一级引水式小型水电站工程建设项目可行性研究报告含附表164页.doc
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1、一级引水式小型水电站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月一级引水式小型水电站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164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 目录第1章综合说明11.1概 述11.2水 文21.3工程地质61.4工程任务及规模101.5工程布置及建筑物121.6水力机械141.72、电气工程141.8金属结构151.9消 防151.10施 工151.11水库淹没和工程永久占地171.12环境保护设计171.13工程管理191.14投资概算201.15经济评价23第2章水文302.1流域概况302.2气 象302.3降水312.4径 流342.5设计洪水39第3章地 质423.1绪言423.2区域地质453.3水文地质简况493.4库区地质503.5坝址工程地质533.6厂区、压力管线地基工程地质613.7发电输水隧洞及引水隧洞工程地质64第4章工程任务和规模674.1地区社会经济概况及工程建设的必要性674.2径流调节基本参数684.3正常蓄水位与死水位确定684.4装机3、容量选择714.5引水隧洞洞径确定724.6水库运行方式及主要水量指标72第5章工程选址、工程总布置及主要建筑物765.1工程等别标准765.2工程选址775.3工程布置和主要建筑物型式795.4主要建筑物83第6章水力机械926.1电站参数926.2机组选型926.3水轮发电机组的主要参数936.4辅助设备及辅助机械936.5调节保证计算946.6辅助系统946.7主要设备布置956.8机组安装高程966.9采暖和通风96第7章电气工程977.1水电站与电力系统的连接977.2电气主接线977.3主要电气设备997.4防雷接地1007.5综合自动化1007.6继电保护101第8章金属结构104、38.1发电引水建筑物的闸门及启闭设备1038.2泄水建筑物的闸门及启闭设备103第9章消 防1049.1设计依据1049.2工程总体设计方案1049.3消防电气106第10章施工组织设计11010.1施工条件11010.2天然建筑材料11110.3施工导流11110.4主体工程施工11210.5施工总体布置11510.6施工总进度115第11章水库淹没和工程永久占地11611.1水库淹没范围和实物指标11611.2淹没处理和补偿投资概算11611.3工程永久占地116第12章环境保护设计11712.1对环境的影响11712.2环保措施设计119第13章工程管理12113.1管理机构121135、.2管理办法121第14章工程投资概算12314.1编制说明12314.2概算表126第15章经济评价14715.1前言14715.2基本依据14715.3财务评价14715.4国民经济评价15215.5综合评价153第1章 综合说明1.1 概 述某一级水电站位于A市东部的xx乡境内,坝址在xx自然村下游约160m处,厂址位于xx村上游约300m处的xx右岸山脚处,所在河流在xx水库上游右岸,发源于江山与衢江区交界的箬坑山,海拔高程1308.7m。坝址以上集雨面积29.31km2,另有引水2.94km,主河道长14.30km,厂址处的集雨面积41.83km2。A市水力资源较为丰富,潜力很大,开6、发当地丰富的水力资源发展地方经济是当地政府的战略方针。根据A市水电开发规划,本电站为xx水库库区支流-xx流域水电梯级开发规划中进行公开竞价出让兴建的水电站,调节库容58.31万m3,季调节性能,电站装机容量21600KW,年发电量792.6万kW.h,装机年利用小时2476h,在电力系统中可起到调峰作用,有利于电网运行的稳定性、调度灵活性。工程建设可促进当地国民经济的发展。B市水利水电勘测设计院于20xx年11月编制完成了某省A市某一级水电站可行性研究报告,B市发展计划委员会以衢市计基(2003)319号文件下达了关于A市某一级水电站工程可行性研究报告的批复。受江山某水电开发有限公司委托,我7、所承接本电站的初步设计报告。1.2 水 文1.2.1 流域概况某一级水电站坝址位于xx村xx自然村下游约160m处 厂址位于xx村上游约300m处的xx右岸山脚处,所在河流为xx水库上游的一条支流,发源于江山与衢江区交界的箬坑山(海拔1308.7m),某一级水电站坝址以上集雨面积29.31km2,河道主流长14.3km,另在木坞尾坑引水2.94 km2。河床平均坡降为2.74。流域内林木以松、杉树为主,植被相对较好,但流域内山坡陡峻,河道源短流急,河槽调蓄能力小,洪水暴涨暴落。1.2.2 气 象设计流域地理纬度较低,属亚热带季风气候区,全年季节变化明显,以温和、湿润、多雨为主要气候特征。根据江8、山气象站实测资料统计,主要数据如下:多年平均气温 17极端最高气温 40.2 (1971年7月31日)极端最低气温 -11.2(1980年2月9日)多年平均气压 974.3hpa多年平均水汽压 17.4hpa多年平均相对湿度 82%月平均风速 3m/s月最大风速 16.0m/s(1977年8月9日)1.2.3 径 流设计流域内无实测径流资料,但下游xx村水文站和双塔底水文站的水文气象条件均与本流域相似,降雨径流关系直接移用到本流域,推求出设计流域年径流,经分析计算,设计流域多年平均降雨量1943.9mm,多年平均径流深1167.0mm,年径流系数0.64。1.2.4 设计暴雨设计流域内大洪水由9、台汛和梅汛期暴雨引发,经历年暴雨资料统计分析,大暴雨出现在梅汛期次数较多,但台汛期部分暴雨量高,样本变幅广,暴雨设计值比梅汛期要大些。成果表明,本流域属台风和梅雨交错的过度区域,二者均可造成大暴雨,台风期暴雨虽然较大,但对流域暴雨不能起完全控制作用。1.2.5 设计洪水设计流域内无实测流量资料,由于流域面积较小,采用某省瞬时单位线法由设计暴雨推求设计洪水。坝址设计洪水成果表位置分 期洪峰流量(m3/s)频 率 P%0.53.3351020坝址年最大Qm302229208180141非汛期Qm1.3 工程地质1.3.1 区域地质测区地貌属构造剥蚀中低山区,山顶高程一般在30000m。区内山势陡峻10、,沟谷深切,呈“U”字形,表现为以下切为主的侵蚀山地地貌形态。测区内分布的地层岩性主要为侏罗系上统b段,局部有小面积岩脉侵入。根据2001年版中国地震动参数区划图(GB18306-2001),场区地震动峰值加速度为0.05g,地震烈度小于VI度区。1.3.2 水库区工程地质条件水库四周群山环抱,库区没有发现通向库外的断层破碎带,库周无大片的农田、城镇及工矿企业,故不存在浸没问题。库岸大部分基岩裸露,为块状熔结凝灰岩,岩石坚硬,抗风化能力强,山体完整稳定。局部为第四系覆盖层,厚度较少,地表植被生长良好,库岸整体稳定。1.3.3 坝址区工程地质条件坝址区河谷呈“U”字形,两岸地形坡度3845左右,11、谷底高程355.10m左右,河床宽12m。坝址区置于微风化流纹质晶玻屑熔结凝灰岩,块状结构,新鲜岩石致密坚硬。河床中有少量漂卵石覆盖,其余均为弱风化岩,其稳定性好。左右两岸基岩均为流纹质晶玻屑熔结凝灰岩,新鲜时致密坚硬,物理力学性能好,但地表风化程度两岸不一致。建议拱坝坝基位于微风化岩上。两岸坝肩上部可利用部分弱风化岩体,河床开挖深度2.8m,左岸垂直开挖深度3.0m,右岸开挖深度9.6m。坝基局部受断层及节理影响,须挖深处理。拱坝坝基存在坝基和绕坝渗漏问题,须设置防渗帷幕,建议帷幕深度深入相对不透水层(3lu)以下5m,并向两岸适当延伸。1.3.4 厂区、压力管线地基工程地质厂区、压力管线地12、处构造剥蚀中低山地貌单元,厂址区某溪溪流河谷较宽,谷底有第四系冲积(漂)卵石层,厚2.03.0m不等。压力管线经过的山坡总体陡峻,山坡坡度约40,山坡上强风化流纹岩直接出露地表,层厚约2.03.0m。厂房位于河流右岸,有冲积层覆盖,层厚2.03.0m,下部为基岩。基岩条件基本良好,断裂节理也不发育。厂房处地形较平缓,厂址后边坡坡角约40。由于边坡岩性较好,其稳定条件良好。厂址处于河流凹岸,受冲刷作用强烈,因此厂区外侧需设防洪墙(堤),其基础可置于弱风化基岩上。压力管线经过区以强弱风化岩直接出露为主,局部表层有0.501.50m的覆盖层。弱风化新鲜岩石力学性质好,建议采用明管,支墩基础置于弱风化13、基岩,并应嵌入该层不少于0.5m(下方向起算),镇墩建基面应达微风化新鲜基岩。1.3.5 输水隧洞工程地质输水隧洞进口:该处山坡较陡,坡角约4045,覆盖层不发育,弱风化流纹质晶屑熔结凝灰岩直接出露地表,岩性条件良好,构造简单,未见不利结构面组合,未见滑坡、崩坍等不良工程地质现象,工程地质条件好。进口无须明挖支挡即可进洞口。闸门井围岩及起闭系统地基工程地质条件应根据开挖后再定。进口段:fk:57 ko:500700KN/m3隧洞洞身围岩条件好,物理力学性能良好,具良好稳定性能。地质构造条件相对简单,仅F1断裂从隧洞中部通过,但局部地段可能遇到小断裂、并伴有小规模蚀变带、不良结构面组合的可能性不14、能排除,施工中应注意观察和加强预测,预防不利因素影响,另需注意局部可能出现地下水影响。输水隧洞出口:位于山坡上,基岩出露良好,地表为强-弱风化,岩性条件良好,构造简单,边坡稳定,工程地质条件良好,无须大量明挖即可进洞,洞脸稳定条件好,出口段围岩较稳定条件亦良好。出口段:fk:46; ko:400600KN/m3。1.3.6 拦水坝堰工程地质评价沟底地表大部直接出露弱风化流纹质晶屑熔结凝灰岩,弱风化岩下限埋深12m,岩石坚硬致密,物理力学性质好,抗风化能力强。地质构造:据地表调查,影响坝堰的构造形迹主要为节理,以闭合及微张性节理居多,陡倾角节理发育,平缓节理则不发育。工程地质:两岸不甚对称,左岸15、较陡,右岸较平缓,基岩岩性构造条件好,未见裂隙水活动痕迹。建议开挖深度:拦水坝堰基础置于弱风化晶屑凝灰岩上,并进入弱风化基岩0.51.5m。1.3.7 天然建造材料砂料需到xx至江山一带运入,不够经济。根据实际情况,可采用人工碾制。1.4 工程任务及规模1.4.1 工程建设的必要性。A市水力资源较为丰富根据A市水电开发规划,全市尚有可开发的装机规模500kw以上水电站32座,总装机容量13.4万kw,多年平均发电量约17469万kwh。20xx年3月市政府有关部门在征得电力部门同意的情况下,把位于xx库区及长台片区的xx、某、福石岭、塘源口、郭家、青石、皮石曲等七个开发站点开发权进行了公开竞价16、出让,由A市某水电有限公司取得开发权。某一级水电站其建设资金来源由招商引资解决。目前已成立了某水电开发有限公司,其建设资金已基本落实。本电站的开发建设可给A市上交较稳定的财政税收和其他费用,并充分开发利用水资源。其建设也是农村电气化事业发展的需要,也符合A市的国民经济发展整体规划,对A市经济的进一步发展具有重要意义,因此,某一级水电站建设是必要的。1.4.2 工程任务某一级水电站装机容量3200KW,年发电量792.6万kW.h。该电站为一座以发电为主,同时兼顾防洪和下游灌溉等综合利用为开发目标的水电工程,电站建成后电能送往A市电网。1.4.3 水利和动能 径流调节计算本工程水库坝址以上集水面17、积29.3km2,多年平均入库径流量为3421万m3。(不含引水)径流调节计算采用长系列逐日径流资料进行计算,设计保证率采用85%,按等出力原则调节计算。电站出力按N=8.2QH计算。 洪水调节计算坝址以上集水面积小、洪峰流量不大,溢洪道不设闸门控制。堰顶高程374m与正常蓄水位相同,溢流堰净宽45m,洪水调节计算采用电算程序进行,自正常蓄水位开始,逐时段推求得库水位、库容及下泄流量的过程。 正常蓄水位和死水位选择根据A市某一级水电站工程可行性研究报告中取正常蓄水位374m和373两个方案进行比较,从地质角度和经济合理上比较,正常蓄水位采用374较合理,相应正常库容为70.01万m3。由于库容18、较小,为尽量提高水库的调蓄性能,根据水库淤积高程确定隧洞进口底板高程,按进水口的水力条件,确定水库最低运行水位,经计算和比较确定水库死水位为365.0m,相应死库容11.7万m3。(4) 装机容量选择装机容量拟定了21600KW和21800KW二个方案进行动能经济比较,选定21600KW方案,年发电量792.6万kW.h,装机利用小时2476h。1.5 工程布置及建筑物1.5.1 工程等级及设计标准某一级水电站水库调节库容58.31万m3,装机容量21600KW,属等工程。主要建筑物:拦河坝、泄洪建筑物为4级建筑物;发电引水建筑物、发电厂、升压站和导流建筑物为5级建筑物。砼拱坝设计洪水标准为319、0年一遇,校核洪水标准为200年一遇;发电引水系统、电站厂房和升压站工程设计洪水标准为30年一遇,校核洪水标准为50年一遇。1.5.2 工程总体布置本工程主要枢纽建筑物有大坝(包括坝顶溢流)、发电引水系统、发电厂及升压站工程。坝址位于xx自然村下游160m处,坝型为砼抛物线型拱坝,坝顶溢流,距厂址约2.8km。发电引水系统沿右岸群山布置,引水系统总长度为2896.98m,厂址位于xx村上游300m处,为引水地面式厂房。1.5.3 主要建筑物 拦河坝坝址处河床狭窄,谷底宽约12m,呈“U”型,两岸山体雄厚,经坝型比较,选定砼拱坝,坝体材料为C15砼。采用“拱坝分析与优化程序系统”进行体形优化,选20、定抛物线型拱坝。坝顶高程376.5m,坝底高程352.3m。最大坝高24.2m。拱冠梁处坝底厚5.1m,坝顶厚1.5m,溢流顶高程374m,溢流段长45m,溢流面曲线为WES型挑流消能。坝体应力和坝肩稳定计算成果满足规范要求。坝体共分8个坝段,每个坝段长15m(沿拱圈中心线弧长划分),下游坝面设坝后桥一层,布置内外部观测设备。在高程361m处设0.6m锥形放水阀一套。 溢洪道在河床段坝顶设净宽45m的溢洪道,不设闸门,自由泄洪,溢流面剖面为WES曲线,挑流消能。 发电引水建筑物发电引水建筑物由进水口、隧洞、调压井、和压力管道等组成。进水口为塔式进水口,底高程为361m,进水口首端设拦污栅。闸门21、孔口尺寸22m,设平板事故钢闸门一扇,事故门后设通气孔。通气孔450mm,材料为Q235,壁厚5mm。引水隧洞为圆形有压洞,长2896.98m。开挖洞径2.5m,衬后2.0m。隧洞底坡为2。在大木坞尾处设引水洞(兼调压井),开挖洞径4.6m,衬后4.0m。隧洞出口后接压力管道,长度200.3m,管径1.0m,压力管尾部分岔成0.6m支管与厂房蝶阀联接。 厂房及升压站电站厂房为引水式地面厂房,主、副厂房和升压站呈一字型布置。主厂房面积22.910m2,内装两台HL90/D54WJ71型水轮机组,装机容量21600KW,装机高程238.6m,水轮机层高程237.7m,发电机层高程237.7m。副厂22、房面积11.210m2,位于主厂房下游侧。升压站位于副厂房下游侧,为户外露天式,面积1714m2,地坪高程237.7m。电厂的主要生活区布置在江山县城,厂区范围内只布置少量的生活及管理设施。1.6 水力机械 电站装机容量经比较选定为21600KW,电站最大水头134.5m,最小水头125m。水轮机机型经比较选用HL90/D54WJ71,配SF1600-6P发电机。水轮机前各设一台Z94/H-16型蝶阀,合用一台HYZ-1.0型油压装置。每台机组配置一台WYT-600型调速器。厂内设置一台跨度为9m,起重量为15t的电动桥式起重机。主厂房以自然通风为主,辅以机械排风,中控室装设冷暖型空调设备。123、.7 电气工程1.7.1 电站接入系统方式根据衢州电力局衢电营2003226号文及业主意向,某一、二级、福石岭等7个电站电站通过在某一级水电站处设一35kV中心升压站,以一回35kV架空线路输送至220KV仙霞变并入大电网,输电距离约22km。电站配电、输电部分已由业主委托衢州电业局电力科技咨询部和衢州电力设计所设计。1.7.2 电气主接线经一组扩大单元接线与二组单元接线比较后,选用一组扩大单元接线方案。1.8 金属结构大坝高程361m处设置0.6m放空锥形阀及检修闸阀一套。发电引水隧洞进口设置拦污栅和平面事故钢闸门各一道。拦污栅尺寸为3m3.5m,事故闸门尺寸为22m。1.9 消 防根据水利24、水电工程防火规范SDJ778-90的要求,进行发电厂的消防设计。消防设施分两部分:一为设置可靠消防水源;二为设置足量化学灭火装置及其它有效的防火设备。消防用水取自下游尾水池。工程设计上主厂房、副厂房及升压站均满足安全疏散要求及有关防火防爆要求。在各易燃场所,无人或经常无人值班的重要场所均配置火灾报警控制器,以实现火灾集中监测,自动报警的功能。1.10 施 工1.10.1 施工条件 对外交通A市xx村的公路在厂址和坝址附近通过,距A市约30km,交通便利。 建筑材料水泥、钢材由外地调入。混凝土所需骨料可在A市沙石料场购买或自制。 施工用电坝、厂址施工用电从附近10kV线路搭接。1.10.2 施工25、导流导流标准为非汛期三年一遇,坝体施工渡汛标准为十年一遇洪水。由于坝址集水面积不大,且坝址河床基岩出露,河床宽约12m,采用河床分期导流方式。根据地形条件,先围右岸,左岸原河床导流,浇筑右岸坝体砼,并在底部形成44m的导流底孔;然后围左岸,右岸导流底孔导流。围堰为草袋黄土围堰,非汛期渡汛标准为10年一遇。1.10.3 主要建筑物施工方法 拦河坝坝基土方开挖为人工开挖,石方开挖以手风钻造孔,炸药爆破,8t汽车运输出渣。坝体砼由设在右岸坝头的拌和站拌制后,由8t缆机吊运入仓,人工立模,高频振捣器振实。 发电引水建筑物隧洞开挖采用全断面掘进,出渣采用人工装渣,手扶拖拉机运输的方法。调压井采用导洞法自26、下而上开挖施工导洞,再自上而下开挖至设计断面。 厂房及升压站工程土方人工开挖,石方用手风钻造孔,炸药爆破,8t汽车运输出渣。砼以0.4m3拌和机拌制,人工推双胶轮车运输,人工立模,高频振捣器振捣。 机电设备安装水轮发电机组的安装在发电厂房结顶后进行。先在装配场内进行大件预装,再由桥机把预装好的大件按顺序分别吊入机坑进行总装。二台水轮机和发电机安装采用平行交叉作业。1.10.4 总工期本工程施工总工期为12个月(不含筹建期)。1.11 水库淹没和工程永久占地水库淹没耕地按五年一遇洪水位计算,淹没耕地约33亩,旱地7.02亩。山林按正常蓄水位计算,淹没山林约39.29亩。人口迁移按二十年一遇洪水位27、计,需拆迁农村房屋1900m2。本工程永久占地共计山林39.29亩,旱地7.02亩,耕地33亩。1.12 环境保护设计1.12.1 对环境的影响本工程为水电开发建设项目,工程规模不大,开发功能单一,相应工程引起的环境影响较为简单。某一级电站水库面积小,对当地气候、土壤环境等均无明显影响。电站建成后,坝上水位抬高,流态发生变化,坝下至电厂之间河道,由于发电水体经发电隧洞直接进入厂房,使该区间河道水量减少,从而对坝、厂址区间水文情势带来一定影响。电站建成后,对开发当地水力资源、促进A市社会、经济发展带来积极作用。工程施工期间,生产废水和生产污水的排放会对局部水域环境产生不利影响,各类施工机械会造成28、局部噪声污染,土石方开挖、弃渣堆置既损坏了植被、有碍景观,也易造成水土流失,需加强水土流失防治。1.12.2 环保措施设计1 运行期水库水质保护为了确保水库水质优良,必需按照环评报告提出的环境管理计划,严格控制库周地区污染物的排放量,防止新污染源产生,搞好水源保护。以便经济建设与环境保护同步发展。在水库蓄水前做好库区清理工作,以减少蓄水初期生活性污染物和有机腐殖质等对水库水质的影响2 脱水段水质保护坝址至厂房区间段,由于区间河道径流及可利用水资源明显减少,现状两岸农田均利用山涧水、泉水自流灌溉,故干流水量减少对农田用水影响很小。必要时可由大坝放水孔放水,解决脱水段的生态用水,确保脱水段水质优良29、。3 水土保持根据水土保持方案确定弃渣场,将拦河坝及隧洞弃渣堆弃于弃渣场,弃渣场均位于施工区附近的河道凹岸中,一面依山,另一面边缘浆砌块石挡墙,防止弃渣随水流失造成新的水土流失。弃渣场占地面积小,对山林植被压损不大,相反部分堆渣场经整平后可开发果园、林地等,增加了当地宝贵的土地资源。4 施工废污水处理施工时,将产生冲洗废水480m3/d,在施工集中在坝址设废水处理站,利用原地貌冲沟和地形落差,将坝基开挖、隧洞开挖、砼拌和及砼浇筑等产生的废水集中汇流至废水处理糸统,废水通过筛滤截留、沉淀池和中和池等工艺处理。对弃碴场、施工临时占地和开挖面在施工结束后进行绿化,绿化树种采用当地常见树种,以防止水土30、流失,增加植被覆盖度。1.13 工程管理1.13.1 管理机构根据本工程的性质及规模,按照水利工程管理单位编制定员试行标准(SLJ705-80)及某省水利水电基本建设工程设计概算细则拟定管理机构的组成和人员编制。由项目业主某水电开发有限公司负责某一级水电站施工期间和运行期管理,公司下设工程管理部、电站运行部、财务部及行政办公室等部门,管理人员宜尽早就位,以便对整个工程有所全面了解,有利于今后的管理工作。本工程管理机构人员编制拟定为16人,其中电站生产人员13人,工程管理人员3人。本工程永久性管理用房面积为办公用房及生活、文化、福利用房800m2,辅助生产用房及器材仓库150m2。1.13.2 31、工程管理办法本工程管理机构应贯彻执行国家的各项方针政策和上级主管部门的指示;掌握本工程规划、设计、施工、运行管理的有关资料和文件,建立健全工程管理档案,定期进行观测、检查、养护维修,随时掌握工程建筑物动态,消除工程缺陷;及时做好水文测报工作,配合主管部门做好汛期防汛工作,合理调度水库运行,充分利用水资源,开展多种经营,做好水质监测及环境保护工作。管理人员应做到定人定岗,职责分明,对工程管理应不断积累资料,及时分析整理,总结经验,进一步提高。本工程水库溢洪道不设闸门控制,水库调度主要是根据水文情况,合理调度水库,减少弃水,增加发电效益。在施工期和运行期应做好工程监测工作,通过监测资料反馈,有利于32、及时发现问题,检查设计的合理性及评价施工质量,防止意外事故的发生。拱坝的监测项目可分为坝体变形监测及应力监测,渗流监测、动态监测等几类。1.13.3 工程管理范围和保护范围根据某省实施(中华人民共和国水法)办法,确定本工程管理范围。由于工程位于山区,土地资源紧张,在划定工程管理范围时,应依法办理土地征用手续。管理范围:在坝区以大坝两端外100m,以及大坝背水坡脚以外100m地带为管理范围;在厂区以主副厂房及升压站轮廓线外100m地带为管理范围;隧洞进出水口、调压井轮廓线外50m地带为管理范围。保护范围:在管理范围以外50m地带为保护范围,另外在引水隧洞洞轴线两侧50m地带也为保护范围。在划定的33、保护范围内,禁止进行爆破、打井、采石、取土等危害工程安全的活动。个别确要作用活动的,应征得管理部门许可后才能进行。1.14 投资概算 1.14.1 编制依据 某省(99)某省水利水电工程费用定额及概(预)算编制细则,以下简称细则。 某省(98)水利水电建筑工程预算定额。 某省(98)水利水电工程施工机械台班费定额。 其他有关文件。1.14.2 基础单价 人工工资人工预算单价为17.0元工日。 施工用电、风、水单价:电价:施工用电按电网供电考虑,电价为1.15元/kWh。风价:按公式计算为0.18元/m3 。水价:根据电价按公式计算为1.03元/m3 。 主要材料预算价格:主要材料水泥、钢材:其34、预算价格按(99)细则规定,进入直接费的水泥预算价格限价为300元/t,钢筋预算价格限价为3000元/t。实际市场价超过限价的价差在计取三税税金后列入相应项目的单价之内;实际市场价低于限价,按实计算。木材、柴油、汽油、炸药等其他材料:均为某省A市现行市场价。 砂石料单价:本工程粗砂石料均可在各自建筑物上下游开采,单价根据地质资料及施工组织设计计算确定。1.14.3 费用标准 其他直接费:建筑工程按直接费的4.0%计列 现场经费:按三类工程标准取费,其中: 土石方工程:7.5% 砼 工 程:8.3% 基础处理工程:6.8% 间接费:按三类工程标准取费,其中: 土石方工程:7.5% 砼 工 程:435、.5% 基础处理工程:6.0% 计划利润:6.00% 三税税金:3.25%1.14.4 临时工程施工导流、施工交通、施工场外供电线路、施工仓库等按施工组织设计资料编制,其他临时工程按建安工作量的3.0%计算。1.14.5 预 备 费基本预备费按工程一至五部分投资合计数的5%计列,价差预备费按规定不计算。1.14.6 建设期贷款利息建设期贷款利息:建设资金按70%银行贷款计算建设期贷款利息,其贷款利息按现行银行利率6.21%计算。1.14.7 工程总投资本工程静态总投资2174.79万元,工程总投资2222.05万元,其中送出工程和资源费投资550万元。(送出工程和资源费按总的千瓦数分摊)1.136、5 经济评价根据本电站规模,项目经济评价按国家计委和建设部颁发的建设项目经济评价方法与参数(第二版),水利部发布的小水电建设项目经济评价规程(SL16-95),水规总院颁发的水电建设项目财务评价暂行规定(试行),以国家现行财税制度为依据,结合本工程具体情况进行财务评价和国民经济评价。1.15.1 财务评价根据设计概算,本工程静态投资2174.79万元。本工程建设期为1年,生产期采用25年,项目经济计算期为26年。业主在建设期必须注入一定量的资本金,本项目按固定资产30%计,其余70%资金从银行贷款。建设期资本金不还本付息,电站建设期利息为47.26万元,项目总投资为2222.05万元,经计算还37、贷期为9.68年,上网电价为0.45元/kW.h。本项目全部投资的财务内部收益率达到12.18%,投资回收期8.7年,投资利润率7.23%,投资利税率7.34%。1.15.2 国民经济评价国民经济评价中电站静态投资2174.79万元,上网电量的基本电价按0.45元/kW.h,国民经济评价指标计算采用动态计算法,经计算,经济内部收益率为15.58%,大于社会折现率12%,经济净现值214.98万元。1.15.3 综合评价某一级水电站在财务上是可行的,国民经济评价上是合理的。它的兴建投产,对适当补充A市能源电力短缺的问题,促进该地区的经济发展具有较大的推动作用。 工 程 特 性 表序号及名称单 位38、数 量备 注一、水文1、 流域面积厂 址坝址以上km2km241.8329.312、利用水文系列年限年443、多年平均入库年径流量万m334214、代表性流量 多年平均流量 设计洪水洪峰流量 校核洪水洪峰流量m3/sm3/sm3/s1.08229302P=3.33%P=0.5%二、水库1、 水库水位校核洪水位 设计洪水位 正常蓄水位 死水位mmmm376.1375.82374365P=0.5%P=3.33%2、水库容积 总库容 正常蓄水位以下库容 死库容万m3万m3万m395.670.0111.73、库容系数%1.834、调节特性 5、水量利用系数%80利用水量与入库水量之比三、下泄流量及下游39、水位1、设计洪水时最大泄量m3/s174P=3.33%2、校核洪水时最大泄量m3/s230P=0.5%3、厂址设计洪峰流量相应厂址河道水位m3/sm237238P=3.3%河床改道4、厂址校核洪峰流量相应厂址河道水位m3/sm266239.2P=3.33%河床改道四、工程效益1、装机容量kw32002、多年平均发电量万kW.h792.63、装机年利用小时h2476五、淹没损失及工程永久占地1、耕地亩332、山林亩39.293、旱地亩7.024、房屋m21900估六、主要建筑物及设备1、挡水建筑物 型 式 地基特性 地震基本烈度 坝顶高程 最大坝高 坝顶弧长 拱冠坝顶宽度 拱冠坝底宽度度mmmm40、m6376.524.271.051.55.1抛物线型砼拱坝流纹质晶屑熔结凝灰岩2、泄水建筑物 型式 位置 堰顶高程 溢流堰净宽 消能方式mm37445坝顶溢流河床部位坝顶挑流消能3、发电引水建筑物 设计引用流量 进水口型式 底板高程 闸门型式及数量 闸门尺寸(宽高) 启闭机型式及数量 引水隧洞型式 洞径(衬后/不衬) 长度 引水洞直径 压力管道型式 长度 直径m3/sm扇mm台mmmmm2.8836112212/2.52896.984200.301.0竖井式平板事故钢闸门圆形有压隧洞开挖直径4.6明管4、 厂房型式 主厂房尺寸(长宽) 机组装机高程mmm22.910238.6引水地面式5、 副41、厂房面积mm11.22106、升压站 面积mm17147、主要机电设备 水轮机型号及台数 额定出力 额定转速 最大水头 最小水头 额定水头 额定流量 发电机型号及台数 单机容量 额定功率 功率因素 额定电压 主变压器型号及台数 蝶阀型号及台数 调速器型号及台数 起重机型号及台数台KWy/minmmmm3/s台KWKWkV台台台台216841000134.5125.0127.11.452160016000.86.31221HL90/D45WJ71型SFW1600-6/1430滞后S9-4000Z941H16YWT-60015t桥式 跨度10m8、输电线路 电压 回路数 输电目的地 输电距离kV回42、路km35122仙霞变估七、施工1、对外交通(公路) 距 离km30厂址距A市区2、施工导流 方式河床分期导流3、施工期限 总工期月12八、经济指标1、静态总投资万元2174.792、总投资万元2222.053、水电站经济指标 单位千瓦投资 单位电度投资 经济内部收益 财务内部收益率 投资回收期(含建设期) 上网电价元/kW元/kW.h年元/kW.h67962.7415.5812.189.680.45静态静态第2章 水文2.1 流域概况2.1.1 自然地理特性某一级水电站位于江山xx乡,所在河流是xx水库上游的一条支流,发源于江山与衢江交界的箬坑山,海拔1308.7m。水电站坝址位于xx村下游43、160m处,坝址以上集水面积29.31K,主河道长14.3km,河道的平均坡度为2.74%。水电站厂址位置在xx村上游约300m处,厂址处的集水面积为41.83K。流域内树木以松、杉树为主,植被良好。流域山坡陡竣,河道切割深,河流源短流急,汇流速度快,河槽调蓄能力小,洪水暴涨暴落。2.1.2 人类活动情况流域内人口不多,耕地甚少。人类活动对流域内的自然演变影响不大,流域内气候,下垫面和径流的局部变化仍呈现出相对平稳的规律,域内来水来沙特性仍处于天然的相对稳定状态。2.2 气 象2.2.1 气象资料流域内无气象观测站,附近江山气象站设于1956年,东径11837,北纬2845。该站观测场地面高程44、95.3m。根据江山气象站多年资料统计,其多年平均气温为17,最高气温40.2(1971年7月31日),最低气温-11.2(1980年2月9日)。多年平均水气压17.4hpa;多年平均相对湿度80%。2.2.2 降水特性本流域属亚热带季风气候区,四季分明,温暖潮湿,降水充沛,流域多年平均降水1949.3mm。降水具有明显的季节性变化。春季,太阳辐射加强,气旋活动频繁,常形成绵绵春雨。初夏,冷暖空气交馁,形成阴雨连绵天气,时值梅子成熟季节、俗称梅雨。夏秋季节受太平洋副热带高压控制,相对干旱少雨。810月份经常受热带风暴或台风影响,这一段为台风期,当受到热带风暴或台风影响时,常产生大暴雨。10月145、6次年4月15日为非汛期,较少暴雨发生。梅雨和台风暴雨是本流域发生洪水的主要成因。2.3 降水设计流域地处A市东南部的山区,地面高程较高,地形复杂多变,特别是其东部、南部流域边界(分水岭)平均高程在7001100m之间,区内植被良好,林木、杂草繁茂,水土流失现象较好;该流域是我市降水最为丰富的区域之一,降水充沛,但年际间、年内分配都很不均匀。降水主要受锋面气旋的影响,其次是台风雨及地形。本流域内设有白石、天井两个雨量观测点,附近流域塘源口溪(为达河溪的支流)、长台溪设有塘源口、小坑、长台三个雨量站,下游达河溪干流杀设有xx水文站,各观测站点资料见表,其中长台站有19632001年的逐日降水资料46、,其他站系列较短,因上述个站距离较近、地形地貌、降水成因类似,故利用长台站作证站来插补延长各站年降水系列。其相关关系为:hx=Rx/c(hc-Hc)+Hx式中:Hc、Hx、hc、hx分别为参证站(长台站)、设计站相关系列平均年降水量、需要插补年份的年降水量,Rx/c为设计站对参证站(长台站)的回归参数,其值为:Rx/c=x/cx ,c 为设计站、参证站相关系列均方差,为相关系数。从计算的结果分析,各站相关系数均在0.98以上,关系密切,插补延长成功可信。电站各控制断面流域面雨量按照面积权重平均计算得到:xx坝址1943.9mm、xx引水区间1943.9mm。xx控制断面根据A市水电开发规划成果47、采用为1836.9mm。水文测站及雨量站资料情况一览表站名测站名称观测地点(控制集水面积)所在流域设置年月观测项目系列水文站双塔底上余镇双塔底(1561)江山港干流1956.2降水:1956.52001.12流量:1956.52001.12xxxx乡xx村达河溪干流1975.1降水:1975.12000.12流量:1956.52001.12雨量站白石塘源口乡白石村xx19751降水:1975.12000.12天井xx乡天井村xx19751降水:1975.12000.12小坑长台镇小坑达河溪19754降水:1975.11995.12塘源口塘源口乡塘源口村塘源口溪(达河溪)19654降水:196548、.42001.12长台长台镇长坑弄水库长台溪1962.4降水:1962.42001.122.4 径 流2.4.1 水电站流域面降水量计算因本电站流域无实测径流资料,但下游建有xx水文站,xx站控制集雨面积212.5km2,有19761986年、19881996年共16年的逐日径流观测资料。而其下游15km处的江山港干流双塔底水文站实测资料较长(19572001年)。经16年的逐日相关分析,两站逐日径流的相关系数0.93,关系较好,xx站逐日径流为:qw=Rw/s(qs-Qs)+Qw+0.137qs-0.237其中qw、qs分别为xx,双塔底的逐日径流量,xx坝址多年平均流量为7.41m3/s、49、径流深1099.7mm。现采用水文比拟法,把xx径流系列按流域面积、年降水量的比例进行缩放后移用到设计流域,得到电站各控制断面的径流,xx坝址(不包括引水在内,控制集水面积29.31km2),多年平均流量为1.05m3/s、径流深1167.0mm、年径流量3421万m3。2.4.2 入库流量计算某一级水电站的设计保证率为85%,电能计算采用代表年法,参照xx水库径流分析型频率丰水年为10%,平水年50%,枯水年90%。相应典型年选择 丰水年 10% 1992年 平水年 50% 1981年 枯水年 90% 1986年现将所挑选的典型年的月平均流量根据设计值按同频率进行缩放,然后根据参证站相应于典50、型年的逐月平均流量与设计年的逐月平均流量的比值求得本流域各相应年的流域逐日平均流量,即得坝址各相应年的流域逐日平均入库流量。丰水年(1992)逐日平均入库流量12345678910111210.2481.0520.3372.2002.9781.8533.2260.0613.5900.3110.0790.07920.3361.0520.4381.77010.5871.6513.7220.0611.5880.3460.0790.07930.3713.0110.7161.4813.2921.3714.0530.0610.7810.3620.0630.07940.4123.7723.1271.219251、.0184.41736.2290.0610.6010.3260.0610.07951.9693.0114.7810.9781.5352.94516.4770.0610.5210.3760.0610.09461.4671.8863.0941.0061.2142.58110.0250.0610.4830.1310.0610.09470.9401.6132.4150.9202.6963.9213.9872.1340.3710.2120.0780.27580.7261.7202.1170.7216.9982.4322.1340.5690.1040.4380.0880.31990.6341.6211.952、021.2907.1961.7871.4810.4140.2880.1740.2600.232100.5051.5471.8361.9194.0531.5571.8030.5910.2020.2760.1600.192110.2681.3761.8031.7542.0841.4183.6730.4120.2230.2080.1210.194120.2221.4341.7371.4471.4510.8754.3670.1560.2150.2320.0940.162130.2401.6871.7371.0321.4571.7371.8360.1260.1750.2320.0980.156140.253、631.5621.7870.7281.6341.6871.1330.1260.1560.2070.0730.420150.2272.4322.7960.6203.4242.1510.7990.6820.1540.2180.0760.615160.2072.0682.5810.5492.3332.4810.6370.7380.0990.1590.0790.503170.1851.5622.6800.4968.0234.9960.5740.5810.2660.1440.0790.243180.1591.2893.0940.4073.4913.2920.1870.2780.5240.1140.07954、0.271190.1322.3669.4290.3822.2332.2170.2930.2030.4730.0990.0890.149200.1643.1937.2130.3411.6031.8200.4700.0910.3160.0990.4730.187210.1592.0684.6321.4161.2191.7870.4620.3340.1140.0990.3820.156220.1321.5624.3182.9450.9784.0530.1700.3490.1900.0990.1080.156230.1291.1984.9461.9520.96115.5670.4170.30816.255、620.0990.1370.170240.1291.0474.8643.0271.2613.5730.4402.0686.5340.0990.0990.190250.1410.91012.5893.4741.1616.4350.4802.4982.0350.0990.0910.215260.1560.88711.5633.8711.00612.4400.1700.8321.0290.0990.0980.162270.1210.7036.5843.2590.8545.8400.2680.6050.7430.0990.0990.303280.0940.5138.5692.4810.2372.28356、0.0940.5290.6960.0810.0810.602290.0940.4156.7492.8950.8271.3090.0350.2890.6300.0790.0790.677300.1243.4573.7551.6711.1530.0430.3140.5260.0790.0790.543310.7842.5812.0840.0603.9210.0790.501月均流量0.3791.6744.0801.6782.6633.3883.2180.6291.3300.1830.1170.261径流总量5164.26径流深1761.94平水年(1981)逐日平均入库流量12345678910157、11210.0551.1378.2731.5172.2291.3390.3581.1240.3110.1220.1400.39620.0490.7115.1963.2342.2611.0470.3220.6550.3110.1002.0090.30830.0470.8742.9996.1544.6940.8240.2920.5430.2620.0690.9360.27240.0500.6315.71422.1363.0610.8240.2640.4520.2200.0850.6310.27250.0530.4223.83112.0251.3340.8240.1930.3110.1220.10058、2.6370.27260.0680.3191.9474.6310.8961.0440.1320.1820.1000.1003.7360.24070.2260.2781.4162.6850.6561.2640.0930.2420.0850.0856.1850.21780.1920.2431.2642.1820.5531.1160.1100.3450.0460.2292.1190.19890.1730.1921.1161.5040.4960.5650.2530.2620.0381.3270.9360.217100.3190.1730.9251.1570.3750.1220.1730.1220.0359、10.6990.5840.198110.3670.1431.2071.1152.2290.5260.2620.1350.0930.4960.5090.181120.1920.1297.1273.1711.4631.4732.5280.1820.2200.2620.4740.181130.1430.1185.2127.7870.6620.7882.0571.5290.3110.1820.4410.165140.1180.1295.1182.4490.5750.5291.3522.5750.4330.1220.3810.165150.1070.1184.3965.3691.0390.4020.4460、60.9200.4960.1000.3330.165160.0970.5452.0882.9040.9800.3221.0680.6750.4960.0850.3120.165170.0801.0441.6481.2840.5750.2920.5160.4690.4331.1620.3120.181180.0820.7912.9991.0610.4960.2640.3880.4220.3111.9940.2950.308190.0801.0442.5591.5090.4320.2640.3970.3450.2620.6310.2790.349200.0751.1372.7941.0500.3361、80.2390.3880.2180.2620.4330.2650.308210.0781.1372.7940.9250.4320.1930.3380.1190.1220.4330.2510.217220.0741.1371.8210.7790.4320.3220.4460.6580.1000.4330.2510.198230.0801.6641.7580.7100.5812.0090.3380.3060.1000.5640.2400.198240.0743.0775.2590.8160.8680.7880.5160.3940.2100.4330.4030.181250.0891.5707.0662、51.3200.6620.3580.8320.3061.6330.2621.4950.181260.0971.1372.5591.0020.5750.2920.8321.1270.6990.1821.1820.181270.0970.9581.4331.0008.8700.2641.7431.2070.4960.1221.0110.165280.0910.9721.1882.9046.0280.2391.7740.6990.4330.1000.7770.165290.1431.0474.9141.6640.1931.3830.5640.3700.1000.5090.165300.4221.3363、32.7004.8350.2923.3600.4330.1820.1000.4510.151310.4711.7902.3862.5750.3700.1220.165月均流量0.1380.7803.0933.4001.6990.6340.8300.5770.3060.3631.0030.217径流总量3426.00径流深1168.90枯水年(1986)逐日平均入库流量12345678910111210.3020.1740.1651.2281.6802.6970.2370.0290.0470.0150.1680.05020.2620.2530.1491.3562.5505.7180.2510.064、830.0590.0150.1360.05230.2140.2580.1341.4498.0321.7390.3570.0550.0560.0150.1190.04940.1770.3640.1331.2092.9620.8580.4880.0380.0440.0150.0990.04650.1720.4130.1270.9671.3540.6071.0580.0370.0320.0190.0810.04460.1560.5280.1210.7120.8250.4732.6530.0710.2310.0250.0740.04470.1460.5620.1310.5720.6070.4574.465、360.0560.2840.0410.0780.03880.1280.4520.1330.5900.5530.3581.7980.0400.1270.0400.0740.03790.1210.3800.1110.5170.5100.2700.7630.0380.0850.0350.0720.034100.1130.3600.7101.4300.4760.2300.3880.0270.0530.0270.0600.034110.1130.3072.1527.3840.4610.2270.3320.0210.0310.0220.0500.031120.1050.2640.8581.6360.44166、0.2620.2330.0180.0250.0210.0440.027130.0990.2430.6042.6530.4300.3420.1690.0180.0290.0210.0490.028140.0970.3011.03811.9970.4790.2990.2050.0110.1130.0190.0590.032150.1020.4524.0386.9270.4410.2430.2330.0060.1460.0190.1710.031160.0990.4862.6821.9010.2510.3610.2170.0050.1240.0180.4830.032170.0934.1412.5567、01.3910.1530.9020.1740.0130.0880.0160.5410.034180.1023.0511.8133.2870.1081.1410.1210.0110.0710.3390.3710.052190.1181.3501.1021.9600.1061.9310.1150.0100.0620.5110.2060.055200.1020.6653.86110.7151.1533.1390.3940.1020.0620.2760.1390.049210.1000.6133.0665.4682.5202.2700.3401.3900.0460.1250.1190.038220.168、080.5011.5181.9600.8872.8300.2830.4780.0350.1870.1190.034230.1050.4020.9231.0630.5365.3350.2400.2020.0270.1640.0990.025240.1030.2980.6380.7250.3991.9160.1470.0880.0210.1130.0880.025250.1060.2360.4970.5780.2450.8710.0780.0570.0160.1160.0810.027260.1120.1950.4570.5620.2770.6070.0650.0440.0150.2150.07469、0.028270.1000.1891.2130.6840.2530.4940.0600.0430.0131.0630.0650.024280.1030.1923.4341.0490.2510.4140.0430.0490.0150.7530.0650.028290.1001.2932.6682.9920.2590.0160.0380.0160.6000.0650.027300.1002.8303.0361.1070.2120.0140.0210.0150.5110.0600.024310.1062.4320.6200.0140.0290.3020.025月均流量0.1280.6301.320270、.5891.0861.2490.5140.1010.0660.1830.1300.036径流总量2099.60径流深716.302.5 设计洪水2.5.1 概述由于某一级水电站各拦水坝、堰址以上流域均无实测洪水资料,所以该电站的设计洪水采用暴雨资料推求。2.5.2 设计雨型1、暴雨的时程分配根据某省可能最大暴雨图集雨型排列的规定,最大项时段雨量排在2021小时。2、暴雨衰减指数查暴雨图集中暴雨衰减等值线图年最大 重现期100年 np=0.62重现期 =100年 np=0.64重现期 100年 np=0.65非汛期 np=0.581.1.1 设计洪水1、产流计算产流采用蓄满产流初损后损法,初损扣71、25mm,最大24小时暴雨后损每小时扣1mm。稳定入渗率fc=1.5mm。2、汇流计算汇流计算采用“某省瞬时单位线法”推求,其公式为:U(t)t时刻的瞬时单位线纵高K调蓄系数n调节系数(n)n阶不完全伽码函数t时刻根据流域特征值F(集水面积),L(主河道长度)和J(主河道平均坡降)计算出L/J1/3;J1/3F-1/4,然后根据省水电勘测设计院分析的“Fn表”,“某省多站综合bJ1/3F-1/4相关图”,求出n、a、b等参数,通过计算机编程求出设计洪峰流量。设计洪峰流量成果表 单位:m3/S位置集水面积分期频 率(%)0.523.351020坝址29.3年最大302229208180141厂址72、41.83年最大266237第3章 地 质3.1 绪言受A市某水电开发有限公司的委托,某省浙南综合工程勘测院承担A市某一级、二级水电站初步设计阶段工程勘测工作任务。现已完成内、外业任务,编制报告及有关成果图件资料供设计使用,并报上级审查。一、交通概况根据A市水利水电勘测设计所提供的A市某等7座水电站项目建议书及某省水利水电勘测设计院提交的A市水电开发规划报告,确定本工程初设阶段工程地质任务。本工程处于A市xx水库库区的某溪干流上,主流由东向西于某村汇入xx水库库区,途经xx、天井、xx、龙井顶、某等行政村,最后流入xx水库库区,距A市约30km,各级坝址及厂房区均有机耕路通达,交通相对较为便利73、。引水隧洞无公路通过,山高坡陡,仅有乡村小路可通行,交通不便。二、工程概况本阶段一级电站工程枢纽主要建筑包括:(一)拦河坝位于xx村约160m处,坝高24.2m,坝底高程352.3m,初拟定为双曲拱坝,坝底长约12m,坝顶长约71.05m。(二) 水库水库正常蓄水位374m,正常库容约70.01万m3,坝址以上集雨面积29.31km2,区间引水洞以上集雨面积2.94km2。通过引水隧洞、压力管道至厂房发电。(三) 发电厂房压力管线发电厂房位于xx村上游的某溪右岸,设计装机容量为21600KW,年发电量792.6万kw.h。压力管线总长约200.3m。(四)发电输水隧洞发电输水隧洞从大坝上游右下74、方进洞,进洞底高程约361m,出洞口高程约355.16m,隧道总长2896.98m,开挖洞径2.5m。(五)引水隧洞及拦河坝堰区间引水渠长约30m,进水井顶高程402m。拦水坝堰高34m,长约10m。三、本阶段(初设)工程勘测目的和任务本工程在流域规划及可行性研究阶段,未单独做过工程地质勘测,无可利用资料。(一) 目的根据某省水利水电勘测设计院提交的A市水电开发规划报告中,在A市xx水库库区的某溪干流上规划建造某一级、二级电站。本阶段某一级、二级电站工程地质勘测的目的即为电站的主要枢纽建筑物查明工程地质条件,为设计提供所需地质参数。(二) 主要任务 1、区域地质:根据前人资料,作出区域地质条件75、评价。 2、库区:通过对水库工程地质踏勘,对水库兴建主要工程地质问题作出评价。 3、坝址:在一级电站坝址布置钻孔3只,在二级电站坝址布置钻孔3只,通过钻孔及地质测绘,对坝址工程地质及水文地质条件作出评价,为设计提供所需地质参数。4、厂区压力管线:未投放勘探工作量,只通过工程地质测绘,对厂区压力管线主要工程地质问题作出工程地质概述性评价,提供设计所需地质参数。5、发电输水隧洞:通过路线勘查,对输水发电隧洞工程地质条件作出评价。四、工程地质勘测过程(一)勘测过程1、通过现场踏勘和收集有关资料,于20xx年9月上旬完成。2、勘测野外工作(1)钻探:20xx年11月1日进场,11月17日 结束钻探,276、0xx年11月18日退场。(2)工程地质测绘于20xx年11月1518日完成。 3、勘测资料整理,全部内业资料于20xx年11月下旬完成。(二)勘测工作量1、钻探:钻孔6只,设计总进尺140.00m,实际完成总进尺137.50m2、工程地质测绘及勘查:完成工作量汇总于下表:某溪梯级水电站工程勘测工作量汇总表项 目工作量备注区 域面积11Km2库 区踏勘坝 址面积0.150.16km2实测厂区压力管线面积0.300.20km2实测隧 洞 轴 线面积0.14.10km2路线勘测坝 址137.50m五、质量简述本次勘测工作中,钻探及工程地质测绘工作均由浙南综合工程勘测院完成。勘测工作由甲方布置,在一77、级、二级电站坝址各布置钻孔3只,共布置钻孔6只,地质勘测精度符合规范要求,厂区及压力管线因覆盖层厚度不大,大部地段基岩直接出露地表,未投放勘探工作量,勘探工作有所不足。隧洞进出口、压力管线均未投放勘探工程,仅作地表工程地质测绘,需要加强施工地质工作,配合设计与施工及时修正出现的地质问题。3.2 区域地质3.2.1 气象及地形地貌特征测区属亚热带季风气候,四季分明、温暖湿润、光照充足,降水丰沛,多年平均降水量在18502000mm之间,多年平均径流深约11501250mm,降水与径流在年际、年内分配量很不均匀,主要集中在36月份。测区位于某省西南山地丘陵区,全市地形呈东南山区、西北低山丘陵,中部78、河谷平原。东南部分有仙霞山脉,山势陡峻,主要山峰大龙岗、龙门岗、将军山等海拔在1000m 以上。以周村乡境内的大龙岗峰为最高(海拔1500m ,1985年国家高程基准,下同),是A市第一高峰。西与北部有怀玉山余脉自西南向东北延伸,斜贯市域,山地范围较小,山势较低。中部为金衢盆地西部河谷平原地带,衢江支流江山港自南向北贯穿全境。由于江山港及其支流的切割,形成一串的山间盆地和河谷小平原。这一带地势呈台阶式,起伏不大,海拔一般在200m以下,与B市交界处渡船头最低,海拔仅7.3m。钱塘江流域水系的某溪支流,自西南流向东北,全流域大部分地段河谷狭窄,岸坡陡峻,岩石裸露,河床以下切侵蚀为主,堆积作用不强79、,阶地不发育。区内地势陡峻,切割强烈,相对高差200-300m,山体坡度以30以上者居多,并多悬崖陡壁,山峰一般高程300600m。山麓堆积物部分发育,缓坡的山麓处有残坡积物外,大部分陡峻的山坡均系基岩出露。本区经济以林业为主,粮牧多种经营,林地覆盖率70%以上,大部分地段植被较好,水土保持良好,河水清澈。3.2.2 地层岩性特征该区地域出露地层主要地段以白垩系下统陆相沉积的馆头组砂岩、砂砾岩及侵入相流纹岩和侏罗系上统高坞组流纹质晶屑熔结凝灰岩及西山头组英安质熔结凝灰岩等。区域内第四系覆盖层主要为较平缓山坡发育的残坡积层(el-dlQ)和河床的冲积层(alQ4)。将本区域主要地层特征分别概述如80、下:一、第四系全新统(Q4)区内出露主要为冲积层(alQ4)和残坡积层(el-dlQ)及人工堆积(meQ4),其主要特征:(一) 冲积层(alQ4)岩性主要为漂石、卵石、砾石及砂等,灰灰黄色,稍密中密,湿饱和。(漂)卵石约占7080%,砾石及砂占2030%,主要分布于河床及河床两侧,呈狭长条带状分布,由于区内河流坡降较大,河谷狭窄,因此该堆积一般不甚发育,零星分布,面积不大,一般其厚度以2m为主,局部可达3m。(二) 残坡积层(el-dlQ)该类堆积物主要分布于较平缓的山坡及山脊,岩性一般为含粘性土碎石(块石),结构较松散,厚度变化较大,以2m为主,局部可达5m。(三)人工填土(meQ4)该类81、填土主要分布于公路下方,为块石,为开公路之弃方。层厚1.02.0m为主。二、白垩系测区内白垩系地层主要为馆头组陆相沉积的砂岩、砂砾岩等。主要分布在测区西侧,F1断裂以西。三、侏罗系测区内侏罗系地层主要有高坞组和西山头组。该段地层为灰色流纹质晶屑熔结凝灰岩及英安质熔结凝灰岩,岩质新鲜,岩石物理力学性能好,强度高。本工程枢纽区主要出露上述地层。四、侵入岩测区内侵入岩主要为流纹岩、流纹斑岩等。主要出露于一级电站厂址附近,呈条带状分布。3.2.3 区域构造特征和地震烈度测区地处我国东部新华夏系第二隆起带浙闽隆起区,以新华夏系块断裂构造为主,分布在江(山)绍(兴)大断裂带的东南侧,地质构造较为复杂。江绍82、断裂带东南侧以中生代火山岩系地层为主,西侧以古生代沉积岩地层为主。图幅内断裂构造较发育,是燕山运动时大陆边缘块断造山活动阶段的产物。主要发育有以下几组断裂,这些断裂为区域性断裂的二级断裂。根据国家质量监督局最近发布的国家标准中国地震动参数区划图(GB18306-2001)的规定,本区地震动峰值加速度小于0.05g,地震烈度小于度区。一、北北东向断裂出露于测区中部,以F1断裂为代表,该组断裂总体走向约30,长约10km,宽3 5m,断面陡倾。因该组断裂从一级电站厂址与二级电站坝址区空隙通过,对本工程影响不大。二、北东东向断裂出露于测区东部,以F2断裂为代表,总体走向约60,长约6km,起点位于天83、井村,从一级电站输水隧洞中部通过,对隧洞围岩类别有一定的影响。三、北西西向断裂出露测区中部的F3、F4断裂即为该向断裂,位于一级电站厂房与二级电站库区间,总体走向约300330,长约2km,宽25m,属张扭性断裂,对本工程影响不大。四、小断裂和节理本工程区所处位置为火山碎屑岩及侵入岩,断裂构造不发育,主要构造形迹为小断裂和节理裂隙,从地表观察,区划内小断裂不发育,大部分地段节理不发育,局部较发育。节理从呈闭合微张,部分为微张微夹泥,以高角度节理为主,局部地段发育平缓节理。五、地震动参数根据国家质量监督局最近发布的国家标准中国地震动参数区划图GB18306-2001的规定,本区地震动峰值加速度小84、于0.05g,地震烈度小于度区。3.3 水文地质简况测区地下水的赋存条件与分布规律受气象水文、地貌构造、岩性等因素控制。大气降水为本区地下水的主要补给源。区内水系发育,水量丰富。测区构造以断裂为主,活动较强。由构造活动而起的断裂带和裂隙比较发育,给地下水赋存和运动提供了空间。区域地势陡峻的低山区,切割深,排泄条件好,大多数地段不利于地下水的富集与赋存。低洼的沟谷,是地下水、地表水汇集排泄的地方,储水条件较好。地下水的赋存,富集条件,由于出露的岩性不同而有差异,大面积分布的火山岩,对地下水的赋存不利。测区地下水根据其赋水条件,水理性质,水力特征划分松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水二大类。孔隙潜水埋藏85、于砂卵石和碎石粘土层。基岩裂隙水分布于风化节理和断裂构造中。测区地下水的补、径、排条件受地形、含水岩组(层)的结构、气象、水文等因素制约,没有明显分带现象。综上所述,本区水文地质具有地下水不发育而地表水径流活跃之特征。3.4 库区地质3.4.1 地形地貌特征该库区位于狭窄山谷,周边群山环绕,分水岭高出河床多300-500m之间,山坡较陡,坡角多在3045。库区由西南流向东北的某溪主河谷及其它小支流河谷组成,河谷呈“U”形,库区内岸坡陡峻,大部份地段基岩裸露,第四系覆盖层范围较小,河流坡降较大,河床以下切侵蚀为主,堆积作用不强,谷底宽度15-30m,库容较小。3.4.2 地层岩性特征库区内出露的86、地层有第四系冲积层(alQ4)、残坡积层(el-dlQ)、侏罗系上统高坞组流纹质晶屑熔结凝灰岩(J3g):1、第四系残坡积层(el-dlQ):灰黄色黄褐色含粘性土碎石,稍中密,稍湿。该套地层局部分布山麓地带。层厚变化大,一般厚0.51.5m,局部可达2m以上。2、第四系冲积层(alQ):灰黄色,主要由(漂)石、卵石、砾石及砂等组成。(漂)石最大粒径可达4m,分布于河谷内,厚度变化较大,一般厚0.501.50m。河谷开阔处形成(漂)石堆。3、侏罗系上统高坞组流纹质晶屑熔结凝灰岩(J3g):灰色,熔结凝灰结构,块状构造。致密坚硬,河谷地表一带以弱风化至微风化岩为主,山坡上常有全强风化岩直接出露。387、.4.3 地质构造特征该库区地质构造较简单,构造主要以节理为主,未见影响较大断裂。 节理:经库区地表踏勘,库区主要构造形迹为节理裂隙,节理以陡倾角剪切闭合型为主,表部强风化岩中部分夹泥,但夹泥厚度较小,以2000Kpa(200T/m2)。二、压力管线工程地质评价(一)工程地质条件压力管线经过区以强弱风化岩直接出露为主,局部表层有0.501.50m的覆盖层。弱风化新鲜岩石力学性质好,建议采用明管,支墩基础置于弱风化基岩,并应嵌入该层不少于0.5m(下方向起算),镇墩建基面应达微风化新鲜基岩。(二) 供设计参考的主要地质参数1、建议开挖深度:支墩开挖2.53.5m,以进入弱风化岩面0.5m为原则,88、镇墩开挖45m,以到达微风化岩面为原则。2、弱风化流纹岩,主要物理力学参数。饱和容重: 2.502.55g/cm3;饱和抗压强度: 30-60Mpa;抗剪参数: f: 0.50;抗剪断参数: f1: 0.7; c1:0.6Mpa;容许承载力: 2000Kpa(200T/m2)。3.7 发电输水隧洞及引水隧洞工程地质3.7.1 地质条件概况对于发电输水隧洞及引水隧洞的地质勘测,未投放勘探工程,仅作路线查勘和局部区域工程地质测绘,地质条件简述如下:一、地形地貌特征隧洞位于构造剥蚀中低山山区的山体中,洞线所经过的山体厚实,山顶较为平缓,地形复杂,一般为残坡积层覆盖,厚度12m不等,植被较发育。二、地89、层岩性特征发电输水隧洞进口、洞身为侏罗系上统高坞组(J3g),出口为白垩系下统流纹岩(k1)。J3g:为单一的流纹质晶屑熔结凝灰岩,熔结凝灰结构,块状构造,致密坚硬,物理力学性能良好。k1:为流纹岩,具流纹理,块状构造,节理裂隙较发育,岩石致密坚硬,物理力学性质良好。三、地质构造特征隧洞位处于流纹质晶屑熔结凝灰岩层中,局部存在流纹斑岩岩脉侵入的可能,受其影响,洞身内可能会出现绿泥石化等蚀变或成矿作用影响,对围岩开挖类别会有一定影响。从地表观察,主要构造形迹为节理裂隙:洞线内节理向山体内延伸规模一般不大,既有出现也多为闭合状节理。预计洞线围岩有出现小断裂、矿化带和节理密集带的可能。同时可能出现J90、3g与侵入脉岩的地层不整合接触带。但其影响程度虽尚难预测,但从总体分析,不会出现大规模不良影响。四、水文地质特征从隧洞围岩岩性和构造条件来看,隧洞出现含水层和大规模裂隙水的可能性不大,地下水活动可能主要来自节理裂隙沟通地表,对隧洞施工会产生一定的影响。3.7.2 输水隧洞工程地质评价一、隧洞进口输水隧洞进口:该处山坡较陡,坡角约4045,覆盖层不发育,弱风化流纹质晶屑熔结凝灰岩直接出露地表,岩性条件良好,构造简单,未见不利结构面组合,未见滑坡、崩坍等不良工程地质现象,工程地质条件好。进口无须明挖支挡即可进洞口。闸门井围岩及起闭系统地基工程地质条件应根据开挖后再定。进口段:fk:57 ko:5091、0700KN/m3二、隧洞洞身隧洞洞身围岩条件好,物理力学性能良好,具良好稳定性能。地质构造条件相对简单,仅F1断裂从隧洞中部通过,但局部地段可能遇到小断裂、并伴有小规模蚀变带、不良结构面组合的可能性不能排除,施工中应注意观察和加强预测,预防不利因素影响,另需注意局部可能出现地下水影响。围岩参数参考值:新鲜岩体fk:79 ;ko:700900KN/m3;断裂破碎或软弱带及蚀变带、接触带fk:13 ;ko:50150KN/m3。具体参数须在开挖施工完成后鉴定分别确定。隧道围岩类别为类,岩石开挖级别暂按1012级考虑。隧洞衬砌暂按全长15%设计,具体衬砌要求,在开挖施工完成之后逐段鉴定后再确定。三92、隧洞出口输水隧洞出口:位于山坡上,基岩出露良好,地表为强-弱风化,岩性条件良好,构造简单,边坡稳定,工程地质条件良好,无须大量明挖即可进洞,洞脸稳定条件好,出口段围岩较稳定条件亦良好。出口段:fk:46; ko:400600KN/m3。四、施工支洞施工支洞位于大木坞尾下游约200m沟谷左侧,基岩出露良好,地表为强弱风化流纹质晶屑熔结凝灰岩,仅局部有少量残坡积土覆盖,构造简单,未见断层经过,未见不利结构面组合,未见滑坡、崩塌等不良地质现象,边坡稳定,工程地质条件良好,无需大量明挖即可进洞,洞脸稳定条件好,洞口段围岩稳定条件亦良好。洞口段围岩参数参考值: fk:57 ; Ko:5070。第4章 93、工程任务和规模4.1 地区社会经济概况及工程建设的必要性4.1.1 概 况A市位于某省西南部,浙、闽、赣三省交界处。全市面积2019km2,人口56.5万人。A市工业门类比较齐全,建材、机电、化工等为支柱产业,尤其是建材产业的水泥为A市的传统产品。农业生产基础扎实,为某省商品粮食基地之一。全市2000年完成国内生产总值35.2亿元,人均国内生产总值超6000元,全年用电量4.78亿kw.h。A市是东部沿海地区和浙闽赣边界地区交通干线的交汇点,浙赣铁路横贯市境,还有205国道穿过,交通便捷。4.1.2 电站建设的必要性A市电网拥有220KVA的变电站一座仙霞变,其容量为1台15万KVA,分别与衢94、州电区的航埠变,湖南变相连;110KVA的变电站四座,分别为江山变、上铺变、贺村变、丰足变等,其容量分别为2台计6.3万KVA、1台计5.0万KVA、1台3.15万KVA,合计为18.45万KVA;35KVA的变电站包括峡口、石后、长台、虎泥、江化、赵家等12座。A市电网本地电源为水电,已建成的水电站有27座,总装机容量为7.9万KW,其中xx电站、峡口电站的装机容量最大,分别为12600KW、12000KW,占全市水电站装机总容量的58%。其中电量约占衢州电网总用电量的15%左右。衢州电网用电的特点主要有:衢化公司所占比重大,工业用电比重接近全社会用电量的90%,居民生活用电比重低,同时用电95、符合率高,低压电网陈旧,线损率还处于较高水平等。某一级水电站是一座以发电为单一开发目的水电工程,通过水库径流调节,可担任电网调峰任务。电站建成后,可充分利用流域水力资源,提供优质电能,缓解A市电网电力电量不足的矛盾。4.2 径流调节基本参数某一级水电站坝址以上集雨面积29.3km2,另有引水2.94km2坝址多年平均入库径流量3421万m3,电站设计保证率采用85%。径流调节采用以月为时段的44年(1957年2000年)长系列径流资料和以日为时段的丰(P=10%)、平(P=50%)、枯(P=90%)三个典型年的径流资料,应用历时法,按等出力操作方式分别进行计算。 首先,采取等出力操作方法,按月96、为时段进行长系列径流调节试算确定水电站的保证出力和水库调度图,然后,按此调度图,再采用等出力操作方式,进行三个典型年的逐日调节计算,求得发电量指标,通过计算,在装机容量为21600kw的情况下,电站多年平均发电量为792.6kwh,利用小时数2476h。4.3 正常蓄水位与死水位确定4.3.1 正常蓄水位确定根据1:1000实测地形图量算,xx水库的库容曲线见附图所示。水位库容关系见表所示。现作两个坝高比较方案:方案一:正常水位374m,相应正常库容70.01万m3;方案二:正常水位按A市水电开发规划373m,相应正常库容59.74万m3。两方案的死水位均为365m、死库容11.70万m3。确97、定库容规模主要的考虑因素是:建坝造价、淹没耕地、增加调节库容而增加的发电量等。初步比较结果见表。从比较成果可知,方案一比方案二的建库造价增加24.08万元,每年增加发电量25.6万kwh,年增加收入约11.52元(电价0.45元/kwh计),回报较快,经济效益较为明显。为增加梯级电站的竞争能力,在土地征用条件允许的情况下宜适当加大水库的调蓄能力是有利的。因此,本可行性研究确定的xx水库规模为方案一,即正常库容70.01万m3。4.3.2 xx水库规模方案比较比较方案方案一方案二差值=(一)(二)正常水位(m)374.0373.01.0正常库容(万m3)70.0159.7421.76调节库容(万98、m3)69.8148.0421.76建库造价(万元)163.38139.324.08年发电量(万KWh)792.6767.025.6道路改建(km)3.22.50.7淹没耕地(亩)332112说明建库造价不包括土地征用 道路改建费用4.3.3 死水位确定某一级水电站坝址以上集雨面积29.3km2,另有引水2.94km2。xx水库库容较少,坝底留有冲沙孔,经计算发电隧洞进口取361m,相应库容2.98万m3。为尽可能提高水库调节性能,电站发电死水位取365m,相应库容11.7万m3,发电调节库容58.31万m3。水位-库容关系见下表。xx水库水位-库容关系表水位水面面积库容(m)(104m2)(99、104m2)3550.0040.003560.1690.673570.3870.343580.4560.763590.5701.273600.8161.963611.2272.983621.7054.443632.2736.423642.5648.833653.16811.703663.87515.213674.55319.423685.01324.203695.54529.483706.61735.553717.58742.653728.45450.663739.71459.7437410.82970.0137512.17481.5037613.52494.3437715.478108.83100、4.4 装机容量选择根据某一级水电站的保证出力,发电量以及装机利用小时数,本次设计拟定了装机容量分别为21600KW、21800KW二个方案,计算可比性投资,效益增量及差额投资静态回收年限等指标,进行动能经济比较。装 机 容 量 比 较 表项 目单位方案一方案二装机容量KW2160021800正常蓄水位m376376死水位m367367年发电量万KWh792.6811.2利用小时h24762078可比性投资万元223291差额投资万元68效益万元7.99静态回收年限年8.6从上表可知,方案二比方案一投资增加68万元,静态回收年限6.91年,方案一利用小时2476小时,而方案二利用小时只有225101、3小时,从工程总体角度来考虑,选用装机21600kw较合适。因此,本阶段选用方案一,装机容量为21600kw,水轮机型号HL90/D45WJ71,发电机型号SFW16006/1430。4.5 引水隧洞洞径确定(1)初拟隧洞洞径,按水工设计手册有压洞公式计算式中D隧洞直径 Q2.88m3/s,电站引用流量(含损失) H127.10m,电站水头经计算,隧洞直径D=0.996m(2)按经济流速确定隧洞洞径式中 Q2.88m3/sV允Zm3/s 经济流速经计算隧洞直径D=1.21m综上述叙,并考虑施工要求,最后确定衬后洞径2.0m,开挖洞径2.5m。4.6 水库运行方式及主要水量指标4.6.1 径流调102、节径流调节采用以月为时段的44年(1957年2000年)长系列径流资料和以日为时段的丰(P=10%)、平(P=50%)、枯(P=90%)三个典型年的径流资料,应用历时法,按等出力操作方式分别进行计算。水电站引水系统水头损失H=0.00534Q2,平均尾水位446.9m;出力计算公式N=9.81水电QH根据机组综合特性曲线,在最大水头,最小水头及机组出力的工作范围内,推求出水轮机效率为90.5%,发电机效率为92%,机组综合出力系数可达8.43,本设计阶段综合出力系数取用8.2。首先,采取等出力操作方法,按月为时段进行长系列径流调节试算确定水电站的保证出力和水库调度图,然后,按此调度图,再采用定103、出力操作方式,进行三个典型年的逐日调节计算,求得发电量指标。经计算,某一级水电站多年平均发电量792.6万KW.h,年利用小时2476h。4.6.2 洪水调节按照中华人民共和国行业标准水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000),本工程为小(一)型水库属等工程,主要建筑物为4级,坝型选定为拱坝,其设计洪水标准为30年一遇(P=3.3%),校核洪水标准为200年一遇(P=0.5%);电站装机容量21600KW,属等工程,发电隧洞、压力管道、电站厂房为5级建筑物,厂房设计洪水标准为30年一遇(P=3.3%),校核洪水标准为50年一遇(P=2%)。水库泄洪建筑物采用开敞式溢洪道,堰顶高程3104、76m,净宽45m。起调水位为正常蓄水位374.0m,洪水调节经电算程序计算得,设计洪水位为375.82,校核洪水位为376.1m。4.6.3 水利动能特性经过水利动能经济比较,本阶段确定某一级水电站的装机容量为21600kw,某一级水库的正常蓄水位为374.0m,发电死水位为365.0m,本工程的主要水利动能特性见表。主要水能指标表序 号单 位数 值坝址集水面积Km229.31坝址以上年来水总量万m33421引水集水面积Km22.94引水年来水量万m3343.0一、水库1、水库水位校核洪水位(P=0.5%)m376.1设计洪水位(P=2%)m375.82正常蓄水位m374.0死水位m3652105、水库库容总库容万m395.6正常蓄水位以下库容万m370.1调节库容万m358.31死库容万m311.73、水量利用系数%80二、发电效益装机容量KW3200多年平均发电量万KW.h792.6年利用小时数h2476最大水头m134.5最小水头m125.0设计水头m127.1第5章 工程选址、工程总布置及主要建筑物5.1 工程等别标准5.1.1 工程等别某一级水电站水库总库容95.6万m3,电站装机容量21600KW,根据防洪标准GB5020194和水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000的规定,本工程规模属小(一)型,为等工程。主要建筑物:大坝、泄洪建筑物等为4级建筑物,发电引水建筑106、物、电站厂房和升压站为5级建筑物。临时性建筑物:施工导流建筑物为5级建筑物。5.1.2 防洪标准根据防洪标准GB5020194和水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000的规定,各建筑物洪水标准确定如下。建筑物洪水标准表建 筑 物防洪标准(重现期):年设 计校 核砼拱坝(含泄洪建筑物)发电引水系统厂房、升压站3030302005050大坝施工渡汛拱坝、重力坝10施工导流浆砌石围堰3根据中国地震动参数区划定GB1803062001的规定,本区地震动峰值加速度小于0.05g,地震烈度小于VI度区。5.2 工程选址5.2.1 坝 址结合本工程规模,根据地形地质条件,本次所选的坝址只有一处较理想107、,此处坝址位于xx自然村下游160m,根据地形地质条件,该坝址河段相对较顺直,河床底宽12m,河床底高程约355.10m,两岸山体雄厚,坡度在4052。坝址岩性均为侏罗上统晶屑凝灰岩,岩体呈弱微风化,坝址无大断裂破碎带,构造形迹以节理裂隙小断层为主,无严重不良物理地质现象,工程地质条件良好。根据地形地质条件宜建拱坝和重力坝,正常蓄水位取374.0m,正常库容70.01万m3。5.2.2 厂址选择由于受地形条件限制,引水系统只能布置在右岸,xx村下游右岸山势低矮、地质条件不适宜设置压力隧洞,电站厂址只能选择在xx村上游。而xx村上游附近地形开阔,可以集中布置电站厂房、升压站(变电所)、办公生活设108、施;出口处为河道的凹岸,电站尾水与河道主流衔接顺畅;山体雄厚,上坡较陡,覆盖层较浅,附近可见熔凝灰岩出露,岩体以弱风化和微风化为主,引水隧洞出洞条件较好。因此,一级电站厂房布置在xx村上游约300m处。5.2.3 发电引水系统拟定坝址、厂址后,发电引水系统沿右岸群山布置,进水口距坝轴线上游约200m处。进出口洞脸稳定,洞顶围岩地面高程均超出水库正常蓄水位高程,山体雄厚,在足够埋深条件下,洞线最短。5.3 工程布置和主要建筑物型式5.3.1 坝型比较(1) 地形、地质条件坝址区为峡谷地段,河床底宽约12m,河床底高程355.1m,两岸山体较为雄厚,岩性为侏罗系上统高坞组流纹质晶屑熔结凝灰岩,岩体109、呈弱微风化,覆盖层厚0.51.4m,坝址无大断裂玻碎带,构造形迹为节理裂隙及小断层为主,无严重不良物理地质现象及不利结构面。工程地质良好,根据地形、地质条件可建拱坝或重力坝,本阶段即以这两种坝型,在相同正常蓄水位下作比较。(2) 拱坝方案坝型为抛物线型拱坝,材料为C15砼,按30年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核,正常蓄水位为374.0m,拱坝设计洪水位为375.82m,校核洪水位为376.10m。坝顶设置宽为45m的溢流段,溢流堰顶高程374.0m,溢流剖面为WES曲线,非溢流断面坝顶高程376.5m。拱坝基础开挖至微风化基岩,河床坝底高程352.3,最大坝高24.2m,拱坝方案主要工程和110、单价汇总祥见表5-1。表5-1 拱坝方案主要工程量及单价汇总表 单位:元项目名称单位数量单价合价坝基土石方开挖m3167011.5819338.6坝基石方开挖m3134030.941406固结灌浆m300134.7341406帷幕灌浆m412314.96129764坝体C15砼m33786240.61910949.46溢流头C20砼m3260270.1670241.6C15基础砼m31310219.29287269.9钢筋制安t7.5459334447.5细部结构项1100000合计163.3万元(3) 重力坝方案重力坝,坝顶高程376.5m,最大坝高24.2m,坝顶长度56m,共分成6个坝段111、,2个非溢流坝坝段,4个溢流坝坝段。非溢流坝坝段坝顶厚度2.5m,上游坝坡为1:0.2,下游坝坡为1:0.8,坝底宽22.7m。溢流坝坝段堰顶高程374.0m,不设闸门,溢流段净宽45.0m,溢流堰剖面为WES曲线,上游坝坡为1;0.2,下游坝坡为1:0.8,挑流消能。大坝基础开挖至弱风化层下限,坝基进行固结灌浆,并设单排阻水帷幕,孔距3m,孔深深入相对隔水层(5lu)以下5米。重力坝方案主要工程量及单价汇总见表5-2表5-2 重力坝方案主要工程量及单价汇总表 单位:元项目名称单位数量单价合价坝基土石方开挖m3121011.5814011.8坝基石方开挖m32550.230.978801.1固112、结灌浆m420134.7356586.6帷幕灌浆m310314.9697628.3坝基排水孔m260181.347138坝体C15砼m310371.2240.612495414溢流面板C20砼m3450330.04148518导墙C20砼m385324.3827572钢筋制安t13459359709止水项18000080000细部结构项1100000100000大坝观测设备项15000050000合计325.5万元(4) 坝型比较上述两种坝型的引水发电系统,发电厂及升压站均相同,故不列入坝型比较中,根据上述两个坝型的挡水和泄洪建筑物的布置,进行工程量计算和投资概算,从表5-1和表5-2可知拱坝113、方案比重力坝方案投资省162.2万元,因而本阶段选用拱坝方案为基本坝型。5.3.2 工程总体布置及主要建筑物本工程主要枢纽建筑物有:大坝(包括泄洪道)、发电引水建筑物、发电厂及升压站等建筑物。坝址位于xx村下游160m处,根据地形地质条件坝型选用抛物线型砼拱坝,坝顶高程376.5m,最大坝高24.2m。坝顶溢洪道置于河床部位,溢流堰顶高程374m,不设闸门控制,采用挑流消能。河床部位坝体下部高程361m处高程设置600mm放水管及锥形阀一套。发电引水系统布置在右岸,由进水口、压力隧洞、引水井(兼调压井)、压力管道等组成,进水口为塔式进水口,位于右岸坝轴线上游约200m,底板高程361m,进口设114、有拦污栅和事故平板闸门各一扇,发电引水隧洞为园形有压隧洞,长2896.98m,开挖洞径2.5m,衬后2.0m,纵坡为2。在1+595.8桩号处设一引水井,把木坞尾坑2.94km2的山水引入发电洞。引水井开挖直径4.6m,衬后4.0m,隧洞出口接压力钢管,主管内径1.0m,长200.3m,后分叉渐变成0.6m管径接厂房蝶阀机组。厂址位于xx村上游300m处,为引水式地面厂房,主厂房面积22.9010.0m2,装设两台混流式水轮发电机组,机组安装高程238.6m,水轮机层高程237.7m,发电机层高程237.7m。付厂房位于主厂房下游侧面积11.210m2,地坪高程237.7m。升压站位于副厂房右115、侧,为房外露天式,面积1714m,地坪高程237.7m。电厂的主要生活区布置在A市,厂区范围内只布置少量的生活及管理设施,厂区地坪高程为238.6m。5.4 主要建筑物5.4.1 拱 坝(一)、坝址地貌上属中山峡谷。河谷呈不对称“U”型,河床高程355.10m,底宽12m。岸坡较陡,两岸坡地形较对称,左岸坡角3840,右岸坡的残坡积层,下部便为侏罗系上统高坞组流纹质晶屑熔结凝灰岩,整个坝址段为发现任何较大断裂构造通过及影响的明显迹象,地层无褶皱现象,从地表测绘资料来看,小断裂亦不发育。该坝基部位无任何较大规模断裂通过,亦未发现明显软弱夹层或夹泥较厚的裂隙构造。由此可见该坝的坝基部位地基稳定条件116、较好,可以满足多类坝型对地基稳定条件的要求,不会出现压缩变型、地基沉陷等不良地质因素给拦河坝带来危害。两岸基岩均为流纹质晶屑熔结凝灰岩,新鲜时致密坚硬,物理力学性能好,但地表风化程度两岸不甚一致,右坝肩因受断裂构造F8的影响风化较强,右岸弱风化下限为9.60m,左岸弱风化下限为2.60m。但作为坝肩地基的基岩条件当属良好。(二)、坝顶高程的确定根据计算设计洪水位为375.82m,校核洪水位为376.10m,安全超高标准,设计洪水位时为0.4m,校核洪水位时为0.3m,综合考虑确定大坝坝顶高程为376.50m。在坝顶上、下游侧均设高0.9m的栏杆。(三)、坝体布置与形体设计根据地质报告:坝址河床117、开挖深度2.8m(即建基面高程352.30)。左岸开挖深度3.0m。右岸在368m以上开挖9.6m,以下开挖34m。(一)、基本资料正常蓄水位374.0m,死水位365.0m,校核洪水位376.10m,设计洪水位375.82m,坝顶溢流,溢流段长45.0m。淤沙浮容重10KN/m3,内摩擦角18。筑坝材料为C15砼,坝体弹性模数1.8104N/mm2,泊桑比0.22,容重24KN/mm3,线膨胀系数110-5/,导温系数3m2/月。基岩弹模数1.8104Mpa,泊桑比0.22。年平均气温+日照影响=17+1=18,年气温温降(或温升)变幅+日照影响为11。库水表面年平均水温为16,库水表面年水118、温温降(或温升)变幅+日照影响为11。库底水温10。封拱温度:352.3m高程至坝顶为11。(2)、优化体形参数采用浙江大学水工结构所“拱坝分析与优化程序系统”(ADA0:ADCASADOPT)作优化设计与计算,体型采用混合线型拱圈。在拱圈的中心角处,其拱圈中心线的曲率半径方程为:R=R0ek/(cos2+asin2)(三)、拱圈厚度议程为:T=Tc+(Ta-Tc)(/a)坝体柔度系数为17.8。(四)、应力计算成果工况正常蓄水位+泥沙压力+自重+温降;工况校核洪水位+泥沙压力+自重+温升;工况1死水位+泥沙压力+自重+温升;工况2死水位+泥沙压力+自重+温降;四种控制工况下的坝体应力计算成果119、均满足设计规范要求。在封拱初始状态下,上游坝面最大主拉应力为0.13Mpa,最大主压应力1.43Mpa,下游坝面最大主拉应力0.51Mpa,最大主压应力0.37Mpa。(五)、结构布置和材料坝顶高程376.5m,最大坝高24.2m。拱冠梁处底厚5.1m,顶厚1.5m,厚高比1:0.21,坝顶弧长71.05m。拱坝最大中心角91.66,最小中心角53.92。坝体最大倒悬度上游面为1:0.2,下游面为1:0.11。坝体横缝共计7条,8块坝段,横缝缝距15m。横缝采用径向布置,内设键槽。横缝上游侧设一道止水紫铜片(兼止浆片),下游设止铁片。形成15个灌浆区。坝体冷却采用拨管工艺形成冷却水管路,通冷水120、进行强迫冷却,待坝体温度降到封拱温度时再进行封拱灌浆。在坝体左侧非溢流段下361.0m高程(中心高程)设600放水管一根,末端设一只Z584T60阀门。筑坝材料C15砼(四级配),W6。(六)、基础处理1、拱槽开挖至弱风化下部;2、坝基及坝肩全面进行固结灌浆,排、孔距各3m,呈梅花形布置,孔深5m。3、坝基上游布置单排阻水帷幕,两坝头延伸各15m。孔距3m,孔深取1/2坝高,分二序进行。4、帷幕后设一排坝基排水孔,孔距3m,孔深采用帷幕孔深的1/2。(7)、坝肩稳定分析地质提供:坝基稳定条件良好,未发现明显软弱夹层或其它不良结构面;坝肩亦未发现明显不利坝肩地基稳定的结构面组合。故按刚体极限稳定121、平衡方法进行分析,采用抗剪断公式,校核个层拱圈沿拱座表面滑动的抗滑稳定安全系数。计算公式:式中:K1抗滑稳定安全系数;N垂直于滑动方向的法向力;T沿滑动方向的滑力;A计算滑裂面的面积。地质提供f1.0,c=1.1Mpa计算取f0.75,c=0.7Mpa稳定计算成果均满足要求。(8)泄洪建筑物采用坝顶自由溢流(堰顶高程374.0m),溢流净宽45.0m。原点上游采用椭圆曲线,其方程为:X2/0.812+(0.47-Y)2/0.472=1原点以下的堰面曲线为WES曲线:Y=X1.65/4.915详见表X0.511.522.533.157Y0.05640.20350.43080.7331.1081.122、5531.7066ES曲线末端接反弧段,反弧半径R=2.5m,挑射角15。5.4.2 发电输水建筑物一、发电输水建筑物平面布置简述本工程发电输水建筑物采用压力隧洞输水发电,隧洞进水口布置在拦水坝上游200m出的右岸。输水系统由进水口、输水隧洞、调压井及明敷式压力管道组成。二、水力计算隧洞及压力钢管糙率系数:隧洞:不衬砌段 平均取:n=0.030砼衬砌段: 平均取:n=0.014钢衬砌: 平均取:n=0.012输水系统水头损失包括局部水头损失和沿程水头损失之和。水头损失计算公式:H=hf+hj式中:hf沿程水头损失 hj局部水头损失根据选定隧洞轴线,水头损失计算成果如下:平洞水头损失:h1=a1123、Q2=0.0204287 Q2压力管道水头损失:h2=a2Q2=0.0070631 Q2发电引水系统全程水头损失:h=0.0274918 Q2当隧洞引用流量Q=2.88m3/s,输水系统平均水头损失h=5.82m。三、平面布置根据电站厂房位置和河流走向,发电输水建筑物布置在右岸。进水口布置在坝轴线上游约200m处,进水口段轴线垂直于山坡布置。因地形、地质等条件,隧洞全线共设置二个弯道,一个支洞。隧洞全长2896.98m,在桩号1+343.27处设引水井一处(兼调压井),隧洞出口紧接1000mm压力钢管,压力钢管斜坡段全厂200.3m,钢管末端分叉后接入机组发电。四、水工建筑物简述(1)进水口进124、水口采用竖井形式,进口段由喇叭口段、方形过渡段及渐变段组成,全长10.31m。进水口底板高程361.0m,喇叭口采用椭圆形,椭圆方程x2/32+y2/0.92=1,过度段为2.02.0m方形洞,渐变段将方形变为圆形洞,圆洞直径2.0m。进内口桩号0+000m处设置检修闸门竖井,于374.3m高程设检修平台,于377.3m高程设闸门启闭机室。进口段前端设置拦污珊(宽高)3.03.5m,并要求此段衬砌全部进行回填灌浆。进口底板高程已满足有一进水口最小设施淹没深度的要求。为了防止产生贯通式漏斗旋涡,考虑采用公式S=CVD1/2,经计算S=1.5m,(是为进水口计算淹没深度)为了安全,确定发电死水位为125、365.0。(2)竖井闸门竖井开挖断面尺寸为4.72.65m2,设置2.02.0事故检修闸门一扇,竖井采用C20钢筋混凝土衬砌。竖井内设置450mm通气孔以及进人孔。(3)平洞段自桩号0+005.9m至桩号2+896.98m为平洞段,水平段总长2896.98m,断面为圆形,开挖直径2.5m,衬砌段内径2.0m,隧洞纵坡i=2,隧洞采用光面爆破掘进,在围岩地质条件较好段不衬砌,只作底部抹平,较差地段采用砂浆喷浆或砼衬砌,暂定衬砌段为全长的1/5,不衬砌段30%长度采用喷浆处理。衬砌段应进行回填灌浆,部分地段还需进行固结灌浆。(4)引水井(兼调压井)引水井设在1+343.27处,引水井竖井内径2.126、0m,衬砌厚度0.6m,上室内径4m,衬砌厚度0.3m,发电洞轴线高程358.31m,最大涌浪高程6m,调压井顶高程402.0m。结构全部采用C20钢筋混凝土衬砌。(5)压力管道压力管道采用明敷式压力钢管。钢管底宽2.5m,两边坡暂定为1:0.4,压力钢管上游侧设置0.8m宽人行踏步,下游侧设排水沟。压力钢管采用一管两机联合供水。管径经计算确定为1000mm,最大壁厚为=12mm。压力管道斜坡段全长200.3m。共设镇墩4只,支墩28只,支墩间距5.0m,镇、支墩均采用C15砼浇筑。5.4.3 厂区和升压站1、厂区布置根据地形、地址条件,厂址布置xx村上游约300m处右岸的一块台地上。主厂房型127、式为引水地面式。整个厂区分生产区和管理区两部分,生产区布置在上游侧,地坪高程为237.7m,管理区布置在下游侧,生产区包括厂房、升压开关站,管理区包括管理房等。2、 发电厂房厂房设计洪水标准20年一遇(P=5%),其相应洪水位为238.0(河床改道),校核洪水标准50年一遇(P=2%),其相应洪水位为239.2m(河床改道)。主厂房(长宽)为22.9m10m,布置两台水轮发电机组,水轮机型号为HL90/D54WJ71,发电机型号为SFW16006/1430,机组间距9m,厂房地面高程237.7m。机座安装高程236.6m。副厂房(长宽)为11.2m10m,位于主厂房下游侧,地坪高程为237.7128、m,副厂房内布置电缆室。3、 升压站布置升压开关站平面尺寸(长宽)为17m14m,布置在主厂房下游侧,地坪高程238.6m,设置一台S94000/35升压变压器,配电装置采用中置式,四周留有搬运通道,并与进厂道路相通。4、 引水工程引水工程的任务是将木坞尾坑2.94km2的山水通过30m引水渠引入集水井。第6章 水力机械6.1 电站参数1、水库水位:水库正常蓄水位 374.00m发电死水位 365.00m设计洪水位(P=3.33%) 375.82m校核洪水位(P=2%) 376.10m2、发电厂址水位: 正常尾水位 235.00m3、电站水头:最大净水头 134.50m设计水头 127.10m129、最小净水头 125.00m4、其它:装机容量 21600kW多年平均发电量 792.60万kWh年利用小时数 2476h6.2 机组选型本电站水头范围为125.0134.5m,在该水头段内采用混流式转轮,适用于本电站的转轮较多,从中选择一些效率较高、空蚀性能优、运行稳定性好且在多个电站中已经应用过的模型转轮作为本电站机组选型的依据。由于装机容量不大,选择模型转轮时偏重空蚀性能及运行稳定性,因此本阶段经初步比较采用(HL90/D54WJ71)水轮机。6.3 水轮发电机组的主要参数6.3.1 水轮机型 号 HL90/D54WJ71额定出力 1684kW额定水头 m额定流量 1.44m3/s额定转速130、 1000r/min6.3.2 发电机型 号 SFW1600-6/1430额定容量 1600kw额定电压 6300V功率因数 0.8(滞后)额定转速 1000r/min发电机效率 95.3%6.4 辅助设备及辅助机械6.4.1 调速器因此每台机组配YWT-600型微机调速器一台,额定工作压力为2.50MPa,调速器调速功为600Kgm。6.4.2 进水阀为确保在机组出现过速、油压装置出现事故低油压、导水机构在关闭过程中发卡时,能够及时切断水流,防止机组出现飞逸,因此在每台机组进口前装设一台闸阀,起到二道保护的作用。根据模型转轮的蜗壳进口直径及通过进水阀的允许流速,进水闸阀型号为Z941H1.6131、,公称直径为1.0m。液压操作,额定操作油压为2.50MPa,二台蝶阀共用一台油压装置,油压装置型号为HYZ-1.0。6.4.3 桥式起重机在主变压器不进厂吊芯的情况下,厂房内最重吊运件为发电机转子,本阶段选用一台15t电动双梁慢速桥式起重机供机组安装,检修时使用。起重机的跨度为9.0m。6.5 调节保证计算经计算,整定调速器导水机构直线关闭时间为6.0秒。最大速率上升发生在额定水头工况时,两台机组同时甩额定负荷,其最大速率上升率为b=37.5%。最大水锤压力发生在最大水头工况下,两台机同时甩额定负荷时。其最大压力上升率x=21.8%。6.6 辅助系统6.6.1 技术供水系统本电站水头在125132、.0134.5m之间,机组技术供水采用自流供水方式。从蝶阀前压力钢管取水,先供至100m3的消防生活水池,消防生活水池水位通过缆式液位信号器自动控制。机组技术供水从消防生活水池上层取水,经电磁阀、闸阀及其它自动控制元件后供给机组冷却等用水。6.6.2 排水系统排水系统由渗漏技术排水和检修排水组成。厂房内设有渗漏排水集水井,检修排水、机组渗漏排水及厂房渗漏排水等排至渗漏集水井。渗漏集水井内的水通过二台QY40163潜水泵排至尾水渠,二台水泵互为备用。排水泵的自动起停通过缆式液位信号器实现。6.6.3 压缩空气系统本电站根据设备用气要求,分高、低压压缩空气系统。高压压缩空气系统:该系统主要供调速器133、油压装置及蝶阀油压装置用气,额定压力为2.5MPa,配置两台CZ-20/30F高压压气机和一只容积为0.5m3的贮气罐。两台空压机互为备用。低压压缩空气系统:该系统专供机组制动,机组检修吹扫及风动工具用气,额定压力为0.7MPa,配置两台3W-0.9/7C低压压气机和一只0.5m3贮气罐,二台空压机互为备用。6.6.4 油系统透平油系统:供油对象为机组轴承和调速系统用油,采用简单净化处理和人工更换添加,配置LY150压滤机一台,KCB4.5齿轮油泵一台。6.7 主要设备布置主厂房内装有二台单机容量为1600kW的卧轴混流式水轮发电机组,每台机组进口设置Z941H-16阀门一台。主厂房长为22.134、9m,机组间距为9.0m,根据蝶阀起吊,转子吊运,机组检修,运行的要求,确定厂房宽10.0m,行车跨度9.0m。6.8 机组安装高程考虑电站尾水位与下游电站的合理连接、水轮机尾水管出口淹没深度及水轮机最小吸出高度的要求。确定水轮机安装高程为238.60m。6.9 采暖和通风发电厂为地面式厂房,全厂通风以自然通风为主,辅以机械排风和局部空调。为了确保电气设备的安全运行及改善运行条件,在中央控制室装设冷暖型柜式空调。第7章 电气工程7.1 水电站与电力系统的连接据统计年鉴,A市人口56.5万人,耕地面积35万亩,其中水田31万亩。A市工业门类齐全,建材,机电,化工等为支柱产业,尤其是建材产业的水泥135、为A市的传统产品。农业生产基础扎实,为某省商品粮油基地之一。全市2000年完成国内生产总值35.2亿元,人均国内生产总值为6220元,全年用电量4.78亿KWh。A市是东部沿海地区和浙闽赣边界地区交通干线的交汇点,浙赣铁路横贯市境,还有205国道穿过,交通便捷。某一级水电站位于A市xx乡境内,距县城距离约30km。电站装机容量为3200KW,年发电量为792.6万kWh,年利用小时数为2476h。业主某水电开发有限公司通过招投标的方式取得了某一、二级、福石岭等7个电站的开发权,该7个电站虽地理位置稍分散,但其附近均无很理想的输电线路,根据衢州电力局衢电营2003226号文及业主意向,该7个电站136、通过在某一级水电站处设一35kV中心升压站,以一回35kV架空线路输送至220KV仙霞变并入大电网,输电距离约22km。7.2 电气主接线由于业主已将某一、二级、福石岭等7个电站的中心升压站及35kV架空出线另行委托其它单位设计,故本次电气设计重点主要是两台发电机保护的设计,对电气主接线仅作简单比较。7.2.1 电气主接线比较根据电站与电力系统的连接方式,某一级电气主接线拟定以下两个方案进行比较。方案I:二机一变。发电机母线侧采用扩大单元接线,高压侧采用变压器线路组单元接线。方案II:二机二变。采用发电机变压器单元接线,高压侧采用扩大单元接线。方案比较详见主接线方案比较表。由表中可知方案比方案137、少投资5万元,且升压站面积较小。另再根据本电站容量小、年运行小时数低,主变压器故障率低,例行检修时间容易安排等实际,故认为本电站采用方案I比方案II更合理。因此,推荐使用方案I。7.2.2 厂用电厂用电系统电压为380/220V。为保证厂用电供电可靠,设置两台厂用变压器。1#厂变接在电站6.3kV母线上, 2#厂变接至中心升压站10kV母线上。正常情况下由#1厂变供电,#2厂变备用。7.3 主要电气设备7.3.1 设备选择 1. 发电机 型号: SWF1600-6/1430 额定容量: 1600KW 额定电压: 6.3kV 功率因数: 0.8 额定转速: 1000r/min 2. 主变 型号:138、 S9-4000/35 额定容量: 4000KVA 额定电压及分接范围: 38.55%/6.3kv 联接组标号: YN,d117.4 防雷接地7.4.1 过电压保护为了防止雷击侵害,在升压站内装设独立避雷针一支,以保护户外变压器和配电设备。为了防止雷电侵入波及操作过电压损坏电气设备,在10kv、35kv母线、6kV 、10kV和35kV断路器柜内装设金属氧化锌避雷器。7.4.2 接地装置10kv、6.3kv、0.4kv电力设备共用一个接地装置,要求总接地电阻满足规范要求。接地装置在充分利用电站地下、水下钢结构作为自然接地体的基础上,在升压及厂房附近敷设以水平接地体为主的人工接地网。独立避雷针设139、独立的接地装置,并经埋地15m以上的接地线与主接地网连接。7.5 综合自动化7.5.1 控制方式发电机组及主要电气设备采用集控台集中控制,控制、信号、监测采用强电一对一的控制方式。7.5.2 水机自动(1)一个控制指令能自动完成机组的开机或停机的全过程。(2)机组及其辅助设备在无需经常监视情况下,能按给定方式自动运行。(3)当机组运行出现事故或不正常情况下时,能事故停机或自动报警;机组飞车或紧急停机时能同时关机组和蝶阀,并自动发出相应事故信号。7.5.3 励磁方式发电机采用可控硅自并激静止励磁装置,装置包括接于发电机端的励磁变压器、整流及调节柜和励磁系统所需的电压、电流互感器。7.5.4 远动140、装置根据电力调度要求,电站设置以遥测、遥信为目的的远动装置。7.6 继电保护根据继电保护和自动装置技术规程(GB14285-93)的规定,配置发电机、变压器及线路保护。(1)发电机设差动、低电压保持过电流、过电压、失磁、过负荷、转子一点接地及定子单相接地等保护。(2)主变设差动、瓦斯、复合电压闭锁过电流、过负荷及温度等保护。(3)35kV线路设电流速断、过电流保护。(4)厂用变压器设熔断器保护。第8章 金属结构8.1 发电引水建筑物的闸门及启闭设备发电引水隧洞进口设置钢结构平面定轮事故闸门一扇,供引水系统检修和发生事故时用。事故闸门孔口宽2m,高2m。设计洪水位375.8m,校核洪水位376.141、1m,底板高程361m,相应闸门设计水头为15m。闸门需动水关闭,充水平压后静水启门。在事故闸门上游设置钢结构拦污栅一道,孔口宽度3m,孔口高为3.5m,拦污栅按2m水位差设计,栅槽倾角60。闸门、拦污栅的检修平台高程为374.3m,启闭机室地面高程为377.3m。8.2 泄水建筑物的闸门及启闭设备大坝下部361m高程设直径0.6m的放空锥形阀及检修闸阀一套。第9章 消 防9.1 设计依据本电站装机容量3200KW,为地方电网骨干电站之一,要求供电可靠。电站各建筑物全部为砼梁板、框架和实体砖墙等的非燃烧体结构,建筑物主体的耐火等级为一级。根据水利水电工程防火规范(SDJ278-90),并参照建142、筑设计防火规范(GBJ06-87)和建筑灭火器设计规范(GB140-90)的有关规定,以“预防为主,防消结合”的方针,立足自救原则,结合本工程具体特点进行消防设计。9.2 工程总体设计方案根据有关规范对整个发电站厂区进行消防总体设计,以达到有效预防和减少火灾危害的要求。消防措施分成两大部分:一为设置以水为主的消防系统及可靠的消防水泵;二为设置足量的化学灭火器装置及其它有效的防火设备。消防用水取自下游尾水池,采用消防、生活供水泵及供水池的方式供水, 消防水泵设在水泵房内。消防生活供水池容量为100m3,设在厂外的山坡上。另外在机组蝶阀前接一根直径10cm的取水管,作为消防用水的另一个水源。化学灭143、火装置及其它消火设备根据有关规程设置,详见表9-2。9.2.1 工程消防设计(1) 本工程最高火灾危险性类别为丙类,二级耐火等级。火灾危险性分类及耐火等级见表9-1。(2) 主副厂房防火设计在主副厂房内任何一点到疏散楼梯或安全出口的距离,均满足安全疏散的要求。 主厂房内水轮发电机组设有水喷雾灭火装置、自动感烟装置和火灾报警装置。主厂房发电机层设有两个消火栓,在装配场外设有一个厂外消火栓。在主厂房两端各设有两只手提式化学灭火器。在厂房行车操作室内设有两只手提式化学灭火器。在副厂房中设有八只手提式化学灭火器。(3) 主变压器场防火设计主变压器与相邻建筑物的距离必须满足有关规范规定的防火防爆的要求。144、主变压器容量较少,根据水利水电工程防火规范及其它有关规范可以不设固定式水喷雾灭火系统,只设事故排油坑及化学灭火器、砂箱砂包等灭火器具。事故排油坑的容量按106%的主变油量设计。化学灭火器采用两台推车式干粉灭火器。9.2.2 消防给水设计消防水泵水源取自下游尾水池,平时向100m3的消防生活水池供水,水池水位自动控制,也能向消防总供水管供求。蝶阀前的一根直径10cm取水管经减压后与总供水管相连,作为消防备用水源。主厂房内设一根直径10cm的消防总供水管,分别向厂内外各消火栓及水轮发电机消防供水。根据水利水电工程防火规范,本电站厂房高度小于24m,体积小于10000m3,屋内消火栓用水流量为5L/145、s,可同时使用水枪数量为2支,保证其充实水柱能同时达到厂房内任何部位。9.2.3 采暖、通风系统防火设计电站厂房内严禁用明火及敞开式电热器采暖。油罐室和电缆层应有独立排风系统,油罐室、油处理室等采用防爆型电机、风机、灯具。防火排烟设计按水利水电工程防火规范有关规定进行,厂房一旦失火,由设置在厂内的消防报警系统发出信号给消防控制系统,切断厂内通风机电源,灭火后再由消防控制系统启动排风机排烟。9.3 消防电气9.3.1 消防用电电站的消防用电设备包括火灾自动报警装置、事故照明及诱导灯。消防电源电压为AC380V,引自厂用电系统。厂用电系统设有两台厂变,互为备用,低压侧自动切换,故电源较可靠。电缆采146、用阻燃型电缆,经过墙或楼板孔处均用防火堵料封堵。9.3.2 事故照明电站设工作照明和事故照明系统,在主厂房发电机层、水轮机层和副厂房中的中控室、通讯室、开关室、电缆层等重要场所均设有事故照明灯。在安全通道、楼梯出入口及转弯处设置诱导灯。事故照明灯和诱导灯的电源电压为220V,正常情况下由厂用电供电,事故时能自动切换到蓄电池供电,蓄电池供电时间不少于30分钟。9.3.3 消防报警及控制系统在电站中控室设置火灾报警器一台,在各易燃场所、无人或经常无人值班的重要场所装设火灾报警探测器及手动报警按钮,能实现火灾集中监测、自动报警功能。生产场所火灾危险性分类及耐火等级表表91序号生产场所各称火灾危险性类147、 别耐火等级1主厂房及其安装场丁(二)2中央控制室、通讯载波室丙(二)3升压站丙(二)4动力电缆、控制电缆丙(二)5空压机及贮气罐室丁(二)6油处理室、油罐室丁(二)7开关室及电工试验室丁(二)8厂变室、励磁变室及仪表室丁(二)9机修车间及电工修理室丁(二)10水泵室戊(二)主要消防设备表表92序号各 称规 格单位数量备 注1室内消火栓SN50只32室外消火栓SS-100只23手提式灭火器只324防毒面具只105推车式干粉灭火器只26砂箱砂包包20升压开关室附近7消防生活供水泵IS80-50-250台1配电机底阀8警铃只109手动报警按钮J-SJP-M-3066只1010感探测器只4011防火148、显示盘只112微机报警器JB-TG-3106台113诱导灯只1014隔离器J-GL-3061只5第10章 施工组织设计10.1 施工条件10.1.1 对外交通本工程位于A市xx乡境内,至工程坝址、厂址由简易公路直达,交通便利。10.1.2 工程布置本工程为引水式小型电站,工程建筑物包括抛物线型砼拱坝、发电引水隧洞、发电厂房及升压站等。拦河坝为抛物线型砼拱坝,最大坝高为24.2m,拱冠梁坝顶厚度为1.5m,拱冠梁坝底厚度为5.1m,混凝土浇筑方量为3786m3,坝基开挖量1900m3。大坝泄洪方式为坝顶自由溢流,溢流宽45m。发电输水系统由进水口、输水隧洞、引水井(兼调压井)和明钢管等组成。进水149、口型式为塔式,布置在坝址上游约200m的右岸,进水口设一扇2m2m事故检修闸门,底板高程为361.0m。输水隧洞总长2896.98m,纵坡2,洞身开挖直径2.5m,衬后洞径2.0m。在桩号1+343.27处设引水井(兼调压井),引水井在365.86m高程以上开挖洞径4.6m,衬后洞径4.0m,在365.86m以下开挖洞径2.5m,衬后洞径2.0m。输水隧洞共设一个支洞口,支洞口设在1+595.80处,支洞长122.14m,断面城门洞型,开挖洞径2.5m,明钢管长200.3m,管径1.0m,分叉后为0.6m,管壁厚8mm12mm。发电厂区地面高程为237.7m,主副厂房一字型布置,长坪高程237150、.7m。主厂房尺寸为22.9m10.0m,副厂房尺寸 为11.22m10m,主厂房内安装两台1600kw水轮发电机组。升压站布置在副厂房下游侧,为户外露天式,尺寸为17 m14 m,地坪高程237.7m,站内安装一台S94000/35变压器及其35kv高压配电装置。10.1.3 主要建筑材料供应和水电供应水泥、钢材由A市市场采购,通过公路运入。所需木材由当地采购。本工程施工用水从河道中直接取用。 施工用电从附近的10kV电压线路搭引。10.2 天然建筑材料10.2.1 砂石料沙石料由A市沙石料场购入或自制。10.2.2 块石料拦河坝所需块石料可在坝址上游左岸山坡开采,其石质良好,地表覆盖层薄,151、块石利用率高。厂房所需块石料则可在厂址下游左岸开采,石质良好,开采方便,利用率较高。二者运距均可限在500m范围内。10.3 施工导流10.3.1 坝区施工导流(1) 导流标准导流建筑物属临时工程,为V级建筑物。根据规范,其导流标准见下表。坝区导流建筑物导流标准项目频率洪峰流量(m3/s)非汛期洪水标准P=3.3%31非汛期洪水标准P=10%103(2) 坝区导流方式由于坝址集水面积不大,且坝址河床基岩出露,河床宽约12m,故采用河床分期导流方式。根据地形条件,先围右岸,左岸原河床导流,浇筑右岸坝体砼,并在底部形成44m的导流底孔;然后围左岸,右岸导流底孔导流。围堰采用草袋黄土围堰。10.3.152、2 厂区施工导流本工程厂区外侧沿河岸需修建防洪堤长70m,厂区导流则利用防洪堤作为围堰。防洪堤施工导流采用草包围堰。10.4 主体工程施工10.4.1 拦河大坝的施工(1) 基础开挖先进行左右两岸的基础开挖,按自上而下分层开挖。石方开挖采用手风钻造孔、炸药爆破。土石方采用1m3挖掘机装5t自卸汽车运输出渣。在非汛期之前完成两岸坝肩水上部分开挖。在非汛期内先突击形成围堰,并立即进行基坑混凝土浇筑作业,在汛期到来之前完成水下部分的混凝土浇筑。(2) 坝体浇筑坝体砼浇筑方量约为3786m3。混凝土拌和站设在大坝右岸上游约25m处,拌和后的混凝土采用缆机吊运直接入仓的施工工艺。坝体混凝土浇筑分层分块进153、行,每一浇筑块由人工立模,缆机入仓,高频振捣器震捣。(3) 基础处理基础处理包括固结灌浆和帷幕灌浆。固结灌浆在基础岩表层砼覆盖的条件下当混凝土达到50%强度后即进行灌浆。由手风钻造孔,经清洗后进行灌浆。帷幕灌浆用100型钻机造孔,灌浆机灌浆。10.4.2 发电引水隧洞施工进出口土方明挖采用人工开挖,石方需经手风钻钻孔,炸药爆破后,由手扶拖拉机运输出渣。平洞石方开挖采用全断面掘进,手风钻造孔,炸药爆破,人工装拖拉机运输出碴。调压井开挖采用导洞法自下向上开挖,先自下而上开挖施工导洞,再自上而下开挖至设计断面,石碴落入隧洞后由手扶拖拉机运输出渣。平洞的砼衬砌由内而外分段浇筑。在进出口和支洞口各设一台154、0.4 m3砼搅拌机,由人工装拖拉机运送砼至工作面,再由砼泵入仓浇筑。10.4.3 发电厂房施工(1) 基础开挖基础土方开挖由1m3挖掘机挖装,5t自卸汽车运输出碴。石方开挖采用手风钻钻孔、炸药爆破,1m3挖掘机挖装,5t自卸汽车运输出碴。(2) 砼浇筑厂房砼方量较少,因此只需要采用常规传统方法施工,即由设在附近的0.4m3砼拌和机拌和,双胶轮车运送,下部由溜槽、溜桶直接入仓,上部由垂直升降塔提升后入仓。10.4.4 机电设备安装两台HL90/D54-WJ-71型水轮机和SF1600-6P型发电机由15t电动桥式起重机起吊安装。15t电动桥式起重机由WD-200型履带式起重机起吊就位。其它机电155、设备按常规方法安装。上述工程施工所需的主要机械设备见下表。主要施工机械设备表设备名称型号与规格单位数量备注空压机W-9/7台5缆机8t台1自卸汽车5t辆9挖掘机1m3台2装载机1 m3台2推土机88kW台2拌和机1.0 m3台1拌和机0.4 m3台5手扶拖拉机12马力辆13履带式起重机WD-200台1双胶轮车辆32风钻台36钢筋加工设备套1木材加工设备套1灌浆设备套410.5 施工总体布置10.5.1 对外交通A市到工程坝址、厂址都有公路直达,交通较为便利。10.5.2 施工总体布置(1) 坝区施工布置砼拌和站、水泥仓库布置在右岸坝头375.0m高程施工平台。其它附属企业和生活区布置在沿公路线156、傍。(2) 厂区施工布置厂区防洪堤砌筑后形成一定面积的厂区。足以布置生活设施、空压站、砼拌和系统等辅助企业。10.5.3 施工所需的临时房屋建筑施工所需的临时房屋建筑办公生活及施工辅助用房:250m2各类仓库:300m210.6 施工总进度本工程总工期为12月,(不含筹建期)。其控制性进度为隧洞和大坝。第11章 水库淹没和工程永久占地11.1 水库淹没范围和实物指标某一级水电站水库库区山高坡陡,梯田零星分散、无居民居住。根据水利水电工程水库淹没处理设计规范(SD130-84)规定,本工程库区淹没处理设计标准:水库移民标准按二十年一遇洪水位,其高程为375.10m。淹没农田征地标准为五年一遇洪水157、位,其高程为374.85m。淹没山林征地标准为水库正常蓄水位,其高程为74.0m根据上述水位计算相应的回水线,确定淹没范围,淹没实物指标由业主负责调查提供;水库淹没范围约搬迁房屋1900m2,淹没耕地33亩,淹没山林39.29亩,旱地7.02亩。11.2 淹没处理和补偿投资概算淹没土地按补偿性质赔偿,山林予以征用。赔偿、征用费用均列入工程投资概算。11.3 工程永久占地本工程永久占地包括工程占地和工程管理范围内的占地。工程管理范围依有关法规及规程范围确定,占地均在工程永久建设物所在地并由建筑外缘向外扩展50100m,共计工程永久占地山林39.09亩,旱地7.02亩,耕地33亩。第12章 环境保158、护设计12.1 对环境的影响本工程为水电开发建设项目,工程规模不大,开发功能单一,且移民户数不多,相应工程引起的环境影响较少。某一级电站水库面积小,对当地气候、土壤环境等均无明显影响。电站建成后,坝上水位抬高,流态发生变化,坝下至电厂之间河道,由于发电水体经发电隧洞直接进入厂房,使该区间河道水量减少,从而对坝、厂址区间水文情势带来一定影响。某一级电站建成后,对开发当地水力资源、促进A市社会、经济发展能起到积极作用。工程施工期间,生产废水和生产污水的排放会对局部水域环境产生不利影响,各类施工机械会造成局部噪声污染,土石方开挖、弃渣堆置既损坏了植被、有碍景观,也易造成水土流失,需加强水土流失防治。159、12.1.1 对水文情势影响电站坝址上游集雨面积29.3km2,多年平均年径流量为3421万m3。工程建成后入库径流经水库调节后通过2896.98m隧洞引水至厂房发电,坝址下游河道径流过程和工程前相比有较大改变,尤其在坝址至厂房之间的河道径流有明显的变化。坝址至厂房区间距离为2.8km,区间河道两岸没有村庄分布,且两岸山高坡陡,农田和河道高程相差较大,并且农田数量少,分布较散,现状两岸农田大部分利用山涧水、泉水自流灌溉,故河道水量减少对农田用水影响很小。12.1.2 对水质的影响某一级水电站建成后,对水环境质量的影响主要包括两方面内容:一是对水库水质的影响分析,包括水库有机物污染和富营养化分析160、;二是对下游河流水质影响分析。12.1.3 淹没对环境的影响某一级电站建设过程中共淹没林地39.09亩,耕地33亩,旱地7.02亩,搬迁房屋1900m2。工程地处山区,森林面积大,损失的面积仅占总面积的极少部分,对当地的生态环境影响不大。淹没的耕地面积甚小,况且都作了相应的补偿,从而使丧失耕地的村民生活、生产条件得到保障,对其生活水平不会产生很大影响。12.1.4 施工对环境影响(1) 施工弃渣对环境影响弃渣对环境有一定的破坏作用,需加强水土保持工作。(2) 施工对河道水质影响施工对河道水质的影响主要来自三个方面:1.开挖及弃渣过程中带来的水体混浊度增加;2.施工机械漏油带来的油污染;3.施工161、人员生活污水排放带来的有机污染。(3)施工噪声对环境影响工程施工区附近没有村庄分布,因此工程施工噪声对于当地居民没有影响,主要影响对象为施工区和生活区的工作人员。由于在施工过程中,各种施工机械产生的噪声声级较高,尤其是爆破噪声可达120dB以上,在施工过程中要加强施工人员劳动保护工作。12.2 环保措施设计12.2.1 运行期水库水质保护水库上游集雨区人口稀少,人口密度较低,生活污染物排放量相应较少。区内无污染型工矿企业,其他工业企业也几乎空白。为了确保水库水质优良,必需按照环评报告提出的环境管理计划,严格控制库周地区污染物的排放量,防止新污染源产生,搞好水源保护。以便经济建设与环境保护同步发162、展。在水库蓄水前做好库区清理工作,以减少蓄水初期生活性污染物和有机腐殖质等对水库水质的影响在严格控制库周地区有毒有害污染型企业兴建的同时,库周地区要做好封山育林工作,以减轻水土流失,使生态环境朝良性循环发展。12.2.2 脱水段水质保护坝址至厂房区间距离约2.8km,由于区间河道径流及可利用水资源明显减少,现状两岸农田均利用山涧水、泉水自流灌溉,故干流水量减少对农田用水影响很小。必要时可由大坝放水孔放水,解决脱水段的生态用水,确保脱水段水质优良。根据工程实际情况,必要时在脱水段设拦水小堰坝来增加脱水段的蓄水量。12.2.3 施工期弃碴处理根据水土保持方案弃渣场,将拦河坝及隧洞弃渣堆弃于弃渣场,163、弃渣场均位于施工区附近的河道凹岸中,一面依山,另一面边缘浆砌块石挡墙,防止弃渣随水流失造成新的水土流失。由于工程规模不大弃渣场占地面积小,对山林植被压损亦不大,相反部分堆渣场经整平后可开发果园、林地等,增加了当地宝贵的土地资源。12.2.4 绿化设计(1) 弃碴场绿化本工程弃碴场经覆土后可恢复为林地、草地。拟对弃碴场覆土20cm,土壤可取自弃土,弃土在开挖时可集中堆放在碴场一边,待石碴全部弃置完成后,再取弃土覆上,然后根据当地气侯条件种草或当地常见的毛竹、马尾松等林木。对部分因条件限制不能进行防护的地段,可采用撒播草籽或种植爬山虎等措施增加植被覆盖度。(2) 施工临时占地绿化本工程施工临时占地164、总面积约10亩,在施工结束经覆土后可恢复为林地,绿化树种采用当地常见树种。(3) 开挖面绿化本工程开挖裸露面总面积15亩,开挖面除顶部覆盖层外,其余多为岩石裸露面,且开挖边坡很陡,种树木较困难,为了防止水土流失,可采用撒播草籽方法增加植被覆盖度。第13章 工程管理13.1 管理机构根据本工程的性质及规模,按照水利工程管理单位编制定员试行标准(SLJ705-80)及某省水利水电基本建设工程设计概算细则拟定管理机构的组成和人员编制。由项目业主A市某水电开发有限公司负责某一级水电站施工期和运行期管理,公司下设工程管理部、电站运行部、财务部及行政办公室等部门,管理人员宜尽早就位,以便对整个工程有所全面165、了解,有利于今后的管理工作。本工程管理机构人员编制拟定为16人,其中电站生产人员13人,工程管理人员3人。本工程永久性管理用房面积为办公用房及生活住宅用房1200m2,辅助生产用房及器材仓库300m2。13.2 管理办法13.2.1 工程管理办法本工程管理机构应贯彻执行国家的各项方针政策和上级主管部门的指示;掌握本工程规划、设计、施工、运行管理的有关资料和文件,建立健全工程管理档案,定期进行观测、检查、养护维修,随时掌握工程建筑物动态,消除工程缺陷;及时做好水文测报工作,配合主管部门做好汛期防汛工作,合理调度水库运行,充分利用水资源,开展多种经营,做好水质监测及环境保护工作。管理人员应做到定人166、定岗,职责分明,对工程管理应不断积累资料,及时分析整理,总结经验,进一步提高。本工程水库溢洪道不设闸门控制,水库调度主要是根据水文情况,合理调度水库,减少弃水,增加发电效益。在施工期和运行期应做好工程监测工作,通过监测资料反馈,以利于及时发现问题,检查设计的合理性及评价施工质量,防止意外事故的发生。欲进行成功的监测,必须建立有效的组织和相应的规章制度,及时对管理和监测人员进行培训,要有正确的监测资料,可靠的仪器系统,正确的埋设工艺,同时对所得资料应及时地整理与分析。拱坝的监测项目可分为坝体变形监测及应力监测、渗流监测、动态监测等几类。此外,在坝址区应设立水文站进行水文观测。13.2.2 工程管167、理范围和保护范围根据某省实施(中华人民共和国水法)办法,确定本工程管理范围。由于工程位于山区,土地资源紧张,在划定工程管理范围时,应依法办理土地征用手续。管理范围:在坝区以大坝两端外100m,以及大坝背水坡脚以外100m地带为管理范围;在厂区以主副厂房及升压站轮廓线外100m地带为管理范围;隧洞进出水口、调压井轮廓线外50m地带为管理范围。征地费用列入概算建设管理费中。保护范围:在管理范围以外50m地带为保护范围,另外在引水隧洞洞轴线两侧50m地带也为保护范围。在划定的保护范围内,禁止进行爆破、打井、采石、取土等危害工程安全的活动。个别确要作用活动的,应征得管理部门许可后才能进行。第14章 工168、程投资概算14.1 编制说明14.1.1 编制依据 某省(99)某省水利水电工程费用定额及概(预)算编制细则,以下简称细则。 某省(98)水利水电建筑工程预算定额。 某省(98)水利水电工程施工机械台班费定额。 其他有关文件。14.1.2 基础单价 人工工资 人工预算单价为17.0元工日。 施工用电、风、水单价:电价:施工用电按电网供电考虑,电价为1.15元/kWh。风价:根据电价按公式计算为0.18元/m3 。水价:根据电价按公式计算为1.03元/m3 。 主要材料预算价格:主要材料水泥、钢材:其预算价格按(99)细则规定,进入直接费的水泥预算价格限价为300元/t,钢筋预算价格限价为300169、0元/t。实际市场价超过限价的价差在计取三税税金后列入相应项目的单价之内;实际市场价低于限价,按实计算。木材、柴油、汽油、炸药等其他材料:均按A市现行市场价。 砂石料单价:砂石料在工程所在地开采,单价根据地质资料及施工组织设计计算确定。14.1.3 费用标准 其他直接费:建筑工程按直接费的4.0%计列 现场经费:按三类工程标准取费,其中: 土石方工程:7.5%(直接费) 砼 工 程:8.3%(直接费) 基础处理工程:6.8%(直接费) 其 他工 程:5.9%(直接费) 间接费:按三类工程标准取费,其中: 土石方工程:7.5% 砼 工 程:4.5% 基础处理工程:6.0% 其 他工 程:6.7%170、 计划利润:6.00% 三税税金:3.38%14.1.4 临时工程 施工导流、施工交通、施工场外供电线路、施工仓库等按施工组织设计资料编制,其他临时工程按建安工作量的3%计算。14.1.5 预备费 基本预备费按工程一至五部分投资合计数的5%计列,价差预备费按规定不计算。14.1.6 主要材料预算价格 水 泥:300 元/t 黄 砂:22.6 元/ m3钢 筋:3000 元/t 碎 石:29.0 元/ m3板 枋:742 元/m3 块 石:42.5 元/ m3柴 油:3.47 元/kg 电: 1.15 元/ kwh汽 油:3.178 元/kg 风: 0.8 元/ m3炸 药:7.50 元/kg 171、水: 1.03 元/ m314.2 概算表工程总概算表单位:万元编号项目名称建筑工程费用设备费用安装费用其他费用合 计工程部分一建筑工程600.54600.54二机电设备及安装工程307.636.39343.99三金属结构设备及安装工程50.027.4757.49四临时工程121.0121.0五独立费用105.6105.6一至五部分投资合计721.54357.6243.86105.61228.62基本预备费5%61.43送出工程及资料费550.00建设期还贷利息6.21%39.98工程部分静态投资1840.05工程部分总投资1880.03水库淹没和环境保护部分一水库淹没处理补偿费310.8二环172、境影响补偿费8.00基本预备费5%15.94建设期还贷利息6.21%7.27淹没和环保部分静态投资334.74淹没和环保部分总投资342.02工程总投资合计静态总投资2174.79.工程总投资2222.05第一部分 建筑工程概算表 单位:万元编号项目名称单位数量单价合 计一建筑工程1拦河坝工程165.342发电引水工程316.383发电厂及升压站69.044房屋建筑工程(15人)35.55其它建筑工程14.28合计600.54建筑工程概算表 单位:元编号项目名称单位数量单价合 计1拦河坝工程(1)开挖工程坝基覆盖层开挖m3167011.5819338.6坝基石方开挖m3134030.94140173、6小 计60744.6(2)基础处理固结灌浆m300134.7340419帷幕灌浆m412314.96129764小 计170183(3)坝体工程C15埋石砼m33786240.61910949.46C15基础砼浇筑m31310219.29287269.9溢流头C20砼m3260270.1670241.6钢筋制安t7.5459334447.5小 计1302908.46(4)其它细部结构项100000100000小 计100000(5)大木坞尾拦水堰坝覆盖层开挖m37011.58810.6石方开挖m35030.91545.0M5浆砌坝体m3135127.3217188.2小计19543.8合计1174、653379.86建筑工程概算表 单位:元编号项目名称单位数量单价合 计2发电引水工程(1)开挖工程土方明挖m34976.083022石方明挖m3114719.6922584平洞石方开挖m314063131.571850268.91竖井石方开挖m3697.6152.63106477.7小 计1982352.61(2)基础处理平洞回填灌浆m2135367.391057固结灌浆m449109.3249085素砼喷浆m225741538610小 计178752(3)砼工程C20砼进水口m31203038736464启闭机房梁板排架C25砼m3193095871启闭机房建筑面积m2154006000引175、水井衬砌砼C20m3170420.9671605.29平洞洞身衬砌砼C20m31452416.06604119.12平洞垫底砼C15m3358298.43106838钢管外回填砼C15m3246265.665338钢筋制安t214593.096453细部结构项11000010000小 计1002708.61合计3163813.22建筑工程概算表 单位:元编号项目名称单位数量单价合 计3发电厂及升压站(1)开挖土方开挖m335696.0821700石方开挖m3274719.9954913小 计76612(2)砼工程C20上部结构砼m3145624.9390615C15下部结构砼m3225305.176、4468724钢筋制安t1414197.8459190厂房建筑面积m2310450139500厂房细部结构m337016.76179尾水渠C15砼m3149247.0136804小 计401012(3)土石方回填m390610.19151(4)浆砌块石挡墙m31053169.19178157(5)干砌块石m341638.2615916()升压站基础C15砼m319241.94596围 墙项150005000合 计690444 建筑工程概算表 单位:元编号项目名称单位数量单价合 计4房屋建筑工程(15人)办公用房m215050075000辅助生产用房m210030030000住宅m2500500177、250000小 计355000其它建筑工程(主体工程*3%)元142800总计5938554.01机电设备及安装工程概算 单位:元编号项目名称单位数量单价合 价设备费安装费二机电设备及安装工程(一)发电设备及安装1水轮机设备801800400002发电机设备1023600490003主阀设备12820062004起重设备99200255005水机辅助设备4590023006通风采暖设备73004007电气设备5157001556008通迅设备716006800小计2693300285800(二)升压变电设备1主变设备227700100002高压设备8000050003一次拉线及其他7500小计178、30770022500(三)其它设备7500055600合 计3076000363900机电设备及安装工程概算表 单位:元编号项目名称单位数量单价合 价设备费安装费(一)发电设备及安装1水轮机设备及安装80180040000水轮机HL90/D54WJ71台2278000556000调速器YWT600台275000150000自动化元件台12500050000透平油t2.5650016300运杂三项费3.8%29500安装费台2400002发电机设备及安装102360049000发电机SFW16006P台2430000860000励磁装置JL12套265000130000运杂三项费3.4%336179、00安装费台2490003主阀设备及安装1282006200闸阀台24000080000油压装置套12800028000阀门控制柜套2800016000机电设备及安装工程概算表 单位:元编号项目名称单位数量单价合 价设备费安装费运杂三项费3.4%4200安装费台262004起重设备及安装992002550015T电动单梁起重机台1950095000运杂三项费3.8%4200安装费台16000轨道安装费双10m36511195005水机辅助设备及安装459002300a气系统9500500b油系统20100600c水系统201001200d系统管路25600e机修设备及安装55006通风采暖设备180、及安装73004007电气设备及安装515700155600(1)发电电压设备1474008800(2)控制保护设备23740014000(3)直流系统689004100(4)厂用电系统620003700(5)电缆1250008通讯设备及安装716006800(1)载波通讯302004300机电设备及安装工程概算表 单位:元编号项目名称单位数量单价合 价设备费安装费(2)生产调度通信设备安装414002500(二)升压变电设备及安装209500200001主变设备及安装22770010000主变S94000/35台1220000220000运杂费3.8%7200安装费178002高压电气设备及181、安装8000050003一次拉线7500(三)其他设备及安装工程7500055600合计3076000363900金属结构设备及安装工程概算表 单位:元编号项目名称单位数量单价合 价设备费安装费三金属结构设备及安装工程1拦河坝工程3000021002发电引水工程3352001322803钢筋制安34020064800合计50020074700金属结构设备及安装工程概算表 单位:元编号项目名称单位数量单价合 价设备费安装费1拦河坝工程锥形阀只1300003000021002发电引水工程(1)闸门、拦污栅设备及安装套2900005000(2)启闭机设备及安装扇1400040002803钢管制安制作182、安装(12mm)t54630034020064800 合计50020074700临时工程概算表 单位:元编号项目名称单位数量单价合价四临时工程1施工导流1000002施工道路2100003临时房屋建筑工程50000410kV场外输电线路1500005其他临时工程700000合计1210000独立费用概算表 单位:元编号项目名称单位数量单价合价五独立费用1建设单位管理费2100002生产准备费2000003勘测设计费4000004水土保持工程及补偿费1966005其他50000合计1056600 淹没损失补偿概算表 单位:元编号项目名称单位数量单价合价水库淹没和环境保护部分一水库淹没处理补偿费1183、土地征用补偿和安置补助费项123000002机耕路改线2000003库区防护费项1100004库区清理费项1300005其他费用项14200001至5项合计29600006基本预备费5%148000小 计3108000二环境影响补偿费80000第15章 经济评价15.1 前言本电站是以发电为主的工程项目,电站装机容量3200kW,年平均发电量792.6万kW.h。根据本电站规模,项目按照国家计划委员会、建设部、水利部颁发的规范、规程,以国家现行财税制度为依据结合本工程具体情况进行财务评价和国民经济评价。15.2 基本依据1、工程效益电站装机容量3200kW,年平均发电量792.6万kW.h2规184、范标准 根据本电站规模,项目按照国家计划委员会、建设部发布的建设项目经济评价方法与参数(第二版)、水规总院颁发的水电建设项目财务评价暂行规定(试行),并参照水利部发布的小水电建设项目经济评价规程(SL1695),以国家现行财税制度为依据结合本工程具体情况进行财务评价和国民经济评价。15.3 财务评价1、资金筹措(1)工程投资与资金筹措固定资产投资: 本工程电站静态投资为2174.79万元,专用配套输变电投资为550万元。工程建设期为1年,生产期25年,故计算期为26年。工程投资分年度安排计划见表1。表1 分年度投资计划表 单位:万元年 序项 目123合 计项目固定资产投资2127.79其中:电185、站投资1577.79专用配套输变投资550.0根据国家规定和贷款条件,业主在项目建设时必须注入一定量的资本金。本项目资本金按固定资产投资的30%计,其余资金从银行借款。资本金不还本不付息,从发电机组投产运行开始,还贷期不分红,还贷后按8%分配红利。目前规定还贷期5年以上的贷款年利率为6.21%。(2)建设期利息借款利息按复利计算,电站建设期利息为47.26万元。(3)流动资金电站流动资金按每千瓦10元计算,共需3.2万元。 流动资金随机组投产投入使用,利息计入发电成本,本金在计算期末一次回收。项目投资计划与资金筹措情况见表2。2基础数据(1)上网电量 上网电量为厂供电量扣除专用配套输变电损失电186、量;厂供电量为有效电量扣除厂用电量。 水库具备较好的调节性能,电量有效系数为0.95,厂用电率取1.5%,专用配套输变电损失率取3.4%。本电站年发电量792.6万kW.h,上网电量716kW.h。(2)固定资产固定资产价值包括电站、专用输变电工程的固定资产价值。电站固定资产投资1577.79万元,建设期利息47.26万元;专用输变电固定资产投资550万元。该工程形成固定资产价值2174.79万元。3总成本费用计算电站财务实行独立核算。成本分析只考虑发电部分(包括送出工程)。(1)发电成本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、库区维护费、水资源费、利息支出和其他费用等。 发187、电经营成本为总成本费用扣除折旧费、利息支出以后的全部费用;折旧费=电站固定资产综合折旧率修理费=电站固定资产修理费率电站综合折旧率取用4%;修理费率取1.0%;工资按职工定员人数乘以年人均工资计算。水电站定员按概算编制为13人,职工年工资取0.8万元;职工福利费按规定为工资总额的14%;库区维护费按厂供电量0.001元/kW.h提取;水资源费按上网电量0.01元/kW.h提取;其他费用定额取12元/kW。专用配套输变电工程成本专用配套输变电工程成本包括折旧费、经营成本和利息支出三部分。输变电工程综合折旧率取4.0%,经营成本按其投资3.0%概算。总成本费用概算见表3。4发电效益计算(1)发电收188、入本电站作为电网内实行独立核算的发电项目进行财务评价,发电收入按下式计算。发电收入=上网电量上网电价。根据本工程的峰谷电比例,按照省物价局、计经委(经贸委)、及当地政府的有关文件规定,上网电价按0.45元/kWh。(含税)(2)税金电力产品销售税金包括增值税和销售税金附加。增值税为价外税,此处仅作计算销售税金附加的基础,按照有关规定,增值税在县以下地方水电按销售收入的6%计算。销售税金附金包括城市维护建设税和教育费附加,以增值税额为基础征收,按规定税率分别取用1%和4%。(3)利润发电利润=发电收入总成本费用销售税金附加税后利润=发电利润应缴所得税所得税税率为33%。税后利润提取5%的法定盈余189、公积金和5%公益金后,剩余部分为可分配利润,再扣除分配给投资者的应付利润,即为未分配利润。电站发电收入、税金、利润计算损益表见表4。5、清偿能力分析(1)上网电价与贷款期限本项目固定资产投资的70%从银行贷款,上网电价为0.45元/kW.h。贷款期限为9.68年(含建设期)。即投产后8.68年可还清本息。(2)还贷资金电站还贷资金主要包括未分配利润和折旧,还贷期间所得税征后返用于还贷。(3)贷款还本付息计算还贷款期按上网电价进行贷款还本付息计算,还本付息计算见表5。该项目在机组投产后7.7年可还清固定资产投资贷款部分的本息。(4)资金来源与运用资金来源与运用情况见表6。整个计算期内累计盈余资金190、达3002.59万元。6、盈利能力分析全部投资现金流量见表7。据此计算财务盈利能力指标,全部投资的财务内部收益率达到12.18%,财务净现值860.64万元,投资回收期8.7年。资本金现金流量见表8,资本金财务内部收益率达14.51%。7、敏感性分析建设项目的投入与产出有一些不确定因素。为分析不确定因素对本工程的财务各项指标有何影响,需进行敏感性分析。 对本工程主要不确定因素为工程投资的增减与上网电价的升降,根据其可能的变化,对财务指标的影响进行分析计算。据分析计算,当投资增加10%时,财务内部收益率为9.46%。当投资减少10%时,财务内部收益率为12.96%。当电价下降10%时,财务内部收191、益率为9.38%。当电价上升10%时,财务内部收益率为12.79%。表明本工程在财务上有一定的抗风险能力。15.4 国民经济评价1投资、费用计算(1)投资国民经济评价是从国家角度,分析评价建设项目对国民经济发展带来的净效益,评价项目在经济上的合理性。工程投资概算价格为当前市场价,与影子价格基本相近,故在国民经济评价中电站影子投资采用财务评价投资数2174.79万元,专用配输变电工程投资550万元,总投资为2222.05万元。流动资金按财务评价时的30元/kW概算,计9.6万元。(2)经营成本电站经营成本为修理费、工资及福利费、材料费和其他费用,再加专用配套输变电工程年运行费,不包括属于内部转移192、支付的水资源费、利息等。调整后项目年经营成本核算60.75万元。2效益计算电站国民经济效益计算,基本电价按0.50元/kW.h取用。经计算得平均年效益358万元。3经济评价指标国民经济评价指标计算采用动态计算法。经济计算期仍为26年,其中建设期1年,生产期25年。在计算期不考虑更新改造投资,流动资金在计算期末一次回收。水电建设项目的社会折现率(Is)为12%。经济现金流量见表9。经计算,经济内部收益率15.58%,经济净现值214.98万元。15.5 综合评价1、财务评价本工程固定资产投资2174.79万元,其中专用配套输变电工程投资为550万元(含资料费分摊)。按现行的上网电价(0.45元/193、kW.h) ,贷款期限为9.68年(含建设期),即投产后8.68年可还清本息。且经济指标较好,对投资者具有一定的吸引力。2、国民经济评价上网电量的影子电价0.50元/kW.h,年收益为358万元,经济内部收益率为15.58%大于社会折现率12%,经济净现值214.98万元,大于零,说明本项目从国家整体角度考察是经济合理的。3、综合评价电站在财务上可行,经济上合理。该工程建成后,平均年提供上网电量716万kW.h,这对促进国民经济发展、提高人民生活水平将起到的推动作用。本电站具有良好的经济效益和社会效益。水电站财务评价指标汇总表序号项 目单 位指 标备 注1总投资万 元2222.0511固定资产投资万 元2174.7912建设期利息万 元47.2613流动资金万 元9.62电价21还贷期上网电价元/kW.h0.4522还贷后上网电价元/kW.h0.453销售收入总额万 元8054.824总成本费用总额万 元4276.475销售税金附加总额万 元24.166利润总额万 元3754.187盈力能力指标71投资利润率%7.2372投资利税率%7.3473资本金利润率%74全部投资财务内部收益率%12.1875全部投资财务净现值(ic=8%)万 元76资本金财务内部收益率%14.5177投资回收期年8.78清偿能力指标81借款偿还期年9.68含建设期