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燕子山电站水资源论证报告.doc

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'新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告1总论1.1项目来源及编制论证报告书的目的结合“新疆乌什县燕子山水电站工程可行性研究”工作,乌什水电开发有限公司于2011年委托阿克苏地区水利水电勘测设计院开展“新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证”工作(“委托书”见本报告附件一)。编制新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告书的目的是为促进乌什县秋格尔总干渠的水能资源合理开发和可持续利用,任务是保障燕子山水电站建设项目的合理用水要求,尽可能减少该建设项目开发利用水资源对托什干河水资源及水环境产生不利影响,实现区域水资源总量控制与合理配置。1.2编制的原则及依据1.2.1编制的原则本报告的编制遵循合理开发、节约使用、有效保护的原则,符合流域规划及水资源开发利用与保护总体布局,遵守区域水资源配置方案,坚持水量与水质并重,防止水源枯竭和水资源的污染,按照有关规程、规范和文件的规定进行编制。1.2.2编制的依据(1)法律及有关政策、法规①《中华人民共和国水法》(2002年8月29日九届人大常委会第29次会议通过);②《取水许可和水资源费征收管理条例》(中华人民共和国国务院令第460号);③《新疆维吾尔自治区取水许可制度实施细则》(自治区人民政府第42号令);④《建设项目水资源论证管理办法》及其附件:“建设项目水资源论证报告书编制基本要求”(水利部、国家计委(2002)第15号令);⑤《关于做好建设项目水资源论证工作的通知》及其附件:“新疆维吾尔自治区建设项目水资源论证报告编制提纲”(新水厅(2002)94号)。(2)主要规程、规范及技术标准;①SL/Z322-2005《建设项目水资源论证导则(试行)》;57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告②SL201-97《江河流域规划编制规范》;③SLl04-95《水利工程水利计算规范》;④SL45-92《江河流域规划环境影响评价规范》;⑤SLl96-97《水文调查规范》;⑥SL/T238-1999《水资源评价导则》;⑦SL278-2002《水利水电工程水文计算规范》;⑧GB3838-2002《地表水环境质量标准》;⑨GB50027-2001《供水水文地质勘察规范》;⑩DL5020-2007《水利水电工程可行性研究报告编制规程》;⑩GB/T17367-1998《取水许可技术考核与管理通则》;⑩其他有关规程、规范和技术标准。(3)主要报告①《水电站工程可行性研究报告编制规程》(DL/T5020-2007年);②《新疆乌什水电开发有限公司秋格尔水电梯级开发工程初步设计报告》(2009年5月)。1.3取水规模、取水水源与取水地点1.3.1取水规模燕子山水电站位于新疆维阿克苏地区乌什县境内,燕子山水电站是秋格尔干渠上已建燕子山电站的扩建电站,本报告主要针对燕子山电站扩建后的水资源进行论证(以下同)。燕子山水电站是秋格尔水电梯级开发工程中的第四级电站。电站扩建后的装机容量7.4MW,年发电量2780万kw·h。电站发电引水流量70m3/s,年利用小时数为3757h。燕子山水电站工程的开发任务是水力发电,电站建成后可为阿克苏地区的工、农、牧业提供电力和电量,以满足社会经济发展对电力电量的需求。该电站在秋格尔总干渠上修建拦河引水枢纽引水,利用水能发电的径流式水电站,是具有低成本、高效益、少污染的能源工程。1.3.2取水水源燕子山水电站取水水源为乌什县托什干河南灌区秋格尔总干渠地表水。1.3.3取水地点57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告本次拟建工程新燕子山水电站是老燕子山电站的扩建工程,位于乌什县境内托什干河南灌区的秋格尔总干渠上,已建电站有亚满苏电站、上五里铺电站和老燕子上电站,待建电站有苏介提电站、新燕子山电站和和河口电站。本次燕子山电站的扩建工程距秋格尔干渠渠首约9km,距上游五里铺电站约4km,距阿克苏市约100km,距上游沙里桂兰克水文站约60km。行政区划隶属新疆阿克苏地区乌什县。1.4工作等级依据《建设项目水资源论证导则(试行)》(SL/Z322-2005)中表2.1-2水资源论证分类分级指标对本次论证进行等级划分,本工程取水主要为地表水,水电站装机规模为7.4MW,水电站工程等别为Ⅴ等。由于本工程取水和退水对第三者取用水影响轻微,本次取水和退水论证工作分类等级为三级。因此,本项目论证工作等级为三级。1.5分析范围与论证范围1.5.1分析范围根据该建设项目所在区域水资源状况及开发利用现状,结合工程特点(径流式开发),确定本项目水资源分析范围为乌什县托什干河的秋格尔总干渠以上流域,其主要行政区隶属阿克苏地区乌什县。1.5.2论证范围工程取水水源论证范围为:燕子山水电站引水枢纽断面以上河段。工程取水和退水影响论证范围为:燕子山水电站引水枢纽断面至电站尾水入河口断面。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告燕子山水电站工程水资源论证分析范围和论证范围见图1-157 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告1.6水平年根据乌什县燕子山水电站工程项目的实施方案和取水计划,确定该工程项目水资源论证水平年如下:现状水平年一2007年;设计水平年一2015年。1.7论证委托书、委托单位与承担单位关于新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证委托书见本报告附件一。委托单位:新疆乌什水电开发有限公司;承担单位:阿克苏地区水利水电勘测设计院;1.8工作流程57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告图1-2本次水资源论证工作程序57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告2建设项目概况2.1建设项目名称及项目性质(1)建设项目名称新疆乌什县燕子山水电站工程(2)项目性质扩建径流式发电工程。从乌什县秋格尔总干渠上桩号9+762km~11+406km之间修建引水枢纽引水,采用径流式开发,对干流河道来水不具有调节能力,利用天然来水发电。2.2项目概况2.2.1流域及规划概况燕子山电站位于新疆阿克苏地区乌什县境内,该电站建于秋格尔灌区引水工程上本次新建电站是在已建燕子山电站的基础上进行的扩建,电站利用干渠水量引水发电。根据《新疆乌什水电开发有限公司秋格尔水电梯级开发工程初步设计报告》,秋格尔干渠共布置了五个梯级水电站,从上至下依次为:亚满苏水电站、上五里铺水电站、苏介提水电站、燕子山水电站和河口水电站。本次设计电站为规划梯级的第四级,各梯级电站均采用引水式开发,主要开发任务是水力发电。本次燕子山水电站扩建装机容量7.4MW,能向阿克苏电网提供2780万kw·h的电量,承担电力系统基荷。燕子山水电站的建设能有效增加阿克苏地区电网的供电能力,缓解地区未来供电能力不足的矛盾,为当地经济发展提供电量支持,从而促进乌什县及阿克苏地区国民经济的发展。燕子山水电站的建设充分利用了秋格尔干渠水量及河道落差进行水力发电,使流域的资源优势转化为经济优势,从而带动阿克苏地区社会经济快速发展。此外,燕子山水电站位于少数名族聚居的阿克苏地区,该电站的建设对增强民族团结,维护和促进边疆稳定,都具有重要的意义。托什干河发源于天山南脉的喀拉铁热克山北麓,中国与吉尔吉斯斯坦边境的乌尔他苏达坂,河流主要走向为WWS—EEN,河道全长457km,其中吉尔吉斯斯坦境内河长为95.5km,我国境内河长361.5km,落差1779m,平均纵坡5‰,。沙里桂兰克水文站以上托什干河集水面积为19166km257 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告,吉尔吉斯斯坦境内为8170km2。,我国境内10996km2。主要支流有穷乌金格库乌什河,在沙里桂兰克水文站以上3km处汇入。托什干河与库玛拉克河在喀拉都维处汇合后称为阿克苏河。秋格尔干渠是从托什干河引水来满足秋格尔灌区农业用水的水利工程,其引水渠首为已建的拦河闸式枢纽,枢纽建筑物主要由导流堤、泄洪闸、引水渠、右岸进水闸、冲沙闸、原第二泄洪闸、交通桥等组成。秋格尔干渠原设计引水流量为20m3/s,旧渠道为土渠,渠线沿河道右岸一级阶地布置,地面纵坡约4/1000。秋格尔灌区行政区划上隶属于乌什县,灌区地理位置东经:79°06’~79°33’,北纬41°10’~41°22’,东西长37km,南北宽13km,全长25km,分上、下二段,上段11km,下段14km,干渠地形西高东低,纵坡较大,蕴藏较为丰富的水能资源。为了合理地利用秋格尔干渠水能资源,1999年由新疆水利水电勘测设计研究院编制完成了第二级上五里铺水电站工程初设工作,上五里铺水电站为引水式开发,装机容量2.5MW,多年平均年发电量1794万km·h,装机利用小时数7159h。2007年第二级上五里铺水电站梯级开发工程正式开工建设。2009年5月,由新疆水利水电勘测设计研究院编制完成了《新疆乌什水电开发有限公司秋格尔水电梯级开发工程初步设计报告》。本次秋格尔电站梯级开发利用秋格尔干渠上段11km渠道及6km退水渠道之间的地形条件,分为五级集中落差进行引水式开发水电。五级电站分别为:亚满苏水电站、上五里铺水电站、苏介提水电站、燕子山水电站和河口水电站。发电设计引水流量85m³/s,总水头69.42m。五个梯级水电站总装机容量40MW,年发电量约1.78亿kW·h。所有梯级水电站均为引水式电站,主要是利用改造后的老秋格尔干渠进行引水发电,局部地段与新秋格尔总干渠共用。秋格尔水电梯级开发工程示意图见图2.1—1。2.2.2工程概况2009年5月新疆水利水电勘测设计研究院编制完成了《新疆乌什水电开发有限公司秋格尔水电梯级开发工程初步设计报告》,该规划布置梯级水电站共五级,分别为:亚满苏水电站、上五里铺水电站、苏介提水电站、燕子山水电站和河口水电站。本次扩建燕子山电站即为该梯级开发方案中的第四级电站。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告燕子山水电站是秋格尔干渠上己建燕子山电站的扩建电站,本报告主要针对燕子山扩建电站装机规模进行水资源论证,因此本报告中燕子山水电站仅为本次扩建电站(以下同)。燕子山水电站开发任务是水力发电,电站建成后向阿克苏电网提供电力电量,以满足社会经济发展需求。工程主要由挡水堤、引水渠道、压力前池、泄水排冰闸、压力管道、电站厂房、尾水渠等组成,属小(2)型V等工程,主要建筑物为5级,次要及临时建筑物为5级建筑物。燕子山水电站引用苏介提水电站尾水发电,结合地形地质条件、水工布置、当地水电站运行情况等因素,引水渠道纵坡选择为1/2000(引水渠道总长736m),通过水力学计算确定电站压力前池设计水位为1432.42m,电站发电最大水头15.07m,最小水头12.22m,出力加权平均水头13.27m,安装2台机组(2×3.7MW),总装机容量为7.4MW,多年平均年发电量为2780万kw·h,装机年利用小时数3757h。燕子山水电站工程概算静态总投资6137万元。工程总投资为6468万元。燕子山水电站工程布置情况见工程总体平面布置图2-1。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告燕子山水电站工程总体平面布置图图2-157 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告2.3建设规模及施工安排2.3.1工程建设规模燕子山水电站总装机容量为7.4MW,年装机利用小时数为3757h,发电最大水头为15.07m,最小水头为12.22m,出力加权平均水头为13.27m,多年平均年发电量2780万kw·h。依据中华人民共和国行业标准SL252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》拦河水闸工程分等指标及《灌排设计规范》的规定,确定该渠首及引水渠工程为Ⅲ等中型工程。燕子山水电站工程规模见表2.4.1。燕子山水电站工程规模特性指标表表2.4-1名称单位数量设计引水流量m³/s70前池设计水位m1432.42装机容量MW7.4水电站保证出力MW0.32多年平均年发电量万W·h2780装机年利用小时数h3757最大水头m15.07最小水头m12.22出力平均加权水头m13.272.3.2工程施工安排根据《水利水电工程施工组织设计规范》SL303.2004和有关水利水电枢纽工程项目建设定额,结合本工程建筑物工程量和施工条件,初步确定本阶段施工总工期为18个月,准备期为3个月,主体工程施工期14个月,完建期1个月。依据防《洪标准》(GB50201-94)及《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》(DL5180-2003),电站装机容量小于10MW,由电站装机容量确定燕子山水电站工程等别为Ⅴ等工程,工程规模为小(2)型。主要建筑物及次要建筑物、临时建筑物均为5级建筑物。工程主要由引水渠、泄水排冰闸、前池进水室、压力管道、电站厂房、退水渠及改建的退水闸等主要建筑物组成。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告2.4建设项目业主提出的取用水方案2.4.1建设项目产品建设项目产品:电力能源,多年平均年发电量为2780万kw·h。2.4.2取水方案燕子山水电站工程位于托什干河中段出山口较狭窄处,为保障泄洪畅通,排沙引清的目的,泄洪闸、冲砂闸垂直于河道纵轴线并布置在河道中部,引水闸与冲砂闸轴线斜交35°并布置在冲砂闸的左侧。为保障枯水期引水和冲砂、有效控制汛期推移质的目的,在泄洪闸与冲砂闸的上游铺盖之间设立一道弧形束水墙,与进水闸前的“┏”型悬臂式挡砂坎,共同形成冲砂槽。上游整治段依据闸墩高程、整治段水位、上游河床纵坡及河道左右岸地面高程布置;同理,下游整治段依据闸墩高程、整治段水位、下游河床纵坡及河道左右岸地面高程布置。施工导流与工程布置有密切关系,为了避免和泄洪争道,本工程采用横截围堰,明渠导流方式导流,横截围堰起点布置在渠首施工面上游约5.0m处,沿河道右岸绕过施工区投入到海漫下游约12m处的河床。2.4.3用水水量分析根据《水利水电工程动能设计规范》(DL/T5015一1996),燕子山水电站投产后,设计保证率取90%,设计水平年为2015年。燕子山水电站设计引水流量70m³/s,年利用小时数为3757h。2.4.4用水水质要求根据《中国新疆水环境功能区划》,燕子山水电站拦河引水枢纽断面所在河段为源头水保护区,水质目标为I类。托什干河水文站目前共有36年实测悬移质泥沙资料,多年平均悬移质输沙率为86.1kg/s,多年平均悬移质含沙量3.12kg/m³,多年平均悬移质输沙量211.5×104t。水电站是利用水能发电,对水质并无特殊要求,托什干河目前水质能够满足水电站的发电要求。2.4.5取水口设置燕子山水电站工程建设内容主要包括57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告引水渠、泄水排冰闸、前池进水室、压力管道、电站厂房、退水渠及改建的退水闸等主要建筑物组成。电站进水闸设有二扇工作门和一扇检修门,工作门为2.5×2.5~2.2m的潜孔平面钢闸门,双主梁滚轮支承。底板高程为1928.4m,正常引水位及设计洪水位为1928.5m,校核洪水位为1931.5m,闸顶高程为1933.40m,设计引水流量为70m3/s。本渠首闸室部分由泄洪闸、冲砂闸,左侧引水闸组成。在设计中,为保障枯水期引水和冲砂、有效控制汛期推移质的目的,在泄洪闸与冲砂闸的上游铺盖之间设立一道弧形束水墙,与进水闸前的“┏”型悬臂式挡砂坎,共同形成冲砂槽,力求达到引清排沙的目的。渠首泄洪闸、冲砂闸(简称泄洪冲砂闸)总设计洪水流量为85m3/s,总校核洪水流量为92m3/s(p=1%)。本设计中,渠首泄洪闸部分考虑消能设施的安全运行、工程造价、闸址地质条件和输送泥砂到下游主河道所需的起动流速等设计因素,泄洪冲砂闸单宽流量控制在14~18m3/s(设计为14.1m3/s,校核为17.6m3/s)范围内。根据单宽流量控制范围,闸前设计总水头和设计过闸流量,确定泄洪冲砂闸闸室总净宽为29m。其中泄洪闸为3孔,闸室总净宽为24m,单孔净宽为8.0m;冲砂闸为1孔,净宽为5.0m。依据各闸室净宽,确定泄洪闸承担的设计流量82m3/s,校核81m3/s;冲砂闸承担的设计流量为62m3/s,校核68m3/s。相应泄洪冲砂闸设计洪水流量Q设=82m3/s时的闸前设计水头H0=2.15m,闸前设计水深H=1.85m(整治段设计水深H=1.65m,闸底板高程为1928.40m),闸前水面壅水高度△H=0.79m,闸前设计水位1931.84m;相应泄洪冲砂闸校核洪水流量Q校=81m3/s时的闸前校核水头H0=2.80m(整治段校核水深H=2.01m),闸前校核水深H=3.97m,闸前水面壅水高度△H=0.96m,闸前校核水位1932.37m。堰顶高程为1651.50m,下层为冲沙廊道,底板高程1648.50m。排漂堰孔口宽度考虑需排除漂浮物的尺寸定为3.0m,排漂堰最大下泄流量为23.90m3/s。排沙廊道孔口尺寸定为3.0m×l.4m(宽×高),排沙廊道在设计引水位时下泄流量为33.365m3/s。2.5建设项目业主单位提出的退水方案2.5.1退水方案57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告本次拟建燕子山水电站位于托什干河桩号9+762m~11+406m河段,引水过程中只有少量蒸发和渗漏损失外,无其他水量损失。根据下游灌区农业灌溉的需求,电站的尾水优先满足灌溉引水的需要,多余的水量退回托什干河,即工程建设不影响尾水渠断面以下引水干渠的引水量,因此本工程的建设运行不会影响下游灌区的灌溉用水,电站引水与灌区用水不产生矛盾。燕子山水电站引水后,原河道形成11.6km的减水河段,为了确保河道不断流,根据环评专业要求减水河段最小流量按多年平均流量的10%考虑,即2.38m3/s,作为河道生态基流,以满足水生生态保护基本要求。施工期的废水主要由生产废水和生活污水两部分组成。施工生产废水主要是来自砼骨料加工中冲洗及机械保养、清洗等过程中。生活污水主要来自食堂清洗水及施工人员生活排放污水等。根据场地条件及施工布置,引水枢纽及厂房临时生活区均布置在河道附近,生活污水如果不经处理而随意排放,不仅污染河道地表水,还将滋生蚊蝇、传播细菌,威胁施工人群健康,污染施工区生活环境。因此,必须严格按照施工生活污水的排放与收集设计进行处理,以减轻由此产生的影响。2.5.2项目退水对水质环境的影响由于水电是清洁的可再生资源,具有运行成本低,不产生污染的优点。工程引水来自托什干河,经电站发电后尾水下泄至托什干河总干渠和托什干河原河道。引水经过发电站厂房,水流推动叶片旋转,不发生化学变化,发电前后的水质不变。因此,电站退水对水质不产生影响。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告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自然地理托什干河流域横跨我国新疆维吾尔自治区西部克孜勒苏柯尔克孜自治州的阿合奇县、阿克苏地区的乌什县,是阿克苏河的第二大支流。河流由西向东,流经阿合奇县和乌什县,与库玛拉克河汇合后途经阿克苏市、兵团农一师最后注入塔里木河。托什干河流域国内行政位置位于新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州和阿克苏地区,地理位置位于东经76°44′~79°00′,北纬40°42′~41°10′之间。流域总地势由西向东倾斜,北、西、南部高,东面低平,呈向东敞开的喇叭型。整个托什干河谷地呈西高东低,西窄东宽的簸箕状,主要分水岭为天山南脉、喀拉铁热克山、黑尔塔格,流域形状略呈矩形,水系为羽状水系。托什干河发源于中国和吉尔吉斯斯坦边境的拉格尔克山脉,属天山山系的山区河流。托什干河从河源至库玛拉克河汇合口全长457km,其中我国境内长361.5km,河道平均坡降5.5‰,平均海拔高程3328m。沙里桂兰克水文站以上集水面积19166km2,其中吉尔吉斯斯坦境内集水面积8170km2,我国境内集水面积10996km2;上游冰川发育,冰川面积1096.14km。。托什干河国内主要支流有川乌鲁斯河、阿依克特克河、其其哈尔那特河、坎苏河、克勒特白克河、阿特加依劳沟、麦尔开其沟、铁列克河和玉山古西河,玉山古西河在沙里桂兰克水文站以上7km处汇入托什干河。托什干河流域水系参见图3.1-1所示。托什干河流域西北部高山山区,海拔3000m以上,此区山势陡峻,岩石裸露,山峰终年积雪;河谷区,海拔在3000~1500m之间,此区冬季寒冷漫长,夏季温和,沟壑发育,植被稀少;河谷平原区,海拔在1500-~1000m之间,该地区为主要农业区。秋格尔总干渠上已建电站有亚满苏电站、上五里铺电站和老燕子山电站,待建电站有苏介提电站、新燕子山电站和河口电站。本次拟建工程新燕子山水电站是老燕子山水电站的扩建工程,位于乌什县境内托什干河南灌区的秋格尔总干渠上,距秋格尔干渠渠首约9km,距上游上五里铺电站约4km,距阿克苏市约100km,交通方便。秋格尔干渠渠首距离上游沙里桂兰克水文站约60km。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告3.1.2社会经济(1)乌什县社会经济概况乌什县位于阿克苏地区西北部,天山中段的托木尔峰南麓,塔里木盆地北缘,北与吉尔吉斯斯坦接壤,总面积0.91万km。乌什县辖1镇8乡2牧场,2007年总人口19.92万人,其中农业人口16.54万人,占总人1:3的83.0%;非农业人口3.38万人,占总人口的17.0%。维吾尔族人口18.07万人,占总人口的90.7%。农作物播种面积49.46万亩,其中粮食作物播种面积28.65万亩,棉花播种面积14.22万亩。粮食总产量13.15万吨。2007年乌什县完成生产总值8.94亿元,其中第一产业4.28亿元,占国民生产总值的47.9%;第二产业0.94亿元,占国民生产总值的10.5%;第三产业3.72亿元,占国民生产总值的41.6%。农林牧渔业总产值6.74亿元,其中种植业总产值4.70亿元,占农林牧渔业总产值的69.7%。工业总产值1.10亿元,占国民生产总值的12.3%。牲畜年末存栏数55.29万标准头。(2)阿克苏地区社会经济概况阿克苏地区是一个以维吾尔族为主的多民族聚居地区,2007年底地区总户数57.3万户,总人口为220.31万人,其中汉族45.50万人,占总人口的20.65%,少数民族174.81万人,占总人口的79.35%;按农业与非农业人口分,农业人口152.12万人,占总人口的69.05%,非农业人口68.19万人,占总人口的30.95%。阿克苏地区物产丰富,历史文化底蕴丰厚,是闪耀在丝绸之路古道上的一颗璀璨明珠。2007年全地区(含农一师、石油开采作业区)生产总值达到390.2亿元,较2006年增长18.1%。其中第一产业85.06亿元,同比增长9%;第二产业220.49亿元,同比增长24.6%;第三产业84.65亿元,同比增长14.2%。从产业构成上看,三个产业结构比例从上年的23.6:53.9:22,5调整为21.8:56.5:21.7。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告阿克苏地区是新疆重要的农业区,主要作物有棉花、冬小麦、玉米、油料作物、水稻、瓜果等,另有部分林地和草场。棉花是阿克苏地区的主要经济作物,其播种面积已占到总播种面积的40%以上,产量约占自治区总产量的1/3,是国家棉花建设基地之一。改革开放以来,阿克苏地区经济建设取得了一定的发展,目前农村经济建设保持了较好的增长势头,2007年全年农林牧渔总产值达170.04亿元。阿克苏工业生产增长较快,2007年全地区工业总产值161.63亿元,全地区工业增加值32.15亿元。阿克苏地区有着丰富的矿产资源,地质成矿条件好,现已发现矿种53种,产地395处,大、中型矿床52处。金属矿产中具有一定储量、品质好、可供近期开发利用的有铁、铜、锰、锌、镉、铝、镁等,其特点是分布广、矿点多、适宜于小规模开采利用。非金属矿产中,磷矿储量为1000万t,盐矿储量6000亿t,其中地表出露储量220亿t,居全国之首。用于建材的耐火粘土、陶土、石英砂、玄武岩、花岗岩、大理石、金云母等矿产分布广,储量大,而且易于开采。阿克苏地区石油、天然气蕴藏量巨大,国家西气东输工程80%的气源地在阿克苏河流域。塔里木盆地具有良好的生油、储油构造,是中国内陆盆地中具有发展前景的地区之一,而阿克苏河流域是塔里木油气开发的主战场。阿克苏河流域境内已探明石油储量5.4亿t,凝析油储量8615.74万t,天然气储量7485.62亿m3,溶解气储量229.23亿一,地区境内已探明的石油、天然气储量分别占塔里木盆地已探明储量的89%和93%以上。阿克苏地区煤炭资源储量大,品种全,质量好,易于开采,是新疆南部最大的煤炭资源地。现已探明煤炭储量109.6亿t,占南疆已探明储量的80%以上。全地区现有煤矿28个,原煤年产量303.35万t,是新疆四大煤炭基地之一,原煤生产除满足本地区需求外,还供应南疆各地州。阿克苏市是南疆重镇和交通枢纽,乌鲁木齐至喀什国道314线公路干线在境内穿行,东与库尔勒市相距540km,南和喀什市相距480km,217线独库公路连接南北疆,有航班直达首府乌鲁木齐。3.1.3气候特征本次拟建燕子山水电站工程区地处塔克拉玛干大沙漠北部,欧亚大陆腹地,属典型的北温带大陆性干旱半干旱荒漠性气候。夏季酷暑,冬季严寒,春季温度不稳,而秋季降温迅速,降水量少,蒸发量大,多风沙且风向不定。电站东南方向7km处,设有乌什县气象站,,57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告气象站海拔高程1395.6m,自1959年8月观测至今,观测项目齐全。本着高程相近,距离本工程较近选用原则,本次气象要素统计选用乌什县气象站为参证站,以供设计使用。本次收集了乌什县气象站1959~1980年的气象资料统计结果见表3.1-l。托什干河流域气象要素统计表表3.1-1项目特征值多年平均气温(℃)9.11极端最高气温(℃)41.5极端最低气温(℃)-27.4多年平均降水量(mm)92多年平均蒸发量(mm)1981.9多年平均风速(m/s)2.0最大风速(m/s)20多年平均年日照时数(h)2871年均雷暴日数(d)24.3多年平均相对湿度(%)56.5历年最大冻土深度(cm)1033.1.4水文及水文地质(1)水文①水文站托什干河及其支流上,先后设有沙里桂兰克水文站、玉山古西水文站和契恰尔水文站,如图3—1—1所示。沙里桂兰克站位于托什干河与玉山古西河(琼乌散库什河)汇合口下游约’7km处,测站位置位于阿合奇县沙里桂兰克,地理坐标为东经78。36",北纬40057,,该站于1956年7月设立观测至今,观测项目较全。测站的高程系统为假定系统,测验主要采用流速仪测流,流量观测资料等级中等。玉山古西站位于托什干河一级支流玉山古西河上,距下游两河汇合口1km。坐标为东经78。32’,北纬41。57’,于1959年7月设立,1966年9月撤销,测站的高程系统为假定系统,测验项目、资料等级与沙里桂兰克站基本一致,详见表3.3-157 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告托什干河水文站基本情况表表3.3-1项目站名所在位置所在河流建立日期实测资料长度集水面积契恰尔水文站阿合奇县契恰尔托什干河1986年7月1987~2005年8975沙里桂兰克水文站阿合奇县沙里桂兰克托什干河1956年7月1957~2005年19166玉山古西水文站阿合奇县一区玉山古西河1959年7月1959~1966年3390托什干河契恰尔水文站采用直立水尺观测,以假定基面为基准,当水位变化平稳时,一般在每日8时、20时各观测水位一次,当水位变化增大时,观测次数也随着增加,汛期每日观测4~16次。流量测验以流速仪测验为主,但主要是以中、低水为主,当发生大洪水时,因流速仪性能受到限制采用浮标法测流,浮标系数多在0.75~0.8之问。因水文站的条件不具备,推移质未进行观测,托什干河多年平均径流量年内分配见表3.1-257 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告燕子山水电站年径流量成果表表3.1-2年份沙里桂兰克站年径流量燕子山水电站场址年径流量年份沙里桂兰克站年径流量燕子山水电站场址年径流量1957年2.1741.08981982年4.3202.16561958年4.4572.23431983年3.7801.89491959年4.8492.43081984年2.9701.48891960年3.7441.87691985年2.9801.49391961年3.0161.51191986年2.0201.01261962年2.9531.48031987年4.6702.34111963年4.1052.05781988年4.3802.19571964年3.9701.99021989年4.5632.28741965年3.2251.61671990年4.3482.17971966年2.8851.44631991年4.5092.26041967年2.5621.28431992年4.3002.15561968年2.671.33851993年3.9541.98211969年2.9941.50091994年4.6112.31151970年3.0081.50791995年3.1561.58211971年3.4341.72151996年6.7913.40431972年3.9001.95511997年3.6941.85181973年2.6621.33451998年4.7032.35761974年2.9561.48181999年5.0192.51601975年3.1061.55702000年4.4932.25231976年3.8261.91772001年4.9822.49751977年2.3941.20002002年7.6053.81241978年3.1301.56902003年3.8121.91101979年2.8091.40812004年3.6791.84431980年3.2601.63422005年4.3902.20071981年3.1901.5991共计49年57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告由此可见,该站系列长度达49年,系列统计参数已经基本稳定,与长系列比较多年平均径流量值相对误差小于±1%,Cv值稳定在±3.7%以内,得出燕子山水电站引水渠首处的设计年径流,成果见表3.1-3。托什干河水文站年径流设计频率成果表表3.1-3项目统计参数设计频率均值CvCs/Cv10%25%50%75%90%流量m3/s1.8940.323.523.2520.1219.2518.2318.11径流量108m31.8940.323.56.2136.025.855.655.23③泥沙沙里桂兰克水文站共有49年实测悬移质泥沙资料,通过利用该站历年洪峰与年输沙量进行相关分析,得到1957~2007年共49年悬移质泥沙系列。通过49年泥沙系列统计,托什干河水文站多年平均悬移质输沙率为123.1kg/s,多年平均悬移质含沙量5.06kg/m3,多年平均悬移质输沙量388.5×104t。多年平均悬移质输沙量年内分配见表3.1-4。沙里桂兰克水文站悬移质泥沙多年平均年内分配表表3.1-4月份1月2月3月4月5月6月7月输沙率(Kg/s)0.310.451.6128.550.1280.3810.1输沙量(104t)0.090.30.517.5614.1260.23185.2月份8月9月10月11月12月年输率Kg/s年输沙量104t输沙率(Kg/s)510.254.24.230.680.53154.1输沙量(104t)142.514.212.121.210.10405.2沙里桂兰克水文站没有实测推移质资料,参照经验公式W推=β·W悬,山区河流经验系数β取值范围0.15~0.3,参照南疆河流悬移质和推移质之比,并结合托什干河流域的地质条件,确定托什干河水文站经验系数β=0.15,由此推算托什干河水文站多年平均推移质输沙量为57.3×104t。沙里桂兰克水文站57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告天然输沙总量为悬移质输沙量与推移质输沙量之和。经计算多年平均输沙量为446.8×104t。④水温、冰清沙里桂兰克水文站共有1957~1989年,2001~2009年的42年的不完全水温资料。据资料分析,多年平均水温3.33~C,最高水温一般出现在5~6月,历年最高水温22.9℃,冬季最低水温一般在0℃左右,沙里桂兰克水文站多年各月平均水温统计见表3.1-5。沙里桂兰克水文站多年月平均水温统计表表3.1-5月份1月2月3月4月5月6月7月水温(℃)0.090.312.14.516.576.696.52月份8月9月10月11月12月年平均水温(℃)5.835.163.460.870.026.6沙里桂兰克水文站共有1957~1989年,2001~2009年的42年的不完全冰清资料。根据资料分析,托什干河一般12月初开始结冰,3月中旬开始融冰,最早结冰日期为1960年10月23日,最晚结束融冰日期为1961年4月1日。封冻天数最长的年份是1977~1978年,达69天;封冻天数最短的年份是1981~1982年,仅4天。最早解冻日期为1981年12月28日,最晚解冻日期为1978年3月25日,河流多年平均封冻天数为42天。(2)水文地质托什干河流域国内行政位置位于新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州和阿克苏地区。流域总地势由西向东倾斜,北、西、南部高,东面低平,呈向东敞开的喇叭型。整个托什干河谷地呈西高东低,西窄东宽的簸箕状,主要分水岭为天山南脉、喀拉铁热克山、黑尔塔格,流域形状略呈矩形,水系为羽状水系。本区地形地貌形成过程是以第三纪末开始的新构造运动的抬升作用及褶皱作用为主导,以第四纪以来强烈的干燥侵蚀,流水侵蚀堆积,风的吹蚀为改造应力,形成现今的地貌形态。测区位于塔里木地台西北部边缘,地貌轮廓大体分为两山夹一谷地貌,北部为天山南麓的阔克沙勒山岭,南部为喀拉铁克山,托什干河自西南向东北流经工程区北部,在两山之间形成西窄东宽的冲积平原及山前冲洪积扇。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告托什干河上游河谷地貌形态的形成,主要受地质构造的控制,从构造和地貌形态的表现,与塔里木地台的主体有所不同,属塔里木地台边缘地貌上特殊的地区之一。本区地貌形成过程是以第三纪末开始的新构造运动的抬升作用及新期褶皱作用为主导,以自第四纪以来强烈的干燥剥蚀、冰川的雕刻、流水的侵蚀堆积、风的吹蚀等为改造应力,塑造成现今地形复杂、形态多样、又其荒漠半荒漠特征的地貌景观。3.2水资源状况及开发利用分析3.2.1水资源状况根据托什干河流域的托什干河水文站51年径流量资料系列统计结果,托什干河多年平均径流量为3.78×108m3,多年平均流量12.23m3/s。在P=50%、P=75%、P=90%来水频率下,流域多年平均径流量为8.458×108m3、7.821×108m3、7.281×108m3。根据《新疆乌什县托什干河流域规划要点报告》(2005年),地下水资源量为河谷潜流和降水入渗的天然补给量为0.831×108m3/a。托什干河地下水可开采量约为1.50×108m3/a。托什干河流域地表水资源量为5.25×108m3,地下水资源量为0.647×108m3。由此,托什干河流域水资源总量为6.325×108m3。3.2.2水资源开发利用分析(1)引输水工程燕子山水电站工程地处托什干河中游河段区,该渠首工程位于托什干河中段出山口较狭窄处,为保障泄洪畅通,排沙引清的目的,泄洪闸、冲砂闸垂直于河道纵轴线并布置在河道中部,引水闸与冲砂闸轴线斜交35°并布置在冲砂闸的左侧。由于托什干河的发源和消失均在乌什县境内,平原区的土壤特性及水文地质条件变化不大,灌区内除实验林场外,其余行政区域均属乌什县管辖。灌区内的各乡场均从干渠相应的分水闸引水,因此灌区的现状用水量按整体考虑,不再详划分分灌区。根据《新疆乌什县托什干河流域规划要点报告》,托什干河灌区以种植小麦、玉米、棉花等为主,现状灌溉面积为86.87万亩。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告灌区工业的万元产值耗水4.70m3/万元,工业需水量为645万m3;渔业需水量为302.15万m3。;流域内生活需水量包括人口用水和牲畜用水,共计522.6万m3天然生态需水量为23000万m3。现状年托什干河流域灌区各业总需水量为54985.95万m3/a。各业需水量统计结果见表3.2-1。托什干河流域现状各业用水量表表3.2-1单位:104m3各业农业工业人畜渔业生态合计需水量51216.2645522.6302.15230054985.95(3)水资源供需分析托什干河流域现状地表水资源量为6.497×108m3,地下水年可开采0.65×108m3,流域灌区现状各业用水量为5.23×108m3,托什干河流域现状年水量分析结果见表3.2-2,从而看出托什干河流域的水资源量能够满足各业用水要求。托什干河流域现状年水量分析表表3.2-2单位:108m3来水保证率地表水资源量地下水可开采量各业用水量余水量50%5.1241.16.151.70575%4.2681.02490%4.5690.535由托什干河流域现状年水量供需分析表可看出,在来水50%的来水频率下水量为5.124×108m3,余水量为1.705×108m3,75%和90%的来水频率下地表水量分别为4.268×108m3和4.569×108m3,余水分别为1.024×108m3和0.535×108m3。托什干河灌区地表水资源量结合地下水可开采量可以满足各业用水量。(4)开发利用程度及潜力分析托什干河流域现状灌区面积76.87万亩,灌区内各业用水量为7.15×108m3,托什干河流域的水资源总量为6.325×108m3,因此灌区的水资源开发利用程度为94%,开发程度较高。在满足灌区各业用水要求的前提下,通过对水资源的合理配置、高效利用和有效保护,采用工程措施和非工程措施相结合,强化水资源统一管理和调度等措施,使流域内的水资源量发挥更大的潜力。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告3.3区域水资源开发利用存在的问题沙里桂兰克水文站断面多年平均年径流量3.78亿m3,多年平均流量12.23m³/s。托什干河水能理论蕴藏量为230MW,目前该河水能资源开发利用程度较低。因此,托什干河水资源开发利用程度不高,对托什干河的水电开发显得尤为必要。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告4建设项目取用水合理性分析4.1取水合理性分析4.1.1建设项目开发符合国家产业政策改革开放以来,特别是国家实施积极的财政政策,阿克苏地区紧抓国家加大对西部地区基础设施建设投资力度的历史机遇,采取一系列措施,加大交通、能源和水利等基础设施建设的力度,取得了显著的成绩。随着基础设施水平不断提高,投资环境状况有较大改善,有效地促进了阿克苏经济社会各项事业的迅速发展,为推进地区经济跨越式发展打下了坚实的基础。但由于历史原因及自然条件的限制,地区经济社会发展相对北疆地区依然滞后。从阿克苏地区直属县(市)的电力、能源特点可以看出阿克苏地区尽管有较为优越的水能资源,但因基础设施投入有限,水能资源开发利用程度依然很低,水电建设相对滞后。要想加快发展阿克苏地区国民经济,使当地人民脱贫致富,赶上北疆地区社会经济发展的步伐,首先就需要发展基础产业,从而振兴地区国民经济和社会的发展。燕子山水电站工程正是这样一个能带动地区经济社会发展的建设项目,它的早日兴建将推进该地区石油、天然气等一些优势能源的开发利用,将带动当地建材的发展,将增加地方财政收入和劳务投入,从而为提高阿克苏人民物质文化生活水平创造良好的条件,是国家和地方政府大力支持的清洁能源建设项目。水电是清洁能源,国家提出了要以资源的可持续利用支持经济社会可持续发展的战略方针,对一次性能源的消耗及其生产的污染进行严格的控制,鼓励开发清洁和可再生能源,大力发展水电,对水电产业从政策导向上给予了大力支持,不但鼓励地方政府自主发展水电产业,还鼓励各种类型的资金进入水电市场,实行“自建、自管、自用”的方针,实行降低增值税等优惠政策,实行“谁投资,谁所有,谁收益”的产权政策,结合“以电代燃”和农村电气化建设给予一定的财政支持等,这些有利的政策强有力的支持了水电事业的发展。燕子山水电站的建设完全符合国家和能源发展政策,符合可持续发展的战略要求。因此,燕子山水电站取水符合国家产业政策的要求。4.1.2建设项目符合水资源规划和地区电力系统发展规划57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告作为新疆塔里木河流域综合治理中的重要组成部分,阿克苏地区是自治区实施中央西部大开发战略的重点开发区域之一,塔河区域经济一体化和新疆兵地融合发展,在加快新疆南疆塔里木流域经济、粮棉加工区建设和塔河干流源头区域治理建设中,阿克苏地区的社会经济发展已具有一定的地缘优势,同时也对水能资源合理开发利用提出了新的要求。托什干河流域的水能资源非常丰富,水能资源理论蕴藏量占全疆水能资源理论蕴藏量的6.4%,但目前规划水电梯级中建成并投入运行的水电站装机仅占托什干河流域水能资源理论蕴藏量的10%,从中可以看出托什干河流域的水能资源开发利用程度很低。托什干河作为托什干河流域内一条独立河流,其水能资源开发利用程度也很低。燕子山水电站所在托什干流域水能理论蕴藏量为230MW,水能资源较为丰富,水电发展前景广阔。托什干河流域现有水电装机容量为7.4MW,水能资源开发利用程度与丰富的水能理论蕴藏量相比不协调,托什干河水能资源开发利用程度较低。积极开发托什干河水能资源对托什干河流域水资源开发利用起着重要作用。目前,阿克苏电网电源容量缺额较大,人均用电量低于全疆平均水平,制约了地区经济的发展和人民生活水平的提高,这就需要新上电源点进行补充,根据流域经济社会发展状况和电力市场的需要,需加快水电工程的开发建设,因此,大力发展水能资源势在必行。燕子山水电站工程地处托什干河中游河段,随着市场经济的建立和不断发展,特别是随着水电技术的不断进步和经济实力的不断增强,加之电力市场的需求增长迅猛,水电梯级开发具备了在近期开工建设的条件,该电站距灌区和负荷中心较近,供电十分有利,工程的建设将会使流域的资源优势、能源优势转化为经济优势,从而带动阿克苏地区经济的快速发展,为地区经济建设保驾护航。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告国务院在《关于进一步促进新疆经济社会发展的若干意见》中指出:“新疆经济的进一步发展需实施优势资源开发战略;加强电网建设,以完善主网结构和改造,解决用电问题”。目前新疆电网火电比重较大(新疆主网火电装机容量约占总装机容量的74%,阿克苏电网火电装机容量约占总装机容量的73%),发电需要燃烧大量燃煤,对大气环境产生污染较为严重,因此《新疆维吾尔自治区电力工业“十一·五”规划及2020年远景目标》中提出了“新疆电力市场在保证电能供应总体平衡的前提下,应大力开发水电,增大水电装机比重”的电力产业政策,提出托什干河流域将作为南疆水电基地之一,向电网提供优质、可靠、经济的电力。因此,燕子山水电站的建设符合区域水资源规划和当地电力系统发展规划的要求。4.2用水合理性分析4.2.1用水量燕子山水电站引水枢纽位于托什干河的秋格尔总干渠,有耕地和草场,亦无其它用水要求。电站发电尾水回归总干渠及原河道,不减少下游灌区的可利用水量,不会对下游灌区的用水产生影响。燕子山水电站采用径流式开发,电站装机7.4MW,多年平均年发电量2780万m,相应电站设计引水流量70m³/s。燕子山水电站引用托什干河水发电,其蓄水面积小,蒸发和渗漏损失亦很小。因此,燕子山水电站的建设基本不消耗水量。燕子山水电站的引水枢纽至电站厂房断面之间形成约11.6km的减水河段,为保证河道不断流,根据环评专业要求,取托什干河引水渠首断面多年平均10%流量作为生态基流,生态用水预先从水电站的设计发电可供水量中扣除,来满足减水河段的基本需水要求。4.2.2用水量合理性分析燕子山水电站采用径流式开发,其主要开发任务是发电,电站建成后向周围工业、农业,牧业供电,电站在系统中承担基荷。由于燕子山水电站主要开发任务为发电,按径流式电站运行,承担电力系统基荷,电站运行期间,除有少量蒸发渗漏损失外,渠首出库过程基本与入库过程相同。因此,其用水合理性主要体现在自身装机规模的选择上,装机规模越大,机组过流能力越大,则用水量越大,反之则用水量越小。经过经济比选,确定经济合理的设计引水流量为70m³/s。燕子山水电站工程可研阶段通过综合比选,推荐电站装机容量为7.4MW,多年平均年发电量2780万kw·h57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告。根据目前新疆在建径流式电站的经验,其装机年利用小时数选择在3200h左右基本合理,因此燕子山水电站装机规模选择7.4MW是合适的,其相应设计发电引水流量为70m³/s,多年平均发电取用水量3.8亿m³。4.3建设项目的合理取用水量通过对燕子山水电站取用水合理性分析,燕子山水电站工程建设项目合理的多年平均发电取用水量为3.8亿m³。,占该断面多年平均年径流量的80%。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告5建设项目取水水源论证5.1水源论证方案燕子山水电站引水发电取用乌什县托什干河的地表水,即燕子山水电站拦河引水枢纽断面以上的河川径流量,故取水水源论证按地表水源进行论证。5.2托什干河水能资源开发利用方案托什干河发源于天山南脉的喀拉铁热克山北麓,中国与吉尔吉斯斯坦边境的乌尔他苏达坂,河流主要走向为WWS—EEN,河道全长457km,其中吉尔吉斯斯坦境内河长为95.5km,我国境内河长361.5km,落差1779m,平均纵坡5‰,。沙里桂兰克水文站以上托什干河集水面积为19166km2,吉尔吉斯斯坦境内为8170km2。,我国境内10996km2。主要支流有穷乌金格库乌什河,在沙里桂兰克水文站以上3km处汇入。托什干河与库玛拉克河在喀拉都维处汇合后称为阿克苏河。秋格尔干渠是从托什干河引水来满足秋格尔灌区农业用水的水利工程,其引水渠首为已建的拦河闸式枢纽,枢纽建筑物主要由导流堤、泄洪闸、引水渠、右岸进水闸、冲沙闸、原第二泄洪闸、交通桥等组成。秋格尔干渠原设计引水流量为20m3/s,旧渠道为土渠,渠线沿河道右岸一级阶地布置,地面纵坡约4/1000。秋格尔灌区行政区划上隶属于乌什县,灌区地理位置东经:79°06’~79°33’,北纬41°10’~41°22’,东西长37km,南北宽13km,全长25km,分上、下二段,上段11km,下段14km,干渠地形西高东低,纵坡较大,蕴藏较为丰富的水能资源。5.3依据资料与方法托什干河设有沙里桂兰克水文站,该站位于乌什县乌什县和河中游10km处,距上游托什干河一级引水电站渠首约3.7km,地理坐标为东经83°52′,北纬42°34′。集水面积为1324km2。沙里桂兰克水文站基本控制了托什干河全部的来水量。沙里桂兰克水文站的观测项目有:气温、降水、蒸发、流量、泥沙等,各项观测资料经过自治区水文水资源局的整编和审查。托什干河流经乌什县境内,流域内有乌什县气象站、沙里桂兰克水文站57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告观测气象要素。据乌什县气象站1967年~2000年、沙里桂兰克水文站1957年~2007(蒸发资料为1979年~2007年)年气象资料统计:降水:自南向北、降水量逐渐递增。平原去多年降水量约为65.3mm,仅占托什干河总降水量的12.2%,山区径流形成区多年降水量平均值339.3mm,占流域总降水量的87.8%,海拔3500m以上高山区是最大降水区域,雪线以上降水量最多可达460mm以上。降水时间分布极为不均,夏季(6-8月)占年降水总量的50%以上,山区可达67%,冬季(12-2月)只占年降水总量的8%以下,最少年份不足2%,春季(3-5月)、秋季(9-11月)两季接近,在15-30%之间。气温:托什干河集水区气温分布南向北依次递减。根据托什干河水文站气象资料,多年平均气温7.8℃,七月份温度最高,多年平均值25.7℃;一月份气温最低,多年平均值-7.8℃;历年极端最高气温达41.5℃(1956年7月25日);历年极端最低气温-27.4℃(1955年1月3日)。水温:托什干河的水温与气温同步变化。水温的垂向分布具有明显的垂直地带性分布规律。山区水温低,平原区水温较高。根据沙里桂兰站1957~2005年实测水温资料分析,河流水温年平均值为6.3-7.0℃;多年平均值为6.6℃;历年月平均最高水温22.9℃;年内各月水温变化情况大致为:12月至次年2月份水温最低,约为0.1-0.3℃,7-8月水温在14℃之上,是年内水温最高月份。蒸发:根据φ20mm蒸发皿观测结果,山区年水面蒸发量高山区约在600~700mm,平原区达1200~1300mm。若折算为陆地蒸发量,高山区为250~350mm,中底山区100~200mm,平原区55~70mm,分布规律与水面蒸发相反。托什干河径流形成区陆面蒸发多年平均值219.8mm,径流散失区发多年平均值65.3mm。风速、风向:多年年平均风速2.4m/s,最大风速为22m/s。大风一般从3月份开始,年大风日数在2-41天,多年平均年大风日数17天,其中大风天气主要发生在5-7月份,三个月的大风日数约占全年大风日数的56.8%。风向多为N,NW及NNW。5.4来水量分析5.4.1径流特性57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告托什干河发源于天山南脉的喀拉铁热克山北麓,中国与吉尔吉斯斯坦边境的乌尔他苏达坂,河流主要走向为WWS—EEN,河道全长457km,其中吉尔吉斯斯坦境内河长为95.5km,我国境内河长361.5km,落差1779m,平均纵坡5‰,。沙里桂兰克水文站以上托什干河集水面积为19166km2,吉尔吉斯斯坦境内为8170km2。,我国境内10996km2。主要支流有穷乌金格库乌什河,在沙里桂兰克水文站以上3km处汇入。托什干河与库玛拉克河在喀拉都维处汇合后称为阿克苏河。5.4.2径流系列的还原及插补延长沙里桂兰克水文站位于上游,人类活动很少,因此认为断面径流系列具有一致性,故无需径流还原计算。本次收集沙里桂兰站1957年~2007年径流资料,其中1969年~1972年部分流量缺测。采用1957年~1968年、1973年~2007年6至l0月份径流量之和与年径流量相关,相关系数为0.97,相关系数良好,根据1969年~1972年6~10月径流量之和插补出相应年径流量;然后参照与插补后的年径流量相近的年份,把各插补后年径流量分配到各月。经上述插补后,沙里桂兰站具有1957年~2007年51年径流资料,根据《小型水力发电站水文计算规范》满足本阶段的要求。5.4.3径流系列分析点绘年径流模比系数累积平均曲线和模比系数差积曲线图,l0一(见图5.4-1~图5.4-2,其中模比系数累积平均曲线纵坐标K为了缶”,j=1,2,3至46),从年径流模比系数累积平均曲线图中可以看出,本次设计采用的系列模比系数均值逐渐趋于稳定,当达到一定长度时,其均值稳定趋近于1;从年径流模比系数差积曲线图中可以看出,本次设计采用的系列分别包含有丰水段、枯水段和平水段过程。通过以上分析:本次设计采用的径流系列基本合理,整个系列包含有完整的丰、平、枯周期,具有较好的代表性,可以满足本次设计需要。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告图5.4-1沙里桂兰克水文站年径流模比系数累积平均曲线图图5.4-2沙里桂兰克水文站年径流模比系数差积曲线图5.4.4径流系列的年际、年内变化托什干河的径流特征与南疆多数混合型补给的河流相似,主要受到气温和降水的影响,有着年际变化平缓,年内分配集中的特点。年径流量的多少与气温的高低有着明显的关系,同时又受到降水因素的制约。即年内阴雨天气较多时,气温偏低,则融雪量少,径流偏小;反之,气温升高时,则融雪量增加,径流偏大。据沙里桂兰克水文站多年径流资料分析:托什干河多年平均径流量3.78×108m3,最大年径流量为多年平均径流量的1.7倍,最小年径流量为多年平均径流量的0.53倍,年径流变差系数为0.13。总的来看,托什干河径流年际变化不大。径流特征见表5.4-1。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告托什干河沙里桂兰克水文站径流量特征值表5.4-l站名Cv值最大年径流量最小年径流量最大年径流量径流(108m3)年份径流(108m3)年份/最小年径流量沙里桂兰克水文站0.327.60520022.0219863.76托什干河径流补给主要为冰川积雪融水,气候属于典型的大陆性北温带干旱气候,径流的年内变化相对较大。据径流资料分析:托什干河径流的年内分配主要集中在6月~8月,该时段径流量占全年径流量的66.5%,这部分径流量主要来自高山区的积雪和冰川消融。3月~5月径流量占全年径流量的11.1%,9月~11月径流量占全年径流量的17.3%,12月~2月径流量占全年径流量的5.0%,其径流变化趋势符合该类补给河流的水文特性。托什干河多年平均各月流量及径流年内分配见表5.4-2。沙里桂兰克水文站多年平均径流年内分配表表5.4-2月份1月2月3月4月5月6月7月流量(m3/s)4.324.024.166.5617.2341.6769.46径流量(108m3)0.110.080.940.160.3670.961.78百分比(%)1.621.281.422.335.3613.2524.67月份8月9月10月11月12月年均流量年径流量流量(m3/s)62.8727.359.566.24.3420.346.56径流量(108m3)1.650.670.2090.110.09百分比(%)23.468.673.672.091.565.4.5水文站年径流计算(1)设计年径流计算将沙里桂兰克水文站1957年~2007年51年径流量系列点绘频率曲线图,用P_III型曲线适线,目估定线,以大部分点群为主要趋势,重点照顾中低水部分,对偏离点群趋势较远的个别点据从轻考虑其权重。设计成果见表5.4-3和图5-3。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告沙里桂兰克水文站年径流设计频率成果表表5.4-3项目统计参数设计频率均值CvCs/Cv10%25%50%75%90%流量(m3/s)20.340.323.523.3421.4519.5418.3416.45径流量(108m3)6.560.323.57.527.347.046.346.03图5-3沙里桂兰克水文站年径流量频率曲线图(2)设计年径流量内分配计算遵循典型年与设计年年径流量相近的原则选择典型年,按照同倍比的方法进行缩放,进行设计年内分配计算。多年平均径流量及各种保证率设计年径流量月、年分配表见下列表5.4-4。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告燕子山水电站引水渠首多年平均径流量年内分配成果表表5.4-4水量单位:108m3月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月水量0.03330.03060.03710.08780.21910.35560.40840.34030.17740.09100.05680.0556占年1.81.62.04.611.618.821.618.09.44.83.02.9时段四季水量连续最大四个月连续最小三个月全年春季(3-5月)夏季(6-8月)秋季(9-11月)冬季(12-2月)5月-8月1月-3月水量0.34401.10420.32510.11951.32330.10111.8929占年18.258.317.26.369.95.3100燕子山水电站引水渠首年径流年内各月分配流量单位:m3/s月、年水量单位:108m3频率项目1月2月3月4月5月6月P=10%(1999年)设计年流量3.482.523.0810.7912.812.8水量0.09310.06760.07980.28900.33060.3306占年(%)1.02.41.72.07.38.4项目7月8月9月10月11月12月设计年流量37.137.419.78.315.614.73水量0.99381.00210.50940.22250.14550.1266占年(%)20.225.225.412.95.63.7频率项目1月2月3月4月5月6月P=50%(1994年)设计年流量1.872.192.042.416.8423.85水量0.05020.05290.05470.06250.18330.6181占年(%)2.02.12.22.57.425.0项目7月8月9月10月11月12月设计年流量22.013.610.43.622.482.40水量0.58970.36520.26860.09710.06440.0644占年(%)23.914.810.93.92.62.6频率项目1月2月3月4月5月6月P=90%(1973年)设计年流量1.822.041.975.497.4913.0水量0.04880.04930.05270.14230.20070.3363占年(%)2.72.82.98.011.218.8项目7月8月9月10月11月12月设计年流量12.211.95.102.782.081.9157 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告水量0.32750.31870.13210.07450.05390.0512占年(%)18.317.87.44.23.02.95.4.6引水渠首径流计算(1)引水渠首设计年径流计算河燕子山水电站引水渠首位于秋格尔总干渠,枢纽坐标为东经79°06’~79°33’,北纬41°10’~41°22’。渠首以上集水面积为1370km,多年平均径流量为3.78×108m3,年径流变差系数为0.13,电站引水渠首处设计年径流见表5.4-5。水电站渠首处年径流设计频率成果表表5.4-5项目统计参数设计频率均值CvCs/Cv10%25%50%75%90%流量(m3/s)20.340.323.523.3421.4519.5418.3416.45径流量(108m3)6.560.323.57.527.347.046.346.035.5用水量及可供水量分析5.5.1用水量分析燕子山水电站位于托什干河秋格尔总干渠上,电站引用托什干河河水发电。根据水源论证范围确定原则,本次论证范围为燕子山水电站引水发电渠首断面至电站厂房断面之间的区域,论证范围内只有两个断面之间减水河段的生态用水要求。(1)生态用水燕子山水电站采用径流式开发,在电站拦河引水枢纽至电站厂房之间的河道存在减水河段,为保证河道不断流,燕子山水电站拦河引水枢纽断面处历时最小下泄流量取多年平均流量的10%,即2.38m3/s作为河道生态基流,以保护减水河段及河谷生态的基本用水要求。(2)发电引用水量57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告燕子山水电站发电引水量为引水渠首断面的来水量扣除减水河段的生态基流量。燕子山水电站采用径流式开发,发电尾水原退回到托什干河河道,其用水过程为利用水的势能发电,因此,电站尾水以下河道水量基本不发生改变。燕子山水电站的主要任务是发电,电站装机7.4MW,采用2台大小相同的机组,电站多年平均发电引水流量6.1亿m3,占拦河引水枢纽断面来水量3.78×108m3。的81%。(3)其它用水要求托什干河泥沙含量较大,燕子山水电站工程利用托什干河引水渠首的拦排沙功能,使推移质基本不进入引水干渠。托什干河6月~8月径流量占全年径流量的66.5%,根据河流水大沙大的特点,燕子山水电站工程考虑利用洪水期水量排沙,排沙水量约占拦河引水枢纽断面多年平均来水量3.78×108m3的19.0%。在托什干河渠首桩号0+400m处采用圆中环沉沙池措施,把进入渠道的推移质及大颗粒悬移质泥沙基本拦截排掉,进入电站前池水的泥沙含量较天然河道大大减小,可以满足电站的正常运行。燕子山水电站工程全年发电,引水渠道采用1/1000纵坡,达到经济流速的要求,不需要采取排冰措施即可保证电站冬季的正常运行。5.5.2可供水量分析可供水量是指在不同水平年不同来水情况下,通过各项工程措施,在合理开发利用情况下,能满足一定水质要求,可供各部门使用的水量。燕子山水电站采用径流式开发,考虑到燕子山水电站引水能力有限,电站引水时必须满足电站引水渠首下游河道的生态基流量要求,综合考虑燕子山水电站拦河引水枢纽断面天然来水量、工程供水能力(引水规模为56m3/s)以及电站运行要求后的实际需水量等因素,燕子山水电站工程可供水量为6.1亿m3。燕子山水电站装机7.4MW,经计算电站多年平均年发电量2780万kw·h,多年平均年发电水量6.1亿m,多年平均年河道生态水量0.75亿m3。燕子山水电站各典型年水量平衡见表5.5-1。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告燕子山水电站各典型年水量平衡表表5.5-1月份典型年项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月合计水量丰水年天然来水4.984.664.236.5l44.2459.1178.6964.1539.7811.697.676028.78生态用水2.382.382.382.382.382.382.382.382.382.382.382.380.75可供水量4.403.624.62131721.3444.51705170.5046.7715.356.945.788.13余水量0.000.00O.OO0.000.000.7320.315.770.000.000.000.00O.72偏分年天然来水4.403.624.62131721.3444.51705170.5046.7715.356.945.788.13生态用水2.382.382.382.382.382.382.382.382.382.382.382.380.75可供水量1.771.322.927.0515.2243.3656.0056.0037.Ol8.865.202.486.27余水量0.00O.000.00O000.000.0012.1312.12O.000.000.000.000.65平水年天然来水4.153705.139.4317.6045.7473.6459.4439.3911.247.584.867.46生态用水2.382.382.382.382.382.382.382.382.382.382.382.380.75可供水量1.771.322.927.0515.2243.3656.0056.0037.Ol8.865.202.486.27余水量0.00O.000.00O.000.000.0015.261.060.000.000.000.000.44偏枯年天然来水3.753.603.605.2515.1637.2675.1271.7224.068.545.443.796.82生态用水2.382.382.382.382.382.382.382.382.382.382.382.380.75可供水量l.371.221.222.8712.7834.8856.OO56.0021.686.163.061.415.12余水量0.000.000.000.000.000.0016.741334O.OO0.000.00O.000.81枯水年天然来水4.673.544.325.9213.1032.4262.4165.4422.1l10.826.785.686.29生态用水2.382.382.382.382.382.382.382.382.382.382.382.380.75可供水量2291.161943.5410.7230.0456.00560019.738.444.403.305.24余水量0.00O.000.000.000.00O.004.037.06O.000.000.00O.000.3057 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告5.6水资源质量评价(1)地表水水质燕子山水电站发电直接引用秋格尔干渠河水,干河中游新龙口以下河段无污染源排入,工程区现状水质为I类,目标水质也为I类。因此,地表水水质能够满足燕子山水电站发电引水要求。(2)河流泥沙托什干河流域丘陵低山荒漠区干燥作用及风物理过程强烈,溶盐化学风化作用突出,花岗岩、闪长岩及片麻岩等漂砾风化脱落层最大可达20cm,此区域为托什干河主要产沙区,夏季常发生历时数十分钟的大降水,雨强可超过10mm/min,山区地形十分破碎,河床下切达数百米,峡谷两岸存留大量的古冰碛和冰水沉积物,遇到大暴雨就会被冲入河道,使河流含沙量沿程迅速增加。托什干河中山区,植被生长良好,覆盖度达30%~70%,河谷有丰富的第四纪冰水物、冰碛及其它成因堆积物。该区域在发生大洪水时,河道两岸堆积物也可以起到夹砂作用,被水流一起冲向下游。托什干河高山带谷底开阔,山岩陡峭,冰雪作用带分布在3900m~4000m以上,由于海拔较高,基本为永久性积雪和冰川所覆盖,产沙量较少。托什干河泥沙含量随着流域气候的干旱程度,暴雨及洪水强度不同而不同;植被覆盖程度和流域下垫面地质条件也是主要影响因素;含沙量在沿程分布上是自上而下逐渐增加;泥沙含量的年内丰枯变化明显,汛期多,枯期少。托什干河水文站悬移质多年平均输沙率为123.1kg/s,多年平均悬移质含沙量5.06kg/m。,多年平均悬移质输沙量388.5×10"t。多年平均推移质输沙量为58.3×104t。天然输沙总量为悬移质输沙量与推移质输沙量之和。经计算多年平均输沙量为446.8×104t。本次工程利用秋格尔干渠引水渠首的拦排沙功能,使推移质基本不进入引水干渠。其次,在托什干河渠首至托什干河一级电站前池之间选择合适位置增设圆中环沉沙池措施把进入渠道的推移质及大颗粒悬移质泥沙基本拦截排掉,以此减小托什干河泥沙问题对电站正常运行的影响。综上所述,托什干河水资源质量可以满足燕子山水电站发电引水要求。5.7取水口位置合理性分析燕子山水电站采用径流式57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告开发,通过修建拦河引水枢纽取水发电,引水渠首采用闸坝结合的布置形式,从右岸至左岸依次布置:右岸引水闸、排漂排砂闸、泄洪冲砂闸、挡水重力坝和左岸导流堤。排漂排砂闸、泄洪冲砂闸和重力坝采用“一”字型布置,引水闸轴线与泄洪冲砂闸轴线夹角2l°泄洪冲沙闸布置在主河床右侧,进水闸布置于河道右岸II级阶地,重力坝段布置在主河床左侧,闸顶及坝顶高程均为1655.6m。泄洪冲沙闸为8孔,均为潜孔,单孔宽6m、高3.5m,设弧形钢闸门。闸后设80m长浆砌石铺盖,末端设深齿墙防冲。拦河引水枢纽进水口处置在河床右岸,河床右岸发育II级阶地,阶面宽0.9~1.4km,阶坎高18~20m,在拦河闸处及下游岸坡近直立,局部有少量塌方。右岸地层岩性上部为第四系上更新统冰碛层(Q3g1)灰褐色含漂石的块碎石土,厚5-3~7.3m,结构密实,渗透系数k:9.8×10-5cm/s,属弱透水层,其下为第四系上更新统冲积(Q3a1)砂卵砾石层,渗透系数k=9.65×10-3cm/s,属中等透水层,存在绕渗现象,应做好防渗处理。拦河闸,前正常壅水高12~13m,沿河道回水长度约0.8km,淹没总面积0.19km2。由于拦水闸蓄水引起库岸周边水文地质条件改变、岩土体强度降低、动水压力增大,库岸局部段将会产生小范围的崩塌现象,岸坡总体稳定。燕子山水电站取水口的工程地址条件相对较好,通过采用常规工程处理措施,完全可以满足取水口的稳定要求,可以满足水电站的引水发电的可靠性,从取水口工程区域的稳定性上看,取水口设置的位置是合理的。燕子山水电站取水口以上无其它用水单位,电站取水不会对上游河道产生影响;电站发电尾水原退回到托什干河干渠及托什干河原河道,发电引水不会对下游灌区用水要求产生影响。因此,取水口的设置对第三者没有影响。.综合上述,燕子山水电站工程取水口在工程布置、所处区域工程稳定性,对水量和第三者的影响等方面都是合理的,满足燕子山水电站的发电运行需要,因此,燕子山水电站工程取水口位置的布置是合理的。5.8取水可靠性与可行性分析5.8.1取水可靠性分析(1)电站运行期水量保证燕子山水电站装机容量7.4MW,设计引水流量70m³/s。根据燕子山水电站五个典型年逐日径流资料进行水利动能计算,该断面多年平均年径流量为57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告3.78亿m。,考虑减水河段生态基流的要求及电站的实际引水能力,且电站区间及电站运行期均无其它用水要求,电站多年平均发电引水量为6.1亿m3。燕子山水电站拦河引水枢纽断面来水过程完全可以满足电站发电用水要求。因此,燕子山水电站的取水是可靠的。(2)水质分析燕子山水电站拦河引水枢纽断面水质根据《地表水环境质量标准》GB3838.2002属I类水标准,水质较好,无腐蚀性。工程区所在河段无工业污染源分布,现状水质较好,可以满足本电站发电用水水质要求。(3)河流泥沙分析燕子山水电站多年平均悬移质输沙量388.5×10。t,多年平均推移质输沙量为58.3×104t。天然输沙总量为悬移质输沙量与推移质输沙量之和。经计算多年平均输沙量为446.8×104t。托什干河泥沙含量较大,对水轮机有一定磨损,但经过合理的工程设计和排沙后,完全能够满足水电站运行要求。综上所述,燕子山水电站工程建设符合阿克苏地区水资源可持续利用要求,经取水水源分析计算,取水水量是可靠的,河水水质良好,泥沙经工程措施处理后能够满足电站用水要求。因此,燕子山水电站工程以托什干河河水为取水水源,其取用水是可靠的。5.8.2取水可行性分析在取水可靠性分析的基础上,结合本项目用水合理性分析(第四章)以及上面关于取水口合理性分析结论可知,燕子山水电站利用河道水能发电,无污染,符合国家发展清洁能源的要求,河道来水满足各阶段电站引水要求,电站对水质无特殊要求,可以满足发电要求,取水可靠。电站的兴建有利于促进地区经济的发展,电站利用托什干河河水发电,无论从水量和水质上都可以满足电站用水要求。因此,燕子山水电站的取水是可行的。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告6取水的影响分析6.1对区域水资源的影响6.1.1对水文情势的影响燕子山水电站为径流式电站,采用径流式开发,工程主要利用托什干河的水能资源发电,而不影响河流的水资源量。电站在基荷运行,发电后的尾水通过厂房尾水渠退入原河道,基本不会改变径流过程,因此电站发电取水对电站厂房以下河段水文情势基本无影响。燕子山水电站工程建成后,根据其开发方式(径流式开发),部分水量将通过拦河引水枢纽进水闸引入动力引水渠,在前池至厂房处集中利用落差发电,其拦河引水枢纽至电站厂房之间将产生约11.6km长的减水河段,工程运行期间,对11.6km减水河段水文情势将产生一定影响。燕子山水电站推荐装机容量7.4MW,设计发电引水流量70m3/s,为满足电站全年发电运行的要求,推荐机组台数为四台,拦河引水枢纽引水时,首先下泄生态基流,剩余水量在满足电站运行要求基础上引水发电。结合电站运行要求,对工程建成后燕子山水电站拦河引水枢纽断面典型年(P=10%、P=50%、P=90%)逐月下泄流量进行分析,并与工程建成前进行比较。工程建设前后拦河引水枢纽断面典型年下泄流量见表6.1-l。从表6.1-1可以看出,工程建成后减水河段水文情势同云然状况相比,将会有较大幅度的变化,变化时段主要集中在5月~10月。由于枯水期托什干河天然来水量较小,因此11月至来年4月减水河段水文情势变化不显著。托什干河5月~l0月天然来水量较大,工程建成后,各月水文情势变化明显。电站运行期间,拦河引水枢纽断面下泄最小生态流量为2.38m³/s,全年各月均可满足拦河引水枢纽断面基本生态流量要求(依据环评相关要求,燕子山水电站拦河引水枢纽断面生态基流取该断面多年平均流量的10%,即为2.38m³/s)。燕子山水电站工程建设前后拦河引水枢纽断面下泄流量见表6.1-157 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告燕子山水电站工程建设前后拦河引水枢纽断面下泄流量表表6.1-1单位:m3/s、亿m³项目一月二月三月四月五月六月七月P=10%建设前4.984.664.236.5144.2459.1178.69建设后2.382.382.382.382.383.1122.69变化2.642.281.854.1341.8656.0056.00P=50%建设前4.153.705.309.4317.6045.7473.64建设后2.382.382.382.382.382.3817.64变化1.771.322.927.0515.2243.3656.00P=90%建设前4.673.584.325.9213.1032.4262.41建设后2.382_382.382.382382.386.41变化2.291.201.943.5410.7230.0456.00项目 八月九月十月十一月十二月年径流量(亿m’)P=10%建设前64.1539.7811.697.676.028.78 建设后8.152.382.382.382.381.47变化56.0037.409.315.293.647.31P=50%建设前59.4439.3911.247.584.867.46建设后2.382.382.382.382.381.19变化56.O37.018.865.202.486.27P=90%建设前65.4422.1110.826.785.684.45建设后2.382.382.382.382.381.05变化56.OO19.738.444.403.305.24 注:变化值为拦河引水枢纽建设后一建设前,即为电站发电引水过程。6.1.2工程对社会环境的影响工程兴建后,充分利用了水资源,解决了当地居民生活用燃料问题,可保护现有生态面积,减少植被破坏,控制水土流失,以达到长期保护当地生态环境的目的。另外,还可提供一部分电量和就业机会,促进国民经济发展,提高人民生活水平,增强社会凝聚力,其社会效益和环境效益十分显著。6.1.3对生态环境的影响燕子山水电站的建设将永久占用寸草不生的戈壁滩地175亩,从而造成了工程区的水土流失,但在水土保持措施中已考虑了在电站引水渠前段采取植树措施。6.2取水影响分析结论燕子山水电站为水力发电建设工程,属清洁能源生产项目,电站发电取水对下游(电站厂房以下)河道水文情势、水温和水质基本不造成影响,也不会影响到下游灌区用水;电站运行期间减水河段水文情势将发57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告7项目退水情况及其对水环境影响分析7.1退水系统及组成退水系统主要由尾水管、尾水反坡、尾水池、尾水平台、尾水渠等组成。尾水管出口高程为1537.30m,尾水反坡以l:4坡度坡至高程1543.788m,长度为25.952m,尾水池两侧采用砼挡墙,尾水池池底衬护0.50m厚钢筋混凝土板。尾水平台位于厂房下游侧,尾水检修门由门机启闭。尾水渠以1:1.5的坡度开挖,退水水量与电站发电引水水量一致,引水发电系统承担系统基荷,退水流量最大为43m³/s。7.2托什干河水环境功能区划及污染源现状7.2.1托什干河水功能区划根据《中国新疆水环境功能区划》(新疆维吾尔自治区环保局),秋格尔干渠上中游以上河段为源头水保护区,水质目标为I类;分水枢纽以下由于灌溉引水,河道内水量大量减少,枯水期年份出现断流,因此《中国新疆水环境功能区划》中托什干河以下河段没有进行功能区划分。7.2.2水质保护目标根据现状调查和监测资料,考虑秋格尔干渠中游以下河段无污染源排入,故水质目标也定为I类。本工程位于秋格尔干渠中游河段,故水质评价执行《地表水环境质量标准》(GB3838.2002)中的I类标准。7.2.3工程区污染源现状秋格尔干渠河段现状水质为I类,目标水质为I类,水质良好。断面以下至本工程尾水渠之间居住人口很少,流域内无工矿业污染源和灌溉废水入河,水质未遭污染,其水质也符合《地表水环境质量标准(GB3838.2002)中I类水质标准。7.3项目退水对水环境的影响分析7.3.1对下游河道水环境的影响燕子山水电站工程开发任务是发电,工程建成运行后,将联入阿克苏电网系统,主要承担系统基荷,不承担调峰任务。电站退水水量与电站发电取水水量一致,根据电站建设规模及运行方式,退水流量最大为43m³/s57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告。发电尾水通过尾水建筑物回归河道,回归后与天状况相比,河道来水基本不发生改变,对下游河道水环境不造成影响。7.3.2对河道水质的影响分析燕子山水电站充分利用托什干河地形条件,取得较好的水位落差引水发电发电。水电是清洁能源,运行成本低,又不产生污染,经过发电的水质未被污染,仍为I类。燕子山水电站运行期工程管理区生活污水排放量约1.2m3/d。由于本工程管理区所处的河段为I类水体,不允许增设排污口,因此严禁运行期生活污水进入河道。7.4结论燕子山水电站引用托什干河河水发电,发电尾水水质仍然满足I类水质标准;电站发电基本不消耗水,水量基本不发生变化,对下游河道水环境不构成影响。因此,燕子山水电站引水发电后尾水水质、水量基本不发生变化,电站的建设对下游河道水环境及水功能基本不会产生影响。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告8取水和退水影响补偿方案建议8.1对下游托什干河水文站的影响及补偿方案燕子山水电站从托什干河干流引水,电站设计引水流量70m³/s。燕子山水电站建成后,会造成下游托什干河水文站的观测资料发生变化。拦河引水枢纽建成后将会对泥沙产生一定得拦蓄作用,使下游河道泥沙含量发生变化等。因此,燕子山水电站的建成将会改变托什干河水文站观测资料的一致性和代表性,使水文站观测到的径流、洪水和泥沙资料均为受电站引水影响的非天然状况。由于燕子山水电站建成后,水文站的观测资料将会受到影响,因此,考虑对托什干河水文站的影响采取相应的补偿措施。如:更新水文站的观测仪器或对水文站进行资金补偿。8.2对下游托什干河电站的影响及补偿方案燕子山水电站位于秋格尔总干渠上桩号9+762km~11+406km之间,装机容量7.4MW,多年平均年发电量2780万kw·h,设计引水流量为70m³/s。托什干河电站仅能在天然来水大于电站设计引水流量时引水发电,因此,拟对托什干河电站采取相应的补偿措施,依据本项目移民安置专项报告,对托什干河电站按每千瓦5000元予以补偿。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告9水资源保护措施托什干河发源于天山南脉的喀拉铁热克山北麓,中国与吉尔吉斯斯坦边境的乌尔他苏达坂,我国境内河长361.5km,主要支流有穷乌金格库乌什河,在沙里桂兰克水文站以上3km处汇入。托什干河与库玛拉克河在喀拉都维处汇合后称为阿克苏河。积极开发和保护托什干河流域水资源对促进乌什县经济发展、民族团结和社会稳定具有重要的现实意义。水资源保护的目的:尽可能减少该项目开发利用水资源对托什干河流域水资源及水环境产生不利影响,实现区域水资源总量控制与合理配置,项目内必须做好水资源保护工作,保障燕子山水电站工程建设项目的合理用水要求。9.1工程措施9.1.1施工期水环境保护措施(1)施工期生活废水治理措施由生活区集中排放的生活污水经管线收集后排入纳污池,进入纳污池的污水经消毒、沉淀处理后用于绿化灌溉,不得排入渠道。(2)施工期垃圾、粪便治理措施a.垃圾的处理设立垃圾收集站3个,由专人及时进行垃圾收集和清运工作。b.粪便处理方式修建旱厕3座,施工结束后,对不需要的旱厕采取清运、消毒、淹埋的方式处理。(3)施工区大气污染、噪声污染防治措施大气污染防治主要针对粉尘污染进行,对交通道路、料场、弃渣场定期洒水防尘。噪声污染防治措施具体为:做好施工组织规划工作,使强噪声源远离施工人员生活居住区,同时,应给砂石筛分、拌和系统强噪声源附近施工的工作人员发放噪声防护用具,以减免噪声对施工人员身体健康的损害。(4)对植被影响的恢复与保护措施57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告做好施工组织规划工作,尽量少占用耕地,加强施工期间的宣传教育工作,减少人为因素对植被的破坏。根据工程区的实际情况,选择适宜于当地环境生长的树种(如胡杨、沙枣树)进行种植,以改善工程区的环境,此项费用计入水保投资中。(5)卫生防疫设立防疫站,做好施工人员的预防免疫及卫生防疫检查、宣传与普及教育工作,积极杜绝疫情的发生;同时,应做好生活、工作、管理区域的防疫灭鼠、灭蚊等工作。9.1.2运行期水环境保护措施划定水源保护区,严禁一切污染物直接排入地表水体,做好防护管理工作。建立电站运行管理生活区污水处理和运行系统。进入运行期后,利用污水处理设施对污水进行深层次处理,并建立污灌系统,满足绿化用水要求后用于生活区绿化。在工程沿线适当位置,树立环境保护和水土保持宣传牌,并向当地群众进行环境保护和水土保持宣传,以防止人为活动造成新的水土流失。9.2非工程措施9.2.1环境监测9.2.1.1施工期水环境监测(1)地表水监测本工程施工期河道水体影响监控断面共布设2个,即引水枢纽上游500m河道断面为对照断面、引水枢纽下游500m河段断面为引水枢纽施工区域的污染控制断面。监测内容:pH、ss、溶解氧、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、总氮、镉、六价铬、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群等。监测方法:按照《地表水环境质量标准》(GB3838.2002)方法执行。(2)生活污水监测监测点布设:引水枢纽施工区生活营地、引水干渠工程沿线的施工生活区、电站厂房施工临时生活区,共布设3个监测点。监测项目:pH、CODcr、BOD5、总磷、氨氮、SS、动植物油等。监测方法:《地表水和污水监测技术规范》(GB91—2002)规定的监测方法。(3)生活饮用水卫生监测57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告监测点的布设:引水枢纽生活营地、电站厂房生活营地供水设施的出水口各布设1个监测点。监测项目:色度、浑浊度、嗅和味、.pH、总硬度、铁、锰、铜、锌、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体、氟化物、硝酸盐、细菌总数、总大肠菌群等。监测方法:按照《生活饮用水水质卫生规范》规定的方法进行监测分析。9.2.1.2运行期水环境监测监测断面:根据工程用水水源情况,对照断面选择引水枢纽断面。选择二级电站尾水下游河道断面作为工程运行期水质监测的控制断面,同时将新龙口监测断面作为运行期燕子山水电站下游减水河段水质监测的控制断面。监测项目包括:pH、氯化物、矿化度、CODm、BOD5、氨氮、挥发酚、总铜、总锌、总磷、氟化物、总砷、总镉、六价铬、矿化度等。监测方法:按照《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)方法执行。水文监测断面可根据水质断面进行布设,监测项目主要为流量等,每日监测3次,洪水期可根据需要加大监测频率。9.2.2水资源管理目前托什干河水体水质良好,未收到有毒、有害物质的污染。为使托什干河水体水质继续保持在良好的状态,建议采取以下措施:(1)加强托什干河周边农牧民的宣传教育工作,使他们自觉保护水源水质,尽量避免在托什干河两岸进行各类生产活动。(2)在燕子山水电站水库库区及上游入库河段,应建立卫生防护带,必要时可考虑设置铁丝网进行隔离。(3)加强渔政管理,在托什干河鱼类产卵集中季节实施禁渔区和禁渔期制度,切实保护产卵群体。9.2.3环境监理为了保护燕子山水电站引水发电系统工程水资源保护措施的顺利实施,工程施工过程中必须开展水环境监理工作,将环境监理纳入工程监理之中,全方位、全过程监督水资源保护措施的执行情况,具体做好以下几方面工作:(1)监督燕子山水电站引水发电系统工程施工中环保合同条款的执行情况,并负责解释环保条款问题,对重大水环境问题提出处理意见。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告(2)实现施工过程的水环境问题,下达监测指令,并对监测结果进行分析,反馈环保设计单位,提出环境保护改善方案,监督各项水资源保护措施的实施情况。(3)监督施工单位在施工过程中的施工行为及环境保护措施的执行情况,审查承包商提出的可能造成污染的施工材料、设备清单,就水资源保护问题提出改进意见。(4)对施工现场出现的水环境问题及处理结果做出记录,定期向环境管理机构提交报表,并根据积累的有关资料整编环境监理档案,每半年提交一份环境监理评估报告。(5)参加燕子山水电站的引水发电系统工程的竣工验收工作,重点做好水资源保护措施的落实情况,为项目建设提供验收依据。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告10建设项目水资源论证结论10.1取用水的合理性燕子山水电站具有建设条件好、效益显著以及距灌区和负荷中心较近等特点,它的建成能促进托什干河水电梯级开发,加快阿克苏地区丰富水能资源的开发进程,符合流域水资源开发利用和水电规划的要求。燕子山水电站工程利用托什干河的水能资源引水发电而不消耗水资源量,电站建成后可向系统提供多年平均2780万kw·h的电量,对缓解乌什县周边用电矛盾具有积极作用。同时水电为洁净能源,是节能、环保型产业,符合国家电力产业政策及国家建设节水型社会形势的要求。因此,燕子山水电站工程取水是合理的。燕子山水电站采用径流式开发,其主要开发任务是发电,电站设计引水流量70m³/s,多年平均发电引水量为6.1亿m3,电站在发电过程中基本不消耗水量,发电用水后投入原河道,发电用水水量和用水过程对下游均不产生影响,因此电站用水是合理的。10.2取水水源的可靠性和可行性10.2.1取水水源的可靠性燕子山水电站装机容量7.4MW,设计引水流量70m3/s。根据燕子山水电站五个典型年逐日径流资料进行水利动能计算,该断面多年平均年径流量为3.78亿m3,考虑减水河段生态基流的要求及电站的实际引水能力,电站多年平均发电引水量为6.1亿m3。燕子山水电站拦河引水枢纽断面来水过程完全可以满足电站发电用水要求。因此,燕子山水电站的取水是可靠的。燕子山水电站拦河引水枢纽断面水质根据《地表水环境质量标准》GB3838.2002属I类水标准,水质较好,无腐蚀性。工程区所在河段无工业污染源分布,现状水质较好,可以满足本电站发电用水水质要求。燕子山水电站多年平均悬移质输沙量388.5×104t,多年平均推移质输沙量为58.3×104tt。天然输沙总量为悬移质输沙量与推移质输沙量之和。经计算多年平均输沙量为446.8×104tt。托什干河泥沙含量较大,但经过合理的工程设计和排沙后,完全能够满足水电站运行要求。综上所述,燕子山水电站57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告工程建设符合阿克苏地区水资源可持续利用要求,经取水水源分析计算,取水水量是可靠的,河水水质良好,泥沙经工程措施处理后能够满足电站用水要求。因此,燕子山水电站工程以托什干河河水为取水水源,其取用水是可靠的。10.2.2取水水源的可行性燕子山水电站利用河道水能发电,无污染,符合国家发展清洁能源的要求,河道来水满足各阶段电站引水要求,电站对水质无特殊要求,可以满足发电要求,取水可靠。电站的兴建有利于促进地区经济的发展,电站利用托什干河河水发电,无论从水量和水质上都可以满足电站用水要求。因此,燕子山水电站的取水是可行的。10.3取水的影响燕子山水电站是利用乌什县秋格尔干渠河水发电,电站发电本身并不消耗水,发电后的尾水通过尾水渠退回到河道,同时电站在发电中不产生污染。电站发电没有使厂房下游河道水资源在时空分布及水量、水质上发生改变,其取用水不会对厂房下游水资源造成影响。电站运行期间该河段水文情势将发生一定变化,对生态环境将产生一定的影响。由于本电站在设计中充分考虑了该段河道的基本生态用水需要,因此电站运行期间可保证基本生态流量要求。燕子山水电站位于乌什县秋格尔干渠,该电站开发任务为水力发电,现状及规划水平年均无其它用水户直接从干流河道取水。燕子山水电站为径流式电站,采用径流式开发,其利用河流水能资源引水发电而不消耗水资源量,工程取水对其它用水户不会造成影响。10.4退水的影响及水资源保护措施10.4.1退水影响燕子山水电站工程的任务是发电。电站退水水量与电站发电取水水量基本一致,发电尾水通过尾水建筑物回归河道,因此,对河道来水量基本没有改变,对下游河道水环境基本不构成影响。且发电后的尾水水质、水量基本不发生变化,因此对托什干河河道水环境、河道水功能、下游用水等均基本不产生影响。10.4.2水资源保护措施57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告水资源保护措施中,燕子山水电站的工程措施主要是施工期对施工废污水、生活污水进行处理,运行期对水环境进行保护和对生活垃圾的处理。非工程措施主要是对施工期、运行期进行水环境监测及监理,在水资源管理上加强对农牧民的宣传教育工作等非工程措施的建设与应用,在燕子山水电站拦河引水枢纽及上游河段建立卫生防护带,必要时可考。虑设置铁丝网进行隔离,同时对施工过程的环境进行有效监督和管理,为燕子山水电站工程水资源保护措施的顺利实施提供保证。57 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告目录1总论11.1项目来源及编制论证报告书的目的11.2编制的原则及依据11.2.1编制的原则11.2.2编制的依据11.3取水规模、取水水源与取水地点21.3.1取水规模21.3.2取水水源21.3.3取水地点21.4工作等级21.5分析范围与论证范围31.5.1分析范围31.5.2论证范围31.6水平年31.7论证委托书、委托单位与承担单位31.8工作程32建设项目概况52.1建设项目名称及项目性质52.2项目概况52.2.1流域及规划概况52.2.2工程概况62.3建设规模及施工安排82.3.1工程建设规模82.3.2工程施工安排92.4建设项目业主提出的取用水方案92.4.1建设项目产品92.4.2取水方案92.4.4用水水质要求102.4.5取水口设置102.5建设项目业主单位提出的退水方案112.5.1退水方案112.5.2项目退水对水质环境的影响123建设项目所在区域水资源状况及其开发利用分析133.1基本概况133.1.1自然地理133.1.2社会经济133.1.3气候特征153.1.4水文及水文地质153.2水资源状况及开发利用分析203.2.1水资源状况2057 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告3.2.2水资源开发利用分析203.3区域水资源开发利用存在的问题224建设项目取用水合理性分析234.1取水合理性分析234.1.1建设项目开发符合国家产业政策234.1.2建设项目符合水资源规划和地区电力系统发展规划234.2用水合理性分析254.2.1用水量254.2.2用水量合理性分析254.3建设项目的合理取用水量265建设项目取水水源论证275.1水源论证方案275.2乌什县河水能资源开发利用方案275.3依据资料与方法275.4来水量分析285.4.1径流特性295.4.2径流系列的还原及插补延长295.4.3径流系列分析295.4.4径流系列的年际、年内变化305.4.5水文站年径流计算315.4.6引水渠首径流计算345.5用水量及可供水量分析345.5.1用水量分析345.5.2可供水量分析355.6水资源质量评价375.7取水口位置合理性分析375.8取水可靠性与可行性分析385.8.1取水可靠性分析385.8.2取水可行性分析396取水的影响分析406.1对区域水资源的影响406.1.1对水文情势的影响406.1.2工程对社会环境的影响416.1.3对生态环境的影响416.2取水影响分析结论417项目退水情况及其对水环境影响分析427.1退水系统及组成427.2乌什县河水环境功能区划及污染源现状427.2.1乌什县河水功能区划427.2.2水质保护目标427.2.3工程区污染源现状4257 新疆乌什县燕子山水电站工程水资源论证报告7.3项目退水对水环境的影响分析427.3.1对下游河道水环境的影响427.3.2对河道水质的影响分析437.4结论438取水和退水影响补偿方案建议448.1对下游托什干河水文站的影响及补偿方案448.2对下游乌什县河电站的影响及补偿方案449水资源保护措施459.1工程措施459.1.1施工期水环境保护措施459.1.2运行期水环境保护措施469.2非工程措施469.2.1环境监测469.2.2水资源管理4710建设项目水资源论证结论4910.1取用水的合理性4910.2取水水源的可靠性和可行性4910.2.1取水水源的可靠性4910.2.2取水水源的可行性5010.3取水的影响5210.4退水的影响及水资源保护措施5310.4.1退水影响5310.4.2水资源保护措施5457'