zl宜昌市夷陵区孙家河电站工程水资源论证报告书vkx.doc

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总论
1. 1项目来源
为充分开发利用夷陵区乐天溪镇莲沱河流域水力资源，满足夷陵区国民经济对电力能源的需求,夷陵区拟定对莲沱河流域最上面的一级电站（孙家河电站）进行开发利用。孙家河电站属于该流域的龙头电站，现正在设计立项。
为严格执行水利部、国家计委2002年5月第15号令颁布实施的《建设项目水资源论证管理办法》，满足该建设项目的取水用水要求，论证方案是否合理的利用水资源、取用水是否有保障，促进该河段水资源优化配置，有效的保护水资源，保证水资源可持续利用，实施项目技术可行，经济合理，2006年12月我院业主委托，编制《宜昌市夷陵区孙家河电站工程水资源论证报告书》，呈送水行政主管部门供专家委员会审查。

1.2 编制论证报告书的目的
孙家河电站枢纽工程处于夷陵区乐天溪镇镜内,位于长江西陵峡北岸一级支流——莲沱河流域的上游。距乐天溪镇集镇15km，东距夷陵区县城晓溪塔35km，距宜昌市47km，南距三峡工程高速公路15km，交通条件较为便利。工程主要由挡水建筑物、引水建筑物、发电厂房及升压站组成，装机容量2×500KW。
根据《中华人民共和国水法》、《取水许可制度实施办法》、《取水许可水质管理规定》和《建设项目水资源论证管理办法》等有关法规及文件规定，建设项目业主单位应当按照《建设项目水资源论证管理办法》的规定进行建设项目水资源论证，并向水行政主管部门报审建设项目水资源论证报告书。
编制单位基于论证区域调查与收集的资料，并结合莲沱河流域的水源条件，按照建设项目的用水要求，重点分析了水源条件、水量、建设项目用水的合理性、建设项目取水后对区域水资源状况和其他用户的影响等，最后提出了允许建设项目取水水量规模。本项论证工作将莲沱河流域的水文水质资料，采取数理统计等评价方法进行水量水质分析论证，并评价工程取水后是否对其它取水户产生影响，为取水许可审批提供决策的科学依据。

1.3编制依据
1.3.1法律、法规
（1）《中华人民共和国水法》
（2）《中华人民共和国水污染防治法》
（3）《中华人民共和国防洪法》
（4）《中华人民共和国河道管理条例》
（5）国务院《取水许可制度实施办法》
（5）国家计委《水利产业政策》
（6）水利部《取水许可申请审批程序规定》（1994.6）
（7）水利部《取水许可水质管理规定》（1995.12）
（8）水利部《取水许可监督管理办法》（1996.7）
（9）水利部、国家计委《建设项目水资源论证管理办法》（水利部、国家计委第15号令）
（10）湖北省水利厅、湖北省计委《关于贯彻落实（建设项目水资源论证管理办法）意见的通知》鄂水发[2002]14号
1.3.2标准及规范
（1）《湖北省水功能区划》（湖北省水利厅2003年）
（2）《湖北省水资源保护规划》（湖北省水利厅2003年）；
（3）《地面水环境质量标准》（GB3838—2002）；
（4）《水污染物排放限值》（DB44/26—2001）；
（5）《水资源评价导则》（SL/T238—1999）；
（6）《宜昌市水资源评价》（宜昌市水利水电局）；
（7）《湖北省水资源评价及开发利用》（湖北省水文局）；
（8）《湖北省入河排污口调查》（湖北省水文水资源局）。
1.3.3其它依据
《夷陵区乐天溪镇孙家河电站工程初步设计报告》

1. 4工作等级
根据《建设项目水资源论证导则(试行)》(SL/Z322-2005)关于水资源论证工作分类分级指标，本建设项目属地表水水电站工程，电站装机1000KW，小于50000KW，工作等级为三级。

1.5选址情况及主管部门审查意见
1.5.1选址情况
孙家河电站枢纽工程位于长江西陵峡北岸一级支流—莲沱河流域的上游。
莲沱河流域位于夷陵区境内的乐天溪镇，是长江的一级支流。莲沱河流域发源于下堡坪镇，入口处于乐天溪镇注入长江，莲沱河流域面积131.5km2,干流全长37.75km，平均坡降62.6‰。经查，该流域多年平均径流深656.0mm,多年平均来水总量8828万m3，多年平均流量2.62m3/s，水能理论蕴藏为1.48万KW，可开发利用的约8000KW左右。
流域形状为扇形。流域内山势陡峻，重峦叠障，河道狭窄，河谷深切，河床比降大，为山溪性河流。河道较曲折，两岩耕地村庄较少。由于毁林开荒扩大种植面积等原因，流域内森林覆盖率曾一度下降，水土流失较为严重。近些年来，加强了对林区的管理，加大了植树造林力度，流域内水土流失逐年减少，河水含沙量较小。
孙家河电站枢纽工程系莲沱河流域梯级开发的龙龙头工程。位于莲沱河流域上游的孙家河村，距河口15km,坝址以上河床平均比降49.8‰，控制流域面积60km2。坝址以上有多处泉水出露，出露总流量0.25—0.6m3/s。孙家河电站枢纽工程主要利用地表径流水进行发电。
1.5.2主管部门审查意见
2004年6月乐天溪镇人民政府决定对莲沱河流域的水能开发对外招商引资，项目业主在考察了莲沱河流域后，于2004年2月与乐天溪镇人民政府签订了孙家河电站开发投资建设协议书。

1. 6水平年
以与本项目水资源论证时较近，并且降雨、径流情况接近于多年平均情况的年份为现状水平年，通过分析取2005年；根据项目实施、结合我国国民经济发展规划的实际情况，取2010年为规划水平年。

1.7取水水源、取水地点
取水水源：夷陵区乐天溪镇莲沱河流域地表水
取水地点：夷陵区乐天溪镇孙家河村

1. 8分析范围与论证范围
孙家河水电站工程位于莲沱河流域上游河段，电站发电后的尾水经尾水渠进下游孙家河一级电站的拦水坝内，根据电站工程取水、退水可能影响的范围，本报告书确定上游本电站底拦栅坝坝址至下游孙家河一级电站的坝址，作为主要论证范围。
水资源论证范围参见“孙家河水电站水资源论证范围图”。

1.9论证委托单位与承担单位
委托单位：夷陵区孙家河水电站
承担单位：宜昌市水利水电勘察设计院2建设项目概况
2.1建设项目名称、项目性质
（1）建设项目名称：孙家河水电站工程
（2）项目性质：新建

2.2建设地点、占地面积和土地地使用情况
建设地点位于夷陵区乐天溪镇莲沱河流域上游，坝址设在孙家河大桥下游150米处，厂址设在孙家河一级电站取水坝下游300米的左岸滩地。工程永久占地8.5亩，其中耕地1.0亩。工程临时占地7.5亩。

2.3建设规模
2.3.1工程任务和规模
（1）工程任务
本工程的主要任务是发电，为当地提供生活和生产急需的电能，促进当地林、药、物矿等产业的发展，增加农民收入，逐步实现“以电代柴”，对巩固当地“封山育林”、“退耕还林”成果具有积极的现实意义。
综合考虑水电站容量占电力系统容量的比重、设计电站的调节性能和容量大小等因素，确定本站的设计保证率为80%。
（2）工程规模
孙家河电站枢纽工程属径流式电站，本电站设计毛水头90.908m，设计净水头90.00m，设计流量1.40m3/S，设计装机2×500KW。多年平均发电量610万度，年利用小时6100小时。设计总投资655.87万元。

2.3.2工程布置及建筑物
（1）工程等级
孙家河电站枢纽工程的规模为小（1）型，其工程等级为Ⅴ等工程。主要建筑物的级别为5级，次要建筑物和临时建筑物的级别为5级。挡水建筑物为浆砌石重力坝，按20年一遇洪水设计，按30年一遇洪水校核；电站厂房按30年一遇洪水设计，按50年一遇洪水校核。
（2）工程布置
1）挡水建筑物
孙家河电站枢纽工程受地形地质条件的限制，适宜建浆砌石重力坝。
2）引水建筑物
引水建筑物主要由明渠和隧洞组成。
引水渠道工程大致沿河床右岸布置。经实地勘测后反复比较，综合分析，决定采用总体布置图所设计的方案作为本电站的设计方案，即引水渠道全长2746.68m，其中明渠长804.35米，隧洞长1942.33米。
3）厂房及开关站
厂房为地面厂房，电站装机容量1000KW，主厂房长20.24m，宽9.24m，主厂房地平以上总高7.0m。
升压站设在厂房右侧的坡地上，受其地形条件的限制，升压站只能离厂房右边墙3m，其纵向与厂房纵向垂直，升压站拟定尺寸长×宽=6.0×5.0m2，升压站地板高程564.00m。

2.5 建设项目业主提出的取用水方案
主电产品：电
孙家河电站为了充分利用水资源,采用重力式底拦栅坝引莲沱河流域上游地表水,经2746.68m引水渠道(明渠和隧洞)引至压力钢管,然后引至厂房发电；水流在压力驱动下在蜗壳中推动转轮，进而通过连接轴带动发电机将水势能转化为电能输出，同时尾水排出后直接汇入河道。

2.6 项目取水要求、水源类型及取水口设置情况
根据秭归水利电力勘察设计室编制《孙家河电站工程初步设计报告》拟定工程设计保证率P=85%。
根据水文资料测算，莲沱河流域多年平均来水量8828万m3。
建设项目对水量的要求：建设项目主要用于发电，孙家河电站装机容量1000KW，设计流量1.40 m3 /s;
建设项目对水质、水温的要求：建设项目的取水主要用于机组发电,对水质和水温要求不高,取水河段的水质、水温完全满足要求。
取水水源类型：孙家河水电站取水水源莲沱河流域上游河道地表水。
取水口设置情况：工程取水口位于右岸，进口底板高程为655.20m，取水口布置有宽1.5m，高2.0m的拦污栅，在渠首布置平面铸铁闸门。

2.7 建设项目废污水排放方式及排污口设置情况
本工程主要为水力发电，除工程建设期间会因建筑和安装产生少量废水外，工程运行期无废水产生。管理单位生活污水经处理达标后由污水管排入河道，不会影响水环境质量，废水排放可不预考虑。
3建设项目所在区域水资源开发利用现状
3.1基本情况
孙家河电站枢纽工程处于夷陵区乐天溪镇境内，位于长江西陵峡北岸一级支流——莲沱河流域的上游。根据孙家河电站枢纽工程取水、退水可能影响的范围，水系及水文站网分布，水资源评价及开发利用研究的现有成果将乐天溪镇作为建设项目孙家河电站枢纽工程水资源论证的范围。

3.1.1 社会经济概况
乐天溪镇素有“三峡坝区门户镇”之称。全乡辖14个村， 8607户，26897人。2002年经济总收入7.8亿元，农村人平纯收入2800元，财政收入1128.89万元，连续几年三项指标均保持8%以上的增长速度。

3.1.2流域概况
乐天溪镇地处北半球亚热带暖湿季风气候区，其特点为夏季风更替明显，四季分明，光照充足，雨量充沛，春暖多变，初夏多雨，伏秋多旱，冬天寒冷，具有山地气候特征。由于地形变化特征，水文气象要素呈明显的垂直分布。多年平均气温为16.8℃，最低气温-9℃，年均日照时数1631.5h，年均无霜期306d，相对湿度为76%，年均风速1.3m/s，最大风速15m/s，多盛行东南风。
乐天溪镇资源丰富，发展潜力巨大。一是矿产资源，现已查明的有煤、铁、硫、金等矿产资源20多种。二是林特资源，全乡森林覆盖率65%以上，总面积19.7万亩，林木蓄积200万m3，是全区林业大乡。三是土地资源，全乡人平耕地1.7亩，土地肥沃，气候温和，适宜各种农作物生长。四是旅游资源，乡内诸多风景区资源，具有较好的开发前景。五是水能资源，所辖境内有两条水系自北向南注入长江，水能蕴藏量1.8万KW，可开发2.0万KW，已开发1.4万KW，有待开发0.6万KW。

3.1.3气象及水文地质概况
3.1.3.1气象
夷陵区地处中亚东热带季风气候区,四季分明、气候温和、雨量适中是本区气候的主要特征，但由于海拔高程悬殊，气候垂直差异较大，从北向南兼有北亚热带和暖温带的特点。
南北温差平均达6.8℃，三峡河谷地区一月最冷平均气温5.0℃，极端最低气温-9.0℃，七月最热平均气温28.4℃，极端最高气温42℃。气温随高程的变化比较明显，据观测，海拔每上升100米，气温将下降0.6℃。
工程区多年平均降雨量1217.8mm，年平均气温16.8℃，年平均日照1631.5小时，年平均无霜期306天，年平均湿度78%。

3.1.3.2水文地质概况
（1）地下水类型
乐天溪镇属亚热带大陆性气候，气候温暖湿润，光照充足，雨量充沛。年降雨量一般950—1590mm，有随高程增加而增大的变化规律。年降雨量多集中在5—8月份，年降雨日数120—140d，山地区最大日降雨量达258.7mm。据调查，孙家河电站工程主要拦截莲沱河流域汇水，莲沱河流域枯水期最小流量约0.25—0.6m3/s,一般平期流量约0.45m3/s，降雨期流量显著增大。
从区内地层结构看，区内主要地下水类型为孔隙水，裂隙水及岩溶裂隙洞穴水。
松散岩类孔隙水：赋存于第四系冲洪积卵石及崩坡积碎块石中，在河床卵石中一般在地下伏流形式向下游迳流。在崩坡积物多在坡底以孔隙泉水形式出露，一般流量较小。松散岩类孔隙水主要来源为大气降水，莲沱流域为其排泄基准面。
碎屑裂隙水：主要赋存于志留系及泥盆系地层中，地下水多以层面流为主，在坡脚或侵蚀冲沟底以裂隙泉形式出露，地下水主要来源为大气降水，排泄基准面为莲沱流域。
岩溶裂隙洞穴水：赋存于上游二叠系岩溶发育的花岗岩地层中，地下水主要顺溶隙或岩溶管道运动，以溶隙泉或溶洞泉形式出露，地下水主要来源于大气降水垂向补给及外围地下暗河侧向补给，工程区内为岩溶地下水补给河水，岩溶地下水分布极不均一。
（2）相对隔水层
孙家河电站拟建区右岸均为花岗岩地层，地表分水岭高程达800—1200m，分水岭宽度大，砂岩地层中有裂隙性潜水型泉水出露及常年性流水冲沟。说明右岸地表分水岭与地下分水岭基本一致，地下分水岭高程大于800m，左岸中地表高程800—1300m，花岗岩地区裂隙泉、溶洞泉出露标高大于900m，说明在左岸花岗岩地区不论存在地下分水岭与否，其地下水补给来源高程约900，工程区蓄水后主要淹没泥盆系、志留系地层，未涉及岩溶发育的二叠系花岗岩地层，因此，工程建成后不会改变花岗岩地区地下水补给、适流状态，仍是花岗岩隙裂、溶洞地下水排泄区之一。因此在工程区左岸不存在向相邻河谷发生惨漏现象。
（3）地下水补给与排泄
A、补给
区内地下水为大气降水与地表水双重补给两种形式。区内多年平均降水量1217.8mm，因此，大气降水为主要补给来源，在岩溶地区更为突出，降水入渗率达30—35%。双重补给主要位于山区河流、溪沟洼地、低级阶地前缘斜坡及隐伏岸溶区。
岩溶裂隙溶洞水还接受工程区地表分水岭以外地下暗河侧向补给。
B、排泄
地下水的排泄部位和溢出带主要有以下几种：
（a） 侵蚀基准面—河流；
（b） 岩相突变接触带；
（c） 各剥夷面之间的过渡斜坡地带；
（d）花岗岩广泛分布的山前区，含水层埋藏于山间盆地，丰富的岩溶地下水裂隙运移，以接触泉或上升泉形式排泄；
（e）褶皱山区含水层被剥露，在斜坡地带局部隔水层的阻隔下，地下水以悬挂泉或下降泉的形式向沟谷或低洼地带排泄；
（f）岩溶发育，河流深切的地区，地下水与暗河的形式流出地表。
（4）地下水的运移及动态特征
区内地下水的运移，严格受地形、岩性和构造条件的控制，多沿构造线和裂隙向地形地貌交接地带运移。岩溶水的运移速度和丰富程度与岩溶发育程度有关，其溶蚀强度又与岩石的物理特征和化学成分极为密切。垂直和倾斜岩溶的发育给大气降水的渗入创造了有利条件。岩溶管道是地下水储存的良好的场所，同时又是地下水运移的极好通道。由于区内经过多次构造运动，使岩层的完整性遭到破坏，岩溶节理裂隙发育，地下水运移畅通。
区内地下水季节性变化大，水量在丰枯期相差值达十倍以上，这种动态特征对岩崩、滑坡等自然灾害的发生提供有利的水文地质条件。

3.2水资源状况及其开发利用分析
3.2.1径流
区内降雨充沛，降雨量在地区的分布与流域高程有关，地势越高，雨量越大，莲沱流域上游的大老岭一带为著名的鄂西暴雨中心。降雨量的年际间变化较大，频雨年份多洪涝，少雨年份多干旱。据大老岭雨量站和乐天溪镇水文站记载，1961年—2002年共42年的资料表明，年最大降雨量2307.4mm（发生于1983年），年最小降雨量仅846.3mm（发生于1972年）。

表3—2—1乐天溪镇不同保证率降水量统计表

分区
多年平均降水量
P=50%
P=75%
P=95%
深
（mm）
量
（亿m3）
深
（mm）
量
（亿m3）
深
（mm）
量
（亿m3）
深
（mm）
量
（亿m3）
全乡
1368.6
3.832
1340.0
3.752
1186.4
3.322
979.64
2.743
古城河
1316.0
1.966
1289.7
1.927
1144.9
1.715
947.5
1.416
莲沱河
1451.1
1.738
1419.2
1.700
1247.9
1.495
1030.3
1.234

由表可知，建设项目所在地的莲沱河的降水量较古城河小，多年平均降水量较乐天溪镇多年平均降水量偏大6.03%，三种保证率的降水量较乐天溪镇偏大5.9%、5.2%、5.2%。
建设项目所在地莲沱流域设有2个雨量站，即大老岭雨量站和乐天溪镇雨量站，通过加权平均计算，其多年平均降水量1451.1mm。另外，从《宜昌市1956—1990年平均降水量等值线图》上查算，其多年平均降雨量1450mm，两者误差甚小，满足设计要求。现将莲沱河流域降雨量的年内分配情况列于表3—2—2。

表3—2—2莲沱河流域降雨量分析计算表
时段
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年
降雨量
31.9
40.6
78.4
124.8
172.7
197.3
261.2
203.2
139.3
107.4
66.8
27.6
1451.1
分配率
0.022
0.028
0.054
0.086
0.119
0.136
0.180
0.140
0.096
0.074
0.046
0.019
1

降雨量在年内分配特别是：四至十月降雨丰水期，降雨量1205.8mm，占全年降水量的83.1%，十一月至次年三月为降雨枯水期，降雨量245.3mm，占全年降水量的16.9%。
乐天溪镇天然河川径流计算成果见表3—2—3
表3—2—3乐天溪镇天然河川径流计算成果表
分区
多年平均
P=50%
P=75%
P=95%
深
(mm)
量
(亿m3)
深
(mm)
量
(亿m3)
深
(mm)
量
(亿m3)
深
(mm)
量
(亿m3)
全乡
752.7
2.108
737.0
2.064
652.5
1.827
538.80
1.509
古城河
723.8
1.081
709.3
1.060
629.7
0.943
821.1
0.779
莲沱河
798.1
0.956
780.6
0.935
686.3
0.822
566.7
0.724

3.2.2径流
由表可知，乐天溪镇多年平均径流深752.7mm ,折合径流量2.108亿m3，建设项目所在地的莲沱流域多年平均径流深656.0mm，折合径流量0.394亿m3，莲沱流域的多年平均及三种保证率的径流深较全乡偏大5.1%、5.9%、5.2%。

3.2.3地下水资源量
乐天溪镇为山区，地下水资源量主要为山丘区地下的排泄量，其主要部分为基流量，据分析山区山前侧向出流量、河川潜流量极小，因此，山丘区的河川基流量近似代替山丘区地下水资源量。
乐天溪镇多年平均基流量为6362.70万m3，各河流的地下水资源量计算成果见表3-2-3。
3-2-3乐天溪镇地下水资源量计算成果表
分区
面积
(km2)
天然河川基流量(万m3)
基流模数(万m3/km3.a)
多年平均
50%
75%
95%
多年平均
50%
75%
95%
全乡
280
6362
6361
5258
4770
22.4
22.7
18.8
17
古城河
149.4
3213
3264
2698
2448
21.5
21.8
18.1
16.4
莲沱河
30
676.8
721
680
512
20
23
19
18

3．2．4地表水水质
古城河和莲沱流域是莲沱流域的上游支流，亦是乐天溪镇的主要河流，其水质监测成果见表3-2-4。

表3-2-4乐天溪镇主要河流水质监测成果表
项 目
古城河
莲沱河
古城电站断面
莲沱流域电站断面
溶解氧
8.5
8.6
化学耗氧量
0.8
0.8
五日生化需氧量
1.0
1.0
氨氮
<0.05
<0.05
亚硝酸盐氮
0.005
0.004
硝酸盐氮
0.94
0.97
挥发酚
<0.002
<0.002
氰化物
<0.004
<0.004
砷
<0.007
<0.007
汞
<0.0001
<0.0001
六价铬
<0.004
<0.004
铅
<0.0001
<0.0001
镉
<0.0001
<0.0001
总磷
<0.025
<0.025
大肠菌群
958
792
综合评价
Ⅱ
Ⅰ
由表可知，乐天溪镇主要河流的水质现状均为Ⅰ类水和Ⅱ类水，水质现状良好。

3.2.5水资源开发利用分析
3.2.5.1水利工程现状
现状条件（2003年）夷陵区乐天溪镇共建成小型水电站8座；塘堰24口，蓄水能力0.15万m3；全乡共修建引水渠13条，有效灌溉面积1.5万亩。

3.2.5.2流域水资源开发

2003年夷陵区乐天溪镇地表水源共计2.1亿m3，引水占总供水的42%。莲沱河流域是长江的一级支流。发源于邓村与大老岭的交界处，流域面积131.5KM2，干流全长37.75KM，河道平均坡降62.6%。该流域已经四个电站即孙家河一、二、三级，唐家河一、二级电站，夷陵区规划在乐天溪镇的莲沱河流域开发最上面的一级龙头电站(孙家河电站)，该电站设计水头92.908m，装机容量1000KW。
规划报告拟定的该级电站，充分考虑了水能资源的合理利用，工程建设区域稳定，建筑物布置合理，规划提出的电站开发方案是切实可行的。
3.2.5.3现状条件下用水分析
2003年夷陵区农田灌溉用水0.02亿m3，林牧渔用水0.01亿m3，工业用水0.1亿m3，城市公共用水0.005亿m3，城乡居民生活用水0.003亿m3，生态环境用水0.001亿m3，总用水量0.139亿m3，其中农田灌溉用水占总用水的14.4%，林牧渔用水占总用水量的7.2%。工业用水占总用水量的71.9%，城市公共用水占总用水量的3.6%，城乡居民生活用水占用水量的2.2%，生态环境用水占总用水量的0.7%。

3.2.5.4水资源供需平衡分析
乐天溪镇不同水平年水资源供需成果见表3-2-5-4。

表3-2-5-4 乐天溪镇不同水平年水资源供需成果表
水平年
2000
2010
保证率(%)
50
75
95
50
75
95
天然径流总量(万m3)
20640
18270
15090
20640
18270
15090
供水量(万m3)
2000
2000
2000
2500
2500
2500
需水量(万m3)
农业
228
315
410
296
410
533
工业
1100
1250
1500
1430
1625
1950
农村人畜
82
90
99
102
112
139
城乡生活
85
94
103
106
117
128
合计
1495
1749
2112
1934
2264
2750
供需平衡(万m3)
余水量
505
251

566
236

缺水量

112

250
水资源开发利用程度(%)
9.7
10.9
13.3
12.1
13.7
16.6
由表3-2-5-4得知，夷陵区乐天溪镇2000水平年和2010水平年保证率50%和75%的条件下均不缺水，当保证率为95%时，2000年缺水112万m3，2010年水平年缺水250万m3。

3.3水资源开发利用中存在的问题
（1）水资源总量丰富，但降水年内分配不均匀，暴雨多，且强度大。
孙家河电站工程地处北半球亚热带暖湿季风气候区，其特点为冬夏季风更替明显，四季分明，光照充足，雨量充沛，春暖多变，初夏多雨，伏秋多旱，冬天寒冷，具有山地气候特征。由于地形变化特征，水文气象要素呈明显的垂直分布。
夷陵区气象站距莲沱流域50km。1958年建站，观测项目有降水、气温、风向、湿度等气象要素，资料齐全、完整可靠，工程设计所需气象资料均采用夷陵区气象站观测资料，多年平均气温为13.1℃，最高气温为42℃，最低气温-15℃，年均日照时数1555h，年均无霜期306d，相对湿度为76%，年均风速1.3m/s，最大风速15m/s，多盛行东南风。
乐天溪镇多年平均降水量达1368.6mm。
由于地理位置及地形关系，以7月份出现的暴雨机会较多，强度也大。本流域的大老岭为宜昌市著名的暴雨中心，实测最大年雨量2307.4（1983年），实测最大24h暴雨378.7mm（1975年8月9日），年最小降雨量846.3mm（乐天溪镇，1972年）。暴雨的年际变化不很大，年最大24h和72h暴雨变化系数0.37—0.38。流域内暴雨较集中，持续时间一般为1—3天。
流域内暴雨以气旋雨、峰面雨为主，台风雨也有时会直接或间接地影响本流域，1975年8月的台风，在河南淮河流域部分地区形成特大暴雨，其后期折回时行经莲沱河流域，大老岭6h暴雨量为196.7mm，最大24h暴雨378.7mm，其暴雨中心12h暴雨量为545.6mm ,最大24h暴雨630.4mm，产生了较大的洪水。
（2）节约用水意识不强，水资源浪费现象严重。
长期以来，在乐天溪镇的群众总是认为“水是取之不尽，用之不完的”，节水意识不强。
（3）工程措施不力，水资源开发利用程度低下。
乐天溪镇地处大山区，山高坡陡，岩溶较发育，蓄水保水能力弱。加之蓄水工程不足，水资源开发利用程度很低，致使山上的水拦不住，很多地方只能看到水，但喝不到水，造成用水困难。
4建设项目取用水合理性分析
4.1取水合理性分析
夷陵区乐天溪镇已建小型水电站18座，装机容量达1.42万KW，年发电量达0.56亿KWh，丰水期向大网输送电量0.18亿KWh；枯水期从大网购进返供电量0.08亿KWh。从乐天溪镇用电负荷需求来看，丰枯矛盾日益突出，已成为乐天溪镇经济发展的“瓶颈”。随着工农业的发展特别是工业的高速发展和人民生活水平的提高，对电力的需求将更大，对供电质量要求更高，兴建电站已刻不容缓。
孙家河电站工程的建设，将在较大程度上改善乐天溪镇电网的供电质量，提高保证供电程度，促进乐天溪镇的社会经济发展。孙家河电站枢纽工程的取水，不仅为夷陵区乐天溪镇提供了优质的能源，同时有利于提高夷陵区乐天溪镇水资源利用的程度。电站大坝的取水并不会影响大坝至厂房之间2.5km河道范围内的工业、农业和生活取水，对水的利用及平衡上无任何影响。因此孙家河电站工程的取水利远大于弊，因此取水是合理的。
孙家河电站取水的主要目的是用于水力发电，其用水过程是一个引水、发电、泄水的过程。全部工程由拦水坝、沉砂池、引水渠道、前池、厂房、升压站、输电线路及宿舍楼等组成，引水渠道的布置方案在两条水沟之间。管材为压力钢管，直径为φ800mm，管全长146.26m，其中主管长134.26m，支管长12.0m，管壁厚8-14mm,引水到厂房发电。
孙家河电站枢纽工程坝址处多年平均径流量4642.73万m3，装机容量1000KW，发电多年平均用水量3074.4万m3，发电径流利用率66.21%是合理的。

4.2用水合理性分析
4.2.1用水定额
水力发电工程无固定用水定额，在不同发电水头情况下单位电能用水量各不相同，水头越高，单位电能用水量越少。本电站单位电能用水量为5.04m3。
孙家河电站工程主要用水特征参数为：电站装机容量为1000KW，设计发电流量为1.40m3/s。
4.2.2用水水平分析
项目建设的主要任务是水力发电，其整个过程并不消耗水，几乎不改变其空间分布，只是利用水流的能量，建设项目用水水平分析主要是考察工程的建设规模是否合理。
根据2004年5月，秭归水利水电勘察设计室编制的《夷陵区乐天溪镇孙家河电站初步设计报告》的有关数据表明，电站的装机规模、年发电量、工程总投资等各项经济指标符合规范要求，电站的建设规模量合理可行的。

4.3节水措施与节水潜力分布
1 加强水电站运行调度
主要是改进径流预报与实时优化方案，采用自动化化与远程化监控技术，提高水资源利用率，增加发电和其它综合效益。
2 加强水电站运行管理措施
加强电站运行管理，充分发挥调度人员的技术工作作用，加强水电站运行过程中的实时监控与优化调度方案，充分利用现有的水利资源，发挥其应有的效益。
3 采用工程与非工程措施，充分利用高水头的优势，合理利用水利资源
其主要内容包括：1）通过开挖清渣，降低尾水位；2）注意拦污设施的鸽合理设置，尽量减少水头损失和渣滓阻塞引水渠道；3）加强设备管理与维修，提高设备的运行效率，减少所有过水建筑物的渗漏损失；4）做好引水系统的防渗处理，减少水量的渗漏损失。
4 加强节水制度建设，提高管理人员、用水户以及单位职工的节水意识。
4.4建设项目的合理取用水量
根据孙家河电站初步设计报告中的成果来看，多年平均及不同保证率来水量均能满足电站发电用水和其它用水需求，多年平均及不同保证率条件下均有一定的弃水，弃水量随保证率的提高而减少，多年平均来水量4642.73万m3，发电引水量3074.4万m3，装机容量1000KW，多年平均发电量610万KWh，多年平均年利用小时数6100h。根据对孙家河电站枢纽工程基本参数的确定：本站设计毛水头92.908m，设计净水头90.0m，设计流量取1.40m3/s，设计装机2×500KW。通过对取水坝坝址处多年平均来水量和保证率情况下的来水量、可供水量、用水量和工程水资源利用率的分析，确定孙家河电站工程取水水量是可靠的、也是合理的,取水方式可行。
孙家河电站水文（水能）分析见附表。

5 建设项目取水水源论证
5.1水源论证方案
孙家河电站工程系莲沱河流域梯级开发的龙头工程。位于莲沱河流域上游，距河口15km，坝址以上河床平均比降62.6‰，控制流域面积60km2，占莲沱河流域面积的45.6%。
流域内降雨充沛。据大老岭雨量站和乐天溪镇水文站记载。1961—2002年共42年的资料表明，年最大降雨量2307.4mm（发生于1983年），年最小降雨量846.3mm（发生于1972年），多年平均降水量1586.2mm（大老岭雨量站多年平均降水量1721.3×0.75+乐天溪镇雨量站多年平均降水量1180.9×0.25）。降雨量的年季间变化较大，频雨年份多洪涝，少雨年份多干旱。
莲沱流域控制流域内降水量年内分配详见表4—2—1

表4—2—1降雨量年内分配表
项目
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
年均
降水量
35.8
44.7
85.7
138.3
188.2
215.7
284
222.3
149.2
118.6
74.2
29.6
1586.2
分配率
2.2%
2.8%
5.4%
8.7%
11.9%
13.6%
17.9%
14%
9.4%
7.5%
4.7%
1.9%
100%
降雨量在年内分配特点是：四至十月降雨丰水期。占全年降水量的83.0%，为1316.1mm；十一月至次年三月为降雨枯水期，占全年降水量的17.0%，为270.0mm。
5.2取水水源论证
5.2.1基本资料与方法
莲沱河流域无长系列水文资料，为满足水文水能计算要求，采用水文面积比拟法加雨量修正的方法推求孙家河电站工程的径流成果。
与莲沱河流域邻近的黄柏河流域雾渡河水文站集有1956—2002年的径流及降水资料。由于两流域邻近并同处水文气象8区，其自然、地理、气候及水文特征基本相同，因此将雾渡河水文站作为参证站，利用雾渡河水文站的径流资料及两流域雨量站的降水资料，历史洪水资料推求孙家河电站枢纽工程的设计径流与设计洪水。
莲沱河流域内设有大老岭两雨量站，有41年的长系列降水资料。
另外，市水文水资源勘测局曾多次对莲沱河流域的历史洪水进行调查，对“75.8”洪水、流域内几条主要支流及干流的洪峰流量、重现期均有准确的调查分析计算成果。通过调查，该流域1908年洪水为1849年以来154年间的第一位洪水，重现期约180年；“75.8“洪水为第二洪水，重现期约90年。
资料质量评价：
雾渡河水文站实测