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1、1 概 述1.1 项目背景1.1.1工程地理位置北屏水电站工程位于重庆市最北端的城口县境内，在任河支流畔河上。为畔河流域梯级开发的骨干工程，为第三级电站，是重庆市城口县畔河流域梯级开发规划报告推荐的近期工程。坝址位于城口县北屏乡小竹溪沟口，下距城口县城10.8km，工程对外交通方便，有县城至陕西省岚皋县的县际公路从坝址左岸通过，厂址位于城口县城郊的柳树坝，距县城2.0km，有县际公路通过。北屏水电站坝址以上集水面积191.6km2，为筑坝引水的混合式电站。经左岸有压引水隧洞长4.83km引至城郊的柳树坝任河干流右岸厂房发电。水库有效库容1110万m3，具有不完全年调节性能，装机容量25MW。城
2、口县是国家重点扶持的贫困县，行政上隶属重庆直辖市。城口县位于重庆市最北端，地处四川盆地东北边缘，大巴山腹地。东邻陕西省镇平县、平利县，西接四川省万源市、宣汉县，南连重庆市开县、巫溪县，北靠陕西省紫阳县、岚皋县，县境东西长96km，南北宽66km，幅员面积3286 km2。全县辖7区1镇、41个乡（镇），2002年末，全县总人口22.66万人，全县国内生产总值5.4亿元。近年全县已实现乡乡通公路，其中出境公路城万线（城口万源）、城开线（城口开县）已建成山区重丘二级的水泥路和柏油路，走城开线可直接进入长江黄金水道。重庆市城口县北屏水电站工程地理位置示意图见附图1-1。1.1.2工程的由来及建设的必
3、要性北屏电站开发任务以发电为主，兼有水产养殖等综合利用要求。北屏水电站是畔河干流开发的骨干工程，建设北屏水电站是城口县经济发展的需要、是工业发展的需要、是发展水产养殖促进经济发展的需要、是保持改善生态环境及促进旅游业发展的需要。北屏水电站建成后，可满足城口县电网电力、电量及调峰需求，促进城口县社会经济可持续发展，开发建设北屏水电站工程不仅是十分必要的，也是十分紧迫的。1.1.3工程前期工作开展情况畔河流域梯级开发规划报告由中南院于2002年10月完成，流域从上游到下游规划有松柏、土桥子和北屏三个梯级。总装机容量为33.26MW，其中松柏为1.26MW、土桥子为7MW、北屏为25MW，多年平均发
4、电量11303万kw.h。城口县人民政府于2002年12月16日以城府200241号文批复了该规划报告,具体详见附件1“城口县人民政府关于畔河流域梯级开发规划的批复”。主要意见为：“原则同意畔河流域梯级开发方案，即松柏水库（1164 m）+土桥子水库（1086m）+北屏水库（950m）。”2003年4月，华东勘测设计院受重庆市城口县水电局委托，编制本工程可行性研究报告。重庆市发展和改革委员会于2006年5月25日以渝发改能2006390号文核准了该可研报告,详见附件2“重庆市发展和改革委员会关于城口县中坝子电站（原北屏水电站）工程项目核准的通知”。主要意见为：“中坝子水库电站为畔河流域规划的第
5、三个梯级电站，电站正常蓄水位950m，总库容1875万m3，调节库容1082万m3，装机2.5万kw, 为混凝土拱坝，为引水式地面厂房。”受业主委托，我院于2007年5月全面开展初设阶段野外勘测工作，经与业主方人员在坝型比选方面多次交换意见及论证比选，于2008年2月完成了重庆市城口县北屏水电站工程初步设计报告，初步设计仍推荐北屏电站正常蓄水位为950m。由于初设报告已出来，且主体工程及施工等涉河布置方案与可研相比有变化，因此防洪评价在初步设计方案基础上进行。根据重庆市河道管理条例，涉河建设项目需进行防洪评价。2007年10月初重庆市水利电力建筑勘测设计研究院受业主重庆水利投资集团公司委托，承
6、担防洪评价报告的编制工作。接受任务后，立即组织水文、规划、水库泥沙、水工等相关专业人员到现场踏勘，收集了当地的水文气象、规划及相关设计报告等多方面资料，在初步设计报告成果基础上，经过分析论证工作，于2008年3月24日完成了重庆市城口县北屏水电站工程涉河建设方案及防洪评价报告（送审稿）。在编制工作中，得到了重庆市水利局、城口县水利局、当地政府及业主的大力支持，在此表示衷心感谢。1.2 评价依据1.2.1法律、法规和规章（1）中华人民共和国水法（2002.10.1）（2）中华人民共和国防洪法(1997.8.29)（3）中华人民共和国河道管理条例（1988.6.3）（4）河道管理范围内建设项目管理
7、的有关规定（水政19927号）（5）重庆市河道管理条例（2002.6.29）（6）重庆市河道管理范围内建设项目管理办法（渝府发200323号）1.2.2 技术标准及规程规范（1）中华人民共和国防洪标准（GB50201-94）（2）堤防工程设计规范（GB50286-98）（3）水电枢纽工程等级划分及设计安全标准（DL5180-2003）（4）水电工程水利计算规范（DL/T5105-1999）（5）水利水电工程施工导流设计导则（DL/T5114-2000）（6）水利水电工程设计洪水计算规范（SL44-2006）（7）河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则（试行、2004.8）1.2.3 主要编
8、制依据文件（1）重庆城口县防洪规划（1999）（2）重庆市城口县畔河流域梯级开发规划报告（3）城口县葛城镇河段“三线”划定成果报告（4）重庆市城口县“十一五”水利规划（5）重庆市城口县北屏水电站工程可行性研究报告（国家电力公司华东勘测设计研究院2003.9）（6）重庆市城口县北屏水电站工程水资源论证报告书（7）重庆市城口县北屏水电站工程水土保持方案报告书（8）重庆市城口县城区防洪河堤工程可行性研究报告（三峡水电设计院2002年）（9）重庆市城口县北屏水电站工程初步设计报告（重庆市水利电力建筑勘测设计研究院2008.2）（10）重庆市城口县土桥子水电站工程可行性研究报告（华东院2003年9月）（
9、11）“重庆市城口县北屏水电站工程防洪评价报告委托书”1.2.4 报告批复文件（1）城府200241号文 “城口县人民政府关于畔河流域梯级开发规划的批复”。（2）渝发改能2006390号文“重庆市发展和改革委员会关于城口县中坝子电站（原北屏水电站）工程项目核准的通知”。1.3 评价范围与防洪标准根据重庆市河道管理范围内建设项目管理办法规定：无堤防的河道，重庆主城规划区内的河道管理范围，按100年一遇的洪水位划定；主城规划区以外区县（自治县区、市）人民政府所在地的河道管理范围，按20年一遇的洪水位划定；其余河道的管理范围，按10年一遇的洪水位划定。北屏电站水库坝址距城口县城10.8km，防洪评价
10、标准为10年一遇，同时考虑北屏电站水库将抬高部分水位，水库河段也进行了设计、校核洪水工况下库区洪水影响分析；厂址河段位于城口县人民政府所在地葛城镇的范围，防洪评价标准为20年一遇。按重庆市河道管理范围内建设项目管理办法和河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则（试行）的有关要求，北屏水电站防洪评价范围为两部分：1、上起本电站水库回水末端，下至畔河与任河汇合口共14.026km（库区5.326km km +坝址汇合口8.7km），2、厂址河段1.702km，论证河段总长度为15.728km。北屏水电站水库总库容为1910万m3，电站装机容量为25MW。根据中华人民共和国GB50201-94防洪
11、标准和SL 252-2000水利水电工程等级划分及洪水标准的规定，本工程属三等中型工程，大坝属高坝，主要建筑物拦河坝、泄洪建筑物、引水系统及地面厂房为3级，永久性次要建筑物如二道坝、永久公路、辅助及生产生活用房等均按4级建筑物设计，临时性建筑物如施工围堰、施工道路、临时房屋等均按5级建筑物设计。建筑物级别及洪水标准见表1.3-1。北屏水电站建筑物级别及洪水设计标准表表1.3-1建筑物名称级别洪水重现期(年)正常运用(设计)非常运用(校核)拦河坝、泄洪建筑物及取水建筑物350500厂 房350200导流建筑物551.4 研究路线与工作内容1.4.1 防洪评价的研究路线北屏水电站工程防洪评价的研究
12、思路为：坝、厂址设计洪水分别采用推理公式法利用设计暴雨资料及采用水文比拟法计算，同时用历史洪水调查资料进行验证，通过水文分析计算并结合数学模型确定北屏电站的兴建对本河段行洪的影响。所采用的主要资料为：四川省中小流域暴雨洪水计算手册有关暴雨参数，大竹河站水文资料，论证河段1/2000（或1/500）地形图，北屏电站水工建筑物及论证河段内渣场布置等设计资料。1.4.2 防洪评价的工作内容防洪评价的工作内容主要包括：水文分析计算、壅水计算、库区泥沙淤积计算，枢纽对河道防洪影响的综合评价等。 水文分析计算水文分析计算主要工作内容：水文资料的审查与分析、水文分析计算及成果合理性分析，提供不同频率的洪水成
13、果。 壅水分析计算北屏电站防洪评价采用一维数学模型进行工程壅水分析计算，其主要内容包括：模型的基本方程、计算方法、边界条件的确定。 库区泥沙淤积计算库区泥沙淤积计算采用经验公式法，针对山区河流泥沙进行库区泥沙淤积和回水分析计算。 通过进行与规划的关系分析、本身的防洪标准分析、工程方案对河势、行洪及第三者权益的影响分析等，进行北屏水电站工程对河道防洪影响的综合评价。12 基本情况2.1 建设项目概况北屏水电站坝址位于城口县北屏乡小竹溪沟口，为畔河流域干流梯级开发的第三级电站，枢纽为混合式布置。水库正常蓄水位950m，相应库容1640万m3，总库容1910万m3 ，调节库容1110m3。本电站为不
14、完全年调节电站，电站最大工作水头231.0m，电站装机容量25MW，保证出力2.85MW，年利用小时2920h，年电量7300.9万kWh。本工程由大坝枢纽、引水建筑物和厂区建筑物组成。其建筑物级别及洪水标准见1.3-1所述，挡水建筑物为混凝土双曲薄拱坝，坝顶高程954m，最大坝高84m，坝顶轴线弧长228.21m，坝顶宽4m。引水隧洞布置在畔河左岸山体中，连接畔河和任河，沿左岸有压引水隧洞4.83km至任河柳树坝左岸布置岸边地面式厂房。内装2台各12.5MW水轮发电机组，水轮机型号：HLA542-LJ-145，工程计划工期31个月，迁移人口421人，淹没耕地343.13亩，工程静态投资313
15、64.02万元，单位千瓦投资12545.61元/kW，单位电度投资4.296元/kW.h。2.1.1 工程选址、选型及总体布置方案2.1.1.1坝轴线、坝型、厂址选择1、坝轴线比较与选择原可研阶段选定的上坝址位于城口县北屏乡小竹溪沟口下游一带河谷，建坝河段长约300m。在坝轴线（）上游约250m左岸发育有小竹溪，下游约200m左岸均发育有1条小冲沟；右岸坝线上游约100m处有1小冲沟；小竹溪冲沟切割较深，沟源较长，常年有流水。从坝址地形地质条件及建筑物布置分析，坝址仅适宜布置一条坝轴线，坝线选择具有唯一性。因此初设阶段将原可研选定的上勘探线位置作为初拟坝轴线位置。在此初拟坝轴线基础上作适当调整即作为选定坝轴线。坝线河流流向N80W，坝线下游约120m处折转为N20W，河段稍起伏，下游有深约2.5m的冲刷跌坎。河谷狭窄，两岸坡地形陡峻，两坝肩地形基本对称。左岸山体雄厚，坡面较平顺，地形坡角一般3050。右岸为凸出山脊，山体较单薄；980m高程以下地形坡角一般4080，以上山鞍为缓坡。为斜向谷，河谷剖面形态为左稍缓、右较陡的不对称“V”型。枯水期水面高程883885m，河床底宽4050m；正常蓄水位（950m
