水库建设项目可行性研究报告.docx

水库建设项目可行性研究报告 1 综合说明 1.1 绪言 1.1.1 流域概况 流域位于吉木萨尔县以西约50km，地理位置介于东经88°3088°52，北纬43°3044°25之间。流域东西宽约15km，南北长约220km，总面积约763.6km2 。流域内行政单位为老台乡，该乡东靠三台镇，西依阜康市滋泥泉子镇，南以博格达山分水岭和乌鲁木齐县交界，北部直通北沙窝准噶尔盆地南缘边界。 老台乡是一个农牧结合的乡，乡政府驻地老台村，辖老台、二工河、老湖、西地4个村民委员会，21个自然村。 2022年老台乡总人口9506人，其中非农业人口448人，农牧业人口9058人；农牧业人口中纯牧业人口1545人。耕地7.17万亩，其中平原区耕地面积6.66万亩。年末牲畜存栏49168头（只）。 至2022年未，老台乡农村经济总收入9686万元，其中种植业收入5532万元，林业55万元，牧业3370万元，其他729万元。农牧民人均收入5819元。 二工河灌区现状年总人口2716人，年末牲畜存栏数30055只（标准畜），灌区可耕地面积3.26万亩，现状年灌溉面积2.77万亩。 1.1.2 流域规划主要内容 2022年5月，受吉木萨尔县水利局委托，我公司承担了吉木萨尔县二工河流域规划的编制任务，同年10月经吉木萨尔县人民政府批准。该规划选择二工河水库为二工河流域近期治理开发项目的首选工程，具有灌溉、防洪等任务，为综合利用水利枢纽工程。 规划阶段选择了三处坝址：上坝址、中坝址、下坝址。 上坝址水库距离二工河出山口4.1km。库区一带河床高程1081.51115.5m，两岸地形相差较大，左岸地形起伏变化较大、地势较高，山体岩石大多裸露，部分地段山体为黄土覆盖；而右岸地形相对平缓，发育、和级阶地，阶地表面被风积黄土覆盖。水库总库容410.0×104m3，水库兴利库容为306×104m3，防洪库容101.77×104m3，死库容60.0×104m3，正常蓄水位为1114.8m。 中坝址水库距离二工河出山口 2.7km。库区一带河床高程1030.00 1070.00m，两岸地形相差较大，右岸地形起伏变化较大、地势较高，山体岩石大多裸露，少部分地段山体为黄土覆盖；而左岸地形相对平缓，表面被第四系风积黄土覆盖。水库总库容490.6×104m3，兴利库容为355.6×104m3，防洪库容141.46×104m3，死库容80.0×104m3，正常蓄水位为1063.4m。 下坝址水库距离二工河出山口1.3km。库区一带河床高程966.81006.0m，两岸地形相差较大，左岸地形平缓开阔，相对高差3045m，大部分地段被黄土覆盖；而右岸地形相对复杂，沟壑相间，相对高差5070m，山顶大多呈锯齿形、鱼背形。水库总库容482.6×104m3，兴利库容为356.8×104m3，防洪库容141.38×104m3，死库容80.0×104m3，正常蓄水位为1003.3m。 经初步必选，流域规划阶段初步确定下坝址作为推荐坝址。 1.1.3 项目建议书主要内容及审批意见 2022年4月，在流域规划阶段的基础上，为选择更优的水库坝址，在流域规划阶段确定的下坝址（下文均为下坝址）上游约300m处增加了一条坝址（下文均为上坝址），再次对二工河水库进行地质勘察，采用工程地质测绘、钻探、坑槽探、平洞、物探、岩土试验等手段，进行了综合研究。通过这些工作，初步查清了区域地质、库区地层岩性、地质构造，初步弄清了库区渗漏、淹没、库岸稳定及坝址、放水隧洞、溢洪道等工程地质条件。 经过1个多月的外业、内业工作，2022年5月15日提交了吉木萨尔县二工河水库项目建议书初审稿以供州水利局技术审查。 拟建的二工河水库位于二工河出山口上游 1.3km处。地理坐标为东经88°48.470，北纬44°01.453，水库以上集水面积176.2km2。 二工河水库是一座以农牧业灌溉、防洪为主兼顾生态用水的具有综合开发任务的小（1）型水利枢纽工程。工程等级为等，主要建筑物级别4级，次要建筑及临时建筑物级别5级。 工程由大坝、放水泄洪兼导流隧洞、溢洪道等建筑物组成。水库总库容469.33×104m3，兴利库容301.15×104m3，死库容70.0×104m3。大坝坝顶高程1003.9m，最大坝高49.15m，坝顶长593.0m，顶宽5.0m。 2022年8月2日通过新疆水利水电规划设计管理局新水规设202286号文关于对新疆吉木萨尔县二工河水库项目建议书的审查意见。具体审查意见 详见附件。 1.1.4 工程建设的必要性 二工河流域目前存在的主要问题是河道来水时空分布不均，春干旱，夏有余，秋短缺，冬弃水的现象一直未能得到改善，水利投入不足，灌区水利系统不完善，上游缺乏控制性工程，水资源供需矛盾突出，制约了灌区经济社会的发展；河道洪水频发，缺乏必要的防洪设施，灌区洪灾严重；畜牧业是老台乡的传统产业和优势产业，牧民多数采用传统的放牧方式，抗灾能力弱、生产力水平低，不仅效益低下，而且过牧对草原生态造成严重的破坏。水库工程的建设，可以从根本上改变流域防洪现状，提高灌区防洪能力；改善农牧业生产条件，提高农牧业综合生产能力，实现牧民全部定居，提高农牧民经济收入，是灌区本身良性发展的需要；为确保老台乡国民经济快速发展，保证全面建设小康社会的实现，缓解水资源不足和供需失衡日趋加剧的矛盾，解决河道来水时空分布不均，工程的建设尤为必要。 1.2 气象水文 二工河流域地处欧亚大陆中心，远离海洋，属典型的大陆性干旱气候。根据吉木萨尔县气象站资料，多年平均气温7.1，极端最高气温41.3，极端最低气温-28.6。多年平均风速2.0m/s，最大风速15.7m/s，风向NNW，最大冻土深157cm，最大积雪厚度35cm。多年平均蒸发量为2150.9mm，多年平均降水量179.2mm。 二工河发源于天山北坡东段的博格达山高山区，源头有大小冰川17条，河流以冰川、积雪融水、降水及沿程地下水补给为主。 二工河夏季径流量最大，占年径流量的67.1%，冬季径流量最小，不到年径流量的7%，连续最大四个月径流量占年径流量的75.9%，出现在69月，最大月径流量与最小月径流量的比值为14.9。 二工河径流量的年际变化比较平稳，多年平均年径流量为1764×104m3，最大年径流量为2794×104m3，最小年径流量为1198×104m3；最大年径流量与最小年径流量的比值为2.3，其Cv值为0.22。 1.3 地质 拟选二工河流水库库坝区位于北天山优地槽褶皱带乌鲁木齐山前拗陷带内。工程场区附近发育阜康吉木萨尔山前大断裂和雅玛里克断裂，均是全新世活动断裂，对工程的区域构造稳定性产生一定的影响。场区区域构造稳定性较差，但各拟选水库坝址均未跨越或座于断层带上，直接影响较小，稳定性相对较好。 根据1:400万中国地震动峰值加速度区划图，查得二工河水库坝址区地震动峰值加速度为0.15g，对应地震基本烈度均为度。 二工河水库下坝址库区地形地貌、地层岩性和天然建筑材料均满足修建当地材料坝的要求，水库的附属建筑物（溢洪道、放水洞等）的工程地质条件基本可以满足工程建设要求，但左付坝和右坝肩基岩的埋藏条件较复杂，建议下阶段对左岸付坝和右坝肩工程地质条件做进一步的勘探和研究。 二工河水库附近天然建筑材料较丰富，主要为黄土料和砂砾石料，黄土料分布在左岸阶地上，储量巨大，质量基本满足作为防渗土料的要求，平均运距500m，开采运输条件较好；C1、C2、C4砂砾料作为上坝料场，储量丰富，开采运输条件较好，质量基本满足作为坝壳料的要求(优先推荐C4料场)；但作为混凝土骨料使用含泥量均偏高，建议购买C3商品料，C3商品料场位于三台镇，距下坝址约22km。 1.4 建设规模 二工河水库是一座以农牧业灌溉、防洪为主的具有综合开发任务的小（1）型水利枢纽工程。工程等级为等，主要建筑物级别4级，次要建筑及临时建筑物级别5级。 初步确定水库讯限水位1000.73m，起调水位1000.73m。经调洪演算，水库10年一遇洪水标准时防洪高水位为1001.86m，水库50年一遇设计洪水时设计洪水位为1002.47m，1000年一遇校核洪水时校核洪水位为1003.47m，相应总库容为466.0×104m3。 下坝址水库各特征水位如下： 死水位：985.71m，死库容：70.0×104m3； 正常蓄水位：1000.73m，兴利库容301.15×104m3； 汛期限制水位：1000.73m，相应库容371.15×104m3； 防洪高水位：1001.86m，防洪库容37.43×104m3； 设计洪水位：1002.47 m，拦洪库容58.69×104m3； 校核洪水位：1003.47 m，调洪库容94.85×104m3。 1.5 主要建筑物型式和工程布置 二工河水库位于出山口以南1.3km处，初步推荐采用砼面板堆石坝方案。 枢纽由砼面板堆石坝坝体、隧洞、溢洪道、坝后引水闸、退水闸等建筑物组成。根据坝址地形地质条件，坝轴线垂直于河床布置，隧洞布置在左岸坝肩下部，溢洪道布置在坝体右岸一条冲沟的鞍部，引水、退水闸布置在隧洞出口后，下坝址坝顶高程1004.60m，防浪墙顶高程1005.80m，最大坝高47.55m，坝顶宽5.0m，上游坝坡1:1.5，下游坝坡1:1.6，坝顶长度610.4m。 溢洪道为正槽，布置在右岸岩体上，由进口段、控制段、泄槽段组成。全长96.0m。进口段位于右坝肩，长度30.0m，进口高程999.83m；控制段采用无坎宽顶堰，长度16.0m，宽度32.0m，堰顶高程1000.73m，底部衬砌厚度0.65m；泄槽长50.0m，底坡i0.060.10，底宽为24.0.0m，边墙高2.5m。泄槽段横断面为梯形，边坡坡度1：0.5，边墙衬砌厚0.30.5m，底部衬砌厚度0.5m，底板下铺设10cm的C15素砼垫层，溢洪道边墙、底板采用C25F200钢筋砼衬砌。槽身结构分缝长度为10m，底部设纵、横向排水，泄槽末端底高程996.93 m。设计洪水位时溢洪道最大泄流量120.54m3/s，校核洪水位时溢洪道最大泄流量238.16m3/s。 隧洞布置在左岸坝肩下部，由进口段、有压洞身段、闸室段、无压洞身段、出口消能段组成。进口底板高程978.0m，有压洞身段长54.8m，圆形断面，内径2.5m，闸室段长16.0m，闸室设检修闸门及工作闸门，闸门孔口尺寸为2.5m×2.5m，无压洞身段长334.2m，采用城门洞形断面，断面尺寸2.5m×2.8m，纵坡i=0.02，出口进入消力池消能，消力池及陡坡长56m，宽5.0m，砼采用C30F200W6。 坝后引水闸、退水闸位于隧洞出口后。引水闸、退水闸与隧洞出口消力池采用40m长浆砌石导流堤连接。引水闸1孔，引水流量5.0m3/s，闸室长5.5m，净宽4.0m，高2.0m，退水闸两孔，泄水流量25.0m3/s，闸室长6.0m，单孔净宽4.0m，高3.0m。闸室底板及边墙均采用C25钢筋砼结构。 1.6 机电及金属结构 库区供电电源电可利用得外里乡电网供应，需架设10kv线路3km。 本工程金属结构分两部分，即枢纽工程和引水退水闸。枢纽工程金属结构设备主要分布在放水遂洞，设弧形工作闸门1扇，摆铰液压式启闭机1台，容量400KN，行程3.0m；平板检修闸门一扇，卷扬式启闭机一台，容量800kN。 引水退水闸金属结构主要为引水闸一扇，退水闸两扇，均为平板钢闸门，启闭机均选用双吊点手电两用螺杆式启闭机3台。 1.7 工程管理 二工河水库工程性质属公益性项目。 吉木萨尔县水管总站作为二工河水库的法人单位，全面负责水库的建设管理和水库的运营管理工作。 为了保证工程的顺利实施、安全运用，工程建设严格贯彻执行“三制”管理机制，既实行法人责任制、招标投标制、建设监理制。 根据水利工程管理单位编制定员试行标准SLJ705-81之规定，本工程规模为等小（1）型，初步拟定机构编制人员7人。 1.8 施工组织设计 根据坝址地质地形条件、料场分布和枢纽布置，生产、生活区主要布置在坝体左岸的级阶地上，与枢纽施工区相距约0.3km，与对外交通道路相连，交通比较便利，另外少量临时设施根据施工需要将布置在坝址区。 初步拟定砂砾石填筑料由C4料场提供，C1、C2作为备用料场，平均运距1.0km，料场储量丰富，场地开阔；砼骨料由C3料场提供，运距22km。 根据地形、水文特点，结合推荐方案枢纽的布置情况，施工期采用上、下游围堰挡水，河床一次断流，导流泄洪兼放水遂洞的施工导流方案。 根据水利水电工程施工组织设计规范（S13032022）的规定，导流建筑物为5级，相应的导流标准为P=10%20%。本阶段导流设计标准初步确定采用枯水期P=5%（20年一遇）来水频率，相应流量10.2m3/s。坝体临时断面挡水度汛的标准取P=5%（20年一遇），相应洪峰流量为114m3/s。 根据推荐方案枢纽布置、工程规模，结合二工河水库工程规模及施工条件， 经分析确定本工程推荐方案施工总工期为19个月，其中工程准备期为2个月，主体工程施工期15个月，工程完建期为2个月。第一年5月主体工程开工，8月底导流工程完工，9月底截流，第二年9月底全部完工。 1.9 淹没、占地处理 二工河水库正常水位回水线长度0.9km。淹没影响占地总面积500亩，其中天然牧草地444.0亩（二等2级）、林地56亩（共6500棵）。 二工河水库水库淹没补偿总投资为362.545万元。农村移民补偿费为141.028万元；库底清理费8.0万元；其他补偿费31.88万元：预备费22.35万元；有关税费159.28万元。 二工河水库工程占地补偿总投资为140.53万元。农村移民安置补偿费为99.58万元；其他补偿费7.97万元；预备费16.13万元；有关税费16.86万元。 1.10 环境影响评价 二工河水库的修建将解决水资源供求矛盾，基本消除洪水的危害，可实现生态环境良性循环。工程实施后，可有效的节约水资源，不仅可为农业的可持续发展创造条件，也可为生活及生态环境提供更多水量。 二工河水库修建后，会减少平原区地下水的补给量；工程施工期的三废及噪声对附近环境造成短期影响。 工程本身的性质决定了三废的污染较小，工程对环境的污染属于水利工程建设的常规影响，无特殊性，且随着工程施工的结束，这些不利影响将自动消失，不会产生永久的不利影响。 从环境保护角度讲，工程施工不会对大气、生态及水环境造成较大的影响，二工河水库的建设是可行的。 1.11 水土保持 根据当地自然环境条件，结合工程建设实际情况，因地制宜地采取各类水土流失防治措施，建立有效地水土流失防治体系，有效地预防和治理防治责任范围内的水土流失。在项目建设过程中，建立有效的水土流失动态监测网络，及时有效地控制水土流失对当地环境的不利影响。 1.12 投资估算及资金筹措 本工程推荐方案为下坝址面板坝（隧洞）方案，总投资9088.48万元。各部分构成如下： 第部分：水库枢纽工程部分投资8438.20万元。 第部分：水库淹没处理补偿投资362.55万元。 第部分：水土保持投资229.43万元。 第部分：环境保护专项投资58.30元。 折合库水单方投资19.50元/m3。 本工程按静态投资9088.48万元拟定筹措计划，全部申请国家牧区水利工程专项资金。 1.13 经济评价 从国民经济评价指标分析，项目经济内部收益率为9.10%，大于社会折现率，说明项目资源配置的经济效率达到了可以被接受的水平。敏感性分析结果同样表明，项目具有一定抗风险能力，因此该工程经济上是可行的。 财务分析工程实施后出库灌溉供水成本水价0.2968元/m3。工程实施后，灌区将新增农业总产值760.36万元，农业供水年新增经营成本505.0万元，收入大于支出。计算经营成本水价偏高于已收取成本水价，但是，就工程的效益来讲，社会效益无法估量。水库的兴建，体现了党对少数民族地区人民的关心和重视，是党的民族自治政策的具体体现，使当地牧民通过定居，改变游牧生活、生产方式，增强建设美丽家园的信心，促使社会安定，人民安居，符合中央对新疆工作座谈会精神。 “富民兴牧”水利工程，不仅是农牧民实施全面建设小康目标的富民工程，是实施牧民定居的关键工程，也是实现农牧业现代化的基础性，先导性工程，更是实现草原生态环境修复和保护工程以及水利建设工程机制的一项创新工程。 综上所述，建议早日兴建该水利工程。