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低坝无调节河床式水电站扩机水利枢纽工程项目可行性研究报告129页
低坝无调节河床式水电站扩机水利枢纽工程项目可行性研究报告129页.doc
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可再生能源
上传人:职z****i 编号:1179805 2024-09-13 128页 4.55MB
1、低坝无调节河床式水电站扩机水利枢纽工程项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月低坝无调节河床式水电站扩机水利枢纽工程项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月128可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 附 图 目 录序号图分图号一水文部分1水库流域水系示意图xx水电站扩机可研1/22水文1/72坝址年平均流量频2、率曲线xx水电站扩机可研2/22水文2/73坝址年最大洪峰流量频率曲线xx水电站扩机可研3/22水文3/74坝址年最大一日洪量频率曲线xx水电站扩机可研4/22水文4/75坝址年最大三日洪量频率曲线xx水电站扩机可研5/22水文5/76坝址设计洪水过程线xx水电站扩机可研6/22水文6/77坝址水位流量关系曲线xx水电站扩机可研7/22水文7/7二地质部分1工程地质平面图xx水电站扩机可研8/22地质1/32坝址河床工程地质横剖面图(A-A)xx水电站扩机可研9/22地质2/33坝址河床工程地质纵剖面图(B-B)xx水电站扩机可研10/22地质3/3三水能部分1xx流域梯级开发规划示意图xx水3、电站扩机可研11/22水能1/32水库水位面积、容积关系曲线xx水电站扩机可研12/22水能2/33出力保证率曲线、出力与电量关系曲线xx水电站扩机可研13/22水能3/3第一章 总论第一节 项目背景一、项目名称江西省xx县xx水电站扩机工程二、承办单位概况三、可行性研究报告编制依据1、xx县xx水电站扩机工程可行性研究委托书xx县供水公司2、xx县城市总体规划修编(2005-2020)xx县人民政府3、xx县国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要xx县人民政府4、xx县城区基本情况xx县人民政府5、投资项目可行性研究指南(试用版)国家计委计办投资200215号6、关于印发建设项目经济评价方法4、与参数的通知及其附件国家计委、建设部计投字(1993)530号7、xx县卫生防疫站水质检验报告单xx县卫生防疫站四、项目提出的理由与过程xx水电站是一座以发电为主的水利枢纽工程。坝址控制集水面积2300km2,多年平均径流深985.8mm,多年平均径流总量22.7亿m3,多年平均流量71.9m3/s。该工程于1966年动工兴建,1968年竣工,安装60型水轮泵9组18台,设计灌溉农田面积108万亩,但多年实践证明,该设计不论从灌溉情况及提水量都是不切实际的,特别是水轮泵经长期运行,部件磨损,效益降低加之部分机组因缺配件而报废。致使灌溉效益逐年下降。至今,只有2组水轮泵勉强运行,而且耗水量大。为5、了从根本上解决该村农村灌溉问题,根据灌区地质差、渠系长、土地分散等特点,改建xx水电站,利用发电尾水,用电灌站解决两岸农田灌溉及机灌不能解决的高排田。这样能保证两岸农田长期旱涝保收,取得一水两用的效果,充分利用了水资源。xx县地处江西东南部,赣江上游东北部,截止2007年底,全县土地面积4053km2,耕地面积66.23万亩,总人口74万人,国民生产以农为主。由于境内煤炭储量极少,无石油和天然气资源,水力资源较丰富,全县水力资源理论蕴藏量13.32万kw,可开发水电装机6.0万kw。2002年底已开发小水电装机2.875万kw,仅占可开发量的21.6%,年发电量9024万kwh。随着县内工农业6、生产的迅猛发展,用电负荷日益增加,供电量的增长仍不能满足国民经济发展和群众生活的需求,2002年全县实际用电9999万kwh,最大负荷3.96万kw。据负荷预测,2010年全县最大负荷将达7.12万kw,年需电量2.46亿kwh。因此,电力电量供需矛盾十分尖锐,急需充分利用当地资源优势,发展小水电,兴建新的能源点。xx水电站扩建,不需加高大坝,在大坝左岸拆除原老厂房及水轮泵,新建厂房,可为县网新增装机2520kw,增加发电量880万kwh。因此,宜尽早对xx水电站进行扩建。2008年9月,受华都置业有限公司委托,xx县工程咨询中心对工程的规模和兴建的必要性、合理性作了论证,选定了枢纽布置方式;7、估算了工程投资,编制了xx水电站扩机工程可行性研究报告。第二节 项目概况一、项目建设地点xx水电站扩机工程位于xx县城南部的xx镇xx村xx村小组,距xx县城40km,距xx圩镇4km,东经11657,北纬2616,是一座低坝无调节河床式水电站。水库正常蓄水位163.90m,相应库容25万m3。坝址座落在赣江水系梅江一级支流xx河下游。坝址控制集水面积2300km2,多年平均径流总量22.7亿m3。多年平均流量71.9m3/s。大坝于1966年动工兴建,1968年建成,水电站由1980年动工兴建,1981年投产。扩机前,水库正常蓄水位为163.90m,电站装机容量3100kw,设计水头3.3m8、,多年平均发电量为168万kwh,年利用小时5600h。灌溉农田面积2400亩。xx水电站扩后,水库正常蓄水位保持不变,对大坝进行加固维修,电站装机容量4630kw,设计水头2.6m,多年平均发电量880万kwh,年利用小时数3492h,是一座以发电为主,兼有防洪、灌溉等综合利用效益的水利工程。二、工程任务和规模1、xx县经济概况及枢纽扩机要求xx县地处江西省东南部,赣江上游东北部,全县人口74万人,土地面积4053km2,耕地面积66.23万亩,该县国民生产以农业为主,2007年全县生产总值49.34亿元,增长12.8%;财政总收入2.4亿元,增长30%,地方财政收入1.78亿元,增长31.9、3%;完成全社会固定资产投资15.7亿元;社会消费品零售总额14.08亿元,增长16.4%;农民人均纯收入2558元,增长8.9%。xx县煤炭储量极少,未发现石油和天然气资源。水力资源丰富,全县地表水位经流总量38.71亿m3,水力资源理论蕴藏量13.32万kw,可开发量6.0万kw,迄止2007年已开发小水电装机2.875万kw,仅占可开发量的21.6%。2007年小水电年发电量9024万kwh,实际用电量9999万kwh,全县最大负荷达3.69万kw。据负荷预测,2010年最大负荷将达7.12万kw,用电量2.46亿kwh。因此,电力电量供需矛盾十分尖锐,急需增加电力、电量,兴建电源点。x10、x电站扩机后可以为县网提供装机2520kw,增加年电能880万kwh。2、径流调节径流调节计算的主要结果是装机容量4630kw,保证出力420kw,多年平均发电量880万kwh,年利用小时数3492h,设计水头2.6m。3、洪水调节xx水电站扩机工程维持原大坝不变,坝顶高程为163.90m,正常蓄水位为163.90m,校核洪水(P=3.33%)洪峰流量3030m3/s,下泄流量为2945m3/s,相应坝址上游水位为170.30m,下游水位为168.83m,设计洪水(P=10%)洪峰流量2360m3/s,下泄流量为2313m3/s,相应坝址上游水位为169.38m,下游水位为167.50m。正常11、蓄水位选择xx水电站扩机工程,不加高大坝,不增加淹没农田,维持现有大坝,维持原正常蓄水位163.90m不变。装机容量选择根据大坝现状,并考虑充分利用现有水力资源,经方案比较,最终选定装机容量4630kw。1.5工程布置及主要建筑物工程等别,建筑物级别及洪水标准本工程枢纽建筑物主要有大坝、厂房、开关站及电灌站等。本工程等别为V等,永久性主要建筑物为5级,次要建筑物及临时建筑物均为5级。根据国家防洪标准(GB5020194)和水利部水利水电工程等级划分及洪水标准(SL2522000)规定,并考虑到本工程挡水高度低于15m,上、下游水头差小于10m,其防洪标准按平原区、滨海区栏的规定,确定各主要建筑12、物洪水标准如下:(1)大坝、厂房、冲砂孔: 设计洪水标准:采用10年一遇洪水; 校核洪水标准:采用30年一遇洪水。(2)挡土墙: 采用20年一遇洪水标准。工程主体布置工程主要有大坝、进水口、厂房和开关站等建筑物组成。枢纽建筑物基本上保持原总体布置,河床布置大坝、厂房。灌溉渠系维持不变,只在大坝下游左、右岸建2座电灌站。开关站位于厂房左侧的旱地上。主要建筑物设计(1)大坝大坝为混凝土闸墩滚水坝,设计洪水(P=10%)下泄流量2313m3/s,坝顶高程163.90m,顶宽2.0m,底宽4m,坝高2.3m,上游戏面为垂直半圆柱面,下游为倾斜面,坝长133.5m。大坝运行三十多年,虽经过几次维修加固,13、但仍存在河漫干砌石局部破坏,坝体表面冲刷严重,蜂窝麻面甚多,闸板启闭不方便,闸板渗漏严重等问题。因此,在不加高大坝前提下,对大坝进行防渗加固,并对河漫进行维修加固。确保大坝安全。(2)灌溉渠道灌溉渠系维持原样,只须在厂房的下游两岸分别建2座电灌站,利用发电尾水电灌,保证农田的灌溉。(3)厂房及开关站厂房布置在河床左侧,为河床式厂房,厂房进水段由底板、闸墩、淅变段等组成,进口处为喇叭口形,进口底板高程157.70m,进水口段依次设置拦污栅、检修闸门、事故快速闸门,其中拦污栅与发电进水口检修闸门共槽。厂房紧接进水口段布置,分为主厂房和副厂房。主厂房内布置4台GBJ810-WZ-260、SFW63014、-10/1180水轮发电机组,机组间距8.5m,机组安装高程159.80m,运行层地面高程170.47m,主机层地面高程159.00m,主厂房平面尺寸35.520.5m(长宽),下游侧布置副厂房,副厂房平面尺寸为35.56.0m(长宽),在其左端安装间,安装间平面尺寸为20.58m(长宽)。开关站为户外式,布置在厂房左侧河岸,平面尺为2835m。1.6水力机械、电工及金属结构水力机械根据电站水头、流量及装机容量,查阅有关资料和征询厂家意见,本阶段主要对下列水轮机型进行比较。(1)轴流式:本电站水头仅有2.6m,但流量较大,贯流式机组更适应于这种低水头大流量的水电站,并且轴流式机组为立式机组,厂15、房结构复杂,厂房高度较大。工程投资较大,故本电站不宜采用轴流式机组。(2)贯流式机组:贯流式水轮机的流道平顺,效率较高,机组结构紧凑,体积小,因而主厂房高度较小,布置较为简单。水下部分埋深较小,机组间距也较小,厂房长度可以缩短,但宽度较大,下部结构比较简单,施工方便,投资可比同等容量的立式机组厂房减少20%,机组效率高,并且该电站是一具典型的低水头大流量的水电站。故本扩机工程采用轴伸贯流式机组为宜。因此,本阶段设计选定轴伸贯流式机组。主要技术参数如下:水轮机型号:GBJ810-WZ-260;额定出力:691.4kw;额定流量:30.62m3/s;额定水头:2.6m;额定转速:115.4r/mi16、n;允许吸出高:+2.9m;调速器:YT-3000。选用跨度18.5m的电动双钩桥式起重机组1台,电站辅助设备布置均按规程规范要求设计。电力设备(1)水轮发电机:4台型号:SFW630-10/1180;额定功率:630kw;额定转速:600r/min;功率因数:0.8;额定电压:400V;额定电流:1137A;(2)主变压器:2台型号:S9-1600/10;电压比:1122.5%/0.4kV;接线组别:Y,d11;阻抗电压:5.5%。金属结构xx水电站扩机工程金属结构用于厂房进水口、尾水出口和冲砂闸等部位。厂房设4孔进水口,布置拦污栅、检修闸门、快速闸门。快速闸门采用平面钢闸门,孔口尺寸为4.17、24.7m,设计水头11.68m,采用QPK200kN快速闸门启闭机动水关团,静水开启,快速闸门前设检修闸门和拦污栅,孔口尺寸为4.25.7m,采用4台100kN电动葫芦启闭。机组尾水管出口设尾水检修闸门,闸门为平面钢闸门,孔口尺寸为5.24.4m,选用2台100kN电动葫芦启闭。1.7施工组织设计本工程为扩建工程,公路交通已具备施工条件,交通便利,导流建筑物为5级。枯水期导流时段为10月次年2月,洪水标准为3年一遇洪水,对应流量299m3/s是,渡汛洪水标准为全年10年一遇洪水,对应流量为2360m3/s。施工导流方式采用分期围堰,厂房、进水口和尾水段施工互不干扰,可同时开展施工,初步拟定施18、工期为19个月,其中施工准备2个月。第一年度910月进行施准备,完成三通一平及工棚搭设,枯水期围堰填筑,并在筹建期拆除原厂房等。1112月,进行厂房基坑开挖,至12月底,一期基坑开挖结束。次年14月进行厂房砼浇筑工作,4月厂房砼浇筑至校核洪水位,5月次年2月完成厂房的施工和金属结构制安,812月厂房工作闸门下闸挡水,机电设备及安装阶段。第三年13月,完成机电设备安装。4月初开闸放水发电,机组正式运行。本工程主体工程主要工程量为:土方开挖8250m3,石方开挖2898m3,土石方填筑118m3,浆砌石1380m3,砼浇筑5368m3,钢筋及钢材141t,金属结构制安96t。主要材料用量为:水泥119、692t,木材527m3,钢筋141t,钢材96t,块石2492m3,碎石5184m3,河砂2863m3。总劳动工日约12.5万工日,施工期高峰上工人数350人。1.8水库淹没及环境影响评价水库淹没处理xx水电站本次扩建工程,库内未发现矿产资源及名胜古迹,本次工程扩建,水库正常水位维持不变,即大坝不加高。因此,没有增加水库淹没范围,也没有淹没农田、房屋和人口迁移等。工程永久占地工程扩机需征用部分旱地用以建升压站及修进厂公路,征地5亩。环境影响评价本工程没有淹没、移民,工程对环境的不利影响主要表现在电站施工期间,机械噪声和震动及粉尘对周围环境的影响,但随着施工结束,这种不利影响可削减或消除。但工20、程建成后将可提供洁净的880万kwh电能,将大大改善工农业生产环境,提高农村和城镇居民的生活环境质量。分析表明,本工程有利影响远大于不利影响,兴建本工程是可行的。1.9工程投资估算和经济评价1.19工程投资估算(1)编制原则和依据。1)江西省计委赣计1991基综字8号颁发的江西省水利水电基本建设工程设计根(估)算费用构成及计算标准暂行办法(试行)及赣计综字199214号文的补充规定,本工程按类工程取费;2)赣计设审字199748号关于调整江西省水利水电工程人工费单价和主要材料计费基价及有关问题的通知,其中人工工资按19元/工日计算;3)江西省水利厅1981年颁发的江西省水利水电工程设计概算定额21、;4)部颁水利水电建筑工程概算定额(1988年);5)部颁(中小型)水利水电设备安装工程概算额定(1992年);6)水利部、能源部能源水规19911272号文水利水电工程施工机械台班费定额,其中一类费用按能源部能源水规1993117号文的规定的系数进行调整;7)江西省水利水电工程可行性研究投资估算编制办法;8)主要材料预算价依据现场调查的资料分析所得;9)资金来源依据xx县xx水力发电有限司提供;10)工程单价及主要材料预算价格分析计算时,考虑了充分利用开挖弃料。(2)工程投资估算本工程静态总投资为1614.4152万元,总投资为1679.5084万元。其中:建筑工程272.1118万元;机电22、设备及安装工程947.68万元;金结设备及安装工程100.100万元;临时工程30.1664万元;电站补偿费38.00万元;其他费用79.292万元;预备费146.765万元;工程贷款利息65.0932万元;国民经济评价本工程国民经济主裁判价中采用国家规定的社会折现率为12%。工程建设期19个月,运行期20年,计算期共为22年。折现计算的基准点定在建设期的第1年年初,各项费用和效益均按年末发生和结算。整个工程的经济内部收益率为16.41%,经济净现值425.57万元,工程的经济指标较好,经济上合理可行。财务评价本工程总投资1679.5084万元。电站全部投资财务内部收益率(税后)10.19%,23、财务净现值20.47万元。因此,本工程在财务上是可行的。综合评价xx水电站工程具有显著的发电效益。经济内部收益率16.41%,经济净现值425.57万元。本工程全部投资内部收益率10.19%,高于小水电基准收益率,投资回收期10.49年,财务上各项指标较好。综上所述,本工程经济上合理,财务上可行,建议抓紧建设。1.10结论和今后工作意见xx水电站为型电站,具有显著的发电效益。工程自然条件优越,坝址地形地质条件较好,交通便利,施工工期较短。工程总投资1679.5084万元,施工期19个月,经济内部收益率16.41%,全部投资财务内部收益10.19%,投资回收期10.419年,经济指标较好。因此,24、兴建本工程在技术上是可行的,经济上是优越的。对xx县工农业的发展和人民生活水磁的提高将起着重要作用,建议尽快立项,力争早日建成。下一阶段初步设计,有必要对枢纽进行补充测量和地勘工作。对料场进行详查,优化工程设计。在下阶段进行初步设计工作时,应优化厂房内布置。做好建设资金的筹措落实,促使工程早日开工建设,尽早发挥工程效益。1.11工程特性表工程特性见表11工程特性表序号名称单位数量备注一水文1坝址以上控制集水面积Km223002主河长km1283河道加权平均比降0.00254利用水文系列年限a515多年平均径流量亿m322.76多年平均径流深mm985.87代表性流量多年平均流量M3/s71.925、调查历史最大流量M3/s28301902年正常运用(设计)洪水标准%10相应洪峰流量M3/s2360非常运用(校核)洪水标准%3.33相应洪峰流量M3/s3030施工导流标准(102月)%33.3相应流量3030299渡讯标准(全年)%10相应流量M3/s23608洪量设计一日洪量亿m31.47设计三日洪量亿m32.945续表11 工程特性表序号名称单位数量备注校核一日洪量亿m31.824校核三日洪量亿m33.7549泥砂多年平均悬移质砂量万t28.65多年平均推移质砂量万t2.01二水库1校核洪水位m170.302设计洪水位m169.383正常蓄水位m163.904水库容积正常蓄水位以下库容26、万m3255调节性能无调节三下泄流量及相应下游水位1设计洪水最大下泄流量M3/s2313相应下游水位m167.502校核洪水最大下泄流量M3/s2945相应下游水位m168.833调节流量M3/s430.62相应下游水位m161.02四工程效益指标1发电效益续表11 工程特性表序号名称单位数量备注装机容量kw25204台保证出力kw420P=90%多年平均发电量万kwh880年利用小时h34922灌溉效益设计灌溉农田面积亩2400提水灌溉灌溉最大引用流量M3/s1.2五永久占地1征用旱地亩5六主要建筑物及设备1大坝型式砼闸墩滚水坝地基特性中粗料花岗岩坝顶高程m163.90最大坝高m4.3坝顶长27、度m133.5溢流净宽m133.5消能方式面流消能2冲砂闸闸室底板高程m159.9闸室净宽m3.5续表11 工程特性表序号名称单位数量备注闸室长m10启闭台高程m171.003厂房型式河床式运行层高程m170.47主机层高程m159.00坝顶高程m171.00坝顶长度m43.52主厂房尺寸m43.5220.531长宽高机组安装高程m159.80进水口底板高程m157.70事故闸门扇4平面钢闸门启闭机台4QPK200KN检修闸门扇1平面钢闸门启闭机台1和拦污栅共用电动葫芦拦污栅扇4和检修闸门共槽,共用电动葫芦4开关站型式户外式面积28255主要机电设备续表11 工程特性表序号名称单位数量备注(128、)水轮机台数台4型号GBJ810-WZ260额定出力kw691.4额定转速r/min115.4最大水头m2.9最小水头m1.5加权平均水头m2.81额定水头m2.6额定流量M3/s30.62(2)发电机型号SFW630-10/1180台数台4单机容量kw630额定电压V400额定电流A1137额定功率因素0.83桥机型号16/3.2慢式桥式起重机台数台1跨度m18.5八施工续表11 工程特性表序号名称单位数量备注1主体工程量土方开挖m38252石方开挖m32898土石方回填m3118浆砌石m31380砼m35368砼埋块石m31312钢筋制安t141金属结构安装t962主要建筑材料木材m35229、7水泥t1692钢筋t141钢材t96柴油t3.5块石m32492碎石m35184砂m328633所需劳动力总工日万工日12.5高峰期上工人数人350续表11 工程特性表序号名称单位数量备注4施工电源县电网5施工导流方式分期围堰6施工期限准备工期月2总工期月19九经济指标总投资万元1679.5084静态总投资万元1614.4152建筑工程万元272.1118机电设备及安装工程万元947.6800金属结构设备及安装工程万元100.400临时工程万元30.1664电站补偿费万元38.00其他费用万元79.292基本预备费万元146.765工程贷款利息万元65.0932单位千瓦投资元/kw6665单30、位电能投资元/kwh1.91财务内部收益率%10.19财务净现值万元20.47贷款偿还年限年11.60投资回收年限年10.492、水文92.1流域概况xx水电站位于xx县城南部xx镇xx村坪脑小组,距xx县城40km,距xx圩镇4km。东经11657,北纬2616,属赣江水系梅江一级支流xx的下游。坝址控制集水面积2300km2,流域呈羽形,主流发源于武夷山脉石城与福建交的界的仙山脑,主峰高度846.5,河流自东向西流径石城、固村、长胜、xx、在江口汇入梅江,红施水电站坝址在以上主河长128km。河疲乏加权平均比除0.0025/流域内地貌属中、低山丘陵区,库区山峦重叠,地形起伏剧烈。植被一般,31、水土流失现象较严重。2.9气象本流域属副热带东南亚季风气候区,气候温和,雨量充沛,流域内主要气象站为石城站。石城气象站位于坝址上游61km,1959年设立,观测项目有降水量、蒸发、气温、温度、气压及风向、风速等。根据该站历年资料统计,多年平均气温18.3,极端最高气温38.4,极端最低气温-6.4,多年平均蒸发量1193.2mm。流域暴雨类型主要有峰面雨和台风雨,峰面雨一般出现在46月,降水范围广,历时长,强度小。台风雨一般出现在79月,降水范围小,历时短,强度大,一次暴雨持续时间多在3d之内,以1d为主。本流域降水充沛,但在年际及年内分配极不均衡,据石城站历年资料统计,多年平均降水量169132、.3mm,年最大降水量2373.6mm(1961年),年最小降水量1039.7mm(1971年),年变率为2.28倍,年最大1d降水量177.3mm(1983年6月1日),最大3d降水量291.2mm(1984年5月31日)。2.3水文测站及资料情况xx水电站以上流域有雨量观测站12个,气象站1个,水文站有石城水文站、庵子前水文站和庵子潭水文站短期水文测验资料,在坝址下游汾坑水文站有较长的测验资料,各测站设立日期及资料情况见表21。表21 流域上、下游水文、雨量观测情况表站名观测项目实测资料年限(年)资料评价备注汾坑水文站水位、流量、泥砂、降水量19522002可靠其中19521957年由曲阳33、站插补庵子前水文站水位、流量、泥砂、降水量19581966可靠1967年停测庵子潭水文站水位、流量、降水量19942002可靠石城水文站水位、流量、泥砂、降水量19752002可靠木兰雨量站降水量19632002较可靠岩岭雨量站降水量19652002可靠丰山雨量站降水量19612002可靠小松雨量站降水量19642002可靠宜福雨量站降水量19662002可靠其中19681970年缺测丘坊雨量站降水量19642002可靠屏山雨量站降水量19622002可靠小菇雨量站降水量19642002可靠其中19681970年缺测固村雨量站降水量19642002可靠长胜雨量站降水量19622002可靠xx为34、梅江流域的最大支流。1952年在梅江设立曲阳站,1957年迁至汾坑,1958年又相继设立了xx水文站和xx上的庵子前水文站,1994年设立庵子潭水文站。主要站情况分述如下。(1)汾坑站汾坑站为梅江下游主要控制站,集水面积6366km2,设于1957年,自1958年始观测水位、流量、降水量等至今。在此之前,梅江主要控制站只有曲阳站,该站设于1952年,19521957年5月有水位资料,19521953年有流量资料,两站相距较近,集水面积相差不大,是汾坑站资料插补延长的参证站。汾坑站测验河段顺直,河床由细砂组成,有冲淤变化,枯水时左岸出露砂滩,河岸系土质,右岸有坍塌现象,断面下游约1km处有一缩窄35、河段,对本站有控制作用。各年水位流量关系呈单一曲线。(2)庵子前站庵子前站位于石城县城郊乡庵子前村,集水面积806km2,1957年12月设立,观测水位、流量、降水量,因测验河段下游300m处修建红卫水轮泵站,回水影响严重,于1966年停测。(3)庵子潭站为了三门滩水利枢纽工程运行调度的需要,于1994年设立,集水面积1428km2。本站测验河段大致顺直,河床由细砂组成单式断面,略有冲淤变化,枯水时流向与断面有交角,历年水位流量关系稳定单一。(4)石城站庵子前1966年停测后设立石城站观测水位,1974年4月基本水尺上迁约400m,1975年8月又上迁约3。5km至河禄坝改为水文站,集水面积636、56km2,本站1975年至1977年各年因测次太少,水位流量关系处长幅度超过允许范围,未刊印流量,自1978年始有完整的流量资料。本站测验河段顺直,控制性尚好,右岸为公路,上游约280m处有xx电站,河床质由细砂组成单式断面,略有冲刷,两岸为岩石,历年水位流量关系稳定单一。24径流241径流插补展延坝址处无实测径流资料,流域内(坝址上游)先后有庵子前、石城和庵子潭3个水文站,故坝址主要移用这3个水文站的径流资料。庵子前站有19581966年实测流量资料,因系列较短,用庵子前站19581966年实测月径流与下游汾坑站同期的月径流相关(相关系数为0.985),展延了庵子前站19521957年、137、9671977年的年月径流。据庵子前站19521977年年月径流、石城站19781994年年月径流及庵子潭站19942002年年月径流按面积比一次方移用,得坝址19522002年共51年年月径流系列。考虑到坝址处与庵子前站集水面积相差很大,且区间的自然地理,下垫面条件和降雨等因素的差异,故采用雨量进行修正。修正系数是根据坝址以上流域的平均雨量(石城、丰山、小松、岩岭、屏山、丘坊、固村、长胜共8站平均),与庵子前站以上流域的平均雨量(石城、丰山、小松、岩岭共4站平均)之比,得修正系数为0.972。修正后的坝址年、月径流系列见表22。表22 坝址水文年(43月)逐月平均流量表 月年四五六七八九十十38、一十二一二三年平均19521953134.3174.2144.4117.779.166.947.229.128.939.476.7109.387.319531954151.6191.2240.889.648.369.954.450.689.642.240.849.593.219541955185.5184.1396.6119.070.237.427.724.227.622.029.535.996.61955195664.6115.2153.063.654.028.120.121.417.722.432.273.255.41956195755.8194.0154.448.633.324.021.39、518.715.413.155.688.760.319571958113.2175.6104.426.637.322.837.423.318.321.143.657.656.71958195963.6195.496.142.224.031.922.914.011.612.5102.148.355.41959196073.064.3422.081.686.679.329.837.423.924.815.469.784.01960196183.8140.1103.247.256.126.226.825.722.520.941.391.557.119611962206.7150.2259.167.440、74.6127.040.247.739.727.518.954.992.81962196395.5280.3410.7154.453.338.831.531.021.216.019.532.798.71963196421.416.771.144.027.010.912.028.213.553.843.156.733.2续表22 坝址水文年(43月)逐月平均流量表 月年四五六七八九十十一十二一二三年平均19641965100.474.1329.961.745.120.037.615.911.48.610.925.961.81965196685.7139.7134.851.043.416.046.41、324.420.019.517.029.952.319661967106.839.0185.569.929.522.634.525.925.218.441.140.253.21967196898.0119.563.640.628.113.713.113.513.110.916.338.339.11968196949.299.8382.3192.653.326.128.618.322.037.058.584.287.71969197078.7115.7107.954.957.523.468.334.724.033.933.690.560.319701971122.7262.2165.7104.142、45.568.885.143.470.233.132.238.089.21971197220.379.1111.622.535.226.117.815.419.715.436.416.934.719721973101.8150.2106.831.573.223.535.236.940.258.740.664.363.619731974277.6321.4186.9112.069.954.043.631.019.218.743.428.6100.61974197535.991.5155.7100.442.017.535.048.332.243.487.3140.969.219751976133.43、1286.1192.666.057.042.779.658.540.623.139.766.290.419761977162.9131.3300.2174.251.935.974.636.124.733.630.317.089.3续表22 坝址水文年(43月)逐月平均流量表 月年四五六七八九十十一十二一二三年平均1977197864.6145.8286.191.047.430.423.915.012.130.123.568.169.819781979160.1172.8161.569.842.824.032.426.418.828.532.3119.674.119791980100.6119.44、3154.452.836.141.623.124.014.121.129.976.057.719801981164.3165.753.179.197.158.645.834.831.325.739.991.773.919811982264.8131.6109.762.038.154.341.646.025.822.153.583.277.71982198388.2126.8225.288.944.440.954.966.939.560.3105.7201.195.219831984185.5273.4235.160.140.953.536.922.419.821.424.945.885.01945、841985178.4171.4321.466.457.671.241.229.424.823.887.6118.699.31985198685.955.279.748.141.677.835.328.625.319.540.694.152.619861987111.184.3110.037.519.712.517.722.114.913.116.158.043.11987198858.6147.278.164.537.530.977.360.033.122.845.0147.266.819881989134.3175.6100.831.449.5117.033.827.020.074.65046、.129.070.21989199070.2118.1132.235.646.237.838.834.525.420.127.242.752.4续表22 坝址水文年(43月)逐月平均流量表 月年四五六七八九十十一十二一二三年平均1990199177.694.5102.742.032.333.739.722.831.424.244.237.448.51991199294.8141.9104.958.140.423.444.425.720.728.638.931.854.51992199383.0108.1106.938.447.731.835.533.927.224.945.553.353.0147、993199443.651.5231.992.282.064.5148.185.976.317.563.574.886.019941995113.3238.4294.7103.174.951.136.629.457.041.878.375.699.51995199695.0106.2299.5105.0102.530.340.924.327.021.728.573.179.519961997121.965.1101.644.6134.641.224.513.719.523.861.483.961.319971998113.381.1252.9223.9202.9100.390.463.662.48、3100.3178.8283.5146.119981999122.1141.1265.778.343.037.624.521.126.419.87.871.571.61999200082.9191.683.4115.2104.484.029.624.518.820.027.346.569.320002001146.554.9158.731.0136.837.956.236.267.150.245.167.574.02001200291.9155.7207.839.297.147.022.528.523.636.641.450.970.2径流特性xx的径流主要来源是降水,径流在地区分布与降雨分布49、相一致。径流在年际之间及年内分配极不均衡。如丰水年1997年年平均流量146.1m3/s,为多年平均流量的2.03倍,枯水年1963年平均流量33.2m3/s,为多年平均流量的0.46倍,其中47月径流占年径流的62%,10月次年2月的径流占年径流的19.1%,以6月最大,12月最小。历年各月径流分配见表23。表23 坝址各月径流分配表月 份1234567占年径流百分数(%)3.134.908.0213.3317.5522.478.46月 份89101112全年占年径流百分数(%)5.864.794.443.563.08100径流计算根据坝址19522002年共51年系列进行滑动计算和分析,150、9522002年与19592002年不同系列比较,其均值、变差系数基本一致,故选用19592002年的径流系列作为计算坝址设计径流和动能指标的依据。经计算坝址多年平均流量(水文年)为71.9m3/s,多年平均径流总量22.7亿m3,多年平均径流深985.8mm。按P型适线,变差系数CV=2CV,不同频率设计年平均流量见表24。表24 坝址不同频率(水文年)平均流量成果表频率P(%)5102050759095年平均流量(m3/s)113.3102.590.369.455.344.538.8径流合理性分析(1)系列代表性为检验系列代表性,借助下游汾坑站长系列进行计算比较,汾坑站19522002年共51、51年径流系列,经分析汾坑站19522002年的多年平均流量为196m3/s,变差系数0.32,偏差系数CS=2.5CV,多年平均径流深971mm,19592002年基本包含了两个完整的丰、枯周期,径流系列具有一定的代表性。故坝址年月径流列选用19592002年是最合适的。(2)径流合理性将赣州市汾坑、xx、窑邦、峡山、翰林桥、居龙滩、枫坑口、杜头、羊信江、麻洲等12站实测多年平均流量进行频率计算,点绘赣州市FQ关系与xx水电站坝址进行比较我,关系密切,所求坝址多年平均流量符合地区变化规律,可认为推求的径流成果基本合理。将梅江流域内各主要水文测站实测年径流参数与xx坝址设计年径流参数进行比较,52、详见表25。表25 梅江各测站年径流参数表站 名F(km2)系列年限Q(m3/s)CVCS/CVY(mm)窑 邦350399.930.383.0895石 城65621230.362.51106宁 都23724075.60.362.51005汾 坑6366511960.322.5971阳都坝址5283511630.332.5973三门滩坝址16253849.70.322.0966.5回龙坝址18095155.80.312.0972.9xx坝址23005171.90.322.0985.8从表25可见,xx坝址径流符合地区变化规律。故可认为坝址设计径流是合理的。2.5洪水洪水特性与成因分析本流域的洪53、水主要是由暴雨形成,暴雨多出现在每年48月,年最大洪水集中于4、5、6三个月,往往峰高量大且历时长,一次暴雨过程约1d,主雨段为1215h。暴雨季节与洪水季节相一致,历年最大次洪水过程多发生在5、6月,从51年资料系列中,年最大次数发生在5、6月份的有45次。自降雨至洪峰出现时间一般在1420h,洪峰持续时间约为36h,洪水历时为35d。历史洪水调查1958年赣州市水文站曾在庵子前、长胜河段进行了历史洪水调查,调查到的年份有1922、1928、1949年。1990年4月赣州市水电设计院从三门滩村至石城县红龙水轮泵站河段进行了历史洪水调查,各地对洪水反映年份不完全一致,出现洪水的年份有1949、54、1968、1983、1984年等,其中1984年的洪水在调查的河段中均有反映,但该年洪水因红卫水轮泵站(位于石城县城下游约4km处)大坝溃决,对下游的洪峰流量增大,加之,该年东风水轮泵站大坝加高,对上游壅水影响,故在调查的群众中,一致认为1984年的洪水大于1949年的洪水,造成上下游不一致的假象,故对估算该年洪水的洪峰流量亦带来困难。2003年6月,xx县水利水电勘测计设院对xx电站河段进行历史洪水补充调查,调查到的年份主要为1984、1997、2002年3月,调查结果较为可靠,与上下游洪水水位也较吻合。本阶段根据江西省洪水调查资料汇编成果,1958年和1960年2月,长沙院306队先后对x55、x水电站上游的长胜河段进行了历史洪水调查,长胜河段集水面积为1940km2,调查到的年份有1902、1931、1949、1955和1959年。1902年洪水为系列中最大洪水,其洪峰流量为2830m3/s,重现期为37年,1931年洪水按顺弃排列为第三大洪水,其洪峰流量为2220m3/s,重现期为23年。将长胜河段1902、1931、1949、1955、和1959年的洪峰流量按面积比的2/3次方移用至坝址。坝址设计洪水(1)洪水系列坝址处无实测流量资料,移用坝址上游水文站洪水系列,庵子前站有19581966年计9年实测流量资料,因系列太短,按下列方法展延:根据庵子前站19581966年实测洪峰流56、量与下游汾坑站同期实测洪峰流量相关(相关系数为0.953),展延了庵子前站19521957年、19671977年洪峰流量系列,19781993年洪峰流量系列,用石城站按面积比的2/3次方移用;19942002年 量系列,用庵子潭站实测按面积比2/3次方移用。庵子前站最大一日、三日洪量,根据水文站19531966年实测资料,建立峰量相关展延19521957年、19671977年的洪量。19781993年洪量用石城站实测最大一日、三日洪量按面积比一次方移用;19942002年洪量用庵子潭站洪量按面积比一次方移用。根据各站实测和展延的19522002年洪水系列,其洪峰流量按面积比2/3次方,洪量按面57、积比一次方移用至坝址。坝址历年洪峰流量、最大一日、三日洪量系列见表26。表26 坝址洪水系列表年份最大流量(m3/s)洪量(亿m3)一日三日190231701.7343.692193124901.3642.863194927601.2782.66819528240.5521.035195321401.2562.619195420401.2042.497195517201.0342.116195620001.1842.456195713800.8511.704195815100.9531.535195927601.8634.91219607510.5020.889196115101.1391.958、37196230501.9303.70819635180.4580.728196417701.2712.244196512300.8971.806196613800.7391.24819678240.5521.035196827801.6143.423续表26 坝址洪水系列表年份最大流量(m3/s)洪量(亿m3)一日三日196910500.6771.314197013800.8531.71219717820.5300.98419727940.5360.998197315200.9281.883197411300.7161.402197513900.8571.718197617401.0462.59、146197712500.7861.55819788320.7441.32819799790.5921.05419807690.9111.22319819960.9922.421198212401.2712.438198323301.6342.355198420002.0123.66019854490.4410.78619869240.6721.14419878620.7961.18619888540.6341.425续表26 坝址洪水系列表年份最大流量(m3/s)洪量(亿m3)一日三日19897110.5360.91319907680.5420.972199110200.7861.6281960、927580.5191.20419938200.7371.086199443401.5993.457199519901.5433.166199614160.6691.099199735601.6122.579199816300.9792.055199920201.2922.046200013700.9251.618200124001.4472.159200216701.1103.122(2)坝址设计洪水mn+1根据坝址19522002年洪水系列,按不连续系列加入1902、1931、1949年历史洪水,1959、1968、1983、1997年洪水按特大值处理进行频订计算,其洪水统计参数及设计值,61、采用经频率P= 与P型适线而得。坝址设计洪峰流量、一日、三日洪量成果见表27。表27 坝址设计洪峰流量、一日、三日洪量成果表项目洪峰流量(m3/s)一日洪量(亿m3)三日洪量(亿m3)统计参数均值14380.9491.812CV0.480.410.47CV/CS3.03.03.0P(%)0.3343302.4985.3550.541002.3815.082137102.1824.605233201.9764.1203.3330301.8243.754527801.6923.4641023601.4702.9452019201.2332.41733.315801.0461.982(3)坝址设计洪62、水过程线坝址设计洪水过程线,采用三门滩坝址1990年6月811日实测流量过程作典型按面积比的2/3次方移用至坝址,用峰、量同频率分时段控制放大,计算得坝址设计洪水过程线见表28。表28 坝址设计洪水过程线 单位:m3/st=2h典型流量设计频率P9%)0.5123.3351020042887785684617558445356171149513311161104694777560421471696154013771254116098381134272003186117081612150813461182475333373071278725682375205717175879410037103363、20303027802360192068413870351731592891265822671859770330352817257523842214193716348553221920881940184017331574139094211996185416991605150113391175103331899175215951492139012251058112761838168815281416131711589821223317911638147781364126210969251320217571604144213241223105588314178164014961351123911564、19948471516016221477133012171128972823161441606146013121197113295080217132159114461300118310929357851812115801434128711691080923770191121571142512781159106991175820103156214161267114710578987462197155614081258114010518917402289154614001251113010418827282383151813691219110010138526992478148313341182165、0669798166622574145113011149103594778462826711416126311071002913753599276813591208105995887472157228661319117310289318496985572964127911379979028236795403062124011029658737969575243160120010679358457716425073258116110319038187466144912.6设计洪水合理性分析洪水系列代表性分析xx坝址洪水系列较长,且系列中含有特大洪水,较大洪水和较小洪水,时序分布无明显集中或分散情66、况,历史洪水加入计算后,直到了延长系列,提高系列代表性的作用。因此,可以认为xx坝址洪水系列代表性较好。设计洪水合理分析将坝址与邻近工程或水文站设计洪水对照,见表29。表29 邻近工程或水文站设计洪水成果对照表工程或水文站名称峡山水文站上长洲坝址阳都坝址汾坑水文站xx水文站三门滩坝址回龙坝址xx坝址备注集水面积(km2)159755569528363662372162518092300统计参数均值48402550248027101100118011001438CV0.350.450.460.470.510.480.510.48CS/CV3.03.03.02.53.03.03.03.0洪峰流量(67、m3/s)及模数Q0.5%108206890683073403310337033104100MQ=Q/F2/3M0.5%17.021.321.920.823.422.723.423.5Q2%91805640556060402650272026503320M2%14.417.4417.81718.718.318.719.0一日流量(万m3)及模数W0.5%11000047630454005299217190183101719023810MW=W/FM0.5%6.98.558.598.3210.610.110.610.4W2%83500391203730043792141601520014160168、9760M2%5.27.027.066.188.78.48.78.6从表29可知,xx坝址推求的设计洪水统计参数、设计洪峰、洪量及模数大致适中,符合地区的变化规律,故可认为坝址设计洪水成果基本上是合理的。2.7坝址分期设计洪水xx的洪水一般发生在46月,但在讯初和讯后甚至在枯水期均可能遭遇中等程度的洪水,如1970年10坝址曾出现洪峰流量1060m3/s,在工程施工中应予以重视。根据坝址19522002年共51年洪峰流量系列(展延移用方法与年最大洪峰流量系列的方法相同),分别统计了93月、103月、102月不同时段的最大洪峰流量,用频率法分别计算设计洪峰流量,坝址分期设计洪水成果见表210。表69、210 坝址分期设计洪水成果表 单位:m3/s 时段 流量P(%)全年93月103月102月23320117511339873.333030107210339005278097793678510236081777560220192065561442333.315805274862992.8泥砂流域内属中、低山丘陵地形,库区出露地层有震旦系、白垩系及第四系等多种岩性组成,地表浅部风代化作用强烈,其残坡积层不厚,极易为雨水侵蚀,风化造成水土流失现象。加之近几十年来森林遇到严重破坏,水土流失造成的河道泥砂淤积逐年加重。xx坝址无实测泥砂资料,本阶段采用坝址下游汾坑站的泥砂资料进行分析。汾坑站集水面积70、6366km2,自19592002年有泥砂观测资料。据统计,汾坑站多年平均悬移质输砂量114.2万t/a,实测多年平均侵蚀模数179.5t/km2。由于库容小,水库调节性能差,其中大部分悬移质会被泄洪,发电水流排至下游,推移质中一部分将滞留在小支流河床,小水库和本库库尾。泥砂对电站运行影响不大。xx坝址上游已建有三门滩、新圩二座水库,集水面积分别为1625km2、1980km2,这2座水库对泥砂具有一定的拦蓄作用。因此,本次泥砂计算考虑了上游水库的拦砂作用。(1)新圩水库悬移质砂量据三门滩水库和新圩水库初设报告,查求得新圩水库出库悬移质砂量为22.91万t/a。(2)新圩坝址xx坝址产砂量新圩71、坝址xx坝址区间集水面积为320km2。1)悬移质砂量 W区悬=F区179.5=320179.5=574408t/a=5.74万t/a2)推移质砂量推移质砂量参照上犹江水库实测淤积资料,按推移质占悬移质砂量的35%计,则区间推移质砂量为 W区推=W区悬35%=5.7435%=2.01万t/a(3)xx坝址总来砂量 W总=W新出+W区悬+W区推 =22.91+5.74+2.01 =30.66万t/a其中:悬移质砂量28.65万t/a,推移质砂量2.01万t/a。2.9坝址下游水位流量关系坝址下游14.6km处拟新建阳都水电站,该电站正常蓄水位为161.0m,xx电站原尾水位为160.5m,阳都水72、库建设后对xx电站尾水有淹没影响,故坝址下游水位流量关系应用阳都水电站调洪及水库回水计算成果。考虑到阳都正常蓄水位和回水影响,在小于流量148m3/s以下时,下游水位维持在阳都水库回水161.0m。坝址下游水位流量关系成果见表211。表211 坝址下游水位流量关系表水位(m)161161.02162163164165流量(m3/s)1481483285678781251水位(m)166167168169170171流量(m3/s)1675214626583216378543893工程地质3.1概述xx不电站位于xx镇xx村xx村小组境内,坝址位于xx村毓秀亭xx河段,水电站以发电为主,是一座低73、不头河床式水电站。工程主要由溢流坝、厂房、冲砂闸、升压站等建筑物组成。3.2库区地质概况及工程地质条件地质概况库区属低山丘陵地形,山势一般较低,山顶高程一般200300m左右。库区沿河两岸河谷较开阔,分布有不连续I级和级阶地,阶面较宽、平坦。河道弯曲较宽,水流较平缓,河床宽一般100200m左右,河床内大多由砂砾石层覆盖。沿河两岸基岩、山坡未发现大的滑坡、泥石流等不良物理地质现象,仅在沿河两岸I级阶地和级阶地前沿见少量小规模塌岸,个别较陡山坡表面剧风化层可见小规模崩塌。地层岩性库区出露地层有加里东期入岩及第四系冲积层。加里东期侵入岩:岩性为灰白色中粗粒黑云母花岗岩,吃不开岩基、岩株状产出,偶见74、有石英脉产出。第四系冲积层:I级阶地为灰白粉砂土,含少量长石、石英颗,粒结构松散;级阶地上部为深黄色亚粘土,下部砂砾石层,结构稍密实;在山间或沟谷内,分布有冲洪积层或残坡积物,上部为砂壤土,下部为砂砾碎石,含泥质。地持构造库区地质构造不发育,据地质测绘,次生断裂主要见有两组,一组7080,断裂宽度510cm左右,碎屑泥质充填,一组4560,断裂宽度820cm左右,少量小碎石充填。3.3水文地质库区地下水主要有第四系松散层中的孔隙潜水和基岩裂隙潜水两种类型。孔隙潜水埋藏于沿河两岸阶地覆盖层中,含水量较丰富,靠大气降水补给,汛期部分河水补给,排泄于河床。基岸裂隙潜水贮存于岩裂隙内,本区为花岗岩侵入75、区,次生节理闭合状,地下水贫乏,靠大气降水补给,排泄于河床及沟谷。3.4区域稳定性根据地表地测绘及区域地质资料,区域内新构造运动表现较弱,无大断裂及活动性断裂存在,区域稳定性较好。根据国家2001年颁布的中国地震动峰值参数区划图查得,本区地震动峰值加速度为0.05g。3.5库区工程地质条件水库渗漏水库区属丘陵低山区,沿河岸山体雄厚,无较大断裂通向库外。本工程为低山水头水电站,库区回水主要分布在河道内渗漏问题甚小。水库浸没本工程为扩机工程,原有xx水电站坝高维持不变,故本工程浸没可不作考虑。库岸稳定根据调查库岸周边部分为基岩裸露山坡,岩性为花岗岩,岸坡较稳定,但有部分为I级阶地及级阶地冲积层,密76、实度稍差,局部河岸见有小规模塌岸现象。库内淤积库区上游分布较多白垩系红层,风化强烈,植被较差。而库区内大部分体表层为系四系粉砂质壤土或全风化花岗岩、残内淤积较多。3.6坝址区工程地质条件地质概况(1)地形地貌现有xx水电站坝址为丘陵区河谷地貌,河谷开阔,坝址两岸均为山体,在近河床处,均见基岩裸露,河床内大部分为砂砾层覆盖。(2)地层岩性坝区出路地层有第四系冲积层及加里东期侵入岩。第四系冲积层:分布在左岸级阶地,上部为深黄色粉砂质壤土,含少量碎石、石英颗粒,松散稍密状,厚度约48m。加里东期侵入层:岩性为灰白色中粗粒花岗岩,呈岩基、岩株状产出。(3)地质构造坝址区地质构造不发育,据地表地质测绘及77、区域地质资料,未见断裂构造,左岸河床处基岩节理比较发育,节理面倾向9092左右,倾角7880左右。(4)水文地质条件坝区地下水有第四系松散层中孔隙潜水和基岩裂隙水两种类型,坝区未发现明显地下水出露,地下水贫乏,靠大气降水补给,排泄河床。(5)岩体风化情况在坝轴线下游厂房河床处左岸出露基岩为弱微风化,岩石坚硬,完整性稍差,往上游约50m出露基岩为强弱风化,裂隙发育,锤敲击易碎,右岸坝轴线附近出露基岩为强弱风化,上覆盖全风化层厚推测15cm。(6)岩体物理力学性质指标岩体为中粗粒花岗岩,岩性坚硬,完整程度稍差。本次未取样进行室内岩石力学试验。根据同类岩石进行类比,提出坝基岩体物理力学性质指标建议值78、见表31。表31 岩体特理力学性质指标值表岩体风化程度力学性质指标单位强风化弱风化微风化容重kN/m3222524262628湿抗压强度MPa81120313755弹性模量MPa80010002000400050006500纯摩系数f0.40.420.450.50.580.60抗剪断强度f.0.420.460.480.500.680.72c.MPa0.050.010.120.20.220.32泊松比0.330.350.330.350.20.33砼/基岩抗剪断强度f.0.450.480.50.560.580.63c.MPa0.050.10.120.20.220.32坝址地质条件评论(1)坝基稳定79、问题坝基岩性为加里东期粗粒花岗岩,节理面走向与河床交角7085,倾角7080,未发现大的断裂构造,从近河床处出露基岸为弱微风化状看,推测老坝体建在微风化岩体内,本工程为低头坝,故坝基稳定条件良好。(2)坝基及绕坝渗漏问题从坝体两岸出露基岩看,岩体完整性稍差,节理裂隙比较发育,但节理多为闭合状,走向与河床近于垂直,倾角陡7080,工程为低水头坝,故认为虽存在一定渗漏问题,但影响较小。(3)边坡稳定问题坝线左岸上部为第四系覆盖层,厚度38m左右,现坝线上游处边坡较陡,应注意边坡稳定问题,必要时采取一定的防护处理措施。建议边坡参考值1:1.5。坝线右岸上部为花岗岩全风化残积层,厚度39m左右,下伏强80、弱风化岩体,坡度3040,边坡稳定性较好。(4)坝下游的冲刷影响问题坝下游河床为砂砾石覆盖,基岩为粗粒花岗岩,弱微风化,从坝体运行多年情况看,抗冲刷能力较好。建议坝基岩体抗冲刷系数K=0.91.0左岸河床基岩出露较少,在高程约163m左右以上为级阶地,洪水期冲刷对边坡有一定影响。右岸均为基岩出露,多为弱风化状,边坡稳定。3.7厂房工程地质条件厂房位于河床左岸边,为河床式厂房,河床地面高程159.9m左右,岩层为中粗粒花岗岩,岩性坚硬而脆,节理裂隙稍发育,从坝线左岸水面处基岩看,推测原厂房基础建于弱微风化岩体内,承载能力较好。厂房基岩物理力学指标参照坝址区指标选用。3.8天然建筑材料土料在右岸距81、坝址约100150m公路边山坡,均为第四系深黄色亚粘土,含少量碎石、砂粒,可作为旗工围堰用料,储量约0.81.0万m3。砂砾料在右岸下游距坝址约500m左右,为砂砾石混合料,砾石含量1030%,需筛分后,分别用作砾石料及砂料,储量23万m3。至厂房船运500m左右。块石料位于右岸下游距坝址约200m,岩性为中粗粒花岗岩,上覆风化无效层23m,裂隙稍发育,采取率约50%,储量大于5万m3。至厂房船运300m左右.4工程任务和规模4.1河流规划xx水电站工程位于赣江水系梅江一级支流xx的下游,xx支流发源于武夷山脉石城与福建交界的仙山脑,主峰高度946.5m,河流自东向西流经石城县和xx县的固村、82、长胜、在xx江口汇入梅江。xx水电站坝址以上控制流域集水面积2300km2,主河长128km,河道加权平均比降0.0025。流域内xx坝址以上已建电站有石城县的岩岭和红龙水电站和xx县的三门滩和新圩水电站,还有拟建的回龙水电站,在石城县与xx县两县交界的xx县一侧规划有龙下渡水利枢纽工程。xx水电站位于梅江一级支流xx的最后一级梯级水电站,是一座以发电为主,兼有灌溉和防洪等综合利用效益的水利工程。流域内各工程主要特性见表41。表41 xx流域各梯级工程主要技术指标表工程名称正常蓄水位(m)最大坝高(m)装机容量(km)年发电量(万kwh)灌溉农田(亩)备注岩岭水电站500(假设)42.137583、01688已建红龙水电站194.684.5200973000已建龙下渡水利枢纽204.1230.8150005400规划三门滩水利枢纽190.8014.36400249517474已建回龙水电站179.857.6500016602640规划新圩水电站173.654.41480852已建xx水电站163.904.325208802400拟扩建4.2工程建设的必要性xx县社会经济概况xx县地处江西省东南部,赣江上游东北部,东临广昌、石城;南接瑞金、于都;西与兴国、永丰交界,北毗乐安、宜黄、南丰。全县人口74万人,土地面积4053km2,耕地面积66.23万亩,该县国民生产以农业为主,2007年全县84、生产总值49.34亿元,增长12.8%;财政总收入2.4亿元,增长30%,地方财政收入1.78亿元,增长31.3%;完成全社会固定资产投资15.7亿元;社会消费品零售总额14.08亿元,增长16.4%;农民人均纯收入2558元,增长8.9%。xx县煤炭储量极少,未发现石油和天然气资源,水力资源较丰富,全县地表水径流量38.7亿m3,水力资源理论蕴藏量达13.32万kw,可开发量6.0万kw,迄止2002年底已开发水电装机容量2.875万kw,仅占可开发量的21.6%,小水电发年电量9024万kwh。电力发展要求2002年xx县实际用电量9999万kwh,县网最大负荷3.69万kw,另据负荷预测85、,2010年最大负荷将达到7.12万kw,用电量2.46亿kwh。因此,电力、电量供需矛盾十分尖锐,急需充分利用当地资源优势,发展小水电,新建或扩建电源点。xx县电力网络已初具规模,现有110KV输电线路8km,110KV输配电容量415000KVA;35KV输电线路360km,35KV输配电容量24700KVA;10KV输电线路2376km,10KV输配电容量135000KVA。xx电站扩机缘由xx大坝于1966年动工兴建,1968年竣工,安装60型水轮泵9组18台,设计灌溉农田面积1.8万亩,但实践证明,该设计不论从灌区情况还是提水量看都是不切实际的,特别是水轮泵经长期运行,部件磨损,效益86、降低,加之部分机组因缺配件面报废,致使灌溉效益逐年下降。现在只有2组水轮泵勉强运行,且耗水量大,浪费水力资源。为了从根本上解决该村农田灌溉问题,并根据灌区地质差、渠系长、土地分散等特点,认为改建xx水电站,用电灌完全可以解决沿河两岸农田灌溉问题。xx水电站虽然在1980年进行了扩机改造,但是不彻底,装机容量仅为3100kw,电站设计多年平均发电量108万kwh,设计水头3.3m。电站自投入正常运行以来,最高单机出力125kw,年发电量在160220万kwh之间,19922002年多年平均发电量168万kwh,年利用小时数5600h,2002年发电量为220万kwh,年利用小时数7333h。从水87、库运行的情况看,水库每年都有半年以上时间发生弃水。因此,现有装机对水力资源的利用非常不充分,加之xx县电力电量紧缺,对现有xx水电站进行扩机增容就更显必要。xx水电站工程技术简单,不需建大坝,仅需建发电厂房,电站装机容量4630kw,年发电量880万kwh,没有淹没损失,工期短,见效快,是xx县较好的电源点之一。因此,尽快对xx水电站扩机是非常必要的。4.3水库水位选择基本资料(1)水库水位面积、容积关系曲线水库水位面积、容积关系曲线根据1/万航测地形图上等高线量算求得。xx水电站水库水位面积、容积关系见表42。表42 水库水位面积、容积关系成果表Z(m)160.51611621631641688、5166A(万m3)00.84.810.521.837.458.4V(万m3)00.23.010.726.856.4104Z(m)167168169170171172173A(万m3)90.3133196279394551701V(万m3)179291455693102915022127(2)水库水量损失本电站为低头大流量电站,水库水量损失占来水量的比重较小,故忽略不计。(3)电站水头损失电站水头损失与引用流量的关系为hf=7.4310-5Q2。(4)径流资料根据坝址19522002年径流系列及年内分配特性,划分4月次年3月为水文年度,求出历年平均流量及枯水期83月的平均流量,分别进行频率计算89、,用P型曲线适线法确定统计参数。水文年年平均流量的统计参数为Q=71.9m3/s,CV=0.32,CS=2.0CV。根据各代表平均流量大小,在径流系列选择与之接近的实际年作典型,根据年径流之比值同比缩放设计丰水年和平水年月平均流量。对设计枯水年分别以设计年水量和设计枯水期水量为控制,分段同频率控制缩放设计年各月分配。(5)下游计算水位坝址下游拟建阳都水电站,根据阳都水电站可研的水库回水水面线成果,其正常蓄水位已达xx水电站坝址。故xx水电站坝址下游水位受阳都水库影响,相应下游的计算水位查坝址ZQ关系曲线而得。径流调节xx水电站为无调节电站,径流调节按P=10%、P=50%和P=90%三个设计代90、表年的日平均流量计算。正常蓄水位选择本电站是一径流式电站,原大坝正常蓄水位163.90m,为了不增加淹没,本次扩机工程维持大坝原正常蓄水位163.90m。水库消落深度选择xx水库为河道型水库,流量大、水头低,为了使水库尽量发挥效益,避免电站预想出力降低过多而影响发电效率,水库不宜设计消落深度,即水库水位按达到坝顶正常蓄水位163.90m运行。4.4洪水调节基本资料(1)水库水位容积关系曲线见表42。(2)坝址设计洪水过程线见表28。(3)溢流坝泄曲线:大坝为混凝土闸墩滚水坝,坝长133.5m,闸孔47孔,每孔净宽2.0m。1995年大坝加固时闸孔全部封堵,按宽顶堰进行泄流计算,水库水位下泄关系91、见表43。表43 水库水位下泄流量关系表Z(m)163.9165166167168Q泄(m3/s)01995329681483Z(m)169170171172Q泄(m3/s)2073273135534449洪水调节方法及成果由于xx水库大坝闸孔全部封堵,故洪水调节按无闸控制宽顶堰大坝泄进行,起调水位为163.90m,大坝泄流宽度在163.90m时为132m,随着水位的上升,泄流宽度也逐渐增加。采用试算法进行洪水调节计算,其水量平衡方程式为t2t2 V= (Q1+Q2)- (q1+q2)式中 t计算时段长,t=7200s; Vt时段内库容变化量(万m3); Q1、Q2时段初和时段末的入库流量(m92、3/s); q1、q2时段初和时段末的出库流量(m3/s)。 水库调洪成果见表44。表44 水库调洪成果表 项目P(%)洪峰流量(m3/s)坝前最高库水位(m)最大下泄流量(m3/s)相应坝址下游水位(m)0.334330171.634135170.600.54100171.413930270.2213710171.053574169.5923320170.623215169.003.333030170.302945161.5752780169.962710168.08102360169.382313167.32201920168.711892166.4633.31580168.121563193、65.764.5装机容量选择xx水电站库容小,为无调节性能,可担负系统峰荷运行,是xx县骨干电站之一,通过各方案动能比较,结合机组机型选择,为提高电站经济效益,本阶段拟定2000kw、2520kw和3000kw三个方案进行装机容量比较,各方案动能经济指标见表45。表45 各装机容量方案动能经济指标比较表项 目单 位各 方 案 指 标装机容量Kw200025203000多年平均发电量万kwh7208801025电量差值万kwh160145年利用小时数h360034923416保证出力kw420420420总投资万元118714311726单位千瓦投资元/kw593556795753单位电能投资元94、/kwh1.651.621.68增加单位千瓦投资元/kw46926146增加单位电能投资元/kwh1.532.03从表45可见,装机容量2520kw时,单位千瓦投资为5679元/kw,单位电能投资为1.62元/kwh。装机容量2000kw时,单位千瓦投资为5935元/kw,单位电能投资为1.65元/kwh。装机容量3000kw时,单位千瓦投资为5753元/kw,单位电能投资为1.68元/kwh。可见,装机容量2000kw和3000kw的单位千瓦投资和单位电能投资均比装机2520kw高。装机容量从2000kw增至2520kw,年电能增加160万kwh,增加单位千瓦投资4692元/kw,增加单位电95、能投资1.53万/kwh。装机容量从2520kw增至3000kw,年电能增加145万kwh,增加单位千瓦投资6146元/kw,增加单位电能投资2.03万/kwh。因此,从经济指标分析,装机2520kw较为合适,要优于装机2000kw和3000kw方案。从年利用小时数看,装机容量2000kw、2520kw和3000kw均较为合适,但装机2520kw较为合理。综上所述,从动能、经济、年利用小时数等方面综合考虑,本阶段结合机组机型,并考虑业主意见,选择本电站装机容量为2520kw。4.6水轮机额定水头选择考虑到本电站为河床式电站,为了使水轮机额定水有头更切合电站将来的运行实际,本电站该阶段水轮机额定96、水头按下述方法确定:取电站正常蓄水位作为上游水位,下游规划建阳都水电站 ,阳都水电站尾水已至xx水电站,阳都水电站溢流堰为设闸控制,堰顶高程155m,正常水位为161m,考虑机组发电尾水位和除引水系统及拦污栅栏的水头损失,即为水轮机的额定水头。结合厂家推荐的数据,确定xx水电站水轮机的额定水头为2.6m。4.7水库运行方式及能量指标水库运行方式xx水电站为低头大流量电站,以发电为主,为充分发挥其发电效益,水库宜按下述方式运行。(1)每年汛期49月,洪水来临,水位到达坝顶时,及时发电运行。(2)水库运行期间除洪水泄流外,为充分发挥水电站效益,水库水位宜保持在正常蓄水位163.90m。能量指标径流97、调节采用设计代表年日平均流量进行操作,上游水位采用正常蓄水位163.90m,下游水位在小于流量148m3/s时,下游水位维持在161.0m,大于流量148m3/s时,根据出库流量查坝址水位流量关系曲线。将三个设计代表年地日平均流量从大到小划分47个流量级,按划分的流量范围统计出现次数,用列表法计算能量指标,绘制流量保证率曲线、出力保证率曲线和出力与电量曲线。由出力保证率曲线根据选定的电站设计保证率(P=90%),查得电站保证出力,由出力与电量关系曲线,根据选定的装机容量查得多年平均发电量,正常蓄水位163.90m,装机2520的能量指标及特征水头见表46。表46 电站能量指标及特征水头项 目单98、 位数 量装机容量Kw2520保证出力Kw420多年平均发电量万kwh880利用小时数h3492最大水头m2.9最小水头m1.5加权平均水头m2.81额定水头m2.64.8水库泥砂按xx水电站坝址上游三门滩水库悬移质出库在xx坝址也全部出库,则xx水库泥砂淤积量主要来自三门滩xx坝址区间的泥砂,据前2.8节对水库泥砂的估算,该区间悬移质砂量为5.74万t/a,推移质砂量2.01万t/a。设推移质砂量不出库,悬移质砂量的淤积量参照居龙滩水文站实测泥砂颗粒分析成果,按区间悬移质入库砂量的51.5%,则:W悬移=5.7451.5%=2.96万t/a。xx水库年泥砂淤积量为: W=W推移+W悬移=2.99、01+2.96=4.97万t/a水库使用年限取20年,泥砂干容重rs=1.4t/m3,则水库泥砂淤积量为:W总淤=(4.9720)1/1.4=71万m3。 本水库的泥砂淤积形态按水平淤积考虑,查水库库容曲线得水库可能淤积高程为165.34m。本工程冲砂闸底板高程159.9m,坝前泥砂因冲砂闸泄洪而控制在159.9m,故坝前段不会因泥砂淤积而影响电站的正常运行。5、工程总体布置及主要建筑物5.1工程等别及主要设计依据工程等别xx水电站扩机工程是一座以发电为主,兼有防洪和灌溉等综合利用效益的水利工程,枢纽工程由闸墩坝、河床式厂房和开关站等建筑物组成。本工程水库系河槽式,正常蓄水位163.90m相应100、库容25万m3,总装机容量4630kw,多年平均发电量8000万kwh,灌溉农田面积2400亩。根据国家防洪标准(GB50201-94)和水利部水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)规定,xx水电站属V等工程。主要建筑物如闸墩坝、厂房和冲砂闸等永久性水工建筑物为5级,次要建筑物及临时性建筑物均为5级。洪水标准xx水电站地处丘陵区,但大坝正常挡水高度仅4.3m,且上下游水头差小于10m,根据水利部水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)第条规定:“当山区、丘陵区水利水电工程挡水高度低于15m,且上、下游最大水头差小于10m时,其洪水标准宜按平原区、海滨区栏的规定确定101、。”因此,本工程洪水标准确定,各主要建筑物的洪水标准确定如下:(1)闸墩坝、厂房、冲砂孔:设计洪水标准:采用10年一遇;校核洪水标准:采用30年一遇;(2)挡土墙:采用20年一遇。采用主要技术规范(1)防洪标准(GB50201-94);(2)水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000);(3)水利水电工程可行性研究报告编制规程(DL5020-93);(4)水闸设计规范(SD133-84);(5)船闸设计规范(JTJ261-266-87);(6)水电站进水口设计规范(SD303-88);(7)水电站厂房设计规范(SLJ261-2001);(8)水利水电工程钢闸门设计规范(SL74-95102、);(9)水工建筑物荷载设计规范(DL5077-1997);(10)水工建筑物抗震设计规范(DL5073-1997)。设计基本资料(1)基本资料xx水电站扩建工程是在维持原大坝正常水位不变,拆除原来的旧厂房,新建厂房,装机容量4630kw,年发电量880万kwh。(2)水文气象资料设计泥砂淤积高程159.9m。多年平均气温18.3,最高气温38.4,最低气温-6.4,多年平均最大风速18m/s,库面吹程0.5km。(3)水位流量资料1)坝址上、下洲水位流量关系。坝址上、下洲水位流量关系见表5-1。表5-1 坝址部分洪水频率水位流量关系表项目P(%)洪峰流量(m3/S)坝前最高库水位(m)最大下103、泄流量(m3/S)相应坝址下游水位(m)0.334330171.634135170.600.54100171.413930270.2213710171.053574169.5923320170.623215169.003.333030170.302945161.5752780169.962710168.08102360169.382313167.32201920168.711892166.4633.31580168.121563165.762)发电引用流量发电引用流量为122.48 m3/S(单机为30.62 m3/S)。(4)地质力学参数1)坝址地质力学参数见表5-2。表5-2 坝址地质力学104、参数表岩体风化程度力学性质指标单位强风化弱风化微风化容重湿抗压强度弹性模量纯摩系数fkN/ m3222524262628MPa81120313755MPa800100020004000500065000.40.420.450.50.580.60抗剪断强度f.0.420.460.480.500.680.72C.MPa0.050.010.120.20.220.32泊松比0.330.350.330.350.20.33砼/基岩抗剪断强度f.0.450.480. 50.560.580.63C.MPa0.050.10.120.20.220.322)地震参数根据国家2001年颁布的中国地震动峰值参数区划图(105、GB18306-2001)查得,本工程区地震动峰值加速度为0.05g。3)材料容重砼:24KN/ m3;砼埋块石:23.5KN/ m3;钢筋砼:25KN/ m3;浆砌石:22KN/ m3;干砌石:19.8KN/ m3;土料:干容重:14.7KN/ m3;浮容重:9.8KN/ m3;饱和容重:19.6KN/ m3;湿容重:18.0 KN/ m3;土料内摩擦角=22。;凝集力:0.012Mpa.(5)厂房设计主要控制指标厂房设计主要控制指标见表5-3表5-3 厂房设计主要控制指标表抗滑稳定应力(Mpa)计算方法安全系数计算方法施工期运行期基本组合特殊组合上游下游上游下游抗剪断3.02.5材料力学法106、-0.1-0.1【】基抗浮1.11.15.2工程总体布置本工程枢纽建筑物主要由大坝、冲砂闸、电站厂房和开关站等组成。枢纽建筑物基本上保持原来的布局,坝轴线上的建筑物按“一”字型排开。溢流坝布置在河床右侧,厂房坝段布置在河床左侧,冲砂闸布置在厂房坝段的右侧。大坝无公路交通要求。坝顶全长178.48m,其中闸墩溢流坝段长100m,坝顶高程163.90m,砼溢流坝长33.5m,堰顶高程163.90m。边墩宽1.5m,厂房坝段长43.52m,顶高程171.0m。厂区建筑物的布置:副厂房布置在主厂房的下游,主变室布置于安装库下游侧,绝缘油库布置在安装间底层,厂区办公及生活设施布置在整个枢纽建筑物的左侧台107、地上。进厂公路由枢纽的左侧直达安装间。5.3拦河坝本工程闸墩坝及溢流坝位于河床右侧,总长133.5m,左边与冲砂闸和厂房坝段相接。闸墩坝闸墩坝布置在河床右侧,坝长100m,共有36孔,35个闸墩,闸孔净宽2m,闸墩高2.3m,宽0.8m,顶长2m,底长4m,上游面为垂直半圆柱面,下游为倾斜面,每个闸孔设2道砼叠梁闸板活动坝,在两闸门之间采用黄粘土防漏。闸板长2.35m,厚0.17m。坝址下游为消力池,消力池长14.5m,消力坎为砼结构,顶宽0.5m高程为161.60m,消力池后为海漫,海漫长16,用干砌石堆砌。现消力池及海漫冲毁较严重。砼溢流坝砼溢流坝为封堵的原闸墩坝,将原闸孔用砼封堵。()溢108、流坝长33.5m,坝顶高程163.90m,顶宽2m,上游面铅直,下游面坡比1:0.87。5.4厂房坝段及其它厂区布置厂房布置在河床左侧及左岸,系河床式厂房。变电站为户外式升压站,位于厂房左端。绝缘油库布置在安装间底层,进厂公路位于左岸与主厂房安装间入口处,大门衔接。进水口布置厂房进水口段由底板、闸墩、渐变段等组成,进口处喇叭段上唇弧形曲线R=1m,喇叭口顶缘高程162.90m,进口底板高程157.70m,进水口设置事故快速闸门和检修闸门各1道,事故快速闸门的孔口尺寸为4.24.7m(宽高,下同),采用QPK-200KN卷扬式启闭机动水关闭,静水开启。检修闸门孔口尺寸为4.25.7m,采用1套闸109、门,闸门分2节,采用100KN电动葫芦静水中启闭,拦污栅与检修闸门共槽,共设置4套,每套拦污栅的孔口尺寸与检修闸门相同,采用100KN电动葫芦提栅清污与检修。为拦阻泥砂石质粗污物,在进水口前设置拦砂坎及浮筒式拦污排各1套。进水口前拦砂坎顶高程为160.9。厂房本工程厂房紧接进水口段布置,分为主厂房和副厂房。主厂房包括主机间和安装间,安装间位于主机间左侧,主机间布置4台轴伸贯流式水轮发电机组,电站总装机容量4630KW,最大引用流量430.62 m3/S,水轮机型号为GDJ810-WZ-260,发电机型号为SFW630-10/1180。主厂房总长43.52m,其中主机间35.5m,安装间8m,伸110、缩缝宽0.02m,机组间距8.5m,主厂房平面尺寸43.5220.5m(长宽)。主厂房由运行层、主机层和尾水管组成。运行层、主机层地面高程分别为170.47m、159.0m。水轮机安装高程为159.80 m。安装间分2层,运行层供安装及检修机组用,主机层布置空压机室、透平油库和油处理室。安装间与主机间设伸缩缝。副厂房包括两个部分,一部分位于主厂房下游,一部分位于安装间右侧。主机间下游副厂房分为4层,分别为水泵层(地面高程(159.0m),励磁变层地面高程(163.0m),电缆层地面高程(166.5m),压柜室地面高程(170.47m)。中控室位于安装间下游。安装间端部副厂房分为2层,分别为主变111、室地面高程(170.47m),电缆层地面高程(166.5m)。本工程尾水平台高程170.47m,宽3.6m,长35.5m,布置有尾水闸门4道,由工作桥上的100kw电动葫芦静水启闭。尾水管出口底板高程153.30m,出口与下游河床面采用1:4边坡连接。水头损失计算由于厂房进水口段较短,沿程水损失忽略不计,只计入口、拦污栅、闸门槽及渐变段等局部水头损失,计算方法按照水电站进水口设计规范(SD303-88)(试行)推荐的方法进行。经计算电站的总水头损失与单机引用流量之间的函数关系式为:hw=7.4310-5Q2式中 hw电站总水头损失(m); Q单机引用流量,Q30.62m3/S。当单机最大引用流112、量为30.62m3/S时,电站的最大水头损失值为0.07m。厂房运行高程的确定xx水电站的建筑物主要有砼闸墩滚水坝、冲砂闸、河床式电站厂房等。坝顶高程的确定主要是厂房坝段。厂房坝顶高程的计算,按砼重力坝设计规范(SDJ21-78)进行。计算公式如下:坝顶高程=水库静水位+2h1+h0+hc2h1=0.0166W5/4D1/3h0=10.4(2h1)0.8hc0.6 h1 式中 h0波浪中心线至水库静水位的高度(m);hc安全超高(m);2h1浪高(m),按官厅公式计算;2LC波浪长度(m);W多年平均最大风速(m/s);D吹程(km);K风速系数,设计情况K=1.5,校核情况K=1.0。按设计113、和校核两种情况进行计算,其计算成果见表5-4。表5-4 坝顶高程计算成果表计算情况库水位2h1(m)h0(m)hc(m)计算坝顶高程(m)设计洪水位169.380.640.200.3170.52校核洪水位170.300.380.120.2171.00根据表中计算结果,坝顶高程由校核洪水位控制,确定坝顶高程171.00。厂房坝段稳定及应力计算厂房坝段稳定计算包括抗滑稳定和抗浮稳定,本工程主要计算主机段,滑动面假设为砼基岩接触面。计算方法采用水电站厂房设计规范(SL266-2001)中规定进行。荷载组合按分别计算基本荷载组合及特殊荷载组合考虑。(1)基本组合1)上游正常蓄水位+下游最低水位+结构自114、重+永久设备重+水重+扬压力+浪压力;2)上游设计洪水位+下游相应水位+结构自重+永久设备重+水重+扬压力+浪压力;(2)特殊组合1)上游校核洪水位+相应下游水位+结构自重+永久设备重+水重+扬压力+浪压力;2)上游正常蓄水位+下游检修水位+结构自重+水重+扬压力+浪压力;抗滑稳定按抗剪断强度方式进行,计算公式为k=式中:k按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数;f滑动面的抗剪摩擦系数;C滑动面抗剪断粘结力(MPa);A基础面受压部分的计算截面积()W全部荷载对滑动平面的法向分值(KN);P全部荷载对滑动平面的切向分值(KN)。 抗浮稳定按下式计算Kf=式中:Kf抗浮稳定安全系数;W机组段(或安装115、间段)的全部重量(KN);U作用于机组段(或安装间段)的扬压力总和(KN)。 应力计算按材料力学法偏压公式进行max下游、上游基础面应力(MPa);minW所有垂直力和水平力对基础面形心的弯矩和(KNm);A基础面截面积();B基础面宽度(m);其它符号意义同前。厂房坝段稳定和应力计算成果见表5-5见表5-5 厂房坝段稳定和应力计算成果表计算情况抗滑稳定安全系数K抗浮稳定安全系数Kf基底应力(MPA)计算值允许值计算值允许值maxmin基本荷组3.623.05.931.10.370.0621.473.013.691.10.330.05特殊荷组20.692.515.381.10.420.053.116、532.55.861.10.460.07从表5-5所列计算结果可知,厂房坝段的抗滑稳定和抗浮稳定的稳定安全系数均满足规范要求,应力全部为压应力,符合规范要求。基础处理由于厂房结构座落较深,无需作专门的开挖处理,只需满足结构布置要求进行开挖处理即可,厂房基底基础较好,岩石裂隙很小,透水性很弱,厂房进口坝段基础不进行灌浆处理。6金属结构6.1机组电站主要水能参数水库正常蓄水位:163.90m水库校核洪水位:170.30m(P=3.33%)水库设计洪水位:169.38m(p=10%)厂房下游校核洪水位:168.57m(P=3.33%)厂房下游设计洪水位:167.32m(p=10%)下游正常尾水位:1117、61.02m(机组满发时)下游最低尾水位:161.02m(发半台机时)最大净水头:2.9m加权平均水头:2.81m额定水头:2.6m最小水头:1.5m(洪水情况:p=33.3%)装机容量:2520kw保证出力:420kw多年平均发电量:880万kwh年利用小时:3492h水轮机及其附属设备(1)机组机型选择xx水电站座落于江西省xx县xx镇xx村坪面脑村小组,电站为径流式。水头在1.52.9m之间,根据水头变化范围,查阅有关资料及向厂房征询,适合本电站的水轮机可选用轴伸贯流式、竖井贯流式以及轴流定浆式水轮机。轴流定浆式机组存在蜗壳及时形尾水管,厂房平面布置长度较长,厂房开挖量及砼工程量大。从统118、计资料扑克,一般厂房封建投资大20%左右。特别是本电站额定水头仅2.6,选择轴流式机组非常困难。因此,本电站不矛选择轴流式机组,因此,本阶段主要比较轴伸贯流式及竖井贯流式机组。根据厂房提供的资料,选择的机型主要技术指标见表6-1。表6-1 机型主要技术指标表项目单位GDJ810-WZ-260GDSK114-WS-260转轮直径260260水轮机出力Kw691.4695发电机出力Kw630630额定水头M2.62.6额定数量m3/s30.6230.5额定转速r/min115.4115.4额定点效率%88.588.5最高点效率%89.890.5比转速Mkw810810吸出高度m0.001.00从性119、能上看,采用轴伸贯流式机组和竖井贯流式机组均按好,国内多数生产厂生产过,技术成熟,效率较高,主厂房布置简单,投资省。但竖井贯流式机组水流从两侧进水,发电机位于竖井内,封建投资较大,砼工程较多。根据以上比较分析,结合业主要求,本阶段设计选用轴伸贯流式机组。(2)机组台数比较本电站装机容量为2520kw,针对装机4台和3台两种方案,从多方面进行比较,最后选用了4台方案。装机4台有以下优点:1)机组台数多,便于处在高效率区运行;2)厂房运行条件优于3台方案(运行、维护、检修等方面);3)机组性能方面(效率、汽蚀等)优于4台方案;4)便于套用国内已生产的机组,订货迅捷。 因而在本阶段根据业主意见,采用120、装机4台方案,单机容量630kw。(3)水轮机主要参数选择比转速和比转速系数是水轮机性能的主要参数,综合反映水轮机的性能指标。本电站水轮机额定比转速810mkw处在贯流式机组的比转速1500mkw,属中等技术水平。经综合分析,并结合国内水电设备制造厂提供的本电站建议的水轮机参数值,根据业主意见,本设计阶段推荐xx电站采用轴伸贯流式水轮机,机驵的主要参数如下:1)水轮机机型:DGJ810-WZ-260转轮直径:260额定不头:2.6m额定转速:115.4r/min额定比转速:810mkw额定流量:30.62 m3/s额定出力:691.4kw额定效率:88.5%最高效率:89.8%2)水轮发电机机121、型:SFW630-10/1180额定功率:630kw额定电压:400V额定电流:1137A额定功率因数:0.8(滞后)额定频率:50HZ额定转速:600r/min飞逸转速:1440r/min旋转方向:原动端看顺时针发电机飞轮力矩:GD24。9KN励磁方式:可控硅静止励磁最大起重量:8t(4)水轮机吸出高度和安装高程根据水轮机运行抗空蚀要求及发半台机组出力时,尾水管顶板淹没密度(0.5m)要求,结合厂房对HS的要求,确定本电站机组安装高程(转轮中心)159.80。调速设备和调节保证根据本电站所采用的水轮机,选用YDT-30000NM调速器4台,高速器额定工作油压力3.0PMA。机组在额定运行工况122、点甩负荷时最大速率上升不大于50%,机组在2.6m水头691.4KW出力工况突甩负荷时,导叶前最大压力上升值大于50%。在设计水头下,机组甩满负荷关闭时间Ts为5s。辅助设备(1)厂房超重设备选用16/3.2t电动双钩桥式起重机1台,配置在主厂房,其中主钩16t,副钩3.2t,跨度18.5m,为确保机组设备起吊安全,设砼超重试块,按规定进行负荷试验。(2)技术供水系统技术供水采用6台单元技术供水泵直供,其中台为热备用或在厂房边上建水池形式,由水泵提水至水池,通过管道供各台机组用水。(3)消防供水系统消防供水系统在平时情况下不使用,遇有火灾情况下使用,且所需水压较大。考虑这些因素,为节省投资,消123、防供水系统直接从技术供水系统取水,设2台(互为热备用)消防给水泵。(4)排水系统机组技术供水(主要部分)通过管道直接排至尾水渠,厂内漏水及机组漏水设收集池1个,并设渗漏排水泵2台,互为备用,自动操作;检修排水泵设收集廊道,水泵2台,手动操作。(5)油系统透平油系统设油罐1个,真空滤油机1台,齿轮油泵1台,烘箱1个,以及相应的透平油管路系统。绝缘油系统设油罐1个,滤油机1台,齿轮油泵1台,以及相应管路系统,该系统布置在开关站附近。(6)高低压气系统高压气系统设空压机2台,气水分离器1个,低压气罐1个及其相应的自动化元件和管路,分别向制动器及风动工具供气,并通过止回阀和高压气罐联接向高压气系统供气124、。低压气机的操作方式为自动。(7)水力测量系统机组监测:机组有效水头测量,机组测流,拦污栅测压差,机组冷却水温,冷却水压测量,主轴密封水压,流量油压。全厂性监测:上游水位测量,下滑水位测量,毛水头测量,水库水温,厂房渗漏水量测量,渗漏集水井水位测量。通风、空调与采暖主厂房运行屋采用自然通风,设备层采用强迫通风。采暖引用发电机排出的热量。中控室选用1台恒温恒湿空调机,布置在中控室。电气副厂房及空调机室、透平油库和油处理室、绝缘油库和油处理室均选用轴流式风机。另外,机组检修时,专设1台移动式轴流风机抽风。主机间还可考虑装设若干台台式风扇。水力机构设备布置主厂房长度43.5m,宽度38.2m,主机间125、长度35.5m,宽度20.5m,机组间距8.5m。安装场位于主厂房的左侧(从上游往下游看),并与机组运行层同高,升高8.0m,宽度20.5,并与运行层同高。电气副厂房布置在主厂房的下游侧。运行层上游侧布置有2个发电机吊孔、3个厂房消防栓、2个发电机灭火栓。上游侧布置套重力油箱。下主机层楼梯孔1个。安装场主要供机组安装、大修所用,该层布置起重吊物孔1个以及设有下中间层楼梯孔1个。主机层上游侧布置有4台油压装置,4台调速器,4个进人孔。与主机层同高层的安装场靠上游侧设有空压机室、透平油库、油处理室、洪箱室、滤油机、试重块间;靠下游侧设有高压气罐、低压气罐。在下游侧副厂房布置有水泵室,内设4台技术工126、作供水泵、1台技术备用供水泵、2台消防供水泵。电站主厂房控制高程为:厂房顶天花板高程:182.20m;桥机轨顶高程:179.90m;运行层高程:170.49m设备层高程:159.00m机组安装高程:159.80m;尾水管底板高程:153.30m;6.2电站与电力系统的连接xx水电站位于xx县xx镇xx村xx村小组,总装机容量2520kw,保证出力420kw,多年平均发电量880万kwh,年利用小时为3492h.工程建成后,所生产的电能送至xx县电网。该电站至xx变电站线路距离约为4km,为了节省投资及减少电能损失,经为主研究决定,本电站采用一回路35kv出线直接并入xx变电站,通过xx变电站与127、xx县电网连接。导线型号为LGJ-50。导线实际电流密度为1.652Am,接近经济电流密度1.65Am(按年最大负荷使用时间小于或等于3000h标准);允许电流为178.2A(环境温度为40)大于实际电流(82.6A);未端电压降为1.34%小于允许电压降(10%)。各项指标均符合要求,能长期经济稳定运行。6.3电气主接线本工程装机容量4630kw,发电机电压400V,10KV出线一回至xx变电站。对主变压器选择比较了1台主变和2台主变的方案。本电站为xx县电网主力电站之一,当只设1台主变时,如果主变故障,机组出力完全受阻,使供电可靠性降低,灵活性差。同时,本电站年利用小时数属中等偏低,调节库128、容非常小,几乎无调节,为使主变检修不造成电站大量弃水。因此,本阶段设计选用2台主变方案。1台主变故障或检修,电站极可以发2台机。考虑到本电站的特点,10kv升高电压侧采用单母线接线。其主要的优点是:主变高压侧和出线都有断路器,接线简单、清晰、继电保护简单。因此,本阶段设计推荐10kv高压选用单母线接线。对于本电站电气主接线方式,本阶段进行多方面的比较。在确定选用2台主变和10kv采用单母线接线的基地上,设计中进行了以下3个方案的技术经济比较。(1)方案一:发电机电压侧采用发电机变压器组单元接线。为了方便停机时,厂用电和生活区用电的供电可靠,在1#、2#、3#、4#发电机设置了单独的断路器。1)129、该方案的主要优点是:投资较小:电气设备少,安装维护工作量小。2)该方案的主要缺点是:当发电机或变压器任何一个单元故障或检修时,整个单元均要停止工作,可靠性低;运行灵洗性和互换性差;运行灵活性和线换性差;机组的同期装置的电压和相位均取自不同的电压等级、不同的相位,二次接线复杂,不方便实现自动化。 (2)方案二:发电机电压侧采用单母线接线。1)该方案和方案一比较主要优点是:一台主变停运,发电机间可互换运行,同样一台发电机停运,主变间也可互换运行,灵活性好;厂用电供电可靠性高;发电机、主变均有断路器,接线简单清晰。2)主要缺点是:400V母线故障使全厂停电;相对方案一,该方案投资稍大。(3)方案三:130、发电机电压侧采用单母线断路器分段。该方案优点除了与方案二(1)(3)点相同外,还有期独特的优点;400V母线故障检修时,可以切除故障或检修段,另一段仍可以运行,可靠性更高。主要缺点是投资较大。对于上述3个方案,分析方案一、二、三的优缺点,虽然方案三比方案一、二投资较大,根据本电站在系统中所占的容量和电站的特点,经综合的技术经济比较,本阶段推荐采用方案三。厂用电采用双向刀闸挂接在0.4kv母线上,经断路器向厂区供电。6.4主要机电设备选择主要机构设备在安装和检修机组的过程中,根据采用的机型,全厂选用1台16/3.2t,电动双钩慢速桥式起重机1台,跨度为18.5m,轻级工作制。主要电气设备根据选定131、的电站装机和电气主接线,选定的主要电气设备如下:(1)水轮发电机 共4台型号:SFW630-10/1180额定功率:630kw额定电压:400V额定电流:1137A额定功率因数:0.8额定转速600r/min(2)主变压器 共2台型号:S9=1600/10电压比:1122.5%/0.4KV接线组别:Y,d11阻抗电压:5.5%主要电气设备型号、规格及数量汇总见表6-2。表6-2 主要电气设备汇总表编号设备名称型号与规格单位数量1中央控制台JTL-6台12发电机开关、保护柜GGD (改)台43主变线路保护柜GGD(改)台14水机自动化柜GK-2/800台45微机励磁装置WKL1-N套46高频开关132、免维护蓄电池直流电源屏GZDW-38AH/220V套17厂用次序配电柜GGD(改)台2控制、保护、远动及通信(1)自动控制本电站按“无人值班,少人值守”的原则设计。监控系数采用分层分布式结构,分段负责全厂集中监控任务的电厂级及完成机组、户内开关站和公用设备等监控任务的现地控制级。厂级采用双套主机、双机互为热备用。各现地控制单元均能独立运行,完成其承担的现地功能。发电机励磁采用双微机自并励可控硅励磁装置。调速器采用微机调速器。本电站设置手动准同期、微机自动准同期2种方式。发电机以微机自动准同期为正常同期方式,手动准同期方式为备用同期方式。为简化同期二次接线,提高同期可靠性,每台机组分设微机自动化133、准同期装置。主变高压侧和10KV出线断路器均采用手动准同期方式。本电站操作电源为直流220V。直流系统选用CZST-220V/100AH铅酸免维护直流系统。(2)断电保护本电站电气设备的断电保护按国家标准和电力行业标准规定配置。保护型式均采用微机型保护装置。(3)远动与通信本电站与系统通信采用电力载电汉通信方式,满足话音及远动信息传输的需要。选用ZDD-65型电力线载波机。电站行政管理通信,选用HJD-36型程控交换机,容量36门。6.5机电设备布置本电站为河床式水电站,结合枢纽布置情况和厂房、设备布置要求,分别对主厂房,副厂房进行了机电设备布置。结合本电站枢纽布置情况和厂房、设备布置要求,分134、别对主厂房、副厂房、变电站进行了电气设备布置,现简述如下:主厂房电气设备布置在运行层上游侧布置有机旁屏,每台机有测温制动屏,机组励磁屏,同期保护屏,机组监控屏,按机组单元一列布置,中间层布置4台发电机中心点电流互感器柜。副厂房电气设备布置电气副厂房紧靠主厂房下游侧,分两层布置:与运行层同一高程170.47m电气副厂房布置有载波通信室,交接班室,中控室,厂用电屏室,厂用变压器室,励磁变室,PT柜室;紧靠下面(高程166.50m)为电缆层。变电站布置10KV变电站采用用户外中型布置,主变和10KV配电设备均布置在变电站内。生活区利用原电站生活、办公区。6.6金属结构根据电站运行和设备维护需要,按相135、应规程、规范要求,xx水电站工程设置闸门及启闭设备的建筑有大坝冲砂闸门、厂房进水口闸门和电站尾水出口闸门等。闸门的布置型式按水利水电工程钢闸门设计规范(DT5039-95)中有关规定进行确定。大坝冲砂闸门及启闭设备大坝冲砂闸设工作闸门1扇。工作闸门为平面钢闸门,孔口尺寸3.56.6m,设计水头11.68,闸门分节布置,采用坝顶200kn手电两用螺杆启闭机启闭。厂房进水口金属结构设备本工程电站厂房采用4台630kw的轴伸贯流式水轮发电机组,整个进水口布置有拦污栅、检修闸门和快速闸门。快速闸门每台机1扇,共4扇。孔口尺寸4.24.7,设计水头11.68m,采用QPK200KN快速闸门启闭机动水关闭136、,静水开启。快速闸门的关闭时间应满足对机组的保护要求,下降接近底坝时,其速度不应大于4m/min,启闭机的控制设置就地操作和远程操作两套系统。检修闸门为平面钢闸门,布置在快速闸门之前。设置1套闸门,4台机共用。单扇检修闸门的孔口尺寸4.25.7,设计水头11.68m。采用100KN电动葫芦于静水中启闭。拦污栅与检修闸门共槽,孔口尺寸与检修闸门相同,采用100KN电动葫芦静水启闭。拦污栅设置4套,1机1套布置,提栅清污与检修。电站尾水出口闸门及启闭设备发电尾水出口处设尾水闸门1道,共1扇,4台机共用。尾水钢闸门的孔口尺寸5.24.4m,设计水头15.4m,采用2台100KN电动葫芦于静水中启闭。137、金属结构设备规格及数量本工程金属结构设备的规格与数量见表6-3表6-3 金属结构及启闭设备汇总表所在位置名称孔口尺寸(m)(宽高-水头)门叶埋件启闭机套数每套重(T)总重(T)孔数单孔重(t)总重(t)型号套数冲砂闸工作闸门 3.5177122200kn螺杆启闭机1厂房进水口快速闸门4.24624428QPK200KN4检修闸门4.2188428100KN电动葫芦1拦污栅4.25.74416428100KN电动葫芦尾水出口尾水闸门5.2177428100KN电动葫芦4注:闸门及拦污栅均为钢结构,闸门均为平面闸门。6.7消防设计工程概况xx水电站装机容量4630KW,枢纽建筑物主要有大坝、厂房、138、户外式变电站和绝缘油库等。厂房分为主厂房和副厂房。主厂房约35.5m,宽20.5m,副厂房长35.5m,宽6.0m。主厂房进厂大门布置在安装场上游侧。安装间长8m,宽11.6m。主厂房内布置4台轴伸贯流式水轮发电机组,运行层高程170.47m,主机层高程159.00m,机组间距8.5m,厂房机组段长35.5m,安装场段长8.0m。运行层上游侧布置有2个发电机吊孔、3个厂房消防栓、2个发电机灭火栓。上游侧布置套重力油箱。下主机层楼梯孔1个。安装场主要供机组安装、大修所用,该层布置起重吊物孔1个以及设有下中间层楼梯孔1个。主机层上游侧布置有4台油压装置,4台调速器,4个进人孔。与主机层同高层的安装139、场靠上游侧设有空压机室、透平油库、油处理室、洪箱室、滤油机、试重块间;靠下游侧设有高压气罐、低压气罐。在下游侧副厂房布置有水泵室,内设4台技术工作供水泵、1台技术备用供水泵、2台消防供水泵。消防总体设计方案本工程消防设计贯彻“以防为主,防消结合”的原则,对可能发生火灾的场所,采取有效的预防措施,以减少火灾的发生。如设置必要的消火栓、灭火器、必要的排烟和疏散通道,以达到一旦发生火灾则能限制其范围,将人员和财产损失减少到最小。主要设计规范如下:水利水电工程设计防火规范(SDJ278-90);建设设计防火规范(GBJ16-87);火灾自动报警系统设计规范(GBJ116-88)。工程消防设计(1)生产140、场所火灾危险性分类及建筑物耐火等级根据水利水电工程设计防火规范(SDJ278-90)规定,电站各主要场所火灾危险性分类和耐火等级见表6-4。对同一层内有不同的耐火等级要求的,一般按耐火等级高的考虑,当其占的比重很小,则另外考虑。表6-4 各建筑物火灾危险性分类和耐火等级表生产场所名称火灾危险性类别耐火等级主厂房、安装场丁二高压开关柜室丁二低压配电屏室丁二中控室、载波通信室丙二主变、厂变、励磁变室丁二电缆室丙二油库及油处理室丙二空压机室丁二电工实验室丁二其它丙三(2)电站内交通运输车道可靠兼作消防车道。主厂房安装场有6m宽的进厂大门。7工程管理7.1管理机构管理机构的设置xx水电站属V等工程,是141、以发电为主,兼有灌溉和防洪等综合利用效益的水利工程。管理主要任务是确保大坝及水电站正常,安全运行,并充分发挥工程的综合利用效益。根据水利部水利部工程管理单位编制定员试行标准(SLJ705-81)、水库工程管理设计规范(SLJ106-96)和小水电企业定员定编标准要求,结合本工程的实际和现代企业管理经验,本工程管理机构按站、室、班组三级设置。设回龙水电站工程管理站,下设生产技术部、计财统计室、行政办公室以、水工车间、电厂运行检修车间。管理机构的职责(1)站长:全面领导工程的行政业务工作;(2)生产技术部:负责生产计划安排,生产技术指导,资料保管及安全教育,安全检查等工作;(3)计财统计室:负责财142、务出纳,证帐成本,工资核算,流动资金,固定资产及工程情况统计上报等工作;(4)行政办公室以:负责文秘、收发、打印、接待及警卫、后勤、人事等工作,同时兼管理站多种经营、绿化等工作;(5)水工车间:负责工程管理、观测、维修、防洪、淋漓水情及调度等工作;(6)电厂运行及检修车间:负责电站日常生产,运行工作以及设备的日常维护,检修等工作。人员编制人员编制本着确保工作运行,提高工作效益,降低运行管理成本为原则,参照水利工程管理单位编制定员试行标准(SLJ705-87)中互等电厂编制定员。总定员人数20人,其中:运行人员17人,管理人员3人。定员情况表见7-1。表7-1 工程管理站定员表序号组织机构人员数143、量1站长12生产技术部13财务室24行政办公室15水工车间46运行、检修车间117.2主要管理设施工程管理范围和保护范围为使工程设计效益得以正常发挥,必须加强对工程的管理和保护,确保工程安全运行。根据中华人民共和国水法及水库工程管理设计规范,并结合本工程的具体情况,暂按正常蓄水位加0.5m即164.4高程以下范围确定管理范围,不另行征地。拟定水库正常蓄水位163.90m库面边线以外30m以内为库区保护范围。库区保护范围内,禁止取土、挖坑、打井、开沟、扒石、爆破、炸鱼等危害工程安全和效益的活动。工程管理区规划(1)永久性房屋建筑原电站左侧建有综合楼1栋,该建筑包括接待、办公、住宅及食堂等功能,本144、次扩机工程不另建永久性房屋建筑。(2)电源、水源工程管理所需电源及备用电源,由2台厂用变压器接在分段母线上,互为备用。生产和生活用水源取自库内。(3)通讯本工程系统通讯方式采用电力载波通信。本工程水情预报可通过载波机联系。7.3工程管理措施建筑物管理xx水电站工程建筑物的管理包括拦河坝、冲砂闸、发电厂房及其附属设施的检查、观测、养护、维修、防洪、抢险等。各建筑物的养护、维修必须本着预防为主、防重于修、修重于抢的原则。当建筑物发生缺陷或异常现象时,应及时进行修理、观察、检查、防止事故、缺陷扩大。必须根据检查、观测成果等制订修理方案。特别是在汛期,需加强巡视,确保安全。出现险情,应立即报告、尽快抢145、护。为了确保工程安全运行,一般每隔2年要对所有建筑物进行一次全面的大检查。工程观测(1)观测项目本工程的观测项目主要有拦河坝坝身沉降、近岸河床冲淤变化、上、下游水位、建筑物的水平、垂直位移和扬压力等。(2)观测要求水工建筑物的观察,原则上每月至少应进行3次。当有不正常情况或牌容易引起事故边界条件时,应加强对期进行检查巡视。必要时,应对可能出现险情的部位昼夜进行监视,对于经多次观察而无明显变化的建筑物部位,可适当减少观察次数。每年汛前、汛后,都应配合工程检查对水工建筑物进行一次全面的观察。水位观测应经常进行。工程观测应有专人负责。观测时应做好记录,若发现重要问题,应及时上报,并抓紧分析研究,进行146、专门处理。(3)观测设施的检查与维修为了使日常观测工作顺利进行,应对现有的观测设备、食品进行定期检验和维修。表面位移点的检查要随时进行,其它观测设备的检查,一般每月进行12次。8施工组织设计8.1施工条件对外交通xx水电站扩机工程地处xx县xx镇xx村xx村小组,距xx县城40km,距xx圩镇4km。系赣江水系梅江一级支流xx河的下游,为xx河上最后一级梯级水电站。是一座以发电为主,兼有灌溉和防洪等综合利用效益的水利枢纽工程。工程对外交通主要靠公路,现有公路可直通xx镇,xx镇至xx电站有公路相通,仅需进行适当维修,施工期交通便利。工程布置及施工场地xx水电站为河床式电站,枢纽建筑物集中,主要147、建筑物由库墩溢流坝、冲吵闸、河床式电站厂房及开关站等构成。工程施工工期施工场地布置结合进场公路交通、以左岸为主。在大坝左岸厂房前进行扩宽整平,施工期布置材料堆放及砼生产加工系统。生活设施结合电厂今后运行管理考虑,布置在左岸地上,弃渣场布置在左岸上游的山坳地段。风、水、电供应条件施工用水在左岸台地修建蓄水池,采用水泵从库内抽取河水至蓄水池,再由蓄水池铺设管路至各用水点。施工用电结合永久供电线路先行架设,在左岸接线,施工期配置400kva变压器1台,为确保应急用电,另自备1台100柴油发电机组。施工用风在大坝设20m3空压机1台,块石开采设6 m3空压机。水文气象条件xx水电站地处梅江一级支流的x148、x河下游,属亚热带季风气候区,气候温和,雨量充沛,四季分明,无霜期长。多年平均气温18.3,极端最高气温38.4,极端最低气温-6.4。多年平均相对湿度83%,多年平均无霜期290d。多年平均风速2.5m/s,最大风速18m/s。流域内降水在年际之间分配极不均衡。根据历年资料统计,多年平均降水量为1691.3,最大年降水量2373.6,最小年降水量1039.7,年变率为2.28倍。洪水暴雨形成,暴雨类型主要为峰面雨和台风雨,峰面雨一般出现在46月,降水范围大,历时长,强度小,约占全年的50%。台风雨的27.2%。年最大降水多出现在6月,一次暴雨持续时间多在3d以内,以1d居多。10月次年3月降149、水量最少,为枯水期。坝址处多年平均流量71.9 m3/s,不同设计频率年平均流量成果见表8-1。表8-1 坝址不同设计频率年平均流量表频率(%)5102050759095年平均流量(m3/s)113.3102.590.369.455.344.538.8坝址不同时段设计洪水成果见表8-2时段P(%)表8-2 坝址不同时段设计洪水成果表Q(m3/s)全年9-3月11-3月10-2月23320117511339873.333030107210339005278097793678510236081777560220192065561442333.31580527486299阳都未建库有,坝址下游水位流150、量关系见表8-3。表8-3 坝址下游水位流量关系表水位(m)159.6160161162163164165流量(m3/s)033.91483285678781251水位(m)166167168169170171172流量(m3/s)1675214626583216378543895050水库调洪成果见表8-48-4 水库调洪成果表项目P(%)洪峰流量(m3/s)坝前最高库水位(m)最大下泄流量(m3/s)相应坝址下游水位(m)0.334330171.6341.5170.600.54100171.413930270.2213710171.053574169.5923320171.62321516151、9.003.333030171.302945161.5752780169.962710168.08102360169.382313167.32201920168.711892166.4633.31580168.121563165.76建筑材料来源工程建设所需大宗材料:水泥可在本县有关厂家采购,钢材及其它商品材料由县物资部门组织供应,木材在本县林场采购。通航、过木等要求本工程施工无通航、过木、过渔等要求,也不造成下游断流、断航等现象。8.2天然建筑材料本阶段对天然建筑材料进行了较详细的调查,工程附近块石及砂料储量丰富,满足工程用量需要,但砾石料缺乏。土料在右岸坝址约100150m公路边山坡,均为152、第四系深黄色亚粘土,含少量碎石、砂粒,可作为施工围堰用料,储量约0.81.0万m3砂砾料在右岸下游距坝址约500m左右,为砂砾石混合料,砾石含量1030%,需筛分后,分别用作砾石料及砂料,储量23万m3。至厂房航运500m左右。块石料位于右岸下游距坝址约200,岩性为中粗粒花岗岩,上覆风化无效层23m,裂隙稍发育,采取率约50%,储量大于5万在右岸坝址约100150m公路边山坡,均为第四系深黄色亚粘土,含少量碎石、砂粒,可作为施工围堰用料,储量约5万m3。至厂房航运300m左右。8.3施工导游导游标准xx水电站工程导流建筑物采用浆砌石围堰。按照水利水电工程施工组织设计规范(SDJ338)规定,153、本工程浆砌石围堰为5级建筑物,其灌水标准为3年一遇洪水。根据本工程的施工条件、施工布置及工程量等情况,选用枯水期102月为施工导流时段,对应设计流量299m3/s。厂房栏洪度汛施工洪水采用全年10年一遇洪水标准,相应的设计流量2360 m3/s。各不同时段不同频率的施工设计洪水成果见表8-2。导流方式本工程采用分期围堰的导流方式。第一个枯水期围右岸,导墙及拦砂坎(纵向部分)等永久建筑物为一期纵向围堰,一期上、下漩围堰分别与拦砂坎及导墙末端衔接,形成一期基坑。施工洪水由右岸泄走,汛期洪水由右岸闸墩坝渲泄。左岸为厂房坝段,工程量相对大,全部工程控制在10个月内完成。施工洪水经已经建成的闸墩坝及溢流154、坝渲泄。第二个枯水期开始,集中力量施工右岸,右岸为大坝,只对大坝进行维修加固,工程量少,全部工程控制在2个月内完成,施工洪水已经完成的冲砂孔渲泄。各项导流的水力计算成果见表8-5。计算成果计算情况计算项目上游水位(m)下游水位(m)一期枯水期10-2月165.32163.05汛期主度汛169.38168.70二期枯水期10-2月165.56163.05汛期主度汛169.38168.70导流建筑物设计本工程河床相对较宽,为便于围堰布置,导流建筑物的型式选用浆砌石围堰方案。本工程拟将一期纵向围堰与冲砂闸、导墙及拦砂坎等永久建筑物相结合,该永久建筑物所处位置是河床的左岸,可在进行左岸河槽开挖之前先施155、工,并在冲砂闸边墩设1条施工缝,埋锚筋并进行纵缝灌浆处理。二期上游横向围堰与拦砂坎结合,按永久建筑物设计。根据分期导流水力计算成果进行围堰的结构设计。围堰的稳定按抗剪断公式进行,应力计算按材料力学方法,计算成果见表8-6。表8-6 围堰稳定及应力计算成果表计算项目安全系数应力kk上下一期上游横向6.281.065.012.0下游横向7.631.0911.811.3二期上游横向6.251.145.415.2下游横向5.41.064.7913注:1、表示迎上面的堰基应力,表示背上面的堰基应力。2、二期上游横向围堰兼用拦砂坎,按永久建筑物设计。导流工程的主要工程量:土砂方开挖1230 m3,浆砌石8156、30 m3,草袋围堰300 m38.4主体工程施工厂房及开关施工厂房施工安排在第一个枯水期,并与一期基坑同期进行。土方开挖采用1 m3挖掘机挖装土,自卸汽车出渣。石方开挖采用钻爆法施工,挖掘机装车,自卸汽车出渣。基础岩石开挖采用火雷管引爆,逐层挖除。当挖至接近基础面时,应采用浅孔法小爆破,并控制炮眼深度及装药量。当挖至接近基础面0.5m内的岩石时,应采用撬挖的方法施工。截水墙、齿槽的岩石挖应设置防震孔或采用预裂爆破和光面爆破等方式施工。开挖后的渣料可结合围堰加高培厚进行弃除,但不得妨碍开挖基坑及其它工作,并应避免二次弃渣。弃渣不得恶化水流条件,更不得造成下游河道淤积。多余渣料应运至下游指定料场157、弃渣,弃渣结束后,应对弃渣场进行环境保护与恢复。基础开挖结束,验收合格,即可进行下部砼浇筑,砼施工采用通仓浇筑,并按底板、尾水管、主机层和运行层进行分层施工。砼浇筑应按设计要求进行分缝、分块施工,浇筑完后及时覆盖和养护。已浇好的砼,其抗压强度未达到2.5mpa之前,不得上层砼的浇筑准备工作。砼中埋块石粒径一般约3040为宜,并应均匀埋放在新浇砼层上,不得抛扔。块石与模板及结构的边界净距离不得小于30,在距基础1m,距迎水面2m以内及受拉区砼中,不宜埋放块石。块石与块石之间的水平和垂直距离以不影响对砼进行充分振捣为原则。砼的振捣时间以砼无显者下沉、不出现气泡并开始汽浆为准。砼振捣时,其移动间距不158、应大于振动器有效半径的1.5。振捣器的距离应约等于其有效半径的1/2,并不得触动钢筋、止水片及埋件等,更应防止漏、重振。砼在冬季施工时,溢流坝砼的浇筑温度不宜低于5,厂房不宜低于10。夏季施工气温不宜超过28,否则应进行温控措施。下部砼施工以浇筑砼为主,机组管路及埋件等应与封建配合,组织流水交叉施工。厂房二期砼施工时,所有埋件应按设计和有关规定埋设完毕,砼浇筑时不得冲击预埋件和模板。当二期砼与一期砼不能很好结合时,应在二期砼达到设计强度后,对缝面进行水泥灌浆处理,灌浆时的压力应避免对预埋件产生抬动。二期砼的骨料不得大于二期砼最小结构厚度的1/4或钢筋最小间距的1/2。二期砼的强度应高于一期砼强159、度5mpa。上部砼的施工应在吊车运行前完成,安装间应超前主机房施工。与第一期发电的有关部位应提前施工。在厂房封顶前,应利用外部设备使行车吊入就位,为机组部件的检测和组装创造条件,厂房其它木结构、钢结构、砌体、屋面、楼地面、装饰等工程的施工类似于一般工业与民用建筑。开关站布置为户外式,主要是石渣回填和构架制安,施工时应于电气设备安装、送出工程线路架设相协调。金属结构设备及安装闸门制作可委托有关厂房进行,由于门体尺寸较大,整扇运输困难,要求厂家制作时根据设计图纸,结合运输条件,采用分节、分块运到工地后再进行组安装。埋件制作可在工地进行,采用二期砼埋设。埋件安装定位完毕,应进行检查、复测、验收合格后160、,再进行二期砼浇筑。门体组安装结束,应进行起落操作试验,并对闸门进行除锈、涂漆等保护处理,通过交接验收,才能投入运行。启闭设备安装完毕,应进行调试,调试分单机调试和负荷调试。并与闸门连接作无水、静水、动水操作试验。设备外露及摩擦部位均应进行除锈、涂漆、润滑等保护处理。工程施工期,主要施机械设备需用量见表8-7表8-7 主要施机械设备需用量表序号设备名称规格单位数量1挖掘机1 m3台22推土机59kw台13风钻手持式、气腿式台104潜孔钻机100型台15拌和机0.4 m3台46振捣器平板、插入式个1287风水枪2-6 m3/min支498空压机9 m3、20 m3台29电焊机30KVA台210点161、焊机150KVA台111对焊机150KVA台112自卸汽车5-10T辆813载重汽车4T辆414离心水泵17-30KW台615双轮车部4016起重机5-10T台117卷扬机5T台118钢筋弯曲机4-6台119钢筋切断机7KW台120砼吊罐0.25-1.0 m3个221钢筋调直机14KW台122柴油发电机200KW台123履带式起重机10-15T台124车床100-600台125创床牛头台126摇臂钻床20-35台127滤油机压力式台128试压泵手动台129葫芦手动、电动台430潜水泵台128.5施工总布置工程施工期设立指挥部,指挥部下设有关科室,全面负责工程施工、资金筹措、质量监督、物资采购及162、生活供应等工作。施工总体布置以左岸为主,并结合电厂今后运行管理考虑。永久生活及办公等设施利用原有办公房,布置在左岸公路边,该处靠近公路,需永久征地,施工期为指挥部所在地,工程结束后为电厂生产、生活区。靠近大坝布置临时生产车间、仓库及工棚。靠近厂房前回车坪位置布置施工场地、施工期的材料堆放、砼拌和系统、压气系统等。施工供水在左坝头山坡修建供水池解决。施工用电在左岸接线,施工期配置1台400kva变压器供施工用电。施工用风在左岸施工场地设20 m3空压机1台,专供厂、坝施工用风。块石料场设6.0 m3空压机1台,主要为石料开采供风。拌和系统布置在左岸,高峰期设4台0.4 m3拌和机投入运行,一次性163、布置至施工结束,施工通信结合今后运行管理考虑,由当地电信部门架设直通工地。永久公路布置在左岸,可直通额定蝇营狗苟及厂、坝,解决两岸施工交通在大坝下游布置施工便桥,可直通两岸施工场地及下游弃渣场,建设期的临时工程量及施工占地见表8-8表8-8 临时工程量及施工占地表序号项目单位数量备注一临时工程1临时公路Km22施工便桥m603施工房屋(1)仓库500(2)工棚1200二施工临时占地亩5旱地8.6施工总进度初拟本工程施工总工期为19个月(含施工准备),第1年的9月初进场施工准备,安排至第3年的3月底工程施工全面结束,各阶段施工进度形象控制见表8-9。进度安排为:第1年:9月初进场施工准备,并结合164、左岸的水上开挖进行三通一平,10月底完成工棚搭设及左岸一期基坑围堰修筑。10月初进行一期基坑开挖,至12月底,一期基坑开挖结束。第2年:14月,水下砼施工应基本完成,至4月底,厂房坝段的工程应抢出校核水位高程以上。工程进入学年施工,至7月底,厂房施工基本结束。8月初机电设备及安装开始进入紧张阶段。第3年:继续进行机电设备安装,2月底金属结构设备及安装基本结束,至3月底,结束所有工程,施工扫尾。4月初工程下部蓄水,电站投入试运行。根据以上安排,工程施工高峰期出现在第一个枯水期的左岸一期工程施工。最大月施工强度有:石方开挖1869 m3/月,出现在11月份。砼浇筑3860 m3/月,出现在23月份165、。高峰期上工人数约350人,高峰期最大用电负荷约560kva。工程施工主体工程主要工程量有:土方开挖8252m3,石方开挖2898 m3,浆砌石1380m3,砼埋块石1312 m3,砼5368 m3,钢筋制安141t,金属结构97t。工程所需主要材料用量有:水泥1692t,钢筋141t,钢材97t,木材527 m3。砂石备料量约为:河砂2863 m3,碎石5184 m3,块石2492 m3。工程耗用总劳力约12.5万工日。施工总进度计划编号工程项目单位工程量第一年第二年第三年9101112123456789101112123一施工准备1三通一平2工棚搭设3围堰修筑及拆除二主体工程施工(一)砼溢166、流坝1土砂方开挖m32C20堰面砼m33C15砼m34海漫干砌石m3(二)冲砂闸工程1土砂方开挖m32一般石方开挖m33基础石方开挖m34C15砼底板m35C20砼闸墩施工总进度计划编号工程项目单位工程量第一年第二年第三年91011121234567891011121236钢筋制安T(三)厂房坝段及发电厂工程m31土方开挖m32一般石方开挖m33基础石方开挖m34C15底板埋石砼m35C15胸墙砼m36C15尾水闸墩砼m37C20防洪墙砼m38C15水下砼m39C15水上砼m310C20水上砼m311C20工作桥砼m312M7.5浆砌石m313钢筋制安t14其它施工总进度计划编号工程项目单位工167、程量第一年第二年第三年9101112123456789101112123(四)升压变电站工程1土方开挖m32石方开挖m33石渣铺设m34M7.5浆砌石m35C15砼基础m36C15构架砼m37钢筋制安T8其它m3(五)房屋建筑工程(六)金属结构设备及安装(七)机电设备及安装(八)水土保持工程(九)砂石备料9水库淹没处理和工程永久占地9.1水库淹没范围及实物指标xx水库属河道型水库,库区内尚未发现有开采价值的矿产资源。工程扩机后,水库正常蓄水位维持不变,即大坝不加高。因此,没有增加水库淹没范围,也没有淹没农田和人口迁移。9.2工程永久占地根据水库淹没处理办法和本工程建筑物布置及施工场地布置,确定168、工程永久占地5亩。永久占地部分主要维修进场公路、布置有变电站和生活区等,该部分占地基础是旱地。10环境影响评价与水土流失10.1环境状况xx为赣江系梅江一大支流,位于江西省东南部,主流发源于武夷山脉石城与福建交界的仙山脑,主峰高度946.5m,漂流自东向西流经石城县和xx县的固村、长胜,在xx江口汇入梅江。区内拥有丰富的自然资源,xx电站地处xx下游,坝址以上流域控制集水面积2300k,库区位于xx县xx镇境内,区内山峦重叠,地势起伏,植被一般,具有风华正茂的副热事东南亚季风气候,降雨充沛,日照充足,无霜期长。流域内地层主要有加里东期侵入岩及第四系总和层等。加里东期侵入岩岩性为灰白色中粗粒花岗169、,呈岩基、岩株状产出,第四系冲积层分布在左岸级阶地,上疗为深黄色粉砂质壤土,含少量碎石、石英颗粒,松散稍密状,厚度约48m。xx坝址以上范围涉及xx、古城两县。区内主要以种植及农副产品加工为主,基本上无大规模的有严重污染的企业。污染源主要是沿河村庄、乡镇生活污水和农田施用的化肥的农药。目前库区河水清流,水质尚好,符合GB5749-85饮用水水质标准。10.2环境影响评价xx水库为河道型水库,预计水电站扩机兴建后对环境的影响如下:(1)由于施工期土石方挖较大,有可能对环境造成不利影响;(2)电站建成后,为xx县电网增加装机2520KW,可提供年电量880万kwh,对xx县工农业生产发展及居民生活170、水平提高十分有利。(3)在电站施工期,机械噪声和震动及粉尘对周围环境有一定影响,但随着施工结束,这种不得影响可削减或消除。10.3水土保持xx水电站工程地处丘陵区,植被一般,水土流失现象严重。在工程建设中破坏水土保持的区域主要在改河段、石料场开采区。虽在开挖区将破坏原始地形地貌,弃土、弃石方量大,但可根据工程特点,水土保持原则应以预防为主,因地制宜,综合治理,治管结合,防害兴利。对上游河堤防进行局部加高培厚,并进行植树绿化,同时大力改造低产田,提高耕地复种指数,扩大土地生命力,使一定数量面积的以提高,同时,应合理开发土地,保护耕地资源。对于坝区开挖弃土、石应按指定区堆填,并做好防治降水引起泥石171、流流入河道,土、石料场开挖区,应在工程建成后,对已破坏的植被进行恢复,以防止水土流失现象的发生。11.1 编制说明 工程概况xx水电站地处xx县xx镇xx村xx村小组境内,距xx县城40KM,距固村圩镇4KM。工程对外交通主要靠公路,现有公路可直通坝址。 本工程主要由拦河坝、灌溉渠道、渡槽、冲砂闸、发电厂房和开关站等建筑物组成。水库正常水位为163.90m,相应容为25万m。电站为河床式电站,装机容量4*630kw,多年平均发电量880万kwh,灌溉农田面积2400亩。是一座以发电为主,兼具灌溉和防洪等综合利用效益的水利工程。主体工程主要工程量:土砂方开挖8250m,石方开挖2898 m,土石172、方回填118 m,干砌石360 m,浆砌石1380 m,砼埋块石1312 m,砼5368 m,钢筋制安141t,金属结构96t,机电设备4套。主要材料用量有:水泥1692T,钢筋141t,木材527 m,钢材96t,砂2863 m,卵石5184 m,块石2492 m,炸药1.5t,柴油3.5t。工程耗用总劳力约2.5万工日,高峰期上工人数约350人。投资主要指标本工程资金来源为30%自筹,70%贷款,贷款年利率5.76%,基本预备费费率为10%。工程总投资1679.5084万元,静态总投资1614.4152万元。电站单位千瓦投资为6665元/kw,单位电能投资1.91元/kwh。编制原则及依据173、(1)江西省计委赣计【1991】基综字8号颁发的江西省水利水电基本建设工程设计概(估)算费用构成及计算标准暂行办法(试行)及赣计综字【1992】14号文的补充规定,本工程按类工程取费;(2)赣计设审字【1997】48号关于调整江西省水利水电工程人工费单价和主要材料计费基价及有关问题的通知,其中人工工资按19元/工日计算;(3)江西省水利厅【1981】颁发的江西省水利水电工程设计概算定额;(4)水利部颁水利水电建筑工程概算定额(1988);(5)水利部颁(中小型)水利水电设备安装工程概算定额(1992);(6)水利部、能源部能源水规【1991】1272号文水利水电工程施工机械台班费定额,其中一类174、费用按能源部能源水规【1993】117号文的规定的系数进行调整。(7)江西省水利水电工程可行性研究报告估算编制办法;(8)主要材料预算价依据现场调查的资料分析所得,编制的价格水平年为2003年;(9)资金来源依据xx县xx水力发电有限公司提供。(10)水情自动报警设备及安装投资已列入“第二部分机电设备及安装投资”内;(11)工程单价及主要材料预算价格分析计算时,考虑了充分利用开挖弃料。11.2 估算表及汇总表表11-1 总估算表;表11-2 建筑工程估算表;表11-3 机电设备及安装工程估算表;表11-4 金属结构设备及安装工程估算表;表11-5 临时工程估算表;表11-6 水库电站补偿费估算175、表;表11-7 其他费用估算表;表11-8 材料预算价格汇总表。表11-1 总估算表 单位:万元序号工程或费用名称建安工程费设备购置费其他费用合价1第一部分 建筑工程272.1118272.11182第二部分 机电设备及安 装工程52.3800895.3000947.68003第三部分 金属结构设备 及安装工程5.683094.7170100.40004第四部分 临时工程30.166430.16645第五部分 电站补偿费38.000038.00006第六部分 其他费用79.292079.29207一至六部分合计330.1748990.0170147.45841467.65028基本预备费146176、.76509静态总投资1614.415210工程贷款利息65.093211总投资1679.5084表11-2 建筑工程估算表 单位:万元编号项目或费用名称单位数量单价合 价第一部分建筑工程2721118一旧厂房拆除工程560331浆砌石拆除M88038.80341442砼拆除M19066.30131943青砖拆除M17033.5056954机组设备拆除台31000.003000二新建厂房工程20897821砂方开挖M45005.80261002一般石方开挖M157512.50196883基础石方开挖M102619.20196994底板埋石砼M1312147.201931265C15胸墙砼M15177、2206.60314036尾水闸墩砼C15M646188.101215137C20防洪墙砼M391280.301095978C15水下砼M1987256.905104609C15水上砼M584306.2017882110C20水上砼M575428.1024615811C20工作桥砼M161520.218375412钢筋制安t1164027.8046722513M7.5浆砌石M260116.303023814细部结构工程 52000三冲砂闸工程1421131砂方开挖M2065.8011952一般石方开挖M10712.5013383基础石方开挖M6219.2011904C15底板砼M120161.178、50193805C20闸墩砼M242210.60509656钢筋制安t164027.80644457细部结构工程3600四升压站工程707961土方开挖M1826.5011822石方开挖M5812.507253卵石铺设M3258.9018854石渣回填M5812.67315M7.5浆砌石M128116.30148866C15基础砼M86161.50138897C20构架砼M36426.60153588钢筋制安t54027.80201399细部结构工程2000五大坝维修工程929631砂方开挖18006.50117002干砌石32095.10304323C15砼M218161.50352074C179、20砼M90173.6015624六电灌站工程座2125000.00250000七环境保护工程194311土方开挖M2326.5015082M7.5浆砌石M102116.301186133草皮种植6005.1030604其他环保工程项13000表11-3 机电设备及安装工程估算表 单位:元 序号名称及规格单位数量单价小计合计设备费安装费设备费安装费第二部分 机电设备及安装工程89530005238009476800一发电设备及安装台/套4849000050940089994001水轮机设备及安装台/套4137000082200548000032880058088002水轮发电机设备及安装套42180、800001680011200006720011872003调速器及安装套41050006300420000252004452004增速器及安装套422500013500900000540009540005励磁装置及安装套430000180012000072001272006厂内起重设备及安装套1140000840014000084001484007水力机械辅助设备及安装套4200001200800004800848008发电电压设备及安装套4200001200800004800848009控制保护设备套15000030005000030005300010直流、厂用电系统及其它全套110000181、060001000006000106000二升压发电设备及安装270000144002844001主变压器台21200007200240000144002544002其它项1300003000030000三其他设备及安装1930001930001通信设备项11000010000100002通风采暖设备及安装项18000800080003生活供水项11000010000100004消防设备项15000500050005防雷及接地项13000030000300006交通设备项13000030000300007机修设备项17000070000700008电工实验设备项1300003000030000182、表11-4 金属结构、启闭设备及安装工程估算表 单位:元序号项目或费用名称单位数量单价合价第三部分 金属结构、启闭设备及安装工程10040001冲砂闸闸门及埋件制安T98500765002厂房进水口快速工作闸门及埋件制安T3285002720003厂房检修闸门及埋件制安T1685001360004厂房进水口拦污栅T2470001680005厂房尾水闸门及埋件制安T1585001275006200KN螺旋启闭机台121000210007QPQ200KN启闭机台4320001280008进水口检修闸门(拦污栅)启闭100KN电动葫芦台125000250009尾水闸门启闭100KN电动葫芦台2250183、0050000表11-5 临时工程估算表 单位:元序号项目或费用名称单位数量单价合价第四部分 临时工程301664一施工导流工程1454201土砂方开挖M12306.5079952编织袋土围堰M35048.10168353浆砌石围堰M830116.54967284浆砌石围堰拆除M61538.8023862二临时交通工程240001公路改善km212000.0024000三临时房屋建筑工程49700(一)施工单位临时房屋305001施工仓库30075.00225002生活文化福利建筑项8000(二)建设单位临时房屋120160.0019200四其他临时工程82544表11-6 水库电站补偿费估算184、表 单位:元序号项目或费用名称单位数量单价合价第五部分 电站补偿费380000一原电站一次性补偿费项380000表11-7 其他费用估算表 单位:元序号项目或费用名称单位数量单价合价第六部分 其他费用792920一建设管理费726511建设单位管理费建安工程量1.5%540512建设及施工场地征用费6600(1)永久征地亩130003000(2)临时占地亩2180036003联合试运转费台4300012000二生产准备费873511生产及管理单位提前进场费4200080002生产职工培训费100003管理用具购置费50004备品备件购置费设备费0.5%495015工器具及生产家具购置费设备费0185、.15%14850三勘察设计费3100001前期勘测费1000002设计费210000四其他费用3229181预算定额编制管理费建安工程量0.05%18022工程监理费建安工程量1.8%648613工程质量监督费建安工程量0.2%72074工程保险费建安工程量0.45%607665材料补差188282(1)水泥 t16922033840(2)炸药kg15001.62400(3)块石M24922562300(4)钢筋t14155077550(5)柴油kg35001.8056318(6)税金1824083.22%5874表11-8 材料预算价格汇总表 单位:元序号名称及规格单位预算价进入工程单价材186、差1水泥425#t270.00250.0020.002钢筋(综合)t3050.002500.00550.003板枋材M810.00810.004块石M45.0020.0025.005砾石M21.0021.006中砂M13.0013.007汽油90#t4041.002000.002041.008柴油0#t3605.001800.001805.009施工用风M0.120.1210施工用电Kwh0.560.5611施工用水M0.300.3012炸药(综合)kg5.604.001.6012经济评价12.1概述xx水电站装机容量4630kw,工程建成后,效益以发电为主,兼有灌溉和防洪。工程估算总投资为1187、679.5084万元,单位千瓦投资6665元/kw,单位电能投资1.91元/kwh。本次经济评价的基本依据:(1)以工程投资估算为计算基础;(2)小水电建设项目经济评价规程(SL16-95);(3)水利水电工程可行性研究报告编制规程(DL5020-93);(4)水电建设项目经济评价实施细则;(5)水电建设项目财务评价暂行规定;(6)xx县xx水力发电有限公司提供的有关资料。12.2国民经济评价基本参数(1)工程建设期2年,投产期1年,运行期20年,经济计算期23年,计算基准点为第1年年初。(2)国民经济主评价社会折现率Is=12%。(3)初定上网电价为0.3元/kwh,影子电价0.34元/kw188、h。(4)有效电量设计电量有效电量系数=8800.90=792万kwh(本电站为无调节电站,有效电量系数取0.90)。估算投资费用(1)项目费用项目费用包括固定资产投资、流动资金、年运行费。(2)固定资产投资固定资产投资包括项目达到设计规模所需由国家、企业和个人以各种方式投入的主体工程和相应配套工程的全部投资费用。1)主体工程投资调整剔除工程投资估算中属于国民经济内部的转移支付(A)。按影子价格调整项目所需主要材料的费用,并计算与工程投资估算中主要材料费用的差值(B)。按影子价格计算主要设备投资,并计算与工程投资估算中占用、淹没土地补偿费的差值(D)。按影子工资计算劳动力费用,并计算与工程投资189、估算中劳动力费用的差值(E)。计算项目国民经济评价总投资及各年投资分配额。项目国民经济评总投资=(工程静投资-基本预备费-A+B+C+D+E)(1+基本预备费率)=1512万元。2)配套工程投资配套工程投资为专用电线路工程投资配套工程投资231.05=24万元。(3)流动资金流动资金从项目的第一年开始,根据其投产规模规定。电站流动资金按每千瓦10元计算,共需2.52万元,换算为影子价格为3万元。(4)年运行费年运行费包括项目运行初期和正常运行期每年所需支出的全部运行费用。1)工资:200.8=16万元;2)福利:1614%=2.24万元;3)水费:0.0015792=1.19万元;4)材料费:190、0.88万元;5)其他费用:0.44万元;合计20.75万元,换算为影子价格为21.79万元。(5)效益估算(1)水力发电效益本项目按影子电价法计算水力发电效益,按项目提供的有效电量乘影子电价计算。水力发电效益=0.34792=269.28万元。(2)其他水利效益1)防洪效益;2)水土保持效益;3)灌溉效益;4)渔业效益;5)环保效益;合计多年平均效益为40.39万元。(3)回收余值回收余值指回收固定资产余值及回收流动资金。本电站永久建筑工程按50年折旧,其余按20年折旧。流动资金运行期末一次回收。累计回收余值为305万元。(6)国民经济评价结论经国民经济效益费和流程表计算,本项目经济内部收益191、率16.41%,远大于基本收益率12%;经济净现值425.57万元,远大于0,本项目国民经济评价指标优越,项目切实可行。12.3财务评价本工程为招商引资项目,工程效益主要体现在财务效益上。估算财务投资(1)固定资产投资根据投资估算,本电站2003年价格水平静态总投资为1614.4152万元,资金来源为30%自筹,70%贷款。电站专用配套输变电投资23万元。(2)电站流动资金每千瓦10元计算,共需2.52万元。流动资金随机投产投入使用,本金在计算期末一次回收。(3)总投资项目总投资按下式计算:总投资=固定资产投资+建设期利息+流动资金本项目总投资1682.0284万元。基础数据(1)上网电量本电192、站为发供统一核算的建设项目,上网电量为厂供量扣除专用配套变电损失电量;厂供电量为有效电量扣除厂用电量。本电站为日调节联网电站,有效电量系数取0.90,厂用电率取1%,专用输变电线损率取0.2%。厂供电量=设计电量有效电量系数(1-厂用电率) =8800.90(1-1%) =784万kwh上网电量=厂供电量(1-专用输变电线损率) =784(1-0.2%) =783万kwh(2)上网电价初定上网电价为0.30元kwh。(3)基准收益率按国家计委统一规定,小水电联合企业的财务基准收益率(IC)定为10%。(4)计算期本电站建设期2年,投产期1年,运行期采用20年,计算期的时间基准点定在建设期的第一193、年初。所以计算期为23年。假定投入与产出都在全年末发生。总成本费用计算(1)发电成本本电站发电成本主要包括折旧费、修理费、职工工资及福利费、材料费、水费、摊销费、其他费用等。发电经营成本指不包括折旧费、摊销费及贷款利息的全部费用。固定资产价值=固定资产投资-无形资产-递延资产=1629.11万元(本电站无形资产主要为土地使用权,暂估为45万元,递延资产主要为开办费5.4万元。无形资产、递延资产采用直线法按10年摊销)。参照已建类似项目的实际折旧年限,本电站综合折旧年限取35年。预计净残值率5%。年折旧率=(1-5%)/35=2.71%1)折旧费=固定资产价值年折旧率=1629.112.71%=194、44万元;2)修理费=固定资产价值修理费率=1629.110.3%=49万元;3)工资:200.8=16万元;4)福利:1614%=2.24万元;5)水费:0.0015792=1.19万元;6)材料费:0.88万元;7)其他费用:0.44万元;8)摊销费用:(45+5.4)/10=5.04万元。(2)专用配套输变电工程技术1)折旧费:234%=0.92万元;2)经营成本:233%=0.69万元。(3)总成本费用总成本费用估算见表122。效益计算(1)发电收入发电收入=上网电量上网电价=7830.3=234.9万元。上网电价中不含增值税。(2)其他收入其他由入主要包括渔业收入、旅游收入、灌溉收入195、。经项目部测算,其他收入估算为35.2万元。(3)税金电力销售税金包括增值税和销售税金附加。1)增值税增值税税率为6%。增值税=销售收入6%2)销售税金附加(包括城市维护建设税5%,教育费附加3%)销售税金附加=8%增值税税额(3)利润利润=收入-总成本费用-销售税金附加税后利润=利润-应缴所得税(所得税税率为33%)电站收入、税金、利润计算见表损益表123财务评价指标计算财务评价指标计算见现金流量(全部投资)表124。(1) 清偿能力分析 1)工程正常运行后,产生的利润、折旧费和摊销费,道先用于还本付息。2)借款还本付息计算见表125。结果表明,贷款人从投产期开始尽最大能力还款,将在11.6196、0年内还清。(2)盈力能力分析本项目所得税后,全部投资的财务内部收益率达到10.19%,大于基准收益率10%,财务净现值20.47万元,大于0,投资回收期10.49年。敏感性分析本项目财务评价敏感性分析,主要考察固定投资、有效电量等不确定在素对财务指标的影响程序。计算结果见表126。财务评价结论当电价为0.30元/kwh,本项目所得税后,全部投资的财务内部收益率达到10.19%,大于基准收益率10%,财务净现值20.17万元,大于0,投资回收期10.49年,贷款还款期限11.6年,财务评价指标优越。敏感性分析表明,项目具有一定的抗风险能力。本项目在财务方面综合指标优越,切实可行。12.4综合评价结论本项目,国民经济评价及财务评价的评价指标,均满足要求,项目切实可行,建议尽早实施。
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