水電站初步設計綜合說明(審查后修改稿)(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ～ 30cm,局部厚 100cm,板理、裂隙較發育 ,沿裂隙往往充填 1～ 10mm白色石英脈。石英砂 巖 單層厚 1～ 15cm,局部厚 20cm。 板巖與砂巖之比約為 8:2，層間擠壓強烈，層理及裂隙較發育。強風化層厚 1～ 。弱風化巖體呂榮值 ～ ,賦存裂隙性潛水，地下水埋深 。廠房基礎建議置于弱風化基巖上。開挖中需加強排水。 尾水 渠 段位于 XX左岸河漫灘上。巖性上部為松散堆積的砂卵礫石，厚 ～，滲透系數 80～ 120m/d。下部為三迭系中統的泥質板巖夾石英砂巖，其板巖與砂巖之比約為 8:2，層間擠壓強烈，層理及裂隙較發育，強風化層厚 1m左右。砂卵礫石層中富 含孔隙性潛，基礎開挖中須加大排水力度。 鑒于上述原因，前池、電站廠房建基于泥質板巖夾石英砂之上，地基承載力滿足建基要求，但地基均一性差，須采取相應工程措施。廠房基礎開挖時基坑涌水量不大，但須布設排水措施；尾水渠段 砂卵礫石層中富含孔隙性潛，基礎開挖中須加大排水力度。 天然建筑材料 天然建筑材料的勘察 ,是根據設計提供的用途和用量 ,本著就近取材 ,質量較好，由近及遠 ,開采運輸方便為原則 ,控制勘察儲量不少于二倍用量 ,按詳查精度進行勘察。共選擇圍堰用土料場一處 ,砼用粗細骨料產地三處 ,塊石料場一處。 工程用砼骨 料產地距廠房區近，距壩址區相對較遠，勘探儲量達到設計作用量的二倍，主要技術指標符合質量要求，但含泥量偏高，使用時要沖洗并達到規范要求。建議壩址區合理利用渠道開挖中Ⅰ、Ⅱ級階地上的砂卵礫石料和漂塊石料。 2）塊石料運距較遠，質量符合技術指標要求。 3）土料儲量滿足要求，采運方便，質量符合技術要求。 4）施工用水可就近利用 XX水。儲量豐富，質量好。 結論與建議 （ 綜合說明） 110 ⑴ 工程區處于西秦嶺復雜構造帶北緣， XX 復式向斜中段北翼的次級褶皺帶的三岔～十里鋪復式背斜核部及其北側， 新構造運動以間隙性上升為主。區域內無活動斷裂，地震活動微弱，區域構造較穩定。 依據 1/400 萬《中國地震動峰值加速度區劃圖》，工程區地震動峰值加速度為 ，相當于地震基本烈度Ⅶ度。 ⑵ 庫區兩岸主要為 Ⅰ級階地，Ⅰ級階地砂卵礫石屬極強透水層，存在水庫滲漏問題，應進行防滲工程處理。 ⑶ 壩 (閘 )基巖性均為沖積砂卵礫石層，作為壩（閘）基，承載力可滿足要求。但需采取有效的防滲及工程處理，以滿足砂卵礫石層的滲透穩定要求。 ⑷ 引水線路共三個方案，均為明渠引水，引水明渠渠基巖性均為沖積 砂卵礫石層，其變形模量 35MPa,壓縮模量 20MPa,允許承載力 ～ 。砂卵礫石層的水上開挖邊坡建議采用 1： 1～ 1： ；水下開挖邊坡建議采用 1： ～ 1： （臨時較陡，永久較緩），渠基應 采取防滲工程處理 。 ⑸ 廠房區位于 XX 左岸河漫灘上，河床覆蓋層厚約 5～ 8m，建議廠房基礎持力層置于下覆基巖中，基巖作為廠房基礎持力層，其工程地質條件良好。 ⑹ 天然建筑材料能滿足設計需要，唯砂的含泥量偏高，需沖洗后使用。 工程任務及規模 工程建設的必要性 ⑴ 甘肅電網具有較大的電力市場空間； ⑵ 甘肅省社會經濟和電力的發展迫切需要加速建設新的 能源； ⑶ 促進地方經濟的發展和脫貧致富； ⑷ 節省不可再生資源、減輕環境污染。 綜合利用及開發任務、供電范圍與設計水平年 ⑴ 綜合利用 由于 XX 水電站采用引水式開發，在滿足電站引水要求的同時不能導致下游河段出現脫水現象，電站下泄生態環保流量滿足下游河段的生態環保要求。電站無綜合利用要求。 （ 綜合說明） 111 ⑵ 工程開發任務 XX水電站工程的開發任務為發電，對滿足定西市持續、高速增長的電力、電量需求起到一定作用。 ⑶ 供電范圍 XX水電站水電站供電范圍為甘肅省電網。 ⑷ 設計水平年 設計水平年采用 2021 年。 ⑸ 設計保證率 本電站的發電設計保證率選用 85%。 特征水位選擇 正常蓄水位選擇 XX水電站 位于 XX干流定西市 XX 的 XX 村，是上述補充規劃報告中的第 31個梯級電站，規劃采用壩后式開發方案，樞紐正常蓄水位 ，裝機容量 ，發電引用流量 ，多年平均發電量 4179 萬 kWh 。 上游為已建清水水電站，裝機容量 ，多年平均發電量 9080 萬 ，年利用小時數 4223h，正常蓄水位 ，正常尾水位 。 下游為已插補規劃的青年林水電 站，正常蓄水位為 ，其壩址位于 XX 廠房下游約 處，與 XX電站無水位銜接關系。 正常蓄水位的選擇以盡量減小對耕地、房屋及道路的浸沒影響、減少庫區防護工程量為原則進行， XX水庫的正常蓄水位選擇初步擬定 、 、 和 四個方案進行比較，經水力資源利用、庫區淹（浸）沒實物指標、經濟指標等綜合考慮分析，本階段 XX 水電站的正常蓄水位推薦為 。 正常蓄水位比選詳見表 15。 水位比選指標表 表 15 項目 單位 水位 備注 庫區淹沒影響 畝 0 0 0 0 土地面積 浸沒影響 畝 0 0 0 土地面積 （ 綜合說明） 112 水位比選指標表 表 15 項目 單位 水位 備注 特性 護岸 m 右岸 回水長度 km 庫區面積 萬 m2 動能指標 引用流量 m3/s 185 裝機 Mw 年電能 萬 5185 5488 5791 6094 年利用小時 h 4321 4288 4258 4232 設計水頭 m 保證出力 Mw 差額指標 裝機容量 Mw 保證出力 Mw 年發電量 萬 303 303 303 工程總投資 萬元 220 228 233 補充千瓦投資 元 /KW 2750 2850 補充電度投資 元 / 差額投資內部收益率 % 備注：方案比較階段成果 洪水調節和防洪特征水位選擇 XX水電站無調節洪水的能力，設計洪水位、校核洪水位均由相應水位時的泄流能力決定；根據 XX 水電站泄水建筑物泄流能力表，由校核洪水位控制，當遇到非校核洪水時，泄水建筑物的弧形泄洪沖沙閘門需要進行調節 ,以控制壩前水位。經計算樞紐建筑物的設計洪水位為 ，校核洪水位為 。 裝機容量、額定水頭及機組臺數選擇 裝機容量比較 本階依據開發河段的水位落差、徑流特性以及開發方式等條件，在選定的壩址位置的基礎上，參考 XX 上已建、在建同規模電站的年利用小時數情況，按照年利用小時 4000～ 5000h 控制， XX 水電站選取 10m3/s為一個流量梯度，擬定 165m3/s、175m3/s、 185m3/s、 195m3/s四個設計流量，對應 、 、 、和 （ 綜合說明） 113 四個裝機容量方案經行比較選擇。見表 16。 XX 水電站裝機容量方案綜合比較表 表 1－ 6 方案 單位 方案一 方案二 方案三 方案四 裝機容量 MW 正常蓄水位 m 保證出力（ 85%） MW 年發電量 萬 5940 6024 6094 6156 年利用小時數 h 4641 4429 4232 4050 最大凈水頭 m 最小凈水頭 m 設計水頭 m 加權平均水頭 m 機組臺數 臺 2 2 2 2 引用流量 m3/s 165 175 185 195 主體工程投資 萬元 12840 13006 13185 13441 差額指標 裝機容量 MW 年發電量 萬 84 70 62 工程投資 萬元 126 139 196 補充千瓦投資 元 /kw 1400 1544 2178 補充電度投資 元 / 差額投資內部收益率 % 從技術經濟和社會因素等方面綜合考慮， XX 水電站裝機容量選用 較合適，所以本階段 XX 水電站裝機容量為 。 特征水頭及額定水頭 最大水頭： 最小水頭： 加權平均水頭： 額定水頭： 機組臺數選擇 根據本電站水頭、流量應用范圍，裝設 2臺單機 的燈泡式水輪發電機組，單機設計引用流量 ，總引用發電流量為 185m3/s。本電站的開發方式為引水式，屬無調節徑流式水電站，其發電流 量及運行水頭受上游來水量控制。 （ 綜合說明） 114 水庫運行方式和電站動能指標 水庫運行方式 XX水電站在汛期發生小于設計洪水時，由弧形泄沖閘進行控泄，水庫水位在正常蓄水位 運行；發生洪水超過設計洪水時，由弧形泄沖閘及平板泄洪閘進行敞泄，水庫水位最高在校核洪水位 運行。 電站主要能量指標 XX電站動能指標見表 17。 XX 電站動能指標表 表 17 項目 單位 指標 壩址控制流域面積 Km2 13928 多年平均流量 m3/s 102 設計洪水位 m 校核洪水位 m 正常蓄水位 m 設計尾水位 m 裝機容量 MW 年發電量 6094 年利用小時數 h 4232 保證出力 MW 保證率 % 85 最大水頭 m 最小水頭 m 加權平均水頭 m 額定水頭 m 額定流量 m3/s 185 機組臺數 臺 2 工程布置及建筑物設計 工程等級及洪水標準 工程及建筑物等級 XX水電站工程屬Ⅳ等工程，工程規模為小⑴型，水工建筑物（擋水建筑物、泄 （ 綜合說明） 115 洪排沙建筑物、引水發電系統建筑物）為 4 級，次要建筑物（護坡、擋土墻）為 5級。 設計標準 ① 樞紐 設計洪水重現期：十年（ P＝ 10%），相應洪峰流量 1070m3/s 校核洪水重現期：五十年（ P＝ 2%），相應洪峰流量 1690m3/s ② 廠房 設計洪水重現期：三十年（ P＝ %），相應洪峰流量 1490m3/s 校核洪水重現期：一百年（ P＝ 2%），相應洪峰流量 1970m3/s 工程選址 壩址選擇 根據壩址選擇原則，通過現場查勘，根據地形、地質條件以及上下游梯級電站的實際位置，在廟溝村附近河段選定了上下兩條壩址。上壩址位于廟溝村上游約400m 的 XX 干流上，壩址處河道寬 78m；下壩址位于廟溝村下游約 800m 的 XX 干流上，寬 86m。兩壩址相距約 ，兩條壩址都與河流近于直交。 經綜合考慮比較，上壩址引水明渠線路長，相對沿程水頭損失增大，發電量減少，明渠工程量大，但無淹浸沒影響面積；下壩址引水明渠線路相對較短，沿程水頭損失減小，裝機容量、發電量均有增加，明渠工程量減小，雖有少量浸沒土地 影響，可通過簡單的工程措施消除影響，因此，本階段采用下壩址為推薦壩址。 引水線路選擇 XX水電站壩址位于 XX太廟村的下游，廠址位于 XX村和上跌馬村之間，開發的本段河道基本順直，在樞紐和廠房之間地質、地貌條件基本相同，故，在不對 XX村產生影響的前提下選擇引水線路，因此，引水線路基本為唯一線路。 廠址選擇 電站廠房區位于下跌馬村上游 150m 處，地形呈階梯狀向 XX傾斜，現多為耕地。地貌上為 XXⅠ、Ⅱ級階地。雖然明渠引水方案和隧洞引水方案有差異，但是廠址相同。電站廠房為岸邊明廠房，屬 4級 建筑物，洪水標準為 30 年一遇洪水設計， 100年一遇洪水校核。廠內安裝 2 臺軸流轉漿式水輪發電機組，單機 ，總裝機容 （ 綜合說明） 116 量 。 廠區布置原則： ⑴ 廠房各部位要滿足結構強度和穩定性的要求； ⑵ 廠房布置要依據機組機型特點，滿足機電設備布置和運行檢修的要求，方便運行，安裝間要結合對外交通考慮； ⑶ 廠區各建筑物集中布置，滿足運行方便和美觀； ⑷ 尾水出流順暢、盡量利用有利地形布置，節省投資； ⑸ 安全可靠，經濟合理，節省工程量，方便施工。 根據以上原則，結合工程區地形地質情況，為了合理的開發水資源， 最大的利用開發河段進行發電，使電站的開發得到最大的效益，本次在河道左岸選定廠址，位于上跌馬村上游 150m 處，位置基本為唯一廠址。 工程總體布置 本電站為徑流引水式開發，主