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陕西低坝引水式电站小2型水电工程建设项目可行性研究报告含表139页
陕西低坝引水式电站小2型水电工程建设项目可行性研究报告含表139页.doc
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可再生能源
上传人:职z****i 编号:1180683 2024-09-13 138页 4.33MB
1、陕西低坝引水式电站小(2)型水电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月陕西低坝引水式电站小(2)型水电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126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1综合说明11.1工程概况11.2水文21.3工程地质31.4工程任务和规模31.5工程布置41.6水力机械、2、电气51.7施工61.8环境保护81.9水保方案81.10工程管理91.11估算91.12经济评价102水文112.1流域概况112.2气象132.3水文基本资料142.4径流152.5洪水222.6分期设计洪水242.7水位流量关系曲线252.8泥沙283工程地质303.1概述303.2区域地质303.3引水枢纽工程地质条件323.4引水隧洞工程地质条件343.5前池、升压站、厂房工程地质条件353.6天然建筑材料353.7结论364工程任务和规模374.1当地经济发展概况374.2工程建设的必要性384.3工程建设的任务384.4工程建设的规模394.5装机容量435工程布置及建筑物4953、.1设计依据495.2 工程总布置505.3主要建筑物546水力机械、电气、金属结构686.1机组选型686.2接入电力系统方式736.3电气设计776.4金属结构847施工组织设计877.1施工条件877.2施工导流887.3料场的选择与开采897.4主体工程施工897.5施工交通运输917.6施工总布置917.7施工总进度927.8主要技术供应938环境影响958.1 环境现状958.2 环境影响预测与评价968.3 环境治理措施1008.4 环境影响评价结论1039水土保持方案1059.1 可能造成的水土流失危害预测1059.2 水土保持方案编制原则和目标1059.3 防治责任范围1064、9.4 水土流失防治分区及水土保持措施总体布局1079.5 水土保持投资估算11010工程管理11110.1管理机构11110.2管理设施11110.3工程管理11111工程估算11211.1编制说明11211.2估算表11712经济评价12112.1工程概况12112.2基础数据12112.3财务评价12212.4国民经济评价12512.5评价结论127工程特性表表11序号项目名称单位数量备 注一水文特性1河流名称渭河黄河一级支流2主河道长度km373.5坝址以上3平均比降3.54流域面积全流域km230661xx村水文站坝址以上流域km229874.85利用的水文系列年限年686多年平均径5、流量亿m323.17多年平均流量m3/s66.18枢纽设计洪峰流量m3/s3019P=10%8枢纽校核洪峰流量m3/s5254P=2%9厂区设计洪峰流量m3/s4547P=3.33%10厂区校核洪峰流量m3/s5254P=2%5多年平均悬移质输沙量万t15771多年平均推移质沙量万t287多年平均含沙量Kg/m375二气象1气温多年平均气温12.9极端最高气温41.6极端最低气温-13.92多年平均降雨量mm683.43多年平均陆地蒸发量mm5504多年平均水面蒸发量mm8005平均风速m/s1.2三工程地质特性1引水枢纽地层冲沉积砂卵石、花岗岩2洞线花岗岩3厂区冲沉积砂卵石4地震基本烈度度 6、工程特性表表12序号项目名称单位数量备 注四电站动力特性1电站型式径流式2设计水头m12.163电站最小水头m10.024设计引水流量m3/s331.4总引水流量94.15保证流量m3/s25.06保证出力kw26137装机容量kw332008多年平均发电量万kwh38599年利用小时数h3850五主要建筑物及设备1拦水大坝地基特性砂卵石坝型重力式溢流坝WES型坝顶高程m687.5坝顶长度m208.857最大坝高m10河床以上单宽流量(p=10%)m3/s/m16.77单宽流量(p=2%)m3/s/m29.19消能方式面流消能2冲砂闸孔数孔4冲砂闸尺寸m6.34.3最大泄量m3/s728位置左7、岸3进水闸孔数孔2进水闸尺寸m5.33.6设计流量m3/s94.084隧洞长度m156断面尺寸m宽高=6.88.45前池工程特性表表13序号项目名称单位数量备 注深度m12.77断面尺寸(宽长)m28156厂房主厂房尺寸(宽长)m10.537结构型式全框架基础岩性花岗岩7尾水底板高程m672.3设计尾水位m674.74最低尾水位m673.43尾水宽m8尾水长m105尾水平板钢闸门扇3宽高=3.93.3六主要机电设备(1)水轮机型号DZJP502-LH-230装机kw32003=9600设计水头m12.16设计流量m 3/s31.36效率%90.8(2)发电机型号SF-K3200-32容量kw38、200额定电压kv6.3(3)调速器BWT-5000(4)吊车型号桥式起重机吨位t30/5 跨度m9.5(5)主要压器容量kvA12500(6)厂变压器容量kvA3152台工程特性表表14序号项目名称单位数量备 注七工程投资工程总投资万元5501.78静态投资万元5414.03单位发电成本元/kwh1.35八主要工程量1石土方开挖万m37.09砌石万m35.15砼万m31.572厂房面积主厂房面积m2976.5付厂房面积m2428.83主要材料量钢材t372.86水泥万t1.78块石万m36.08石子万m31.19砂万m32.934总投工万个23.86九经济评价1单位kw投资元/kw573129、年发电量万kwh38593国民经济收益率%19.59财务内部收益率%13.33静态回收年限年9.92贷款偿还年限年9.10经济净现值万元3137.79财务净现值万元1963.51效率费用比1.841综合说明1.1工程概况渭河是黄河最大的一级支流,源于甘肃省渭源县的乌鼠山,途经甘肃的陇西、甘谷、天水、自风阁岭进入陕西境内,流经甘肃、宁夏、陕西三省26个县(市),全长818km,总流域面积6.24万km2。于陕西潼关港口东汇入黄河,是黄河的最大一级支流,也是陕西关中的母亲河。陕西境内渭河干流长502km,流域面积3.32万km2,分别占渭河全长和总流域面积的61.4%和53.2%。它是关中地区最主10、要的地表水资源河流。 渭河流经甘肃、宁夏、陕西三省(区),甘肃省境内流域面积占xx村以上总面积的87.59%,宁夏占11.07%,陕西境内占1.3%。 xx峡xx村引水枢纽以上陕西境内渭河干流长70km,平均比降3.5,地处深山峡谷,河道蜿蜒曲折,蕴藏着丰富的水能资源,xx是该段渭河干流上的梯级开发中的水电站之一,电站坝址以上控制流域面积是29874.80km2。电站工程南靠310国道,北邻陇海铁路对外交通便利、快捷。110kv输电线路和10kv供电线路均通过或到达电站区域,电站并网和施工用电方便。河道中工程建设所需的石子、砂子储量丰富,可以就近采用,而邻近的山体均为花岗岩,亦可就地开采使用。11、因此,地材价格低,可降低工程造价。有线电话已到达工程所在地附近,通讯工程造价低。由于陇海复线和310国道施工时建有大量临设,稍加修整即可使用,也可降低临设费用。总之,该水电站的开发建设,经营管理所需的基本条件已经具备。随着改革开放的深入发展,经过20多年的建设,当地经济也得到了长足的发展,但与东部、南部省市相比,与全国平均水平相比仍有较大的差距。在中央西部大开发战略决策感召下,宝鸡市各县(区)、乡各级政府,决心开发当地资源,把资源优势转化为经济优势,确定新的经济增长点,带领群众实现奔小康目标。而xx水电站工程就是xx区、宝鸡市政府确定的招商引资项目,为该项目的建设提供了多项优惠政策和方便条件。12、受宝鸡xx水力发电有限公司委托,我院组织专业人员,对xx水电站项目进项了勘察测量和规划,编写了xx区xx水电站可行性研究报告。1.2水文xx枢纽布置在坪头镇上游3.2km的渭河主干流上,在小水河汇入口下游1.8km处。电站坝址以上控制流域面积29874.80km2,其下游28Km处有xx村水文站,控制流域面积30661km2,该区间流域面积786.2km2 ,占xx村水文站以上流域面积的2.56%。xx村水文站建于1934年,至今已有68年的径流、洪水、泥沙系列资料(19342001年)。我们可以xx村水文站作为参证站,对xx水电站进行水文分析。径流量采用水利年(109月)对xx村水文站进行径13、流分析,经径流还原后,用皮-曲线适线。再将xx村水文站径流分析成果按面积比拟法折算到xx水电站坝址处,xx水电站径流成果详见表1-1。年径流成果表表1-1站名统计参数各种频率年径流量(亿m3)WCVCS20%30%50%70%80%90%xx村23.70.40.831.127.622.41815.612.6xx23.090.40.830.3026.8921.8317.5415.2012.28洪水根据xx村(19442001)58年系列洪水资料,加1933年历史调查洪水Q=6890 m3/S,进行频率分析采用皮-型频率曲线目估适线,得出xx村水文站不同频率的洪峰流量,再用面积比拟法换算到xx水电14、站坝址处,其洪水成果详见表1-2。洪峰流量成果表表1-2站名各种频率年径流量(亿m3)0.1%0.33%0.5%1%2%3.3%10%xx村9782799573786356534646263072xx9614785872516247525445473019泥沙xx村水文站每年平均悬移质输沙量为1.5771亿t,推移质输沙量为0.0287亿t。1.3工程地质电站工程区域无大的地质构造。坝址处河道为砂卵石覆盖层,基岩埋深1726.7m,其岩性为花岗岩;两坝肩为花岗岩山体,坝基磨擦系数为0.450.5。该段河谷部宽150300m,常水河靠右岸发育,宽3845m,河床高程679683m,河漫滩表面高程15、682.31686.59m,河床漫滩堆积的卵石层厚度13.022.1m。左坝肩山坡岩石体裸露,坡面倾角4050度。右坝山坡高呈687.0m以下岩体裸露,岸坡陡立,以上为黄土斜坡,坡面角度20度左右,无不良物理地质现象。工程区抗震设防烈度为7度,基本地震加速度为0.2g。建筑场地类别为类。1.4工程任务和规模工程任务 充分开发利用水能资源,带动当地经济发展;电站所发电量输入国家电网,在增加当地电力电量的同时,电站也取得一定的经济效益。工程规模xx是座低坝引水式电站,有日调蓄能力。电站拦水坝顶高程687.5m,尾水位674.74m,设计水头12.16m。按长系列分析确定的典型年逐日计算出力和发电量16、,最终确定装机容量9600kw,多年平均发电量3859万kwh,年利用小时数为3850h。1.5工程布置设防标准根据水利水电工程等级划分及防洪标准(SL252-2000)规定,xx装机9600kw,为五等工程,即小(2)型水电工程,其主要建筑物为5级建筑物。故xx水电站枢纽设计洪水标准为10年一遇,相应洪峰流量Q=3019 m3/s,校核洪水标准为50年一遇,相应洪峰流量为Q=5254 m3/s,厂区防洪标准为30年一遇洪水设计,相应洪峰流量Q=4547 m3/s,50年一遇洪水校核,相应洪峰流量Q=5254 m3/s。经多方案比较,xx水电站选择枢纽布置在xx村上游300m的渭河主干流上,上17、游距小水河汇入口1.8km。进水闸、冲砂闸布置在左岸,厂区布置在xx下游100m渭河一级阶地上,该处的主流靠左岸,河岸开阔有利于布置水电站建筑物。主要建筑物拦水大坝:为重力式溢流坝,坝顶长208.857m,坝顶高程687.50m,坝底宽21m,冲沙闸布置在大坝的左岸,冲沙闸布置4孔,闸门尺寸6.34.3m,为平板钢闸门;1扇检修闸门(活动门叶),底板高程为681.50m。进水室:进水室位于大坝左岸,进水方向与坝轴线大致平行,安装有拦污栅及平板快速钢闸门,2扇固定工作闸门,闸门尺寸5.33.6m,1扇检修闸门,底板高程为682.50m,。厂房:面东布置,长37m,宽10.5m,水轮机层地面高程618、76.50m,发电机层681.40m,房顶691.40m。3#机组轴线距厂房山墙轴线5m,机组间距9m;厂房内吊车梁顶高程688.40m,安装间布置在厂房南端,在西纵墙上留有进厂大门,大门宽高=33.6m。尾水和防洪墙:三条尾水出厂房4m后合流泄向渭河,设计尾水位674.74m,为了防止洪水倒灌,距厂房4m处布设防洪墙,墙顶高程682.40m, 尾水处设计洪水位679.15m,校核洪水位679.70m。100年一遇洪水位680.40m。墙内侧安装3台尾水平板钢闸门,而启闭机安装在尾水顶部平台上,平台高程681.40m。尾水出防洪墙后向下游延伸到主河道。1.6水力机械、电气主要机电设备的选型和布19、置根据电站装机容量,水头范围以及电站运行方式,选用三台轴流式水轮发电机组。水轮机型号为:ZDJP502-LH-230,配套发电机型号为:SF-K3200-32,调速器型号为:DWT-50000。主厂房吊车选用一台DSQ-30/5T电动双梁起重机。机组安装高程为674.805m, 机组间距为9.0m。主厂房长37m,宽10.5m,发电机层地面高程为681.40 m,水轮机层地面高程为676.50 m。副厂房布置在主厂房的上游侧,长37m、宽5m 。电气主接线xx均采用扩大单元接线方式,即xx水电站3台发电机共用一台主变压器,电站装机规模为9600kw,主变容量为12500kvA,选择S9节能型升20、压变压器,高压侧电压121kv,低压侧电压6.3kv。电力并网方式架设110kv输电线路150m,“T”接于鸡冠崖110kv输电线路上,以110kv电压输向位于下游3.2Km的坪头镇110kv变电站。升压站位于主厂房上游侧,宽18m,长25m,地坪高程681.20m。付厂房内布置有高压室、中控室、低压室,地坪同发电机层,设有高低压控制柜。从后墙外出线与升压站连接。厂用电厂用变安装在升压站南端,方便与相距200m外的管理生活区连接,厂变容量315kvA,2台,一台高压侧10kv,低压侧400v,从当地10kv线路接入,另一台高压侧6.3kv,低压侧400v,从机端6.3kv母线接入。通讯指系统通21、讯、工作通讯、对外通讯。系统通讯,采用110kv电力载波电话,实现与电网调度间的通讯。工作通讯,选用10门纵横制自动电话交换机,方便电站内部的生产管理通讯。对外通讯,采用当地有线电话和移动电话两套系统。1.7施工1.7.1施工条件(1)交通条件:陇海铁路从厂区北边通过,而310国道则从工程区南部通过。施工时尚需修通从310国道至xx厂区的简易道路;从河对岸修过水路面通到厂房,运输机电设备及建材。主体工程结束,架设从310国道到厂房的交通便桥及便道,便于运行人员上下班及生活用品及建设材料的运输。(2)当地建材工程建设所需的砂、石子、块石均采用于河道及附近的山体,储量丰富。1.7.2施工导流拦水大22、坝及尾水施工时需要导流。采取分段施工、分期导流的导流方案。先开工建设大坝的左坝段,导流明渠从坝中间开通,然后设围堰堵水,流水从导流明渠泄走。当左坝段工程完工后,堵封导流明渠,水流通过左坝段的冲沙闸泄走,开工建设右坝段。施工导流安排在枯水期。1.7.3主要建筑物施工拦水大坝:采用机械进行基础开挖,然后砌筑冲沙闸及坝体。前池、压力管道、隧洞开挖可和厂区山崖、厂房基础开挖结合在一起进行,采用爆破开挖;钢筋砼压力管与水机钢筋砼蜗壳同期施工。厂房:厂房基础与机墩同期建设,然后建厂房主体。尾水:与下游防洪墙结合在一起施工,安排在整个施工期的后期。1.7.4施工安排先开工建设大坝、厂区开挖工程。当大坝正在施23、工右坝段基本完工时,可安排压力管道、蜗壳及厂房基础、厂房主体、升压站平台施工。上述项目的净施工时间预计1.5年。当厂房主体完工后展开机电设备安装工程,主要指吊车、机组、闸门、拦河栅及启闭机、电气设备的安装调试。当厂区主要设施完工后,进行尾水、防洪墙工程的开挖和砌筑。同期进行交通便桥和生活区的工程施工。全部工程完工,总工期二年。1.7.5主要工程量主要工程量中,土石方开挖7.09万m3,砌石5.15万m3,砼1.57万m3;共需钢材372.86t,水泥1.78万t。1.8环境保护水电站为清洁能源,正常运行中不会污染环境。施工中对环境有影响的因素为施工弃渣、噪音及废油。施工中共产生弃渣1.05万m24、3,这些弃渣共设二个堆渣场有组织的堆放,后期复土绿化。由于工程区远离居民点,施工时机械产生的噪音不会影响居民的正常生活。机械设备中产生的废油进行收集,集中处理。堆渣坝及废油处理共需费用31.87万元。1.9水保方案电站建设过程中,项目区征地范围内地表将遭受不同程度的破坏,施工道路、碴场等局部区域地貌将发生不同程度的改变。该工程主体工程中碴场的防护、施工场区排水以及施工道路的工程防护措施和路基防护与排水工程具有水土保持功能,应列为主体工程中具有水土保持功能的水保设施,在主体工程中已做设计,投资在主体工程设计中已经考虑,为了不重复计算,仅估算新增加的水保措施的投资,本工程新增水土保持工程总投资2125、.5万元。1.10工程管理成立xx水电站管理站,对电站运行中的行政、运行、检修、监测、后勤等工作实行管理。电站运行管理运行人员编制42人,其中行政管理人员5人,运行、检修人员共37人。管理设施,在管理区建有宿办楼、食堂、库房等设施,配备汽车二辆,安装有通向场区及外界的有线电话。及时掌握雨情、水情,做好开机准备工作,开关机、下达关闸停水指令;保持与系统的联系;加强对机电设备、水工设施的观测、检查和维修,保证机组的正常运行。水电站是地电企业,建立管理经营所必须的规章制度;实行岗位责任制,对职工进行正规培训,做到持证上岗操作。1.11估算编制原则和依据(1)文件依据:陕计设计(1996)258号文关26、于颁发陕西省水利水电工程设计估算编制办法和陕西省水利水电工程概(预)算费用构成及计算标准的通知。(2)定额依据建筑工程:执行(2000)陕西省水利水电建筑工程预算定额;安装工程:执行(2000)陕西省水利水电设备安装工程预算定额;施工机械台班费:陕水计(1996)140号文,关于颁发陕西省水利水电工程施工机械台班费的通知。(3)其它依据各设计专业设计图纸、工程量、设备清单等。工程投资工程估算总投资5501.78万元,其中静态投资5414.03万元。该电站单位千瓦投资5731元。1.12经济评价该项目资本金2502万元,占总投资的45%,不还本付息。贷款额为3000万元,贷款年限2年,建设期还息27、87.75万元。流动资金100万元,为资本金。财务评价电站固定资产投资为5501.78万元,按上网电价0.27元/kwh测算,该项目投资财务内部收益率为13.33%;财务净现值为1963.51万元。投回收年限为9.92年;投资利润率为9.50%;投资利税率为13.85%;贷款偿还期为9.10年,还清贷款本息后,说明该项目具有较强的还债能力和盈利能力。1.12.2国民经济评价电站经济内部收益率为19.59%,大于社会折现率12%,经济净现值为3137.79万元,远大于零,效益费用比1.84大于1。国民经济敏感性分析,当投资增加20%,效益减少20%,其经济内部收益率大于12%,经济净现值大于0,28、说明该电站工程有较强的抗风险能力。综上所述,该电站在财务分析、国民经济评价及国民经济敏感性分析结果均可行,显示其较好的社会效益、经济效益,可尽早开工建设。2水文2.1流域概况流域自然地理概况xx位于北纬3423,东经10651之间,枢纽布置在陕西省宝鸡市xx区坪头镇上游3.2km的渭河主流上,上游距小水河汇入口1.8km,电站坝址以上控制流域面积29874.80km2,电站处于渭河干流及其流域的中部。渭河发源于甘肃省渭源县的乌鼠山,流经甘肃、宁夏、陕西三省26个县(市),全长818km,总流域面积6.24万km2。渭河由宝鸡风阁岭流入陕西境内,于陕西潼关港口东汇入黄河,是黄河的最大一级支流,也29、是陕西关中的母亲河。陕西境内渭河干流长502km,流域面积3.32万km2,分别占渭河全长和总流域面积的61.4%和53.2%。xx村水位站控制流域面积30661km2,渭河流经甘肃、宁夏、陕西三省(区),甘肃省境内流域面积占xx村以上总面积的85%,宁夏占11.07%,陕西境内占1.3%。详见图21xx水电站位置示意图。 流域概况坝址以上流域内,从地理地貌特征看,大致分为三个类型区。(1)黄土丘陵沟壑区:面积占总流域面积的70%。主要分布在流域内的西部、中部和北部,其特点是黄土松软、丘陵起伏、沟壑纵横、植被稀少、暴雨集中、干旱频繁、水土流失严重区。图21(2)土石山区:面积占总面积的24%。30、主要分布在流域的东部和南部。该区域山大、沟深、植被较好,每年平均降雨量600-700mm,无霜期较短,水土流失较轻。(3)河谷川道区:面积占总面积的6%。主要分布在渭河干支流的中下游地带。该区地势平坦、气候温和、无霜期较长,工农业经济较发达地区。从以上流域特征看,黄土丘陵沟壑区分布最广,而渭河的泥砂主要来自该区。改革开放20多年来,流域内各县根据中央的决策,实施退耕还林还草,已取得初步成效,过去的荒山荒坡已开始变绿,尤其渭河南岸地区,水土流失逐步在减少。电站坝址以上汇入渭河的主要支流有温水沟、七里沟、通洞沟、东岔河、魏家沟、西河、通关河、小水河等,这些支流的特点是暴雨频繁,洪水突涨暴落,短历时31、强度大,是形成xx村站洪水的主要河道。坝址以上渭河干流长分别为373.5km,平均比降3.5。2.2气象气象概况流域属暖温带半干旱半湿润季风气候区,四季分明。六盘山区、关山及南部山区,垂直差异和小气候明显,气温低,热量条件差,降水多,较湿润;丘陵台原区,热量充足,气温高,降水偏少。流域内气温变化的趋势是西低东高,北低南高,而降雨也是西少东多,北少南多。影响本流域气候的重要因素是季风环流。其环流形势以季节为转移。xx村临近工程区,气温降雨差异不大,就以xx村为代表来简要说明流域内的气象条件。多年平均气温12.9,最高气温41.6(1973.8.8),最低气温-13.9(1977.1.30);多32、年平均降雨量683.4mm,实测最大降雨量948.6mm(1964),实测最小降雨量434.5mm(1977);多年平均陆地蒸发量550mm,水面蒸发量800mm。流域内降雨显著的特征是时空分布不均,降雨量随地形海拔高程垂直变化大,山区高而川道低,二是年内分配不均衡,7、8、9、10四个月降雨量占全年的59.7%;三是年际丰枯变化大,丰枯比为2.26:1。流域冻土深度0.4m。气象台站分布情况流域内26个县(市)均建有气象站,且有数十年的观测系列资料;与本工程气象条件相近的是xx村水文站。2.3水文基本资料水文测站分布渭河流域从上游至下游临近工程区的水文站有南河川、xx村、魏家堡、咸阳等。南河33、川水文站:位于天水市南河川乡,成立于1944年,控制流域面积23385km2,至今有不连续的56年径流、泥沙系列资料。魏家堡水文站:陕西省水文局设立,成立于1937年,该站仅有1946年以后的径流泥沙整编成果。咸阳水文站:黄委会设立,成立于1931年,控制流域面积46827km2,有1934-2001年68年不连续的径流、泥沙系列资料。xx村水文站:设立于1934年1月,原名太寅站,1959年7月改名为xx村水文站,控制流域面积30661 km2。后来几经上移下迁但流域面积变化不大,故水文资料均可合并统计,至今共有68年不连续的径流、洪水、泥沙资料(1934-2001年)。水文基本资料xx处无34、实测资料,但其控制流域面积与xx村水文站控制流域面积仅相差2.56%,就以xx村水文站为参证站来分析该座水电站的水文特性。2.4径流xx村站的径流还原为了解决渭河的天然径流和实测径流的不一致性,对xx村水文站实行还原计算,还原出上游流域内用水情况,然后进行数理统计方法的分析研究。这次还原计算主要考虑农业灌溉用水、工业和人畜生活用水的还原。径流还原计算采用分项调查法。天然径流量等于实测径流量与还原径流量之和,而还原径流量等于农灌+工业+人畜用水还原。将农灌、工业与人畜还原水量分配到年内各月与xx村相应年份实测月径流过程相加,即得到1944-2001年的天然径流量系列。2.4.1.1电站以上流域耗35、水量经计算,设计水平年流域总耗地表水4.292亿m3。详见表2-1。设计水平年电站以上流域实际耗水量表2-1 万m3序号城镇生活农村生活工业乡镇工业农业灌溉合计人大畜猪羊107.1215.073.43.021.01829.81396.4101255.83117.1215.073.43.021.01829.81396.412868.554124.38127.1215.073.43.021.01829.81396.4101255.8317.1215.073.43.021.01829.81396.4101255.8327.1215.073.43.021.01829.81396.4101255.83336、7.1215.073.43.021.01829.81396.413069.074324.947.1215.073.43.021.01829.81396.413592.654848.4857.1215.073.43.021.01829.81396.414494.995750.8267.1215.073.43.021.01829.81396.415647.986903.8177.1215.073.43.021.01829.81396.416458.427714.2587.1215.073.43.021.01829.81396.411718.352974.1897.1215.073.43.021.037、1829.81396.4101255.83合计85.47180.7940.7736.2312.089957.74756.932785042919.972.4.1.2设计水平年xx电站来水过程从xx水电站历年各月天然径流量中扣除相应年月实耗水量,得到设计水平年xx水电站历年各月来水过程。2.4.2径流特征值采用水利年(10月-9月)对xx村径流进行分析,经用皮-型曲线适线,得到xx村天然径流特征值及典型频率的年径流量值。见表2-2、图2-2。xx村站天然径流频率计算成果表22WCVCSWp不同频率的年径流量(亿m3)计算采用计算采用CV20%25%30%50%70%75%80%85%90%23.38、723.70.380.42.031.129.227.622.418.016.815.614.212.6径流的年际变化对xx村水文站年径流过程线加以分析,可以看出天然年径流的年际变化较大,变差系数CV =0.4,最大最小径流量比值5.8。另外,还存在着明显的丰枯的年代变化特征:50年代丰水期,60年代较丰,70年代为枯水期,80年代丰水期,90年代枯水期,发生了94 97连续4年的干旱。以此规律看2001-2010年的10年期应为丰水期。当然也可能出现异常,影响径流量变化的因素复杂多变,有待于今后深入研究。2.4.4电站年径流量将xx村水文站天然径流系列成果用面积比拟法换算到xx水电站坝址处,就39、得到xx天然径流量成果。见表23。各站年径流成果表表23站名统计参数各种频率年径流量(亿m3)WCVCS20%30%50%70%80%90%xx村23.70.40.831.127.622.41815.612.6xx23.090.40.830.3026.8921.8317.5415.2012.28设计径流量径流的年内分配:采用典型年同倍比放大缩小法求得各种频率下的天然年径流量年内分配结果(各月径流量占年径流量的比例、月径流量和月平均流量)。见表24。2.4. 6日平均流量频率分析xx电站为无调节径流式水电站,水能设计主要依据坝址日平均流量资料,采用xx村1944-2001年实测58年逐日平均流量40、系列,流量不等距分组统计出现天数,点绘出日平均流量经验频率曲线图2-3,在曲线上查得xx电站坝址处不同频率的日平均流量如表2-5。xx电站坝址处不同频率的日平均流量表2-5频率P(%)3033.450707580859095流量Q(m3/S)70.8064.1942.7628.2425.0022.6120.2417.2813.432.4.7径流成果和理性分析xx坝址以上控制流域面积29874.80km2,渭河南河川的控制流域面积23385km2,咸阳控制流域面积46827km2,xx坝址均位于该两站的下游,xx坝址以上多年平均径流量23.09亿m3,多年平均径流深74 mm,大于渭河南河川多年41、平均径流深74 mm,大于咸阳站多年平均径流深109 mm,年径流变差系数为0.45,略大于咸阳、南河川年径流变差系数为0.40,而咸阳、南河川年径流变差系数是采用1934-1990年系列所得,xx是采用xx村1944-2001年系列计算所得,而1944-2001年系列偏枯,增大了年径流变差系数,但与咸阳、南河川年径流变差系数比较接近,因此,xx坝址以上多年平均径流量23.09亿m3,多年平均径流深74 mm,年径流变差系数为0.45,基本与流域内计算成果相协调,可见本次径流分析成果具合理性。xx村径流量的年内分配表2-4频率代表年单位月份全年10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月8月42、9月25%84-85%11.786.933.523.143.884.314.928.148.017.712.0725.99100108m33.442.021.030.921.131.261.442.382.342.253.527.4729.2m3/s128.4378.0738.3834.2346.8346.9955.4388.7490.2483.95131.59288.2892.5950%78-79%12.688.124.023.113.144.574.032.863.2520.9317.8715.42100108m32.841.820.90.70.71.020.90.640.734.694343、.4522.1m3/s106.0570.1733.6226.0129.2738.2234.8323.9228.09175.04149.45133.2671.0375%73-74%25.478.143.192.862.846.068.1112.086.286.334.3514.2100108m34.281.370.540.480.481.021.362.031.061.060.732.416.8m3/s159.7652.7620.0117.9419.7238.0152.5675.7740.739.727.2892.6953.2780%59-60%12.318.923.713.023.35.04444、.675.683.967.3730.7711.25100108m31.921.390.580.470.510.790.730.890.621.154.81.7615.6m3/s71.753.6921.6117.5921.2829.3528.1133.0823.8342.93179.2267.7149.4790%71-72%9.337.533.874.333.979.111.7310.411.3314.95.847.68100108m31.180.950.490.550.51.151.481.311.431.880.740.9712.6m3/s43.8936.618.2120.3720.684245、.8157.0248.9255.0870.0927.4737.3339.9595%97-98%3.213.932.132.662.284.467.0916.948.122.1918.798.21100108m30.340.410.220.280.240.470.741.780.852.331.970.8610.5m3/s12.5815.928.3510.439.917.4828.7266.4132.8186.9973.6633.2633.3图22图2-32.5洪水洪水特性流域内洪水多由暴雨形成,从时间、强度上看,暴雨和洪水同步。暴雨时程分配一般24h雨量占三日雨量的70-90%;12h雨量占246、4h雨量的84%以上;而6小时、3小时分别占24h雨量的63-83%、50%。说明暴雨大多数集中在短历时时段,而暴雨走向一般自西向东移动。渭河陇中黄土高原区暴雨洪水因局部暴雨多、植被稀疏形成的洪峰多尖瘦,峰高量小,历时短;而陇南山区、六盘山区山高林茂雨量大,洪水矮胖、洪量大、持续时间长。xx村洪水主要来自甘肃省丘陵区各支流,其特点是峰高、量大、含沙量大、猛涨陡落、历时短。如1966年7月22日洪水,xx村最大洪峰4200 m3/s ,南河川3200 m3/s,主要来自支流葫芦河、散度河,最大洪峰分别为2960 m3/s和1880 m3/s,它们均为突涨突落型,其峰现时间南河川仅8h,xx村为147、1h。从洪水发生时间上看,xx村历年实测系列中年最大洪峰出现在7、8月占61%,5、6月占13%,9、10月占26%。洪峰年际变化大,实测最大洪峰5030 m3/s(1954.8),最小271 m3/s(1982.8)分别为洪峰流量均值的3.1和0.16倍。洪水资料坝址以上渭河干支流上未建大型蓄水工程,故xx村洪水不需要进行还原计算,直接采用该站实测洪水资料。洪峰流量选样的方法采用年最大值法,即每年只选取最大一次的瞬时洪峰流量作为频率计算样本。作年最大洪峰流量与历时关系图(图2-3),在1944-2001年的58年系列中,大洪水有1954年、1959年、1981年,一般洪水有1949年、19848、8年;而干旱年有1982年、1974年、1994年。历年洪水丰枯交替出现,变幅较大。一般间隔3-4年,多者7-8年就会出现一次丰水年。历史洪水根据黄委会1957年5月所作的历史洪水调查结果,近百年来所发生的7次大洪水(1868、1898、1901、1904、1909、1933年),其中以1933年最大,1954年次之。1933年洪水由双峰组成,最大洪峰出现在8月10日,流量为6890 m3/s。由陕西省洪水调查资料整编成果知,1933年洪水的洪峰流量为6890 m3/s,其重现期确定为70年一遇,7次大洪水中最大,评价较可靠;而1954年为5030 m3/s,评价可靠。其它洪水因资料条件差未作49、定量评价。 2.5.4电站设计洪水电站在洪水计算是采用(1944-2001)xx村水文站的58年实测资料,加入1933年调查洪水(特大值),用矩法计算统计参数,作为初试值,经频率计算,又采用P-型曲线适线,得出xx村洪峰流量曲线,其成果表26。xx村水文站洪峰流量分析成果表表26Qm(m3/s)CVCSCV不同频率的洪水流量QP(m3/s)计算采用计算采用0.10.20.330.5123.351020150215000.830.843.09782874279957378635653464626403630722150电站与xx村水文站控制流域面积相差2.56%,采用面积比拟法,由xx村水文站洪50、峰流量计算成果换算到xx坝址处,其成果见表27。xx坝址处洪峰流量成果表表27站名各种频率洪峰流量(亿m3/S)0.1%0.33%0.5%1%2%3.3%10%xx村9782799573786356534646263072xx96147858725162475254454730192.5.5成果的合理分析渭河南河川位于xx村上游,控制流域面积23385km2,咸阳位于xx村下游,控制流域面积46827km2,洪峰流量计算统计成果见下表,从表中可以看出,xx村的洪峰流量略小于南河川洪峰流量的均值,主要是由于南河川与xx村之间无大的支流汇入,洪峰经河槽的展延不断减小,xx村与咸阳站之间有较多的大支51、流汇入,因此,咸阳站的洪峰流量均值比xx村水文站的洪峰流量大得多,洪峰流量的变差系数具有随流域面积增大而减小的规律。可见本次洪峰流量分析成果具合理性。渭河各站洪峰流量计算成果统计表表28站名流域面积(km2)统计参数系列年限均值CvCs/ Cv南河川2338516000.903.01934-1990xx村3066115000.903.01944-2001咸 阳4682730200.623.01934-20002.6分期设计洪水根据洪水季节性变化特点和施工期防洪需要,分别计算10-6月、10-5月、10-4月、10-3月;11-5月、11-4月、11-3月各时段设计洪水。选样采用年最大值法,按不52、跨期选样原则进行选样。分期洪水统计参数计算和适线原则与最大洪水相同。各站分期设计洪水计算成果见表29。xx水电站分期设计洪峰流量成果表29分期Qm(m3/s)CvCsCv不同频率洪峰流量(m3/s)计算采用计算采用1%2%3.3%5%10%1月31300.430.462.574676257502月35400.460.482.591827670593月64600.790.602.51801591441311084月1561501.431.002.56935794894313225月2432500.820.862.510538957826995336月3343300.931.002.516631353、891194103377210月2372400.800.862.5103287876667552211月89900.630.682.530626723821517412月41400.620.682.513711910796783-6月4194200.810.822.5166814261252110786610-11月2392400.780.882.5105689678168552811-2月90900.610.642.529025522820717012-2月46500.530.603.014212411110082 2.7水位流量关系曲线天然情况下各断面水位流量关系曲线采用均匀流计算公式:式54、中: A断面过水面积R水力半径C谢才系数,C=R1/6/n,n为糙率J0河道断面处纵向比降根据各站坝址处河段纵向比降J和 n,可得:各站坝址水位流量关系曲线。见图24、图25。同时根据各站尾水处河段纵向比降I和 n,可得尾水断面水位流量关系曲线。见图26、图27。图24 渭河xx水电站设计坝址断面图图25 渭河xx水电站设计坝址断面水位流量关系线图图26 渭河xx水电站设计尾水断面图图27 渭河xx水电站设计尾水断面水位流量关系线图2.8泥沙泥沙特性渭河是一条多泥沙河流。水沙关系呈现出一定的规律。(1)水沙关系基本协调即年来水量大,年来沙量也大,来水量小来沙量也小。如1966.9-1967.855、 1967.9-1968.8年径流分别为46.37亿m3和41.83 亿m3,是多年平均年径流量的,而年输沙量为 2.60亿t、2.52亿t,约是多年平均年输沙量的1.8倍。小水年1971.9-1972.8、,年水量分别为13.39亿m3、15.66亿m3,约为多年平均年径流量的一半,而年输沙量为0.307、0.457亿t,是多年平均年输沙量的0.21和0.31倍。但个别年份也有小水大沙量,如,年水量是多年平均径流量的0.73倍,而年输沙量却高达3.15亿t。(2)来沙量年际变化大在xx村58年实测资料中,最大年输沙量为3.15亿t(),而最小年输沙量仅有0.307亿t,最大是最小的10倍,56、而最大年径流是最小年径流的3.55倍。(3)年内分配不均衡汛期(7-9月)输沙量占年输沙量的77.66%,其中7-8月占65.7%;且汛期输沙量又多集中于几场大洪水中。如1970年7-8月输沙量为2.289亿t,而8月29日-9月20日一场洪水输沙量1.07亿t,占7-8月输沙量的47%。又如1969年7、8月输沙量为2.81亿t,其中7月14日-7月28日一场洪水输沙量就达1.29亿t,占7-8月沙量的46%。(4)沙峰滞后于洪峰在xx村站58年实测资料中,沙峰一般都滞后于洪峰。泥沙还原量计算(1)资料插补为了与年径流量系列同步,对xx村站所缺的1944、1945、1949、1972四年的泥57、沙资料进行插补延长。方法是将xx村站所缺年份月沙量与咸阳站相应实测月做相关分析。经计算分析xx村悬移质多年平均输出量为1.441亿t。(2)泥沙还原量计算只还原估算多年平均泥沙还原量。并着重对水保、水库泥沙和灌溉引量进行还原计算。计算结果、xx村站多年平均天然悬移质输沙量为1.5771亿t,净还原悬移质沙量0.1361亿t。其中,水保0.079亿t,工农业引水和水库为0.0571亿t。(3)推移质输沙量采用推悬比值估算推移值输沙量。根据我省邻近流域部分推移质和悬移质资料统计分析,渭河咸阳站19591960年推悬比1.82%,船北站0.035%,华县0.056%,采用咸阳站1.82%,估算xx站58、多年平均推移质输沙量为0.0287亿t,则xx村水文站多年平均天然输沙量为1.6058亿t,其中,悬移质1.5771亿t,推移质0.0287亿t。泥沙颗粒级配经分析xx村水文站悬移质泥沙颗粒级配,其多年平均中数粒径0.02mm,平均粒径0.0367mm。3工程地质3.1概述电站工程位于秦岭和关山交界处的西山区。工程主要由拦水大坝、隧洞、前池、厂房、升压站和尾水工程项目组成,这些工程项目相对较集中,地质条件清析。其中前池、升压站、厂房和尾水工程布置在一起,东西长60m,南北宽33m。2006年4月受业主委托,对电站有关部位进行了地质初步勘察工作。勘察的具体情况是,坝址断面布置3个地质探孔、又采用59、动力触探、注水试验,取样试验等。根据地质勘察报告,工程区域内,无大的地质灾害及地质构造问题。工程区河道弯曲,河宽200m,而厂区则位于xx村下游100m的渭河一级阶地上,拦水大坝布置在xx村上游,距峡口120m。拦水大坝右坝肩处山体陡立,平均坡度45度,山坡之上林草茂密,河道中主流偏左岸,坝轴线处水流由原来的东西向转为北南方向,左肩处为半岛山体,基岩裸露,山体坡度大约51度。厂区xx村下游100m的渭河一级阶地上,西边为石质山体,山体之上林草茂密。东边为渭河主槽,阶地高程678m。3.2区域地质地形地貌工程区位于秦岭中低山区,渭河蛇曲发育,自西向东流经本区,地面高度675m(渭河河谷)124360、.8(强家山)。渭河两岸山体陡峻,基岩大都裸露,局部表层覆盖少量坡积物和第四系黄土及黄土状土。渭河河道宽度200400m,两岸阶地呈不对称发育,左岸大多数被侵蚀,右岸残留一级、二级及三级阶地,一级阶地高出河床45m,最宽可达400500m,二、三级阶地仅残存一小部分。河谷两岸支流分布有一级阶地,阶地堆积物二元结构清晰,上部黄土、壤土夹碎石,下部卵(砾)石。地质构造及地震本区在区域构造上位于秦岭纬向构造体系北部的北秦岭加里东褶皱带北部边缘地带,受陇西旋卷构造体系和祁吕贺山字型构造体系的影响,褶皱断裂发育,对工程区稳定有影响的区域活动断裂主要有三条:渭河断裂(F1):属脆性正断层,断距大于100061、m,并具右行走滑性质,断裂带宽50120m,近东西向展布,从工程区以北约4.5km通过。马宗山榭石桥断裂(F2):为区域上秦岭山前断裂的西延部分,延伸长度约22km,近东西向展布,从工程区以南约5km通过。安坪沟东沟断层(F3):区内出露仅5.5km近南北向展布,断面近于直立,该断层地表覆盖严重,主要从卫片影像解释,分布于码头村以南的杨坡沟里。本区属稳定性较差地区,区内次级构造活动痕迹明显,在基岩山体中,“X”型节理和小的褶曲较发育,在多期岩浆侵入活动影响下,岩体非常破碎。根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)规定,工程区抗震设防烈度为7,设计基本地震加速度为0.2g。3.2.362、水文地质工程区地下水按埋藏条件,可分为基岩裂隙水和第四系孔隙潜水。由大气降水和山区地下水补给,向沟道和渭河排泄。基岩裂隙水水位较高,对洞室开挖稳定不利;孔隙潜水水量较丰富,在大的沟道中均有常流水。3.3引水枢纽工程地质条件引水枢纽的工程地质条件上坝址引水枢纽位于码头村东北渭河干流上,该段河谷部宽150300m,宽3845m,河床高程679683m,河漫滩表面高程682.31686.59m,河床漫滩堆积的卵石层厚度13.022.1m。左坝肩山坡岩石体裸露,坡面倾角4050度。右坝山坡高呈687.0m以下岩体裸露,岸坡陡立,以上为黄土斜坡,坡面角度20度左右,无不良物理地质现象。沿坝轴线布置钻孔363、个,孔深分别为19.7、27.9和27.9m。揭露地质特性从上至下概况如下:中沙层(Q4a1+p1):黄褐色,长石、石英质,均粒结构,稍湿饱和,松散稍密状态,层厚。卵石层(Q4a1+p1):由石英岩、花岗岩碎块组成,亚园形,一般粒径5-8cm,最大30cm,充填沙15%。该层遍布场地,稍密状态,层厚。漂石层(Q4a1+p1):由石英岩、花岗岩碎块组成,亚园形,一般粒径20-25cm,最大90cm,充填沙10%,松散稍密,分布广,层厚1-13.6m。园砾层(Q4a1+p1):由石英岩碎块组成,亚园形,一般粒径2-15mm,最大约50cm,充填沙10%,夹卵石薄层,松散稍密状态,在左岸呈凸镜体分布64、,层厚2-5.1m。基岩层(r5):花岗岩,浅褐色,主要矿物为长石,石英岩次之,或黑云母,中粒结构,块状结构,少量裂隙,中等风化。基岩埋深17-26.3m,岩石分类为类。坝址处地层强透水层,渗透系数K=85.6m/天。中砂层有振动液化的可能,应挖去。枢纽段地质构造较为简单,附近无大的断裂。地下水可分为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水,由大气降水补给,向渭河排泄。地下水CO3SO4Ca2+型水,对普通硅酸岩混凝土无侵蚀性。坝基(肩)岩土物理力学指标坝基砂卵石层物理、力学指标建议值表如31。坝基砂卵石层力学指标建议值表表31 地貌单元地层名称渗透系数(m/d)允许水力坡降(i)承载力基本值f0 (kpa65、)变形模量E0 (Mpa)摩擦系数f(6)砂卵石550.10380260.55两坝肩弱风化花岗岩岩体裂隙发育,比较破碎,岩石和饱和单轴抗压强度Rb=90100MPa,岩体纵波速度Vp=20003750m/s,完整系数Kv=0.110.39,岩体的基本质量指标BQ=237378,基本质量级别IIIIV级,岩体物理、力学指标建议值如表32。坝基岩体力学指标建议值表表32 岩石名称密度抗剪断强度变形模量泊桑比fcg/cm3MpaGpa花岗岩2.450.80.65.00.30坝址枢纽工程地质条件评价枢纽区地址构造简单,无区域性活动断层,坝肩山坡基本稳定,无不良物理地质现象,工程地质环境良好。 坝基砂卵66、石中密,各项物理、力学指标可以满足引水低坝对地基的基本要求。坝肩花岗岩体清除表面2.0m左右的破碎岩体后可以建坝,建议混凝土和基岩结合面抗剪断摩擦系数f=0.85。砂卵石层的允许不冲流速V=1.51.8m/s;弱风化花岗岩体允许不冲流速建议采用V=1820m/s。坝基砂卵石层允许水力坡降小,存在的主要工程地质问题是管涌破坏,坝基砂卵石层进行防渗处理。右坝肩高程684m以上的黄土坡脚应有护坡工程,护坡工程高度不应该小于3.0m。3.4引水隧洞工程地质条件工程地质概况及洞室岩分类 引水隧洞位于渭河左岸,穿过地层以花刚岩和闪长岩为主,有少量的片麻岩。上覆岩层厚度一般远大于3倍洞经。该段基岩完整性较好67、,以弱风化新鲜基岩为主。断裂不太发育,主要为裂隙。隧洞段岩石的物理力学指标见表33。隧洞岩体力学指标成果表表33 岩石名称比重干密度饱和密度吸水率饱和吸水率饱水系数显孔隙率干燥单轴抗压强度饱和单轴抗压强度软化系数饱和弹性模量 饱和泊桑比 SdbsKsnoRdRbKrE5050g/cm3%MpaMpaGpa片麻岩2.882.852.861401100.61100.30花岗岩2.642.602.61120900.65250.25闪长岩2.632.612.620.250.290.880.75122860.7123.40.17备注:所提指标为弱风化岩石指标,其中,闪长岩为实验成果,片麻岩和花岗岩为经验68、类比指标。按照岩石的物理力学指标,结合现场工程地质条件,根据水利水电工程地址勘察规范(GB5028799)中“围岩工程地质分类标准”,判别:弱微风化花岗岩及微风化片麻岩和闪长岩属II类,弱风化片麻岩和闪长岩属III类。隧洞工程地质评价围岩分段工程地质条件如下:隧洞进出口段围岩为花岗岩,肉红色灰褐色,中粗粒结构以裂隙为主。地下水位高于洞顶,围岩类别为II类,进出口边坡稳定性较好。3.5前池、升压站、厂房工程地质条件前池、升压站、厂房均位于xx村下游100m渭河一级阶地上。一级阶地为自然冲积而成,现状尺寸,南北宽100480m,东西长50280m;阶地中部高程878.5m,整个阶地,上部细沙,下部69、砂卵石,局部基岩裸露,表层强风化,基岩岩性为花岗岩。在该阶地上建前池、升压站、厂房,地基条件优良。尾水沿东西方向有10m为基岩地基,防洪墙也处于基岩区;防洪墙外尾水渠则为砂卵石地基。3.6天然建筑材料3.6.1砼骨料:石子和砂。石子:坝区及尾水附近河道中储有丰富的石子,只要加以筛选即可取得。工程所需少量的破口石,将河床中的漂石粉碎而成。河中卵石其岩性为石英岩及花岗岩,质地坚硬,理想的砼骨料。砂子:采于工程区河道中,只要加以筛选就可得到。砂子储量丰富,就近采用。3.6.2块石工程区附近山体均为花岗岩,储量丰富,开采方便,运距小。3.7结论(1)工程区无大的地质构造及地质突害问题,工程区域地质稳定70、。(2)坝址处砂卵石覆盖层深厚,但坝地面以上高仅10m,砂卵石层能满足建低坝的需要。(3)前池、升压站、厂房地基为基岩,是类岩石地基,地质条件优良。(4)尾水和防洪墙基本座于基岩之上,尾水渠建筑在砂卵石层上,这样的地质条件能满足工程基础稳定和承载能力的要求。(5)工程区砼骨料和块石,不但储量丰富,质地良好,而且易开采、运距近,就地取材,在满足工程建设需要外,还将降低工程造价。(6)地质勘察报告达不到施工详勘深度,建议施工详图设计阶段,对坝址地质条件做进一步的详勘,以保证大坝地基的安全稳定。详情请看宝鸡市xx水电站工程地质勘察报告。4工程任务和规模4.1当地经济发展概况xx区位于宝鸡市的四周,大71、部分土地为秦岭关山山区;工程所在区又位于xx区的西部,距宝鸡市35km,是xx区内经济发展相对落后的地区。经过改革开放20多年的发展,xx区整体经济取得了显著发展,人民生活水平也有一定的提高。据xx区2003年年报统计,全区总人口59.1万人,其中农业人口49.9万人,非农业人口9.2万人;全区总面积2580km2,共辖19个镇,371个村委会;耕地总面积64.64万亩,粮食总产15.98万t;国民生产总值24.01亿元,人均4063元,城市居民人均收入5286元,农村居民人均纯收入1802元,而坪头镇仅为1014元。但这些成绩的取得与外县、外省及全国经济发展总水平相比较,仍相对滞后,尤其工程72、区附近的各山区乡(镇),仍为需国家扶贫的贫困山区。但xx区拥有丰富的资源优势:(一)水能资源。xx区属黄河流域渭河水系,区内主要河流除渭河干流外,其主要支流有:通关河、小水河、六川河、潘溪河、伐鱼河等。全区水能理论蕴藏量44.431万kw,占宝鸡市总理论蕴藏量的30.1%,居全市各县之首,其中,可开发量5.4068万kw。目前已建、正建的小水电有7座,总装机1.3万kw;尚有几座水电站正做前期的勘测设计工作,明后年可开工建设。依据丰富的水能资源优势,大力发展小水电,带动区域经济的发展,增加就业机会和提高群众收入。(二)经济林草资源:由于实施退耕还林还草政策,山变绿了,各种森林植物种类繁多,林产73、品中除木材储量丰富外,还有苹果、核桃、花椒等,同时中药材也有几百种。在中央西部大开发决策下,xx区委、区政府决心把开发优势资源作为振兴xx经济的突破口,进一步改革开放,狠抓投资环境改善,对外招商引资,而xx水电站项目就是xx区、也是宝鸡市招商成功的重要项目之一。4.2工程建设的必要性(1)能充分发挥水能资源优势。随着经济的发展和人民生活水平的提高对电力的需求,需要尽快开发水能资源,而xx水电站的建设符合xx区电力发展的要求,大幅度增加水电在地方电网中的比重,使xx区电气化水平又提高一大步。加速电气化建设发展对xx区总体经济发展和建设小康社会有重要意义。(2)xx水电站建设符合xx区把资源优势转74、化为经济优势的决策,随着该电站的建成投运必将带动当地经济的发展,为财政收入创造新的增长点。(3)当地丰富的林业资源,矿产资源,只有在电力事业大力发展时,才能全面的开采和深加工。(4)只有大力开发水能资源,才能有效实现“以电代柴”的利用能源模式,彻底实现和保持退耕还林,还草成果,减少水土流失,实现青山绿水、山川秀美的环境目标。(5)西部大开发迫切要求建设稳定可靠的电源工程,尤其是清洁能源工程,这是我国未来能源发展的方向,为经济持续高速发展提供电力保证。xx水电站建设符合中央西部大开发的总体要求。综上所述,xx水电站开发建设是xx区在西部大开发形势下把资源优势转化为经济优势的重要项目。该项目在为电75、网提供电力的同时,也带动支持当地经济的发展。因此,开发建设xx水电站是十分必要的。4.3工程建设的任务电站总装机9600kw,该电站建设的任务就是每年向当地电网提供3859万kwh的电能。4.4工程建设的规模当地电力设施的概况工程区是关中大电网的覆盖区。有两回从宝鸡送来的110kv馈电线路,为坪头110kv变电站的双回路进线。当地10kv农网线路由牵引变电站27.5kv侧母线经再次降压为10kv后配出。当地小水电站发展情况xx区已建有30座小型水电站,总装机容量19800 kw,规模小,效益差,水力资源利用率不高。在西部大开发国家加大渭河流域综合治理力度的大好形势下,xx区因势利导,制定互利的76、优惠政策,招商引资促进闲置水力资源的开发利用,将xx水电站列为“十五”发展计划的重点项目,决策是十分正确的。xx水电站下游2.2km处的坪头水电站,装机9600kw,上游3.1km处的鸡冠岩水电站,装机9000kw,已建成发电,xx电站是渭河干流上目前水能规划中的第三级。河段规划渭河是流经宝鸡县的最大河流,由西向东穿境而过,境内河长157.6km。xx村以上至省界,渭河流经山区,形成123.1km长的xx峡河段,平均比降3.5,多年平均流量70.1m3/s。宝鸡县可开发的水力资源主要集中xx峡河段上。陇海铁路沿渭河两岸通过,限制了xx峡的开发利用。近几年来在建和规划工程已在xx峡下半段自上而下77、形成七座梯级电站和一个水库规划工程:颜家河水电站(在建)为低坝引水式径流水电站,颜家河水电站位于宝鸡市xx区胡店镇林光村的渭河干流上,距宝鸡市区46Km,电站坝址以上控制流域面积29348km2,电站拦水坝顶高程742.5 m,尾水位725.20m,设计水头16.5m。装机7500kw。堡子梁水电站(在建)为低坝引水式径流水电站,装机3600kw。引水坝址在鸡冠崖水电站回水线上游1km处,厂址距下游的坪头镇约13km。引渭入支(小水河)水利枢纽工程(规划)该工程是在渭河流域综合治理列入国家重点工程项目,低坝引水枢纽布置在拓石乡下游约7km的椿树滩(坝顶高程860.0m),引渭河水入小河水(引水78、隧洞长20.72km,Q=45m3/s),在小水河口以上约2km的庵里坝址兴建小水河水库,坝高约130m,总库容2.5亿m3,调节库容1.92亿m3,调蓄水量约3.5亿m3,向宝鸡市以东城市供水。鸡冠崖水电站(已建成)为低坝引水式径流电站,装机9000kw,厂址在小水河口上游1.2km处。xx水电站(本工程)为低坝引水式径流水电站,装机9600kw。引水坝址在小河水口下游1.8km处,厂址在坪头镇上游3.2km处。坪头水电站(设计中)为低坝引水式径流水电站,装机9600kw,引水坝址在小河水口下游3.4km处,厂址在坪头镇上游1.4km处。高家山水电站(规划)为低坝引水式径流水电站,装机64079、0kw,引水坝址在坪头镇下游1.7km处,厂址在鹪鹩沟下游2.1km处。xx峡渠首加坝闸工程(已竣工成)该工程是xx峡引渭渠首改建工程,以调节灌溉水量结合发电为目的,电站装机8000kw。上述八个梯级工程已经衔接,从合理性和经济性方面考虑,已无安插新的电站工程的可能性。详见图4-1 渭河流域坪头段梯级开发纵剖面示意图水能计算1.所需资料将xx村水文站天然径流成果经扣除上游用水后年内分配的径流成果,见表2-4。按面积比拟法折算到xx水电站坝址,作为xx水电站19442001年58年的径流系列、水位流量关系曲线,同时考虑枢纽具有的日调节能力。2.设计保证率根据小水电水能设计规程(SL76-94)规80、定,xx水电站建成后,将并入电网,装机容量占电网系统容量的比重25%,又考虑到关中地区处于半干旱半湿润气候带,设计保证率P=75%。3.水头大坝正常水位 687.50m正常尾水位 674.74m 最大水头 13.16m最小水头 10.02m电站设计水头 12.16m4.保证出力采用xx村典型年日流量用面积比拟法求得坝址处日流量Q保=25.0m3/s。根据图4-1出力公式N保=8.338QH,算得该站典型年日出力,作频率分析计算,并绘制出力保证率曲线。在曲线上查得,当P=75%时,N保=2613kw。5.计算方法采用长系列法和典型年法进行水能分析计算,将日流量采用不等距方法分组,取组内平均流量作81、为发电流量。6.采用出力公式计算采用公式:N=AQHN=出力(kw); Q=发电流量(m3/s);H-发电净水头(m);A-出力系数A=9.81水机水=0.880.90 取水=0.89 电=0.9505经计算 A=8.338。7.长系列法水能计算利用长系列法分析得到的中水年日流量资料进行水能计算,计算结果见表4-1、表4-2。计算过程见表4-3、表4-4。根据计算结果绘制电站出力年电能年利用小时数(NET)曲线。见图4-2、4-3。4.5装机容量xx水电站拦水坝顶高程687.5,尾水位674.74m,设计水头12.16m。按长系列分析确定的典型年逐日计算出力发电量,确定装机容量9600kw,多82、年平均发电量3859万kwh,年利用小时数为3850h。根据小水电水能设计规范(SL76-94)规定径流式水电站年利用小时数不低于5000h,xx装机640010000kw是合理的、适宜的。xx水电站水能结果表表4-1序号出力N (KW)发电量E (万KWh)年利用小时T(小时)备注1750035104692264003328513238000359344924960038593850选用5100003925369161200042582890xx水电站水能结果表(方案二)表4-2序号出力N (KW)发电量E(万KWh)年利用小时T(小时)备注150002466493526400269941283、0选用37500288234804960032302257510000329720256120003629860xx水电站水能计算表表4-3分级流量Q(m3/s)组内系数累计系数频率%库水位H库(m)尾水位H尾1(m)净水头H净(m)组末出力N(kw)增加出力N(kw)增加电量E(104kwh)累计电量E(104kwh)年利用小时数T(h)0.513365100687.5674.7412.16105.22105.2292.4292.428784151436299.2687.5674.7412.16526.08420.86366.65459.078726581334895.3687.5674.784、412.16841.72315.65264.35723.4285948101133491.5687.5674.7412.161052.15210.43169.14892.56848310153332488.8687.5674.7412.161578.23526.08410.201302.76825515204329179.7687.5674.7412.162104.31526.08368.421671.18794220253824867.9687.5674.7412.162630.38526.08313.981985.16754725303121057.5687.5674.8212.0831385、5.69505.31255.372240.53714530404417949.0687.5674.9511.954135.931000.24430.882671.41645940503113637.3687.5674.9911.915152.611016.68332.753004.16583050602110528.8687.5675.1811.726084.49931.88235.483239.6453246070158423.0687.5675.2211.687074.35989.85200.103439.7448627080116918.9687.5675.3511.557994.98986、20.63152.873592.624494809095715.6687.5675.5011.408877.54882.56121.073713.6841839010074813.2687.5675.6011.309777.41899.87103.953817.63390510011054111.2687.5675.8211.0810545.76768.3575.813893.44369211036369.9687.5675.8811.0212395.681849.92160.274053.713270xx水电站水能计算表(方案二)表4-4分级流量Q(m3/s)组内系数累计系数频率%库水位H库87、(m)尾水位H尾1(m)净水头H净(m)组末出力N(kw)增加出力N(kw)增加电量E(104kwh)累计电量E(104kwh)年利用小时数T(h)0.513365100687.5678.008.9077.0177.0167.6467.648784151436299.2687.5678.008.90385.04308.03268.35335.998726581334895.3687.5678.008.90616.06231.02193.48529.4785948101133491.5687.5678.008.90770.08154.02123.80653.27848310153332488.888、687.5678.008.901155.12385.04300.23953.50825515204329179.7687.5678.008.901540.16385.04269.651223.15794220253824867.9687.5678.008.901925.20385.04229.801452.95754725303121057.5687.5678.168.742268.71343.51173.601626.55717030404417949.0687.5678.168.743024.94756.24325.771952.32645440503113637.3687.5678.4089、8.503677.34652.40213.532165.85589050602110528.8687.5678.528.384350.52673.17170.102335.9553696070158423.0687.5678.668.244990.81640.29129.442465.3949407080116918.9687.5678.768.145634.56643.75106.902572.294565809095715.6687.5678.858.056268.79634.2387.002659.2942429010074813.2687.5678.957.956878.80610.090、170.472729.75396810011054111.2687.5679.047.867481.02602.2259.422789.17372811036369.9687.5679.107.808773.711292.69111.992901.173307图4-2图4-35工程布置及建筑物5.1设计依据工程等别及建筑物级别根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)规定,xx水电站装机9600kw,小于10000kw,为小(2)型水电工程,工程为5等工程,其建筑物为5级建筑物。引水枢纽工程挡水高度低于15m,且上、下游水头差小于10m,其洪水标准按“平原区水利水电工程永久性水91、工建筑物洪水标准”选定为:xx水电站枢纽设计洪水标准为10年一遇,相应洪峰流量Q=3019 m3/S,校核洪水标准为50年一遇,相应洪峰流量为Q=5254 m3/S,闸坝下游消能防冲设计洪水标准为20年一遇,相应洪峰流量为Q=3967 m3/S,根据工程等级,厂区防洪标准为30年一遇洪水设计,相应洪峰流量Q=4547 m3/S,50年一遇洪水校核,相应洪峰流量Q=5254 m3/S, 100年一遇洪水不进厂房。5.1.2主要建筑物特征值及设计参数拦水大坝坝顶高程687.50m;设计洪水流量Q5%=3019 m3/s,相应上游设计洪水位691.550m;下游设计洪水位683.480m;校核洪水流92、量5254 m3/s,相应上游校核洪水位693.150m;下游校核洪水位685.350m;多年平均径流量23.09亿m3;多年平均流量69.02 m3/s,多年平均输沙量1.6058亿t;尾水处防洪墙顶高程:682.40m;尾水处设计洪水位679.15m,校核洪水位679.70m。100年一遇洪水位680.40m。砂卵石地基,磨擦系数0.40.5,承载能力240320kpa,漂石层500-600 kpa;地震动峰值加速度0.20g,地震设防烈度为7。5.2 工程总布置 工程方案的确定xx水电站就该段河道分析,可拟定两个开发方案,方案一坝址地处陕西省xx区坪头镇xx村,距坪头镇3.2km,设计为93、引水式水电站,设计水头12.16m,引水流量94.08m3/s,装机33200kw,多年平均发电量3859万kwh,年利用小时数为3850小时,工程估算总投资5501.78万元。方案二坝址地处陕西省xx区坪头镇缺前头村,距坪头镇4.2km,设计为引水式水电站,设计水头8.90m,引水流量75.85m3/s,装机23200kw,多年平均发电量2699万kwh,年利用小时数为4120小时,工程估算总投资4480万元。两方案比较详见图4-2、5-1。方案比较表表51序号项目名称方案一方案二备 注1电站型式径流式径流式2设计水头12.168.903设计引水流量94.0875.854设计引水流量331.94、36329.056保证出力 kw 261320287装机容量 kw33200232008多年平均发电量 万kwh385926999年利用小时数3850467210坝顶长度 m208.85712011坝高 m8.53河床以上12隧洞长度 m15646013水轮机DZJP502-LH-230DZJP502-LH-28014发电机SF-K3200-32SF-K3200-32156尾水 m3510516工程总投资 万元5501.78448017静态投资 万元5414.03401818单位kw投资 元/KW5731700019年收益 万元 103780620施工交通便利不方便21厂区防洪容易不容易、投资95、大 22水能利用充分不充分从上可以看出方案二有施工交通不方便、水能利用不充分、隧洞长、且厂区防洪难度大、年效益低等缺点,因此选用方案一为本次开发方案。5.2.2工程总布置1大坝轴线选择上坝址:大坝布置于峡口上游120m处,坝轴长208.857m,隧洞174.6m,尾水渠长105m。坝肩及坝基基岩外露,坝基为花岗岩。下坝址:大坝布置于峡口处, 电站厂房置于大坝一端,坝轴长240m,尾水渠长550m。坝肩及坝基未见基岩外露,坝基为沙卵石。根据上述问题,这次对拟定坝址方案分别加以简化计算综合比较,优化出了一个较佳的坝轴线方案:大坝轴线短,坝肩及坝基基岩外露,坝基为花岗岩。因此,本阶段拟定选用上坝址方96、案。所选方案坝轴线布置在码头村东的下河湾口上游120m处,距上游鸡冠崖电站3.0km,距右岸小水河1.8 km,其间河道两侧没有需要防护的耕地、居民点、铁路和公路。筑低坝对河岸环境没有显著影响,河段长度亦能满足梯级工程衔接要求,建坝后,回水长度2.3km,不会影响上游鸡冠崖电站机组出力。坝轴线两岸裸露花岗岩岸坡,河床宽约200m,满足泄洪布置的基本要求,电站前池、厂房、尾水和升压站集中布置于xx村渭河一级阶地上。本方案布置不影响310国道及在拟建中的宝天高速公路,该两条路均在河道的对岸,详见总体布置图(ZHJT-K-01),而陇海铁路线尽管在工程区内,但其高程在710m以上,且距工程最小距离为97、100m,工程施工不会影响陇海铁路线的正常营运及行车安全,但对库区段铁路护坡要进行维修或重新砌筑。 2.建筑物尺寸整个工程有大坝、前池、厂房、尾水和升压站等建筑物组成。大坝为重力式砌石溢流坝,长198m,高10m;前池长28m,宽15m,深13m;厂房为二层全框架结构,宽长高=10.53710m,分水轮机层和发电机层。压力管道从副厂房底部通过,长17.1m(水平),为钢筋砼现浇结构,其末端与浇钢筋砼蜗壳相接。尾水工程出厂房后延伸4m,三支尾水汇合泄向渭河,尾水总长105m。升压站布置在主厂房上游侧,宽长=1825m,而安装高低压电气设备的副厂房为宽长高=5375.5m。5.2.3建筑物总体布置98、(1)拦水溢流坝布置大坝轴线连接右岸处山体与左岸峡口处山头,正向切割河谷,与水流方向夹角91,冲砂闸紧靠左岸,进水室位于坝左岸上游31m,进水方向与大坝轴线接近平行,与大坝轴线夹角8,冲砂闸正好布置在原河道主流处。(2)厂区工程总布置厂区总体布置见(ZHJT-K-12),主要建筑物有前池、压力管道、升压站、厂房、尾水、防洪墙等工程项目组成。隧洞后布置前池,平面上呈“L”型,前池长15m,宽28m。进水室布置在前池末端,电站采用单机单管形式,进水室也分别设立,共三个,间距9m。室长3.6m,安装有进水闸门、拦污栅。利于操作、检修和管理。从进水室开始,三条压力管洞从副厂房底部穿过,经6.4m平段斜99、弯50后接9.5m的斜坡段,然后再上弯50后接平段,整个剖面呈“S” 型。压力管洞长34.757m,进口底板高程680.34m,末端底板高程673.00m。进口段前池中安装有工作、检修闸门,而启闭机室设在前池顶部。厂房上游侧开始布置电站升压站,平台高程681.20m,宽长=1825m。电站厂房紧靠升压站,厂房宽长=10.537m,副厂房部分布置在主厂房背后,而另一部分副厂房则布置在主厂房下游侧、尾水顶部。副厂房宽分别为5m、2.1m,长分别为37m和28m,主厂房的水轮机层标高676.50m,发电机层标高为681.40m。尾水渠全长105m,其中厂房内3.60m。为了方便布置副厂房、厂区交通及100、工作平台之综合需要,厂房以外部分尾水室宽为6m。尾水室底板高程670.10m。平台高程681.40m。尾水渠出口正对渭河,五十年一遇洪水位679.70m,而设计尾水位674.74m,最低尾水位673.43m,为了防止洪水倒灌、淹没厂房,在尾水室末端设置防洪墙及闸门。由尾水室末端开始设1:5陡坡(长15m)连接尾水明渠。该明渠与出水方向向北折转115延伸向紧靠山崖的渭河主流段,明渠总长105m。5.3主要建筑物溢流坝.1河床溢流坝布置溢流坝段布置于主河床,轴线长度208.9m,净溢流宽度184m。为了充分利用本工程与上游电站之间的水头,泄水建筑物型式为重力式溢流坝。溢流坝顶溢流泄洪。根据挡水要求101、确定的溢流坝顶高程为687.50m,坝基高程671.50m,溢流坝挡水高度8.5m。为了提高溢流坝的泄洪能力,溢流坝按开敞式溢流堰(即孔口中心线以上水头与孔口高度之比小于1.2)曲线设计,设计定型水头4.0m。结合结构计算和消能设计确定的溢流坝横断面控制尺寸如下:堰顶高程687.50m,坝基高程671.50m,溢流坝高度16m。坝上游面在高程681.912m以上直立,以下为1:0.2的斜坡;堰顶上游为三段圆弧曲线,下游面为WES曲线,堰面方程为y0.15389x1.85;其后接直线段,坡比1:0.7;直线段后接反弧段,反弧半径10m,坝基宽度21.14m。.2消能防冲设计本工程的特点是流量大、102、上下游水位落差小、河床覆盖层深。根据这一特点,通过计算比较,确定消能方式为面流消能。主要几何要素如下:坎顶高程679.50m,反弧半径10m,挑射角15,消力坎顶和护坦面之间的高差为0.5m。经初步验算,在各级洪水下,所拟的消力结构体型均满足面流消能要求的水力学条件。坎后布置M7.5浆砌石护坦宽55m。.3坝体构造坝体内部采用M7.5浆砌石砌筑。上游防渗层和基础垫层采用C20混凝土,防渗等级W4,厚度0.6m。溢流面、护坦、闸墩、胸墙和工作桥均采用C25钢筋混凝土。冲沙闸导墙采用C20钢筋混凝土。.4设计计算(1)溢流坝泄流量计算溢流坝泄流量按下式计算:式中:淹没系数,1;侧收缩系数;m流量系103、数,mk*md;K系数,根据H/Hd查表确定,H为堰上水头,Hd为定型水头;md定型水头所对应的流量系数,取md0.47;b净溢流宽度。计算过程及计算结果见表5-2、表5-3。溢流坝水力计算结果表表5-2堰顶水头流量系数侧收缩系数淹没系数过坝流量备注HmQ(m)(m)(m)(m3 /s)30.3600.99911546.667溢流宽度184m40.3610.99912401.70250.36240.99913390.28560.36360.99914500.66170.36470.99915725.961溢流坝水力计算结果表表5-3堰顶水头流量系数侧收缩系数淹没系数过坝流量备注HmQ(m)(m104、)(m)(m3 /s)30.3600.99911672.204溢流宽度(184+16)m40.3610.99912596.66150.36240.99913665.51960.36360.99914866.07170.36470.99916190.892(2)消能方案根据坝下游水流衔接条件,确定消能方式。本工程的物点是坝上、下游水位差小、洪水流量大,不宜采用挑流消能方案;底流消能的消力池工程量大,也不宜采用。由于坝址处覆盖层厚,坝下游水垫层相对稳定,故采用面流消能方案。(3)溢流坝结构计算(a)计算资料水库正常挡水位687.50m,相应的下游河道水位为674.74m;坝上游设计洪水位为691.105、55m,相应的下游水位为677.85m;坝上游校核洪水位为693.15m,相应的下游水位为679.70m。坝体材料为混凝土,容重为2.4t/m3;坝基岩体与混凝土的抗剪断摩擦系数为0.5;坝基岩体的允许承载力为380Kpa。坝前泥沙淤积高程为687.5m。泥沙浮容重取为0.8t/m3,泥沙内摩擦角为20。坝体断面尺寸见大坝设计图。(b)荷载组合基本组合:正常挡水位时的上、下游水平压力坝体自重水重扬压力泥沙压力;基本组合:设计洪水位时的上、下游水平水压力坝体自重水重扬压力泥沙压力反弧段动水压力;特殊组合:校核洪水位时的上、下游水平水压力坝体自重水重扬压力泥沙压力反弧段动水压力;(c)计算方法及计106、算结果本次用抗剪公式计算坝基抗滑稳定安全系数;用材料力学方法计算坝基边缘应力。计算结果见表54。溢流坝抗滑稳定安全系数和坝基边缘应力计算成果表表5-4荷载组合坝基抗滑稳定安全系数坝基上游面边缘应力(t/m2)坝基下游面边缘应力(t/m2)垂直正应力最大主应力剪应力垂直正应力最大主应力剪应力基本组合1.2514.514.81.237.437.40.0基本组合1.7818.518.92.029.029.00.0特殊组合1.6017.417.71.831.331.30.0副坝布置在坝右岸,为坝的右岸延伸段。长为10m。副坝为非溢流重力坝。.1坝顶高程确定(1)基本资料正常挡水位:687.500m;设107、计洪水位:691.550m;校核洪水位:693.150m ;库区吹程:3.0km风速:多年平均最大风速17.2m/s,洪水期多年平均最大风速13.3m/s;超高:正常挡水位和设计洪水位时取0.4m,校核洪水位时取0.3m。(2)坝顶高程确定坝顶高程:Z顶Z静2h1h0hc式中:Z静水库静水位;2h1浪高;h0波浪中心线至水库静水位的高度;2h1和h0按官厅公式计算。计算中,在水库正常挡水位情况下,计算风速取多年平均最大风速的1倍;在设计和校核洪水情况下,分别取洪水期多年平均最大风速的1.5倍和1倍;在水库各种运用工况下的坝顶高程的计算结果见表55。坝顶高程计算表表55项 目运用情况水库静水位Z108、静(m)浪高2h1(m)波浪中心线至静水位高度h0(m)超高h0(m)坝顶高程Z静(m)正常挡水687.500.950.320.4689.17设计洪水691.550.660.220.4692.83校核洪水693.150.360.120.3693.93从表5-5可以看出:确定副坝顶高程为696.50m。.2副坝布置右岸副坝顶长度110m。坝顶高程696.500m,坝基高程678m,最大坝高18.5m。坝顶宽度3m,坝底宽度14.242m,坝体上游面直立,下游面在694.00m高程处折坡,坡比1:0.7。.3坝体构造(1)坝体材料坝体内部采用M7.5浆砌石砌筑。上游防渗层厚度0.6m,采用C20混109、凝土浇筑,防渗等级W4。(2)坝顶布置根据结构要求确定的副坝坝顶宽度为3.0m,坝顶高程696.50m,坝顶上、下游侧设栏杆,栏杆高度1.2m。.4坝基处理根据地勘资料和大坝结构要求,确定左坝肩开挖深度2m左右,右坝肩开挖深度2-3m,河床段开挖深度5m,局部5-7m。.5副坝结构计算(1)计算资料(a)水位资料水库正常挡水位687.50m,相应的下游河道水位为674.74;相应的下游设计洪水位为679.15m,下游校核洪水位为679.70m。(b)材料及坝基岩石物理力学参数坝体材料为混凝土,容重为2.4t/m3;坝基岩体与混凝土的抗剪断摩擦系数为0.7,抗剪断黏聚力为45t/m2;坝基岩体的110、允许承载力为380Kpa。(c)泥沙资料坝前泥沙淤积高程与溢流堰顶齐平,为687.50m,泥沙浮容重取为0.8/m3,泥沙内摩擦角为20。(d)坝体断面坝体断面尺寸见大坝设计图。(2)荷载组合基本组合:正常挡水位时的上、下游水平压力坝体自重水重扬压力泥沙压力;基本组合:设计洪水位时的上、下游水平压力坝体自重水重扬压力泥沙压力;特殊组合:校核洪水位时的上、下游水平压力坝体自重水重扬压力泥沙压力;(3)计算方法及计算结果本次用抗剪断公式计算坝基抗滑稳定安全系数;用材料力学方法计算坝基边缘应力。计算结果见表5-6。左非溢流坝抗滑稳定安全系数和坝基边缘应力计算成果表表5-6荷载组合坝基抗滑稳定安全系数111、坝基上游面边缘应力(t/m2)坝基下游面边缘应力(t/m2)垂直正应力最大主应力剪应力垂直正应力最大主应力剪应力基本组合1.198.38.30.042.170.033.7基本组合1.3312.312.30.031.451.525.1特殊组合1.2711.211.20.031.651.925.3从表中可以看出,坝基最大压力未超过坝基岩石允许承载力和混凝土允许承载力且坝基无拉应力,符合规范要求。泄洪冲砂闸.1泄洪冲砂闸的布置冲砂闸布置在大坝右岸,共四孔,门洞尺寸为宽高=6.04.0m,共设5扇闸门,其中工作闸门4扇,检修闸门1扇;选用平板钢闸门,闸门尺寸宽高=6.34.3m。为了防止泥砂淤积超过6112、81.50m而进入隧洞必须及时启动冲砂闸冲砂排砂。冲沙排沙时机最好选择洪水期。同时,在汛期开闸泄洪,因此,必须加强对洪水、泥沙淤积的监测制定泄洪、冲砂排砂的运行操作方案。闸墩宽1.5m,采用C20钢筋混凝土浇筑。.2泄洪冲砂闸泄洪能力的计算泄洪冲砂闸流量按下式计算:式中:e闸孔高度,m; H堰上水头,m; 行近流速水头, m;垂直收缩系数;流量系数,mkmd;T上游水深,m;计算过程及计算结果见表5-7、表5-8、表5-9。冲砂闸水力计算结果表(设计水位)表5-7闸前水头闸门开启度孔数流量系数垂直收缩系数淹没系数过闸流量备注HEnQ(m)(m)(个)(m)(m)(m3 /s)6140.5710113、.619199.0166240.540.6271187.8536340.5120.6451266.51163.540.4970.6571302.023 冲砂闸水力计算结果表(设计洪水位)表5-8闸前水头闸门开启度孔数流量系数垂直收缩系数淹没系数过闸流量备注HEnQ(m)(m)(个)(m)(m)(m3 /s)10.05340.5470.6251368.81410.053.540.5390.6281423.40010.05440.5300.6301476.02110.054.540.5210.6381526.67510.05540.5120.6451575.36310.05640.4950.659114、1666.841冲砂闸水力计算结果表(校核洪水位)表5-9闸前水头闸门开启度孔数流量系数垂直收缩系数淹没系数过闸流量备注HEnQ(m)(m)(个)(m)(m)(m3 /s)11.65340.5550.6221402.32211.65440.5400.6281521.81811.65540.5240.6351634.01011.65640.5090.6471738.897.3泄洪冲砂闸的下游消能方案根据坝下游水流衔接条件,确定消能方式。本工程的特点是坝上、下游水位差小、洪水流量大,闸后采用底流消能。陡坡段宽度从20.50m,其底板从闸后0.5m起通过1:5斜坡与消力池底板相接,底板高程由681.115、50m下降到679.30m,陡坡段长11.00m。消力池宽20.5m,长40m,深1.5m,采用C20钢筋混凝土浇筑。池底梅花状布置200塑料排水管,间距2.0m,池底板高程679.30m,池后海幔采用M7.5浆砌石砌筑。厚0.8m,底板高程由678.80m,长10.00m。进水闸进水闸布置在大坝左岸上游31m处,共两孔,门洞尺寸为宽高=5.03.4m,共设4扇闸门,其中工作闸门2扇,检修闸门2扇;选用平板钢闸门,闸门尺寸宽高=5.33.6m。其水力计算见表5-10。两孔进水出闸室后汇流成输水隧洞,宽度从8.10m缩到6.50m。其底板通过1:7.14陡坡下接输水隧洞底板,底板高程由682.5116、0m上升到681.10m,渐变段长10.00m。后与输水隧洞相衔接;闸墩宽1.5m,采用C20钢筋混凝土浇筑。进口水力计算结果表表5-10 底宽B1水深H1底坡I糙率n湿周X过水面积A水力半径R谢才系数C流量模数K流量Q3.44.850.0020.01813.016.321.25557.7021055.11347.186输水隧洞隧洞布置大坝左岸上游31m,洞轴线与坝轴线近乎平行,洞轴线偏北8,进口与进水闸相连,出口与前池相接,输水隧洞低宽6.5m,高8.4m,垂直段高6.5m,拱高1.876m,拱角120,拱半径3.753m。进口设计水位687.50m,末端设计水位680.74m。输水隧洞水力117、计算见表5-11。输水隧洞水力计算结果表表5-11 底宽B1水深H1底坡I糙率n湿周X过水面积A水力半径R谢才系数C流量模数K流量Q6.86.450.0010.02519.743.862.2345.712991.3394.596.82.750.0010.02512.318.71.5242.89988.9931.27前池5.3.6.1渐变段、前室、压力墙隧洞后布置前池,前池位于xx渭河一级阶地之上,前与隧洞相接,后接进水管道,进口渐变段首端底板高程680.74m,宽6.5m;高8.4m,末端底板高程677.84m,宽15m,高12.76m;渐变段长37.8m。渐变段与前室平面呈“L”型,前室长1118、5m,宽28m。前室设计水位687.190m。最高水位689.578m。前池池底高程677.84m,池顶高690.078m。进水室布置在前池末端,电站采用单机单管形式,进水室也分别设立,共三个,间距9m。室长2.7m,进水室底板高程677.19m,距检修闸门2.7m,距进水闸门5.2m;正常水位687.19m。压力墙顶装有40吨双向门机,沿隔墙高度上设有钢爬梯,安装进水闸门、检修闸门。利于电站操作、检修和管理。前池边墙采用M7.5浆砌石砌筑。池底与压力墙采用C20钢筋混凝土浇筑,防渗等级W4。5.3.6.2溢流堰、退水渠前池东南侧设置溢流堰,堰顶高程687.39m,堰长15m,采用实用堰型,堰119、高9.5m,底宽12m,其水力计算结果见表5-12。溢流堰后接退水渠,退水渠渐变段首端宽15m;末端宽8m,渐变段长12m。退水渠末端底板高程675.50m,宽8m;北侧边墙长96.72m,南侧边墙长99.50m;末端通渭河。前池溢流堰水力计算结果表表5-12堰上水头H(m)流量系数侧收缩系数(m)淹没系数(m)堰流量Q(m3/s)备注1.000.361123.9451.500.361144.0662.000.361167.9882.2690.361187.3632.500.361195.2473.000.3611125.537压力管洞:从进水室开始,三条压力管洞从压力墙底部穿过,经8.0m平120、段斜弯50后接5.51m的斜坡段,然后再上弯50后接平段,整个剖面呈“S”型。压力管洞水平长25.10m,轴线长25.464m,进口底板高程678.84m,末端底板高程673.00m。洞中水流速1.55m/s。进口段前池中安装有工作、检修闸门,而启闭机设在前池顶部。压力管洞前21.364m横断面为方型,宽高=4.653m,后经4.1m长的渐变段变为宽高=4.652.5m。压力管洞采用C20钢筋混凝土,防渗等级W4。5.3.8厂房电站厂房紧接压力管洞,分为主副厂房;(1)主厂房:布置在垭口深挖基岩坑内,西北侧山墙紧靠山崖,北侧山墙即靠山崖又靠进厂路。主厂房宽长=10.537m,两层,底部为水轮机121、层,高程676.50m,该层厂房长28m,发电机层高程681.40m,厂房长37m,安装间布置在厂房东端,并在北侧端墙上布置厂房大门,大门面向北,居北墙东侧,正对进场公路。主厂房内安装有30t吊车,牛腿吊梁面高程688.40m,而厂房顶部高程为692.00m。主厂房为二层全框架结构。吊车梁采用钢梁。(2)副厂房分为二部分:一部分布置在主厂房背后,室内地坪高程同发电机层,主要布置电气设备,分为中控室、高压室、低压室等;厂房宽5m,长33m,层高5.5m。副厂房另一部分位于厂房下游侧,可称为水机副厂房;其地坪高程同水轮机层,主要布置水机辅助设备。水机副厂房底部为尾水,而顶部为尾水平台,其宽长=52122、8m,而平台总尺寸为宽长=627m,平台高程681.40m。5.3.9尾水尾水工程由尾水室和尾水明渠组成。(1)尾水室:尾水室上接水机涡壳,侧连压力管洞,为整体性现浇钢筋砼结构;为了布置平台将尾水室长度延伸2m,其总长8.5m,宽4.65m;室底板高程670.10m。(2)尾水渠:从尾水室末端开始下接尾水明渠。三支尾水出尾水室后汇流成总尾水渠,宽度从21.60m缩到8.00m。其底板通过1:5陡坡下接明渠底板,底板高程由670.10m上升到674.30m,渐变段长23.30m。尾水明渠平面上由原来的出水方向北向下游延伸105m与河槽主流相衔接;为了防止洪水倒灌、淹没厂房,在尾水室末端设置防洪墙123、及闸门。明渠左侧紧靠左岸山体,而右侧设置导流挡沙渠堤。 设计尾水位674.74m,最低尾水位673.43m,三十年一遇设计洪水位679.15m,五十年一遇校核洪水位679.70m,百年一遇洪水位680.40m,尾水处渠堤顶高程为674.30m,而渠末端高程673.30m,明渠宽8m。5.3.10升压站厂房东侧布置电站升压站,平台高程681.20m,宽长=1825m。安装在升压站的主要电气设备有:主变、厂用变、断路器、避雷器、电压互感器、电流互感器等。5.3.11防洪墙尾水处正对渭河主河道,厂区防洪按百年一遇洪水标准控制。百年一遇洪水位680.40m。防洪墙顶高程取682.40m,其布置与尾水、124、厂区平台结合在一起。防洪墙设在尾水渠末端,北部与左岸山体相接,南端与进厂公路相连;墙后安装有防止洪水倒灌的闸门,需在墙顶设防洪栏杆,又兼平台安全栏杆的功能,其顶部高程683.40m。防洪墙顶宽1.2m,采用M7.5浆砌石砌筑。6水力机械、电气、金属结构6.1机组选型已知参数:根据各站设计水头分别为H=12.160m,装机规模640010000kw,机组台数24台,水轮机单机出力20005000kw。依据该电站规模及水能计算结果,参照目前国内水轮机生产厂家的产品状况,结合电站径流特点以及水轮机在不同工况下的运行情况,经经济技术综合比较,xx装机640010000kw,确定该站选用三台单机容量为3125、200kw的轴流式机组。依据该电站规模及水能计算结果,参照目前国内水轮机生产厂家的产品状况,结合电站径流特点以及水轮机在不同工况下的运行情况,经经济技术综合比较,xx装机640010000kw,选两台水轮机单机容量大,机组造价大,运行不灵活,确定该站选用三台单机容量为3200kw的轴流式机组。详见表6-1。电站装机台数方案比较表表6-1参 数方案一方案二方案三台 数234单机出力 N (KW)500032002500出 力 N (KW)10000960010000发 电 量 E(万KWh)415038594150年利用小时 T(小时)404538504045流 量 Q(m3/s)48.792=126、97.5831.363=94.0824.214=96.86效 率 (%)85.490.890转 速 n (rpm)187.5187.5214.3水 轮 机ZDJP502-LH-280ZDJP502-LH-230ZDJP502-LH-210发 电 机SF-K5000-32SF-K3200-32SF-K2500-32主 厂 房11.52810.5371046优 点1.厂房面积最小开挖量小;2.运行费低1.机组造价适中2.运行较灵活3.水工建筑物尺寸小4.机组效率高1.机组造价最低2.运行最灵活缺 点1.机组造价最高2.运行不灵活3.水工建筑物尺寸大4.机组效率低1.厂房面积最大,开挖量大;2.水工127、建筑物尺寸大3.运行费高转轮选择根据该座电站参数,查小型水电站机电设计手册,中小型轴流式混流式水轮机转轮系列型谱(JBCT6319-92),初选ZD560a转轮和ZDJP502转轮。6.1.3转轮参数选用 ZD560a转轮 n1=132 rpm , Q1=1180 升/秒选用 ZDJP502转轮 n1=120 rpm Q1=1500 升/秒 6.1.4转轮直径计算经计算,ZD560a转轮,D1=2.57m。取 D1=2.6。ZDJP502转轮,D1=2.23m。取 D1=2.20m。即可选用ZD560aLH260转轮或ZDJP502LH220转轮。 6.1.5转轮转速计算 经计算,ZD560a128、转轮,n1=192.66 rpm,取 n1=187.5 rpm。ZDJP502转轮,n1=206.99 rpm,取 n1=214.3rpm。6.1.6转轮工况计算其工况参数如表62。经对初选两种转轮分别计算其工况参数,相比之下,ZDJP502LH230转轮比ZD560aLH260效率高出3,且机组尺寸小,故选ZDJP502LH230。转轮工况比较表表6-1序号站名规 格流量(m3/s)效率(%)转速 (rpm)备注1xxZDJP502-LH-230(10)31.3692.0187.5ZD560-LH-26030. 2789.0187.5图6-1图6-26.1.7配套设备xx水电站:水轮机型 号129、:ZDJP502LH220 10额定水头:12.16 m额定流量:31.36 m3/s额定出力:3555.56 kw发电机型 号:SF-K3200-32额定功率: 3200 kw额定转速:214.3 r/min额定电压:6.3 kv额定电流:366 A额定效率:94.0 %额定频率:50 HZ功率因数:0.8飞逸转数: 520 r/min励磁方式:可控硅励磁旋转方向:从发电层往下看为顺时针旋转调速器型 号: BWT-5000调速器操作油压: 25 kg/cm2压力油箱容积 : 0.6 m3回油箱容积: 0.76 m3 励磁屏 可控硅 综上,根据计算结果确定本站的配套设备见表6-2; xx电站水130、力机械主要设备表6-2序 号站名名 称规 格单 位数 量备 注1xx水轮机ZDJP502-LH-230(10)台3发电机SF-K3200-32台3调速器BWT-50000台3励磁设备可控硅励磁套36.1.8电站设计流量xx电站总装机33200kw,单台水轮机过机流量31.36 m3/s,三台时为94.08 m3/s。故电站设计引水流量Q=94.08m3/s。6.2接入电力系统方式电网概况xx水电站位于宝鸡市xx区西部山区坪头镇xx村,距宝鸡市约35km。该地区属于宝鸡电厂供电范围,现有110kv宝坪线路(宝鸡电厂至坪头牵引变电站),该线路上“T”接有宝氮肥厂变电站19.5Mw /110kv负荷131、。另有一条110kv宝拓联络线路(宝鸡电厂拓石牵引变电站),该线路上“T”接有赤沙变电站。拓石牵引电站主供电源为甘肃省天水市电力系统,110kv宝拓线路也是坪头牵引变电站和宝鸡氮肥厂的备用电源线路。除以上两条110kv线路外,尚有10kv农网线路覆盖本地区。本地区无较大工业负荷用户,仅有坪头电气化铁路110kv牵引变电站5.9Mw负荷及110kv赤沙变电站2Mw季节性的农用负荷。电站并入电网后,主要向宝鸡市负荷中心送电。此外距坪头约10公里(河道长度)的渭河上游有鸡冠崖水电站,装机规模为9000kw(22500kw22000kw),已经建成投产,升压至110kv,“T”接在宝坪110kv线路上132、并入电网,详见“接入电力系统地理位置接线图(6-3)”电站接人电力系统方式根据电站所在地区的电网状况,初步拟定以下两个方案:方案一:直接“T”接于宝坪110kv馈电线路。该方案优点是:110kv送电线路长度约3.2km,距离近、电能损耗和线路投资少。缺点是:因110kV宝坪线路为专用馈电线路,110kV坪头牵引变电站是重要负荷用户,宝坪线路“T”接点多、分支线路多,会影响该线路的安全运行。同时线路“T”接有多路电源,线路保护复杂。而且由于鸡冠崖水电站输电线路经过本站,占用了本站输电走廊,使本站输电线路无法架设。方案二:将xx水电站110kv出线“T”接在上游鸡冠崖水电站110kv 图6-3图6133、-4输电线路后与系统连接。 该方案的优点是xx水电站“T”接于鸡冠崖水电站110kv输电线路并入系统,宝坪110kv馈电线路“T”接点少,系统安全运行可靠性。缺点是:虽然两电站的输电电流分别为鸡冠崖水电站输电电流64.8A、xx水电站输电电流69.12A,合计为134A,电流密度1.17A/mm2。断面120 mm2导线能够满足鸡冠崖水电站和xx水电站的输电要求,但该线路是鸡冠崖电站专用线路,存在产权问题。详见“xx水电站接入电力系统示意图(64)”。根据以上分析,建议电站建设单位与上级电力主管部门联系协调两座电站接入电力系统的具体实施方案。本阶段暂时按直接“T”接在鸡冠崖水电站110kv输电134、线路的方案考虑,即方案二。6.3电气设计6.3.1电气一次1.电站接入电力系统方式根据对当地山区用电及电网现状调查,经与当地电力部门协商,为便于电能向外输送,电站采用并网运行方式。(1)并网电压选择电站并网电压可选择110kv及35kv两种,由于电站附近无集中用电对象,要利用35kv单独架设专线将电能向较远地区输送,电能输送损耗大,经济性较差,且导线截面规格较大,线路投资也较大。且站址处距110kv仅300 m远,根据当地电力部门建议,宜并于110kv线路中,据此条件,本次选择110kv并网电压等级,可满足电能线路输送需要,提高电能向外输送能力和技术可靠性,经对以上两种电压运行方式比较,确定选135、用110kv电压等级。(2)升压变电站及并网线路根据本地发电机额定电压及所选定的并网电压等级,电站需建110/6.3kv升压变电站1座,并架设110kv并网线路1条,在站址处T接于110kv线路上。详见“电力系统地理接线图”。2.电站电气主接线方案一适用于地形开阔的地方,本站由于受地理条件的限制,电站电气主接线采用方案二接线方式(推荐方案二),建6.3/110 kv升压变电站一座需6.3kv、110 kv两种电压等级的相应设备,选用较常用的扩大单元接线形式,电站直接升压至110kv等级。根据发电机容量,选择升压变压器的型号规格为:S912500/121,额定容量Se=12500kvA。接线方式136、紧凑,技术可靠,便于运行管理,符合常规要求,技术、经济性具有明显优点,故予以选用。详见电气主接线图(方案二)3.厂用电选择由电站6.3kv母线及当地农网10kv线路两电源互备供电(备自投)的型式,6.3kv电源为电站厂用电的主电源,10kv农网用为备用电源,共选择厂用变2台,其中:S9-315/6.3型1台,S9-315/10型1台。4.电气设备布置包括6.3kv级户内设备和110kv级户外设备两部分。图6-5(1)户内电气设备布置根据主接线形式及选择的设备型号规格,在电站户内的电气设备主要有6kv高压开关柜6台、厂用电低压屏3台(发电机层)及发电机配套的励磁变3台、机端互感器三组,上述设备均137、布置在户内。(2)户外电气设备布置110kv设备及6kv、10kv厂用变均选择户外布置方式,户外变电站占地面积为1832.5m2,其中:安装主变压器1台,容量12500kvA,厂用变压器2台,容量为315kvA(安装位置待定)。安装110kv户外DW18断路器1台,110kv隔离开关3台及110kv电压互感器、电流互感器、避雷器、熔断器等。主变压器6.3kv侧通过电缆联接至户内6.3kv开关柜。5.电站隔雷接地设计为防止直击雷对电站设备及建筑物造成破坏,设计在变电站设置独立避雷针1支,选用钢结构焊制,高度35m。同时在出线杆上设避雷针1支、避雷线2条。以上两防雷设施设立单独的接地体引入地下,其138、接地电阻应满足Ri10。6.3.2电气二次1.综合自动化(1)水电站与电网调度:根据本电站实际,电站的运行操作与电网调度设移动电话与当地固定电话两种方式,电站的开、停机均应由坪头变电站提前向水电站予以通知,确保电站与电网的协调安全运行。(2)本电站设全厂主控室1处,电站运行的各种控制、测量、信号通过相应装置均可集中输送至主控室控制台(屏)。各设备的控制、调节也可从控制台(屏)上集中操作远控实现,以提高全站运行管理的自动化程度。(3)本站机组励磁均选用静止可控硅自动调节励磁装置。(4)为便于水工室外设备运行操作及安全运行,对前池控制闸门均选择手电两用操动装置,并设置相应的控制、测量、保护及信号系139、统。前池进水闸采用自动快速关闭方式。(5)两台厂用变压器低压侧选用自动投切装置,确保厂用电供电的连续性和可靠性。2.继电保护继电保护依据小型水力发电站自动化设计规定中“继电保护装置”规定设计。发电机设下列保护(1)发电机纵差保护:作为发电机的主保护,保护范围为发电机定子,包括发电机出口至断路器间连线。(2)复合电压过电流保护:为纵差保护的后备保护,保护范围扩大为纵差保护范围以外部分。(3)发电机过电压保护:当突然甩负荷时,为防止定子过电压,设该保护。(4)发电机失磁保护:为防止发电机励磁下降或突然消失时故障,设失磁保护。以上四项保护动作后分别作用于停机及跳开发电机侧DL和灭磁开关,并发出事故信140、号。(5)发电机过负荷保护:该保护用于防止外部短路与过负荷引起的定子绕组长期过电流。(6)定子一点接地保护:用来防止发电机定子绕组单相及引出线接地故障。(7)转子一点接地:防止转子接地故障。以上5、6、7分别发出故障信号。3.主变压器保护(1)纵差保护:保护主要为防止绕组相间短路,高压侧单相接地短路及匝间短路故障,其保护范围包括变压器套管及其引出线。(2)复合电压过电流保护:为防止外部故障引起的过电流,并做为变压器保护的后备保护。上述1、2保护动作跳开主变6.3kv侧DL,及110kv侧DL,并发出事故信号,同时作用于机组停机。(3)瓦斯保护:为防止变压器油及内部故障(含轻微匝间短路),设瓦斯141、保护,分别动作于跳主变6.3kv侧DL,及110kv侧DL发出事故或故障信号(按重瓦斯,轻瓦斯设置)。(4)温度、压力保护:为防止变压器温度升高,设温度保护,分别动作于跳主变6.3kv侧DL及110kv侧DL,发出事故或故障信号。(5)零序过流保护:接于变压器中性点上的电流互感器上。4.110kv线路保护(1)设低电压闭锁过电流保护:该保护在相间短路故障时动作,动作于跳110kv侧断路器和发电机断路器,并发出事故信号;(2)设延时电流闭锁电压速断保护:保护范围为本线路的一定区间,保护动作跳110kv侧断路器和发电机断路器,发出事故信号;(3)过负荷保护:当线路过负荷时该保护动作,发出故障信号;142、(4)低周率保护:当送电线路由于某种原因频率过低时,该保护动作跳110kv侧断路器和发电机断路器,发出事故信号;(5)单相接地保护:为预防单相接地故障,设该保护。保护动作时发出故障信号。6.3.3二次接线依据小型水力发电站有关设计规范,并参考已成电站对二次接线进行设计。控制方式:设集中控制室,布置中央控制台、控制屏、保护屏、直流屏、低压屏等装置。全厂采用集中控制的手动准同期和自动准同期方式。发电机测量仪表有定子电压表、定子电流表、频率表、转子电压表、转子电流表、有功功率表、无功功率表、有功电能表、无功电能表,设置于发电机出口侧。主变测量仪表有:电流表、电压表、有功功率表、无功功率表。110kv143、侧线路测量仪表有:电压表、电流表、有功功率表、无功功率表、计费有功电能表、无功电能表。信号系统设事故音响信号系统和预报故障音响系统,集中于中央信号系统,并与各事故及故障启动回路联动,同时发出灯光信号,指出事故或故障类型。设水机自动屏,该屏布置于机旁,其控制接点分别与继电保护出口联动,实现自动停机动作。电流互感器、电压互感器配置满足继电保护及计量要求。控制电源采用高频开关电源和铅酸蓄电池组成的直流成套装置,合闸回路及控制信号回路电压等级均为直流电压220伏,容量100安时。6.3.4电工实验室按小型电站常规设置配置必要的常用设备,以满足系统调度要求。6.4金属结构6.4.1冲砂闸门(1)闸门型式144、及操作运行共设5扇闸门,其中工作闸门4扇,检修闸门1扇;平板钢闸门,闸门尺寸宽高=6.34.3m。冲砂闸门的操作运行方式主要根据进水室前泥砂淤积情况而定,为了防止泥砂淤积超过681.50m而进入压力管洞必须及时启动冲砂闸冲砂排砂。冲沙排沙时机最好选择洪水期。因此,必须加强对泥沙淤积的监测制定冲砂排砂的运行操作方案。(2)启闭机的布置与操作选择卷扬机式启闭机,启闭力30t,启闭机安装在闸顶部的工作平台上,宽长=128.75m;设检修平台,其宽长=1211m,通过钢梯上到工作平台。启闭机的操作通过设在中控室的微机自动控制操作运行。进水室闸门1.隧洞进口进水闸门(1)闸门形式及操作运行设2道控制闸门145、,选择平板钢闸门,闸门宽高=5.33.6m。(2)启闭机布置和操作选择卷扬机式启闭机,启闭力15t,进水室闸门启闭机的操作由设在中控室的微机自动控制。2.前池进水闸门(1)闸门形式及操作运行设3面控制闸门,选择平板钢闸门,闸门宽高=4.83.4m。另备1扇检修闸门。进水室闸门主要是控制水流进到机组。当机组正常运行时闸门全开;当机组需停机时,立即关闭闸门。(2)启闭机布置和操作启闭机选择快速关闭机型,其型号为QPK300KN/300KN9m,启闭力30t,关闭时间10秒。启闭机安装在前池顶部的启闭机工作平台上,宽长=5.320m。进水室闸门启闭机的操作由设在中控室的微机自动控制。尾水闸门共3扇,146、选择平板钢闸门,宽高=3.63.0m。尾水闸门主要任务是防止洪水倒灌,大多数情况下是常开的。闸室与防洪墙、尾水结合布置。启闭力15t,选择螺杆式启闭机,人工操作。启闭机安装在顶部的工作平台上。拦污栅设在进水室,共设置3扇。拦污栅功能拦漂浮杂物进入机组。拦污栅与进水室平台75放置,顶部靠在工作平台前缘,拦污栅为钢制,宽高=4.89m。水力机械主要设备清单表6-4序 号名 称规 格单 位数 量备 注1水轮机ZDJP502-LH-230台32发电机SF-K3200-32台33调速器BWT-5000台34励磁设备微机励磁套35吊车DSQ-30/5T台16压滤机LY-50台17离心滤油机DZY-30台1147、8烘烤箱2KW台19油桶0.8M3只6汽油桶10离心水泵IS100-65-200T台411潜水泵QY-3.5台412滤水器50台313空压机2V-0.6/7台314汽水分离器25台415气罐1.5M3只216电焊机BXI-330台117消防箱SG18/50只818水管路立式机组套319气管路立式机组套320台式虎钳D-200mm台121台钻20台122台式砂轮机300W台123角磨机150W台124卡车辆125轿车辆126窗心空调器台327离心式风机台328轴流式风机台37施工组织设计7.1施工条件7.1.1工程条件1.交通及场地条件xx水电站位于坪头镇的xx村,距宝鸡市35km,310国道从148、工程区以南500m处通过;陇海铁路紧靠工程区北侧。因此,工程施工的对外交通运输条件良好。施工及管理阶段尚需架通从公路到厂区的交通桥及便道。大坝施工期间,其下游阶地及河滩宽畅平坦,施工时建临设及堆放建材。前池与厂区工程施工时,只能利用前池前的高漫滩建设临设和堆放建材、设备。2.建筑物的形式及尺寸整个工程有大坝、前池、厂房、尾水和升压站等建筑物组成。大坝为重力式砌石溢流坝,长208.857m,高10m;前池,长28m,宽15m,深13m,;厂房为二层全框架结构,宽长高=10.53710m,分水轮机层和发电机层。压力管道从副厂房底部通过,长35m,为钢筋砼现浇结构,其末端与浇钢筋砼蜗壳相接。尾水工程149、出厂房后延伸6m,三支尾水汇合泄向渭河,尾水总长105m。升压站布置在主厂房上游侧,宽长=1825m,而安装高低压电气设备的副厂房为宽长高=5375.5m。7.1.1.3施工用材(1)施工用水:用潜水泵抽自河道,经过净化后使用。(2)施工用电:到供电部门办理架设变压器、挂表等用电手续,从当地10kv线路接线到变压器,再用低压电缆引到施工现场。(3)地材:砂、石子就地采用。而块石从临近山体开采,运到工地。(4)其余材料:主要从宝鸡市场上购买。7.1.2自然条件1.河水情况一般枯水季节(11-3月份),从多年平均情况看,河道来水9-132m3/s,而4-6月份36-160 m3/s。总的来看11-150、5月河道来水平稳,是大坝及防洪墙施工的最佳时机。2.气象条件工程区多年平均降雨量708.2mm,其中6、7、8、9月份降雨占全年降雨量的60.6%。11-2月份降雨量占全年的7.3%,为干旱期。该地区多年平均气温6-10.5,最高气温41.6,最低气温-18.9;平均无霜期217天,年日照时间1700-1950h。7.2施工导流7.2.1导流标准计划大坝施工期为11-6月份,使坝体高出河床10m,11-3月防洪标准为5年一遇,其洪峰流量162 m3/s;而4-6月防洪标准为10年一遇,其洪峰流量为207 m3/s。7.2.2导流方式采用分期导流第一期导流是从坝中偏右的漫滩上开挖导流明渠,长62151、0m,然后用围堰堵截河水,使水流从导流明渠泄走,着重开挖、建设大坝左段110m,其中包括隧洞、前池、进水室及局部压力管道。第二期导流是拆除围堰封堵导流明渠,使河水从冲沙洞泄走,而开挖建筑右坝段。围堰采用编制袋装土,围堰体高3m,宽1-2m,长90m。配备4台水泵抽排基坑渗水。7.3料场的选择与开采7.3.1料场的选择砂、石子料场,选在大坝上下游的漫滩上,储量丰富,就地开采利用。而块石料场选在大坝上游200m处已废弃的310国道旁山体处,310国道建设时就在此开采块石。7.3.2料场开采砂和石子,只要加以筛分就可取得。块石:采用爆破开采。砼骨料开采完后,将漫滩加以平整。少量的砼骨料要破口石子,采152、用碎石机将河床中的砾石粉碎而成。7.4主体工程施工7.4.1大坝施工分为两段施工。先开工建设左坝段。7.4.1.1基础开挖采用挖掘机开挖,并将所挖砂石用汽车运到下游400m处的河右岸堆渣场有组织的堆放。7.4.1.2坝基和左坝肩基槽挖完验收后砌筑坝基础,左坝肩与岸坡的结合,待结合槽挖好后,先垫浆再砌筑,山岩与砌石间用砼浇实。.3隧洞及截渗墙均为现浇砼工程。冲沙洞一次性浇筑完,而截渗墙随坝体升高分段浇筑。.4坝面溢流坝顶坝面为钢筋现浇砼,每20m一段一次性浇筑完。.5消能工其地基为河床砂卵石,先用推土机推平,然后用压路机进行大面积的碾压,然后再浇筑消能工。.6砼及砂浆配合比采用当地砂、石子及已确153、定所用水泥作成试块到宝鸡市有资质的试验室经试验确定砼及砌体砂浆的配合比。前池施工可与隧洞同期施工,但需在前池地基及坝前淤积体开挖结束,材料备够后再开挖,前池施工可与进水室、压力墙、压力管道结合在一起同时施工。压力管道与蜗壳施工压力管通中下段为岩石中洞挖段,采用光面控制爆破开挖,然后现浇钢筋砼,而水机蜗壳与压管结合在一起浇筑施工。厂房厂房,升压站宽度不够,先采用爆破开挖两侧山体,达到37m,然后爆破开挖厂房平台到670.00681.40m。开挖弃渣运到下游靠右岸河床有组织堆放。厂房基础与机墩大体积砼结合施工,水轮机层,发电机层的施工与机电设备的安装相衔接。尾水渠道和防洪墙施工安排在最后阶段施工。154、即前池、升压站、压力管道、厂房及机电设备施工完或运到位进行安装时,可开工建设尾水及防洪墙工程。7.5施工交通运输施工前必须解决从公路至施工现场的交通运输问题。大坝施工现场紧靠公路,交通条件已具备,主要是解决从公路到厂区的交通条件。从生活区到厂区的交通在厂房上游搭建一临时便桥,方便施工人员到达厂区,该便桥长830m,宽3m,然后从对岸的平台修便道300m到达厂区。升压变压器与前池建设的建材运输,采取从厂房上游便桥处修一过水路面解决,过水路面长30m,宽3.5m。厂区工程建材、机电设备运输修通从原310国道到厂区尾水处的简易道路和过水路面,该段过水路面长45m,宽3.5m,加上简易道路总长130m155、。7.6施工总布置由于主体工程主要由大坝及厂区工程组成,布置紧凑,施工总布置也比较简单。大坝施工布置生活区邻近厂房,施工时生活、食宿、材料场地、库房等设计均布置在这一区域,加之原310国道就从生活区及大坝右端通过,各种条件优越。厂区工程施工布置厂区工程集中,但施工现场狭小。施工人员的生活区仍布置在电站生活区,而建材的堆放场地布置在尾水处的高漫滩上,但要做好防洪准备工作,建材及机电设备的运输则利用尾水处的过水路面和简易道路完成。7.7施工总进度施工准备(1)筹建工程施工指挥部业主单位根据施工组织需要,组建包括行政、技术、后勤人员的工程指挥部。(2)施工前的准备工作由工程指挥部负责完成施工征地、“156、四通一平”制定施工计划安排、施工招投标、施工队伍的选定及主要机电设备的采购等施工准备工作。施工总进度(1)大坝施工进度从11月1日起,开挖导流时渠,11月15日完成。到11月底完成围堰施工。从12月1日12月15日完成坝前淤积体及大坝基础开挖及运弃渣和备料。从12月16日开始机械挖大坝左段基槽。到1月5日结束,从1月6日开始大坝的基础施工,到5月20日,坝体施工结束。从5月20日起拆除围堰,利用冲沙闸导流,封闭导流明渠口,开挖右坝段及坝体施工。(2)厂区工程施工进度厂区工程除尾水和防洪墙外其余不受洪水干扰,维持正常施工。从11月1日开始开挖压力管洞,扩宽厂区平台,主副厂房施工。10月底完成土建157、工程。从11月开始主要机电设备到位、安装。从1月开始到4月底完成尾水工程和防洪墙。(3)机电设备安装调试从11月开始进行机电设备安装、调试工作。4月底完成。进入机组试运行。整个xx水电站工程施工总进度施工期为二年。详见施工总进度图717.8主要技术供应主要建筑材料工程建设所需主要建筑材料:钢材、水泥、木材、市场采购。主要施工机械设备挖掘机、汽车、推土机、碾压设备、空压机、吊车、风钻、砼搅拌机、砂浆机等主要施工机械设备,由施工单位自备。附:施工安排及进度控制图工 程 施 工 安 排 及 进 度 控 制 图图7-1序号工 程 项 目工程量年年单位数量910111212345678910111212158、3456781施工准备成立指挥部、四通一平招投标、选施工单位2大坝导流、围墙、抽水坝斟开挖、整理坝体砌筑、闸门安装3前 池前池开挖、备料底板、边墙砌筑进水室、压力墙、闸门4压力管道中下段洞开挖洞衬砌蜗壳浇筑5厂房平台开挖主体厂房施工装饰地板等6尾水与防洪墙基础开挖尾水、防洪墙施工闸门安装7水机与电气升压站平台平整水机安装、调试电气设备安装调试8验收大坝、前池、压管、厂房尾水水机、电气、闸门竣工资料整编验收工程验收8环境影响8.1 环境现状 自然环境现状工程区域地处山区,森林植被繁茂,山头山坡一片绿色,山高树绿,空气清新,景色宜人。居民区距工程区约100m。工程区域内外退耕还林还草成功,无企业,159、居民稀少、居住相对分散。因此,区域内外已呈现良好的自然生态环境。地形地貌特征工程区河道弯曲,河宽200m,而厂区则位于xx村下游100m的渭河一级阶地上,拦水大坝布置在xx村上游,距峡口120m。拦水大坝右坝肩处山体陡立,平均坡度45度,山坡之上林草茂密,河道中主流偏左岸,坝轴线处水流由原来的东西向转为北南方向,左肩处为半岛山体,基岩裸露,山体坡度大约51度。 厂区xx村下游100m的渭河一级阶地上,西边为石质山体,山体之上林草茂密。东边为渭河主槽,阶地高程678m。气候资源流域属暖温带半干旱半湿润季风气候区,四季分明。六盘山区、关山及南部山区,垂直差异和小气候明显,气温低,热量条件差,降水多160、,较湿润;丘陵台原区,热量充足,气温高,降水偏少。流域内气温变化的趋势是西低东高,北低南高,而降雨也是西少东多,北少南多。影响本流域气候的重要因素是季风环流。其环流形势以季节为转移。xx村临近工程区,气温降雨差异不大,就以xx村为代表来简要说明流域内的气象条件。多年平均气温12.9,最高气温41.6(1973.8.8),最低气温-13.9(1977.1.30);多年平均降雨量683.4mm,实测最大降雨量948.6mm(1964),实测最小降雨量434.5mm(1977);多年平均陆地蒸发量550mm,水面蒸发量800mm。流域内降雨显著的特征是时空分布不均,降雨量随地形海拔高程垂直变化大,山161、区高而川道低,二是年内分配不均衡,7、8、9、10四个月降雨量占全年的59.7%;三是年际丰枯变化大,丰枯比为2.26:1。流域冻土深度0.4m。8.2 环境影响预测与评价 生态环境影响预测与评价施工期影响分析该工程施工临时占地21.4亩,水库淹没15hm2。枢纽工程的坝基、坝肩、厂房基础等开挖,施工道路修建,沙石料的开采等一系列的开挖活动,都将扰动地表,直接造成部分植被破坏,地表裸露,新增水土流失面,加上水库淹没总计直接影响面积约45km2。工程土石方开挖量13.4万m3,除部分可利用外,大部分的弃渣将在施工现场临时堆放和专设渣场堆放,遇到雨季,汇流冲刷,将造成水土流失,影响陆生生态系统的稳162、定性。营运期影响分析建坝形成水库以后,由于属峡谷型水库,静回水长度2.65km,水库水面面积0.54km2,对局地气候、生态环境以及社会环境不会造成大的影响。水库形成后,动水将变成静水,泥沙将沉积,河道内输送的污染物质稀释、迁移、降解规律发生变化。本工程为单纯的水力发电,下游河道常流量变化不大,对下游水文情势影响不大。 水库水质预测评价大坝以上流域植被覆盖率较高,树木生长状况良好,自然生态环境良好。大坝以上流域没有大的工矿企业、也没有大的排污企业,主要污染源为生活污染和一部分小型企业的生产污染,其次为农业生产污染。水库大坝以上流域有少量的小型企业生产污水和部分农业、生活污水直接进入水库。根据坝163、河水量和水力发电工程的特点,水库水体是不断更新流动,排入水库的主要有机污染可以得到降解,随着退耕还林、封山育林政策的推行,群众环保意识的提高,地方环保制度的完善,环保治理投资的不断加大,水库以上流域的生态环境将变得更加好。因此,预测未来水库不会发生水质恶化现象。 库区周围浸没影响分析和库岸稳定评价根据工程地质察勘,坝址上游河谷狭窄,山体雄厚,沿岸基岩裸露,库区为一细长带状河道型水库。库区川地极少,较宽河段发育的高漫滩及零星一级阶地大部为库区淹没范围,基本上不存在浸没问题。水库蓄水后,库尾附近高漫滩及一级阶地存在少量浸没,近库水面土质岸坡的民房和农田存在浸没问题,但范围很小,需做好防护。库区沿岸164、基岩大多裸露,坡积及阶地很少,库区两岸未见滑坡分布,库岸稳定。水库蓄水后,由于受库水浸泡和库水位变动以及洪水期的冲刷作用,分布在近库岸坡的第四系地层有可能产生小规模滑塌,但相对于整个库区来讲是微不足道的,库岸整体是稳定的。 施工“三废”及噪声影响施工期废水对水环境的影响分析施工期废水包括生产废水和生活废水,根据工程特性,生产废水主要来自基础开挖、岩基清理、骨料冲洗、混凝土拌和及养护等施工过程,施工用水直接取自渭河,根据施工安排,估算日均生产废水排放量约300m3;生活废水按施工人数290人计,人均每日排放生活污水30升,则每日生活废水排放总量约为8.7m3;因此施工期生产、生活废水日均排放量为165、308.7m3。施工期日均废水排放量较小,且废水水体中污染物极少,主要为悬浮物、有机物,无毒性污染物,生产废水排入河道,产生的影响只会增加下游河段水体的混浊度,而生活废水由于量小,且产生地点分散,实际通过渗漏、蒸发,进入河道数量有限。因此,施工期废水经沉淀处理后直接排入河道,排放量相对河流径流量极小,通过河流稀释自净作用后,对河水水质影响不大。施工期废渣对环境的影响分析施工废渣主要是工程开挖后且不再用于工程建设上的多余废渣土,以及生产、生活所产生的部分垃圾。xx水电站工程施工期间,工程土石方开挖总量7.09万m3,回填利用1.37万m3,弃渣量为1.05万m3。较大数量的弃渣若任意堆放于沿河两166、岸,势必改变原河道的形状,同时影响河道正常行洪,松散渣体极易随洪水向下游河道输送,产生水土流失。生产和生活产生的部分垃圾若随意堆放于河谷间,其中的有机物会腐烂变质,传播疾病,影响环境,垃圾中的有害元素也极易随雨洪带入下游河道,污染水质。因此,xx水电站工程的施工弃渣、生产、生活垃圾需要采取有效的防治措施予以处理,以免对周围环境产生影响。施工期大气质量分析xx水电站工程施工区域大气环境质量现状清洁,依据该工程施工特点,经分析施工时段大气污染的主要污染源来自岩石爆破、车辆运输、燃油动力机械及生活用煤等。依据工程施工设计及现场环境调查,xx水电站工程施工期不会带来大气污染问题。其原因:一是施工区域涉167、及范围没有工矿企业类大气污染源,且人口较少,该区域大气环境质量为清洁状;二是枢纽施工过程大气污染源源强较小,其排放形式为间隙性和流动性,不足以使施工区域大气质量发生变化。施工期声环境影响分析xx水电站工程施工区噪声污染源主要来自三个方面:一是稳定声源:包括砂石料开采加工系统,混凝土拌和系统等;二是非稳定声源:主要为爆破产生的瞬时强噪声,声级很高;三是流动声源:主要是机动车辆行驶。施工区噪声影响的主要对象是施工人员与施工生活区,施工区域无居民点及其他保护对象。根据建筑施工场界噪声限值(GB1252390)的规定,按照该工程施工特点,在主要噪声源分析的基础上,确定昼间的噪声限值为7075dB(A)168、,夜间限值为55dB(A)。根据主要施工机械噪声级分析,可知白天施工人员在施工点20m之内将受到明显影响,夜间对于生活区人们的休息若在施工点200m范围内也会带来影响。按照xx水电站工程总体布置,施工人员生活区远离施工作业点,故不会造成噪声污染。 水土流失枢纽工程的坝基、坝肩、厂房基础等开挖,施工道路修建,砂石料的开采等一系列的开挖活动,都将扰动地表,直接造成部分植被破坏,地表裸露,新增水土流失面,加上水库淹没影响总计影响面积约45hm2。工程土石方开挖量13.4万m3,除部分可利用外,大部分的弃渣和水库淹没造成的水土流失计入死库容,本工程的水土流失通过的施工中采取一定的水土流失防治工程措施,169、将不会对当地产生大的影响。 社会经济影响建设期的社会经济影响工程建设将给工程所在区提供更多的就业机会,大批建材的需求会推动当地建材市场的发展,同时带动该区的餐饮、娱乐等第三产业发展,工程建设期将对该地区的经济发展将起到的推动作用。由于工程建设需要在短期内集中投入大量的人力物力,会使该区交通短期内出现过热,二、三产业有短期过热行为,不利于原经济结构的稳定发展。营运期的社会经济影响营运期对当地社会经济的有利影响是多方面的,主要影响可从工程的主要功用上进行论述:电站的发电增加当地税收,推动当地经济发展。工程建成后,改变了原库区地貌,将库周原先自由出入库区的交通便道纳入库区管理范围,有效控制库区的乱砍170、滥伐、随意放牧现象,利于当地实现封山育林计划,促进生态环境建设,为当地的可持续发展提供有力保障。水库形成后有利于当地发展养殖、旅游业,可以促进当地二、三产业的发展,增加库周群众的就业机会和经济收入。工程营运期对当地经济发展不会造成不利影响。8.3 环境治理措施 自然生态保护措施本工程建设期2年,施工开挖方量总计13.4万m3,施工临时占地21.4亩。工程施工应采取科学、合理、有效的措施尽可能减少开挖破坏面积,减少植被损坏,防治工程建设引起的水土流失,保护区域生态环境功能。具体措施:优化工程布置方案及施工工艺为减少工程弃渣量,减小施工开挖面积和对植被的破坏,开挖面应控制在规定范围以内,施工过程中171、要采用先进清洁生产工艺和方法,尽量减小坝基开挖面,施工工区布置及临时设施搭建杜绝多取土、乱弃渣。开挖面整平绿化工程取料场取料结束后,要做到对开挖面及时削坡、整平压实,总计整平面积3.96km2,对平整后的开挖台面应进行复垦或绿化。对不稳定岸坡水下采用工程护坡措施,水上部分采用植树种草固坡措施。绿化美化措施要对工程建设区损坏的树木按照“损一补一”的原则,在坝址区、库区两岸进行补栽。水库大坝建成后,应在进坝公路两侧,坝下游河滩地、坝肩岸坡进行植树造林。场地清理措施在施工区道路、河滩上、沟道内临时堆渣堆料不能阻碍交通,不能阻碍沟道排洪,不能产生阻水、堵路、堵沟、破坏原有景观及产生次生水土流失危害等现172、象;施工过程中,应采取边开挖,边平整,边覆土绿化,一切因施工开挖、取料造成的裸露面及道路护坡,均应按要求防护或恢复植被,以防雨季冲刷、塌方造成水土流失,生态环境破坏。施工结束后及时拆除临时房屋和生产设备,应彻底清除施工场地上所有渣土、废料、废旧机械构件,并对现场进行平整,恢复土地原有功能。 施工废水防治措施施工期生产废水最大排放量为300m3/d,生产废水不含有毒物质,主要含泥沙,主要污染物为悬浮物,直接排入下游河道,对水体有轻微影响;建议将工区基坑排水可直接用于混凝土骨料冲洗、清基、冲洗施工机械与车辆,可在施工生产区设置截流沟,在坝址区地势较低处修建废水沉淀池,将生产废水汇集到沉淀池进行沉淀173、处理。废水经2小时以上沉淀后可循环利用,最终生产废水经1天以上一、二级沉淀处理,悬浮物浓度低于70mg/L后排入下游河道;应定期清挖池内淤泥,收集池内水面上的油污。施工期施工营地生活污水最大排放量为8.7m3/d。生活污水日排放量较小,主要污染物为BOD5、COD、表面活性剂等,未处理时COD排放浓度为200400mg/L,直接排放对水环境有一定影响。根据受纳河道水功能区划要求,建议将施工营地食堂、洗浴污水统一收集,进行氧化处理后再排入下游河道;施工营地厕所应布置在施工人员生活区下游方,修建旱厕,粪便由指定专人定期清理拉运至下游附近农田施肥。 施工大气污染防治措施对于施工中产生扬尘较大的取弃料174、场采取定点喷水湿法作业;应每天定时对施工道路洒水,给运输车辆采用湿式作业,减轻车辆二次扬尘;凿岩采用水眼防尘,打湿钻,爆破作业采用湿法爆破,并对现场施工人员配发口罩,做好劳动卫生保护;对于粉状物料的加工,尽量减少震动。 固体废弃物污染防治措施工程总计产生施工弃渣1.05万m3,按水土保持方案设计,堆至大坝上游100m处右岸河滩地上,采用铅丝笼防护,以便防止施工过程中造成水土流失。工程施工期将每天产生生活垃圾约0.45t,施工期内生活垃圾总量为324t,生活垃圾对环境会产生污染,尤其是难降解的白色垃圾。对于施工营地的生活垃圾,应在工区合理布设一定数量的垃圾桶,安排专职卫生清洁人员定期打扫处理垃圾175、,将生活垃圾收集后运往专门的垃圾处理场地,采用卫生填埋法填埋处理生活垃圾,即先在回填场地上铺一层厚约60cm的垃圾,经压实后再铺一层砂土或粉煤灰,厚约30cm,压实后再在上面铺一层垃圾和土,当填埋场达到到最终设计高度后,在填埋层上覆盖一层100cm厚的土,上面栽植乔灌木,进行绿化。 噪声污染防治措施及建议施工期噪声主要来自施工机械及运输车辆,如混凝土搅拌机、挖掘机、风钻、振冲器等,由于工程区居住人口较少,无噪声敏感点,在施工期内主要在于加强管理,施工作业场地边界噪声不能超过75dB(A);对于一些强噪声设备周围可以采取建立临时隔声板来降低噪声污染;加强施工人员个人保护,对处理强噪声作业现场人员176、发放耳塞、耳罩等;施工运输车辆经过村庄时要减速缓行,控制鸣笛;建议在夜间2200至次日600停止施工。通过采取以上措施,可以满足施工噪声污染控制标准GB1252390有关要求。8.4 环境影响评价结论枢纽工程基础开挖、施工道路修建和砂石料开采等都将扰动地表,直接造成部分植被破坏,使地表裸露,新增水土流失面。施工结束后及时作好场地清理、平整和恢复,对裸露表面主要采取植物措施防护,通过治理使治理范围内土壤侵蚀得到有效控制。因此,土石方开挖不会造成水土流失明显加剧。施工开挖的弃渣堆积于大坝上游库区,被大坝拦挡计入死库容内,既不影响水库行洪,也不会增加水库淤积。生产和生活垃圾量较小,采取有效的防治措施177、处理后,不会对周围环境造成污染。施工期废水排放量不大,经沉淀处理后可直接排入河道,通过河流稀释自净作用后,对河水水质影响甚微。施工区域大气环境质量现状清洁,对施工中产生的扬尘及时采取定点喷水作业,对施工道路经常洒水,通过采取必要的控制措施,既可保证现场施工人员的劳动卫生,也不会对施工区大气环境产生污染。对施工区噪声污染源加强控制和管理,同时对施工人员采取一定的保护手段,以减小噪声对施工人员的影响,施工区噪声不会对周围环境造成污染。水库形成后,对局地气候、生态环境以及社会环境无不利影响,本工程为单纯的水力发电,对下游河道水文情势影响不大。工程建设将对该地区经济发展起到推动作用,不会对当地经济发展178、造成不利影响。9水土保持方案9.1 可能造成的水土流失危害预测电站建设过程中,项目区征地范围内地表将遭受不同程度的破坏,施工道路、碴场等局部区域地貌将发生不同程度的改变。破坏的原地貌面积83.4亩,在不采取水土保持措施的前提下,预测在施工期内将新增水土流失20.4万t,大量松散的弃土、弃碴将加剧水土流失,给人民生命财产造成损失,其主要危害可能为:在工程施工区,原有地貌和植被遭受破坏,土地裸露,大量被剥离的表土将会由于抗冲力和抗蚀力下降,被地表径流冲走,而土壤中的氮、磷、钾等无机养分和有机质也会随之流走,最终使区域内土地进一步沙砾化,土壤趋于贫瘠化,土壤肥力下降,土地生产力降低。通过土石方开挖,179、使原地貌边坡变陡,改变了原有边坡的稳定性,可能诱发重力侵蚀,使生态环境恶化。工程施工过程中的土石方弃碴,主要规划在沿河道滩地堆放,由于本河段河道较狭窄,弃碴过程中如不采取必要的防护,在暴雨作用下,易形成泥石流。另外,xx电站的尾水与坪头电站的库尾紧接,弃碴将会随地表径流进入坪头电站水库,增加坪头电站水库淤积。由于水土流失淤积河道,导致河道抬高,使河道防洪能力降低,影响防洪安全。9.2 水土保持方案编制原则和目标 编制原则全面贯彻中华人民共和国水土保持法、中华人民共和国水土保持法实施条例以及陕西省实施办法等有关水土保持的法律法规文件。密切结合项目特点,从实际需要出发,坚持工程措施与植物措施相结合180、,认真贯彻“预防为主、全面规划、综合防治、因地制宜、加强管理、注重效益”的水土保持方针。水土保持与生态环境保护相结合。水土保持设施与主体工程同时设计、同时施工、同时竣工验收并同时使用。水土保持方案应投资省、效益好和可操作性强。 防治目标工程建设期完成碴场防治工程,将弃碴全部堆放在规划的碴场范围内,初步发挥工程措施防治效益,防治新增水土流失,对临建工程做好排水设施,保护水土资源。工程完工后,项目区水土保持方案应措施到位,碴场防护工程充分发挥效益,98%以上的弃碴得到有效防护,植物措施初具规模,电站生活区、施工场地、场内交通线路、土石料场得到绿化,砂砾石料场开采面得到有效处理。通过治理使治理范围内181、土壤侵蚀模数不高于原生土壤侵蚀强度。项目施工区裸露地植被覆盖率达到宜林草地的70%以上,植被恢复系数达到90%以上。项目防治责任范围内的扰动土地整治面积占扰动地表面积的90%以上。通过水土保持方案的有效实施,减少水土流失对工程的影响,保障工程建设及运行安全。通过绿化美化建设,使生态环境质量得到改善,为当地群众创造一个良好的环境。9.3 防治责任范围依照“谁开发谁保护”,“谁造成水土流失谁负责治理的原则”和开发建设项目水土保持技术规范的规定,确定xx电站水土流失防治的责任范围为;项目建设区,主要包括工程施工的永久占地区与临时占地区,不含水库淹没及移民安置项目,占地面积约25亩。直接影响区,主要包182、括工程施工占地范围以外的施工道路及施工扰动区等部位,面积约15亩。9.4 水土流失防治分区及水土保持措施总体布局 水土流失防治分区根据项目特点、项目对水土流失的影响、区域自然条件、项目功能分区等特点,以及不同场地的水土流失特征、土地整治后的发展利用方向、水土流失防治重点等因素,确定水土流失防治分区,经分析,拟将水土流失防治责任范围划分为主体工程区、影响区两个区域。 水土保持措施总体布局水土保持措施总体布局原则为:工程措施与植物措施相结合,点、线、面结合,形成完整的防护体系。根据不同施工区特点,建立分区防治措施体系:在弃碴场等“点”状位置,以拦碴工程、护坡工程等工程措施为主,辅以土地整治措施和植183、物措施;在施工道路等“线”状位置,以护坡工程措施为主,植物措施为辅;在施工区“面”上,土地整治措施和植物措施相结合,合理利用水土资源,改善生态环境。根据水土流失预测成果,工程水土保持措施以“点”为防治重点,实现以“点”带“面”,做好项目区水土流失防治工作。主体工程区该区包括大坝、碴场、砂石料加工拌合系统、钢筋木材加工厂、临时生活营地等。由于该区弃碴堆积在库区,被大坝拦挡,可不考虑对其进行永久防护,只对其采取临时性防护措施。其防护对象主要是碴场。碴场采用铅丝笼防护,有效地控制施工过程中的水土流失。施工厂房位于岸坡洪水位以上,水土保持防护措施主要采取植物护坡,同时要考虑好场区排水,施工作业停止后,184、及时作好场地清理、复垦还田、种草造林,通过生物措施固土、固砂,控制侵蚀。水土流失影响区该区包括施工占地范围外的施工道路、输电线路、输水管道、水池、抽水泵站、变电站、砂石料场等扰动区。这些设施的特点是呈线状或分散的点状分布。因此,在采取防治措施时,应根据设施所在地原始条件,设置系统的防护措施,重点是控制施工初期修建过程中的道路的水土流失,尽可能采取措施控制向河道弃碴,对施工道路可设置护坡、挡土墙和生物措施,对其它一些小的设施,主要考虑采用尽量不让地表裸露的生物措施防护。 分区防治措施主体工程区该区防护对象主要是碴场。碴场位于大坝上游围堰上右岸河滩地上,距大坝100米处,碴场面积0.71万m2,长185、度约210米,平均宽度20米,堆碴平均高度2.6米,弃碴主要为坝址区土石方开挖,堆碴量1.05万m3。主要针对碴场布置临时性防护措施,采用铅丝笼防护。该碴场防护措施已列入主体工程中具有水保功能的设施,在主体工程中已做了设计,该碴场采用铅丝笼防护,长210米,护坡高度3米,坡比为1:1.5。由于碴场位于大坝淹没区死库容下,因此不影响行洪。施工厂房位于岸坡洪水位以上,因此水土保持防护措施主要采取植物护坡,坡比为1:0.7,坡面种植林草,利用其发达的根系固土防冲。施工过程中还应布置完善的场地排水渠系,有效控制施工过程中场区的水土流失,场区排水渠系在主体工程设计中已经考虑,其设计参见主体工程设计。施工186、结束后及时作好场地清理、复垦还田、种草造林,通过生物措施固土、固砂,控制侵蚀。水土流失影响区该区的防护对象主要是施工道路,对其水土保持措施要求的重点是控制施工过程中的水土流失。施工时,主要采取填方路段应先修挡墙,尽量避免开挖过程中土石方占压公路路基以外的耕地植被。采用铅丝笼、土工围栏及其它临时性防护措施,防止或减少弃碴流入河道造成流失。在雨季来临之前,应做好路基防护与排水工程。对存在的不稳定边坡隐患要及时处理,避免道路旁的边坡和路基出现松散土石。施工道路的工程防护措施和路基防护与排水工程在主体工程设计中已经考虑,其设计参见主体工程设计。由于施工道路均采取碎石路面,应经常对施工道路进行维护,及时187、清除施工道路上散落的弃碴和淤泥,防止暴雨造成道路侵蚀作用。在施工过程中还采取沿道路外侧栽植一排行道树,防治公路营用期的水土流失,同时还可起到降低交通噪声及飘尘污染作用。施工道路沿线边坡,施工修筑过程中形成了大量的松散土石堆积带,除按交通方面要求栽植通直高大,抗病虫害树种,如侧柏等行道树外,在道路边坡上,主要种植林草,利用其发达的根系固土防冲,恢复植被。在施工所需的风、水、电沿线地带经过的山梁,主要通过种植林木来恢复植被。取砂场地位于河滩上,施工结束后应清理、平整场地,疏通河道,确保行洪畅通。石料场位于大坝上游右岸,距大坝0.2km处,占地面积0.96万m2,施工时先将清理的表层土收集堆存起来,188、施工结束后,应先清理危石和滑坡体,再平整场地从表土堆存场取耕作熟土进行场地复土,复土厚度为0.51.0米,复垦还田后进行绿化。9.5 水土保持投资估算 编制依据文件依据水土保持投资估算主要依据国家水利部水总(2003)67号文颁发的关于颁发水土保持工程概(估)算编制规定和定额的通知的有关规定进行编制。定额依据按照水利部(2003)67号文颁发的水土保持工程概(估)算编制规定和定额规定进行编制。 水土保持投资估算该工程主体工程中碴场的防护、施工场区排水以及施工道路的工程防护措施和路基防护与排水工程具有水土保持功能,应列为主体工程中具有水土保持功能的水保设施,在主体工程中已做设计,投资在主体工程设189、计中已经考虑,为了不重复计算,此处仅估算新增加的水保措施的投资,本工程新增水土保持工程总投资21.5万元。新增水土保持工程估算见表91。新增水土保持工程估算表表91序号项 目单位数量单价(元)合计(元)一水土保持工程1850001施工场地防护、绿化亩302000600002施工道路防护、绿化km0.23000060003石料场防护、绿化亩59.52000119000二水土流失监测费30000合 计21500010工程管理10.1管理机构xx水电站隶属西安永佳水电开发有限公司,应成立xx水电站管理机构,负责该站的运行和经营。电站运行管理运行人员编制42人,其中行政管理人员5人,运行、检修人员共3190、7人。10.2管理设施管理设施主要包括办公、住宿、食堂、车库及其它有关设施,共需建筑面积1500m2。管理设施布置在厂房上游80m处原xx村的平地上。从管理区及原310国道开始建跨渭河的交通桥一座,连接对岸与厂区的便道,方便运行人员的上下班。管理区距厂区80m,配备小型面包车和客货两用车各一辆,满足生产生活运输之需要。10.3工程管理管理范围从坝上游的回水末端至尾水末端,距离4km范围内。管理和运行人员的重要任务和责任就是确保水轮发电机组及设备正常运行;对机电设备定期检查维修,对冲沙建筑物、闸门加强监测,准备应对紧急事故方案,措施和易损备件,尽量缩短紧急事故处理时间,及时了解和掌握气象、汛情,191、早作防洪准备和排沙安排。管理办法水电站为地电企业,应建立健全地电方面的规章制定,根据电站自身特点,制定专门的管理办法,做到管理有目标、有责任、有岗位、有章可循。管理人员、运行人员必须是经过专业学习,专业培训,并经过考试考核拿到上岗证的专业人员,定岗定责定员,不断提高电站效益。11工程估算11.1编制说明11.1.1工程概况xx水电站位于渭河干流xx区坪头乡xx村,距宝鸡市35km。设计水头12.16m,引水流量94.08m3/s,装机33200kw,多年平均发电量3859万kwh,年利用小时数为3850小时,工程估算总投资5501.78万元。310国道、陇海铁路从工程地经过,交通、上网方便,本192、工程由坝、厂房、尾水、升压站和福利区等主要建筑物组成。xx水电站总装机容量9600kW,多年平均发电量3859万kWh,项目总投资5501.78万元,单位千瓦动态投资5731元(静态投资5640元);单位电能动态投资1.43元/kWh (单位电能静态投资1.40元/kWh),投资指标好。本项目投产后,每年可向电网提供3840万kWh的电量,每年可创造产值一千一百多万元,对增加地方政府税收、缓解县电网的供求矛盾、改善地方电网的供电质量、促进地区经济的快速发展具有积极作用。经勘测设计,拟建滚水坝1座,修建引水隧洞156米,新修厂房1座,新修尾水渠105米,新建升压站1 个,以及宿办房等。主体工程主193、要工程量为:挖土石方7.09万m3,回填土石方1.37万m3,砌筑浆砌石5.15万 m3,砼 1.57万m3,钢筋362t。需消耗的主要材料量为: 水泥1.78万t,砂子2.93万m3,碎石1.19万m3,块石6.08万m3,木材47.09m3,钢筋372.86t,柴油107.04t,汽油17.98t,完成本工程需要人工23.86万工日;机械台班2134个。计划施工工期为2年。本工程估算总投资为:5501.78万元。xx水电站处河段水力资源丰富,交通便利,施工条件好。上网距离短,对环境的不利影响甚微。是一个技术、经济指标非常优越的电源点,建议尽快立项兴建,尽早发挥其社会和经济效益。其实施对xx194、区的经济持续发展具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。11.1.2编制原则和依据.1编制原则按陕西省计委陕计项目20001045号文颁发的陕西省水利水电工程概预算编制办法及费用标准(2000) (以下简称“2000编制办法及标准”)的有关规定进行编制,价格水平为2006年6月工程所在地价格。.2编制依据1)定额依据水利水电建筑工程:按陕西省计委陕计项目20001045号文颁发的陕西省水利水电建筑工程预算定额(2000)(以下简称“2000建筑预算定额”),并扩大指标为15.5作为估算定额,对于定额不足部分采用相关定额进行补充。水利水电设备安装工程:按陕西省计委陕计项目20001045号文颁发195、的陕西省水利水电设备安装工程预算定额(2000) (以下简称“2000设备安装预算定额” ), 并扩大指标为15.5作为估算定额,对于定额不足部分采用相关定额进行补充。施工机械台班费:按陕西省水利厅陕水计1996140号文颁发的陕西省水利水电工程施工机械台班费定额(1996),并按“2000办法及标准”规定,将一类费用乘以1.15调整系数。11.1.3其他直接费包括冬雨季施工增加费,夜间施工增加费、小型临时设施摊销费和其他,建筑工程按基本直接费的5.5%计取,安装工程按基本直接费的6.7%计取。间接费按陕西省水利水电工程概(预)算编制办法及费用标准执行,见下表:间接费费率表序号工程类别取费基础196、间接费率(%)一建筑工程1机械化施工的土石方工程直接费172一般土方工程人工费403一般石方及砂石备料工程人工费554混凝土工程人工费1405钻孔灌浆工程人工费1406辅助工程人工费75二设备安装工程人工费150利润按直接费与间接费之和的4%计取。税金按直接费、间接费、利润之和的3.22 %计算。基础单价人工预算单价根据陕西省计委陕计项目(2000)1045号文颁发的陕西省水利水电工程概(预)算编制办法及费用标准的计算方法及有关规定标准分析确定为:技工26.60元/工日 普工23.90元/工日主要材料预算价格主要材料预算价格采用工程现场调查价:水泥:300元/t 块 石:40元/m3石子:32197、元/m3 砂 子:22元/m3钢筋:3800元/t 板枋材:1300元/m3柴油:6.25元/kg 汽 油:6.93元/kg以上材料均按“2000办法及标准”的规定,以规定价进单价,预算价与规定价之差在计取税金后列入单价中。次要材料预算价按工程所在地市场调查价格计取。设备费设备原价按市场调查价计列,运杂费按设备原价的6%计算,采购保管费按设备原价与运杂费之和的0.7%计算。临时工程施工导流工程:按施工组织设计提供的工程量乘单价进行计算。施工交通工程:按工程所在地造价指标估列。临时房屋建筑工程:依据施工组织设计提供的房屋建筑面积乘单位造价指标计算。仓库及工棚150元/m2, 生活及文化福利建筑2198、60元/m2。施工电线路工程:按相似工程估列。其他临时工程:按一至四部分合计(不包含其他临时工程)3%计算。费用建设管理费建设单位开办费:按10万元计列。建设单位人员经常费 :根据建设单位定员、费用指标和费用计算期进行计算,建设单位定员3人,费用指标2.10万元/人.年,费用计算期为2.5年。工程建设监理费:根据监理定员、费用指标和监理计算期进行计算,监理单位定员2人,费用指标4.50万元/人.年,费用计算期为2年。项目建设管理费:按建设单位开办费、经常费、监理费之和的15%计列。建设场地征用费:按50万元计列。联合试运转费:按每台机组1.5万元计列。生产准备费生产管理单位提前进场费:按生产单199、位提前进场人数、费用指标和生产准备期进行计算。生产单位定员42人,提前进厂人员比例10%,费用指标2.10万元/人.年,生产准备期为1年。 生产职工培训费:按生产职工培训人数和全期培训指标进行计算,培训人数按生产管理单位定员的85%计算,全期培训费用指标1.50万元/人。管理用具购置费:按生产单位定员和费用指标计算,生产单位定员42人,费用指标0.2万元/人。备品备件购置费:按设备费的0.8%计入;工器具及生产家具购置费:按设备费的0.2%计入;工程运行启动费:按生产单位管理定员和费用指标进行计算。生产单位定员42人,费用指标1.0万元/人.年,计算期为0.5年。科研勘设费工程科学研究试验费:200、按建安工作量的0.5%计算。资源勘测规划统筹费:按勘测设计费的20%计算。勘测设计费:按国家发展计划委员会修订的2002年工程勘察设计收费标准中关于水利水电工程勘测设计收费标准的有关规定进行计算。其他定额编制管理费:按建安工作量的0.15%计算。工程质量监督费:按建安工作量的0.35%计列。供电贴费:不计列。工程保险费:按建安工作量的4.5计列。 预备费基本预备费:按基本费用的10计列。价差预备费:依据国家发展计划委员会“计投资19991340号”文件规定,价差预备费年物价上涨指数为零。建设期贷款利息本工程拟贷款额3000万元,贷款年利率按5.85%计,建设期利息87.75万元。有关问题的说明201、本工程未作砂浆及砼配合比试验,砂浆和砼配合比参照“2000建筑定额”附录七编制。厂房和管理设施按估算指标计算,工程量和材料量中不含其量。11.2估算表 工程总估算表表一 单位:万元序号工程或费用名称建筑安装设备费其它预备费合计占基本工程费工程费费用费用%水工建筑物2628.09377.821517.30398.63492.185414.03一建筑工程2471.252471.2550.2二机电设备安装工程120.381490.001610.3732.7三金属结构设备安装工程257.4527.30284.755.8四临时工程156.84156.843.2五费用0.00398.63 398.638.202、1基本费用2628.09377.821517.30398.634921.84100.0预备费 492.18492.1810.0基本预备费(10%) 492.18492.1810.0价差预备费 建设期还贷利息87.75 87.751.8静态总投资2628.09377.821517.30398.63492.185414.03110.0总投资2628.09377.821517.30486.38492.185501.78111.8水库淹没处理补偿费农村移民安置迁建费城镇及集镇迁建补偿费专业项目恢复改建费防护工程费库底清理费其它费用预备费基本预备费价差预备费有关税费环境影响等补偿费建设期还贷利息静态总投203、资总投资工程总投资合计静态总投资2628.09377.821517.30398.63492.185414.03总投资2628.09377.821517.30486.38492.185501.78水工建筑物估算表 表二 单位:万元编号工程或费用名称建安工程费设备购置费费用合计占一至五部分投资%一建筑工程2471.25 2471.2550.21二机电设备安装工程120.381490.001610.3732.72三金属结构设备安装工程257.4527.30284.755.79四临时工程156.84 156.843.19五费用398.63398.638.10基本费用3005.911517.30398.204、634921.84100.00预备费492.18492.18基本预备费(10%)492.18492.18价差预备费建设期还贷利息87.7587.75静态总投资3005.911517.30890.825414.03总投资3005.911517.30978.575501.78 永久工程综合估算表 表三 单位:万元 编号工程名称建筑工程费(万元)设 备 费(万元)安 装 费(万元)合计(万元)机电 设备金属结构小计机电设备金属结构小计一枢纽工程1316.27 23.40 23.40 139.64 139.64 1479.31 二隧洞191.59 191.59 三前池106.84 66.07 66.0205、7 172.91 四厂房350.74 1266.51 3.90 1270.41 113.58 51.74 165.32 1786.47 五尾水工程204.37 204.37 六厂区工程123.93 123.93 七升压站工程34.94 170.19 170.19 6.10 6.10 211.23 八福利区工程110.70 53.30 53.30 0.69 0.69 164.69 九环保治理工程31.87 31.87 合 计2471.25 1490.00 27.30 1517.30 120.38 257.45 377.82 4366.37 12经济评价12.1工程概况xx水电站位于渭河干流xx区206、坪头乡xx村,距宝鸡市35km。310国道、陇海铁路从工程地经过,交通、上网方便。 xx电站总装机容量9600kw,多年平均发电量3859万kwh。本项目的经济评价是在其可行性研究报告已完成项目的水能开发方式、装机规模等多方案比较后,确定了最优方案的基础上进行的。12.2基础数据12.2.1文件依据依据小水电建设项目经济评价规程(SL1692)(以下简称规程),并参照水利建设项目经济评价规范(SL7294)(以下简称规范),对本工程进行财务评价和国民经济评价。12.2.2装机规模和年发电量该项目以水力发电为主,总装机容量9600kw,工程建成后,多年平均可发电量3859万kwh。12.2.3实207、施进度按照施工组织设计,工期为二年。建设期第三年即达到设计生产能力。项目生产期按规程规定为20年,计算期为22年。12.2.4投资估算及资金来源依据项目投资估算书,本工程静态总投资5414.03万元,总投资5501.78万元。固定资产投资估算表详见附表12-2。工程建设资金贷款3000万,其余依靠自筹解决。12.3财务评价12.3.1年销售收入和税金电站多年平均年发电量为3859万kwh,取厂用电率为0.5,则年销售电量为3840万kwh。依据规程的规定,对发供统一核算的建设项目,其销售电价应采用“新电新价”,或“丰枯电价”。本电站为不完全年调节电站,预测其综合销售电价为0.27元/kwh,则208、年销售收入为1036.72万元。销售税金及附加包括增值税、城市建设维护税和教育费附加。根据有关规定,电力产品的增值税为销售收入的6。城市建设维护税和教育费附加,以增值税税额为基础征收,按规定税率分别为5和3。经计算,增值税为62.20万元,城市建设维护税为3.11万元,教育费附加为1.87万元,合计67.18万元所得税依据规范按年利润的33计。12.3.2发电成本计算年运行费(经营成本): 包括维护修理费、工资、福利费、工会经费、教育经费、材料费、管理费用、水资源费及其它费用等。维护修理费依据规程规定按项目固定资产的1计算。项目固定资产投资为5501.78万元(详见附表12-2),其中固定资产209、为5414.03万元(固定资产形成率为0.91),无形资产116.42万元,递延资产61.10万元。则年维护修理费为52.47万元。项目净残值率取5,固定资产折旧年限为20年,则项目年基本折旧费为266.21万元。无形资产和递延资产按9年摊销,年摊销费25.36万元。工资:电站定员为42人,年人均工资按10000元计算,年工资总额为42.00万元。福利费:按规定,取年工资总额的14,为5.88万元。工会经费:按工资总额的2计,为0.84万元。教育经费:按工资总额的1.5计,为0.63万元。材料费:依据规程表B4.4,按每千瓦装机容量5元计,为4.80万元。管理费用:按销售收入的1.5%计,为1210、6.45万元。水资源费:按每度电0.002元计,为8.17万元其它费用:依据规程表B4.6,按每千瓦装机容量10元计,为9.60万元。以上合计得年运行费141.611万元。年运行费计算详见附表12-8。发电成本为年运行费与年基本折旧费之和,即394.51万元。单位电能发电成本0.097元/kWh。总成本费用:包括年运行费、基本折旧费、摊销费和利息净支出(详见附表12-6总成本费用计算表)。单位电能总成本0.0970.151元/kWh。12.3.3利润总额及分配依据规范第条、第条进行利润总额及分配计算(详见附表12-5损益表)。年利润总额=财务收入-总成本费用-销售税金及附加。按国家规定,企业利211、润应依法征收所得税,其税率为33。按有关优惠政策,所得税可作为“以电养电”基金。税后利润年利润总额-所得税税后利润扣除10的盈余公积金为未分配利润。12.3.4财务盈利能力分析财务现金流量表见附表123,根据该表计算出项目主要财务评价指标如下:财务内部收益率FIRR为10.37(所得税前为13.33),大于规程规定的行业基准收益率10;财务基准收益率Ic=10时的财务净现值FNPV为688.40万元(所得税前为1963.51万元),大于零。以上指标满足规程要求,说明本项目财务评价可行。项目静态投资回收期为9.92年。不含施工期的静态投资回收期为7.92年。根据损益表求出以下辅助评价指标:投资利212、润率年利润总额/总投资10010.37投资利税率年利税总额/总投资10013.33单位千瓦动态投资为5731元,单位千瓦静态投资为5640元。单位电能动态投资为1.43元,单位电能静态投资为1.40元。12.3.5清偿能力分析借款还本付息计算表见附表12-7。还贷资金包括可用还贷利润及折旧(按规程规定,发电前两年取基本折旧费的80,第三年后取基本折旧费的50)、“以电养电”基金和摊销费。经计算贷款偿还期为9.10年(含施工期2年),满足银行要求。12.3.6财务敏感性分析按规程作投资和收益两项主要因素单独增减10和20时,对所得税后内部收益率的影响分析,结果见表12-1。财务敏感性分析成果表(213、ic=10)表12-1 变化因素 指标固定资产投资增加售电收入减少+10+20-10-20财务内部收益率FIRR()10.24% 9.17% 10.17% 8.86% 财务净现值FNPV(万元)806.13352.34696.06134.99贷款偿还期(年)8.708.819.5611.52由上表可以看出,固定资产投资的变化对内部收益率的影响较为敏感,销售电价对贷款偿还期的影响较为敏感,控制工程投资、稳定销售电价是提高工程效益的关键。将表12-1结果绘于附图12-1,由该图可知,项目固定资产投资增加在13以内,或发电收入减少12以内,财务内部收益率均大于行业基准收益率10,说明本工程具有较强的214、财务抗风险能力。12.4国民经济评价12.4.1投资、费用及效益调整固定资产投资:该项目设计估算总投资5501.78万元,依据规范进行项目国民经济评价时应对项目投资进行调整,即剔除投资中属于国民经济内部的转移支付,主要有计划利润、设备储备贷款利息、税金等,调整后的项目国民经济评价投资为5324.26万元(其中:第一年投资为2165.61万元,第二年投资为3248.42万元。项目国民经济评价投资调整表见表12-2。流动资金:项目所需流动资金很小,故在分析计算中不预考虑。年运行费:在财务评价的总成本费用中剔除折旧、利息净支出和摊销费。社会折现率按规程规定取12。依据规程规定,计算电价采用当地电网的215、影子电价,同时考虑不同质量电能调整系数,确定影子电价为0.33元/kWh。12.4.2经济盈利能力分析根据以上调整后的基础数据,编制项目的国民经济效益费用流量表(见附表12-4),并据此计算出以下评价指标:经济内部收益率EIRR为19.59大于社会折现率12;社会折现率Is=12时的经济净现值ENPV为3137.79万元,大于零;经济效益费用比为1.84,大于1。以上指标均满足规范要求,说明本项目国民经济评价可行。12.4.3经济敏感性分析依据规程作投资和收益两项主要因素单独增减10和20时,对经济内部收益率的影响分析,结果见表12-3。经济敏感性分析成果表(is=12)表12-3 变化因素 216、指标固定资产投资增加售电收入减少+10+20-10-20经济内部收益率EIRR()12.92%11.67%12.54%10.62%经济净现值ENPV(万元)1161.82733.74918.80247.70经济效益费用比EBCR1.481.381.451.29由上表可以看出,销售电价的变化对经济内部收益率的影响较为敏感。将表12-2结果绘于附图12-2,由该图可知,当项目投资增加在18以内,或发电收入减少在13以内时,其经济内部收益率均大于社会折现率12,说明本工程具有较强的经济抗风险能力。12.5评价结论本项目总装机容量9600kw,多年平均发电量3859万kwh,项目总投资5501.78万217、元,单位千瓦动态投资5731元(静态投资5074元);单位电能动态投资1.43元/kwh (单位电能静态投资1.40元/kwh),投资指标好。本项目的财务评价指标和国民经济评价指标汇总表见附表12-1。项目财务评价指标、国民经济评价指标较好,满足规范要求,并具有较强的财务抗风险能力和经济抗风险能力,其财务评价和国民经济评价可行。本项目投产后,每年可向电网提供3840万kwh的电量,每年可创造产值一千一百多万元,对增加地方政府税收、缓解县电网的供求矛盾、改善地方电网的供电质量、促进地区经济的快速发展具有积极作用。本项目所处河段水力资源丰富,交通便利,施工条件好。上网距离短,对环境的不利影响甚微,适宜近期开发。综上所述,xx水电站合理利用了该河段的水力资源,不向河道外取水,不改变河道态势,不影响环境,工期短,投产快,效益稳定,增加地方电力电量,促进地方经济发展,增加财政收入,是一个技术、经济指标非常优越的电源点,建议尽快立项兴建,尽早发挥其社会和经济效益。
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