工水源采用東大河河水，在樞紐區(qū)、電站廠區(qū)、輔助企業(yè)區(qū)、引水隧洞各進(jìn)出口分別設(shè)抽水泵站向施工點(diǎn)供水。工程區(qū)有 10kv 輸電線路通過，施工期間可直接“ T”接使用，并備兩臺(tái) 30kw 柴油發(fā)電機(jī)組，滿足施工用電需要。 1.9.5 施工總進(jìn)度 該電站總工期安排為二年，包括施工準(zhǔn)備期、主體工程施工 期和工程完建期。其中準(zhǔn)備工期 3 個(gè)月 (與主體工程平行作業(yè) 1 個(gè)月 ),主體工程施工期 18 個(gè)月 ,工程完建期 3 個(gè)月 (與主體工程平行作業(yè) 1個(gè)月 )。準(zhǔn)備工期由第一年 3 月開始至 5 月底結(jié)束，歷時(shí) 3 個(gè)月，主體工程施工期由第一年 5 月開始至第二年 10 月結(jié)束 ,歷時(shí) 18 個(gè)月，尾工工期自第二年 10 月開始至 12 月結(jié)束，歷時(shí) 3 個(gè)月。 1.10 環(huán)境保護(hù) 、 水土保持 及安全 1.10.1 環(huán)境保護(hù) 結(jié)合工程施工和運(yùn)行特點(diǎn)，本工程環(huán)境保護(hù)措施包括水環(huán)境保護(hù)措施、大氣和聲環(huán)境保護(hù)措施、生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施、水土保持措施等。 工程施工期各輔助生產(chǎn)場(chǎng)區(qū)均有一定 的加工、設(shè)備沖洗廢水排放，采取在各施工場(chǎng)地修建臨時(shí)沉淀池，進(jìn)行沉淀處理。沉淀處理后的廢水集中蓄存，回用作混凝土拌合、道路噴灑用水，禁止排放。 工程開挖廢棄碴石擬運(yùn)往工程設(shè)計(jì)中規(guī)劃的碴場(chǎng)集中處置，部分用于修筑河道防洪堤。并及時(shí)做好棄碴后的土地整治與植被恢復(fù)- - 等生態(tài)恢復(fù)與建設(shè)工程，將水電站建設(shè)引發(fā)的水土流失及生態(tài)環(huán)境影響降至最小程度。 工程改擴(kuò)建、新修建施工道路以及運(yùn)輸車輛行駛所產(chǎn)生的道路揚(yáng)塵擬采取灑水方式進(jìn)行降塵，以改善道路沿線區(qū)域的環(huán)境空氣質(zhì)量，減輕污染程度，并縮小揚(yáng)塵污染范圍。灑水時(shí)間及次數(shù)根據(jù)具體情況操作 1.10.2 水土保持 廠房和副廠房的布置上，充分考慮了廠房上游側(cè)山體的穩(wěn)定性，在廠房后邊坡上清除了上部危石，確保邊坡永久穩(wěn)定。廠基開挖設(shè)有排水措施，尾水排放渠道加強(qiáng)了襯護(hù)措施，可有效防止土建工程中人為水土流失。主體設(shè)計(jì)中塊石料選用石方明挖的棄料，骨料也用棄料加工而成，減少了棄渣量的排放。隧洞口的護(hù)面，防護(hù)了洞身圍巖開挖后的巖石分化、剝蝕掉塊。棄渣堆放采用汽車運(yùn)輸和推土機(jī)平整，使渣體得到碾壓，有效防止了水土流失。樞紐及場(chǎng)區(qū)均設(shè)有截排水溝，有效防止了洪水對(duì)主體建筑和地面的沖刷。主體工程根據(jù)棄渣堆放量、設(shè)置堆放 棄渣場(chǎng)。主體工程根據(jù)取料情況設(shè)置料場(chǎng)。 對(duì)料場(chǎng)分別根據(jù)實(shí)際地形和需要進(jìn)行邊坡治理、土地整治。渣場(chǎng)布設(shè)干砌塊石欄渣壩，渣體推平碾壓。土地整治工程：對(duì)施工場(chǎng)地等臨時(shí)用地在施工結(jié)束后進(jìn)行坑凹回填，恢復(fù)原狀或作為綠化用地。 1.10.3 工程安全 電站安全設(shè)計(jì)參照 DL5061 19水利水電工程勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行。該工程投產(chǎn)后要符合勞動(dòng)安全衛(wèi)生的要求，- - 保障勞動(dòng)者在勞動(dòng)過程中的安全與健康，貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的設(shè)計(jì)原則。 1.11 工程招標(biāo)建議 月牙崖水電站建筑工程施工進(jìn)行招標(biāo)，部分工程也可自營； 機(jī)電設(shè)備及安裝工程全部進(jìn)行招標(biāo)；金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程全部進(jìn)行招標(biāo)。招標(biāo)組織形式采用項(xiàng)目法人自行組織招標(biāo)。建筑工程采用公開招標(biāo)形式，機(jī)電設(shè)備制造工程、機(jī)電設(shè)備安裝工程、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程采用邀請(qǐng)招標(biāo)的方式。根據(jù)工程施工特性，工程劃分為八標(biāo)段進(jìn)行施工。 1.12 概算 建筑工程采用甘水規(guī)字 199641 號(hào)文頒發(fā)的甘肅省水利水電建筑工程概算定額，機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝工程采用水利部水建 199363 號(hào)文頒發(fā)中小型水利水電設(shè)備安裝工程概算定額。 本工程概算總投資 2430.41 萬元，建設(shè)期貸款利息 92.36 萬元，工程靜態(tài)總投資 2388.05 萬元，其中建筑工程 1039.44 萬元，機(jī)電設(shè)備及安裝工程 802.16 萬元，金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程 82.96 萬元，臨時(shí)工程 121.30 萬元，其它費(fèi)用 180.85 萬元，基本預(yù)備費(fèi) 111.34萬元。 資金籌措方式 : 60%貸款， 40%由項(xiàng)目業(yè)主自籌投資解決。 1.13 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 1.13.1 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià) 月牙崖水電站總裝機(jī)容量為 3600kW，多年平均總發(fā)電量為1571 萬 kWh。電站工程靜態(tài)總投資為 2338.05 萬元，相應(yīng)單位千瓦投資為 6495 元 /kW，單位電能投資為 1.488 元 /kWh，單位電量發(fā)電- - 成本 0.0904 元 /kW h，單位電量經(jīng)營成本為 0.036 元 /kWh。 月牙崖水電站經(jīng)營期上網(wǎng)電價(jià)為 0.227 元 / kWh，包括建設(shè)期貸款償還期 17 年。全部投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為 13.4%，財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為 282.25 萬元，大于零；投資回收期從建設(shè)期初算起為 17 年；投資利潤率和投資利稅率分別為 4.8%及 6.1%。 綜上分析說明，本項(xiàng)目在財(cái)務(wù)上是可行的。 1.13.2 國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 按影子電價(jià) 0.30 元 / kWh 計(jì)算，本水電站國民經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為 20.2%，高于社會(huì)折現(xiàn)率 12%；經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn) 值為 1138.8 萬元，大于零；經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比為 1.494，大于 1。 綜上分析說明，本項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上是合理可行的。 1.13.3 綜合評(píng)價(jià) 月牙崖水電站為引水式小型水電站，財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)及國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)較優(yōu)，并具有較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)可行。 月牙崖水電站是永昌縣實(shí)現(xiàn)電氣化縣的重要電源點(diǎn)，項(xiàng)目建成后，每年可向永昌縣及肅南皇城提供 1571 萬 kWh 的電量，將極大緩解項(xiàng)目區(qū)供用電矛盾，保證井灌用電和地方工農(nóng)業(yè)與鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用電要求。本項(xiàng)目的建設(shè)將促進(jìn)地方基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，增加社會(huì)就業(yè)機(jī)會(huì)，提高人民生產(chǎn) 生活水平，促進(jìn)該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 綜上所述，本項(xiàng)目在財(cái)務(wù)上是可行的，經(jīng)濟(jì)上是合理的，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著，建議盡快開工建設(shè)。- - 月牙崖水電站工程特性表 表 1 序號(hào) 名 稱 單位 數(shù) 量 備 注 一 水文 1 沙溝寺水文站控制流域面積 km2 1545 皇城水庫控制流域面積 km2 1030 電站引水樞紐控制流域面積 km2 1030 2 利用水文系列年限 年 51 3 電站洪水流量 引水樞紐設(shè)計(jì)洪水 (P=10%) m3/s 194 引 水樞紐校核洪水 (P=3.3%) m3/s 332 電站廠房設(shè)計(jì)洪水 (P=3.3%) m3/s 362 電站廠房校核洪水 (P=2%) m3/s 417 4 電站設(shè)計(jì)引水流量 m3/s 18.3 二 工程地質(zhì)特性 1 引水樞紐地基承載力特征值 Kpa 200 250 2 廠房地基承載力特征值 Kpa 200 3 引水隧洞圍巖類別 風(fēng)化巖體及節(jié)理裂隙密集帶 包括隧洞進(jìn)、出口 40m 新鮮巖體 4 地震動(dòng)峰值加速度 g 0.2 地震動(dòng)反應(yīng)譜特征 周期 S 0.4 三 動(dòng)能經(jīng)濟(jì) 1 水頭 最大凈水頭 m 23.5 最小凈水頭 m 23.15 設(shè)計(jì)水頭 m 23.15 2 流量 設(shè)計(jì)發(fā)電引用流量 m3/s 18.3 3 裝機(jī)容量 Kw 3600 4 設(shè)計(jì)年發(fā)電量 萬 kwh 1571 5 裝機(jī)年利用小時(shí)數(shù) 小時(shí) 4364 - - 月牙崖水電站工程特性表 表 2 序號(hào) 名 稱 單位 數(shù) 量 備 注 四 主要建筑物特性 1 引水樞紐工程 (1) 溢流壩 WES堰型 壩頂高程 m 2499.1 壩長 m 30 正常擋水位 m 2498.8 設(shè)計(jì)洪水位 m 2500.8 校核洪水位 m 2501.5 (2) 引水閘 潛孔式 孔口數(shù)量 孔 2 閘底高程 m 2497.8 閘頂高程 m 2502.0 孔口尺寸 m*m 2*1.5 寬 *高 設(shè)計(jì)水頭 m 3.0 (3) 沖沙閘 潛孔式 孔口數(shù)量 孔 1 閘底高程 m 2497.0 閘頂高程 m 2502.0 孔口尺寸 m*m 2*1.5 寬 *高 設(shè)計(jì)水頭 m 3.8 (4) 進(jìn)水閘 露頂式 孔口數(shù)量 孔 2 閘底高程 m 2496.487 閘頂高程 m 2499.287 孔口尺寸 m*m 2.5*2.8 寬 *高 閘前正常水位 m 2498.487 (5) 進(jìn)水閘 露頂式 孔口數(shù)量 孔 2 閘底高程 m 2496.487 閘頂高程 m 2499.287 孔口尺寸 m*m 2.0*2.8 寬 *高 閘前正常水位 m 2498.487 - - 月牙崖水電站工程特性表 表 3 序號(hào) 名 稱 單位 數(shù) 量 備 注 2 引水系統(tǒng) (1) 引水明渠 長度 m 1261.2 斷面形式 梯形、矩形 襯砌形式 全斷面砼 (鋼筋砼 )襯砌 梯形渠砼襯砌厚度 cm 10 12 矩形渠鋼筋砼襯砌厚度 cm 25 梯形渠防凍脹砂礫石墊層厚度 cm 80 50 臨河側(cè)渠坡 cm 100 渠底 cm 100 70 靠山側(cè)渠坡 渠系建筑物 座 4 (2) 前池 前池?cái)嗝孀畲蟪叽?m*m*m 61.5*8*5.35 長 *寬 *深 溢流堰長 m 30 溢流堰頂高程 m 2497.812 甩負(fù)荷時(shí)最高涌波水位 m 2498.362 (3) 無壓引水隧洞 長度 m 882.2 斷面形式 城門洞型 襯砌形式 類圍巖不襯砌，類圍巖全斷面鋼筋砼襯砌 類圍巖鋼筋砼襯砌厚度 cm 20 25 底板 20cm，頂拱邊墻 25cm (4) 壓力鋼管 明管暗敷式 布置形式 一管三機(jī) 總管尺寸 一根長 43.2m,直徑 3.2m，壁厚 12mm 支管尺寸 三 根總長 54.9m,直徑 1.8m，壁厚 12mm - - 月牙崖水電站工程特性表 表 4 序號(hào) 名 稱 單位 數(shù) 量 備 注 3 發(fā)電廠房 主廠房尺寸 m*m 37.89*11.1 長 *寬 主廠房建筑面積 m2 420 副廠房尺寸 m*m 28.47*7.8 長 *寬 副廠房建筑面積 m2 222 水輪機(jī)安裝高程 m 2473.5 水輪機(jī)層底板高程 m 2474.9 發(fā)電機(jī)層地面高程 m 2478.9 橋式起重機(jī)軌頂高程 m 2484.9 五 機(jī)組及電氣設(shè)備 水輪發(fā)電機(jī)組 套 3 水輪機(jī) 臺(tái) 3 HLA551-LJ-104 發(fā)電機(jī) 臺(tái) 3 SF1200-16/2150 調(diào)速器 臺(tái) 3 YWT-1000 主閥 臺(tái) 3 1600D941X-6 橋式起重機(jī)起重量 噸 16 電動(dòng)雙梁慢速橋式起重機(jī) 主變 臺(tái) 1 SZ9-5000/38.5 32.5%/6.3 廠用變 臺(tái) 1 S9-160/6.3 5%/0.4 廠用變 臺(tái) 1 S9-160/38.5 5%/0.4 6.3KV高壓開關(guān)柜 面 9 XGN2-10 35KV高壓開關(guān)柜 面 4 JYN1-35 六 施工特性 1 主要工程量 土方開挖 萬 m3 13.07 巖石開挖 萬 m3 2.20 土方回 (夯 )填 萬 m3 6.85 砌石 萬 m3 0.25 砼及鋼筋砼 萬 m3 1.18 金屬結(jié)構(gòu) T 101 鋼筋制安 T 242 - - 月牙崖水電站工程特性表 表 5 序號(hào) 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 2 主要材料用量 水泥 T 2619 鋼筋、鋼材 T 243 不 包括金結(jié) 木材 m3 81 3 勞動(dòng)工日 萬個(gè) 7.81 4 工期 年 2 七 經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo) 1 工程投資與收益 工程總概算 萬元 2338.05 不包括建設(shè)期利息 92.36萬元 國民經(jīng)濟(jì)年收益 萬元 441 影子電價(jià) 0.30元 /kwh 企業(yè)財(cái)務(wù)年收益 萬元 336 電價(jià) 0.227元 /kwh 2 單位經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 單位千瓦投資 元 /kw 6495 單位電能投資 元 /kwh 1.488 單位電量發(fā)電成本 元 /kwh 0.0904 單位電量經(jīng)營 成本 元 /kwh 0.036 3 國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo) 經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率 20.2 經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值 萬元 1138.8 Is=12% 效益費(fèi)用比 1.494 4 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo) 全部投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率 13.4 電價(jià) 0.227元 /kwh 借款償還期 年 17 包括建設(shè)期 2年 靜態(tài)投資回收期 年 11.6 包括建設(shè)期 2年，稅后 投資利潤率 4.8 投資利稅率 6.1 資本金利潤率 13.6 財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值 萬元 282.25 稅后 - - 2 水文、氣象 2.1 流域概況 2.1.1 流域自然地理概況 東大河是河西地區(qū)石羊河水系第二大支流，發(fā)源于祁連山脈東段冷龍嶺北麓，流域分水嶺最高處為冷龍嶺主峰，海拔高程 5254 m。東大河流域南以祁連山的冷龍嶺為界，東以西營河為鄰，西與西大河相連，北部是石羊河干流，地理位置在北緯 37 36 38 10和東經(jīng) 101 21 103 24之間。流域地勢(shì)由西南向東北傾斜。流域的上游分為東西兩岔，分別為直河和斜河，當(dāng)兩岔河流流至皇城鄉(xiāng)大湖灘附近匯合后稱為東大河。兩岔源頭終年積雪，分布有現(xiàn)代冰川，是石羊河流域 冰川的主要分布區(qū)。河流上游地區(qū)還分布有小片的沼澤和湖泊。 東大河上游直河、斜河匯合后向東北方向流去， 1985 年修建的皇城灘水庫即在直河、斜河匯合口以下 6.5km 的皇城灘盆地下緣駱駝脖子處。由匯合口到水庫處河流流經(jīng)一片開闊地，過了駱駝脖子以后，河流進(jìn)入約 23km長的峽谷地段，直至出山口以下流入平原走廊區(qū)，爾后匯入石羊河。沙溝寺水文站位于峽谷中部，控制流域面積 1545km2， 1954 年建站， 1971 年 1 月下遷 2.5km, 控制流域面積 1614km2，觀測(cè)至 1987 年撤銷。擬建的月牙崖水電站 引水渠道 進(jìn)水閘接皇城水 庫電站的尾水渠出口，位于沙溝寺水文站上游10.28km 處，控制流域面積 1160km2，電站廠房位于樞紐下游 1.76km處，控制流域面積 1168km2。 東大河皇城灘以上流域植被比較好，降水量豐富 ,是河川徑流的主要來源區(qū)， 皇城灘以下峽谷地段 , 降水量減少 ,植被甚差；出- - 了峽谷山口后 ,建有東大河渠首，系向下游金川峽水庫及農(nóng)田灌溉之樞紐工程。河流進(jìn)入河西走廊的永昌武威盆地 ,水量大部分引灌及滲入洪積扇轉(zhuǎn)化為地下水，在扇形地帶以泉水形式溢出地表，形成眾多的泉水河道，復(fù)歸入石羊河。 2.1.2 流域氣象概況 東大河地 處祁連山區(qū)，河流地形高差懸殊，深山區(qū)海拔高程2500 4000m以上，屬寒冷半濕潤氣候到高寒濕潤氣候，年平均氣溫 1.2 0.2，最熱月七月平均氣溫 14.3 13.1，最冷月一月平均氣溫 -13.1 -14.3，年降水量 300 600mm，年日照時(shí)數(shù) 2200h。淺山區(qū)海拔高程 2000 2500m，屬寒冷干旱氣候和寒冷半干旱氣候，年平均氣溫 4.6 1.2，最熱月平均氣溫 17.4 13.1，最冷月平均氣溫 -10.1 -13.1，年降水量 150 300mm，年蒸發(fā)量1260 1050mm，年日照時(shí)數(shù) 2200 2880h，無霜期 136 103 天。平原區(qū)海拔高程在 2000m 以下，屬溫寒干旱氣候，地面氣侯特征以永昌氣象站實(shí)測(cè)資料為代表：多年平均氣溫為 4.8，一月 -10.0 ,七月 17.5 ,絕對(duì)最高氣溫 32.5，絕對(duì)最低氣溫 -26.7；多年平均降水量 185.1mm，主要集中在 5 9 月，占全年降水量的 83.7%；多年平均蒸發(fā)量 2000.6mm(20cm蒸發(fā)皿 )， 4 9 月蒸發(fā)量占全年蒸發(fā)量的 72.7%；多年平均相對(duì)濕度 52%；春季多風(fēng)，多年平均風(fēng)速3.2m/s，最大風(fēng)速 26m/s，風(fēng)向多為西風(fēng) (W)；冬季最大積 雪深度11cm；年日照時(shí)數(shù) 2884.2h；多年平均霜日數(shù) 56.8 天。 沙溝寺站各氣象要素見表 2-1。 - - 東大河沙溝寺站氣象要素統(tǒng)計(jì)表 表 2-1 單位 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 年 平均降水量 mm 1.3 3.1 8.6 19.1 36.6 43.2 61.8 67.2 45.7 22.1 4.6 0.8 314.3 絕對(duì)最高氣溫 8.8 11.6 20.7 25.5 26.2 27.9 30 31 25.9 22.7 18 10.2 31 絕對(duì)最 低氣溫 -29.5 -24 -21 -12.5 -5.7 0.5 3.5 1.5 -7.7 -14.5 -21.5 -26.5 -29.5 月平均氣溫 -14.7 -11.9 -4.9 2.2 6.8 11.7 13.8 11.9 7.2 0.7 -7.1 -11.7 月平均風(fēng)速 m/s 11 12 10 12 12 9 8 9 8 9 11 12 各月最大風(fēng)力 級(jí) 7 8 7 7 7 7 5 6 6 7 7 8 相應(yīng)風(fēng)向 SSW S S ENE SWS S S.ENE SSW ESW SE SSE S 2.2 年徑流 2.2.1 徑流系列的插補(bǔ)延長 沙溝寺水文站 1954 年 5 月設(shè)站，觀測(cè)到 1970 年止，控制匯水面積 1545km2， 1971 年 1 月起，因受渠道的影響，基本斷面下遷2.5km，控制匯水面積 1614km2，資料觀測(cè)到 1987 年 3 月止；沙溝寺水文站新老斷面控制匯水面積相差 4.4%，參照規(guī)范“工程地點(diǎn)與設(shè)計(jì)站的集水面積相差不超過 3%時(shí)，工程地點(diǎn)的徑流設(shè)計(jì)值可直接采用設(shè)計(jì)站的徑流分析成果。當(dāng)兩者集水面積相差超過 3%，但小于 15%，則應(yīng)按面積比修正?！钡囊?guī)定，沙溝寺水文站新老 斷面徑流本應(yīng)按面積比修正，但考慮到超過范圍不大，東大河主要產(chǎn)流在皇城以上的上游區(qū)，建立東大河沙溝寺站與臨近的西大河插劍門站年徑流深相關(guān)關(guān)系，可以看出 1970 年以前與 1971 年以后的點(diǎn)據(jù)無明顯的系統(tǒng)偏離，故沙溝寺站新老斷面的觀測(cè)資料可以合并統(tǒng)計(jì)，不再進(jìn)行修正。本次計(jì)算中沙溝寺水文站的控制匯水面積- - 以 1545km2計(jì)。 1985 年 12 月 24 日上游皇城灘水庫建成開始蓄水，1986 年以后刊布的流量資料經(jīng)水庫調(diào)節(jié)已改變了天然過程，這樣沙溝寺水文站有（ 1954 年 7 月 1985 年 6 月） n=31 年天然實(shí)測(cè)徑流系列。本次設(shè)計(jì)收 集到上游皇城灘水庫 1986 年 2005 共計(jì) 20年出庫平均流量資料。本次月牙崖電站設(shè)計(jì)采用沙溝寺站 1954 年7 月 1986 年 6 月 31 年徑流資料扣除皇城灘寺區(qū)相應(yīng)年份徑流后，將皇城灘水庫 1986 年 7 月 2005 年 6 月共 20 年徑流資料一并加入，合并統(tǒng)計(jì)，這樣，皇城水庫共有調(diào)節(jié)年度（ 1954 年 7 月 2005年 6 月） n=51 年徑流系列。 2.2.2 系列代表性分析 采用滑動(dòng)平均進(jìn)行統(tǒng)計(jì)參數(shù)的穩(wěn)定性分析，采用差積曲線法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)參數(shù)的代表性分析。 經(jīng)對(duì) 1954 年 7 月 2005 年 6 月 n=51 年的年平均流量系列進(jìn)行 20 年以上 子系列的滑動(dòng)均值與 Cv 的計(jì)算可知，系列愈長，愈趨于穩(wěn)定，說明變化是比較穩(wěn)定的。 2.2.3 電站的徑流分析計(jì)算 根據(jù)皇城水庫調(diào)節(jié)年度（ 1954 年 7 月 2005 年 6 月） n=51 年徑流系列資料，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析參數(shù)如下： Q0 9.00m3/s Cv 0.18 Cs=2Cv 電站樞紐處不同頻率徑流成果如表 2-2 所列。 月牙崖水電站設(shè)計(jì)年徑流成果表 表 2-2 F (km2) 統(tǒng)計(jì)參數(shù) Qp(m3/s) Q0 (m3/s) Cv Cs/Cv P=15% P=25% P=50% P=75% P=85% 1030 9.00 0.18 2 10.8 10.1 8.91 7.92 7.32 - - 2.2.3 徑流的年內(nèi)分配 東大河徑流的年內(nèi)變化分四個(gè)時(shí)期： 6 9 月份徑流主要靠降水補(bǔ)給， 10 月份為退水期， 11 3 月份穩(wěn)定為枯水期，徑流主要靠地下水補(bǔ)給， 4 5 月份徑流除地下水補(bǔ)給外尚有冰雪融水補(bǔ)給。 采用皇城灘水庫出庫資料（調(diào)節(jié)年度 1986 年 7 月 2002 年 6月） n=16 年實(shí)測(cè)資料進(jìn)行分配，推求月牙崖電站設(shè)計(jì)頻率年徑流的年內(nèi)分配。選取 1988.7 1989.6 為豐水年（ P=15%）典型 ， 1993.71994.6 為平水年 (P=50%)典型， 1999.7 2000.6 為枯水年（ P=85%）典型，按設(shè)計(jì)年水量進(jìn)行控制縮放，得電站相應(yīng)頻率的月、年徑流量。成果見表 2-3、 2-4。 月牙崖水電站設(shè)計(jì)年徑流分配表 (調(diào)節(jié)年度 7 6 月 ) 表 2-3 項(xiàng)目 月 份 年平均(m3/s) 七月 八月 九月 十月 十一 月 十二 月 一月 二月 三月 四月 五月 六月 典型年(1988.71989.6) 20.3 16.8 13.9 13.5 5.75 4.22 5.63 5.45 2.63 5.46 18.1 18.8 10.9 月牙崖電站 P=15%豐水年流量 20.2 16.7 13.8 13.4 5.7 4.19 5.59 5.41 2.61 5.42 18.0 18.7 10.8 典型年(1996.71997.6) 19.5 13 11.1 13.4 8.50 6.81 4.50 3.19 0 2.68 10.1 16.3 9.09 月牙崖電站 P=50%平水年流量 19.1 12.7 10.9 13.1 8.3 6.7 4.4 3.1 0 2.6 9.9 16.0 8.91 典型年(2001.72002.6) 17.4 8.00 7.78 8.6 11.4 6.29 3.00 3.00 4.52 1.54 5.08 9.15 7.15 月牙崖電站 P=85%枯水年流量 17.8 8.19 7.96 8.80 11.7 6.44 3.07 3.07 4.63 1.58 5.20 9.37 7.32 - - 表 2-4 月牙崖水電站不同水平 年設(shè)計(jì)年徑流旬月分配表 月牙崖電站 P=15%豐水年流量 七月 八月 九月 十月 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 17.2 22.0 21.2 19.6 18.7 11.9 16.7 11.9 12.7 13.5 14.4 12.3 十一月 十二月 一月 二月 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 8.34 4.51 4.27 4.24 4.17 4.17 8.16 4.34 4.26 4.26 4.27 7.70 三月 四月 五月 六月 年平均 (m3/s) 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 5.77 1.66 0.40 0.42 7.71 8.14 18.5 19.4 15.9 18.3 17.3 20.4 10.8 月牙崖電站 P=50%平水年流量 七月 八月 九月 十月 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 16.7 22.6 17.9 18.9 9.12 10.0 11.8 7.86 13.0 14.2 14.2 10.90 十一月 十二月 一月 二月 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 8.33 8.33 8.33 8.33 7.28 4.41 4.41 4.41 4.41 4.41 4.41 0.55 三月 四月 五月 六月 年平均 (m3/s) 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 0 0 0 3.92 3.47 0.49 4.17 9.39 16.2 17.2 16.2 14.5 8.91 月牙崖電站 P=85%枯水年流量 七月 八月 九月 十月 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 13.2 24.6 15.6 8.19 8.19 8.19 8.19 8.19 7.50 5.49 8.3 12.6 十一月 十二月 一月 二月 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 12.5 12.2 10.4 10.2 6.00 3.07 3.07 3.07 3.07 3.07 3.07 3.07 三月 四月 五月 六月 年平均 (m3/s) 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 4.48 4.78 4.61 4.61 0.11 0 0 4.02 11.6 10.2 5.63 12.3 7.32 - - 2.3 洪水 2.3.1 資料情況 沙溝寺站有 1954 1985 年共計(jì) 32 年實(shí)測(cè)洪水資料，皇城灘水庫有 1986 2002 年共計(jì) 16 年實(shí)測(cè)入庫資料。 歷史洪水調(diào)查：根據(jù)甘肅省洪水調(diào)查資料，東大河泱翔河段沙溝寺站址，調(diào)查歷史洪水為 1945 年 Qm=582m3/s，其重現(xiàn)期為1913 年以來最大， N 90 年。 收集到的皇城灘水庫 1986 2002 年 16 年實(shí)測(cè)入庫洪水資料，根據(jù)過去有關(guān)工程計(jì)算點(diǎn)繪的河西地區(qū)各頻率洪峰流量與流域面積關(guān)系線，沙溝寺站符合 Qp=AF0.7關(guān)系式依據(jù)此關(guān)系式得到 19861999 年共計(jì) 16 年的沙溝寺站最大洪峰資料。 2.3.2 洪水計(jì)算成果 經(jīng)頻率統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算，沙溝寺站適線后采用統(tǒng)計(jì)參數(shù)為： Qm0=115m3/s Cv=0.88 Cs=4.0Cv 東大河沙溝寺站不同頻率洪峰流量成果見表 2 5。 東大河沙溝寺站設(shè)計(jì)洪峰流量成果表 表 2 5 位置 集水面積 （ km2） 設(shè)計(jì)洪峰流量（ m3/s） P=2% 3.33% 5% 10% 20% 沙溝寺 1545 442 369 314 226 147 2.3.3 皇城水庫 的設(shè)計(jì)洪水復(fù)核計(jì)算 由于上游修建了皇城水庫，而改變了天然情勢(shì)，月牙崖水電站緊接壩后電站，實(shí)際上為上游皇城水庫調(diào)節(jié)后下泄流量與區(qū)間洪水的組合。鑒于上述情況，本次設(shè)計(jì)對(duì)皇城水庫進(jìn)行設(shè)計(jì)洪水的復(fù)核- - 計(jì)算、設(shè)計(jì)洪水過程線的計(jì)算以及調(diào)洪演算來確定不同設(shè)計(jì)頻率的最大下泄流量。 1、皇城水庫設(shè)計(jì)洪水大小的確定 月牙崖水電站工程對(duì)皇城水庫設(shè)計(jì)洪水的復(fù)核計(jì)算依據(jù) 1981年 5 月“甘肅省東大河皇城灘水庫技施設(shè)計(jì)報(bào)告”中分析的沙溝寺站與皇城水庫同頻率設(shè)計(jì)洪水成果的比例關(guān)系，將本次分析的沙溝寺站設(shè)計(jì)洪水成果移置到皇城水庫處。東大河皇城 水庫設(shè)計(jì)洪峰流量成果見表 2-6，東大河皇城水庫最大三日設(shè)計(jì)洪量成果見表 2-7。 東大河皇城水庫設(shè)計(jì)洪峰流量成果表 表 2 6 位置 集水面積 （ km2） 設(shè)計(jì)洪峰流量（ m3/s） P=2% 3.33% 5% 10% 20% 皇城灘水庫 1030 401 332 280 194 123 東大河皇城灘水庫最大三日設(shè)計(jì)洪量成果表 表 2 7 位置 集水面積 （ km2） 最大三日設(shè)計(jì)洪量（ 104m3） P=2% 3.33% 5% 10% 20% 皇城灘水庫 1030 4000 3510 3140 2450 1860 2、皇城水庫設(shè)計(jì)洪水過程線及不同頻率最大下泄流量 皇城水庫設(shè)計(jì)洪水過程線選用沙溝寺站峰較高、量較大的 1958年 6 月下旬的洪水過程為典型 (與皇城灘水庫技施設(shè)計(jì)采用典型相同 )，按峰及三天量同頻率放大過程線。不同頻率設(shè)計(jì)洪水過程線見表 2 8。經(jīng)調(diào)洪演算，皇城水庫不同頻率最大下泄流量為： P=0.5%時(shí)， Qm泄 =390 m3/s； P=1%時(shí)， Qm泄 =386 m3/s； P=2%時(shí)， Qm泄 =382 m3/s；當(dāng) P 2%時(shí)，也就是皇城灘水庫以上來水洪- - 峰流量 Qm 382m3 s 時(shí)，水庫不削減洪峰流量。 表 2-8 東大河皇城灘水庫不同頻率設(shè)計(jì)洪水過程線 時(shí)段 Q2% Q3.33% Q5% Q10% 時(shí)段 Q2% Q3.33% Q5% Q10% 0 74.6 66.4 60.6 50.6 38 117 104 94.0 76.7 1 88.4 78.5 71.4 59.1 39 117 103 93.5 76.3 2 102 90.8 82.5 67.7 40 120 106 96.1 78.4 3 116 103 93.5 76.3 41 123 109 98.8 80.4 4 115 101 92.0 75.1 42 127 112 101 82.5 5 113 99.7 90.4 73.9 43 130 115 104 84.6 6 110 97.8 88.7 72.6 44 140 124 112 90.8 7 109 96.1 87.2 71.4 45 150 133 119 96.9 8 109 96.1 87.2 71.4 46 150 133 119 96.9 9 119 106 95.8 78.1 47 150 133 119 96.9 10 131 115 104 84.9 48 141 125 112 91.4 11 141 125 113 91.5 49 132 117 105 85.8 12 145 128 116 93.9 50 123 109 98.1 80.3 13 149 132 119 96.3 51 114 101 90.9 74.7 14 153 135 122 98.7 52 109 96.7 87.3 71.8 15 212 187 169 132 53 105 92.9 83.9 69.2 16 272 239 215 168 54 100 88.9 80.3 66.4 17 349 307 276 190 55 95.7 84.8 76.6 63.5 18 349 307 276 190 56 91.3 81.0 73.2 60.9 19 349 307 276 190 57 87.2 77.4 70.0 58.4 20 401 332 280 194 58 82.9 73.6 66.6 55.7 21 401 332 280 194 59 78.8 70.0 63.3 53.2 22 401 332 280 194 60 74.4 66.2 59.9 50.5 23 376 330 276 190 61 74.4 66.2 59.9 50.5 24 335 294 265 190 62 74.4 66.2 59.9 50.5 25 296 260 234 183 63 74.4 66.2 59.9 50.5 26 255 224 202 158 64 74.4 66.2 59.9 50.5 27 255 224 202 158 65 72.5 64.5 58.4 49.3 28 231 204 184 143 66 72.5 64.5 58.4 49.3 29 208 183 165 129 67 72.5 64.5 58.4 49.3 30 185 163 147 115 68 74.4 66.2 59.9 50.5 31 174 153 138 108 69 74.4 66.2 59.9 50.5 32 163 144 130 101 70 74.4 66.2 59.9 50.5 33 152 134 121 97.9 71 74.4 66.2 59.9 50.5 34 141 124 112 91.1 72 72.7 64.7 58.6 49.5 35 130 115 104 84.4 36 119 105 95.4 77.8 合計(jì) 4000 3500 3140 2450 37 118 105 94.8 77.3 - - 2.3.4 月牙崖水電站設(shè)計(jì)洪水的確定 月牙崖水電站緊接皇城水庫壩后電站，引水樞紐緊接壩后電站尾水渠，電站廠房位于皇城灘水庫下游約 3km 處，其控制集水面積為 1160km2。月牙崖電站引水樞紐洪水為皇城水庫下泄洪水，電站廠房處洪水為皇城水庫下泄洪水加同頻率區(qū)間洪水，成果見表2-9。 月牙崖水電站各設(shè)計(jì)頻率洪峰流量表 (m3/s) 表 2-9 斷面位置 F（ km2） P (%) 2% 3.33% 5% 10% 20% 皇城水庫入庫 1030 401 332 280 194 123 皇城水庫出庫 1030 382 332 280 194 123 區(qū)間洪水 130 35 30 25 18 11 電站引水樞紐 1030 382 332 280 194 123 電站廠房 1160 417 362 305 212 134 2.3.5 分期洪水 電站分期設(shè)計(jì)洪水主要以東大河沙溝寺站月最大流量資料為依據(jù)，資料統(tǒng)計(jì)按跨期五天取樣。 分期根據(jù)施工設(shè)計(jì)需要?jiǎng)澐譃椋?10 5 月、 35 月、 10 6 月、 3 6 月及汛期 7 9 月，分期洪水成果見表 2 10。 月牙崖水電站分期洪水成果表 表 2 10施工分期 P（ %） 10% 20% 汛期 7 9月年最大 212 134 枯水期 10 5月 75 52.2 3 5月 75 52.2 10 6月 104 77.3 3 6月 106 78.7 - - 2.3.6 溝道洪水 月牙崖水電站引水渠布置在河道右岸，引水渠樁號(hào) 0+840 處有一無名沖溝。沖溝平時(shí)無水，汛期溝道洪水影響渠道安全運(yùn)行。 溝道洪水主要 由山區(qū)暴雨形成，洪水一般出現(xiàn)在 6 月下旬至 9月上旬，以 7、 8 月洪水出現(xiàn)最多，而且多為單峰型。根據(jù)省水利廳編制的甘肅省暴雨洪水圖集 (1988 年版 )，洪水主要由暴雨組成，所以采用小流域暴雨洪水計(jì)算的方法 瞬時(shí)單位線法進(jìn)行推求。防洪標(biāo)準(zhǔn)：二十年一遇 (即 P=5 )。 根據(jù)甘肅省暴雨洪水圖集界定，當(dāng)流域面積 F100km2時(shí)，應(yīng)選取 1 小時(shí)、 3 小時(shí)、 6 小時(shí)和 24 小時(shí)為雨量控制時(shí)段，由于沖溝的流域面積小于 100km2，所以采用以上時(shí)段為暴雨控制時(shí)段。 月牙崖水電站沿線溝道洪水特征值見表 2 11。 月牙崖水電站沿線 溝道洪水特征值表 表 2 11 序號(hào) 溝道名稱 集水面積 (km2) 主流長度 (km) 河道比降 () 設(shè)計(jì)洪水 （ m3/s） Q5% 1 無名溝 3.8 4.6 98.2 5.8 2.4 泥沙 東大河皇城水庫以上流域植被條件較好，因而含沙量較小。以東大河沙溝寺水文站 1955 1967、 197187 年 n 29 年實(shí)測(cè)泥沙資料說明泥沙問題。 經(jīng) 統(tǒng)計(jì) 分析得到：沙溝寺站多年平均含沙量為 0.533 kg/m3 ，實(shí)測(cè)最大斷面平均含沙量為 116kg/m3（ 1974 年 7 月 20 日）。年內(nèi)含沙量分配不均勻，七 、八月份平均含沙量大于 1kg/m3，而冬季枯- - 水期十一月三月平均含沙量小到 0.01kg/m3。沙溝寺站多年平均懸移質(zhì)輸沙量為 17.0 萬 t，泥沙多集中在汛期 5 8 月，約占年輸沙量的 92.8%，僅 78 月的泥沙就占年輸沙量的 75.8。因是山區(qū)河流，推移質(zhì)沙量較大，但無實(shí)測(cè)資料，按推懸比估算，推懸比根據(jù)實(shí)地勘察和經(jīng)驗(yàn)取為 0.20，則多年平均推移質(zhì)輸沙量為 3.4 萬 t，沙溝寺斷面多年平均輸沙總量為 20.4 萬 t。- - 3 工程地質(zhì) 3.1 區(qū)域地質(zhì)概況 3.1.1 地形地貌 工程區(qū)位于永昌南山凸起帶的中部山區(qū)，屬中山地形，海 拔2300 2700m。東大河于此間深切古夷平面而成大比降（ 1/60 1/90）的峽谷，河谷斷面多呈“ U”型，部分呈“ V”型。河谷兩岸發(fā)育不對(duì)稱的河漫灘及侵蝕堆積階地，其中級(jí)階地發(fā)育較完整，級(jí)階地僅部分保留較完整。 皇城峽河谷兩岸各發(fā)育 10 余條大沖溝，與河流呈近正交且溝口呈懸掛狀，溝口高出河床約 1.5 10m。沖溝長幾公里至十幾公里，溝壁陡峭，上部基巖裸露，下部溝坡至溝底均有坡積及坡洪積塊碎石土覆蓋。右岸沖溝口有洪積扇分布，暴雨時(shí)節(jié)常有山洪并伴有泥石流發(fā)生；左岸沖溝口分布有級(jí)階地沖積砂卵礫石及砂壤土。 河谷左岸岸坡較穩(wěn)定，坡角約 55 60，坡下分布有崩坡積塊、碎石土；右岸岸坡陡緩相間呈犬牙交錯(cuò)狀，陡坡基巖直立，緩坡處堆積著崩坡積塊碎石土。 3.1.2 地層巖性 工程區(qū)內(nèi)地層巖性主要為第四系全新統(tǒng)一上更新統(tǒng)松散覆蓋層及加里東晚期的花崗片麻巖侵入體，現(xiàn)從新到老依次敘述： 第四系全新統(tǒng)一上更新統(tǒng)松散覆蓋層：主要分布于河床及其兩側(cè)的階地臺(tái)面、沖溝兩側(cè)及谷坡上，其成因?yàn)闆_積、洪積、崩坡積、殘積等。 沖積砂礫卵石（ Qal3-4）：分布于河床及兩側(cè)高漫灘。砂礫卵石，青灰色，含砂量 1520%，漂礫及孤石 20 30 ,卵礫石 50- - 65，砂為中粗砂，成份為長石、石英及其它暗色礦物，礫石直徑220mm，卵石直徑 20 200mm，漂石直徑 200400mm，大者 600mm以上，礫卵石成份為灰綠色、紫紅色變質(zhì)細(xì)砂巖，磨圓較好，呈扁圓狀，表面光滑、石質(zhì)堅(jiān)硬，本次勘探（ zk1）揭露砂礫卵石層厚度 15m，未揭穿，根據(jù)皇城灘水庫資料砂礫卵石層厚達(dá) 30m。 崩坡積物（ Qdl34）：主要分布于河谷右岸陡峻谷坡中下部，地貌上形成緩坡臺(tái)地或斜坡向河床過渡。主要為塊碎石土，局部為含大孤石的塊碎石土，其中砂、粘土含量 65，塊碎石含量 35，土為中粉質(zhì)壤土，經(jīng)試驗(yàn)分析：砂粒 18.2223.91%，粉粒59.9862.71%，粘粒占 16.1119.07%，孤石及塊碎石呈棱角狀，其成份為山體母巖的崩塌物即花崗片麻巖。碎石直徑 2 20mm，塊石直徑 20200mm，孤石直徑 200800mm，大者可達(dá) 3m以上，塊碎石土在水平和垂直向上均有一定的分布規(guī)律，即越近基巖山體，塊碎石含量越高，粒徑越粗，反之則含量減少，粒徑變小，垂向上隨著深度的增加，塊碎石含量增加。塊碎石土中的中粉質(zhì)壤土具有垂直節(jié)理。厚度變化較大，本次勘探最大深度 17.2m(zk2)未揭穿，推測(cè)厚度 830m，結(jié)構(gòu)稍密中密。 殘積塊碎石土：局部分布于花崗巖山坡的表部，呈灰黑色，碎石含量 60%，塊石含量 40，碎石直徑 2020mm，塊石直徑20200mm，大者 500mm，其成份與山體母巖相同，為花崗片麻巖，極破碎、松散。本次勘探僅在 TK4探坑中揭露，厚度 2m未揭穿，推測(cè)厚度 35m。 洪積塊碎石土（ Q4PL）：主要分布在渠線 0+831 和廠房區(qū)右側(cè)，形成各自小的洪積扇，其它小的沖溝也有零星分布，其物質(zhì)來- - 源為溝谷坡積物及殘積物，其巖性與坡積物類同，厚度 0.5 9m不等。 加里東 晚期花崗片麻巖（ 33-1）：為區(qū)域性性巖基侵入體，分布于河床右岸陡峻的基巖山體，花崗片麻巖：灰白色，粗粒顯晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物成份為石英、長石、黑云母，致密堅(jiān)硬，受構(gòu)造影響，節(jié)理裂隙發(fā)育，裸露巖體破碎。 3.1.3 地質(zhì)構(gòu)造及地震