凉山州会理县桐子林电站下泄生态流量“一站一策”

1电站基本情况

1.1电站的基本情况

1.1.1工程概述

（1）项目来源
根据《四川省落实中央第五环境保护督察组督察反馈意见整改方案》（川委【2018】98号）、《四川省水利厅关于报送落实中央第五环境保护督察组督察反馈意见整改实施方案的函》（川水函【2018】551号）、四川省《关于开展全省水电站下泄生态流量问题整改工作的通知》（川水函【2018】720号），各个电站需开展水电站下泄生态流量问题整改工作，全面落实整改措施，认真清理水电站下泄生态流量情况，制定“一站一策”整改工作方案。为此，受业主委托，我公司按相关技术规范开展四川省凉山州会理县桐子林电站工程生态流量整治实施方案“一站一策”。我公司受业主委托后随即开展相关工作，于2018年8月底完成了《四川省凉山州会理县桐子林电站下泄生态流量“一站一策”实施方案》（送审稿）。
（2）电站地理位置、流域水系及对外交通情况
桐子林电站位于会理县境内安宁河左岸一级支流摩挲河上，电站进水口、厂区有G108国道从附近通过，交通条件好。
桐子林电站位于摩挲河的中游，分别从摩挲河和支沟红岩沟取水发电，进水口以上集雨面积为104.5km²，河长23.3km，平均比降109.9%，电站厂房位于摩挲河左岸，厂房以上集雨面积为127.2km²，河长29.5km，平均比降95.2%。
（3）建设目的和任务
水电站的运行属清洁生产，在发电过程中不消耗水资源，项目建设符合“大力开发水电”的电力产业发展方针以及水利产业政策、节水政策，同时在《中华人民共和国电力法》中也明确了“国家鼓励和支持利用可再生能源和清洁能源发电”，因此项目建设符合国家产业政策的规定。
电站建设需要大量工程资金的投入，可以促进当地的就业和提高消费水平，带动当地的经济发展。电站建设和运行期间还可增加当地的税收、改善当地的交通条件，对当地的经济发展将会产生积极的促进作用。桐子林电站增效扩容工程具有建设工期短的特点，除电站本身具有较高的开发价值外，在建设的同时，大量的投资与人才的引进必然为地方经济发展带来新的机遇和注入新的活力，对改善会理县的对外开放、招商引资环境，增加地方财政收入，调整经济结构和第一、二、三产业的协调发展，提高人们生活水平，促进各民族的共同繁荣和进步，保持地区社会稳定均具有重要作用。同时，电站的开发将促进周边地区农村电气化程度，减少森林的砍伐，配合实施天然保护工程，砍伐天然林和毁林开荒的现象将进步得到遏制。除提供绿色清洁能源外，对改变地方产业单一，实现以电代柴，保持流域生态平衡，防止水土流失，将起到积极的作用，具有显著的社会效益，符合国家西部大开发战略的整体思路。
桐子林电站增效扩容工程发电用水过程不增加水体污染，不耗水，属于清洁能源生产项目。它的建设可以替代系统内兴建同等规模的燃煤火电站，每年除可以减少相当数量的原煤消耗外，还可以相应减少二氧化碳、二氧化硫及燃煤粉尘的排放，具有很好的环保效应，符合国家能源发展政策的要求。
（4）工程立项、设计批复文件
2012年4月25日，凉山州水务局和凉山州财政局印发凉水发【2012】76号关于对《凉山州会理县桐子林电站增效扩容初步设计报告》的批复。
2013年8月30日，四川省水利厅和四川省财政厅印发川水函【2013】1248号关于农村水电增效扩容改造实施方案的批复。
2013年9月13日，凉山州水务局印发凉水发【2013】130号《关于凉山州农村水电增效扩容改造项目核准的通知》。
（5）设计标准、规模及主要技术经济指标
桐子林电站扩容工程位于会理县云甸乡的摩挲河上，采用径流引水式开发。桐子林电站于1978年动工，1983年建成发电，电站装机2×1250kW，又于2016年扩容至2×2000kW，目前装机容量4000kW。
根据《防洪标准》(GB50201-2014)及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)之规定，本工程规模为小（二）型，工程等别为V等，永久性主要水工建筑物级别为5级，次要建筑物、临时性建筑物级别为5级。设计水头230.0m，发电流量2.18m³/s，水轮机型号CJA475-W-100/2X11.5，发电机型号SFW2000-10/1430，保证出力1211kW，年发电量为2287万kW·h，年利用小时数为5716h。
（5）项目基本情况
项目名称：会理县桐子林电站增效扩容工程
建设单位：会理县小水电开发有限责任公司
建设地点：会理县桐子林电站
项目总投资：1598.16万
生产规模：装机容量2×2000kW，年发电量约2287万kW·h
劳动定员及工作制度：本电站定员总人数为14人
建成时间：电站于1983年建成发电，扩建后于2016年正式上网发电。

1.1.2工程布置

桐子林电站扩容工程枢纽建筑物主要由首部枢纽、引水系统和厂区枢纽等组成。电站地处会理县云甸镇境内，取水枢纽仅在原坝顶加高0.4m，并在磨损较严重的过水面浇筑C40硅粉砼护面，对原沉砂池进行加宽加长，对原渠道进行加高满足过水要求，在2+017.08处对原渡槽进行加固，在原电站进水室上游方向布置扩容电站的进水室，压力管道线位于原管道线上游约3.0m处，扩容厂区枢纽利用原电站现有建筑物改造而成，尾水汇入巴松电站引水渠道。
（1）取水枢纽布置
1）溢流坝
原电站采用低溢流坝取水，坝顶长15.52m，坝顶高程1727.32m，坝前设有3m铺盖，坝后未设防冲护坦，从电站多年运行情况看，溢流坝目前运行正常，无大的安全问题，目前主要问题是坝面磨损较严重，坝下游冲砂较厉害。
根据目前实际情况，扩容工程主要对原坝过流面作防冲抗磨处理，在原坝体表面浇筑层C40注粉砼保护坝面，并在坝体下游作5m长的防冲护坦增加下游抗冲刷能力。
2）冲砂闸
原电站设有一孔冲砂闸，为开敞式，孔口尺寸(b×h)1.0m×1.5m，电站管理维护较好，设备目前仍能正常使用，存在主要问题是冲砂闸底板冲刷较严重，局部已形成深坑。扩容工程主要将冲砂闸底板0.4m厚的砼拆除后重新采用C40硅粉砼浇筑，增加冲砂闸底板的抗冲刷能力。
3）进水闸
原电站设有一孔进水闸，为潜孔式，孔口尺寸(b×h)2.4×0.7m，电站管理维护较好，设备目前仍能正常使用，通过水力学计算，当溢流坝加高0.4m后能满足电站扩容后取水要求，故扩容工程对原电站进水闸可不作改造。
4）沉砂池
原电站沉砂池长约20m，宽约3.0m，池内正常水深约2.5m，设有孔冲砂闸和进水节制闸，从运行情况看，原沉砂池沉砂效果较差，渠道内泥砂淤积较多。
扩容工程对原沉砂池进行加宽加长处理，通过计算和类似工程经验，扩容工程沉砂池渐变段长10.0m，池身段长30.0m，宽3.5m，溢流堰长13.0m，池末设1.0×1.5m冲砂闸和2.4×0.7m进水节制闸。
（2）输水渠道
桐子林电站扩容工程发电流量2.18m³/s，考虑95%的渠道利用系数，则渠道引用流量2.26m³/s。据类似工程经验，确定加高原渠道满足电站引水。
根据类似工程经验，结合本工程实际，确定扩容工程渠道底坡采用1/198～1/1410，相应的过水断面为1.4×0.84～1.84m，直墙段高1.4～2.0m的矩型渠道，暗渠采用C20预制砼盖板。
引水渠道总长5427.936m，由引水明渠和暗渠组成。其中明渠长4267.291m，暗渠长1160.645m。在桩号2+017.08～2+046.783m间原渠道有一长约30m的渡槽，由于该处地形很陡，并且有断层在附近通过，岩层较薄，如果采用隧洞方式，施工爆破可能引起新的崩塌，本次设计采用对原渡槽进行加固的方案。
其余地段输水建筑物的明渠、暗渠均运行良好，无安全稳定问题。渠首正常水位1726.95m，渠末正常水位1714.33m，渠末水位与原压力前池水位基本保持一致。
根据前池附近地形，溢流堰结合前池扩容，加宽堰顶，使溢流堰顶宽度增加到5.0m，堰顶高程1714.45m，堰顶最高水位1714.94m，溢流堰出口与原泄水陡槽汇合。泄水陡槽下段为裸露基岩，远离各建筑物，不会造成新的泄水隐患，因此对原基岩面维持原状，利用天然跌坎消能。
（3）前池
扩容后的压力前池由渐变段、前室、进水室等组成。由于受地形限制，压力前池基本维持原有结构尺寸不变，扩容工程管道布置在原管线上游3m处，由于发电流量和管径较小，扩容管道直接在前池外边墙开孔取水，在管道前端设封闭式拦污栅，在前池外侧设电动蝶阀控制管道取水，蝶阀后布置中Ф300通气管。
（4）压力钢管
原电站压力管道为单管联合供水，由一根内径0.8m引水至厂房后侧分岔后供两台机组发电，原电站发电流量1.38m³/s。
电站扩容后，发电流量2.18m³/s，经复核，如不改造原压力管道，水头损失将大大增加，水资源利用率将显著降低，原管道仍可使用，故保留原管道供一台机组发电，设计流量1.09m³/s，另台机组引水管道布置在原压力管道上游，新增一根内径0.65m的管道，设计流量1.09m³/s，壁厚8～14mm，钢材为Q₂₃₅－B。扩容后电站供水方式变为单管独立供水。
主管在6#镇墩转弯成水平，直接接机组主阀。
钢管主管全长543.4m，支管长22.8m，主管内径0.65m。钢管进口中心高程1710.875m，出口中心高程1469.07m。全管线镇墩共6个。管道设置鞍形支承结构，支墩间距8.0m。支墩尺寸1.2m×1.0m，由C15砼浇筑。
镇墩全部用C15块石砼浇筑，在靠近管壁0.40m范围内用C15砼浇筑，在镇墩表面布设温度钢筋。
（5）主副厂房
主厂房为卧式机组厂房，本次扩容保留原有主副厂房建筑。由主机间和安装场两部分组成，总长22.9m，宽12.1m。主厂房地面高程1470.0m，内设二台冲击式水轮机组，发电机组及调速器等，电缆沟布置在机组下游侧，交通通道布置在机组下游侧。
主厂房原有一台LH－10起重机，本次扩容选用LH－12起重机，根据业主提供资料，原吊车梁按16T设计，供安装检修起吊设备之用，吊车轨顶高程1475.80m，桥跨10.0m，主房屋面高程1481.45m。
主厂房为现浇C25钢筋砼框架结构，独立柱基，下柱断面0.40m×0.80m，上柱断面0.40m×0.50m，下柱顶部设牛腿，牛腿上设C30钢筋砼“T”型吊车梁。主厂房不设缝。安装间布置于主机间右端，与发电机段相接，其地面高程与主厂房相同。
主厂房进厂大门设于安装间侧，尺寸为(宽×高)4.1m×4.5m，与进厂公路相接。副厂房长7.2m、宽14.6m。尾水渠长52.4m，坡降1/100过水断面1.1m×0.70m，采用C20钢筋砼浇筑。

1.2电站环境影响评价及水资源论证报告批复情况

1.2.1环境影响报告批复情况

该电站于2016年建成投产，根据《四川省人民政府办公厅关于印发四川省清理整顿环保违法违规建设项目工作方案的通知》(川办发【2015】90号)、凉山州人民政府办公室“关于限期完成全州环保违法违规建设项目清理整顿工作的通知”(凉府办函【2017】7号)2015年1月1日以前已建的未批先建项目，污染物达标排放且环境风险可控的，但因产业政策及规划而不符合补办环评手续的项目，以及通过整改后符合污染物达标排放、重点污染物排放符合总量控制要求。环境风险可控的项目，应实施环保备案管理。于2018年编制了桐子林水电站环境影响评估报告，凉府办发【2018】33号文件将桐子林水电站纳入凉山州环保临时备案管理项目名单（第六批）。
根据2018年编制的桐子林水电站电站环境影响评估报告，该电站的环境影响评价主要结论如下：
（1）生态环境影响及评估
1）对土地利用的影响
会理县桐子林电站建设工程占地主要分为电站枢纽工程占地和厂房占地。枢纽工程永久占地造成了土地利用现状的永久性的改变，是无法恢复的，对土地利用现状的影响是长期的。临时占地在施工结束后通过恢复植被和土地复垦等措施已恢复原来上地的使用性质和功能。
本工程总占地0.44hm²，其中永久占地0.28hm^2,，全部属于现有工程占地范围，临时占地0.16hm²，占地面积中荒地面积为0.39hm²，河滩地为0.05,hm²。所以本项目工程占地对当地土地的利用影响比较小，对当地农业生产的影响也很小。
2）对植被的影响
根据工程规模和区域生态环境的特点，本项目对陆生植被的影响主要是工程施工占地带来的直接影响，包括工程施工永久占地和临时占地。对于工程施工永久占地和水库淹没占地影响到的植被将无法恢复，其所受的影响是不可逆的，由于本项目已建成投入运行，经现场调查，项目施工现场已清理干净，植被已基本恢复。电站工程已投入运行，不会对评估区植被产生进一步的不利影响。
3）对植物资源的影响
工程对评估区植物种类和区系的影响主要是工程永久占地和临时用地对评估区内植被的直接破坏，这将造成其上生活着的植物体全部死亡，但所受影响的植物物种多是常见种和广布种，并且工程影响到的只是植物种群的部分个体，种群的大部分个体在评估区其它区域广泛分布，工程建设不会导致任何物种濒危或灭绝，也不会改变评估区域的植物区系组成，不会造成较大的生物多样性损失。同时，临时占地区内的植物在工程施工结束后已逐渐得到恢复，工程建设对区域内植物的影响将逐步减弱。
总体来说，会理县桐子林电站项目建设虽然会对评估区的植物产生了一定的不利影响，但影响范围和程度有限，没有使评估区内的物种在空间分布格局和遗传结构上发生明显的改变，没有改变评估区的植物区系组成以及造成某一种物种在该区域消失，对植物资源的影响较小。
4）对陆生脊椎动物的影响
会理县桐子林电站工程建设对哺乳动物的影响主要集中于施工期。施工活动对哺乳类栖息生境造成明显的干扰和破坏，区域内及周边的兽类因栖息生境的破坏、噪声的干扰等，大部分迁徙到距工程区较远的安全地带。但受影响的动物大都为小型兽类，其中以啮齿类居多，这些动物都为常见种，广布种，无珍稀保护物种。施工期己结束，区域内的生境逐渐得到恢复，区域内兽类活动状况也逐渐得到恢复。运行期，由于工程区厂房、生活区等永久建筑物的修建，以及运营期电站职工居住生活于此，人类活动域内一些常见于居民区的啮齿类动物可能将会增加。
（2）地表水环境影响评估
1）对河流水质的影响
水电是清洁能源，水电站在运行期间正常情况下不产生水环境污染物。会理县桐子林电站为引用摩挲河河水，对水质的影响轻微。电站在运行期间进行机组检修时，机组会产生少量机修废油，由于废油产生量较小，为电站自行过滤，循环使用，因此，不会对河流水质产生不利影响。
在会理县桐子林电站项目建成运行后，生产管理区主要设在厂区，电站的人员编制定为20人，生活污水产生量较小。生活污水经旱厕收集处理后用作为厂区内及周边植被绿化施肥，做到生活污水不外排。在采取生活污水处理措施后，生活废水对水环境的影响较小。
综上分析，通过采取相应的防治措施后，电站运行对摩挲河水质的影响较小。
2）减水河道的影响
本水电站为引用摩挲河河水，由于本工程的正式运行，会造成进水口至电站厂房约4km河段减水，经实地调查，未发现重要水生生物，河道两岸分布有零散居民，居民距河道较远，工程建设形成的减水对公共区域人居饮水无影响。
（3）大气环境影响评估
该项目设置有食堂，开发运行期有少量食堂油烟废气产生；油烟经安装的抽油烟机收集处理后不会对大气环境造成不良影响。
（4）声环境的影响评估
运行噪声主要来自电站发电水轮机噪声。运营期水轮机的噪声为持续性的，电站引水水流冲击水轮机发电产生的机械噪声强度一般不超过90dB，电站水轮机安装在密闭的厂房，本工程所在地理位置为一般山区，且该地区周围主要环境为林地，有少数居民在此居住，电站运营期产生的噪声对该居民点不会产生影响。
电站营运期间水轮机产生的噪声对该岗位的操作人员有较大影响，对于需进入水轮机房长时间工作的人员必须采取必要的劳动保护措施，以减轻噪声的危害。
电站营运期产生的水流声会对周围环境质量产生一定影响，但电站尾水消能后经尾水管接入河道，水流声对周围环境的影响较小。
通过以上分析，会理县桐子林电站项目营运期产生的噪声对环境的影响较小。
（5）固体废物影响评估
会理县桐子林电站长期值守人员20人，以每人每天生产垃圾0.5kg计，则生活垃圾产生量为10kg/d，生活垃圾设置垃圾池，定期清理送当地垃圾卫生填埋，经妥善处理后不会对环境造成不良影响。
（6）环境影响评价确定的生态下泄流量
环评采用国家环境保护总局办公厅环办函[2006]11号《关于印发水电水利建设项目水环境与水生生态保护技术政策研讨会会议纪要的函》中“维持水生生态系统稳定所需最小水量一般不应小于河道控制断面多年平均流量的10%”的规定要求。
在电站运行过程中，取水口至尾水渠口会形成约4km长的减水河段，由于该电站取水坝坝型为低坝，坝长15m，该河段多年平均流量为2.11m³/s，该取水口下泄方式为闸门底部设置50mm长钢条，闸宽
将闸门提起后，闸门不受人工控制，能够下泄0.3m³/s的生态下泄流量，该下泄流量大于应下泄的河流多年平均流量的10%（0.211m³/s）。

1.2.2水资源论证报告批复情况

2017年11月18日，四川省凉山彝族自治州水务局印发《凉山州水务局关于转发会理县桐子林电站增效扩容工程水资源论证报告专家咨询意见的函》（凉水发【2017】280号）文件，同意该项目在摩挲河上取水，电站开发任务是在满足灌溉，人饮及下游生态环境用水后引水发电，发电后尾水经尾水渠退入摩挲河，并规定了生态下泄流量为0.21m³/s,以保障下游河段的用水需求。待业主公司收到本文件后，业主单位应尽快到当地水务局办理取水申请批准文件或取水许可申请书。

1.3取退水方案

（1）取水地点
桐子林电站位于摩挲河的中游，进水口位于会理县白果乡前马村，坝址地理坐标为东经102°15′9″，北纬26°58′05″，取水枢纽仅在原坝顶加高0.4m。坝址以上集雨面积为104.5km²，主河道长23.3km，主河道平均比降109.9‰。厂房位于会理县云甸镇巴松村，地理坐标为东经102°15′54″，北纬27°01′6″，厂房以上集雨面积为127.2km²。主河道长29.5km，主河道平均比降95.2%。
（2）退水地点
厂房尾水通过尾水渠接入巴松电站引水渠道，多余的水退入摩挲河干流。泄洪退水在坝址由泄洪闸退水到河道；冲砂闸退水在沉沙池通过冲沙闸退水到减水河道。
（3）取退水路线
河道平均比降为109.9‰，电站建成后形成了自取水口到电站尾水出水口总长6.2km的减水河段。减水期为每年1月至5月。
（4）取退水构筑物及设施
原桐子林电站的取水口采用低溢流坝的形式，从右至左布置有右岸防洪堤，溢流坝，冲砂闸，进水闸和左岸防洪堤，取水枢纽仅在原坝顶加高0.4m。发电退水经电站退水系统退水到厂房下游主河床，尾水汇入巴松电站引水渠道。

1.4电站枯季运行方式

本电站为无调节的径流式电站。会理县桐子林电站项目为单一发电工程，无灌溉用水，无防洪、航运、供水等综合利用要求。本电站以发电为主，同时兼顾环境保护。
运行方式为:在首先保证下游河道生态用水0.21m³/s的前提下，当坝址来水量等于或小于设计引用流量2.26m³/s时，全部引走发电，电站维持坝前正常水位1727.72m运行。当来水量大于设计引用流量时，电站只引2.26m³/s的流量发电，多余的水量从前池溢流堰泄水或冲沙。枯季河道天然来水在扣除下泄生态流量后全部用于发电。

1.5排查电站生态流量存在的主要问题

1.5.1排查工作简述

我公司接受本电站“一站一策”生态实施方案设计任务后即选派水工、水文、环保、机电设计人员赴电站现场进行现场踏勘工作：
（1）对取水口、引水渠道、厂房等进行了现场勘测；
（2）对泄洪冲砂闸前水位进行了实际量测，询问不同季节的闸前水位；
（3）查阅电站相关设计、施工、运行资料；
（4）询问电站现场管理人员电站的实际运行情况，不同季节水位情况等；
（5）现场查看目前采用的生态下泄流量措施，分析其合理性。
收集了电站初步设计报告及相关政府批复文件，收集了电站水资源论证设计及政府相关部门审查批复意见，现场核实电站实际装机容量，核实电站取水口现场有无生态流量下泄措施及下泄流量数量；现场核实下泄生态流量监控措施执行情况。

1.5.2存在的主要问题

2012年4月25日，凉山州水务局和凉山州财政局印发凉水发【2012】76号关于对《凉山州会理县桐子林电站增效扩容初步设计报告》的批复。鉴于当时没有对电站下泄生态流量作强制要求，所以电站建设过程中没有预留专门的生态基流下泄设施。
桐子林电站增效扩容工程于2014年12月28日开工建设，扩容过后设有生态下泄措施，在冲砂闸底部设置限位块，底部限位块高100mm,但是由于闸门的位置和位置没有经过专业论证,生态下泄流量不能得到保障。

1.5.3整改问题清单

（1）对闸门的开度进行专业论证；
（2）完善坝址生态流量泄放措施；
（3）安装生态流量的在线监控设施。

1.6工程特性表

表1-1  工程特性表

序号	项目	单位	改造前	改造后	备注
一	水文
1.	流域面积
	坝址以上	km2	104.5	104.5
	厂房以上	km2	127.2	127.2
2	利用的水文系列年限
	参证站	站·年	4	4	岔河水文站
	参证站	站·年	4	4	六华河水文站
	参证站	站·年	26	26	会东水文站
3	多年平均年径流量	亿m3	0.6654	0.6654
4	代表性流量
	多年平均流量	m3/s	2.11	2.11
	保证流量（p=90%）	m3/s	0.708	0.708
	进水口设计洪峰流量	m3/s	276	276	P=5%
	进水口校核洪峰流量	m3/s	384	384	P=1%
	厂房设计洪峰流量	m3/s	385	385	P=2%
	厂房校核洪峰流量	m3/s	438	438	P=1%
5	泥沙
	多年平均悬移质输沙量	万t	7.32	7.32
	多年平均推移质输沙量	万t	1.10	1.10
	年侵蚀模数	t/km2	700	700
二	工程效益
1	装机容量	kW	2500	4000
2	多年平均发电量	万kW·h	1753	2287
3	年利用小时	h	7010	5716
三	施工永久占地
1	施工征占地	亩		2.45
四	主要建筑物
1	取水枢纽				低溢流坝
（1）	坝顶高程	m	1727.32	1727.72	原坝面加高
	坝顶长度	m	15.52	15.52
（2）	冲砂闸孔口尺寸	m	1.0×1.5	1.0×1.5	b×h
（3）	进水闸孔口尺寸	m	2.4×0.7	2.4×0.7	b×h
（4）	沉砂池
	渐变段长	m	5.0	10.0
	池身段长	m	15.0	30.0
	沉砂池宽	m	2.50	3.50
	沉砂池正常水位	m	1726.8	1726.95
	沉砂池最高水位	m	1727.25	1727.32
	溢流堰长	m	5.0	13.0
	堰顶高程	m	1726.85	1727.05
2	引水渠道总长	m	5427.936	5427.936
（1）	设计引用流量	m3/s	1.45	2.26
（2）	渠首正常水位	m	1726.75	1726.95
（3）	渠末正常水位	m	1714.20	1714.40
3	压力前池
（1）	前池池室长	m	15.0	15.0	矩形断面
（2）	前池渐变段长	m	10.0	10.0
（3）	前池宽	m	6.0	6.0
（4）	前池水位：最高	m	1714.72	1714.94
	正常	m	1714.20	1714.40
	最低	m	1713.20	1713.20
（5）	前室底板高程	m	1710.00	1710.00
（6）	池顶高程	m	1715.40	1715.40
（7）	进水室
	进水室底板高程	m	1710.55	1710.55
	管口轴线高程	m	1710.875	1710.875
	控制闸门	台	1	2
4	压力管道
（1）	型式		联合供水	独立供水
	主管直径	m	0.80	0.65
	主管总长	m	543.4	543.4
	管壁管厚	mm	8～16	8～14
	设计流量	m3/s	1.38	2.18
	主管平均流速	m/s	2.75	3.28
	水头：毛水头	m	243.46	243.66
	设计水头	m	230.0	230.0
	末端压力：最高	m		284.69
	最低	m		214.56
	试验压力	m		355.86
	镇墩	个	6	6	包括上镇墩
	支墩	个	58	58	滑动支座
5	主厂房
（1）	平面尺寸	m2	22.9×12.1	22.9×12.1	长×宽
（2）	机组安装高程	m		1470.64
（3）	厂房室内地坪高程	m		1470.00
（4）	正常尾水位	m		1468.20
（5）	水轮机
	型号	台	CJ22-W-110/1×12	CJA475-W-100/2×11.5	2台
（6）	发电机
	台数及型号	台	TSW173/43-12	SFW2000-10/1730	2台

2最小下泄流量确定

2.1自然概况

2.1.1流域概况

摩挲河是安宁河左岸的一级支流，全流域集雨面积219km²。
摩挲河发源于会理县龙肘山东面，上游又叫猫猫沟，经龙泉纸房、陆家村、新河、银河由南向北流，至干戈庄下游折向由西向东流，至白果湾折向北流，经三家店、五里牌、巴松、云甸、云雀进入米易县后汇入安宁河。流域为长条形，支沟发育，沿流域主要支沟有油房沟、大水沟、红岩沟、巴松沟、马家沟、纸房沟等。该流域在中上游山势陡峻，河谷狭窄，植被覆盖较好，达30%左右，两岸耕地较少，中下游较为开周，两岸耕地较多。

2.1.2取水口概况

桐子林电站的取水口采用低溢流坝的形式，从右至左布置有右岸防洪堤、溢流坝、冲砂闸、进水闸和左岸防洪堤。原设计取水流量1.45m³/s，经扩容设计，增加一台2000kW的机组，共需取水2.26m³/s，经复核原进水闸最大进水量为2.07m³/s，不能满足扩容后的取水要求，需增大进水闸尺寸或抬高闸前水位。原进水闸为C20钢筋砼结构，目前运行正常，若拆除加宽进水闸增加了施工难度，同时与周边设施干扰较大。
结合其他工程建设实际，考虑采用抬高正常挡水位来保证取水，经计算，当闸前正常水位抬高0.26m时能满足取水要求，为方便施工，取为加高0.4m。
采用有抬高闸前正常挡水位的方式不仅不会大规模开挖原进水闸，而且施工工艺简单，工作面宽，能保证工期和质量，对原有建筑物影响不大，能较好的保证取水的水量和水质。

2.2取水口多年平均流量

2.2.1水资源论证报告径流计算及成果

（1）会东水文站径流计算
对会东站1960年至1985年共26年的径流系列，进行频率分析与计算，用数学期望公式计算系列的各项经验频率，用矩法公式计算系列的均值Q、变差系数C_v和偏态系数C_s的初选值。经过P-Ⅲ型曲线适线，最后确定统计参数。由此求得会东站年径流和枯季1～5月径流的统计参数及设计值，见表2-1。
表2-1  会东站径流设计成果

时段	统计参数			Qp（m3/s）
	m3/s）	Cv	Cs/Cv	P=10%	P=50%	P=90%
全年	18.5	0.30	2	25.9	17.9	11.8
枯季1～5月	4.25	0.22	2	5.54	4.22	3.13

（2）岔河水文站径流计算
直接移用会东站计算系列的年径流和枯季1～5月径流的变差系数C_v和偏态系数C_s值。其年径流均值Q，进行了面积改正和雨量改正后移用。对于枯季1～5月径流的均值Q，采用岔河水文站实测的枯季1～5月径流占年径流的平均比例求得。
利用流域内外气象和水文站分析，得会东水文站以上流域、岔河水文站以上流域多年平均降雨量分别为1270.7mm、1223.7mm。
进行以上两项改正后，求得岔河水文站的设计径流，见表2-2。
表2-2  岔河站设计成果

时段	统计参数			Qp（m3/s）
	m3/s）	Cv	Cs/Cv	P=10%	P=50%	P=90%
全年	14.2	0.30	2	19.9	13.8	9.09
1	3.95	0.22	2	5.10	3.89	2.88

岔河水文站多年平均径流量为4.48亿m³，多年平均径流深为721mm。
（3）桐子林电站径流计算
直接移用岔河计算系列的年径流和枯季1～5月径流的变差系数C_v和偏态系数C_s值。其年径流均值Q，进行了面积改正和雨量改正后移用。对于枯季1～5月径流的均值Q，采用原桐子林电站运行11年的统计数据。
根据《四川省1956～2000年平均年降水量等值线图》，查算得桐子林电站进水口以上流域重心处多年平均年降水量为1080mm。求得桐子林的设计径流，见表2-3。
表2-3  桐子林电站设计径流成果

成果 时段	统计参数			Qp（m3/s）
	m3/s）	Cv	Cs/Cv	P=10%	P=50%	P=90%
全年	2.11	0.30	2	2.87	1.99	1.49
1	0.97	0.22	2	1.25	0.951	0.708

桐子林电站多年平均来水量W=0.6654亿m³，年径流深636.8mm。

2.2.2径流成果复核

（1）计算方法的确定
考虑到桐子林电站及流域内无实测径流资料，因此按无资料情况进行径流计算。
1）等值线法
计算原则及方法：电站流域无实测水文资料，因此电站的径流计算按无资料情况计算。本流域年径流分析计算，依据四川省水文手册及凉山州有关统计资料进行分析计算。
2）成果采用
将等值线法计算的成果通过可靠性与一致性分析，对计算成果加以确定。
（2）多年平均径流深Y。值的确定
由四川省水文手册及凉山州径流等值线图同时查得；工程所在流域的多年平均径流深为636.8mm，经分析，该径流深值能够代表该区域的径流特征，故确定：=636.8mm
（3）C_v、C_s值的确定
根据该河流径流特点，变差系数取=0.3，再按凉山州径流统一的形式取偏态系数=2，桐子林电站的设计年径流如下。
（4）各设计年径流深计算
由=660mm，=0.3，=2，查表K_10%=1.399，K_50%=0.97，K_90%=0.64。
Y_10%=Y×K_10%=636.8×1.399=890.88mm；
Y_50%=636.8×0.97=617.70mm；
Y_90%=636.8×0.64=407.55mm。
（5）各设计年平均流量
Q_p=0.0000317FY
公式中：F一取水口控制集水面积，F=104.5km²，代入公式计算：
Q_p=0.0000317×104.5×636.8=2.11（m³/s)；
Q_10%=0.0000317×104.5×890.88=2.95（m³/s)；
Q_50%=0.0000317×104.5×617.70=2.05（m³/s)；
Q_90%=0.0000317×104..5×407.55=1.35（m³/s）。
多年平均流量Q=2.11m³/s，多年平均径流深Y=636.8mm。
表2-4  桐子林电站径流计算复核表

电站名称	=2	年径流深 （mm）	平均流量 （m3/s）	各频率设计值Qp(m3/s)
				P=20%	P=50%	P=80%
桐子林电站	0.3，0.6	636.8	2.11	2.95	2.05	1.35

2.3水资源配置原则

2.3.1用水户情况

该电站选址位于四川省凉山彝族自治州会理县境内的摩挲河上。摩挲河干流开发河段坡谷深，耕地人口多分布在半山缓坡地带，其生活生产用水均取自支沟，不从摩挲河干流取水，且取水量较小。

2.3.2水量配置原则

桐子林电站增效扩容工程开发任务是满足河道生活用水前提下发电。论证范围内的用水除电站发电用水外，还包括减水河段内的生态环境用水。桐子林电站由于采用引水式开发，电站坝址至厂址间将形成6.2km的减水河段，为尽量减少对环境的影响，需在坝址处下泄一定的基流作为生态环境用水。
技照水资源论证导则要求，减脱水河段生态环境用水一般按照河道多年平均流量的10～20%确定。本次论证对桐子林电站增效扩容工程坝址下泄最小生态流量按多年平均流量的10%分析，下泄生态流量已能满足减水河段内水生生物对水面深度和宽度的要求。因此在不影响工程河段生态环境的前提下，为充分合理地利用水资源，促进地方经济的发展，达到水资源优化配置，桐子林电站增效扩容工程下泄生态环境流量按多年平均流量的10%进行配置，流量为0.21m³/s。
本电站水量配置可简化为本工程利用水资源量、减水河段生态环境利用水资源量和未利用水资源量。水资源配置方程：
W_L=W_B+W_S+W_Q
式中：W_L—来水量；
W_B—本工程利用水资源量；
W_S—减水河段生态环境用水水资源量；
W_Q—未利用水资源量（弃水）。
本电站水资源配置原则为：在满足生态用水的前提下发电。

2.4最小下泄流量确定

2.4.1生态下泄流量的确定

按照《关于开展全省水电站下泄生态流量问题整改工作的通知》（川水函【2018】720号）要求，已开展水资源论证、环评的电站，按水资源论证和环评的要求，确定坝址处最小下泄流量，两者数据不一致的按数据高的执行。未开展水资源论证的水电站，以电站坝址处河流多年平均流量的10%～20%作为坝址处最小下泄生态流量。牵涉到自然保护区的下泄量按照自然保护区主管部门的批复为准。
2017年编制的《会理县桐子林电站增益扩容工程水资源论证报告书》对桐子林电站的最小生态下泄流量规定为：该河道多年平均流量2.11m³/s，因此，电站需保证下泄生态流量不少于0.21m³/s。
经复核，坝址以上多年平均流量为2.11m³/s，取多年平均流量的10%作为最小下泄生态流量，最小下泄生态流量为0.21m³/s。
经查询当地林业资料《会东县林地保护利用规划（2010~2020）》、会东县林业资源“二类调查”成果，确认该电站流域内未设立林业自然保护区、森林公园，且流域范围内无国家重点保护的野生珍惜动植物资源，因此该电站不涉及林业自然保护区，按有关政策规定坝址处最小下泄生态流量可确定为多年平均流量的10%。
综上所述，最小下泄生态流量取为0.21m³/s。

3最小下泄流量工程措施

3.1下泄措施的确定

3.1.1原设计下泄措施

由于本电站建设于1978年，当时没有对电站下泄流量及下泄措施作出强制要求，所以电站原设计时没有考虑下泄措施。

3.1.2目前采用的下泄措施

根据工程河段无敏感性水生生态保护内容和减水河段无陆生动物用水的实际情况，桐子林林电站坝址处，下泄流量的主要目的是维持减水河段与当地景观协调用水。此次增效扩容生态修复设计，遵循“以自然修复为主，人工改造为辅”的原则，采取以维持水生生态系统稳定所需最小水量，按照坝址处多年平均流量的10%进行设计，根据电站坝址处设计径流计算成果，坝址处多年平均流量为2.11m³/s，按照10%确定生态下泄流量为0.21m³/s。
在冲沙闸底部设置限位块，根据底部闸孔泄流计算，底部限位块高100mm，采用14字钢控制，长1000mm。正常蓄水位1727.72m，闸底高程1727.00m。此时泄流能力为0.23m³/s。生态流量按照多年平均流量的10%即为0.21m³/s。满足下游生态用水要求。

3.1.3下泄措施比较

根据水电站取水枢纽建筑物布置形式，该电站生态流量可以采取以下几种下泄方式：
方案1：将泄洪冲砂闸闸门提升一定高度，闸门下部安装限位器，保证电站随时都有不小于最小下泄流量的水流通过泄洪冲砂闸泄放到下游河道；
方案2：在泄洪冲砂闸闸门底部开设数个泄流孔；
方案3：坝体开孔，形成生态泄流孔；
方案4：在坝后连接引水渠上开设泄放孔。
经过分析比较后认为：方案1，不会破坏电站现有水工建筑物结构，又能有效防止泄放设施被生活垃圾等堵塞，而且该方案所需整改时间较短；方案2，不增加投资，但下泄孔孔径较小，容易被河道中的生活垃圾和较大粒径的卵石堵塞，下泄流量得不到保证；方案3，坝体开孔会对坝体的结构和稳定造成影响，会危及建筑物安全；方案4，在连接引水渠上开孔会对引水渠的结构造成一定影响，可能会危及电站建筑物安全，同时，这种方式还需要修建一段渠道，将泄放出来的水流引至主河道，实施所需费用较高，且整改时间较长。
综上所述，推荐采用方案1

3.2下泄措施设计

根据《河湖生态保护与修复规划导则》及《水利水电建设项目水资源论证导则》，结合电站所在河流的径流特性、可供参考的水文资料等因素，选择了Tennnet法——以多年平均流量的10%作为生态基流。
该河段的生态下泄流量为0.21m³/s，在冲砂闸底部设置限位块，采用底坎泄流的方式开启高度不小于0.10m即可满足生态流量要求。这样既不会损坏闸门底止水，又便于在线监控。

3.2.1下泄措施水力计算

根据闸孔出流计算公式：


式中：ｕ_c——流量系数；
σ_s——闸孔淹没系数；
B₀——闸孔宽度；
e——闸孔开度；
n——闸孔个数；
H₀——堰上水头。
为了保证枯水期和丰水期下泄生态流量均大于0.21m³/s，计算时水位取枯水期最低水位，下泄流量与闸门开度的关系见表3-1。
表3-1  闸门开度与下泄流量关系表

e(闸门开度m)	Q（流量）
0.05	0.11
0.10	0.22
0.15	0.32
0.20	0.42

当闸门开度e=0.10m时，下泄流量Q=0.22m³/s，下泄生态流量大于0.21m³/s，满足要求。
闸门开度为0.10m时，各特征水位闸前不同水深情况下，下泄流量见表3-2。
表3-2  闸前水深与下泄流量关系表

水位	闸前水位(m）	Q（流量）
枯水期最低水位	0.75	0.22
正常蓄水位	1.15	0.27

备注：设计洪水位和校核洪水位时，冲砂闸为泄洪工况，泄洪量远大于生态流量，能够满足要求，因此不做计算。

3.2.2下泄措施设置

电站采取在坝体泄洪冲砂闸门底部焊接限位块的方式来保证电站下泄流量，冲砂闸宽度为1m，限位块高度为0.10m，形成开度为0.10m的长方形泄水口，在各特征水位下，下泄流量均大于生态下泄流量0.21m³/s。采取这种方式，不会破坏水工建筑物结构，而且整改投资最省，工期最短。

3.3最小下泄流量工程措施对电站安全运行的影响

3.3.1对建筑物的安全影响

桐子林电站生态泄放整改措施主要为：在坝体泄洪冲砂闸门底部焊接限位块的方式来保证电站下泄流量，冲砂闸宽度为1.0m，限位块高度为0.10m，形成开度为0.10m的长方形泄水口，不会破坏水工建筑物结构。

3.3.2施工期的安全措施

为保障工地施工，应安排在枯期进行，同时保证冲砂闸不得有水流进入。电站厂房停机，待最小下泄措施整改完成后恢复正常运行。本次生态措施整改施工较为简单，施工过程及完工后均不会影响坝体和沉砂池的安全运行，对电站安全运行无影响。

4下泄保障措施

限位块焊接在闸门底部，形成开度为0.10m的永久性长方形泄水口，各特征水位下，下泄流量均大于生态下泄流量0.21m³/s。生态流量能够得到最大限度的保障。在运行期间为保障生态流量的可靠下泄采取以下措施：
（1）如发现上游来水流量不能保障电站坝址处下泄最小流量时，电站要立即停机且将来水全部下泄，并及时通报给当地环保、渔政等管理部门。
（2）管理部门应加强对电站引用流量和发电量的监管，特别是在枯水期，以确保生态流量的足额下泄。电站管理单位应将最小下泄流量同其他用水一样纳入日常的用水管理范畴，在编制的用水计划中反映减水河段综合用水要求，落实专人负责，对每天下放流量的记录进行整理，定期或不定期向水利主管部门上报相关情况，并在年终编制生态下泄情况报告，一并上报水行政主管部门。水利主管部门应不定期的对上报情况进行核查，对电站的运行管理，提供技术指导和行政监督。
（3）对电站技术人员进行关于最小下泄流量泄放措施的培训，包括宣传最小下泄流量泄放的重要性和必要性，减水河段的生态环境问题，了解电站枯期运行方式，最小下泄流量措施的运行方式，以及泄放管出现故障的应急处理和检修相关技术要求，确保电站管理人员重视并按照相关技术要求管理最小生态下泄流量系统。

5监控措施

5.1监控方案

水电站下泄生态流量常用的监测方法有以下几种：
方案1：“水头—开度”计算法，通过采集水位值、泄放设施开度数据从而计算下泄生态流量；
方案2：河流流量测验法，根据《河流流量测验规范》进行泄流断面流量监测；
方案3：“出力—流量”换算法，通过监测机组实时出力，计算发电流量，根据多年平均流量从而推算出下泄流量；
方案4：视频监测法，在监测断面安装监控摄像头，采集下泄流量影像和数据，实现实时监控。
经过分析比较后认为：方案1，属于间接监测不够直观；方案2，属于直接监测，精度高、成本也较高，只能单次监测，不能实现实时监测；方案3，在丰水期时能够保证生态流量的可靠下泄，但是枯水期时实际流量一般小于多年平均流量，生态流量得不到保证；方案4，视频监测法，该方法能对主要采样进行实时监控，并具备以下功能视频浏览（远程实时视频的浏览）、视频叠加（监控竖直和视频叠加，效果更佳生动直观）、语音监听（浏览视频的同时，可以监控现场声音）、视频回放（通过视频服务器调阅历史视频）、视频存储等，适用范围广、直观、成本低，能够实现实时监测。
综上所述，并按《凉山州水电站生态流量下泄在线监测建设实施方案》的要求，根据电站装机规模选定生态下泄流量监控方案，该电站拟采用方案4进行监控，其主要设备及配置如下：
在生态泄放处设置1个视频监控点，对最小下泄生态流量下泄过程进行监控。通过光纤通讯方式直接上传至电站监控系统，进行数据调试监控，确保实时监控生态流量。
（1）摄像机：红外照明，具备夜视功能，不低于1/3"CMOS/CCD，逐行扫描，有效像素≥200万像素，支持TCP/IP、UDP网络协议。
（2）NVR存储设备
支持H.265、H.264编码，8T硬盘，支持2个HDMI和2个VGA同时输出。
（3）电站监控控制端
双核以上CPU，内存：4G，硬盘：1T，含键鼠，显示器：17"液晶显示器。操作系统：Win7操作系统以上。
（4）网络交换机
8口网络交换机，8个10/100Base-TX端口，转发性能：13.2Mpps，交换容量：32Gbit/s。
支持堆叠、自动配置功能、CLI设置、Telnet远程配置。

5.2通讯要求

水电站监控节点接入方式采用ADSL拨号接入，固定IP方式加入PE设备，在PE设备上定义并创建与数据中心相同的VPN实例，并将VPN实例绑定到相应VRF中，实现前端采集设备与监控平台数据服务器的通信。该种组网方式，保证了前端数据采集系统的7×24小时实时在线可访可控的需求。该方案情况下，无需对前端数据采集机及网络接入设备做任何改动。
桐子林电站位于会理县境内的摩挲河上，电站厂址位于县级公路侧，交通及通讯条件较好。电站取水口和厂区目前均有光纤接入，也有电信和移动4G网络信号覆盖，数据通讯可选方式较多，信号较稳定。桐子林电站将根据生态监控中心通讯要求，配置与监控中心相兼容的通讯设备。

5.3监控保障

5.3.1制度保障

水电站下泄生态流量监测，一般由环保部门和水利部门共同监管。两种监测主体的目标一致，均以修复水电站运行对河流生态环境的影响为目标。由于河流监管体制不尽相同，监管职能与机构的设置难以统一。因此，应坚持因地制宜的原则，明确各监测部门的权责，出台相应的技术标准，统一监测数据的采集、传输、考核标准，为后续数据共享与挖掘奠定基础。

5.3.2奖惩机制

清晰明确的考核制度与奖惩措施是流量监测体系的关键环节，也是实现水电站生态运行的主要驱动力，可从法律法规、考核政策、生态补偿等方面进行制度建设。依据地方水环境保护条例进行执法监管；财政部、水利部组织实施的农村水电增效扩容改造项目将增设监测设备、实施河流水量生态调度纳入绩效目标考核。

5.3.3公众参与

公众参与和监督具有成本低、效果显著的特点，是保障水电站下泄流量监测有效性与可信度的关键措施。通过生态流量公示牌公示最小下泄流量标准、下泄流量过程等方式，拓展水电站运行管理监督的公众参与渠道。同时，应积极开展科普宣传，引导公众科学客观地认识水电站的功能与作用，发挥各类组织在水电站下泄流量监测中的积极作用，建立监测数据中心，服务水电站生态运行。

6实施进度计划

6.1最小下泄流量措施实施进度安排

桐子林电站拟采取在冲砂闸底部焊接限位块的方式，来保证电站生态流量泄放。该泄放方式是水利部《农村水电增效扩容改造河流生态修复指导意见》推荐的三种生态流量泄放措施之一，该方案具有不破坏电站原有水工建筑物结构，整改工艺简单，整改时间短，泄放流量便于监控等有点。
根据生态流量下泄方案，工程施工内容分为闸孔限位块安装和视频监控设备安装调试两部分。总工期为10天，其中，准备期为2天，施工及安装调试期8天。电站下泄监控措施计划于2018年10月初开工建设，2018年10月中旬完成泄放钢管的安装和生态流量监控的安装、调试。
视频监控系统安装步骤为：安装网络枪机摄像机——调试信号——做防水——归整好信号电缆——清理现场线头等废弃物——安装结束——验收签字。

6.2措施验收

工程施工完毕，应当及时清除废渣等遗留物，避免其对电站运行造成影响。
最小下泄流量措施实施完成后，应尽快申请主管部门验收。
最小下泄流量措施工程须报当地水务局审批后实施，投资由业主承担。施工单位须配备具有类似工程施工经验的技术力量，完工后转交地方水利部门，同时竣工资料提交水利部门备案。建设单位应主动配合河道主管机关对施工的检查，并如实提供有关情况和资料。在竣工验收时，邀请河道主管部门参加。
建议业主将生态流量实时监控系统设备的采购、运输、保管、检验和安装埋设及合同期监测等委托给相关单位（承包人）实施，确保采购性能稳定、质量可靠、耐用、技术参数（测量范围、精度等）符合设计要求的生态流量实时监控系统仪器设备，包括附属设施。采购的所有仪器设备及其附属设施均必须持有制造厂家提供的标准校准度、检验证书和报告及产品制造厂家的长期售后服务保证，以防购进伪劣产品。承包人应要求生产厂家在仪器设备出厂前，完成全部自动巡视检查系统设备的装配、调试、试验和检测等检验工作，并提供检验合格证书。业主或监理人认为有必要时，业主或监理人和承包人应派代表赴厂家参加主要仪器的检验和验收。生态流量实时监控系统及其辅助设备包装运输符合《包装储运图示标志》（GB191）、《运输包装收发货标志》（GB6388）、《仪器仪表包装通用技术条件》等规程规范，设备运至现场后，承包人应按厂家的要求在工地存放和保管。承包人应会同监理人对厂家提供的全部系统设备进行检查和验收，检验合格后方可使用。设备应小心装卸、存放和安装，以免损坏。