白竹洲电站延续取水申请书1012定稿.docx
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白竹洲电站延续取水申请书1012定稿
白竹洲电站延续取水申请书（10.12定稿）
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益阳市桃江县白竹洲水电站
延续取水申请书
湖南新华白竹洲水电开发有限公司（编）
目次
白竹洲电站延续取水申请书
1概述
1.1工程基本情况
白竹洲水电站位于桃江县三堂街镇境内资水干流下游，系资水干流柘溪下游规划中的第五级。
资水发源于城步苗族自治县，向东北流经武冈、隆回至邵阳双江口与南源夫夷水汇合后始称资水，经邵阳、冷水江、新化、安化、桃江、益阳等县市于甘溪口注入洞庭湖。
白竹洲电站坝址以上控制流域面积26600km2，占资水流域面积的94.9%,工程以发电为主，兼有航运等综合效益。
电站下距桃江县城24km，距益阳市51km,正常蓄水位49.0m，总装机45MW，属低水头河床式电站。
电站总装机容量45MW，5台贯流式水轮发电机组,单机容量9MW，年设计发电量2.067亿kW·h。
2006年6月，湖南省水利水电勘测设计研究总院（简称湖南院）受湖南锦源白竹洲水电有限公司委托，编制可行性研究报告。
同年12月，湖南省发展和改革委员会以湘发改〔2006〕987号《关于益阳市桃江县白竹洲水利水电工程项目核准的批复》予以批复。
同意报告中推荐的工程规模、坝址及正常蓄水位49.00m。
2007年1月受湖南锦源白竹洲水电有限公司委托开始本工程的初步设计工作，现业主湖南新华白竹洲水电开发有限公司于2009年1月收购控股。
工程2010年4月第一台机组投产发电，2013年10月完成竣工验收。
白竹洲水电站工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
一．水文
1．流域面积
全流域
km2
28038
工程地址（坝址）以上
km2
26600
2．利用的水文系列年限
年
41
3．代表性流量
多年平均流量
m3/s
723
正常运用（设计）洪水标准及流量（P=3.33％）
m3/s
12100
非常运用（设计）洪水标准及流量（P=0.5％）
m3/s
19300
施工导流标准及流量（P=20％）
m3/s
3590
枯水期（9～3月）
4.泥沙
多年平均悬移质年输沙量
万t
168.7
多年平均含沙量
Kg/m3
0.073
二.水库
1.水库水位
m
校核洪水位
m
54.46
设计洪水位
m
51.95
正常蓄水位
m
49.00
死水位
m
48.5
2.回水长度
km
19
3．水库容积
总库容（校核洪水位以下库容）
万m3
0.98
白竹洲水电站工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
正常蓄水位以下库容
万m3
4364
调节库容（正常蓄水位至死水位）
万m3
380
死库容
万m3
3980
三．下泄流量及相应下游水位
1．设计洪水位时最大泄量
m3/s
12100
相应下游水位
m
51.67
2．校核洪水时最大泄量
m3/s
19300
相应下游水位
m
53.88
机组满发流量
m3/s
1321.45
相应下游水位
m
44.72
四．工程效益指标
装机容量
MW
45
保证出力（P=90％）
MW
10.96
多年平均发电量
万KW.h
20667
年利用小时数
h
4592
五．淹没损失及工程永久占地
1．淹没耕地（P=50％）
亩
249.98
迁人19户83人
2．坝区永久占地（耕地）
亩
93.62
3．坝区临时占地（耕地）
亩
208.97
六．主要建筑物及设备
1．挡水建筑物（坝、闸）
型式
砼重力坝
白竹洲水电站工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
地基特性
泥质板岩、
砂质板岩
地震基本烈度/设防烈度
Ⅵ
坝顶高程
m
56.2
最大坝高
m
21.7
顶部长度
m
756.56
2．泄水建筑物（溢流堰）型式
地基特性
泥质板岩、
砂质板岩
堰顶高程
m
41.5
溢流段长度
m
360
最大单宽流量
M3/（s.m）
38.33
消能方式
底流消能
闸门型式
弧形门
3．厂房
型式
河床式
地基特性
泥质板岩、
砂质板岩
主厂房尺寸（长×宽×高）
m
93×17×52.5
水轮机安装高程
m
36.5
4.开关站
型式
户外式
白竹洲水电站工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
地基特性
泥质板岩、
砂质板岩
面积（长×宽）
m
55×26
5．主要机电设备
水轮机台数
台
5
型号
GZ（B113）-wp-640
额定出力
MW
9.28
额定转速
r/min
68.2
最大水头
m
6
最小水头
m
2.0
额定水头
m
3.9
额定流量
m3/s
264.29
发电机台数
台
5
型号
SFWG9-88/6850
单机容量
MW
9
功率因数
0.9（滞后）
额定电压
kv
10.5
调速器
WST-100-6.3
6．通航建筑物
型式
船闸
闸室尺寸（长╳宽）
m
120╳12
最大通船吨位
t
300
年通航能力
万t
170
白竹洲水电站工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
七.施工
1.主体工程数量
土石方开挖
万m3
124.68
含河道疏挖
土石方回填
万m3
21.77
混凝土
万m3
25.04
雷诺护垫护坡
m3
43904
钢筋
t
5424
帷幕灌浆
m
7347
固结灌浆
m
3446
高喷灌浆
m
1244
2．主要建筑材料
砂/卵石
万m3
11.95/26.33
块石
万m3
3.41
水泥
万t
6.53
3.所需劳动力
总工日
万工日
51.48
高峰工人数
个
720
4.施工临时房屋
m2
8330
新建施工临时道路
km
2.71
5.施工导流（方式、形式）
分期导流
6.施工期限
准备工期
月
3.5
白竹洲水电站工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
主体工程施工工期
月
22
总工期
月
36
八.经济指标
1.静态总投资
万元
53030.79
2.总投资
万元
57217.61
建筑工程
万元
13652.82
机电设备及安装工程
万元
16133.60
金属结构设备及安装工程
万元
5459.60
临时工程
万元
3150.4
水库淹没处理补偿费
万元
7435.37
其它费用
万元
4358.33
基本预备费
万元
2075.13
建设期利息
万元
4186.82
3.综合利用经济指标
水库单位库容投资
元/m3
5.84
水电站单位千瓦投资
元/KW
12715
单位电度投资
元/（kw.h）
2.76
经济内部收益率
％
12.1
财务内部收益率
％
6.77
上网电价
元/（kw.h））
0.316
贷款偿还年限
年
17.96
1.2取退水方案情况
白竹洲水电站处于资水下游，上距柘溪电站135km，下距洞庭湖汇合口59km，在桃江县城上游24km的三堂街镇白竹洲村洲头。
流域介于北纬26°至29°，东经110°至112°之间，坝址坐标为北纬28°48′，东经111°50′。
本工程主要产品为电能，设计年平均发电量为28000万kw.h。
地理位置见下图：
（1）用水工艺：
白竹洲电站为河床式径流电站，在资水河上建拦河坝，发电用水通过前池经流道进入机组，由导叶控制进入水轮机室驱动水轮机带动发电机组发电，尾水经尾水流道退至资水河道。
白竹洲水电站设计的主要功能为生产发电，兼顾航运、保水、旅游等工程效益。
取退水构筑物及设施包括：
砼重力闸坝、弧门、上下游导流墙，流道、导叶及尾水管等组成。
白竹洲水电站坝址以上多年平均径流量228亿m3／年，多年平均取水量为：
189亿m3／年（初设）。
（实际）最大取水量188亿m3／年，最小取水量135.06亿m3／年，取水保证率：
75.85％
生活用水主要为电站工作人员的生活用水。
（2）退水方案
白竹洲水电站属河床式电站水库，拦蓄河道地表水发电，其发电尾水回归原河道，保持水量不变，水质无变化。
水电站运行期主要退水为发电尾水和电站工作人员生活污水等。
生活污水经化粪池处理后再经过滤池处理，达到国家排放标准后排放。
1.3取水许可审批及实际情况
2006年6月湖南省水利水电勘测设计研究总院对白竹洲水电站工程进行了《白竹洲水电站工程可行性研究报告》和《白竹洲水电站工程水资源论证报告》，2007年7月完成《湖南省桃江县白竹洲水电站工程初步设计报告》。
工程于2008年动工，2010年4月第一台机组投产运行，2011年向湖南省水利厅提交取水申请，湖南省水利厅水资源处组织专家审核通过了白竹洲水电站工程取水申请，于2011年5月向其颁发了取水许可证（取水湘字﹝2011﹞第00001号），批准年取地表水1840000万m3／年。
本次申请书的编写依据水论证甲第04303070《白竹洲水电站工程水资源论证报告》与电站实际运行6年以来情况进行对比分析。
企业法人代表的变更有：
电站建设初期为私营企业湖南锦源白竹洲水电开发有限公司，企业法人为董事长周光辉。
2009年湖南新华水利电力开发有限公司收购控股湖南锦源白竹洲水电开发有限公司，企业法人为董事长吴道胜。
2013年企业变更为湖南新华白竹洲水电开发有限公司，现在企业法人为董事长王青贤。
电站自建成运行以来，取水用途无变化，用水环节和用水工艺无改变，取退水设施与地点无改变，顶托上游马迹塘电站尾水情况已经通过协议一次性补偿解决，现与第三方无水事纠纷。
电站基础建设未设置鱼道，生态基流管等设施。
白竹洲水电站工程建设期间，为了让上游库区移民搬迁与工程建设同步，工程建设指挥部加大移民搬迁措施，一方面依靠当地政府加大移民搬迁宣传，另一方面根据《湖南省大中型水库库区和移民安置区基础设施建设和经济发展规划实施管理办法》、《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》（国务院令第471号）、《关于完善大中型水库移民后期扶持政策的意见》（国发[2006]17号）、《湖南省大中型水库移民条例》等法规政策规定标准进行补偿，同时严格执行桃江县人民政府批准《白竹洲水电站库区移民安置规划》，恢复、完善库区基础设施，落实桃江县人民政府确认的后期扶持政策。
根据《水利水电工程建设征地移民设计规范》和“湘水电计字（1989）第91号”文的有关规定，库区采取防护后，水库淹没（包括防护工程占地的影响）涉及桃江县三堂街镇、大栗港镇、沾溪乡、武潭镇、鲊埠回族乡共5个乡镇26个村83个村民小组，需迁移人口9户33人；拆迁房屋3287.73m2，其中公房775.25m2（砖混765.02m2，杂房10.23m2），私房2234.65m2（砖混1635.97m2，砖木294.89m2，杂房303.79m2）；淹没土地1662.8亩，其中耕地249.98亩（水田201.08亩，旱地48.9亩），林地502.54亩（用材林地348.95亩、灌木林地103.91亩，竹林49.68亩），水塘2.62亩，河滩地2.1亩，荒草地905.56亩；淹没的主要专项设施有等级公路562m，简易公路1060m，机耕道3140m，机耕桥4座，人行道1040m，人行桥21座，人渡6对，车渡6处；10kv电力线路1670m，低压线路1435m，电信线路2094m，有线电视1534m。
浸没影响10户51人，房屋面积2801.84m2。
总的移民补偿费用：
5244.97万元。
2工程所在区域水资源状况及其开发利用情况
2.1区域水资源状况
2.1.1社会环境概况
桃江县境位于湘中偏北，资水中下游，地理坐标为北纬28°13′-28°41′，东经111°36′-112°19′。
东与益阳市赫山区相抵，南与宁乡县接壤，西、西南与安化县相连，西北与常德市鼎城区相接，北与汉寿县共壤，东北与益阳市资阳区相接，东北距益阳市28公里，东至长沙西站120公里，西经武潭至安化县城120公里，北至汉寿县城72公里，至常德市121公里。
县境东西长73.3公里，南北宽51.5公里，总面积2068.35平方公里，为湖南省总面积的0.97%。
桃江县总面积2068平方公里，辖15个乡镇，总人口88.91万人。
2013年，桃江县实现地区生产总值168.41亿元。
2.1.2流域自然环境概况
资江又称资水，位于湖南省中部，西南以雪峰山脉和沅水交界，东隔衡山山脉与湘水毗邻，南以五岭山脉和广西资水桂水流域相接。
流域形状南北长而东西窄；地势西南高而东北低。
流域内丘陵、盆地约占40%，大部分布在上游和下游，山丘区约占50%，主要分布在中游，其余为平原湖区。
资水流域位于亚热带季风区，平均气温20℃左右，四季分明，气候温和，年雨量一般在1200～1800毫米之间，属湿润地区。
降雨主要集中在4～8月。
多年平均流量760立方米每秒，年径流量240亿立方米。
流域内水力资源丰富，水能蕴藏量达224万千瓦（湖南境内201万千瓦），可开发量约148万千瓦。
资水各河段开发重点因自然条件不同而不同：
中游河段以发电、防洪为主，柘溪水库即位于此段；上游河段以灌溉、发电为主；下游可利用低水头进行开发，为航运和发电服务。
流域内地形条件复杂，受大气环流影响，降雨在时间上和地点上分布都极不均匀。
安化至桃江是全省最大的暴雨区，而邵阳在盛夏高温季节，则久旱无雨，是有名的干旱丘陵区。
2.1.3水文气象
电站坝址以上流域面积为26600k㎡。
流域内地势西南高，一般海拔在1000m左右，个别山峰高达2000m。
东北低，一般在100m以下。
流域内森林面积较多，植被一般。
降水主要集中于4～8月，雨量占全年雨量的52%，年最大暴雨洪水出现在7～8月。
根据桃江县气象站实测气象资料统计，多年平均气温16.6°C，历年极端最高气温40°C，历年极端最低气温-15.5°C，多年平均降水量1540.9mm，历年最大日降水量423.1mm，坝址多年平均流量723m³/s，多年平均相对湿度82%，多年平均蒸发量1168.6mm。
本流域属于亚热带季风湿润气候区，春湿秋燥，夏热冬冷。
五至九月的月平均气温一般在22℃以上，五、六月份为梅雨季节，湿度较大，天气沉闷。
七、八月份常在西太平洋副热带高压控制下，各地出现极端最高气温。
秋季极地势力增强，天气晴朗少雨。
冬季受内蒙古高压控制，多出现东北风，有雨雪。
根据桃江气象站资料统计：
多年平均降水量1540.9mm；多年平均蒸发量1168.6mm；多年平均气温为16.6℃，极端最高气温40.0℃（1961年7月24日），极端最低气温-15.5℃（1977年1月30日）；多年平均相对湿度82％；多年平均风速1.8m/s，最大风速18.7m/s（1983年5月15日），风向NNW。
形成流域暴雨的天气系统，在地面主要有冷锋、静止锋、气旋波，在高空主要有切变低涡、低槽及台风，其中以切变、低涡为造成本流域特大暴雨的主要天气系统。
暴雨中心走向：
一般在4～6月，暴雨中心多向南或东南移动，在7～8月，暴雨中心稳定，主要发生在柘溪至桃江之间。
从多年平均降水量等值线图上分析，流域多年平均降水量在1300mm～1800mm之间，其中上游为1300mm～1400mm，中游为1400mm～1800mm，下游1400mm～1700mm。
安化梅城最大24h降水量达423.1mm，为我省24h降水量之冠。
2.1.4工程地质条件
工程区位于雪峰弧形构造北段向东偏转的部位，区域构造较简单，历史上无破坏性地震记载。
该区地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，对应的地震基本烈度为Ⅵ度区。
属相对稳定地块。
水库为河槽型水库，不存在向库外产生渗漏的单薄邻谷和低矮垭口地段，与邻谷之间的分水岭雄厚，无通向库外的区域性断层发育，库内两岸常年迳流的溪沟发育，两岸山头地下水位均高于库水位，因此，水库不存在渗漏之虑；库岸多为土质边坡，在库水浸泡作用下易产生岸坡坍塌而失稳，存在9.8km的自然土质岸坡的库岸稳定问题，预测蓄水后坍岸宽度15～25m；两岸Ⅰ级阶地分布较广，水库蓄水后，有7处地段存在浸没问题，总面积60.77k㎡，库区固体迳流来源较少，不会产生大的水库淤积问题。
坝区地质构造较复杂，断层和节理裂隙发育，岩层倾角较陡，劈理发育，岩体完整性一般，但均具备兴建低矮闸坝的地形地质条件。
坝线位于白竹洲洲头部位，坝线处河流为开阔的“U”形横向河谷，左岸为阶地，右岸为山坡，坝址区大部分为第四系堆积物所覆盖，基岩裸露较少。
坝基持力层为弱风化板岩、砂质板岩夹浅变质细砂岩。
其力学强度基本满足设计要求。
坝基为一单斜地层，岩层一般倾上游偏左岸，倾角陡，对坝基抗滑稳定有利。
坝线区断层较少，规模不大，破碎带宽0.3～3m，节理裂隙发育，强风化岩体厚度较大，相对不透水岩体埋藏较深。
坝基主要存在裂隙岩体渗漏和断层破碎带集中渗漏、两岸坝肩绕坝渗漏、开挖边坡稳定、抗冲刷稳定及两岸土质边坡冲刷、浪蚀塌岸稳定等水文工程地质问题。
针对上述问题，需采取防渗、加固和防护等处理措施。
坝线各附属建筑物工程地质条件均一般，左岸厂房发育推测的F10和F11断层，节理裂隙较发育，岩体完整性较差，存在基坑涌水和边坡失稳问题；左河道船闸表部覆盖层厚度大，存在边坡失稳及基坑涌水问题；纵向围堰和上下游围堰处砂卵砾石覆盖层较厚，浅部基岩透水性较强，防渗工作量较大。
2.1.5流域水资源状况
资水流域南部多中低山，东部为丘陵，中部丘岗起伏，东北部为平原。
西南高东北低。
山地占55%，丘陵占35%，平原占10%。
资水流域多年平均降水量为1483.3毫米。
流域西部洞口至隆回以及安化至桃江之间为高值区。
东南部新宁至邵阳一带为低值区。
极端最高值为2605.3毫米（桃江县碧螺站1969年）。
极端最低值为718.8毫米（邵阳县诸甲亭站1960年）。
降水量年内分配不均匀。
最大月降水量一般出现在5月或6月，最小月降水量一般出现在12月或1月，汛期（4～9月）降水量占全年的67.3%。
多年平均水面蒸发量约700毫米。
资水流域汛期暴雨频繁，主要有安化至桃江、资源、隆回北部3个暴雨区。
暴雨次数以5～6月最多，但极值多发生在7～8月间。
1991年8月26日～27日，桃江蒙公塘站最大24小时471.5毫米。
为湖南省实测暴雨最大值。
暴雨形成洪水，最大洪峰流量多出现在6、7、8月，桃江站实测最大洪峰流量15300立方米每秒（1955年8月27日）。
资水流域多年平均径流量252亿立方米，年内分配与降雨季节变化相应。
多年平均连续最大四个月径流量一般出现在4～7月，占全年总量的54%。
径流量的年际变化较大，最大年径流量374.8亿立方米（1994年），最小年径流量140亿立方米（1963年）。
1）径流
白竹洲电站上游有柘溪水电站，柘溪水电站为季调节水库，总库容35.7亿m3，电站装机6台，总容量44.75万kw，枢纽工程于1958年7月开工，1961年2月蓄水，1962年1月第一台机组正式并网发电。
1975年6月6台机组安装完毕。
2003年柘溪电站进行扩机50万kw可行性研究，计划扩机50万kw，2005年开工，现扩机后总容量100万kw，因此白竹洲电站坝址径流受柘溪电站影响较大。
考虑系列的一致性，本次径流采用1962～2002年大埠溪、桃江水文站实测径流资料进行计算。
A.区间径流
大埠溪水文站为柘溪水库出库控制站，柘～白区间面积为3790km2，大～桃区间面积为4290km2，两者相差13.2％。
大～桃区间径流采用桃江、大埠溪水文站实测日流量资料计算，柘溪至白竹洲坝址区间径流采用桃江站至大埠溪站区间径流按面积比计算得：
式中：
Q柘～白——柘溪～白竹洲区间日流量（m3/s）；
Q大～桃——大埠溪～桃江区间日流量（m3/s）；
F柘～白——柘溪～白竹洲区间集水面积（km2）；
F大～桃——大埠溪～桃江区间集水面积（km2）。
坝址径流
B.初设条件下坝址径流
将大埠溪站历年年平均流量加上柘～白区间历年年平均流量，得到现状条件下的历年坝址年平均流量。
经统计，坝址多年平均流量
＝723m3/s。
对计算出的坝址历年年平均流量进行频率分析，用P-Ⅲ型曲线适线，求得各频率设计值，成果见表2.4.2-1。
C.柘溪扩机后的坝址径流
采用水量平衡法对柘溪水库1962～2002年入库旬平均流量进行还原计算：
式中：
V1、V2——时段始末库容，利用坝前水位查库容曲线求得；
Q1、Q2——时段始末入库流量；
q1、q2——时段始末出库流量，即大埠溪实测流量；
△t——时段。
得到还原后的柘溪水库入库旬平均流量，由水能专业依据柘溪扩机后的调度方案进行操作，得到柘溪下泄旬平均流量。
与区间日径流过程相加，即得到坝址日径流过程。
对计算出的坝址历年年平均流量进行频率分析，用P-Ⅲ型曲线适线，求得各频率设计值，成果见表2.1.5-1。
坝址历年月平均流量及年内分配见表2.1.5-2。
成果与可研一致。
白竹洲坝址年平均流量频率计算成果
表2.1.5-1
特征值
各频率设计值
均值
Cv
Cs/Cv
2％
10％
20％
50％
75％
90％
95％
99％
初设
723
0.24
2.5
1130
953
862
706
599
515
470
397
柘溪扩机后
723
0.24
2.5
1130
953
862
706
599
515
470
397
白竹洲坝址径流年内分配表（柘溪扩机后）
表2.1.5-2
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年平均
Q（m3/s）
341
443
813
1160
1320
1350
941
681
469
436
421
307
723
百分比（%）
4.00
4.69
9.53
13.1
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