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1、2 1 基本概况 1.1 自然状况 三道湾水电站 位于 黑龙江省黑河市境内黑龙江右岸一级支流法别拉河中游，在 黑河市爱辉区境内，距黑河市城区 46km，距爱辉区上马乡三道湾村 4.0km。 黑河市位于黑龙江省北部，是我国东北部中俄边境上最大的口岸城市，与俄罗斯阿穆尔州首府远东地区第三大城市布拉格维申斯克市隔江相望，具有发展 对独联体和东欧进出口贸易的优越条件，是沟通欧亚经济贸易、建立东北亚国际贸易 的 大通道。对岸的布拉格维申斯克市，通过西伯利亚和贝阿两条铁路可直通莫斯科和东欧各国，随着对俄罗斯及东欧贸易的不断扩大，黑河的战略地位将越来越突出。 黑河市于一九九二年三月被国务院批准为首批沿边开放
2、城市，使黑河市的开放、开发进入了新的发展阶段。 黑河市地域辽阔，土地肥沃，矿产丰富，目前，正在开发利用的除黄金、煤炭、林业和水电外，石灰石、珍珠岩、铜、锌等矿藏正在加速开发和利用。农业经济也保持了持续稳定的发展，林牧渔业多种经营和乡镇企业发展速 度也在加快。 随着对外经济贸易合作范围的不断扩大和工农业生产的持续发展，黑河地区的供电能力难以满足国民经济发展的需要，根据电业部门提供的 2000 年至 2005 年的用电负荷和现有水、火电厂的实际运行情况，黑河电网存在着电力紧张调峰能力低的问题。 三道湾水电站装机 22MW，是一座调峰电站，该电站的建成投产对于减轻电网负担，缓解电网峰荷的矛盾具有较重
3、要的意义和作用。 三道湾水电站是一座以发电和防洪为主，兼顾水产养殖等综合利用的水利枢纽工程。坝址以上控制面积为 2412km2，坝址处多年平均年径流量为 4.41108m3，电站总装机为 22MW，保证出力为 4.09MW，多年平均发电量为 4736104kW.h，装机年利用小时数为 2153h。防洪保护耕地面积 4.86 万亩，保护人口 788 户 2923 人，养鱼年产450t。三道湾水电站总投资为 28234.35 万元。 3 1.2 水文 1.2.1 流域概况 法别拉河为黑龙江右岸一级支流，发源于小兴安岭北麓，由西向东汇入黑龙江，河流全长 141.0km，流域面积 2930km2，河道
4、平均坡降 1.9 ，总落差 342m。法别拉河主要支流包括阿尔滨河、剌尔滨河和古兰河，法别拉河全流域均位于黑河市 爱辉区境内，地理座标为东经 12615 12719，北纬 5013 5050间。 三湾电站位于法别拉河中下游黑河市爱辉区上马厂乡三道湾村上游 4.0km 处，距上游已建成的象山水电站约 30km，形成连续梯级水库，上游的象山水电站为 1997 年建成，总库容 3.34108m3，是一座多年调节水库。 1.2.2 气象 法别拉河流域无气象观测站，据黑河气象站资料统计，多年平均气温 -0.3 ，夏季极端最高气温 37.7 ，冬季极端最低气温为 -44.5 。日平均气温小于等于零度的日数
5、为 155 天，多年平均蒸发量为 1164mm（ 20cm 蒸发皿），多年平均降水量为 527.6mm。多年平均风速 3.9m/s，最大风速 26.7m/s，冬季多西北风，夏季多东南风和西南风。 1.2.3 径流 采用公别拉河西沟水文站作为设计代表站，推求坝址处设计年径流。根据还原插补的西沟水文站 1957 年 2003 年 47 年连续年径流深系列，按 P 型理论频率曲线，矩法初估，适线确定西沟水文站年径流参数，西沟水文站多年平均径流深 194mm，Cv=0.42。 考虑公别拉河与法别拉河为乡邻流域，均位于黑龙江右岸，小兴安岭北坡，其河流与山脉走向一致，地形地貌 及植被相似，产汇流条件相似，
6、采用水文比拟法，按面雨量系列修正西沟水文站系列推求三道湾、象山及象山 三道湾区间设计年径流，象山水电站多年平均径流深 184.1mm，三道湾水电站多年平均径流深 182.3mm。坝址设计年径流成果见表 1-1。 4 表 1-1 设计年径流成果表 坝址及区 间 F(km2) 单位 均值 设计值 P(%) 75 90 95 象山坝址 1972 108m3 3.63 2.52 1.86 1.54 象山三道湾 440 108m3 0.77 0.53 0.39 0.33 三道湾坝址 2412 108m3 4.40 3.05 2.25 1.87 1.2.4 洪水 采用西沟站设计洪水成果，按面积比指数关系推
7、求象山坝址、象山 三道湾区间及三道湾坝址设计洪水。成果见表 1-2。 表 1-2 坝址设计洪水成果表 名称 面积 (km2) 单位 均值 设计频率 P(%) 0.05 1 2 5 10 20 三道湾 2412 mQ (m3/s) 263 3389 1798 1451 1008 688 405 1W (104m3) 1771 16070 9262 7690 5694 4216 2799 3W (104m3) 4242 26326 16485 14196 11137 8813 6445 7W (104m3) (104m3) 7093 39165 24961 21643 17202 13833 10
8、359 象山 1972 mQ (m3/s) 229 2961 1571 1268 881 601 353 1W (104m3) 1503 13599 7836 6506 4812 3568 2367 3W (104m3) 3568 22179 13884 11958 9383 7422 5435 7W (104m3) 5953 32875 20952 18161 14437 11604 8692 区间 440 mQ (m3/s) 84 1084 575 464 322 220 129 1W (104m3) 432 3914 2255 1875 1382 1028 683 3W (104m3)
9、1002 6195 3879 3344 2618 2074 1521 7W (104m3) 1616 8916 5676 4925 3914 3145 2359 5 1.2.5 沙情与冰情 坝址多年平均悬移质年输沙模数约为 5.0t/km2.a，多年平均悬移质输沙量 1.21104t，推移质按悬移质的 15%考虑，推移质输沙量为 0.81104t，年输沙总量为 1.39104t。 法别拉河流域多年平均封冻期为 160d，多年平均封河日期一般在 11 月 5 日 10日，最早在 10 月 20 日，坝址处多年平均封冻日期为 11 月 7 日，最早在 10 月 25 日，法别拉河流域多年平均开河日
10、期在 4 月 17 日 20 日，最晚在 5 月 7 日，坝址处多年平均 开河日期在 5 月 18 日，最晚在 5 月 26 日。多年平均最大冰厚 1.25m，最大冻土深 2.57m。 1.3 地质 本地区大地构造单元处于新华夏系构造体系第三隆起带北缘， 区域地壳运动以缓慢上升为主，地震基本烈度小于 度，区域稳定性好。 水库库岸稳定性较好，无塌岸和渗漏问题，水库区周边无浸没问题，库区及附近无大的断裂构造通过，水库发生诱发地震的可能性较小。位于库区东部北侧的三道湾子岩金矿点（ 1 号矿点）还未开采，建议水库蓄水前开采完毕，并采取相应措施，不会对水库淤积产生影响。水位淹没对此矿体已构成压覆，建议水
11、电站建成以 前，将水体能够压覆的矿点开采完毕。 通过计算表明：在天然无防渗措施条件下，该坝年渗漏量占正常蓄水位以下库容的 51.4%，渗漏量较大，但主要渗漏部位为第四系松散层，即河床段。建议应在此段进行截渗处理。对河谷段松散层进行渗透稳定性分析，判断变形类型为管涌型。建议允许水力比降取 J 允 0.15 为宜。 通过物探资料，坝址区共发现二处断层破碎带（低速带），建议施工时采取适当的工程处理措施。 隧洞沿线分布为黑云母花岗岩，洞长约 862.43m，局部为蚀变闪长玢岩。进口处洞身围岩大部分为 类，围岩局部稳定性差，围岩强度不足， 局部会产生塑性变形，施工中需采取适当的工程措施；洞身围岩大部分为
12、 类，围岩整体稳定，不会产生塑性变形，局部可能产生掉块。施工中可不支护或局部锚杆或喷薄层砼；在洞身中局部有 6 处波速低速带，推测为断层破碎带，在此位置洞身围岩分类为 类，岩体极不稳定，围岩自稳时间很短，规模较大的各种变形和破坏都可能发生，施工中应进行系统6 锚杆加钢筋网或浇筑混凝土衬砌。 调压井处强风化岩体岩石完整性差，对成井不利，弱风化岩体岩石完整性一般，均需进行必要的工程处理。支洞分岔管处在微风化 新鲜岩体中，岩体较完整。但上覆岩体厚度一般为 15m20m，主洞与支洞相接处隧洞直径相对变大，成洞条件一般。 在电站厂房区钻探揭露 2 处断层破碎带，施工时需采取适当的工程处理措施。 升压站基
13、础座于强风化、弱风化花岗斑岩中，工程地质条件较好。 尾水渠渠道底处在强风化、弱风化与微风化岩体过渡带，岩体稳定性、抗冲性均较好。 天然建筑材料储量丰富，砼骨料中粗骨料质量基本满足规程质量指标要求，细骨料多项指标不能满足质量指标要求，质量较差；沥青心墙保护层用砂砾料较丰富； 块石料各项质量指标均可以满足块石料质量指标的技术要求。 表 1-3 三道湾水电站选定方案电能调节成果 表 项目 单位 电能指标 正常蓄水位 m 228 死水位 m 212 保证出力 Mw 4.09 多年平均发电量 104kwh 4736 保证电量 104kwh 3511 装机利用小时 h 2153 最大净水头 m 51.93
14、 最小净水头 m 35.79 加权平均水头 m 49.79 最大发电流量 m3/s 52.25 最小发电流量 m3/s 9.15 加权平均流量 m3/s 9.77 平均发电流量 m3/s 12.69 多年平均水位 m 225.72 7 1.4 工程 规模 1.4.1 水库规模 经技术经济综合比较初步选定三道湾水电站规模：总库容 4.54108m3；正常蓄水位228.00m，相应库容 3.60108m3；兴利库容 2.51108m3，占总库容的 55%，死水位 212.00m，相应库容 1.09108m3，占总库容的 24%；设计洪水位 230.88m，相应库容 4.19108m3；校核洪水位
15、232.47m，相应库容 4.54108m3。 1.4.2 电站规模 表 1-4 三道湾水电站工程建设规模汇总表 项 目 单 位 指 标 特征水位 正常蓄水 位 m 228.00 死水位 m 212.00 防洪高水位 m 230.28 设计洪水位 m 230.88 校核洪水位 m 232.47 特征库容 正常蓄水位相应库容 108m3 3.60 兴利库容 108m3 2.51 死库容 108m3 1.09 防洪库容 108m3 0.46 设计库容 108m3 4.19 校核库容 108m3 4.54 电能指标 装机容量 MW 22 保证出力 MW 4.09 多年平均发电量 104kWh 4736 装机年利用小 时数 h 2153 1.5 工程布置及主要建筑物 依据国家防洪标准 （ GB5020194） 、水利水电工程等级划分及洪水标准（ SL252-2000）及黑龙江省发展和改革委员会黑发改农经 2004832 号文批复意见，三道湾水电站 “工程为大 （ 2） 型 等工程，挡水、泄水、引水建筑物设计洪水标准 100年一遇， 校核洪水标准为 2000 年一遇；水电站为小 型 等工程，设计洪水标准为50 年一遇，校核洪水标准为 100 年一遇； 发电设计保证率为 90%。 8 三道湾水电站枢纽工程由拦河坝、溢洪道、输水洞及电站厂房组成 。 1.6 隧洞地质概况 隧洞沿线分布为黑云
