1 1 总 论
1.1 项目来源
融水苗族自治县地处珠江流域西江水系柳江上游融江河段流域内,全县以山地地貌为主,山体庞大,切割强烈,谷深坡陡,溪河密布,气候温和,雨量充沛,是广西三大暴雨中心之一。林木涵养水源,森林是大自然蓄水库,由于森林覆盖率高,因而水力资源较为丰富。都柳江、融江自北偏东往南流过县境,主要支流有贝江、英洞河、杆洞河、大年河、田寨河、泗维河等。大小河流大都发源于山区。河流特性是属山溪性河流,坡度陡,暴涨暴落,发洪水机会频繁,年径流量达65.21亿m3,由于河道坡陡落差大,因此水力资源极为丰富。据资料统计,全县河流水能资源理论蕴藏量达56.7万kW,其中可开发利用水能总容量为45.0万kW,年可发电19.96亿kW2h。
根据资料统计,2007年融水县地方电源总装机容量为66175kW,其中水电站49处均为径流式小型水电站,装机容量54175kW。2007年融水县地方电源总发电量为16096万kW.h,此外购入广西电网电量15591万kW.h,可见,电力电量缺口很大。由于没有开发自己的水电能源,而主要是依靠广西区电网供电,结果是用电非常紧张,尤其在枯水期和用电高峰时更为突出,经常受拉闸限电,致使工矿企业停电停产。随着国民经济的高速发展和城乡规模的扩大,以及人民物质文化生活水平的日益提高,对用电量的需求日趋增加。根据融水县近年来工农业的发展及人民生活的增长情况,预测到2015年用电量为4.54亿kW2h,用电负荷为11.1万kW。
因此,为了充分开发利用河流水力资源,缓解融水县电力供需矛盾,改善当地的投资环境,促进地方经济发展,提高人民物质和文化生活水平,广西融水苗族自治县锦洞水电站(业主单位)拟在广西柳州市融水苗族自治县杆洞乡锦洞村附近的杆洞河上建设锦洞
水电站工程。
根据有关协议书的内容,业主单位以工程勘测设计委托书的形式委托设计单位承担柳州市融水县锦洞水电站工程的勘测设计工作,于2009年7月编制完成了《广西融水县锦洞水电站工程可行性研究报告》。
根据国家水利部、国家发展计划委员会令第15号发布的《建设项目水资源论证管理
2 办法》及国家有关规定,建设单位(业主单位)广西融水苗族自治县锦洞水电站于2009年7月20日委托我院承担拟建的融水县锦洞水电站建设项目水资源论证工作。
1.2 论证目的和任务
中华人民共和国水利部和国家发展计划委员会2002年联合颁布的《建设项目水资源论证管理办法》明确规定“对于直接从江河、湖泊或地下取水并需申请取水许可证的新建、改建、扩建的建设项目(以下简称建设项目),建设项目业主单位(以下简称业主单位)应当按照本办法的规定进行建设项目水资源论证,编制建设项目水资源论证报告书”。国务院令第460号《取水许可和水资源费征收管理条例》(2006年2月21日) 明确规定“建设项目需要取水的,申请人还应当提交由具备建设项目水资源论证资质的单位编制的建设项目水资源论证报告书。论证报告书应当包括取水水源、用水合理性以及对生态与环境的影响等内容”。
锦洞水电站是一座小(2)型的径流引水式水电站,电站利用拦河坝拦引杆洞河的河水,通过输水系统(引水明渠、引水隧洞、压力管道)引至电站厂房发电。该水电站是以发电为主的工程,其取水方式为河道内拦水、引水发电,按照要求需申请取水许可。因此,编制本建设项目水资源论证报告,目的是保证建设项目的合理用水,提高用水效率和效益,减少建设项目取水和退水对周边产生的不利影响,从而为锦洞水电站取水许可的科学审批提供技术依据。具体任务为:
⑴通过对锦洞水电站工程涉及区域的水资源时空分布特点及开发利用现状进行分析,论证该项目在水资源利用方面的可行性、可靠性、合理性;
⑵根据该工程建设在坝址选择、运用方式、淹没影响等方面对该河段以及上下游水环境的影响,分析本工程进行水力发电对周边环境和其他用水户的影响,针对不利影响提出补偿办法,实现工程所在区域水资源的优化配置和可持续利用;
⑶在分析建设项目对区域水资源、水环境影响的基础上提出开发利用、保护和管理水资源的建议,促进区域水资源优化配置和可持续利用,为社会经济的可持续性发展提供用水保障。 3
锦洞水电站工程水资源论证程序图见图1.2-1。
现状查勘、调研和资料收 区域水资源状况及其开发利用分
取水水源论取用水合理性分业主提出取用水方 地表水
取水和退水影响分析及补偿建 水资源论证报告书(初稿专家咨
论证报告书(送审稿)法律法规、规范标准、规及有关资料论证报告书编制托 编制论证工作大
修改工作大纲和制定工作方专家咨 技术审查
建设项目水资源论证报告书工大阶
4 1.3 编制依据
1.3.1 法律法规
(1)《中华人民共和国水法》(2002年10月) (2)《中华人民共和国水污染防治法》(2008年6月) (3)《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月) (4)《中华人民共和国防洪法》(1997年8月)
(5)《中华人民共和国水土保持法》(1991年)
(6)《取水许可和水资源费征收管理条例》(2006年2月) (7)《建设项目水资源论证管理办法》(2002年) (8)《水利产业政策》1997
1.3.2 规程规范
(1)《建设项目水资源论证导则》(试行)(SL/Z322-2005)(中华人民共和国水利部) (2)《建设项目水资源论证报告书编制基本要求》(水利部2国家发展计划委员会第15号令)2002.3
(3)《关于做好建设项目水资源论证工作的通知》(水资源[2002]145号)2002.4 (4)《电力工程水文技术规程》DL/T 5084-1998 (5)《水利工程水利计算规范》(SL104-95) (6)《水利水电工程水文计算规范》(SL278-2002) (7)《建设项目水资源论证法规及有关文件汇编》
1.3.3 行业标准
(1)《地表水环境质量标准》(GB3838-2002) (2)《污水综合排放标准》(GB8978-1996) (3)《建设项目水资源论证技术标准汇编》
5 1.3.4 参考资料
(1)《广西融水县锦洞水电站工程可行性研究报告》
(2)《广西壮族自治区水功能区划》,广西壮族自治区水利厅,2003年11月; (3)《广西水资源综合规划—水资源调查评价成果》,广西水文水资源局,2004年5月; (4)《广西水资源综合规划第一阶段水资源开发利用情况调查评价成果》,广西水利水电设计院,2004年5月;
(5)融水县锦洞水电站上下游及邻近流域有关水文资料;
(6)《广西壮族自治区主要行业取(用)水定额(试行)》,广西壮族自治区水利厅、质量技术监督局,2003年11月。
1.4 取水规模、取水水源与取水地点
锦洞水电站是以发电为主的径流引水式水电站,电站拦河引水坝有三座,分别为主坝、1#副坝和2#副坝。主坝位于百秀村东南侧0.8km的杆洞河干流上,正常蓄水位为453.5m, 1#副坝位于乌大屯北侧0.2km的杆洞河左侧小支流上,正常蓄水位为451.094m, 2#副坝位于杆洞河的左侧小支流锦洞河上,正常蓄水位为449.547m 2,库容分别为97.9万m3、1.12万m3、23.7万m3,为无调节的径流引水式水电站,电站装机容量为333500kW,设计年平均发电量为3690万kW2h,其中丰水期发电量为2539万kW2h,枯水期发电量为1151万kW2h,保证出力(P=85%)1866kW,年利用小时3514h,额定水头100m,设计单机额定流量4.17m3/s,取水方式为河道内拦水、引水发电,总额定取水流量为12.51m3/s,多年平均取水总量15786万m3,保证率P=85%年取水总量12017万m3。
锦洞水电站取水水源为杆洞河上游的降雨径流,本工程的取水类型为河道拦水、引水发电,取水水源地点位于广西柳州市融水县杆洞乡境内,主坝位于杆洞河干流上,距离杆洞乡百秀村800m;1#副坝位于乌大屯北侧0.2km的杆洞河左侧小支流,距乌大屯200m, 2#副坝位于杆洞河的左侧小支流锦洞河上,距乌棍村1.40km,厂房位于融水县杆洞乡锦洞林场范围内的杆洞河左岸。
6 1.5 工作等级
锦洞水电站以发电为主,电站装机容量为10500kW,小于5万kW,工作等级为三级;主坝水库校核洪水位(P=0.5%)为460.68m,总库容为97.9万m3,1#副坝校核洪水位(P=0.5%)为453.69m,总库容为1.12万m3,2#副坝校核洪水位(P=0.5%)为451.56m,总库容为
23.7万m3,均为小(2)型水库,工作等级为三级;区域水资源状况丰沛,开发利用程度为2.42%<5%,工作等级为三级;水资源利用对第三者取用水影响轻微,项目取水和退水与水功能区划没有冲突,对生态影响轻微,工作等级为三级。根据水资源论证分类分级指标,锦洞水电站建设项目水资源论证工作等级确定为三级。 锦洞水电站水资源论证分类分级指标详见表1.5-1。 表1.5-1 锦洞水电站水资源论证分类分级指标表
序号 一 1 2 3 4 二 1 2 3 4 分 类 地表取水 分类指标 水资源状况 开发利用程度(%) 水 库 水电站(kW) 取水退水影响 水资源利用 生 态 水域管理要求 退水污染类型 工程情况 丰沛 2.42 所属等级 三级 三级 小(2)型 三级 10500 三级 对第三者取用水影响甚微 三级 1.现状无敏感生态问题 三级 2.取水和退水对生态影响甚微 小流域未进行水功能区划 三级 含少量可降解的污染物 三级
1.6 分析范围和论证范围
锦洞水电站是以发电为主的径流引水式水电站,利用拦河坝拦引杆洞河的河水,通过输水系统(无压隧洞、明渠、有压隧洞、压力管)引至下游杆洞河左岸的电站厂房发电,发电尾水在杆洞河下游回到原天然河道。锦洞水电站主坝控制流域集水面积为192.5km2,河道干流长度36.1km;1#副坝控制流域集水面积为4.1km2,河道干流长度3.8km,2#副坝控制流域集水面积为7.2km2,河道干流长度4.5km,流域集雨面积较小,影响范围较小。发电不消耗水量,只是电站职工生活消耗很少的水量,不会改变流域水量平衡,但拦河引水坝建设可能造成杆洞河引水坝至发电厂房之间4.5km杆洞河河段流量减小,1#
副坝至小
7 支流与杆洞河汇合口之间0.25km小支流河段流量减小,2#副坝至锦洞河与杆洞河汇合口之间0.5km锦洞河河段流量减小,枯水季节河段可能出现断流,影响该三个河段生态环境用水。发电尾水在厂房处返回杆洞河,厂房下游杆洞河流量基本保持自然状态,对下游河段农业生产和居民用水没有影响。
经分析,本次水资源论证范围按照水资源论证的主要内容分别确定:建设项目所在区域水资源状况及开发利用分析范围为锦洞水电站厂房尾水以上的杆洞河流域;地表取水水源论证范围由三部分组成:分别为主坝坝址以上的杆洞河流域(流域集雨面积为192.5km2,河道干流长36.1km),1#副坝坝址以上的小支流流域(流域集雨面积为4.1km2,河道干流长度3.8km),2#副坝坝址以上的锦洞支流流域(流域集雨面积为7.2km2,河道干流长度4.5km);取水和退水影响论证范围分为三部分:上游百秀水电站厂房(距锦洞水电站主坝250m)~锦洞水电站厂房尾水口,河道长度4.8km;1#副坝库区~小支流与杆洞河汇合口,河道长度0.35km;2#副坝库区~锦洞河与杆洞河汇合口,河道长度0.65km。 分析范围及论证范围详见图锦洞-水论证-01。
1.7 水平年
论证现状水平年一般选取与进行水资源论证时较接近的年份,并避免特枯或特丰水年。根据融水县国民经济社会发展状况,以及杆洞河的水文特征变化情况分析,本次水资源论证选取2007年为现状水平年。
锦洞水电站工程施工计划安排在24个月完成。施工准备工作3个月,主体工程为20个月,结束工作期1个月。第三年7月底机组发电 ,工程交付使用。根据融水县国民经济社会发展规划以及流域内水资源规划、工程实施计划等,本项目水资源论证以2020年作为规划水平年。
1.8 论证委托书、委托单位与承担单位
论证委托书:《编制建设项目水资源论证报告的委托书》(见附件1); 委托单位:广西融水苗族自治县锦洞水电站; 承担单位:。
8 2 建设项目概况
2.1建设项目名称及项目性质
建设项目名称:广西融水县锦洞水电站 建设项目性质:新建
2.2建设地点、占地面积和土地利用情况
2.2.1建设地点
锦洞水电站工程位于柳州市融水县杆洞乡附近的杆洞河上,厂房距杆洞乡约5km,距融水县城约144km,是一座径流引水式电站。电站利用拦河坝拦引杆洞河上游的河水,通过输水系统(无压隧洞、明渠、压力前池、有压隧洞、压力管)引至下游杆洞河左岸的电站厂房发电。锦洞水电站有三个引水坝,分别为杆洞河主坝、1#副坝及2#副坝。主坝位于杆洞河干流上,距离杆洞乡百秀村800m;1#副坝位于乌大屯北侧0.2km的杆洞河左侧小支流,距乌大屯200m, 2#副坝位于杆洞河的左侧小支流锦洞河上,距乌棍村1.40km,厂房位于融水县杆洞乡锦洞林场范围内的杆洞河左岸。锦洞水电站地理位置图见图锦洞-水论证-02。
2.2.2占地面积
工程占地分为水库淹没占地和工程占地两部分。
水库淹没占地:本工程由于挡水建筑物规模较小,上游没有水田、房屋、公路等建筑物
的淹没,无移民和房屋拆迁。
工程占地:本工程永久用地共计14亩,其中河滩地6亩、荒地5亩、林地3亩。施工临时用地共27亩,均为荒地。无移民和房屋拆迁。
2.2.3土地利用情况
融水县土地利用现状见表2.2-1。
9 表2.2-1 融水县土地利用现状表 单位:hm2 农用地 土地总面积 耕地 园地 林地 草地 建设用地 居民工矿交通用地 用地 用地 8487 153 水难以利用域 土地 其他 466687 3146107 2156452827 0 7 比重(%) 6.74 0.046.21 11.32 2 1500 6840 1.82 0.03 0.33 1.46 5020 1.08 144646 30.99
2.3 建设规模及实施意见
2.3.1建设规模
2.3.1.1工程任务和规模
锦洞水电站是一座以发电为主的径流引水式水电站。主坝正常蓄水位为453.5m,1#副坝正常蓄水位为451.094m,2#副坝正常蓄水位为449.547m,库容分别为97.9万m3、1.12万m3、23.7万m3,为无调节的径流引水式水电站。电站装机容量为333500kW,设计年平均发电量为3690万kW2h,设计单机流量为4.17m3/s。工程总投资6565.03万元,静态投资6310.36万元。
2.3.1.2 工程等别及建筑物级别
锦洞水电站是一座以发电为主的径流引水式水电站,电站总装机容量为333500kW,主坝、1#副坝、2#副坝的坝高分别为15.1、16.594、21.547m,水库库容分别为97.9万m3、1.12万m3、23.7万m3,不超过100万m3。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000的有关规定,本工程等级属Ⅳ等,工程主要水工建筑物为4级建筑物。挡水建筑物设计洪水标准取为30年一遇,校核洪水标准取为200年一遇;厂房设计洪水标准取为20年一遇,校核洪水标准取为50年一遇。 2.3.1.3 工程布置和主要建筑物型式
锦洞水电站是以发电为主的径流引水式水电站,工程主要建筑物包括拦河坝、引水明渠、引水隧洞、压力管道、发电厂房及升压站等。 (1) 拦河坝
10 杆洞河主坝位于杆洞河的中游,正常蓄水位为453.5m,杆洞河主坝是锦洞水电站的主引水源,坝高15.10m,坝长62.6m,为C15埋石砼重力坝,左岸非溢流坝段内设冲砂闸一座,孔口尺寸为1.2m31.2m,底板高程为449.90m。
1#副坝位于杆洞河的小支流,距离小支流与杆洞河汇合口约0.25km(河道距离),正常蓄水位为451.094m,1#副坝是锦洞水电站的副引水源,坝高13.4m,坝长32.8m,为C15埋石砼重力坝,左岸非溢流坝段内设冲砂闸一座,孔口尺寸为1.2m31.2m。
2#副坝位于杆洞河的支流锦洞河上,距离锦洞河与杆洞河汇合口约0.50km(河道距离),正常蓄水位为449.547m,2#副坝也是锦洞水电站的副引水源,坝高19.8m,坝长77.3m,为C15埋石砼重力坝,左岸非溢流坝段内设冲砂闸一座,孔口尺寸为1.2m31.2m,底板高程为432.00m。 (2)引水建筑物
发电引水建筑物由1#无压隧洞进口及隧洞、1#无压隧洞与2#无压隧洞间连接段、2#无压
隧洞、3#无压隧洞、4#压力隧洞进水口及隧洞、压力钢管等组成,全长4968m,布置于杆洞河的左岸。
1#无压隧洞进口明渠段,长15.773m,梯形断面,浆砌石衬砌。1#隧洞塔式进水口,长8.495m,为,进口底板高程为451.10m,放水塔闸门井设拦污栅一道,拦污栅孔口尺寸(b3h)为5.0032.60m。1#无压隧洞段,长1377.00m,采用圆拱直墙式断面。根据实际开挖地质情况,采用二种衬砌型式,一为全断面钢筋砼衬砌,二为喷砼衬砌,纵坡i=1/1000。1#无压隧洞出口明渠段,长7.686m,矩形断面, C20砼衬砌,纵坡i=1/1000。1#隧洞出口与2#隧洞进口连接段,长3.50m,矩形断面,纵坡i=1/1000。 2#无压隧洞进口不设闸门控制。2#无压隧洞进口明渠段,长7.84m,矩形断面,纵坡i=1/1000。2#无压隧洞段,长990.00m,采用圆拱直墙式断面。根据实际开挖地质情况,采用二种衬砌型式,一为全断面钢筋砼衬砌,二为喷砼衬砌,纵坡i=1/1000。2#无压隧洞出口明渠段,长20.27m,梯形断面,纵坡i=1/1000,布置于1#副坝上游右侧。
11 3#无压隧洞进口不设闸门控制,布置于1#副坝上游左侧。3#无压隧洞进口明渠段,长4.73m,梯形断面,纵坡i=1/1000。3#无压隧洞段,长1547.00m,采用圆拱直墙式断面。根据实际开挖地质情况,采用二种衬砌型式,一为全断面钢筋砼衬砌,二为喷砼衬砌,纵坡i=1/1000。3#无压隧洞出口明渠段,长8.237m,梯形断面,纵坡i=1/1000,布置于2#副坝上游右侧。
4#压力隧洞进口设闸门控制,布置于2#副坝上游左侧。4#压力隧洞进口明渠段,长9.495m,梯形断面。4#压力隧洞塔式进水口,长7.37m,进口底板高程为433.000m,放水塔闸门井设拦污栅一道,拦污栅孔口尺寸(b3h)为3.00310.00m。方变圆渐变段,长5.0m,钢筋砼结构。4#压力隧洞段,圆形断面,总长955.408m。根据实际开挖地质情况,采用三种衬砌型式,其中隧洞进口及隧洞中间地质情况较差的洞段采用全断面钢筋砼衬砌,C20
砼厚0.30m,衬砌后断面内径为2.80m;隧洞中间地质情况较好的洞段采用喷砼衬砌,喷C20砼厚0.08m,衬砌后断面内径为3.24m;隧洞出口段长100m采用砼与钢管组合衬砌,其中,压0+005.000至压0+055.414纵坡为i=0,压0+055.414至压0+856.408纵坡为i=0.1244,压0+856.408至压0+960.408纵坡为i=0.0005。4#压力隧洞出口与发电厂房之间为镇墩包钢岔管。 (3)发电厂房及升压站
锦洞水电站厂房由主厂房和副厂房组成,厂房为框架结构,厂房地面高程为336.54m。 根据机组及附属设备布置要求,同时考虑桥吊跨度,高度上考虑通风、采光及检修机组主要部件起吊的需要,主厂房长44.83m,宽11.5。厂内布置三台3500kW机组,机组间距为11.0m,尾水出口底板高程333.2m。
副厂房布置在主厂房的上游侧,根据需要分为低压及中控室、高压室和空压机室,地面高程与主厂房同高。其尺寸为长3宽为37.98m38.0m,地面高程为346.2m。 升压站位于厂房的上游侧,与进厂公路回车场毗连,便于设备的运输安装。场地由弃渣回填及开挖而成,面积为38.0320.0m,地面高程为346.200m,四周设置围墙。
12 升压站采用中型布置,布置1台主变压器,容量和型号为Sq-8000/35,38.5±232.5%/6.3KV,升压后拟以一回35KV线路送至平等电站。
锦洞水电站主要工程特性见表2.3-1。锦洞水电站工程总体布置平面图详见图锦洞-水论证-03。
13 表2.3-1 工 程 特 性 表
序号 名称 一 1 2 3 4 5 水文 全流域面积 坝址以上流域集雨面积 利用的水文系列年限 多年平均年径流量 代表性流量 单位 km2 km2 年 万m3 数量 426.3 203.70 51 21804 备注 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ 6 二
多年平均流量 主坝 校核洪水标准及流量(P=0.5%) m3/s m3/s 6.89 1710 1130 43.8 91.7 66.8 5.67 165 120 7.86 1860 1080 48.8 70 1.555 11月至次年3月 11月至次年3月 11月至次年3月 11月至次年3月 设计洪水标准及流量(P=3.33%) m3/s 施工导流标准及流量(P=33.3%) m3/s 1#副坝 校核洪水标准及流量(P=0.5%) m3/s 设计洪水标准及流量(P=3.33%) m3/s 施工导流标准及流量(P=33.3%) m3/s 2#副坝 校核洪水标准及流量(P=0.5%) m3/s 设计洪水标准及流量(P=3.33%) m3/s 施工导流标准及流量(P=33.3%) m3/s 厂房 校核洪水标准及流量(P=2%) 设计洪水标准及流量(P=5%) m3/s m3/s 施工导流标准及流量(P=33.3%) m3/s 泥沙 年输沙模数 年输沙量 水库 t/km2 万t 14 表2.3-1 工 程 特 性 表
序号 名称 ⑴ 水库水位及容积 主坝 校核洪水位(P=0.5%) 设计洪水位(P=3.33%) 正常蓄水位 死水位 单位 m m m m 数量 460.680 458.910 453.500 451.100 备注 ⑵ ⑶ 三 (1) 总库容(P=0.5%水位以下库容) 1#副坝 校核洪水位(P=0.5%) 设计洪水位(P=3.33%) 正常蓄水位 死水位 2#副坝 校核洪水位(P=0.5%) 设计洪水位(P=3.33%) 正常蓄水位 死水位 总库容(P=0.5%水位以下库容) 下泄流量及相应下游水位 主坝 校核洪水位时最大下泄流量(P=0.5%) 相应下游水位 设计洪水位时最大下泄流量(P=3.33%) 相应下游水位 万m3 m m m m m m m m 万m3 m3/s m m3/s m m3/s m 97.90 453.690 453.180 451.094 448.694 451.560 451.170 449.547 438.000 23.7 1710 455.91 1130 454.43 91.7 439.52 (2) 1#副坝
校核洪水位时最大下泄流量(P=0.5%) 相应下游水位 15 表2.3-1 工 程 特 性 表
序号 名称 设计洪水位时最大下泄流量(P=3.33%) 相应下游水位 单位 m3/s m m3/s 数量 66.8 439.06 159 备注 (3) 2#副坝 校核洪水位时最大下泄流量(P=0.5%) 相应下游水位 设计洪水位时最大下泄流量(P=3.33%) 相应下游水位 m m3/s m m m m kw kw 434.27 115 433.83 345.89 344.80 339 10500 1866 埋石砼重力坝 花岗岩 (4) 发电厂房下游水位 四 1 五 1 六 1 ⑴
校核洪水位(P=2%) 设计洪水位(P=5%) 正常尾水位 工程效益指标 发电效益 装机容量 保证出力(P=85%) 多年平均发电量 年利用小时数 工程永久占地 工程永久占地 河滩地 荒地 林地 主要建筑物及设备 挡泄水建筑物 主坝 型式 地基岩性 万kw.h 3690 h 亩 亩 亩 3514 6 5 3 16 表2.3-1 工 程 特 性 表
序号 名称 地震基本烈度 非溢流坝顶高程 溢流坝顶高程 溢流坝段长度 非溢流坝顶宽度 单位 度 m m m m 数量 小于6 461.600 453.500 40 3 备注 ⑵ ⑶
坝顶全长 最大坝高 1#副坝 型式 地基岩性 地震基本烈度 非溢流坝顶高程 溢流坝顶高程 溢流坝段长度 非溢流坝顶宽度 坝顶全长 最大坝高 2#副坝 型式 地基岩性 地震基本烈度 非溢流坝顶高程 溢流坝顶高程 溢流坝段长度 非溢流坝顶宽度 坝顶全长 最大坝高 m m 度 m m m m m m 度 m m m m m m 66.700 15.1 小于6 454.4 451.094 10 3 32.80 16.594 小于6 452.600 449.547 25 3 77.30 21.547 埋石砼重力坝 花岗岩 埋石砼重力坝 花岗岩 17 表2.3-1 工 程 特 性 表
序号 名称 2 发电引水建筑物 地基岩性 引水建筑物全长 单位 m m m 数量 4974.678 8.495 451.100 备注 花岗岩 1#隧洞进口 放水塔 (1) 进水口 型式 放水塔长度 底板高程 (2) (3) (4)
闸孔尺寸(b×h) 闸门数量 1#~3#引水隧洞 型式 长度(1#~3#隧洞共长) 喷砼断面尺寸(b3h) 钢筋砼断面尺寸(b3h) 设计引水流量 衬砌型式 明渠 型式1 型式2 明渠长度 4#隧洞(压力隧洞) 型式 长度(1#~3#隧洞共长) 喷砼断面尺寸(ф) 钢筋砼断面尺寸(ф) 设计引水流量 衬砌型式 m 扇 m m m m3/s m m m m m3/s 3.1×2.6 1 3914 3.533.5 3.133.25 12.51 77.505 960.408 3.24 2.8 12.51 城门洞 净空 净空 砼衬砌或钢筋砼 矩形断面 梯形断面 圆形断面洞 净空 净空 砼衬砌或钢筋砼 18 表2.3-1 工 程 特 性 表
序号 名称 (5) 压力隧洞 型式 主管 支管 主管内径(直径) 支管内径(直径) 管长 单位 条 条 m m m 数量 1 3 2.5 1.2 154 备注 埋藏式钢管 其中支管长54m 3 4 5 厂房 型式 地基岩性 主厂房尺寸(长3宽) 水轮机安装高程 升压站 型式 面积(长3宽) 地面高程 主要机电设备 m m m m 台 r/min m m m m3/s 台 引水式地面厂房 花岗岩 44.83×11.50 337.35 38.00320.00 338~345 3 中型布置 (1) 水轮机 台数 型号 额定转速 最大水头 最小水头 额定水头 单机额定流量 HLA696-WJ—73 1000 111.58 88.61 100 4.17 3 (2) 发电机
台数 19 表2.3-1 工 程 特 性 表
序号 名称 型号 单机容量 单位 kw 台 kv 回路 数量 备注 SF3500-6/1730 3500 1 S9-5000/35 35 2 一回备用 (3) 主变压器 6 台数 型号 输电线 电压 回路数 7 五 1 2 3 5 六 1 2 输电距离 永久房屋 施工 主要工程量 土方开挖 石方开挖 填筑土方 浆砌石 砼及钢筋砼 金属结构 所需劳动工日 施工导流(方式、型式) 施工总工期 经济指标 静态总投资 总投资 km m2 m3 m3 m3 m3 m3 t 万工日 月 万元 万元 万元 万元 万元 24 800 6597 77736 3269 528 20680 187.47 100.61 一回 河床分期导流、土石草土围堰 24 6310.36 6565.03 3187.63 520.51 147.03 含送出工程投资 (1) 建筑工程 (2) 机电设备及安装工程 (3) 金属结构设备及安装工程
20 表2.3-1 工 程 特 性 表
序号 名称 (4) 临时工程 (5) 其他费用 (6) 基本预备费 (7) 施工期贷款利息 (8) 移民与环境部分 3 经济指标 单位kw投资(动态) 单位kw.h投资(动态) 经济内部收益率 单位 万元 万元 万元 万元 万元 元/kw 数量 254.63 645.06 566.055 254.67 83.76 6252.4 备注 元/kw.h 1.779 % 14.78 经济净现值(Is=8%) 按上网电价 财务内部收益率 全部投资回收期 贷款偿还期 资本金收益率 万元 3368.41 含建设期2年 含建设期2年 元/kw.h 0.26 % 年 年 % 9.73 11.28 13.1 11.74
2.3.2实施意见
施工计划安排在24个月完成,施工准备阶段计划安排3个月,时间从第一年的9月起至11月,主要完成场地平整,施工风水电系统、砂石料系统、拌和系统、生产辅助临时房屋及场内施工临时道路。
拦河坝计划从第二年10月开工至第三年4月完工,历时7个月。 隧洞计划从第一年10月开工至第三年4月完工,历时18个月。 发电厂房计划从第二年10月开工至第三年7月完工,历时10个月。
竣工清理安排1个月,在第三年8月,其完成的内容为库区清理、工程交接、竣工资料整理。
锦洞水电站主要工程量合计有:挖土6597m3,填土石3269m3,石方开挖77736m3,浆砌石528m3,混凝土及钢筋混凝土20680m3。施工人数100人,总劳动工日100.61万工日。
21 锦洞水电站工程由广西融水苗族自治县锦洞水电站筹资兴建,根据“谁投资,谁受益“的原则,由广西融水苗族自治县锦洞水电站组建工程建设管理机构和拟定管理体制,组建工程管理机构,管理机构初步定名为”融水县锦洞水电厂管理站“,负责对锦洞水电站工程的统一管理,并做好有关部门的协调工作。锦洞水电厂管理站设生产技术股及办公室,有关人事、保卫、劳资、行政等工作,均由办公室负责。机构编制人员共15人,其中生产运行人员10人,管理人员5人。
工程的生产区是指发电厂房、升压站、引水坝、引水建筑物及上坝进厂公路等。 工程的辅助生产区是为生产提供后勤支持的场所,包括办公、仓库、车库和食堂等。根据电站管理编制定员,计划建设生产、生活房屋建筑面积共计800m2,由于该电站装机容量较小,其他设施暂不考虑。
2.4 建设项目业主提出的取用水方案
2.4.1 建设项目取用水方案
锦洞水电站为以发电为主的径流引水式发电工程。根据《水利水电工程水利动能设计规范》DL/T5015—96和《小水电水能设计规程》SL76—94中的规定,采用2020年为电站设计规划水平年,水电站设计保证率定为P=85%。
项目的取水过程是通过拦河引水坝将杆洞河上游的降雨径流形成的来水拦蓄,再通过输水系统(引水明渠、引水隧洞、压力管道)从拦河引水坝引水到位于杆洞河下游左岸的电站厂房,利用水位差进行发电。锦洞水电站杆洞河主坝正常蓄水位为453.5m,1#副坝正常蓄水位为451.094m,2#副坝正常蓄水位为449.547m,为无调节的径流引水式水电站,电站装机容量为333500kW,设计年平均发电量为3690万kW2h,其中丰水期发电量为2539万kW2h,枯水期发电量为1151万kW2h,保证出力(P=85%)1866kW,年利用小时3514h,额定水头100m,设计单机额定流量4.17m3/s,取水方式为河道内拦水、引水发电,总额定取水流量为12.51m3/s,多年平均取水总量15786万m3,保证率P=85%年取水总量12017万m3。
22 2.4.2建设项目对取水水源水质的要求
本建设项目用水分为电站发电用水和电站管理人员的生活用水。
电站发电用水对水库水质水量不作任何处理,一般情况下按河道天然来水量进行水力发电,发电后的尾水回归原河道。
项目电站管理人员的生活用水要求供水水源水质达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002) Ⅱ类水水质标准。
2.5 建设项目业主提出的退水方案
根据项目设计报告,项目的废污水主要是施工期生产、生活废污水。施工期,场地平整、围堰填筑、沙石骨料加工冲洗、砼拌和浇筑及养护、基础灌浆等施工环节排放的生产废水,将排入原河道,在一定范围、程度上会对下游水质造成污染。施工营地的生活污水用于电站周围杂木林地及村民的旱地。
营运期,厂区生活污水经过化粪池作用后用于浇灌电站周围杂木林地,不排入杆洞河,对杆洞河水质影响不大,电站发电用水对水库水质水量不作任何处理,发电后的尾水回归原河道。
23 3 建设项目所在区域水资源状况及其开发利用分析
3.1 基本概况 3.1.1基本情况
3.1.1.1自然地理
锦洞水电站位于柳州市融水县杆洞乡境内,工程区位于处于桂北中低山区,山顶高程一般500~1300m,相对高差150~250m,最高峰为摩天岭海拔1938m,位于本区的西北部,为桂北九万大山的一部分,区内山峰连绵,气势雄伟,大小山谷、溪、河、冲、沟等星罗棋布,地势总体为北高南低,往南山地高程递减,山体坡度20°~50°不等,局部较平缓。区内水系杆洞河是融水县境内最大河——融江的二级支流,发源于九万山之摩天岭山脉;总体为由北向南流向,河流蜿蜒曲折,局部较为顺直。本工程区内的河段,主河床宽约30~70m,支流河床宽约20~50m,两岸从分水岭至主河床地形较陡,为天然的“V”字型河谷,水深一般1~2m,落差较小。河床两岸冲沟较为发育,植被覆盖良好。
据土壤普查资料,融水县的土壤主要分为自然土和旱地土、水稻土,其中水稻土中又以潴育性水稻土、潜育性水稻土居多,分别占水稻土面积的60.25%、9.64%;旱地及自然土面积大,分布广,旱地及自然土面积分别占土地总面积的5.38%和67.96%,其中旱地和自然土中又以红壤土、黄壤土、山地灌丛草甸土居多。项目所在区域土壤以红壤为主。 锦洞水电站工程位于柳州市融水县杆洞乡附近的都柳江支流杆洞河上,厂房距杆洞乡约5km,距融水县城144km。
3.1.1.2社会经济
融水苗族自治县地处广西壮族自治区北部山区,云贵高原的东南端,地理坐标为东经108°35′00″~109°28′47″,北纬24°49′02″~25°44′00″。东北靠三江侗族自治县,东邻融安县,南与柳城县接壤,西南与罗城仫佬族自治县为邻,西傍环江毛南族自治县,西北、北与贵州省从江县交界。东西最大跨度88km,南北最长101km。县城融水镇距离柳州市118km。
24 融水苗族自治县成立于1952年11月,是国家重点帮扶的贫困县,是一个以苗族为主的少数民族聚居的山区县,是广西唯一的苗族自治县,是全国重点林业县之一,是南方集体林区重点县之一,其以盛产木材而闻名,经济基础薄弱,工农业都比较落后。 2007年融水县行政区域总面积为4624km2,其中陆地面积占98.53%,水域面积占1.47%,辖4镇16乡共198个村委会和7个居民委员会,总人口48.9807万人,其中农业人口43.4069万人,有苗、瑶、侗、壮、水族等21个少数民族共34.37万人,占总人口的70.17%,有苗族人口 20.13 万人,占总人口的 41.1%。全县农业劳动力28.44万人。目前,全县有117个贫困村,仍有35145人生活在贫困线以下。由于生产生活条件尚未得到根本改变,贫困村非贫困人口返贫现象严重。
2007年融水县实现国内生产总值 24.55亿元,比上年同期增长 24.7%,其中第一产业实现增加值7.7亿元,增长7.4%;第二产业实现增加值7.9亿元,增长 47.5%;第三产业实现增加值8.94亿元,增长23.0%。农业生产继续保持增长,农林牧渔业总产值完成12.84亿元,增长7.7%,其中:农业产值5.86亿元,增长6.5%;林业产值2.16亿元,增长19.01%;牧业产值4.18亿元,增长3.63%;渔业产值0.39 亿元,增长10.57%。全社会固定资产投资完成10.2亿元,比上年增长52.14%,实现社会消费品零售总额68624万元,增长17.8%。金融运行平稳,年末金融机构各项存款余额204237万元,城乡居民储蓄存款余额155368万元;金融机构各项贷款余额80348万元。财政收入大幅增加,全年完成18408万元,同比增长25.65%,其中一般预算收入9538万元,同比增长22.43 %。财政支出52000万元,同比增长 34.61%。城乡居民生活水平稳步提高,城镇居民人均可支配收入10360元,增长25%;农民人均纯收入2265元,增长15.62%;在岗职工平均工资21028元,增长 31.47%。城镇登记失业率控制在4.2%以内。
融水县以山地地貌为主,雨量充沛,是广西三大暴雨中心之一。融水县森林覆盖率高,
水力资源丰富,有都柳江、融江自北偏东往南流过县境外,境内还有大小河流23条,其主要河流均属柳江、融江的一级支流。流域面积50km2以上的河流有:英洞河、杆洞河、
25 大年河、田寨河、泗维河、贝江、丹江、白竹江、阴江等九条河流。融水县森林覆盖率高,水力资源丰富,全县河流水能蕴藏量达56.7万kW,其中可开发利用水能装机容量为45万kW,年可发电量9.96亿kW.h。目前全县已开发小水电装机容量为17915kW,仅占可开发利用总蕴藏量的3.16%。
根据融水县国民经济和社会发展第十一个五年计划纲要,“十一2五”期间,融水县山区狠抓竹、矿、茶和畜牧业,平原区域牢抓“三优一园”(优质水果、优质粮蔗、优质高产蔬菜、桑园),县城地区狠抓“四企一运二市场”(农副产品企业、食品加工企业、建材企业、轻工企业,产品外运,农副产品批发市场、木材批发市场),并建成具有民族特色的旅游业。预计“十一2五”期间全县国内总产值平均增长8%,2015年全县国内生产总值将达到30亿元。
锦洞水电站位于融水苗族自治县杆洞乡,杆洞乡位于融水县北部偏西,地处高寒山区,距县城144km,东南与洞头乡、滚贝侗族乡接壤,西南与同练瑶族乡毗邻,西北、东北与贵州省从江县交界,面积294km2,下辖12个行政村,76个自然屯,总人口2.49万人,其中苗族占85%。2007年全乡完成农业总产值5765万元,比上年增长24.22%,财税收入118万元,农民人均纯收入1460元,固定资产总投资8788.2万元,梯级电站税收65万元。全乡有耕地1.58万亩,粮食播种面积1033.33公顷,产量0.56万吨,人均有粮205公斤,毛竹2333.33公顷,茶叶233.33公顷,药材620公顷,造林111.34公顷,木材蓄积量80万m3,天然草场1万公顷。生猪出栏6.45万头,牛出栏2306头,家禽出栏6.45万羽,水产品153.5吨,肉类总产量为1.14万吨。
3.1.1.3河流水系
锦洞水电站工程位于杆洞河的中游。杆洞河是柳江上游干流都柳江的右侧支流。杆洞河发源于广西柳州市融水苗族自治县境内的摩天岭南麓,自东南向西北流经杆洞乡的高强、高培村后,在花孖村附近折向东北流,随后穿越杆洞乡集镇,并在流经百秀、党鸠、锦洞等村后,进入贵州省从江县雍里乡。杆洞河继续向东北流经雍里乡集镇后,再次进入
26 广西壮族自治区,在柳州市三江县的梅林乡石碑村石碑屯汇入都柳江干流。杆洞河全流域集雨面积426.3km2,主河道长度64.6km,干流平均坡降12.5‰。
杆洞河干流上融水县境内规划有七个梯级电站,从上游往下游分别是乌昔水电站、党翁水电站、花孖水电站、小河水电站、小花孖水电站、百秀水电站和锦洞水电站,都是径流引水式水电站。其中:锦洞水电站引水主坝控制集雨面积192.5m2,河长36.1km,平均坡降18.9‰;1#副坝控制集雨面积为4.1km2,河长3.8km,平均坡降91.3‰;2#副坝(前池)控制集雨面积为7.2km2,河长4.5km,平均坡降111‰。锦洞水电站厂房位于杆洞乡锦洞村杆洞河左岸,厂房以上集雨面积226.6km2,河长44.6km,平均坡降17.6‰。杆洞河流域水系见图锦洞-水论证-04。
3.1.1.4气象特征
杆洞河流域属亚热带山地气候,气候温和,雨量充沛。根据流域内的杆洞雨量站的实测资料,杆洞雨量站多年平均年降雨量1480mm,最大年降雨量2528mm(1967年),最小年降雨量为1152mm(1970年)。雨量年内分配不均匀,汛期4~8月降雨量约占全年降雨量65%,而枯水期9月~次年2月降雨量仅占全年降雨量35%。山区多年平均气温16.4℃,历年极端最高气温38.6℃,极端最低气温-3.0℃,日照较短,年平均日照数1200h,占可照时数的28%。多年平均蒸发量1200mm,同时流域内湿度大,经常雾气弥漫,年平均相对湿度达79%,多年平均风速2.3m/s,多年平均最大风速17m/s。
杆洞河流域东南临靠广西著名的暴雨中心区之一——元宝山暴雨中心,处于该暴雨中心
区的北侧,降雨量自南向北呈递减趋势。位于暴雨中心区内的吉羊雨量站(已处于杆洞河流域外),多年平均降雨量2144mm;至位于杆洞河流域中心的杆洞雨量站,多年平均降雨量已经减至1480mm。杆洞河上游与下游的降雨量差异较大,河流发源地的年降雨量比锦洞水电站坝址、厂房处的年降雨量多300mm左右。因此,杆洞河流域的气象变幅较大,气象情况较为复杂,单一杆洞雨量站仅能代表杆洞河中下游流域的降雨情况。根据《广西壮族自治区地表水资源》中的降雨量等值线图,杆洞河锦洞水电站以上流域的年平均降雨量
27 为1660mm。
3.1.2水文及水文地质条件
3.1.2.1水文条件
①降水及降水时空分布
杆洞河流域东南临靠广西著名的暴雨中心区之一——元宝山暴雨中心,处于该暴雨中心区的北侧,降雨量自南向北呈递减趋势。杆洞河流域属亚热带山地气候,气候温和,雨量充沛。杆洞河流域内主要有杆洞雨量站,根据杆洞雨量站资料,该流域降雨丰富,流域多年平均年降雨量1480mm,最大年降雨量2528mm(1967年),最小年降雨量为1152mm(1970年)。雨量年内分配不均匀,汛期4~8月降雨量约占全年降雨量65%,而枯水期9月~次年2月降雨量仅占全年降雨量35%。 ②径流及径流时空分布
杆洞河邻近流域有勾滩水文(二)站和涌尾水文(二)站。由于涌尾水文(二)站距离较远,且集雨面积13045km2,远远大于锦洞水电站的集雨面积,故不用涌尾水文(二)站作为参证站。勾滩水文(二)站位于贝江的下游,是贝江流域仅有的一个水文站,控制流域集雨面积1677km2,且沟滩水文(二)站上游的贝江流域和杆洞河流域的地表植
被、地貌比较类似,因此,本次计算采用沟滩水文(二)站作为参证站。
贝江流域和杆洞河流域的地表植被、地貌较为相似,只是贝江流域的东部北部地势较杆洞河流域地势稍高,贝江流域位于元宝山暴雨中心区内,杆洞河流域位于元宝山暴雨中心区的北侧,降雨产流情况有所差异,主要表现在两各流域的径流系数不完全相同。故本次水文比拟法将勾滩水文站作为参证站,在采用经集雨面积和降雨量修正的基础上,考虑产流条件存在的差异造成的影响,再用径流系数对比拟成果进行修正。将勾滩水文站的径流实测资料移至锦洞水电站各设计断面,由此计算得的结果见下表3.1-1。 28
表3.1-1 锦洞水电站各引水坝径流成果
断面 主坝 1号副坝 2号副坝 拦河坝合计 厂房 集雨面积 (km2) 192.5 4.1 7.2 203.7 226.8 流量 (m3/s) 6.50 0.15 0.24 6.89 7.66 径流量 (万m3) 20524 498 782 21804 24163.1 ③洪水
杆洞河洪水由暴雨径流汇流而成,受流域特性及暴雨特性所制约。该流域属亚热带季风气候区,位于广西著名暴雨中心——元宝山暴雨中心的北侧,影响流域的暴雨天气系统主要有锋面、切变线、低压、低涡、高空辐合等。每年4~8月间,受上述几种天气系统交错影响或共同影响,加之流域地形有利于暴雨形成,因此,流域内暴雨频繁,强度大。由于杆洞河河流坡降大,汇流迅速,故易形成较大洪水。洪水一般多发生于每年的6月~
8月,历时1~3天,洪水特性为历时短,强度大。
采用水文比拟法、《广西暴雨径流查算图表》(下简称《图表》)中的瞬时单位线法和推理公式法、《广西中小河流设计洪水计算方法研究》(下简称《研究》)中的概化七点综合单位线方法和推理公式法等三种方法进行间接推求洪水。最终采用推理公式法计算推求的坝址、厂房洪水,成果见下表3.1-2。
表3.1-2 锦洞水电站设计洪水计算成果
断面 主坝 1#副坝 2#副坝 厂房
频率 p=0.3p=0.p=13% 5% % 洪峰(m3/s) 1840 1710 1520 洪峰(m3/s) 97.5 91.8 82.9 洪峰(m3/s) 174 165 148 洪峰(m3/s) 2010 1860 1640 p=2% 1300 73.6 132 1400 p=3.3p=53% % 1130 1010 66.8 61.5 120 110 1210 1080 p=10p=20% % 810 576 52.5 43.2 94.6 77.9 858 591 29 ④泥沙
由于杆洞河流域及附近流域内均无泥沙实测资料,因此锦洞水电站工程拦河引水坝坝址处的泥沙计算采用间接方法推求。锦洞水电站主拦河坝、1#副坝和2#副坝(前池)坝址以上流域集雨面积分别为192.5km2、4.1km2、7.2km2,查《广西水文图集》中的多年平均输沙量模数等值线图,得杆洞河流域的年输沙模数为50~100t/km2,本次设计综合考虑杆洞河流域地形及地表植被情况,得流域中心处年输沙模数为70 t/km2,据此推求得锦洞水电站各坝址处年输沙量分别为主拦河坝13472t、1#副坝285t、2#副坝505t。
3.1.2.2水文地质条件
1)本区地层岩性以为花岗岩为主,上部呈强风化状,下部为弱风化~新鲜,属弱~微
透水性岩组。地下水类型主要是岩石裂隙水,次为覆盖层的孔隙水。由于岩石风化、节
理裂隙发育以及覆盖层中上部的松散结构,具有良好的孔隙度,均为地下水运移和贮存提供有利场所。沿河两岸冲沟均可见有泉水点出露,分布位置均高于当地河水面,以下降泉为主,流量随季节变化,其补给来源主要是大气降水。地下分水岭与地表分水岭基本一致,由两岸向河谷补给杆洞河。故本区水源补给较为丰富。
2)库区两岸为花岗岩体,弱风化~新鲜,局部强风化,岩石结构致密、坚硬,属弱~
微透水性岩组,库区内无区域性断裂通过,据野外调查,未发现有构造破碎带和不良物理地质现象。节理构造发育,但裂隙闭合度良好,沿河两岸山体雄厚,支流和冲沟呈向心式汇聚于主河道,形成自然封闭的水文地质条件。故库区不存在向邻谷渗漏的问题。 综合上述,该区水文地质条件比较优越,对建库有利。
3.1.3水利工程
锦洞水电站坝址区域山多林茂,植被非常丰富,土壤蓄水性强。区域附近的村屯以发展林业和农业为主,农业生产主要是种植水稻、木薯、红薯、花生等作物,区内耕地小块而零星,多位于山沟河谷及山坡处,常见有梯田及坡耕地,坡耕地因其地力脊薄,产量不
30 高,而山沟及河谷旁的水田,也由于地处林区低凹阴蔽处,日照少,长期受冷水浸泡,还有不少是冷浸田(冷水田、烂泥田、锈水田、渍害田),缺肥多涝,加之低温,酸毒等影响,农业发展不快,经济收入主要是靠木材加工和外出打工。农业灌溉对水资源的利用情况是,由于地处山区和临靠广西著名的暴雨中心区之一——元宝山暴雨中心,小河冲沟密布,降雨丰富,地表植被覆盖率高,土壤蓄水量大,山泉水资源丰富,能满足区域内农业生产用水需要,没有提取杆洞河的河水来灌溉,灌溉保证率仍较高。由于杆洞河流域内的水田、旱地多位于山坡沟谷中,海拔较高,一般都高出河道几十米到上百米,修建提水灌溉工程投资大,灌溉面积小,不经济,加之山泉水即可满足农业用水,建提
水灌溉工程必要性不高。坝址以上区域尚未建有水库塘坝提水灌溉工程。
3.1.4水功能区
水功能区划是水资源科学管理和可持续开发利用的基础,是水资源保护和水污染防治的依据。广西水功能区划对广西集雨面积在1000km2以上的河流和其它重要的江河水库进行了水功能区划分工作,2002年12月,经自治区第九届人民政府第80次主席办公会议审议,自治区人民政府批准实施《广西壮族自治区水功能区划》。
都柳江是柳江的支流之一,根据《广西壮族自治区水功能区划》,都柳江流域内共划分保留区1个,缓冲区1个,分别为:
都柳江黔、桂缓冲区:起始断面为黔桂省界源头,下至黔桂省界下游3km,全长3km,水质目标为Ⅱ类。
都柳江、融江三江保留区:自黔桂省界下游3km至三江县丹洲镇,全长122km,水质目标为III类。
广西水功能一级区划见图锦洞-水论证-05。
锦洞水电站取水和退水与水功能区划没有冲突,取水和退水水质目标按水质现状控制。
31 3.2 水资源状况及其开发利用分析
3.2.1 地表水资源量
杆洞河属都柳江支流之一。杆洞河集雨面积为426.3km2,主河长为64.6km,主河床坡降为12.5‰。锦洞水电站坝址以上控制流域集雨面积203.7km2。其中,杆洞河主坝控制流域集水面积为192.5km2,河道干流长度36.1km;1#副坝控制流域集水面积为4.1km2,河道干流长度3.8km;2#副坝控制流域集水面积为7.2km2,河道干流长度4.5km。流域水资源较为丰富,杆洞河主坝坝址处多年平均流量为6.50m3/s,年径流量为20524万m3;1#副坝坝址处多年平均流量为0.15m3/s,年径流量为498万m3;2#副坝坝址处多年平均流量
为0.24m3/s,年径流量为782万m3。径流年内分配很不均匀,丰水期(4月~9月)的径流量占全年径流量的83.1%,枯水期(10月~次年3月)的径流量占全年径流量的16.9%。设计丰水年(P=15%)为1968年,年平均流量为8.53m3/s,年来水量26988万m3, 设计平水年(P=50%)为1971年,年平均流量为6.77m3/s,年来水量21804万m3,设计枯水年(P=85%)为1984年,年平均流量为5.27m3/s,年来水量16709万m3。
3.2.2 地表水资源质量
(1) 监测断面布设
对评价河段水质现状进行了布点监测。根据项目的具体特点共设置了4个水质监测断面,分别为:主坝坝址、1#副坝坝址、2#副坝坝址及厂房断面,了解杆洞河的水质现状。 (2)监测与评价项目
pH值、溶解氧、五日生化需氧量、化学需氧量、氨氮、总氮、总磷、石油类、铅、镉、汞及阴离子表面活性剂等12项。 (3)监测分析方法
按照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中选配的方法及国家环保总局《水和废水监测分析方法》(第四版)规定的方法执行。
32 (4)评价标准
执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),悬浮物参照执行《地表水资源质量标准》。 (5)评价方法
采用HJ/T2.3-93《环境影响评价技术导则 地面水环境》推荐的标准指数法进行单项评价。
(6)地表水水质现状监测结果与评价
锦洞水电站各断面水质现状评价结果见下表3.2—1。可见,评价河段内4个监测断面现
状地表水水质符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类水质标准,说明评价河段内水质良好,符合工程用水对水质的要求。
根据水质现状调查结果认为,锦洞水电站坝址库区及上游属乡村林地,没有工矿企业,人口居住较为分散,坝址库区上游附近有百秀屯,有约200多人;坝址到厂房区间有孔门屯、乌大屯,有40多户,约140人。坝址到厂房的引水河段山坡上有10亩水田,20亩旱地。杆洞河沿岸河段主要是沿岸村屯生活污水的纳污水体,村屯居民产生的生活污水没有经过处理措施,直接排放到杆洞河,由于生活污水排放量相对较小,较为分散,村屯居民点位置较高,生活污水向下游排放过程中部分进入水田,在水田中被植物吸收,或是随水下渗入土壤中,因此,上游污水经河流自净后,下游各类营养物质污染指标有所下降,现状水质符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类标准。从杆洞乡的发展规划看,库区上游在一定时期内不会有工矿企业发展。因此,锦洞水电站建库蓄水后,影响库区水质的仍为沿岸居民的生活污水。
33 表3.2-2 锦洞水电站水质现状评价表
河流名称 断面名称 项目 pH (无量纲) 溶解氧 化学需氧量 氨氮 杆洞河 主坝断面 小支流 1#副坝断面 锦洞支流 2#副坝断面 杆洞河 厂房断面 监测值 类监测值 类别 监测值 类别 监测类别 别 值 8.72 Ⅱ 8.70 Ⅱ 8.71 Ⅱ 8.76 Ⅱ 8.8 8.6 Ⅰ 8.9 Ⅰ 8.4 Ⅰ 2.4 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ 8.7 8.5 2.6 Ⅰ Ⅰ Ⅰ 8.4 9.5 2.8 Ⅰ Ⅰ Ⅰ 五日生化需氧量 2.5 0.352 Ⅱ 0.245 0.264 Ⅱ 0.364 Ⅱ 总氮 总磷 阴离子表面活性剂 石油类 镉 铅 汞 综合水质类别 0.453 Ⅱ 0.365 0.05 0.04 0.03 0.01 0.00002 Ⅱ Ⅱ 0.04 Ⅰ 0.04 Ⅰ 0.03 Ⅱ 0.01 Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ 0.356 Ⅱ 0.04 0.04 0.03 0.01 0.00002 Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ 0.456 Ⅱ 0.06 Ⅱ 0.04 Ⅰ 0.03 Ⅰ 0.001 Ⅰ 0.01 Ⅱ 0.00003 Ⅱ Ⅱ 0.001 Ⅰ 0.001 0.001 Ⅰ Ⅱ 0.00002 Ⅱ Ⅱ
锦洞水电站附近没有工矿企业,点污染源主要是村屯居民的生活污水。面污染源主要为流域内村民耕作活动,局部植被破坏,造成土石裸露,引起水土流失所造成的水质污染,以及农药和化肥的使用对水质污染。污染物排放总量不大。
项目区属于高山陡坡地区,地表层多为砂砾卵石、粉砂及粉土,砂砾卵石主要分布在河床及浅滩一带,颗粒大小不均,次圆状,结构松散。粉砂及粉土常出露在高漫滩上,沙感强呈松散状。沿河一带土层较厚,质地适中,有机质含量较高,适合种植水稻、杉木、竹子等。库区农民主要以种植水稻、木薯、红薯、花生为主,其中杉木、竹子及其他旱作经济作物对化肥及农药的需要量很小,因此,库区农药的使用主要用于水稻种植。通过库区实地调查,水稻田用化肥(复合肥、尿素)30kg/亩2年;农药(甲胺磷、杀虫剂等)2kg/亩2年。经调查统计,坝址库区周围共有水田28亩,则整个库区每年化肥使用量为840kg,农药使用量为56kg,库区内农田主要分布在山沟河谷及山坡处,农田化肥的使用每年化学需氧量、氨氮污染物指标排放量分别为142kg、30kg。
34 3.2.2水资源开发利用分析
建设项目所在区域水资源状况及开发利用分析范围为锦洞水电站厂房附近以上的杆洞河流域, 由于分析范围较小,没有详细的水资源综合规划资料,因此,现状用水情况只能
采用现场调查方式收集资料。
根据实地调查,分析范围现状水平年(2007年)用水主要以农业灌溉、村屯居民人畜饮水为主,工业用水极少。
农业生产主要是种植水稻、木薯、红薯、花生等,区内耕地小块而零星,多位于山沟河谷及山坡处,常见有梯田及坡耕地,坡耕地因其地力脊薄,产量不高,而山沟及河谷旁的水田,也由于地处林区低凹阴蔽处,日照少,长期受冷水浸泡,还有不少是冷浸田(冷水田、烂泥田、锈水田、渍害田),缺肥多涝,加之低温,酸毒等影响,农业发展不快,经济收入主要是靠木材加工和外出打工。农业灌溉对水资源的利用情况是,由于地处山区和暴雨中心区边缘,降雨丰富,地表植被覆盖率高,土壤蓄水量大,山泉水资源丰富,能满足区域内农业生产用水需要,灌溉保证率仍较高,不需要直接提取杆洞河的河水来灌溉。
分析范围内无集中的饮用水源取水口,各村屯饮用水为山泉水。杆洞河不作为库区周围村屯的生产及生活饮用水源。通过调查统计,现状水平年(2007年)锦洞水电站工程库区及沿岸上下游有杆洞乡政府所在地、高强村、高培村、花孖村、尧告村、小河村、百秀村、党鸠村、锦洞村,总人口为16600人,有水田4980亩,旱地12450亩,牲畜19920头。区域现状水平年(2007年)主要用水户调查情况见下表3.2—2。 表3.2—2 区域现状水平年(2007年)主要用水户调查情况表
项目名称 (人) (亩) 旱地 大牲畜 小牲畜 (亩) 存栏数(头) 存栏数(头) 12450 6158 100 0.150 13762 0.030 15.1 0.150 530 90.9 区域现状年(2007年) 16600 4980 取(用)水定额 年用水量(万m3) 263.9 124.5 33.7
人畜饮水及灌溉用水定额根据《广西壮族自治区主要行业取(用)水定额(试行)》
35 及正在进行的水资源综合规划调查资料进行核定。居民饮用水标准核定为0.150m3/人2d,大、小牲畜饮用水标准分别核定为0.150、0.030m3/头2d,灌溉水田、旱地用水标准分别核定为530、100m3/亩2a(为P=85%保证率定额)。区域用水如下: 区域现状水平年(2007年)农业灌溉用水量为388.4万m3,村屯居民生活用水90.9万m3,农村牲畜用水48.8万m3,区域现状总用水量为528.1万m3。 锦洞水电站坝址(三个坝合计)以上流域多年平均流量为6.89m3/s,年径流总量为21804万m3,区域水资源开发利用程度为2.42%<5%。说明杆洞河流域水资源开发利用程度还较低,还有较大的开发利用空间。水资源利用必须贯彻开源节流的方针,并坚持开源与节流并重,为地方经济发展及人民生活提供安全可靠的供水保障和良好的水环境。
3.3 区域水资源开发利用存在的主要问题
(1)流域内天然水资源量时空分布不均。径流量的年内分配及年际变化都有较大的差异,径流量集中在4、5、6、7、8、9六个月,在枯水期会出现局部可供水量不能满足生产、生活以及生态用水的现象。
(2)分析范围区域内没有蓄引水工程,用水保证率较低。造成以上状况主要有两种原因:一是特殊自然条件的制约,该地山岭连绵起伏,地势陡峭,受地形条件的限制,绝大部分耕地为坡耕地,坡耕地大都筑为梯田,经济林则主要分布于中、高山地带,居民点和耕地高、水低,农业灌溉和人畜饮水未能很好解决;二是资金缺乏的限制,在一定程度上制约了地方对水利工程的投入力度。
36 4 建设项目取用水合理性分析
4.1 取水合理性分析
(1) 工程建设符合国家水利产业政策
融水县电网供电范围为融水县行政区域内。2007年融水县地方电源总装机容量为66175kW,其中水电站49处均为径流式小型水电站,装机容量54175kW。2007年融水县地方电源总发电量为16096万kW.h,此外购入广西电网电量15591万kW.h,可见,电力电量缺口很大。2007年融水县全社会用电量为31108万kW.h,其中县办工业14220万kW.h,乡镇工业1115万kW.h,农业用电3758万kW.h,居民生活6904万kW.h,其他用电5111万kW.h。户通电率96.64%,无电人口2.5万人。根据融水县近年来工农业的发展及人民生活的增长情况,预测到2015年用电量为4.54亿kW2h,用电负荷为11.1万kW。因此,为了充分开发利用河流水力资源,缓解融水县电力供需矛盾,改善当地的投资环境,促进地方经济发展,提高人民物质和文化生活水平,广西融水苗族自治县锦洞水电站(业主单位)拟在广西柳州市融水县杆洞乡百秀村旁的都柳江支流杆洞河建设锦洞水电站工程,工程建设符合国家水利产业政策。 (2)工程建设符合流域水资源开发综合规划
杆洞河属于都柳江的一条支流,发源于广西柳州市融水苗族自治县境内的摩天岭南麓,自东南向西北流经杆洞乡的高强、高培村后,在花孖村附近折向东北流,随后穿越杆洞乡集镇,并在流经百秀、党鸠、锦洞等村后,进入贵州省从江县雍里乡。杆洞河继续向东北流经雍里乡集镇后,再次进入广西壮族自治区,在柳州市三江县的梅林乡石碑村石碑屯汇入都柳江干流。杆洞河干流上融水县境内规划有7个梯级电站:一级---乌昔水电
站,装机容量43900kW;二级---党翁水电站,装机容量23800kW;三级---花孖水电站,装机容量232000kW;四级---小河水电站,装机容量33630kW;五级---小花孖水电站,装机容量231000kW;六级---百秀水电站,装机容量231000kW;七级---锦洞水电站,装机容量333500kW。7个电站都是径流引水式电站,库容都较小。锦洞水电站杆洞河主坝
37 控制流域集水面积为192.5km2,河道干流长度36.1km;1#副坝控制流域集水面积为4.1km2,河道干流长度3.8km;2#副坝控制流域集水面积为7.2km2,河道干流长度4.5km。 锦洞水电站上游梯级为百秀水电站,装机容量为2000kW,是径流引水式水电站,锦洞水电站杆洞河主坝距离上游的百秀水电站厂房约250m,没有淹没百秀水电站的正常尾水,不会影响百秀水电站的正常发电。厂址距下游贵州从江令里电站引水坝50m,下游电站正常蓄水位低于锦洞水电站的正常尾水位,不会受到影响。锦洞水电站工程建设对杆洞河综合利用规划梯级没有影响,符合流域水资源开发综合规划。 (3)工程建设符合水功能区划
根据《广西壮族自治区水功能区划》,广西水功能区划分采用两级体系,即一级区划、二级区划。一级区划(流域级)是宏观上解决水资源合理开发利用与保护的问题,主要协调地区间用水关系,长远上考虑可持续发展的需求;二级区划(自治区级)主要协调用水部门之间的关系。一级功能区的划分对二级功能区划分具有宏观指导作用。一级功能区分4类,即包括保护区、保留区、开发利用区、缓冲区;二级功能区划分重点在一级区划的开发利用区内进行,分7类,即包括饮用水源区、工业用水区、农业用水区、渔业用水区、景观娱乐用水区、过渡区、排污控制区。
保护区主要是指对水资源保护、自然生态保护及珍稀濒危物种的保护具有重要意义的水域,在该水域内严格禁止进行对水环境产生不良影响的开发活动,并不得进行二级区划。保留区主要是指目前开发利用程度不高,为今后开发利用和保护水资源而预留的水域,
该区内应维持现状不遭破坏。开发利用区主要指具有满足城镇生活、工农业生产、渔业和游乐等多种需水要求的水域,该区内的具体开发活动必须服从二级区划的功能分区要求。缓冲区指为协调省际间、矛盾突出的地区间用水关系,以及在保护区与开发利用区相衔接时,为满足保护区水质要求而划定的水域,未经流域机构批准,不得在该区域内进行对水质有影响的开发利用活动。
锦洞水电站工程位于柳州市融水县杆洞乡附近的都柳江支流杆洞河上,厂房距杆洞乡
38 约5km,距融水县城144km。自黔桂省界至黔桂省界下游3km,全长3km,为都柳江黔、桂缓冲区,水质目标为Ⅱ类。锦洞水电站工程取水类型为河道拦水、引水发电,电站发电用水对水库水质水量不作任何处理,一般情况下按河道天然来水量进行水力发电,发电后的尾水回归原河道,取水和退水水质目标按水质现状控制,与广西水功能区划没有冲突。
因此,认为该建设项目取水是合理的。
4.2 用水合理性分析 4.2.1 建设项目用水过程
锦洞水电站以发电为主,属于径流引水式水电站,取水方式为河道内拦水、引水发电。电站用水工艺是通过拦河坝将天然河道水位抬高至水库正常蓄水位,利用水位差进行水力发电,不对水库水质水量作任何处理。杆洞河主坝正常蓄水位为453.5m,1#副坝正常蓄水位为451.094m,2#副坝正常蓄水位为449.547m。一般情况下水库运行方式为按河道天然来水量进行水力发电,发电后的尾水回归原河道。本项目主要产品为电站的发电量,电站装机容量为333500kW,设计年平均发电量为3690万kW2h。
4.2.2 建设项目用水水平分析
锦洞水电站工程是以发电为主的水力发电工程,其供电范围是融水县,并可与大电网并
网运行,可以缓解融水的电力供需矛盾,促进地方经济发展。水电站依赖天然来水流量进行发电,杆洞河主坝正常蓄水位为453.5m,1#副坝正常蓄水位为451.094m,2#副坝正常蓄水位为449.547m,库容都较小,为径流引水式水电站,电站装机容量为333500kW,设计年平均发电量为3690万kW2h,其中丰水期发电量为2539万kW2h,枯水期发电量为1151万kW2h,保证出力(P=85%)1866kW,年利用小时3514h,额定水头100m,设计单机额定流量4.17m3/s,多年平均取水总量15786万m3,保证率P=85%年取水总量12017万m3。电站发电用水只利用水能,不损耗水量,发电用水对水资源无影响。 锦洞水电站施工期间,施工人数100人,按综合每人平均生活用水0.30m3/人.d计,
39 则施工期每天生活用水为30m3/d;每m3砼拌和需用水量0.4m3计,砼拌和生产规模为15 m3/h,则砼日用水量为96m3/d。施工安排在24个月完成,施工期生活用水总量2.19万m3,生产用水总量7.008万m3。因杆洞河来水量充沛,施工期用水对水资源无影响。 锦洞水电站建成后,电站管理机构编制人员共15人,生产生活用水量远比施工期用水小,因此电站运行期用水对水资源亦无影响。
据调查,电站引水发电后将使3座引水坝下游河道形成减水区。该河段沿岸分布孔门屯、乌大屯,有40多户,约140人。据调查该村屯人口及大部分耕地均取用小河冲沟的水,没有提取杆洞河的河水,只有靠岸边零星分布的耕地灌溉用水直接从杆洞河取水,现状灌溉用水约为0.07m3/s。电站建成后将上游水引至下游厂房发电,使该河段水量减少,会严重影响耕地灌溉用水,必须采取工程措施以满足该减水段各用水户的用水要求。所以锦洞水电站在坝的右岸布置有灌溉放水口,引用0.1m3/s个流量,这样就可以满足该减水区沿岸耕地灌溉需水。
减水段区间没有特别的生态保护目标,但为了减小对天然河流的影响,维持河道的生态用水和环境用水,水电站发电运行时挡水坝应相应下放环境基流。环境基流采用多年平
均径流量的10%计算,按照锦洞水电站杆洞河引水坝址多年平均流量6.50m3/s的10%作为下游杆洞河段生态环境用水量;1#副坝坝址多年平均流量0.15m3/s的10%作为下游小支流段生态环境用水量;2#副坝坝址多年平均流量0.24m3/s的10%作为下游支流锦洞河段生态环境用水量,即保持三坝址基流量0.65m3/s、0.015m3/s和0.024m3/s,确保坝下河段的正常生态用水。考虑环境基流后,对减水段区间的水环境影响就很小了。
4.3 节水潜力与节水措施分析
锦洞水电站节水措施主要有:
(1)加强施工质量管理,降低压力钢管摩擦力,减少水头损失。
(2)选择高性能的节水型发电设备,并加强对其运行检查维修,提高水轮机和发电机效率。
40 (3)加强对引水明渠、隧洞、压力钢管的运行维护管理,减少引水明渠、隧洞、压力钢管渗漏损失。
(4)电站发电后,及时做好水平衡测试工作(可委托资质单位进行)和分析水量损失情况,做到科学节约用水。
(5)落实节水措施,将节水纳入全厂节能降耗增效的活动中去,从制度上保证节水意识得到加强。
4.4 建设项目的合理取用水量
锦洞水电站主要取用水为电站取用水,其取用水符合区域水资源配置规划及地方产业政策。多年平均发电用水量15786万m3,电站85%保证率来水量为16709万m3,相应发电用水量12017万m3。
锦洞电站坝址以上的人畜饮水和农田灌溉用水不受项目建设影响。为保证引水坝至电站厂房减水河道的各用水户的用水要求,电站运行应先保证通过引水坝生态供水管下泄环
境流量及生活生产用水量,剩余后的水量才取水发电。电站生产本身只是利用水能,并不消耗水量,以多发季节性电能为主,发电后水量回归河道。
41 5 建设项目取水水源论证
5.1 地表径流与设计保证率来水量 5.1.1 水文测验及基本水文资料
杆洞河为山区性小河流,目前流域内未设有任何水文测站,仅在干流中游的杆洞乡集镇设有杆洞雨量站。在附近的雨量站主要有:主拦河坝东南侧26.3km处的吉羊雨量站,主拦河坝南侧31.5km处的产儒雨量站,主拦河坝东向26.1km处的洞头雨量站,主拦河坝东北向26km处的西山雨量站;附近的水文站有:沟滩水文(二)站和涌尾水文(二)站,各测站资料情况见表5.1—1。
表5.1-1 锦洞水电站附近流域水文测站资料情况表
站 名 观测项目 杆洞雨量站 雨量 控制集雨面积 (km2) / 观测时间 所在河流 吉羊雨量站 产儒雨量站 洞头雨量站 西山雨量站 沟滩水文(二)站 涌尾水文(二)站 雨量 雨量 雨量 雨量 雨量、水位、流量 雨量、水位、流量 / / / / 1667 13045 1958~1959、1963~杆洞河 1967、 1970~今 1954~1959、1962~今 河村河 1957~今 1979~今 1964~今 1958.1~今 1954~今 贝江 大年河 西山河 贝江 都柳江
(1) 杆洞雨量站
杆洞雨量站建立于1957年,位于融水县杆洞乡集镇,处于杆洞河的中游,采用自记雨量计观测降水量,有1958~1959、1963~1967、1970至今的雨量观测资料。 (2)吉羊雨量站
吉羊雨量站设于1954年,站址在融水县滚贝乡必严村,位于贝江上游干流河村河流域内,采用自记雨量计观测降水量,有1962年至今的雨量观测资料。 (3)勾滩水文站
42 贝江勾滩水文(一)站设立于1958年1月,位于融水县四荣乡,为专用流量站,1964年改为江河基本水文站,1966年4月将基本断面迁设于上游3.5km处,编为勾滩水文(二)站。勾滩水文(二)站控制集雨面积1677km2,占贝江流域集雨面积的93.7%,观测项目有水位、流量、降雨量。勾滩水文站的水位观测,1958~1972年采用人工观测,每日观测2~8次,汛期酌情增加次数,1973年至今采用自计水位计观测。流量主要采用流速仪测流。该站实测资料比较齐全,质量可靠。
5.1.2 径流
5.1.2.1依据的资料及方法
锦洞水电站共有三座拦河引水坝,拦河坝以上集雨面积共计203.7km2。由于流域内及其附近无实测流量资料,故本次设计坝址处的径流采用间接方法来推求:一、水文比拟法,二、降雨径流法。
杆洞河邻近流域有勾滩水文(二)站和涌尾水文(二)站。由于涌尾水文(二)站距离较远,且集雨面积13045km2,远远大于锦洞水电站的集雨面积,故不用涌尾水文(二)站作为参证站。勾滩水文(二)站位于贝江的下游,是贝江流域仅有的一个水文站,控制流域集雨面积1677km2,且沟滩水文(二)站上游的贝江流域和杆洞河流域的地表植被、地貌比较类似,因此,本次计算采用沟滩水文(二)站作为参证站。 5.1.2.2水文站资料系列三性分析
可靠性:本次分析计算所依据的参证站实测水文基本资料,经过大量对比分析,对不合理的部分进行了有关修正和资料整编。且所测资料都在新中国成立以后,加强了测站管理,充实了仪器设备,雨量、水位、流量等测验规范化,测验精度和整编质量满足测验和整编规范要求。因此本次水文分析采用的勾滩水文(二)站基本资料是可靠的。 一致性:勾滩水文站自1958年建站至今,周围流域没有足以改变小区域气候的大型工程和人为活动,也没有具有调节性能的大型水利工程,流域内气候条件和下垫面条件基本稳定,所以水文站实测资料是在一致条件下产生的。说明了资料系列具有一致性。
43 代表性:勾滩水文站的流量资料系列长度已达到水利行业要求的计算长度,该站1958~2008年径流差积过程线见图5.1-1。从图上可以看出,勾滩水文(二)站年流量过程中,包含了完整的平、枯、丰水段,具有较好的代表性。 5.1.2.3坝址径流系列
(1)水文比拟法
杆洞河邻近流域有勾滩水文(二)站和涌尾水文(二)站。由于涌尾水文(二)站距离较远,且集雨面积13045km2,远远大于锦洞水电站的集雨面积,故不用涌尾水文(二)站作为参证站。勾滩水文(二)站位于贝江的下游,是贝江流域仅有的一个水文站,控制流域集雨面积1677km2,且沟滩水文(二)站上游的贝江流域和杆洞河流域的地表植被、地貌比较类似,因此,本次计算采用沟滩水文(二)站作为参证站。
贝江流域和杆洞河流域的地表植被、地貌较为相似,只是贝江流域的东部北部地势较杆洞河流域地势稍高,贝江流域位于元宝山暴雨中心区内,杆洞河流域位于元宝山暴雨中心区的北侧,降雨产流情况有所差异,主要表现在两各流域的径流系数不完全相同。故本次水文比拟法将勾滩水文站作为参证站,在采用经集雨面积和降雨量修正的基础上,考虑产流条件存在的差异造成的影响,再用径流系数对比拟成果进行修正。将勾滩水文站的径流实测资料移至锦洞水电站各设计断面,计算公式如下:
α
参参参设设设
QHFHFQ
式中 设Q—锦洞水电站设计断面流量,m3/s;
设
F—锦洞水电站设计断面集雨面积,km2;
H—锦洞水电站设计断面流域内多年平均年降雨量,mm; F—参证站控制集雨面积,km2;
H—参证水文站流域内多年平均降雨量,mm; Q—参证水文站实测径流,m3/s。
设
参
参
参
α—修正参数,α=0.65/0.70=0.929
44 根据勾滩水文(二)站1958年至2008年共51年实测资料计算得锦洞水电站主坝址处多年平均流量为6.50m3/s,拦河坝合计多年平均流量为6.89m3/s,年径流总量21804
万m3;厂房处多年平均流量为7.66m3/s,年径流总量24163.1万m3,成果见表5.1—1。 表5.1—1 锦洞水电站坝址、厂房流量成果表(水文比拟法)
断面 主坝 1号副坝 2号副坝 拦河坝合计 厂房 集雨面积 (km2) 192.5 4.1 7.2 203.7 226.8 流量 (m3/s) 6.50 0.15 0.24 6.89 7.66 径流量 (万m3) 20524 498 782 21804 24163.1
(2)降雨径流法
杆洞河流域有杆洞雨量站,但是由于杆洞河流域东南紧邻元宝山暴雨中心,处于该暴雨中心区的北侧,降雨量自南向北呈递减趋势。杆洞河上游与下游的降雨量差异较大,河流发源地的年降雨量比锦洞水电站坝址、厂房处的年降雨量多300mm左右。位于暴雨中心区内的吉羊雨量站(已处于杆洞河流域外),多年平均降雨量2144mm,比杆洞河上游发源地的多年平均降雨量还要大200mm左右;至位于杆洞河流域中心的杆洞雨量站,多年平均降雨量已经减至1480mm。因此,直接采用杆洞雨量站和吉羊雨量站来计算锦洞水电站坝址上游流域的平均降雨量是难以准确把握流域上下游的降雨变化的,故本次降雨径流法采用《广西壮族自治区地表水资源》一书提供的降雨量等值线图(等值线图绘制系采用全广西所有水文站的水文观测资料分析点绘得出,资料可靠,年限也较长,精度较高)进行计算,经查多年平均降雨量等值线图,采用加权平均计算法,推得锦洞水电站流域平均年雨量1660mm。再查《广西壮族自治区地表水资源》中的年平均径流系数等值线图,得锦洞水电站坝址、厂房以上流域的年径流系数为0.65。由此计算得锦洞水电站各处流量成果见表5.1—2。
45 表5.1—2 锦洞水电站坝址、厂房流量成果表(降雨径流法)
断面 主坝 1号副坝 2号副坝 集雨面积 (km2) 192.5 4.1 7.2 径流系数 0.65 年平均降雨量 (mm) 1660 流量 (m3/s) 6.59 0.14 0.24 拦河坝合计 203.7
方法 降雨径流法 水文比拟法 径流深(mm) 1079 1065 1048 年均流量(m3/s) 6.97 6.89 6.77 查《广西水文图集》 6.97 厂房 226.8 7.75
(3)径流计算成果比较及合理性分析
水文比拟法与降雨径流法计算成果比较见表5.1-3。从以上径流计算的两种方法来看,水文比拟法计算所得锦洞水电站主坝坝址处多年平均流量为6.50m3/s;降雨径流法为6.59m3/s,两者相差1.38%;水文比拟法计算所得锦洞水电站拦河坝合计集雨面积内多年平均流量为6.89m3/s;降雨径流法为6.97m3/s,两者相差1.16%。可见,两种方法的计算成果基本吻合。另将广西水文总站出版的《广西水文图集》中的径流深等值线成果与上面成果进行比较,见表5.1-3。
表5.1-3 锦洞水电站径流计算合理性分析表(拦河坝合计)
由表5.1-3可见,水文比拟法的径流深和年均流量成果与根据《广西水文图集》查图得到的成果也基本吻合,三种方法的计算成果相差较小。因此,本阶段采用水文比拟法成果是合理可用的。 5.1.2.4坝址径流频率计算
根据前面水文比拟法的流量系列成果,并经由P-Ⅲ型理论频率曲线适线,锦洞水电站拦河坝合计采用多年平均流量Q=6.89m3/s,Cv=0.23,Cs=2Cv,据此推求得坝址各种频率年平均流量,成果见表5.1-4,其频率曲线见图2—2。 46
表5.1-4 锦洞水电站坝址年径流计算成果表 Q 断面 主坝 1号副坝 2号副坝 拦河坝合计 (m3/s) 6.50 0.15 0.24 6.89 CV CS 频率P(%)及相应流量QP(m3/s) 5 0.23 0.23 0.23 0.23 10 15 20 50 80 85 90 95 29.14 8.47 8.04 7.71 6.39 5.22 4.97 4.67 4.25 CV 20.190.180.170.160.130.110.100.100.09CV 7 3 3 6 8 2 7 1 2 20.330.310.290.280.230.190.180.170.15CV 7 3 7 5 6 3 4 3 7 29.69 8.98 8.53 8.18 6.77 5.53 5.27 4.95 4.51 CV
5.1.2.5径流年内分配
电站设计枯水代表年与设计保证率一致,取P=85%,设计平水代表年P=50%,丰水代表年P=15%;在年平均流量系列中,选取与设计代表年年平均流量相近的典型年,分析其丰水期和枯水期特性,能符合代表年的采用K=Q设/Q典,Q设=KQ典进行修正。选用1968年为丰水典型年,1971年为平水典型年,1984年为枯水典型年。计算得电站各设计保证率的径流年内分配,径流年内分配成果见下表5.1-5。
表5.1-5 锦洞水电站坝址径流年内分配成果表
项目名称 多 Q年 平 W均 % P=85Q% 枯 水 W年 % P=50Q% 平 水 W年 % P=15Q% 丰 水 W年 % 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 101112年 月 月 月 1.72.12.65.311.0 19.3 18.3 9.79 4.83.42.57 1.66.89 0 2 3 7 0 0 7 455 513 704 1392946 5003 4901 2622 124911 666 447 21802 4 4 2.02.33.26.313.522.922.412.05.74.13.05 2.0100 9 5 3 8 0 6 7 3 1 8 6 1.21.31.24.317.6 12.6 7.33 5.64 4.33.64 1.85 2.11 5.27 5 9 2 2 1 335 336 327 1124714 3266 1963 1511 111975 480 565 16700 7 9 1.92.2 1.96.827.8 19.9 11.6 8.91 6.85.75 2.92 3.33 100.7 3 2 1 0 1.71 2.18 1.85 5.23 7.61 26.14 9.03 15.95 5.82 2.35 2.18 1.25 6.77 459 528 496 1356 2038 6776 2419 4273 1509 629 565 335 21383 2.1 2.68 2.28 6.43 9.36 32.2 11.1 19.6 7.16 2.89 2.68 1.54 100.0 2.21.92.711.6 8.05 23.3 24.7 13.4 5.84 3 8 6 600 467 745 3002156 6039 6616 3589 1517 9 2.11.82.711.3 7.86 22.8 24.1 13.1 5.79 8 1 2 2.88 3.71 1.93 8.53 771 962 517 26988 2.81 3.62 1.88 100.0
流量Q:m3/s;径流量W:万m3
47
5.1.2.6枯水期径流
杆洞河流域树木葱郁,植被良好,河流常年流水潺潺。由于杆洞河无实测枯水期流量资料,故枯水期径流仍采用勾滩水文站实测资料推求,方法与上面径流计算相同。从锦洞水电站年来水分配来看,杆洞河枯水期一般是9月份开始,至次年3月份为止,平均径
流总量约占全年的22.7%,最小月平均流量和最小日平均流量一般出现在每年的12月至次年2月之间。
经计算,锦洞水电站工程拦河坝枯水期(9月~次年3月)多年平均枯水期流量为2.80 m3/s,变差系数为Cv=0.28。再经P-Ⅲ型理论频率曲线适线,采用枯水期(9月~次年3月)平均流量为2.80m3/s,变差系数为Cv=0.30,Cs=2Cv,推求得拦河坝枯水期(9月~次年3月)径流计算成果见表5.1—6,拦河坝枯水期平均流量频率曲线见图2—3。 表5.1—6 锦洞水电站拦河坝枯水期径流计算成果表
Q均 CV (m3/s) 2.80 CS 频率P(%)及相应流量QP(m3/s) 5 10 15 20 50 80 85 90 95 0.30 2CV 4.31 3.92 3.66 3.47 2.72 2.08 1.95 1.79 1.58
48
年径流差积曲线图图5.1-1-1.50-1.00-0.500.000.501.001.50195619601964196819721976198019841988199219962000200420082012时间(年)Σ(K-1)1959~2008年系列
49
0.
50
.90.
51 5.2用水量分析
5.2.1 分析范围现状水平年用水
分析范围现状水平年(2007年)用水主要以农业灌溉、村屯居民人畜饮水为主,工业用水极少。农业以种植业为主,主要种植水稻、木薯、红薯、花生等。分析范围现状水平年(2007年)农业灌溉用水量为388.4万m3,村屯居民生活用水90.9万m3,农村牲畜用水48.8万m3,区域现状总用水量为528.1万m3。锦洞水电站坝址以上流域多年平均流量为6.89m3/s,年径流总量为21804万m3。
5.2.2 分析范围规划水平年用水
分析范围无工业规划,所以不考虑规划水平年(2020年)工业增加用水量;由于上游耕地不会有大的增加,所以规划水平年农业灌溉用水量基本不变;农村人畜数量会略有增加,生活水平会不断提高,用水量也会有所提升,由于区域水资源开发利用程度很低,为简化,按综合年用水增长率10%计算;则分析范围规划水平年(2020年)农业灌溉用水量为388.4万m3,村屯居民生活用水313.8万m3,农村牲畜用水168.5万m3,分析范围规划水平年(2020年)总用水量为870.7万m3。
农业用水主要是水稻灌溉用水为主,其次是玉米等灌溉用水,多年的统计资料表明,年灌溉总量与降水、气温等因素密切相关,降水量越少,年灌溉用水量越大。不同保证率下的农业需水量是不同的,各月的灌溉用水量也是不同的,其年内分配系数是根据灌溉用水的月分配比,采用历年分析灌溉定额得出。生活用水年内月分配各年都稍有不同,但变化不大,一般比较稳定,其年内分配各月较为平均。区域总用水量为区域农业、生活用水之和。分析范围水平年用水量年内分配成果见下表5.2—1。
52 表5.2—1 分析范围水平年用水量年内分配成果表
月现状水平年(2007年) 份 旱地用水田(万人畜(万水 m3) m3) (万m3) 14.0 11.64 4 5 12.4 6 12.4 7 12.4 8 24.9 9 24.9 10 24.9 11 12 1 2 3 12.4 合124.5 计 16.8 66.0 41.9 41.9 38.5 44.8 263.9 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 139.7 规划水平年(2020年) 合计 旱地用水田用(万m3) 水 水 (万m3) (万m3) 25.6 14.0 40.8 90.0 65.9 78.4 75.0 81.3 11.6 11.6 11.6 11.6 24.0 528.1 12.4 12.4 12.4 24.9 24.9 24.9 12.4 124.5 16.8 66.0 41.9 41.9 38.5 44.8 263.9 人畜用合计 水 (万(万m3) m3) 40.19 54.2 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 482.3 69.4 118.6 94.5 107.0 103.6 109.9 40.2 40.2 40.2 40.2 52.6 870.7
5.2.3 下游生态环境用水
锦洞水电站以发电为主,是一座无调节的径流引水式水电站。锦洞水电站有三个引水坝,分别为杆洞河主坝、小支流1#副坝及支流锦洞河2#副坝。主坝位于百秀村东南侧0.8km的杆洞河干流上,1#副坝位于乌大屯北侧0.2km的杆洞河左侧小支流上,2#副坝位于杆洞河的左侧小支流锦洞河上,厂房位于杆洞乡锦洞村杆洞河左岸,取水方式为河道内拦水、引水发电。一般情况下水库运行方式为按河道天然来水量进行水力发电,发电后的尾水回归原河道。电站发电用水只利用水能,不损耗水量,发电用水对水资源无影响。 由于锦洞水电站是利用拦河坝拦引杆洞河及支流的河水,通过引水渠、引水隧洞引到位于杆洞河下游左岸的电站厂房发电,发电尾水在厂房下游回到原天然河道,发电不消耗水量,只是电站职工生活消耗很少的水量,不会改变流域水量平衡,但杆洞河主坝建设
可能造成坝址至发电厂房之间4.5km杆洞河河段流量减小,1#副坝建设可能造成坝址至小支流与杆洞河汇合口之间0.25km河段流量减小, 2#副坝建设可能造成坝址至锦洞河支流与杆洞河汇合口之间0.5km河段流量减小,枯水季节可能出现河道断流,影响该河段生态环
53 境用水。厂房下游杆洞河流量基本保持自然状态,对下游河段农业生产和居民用水没有影响。
下游河段生态环境需水量即维持河道基本功能(防止河道断流、保持水体一定的稀释能力与自净能力)的最小流量,是维系河流的最基本环境不受破坏所必须在河道中常年流动着的最小水量值,需要考虑河流水体维持原有自然景观,使河流不萎缩断流,并能基本维持生态平衡。河道生态环境需水要考虑的因素包括:维持水生生态系统稳定所需水量;维持河道水质的最小稀释净化水量;维持河口泥沙冲淤平衡所需水量;水面蒸散量;维持地下水位动态平衡所需要的补给水量;河道外生态需水量,包括河岸植被需水量等。维持水生生态系统稳定所需水量的计算方法较多,目前常用的有水文学法、水力学法、组合法、生境模拟法、综合法等。最小稀释净化水量计算方法有7Q10法、稳态水质模型法、环境功能设定法等。维持河口泥沙冲淤平衡所需水量应根据环境对河道控制断面的水位、水深、流速、水面宽等水文情势特征值的要求,采用水力学模型定量计算获得。水面蒸散量应根据当地气象特征和水面面积,采用数学模型定量计算获得。河道外生态需水量计算方法包括直接计算法与间接计算法。河道生态用水量的计算需开展多方法、多方案的比选。
为保证该河段生态环境需水,坝址需下泄基流量,基流量按常用方法计算。杆洞河流域降水量多,山泉水资源丰富,但是拦河引水坝建设可能造成杆洞河主坝坝址至发电厂房之间4.5km杆洞河河段流量减小,1#副坝建设可能造成坝址至小支流与杆洞河汇合口之
间0.25km河段流量减小, 2#副坝建设可能造成坝址至锦洞河支流与杆洞河汇合口之间0.5km河段流量减小,影响该三个河段生态环境用水。参考《建设项目水资源论证导则(试行)》(SL/Z322-2005)和国家环境保护总局办公厅环办函〔2006〕11号《关于印发水电水利建设项目水环境与水生生态保护技术政策研讨会会议纪要的函》等有关规定,本次水资源论证采用方法为:按照锦洞水电站杆洞河主引水坝址多年平均流量6.50m3/s的10%作为下游杆洞河段生态环境用水量;1#副坝坝址多年平均流量0.15m3/s的10%作为下游小支流河段生态环境用水量;2#副坝坝址多年平均流量0.24m3/s的10%作为下游锦洞河支流河段生态
54 环境用水量,即保持三个坝址基流量0.65m3/s、0.015m3/s和0.024m3/s,确保坝下河段的正常生态用水。
5.2.4 减水段生活生产用水
据调查,电站引水发电后将使3座引水坝下游河道形成减水区。该河段沿岸分布孔门屯、乌大屯,有40多户,约140人。据调查该村屯人口及大部分耕地均取用小河冲沟的水,没有提取杆洞河的河水,只有靠岸边零星分布的耕地灌溉用水直接从杆洞河取水,现状灌溉用水约为0.07m3/s。电站建成后将上游水引至下游厂房发电,使该河段水量减少,会严重影响居民生活及耕地灌溉用水,必须采取工程措施以满足该减水段各用水户的用水要求。所以锦洞水电站在坝的右岸布置有灌溉放水口,引用0.1m3/s个流量,这样就可以满足该减水区沿岸灌溉需水。
5.3可供水量及取水可靠程度 5.3.1可供水量分析
锦洞水电站坝址现状水平年多年平均来水量21804万m3,多年平均流量为6.89m3/s。分析范围现状总用水量为528.1万m3;规划水平年(2020年)总用水量为870.7万m3。该
工程以发电为主,是一座无调节的径流引水式水电站,取水方式为河道内拦水、引水发电。杆洞河主坝正常蓄水位为453.5m,1#副坝正常蓄水位为451.094m,2#副坝正常蓄水位为449.547m。一般情况下水库运行方式为:按照坝址上游来水情况发电。保持坝址基流量0.689m3/s(其中主坝0.65 m3/s、1#副坝0.015 m3/s、2#副坝0.024 m3/s),作为生态用水的基流量,确保坝址到厂房区间4.5km杆洞河河段、0.25km小支流河段、0.5km支流锦洞河河段的生态用水,剩余流量用来发电,多余的流量作为弃水。发电后的尾水回归原河道。水资源水量论证是确定可获得电能的通过水轮机的水量,而不包括通过溢流坝下泄的没有获得电能的水量。水电站水量平衡计算方程为: W来水-W用水-W损失-W生态=W发电+W弃水
55 式中:W来水—天然来水量(万m3);
W用水—分析范围用水量(包括生活、农业等用水)(万m3); W送水段生产用水—减水河段灌溉用水量(万m3); W生态—下游河段生态环境用水量(万m3); W发电—水力发电用水量(万m3);
W弃水—电站弃水量(包括汛期、非汛期不通过水电站而由溢流坝下泄的水量)(万m3)。 各设计保证率水量调算计算成果见下表5.3-1~表5.3-8。
表5.3-1 保证率P=85%设计枯水年水量平衡计算成果表(现状水平年) 单位:万m3
时间 来水量 可供发电用水 耗水量 生活用水 农业用水 减水段生活生产用水 生态用水 弃水量 备注 14 29.2 78.4 54.3 66.8 4月 5月 6月 7月 8月 1120 4714 3266 1963 1511 889.9 3351.0 2971.5 1685.8 1221.3 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 25.9 26.8 25.9 26.8 26.8 178.6 184.5 178.6 184.5 184.5 枯水1111 期满足不 了最 小发 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 合计 1117 975 480 565 335 336 327 16709 837.5 682.4 263.9 342.1 0.0 0.0 0.0 12245.0 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 63.4 69.7 0 0 0 0 12.4 25.9 26.8 25.9 26.8 26.8 24.2 26.8 315.4 178.6 184.5 178.6 184.5 184.5 166.7 184.5 112 133 92 电流量所以产生弃水 139.70 388.40 2172.6 1448.0
56 表5.3-2 保证率P=85%设计枯水年水量平衡计算成果表(规划水平年) 单位:万m3
时间 来水量 可供发电用水 耗水量 生活用水 减水段农业用水 生活生产用水 14 生态用水 弃水量 备注 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 合计 1120 4714 3266 1963 1511 1117 975 480 565 335 336 327 16709 861.3 3351.0 2942.9 1657.2 1192.7 808.9 653.8 235.3 313.5 0.0 0.0 0.0 12017.0 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 482.3 29.2 78.4 54.3 66.8 63.4 69.7 0 0 0 0 12.4 388.4 25.9 26.8 25.9 26.8 26.8 25.9 26.8 25.9 26.8 26.8 24.2 26.8 315.4 178.6 184.5 178.6 184.5 184.5 178.6 184.5 178.6 184.5 184.5 166.7 184.5 2172.6 枯水1082 期满足不 了最 小发 电流 量所 以产 生弃 水 84 105 63 1333.8
表5.3-3 保证率P=50%设计平水年水量平衡计算成果表(现状水平年) 单位:万m
时间 来水量 可供发电用水 耗水量 生活用水 农业用减水段生活生水 12.8 产用水 生态用水 弃水量 备注 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 合计 1356 2038 6776 2419 4273 1509 629 565 335 459 528 496 21383 1127.1 1788.4 3243.0 2146.4 3351.0 1234.9 342.3 348.9 0.0 236.1 325.5 261.8 14405.0 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 26.7 71.7 49.7 61.1 58 63.8 0 0 0 0 11.3 25.9 26.8 25.9 26.8 26.8 25.9 26.8 25.9 26.8 26.8 24.2 26.8 315.4 178.6 184.5 178.6 184.5 184.5 178.6 184.5 178.6 184.5 184.5 166.7 184.5 2172.6 3245 638 112 枯水期满足不了最小发电流量所以产生弃水 139.70 355 3995.2
3
57 表5.3-4 保证率P=50%设计平水年水量平衡计算成果表(规划水平年) 单位:万m3
时间 来水量 可供发电用水 耗水量 生活用水 减水段生态用弃水量 备注 水 农业用水 生活生产用水 12.8 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 1356 2038 6776 2419 4273 1509 629 565 335 459 1098.5 1759.8 3243.0 2117.8 3351.0 1206.3 313.7 320.3 0.0 207.5 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 26.7 71.7 49.7 61.1 58 63.8 0 0 0 25.9 26.8 25.9 26.8 26.8 25.9 26.8 25.9 26.8 26.8 178.6 184.5 178.6 184.5 184.5 178.6 184.5 178.6 184.5 184.5 枯水期满 3217 足不了最 609 小发电流 量所 以产 生弃84 水 2月 3月 合计 528 496 21383 296.9 233.2 14148.0 40.19 40.19 0 11.3 24.2 26.8 315.4 166.7 184.5 482.30 355 2172.6 3909.5
时间 来水量 可供发电用水 耗水量 生活用水 减水段生农业用水 11.7 活生产用水 生态用水 弃水量 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 合计 3007 2156 6039 6616 3589 1519 771 962 517 600 467 745 26988 2779.2 1908.7 3243.0 3351.0 3310.2 1249.8 489.7 745.9 294.1 377.1 264.5 511.8 18525.0 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 24.4 65.6 45.5 55.9 53.1 58.4 0 0 0 0 10.3 25.9 26.8 25.9 26.8 26.8 25.9 26.8 25.9 26.8 26.8 24.2 26.8 315.4 178.6 184.5 178.6 184.5 184.5 178.6 184.5 178.6 184.5 184.5 166.7 184.5 2514 2997 139.70 325 2172.6 5510.8
表5.3-5 保证率P=15%设计丰水年水量平衡计算成果表(现状水平年) 单位:万m3
58 表5.3-6 保证率P=15%设计丰水年水量平衡计算成果表(规划水平年) 单位:万m3
时间 来水量 可供发电用水 耗水量 生活用水 减水段生农业用水 11.7 活生产用水 生态用水 弃水量 4月 5月 6月 7月 8月 9月 3007 2156 6039 6616 3589 1519 2750.6 1880.1 3243.0 3351.0 3281.6 1221.2 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 24.4 65.6 45.5 55.9 53.1 25.9 26.8 25.9 26.8 26.8 25.9 178.6 184.5 178.6 184.5 184.5 178.6 2486 2968 10月 11月 12月 1月 2月 3月 合计 771 962 517 600 467 745 26988 461.1 717.3 265.5 348.5 235.9 483.2 18239.0 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 58.4 0 0 0 0 10.3 26.8 25.9 26.8 26.8 24.2 26.8 315.4 184.5 178.6 184.5 184.5 166.7 184.5 482.30 325 2172.6 5453.7
表5.3-7 多年平均年水量平衡计算成果表(现状水平年)
单位:万m3
时间 来水量 可供发电用水 耗水量 生活用水 减水段生农业用水 12.8 活生产用水 生态用水 弃水量 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 合计 1392 2946 5003 4901 2622 1244 911 666 447 455 513 704 21804 1163.1 2696.4 3243.0 3351.0 2338.0 969.9 624.3 449.9 224.1 232.1 310.5 469.8 16072.0 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 11.64 26.7 71.7 49.7 61.1 58 63.8 0 0 0 0 11.3 25.9 26.8 25.9 26.8 26.8 25.9 26.8 25.9 26.8 26.8 24.2 26.8 315.4 178.6 184.5 178.6 184.5 184.5 178.6 184.5 178.6 184.5 184.5 166.7 184.5 1472 1277 139.70 355 2172.6 2749.5
59 表5.3-8 多年平均年水量平衡计算成果表(规划水平年) 单位:万m3
时间 来水量 可供发电用水 耗水量 生活用水 减水段生农业用水 12.8 活生产用水 生态用水 弃水量 4月 5月 6月 1392 2946 5003 1134.5 2667.8 3243.0 40.19 40.19 40.19 26.7 71.7 25.9 26.8 25.9 178.6 184.5 178.6 1444 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 合计 4901 2622 1244 911 666 447 455 513 704 21804 3351.0 2309.4 941.3 595.7 421.3 195.5 203.5 281.9 441.2 15786.0 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 40.19 482.3 49.7 61.1 58 63.8 0 0 0 0 11.3 355 26.8 26.8 25.9 26.8 25.9 26.8 26.8 24.2 26.8 315.4 184.5 184.5 178.6 184.5 178.6 184.5 184.5 166.7 184.5 1249 2172.6 2692.4
5.3.2取水可靠程度
P=85%保证率的设计枯水年的来水量为16709万m3,扣除分析范围用水量、减水段生活生产用水量、坝址下游生态用水后,可供发电利用的来水量为12017万m3,占来水量的71.9%,全年因水电站不能利用发电的弃水量为1333.8万m3。P=85%保证率的设计枯水年水电站发电水量可靠度较好。
5.4水资源质量评价 5.4.1库区水质预测
锦洞水电站以发电为主,是一座无调节的径流引水式水电站,取水方式为河道内拦水、引水发电。电站用水工艺是通过拦河坝将天然河道水位抬高至水库正常蓄水位453.5m(杆洞河主坝)、451.094m(1#副坝)和449.547m(2#副坝),三个水库水位抬高分别约5.0、13.6、17.5m,利用拦河坝与厂房之间的水位差进行水力发电,水库水质水量不作任何处
60 理。一般情况下水库运行方式为:按河道天然来水量进行水力发电,电站发电后的尾水回归原河道。锦洞水电站水库蓄水后,主坝坝址处水位抬高约5.5m,改变了原河道的水力比降和流态,水力比降小,流速变慢,水体交换率变得相对较低,水体自净能力有
所下降,水中溶解氧浓度会有所降低,营养物质浓度略有增加,但该水库库容较小,库水面积较小,水库回水长度都仅有200m左右,水库对河道天然流态的影响很小,水体交换率变化不大,水体中各种物质浓度变化很小,水质受到的影响不大;1#副坝及2#副坝虽然水位抬高14.6、19.5m,但是两坝所处支流很小,坡降很陡,两个水库库容都很小,库水面积很小,水库回水长度都仅有100m左右,所以水库对河道天然流态的影响也很小,水体交换率变化不大,水体中各种物质浓度变化很小,水质受到的影响也不大。 通过调查和资料显示,目前该电站坝址上游没有工矿企业。根据融水县杆洞乡的经济发展规划,杆洞河流域没有发展新的工矿企业的规划,因此预测至规划水平年(2020年)仍不会有新的工业污染企业增加,影响库区水质主要仍为库区沿岸各村屯排放的生活废水和库区农田化肥使用产生的污水。水库蓄水发电后,库区水体流态相对建坝前发生了一定的变化,水位有所抬升、静水区面积相对加大,水体自净能力降低,预计富营养化指标、有机物浓度和水库的水温等指标将会有所变化,库区水质将会随之发生些小变化。根据库区各种水文特征,分别采用(沃伦维德)VoLLenWeider模型、狭长湖移流衰减模式、径流—库容比数法判别水库水温结构,分别对库区的富营养化指标、库区的有机物浓度和水库的水温进行预测。 (1)富营养化指标预测
库区水质富营养化指标的预测,采用的预测指标为总磷、总氮,模式采用《环境影响评价技术导则-水利水电工程》HJ/T88-2003推荐的的(沃伦维德)VoLLenweider模型,
模型如下:
11hHqPP
s
61 式中:P——湖水的年平均总磷(总氮)浓度,(mg/L);
Ph——入湖水量按流量加权的年平均总磷(总氮)浓度,(mg/L); H——平均水深,(m); m3/(m22a);
s
q——单位面积年平均水量负荷;sq=Q入/A
Q入______入库水量,m3; A——库水面积,m2。
水中年均总磷(总氮)量含量高,则说明库区的水质富营养化的程度较严重,而严重的富营养化会导致水体大量缺氧,致使鱼类窒息死亡,恶化水体感官性状。
锦洞水电站周围为农村山区,水库沿岸没有工业企业,建库后入库水质不会发生变化。 经对比近年来柳州地区的江河水质监测报告,发现大多数情况下,枯水期、平水期及丰水期河流中总磷、氮的浓度相差并不明显。
因此本次对总氮(磷)的预测采用坝址断面(入库水质)的监测数据作为总氮(磷)入库浓度。 [1]杆洞河主坝
总氮为0.453mg/L;总磷为0.05mg/L。 水库的平均水深约5m;水域面积约14000m2。
入库水量按照坝址处多年平均流量6.50m3/s计算,水库年入库水量为20524万m3。 用上述模式及参数计算,水电站建库后,库区水中: 年均总氮浓度为0.445mg/L; 年均总磷浓度为0.049g/L。 [2]1#副坝
总氮为0.365mg/L;总磷为0.04mg/L。 水库的平均水深约8m;水域面积约2260m2。
入库水量按照坝址处多年平均流量0.15m3/s计算,水库年入库水量为498万m3。
62 用上述模式及参数计算,水电站建库后,库区水中: 年均总氮浓度为0.343mg/L; 年均总磷浓度为0.038g/L。 [3]2#副坝
总氮为0.356mg/L;总磷为0.04mg/L。 水库的平均水深约11m;水域面积约7350m2。
入库水量按照坝址处多年平均流量0.24m3/s计算,水库年入库水量为782万m3。 用上述模式及参数计算,水电站建库后,库区水中: 年均总氮浓度为0.323mg/L; 年均总磷浓度为0.036g/L。
由上面计算成果可见,建库后,进入库区的污染物基本保持不变,由于库区水量增加,库区总氮(磷)平均浓度相对有所下降,预测结果表明,建库后库区水质中营养物质能满足Ⅱ类水标准。 (2)有机质预测
库区水质有机物预测指标为生化需氧量(BOD5)和化学需氧量(CODCr),模式采用狭长湖移流衰减模式:
CI= (CP QP/ QH)2exp(-KIV/86400 Qh)+ Ch 式中:CI—狭长湖出口污染物平均浓度,mg/L; CP—污染物排放浓度,mg/L; QP—废水排放量,m3/s; Qh—库水流进水量,m3/s;
V—库水体积,m3;
Ch—库中污染物现状浓度,mg/L; KI=1.03Q-0.049;
63 Q—河水流量,m3/s。 [1]杆洞河主坝
按照坝址处多年平均流量6.50m3/s计算,得年入库水量为20524万m3。则K=0.940; 预计污染物排放浓度CODCr为400 mg/L,BOD5为220 mg/L; 库中污染物现状浓度:BOD5:为2.5mg/L, CODcr 为8.6mg/L;
库区及上游按照排污系数法统计,废水产生量为4.79万t/a,按30%流达率计,可能进入库区的废水量为1.44万t/a,折算得0.00046m3/s; 库水体积约为420000m3。
将以上各确定的因子代入污染物顶端排入的狭长湖移流衰减方程计算得: CI(CODCr)的值为8.805mg/L; CI(BOD5)的值为2.502mg/L。 [2]1#副坝
按照坝址处多年平均流量0.15m3/s计算,得年入库水量为498万m3。则K=1.13; 预计污染物排放浓度CODCr为400 mg/L,BOD5为220 mg/L; 库中污染物现状浓度:BOD5:为2.4mg/L, CODcr 为8.4mg/L;
库区及上游按照排污系数法统计,废水产生量为0.17万t/a,按30%流达率计,可能进入库区的废水量为0.051万t/a,折算得0.000016m3/s; 库水体积约为7400m3。
将以上各确定的因子代入污染物顶端排入的狭长湖移流衰减方程计算得:
CI(CODCr)的值为8.442mg/L; CI(BOD5)的值为2.423mg/L。
预测结果表明,建库后库区水质中有机质浓度变化不大,能满足Ⅱ类水标准。 [3]2#副坝
按照坝址处多年平均流量0.24m3/s计算,得年入库水量为782万m3。则K=1.10;
64 预计污染物排放浓度CODCr为400 mg/L,BOD5为220 mg/L; 库中污染物现状浓度:BOD5:为2.6mg/L, CODcr 为8.5mg/L;
库区及上游按照排污系数法统计,废水产生量为0.33万t/a,按30%流达率计,可能进入库区的废水量为0.099万t/a,折算得0.000031m3/s; 库水体积约为190000m3。
将以上各确定的因子代入污染物顶端排入的狭长湖移流衰减方程计算得: CI(CODCr)的值为8.529mg/L; CI(BOD5)的值为2.616mg/L。
预测结果表明,建库后库区水质中有机质浓度变化不大,能满足Ⅱ类水标准。 (3)水库水温预测分析
判别水库水温分布结构,可以通过水库流态的数值分析法来预测。目前我国普遍采用的方法是通过库水替换的次数的指标α和β作为判别标准,即采用径流—库容比数法判别水库水温结构,具体方法如下:α=W/V, β=Wc/V。 式中:W—入库年径流总量,m3; WC—一次入库洪量,m3; V—总库容,m3; α、β—指数;
水温结构判据:
当α<10时水库水温变化属于稳定的为分层型结构; 当α>20时水库水温变化属于混合型结构; 当10<α<20时水库水温结构为过渡型; β>1.0的洪水,则为临时性的混合型; β<0.5的洪水,对水温结构几乎无影响。
锦洞水电站杆洞河主坝的入库多年平均径流量为20524万m3,总库容97.9万m3,则
65 α值远大于20,β值远大于1,属于混合型水库。1#副坝的入库多年平均径流量为498万m3,总库容为1.12万m3,α值远大于20,β值远大于1,属于混合型水库。2#副坝的入库多年平均径流量为782万m3,总库容为23.7万m3,α值远大于20,β值远大于1,属于混合型水库。锦洞水电站三个引水坝水库都为混合型水库,水体交换率较高。类比已经建设的水电站,水温将不会有很大的变化。 (4)预测结果分析
从预测结果看,锦洞水电站水库蓄水后,营养化指标、有机质指标及水温的变化不大,能满足《地表水环境质量标准》GB3838-2002Ⅱ类标准。
5.4.2对坝址下游河段水质的影响预测
锦洞水电站是一座无调节的径流引水式水电站,水电站发电本身不产生水污染物,坝址下游论证区域河段沿岸没有工业企业污染。引水发电后,杆洞河坝下最小下泄流量为0.650m3/s,1#副坝下最小下泄流量为0.015m3/s,2#副坝下最小下泄流量为0.024m3/s,坝址至厂房之间河段相对发电前有所减小,河流水体的纳污能力降低,水质可能受到一定影响。发电用水在下游杆洞河左岸厂房流入原河道,对下游的水量、水质没有影响。锦洞水电站坝址到厂房的杆洞河河段,沿岸山高坡陡,植被较好,没有工矿企业,村屯
分布少,主要有分布孔门屯、乌大屯,有40多户,约140人,且海拔高程比较高,沿河段农田分布面积小,位于坡度较缓的山坡上,高程普遍比河道高出100多m,靠岸边只有零星分布的耕地。由于产生的污水量较小,污水流入杆洞河,杆洞河来水量大,稀释能力较强,污水流途远,稀释效果好,对水质影响不大。建库后,预测坝址下游河段水质变化不大。
5.4.3管理人员生活污水
电站运行期内,管理人员15人,生活污水以每人每天0.2m3计算,则电站每天产生生活污水3.0m3,生活垃圾以每人每天1kg计算,则电站产生的生活垃圾为18kg/d。电站管理人员不多,产生的生活垃圾及生活污水量小,但该河流为源头小河,不允许新增排污,
66 若管理人员产生的生活污水向河流排放,生活垃圾随意倾倒,将会影响河流水质,建设单位必须对管理人员产生的生活污水及生活垃圾采取以下处理措施:生活污水经化粪池处理后,用于浇灌电站附近林地,不外排。生活垃圾修建垃圾箱或垃圾池,集中收集,统一处置后,对环境影响不大。
综合以上分析看出,根据融水县国民经济和社会发展规划,锦洞水电站库区周边不会发展大的污染源工业企业,影响库区水质主要仍为库区沿岸及上游各村屯排放的生活废水和库区农田化肥使用产生的污水。锦洞电站建成后,规划水平年(2020年)库区污染物允许负荷量相对较大,并且已考虑了一定的保留系数,建库将不会对库区水质造成大的影响。预测库区水质符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类水质标准,符合工程用水对水质的要求。
5.5取水口位置合理性分析
建设项目业主提出的取用水方案是通过拦河引水坝将杆洞河上游的降雨径流形成的来水拦蓄,再通过引水明渠、引水隧洞从拦河引水坝引水到下游电站厂房,利用拦河坝与厂
房之间的水位差进行发电,项目取水是合理的。
锦洞水电站为径流引水式电站,电站利用拦河坝拦引杆洞河及小支流的河水,通过位引水明渠、引水隧洞引至发电厂房发电,发电尾水通过尾水管流入杆洞河下游。杆洞河主坝坝址位于百秀村附近约800m的杆洞河主河上,坝轴线走向NE4.4°,河床地面高程为448~450m,两岸640~720m,河面宽约18~35m,冬季水深1.0~1.5m,蓄水至453.5m高程时,河水面宽约46m,水深约5.5~7.5m。两岸地形基本对称,岸坡未见有崩塌、滑坡、泥石流等不良地质作用。1#副坝坝址位于乌大村村头支流上,与村中距离为200m左右,坝轴线上游15m左右为两条小支流交汇处,有供人行走的道路通过。该支流纵向坡降较陡,坝址河床地面高程435~437m,两岸山顶高程为520~600m。坝轴线走向为NE1°,河面宽约5m,冬季水深约0.2m,两岸坡度分别为:左岸48°,右岸50°,坝址两岸为基本对称的“V”字型山区河谷地貌。两岸地形基本对称,岸坡未见有崩塌、滑坡、泥石流等不良
67 地质作用。2#副坝位于乌棍村对面小支流上,距乌棍村约1.4km,无道路通向坝址,坝址所在河段河床地面高程429~430m,两岸山顶高程为560~620m。坝轴线走向为NE5°,河面宽约2~5m,冬季水深约0.2m,两岸坡度基本对称:左岸37°,右岸31°,为典型的“V”字型山区河谷地貌。两岸地形基本对称,岸坡未见有崩塌、滑坡、泥石流等不良地质作用。
三个坝址无大型断裂构造通过,区域稳定性良好。节理虽然发育,多呈闭合状态,对坝基影响不大。坝基为中粗粒花岗岩,河床为弱风化~新鲜岩石,结构致密、质硬,属AⅡ~AⅢ1类岩体,具有较好的指标值。两岸岩石强风化带下限较深,岩石破碎软弱,各种指标值低,基础开挖较深。 由于都是低坝,对基础要求不是很高,两岸经适当加固处理能满足设计要求。三个坝址均未见顺河断层破碎带,局部节理走向与水流方向基本平行,
但闭合良好,对坝基稳定和防渗影响不大。
取水口河段沿河两岸草树茂盛,植被非常好,水土保持程度较高,河流含沙量不高,河段的冲淤现状与历年冲淤变化情况不大。
锦洞水电站坝址上游杆洞河沿岸没有工矿企业,该河段主要是沿岸村屯生活污水的纳污水体。村屯居民产生的生活污水没有经过处理措施,直接排放到杆洞河,由于生活污水排放量相对较小,且较为分散,因此,上游水体经河流自净后,下游各类营养物质污染指标有所下降,现状水质符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类标准。从杆洞乡的发展规划看,库区上游在一定时期内不会有工矿企业发展。因此,锦洞水电站建库蓄水后,影响库区水质的仍为沿岸居民的生活污水。锦洞水电站取水口位置设置对现有取水口、排污口没有影响。但是拦河引水坝建设可能造成杆洞河主坝至发电厂房之间4.5km杆洞河河段流量减小,1#副坝至小支流与杆洞河汇合口之间0.25km小支流河段流量减小, 2#副坝至支流锦洞河与杆洞河汇合口之间0.5km锦洞河河段流量减小,枯水季节可能出现河道断流,影响该三个河段生态环境用水。需要布设放水管来向下游泄放一定的基流量来作为生态用水。经论证,为保证该河段生态环境需水,水库应适当调节下放水量,保证下泄基
68 流量0.689 m3/s(其中,主坝下放0.65 m3/s,1#副坝下放0.015m3/s,2#副坝下放0.024m3/s),坝下河段受到的影响不大。
杆洞河评价河段水质较好,现状水质符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类水质标准。预测规划水平年(2015年)库区水质符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类水质标准,符合工程用水对水质的要求。锦洞水电站取水和退水与广西水功能区划没有冲突,水质目标按水质现状控制,可以满足水功能区划的要求。
综上所述,锦洞水电站坝址从地质、地形、施工、环境保护、水质等方面来看都比较优
越,工程量及投资都比较合理,对周围生态环境影响也比较小。工程选址是经过专家谨慎评估之后而确定的,取水工程自身有良好的安全性,河床稳定,且水质符合取水要求。从水资源论证角度考虑,坝址(含取水口)的选择是合理的。
5.6取水可靠性与可行性分析
锦洞水电站工程本身并不消耗水量,无水质污染,取用水后全部回归河道,电站无调节能力,不改变来水的时程分配,项目取用水量符合国家有关标准,取水口处河床较稳定,河道冲淤平衡,取水条件良好,取水口设置合理,考虑下泄环境基流后取退水基本不影响区域水资源和其他用户取用水。综合各方面情况考虑电站取水是合理可行的。 锦洞为径流式引水电站,以发电为主。电站设计水头100.0m,电站设计总装机容量10500kW,最大发电流量12.51m3/s,装机利用小时数3514h,多年平均发电量3690万kW.h。
锦洞电站多年平均径流量为21804万m3,多年平均发电用水量15786万m3。通过对15%、50%、85%保证率逐日来水量进行发电调节计算,求得规划情况下,各项用水情况,见表5.6-1。现状水质可以满足电站发电用水的水质要求。因此取水是可靠的。
69 表5.6-1 不同用水条件下各保证率来水量发电用水计算成果表
保证率 用水条件 设计年来水量(%) (万m3) 15 50 85 规划 规划 规划 26988 21383 16709 发电用水其他用水生态用水弃水量 量(万m3) 量(万m3) 量(万m3) (万m3) 18239 14148 12017 1122.7 1152.7 1185.9 2172.6 2172.6 2172.6 5453.7 3909.5 1333.8
70 6 取水的影响分析
6.1 对区域水资源的影响 6.1.1对区域水资源量的影响
杆洞河流域地处广西桂北多雨区,暴雨频繁,强度大,植被覆盖率较高。锦洞水电站坝址上游没有提引水工程,杆洞河干流上游规划在建有一级—乌昔水电站、二级—党翁水电站、三级--花孖水电站、四级—小河水电站、五级—小花孖水电站、六级—百秀水电站、七级—锦洞水电站,都是库容较小的径流引水式水电站,不会改变杆洞河径流的时间分布。
项目的取水过程是通过拦河引水坝将杆洞河及小支流上游的降雨径流形成的来水拦蓄,通过引水明渠、引水隧洞引水到下游的发电厂房,利用水位差进行发电,发电尾水通过尾水管流入杆洞河下游。锦洞水电站杆洞河主坝正常蓄水位为453.5m,1#副坝正常蓄水位为451.094m,2#副坝正常蓄水位为449.547m,是一座径流引水式水电站。一般情况下
水库运行方式为按河道天然来水量进行水力发电,发电后的尾水回归原河道杆洞河。发电不消耗水量,只是电站职工生活消耗很少的水量,不会改变流域水量平衡。但是电站的建设可能造成杆洞河主坝至发电厂房之间4.5km杆洞河河段流量减小,1#副坝至小支流与杆洞河汇合口之间0.25km小支流河段流量减小,2#副坝至锦洞河支流与杆洞河汇合口之间0.5km锦洞河河段流量减小,枯水季节可能出现河道断流,影响该三个河段生态环境用水。需要布设放水管来向下游泄放一定的基流量来作为生态用水。电站为解决下游减水段河道生态供水,拟在混凝土大坝内埋设生态供水管,以作向下游泄放生态基流量之用。经论证,为保证该河段生态环境需水,水库应适当调节下放水量,保证下泄基流量0.689 m3/s(其中,杆洞河主坝下放0.65 m3/s,1#副坝下放0.015m3/s,2#副坝下放0.024m3/s),坝下河段受到的影响不大。
6.1.2对区域水资源质量的影响
锦洞水电站杆洞河主坝正常蓄水位为453.5m,1#副坝正常蓄水位为451.094m,2#副
71 坝正常蓄水位为449.547m,库区上游无工业废水污染源排污,河两岸生活污水排放口比较分散,上游进入库区的有机物质很少;由于水库库容较小,淹没的植被很少,受淹没的植被释放进库区水体中的有机质也很少。电站发电用水对水库水质水量不作任何处理,一般情况下按河道天然来水量进行水力发电,发电后的尾水回归原河道。因此,锦洞水电站取水对杆洞河水质无影响。
6.2 对其他用水户的影响
6.2.1对农业生产和居民用水的影响
对坝址上游用水户的影响:由于锦洞水电站杆洞河主坝库区、1#副坝库区、2#副坝库区的库容都较小,水库回水都仅为100m~200m左右,库区周围居民点都较高,也没有居民生活用水、耕地灌溉生产用水的提水工程,因此对库区上游其他取水用户没有影响。
对坝址下游用水户的影响:锦洞水电站发电不消耗水量,只是电站职工生活消耗很少的水量,不会改变流域水量平衡;但是电站的建设可能造成杆洞河主坝至发电厂房之间4.5km杆洞河河段流量减小,1#副坝至小支流与杆洞河汇合口之间0.25km小支流河段流量减小,2#副坝至锦洞河支流与杆洞河汇合口之间0.5km锦洞河河段流量减小,枯水季节可能出现河道断流,影响该三个河段生态环境用水。需要布设放水管来向下游泄放一定的基流量来作为生态用水。电站为解决下游减水段河道生态供水,拟在混凝土大坝内埋设生态供水管,以作向下游泄放生态基流量之用。经论证,为保证该河段生态环境需水,水库应适当调节下放水量,保证下泄基流量0.689 m3/s(其中,杆洞河主坝下放0.65 m3/s,1#副坝下放0.015m3/s,2#副坝下放0.024m3/s),坝下河段受到的影响不大。 坝址下游到厂房之间沿岸分布有孔门屯、乌大屯,有40多户,约140人。据调查该村屯人口及大部分耕地均取用小河冲沟的水,没有提取杆洞河的河水,只有靠岸边零星分布的耕地灌溉用水直接从杆洞河取水,现状灌溉用水约为0.07m3/s。电站建成后将上游水引至下游厂房发电,使该河段水量减少,会严重影响居民耕地灌溉用水,必须采取工程措
72 施以满足该减水段各用水户的用水要求。所以锦洞水电站在坝的右岸布置有灌溉放水口,引用0.1m3/s个流量,能满足减水段村民饮用及灌溉用水,引水发电对村民生活及灌溉用水影响不大。发电尾水在厂房处返回杆洞河,厂房下游杆洞河流量基本保持自然状态,对下游河段农业生产和居民用水没有影响。
6.2.2对上下游梯级电站用水的影响
杆洞河融水县境内上下游共规划有7个水电站,依次为:乌昔水电站—党翁水电站--花孖水电站—小河水电站—小花孖水电站—百秀水电站—锦洞水电站。百秀水电站厂房位于距离锦洞水电站杆洞河引水坝约250m的上游,百秀水电站厂房下游尾水渠底高程为
453.74m,高于锦洞水电站杆洞河引水坝的正常蓄水位453.5m,锦洞水电站对百秀水电站的正常发电也没有影响。锦洞水电站发电引水在厂房处回归杆洞河,对杆洞河径流的时间分布没有影响,使得下游河道来水仍是完全天然状况下来水,没有受到人为控制而改变。厂址距下游贵州从江令里电站引水坝50m,厂房正常尾水正好与引水坝正常蓄水位衔接,下游贵州从江令里电站没有受到影响。因此锦洞水电站的修建对杆洞河上下游的梯级电站用水都没有影响。
6.2.3对航运用水的影响
锦洞水电站为都柳江支流杆洞河的梯级电站之一,杆洞河为山区河流,滩险比较多,水流急,河深浅,河道弯曲,没有航运规划,也没有船只航行。因此,锦洞水电站建设对航运规划用水没有影响。
6.2.4对水产养殖业的影响
杆洞河主坝以上河床平均坡降为18.9‰,1#副坝以上河床平均坡降为91.3‰,2#副坝以上河床平均坡降为111‰,上游自然坡降大,水流湍急,静水水面较少,河流内洄游鱼类较少,有少量适宜急流水环境的鱼类生存。水库建成后,库区水面面积有所增加,水流速度变缓,水深增加,水面变宽阔,水域生态环境变得适宜缓流水类群和饵料生物生长,
73 特别是广布性的鱼类如鲤、鲫、鳊亚科的鳊;鲇形目的鲇;鱼旨科的鳜鱼;鱼危科中的绝大部分及鳢科的种类比例将有所增加,并能形成较稳定的种群,成为库区的主要经济鱼类,有利于发展水产养殖业。
6.3 结论
锦洞水电站所在河流杆洞河属雨源型河流,流域内人民生活水平较低,生产条件差,经济基础落后,基础设施极其薄弱,经济发展条件较差。
区域内水资源开发主要是农业灌溉,其次是水力发电,远期设计水平年规划新增用水量和新增耗水量占流域内水资源总量的比重较小,对电站取水发电影响甚微。上下游无调水工程制约本项目的建设实施。
锦洞电站的建设是以发电为主,取水口位于融水县杆洞乡。电站主要靠天然径流进行水力发电。对坝址以上用水户无任何不利影响。天然来水发电后流向下游,水量没有损失,水质没有被污染,对下游环境不会造成影响。
电站总装机333500kW,多年平均发电量3690万kW2h,项目建设对加快杆洞河流域水力资源开发,对促进当地人民物质文化生活水平的提高,缓解该地区用电紧缺的状况具有积极作用。工程选址适当,布置合理,资源配置体现了水资源可持续利用的思想。 综上所述,建设项目为水电站工程,属清洁的能源生产企业。项目建成后,无新增废水排放,也无工业“三废”排放。锦洞水电站取水基本不影响上下游农业用水,对生态环境无不良影响,没有限制工程取水的制约因素,工程取水可行。
74 7 退水的影响分析
7.1 施工期退水系统及其对水环境的影响
7.1.1施工退水系统
锦洞水电站是径流引水式水电站,主要施工项目内容有:三个拦河坝、引水渠道、引水隧洞、压力钢管、电站厂房、升压站等,工程主要生产系统有:砂石料系统、拌和系统、
供风系统、水泥仓库、职工生活区等。该电站施工期退水是指施工作业产生的废污水,主要由基础开挖排渍产生的含沙废水、工程混凝土施工废水、施工临时生活区生活污水和施工机械冲洗废水等四部分组成。其中的混凝土系统废水、基础开挖排渍水的主要污染物为悬浮物(SS),生活污水主要污染物为有机物、营养盐(以COD、BOD5、氨氮作为衡量指标)和粪大肠菌群,汽车、机械设备冲洗废水主要污染物为石油类。锦洞水电站施工期退水系统及组成见下图7—1。
图 7—1 锦洞水电站施工期退水系统及组成框图 (1)生活污水排放及处理
施工生活污水来自施工期现场管理人员和施工人员,生活污水中主要污染因子为CODcr、BOD5、氨氮和粪大肠杆菌。生活污水处理流程见下图7—2。
施工期退水
系统及组成
基础开挖含砂废水 工程混凝土施工废水 临时生活区生活污水 施工机械冲洗废水 悬浮物(SS) 悬浮物(SS)
COD、BOD5、氨氮
和粪大肠菌群 悬浮物和石油类
75
图7—2 施工期生活污水处理流程图 (2)基坑废水的处理
锦洞水电站建设期间,基坑废水的主要污染物是悬浮物。基坑开挖岩土和水泥沙浆多产生大颗粒、含沙量较大的浑浊废水,应采取防泥帘、过滤、沉淀,达到标准后再从下游围堰排出,排放口位置尽可能设在流速较大处,充分利用河流的稀释和自净能力,如果
pH值太高或太低,可投入中和剂,静置后再排放。 (3)混凝土拌和、机械冲洗废水
混凝土拌和、机械冲洗在一处,其排放污水为间断排水,水量较小,多为大颗粒、含沙量较大、偏碱性的浑浊污水,应采取防泥帘、过滤、沉淀处理后回用。可在各个系统附近设置平流式沉淀池构筑物,根据排水量可适当调整大小,并进行中和处理,尾水回用或用于灌溉周围杂木林地。
对机械冲洗污水含石油类,在定点冲洗场地设置小型除油池进行处理,除油池的长宽深规格为43331m,表面用盖板覆盖,采用人工清除浮油。该除油池布置宜在沉砂池、沉淀池附近,处理达标后才能外排用于灌溉周围杂木林地。清洗施工车辆和机械产生的废水须经处理,如采用沉淀池等,达标后才能外排,避免直接排入河流。 (4)砂石料筛分系统废水的处理
锦洞水电站施工过程中砂石筛分系统废水的主要污染物是悬浮物,废水量大,悬浮物浓度高,若不经过处理直接排放,河水浊度增大,对工程下游河段水质造成一定的影响。砂石料废水悬浮物含量很高,可达70000mg/m3~130000mg/m3,是施工期水环境的主要污染源,需进行沉淀处理。废水经排水管收集入沉砂池,在沉砂池中将大颗粒泥沙沉淀下来,
粪便沉淀
生活污水
化粪池
调生物接触氧
混凝沉消排
76 沉砂后的废水投入混凝剂后流进回转隔板反应池,进行絮凝反应,然后进入平流式沉淀池,沉淀时间2h,上清液排放或回用。沉砂池、沉淀池分别修建两组,一组运行,一组备用。当一组池的沉渣聚积到一定量后,排干水后清渣,同时启用另一组池。对沉淀
池清理出来的污泥,应脱水成泥块后外运至堆渣场,不能任意丢弃。
7.1.2施工退水对下游水环境影响
工程施工总工期为24个月,施工退水主要包括生活污水与生产废水。
施工区生活污水主要由食堂污水、清洁污水、公厕污水三部分组成,尤以公厕污水影响最大,一定要进行处理,施工单位应加强施工生活区的卫生管理,严禁将生活污水直接排入杆洞河。
锦洞水电站开工后,施工人员100人,加上其他服务行业、职工家属等,每天将有大量的生活污水排放出来,污水中含有各种有机物和细菌,若不进行适当处理,将对杆洞河水质产生不利影响。电站周围有大面积杂木林地,施工期工人产生的生活污水,需要修建化粪池等生活污水处理设施。施工人员生活污水经化粪池处理后尽量用于灌溉周围的林地,不排入原河道。
施工区饮用水源要取自杆洞河水,生活饮用水需经过滤和消毒处理对水体进行净化处理,达到国家饮用水标准。
施工期生产废水主要来自拦河坝、隧洞、发电厂房等工程施工的开挖、填筑和拆除、沙石料加工冲洗、混凝土拌和、浇筑、养护等施工环节。由于工程规模小,施工废水产生量不大,主要包括砂石料加工废水,拦河坝浇筑废水,搅拌废水和基坑集水。 拦河坝浇筑时,有少量废水随导流渠道进入河流,悬浮物浓度较高,对河流造成一定影响,但三个引水坝规模较小,施工时间不长,施工结束后影响随之消除。工程施工机械不多,加强管理后由机械的跑、漏、滴产生的废水可消除。由于施工废水产生量小,且污染物成分简单,经沉淀池处理达标后排放对地表水的影响很小。严禁在暴雨时进行挖方和填方施工,雨天时必须在弃土表面放置稻草和其它覆盖物,以减少对雨水冲刷施工场地对
77 区域地表河流水质的影响。
7.2 运行期退水系统及其对水环境的影响
7.2.1运行期退水系统
锦洞水电站运行期退水主要由电站发电用水、溢流坝下泄水和运行期间电站管理人员产生的生活污水三大部分组成。生活污水主要污染物为有机物、营养盐(以COD、BOD5、氨氮作为衡量指标)和粪大肠菌群。锦洞水电站运行期退水系统及组成见下图7—3。 运行期生活污水采用三级化粪池处理达标后排放。
图7—3 锦洞水电站运行期退水系统及组成图
7.2.2运行期退水对下游水环境影响
水电站的运行主要利用水力(具有水头)推动水力机械(水轮机)转动,通过发电设备将水能转变为电能,运行过程不消耗天然来水,也不引起河水水质变化,来水通过电站等生产部门后全部回归原河道。因此对电站下游产生新增污染的是运行期间管理人员产生的生活污水。
项目生产生活用房全部设于厂区,厂区劳动定员15人。生活污水产生按200L/人.d计,则生活污水产生量为3.0m3/d,污水中主要污染物及浓度为:水质COD为300~400mg/L、BOD5 为150~250mg/L、氨氮15~25mg/L。取其均值COD为350mg/L,BOD5为200mg/L,氨运行期系统及组成
发电站
用水 溢流坝下泄水 管理人员 生活污水 不产生
污染物 不污染物 COD、BOD5、氨氮和粪大肠菌群
78 氮为20mg/L,则主要污染物COD排放量为1.05kg/d,BOD5排放量为0.60kg/d,氨氮排放量为0.06kg/d。生活污水经三级化粪池处理后,可灌溉电站周围杂木林地。电站管理人员的生活污水可用于灌溉电站周围杂木林地,不外排,对环境影响不大。 生产退水的主要污染指标为悬浮物。生产退水经过沉淀处理后,悬浮物浓度很快可降到70mg/L以下,经河水稀释后对河流下游水质基本没有影响。
根据污染源调查情况和预测分析结果,锦洞水电站建成运行后,对库区水质影响相对较大的主要是库区及上游各村屯排放的生活污水,此外,各村屯的生活垃圾没有集中收集,且少数村屯直接向杆洞河附近或杆洞河的冲沟支流倾倒垃圾,污染杆洞河水体。建库后,
为避免库区水质恶化,保证杆洞河河流水体的正常功能,确保库区上下游人群健康,建设单位应从以下几个方面对库区水体进行保护:
(1)针对库区上游村屯产生的生活污水,建设单位应积极配合协调当地政府及相关部门,引导各村屯居民,对产生的生活污水尽量用于农作物及杂木林地灌溉,大力提倡并鼓励村民发展沼气清洁能源,以达到变废为宝,减小环境污染的目的。
(2)各个村屯产生的生活垃圾,应该修建垃圾箱或垃圾池统一收集后,统一处置,避免直接向杆洞河附近倾倒垃圾,污染杆洞河水质。
(3)严格控制旅游开发活动带来的水体污染,对活动中可能产生的环境问题加强管理,确保库区水质不受污染。
(4)运行期内,电站职工人数15人,产生的生活污水量不大,可用于厂区附近的杂木林地灌溉。
(5)加强宣传教育,提高人民群众保护库区水源的意识和觉悟,使群众自觉主动保护库区水源。
(6)水库周围200m范围内规划为植被保护带,带内应强化本地优势种植物的种植及保护,避免植被破坏引起水土流失,减少沙土及土壤中营养物质的入库量。 (7)大力推广有机复合肥、土杂肥、生物肥的使用,减少化肥使用强度;积极推广
79 高效、低毒、低残留农药特别是生物制剂、菊脂类农药使用,禁止使用有机氯等高毒、高残留农药;提高养殖技术,发展生态农业,减少农业生产对环境的影响。
7.3 退水对水功能区和第三者的影响
7.3.1退水对水功能区的影响
工程建设产生的废水,其主要污染物为SS。该废水主要污染物是泥沙悬浮物,属无毒污染物,拟采取砌筑沉淀池加絮凝剂进行沉淀的措施处理,经絮凝沉淀澄清达《污水综合
排放标准》(GB8978—1996)一级标准后排放或回用。由于锦洞水电站杆洞河引水坝坝址断面平均流量为6.50m3/s,1#副坝坝址断面平均流量为0.15m3/s,2#副坝坝址断面平均流量为0.24m3/s,废水排放量少,径污比悬殊,河流稀释自净能力比较大,废水处理达标排放对下游水功能区的影响甚微。
施工区生活污水来自工地施工人员日常生活排放的污水,其主要污染物是BOD5和COD、氨氮及粪大肠菌群。施工期工人产生的生活污水,需要修建化粪池等生活污水处理设施。施工人员生活污水经化粪池处理后尽量用于灌溉周围的杂木林地,不排入原河道,对杆洞河水质影响较小,不会造成污染。
水电站运行管理后的生活污水经污水处理系统处理达标排放,粪便经三级化粪池处理,用作农家肥。因此锦洞水电站退水对下游水体水质影响较小,不会改变原来的水域功能。
7.3.2退水对第三者的影响
由于论证区域沿岸居民较少,没有修建从杆洞河抽水的提水工程,因此该电站工程退水不会影响沿岸村屯居民取水,也不会对农田灌溉有影响。
锦洞水电站施工期、运行期退水不会对杆洞河的水质造成大的影响,杆洞河水质能保持现状地表水功能区内的水质,符合水资源保护规划的要求。因此,锦洞水电站施工期和运行期退水不会影响第三者对杆洞河水资源的利用。
80 7.4 入河排污口(退水口)设置的合理性分析
锦洞水电站建设充分利用丰富的水力资源,把水能变为电能,是环保清洁工程项目,生产运行中没有产生废水,只有少量的管理人员生活污水,经处理达标后排放对水体没有多大影响,所以排污口设置主要考虑施工期的生产和生活废污水的排放口。施工期的生产废水经沉淀池沉淀处理后可以回用,不用设置入河排污口;施工期的生活污水可以结合永久居住区建污水处理站,施工人员粪便经三级化粪池沤制发酵后给当地农民用作农
家肥。所以,该工程入河的废污水量较少,不会影响水体区域水功能,不用设置入河排污口。
81 8 水资源保护措施
水的开发与整治是相辅相成的,开发必须依靠整治,整治必须为开发服务。开发离开整治,环境得不到保护与改善,就失去应有的经济发展条件。任何一项工程的兴建,有利则有弊。锦洞水电站的建设对缓解当地人民生活及生产不断发展所需的电力需求,为当地水土保持综合治理提供以电代柴的有效措施。对于开发建设运行过程中产生的一些不利影响,可通过工程措施与非工程措施加以预防减少和改善。
现状项目区内水质为II类,所以,水质按水功能区的II类水标准进行保护。
8.1 工程措施
锦洞水电站发电后的尾水回归原河道杆洞河,发电不消耗水量,只是电站职工生活消耗很少的水量,不会改变流域水量平衡,但拦河引水坝建设可能造成杆洞河主引水坝至发电厂房之间4.5km杆洞河河段流量减小,1#副水坝至小支流与杆洞河汇合口之间0.25km小支流河段流量减小, 2#副水坝至锦洞河支流与杆洞河汇合口之间0.5km锦洞河段流量减小,枯水季节可能出现河道断流,影响该三个河段生态环境用水。因此,发电时水库应适当调节发电引水量,保证杆洞河的下泄基流量0.65m3/s,保证小支流的下泄基流量0.015m3/s,保证锦洞河支流的下泄基流量0.024m3/s,坝下河段受到的影响不大。电站为解决下游减水段河道生态供水,拟在混凝土大坝内埋设生态供水管,保证下游河段生态环境需水。
建议施工期产生的废污水采取砌筑沉淀池加絮凝剂进行沉淀的措施处理,废水经絮凝澄清达《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准后排放或回用。生活污水采用三级化粪池处理达标后排放。
工程弃渣主要来源于主体工程基础开挖、清基、临建(导流)工程、引水道、厂房地基及附属设施开挖过程和沉淀池沉淀过程。为防止松散渣体随水流失,建议工程区采取修建排水沟渠,及时将土地压实,修建护坡,并进行绿化,在弃渣场临水面设置拦渣墙,在
渣
82 体外设置截、排水沟,渣体底部设置导水管,施工结束后,对整个渣场覆土平整、压实并进行绿化,种植与周围环境相协调的植物,改善和恢复责任范围内的生态环境,提高土地生产力和利用率,充分发挥植被措施的后效性和生态效应,实现水土流失的根本治理,促进锦洞水电站工程库区周围经济的可持续发展。
8.2 非工程措施
8.2.1水功能区保护标准
根据《广西壮族自治区水功能区划报告》,广西柳江水系共划分出45个一级水功能区,其中保护区13个,缓冲区2个,开发利用区11个,保留区19个。锦洞水电站取水和退水与水功能区划没有冲突,取水和退水水质目标按水质现状控制。
8.2.2施工期水资源保护措施
工程施工期间将产生一定量的生产废水和生活污水,对库区及下游局部水体水质产生一定的影响,运行期间产生少量的生活污水,对水体不会造成影响。保护库区水质必须严格控制入库污染源,根据对项目论证区域的调查结果,提出水库水源保护措施。 8.2.2.1施工期水资源保护措施
(1)加强对施工期产生废水的处理设施的监督与管理,严格执行污水达标排放;施工废水处理设立废水处理站,废水处理采用沉淀法,在处理过程中先采用明沟集中将废水收集入初级处理池,然后经沉沙、絮凝反应、沉淀等过程,经处理达标后排放。 (2)针对施工高峰期产生的生活污水,施工单位应将生活污水经过三级化粪池处理后排入杂木林地,不得直接排入原河道,从而减少生活污水对河流水质造成污染。 (3)定期取样监测生产生活废污水、库区及库区下游地表水,掌握废污水的排放情况及地表水水质状况,以制定相应的保护措施。
(4)施工弃渣的统一管理。工程施工弃渣应运往指定弃渣点集中堆放,减少施工现场的土石方堆放量。施工废水处理后的沉渣应与弃渣一起堆放。弃渣点应在工程竣工后进行平整并种上草皮树木等,防止雨水冲刷又进入河道。
(5)做好施工期水土保持工作。在工程施工期间,因大量开石,原地貌、植被、土
83 壤等遭到破坏,使地表大面积裸露,极易产生水土流失。另外,弃渣场的弃渣经雨水冲刷也会产生水土流失,因此在施工前后期必须采取有效措施加以防治。
(6)施工区固体废弃物处理措施。在施工生活区设置垃圾站,由施工单位安排专人负责日常垃圾的清扫工作,将垃圾集中到垃圾站中,由工程建设单位配备专用垃圾运输车,对垃圾站中垃圾进行及时清运,清运的垃圾实行集中处理。
(7)做好水库库底卫生清理和库周污染源治理工作,以使库区水质免遭库底污物和库周污染源的污染。
8.2.2.2 运行期水资源保护措施
(1)进一步建立和完善水环境保护目标责任制。地方政府要高度重视水资源保护工作,明确政府领导对水环境保护的目标责任,地方行政首长对本辖区的水环境质量负责,并将各功能河段水质达标管理任务层层分解落实,实行任期年度目标考核责任制。 (2)实行排污许可证制度。根据水功能区划目标,地方政府要全面推进水域纳污总量控制制度的实施,即根据水功能水质目标和水环境容量确定各功能河段最高允许纳污量,反过来对该河段的入河排污口的设置和陆地污染物排放入河量进行监控和削减,实施污染物入河总量控制,以保证水体功能达到区划的水质目标要求。
(3)实施取水许可制度。按照《取水许可水质管理规定》,地方政府要加强取退水水质监督管理,依据国家有关规定,对治污不达标、退水水质超标的严重污染企业,水行政主管部门应依法吊销其取水许可证。
(4)加大执法力度。地方政府要坚决贯彻执行《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《取水许可制度实施办法》、《中华人民共和国河道管理条例》和《广西壮族自治区河道管理规定》等法律法规,重点抓好流域内主要污染源的水污染防治监督管理工作,对辖区内污染源应加强监督监测与检查,及时掌握污染动态,要严格把关,依法管理好入河排污口。
(5)控制和治理污染源。减少污染物排放是改善水环境的根本措施,为此地方政府要全面实行污染物排放总量控制制度,严格控制向河道、水库等水域排放污染物,使污水
84 处理设施的建设与水环境保护的要求相适应;结合环境综合整治,逐步杜绝生活污水、垃圾、粪便排入河道的行为。
(6)加强环境宣传教育工作,提高全民水环境意识,激发和调动全民参与环境保护工作的积极性和主动性,是搞好水环境保护工作的重要保证。
(7)加强杆洞河流域综合规划与治理。保护水资源就是保护生产力。在流域综合规划与治理中,采取与水资源保护目标相协调的措施,加强水利工程水量调度工作管理,维护江河的合理流量和水库以及地下水的合理水位,维护水体的自然净化能力,以保障水功能区的水质目标及用途。严格按照流域水资源综合利用与保护规划,限制耗水大、排污多的工业发展。搞好水土保持,大力发展林业,营造一个良好的绿色生态环境。 (8)项目业主单位在运行期产生的少量生活污水同样经过三级化粪池处理后用于灌溉电站周围杂木林地,不排入杆洞河;在库区设立水质监测断面,定期进行取样监测,及时掌握库区水环境质量状况。
85 9 建设项目取水和退水影响补偿方案
9.1 对周边用水户的有利影响
锦洞水电站杆洞河主坝库区、1#副坝库区、2#副坝库区的库容都较小,水库回水都仅为100m~200m左右,沿河没有居民生活用水、耕地灌溉生产用水的提水工程,修建拦河坝后,库区水面趋于稳定,提水的保证程度将得到提高,为两岸修建用于耕地灌溉和居民生活抽水的提水工程提供了有利条件;同时水库建成后,将形成一定面积的库区水面,将为水产养殖业的发展创造一定有利条件。
9.2 不利影响及补偿规划方案
9.2.1对坝址上游取水用户的影响及补偿规划投资
锦洞水电站的三个拦河引水坝的挡水建筑物规模都较小,水库没有淹没土地、房屋、公路及其他建筑物。工程永久占地面积为14亩,其中河滩地6亩,荒地5亩,林地3亩。 由于工程规模较小,没有淹没,工程占地小,河道沿岸原来的社会、自然生态环境没有受到影响而改变。由于库区没有居民生活用水、耕地灌溉生产用水的提水工程, 相反,库区水位抬高后,库区水面趋于稳定,提水的保证程度将得到提高,为两岸修建用于耕地灌溉和居民生活抽水的提水工程提供了有利条件。故不作补偿规划。
9.2.2对坝址下游用户的影响及补偿规划投资
该工程施工期,只要严格按照设计要求施工,在水量水质上都不会对下游造成影响。故不作补偿规划。
电站运行引水发电后,拦河引水坝建设可能造成杆洞河主坝至发电厂房之间4.5km杆洞河河段流量减小,1#副坝至小支流与杆洞河汇合口之间0.25km小支流河段流量减小, 2#副坝至锦洞河支流与杆洞河汇合口之间0.5km锦洞河河段流量减小,枯水季节可能出现河道断流,影响该三个河段生态环境用水。因此,发电时水库应适当调节发电引水量,保证
86 杆洞河的下泄基流量0.65m3/s,保证小支流的下泄基流量0.015m3/s,保证锦洞河支流的下泄基流量0.024m3/s。同时,坝址下游到厂房之间分布孔门屯、乌大屯,有40多户,约140人。据调查该村屯人口及大部分耕地均取用小河冲沟的水,没有提取杆洞河的河水,只有靠岸边零星分布的耕地灌溉用水直接从杆洞河取水,现状灌溉用水约为0.07m3/s。,电站建成后将上游水引至下游厂房发电,使该河段水量减少,会严重影响居民生活及耕地灌溉用水,必须采取工程措施以满足该减水段各用水户的用水要求。所以锦洞水电站在坝的右岸布置有灌溉放水口,引用0.1m3/s个流量,能满足减水段村民饮用及灌溉用水,引水发电对村民生活及灌溉用水影响不大。因此,坝下河段受到的影响不大,故不作补偿规划。
9.3 受影响方意见
通过政府协调,业主与受影响方已达成以上补偿标准的补偿方案。并提出以下几点意见: (1)项目建设应注意保护当地生态环境,不给地方遗留问题。 (2)各项环境保护措施一定要落实到位。
87 10 建设项目水资源论证结论与建议
10.1 取用水的合理性
锦洞水电站工程位于柳州市融水县杆洞乡附近的都柳江支流杆洞河上,厂房距杆洞乡约5km,距融水县城144km,是以发电为主的径流引水式水电站,利用拦河坝和厂房的水位差进行发电,一般情况下按河道天然来水量进行水力发电,发电后的尾水回归原河道杆洞河。发电用水并不消耗河道水资源,不对水库水质水量作任何处理,不会造成水污染,也不会造成沿河居民生活用水短缺及农田灌溉水量不足等问题。库区周围居民点海拔较高,也没有居民生活用水、耕地灌溉生产用水的提水工程。水库蓄水抬高库区水位,提水的保证程度将得到提高,为两岸修建用于耕地灌溉和居民生活抽水的提水工程提供了有利条件;同时水库建成后形成一定面积的库区水面,将为水产养殖业的发展创造有利条件。
本工程建设符合水利产业政策、水功能区划和流域水资源综合规划,取用水是合理的,不会对区域水资源的可持续利用产生不利影响。
10.2 取水水源的可靠性与可行性 10.2.1取水水源的可靠性
锦洞电站多年平均流量为6.89m3/s,多年平均来水量21804万m3。
由于电站只是利用水能,并不消耗水量,故其来水均回归原河道,可以满足下游灌溉用水及生活用水要求。
论证区域内各项用水顺序在电站用水之前,水量充足,上游来水量在满足上游用水要求后,工程发电水量有保障。在考虑不发电时坝址下游环境用水后,电站多年平均发电用水量为15786万m3 %;电站取水设计保证率85%,发电用水量12017万m3。15%、50%、85%保证率来水条件下,电站蓄水、取水量有保证(见表10.2-1)。
88 表10.2-1 不同用水条件下各保证率来水量发电用水计算成果表
保证率 用水条件 设计年来水量(%) (万m3) 15 50 85 规划 规划 规划 26988 21383 16709 发电用水其他用水生态用水弃水量 量(万m3) 量(万m3) 量(万m3) (万m3) 18239 14148 12017 1122.7 1152.7 1185.9 2172.6 2172.6 2172.6 5453.7 3909.5 1333.8
10.2.2取水水源的可行性
区域现状水平年(2007年)农业灌溉用水量为388.4万m3,村屯居民生活用水90.9万m3,农村牲畜用水48.8万m3,区域现状总用水量为528.1万m3。分析范围规划水平年(2020年)农业灌溉用水量为388.4万m3,村屯居民生活用水313.8万m3,农村牲畜用水168.5万m3,总用水量为870.7万m3。
取水方式为河道内拦水、引水发电。一般情况下水库运行方式为按河道天然来水量进行水力发电,发电后的尾水回归原河道。杆洞河主坝正常蓄水位为453.5m,1#副坝正常蓄水位为451.094m,2#副坝正常蓄水位为449.547m,库容分别为97.9万m3、1.12万 m3、23.7万 m3,为无调节的径流引水式水电站,电站装机容量为333500kW,设计年平均发电量为3690万kW2h,其中丰水期发电量为2539万kW2h,枯水期发电量为1151万kW2h,保证出力(P=85%)1866kW,年利用小时3514h,额定水头100.0m,设计单机额定流量4.17m3/s,取水方式为河道内拦水、引水发电,总额定取水流量为12.51m3/s,多年平均取水总量15786万m3,保证率P=85%年取水总量12017万m3。电站发电用水只利用水能,不损耗水量,发电用水对水资源无影响,电站蓄水取水量有保证,规模确定比较合理。 杆洞河评价河段内水质良好,现状地表水水质符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类水质标准,符合工程用水对水质的要求。预测规划水平年(2020年)库区水质符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类水质标准,符合工程用水对水质的要求。取水水源质比较可靠。
89 10.3 取用水对水资源状况和其他取用水户的影响
锦洞水电站由于库区水位抬高,其取水保证程度将较建库前有较大提高,为两岸耕地提水灌溉和居民用水提供了有利条件;同时水库建成后将形成一定面积的库区水面,宽阔的水面,也将为水产养殖业的发展创造有利条件。
电站运行引水发电后,拦河引水坝建设可能造成杆洞河主坝至发电厂房之间4.5km杆洞河河段流量减小,1#副坝至小支流与杆洞河汇合口之间0.25km小支流河段流量减小, 2#副坝至锦洞河支流与杆洞河汇合口之间0.5km锦洞河河段流量减小,枯水季节可能出现河道断流,影响该三个河段生态环境用水。因此,发电时水库应适当调节发电引水量,保证杆洞河的下泄基流量0.65m3/s,保证小支流的下泄基流量0.015m3/s,保证支流锦洞
河的下泄基流量0.024m3/s,坝下河段受到的影响不大。
10.4 退水影响及水资源保护措施 10.4.1退水影响
电站工程退水主要有施工期的生产和生活废污水以及运行期的生活污水。
生活退水的主要污染指标为BOD5及CODcr。施工单位将生活污水经过三级化粪池处理后排入电站周围杂木林地,不得直接排入杆洞河及小支流。
施工废水产生量小,且污染物成分简单,经沉淀池处理达标后排放对地表水的影响很小,经河水稀释后对河流下游水质基本没有影响。
运行期水电站通过发电设备将水能转变为电能,运行过程不消耗天然来水,也不引起河水水质变化,来水通过电站等生产部门后全部回归原河道杆洞河,因此对电站下游产生新增污染的是运行期间管理人员产生的生活污水,锦洞水电站运行期间,生产人员较少,产生的生活污水很小,对河水水质影响很小。
10.4.2水资源保护措施
(1)项目施工期和运行期产生的生活污水需经过三级化粪池等处理后排入电站周围
90 杂木林地,不得直接排入杆洞河及小支流。
(2)在库区设立水质监测断面,定期进行取样监测,及时掌握库区水环境质量状况; (3)做好施工区域水土流失的防治工作,以免由于水土流失造成河流水质的污染。 (4)库区经济发展应进行全面规划,合理布局,重点发展无污染或轻污染、高效益产业,限制重污染企业的兴建,严格实行“达标排放”与“总量控制”制度,从源头控制污染; (5)加强库区内的环境保护宣传,让群众自觉保护库区内生态环境、控制污染,以维护库区内的良好生态环境。
综合上述,锦洞水电站建设项目对周边水资源状况、水生态环境及其他取水户影响较小,
其用水合理。电站取退水对周边水资源状况、水生态、水环境及其他取水户影响较小。从水资源角度,锦洞水电站建设项目是合理可行的。
10.5 建议
建议融水县以及有关方面向上级部门争取落实有关该水电站建设方面的优惠政策,协调处理好水资源论证、环保及水土保持等工程建设的内、外部条件,大力支持广西融水苗族自治县锦洞水电站投资开发本电站,争取项目早日发挥效益。
工程施工期退水主要是施工人员生活污水和生产废水,若不采取措施进行处理,将对下游河段水质产生不利影响。建议加强施工管理,落实处理措施。
锦洞水电站运行引水发电后,拦河引水坝建设可能造成杆洞河主坝至发电厂房之间4.5km杆洞河河段流量减小,1#副坝至小支流与杆洞河汇合口之间0.25km小支流河段流量减小, 2#副坝至支流锦洞河与杆洞河汇合口之间0.5km锦洞河河段流量减小,枯水季节可能出现河道断流,影响该三个河段生态环境用水。电站为解决下游减水段河道生态供水,拟在混凝土大坝内埋设生态供水管,用于下泄环境基流。建议业主加强电站运行调度管理和方案研究,发电时科学调节发电引水量;同时建议水行政主管部门对业主进行督促,确保杆洞河的下泄基流量0.65m3/s,保证小支流的下泄基流量0.015m3/s,保证支流锦洞河的下泄基流量0.024m3/s,坝下河段受到的影响不大。
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