1、目 录1、工程概况2、水文气象3、工程地质4、工程任务和规模5、工程总布置及主要建筑物6、水力机械及金属结构7、施工8、水库淹没9、工程投资框算10、经济评价11、项目联系人12、相关附件白竹洲水利水电枢纽建设工程项目1、工程概况白竹洲水电站位于桃江县境内资水干流的下游，是资水干流13级开发的第11级，坝址以上控制流域面积26600km2，占资水流域总面积的94.8%，正常蓄水位49.00m，装机48MW，正常高水位时相应库容为3850万m3；多年平均流量为Q = 699m3/s，属低水头河床式电站；工程等别为等，永久性建筑物为3级，次要建筑物为4级；船闸设计通航吨位为300t，临时性建筑物为
2、5级。工程以发电为主兼有航运、旅游等综合效益的工程。2、水文气象2.1流域概况资水为长江流域洞庭湖水系的四大河流之一，发源于城步苗族自治县的雪峰山东麓，流经洞口、武冈、隆回、邵阳、新邵、冷水江、新化、安化、桃江、赫山、资阳等县市（区）于甘溪口注入洞庭湖。河道全长713km，流域面积28142km2，电站坝址以上流域面积为26600km2，约占资水流域面积的94.8%。白竹洲水电站处于资水干流下游，在桃江县城上游，坝址距三塘街镇约3km，距桃江县城35km。流域内地势西南高，东北低。河谷开阔，阶地发育，沿岸尚有山丘分布，高程在100m左右，河中多沙滩，河宽250400m。流域内森林面积较多，植被
3、尚可。干流主要修建了柘溪、马迹塘电站等大中型水库，对资水下游的洪水、径流有一定的影响。2.2气象资水流域属于亚热带气候，多雨夏热，夏季既受西风带天气系统的控制，也受副热带系统的影响，有时受两种系统的共同作用。锋面活动显著，气旋经过频繁，降水主要集中于48月，雨量占全年雨量的52%，年最大暴雨洪水出现在78月份。根据桃江县气象站实测气象资料统计，多年平均气温16.6，历年极端最高气温40，历年极端低气温15.5，多年平均降水量1540.9 mm，历年最大日降水量423.1mm，多年平均相对湿度82%，多年平均蒸发量1168.6mm，多年平均风速1.8m/s，历年最大风速18.7m/s，多年平均最
4、大风速11.6m/s，风向NNW。2.3径流白竹洲上游柘溪水库，于1962年建成蓄水，为季节性调节水库，对下游径流有一定影响。由于柘溪水库扩机500MW方案准备上马，将使下游径流系列产生变化，白竹洲坝址径流的计算必须考虑到柘溪扩机后对其的影响。考虑系列的一致性，本次计算采用19622002年大埠溪、桃江水文站实测径流资料。2.4设计洪水白竹洲坝址流域面积占桃江水文站流域面积的98.1%，故直接以桃江站设计洪水作为坝址的设计洪水。桃江站由于受柘溪水库的影响，故需将柘溪水库建成后的桃江实测洪水系列还原为天然洪水系列，再进行频率计算。本次计算采用水量平衡还原法计算柘溪水库的入库洪水，再将入库洪水过程
5、前移至筱溪处，将入库洪水过程演算至柘溪，即得柘溪坝址洪水过程。将柘溪坝址洪水按柘溪桃江河段演算公式逐年演算至桃江，加上同时间柘溪桃江区间洪水流量即为桃江天然洪水。采用年最大独立取样原则统计历年最大峰、量值，加入历史洪水，得出桃江站天然设计洪水。计算采用了以区间来水为主的1955年、1995年典型过程及以上游来水为主的1996年典型过程，经比较采用最为不利的成果，组合方式为下游、区间同频，上游相应的设计洪水成果，各频率洪峰流量见下表2.4.1白竹洲坝设计洪水成果（经柘溪水库调节后）表2.4.1P0.1%0.2%0.5%2%3.33%5%10%20%50$Qm2680022400193001380
6、012100109008950895065602.5施工期洪水根据施工专业要求，施工期确定为9月次年3月、9月次年4月、10月次年3月、10月次年4月、11月次年2月、11月次年3月、11月次年4月。选取桃江站各分期洪水样本进行频率计算，采用P型频率曲线适线，经对比分析，成果合理。坝址施工期洪水直接采用桃江站成果，成果见表2.5.1白竹洲坝址施工期设计洪水成果表2.5.1施 工 期各频率设计值5%10%20%33.3%9月次年3月65705040359026009月次年4月796064704970384010月次年3月506041103140242010月次年4月637054104410362
7、011月次年2月278023601920158011月次年3月433035902840227011月次年4月6160523042603500坝址分月平均流量频率计算直接采用桃江站实测月平均流量成果分析计算，成果见表2.5.2白竹洲坝址分月平均流量频率计算成果表2.5.2时 段各频率设计值20%50%75%一月540354240二月689478344三月1000651453四月14001010762五月16801140842六月17001150851七月1520880556八月1090583347九月750380217十月624365233十一月644443316十二月5233432332.6泥
8、沙由于受上游柘溪水库建成后的影响，桃江站的泥沙发生明显变化，考虑资料系列的一致性，本次泥沙计算采用1962年以后桃江站实测泥沙资料。坝址多年平均悬移质含沙量为0.073kg/m3，多年平均悬移质输沙率为53.8kg/s，多年平均悬移质沙量为170万吨。坝址多年平均推移质输沙量为2.08万吨。2.7下游水位流量关系曲线。根据桃江站洪水水位过程推算的白竹洲坝址水位流量关系以及受修山顶托坝址水位流量关系如下表2.7.1坝址水位流量关系表2.7.1天然水位(m)41.504242.54343.5444545.846顶托水位(m)43.0213.0643.1943.4243.7644.1745.145.
9、846流量(m3/s)651573085007501070190026802900天然水位(m)474849505152535455顶托水位(m)474849505152535455流量(m3/s)411054106860845010590131001623019720235703、工程地质工程地处低山丘陵区，总的地势西高东低，地形受构造和岩性控制，山脊走向与构造线基本一致呈近南北向，资水干流总体自南西向北东流过场区，地貌形态主要为浅切割的中、低山区，沿河多见平坦的冲积阶地。地形切割不深，相对高差一般在200300m。区内水系发育，水系发育方向与山体走向一致，亦呈南北向。区内出露地层古老，广泛
10、分布元古界板溪群梵净山组五强溪组地层，为一套浅变质的浅海相泥砂质沉积地层，仅在马迹塘东南部见少量白垩系上统砂砾岩地层出露。资水两岸沿线断续分布第四系冲积堆积地层，坡地零星分布第四系残坡积物。区域北部见有加里东期角闪石黑云母花岗闪长岩出露。本区主要构造形迹是东西向的羊角塘三塘街背斜、北北东向的周家仑冲断层、长塘斜冲断层等。本区处于雪峰弧形构造由北北东转为北东北东东向的地段，历史上无破坏性地震的记录，属相对稳定地块。根据GB183062001版1:400万中国地震动峰值加速度区划图和中国地震动反应谱特征周期区划图，该区地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。对应的地震基本列席
11、为度区。3.1水库地质库区处于羊角塘三塘街背斜南翼近轴部地带，该背斜轴近东西向，西端在羊角塘一带倾伏，由于靠近背斜轴部，岩层倾角介于7590之间，走向NWW或NEE，接近东西向，倾向则反复不定。本次调查发现，库区出露的主要断层有F33、F34、F35、F31、F1断层。水库蓄水后，河水最大雍高值仅6.5m，库水主要囿于现有河谷及其支流中。库区两岸低山丘陵连绵不绝，与邻谷分水岭宽厚，不存在向库外渗漏的单薄邻谷和垭口地段；组成库盆的地层岩性主要为浅变质板岩类及砂砾岩类，透水性相对不强，无通向库外的区域性断层发育，库内两岩常年迳流的溪沟发育，其源头均高于库水位。因此，水库不存在渗漏之虑。水库两岸及支
12、流岩质边坡少，主要是由级阶地的壤土，粉质粘土等组成的土质岸坡，岸坡坡度一般2540，其厚度510m，结构较松散，抗冲刷能力较差，当水库蓄水后，在库水位长期浸泡和浪蚀作用下，力学性能降低，可能造成塌岸、滑坡等地质灾害。水库为开阔河谷型水库，库区范围内无大的工矿企业，亦未发现重要的矿产资源和文物古迹。但两岸分布大面积的级阶地，阶地面较平缓，一般高程在5057m，根据本次勘察，库区共有7处阶地面高程低于正常蓄水位48.7m，在水库蓄水后将被淹没，初步统计淹没总面积43.53hm2。3.2坝区地质坝区位于白竹洲洲头部位，河谷为宽阔“U”形河谷，坝轴线在白竹洲洲头处有转折。从上游至下游方向逐渐变宽，河流
13、流向北北西。正常蓄水位48.7m时河谷宽621m。白竹洲在坝轴线处宽180m，洲顶高程50.5m。其左侧为主河床，宽307m，河床高程3740.5m，水深1.56m，主河床一般有18厚的砂卵石；白竹洲右侧为一不常流水的叉河，宽116m，河床高程41.542.5m。坝址左岸主要分布大面积的级、级冲积阶地，地面高程49.556m，山体小范围分布。右岸主要由连绵的小山体构成，山顶标高91111m，地形坡度约35。坝区出露的地层为板溪群下亚群梵净山组（Ptbnlf）青灰色泥质板岩，粉砂质权岩及变质细砂岩等，其中板岩多有硅化现象，坝址区内可分为三个小岩组：第一岩组（Ptbnlf31）：青灰色砂质板岩夹泥
14、质板岩，厚度不详，主要分布于下游围堰以下地带。第二岩组（Ptbnlf32）：青灰色变质砂岩夹砂质板岩，厚110m。主要分布于坝轴线与下游围堰之间。第三岩组（Ptbnlf33）：青灰色泥质板岩、变质砂岩等，厚度不详，泥质板岩硅化明显。主要分布于坝轴线及其上游。第四系覆盖层主要有：级阶地堆积（Q3al）：上部为棕黄色棕褐色壤土，厚59m，下部为砂卵砾石，厚46m。主要分布于坝轴线左岸岸边及左岸级地左侧。级阶地堆积（Q41al）：上部为黄色、灰褐色壤土、砂壤土，厚25m，下部为砂卵石，厚512m。分布于坝址两岸阶地及白竹洲。河床及河漫滩冲积堆积（Q42al）：砂卵石，砂壤土及粉细砂，一般厚16m，分
15、布于河床及河漫滩。残坡积堆积（Qedl）：棕黄色、棕红色粉质粘土夹碎石，一般厚0.50.5m，分布于两岸山坡。坝址区地质构造处于东西向养角塘三塘街背斜南翼近轴部地带，为一单斜岩层，岩层走向270280及8090，与河床近垂直，倾向以SESW为主，倾向上游，局部倒转，倾角多呈陡立直立，一般在7586之间，局部4045之间。本阶段在坝址区共查明及推测断层19条（详见表4.1），以NEE及NE向为主，与区域构造方向基本一致。按断层走向主要有以下三组：（1）走向8085的正断层：是坝区较发育的一组，断层带内充填大量石英脉，破碎带宽一般0.10.8m，影响带宽03.0m。（2）走向40的压扭性断层。以断
16、层F1规模最大，该断层面呈舒缓波状，断层带宽2m，影响带宽3m，两侧岩层扭曲严重，产状变化大，其余断层规模相对较小。（3）走向280的断层。该组断层坝址区较少。坝址区节理发育，节理性质主要为闭合的剪节理，主要有以下4组：（1）N5560E，NW7084，右岸局部发育。（2）N1020E，NW7084，右岸局部发育。（3）N1027W，NESW8090，顺河向，在右岸较发育。（4）N4550E，SE3547，倾向上游偏左岸。坝区水文地质条件简单，地下水类型主要为松散堆积体孔隙潜水及浅变质岩风化裂隙水。坝址两岩阶地下部为砂卵砾石层，富含孔隙潜水。两岩山体中则为浅变质岩风化裂隙水。根据钻孔压水试验，
17、基岩的相对不透水层（q5Lu）埋深：左岸2061m，右岸32.233.8m，河床1536.5m。两岸坝肩向山内延伸与防渗下限封闭的距离均较长，其中左岸180m，右岸135m。而向两岸延伸与地下水位封闭的距离则相对较短，左岸108m，右岸37m，因此，两岸防渗下限宜与地下水位封闭。3.3天然建筑材料：根据设计要求，本阶段需要的天然建筑材料：土料35104m3，砂9104m3。本次依据水利水电工程天然建筑材料勘察规程（SL2512000），对各类天然建筑材料进行了初勘。工程区砂砾料、粘土料较丰富，但块石料较贫乏。本次对坝址区附近及其上游约4km范围内白竹洲砂砾料场、贺家套砂砾料及苏家村砂砾料场进行
18、了初步勘察，初步查明砂砾石料场4个，合计天然储量88.43104m3，其中净砾石储量90.45104m3，净砂储量35.96104m3，能够满足设计的要求，但各料场砂的砾径均偏小。坝段附近块石料较贫乏，仅在离坝址区约2km处的右岸山坡处有少量块石料，本阶段对坝址区附近约30km范围的块石料场进行了调查，共选有老山洞、廖家村、郭家湾、王母冲四个块石料场，合计储量超过100104m3。4、工程任务和规模4.1电站建设的必要性1996年11月，水利部以办霍199881号文对资水流域规划报告进行了批复，确定资水下游河段开发以发电为主要目标，结合灌溉、航运及其它综合利用的要求，拟定柘溪电站以下分7级开发
19、，其中：白竹洲水电站正常蓄水位49.0m，装机容量48MW，年发电量为2.03亿kWh。该区属大电网覆盖范围，电力供给由大电网分配，但电力缺口大，电力供应严重不足，抑制了该区工农业的发展。为了解决上述矛盾。急需新建一批水电站为电网提供电力。白竹洲水电站是益阳市内可供开发的电源点之一，具有经济指标较好，距负荷中心近等优点，宜尽早兴建。4.2正常蓄水位及装机容量正常蓄水位选择了48.5m、49m、49.5m、50m四个方案进行技术经济比较，初步确定正常蓄水位为49.00m。装机容量进行了43MW、48MW、53MW、58MW四个方案的经济比较，拟推荐装机规模48MW。4.3水库多年运行特性指标水库
20、多年运行特征指标如下：坝址多年平均流量699m3/s；电站最大水头5.6m，最小水头2.00m，加权平均水头4.68m。装机容量48MW，保证出力（P = 90%）10.45MW，多年平均发电量2.03亿kW.h，装机利用小时4232h，水量利用系数84.1%.5、工程总布置及主要建筑物5.1工程等级和防洪标准本工程水库正常蓄水位49m时，相应库容为0.385亿m3，电站装机容量48MW，根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000）第2.1.1条，工程规模为低水头中型电站，工程等级为等。永久性主要建筑物有大坝、电站厂房、船闸等，属3级建筑物，临时建筑物为5级。闸坝及电站防洪标准为5
21、0年一遇洪水设计，500年遇洪水校核；消能防冲按30年一遇设计，资水河道桃江段为5级航道，设计过船吨位为300t，年货运量为170万t。由于地震基本列度为度地区，本工程不专门设防。5.2坝址选择可研设计阶段对上下两个坝址（相距1.5Km）进行了详细的比较，根据其综合技术指标比较，选定下坝址，即黄泥垇瓦竹园坝址。5.3坝型选择本工程为低堰闸坝，水库无调蓄能力，下泄流量大，泄流单宽能力小，泄水前沿宽度大，所以坝型选为砼闸坝，白竹洲处及右岸连接坝采用土石坝。5.4枢纽总布置及主要建筑物水库正常蓄水位49.00m，坝顶高程57.50m，设计洪水位（P = 2%）52.57m，校核洪水位55.72m，最
22、大坝高25.5m，坝轴线长745m。根据选 定的坝址及坝线，进行枢纽总平面布置时，在满足枢纽泄洪要求前提下，力求平面布置紧凑、工程投资最省、施工及管理运行方便。根据枢纽工程的开发目标，结合坝址地形地质条件、河流特性等，经比较船闸布置在的左岸，主河床布置10孔溢流坝，电站布置在主河床的右侧，右侧河汊布置8孔溢流坝。本工程推荐方案枢纽总平面布置，主要建筑物从左至右依次是，左岸土坝段、船闸、溢流闸坝、厂房，土坝段、溢流闸坝段，右岸连接坝段。河床段为18孔溢流闸坝（左汊10孔，右汊8孔），孔口尺寸为149.5m（宽高），堰顶高程为40.00m，采用钢质弧门挡水，液压启闭机启闭，溢流坝采用底流消能。电站
23、厂房布置在左侧主河床的右侧靠白竹洲，主厂房平面尺寸为132.2417.55m（长宽），厂房内安装5台9.6MW的贯流式水轮发电机组，其安装高程为34.74m。船闸布置在主河床的左侧岸边，船闸设计通航吨位为300t。船闸全长143m，闸室净宽12m，长100m，上闸首2432m（长宽），下闸首1932m（长宽）。5.5基础处理本坝址河流走向与岩层走向近于直交，主要节理有两组，局部夹泥，主要建筑物基础的主要问题是渗漏问题；本阶段选用以下基础处理方案：基础开挖：溢流坝建基面置于弱风化泥质板岩上部，闸坝建基面高程为32.00m。厂房建基面高程2128m。帷幕灌浆：溢流坝正常挡水位49.0m。坝下弱风化
24、层深达210m，微透水带埋深大于40m，为此在坝中进行一排帷幕灌浆，帷幕灌浆深度原则以深入基岩9lu为控制标准，帷幕深一般为1020m。固结灌浆：为提高基础整体性，对厂房、闸坝、船闸闸室基础及闸坝上下游局部基础进行固结灌浆。5.6主要工程量砼 25.32万m3（其中闸坝9.27万m3，船闸3.2万m3，电站12.85万m3）土石方开挖 40.6万m3（其中石方16.1m3）钢筋 7600t钢材 1800t土方填筑 17万m3高喷灌浆 3550m2帷幕灌浆 5780m2固结灌浆 7200m6、水力机械及金属结构6.1水力机械本工程就装机5台，总装机容量43MW、48MW、53MW、50MW的方案
25、比较后，选定5台贯流式水轮发电机组，单机容量9.6MW。年发电量2.03亿kW.h。电站最大水头5.6m，最小水头2.00m，加权平均水头4.68m，经综合经浊比较，选定水轮机型号GZ1200WP650。其额定水头3.9m，转轮直径6.50m，额定转速65.2r/min，单机额定流量288m3/s。发电机型号SFWG960092，额定转速65.2r/min，额定电压10.5kv。主厂房内设一台起重量为125/30t的电动双梁桥式起重机，跨度17.5m。6.2金属结构闸坝设置18扇149.5m（宽高）弧形工作门，门槛高程40.00m，由液压启闭设备操控。闸坝检修共用二套平板门叶：异曲同工口尺寸1
26、410.5m，底槛高程39.00m。电站装机5台，进口依次布置进口拦污删、工作门，拦污删设5扇，进口工作门5孔共用2套闸门。尾水5孔共用2套闸门。进口及尾水门分别由门机启闭。船闸上闸道设置平面工作闸门和叠梁式平板检修闸门。工作门孔口尺寸12m4.5m ，静水操作，检修门孔尺寸为12m11.5m。当出现校核洪水位时，检修闸门兼作防洪闸门。检修闸门和工作闸门共用1台2250kN卷扬式台车配合自动吊梁进行操作。下闸首选用人字闸门一套，孔口尺寸为12m11.5m，1台QRWY型2500kN/2200kN液压启闭机静水操作。下游侧设置检修闸门，孔口尺寸为12m5.7m，1台2100kN卷扬式启闭机静水操
27、作。平时检修闸门搁置在闸室顶部平台上。下闸首左右泄水廊道各设平面工作闸门1扇，孔口尺寸为2.5m2.5m，1台160k N液压式启闭机动水启闭。7、施工7.1对外交通坝址位于桃江县三堂镇境内，坝址右岸已有公路通往附近城镇，桃江县城经桃益公路至益阳与G319国道、长常高速公路和长石铁路连接全国各地。因此，本工程对外交通较为方便。7.2建筑材料工程区内，粘土、石料、卵石储量较为丰富，可满足工程施工需要。本工程外来建筑材料钢筋、钢材可从湘潭钢铁厂及涟源钢铁厂购买，水泥可从附近灰山港水泥厂购买，木材可由坝址上游安化等地林场进货或直接从县有关市场采购，油料及炸药等亦可从县有关市场采购。7.3天然建筑材料
28、经土石平衡规划及砂砾石级配计算，本工程包括导流工程共需天然建筑材料：粘土料25.0万m3、块石4.0万m3、成品砂砾石77.0万t。土料：土料场总储量100万m3；砂砾料：储量丰富，能满足工程需要；块石料：右岸老山洞块石料场，储量丰富，交通运输方便。总之，当地天然建材能满足工程需要。7.4施工导流导流洪水标准：导流建筑物主要为土石类围堰，设计洪水标准为510年一遇洪水重现期。厂房施工采用全年不过水围堰，一期闸坝采用枯期围堰，船闸以及二期闸坝施工采用全年过水围堰，工程导流设计过水标准选定10年一遇洪水，全年不过水围堰采用10年一遇洪水，枯期围堰采用5年一遇枯期洪水。导流方式：采用分期导流。导流时
29、段：电站厂房、二期闸坝和船闸施工均采用全年的导流时段。一期船闸宜采用枯期9次年3月导流时段。导流方案：分期导流方案。第一期先围厂房及右岸8孔溢流坝，厂房为全年不过水围堰，一期闸坝为枯期不过水围堰，由左岸速窄河床过流和通航；第二期围左岸船闸及10孔溢流坝，由右岸已建成的8孔泄流，（预留2孔缺口），二期利用闸孔通航。截流：一期围堰在第一年8月底截流，二期围堰在第三年2月底截流，截流均采用单戗立堵方式。7.5施工期通航本工程的坝区主航道位于河道左侧，根据选定的导流方案，一期由左侧河床过流、通航；二期施工期由右岸已建的闸坝预留2孔闸孔通航。7.6主体工程施工布置风、水、电布置：本工程在坝区左右岸各布置
30、空压站一座，其它部位用风部位配移动式空压机；坝址上下游各设一处取水泵站，水源自资水河道取水。工程拟从附近变电站新架设一回至工地。砂石料加工系统：砂石加工系统集中设置的右岸。砼拌和系统：拌和系统布置的右岸。拦和楼靠近砂石系统布置，混凝土拌和用成品砂砾石骨料通过拌和楼配套的胶带运输机动输上拌和系统；混凝土预制场设一台0.4m3移动式混凝土拌和机，双胶轮车支输；前期砼浇筑配备HZ50型砼拌和站。右岸混凝土生产系统内各设置了2个500t的水泥罐和一个储量为300t的袋装水泥仓库，水泥总储量可满足左岸施工高峰5d的用量。7.7工程施工进度与技术供应工程自第1年7月开工，至第4年5月完工，入陈总工期为34个月。其中准备工期2个月，一期围堰在第一年8月底截流，二期围堰在第三年2月底截流。主体工程施工共23个月，第一台机组于第3年7月发电，发电工期25个月；以后每隔2.5个月分别完成第二、三、四、五台
