某某水電站工程可行性研究報告代初步設計(更新版)

　　

【正文】 于 XX 西部天山中段托木爾峰南麓、塔里木盆地北緣。 XX 河有支流13 條 ， 干流流向 由 西北 向 東南 流去， 流域形狀似扇形 ， 水系 呈樹枝狀， 平均海拔 3830m， 河流全長 337km，平均縱坡 ‰ ， 總流域面積為 15251km178。 2021 年 11 月底至 12 月初，勘測設計人員對工程區(qū)進行踏勘，察勘工程區(qū)現(xiàn)狀，調(diào)查、收集有關(guān)水文、工程規(guī)劃、電力發(fā)展規(guī)劃等資 料。豐水期 XX 縣以水電站發(fā)電為主，多余電量反送 XX 電網(wǎng)；枯水期 水電出力明顯不足， 由大電網(wǎng)補充。 徑流 XX 河發(fā)源于托木爾峰北坡的冰川作用區(qū)，徑流補給主要是冰川和永久性積雪消融水為主，其次是季節(jié)性融雪和降水補給。 /s) 年徑 流量(億 m179。/s）資料進行了洪水頻率計算 ， 成果見表 13。因此區(qū)域內(nèi)主要構(gòu)造出近 NW 和 NWW 向的斷裂和褶皺組成。 經(jīng)動能經(jīng)濟分析，推薦 XX 電站裝機容量 ， 多年平均發(fā)電量為 4249萬 ，裝機年利用小時數(shù) 5311h； XX 水電站無調(diào)節(jié)能力，單獨運行時，按歷時法進行計算。/s，為上限，分別擬定發(fā)電流量分別為 65 m179。 機組臺數(shù)及額定水頭 2 臺機方案，機組額定流量 179。 （代初設） 9 工程總體布置及主要建筑物 工程等別及設計標準 XX 電站總裝機容量 ，按照《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL2522021）、 《防洪標準》（ GB5020194）的規(guī)定， 本工程等別為Ⅴ等，工程規(guī)模為小 (2)型。 若渠首位置向尾水渠上游延伸，不但長度會增加，引水明渠還影響中共塔里木河流域 XX 管理與和部分果園及牲畜圈，增加移民投資。左岸方案從 XX 尾水渠末端取水；右岸方案從東總干渠取水。夾角。轉(zhuǎn)彎半徑為 100m。 ⑶ 廠址選擇 根據(jù)工程區(qū)的地形、地貌條件，結(jié)合東岸干渠的渠線走向和工程實際布置（代初設） 11 情況，考慮到本工程動力渠均為高填方渠道，不宜將動力渠渠線布置 過長，故廠址的選擇范圍比較有限，在東岸干渠分水閘下游約 920m 處跨渠交通橋上下游是廠址布置較為合理的地點。另外，砂石料廠大部分分布在原河道附近，廠區(qū)布置在左岸距離原河道較近，減少了砂石料的運輸距離，而且降低了施工機械在跨渠交通橋的通行率，在一定范圍內(nèi)降低了施工引起的社會影響因素。消力池與 動力明渠間通過漸變段銜接。 主要建筑物設計 ⑴ 節(jié)制閘、進水閘設計 XX 電站從東總干渠引水，需要設置進水閘和節(jié)制閘，設計流量取東總干渠最大引用流量 87m179。為了引水系統(tǒng)不產(chǎn)生負坡，故進水閘底板高程為 。/s，采用梯形斷面，底寬 8m，邊坡系數(shù) 1：，縱坡 1/650，渠道為半挖半填渠道。倒虹吸沿原渠線布置， 投影 總長 140m。主廠房段包括主機室和安裝間兩部分，平面尺寸為 179。/s，多年平均含沙量 179。調(diào)速器和油壓裝置為組合整體式。 消防 本工程采用以水滅火為主、移動式滅火器為輔的滅火方式。 電氣 電氣一次 ? 電氣接入系統(tǒng)方式 電氣接入系統(tǒng)尚未進行設計工作，本電站接入系統(tǒng)的電壓等級由業(yè)主提供選用 35kV，選 用一回 35kV 送出線路， 35kV 輸電線路架設至附近的 XX 變電所的 35kV 側(cè)并網(wǎng)。樞紐工作電源從廠用 母線引接，升壓到 10kV 往壩區(qū)送電。 繼電保護按電力系統(tǒng)有關(guān)標準、規(guī)定配置發(fā)電機、變壓器組保護和母線、線路保護以及廠用變保護，保護裝置采用微機型保護裝置。 XX 河 XX 水電站為引水式電站，電站等級為Ⅴ等小?型工程，電站由渠首、引水渠和發(fā)電廠區(qū)組成。以上 3 處建筑物均與 XX 河東岸干渠相互交叉，施工時段安排在干渠水量較小或非灌溉期。 主體工程施工 引水渠和尾水渠 ? 土方開挖 引水 渠道開挖采用 2m179。 土工膜采用 8t 載重汽車運至現(xiàn)場，人工拼接加工成寬幅，人工鋪設，熱焊機粘接。 ? 砼 澆筑 采用 179。挖掘機挖、裝 。進水閘 、節(jié)制閘 建筑物現(xiàn)澆 砼 分別采用人力車和 1t 機動翻斗車運輸 砼 ，人工搭設腳手架，溜管入倉澆筑 ， 振動器振搗，人工灑水養(yǎng)護。裝載機裝 10t 自卸汽車運至各用料點，采用 179。尾水渠開挖采用 3m179。 導流方式采用圍堰擋水，明渠導流。 工程施工用電，從附近的低壓輸電線路上“ T”接至各個施工點。采用自并勵靜止可控硅勵磁裝置。 根據(jù)負荷統(tǒng)計，初步確定廠用變單臺容量為 400 kVA，壩區(qū)供電變壓器容量為 50kVA。隨著項目進一步開展，下一階段將由建設單位委托電力相關(guān)部門進行接入系統(tǒng)設計，并提出電站最終的接入系統(tǒng)方案。 引水樞紐消防主要包括閘門啟閉機系統(tǒng)的油泵房和配電房等部位。 水力機械輔助設備 根據(jù)本電站實際情況，水力機械輔助系統(tǒng)設置油系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、技術(shù)供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、水力監(jiān)視測量系統(tǒng)及簡易機械設備。 XX 電站最大水頭 ，最小水頭 ，額定水頭 。主機室內(nèi)安裝兩臺軸流轉(zhuǎn)漿式水輪發(fā)電機組及其附屬設備，水輪機型號 ZZ(572)LH295，發(fā)電機型號 ，調(diào)速器型號為 ，油壓裝置型號為 ，機組單機容量 。進口設計水面高程 ，地底板高程，出口水面高程 ，底板高程 。 為保障在箱涵建設過程中渠正常發(fā)揮功能，將箱涵分為兩跨，兩跨間設伸縮縫。 （代初設） 13 進水閘設計引水流量為 87m179。節(jié)制閘和進水閘之間夾 角為 45176。/s。 主要建筑物布置 本工程由渠首節(jié)制閘、引水渠、壓力前池、側(cè)堰、泄水槽、發(fā)電廠房、尾水渠及渠系交叉建筑物等組成。左右，再往下游直至跨渠鄉(xiāng)村道路以上均為大片耕地。引 0+～ 1+ 的渠道位于東總干渠右側(cè)，其中在樁號 0+ 處為轉(zhuǎn)彎段，轉(zhuǎn)角 137176。渠道底板高程由 降低到 ，引 0+～ 1+。 右岸方案的渠首布置在東總干渠 XX 分水閘上游 處，主要有 2 孔節(jié)制閘和 2 孔進水閘組成。 右側(cè)方案引用的水源為東總干渠的水。工程區(qū)地震基本烈度Ⅷ度， 動參數(shù)呢？ 主要建 筑物按地震基本烈度Ⅷ度設防。/s 時，單機出力在 35%的額定負荷工況下運行，能滿足機組安全穩(wěn)定運行的要求； 3臺機方案時， 由于電站裝機臺數(shù)多，加大了機組制造周期和電站建設周期， 電站運行維護 也較為復雜， 臺數(shù)增加、機電投資和土建投資均有所增大，廠房長度較大； 2 臺機方案時，廠房尺寸及設備總造價適中，枯水期最小流量 179。/s 和 87m179。單獨運行時，與上游大石峽水利樞紐聯(lián)合運 行時， 電站多年平均發(fā)電量為 5428 萬 ，裝機年利用小時數(shù) 6785h。 應當有評價結(jié)論 ，下同 電站廠 區(qū)工程地質(zhì)條件 該區(qū)域 地面高程為 ～ ，在勘探深度范圍內(nèi)，地層巖 性為灰白～ 青灰色 的 圓礫 混合土，層厚在 40m 以上，稍密～中密～ 密實 ，以 圓礫 為主，含少量漂石 、卵石，夾有細砂、礫砂、砂巖透鏡體 ，層理結(jié)構(gòu)明顯，一般（代初設） 7 粒徑 10～ 100mm，最大粒徑 450mm，顆粒磨圓度較好，多呈次圓狀，分選性較好，具斜交層理，礦物成分主要以花崗巖、 灰?guī)r 、砂巖等為主。 /s 均值 Cv Cs/Cv 不同頻率（ %）設計值 1 2 3 5 10 20 50 99 1353 4090 3380 3070 2760 2520 2340 2020 1690 1220 772 （代初設） 6 泥沙 XX 河 輸沙量的年內(nèi)分配很不均勻 ， 非汛期來水來沙比較小 ，全年 來水來沙幾乎都 集中在 5～ 9 月 ， 來沙量占全年 總輸沙量的 的 99％ ， 其中 8 月份的強度最大 ， 來沙量 較 為集中 ， 占全年 總輸沙量 的 78％ ， 其他月份水流含沙量很小 ，基本為清水。 洪水 XX 河洪水主要由冰川、永久性積雪和季節(jié)性融雪水形成 ， 洪水類型主要分為兩類：融雪型洪水和冰川阻塞湖潰決型洪水 。年徑流的多少與氣溫的高低有著直接的關(guān)系，同時氣溫和降水又互相制約。 因此， XX 水電站供電范圍為 XX 電網(wǎng)。 在測量、地質(zhì)、水文、規(guī)劃基本資料和成果基礎上，水工、機電、建筑、施工、概算等專業(yè)相繼開展設計工作，按照 SL1792021《小型水電站初步設計報告編制規(guī)程》的工作內(nèi)容和深度要求 ，于 2021 年 1 月底基本完成了可行性研究（代初設）階段的勘測設計工作。在出山口以下進入沖積平原區(qū) ， 河床加寬 ， 沿 河山麓沖積扇已被切斷成丘陵地形。地勢北高南低，由西北向東南傾斜。北與 XX 共和國、 XX 共和國和 XX 自 治 州 接壤，東與拜城、新和兩縣交界，南與 XX 市毗鄰，西與 XX 縣隔河相望。 XX河出山口（協(xié)合拉水文站以上 15km 處）以上河段 為高山帶，河流 全部流經(jīng)山地 ， 河道蜿蜒曲折、峰高坡陡 ， 落差達 336m， 兩岸高山崎立 ， 巖石裸露 ， 河谷狹窄 ， 沖刷強烈。 2021 年 12 月中旬工程測量、地質(zhì)人員進入工程現(xiàn)場，進行勘測工作。根據(jù) XX 電力系統(tǒng)現(xiàn)狀， XX 水電站主要供電范圍為 XX縣電網(wǎng)，豐水期多余電量供應 XX 電網(wǎng) ，以滿足不斷高速增長的電力工業(yè)發(fā)展需求。 XX 河為混合型補給河流，主要受氣溫和降水的影響，有著年際變化較小，年內(nèi)分配集中的特點。 ) 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 年均 P=15% (2021) 182 P=50% (1983) 150 P=85% (1975) 129 多年 平均 155 XX 河徑流年內(nèi)變化大，多年平均最枯四個月（ 1～ 4 月份）徑流量僅占年徑流量的 %，最枯三個月（ 1～ 3 月份）徑流量僅占年徑流量的 %， 2 月份為最枯月，其徑流量占年徑流的 %。 表 13 協(xié)合拉水文站設計洪峰流量成果 單位： m179。 引水系統(tǒng)工程地質(zhì)條件 引水線路 地面高程為 ～ ， 地表出露巖層基本為第四系全新統(tǒng)（ Q4），在勘探深度范圍內(nèi)，地層巖性為灰白～灰褐色的 圓礫混合土 ，層厚在 40m 以上， 稍密～ 密 實 ，以 圓礫 為主，含少量漂石 、卵石，夾有細砂、砂巖薄夾層或透鏡體 ，該層上部骨架顆粒間以礫石和中粗砂充填，骨架顆粒之間接觸不多，層理結(jié)構(gòu)明顯，一般粒徑 10～ 100mm，最大粒徑 500mm，顆粒磨圓度較好，多呈次圓狀，分選性較好，具斜交層理 ， 礦物成分主要以花崗巖、灰?guī)r 、砂巖等為主。 考慮到上游大石峽水利樞紐修建后對 XX 河徑流的調(diào)節(jié)作用，更利于下游梯級電站發(fā)電，在聯(lián)合運行時 ， 根據(jù)大石峽 水量 月出庫過程進行長系列計算。/s、 76 m179。/s，當枯水期最小流量為 179。樞紐、動力渠、渡槽、倒虹吸、前池以及廠房等永久性主要建筑物為級別為 5 級，次要及臨時性建筑物級別為 5 級。故左側(cè)方案渠首位置為尾水渠末端交通橋以下， XX 尾水與東總干渠匯口以上。對于兩方案，前池、廠房和尾水布置相同。為了不影響渠道水頭，渠道盡量不設置漸變段，故穿過退水渠時采用長70m 的矩形箱涵，穿過灌溉渠時采用 140m 倒虹吸。引 0+～ 0+ 為跨渠涵洞式渡槽，含 2 段漸變段。 東岸干渠左岸上游西北角處為當?shù)卮迕窬幼↑c和“中共塔里木河流域 XX管理局”，往下游為大面積的養(yǎng)殖魚塘，規(guī)模約 8 萬 m178。 綜上所述，經(jīng)過綜合比較，廠址選擇在東岸干渠右岸后，雖然動力渠有交叉建筑物施工難度有所增加，但工程占地投資明顯減少，占地引起的附帶 影響因素也相應減少，更有利于工程投資設，故，廠址選擇在東岸干渠右岸布置。 （代初設） 12 ⑵ 引水渠布置 引水渠 位于 XX 河與東岸總干渠之間的階地上 ， 與東岸總干渠平行布置，起點底板高程 ，末端底板高程 ，渠底縱坡 i=1/3000，設計引水流量 Q=179。/s。由于 XX 電站引用東總干渠灌溉用水，泥沙量已經(jīng)很少，故無需 設置攔沙坎。 退水渠穿 引水渠 段改為箱涵 ， 從 水渠段下穿過 ， 根據(jù)引水明渠的渠道總寬度，需要改造退水渠 長度 70m。選用鋼筋砼圓管，管徑 2500mm，壁厚 300mm。 ，其中主機室長 ，安裝間長16m，安裝間位于主機室左側(cè)。設計水 頭 ，裝機 8MW，多年平均發(fā)電量 4249 萬 ，年利用小時數(shù) 5311h。 ? 廠內(nèi)起重機 選用一臺 50/10 電動雙梁單小車橋式起重機。消防用電設備的電源按二級負荷供電 ， 采用單獨的供電回路并用雙回路供電 ， 以保證消防用電的可靠性。輸電線路長 4km。同時從壩區(qū)施工電源取一回備用電源，保證壩區(qū)變電所雙電源供電。 發(fā)電機采用自并勵可控硅靜止勵磁方式。 本工程施工期供水主要從河道和附近的渠道取水，砂石系統(tǒng)設在料場附近，施工用水直接從 XX 河抽水，電站及引水渠施工用水從附近渠道取水，生活用水利用水車拉水供應。以上施工段施工時要對干渠進行導流，以確保干渠的正常運行及 電站的施工安全 。挖掘機挖 配合 74kw 推土機挖土，挖方料就近堆放，（代初設） 19 做為渠堤填筑料。 ? 砼 澆筑 砼骨料采用砼骨料加工廠生產(chǎn)的天然骨料，成品砼骨料運輸采用 2m179。移動拌和機人工配料拌制