四级水电站初步建设可行性研究报告

1 综合说明

1.1 概述

新寨河四级水电站位于普安县高棉乡棉花村，北盘江一级支流西泌河中上游新寨河段上，是上世纪1986年《黔西南州水资源调查评价、水利化区划、水利水电规划》规划的第四级，现新寨河干流水电梯级开发的第七级。站址位于新寨河下游与岔河的汇合处，地理位置为东径105°8′，北纬25°48′，距320国道约20km、高棉乡政府所在地8Km，普安县城32km、州政府所在地兴义178km、省城贵阳245km。

普安县位于云贵高原中段，苗岭山脉西部，贵州省西南面，黔西南布依族苗族自治州北部。地处东径104°50′～105°10′，北纬25°18′～26°11′，东邻睛隆县，南与兴义市、兴仁县相连，西靠盘县，北与水城县、六枝特区隔河相望，东西宽32.0km，南北长96.6km，国土面积1429km2，全县辖8个镇、6个乡，167个村委会、3个居委会，1261个村民小组，15个居民小注。是贵州省的少、边、穷地区之一。2006年末全县总人口30.36万人，其中非农业人口3.26万人，少数民族人口7.84万人，占总人口的25.8%，布依、苗、回、彝、黎、白、汉等民族共同形成了大杂居、小聚居的生活格局。

普安县是国家500个重点扶持县之一，又是国家定点的“九五”、“十五”水电农村电气化建设县和“十五”小水电代燃料生态建设试点县。

普安县由于历史原因和交通条件限制，经济发展缓慢，工业基础薄弱，农业生产水平不高，经济文化生活较为落后，属贵州省17个“国家级”贫困县之一。县境内已建成小水电站22座，总装机容量62880kw，其中吟路一级电站装机17500kw，为县电网骨干电站。原有数座农村小电站因水土流失严重，水源枯竭而报废。近年来，随着乡镇企业的不断发展和农村电网的不断延伸，县属电站容量已远远不能满足用电需求，均需大量从国家电网上下电，导致电价偏高，人民群众难以承受。

近年来随着改革开放的深入和一批基础设施项目的相继建成，普安县的社会经济有了一定的发展，人民生活水平也有了一定的改善和提高，但其贫困落后的状况还没有得到根本的改变。无充足、可靠的能源保证成了制约普安经济发展的主要因素，造成普安的资源优势无法体现。

为此，普安县人民政府积极招商引资，加快能源开发力度，特别是开发当地较为丰富的水力资源，以满足用电的需求。

在国家西部大开发和“西电东送”、“小水电代燃料生态保护工程”的战略部署下，根据普安县经济发展总体规划及普安县“十一五”小水电农村电气化规划纲要，为加快本地区内资源开发力度，加快本县工农业生产发展的步伐，推进现代化文明改革和新农村建设的浪潮，迅速改变当地贫穷落后的面貌，满足日益增长的用电要求，必须大力发展电力工业。新寨河四级水电站建成后，不仅能为普安县提供廉价而可靠的动力保证，而且能为普安县的生态保护作出积极的贡

献。

为了尽早改变电力制约生产力发展的现状，满足普安县工农业的发展用电需求，加快地方经济建设和脱贫致富的步伐。普安县新寨河电力开发有限责任公司决定兴建新寨河四级水电站，并于二00四年三月向黔西南州发展计划局、水利局申报请求立项，黔西南州发展计划局以州计农经字[2004]第19号文，对普安县新寨河四级水电站项目建议书作了批复，同意开发新寨河四级水电站。

新寨河四级水电站为径流引水式电站，主要建筑物由取水枢纽、动力引水隧洞（总长4.592km），压力前池、压力钢管、发电厂房及升压站等组成，设计引用流量5.5m3/s,利用落差98.14m，装机容量231600＋13800kw，保证出力486kw，多年平均发电量1509万kw.h，年利用小时3772h，电站建成后并入江西坡35kv变电站。

新寨河四级水电站属新建工程，该工程以水力发电为主。本工程建设业主为普安县新寨河电力开发有限责任公司，该公司负责整个工程建设、施工和管理。

该工程的初步设计（代可研）任务，2007年10月根据业主委托，我队组织各有关专业人员到现场进行踏勘，在历次规划和规划调整的基础上，重点对新寨河已建成的管田电站至新寨河另一支流岔河与新寨河汇河处的4.3km河段进行勘测选点。外业勘测工作于2007年11月初完成。2008年元月中旬，完成初步设计（代可行性研究）的全部工作。

1.2 自然条件

新寨河发源于普安县地瓜镇东瓜林村的新屋基，在普安县境内蜿蜒曲折，趋向东流，于茅草坪渡口汇入北盘江，系珠江流域西江水系北盘江一级支流西泌河的干流河段。

新寨河四级水电站站址位于新寨河下游与岔河的汇合处，坝址位于官田电站站址以下0.35km，坝址以上集雨面积131km2，多年平均年径流量9170万m3，多年平均流量2.90m3/s。流域内两岸多为高山，悬崖陡壁，河床狭窄，植被覆盖率低，河流泥沙量大，侵蚀模数880t/km2。

流域内主要水文特征：

1、径流：径流主要由降水补给，从资料分析来看，5～10月降水量占全年的84％，径流也主要集中在5～10月，其特征与降雨特征一致，都具有年季变化不大而年内分配不均的特点。

2、洪水：洪水为雨源型洪水，多发生在5～9月。

3、枯水：11～4月为枯水期，多年平均枯水流量0.52m3/s。

4、泥沙：流域多年平均含沙量1.79kg/m2，多年平均输沙量15.7万t。

本工程拦河坝为低坝，建成后只抬高水位11m，回水长度也仅为400m左右。库区主要出露地层为灰岩及泥灰岩，稳定性较好；斜坡上堆积有少量坡积物，成分为砂壤土夹弧石，厚1～5m，回水后产生大规模滑动的可能性较小。除局部有小崩塌外，不存在水库大规模浸没塌岸问题。

枢纽区出露地层为三叠系永宁镇组灰色灰岩，表层溶沟、槽较发

育,坝区右岸覆盖层厚2～4m，左岸基岩出露，河床为砂卵石层覆盖，厚4～6m。

引水隧洞穿越岩层为厚层灰岩，灰绿色泥灰岩及紫色砂页岩，工程区未见断层出露, 岩层为单斜产出，裂隙率2～3条/m，围岩类别为Ⅲ～Ⅴ,地下水较少，成洞条件较好。由于该地层为岩溶地层，可能会遇到溶洞，对于进出口和薄弱地带需进行衬砌。

压力前池出露地层为三叠系永宁镇组灰色灰岩，泥灰岩，未见断层构造，裂隙不发育。由于前池处于斜坡地带，需在斜坡上开挖一平台，平台开挖后基础均可座落于基岩层内，并作好防渗处理。泄水槽基础位于基岩层内，工程地质条件较好。

压力管道管线基岩为三叠系永宁镇组灰色灰岩、泥灰岩,基岩基本裸露，除局部基岩完整性较差外，均能满足要求。

厂址位于新寨河和岔河的冲击堆积体上，基岩为三叠系永宁镇组灰色灰岩,无断层构造迹象，堆积体为砂壤土及砂卵石夹弧石，厚约5～12m，物质成分较杂乱，均匀性较差，现阶段未发现滑动现象，但、开挖产生新的临空面，易造成边坡失稳，需采取措施处理。

总之，工程地质、地形条件局部有薄弱之处，但从总体来说，条件是较好的。可满足工程建设要求。

工程所需之建筑材料，可利用隧洞开采的渣石加工碎石和砂，块石可在坝址和厂址附近开采，储量能满足要求。

1.3工程任务和规模

普安县位于贵州省西南部，交通闭塞，经济基础差，社会总产值

低，据统计，2006年底全县工农业生产总值107684万元，内生产总值88875万元(现价),乡镇企业总产值63894万元.粮食总产量87209吨,平均单产量250.44㎏/亩。全县财政总收入16462万元，农民人均收入1688元。

目前，普安县的电力供应是依靠小水电和国家电网，根据普安县“十五”水电农村电气化县规划达标要求及小水电化燃料生态工程规划电力电量需求预测统计情况来看，2006年中级农村电气化达标年要求：全县人均用电量596kw.h,全县最大负荷48200kw,总用电量41651万kw.h。为满足2006年达标要求及2010年小水电代燃料生态工程规划，普安县必须新增电源点。根据电力需求预测统计表，普安县2006年的用电量为41651万kw.h，除去已建成电站的发电量28557万kw.h，普安县电力供应还缺25926万kw.h。由于国家随着经济的快速发展，能源供求矛盾突出，国家电网已无力再给普安县增加用电量，只能通过建立地方电站解决。

新寨河四级水电站总装机容量4000kw，保证出力486kw，多年平均发电量1509万kw.h，建成后对普安县目前电力供求紧张的状况起到一定的缓解作用。电站出线35kv一回，并入江西坡35kv变电站运行，由地方管理。

本工程主要任务为发电。

1.4 工程总体布置及主要建筑物

本工程为无调节引水式水力发电站，主要由拦河坝枢纽、输水系统、发电厂、升压站四大部分组成。拦河坝枢纽位于新寨河已建成的管田电站下游350m处，通过布置在河道左岸4.592km的引水隧洞引

至位于新寨河下游与岔河的汇合处发电厂，电站设计水头93.25m。

拦河坝枢纽由浆砌石重力坝、冲砂闸、取水口组成。坝顶总长47m，最大坝高16.91m，坝顶高程799.0m。其中，溢流坝段长25m，堰顶高程796.0m，开敞式溢流；冲砂闸一孔，进口底板高程789.0m，孔口尺寸333m。取水口位于拦河坝左端上游38m处，进口底板高程793.4m，孔口尺寸2.632.6m，闸门控制。

输水系统包括无压隧洞、压力前池、压力管道。无压隧洞总长4.592km（取水口至压力前池进口），横断面尺寸 2.632.0m（宽3高），坡降全程均为1/1500，在1＋477.6m处设1#支洞，长150m，在3＋148.28m处设2#支洞，长246m，支洞横断面尺寸w均为2.832.1m（宽3高）；压力前池位于新寨河下游与岔河的汇合处的隧洞出口处，容积约575m3，下接212.35m压力钢管，管线基础均为基岩，为明管敷设，主管内径1.3m。

厂房处地形开阔，但布置厂房的台地不规则，覆盖层较厚，约5～12m，为避免因开挖削坡过大而造成厂房后形成的高边坡和少占河床行洪断面，水轮机采用卜形岔管进水，故主、副厂房与压力管道线方向成“一”字形布置，主厂房净空尺寸为30.15311.7539.82（长3宽3高），机组安装高程696.1m，主厂房地面高程695.4m，低于校核洪水位（696.13m）；副厂房平面尺寸20.07535.2537.6m（长3宽3高），二层结构，底层地面高程695.4m。

升压站布置于副厂房上游侧，平行于岔河布置，地坪高程700.0m，平面尺寸28.5315m（长3宽）。

1.5 机电

新寨河四级水电站建成后并入地方电网，在系统中担负基荷运行，由地方和业主管理，主要为普安县的工农业生产提供电力服务。

按照电站装机规模，属小（2）型水电站，根据水能计算和电站装机规模比较，选用2台1600和1台800KW的水轮发电机组。

据本站所处的地理位置，采用一回35kV线路，接入距电力系统最近的江西坡35kV变电站。

电气主接线比较三个主接线方案，推荐方案为：选用两台1600KW 发电机组共用一台变压器，其发电机侧采用扩大单元接线，另一台800KW发电机组采用发电机－变压器组单元接线，35kV侧采用单母线接线的电气主接线。2#变高压侧采用高压侧选用隔离负荷开关加跌落式熔断器代替断路器，630KW发电机组选用低压机组。本站厂用电源取自本站2#变的低压侧，即3#机的400/230V母线上，故不需要统计厂用电负荷和考虑厂用变容量。

电站设计水头93.25m，装机231600+13800kw。根据水头特点，综合比较经济、技术等条件后，选用机型为两套HLD46-WJ-60（选配SWF1600—10/1430型水轮发电机）和一套HL110-WJ-60A（选配SWF1600—10/1430型水轮发电机）水轮发电机组。

主要机电辅助设备选择如下：

1、变压器：选用S9－4000/35、S9－1000/35各一台；

2、6.3KV高压开关柜：布置1～2#机的测量、控制等6.3Kv高压开关柜。

3、主阀：选用两台Z941H-16-φ800型电动闸阀和一台Z941H-16-φ500型电动闸阀。

4、调速器：选用YWT—600型调速器（微机调速器）

5、起重机：5/10t手动单梁起重机一台。

1.6 施工

普安县新寨河四级水电站位于高棉乡棉花村新寨河中上游河段，站址位于新寨河下游与岔河的汇合处，距高棉乡政府所在地8Km、320国道约20km、普安县城32km、州政府所在地兴义178km、省城贵阳245km。

目前电站附近已有村级公路通到棉花村，电站上游新寨河的官田电站和岔河上的麻田电站已通进站公路，本工程只需要从官田电站新修0.4km进坝公路及从麻田电站新修0.5km的进站公路。

本工程为引水式电站，施工线较长，约5km，主要分坝区、引水系统，厂区三大部分。主要建筑物有拦河坝枢纽、引水隧洞、压力前池、压力钢管、厂房、升压站等。

根据坝址河段地形，经比较，施工导流选用方案为分期导流，即一期先围左岸进行冲砂闸、挡水坝段和溢流坝段的施工，二期利用冲砂闸孔导流，进行右岸挡水坝段和溢流坝段的施工。施工导流洪水标准为5年一遇，导流时段为11～次年4月，设计洪水流量为14.8m3/s。

拦河取水枢纽建筑物包括拦河坝、冲砂闸、取水口等，拦河坝为浆砌石重力坝，主要工程量有土石方开挖7329m3，浆砌石4962m3，砼及钢筋砼3208 m3。主要施工方法：石方开挖用手持式风钻钻孔爆破，5t自卸汽车出渣，浆砌石用人工砌筑，砼就近拌合机搅拌，斗车、胶轮车入仓，人工立模浇筑，充分振捣养护。

引水系统包括隧洞、压力前池、压力钢管等。主要工程量有土石

方开挖8031m3，洞挖石方41778m3，浆砌石182m3，砼及钢筋砼5166 m3。

主要施工方法：引水隧洞采取从进出口二个工作面、1#、2#支洞四个工作面同时开挖，采用手持式风钻钻孔光面爆破，采用轻轨斗车和小型自卸汽车出碴运至弃碴场堆放。隧洞衬砌砼就近拌合机搅拌，运输采用人工运至仓面，人工立模浇筑，充分振捣养护；压力前池石方采用风钻造孔爆破，斗车、胶轮车运至弃碴场堆放。砼就近拌合机搅拌，采用斗车、胶轮车运输就位入仓，人工立模浇筑，充分振捣养护；压力钢管管槽石方采用风钻造孔爆破，出渣均用人工运至与开挖高程相适应的台地上，对可用料应就近堆放，压力钢管安装，沿管槽设滑轮，5t～10t卷扬机自下而上进行安装。

厂房及升压站，场地平整及厂房基础等土方、砂砾石开挖采用反铲式单斗挖掘机，5t自卸汽车运至弃碴场堆放。砼就近拌合机搅拌，斗车、胶轮车运输入仓，人工立模浇筑，充分振捣养护，厂房墙体和上部结构采用脚手架施工。

施工总体布置，根据本工程条件，分三个工区分别负责取水枢纽区、引水系统、厂区的施工。设置砂石料加工系统四套、坝区、厂区设固定砼拌合系统一套，小型移动拌合机8台，以及相应风、水、电系统。施工用电采用10kv线路由官田电站、麻田电站和棉花寨子引入，分别接至取水枢纽、隧洞、厂房等各个工作面。施工临时设施和生活区沿取水枢纽、压力前池、厂区平缓地带布置，弃碴场布置各建筑物左右的平缓地带。

本工程施工方法以人工为主，辅以少量机械，主要施工设备有挖

掘机、砼拌合机、破碎机、钻机、自卸汽车等。

施工总工期两年，总工日17.8万工日，高峰工人数365人。1.7 总概算及工程效益

工程动态总投资2295万元，静态总投资2207万元，单位千瓦静态投资5518元/kw，单位电能静态投资1.46元/kw.h。

工程资金来源主要为贷款和自筹，根据业主资金筹集情况，申请建设贷款1200万元。按此进行工程财务、国民经济分析，其指标为：工程财务指标：净现值 32.85万元

净现值率 1.65%

内部收益率 10.2%

国民经济指标：净现值 359.96万元

净现值率 19.54%

内部收益率 14.5%

可见，本工程建成后，其财务、国民经济指标均在规定范围，具有一定的抗风险能力。

1．8 结论及今后工作建议

1、工程地理位置、对外交通、电网和负荷中心距离等条件适宜本工程的开发建设。

2、枢纽水文计算参证站资料完整，精度好，由此推求出的取水枢纽处水文成果作为设计依据，可满足工程建设需要。

3、所在地区的区域构造稳定，地震基本烈度Ⅵ度。

4、枢纽工程地质和水文地质条件较好，地形及地质条件适宜修建当地材料坝，取水枢纽附近石料丰富，开采条件较好，运距短。

5、工程的主要任务是发电，设计水头93.25m，装机容量4000kw，保证出力(P=90%)486kw，年发电量1509万kw.h。

6、工程永久占地10亩，施工临时占地5亩，无迁移人口和房屋，无矿产资源和淹没，工程建成后对环境影响不大。

7、选定取水枢纽挡水坝型为浆砌石重力坝，采用坝顶开敞式溢洪，工程由取水枢纽、动力引水隧洞、压力前池、压力钢管、发电主副厂房、升压站等建筑物组成的工程总体布置方案。

8、初选水轮机型号为HLD46-WJ-60，配发电机型号为SFW1600-6/1430的机组两套；水轮机型号为HL110-WJ-60A，配发电机型号为SFW800-6/1180的机组一套。

9、主接线选定：两台1600KW发电机组共用一台变压器，其发电机侧采用扩大单元接线，另一台800KW发电机组采用发电机－变压器组单元接线，35kV侧采用单母线接线。

10、选定取水枢纽施工导流方案为二次导流方式，施工期24个月，从第一年12月开始施工，第三年11月工程全面完工。工程静态投资2207万元；单位千瓦静态投资5518元/kw，工程动态总投资2295万元，单位千瓦动态投资5738元/kw。

11、根据现行有关规定规范，经工程经济分析计算，新寨河四级水电站的财务内部收益率为10.2%,财务净现值为32.85万元；国民经济经济内部收益率为14.5%,经济净现值为359.96万元，工程有一

定的抗风险能力，说明本电站的兴建，在财务上是可行的，经济上是合理的。

12、新寨河四级水电站规模适中，它的兴建，对缓解地方目前紧张的用电状况，促进地方经济发展，改善人民生活，将起到一定的推动作用，建议加快后续阶段设计工作，使工程早日动兴建

2 水文

2.1 流域概况

新寨河系珠江流域西江水系北盘江一级支流西泌河的干流河段，发源于普安县地瓜镇东瓜林村的新屋基，地理位置为东径105°01ˊ，北纬25°47ˊ，海拔高程1560m，在普安县境内蜿蜒曲折，趋向东流，经岗坡、细寨至斗八寨处，称白水河。经斗八寨后流经江西坡镇大田村丫口田进入季节性伏流后向北流，经新寨、黄泥田、江金田、双江口至坝巩田向东流，经官田寨、山泥田汇岔河，此段称新寨河，均为晴隆与普安两县的县界。汇岔河后流入晴隆县境内称西泌河，再经崩土、西泌河桥、猴子田、汇凉水小河后向北流，于茅草坪渡口汇入北盘江，地理位置为东径105°16ˊ，北纬25°26ˊ，海拔高程600m，主河长47km，落差960m，平均比降20.4‰，流域面积332km2。

新寨河全流域面积142.1km2，总河长37.1km，流域总落差874m 河流加权平均比降为48.2‰。分白水（1000kw）、大河边（300kw）、响水（1500kw）、吉星（2520kw）、新寨河二级（2200kw）、官田（2000kw）和新寨河四级等七级开发，目前已建成白水、吉星、官田三座电站, 响水电站在建,其他三座电站在拟设计中。

汇入新寨河口的岔河，系西泌河支流，发源于普安地泗平洞，地理位置为东径105°00ˊ，北纬25°50ˊ，海拔高程1580m，东北流经下五其、地泗、天生桥、于岔河汇弯河后向东南流，在棉花寨汇入新寨河出口、西泌河进口，地理位置为东径105°10ˊ，北纬25°51ˊ，海拔高程680m，主河长21km，落差900m，平均比降38.4‰，流域面积116km2。

新寨河四级电站位于新寨河干流上的末段，站址处地理位置为东