1 总论
1.1项目概况
1.1.1基本情况
光明水库位于广西东北部的贺州市平桂管理区黄田镇下排村的一条高山溪流上。该溪流发源于海拔1393.50m的姑婆山群峰东南麓，是珠江流域西江水系贺江支流西湾河的一条支流，流域面积为13.85km2 ，水库坝址控制集雨面积9.85 km2,坝址以上溪流长度8.10km，溪流平均坡度59.5‰，水库坝址以上集雨面积占该溪流集雨总面积的71%。
光明水电站技改工程是将原光明化工厂所属的三个梯级小水电站合并改建成一座引水式高水头小（2）型水电站。光明电站始建于1943年，是广西第一座水力发电站。一级电站在水库大坝下游约700m处建取坝，建环山明渠引水1.40km至西侧近邻的正冲尾建发电厂房发电，利用水头约120多米，装机200kW。由一级电站尾水沿西南向修建环山明渠约500m，在山脊上建二级电站，利用水头约220m，装机一台630kW。二级电站发电后的尾水分为两支，一支通过正冲渡槽流至该冲左岸约350m砌石明渠送至三级电站压力前池，由压力前池通过钢管将水引至光明化工厂食堂东南角（正冲右岸）的三级电站发电厂房发电，发电尾水流向下游供农田生产用水。三级电站利用水头约50m，装机一台200kW。现有三级电站总装机三台共1030kW，利用水头共计390m。
改造后电站发电用水引自光明水库。光明水库是一座年调节的小
（1）型水库，总库容127.50万m3，有效库容94万m3，流域多年平均降雨量1700mm，水库多年平均来水量1029.33万m3。电站发电用水由水库右岸放水隧洞放出，经由1040m长的引水渠（洞），将水送至南面669m高程山包处建压力前池，由压力前池沿西南山脊铺设1656m压力钢管引水至光明化工厂管理区内建厂发电，发电后尾水供下游农田灌溉使用。
本工程原一级电站过坳前段长约1km的引水渠道年久失修，崩塌漏水严重，修复工程较大，三座梯级小电站的发电厂房均为残破的瓦平房，目前除二级电站一台630kW机组尚可发电外，一、三两级电站的机组电气设备及压力钢管均已报废。2010年，国家投资对光明水库大坝进行除险加固并新建水库放水隧洞，此两项工程完工后，改制后的光明化工厂业主利用自有资金，沿坝后右岸山坡新修引水渠（洞）长度1040m至669m高程山包附近，新引水渠来水经自然山槽流至原渠道坳前水圹送至一级电站。本技改扩容工程施工投产后原有三座梯级小电站全部取消，合并改建的一座引水式高水头小（2）型水电站。
1.1.2建设地点、占地面积和土地利用情况
电站厂房位于贺州市以北20km的光明化工厂管理区内，已有运输公路直通厂址。本电站西至207国道（桂八线）约2km，至钟山县城29km，至望高工业区约15㎞，西南至平桂管理区所在地西湾镇9km，南至梧州190km，北至桂林约200km，西北至柳州285km。
工程占地分为永久占地和临时弃渣占地两部分。
工程永久占地是在光明化工厂、光明水库及原有电站建筑物管理范围以外新增建筑物的占地。占地具体位臵分为四部分，即:
(1) 原二级电站压力前池至新建压力前池（自然地面669m高程山包）之间新增压力管长度约为670m，占用岭脊陡坡地3亩。
(2) 新建压力前池占用山岗荒地1.6亩。
(3) 引水明渠两段总共长约614m，占用山岗岭脊坡荒地5.4亩。 (4) 保留引水隧洞进、出口间运输路约700m，占用高山荒坡地约5.5亩，以上永久占用荒山地共15.5亩。
工程弃渣临时占地主要是开挖引水隧洞的工程弃渣临时占地，引水隧洞全长约466m，分两个工作面开挖，弃渣堆放集中在两处地点，估计隧洞出渣总量2260m3，估计占山槽陡坡荒地约3.4亩。工程完工后，弃渣表面可进行植树造林，恢复地面绿色生态，以保持水土。
表1.1-1 工程占地面积表
永久占地 项目 新增压力管 新建压力引水明渠 运输路 合计 前池 面积（亩）
临时弃渣占地 3 1.6 5.4 5.5 15.5 3.4 1.1.3建设规模及实施意见
一、建设规模 （1）工程任务和规模
电站坝址控制流域面积9.85㎡，多年平均流量0.326m3/s，枯水年平均流量（P=85%）0.178m3/s，多年平均来水量1029.33万m3，光明水库总库容127.50万m3，有效库容94万m3。
水库正常高水位684.50m（黄海，下同），水库死水位668.00，水轮机喷嘴高程166.70m。
电站设计发电水头492m，设计发电流量0.66m3/s。设计装机容量2×1250kW，多年平均发电量1067.50万kWh，多年平均装机年利用小时4270小时。
（2）工程等级及建筑物级别
光明水库坝址控制集雨面积9.85km2，水库最大坝高25m，总库容127.50万m3，有效库容94万m3，属小（1）型水库，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，水库大坝工程等级为Ⅳ等，主要建筑物属4级。水库设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为500年一遇。
电站装机规模小于1万kW,属小（2）型工程，工程等级为Ⅴ等，电站主要建筑物和次要建筑物均为5级，电站厂房选用30年一遇洪水设计，50年一遇洪水校核。
（3）工程总体布臵和主要建筑物型式
为充分利用光明水库地形落差优势，2011年光明化工厂新业主利用自有资金，紧接新放水隧洞出口修建完成右岸引水渠（洞）1040m，水库来水可以送至南面669m高程山包处。本电站技改工程仅包括电站引水系统和厂房发电枢纽部分。计划紧接引水渠末端在669m高程山包处修建压力前池一座。然后沿西南方向山脊铺设约1656m的压力管道（主管），将水引至光明化工厂车库南侧小平房废宿舍区建厂房发电。电站厂房坐东向西，门前为光明化工厂回车场，回车场南侧是食堂、办公大楼。北端为主厂房，南端为副厂房，内分两间，东间为高压室，西间为中控制，升压变电站布臵在发电厂房东南角，距桂东电网光明变电站仅300多米。
按照压力管来水方向安排，发电厂房大致坐西向东布臵，是一座
开敞式单层地面厂房，无防洪要求。北端为主机间，中部为安装间，南端为中控室和高压室，总建筑面积约311.93m3，主厂房高8.30m，副厂房高6.50m；厂房基础必须臵于基岩之上。厂内安装冲击式水轮发电机组两台，单机容量1250kW，水轮机型号为CJA237-W-90/1×7，发电机型号为SFW1250-6/1430，水轮机进水管轴线间距6.30m。选用LDA型10t电动单梁桥吊一台作厂内其中设备，吊车跨距9m，最大起吊高度6m。中控室布臵电气盘柜10个，发电机励磁变压器臵于励磁盘内，高压室布臵高压柜12个。发电机排风道由地下引出厂外；机组技术用水经由化工厂供水池引来，经过滤后供机组冷却使用；电站发电尾水经由厂前集水渠排入南面自然冲沟。
二、实施意见
光明电站技术改造工程经贺州市水利电力局以贺水电电[2012]28号批复，根据《贺州市水利电力局关于平桂管理区光明水电站技术改造工程初步设计的批复》，光明水电站一、三两级电站的机组电气设备及压力钢管均已报废。三座小电站的发电厂房均为砖瓦平房，除二级电站厂房正常维修使用外，其他两座厂房年久失修已成危房。为消除电站运行安全隐患，充分利用水能资源，提高电站经济效益和社会效益，对光明水电站进行技术更新改造是必要的。基本同意电站技改后装机规模为2×1250kW=2500kW，多年平均发电电量1067.50万kWh，年利用小时4270h。 1.1.4取用水方案
光明=电站以发电为主要目的，发电尾水供下游农田灌溉使用综合任务，其主要产品为清洁的电力能源，电站用水工艺采用拦河蓄水水力发电，安装两台CJA237-W-90/1×7型水轮机配两台
SFW1250-6/1430型发电机，单机额定流量0.33m3/s。
电站通过在河床上筑坝蓄水的方式拦截西湾河河道内的天然来水，然后坝拦蓄的天然来水引至厂房处进行生产发电。本电站取水口（渠首）位于水库右坝端溢洪道底新建放水隧洞（衬砌后断面内空尺寸为b×H=1.4×1.70m）出口处。取水口至压力前池的电站引水系统采用渠、洞结合形式，渠首至引水隧洞进口的环山明渠长度353m，引水隧洞长度466m，隧洞后明渠长度221m。引水渠（隧洞）过水能力为0.693m3/s。然后沿西南方向山脊铺设约1656m的压力钢管（主管），将水引至光明化工厂车库南侧小平房废宿舍区建厂房发电。 1.1.5退水方案
光明电站的兴建减小了水流流速，降低水体稀释扩散能力，但增大了沉降能力、延长了水体自净时间，对水体水质影响轻微。根据河流水质现状以及河道纳污口情况可采取相应水质控制措施，通过污水综合治理和排污控制规划等措施，保证水库水质。
本项目的退水主要分为：1、施工期的生产、生活废污水；2、运行期的发电尾水、发电弃水。
施工期的生产废水包括：主体工程施工、混凝土搅拌产生的污水和施工场产生的生产污水及洪水冲刷弃渣场产生的污水等。这些废污水含污染物较多，所以采用沉淀池、土地处理等物理化学措施处理，废水中的固体留在沉淀处理池中，处理后的部分废水用于浇灌周围的杂木林地，部分将排入原河道，在一定范围、程度上减轻对下游河流水质造成污染；施工期的生活污水主要来自施工期进场的管理人员和施工人员，产生的生活污水经过三级化粪池处理后，部分污水用于浇灌周围的杂木林地，部分将排入原河道；拦河坝、厂房的施工通过导
流系统将水排向下游河道。电站施工期生产、生活污水将严格执行污GB-8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准，处理达标的废水尽量回用。
运行期的退水包括发电尾水、发电弃水和生活污水，发电尾水对水库水质水量不做任何处理，发电后尾水供下游6000余亩农田灌溉使用。
1.2项目来源
1.2.1论证委托书、委托单位
委托单位：贺州市普生光明化工有限责任公司 1.2.2承担单位
承担单位：广西梧州水利电力设计院
1.3水资源论证目的和任务
根据水利部和发改委颁布的《建设项目水资源论证管理办法》，对于直接从江河、湖泊或地下取水并需要申请取水许可证的新建、改建、扩建的建设项目，建设项目业主单位应当按照本办法的规定进行建设项目水资源论证，编制建设项目水资源论证报告书。
为促进水资源的优化配臵和可持续利用，保证建设项目利用水资源遵循“合理开发、节约用水、有效保护”的原则，保证工程运行后，有足够的水资源，又不影响其他用水户的正常用水，同时保证电站下游至流域出口断面的生态环境不受破坏，因此，对工程水源及引水区、影响区进行充分的论证和评价，为审批项目取水许可提供科学依据。
光明电站水利工程水资源论证，重点分析取用水合理性、水资源
配臵合理性以及工程建设和调度运用导致水资源时空分布和水文情势改变后，对西湾河流域水资源、水域生态、河流生态基流和其他用水户的影响，并提出减小河段最小下泄流量以及减缓不利影响的补救或补偿措施建议。
1.4编制依据
1.4.1法律法规、部委规章及政策依据
（1）《中华人民共和国水法》（2002年8月29日）； （2）《中华人民共和国防洪法》（2002年8月27日）； （3）《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月26日）； （4）《建设项目环境保护管理条例》（1998年11月18日）； （5）《中华人民共和国水污染防治法》（2008年2月28日）； （6）《取水许可管理办法》（2008年4月9日）；
（7）国务院《取水许可和水资源费征收管理条例》（2006年2
月21日）；
（8）中华人民共和国水利部和国家发展计划委员会2002年第
15号令《建设项目水资源论证管理办法》；
1.5工作等级
光明水电站是以发电为主兼顾下游河道治理综合水利工程，其装机容量为2×1250kW，小于50MW，论证等级为三级；本工程对第三者（第三者为坝址所在原河道的下游用水）取用水影响轻微,工作等级为三级；本工程的开发建设不涉及敏感性生态环境问题，对水文情势和生态用水影响轻微，工作等级为三级；本项目取水和退水所在河流为西湾河的一条支流，根据《贺州水功能区划》，电站取水所属
河流没有划定水功能区，不涉及水功能区。电站所在支流汇入的西湾河河段水功能区为西湾河平桂工业、农业用水区，涉及单个二级水功能区，工作等级为三级。根据《水利水电建设项目水资源论证导则》（SL525-2011）水资源论证分类分级指标，确定本次水资源论证工作等级为三级。水资源论证分类分级指标见表1.5-1。
表1.5-1 水资源论证分类分级指标
分分类指标 类 水力发电工表 程（装机容取 量） 水 （MW） 对流域或区≥300 一级 等级 二级 三级 本项目特点 指标值 等级 50～300 ≤50 2.5 三级 对第三者域水资源状况水资源利用 取 水 和 退 水 影 响 生态 1.现状生态问题敏感 2.对水文情势和生态用水产生影响显著 及利用产生显显著 著影响 1.现状生态问题较为敏感 2.对水文情势和生态用水产生一般影响 取用水影响对第三影响者取用水轻微 影响轻微 三级 1.现状无生态问题 2.对水文情势和生态用水产生影响轻微 无敏感生态问题，影响轻微 三级
涉及一级水功能的保护区、保留区、缓冲区中的1个或以水域管理要上；涉及二级水（市）级的一求 功能区的饮用水源区或其他3个以上水功能二级区 级水功能区；涉及2个水功能二级区 二级区 个水功能能区 涉及一级水功能的过渡区、或跨地涉及单无水功三级 1.6分析范围及论证范围
1.6.1分析范围
为便于引用已有水资源综合规划的分区成果，又能满足水资源论证的需要，确定光明电站水利工程所在区域水资源状况及其开发利用分析范围为光明水库坝址控制范围及坝址至支流河道出口断面区间，及电站下游灌区。 1.6.2论证范围
论证范围包括水资源论证范围和取水退水影响论证范围。光明电站入库径流来自西湾河支流光明水库坝址以上集雨区域，因此，确定光明电站坝址以上集雨区域为地表水水源论证范围，坝址控制集雨面积9.85km2。确定光明水库回水末端至支流河道出口断面区间为取水和退水影响论证范围。
1.7水平年
光明电站水利工程计划2013年开工建设，2015年第一台机组并网发电。根据工程实施计划，考虑贺州市平桂管理区国民经济发展规划、流域水资源规划等的水平年，并结合资料等情况，选定水资源论证现状水平年为2013年，规划水平年为2020年。
2 建设项目所在区域水资源状况及其开发利用分析
2.1基本情况
2.1.1自然地理
光明水库位于广西东北部的贺州市平桂管理区黄田镇下排村的一条高山溪流上。该溪流发源于海拔1393.50m的姑婆山群峰东南麓，是珠江流域西江水系贺江支流西湾河的一条小支流，流域总面积约为13.85km2，水库坝址控制集雨面积9.85km2,坝址以上溪流长度8.10km，溪流平均坡度59.5‰。水库坝址以上集雨面积占该溪流集雨总面积的71%。水库流域地形北高南低，坝址处冲底海拔高程约661m，属于山区、丘陵地形地貌，地表风化层较浅，植被良好。
西湾河流域属珠江流域西江水系富江的一级支流，主要流经黄田镇、望高镇和西湾镇3个乡镇。全流域植被覆盖率为50.9%，森林覆盖率为38.46%。山地植被主要有乔、灌、草混合覆盖，乔木以马尾松、杉木为主，其次为疏林，草丛以蕨草为主。
按《广西土壤普查技术》资料，西湾河流域主要有稻田土壤和山地、旱地土壤两大类。主要土型有红壤土、赤红壤土、紫色土和冲击土。
2.1.2河流水系
西湾河属珠江流域西江水系富江的一级支流，发源于姑婆山西北，流经川岩后转入地下，成为地下河，在碧水岩处重新出露地面，流到望高镇处转向东南，流经望高镇、宝山、立头、新联、石梯、飞马、最后流经西湾镇，并在西湾镇河口与富江汇合，流域面积
205.24km2，河流全长40.03km，河流比降7.67‰，多年平均流量6.83m3/s。
西湾河中上游主要涉及黄田镇，河道位于山丛当中，河道比较顺直，落差较大，河道较浅。西湾河沿岸以浅丘陵台地为主。西湾河下游主要涉及望高镇及西湾镇，地貌多为宽阔丘陵谷地，河道进入望高镇后，两岸逐渐开阔，河道变宽，且转向东南方向，进入西湾镇后河道弯曲，河道两岸更平坦，为西湾镇乡镇城区。 2.1.3气象
西湾河流域属亚热带气候，雨水充沛，气候温和。总特点是：气温高，阳关充足，雨量充沛，但分部不均。夏季多暴雨，易洪涝，春夏有干旱，冬季有霜冻。
一、 降水
该水库流域属亚热带山区，雨量充沛，四季气候较温和，多年平均降雨量1700mm。降雨年内分配不均，汛期4～9月降雨量占全年降雨量的75.4%。降雨量在年内分配的不均，经常导致春末夏季多洪涝、秋冬初春多干旱的现象。
二、 气温
西湾河流域属亚热带气候区，根据贺州市气象资料统计，多年平均气温19.9℃，极端最高气温39.5℃（1989年8月16日），极端最低气温-4.1℃（1963年1月15日）。月平均最高气温出现在七月，月平均最低气温出现在一月。多年平均无霜日298天，年平均日照时数为1549.1小时。贺州市气象站多年月平均气温见表2.1-1。
表2.1-1 贺州市气象站多年月平均气温表 单位：℃
统 计年 数 46 一月 9.5 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 16.3 十二月 11.7 多年平均气温 19.9 10.8 14.8 20.1 24.3 27.0 28.6 28.2 26.1 21.7 二、蒸发
流域地处亚热带，接近海南，由于高温与海风影响，蒸发量较大，根据贺州气象站资料统计，多年平均蒸发量为1575.3mm。一年中最大月蒸发出现在7月份，多年平均为224.0mm；最小月蒸发出现在2月，多年平均为58.3mm。
三、 湿度
西湾河流域属十分湿润带，根据贺州气象站资料统计，多年平均相对湿度78%，其中2～6月各月均在80%以上，最大为4～5月，达到82%，最小12月为74%。
四、 风速、风向
根据贺州市气象资料，多年平均风速1.7m/s，多年最大平均风速14.3m/s，历年最大风速24m/s（1962年8月及1965年7月），相应风向NE及WEW。历年最多风向为WN。 2.1.4水文
一、径流 （1）径流特性
西湾河流域主要来源于降雨，径流年内变化与降水基本相应。径流年际和年内变化受降水、气温和下垫面等因素的影响，全年分为4～9月丰水期，由降雨形成；10月～3月为枯水期，地下水补给比较明
显，最小流量多出现在12月份。
（2）西湾河年径流量及其变化
西湾河多年平均流量为6.83m3/s，最大流量205m3/s，最小流量2.12m3。多年平均径流总量2.15亿m3，最大径流量4.25亿m3，最小年径流量1.09亿m3。丰水期（4月～9月）水量约占全年水量的75.7%，枯水期（10月～3月）占全年水量的24.3%。可见本径流具有年际变化不大，年内分配不均与的特点。
二、洪水
西湾河流域洪水由降雨汇流形成，洪水特性受流域特性及暴雨特性所制约。西湾河洪水的特点是峰高，历时短，洪水过程线呈尖瘦型，一次洪水历时一般为1～3天。
三、泥沙
西湾河流域因过量砍伐森林和开荒造田造地、采矿等人类活动，造成了局部地区水土流失严重，使河道淤积严重，河床不断抬升。
2.1.5社会经济概况
黄田镇位于贺州市平桂管理区东部，东临八步区莲塘镇，南接八步街道办事处、沙田镇，西靠西湾街道办处，北界八步里松镇。黄田镇地处贺州市郊，属城乡结合部，镇政府所在地距市区3.5㎞。行政区面积308km2，辖14个村委会和一个社区居委会，373个村民小组。全镇总人口为73654人，其中非农业人口11089人。黄田镇耕地面积约3.1万亩，其中水田面积2.0万亩，旱坡地面积1.15万亩，全镇粮食总产量达1831.66万公斤，其中，水稻总产量1486.42万公斤；主要经济作物有花生、甘蔗、莲藕、蔬菜。
2.2水资源状况及其开发利用分析
2.2.1水资源量
西湾河流域集雨面积205.24km2,最小流量2.12m3/s。多年平均径流总量2.15亿m3，最大净流量4.25亿m3，最小年径流量1.09亿m3。径流年内分配很不均匀，丰水期（4月～9月）水量约占全年水量的75.7%，枯水期（10月～3月）占全年水量的24.3%。设计丰水年（10%）年平均流量为9.18m3/s,年来水量为2.90亿m3，设计枯水（90%）年平均流量为4.67m3/s，年来水量为1.47亿m3。 2.2.2水功能区
电站取水所在河段没有划定水功能区，不涉及水功能区。电站所在质量汇入的西湾河河段为西湾河平桂工业、农业用水区。规划水质目标为出口断面Ⅱ。其取水和退水符合水功能区划的要求，取水和退水水质目标按水质现状控制。 2.2.3水资源开发利用分析
光明电站所在区域水资源概况及其开发利用分析范围为贺州平桂管理区内的西江流域（平桂管理区主要河流有贺江、富江、临江属西江流域，归珠江水系，管理区水能蕴藏量25万kW以上，可开发水利电力装机容量达15万kW以上，有武爽电站等已开发的大小电站30多座。地方水电网络与华南骨干电网并网运行，为管理区的工业提供充足的电源）。在现状水平年（2013年），分析范围内用水主要以发电、农业灌溉为主，工业用水极少。
2.3 水资源开发利用存在的主要问题
（1）农业用水的效率极低，区域内水利工程大多建于20世纪60年代和70年代，虽然近年来对大中型灌区的节水配套改造，使灌溉利用系数有了较大的提高，但由于目前还没有对流量较小的渠道进行节水配套改造和对田间工程进行改造，使田间水；利用系数和渠系利用系数较低，灌溉用水量大，造成水资源浪费。
（2）水管理体制不顺，难以实现水资源的可持续开发利用 目前水管理体制表现为条块分割、相互制约、职责交叉、权属不清，管水源的不管供水，管供水的不管水源，管节水的不管治污，管治污的不管回用，各自为政，难以形成协调一致的水资源管理体制。加之区域的水资源保护、开发和利用缺乏以最优化方法和技术为手段，以水资源可持续利用为目标的统一规划，难以实现水资源优化配
臵、合理开发、高效利用和有效保护。
3 取用水合理性分析
3.1取用水合理性分析
3.1.1与国家和地方政策产业政策的符合性分析
小水电是清洁可再生能源，可年复一年，永久使用既不影响河流生态环境，又能减少温室气体排放，可有效提高我国清洁可再生能源比例，有力促进我国能源结构的优化调整。在十二五水利发展规划中明确要求在保护生态和农民利益的前提下，有序发展小水电，建设300个水电新农村电气化县，继续因地制宜实施小水电代替燃料工程。光明电站建设加快了山区水利的建设，促进水资源的综合开发和可持续利用，提高水利为农业和农村经济服务的综合能力，光明电站符合我国小水电政策。
3.1.2有关规划的符合性分析
根据贺州市平桂管理区党员和人民政府制度的国民经济的社会发展“十二五”计划，为了充分发挥贺州市平规桂管理区丰富的水利资源优势，促进平桂管理区的国民经济发展，为平桂管理区提供良好稳定的财税来源，并更进一步的促进小水电事业的发展，计划近期兴建一批水电站，电能主要输送到广东省，实现“西电东送”。光明电站列于贺州市平桂管理区水电站工程规划，为西湾河流域的体积电站之一，符合流域水资源开发综合规划。 3.1.3水功能区划的符合性分析
光明水库位于广西东北部的贺州市平桂管理区黄田镇下排村的
一条高山溪流上。该溪流是珠江流域西江水系贺江支流西湾河的一条小支流。电站取水所在河流没有划定水功能区，不涉及水功能区。电站所在支流汇入的西湾河端为西湾河平桂工业、农业用水区。本工程取水类型为河道内蓄水发电，电站发电用水对水库水质不作任何处理，一般情况下按河道天然来水量进行水利发电，发电后的为谁回归天然河道。取水和退水水质目标符合西湾河水功能区划水质的要求。
3.2用水合理性分析
3.2.1项目的用水过程
光明电站一发电为主，属于引水是水电站，取水方式为河道内拦水、蓄水发电。电站用水工艺是通过工程措施使地表径流汇集，建拦河坝拦蓄河水，经引水明渠、引水隧洞和压力钢管进入水轮发电机，利用自然水位差来发电，不对水库水质作任何改变。 3.2.2项目的用水水平分析 3.2.2.1 项目的用水情况
光明电站技术改造工程是以发电为主的水利工程。电站依赖天然来水流量进行发电，同时为满足下游农业生产和生态环境用水，电站应保持最小下泄流量，本电站下游河道两旁居民的生活用水主要取自地下水，电站下泄流量多少对下游河道居民生活无影响。
龟石灌区地处广西贺州市的钟山县、八步区及平桂管理区境内，是广西11座大型灌区之一，也是贺州市唯一的大型灌区，设计灌溉面积30.45万亩。光明电站尾水灌溉下游农田6000亩，与龟石灌区同位于贺州市，两灌区之间具有相似的农作物结构，根据龟石灌区类比尾水灌溉下游农田，则光明电站尾水灌溉下游农田综合灌水率
0.573m3/（s〃万亩），灌溉水利用系数为0.6.因此，尾水灌溉下游农田的设计流量为0.573m3/s。
分别采用Tennant法和多年平均流量的10%计算光明电站坝址下游河段最小生态流量，结果见下表3.2-1。
表3.2-1 光明电站坝下河段生态流量 单位：m3/s
计算方法 生态流量 Tennant法 0.040 多年平均流量的10% 0.033 综合分析上述两种方法的计算结果，确定光明电站坝址下游河段生态流量为0.033m3/s。光明电站发电用水只利用水能，不损耗水量，不改变水质，发电用水对水资源无影响。 3.2.2.2水库调蓄后用水水平分析
根据灌区灌溉毛用水量及水库来水量进行水量平衡计算，本次选枯水年P=85%、平水年P=50%和丰水年P-15%设计典型年进行水量平衡调节计算。
灌溉设计保证率为85%的枯水年年来水量563.46万m3，灌溉年用水量690.9万m3，年来水量小于年灌溉用水量，由于年来水量不均匀，经过水库调节全年多达4个月缺水，缺水量238.90万m3。
灌溉设计保证率为50%的枯水年年来水量992.28万m3，灌溉年用水量656.37万m3，年来水量大于年灌溉用水量，由于年来水量不均匀，经过水库调节全年多达3个月缺水，缺水量154.55万m3。
灌溉设计保证率为15%的枯水年年来水量1588.23万m3，灌溉年用水量621.83万m3，年来水量大于年灌溉用水量，由于年来水量不均匀，经过水库调节全年灌溉用水得到满足的。具体见表3.2-2、
表3.2-3、表3.2-4。
表3.2-3
P=85%频率年水库调节计算表
表3.2-4 P=50%频率年水库调节计算表
表3.2-5 P=15%频率年水库调节计算表
3.2.3合理性分析
光明电站坝下游为高山林地。可采取工程措施，在拦河坝设放水孔，确保电站正常发电的同时，也满足下游生态用水的需要，电站拦
水后对下游用水产生的影响不大。电站在引水发电后，通过岁轮机组尾水管把引用水排到下游农田进行灌溉，不损耗水量，发电也不产生污染，不会改变原水水质，对当地的居民和环境产生的影响不大。因此，光明电站用水合理的。
3.3节水潜力与节水措施分析
光明电站为引水式发电，项目的用水主要是，发电用水，由于水利发电用水的特殊性，运行期间节水的潜力不大。但可以通过优化水电站的调度方式，进一步合理利用西湾河水能资源，客观上达到节约用水的目的，符合广西节水型社会建设十二五规划报告中加强工业用水的节水能力建设的目标。工程地处水资源丰沛的地区，但应可能地将处理达标的生活污水回用与绿化浇灌和洒水降尘，加强节水制度建设，宣传节水意识，增强员工节水自觉性。
3.4合理取用水量
由于水利发电用水的特殊性，光明电站运行期间节水的潜力不大，电站在保证下游居民生活用水、农业灌溉用水和河流生态用水的情况下现状可供发电用水量即为合理的取用水量:设计保证率15%时，来水为1588.22万m3，其中可供发电用水量1485.47万m3，可供下游河段生态水量102.75万m3：设计保证率50%时，来水量为992.28万m3，其中可供发电用水量889.53万m3，可供下游河段生态水量102.75万m3；设计保证率85%来水量时，来水量为563.47万m3，其中可供发电用水量460.72万m3，可供下游河段生态水量102.75万m3。
4 建设项目取水水源论证
4.1依据的资料
4.1.1基本资料
本次论证所用的资料室西湾河光明电站坝址附近的东球水文站，实测水文资料从化1958年至1993年，共36年，在附近的贺州市市区建有贺州市气象站。
东球水文站位于贺州市贺街镇东球村，控制集雨面积2284km2。于1993年撤站停止观测。1974年12月，因临江水电站修建引水渠道，渠道设计流量40m3/s，绕过东球水文站断面造成人工分流。测站观测项目有水位、流量、降雨量等。观测成果由广西水文总站审查、整编，观测资料合理。 4.1.2径流资料的“三性”分析
（1）可靠性分析
通过对东球水文站的径流观测资料分析坝址以上流域年径流量，东球水文站的实测流量资料均经过广西水文水资源局汇总整编，并正式刊印。因此，东球水文站1958～1993年径流资料是可靠的。
（2）一致性的分析
在东球水文站正常工作的36年时期内，1974年12月，因上游的临江水电站修建引水渠道，渠道设计流量40m3/s，绕过东球水文站断面造成人工分流，1975年～1993年径流资料为经还原后的径流资料。从1975年～1993年实测渠道流量来看月平均引水流量为22.7m3/s左右，由于要保证临江电站的正常运行，所以东球水文站径流系
列只能考虑下河道部分，经整理组成1958年～1993年河道径流资料系列。除此之外水文站以上的大宁河流域人类活动影响较小，对流域下垫面的影响程度不大。因此，东球水文站1958～1993年径流资料具有一致性。
（3）代表性分析
东球水文站具有36年的径流观测资料，通过对径流系列观测资料采用差积曲线法进行代表性分析。具体分析成果见下图4.1-1。
图4.1-1 东球水文站年径流差积曲线
从图4.1-1上可以看出，本站具有一定的丰、平、枯周期变化规律，系列包含了多个丰、平、枯时段，有1983～1988年的枯水时段，也有1972～1975年的丰水时段。总之，本站径流丰、枯交替，包含多个丰枯时段，因此本站的径流系列具有良好的代表性。 4.1.3论证方法
（1）采用P-Ⅲ型频率曲线分析不同的频率径流量，经验频率按照数学期望公式计算。
（2）根据东球水文站实测径流资料和河段用水资料进行长系列计算，从中选取典型年，分析可供发电水量、发电用水量及日平均流量保证率曲线。
4.2可供水量计算
4.2.1来水量分析
一、 坝址径流计算
（一） 利用东球水文站水文资料计算
光明电站坝址、厂址控制集雨面积9.85km2。坝址东边27km处即为东球水文站原观测点处，东球水文站资料经过还原可达到36年连续序列，满足相关水文频率计算要求，因此，光明电站在不同频率的情况下坝址上游来水量可采用东球水文站水文资料计算。
根据东球水文站1958～1993年共36年观测资料系列扣除临江电站引水流量22.7m3/s后进行频率计算。采用P-Ⅲ型曲线适线，并在统计抽样误差的允许范围内适当调整统计参数，以与曲线点群拟合最好的原则。
经验频率的数学期望公式为：
p验频率。
m?mn?1?100%
式中：Pm为n项连续的样本序列从大到小次序排列第m项的经
经适线计算，光明电站坝址上游来水多年平均流量0.249m3/s，Cv=0.35，Cs=2Cv，频率计算成果见表4.2-1。
表4.2-1 光明电站年径流频率计算成果表
年平均流量 Cv （m3/s） 0.249 0.35 2 Cs/Cv 10% 0.365 不同频率年平均流量值（m3/s） 15% 0.339 50% 0.239 85% 0.161 90% 0.146 （二）利用流量模数计算
根据《贺州市平桂管理区光明水电站技术改造工程初步设计报告》，水库流域无水文实测资料，现只能以多年平均降雨量1700mm为依据，参照本市境内相似地形、地貌、气候条件的有关水文实测资料分析参考作出粗略估算如下：
1、 坝址流量：计算公式为：Q=0.001〃B〃F（m3/s） 其中： B —某频率年流量模数（1/s〃km2） 由上式计算坝址各频率年年平均流量结果如下表4.2-2。
表4.2-2 坝址年平均流量计算表
流域面积F 频率 （km） P=20% P=20% P=20% P=20% P=20% 多年平均 9.85 9.85 9.85 9.85 9.85 9.85 2流量模数B 2年平均流量备注 （1/s〃km） Qcp（m3/s） 51.6 31.9 25.1 20.8 15.3 33.1 0.508 0.314 0.247 0.205 0.151 0.326 （三）成果合理性分析
表4.2-3 光明电站年径流频率计算成果表
年平均流量 计算方法 （m3/s） 东球水文站 0.249 水文资料 利用流量模数 (采用) 0.326 0.501 0.35 2 0.339 Cv Cs/Cv 不同频率年平均流量值 （m3/s） 0.239 0.161 0.146 0.314 0.178 0.151
根据两种方法比较，成果相差较大。由于东球水文站集雨面积和光明电站集雨面积相差较大，本次采用流量模数的计算成果。由此可得库区年来水量：
Wp=D〃F（万m3）
其中：Wp—计算频率年库区来水量（万m3） F—库区流域面积（km2） D—年径流模数（万m3/km2）
由上式计算坝址各频率年来水量结果如下表4.2-4。
表4.2-4 坝址年来水量计算表
流域面积F 频率 （km2） P=20% P=50% P=70% P=80% P=90% 多年平均 9.85 9.85 9.85 9.85 9.85 9.85 年径流模数D （万m3/km2） 151.2 100.6 79.2 65.7 48.3 104.5 年来水量Wp （万m3） 1489.32 990.91 780.12 647.15 475.76 1029.33 4.2.2设计频率年库区来水量分析
根据《贺州市平桂管理区光明水电站技术改造工程初步设计报告》，光明水库设计频率年库区来水量分析采用水文比拟法，按照流域面积比缩小推算本工程设计频率年库区来水量。本工程坝址控制流域集雨面积F=9.85km2，缩小系数为K=9.85/44.80=0.22。三个设计频率年P=15%的典型年为1981年，P=50%的典型年为1974年，P=85%
的典型年为1969年，其二月份均为28天。各频率年库区来水量以当月平均流量乘以月时间的秒数而得。二月份为：28×24×0.36=241.91万秒，月大31天为：31×24×0.36=267.84万秒，月小30天为：30×24×0.36=259.20万秒。
表4.2-5 设计频率年库区来水量计算成果表 月份 设计年 流 量 P= 15% （m3/s） 水 量 （万m3） 流 量 P= 50% （m3/s） 水 量 （万m3） 流 量 P= 85% （m3/s） 水 量 （万m3） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年
4.3水资源质量评价
光明电站发电用水主要是考虑水流中的泥沙含量，对水质无其他特殊要求。光明电站坝址上游流域属于姑婆山范围，该段流域内树木茂盛，植被覆盖良好，水质良好，泥沙含量低。坝址上游流域开发利用程度较，现状水质为《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅱ～Ⅲ类，根据《贺州市水功能区划报告》要求，西湾河现状水质为Ⅱ类，水质目标按二级区划执行，为Ⅳ类。
4.4取水口合理性分析
取水口的设臵，主要考虑以下因素：一是地质条件，二是取水口高程，从这两个方面分析取水口位臵的合理性。
为充分利用光明水库地形落差优势，2011年光明化工厂新业主利用自有资金，紧接新放水隧洞出口修建完成右岸引水渠（洞）1040m，水库来水可以送至南面669m高程山包处。本电站技改工程仅包括电站引水系统和厂房发电枢纽部分。计划紧接引水渠末端在669m高程山包处修建压力前池一座。然后沿西南方向山脊铺设约1656m的压力钢管（主管），将水引至光明化工厂车库南侧小平房废宿舍区建厂房发电。
综合考虑管路短，管线顺直，无急弯，堤基稳定，与电站总体布臵相协调等因素，本电站压力管自压力前池引出后，沿西南方向山脊布臵，原二级站压力前池至原二级站厂房管段沿压力管近旁顺弯平行布臵，二级站厂房至新店站厂房段基本转为东西走向，管轴线略偏南，与东西方向线成4°～5°夹角，此段管线地面覆盖层较厚，地质较复杂，管路镇（支）墩的基础处理必须慎重，要求臵于岩面之上。
综上所述，电站取水口布臵满足地质条件和取水口高程要求，因此电站的取水口位臵是合理的。
4.5取水可靠性分析
光明水库有效库容94万m3，坝址控制流域面积9.85km2，多年平均降雨量1700mm，库区多年平均来水量1029.33万m3。原有三座梯级小电站中，一、三两级已报废，目前只有二级电站一台630kW机组尚在运行发电。该站利用水头只有220m，水轮机额定流量0.38m3/s，每月发电用水量约100万m3。库区P=15%年来水量1588.22万m3，其中：三、四、五、六、七、八共6个月来水量达1271.78万；m3，除供给6个月电站满负荷发电用水和贮满水库有效库容外，此6个月将产生弃水440余万m3。库区P=50%年来水量992.28万m3，其中：五、六、七、八共4个月来水量达705.81万m3，除供给4个月电站满负荷发电用水和贮满水库有效库容外，此4个月将产生弃水208万m3。库区P=85%年来水量563.47万m3，全部用于发电，不产生弃水。为不浪费这些可贵的弃水资源，很有必要对电站进行增容改造，使其发挥更大效益。
假定按原规模修复三座梯级电站，其总装机容量仅约为1000kW，其利用水头落差390m，尚有100余m水头落差未被利用。由于电站装机规模过小，水库调节库容有限，宝贵的库区来水将有200至440万m3未被利用。为充分利用本工程的地形落差优势，用好宝贵的库区来水资源，拟将三座梯级小电站合建为一座新的光明水电站。新电站规划设计水头492m，装机2×1250kW，比原三座电站装机容量扩大约1500kW，宝贵的库区来水得到合理利用，水库产生弃水极少，可增加年发电量约660kWh。
5 建设项目取水的影响分析
5.1工程调度运用方式
光明电站是以发电为主的引水式水电站，坝址以上集雨面积9.85km2，坝址处多年平均流量为0.326m3/s。水库总库容127.50万m3，水库正常蓄水位为684.50m，死水位668.00，设计洪水位687.03m，校核洪水位687.61m。电站装机容量2×1250kW，单机设计额定流量0.33m3/s，设计引用流量0.693m3/s，多年平均发电量1017.59万kWh，多年平均发电量为1029.33万m3。
5.2最小下泄流量及其合理性分析
光明电站采用引水式开发，初期蓄水和运行期发电期间。电站依赖天然来水流量进行发电，同时为满足农业生产和生态环境用水。根据用水水平分析可知农业灌溉设计用水量为0.573m3/s，河流生态用水最小下泄流量为0.033m3/s，可以保证下游农田灌溉用水和河流生态用水需求，最小下泄流量是合理的。
5.3对区域水资源的影响
5.3.1取水对资源量的影响
光明电站属于引水式发电，死水位668.00，正常蓄水位为684.50m，总库容为127.50万m3，因库容较小，光明电站水库蓄水对下游影响较小。
光明水库为河道型水库，正常蓄水位684.50m时，水库形成后增加的水面面积仅占坝址以上集雨面积9.85km2的0.02%。水库额外蒸
发损失以对坝址上下游总量影响十分有限；光明电站发电用水部消耗水量，退水全部回归下游河道。因此，电站运行期取水对河道年径流总量基本没影响。
5.3.2取水对水资源质量的影响
光明电站水库水质主要受坝址以上流域来水水质的影响，水库调蓄作用使得污染物在库区得到一定混合稀释。工程建成蓄水后，随着库区水深和水体的增加，流速减缓，容易造成氮、磷等营养物质的积累，其水质问题主要表现为富营养化。光明电站水库库容较小，水库对河段水文情势的影响较小，库区水体更换较快，水库的建设能够一定程度上均匀化来流污染物浓度。同时，由于光明电站水利工程发电不消耗水量，也不产生污水，不影响区域水资源量，也不对水体构成污染，工程运行期间产生的少量生活污水可进行收集处理，达标后用于对附近农田灌溉。建库后水质变化规律与建库前一致。水库建设不会对河段水功能区水质目标的实现造成不利影响。 5.3.3取水对水域纳污能力的影响
水体纳污能力是指在水域使用功能不受破坏的条件下，收纳污染物的最大数量。
光明电站水利工程正常蓄水位684.50m，总库容127.50万m3，坝址设计多年平均入库径流量1029.33万m3。工程建成蓄水后，随着库区水深和水体的增加，流速减缓，容易造成氮、磷等营养物质的积累，其水质问题主要表现为富营养化，水体对污染物的稀释能力会有所增大，但水库近岸水域纳污能力有所减少。对水库下游而言，由于光明电站发电不消耗水量，也不产生污水，不影响区域水资源数量，
也不对水体构成污染，因此，项目取水对坝址下游水体纳污能力影响较小。
5.4对第三者的影响
光明电站坝址上游至姑婆山区域主要是山区林地，植被覆盖良好，开发利用程度较低，无第三方取水用水户，因此，本电站的取水对上游无影响。光明电站属于引水式水电站，通过拦河蓄水引水后进行发电，下游河道居民生后用水大多取自地下井水，本电站的蓄水发电对下游居民的生活影响不大。光明电站尾水灌溉下游农田6000亩，为保证污水灌溉下游农田灌区内农作物正常用水，光明电站用于农业灌溉的设计下泄流量为0.573m3/s。另外为保证下游河道生态环境用水需求，生态环境用水需要最小下泄流量为0.033m3/s。电站在保证最小下泄流量的情况下电站对下游居民生活和农业生产影响较小。
6项目退水的影响分析
6.1退水系统及组成
光明电站技术改造工程项目退水系统包括两个方面：施工期退水系统和正常运行期的退水系统。
施工期退水主要是施工期的生产、生活废污水和施工导流。 正常运行期的退水是指运行期间发电尾水和发电弃水。
6.2退水总量、主要污染物排放浓度和排放方式
光明电站施工期的水污染源主要包括生产废水和生活污水，其中生产废水主要是砂石料加工废水、另有少量的混凝土板和系统冲洗废水和机修汽配系统的含油污水，砂石骨料加工废水主要污染物SS浓度取3000mg/L，混凝土拌合系统冲洗废水来源于转筒和料罐的冲洗，废水中的SS含量约为2000mg/L，且pH约为12，具有悬浮物浓度高、水量小、间歇性集中排放的特点，含油废水主要有机械修配厂和汽车保养站排出，属于间歇性排放。机械修配厂含油废水由自卸车、推土机、挖掘机、装载机等汽车、重型设备等保养冲洗产生，废水中含有泥沙和少量油类物质；生活污水源于施工人员的生活用水和粪便的排放，主要污染物为COD、BOD并含有细菌和病原体。按照工程建设高峰期施工人员为160、每人每天的生活用水量为0.1m3/d污水排放系数0.8分析计算，则工程建设高峰期施工人员的生活污水最大排放12.8m3/d。
运行期退水包括发电尾水、发电弃水。电站运行引水发电不消耗天然水量，来水通过电站发电后全部回归至原河道；发电弃水通过溢
流坝排到下游河道，发电后的退水及发电弃水不产生污染，不会对水环境产生不良的影响。
6.3退水处理方案
光明电站施工期的水污染源主要包括生产废水和生活污水，其中生产废水主要是砂石料加工废水、另有少量的混凝土板和系统冲洗废水和机修汽配系统的含油污水，针对不同的生产、生活废水根据其污水中的污染物的特性分别处理。