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黑河小孤山水电站是甘肃省内陆河长引水隧洞径流式水电站的典型代表性工程。首部枢纽河床覆盖层深厚，并遭遇承载力极低的粉质黏土层等多种结构复杂的地层；厂房受区域性活动断层影响，采用地下厂房方案，是甘肃省已建工程中第一座完全地下式厂房。着重介绍小孤山水电站开发方案总体布置及枢纽、引水系统和地下厂房的设计特点，为其他类似工程的设计提供帮助和借鉴。