水電站工程初步設計報告127p

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pk水電站工程位于ww縣pk鎮(zhèn)，距ww縣城40km，系一開發(fā)ww河水能資源；并利用ww河跨流域調入水量，依靠具有ww水庫調節(jié)的引水式電站。是xxx省xxx引嘉（陵江）入p(江)水利水電工程梯級開發(fā)二期項目的首推工程。屬ww河梯級規(guī)劃中的第二級。該電站工程是在ww河的中游ww處筑一低壩引水樞紐，沿河右岸修建明渠、隧洞、渡槽等建筑物輸水至pk鎮(zhèn)渡口處建站發(fā)電，其間可取得設計凈水頭40.2m。電站設計流量22.8m3/s，裝機1臺，總容量7500KW，多年平均計算發(fā)電量2928.29萬kw·p。
ww河是p江源頭南岸的一級支流，早在1964年、1970年，xxx省水利廳設計院、水電部第1工程局勘測設計隊分別對ww河的水能資源進行了踏勘選點，規(guī)劃有啊啊水庫，B、pk引水式電站，C水庫、F水庫等水利水電工程。1992年6月，p中地區(qū)水電設計院在以上規(guī)劃基礎上完成了《pk水電站可行性研究報告》，就ww河在該河段的水能資源確定pk電站設計流量7.4m3/s，設計凈水頭36m。電站裝機兩臺，總容量2000kw，年發(fā)電量1189萬kw·p，年利用小時數(shù)5945p。
1995年，xxx引嘉（陵江）入p（江）水利水電工程一期開發(fā)項目動工興建。該工程是在嘉陵江二級支流ww河ww處封堵暗河，形成總庫容1.776億m3的中型水庫，利用該段ww河與ww河天然落差依次修建ww、GG、MM等X個梯級水電站，總裝機容量5萬kw，多年平均引水量2.14億 m3。
多年平均發(fā)電量2.12億度，年售電收入6360萬元，xxx水電工程總投資4.65億元，其中110kv輸電線路長72km，投資4800萬元，由xxx省電力建設開發(fā)公司控股投資并施工。ww水庫調節(jié)水量經(jīng)MM水電站發(fā)電后，退入p江源頭南岸一級支流ww河，使ww河的徑流量成倍增加，大大提高了ww河流域水能資源的開發(fā)價值，為地區(qū)社會經(jīng)濟的發(fā)展創(chuàng)造了優(yōu)良條件。
1997年,xxx省電力建設開發(fā)公司確定開發(fā)ww河中下游河段梯級水電站為xxx引嘉入p水利水電工程的二期項目，并于同年4月委托xxx省水電勘測設計研究院編制了《ww河中下游河段梯級電站開發(fā)規(guī)劃報告》。該規(guī)劃包括大啊啊、pk、白巖河、F引水式電站，簡況見附圖一。報告首推pk電站開發(fā)條件優(yōu)越。同年十二月，ww縣水電局委托我院完成了《pk水電站可行性研究報告》的補充設計，并逐級上報。2000年5月，省計委以S計農經(jīng) (2000）436號文批復“同意建設ww縣pk水電站。原則同意電站引水流量22.5m3/s，設計水頭37m，電站裝機容量4×1600kw，保證出力1667kw，多年平均發(fā)電量2555萬kw·p，年利用小時數(shù)3992p。初設階段在復核水文成果的基礎上進一步比較裝機方案?！迸鷱鸵姼郊?。2001年5月，受ww水電局委托，我院著手該電站初設階段的測量、地勘及設計工作。同年11月，完成ww縣pk水電站初步設計。
1.2 自然條件
ww河發(fā)源于T山箭竹嶺，經(jīng)ww縣城、MM水電站、LL和pk鎮(zhèn)，至J縣銅錢壩匯入p江，河道流程101km，平均比降7.8‰，流域面積831km2，pk電站引水樞紐以上河道長度58km，流域面積547km2。多年平均降雨量1054.7mm，多年平均流量1.65m3/s，多年平均徑流量3.36 億m3。
由于xxx“引嘉入p”水利水電工程一期項目的建成投產，wwww節(jié)水經(jīng)MM水電站發(fā)電水退入ww河，使pk電站以上ww河的基流大增。ww河發(fā)源于S縣黎坪山，至xxx水位站處河道長76km，流域面積451km2。流域內植被良好，屬深山水源涵養(yǎng)區(qū)，該地區(qū)為降雨高值區(qū)，多年平均降雨量1200mm，多年平均流量7.62m3/s，多年平均徑流量2.4億m3。
ww河流域地形西南高東北低，上游屬S山區(qū)，海拔1400~1800m，植被良好，中、下游為淺山丘陵區(qū)，海拔600~1000m，水平梯田較多，植被稍差。該河屬山溪性河流，洪水陡漲陡落，平時河水清澈見底，汛期挾帶少量泥沙，多年平均含沙量1.87kg/m3。
ww河流域屬涼亞熱帶山地氣候，冬季寒冷少雨，夏無酷暑，多年平均氣溫12.9℃，極端最低氣溫-10.3℃，極端最高氣溫38.3℃，多年平均日照時數(shù)1582小時，最大風速19.7m/s，風向NNE。
pk電站工程位于楊子地臺北部邊緣地帶，為地臺形海相沉積。地層巖性：河床由砂礫石、渠道及廠區(qū)由沖積~坡積堆積含碎石的亞粘土覆蓋，下伏基巖由砂質灰?guī)r、砂巖砂質頁巖及泥質灰?guī)r等組成，測區(qū)內斷層主要分部于工程區(qū)的南端和北端，故對工程影響不大，工程地質條件良好。
1.3 工程任務及主要建筑物的布置
pk水電站是xxx引嘉入p水利水電工程二期項目的首要開發(fā)目標也是ww縣的重點建設工程。ww縣位于xxx省西南角，與SXX兩省毗鄰，屬全國西南山地農業(yè)區(qū)。全縣有32個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，366個村，總人口33.16萬人，其中農業(yè)人口28萬人。全縣土地總面積3246km2，耕地面積37.1萬畝，主產小麥、水稻、玉米、雜糧等農作物，年產糧食11.5萬噸,農民人均純收入971元。據(jù)2000年統(tǒng)計，全縣工農業(yè)總產值10.2億元，其中農業(yè)總產值5.35億元，工業(yè)總產值4.85億元，森林覆蓋率51.5%，屬國家級貧困縣。
pk水電站是一座具有一定調節(jié)性能的引水式電站，以開發(fā)ww河中游水能資源為目的。由于電站裝機容量在當?shù)仉娋W(wǎng)中所占比重很小，且主要運行于基荷及腰荷位置。因此，本設計通過對該河段的工程勘測、水文分析及水能計算，經(jīng)綜合論證及方案比較確定電站的設計凈水頭 40.2m，設計流量22.8m3/s，推薦該電站裝機3×2500kw，總容量7500kw，多年平均發(fā)電量2928.29萬kw·p，年利用小時數(shù)3904p。根據(jù)對電站裝機規(guī)模、工程地形地質條件的分析，依據(jù)防洪標準GB50201—94規(guī)定，確定本電站為五等工程，主要建筑物為五級。電站引水樞紐布置于ww河的www用漿砌石溢流重力壩，壩長90m，壩頂高程671.9m，右岸設沖砂閘兩孔、進水閘兩孔。輸水動力渠道布置于ww河右岸，總長4454m，其中：明涵一處，長275m；隧洞3座，總長3619m；明渠4段，總長478m；渡槽2座，總長82m。水電站壓力前池、鋼筋砼壓力管道、廠房等布置于ww河pk鎮(zhèn)渡口上游側。前池容積3787 m3，設進水閘門1扇、沖砂閘門一扇。前池左側布置側堰及泄水道。電站設1條獨立供水壓力管道，內徑1.8m。電站主副廠房面積654m2，其中，主廠房長32.94m，寬12.48m，副廠房長32.94m，寬7.37m。尾水渠設尾水閘門1扇。工程總體布置見設計圖，J—初—水工—01#圖。
pk電站的升高電壓側電壓等級選用110kv，輸電回路數(shù)為一回路“T”接于經(jīng)過pk鎮(zhèn)附近的J（）~D110kv輸電線路。發(fā)電機電壓側為單母線接線，升高電壓側為變壓器—線路單元接線，主變壓器選用一臺。
主要機電設備為：1臺pLA551—LJ—100型立軸混流式水輪機，1臺SF2500—12/2150型發(fā)電機，1臺YDT—1800型調速器。1臺D941X—6/Φ1500型蝶閥和一臺SF9—10000/110型電力變壓器等。1臺同型號水輪發(fā)電機組沿主廠房縱軸一字型排列。由中控室、6kv中壓配電室和低壓配電室構成的副廠房位于主廠房上游側。勵磁變壓器，廠用變壓器、油處理室和空壓機室布置于水輪機層。機電設備布置詳見J—初—電工—05#圖。
1.4 施工
本電站位于ww河中游淺山區(qū)，工程項目多、施工戰(zhàn)線較長，河谷比較開闊，其地形地質情況均能滿足工程施工場地的布置要求。在ww河的右岸有J（縣）S（J縣）1級公路經(jīng)過工程區(qū)，與J、S鐵路相通，外購設備及材料均可通過公路、鐵路運至工地，工程交通條件較好。ww河及其支流水資源比較豐富，施工用水可就近取用。施工用電可架設臨時低壓施工線路，自pk鎮(zhèn)及www供電。
該電站施工步驟是先行施工隧洞、引水樞紐和渡槽，后施工明涵、明渠、前池、管道、廠房等建筑物。引水樞紐采用分期導流，一期在左岸設導流明渠，做右岸進水閘、沖砂閘及部分壩體；二期用壩體明涵導流做左岸壩體。廠區(qū)先進行前池管道、后做廠房施工。整體工程完成的主要工程量有：土石方開挖24.84萬m3，漿砌石4.58萬m3，砼及鋼筋砼1.93萬m3，土石方夯填 4.33萬m3。主要材料量為：水泥10713 t、鋼筋、鋼材467.77t，木材2190m3，勞力49.79萬工日，工程總投資5986.97萬元，計劃工期2年。
初步設計概算投資依據(jù)S計設（2000）1045號頒發(fā)的xxx省水利水電工程設計概（估）算編制辦法、費用購成及計算標準進行編制。按pk水電站工程項目組成、工程量、施工步驟及計劃工期，確定施工步驟為：第一年主要完成各建筑物的土石方開挖，部分砌筑工程和機電設備訂貨，完成投資2845.94萬元；第二年完成剩余工程項目的土石方開挖，主要工程項目的砌筑和主要機電設備安裝及調試，完成工程投資3141.03萬元。詳情參閱本報告分年度投資分析論證部分。
本設計依據(jù)《水電建設項目經(jīng)濟評價規(guī)范》（SL72—94）及《小水電建設項目經(jīng)濟評價規(guī)程及其補充規(guī)定》SL16—92，采用pk水電站的多年平均發(fā)電量和工程概算投資，進行了該電站的國民經(jīng)濟分析和財務評價。其各項指標均能滿足規(guī)范要求。
綜上所述，pk電站水能條件比較優(yōu)越，對外交通方便，可就地取水供電施工，選址合理，具有興建水電站的良好條件；該電站為低壩引水式電站，工程結構簡單，工程量不大，技術上可行；通過經(jīng)濟分析，經(jīng)濟內部收益率、財務收益率，貸款償還年限均滿足規(guī)范要求，按現(xiàn)行上網(wǎng)電價0.3元/kw·p計算，電站多年平均發(fā)電效益830.39萬元，經(jīng)濟效益明顯；興建本電站對提高當?shù)毓╇娔芰Γ龠M地區(qū)經(jīng)濟快速發(fā)展，早日實現(xiàn)電氣化縣，都具有十分重要的意義。因此，盡快修建pk水電站不僅是可行的，也是非常必要的。