水電站初步設(shè)計(jì)綜合說明(審查后修改稿)-wenkub.com

　 　

【正文】 節(jié)能效果分析 通過以上措施，能充分提高 XX 水電站一次能源利用效率、降低該電站施工期和運(yùn)行期的能耗指標(biāo)，使電站節(jié)能效果達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。 （ 綜合說明） 129 節(jié)能措施 水電站節(jié)能降耗的主要措施是：合理選擇機(jī)電設(shè)備，合理施工，充分利用水資源，避免棄水，降低發(fā)電水耗，提高水能利用率。就我國目前的狀況而言，開發(fā)水電是不以人們主觀意志為轉(zhuǎn)移的必然選擇。 水電突出的特點(diǎn)是再生和清潔，水電不排放廢氣、廢渣、廢水，不排放二氧化碳。 節(jié)能分析與評價 編制依據(jù)和基礎(chǔ)資料 根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》（國發(fā)［ 2021］ 28號）和 171。 勞動安全及工業(yè)衛(wèi)生 ⑴ 勞動安全 XX 水電站勞動 安全按 DL50611996《水利水電工程勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)范》執(zhí)行。 工程管理、勞動安全及工業(yè)衛(wèi)生 工程管理機(jī)構(gòu)及人員編制 管理模式為“少人值守”方式設(shè)完善的、相互獨(dú)立又高度集中的現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，達(dá)到減人增效和安全、文明生產(chǎn)的目的。 電站建成后可有效緩解區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)用電緊張狀況， “以電代薪”，可保證當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)、生活用電，增加經(jīng)濟(jì)收入，促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展，電站的建設(shè)，可帶動區(qū)內(nèi)相關(guān)行業(yè)發(fā)展，增加就業(yè)機(jī)會，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)環(huán)境。 工程占地 本電站工程占地主要是庫區(qū)和廠區(qū)永久占地。衡重式擋墻總長 644m，堤頂高程 ～ m，引水面坡度 1： ，頂部厚度為 ，底部厚度為 。 庫區(qū)右 岸防護(hù)堤布置于右岸Ⅰ級階地前沿，與平板泄洪閘右側(cè)防洪堤漸變段相連接。所以，淹沒問題不嚴(yán)重。 本工程施工的關(guān)鍵單項(xiàng)工程為廠房。 根據(jù)河道特征以及水工建筑物布置特點(diǎn)，施工導(dǎo)流采用河床分期導(dǎo)流的方式，一期圍護(hù)左岸河床，進(jìn)行弧形泄洪沖砂閘、進(jìn)水閘的施工，二期由修建好的 3孔弧形泄洪沖砂閘導(dǎo)流，進(jìn)行 5孔平板泄洪閘段的施工。在具體設(shè)計(jì)中，嚴(yán)格按照國家頒布的現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范采用“一防、二斷、三滅、四排”的綜合消防技術(shù)措施，盡量減少著火根源，避免火災(zāi)發(fā)生。茲將各控制設(shè)備的選型布置簡述如下 : XX電站設(shè)置弧形泄洪沖砂閘 3孔，樞紐平板泄洪閘 5孔，樞紐攔污柵 3孔，樞紐進(jìn)水口工作門 2孔，前池進(jìn)水口攔 污柵 2孔，前池進(jìn)水口檢修門 2孔，尾水事故檢修門 2 孔。 本電站廠內(nèi)生產(chǎn)調(diào)度管理通信設(shè)置一臺程控交換機(jī)。 樞紐用電一回由發(fā)電機(jī)母線 側(cè)直接接引，利用 6kV 架空線路送至樞紐，距離約為 3km。 ⑶ 廠用變及樞紐供電 本電站廠用電供電方式采用全廠公用電和機(jī)組自用電共用變壓器的混合供電方式。根據(jù)水電站所處的地理位置、裝機(jī)容量、水電站的季節(jié)性出力以及本地區(qū)電網(wǎng)布局的銜接，本階段設(shè)計(jì)接入系統(tǒng)的電壓等級初擬定為 110kV，電站選用 1 回 110kV 線路送出至 XX110kV 變電所， 110kV 輸電線路長約 8km。 機(jī)組調(diào)保計(jì)算初步估算水輪發(fā)電機(jī)組的 GD2不小于 450t本電站的開發(fā)方式為引水式，屬無調(diào)節(jié)徑流式水電站， 其發(fā)電流量及運(yùn)行水頭受上游來水量控制。 管理房在升壓站對面沿進(jìn)廠道路布置，總建筑面積 900m2。 ⑷ 升壓站 升壓站布置在安裝間下游，長 ，寬 ， C15 砼地坪，地面同廠房地坪，高程為 。反坡段末端渠底設(shè)計(jì)高程 。砂礫石層的滲透系數(shù)： K=33～ 48m/d，屬強(qiáng)透水性，施工時應(yīng)加強(qiáng)排水措施。安裝間上游布置有下運(yùn)行層的樓梯。水輪機(jī)安裝高程 ，機(jī)組中心距為 。 主機(jī)室安裝兩臺貫流燈泡式水輪發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備，水輪機(jī)型號 GZ995—WP— 360，發(fā)電機(jī)型號 — 44/4320，單機(jī)容量 。 主廠房包括主 機(jī)室和安裝間兩部分，平面尺寸為 ，其中主機(jī)室長 ，安裝間長 18m。前池設(shè)計(jì)水位 ，進(jìn)水流道上緣高程為 ，淹沒水深為 。 ⑴ 前池設(shè)計(jì) 前池布置于 XX 左岸河漫灘上，河漫灘較平坦，高程約 ，河床漫灘砂卵礫石層結(jié)構(gòu)為中密～密實(shí)狀，無軟弱夾層，砂卵礫石的滲透系數(shù)為 60～ 100m/d，屬極強(qiáng)透水層，存在滲漏問題，應(yīng)進(jìn)行防滲工程處理。 ⑵ 引水明渠 引水明渠長 2231m，梯形斷面渠道底寬 6m，邊坡系數(shù) 1： 1，縱坡 1/3500，糙率系數(shù) n= ，設(shè)計(jì)引水流量 185m3/s，設(shè)計(jì)水深 ，渠深 ，流速為。進(jìn)水閘閘室段長 8m， 2孔，單孔寬 ，閘體總寬 。 ⑴ 進(jìn)水閘設(shè)計(jì) 進(jìn)水口布置在沖沙閘左側(cè)，其中包括包括攔沙坎、攔污柵和進(jìn)水閘。平板泄洪閘段長 ，高 ，單孔寬 12m，共 5孔。 攔沙坎位于沖沙閘左側(cè)，為 C20鋼筋砼結(jié)構(gòu)。閘室段長 ，閘底板設(shè)計(jì)高程 ，閘墩頂設(shè)計(jì)高程 ，閘底板厚 ，泄沖閘為鋼筋砼結(jié)構(gòu)。位于河道偏左側(cè)，左岸為進(jìn)水閘，右側(cè)為翻板壩。方案二，箱涵長度大，投資亦大；溢流堰置于前池右側(cè)；排空沖沙閘，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工繁瑣，投資較大，投資高，施 （ 綜合說明） 119 工和運(yùn)行期的風(fēng)險(xiǎn)亦大。 方案二，方案一，廠房布置于清水鄉(xiāng)下跌馬村上游 280m 處 。 進(jìn)水閘為岸邊開敞式進(jìn)水口，進(jìn)水口前緣設(shè)置高 攔沙坎，頂部高程。 三個方案在技術(shù)上都是成熟的，投資也接近，且運(yùn)行可靠、簡單，均是經(jīng)濟(jì)可行的。 翻板壩方案，樞紐工程投資最省，閘壩組合泄洪，主要靠翻板壩水力自動調(diào)節(jié)翻板壩的開度進(jìn)行泄洪，調(diào)節(jié)壩前水位，為使運(yùn)行更為可靠，可增設(shè)液壓系統(tǒng)，以解決小洪水時對翻板壩的控制。 三方案的泄洪水位基 本相同，因此庫區(qū)淹浸沒范圍相同，故防護(hù)范圍一致，防護(hù)措施相當(dāng)。 ⑶ 全閘方案 該方案主要樞紐建筑物為泄洪沖沙閘及平板泄洪閘組成，由閘門控制水位下泄洪水。沖沙閘布置在河道左側(cè)與進(jìn)水口相鄰，河道右側(cè)布置翻板壩。閘后設(shè)長 20m、深 的消力池，后接鉛絲籠塊石海漫；泄洪閘為 2 孔，單孔寬 10m，閘底板設(shè)計(jì)高程為 ，閘頂高程 。樞紐泄洪研究了泄沖閘與橡膠壩聯(lián)合泄洪、泄沖閘與翻板壩聯(lián)合泄洪、全閘方案三種方案。 廠區(qū)布置原則： ⑴ 廠房各部位要滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求； ⑵ 廠房布置要依據(jù)機(jī)組機(jī)型特點(diǎn)，滿足機(jī)電設(shè)備布置和運(yùn)行檢修的要求，方便運(yùn)行，安裝間要結(jié)合對外交通考慮； ⑶ 廠區(qū)各建筑物集中布置，滿足運(yùn)行方便和美觀； ⑷ 尾水出流順暢、盡量利用有利地形布置，節(jié)省投資； ⑸ 安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，節(jié)省工程量，方便施工。地貌上為 XXⅠ、Ⅱ級階地。兩壩址相距約 ，兩條壩址都與河流近于直交。 電站主要能量指標(biāo) XX電站動能指標(biāo)見表 17。 XX 水電站裝機(jī)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(jī)容量 MW 正常蓄水位 m 保證出力（ 85%） MW 年發(fā)電量 萬 5940 6024 6094 6156 年利用小時數(shù) h 4641 4429 4232 4050 最大凈水頭 m 最小凈水頭 m 設(shè)計(jì)水頭 m 加權(quán)平均水頭 m 機(jī)組臺數(shù) 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(biāo) 裝機(jī)容量 MW 年發(fā)電量 萬 84 70 62 工程投資 萬元 126 139 196 補(bǔ)充千瓦投資 元 /kw 1400 1544 2178 補(bǔ)充電度投資 元 / 差額投資內(nèi)部收益率 % 從技術(shù)經(jīng)濟(jì)和社會因素等方面綜合考慮， XX 水電站裝機(jī)容量選用 較合適，所以本階段 XX 水電站裝機(jī)容量為 。 水位比選指標(biāo)表 表 15 項(xiàng)目 單位 水位 備注 庫區(qū)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(biāo)表 表 15 項(xiàng)目 單位 水位 備注 特性 護(hù)岸 m 右岸 回水長度 km 庫區(qū)面積 萬 m2 動能指標(biāo) 引用流量 m3/s 185 裝機(jī) Mw 年電能 萬 5185 5488 5791 6094 年利用小時 h 4321 4288 4258 4232 設(shè)計(jì)水頭 m 保證出力 Mw 差額指標(biāo) 裝機(jī)容量 Mw 保證出力 Mw 年發(fā)電量 萬 303 303 303 工程總投資 萬元 220 228 233 補(bǔ)充千瓦投資 元 /KW 2750 2850 補(bǔ)充電度投資 元 / 差額投資內(nèi)部收益率 % 備注：方案比較階段成果 洪水調(diào)節(jié)和防洪特征水位選擇 XX水電站無調(diào)節(jié)洪水的能力，設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位均由相應(yīng)水位時的泄流能力決定；根據(jù) XX 水電站泄水建筑物泄流能力表，由校核洪水位控制，當(dāng)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(jìn)行調(diào)節(jié) ,以控制壩前水位。 上游為已建清水水電站，裝機(jī)容量 ，多年平均發(fā)電量 9080 萬 ，年利用小時數(shù) 4223h，正常蓄水位 ，正常尾水位 。 ⑷ 設(shè)計(jì)水平年 設(shè)計(jì)水平年采用 2021 年。 綜合利用及開發(fā)任務(wù)、供電范圍與設(shè)計(jì)水平年 ⑴ 綜合利用 由于 XX 水電站采用引水式開發(fā)，在滿足電站引水要求的同時不能導(dǎo)致下游河段出現(xiàn)脫水現(xiàn)象，電站下泄生態(tài)環(huán)保流量滿足下游河段的生態(tài)環(huán)保要求。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(yīng) 采取防滲工程處理 。 ⑵ 庫區(qū)兩岸主要為 Ⅰ級階地，Ⅰ級階地砂卵礫石屬極強(qiáng)透水層，存在水庫滲漏問題，應(yīng)進(jìn)行防滲工程處理。儲量豐富，質(zhì)量好。建議壩址區(qū)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。廠房基礎(chǔ)開挖時基坑涌水量不大，但須布設(shè)排水措施；尾水渠段 砂卵礫石層中富含孔隙性潛，基礎(chǔ)開挖中須加大排水力度。巖性上部為松散堆積的砂卵礫石，厚 ～，滲透系數(shù) 80～ 120m/d。弱風(fēng)化巖體呂榮值 ～ ,賦存裂隙性潛水，地下水埋深 。 ,泥質(zhì)板巖 板理厚 1～ 5㎜ ,層厚10～ 30cm,局部厚 100cm,板理、裂隙較發(fā)育 ,沿裂隙往往充填 1～ 10mm白色石英脈。 電站廠房及尾水渠工程地質(zhì)條件及評價 （ 綜合說明） 19 廠房位于 XX左岸Ⅰ級基座階地上，到河水邊垂直距 93m。強(qiáng)風(fēng)化層厚 1～ 。設(shè)計(jì)引水口底板高程 ,引水水位 ,水深 3m,渠道縱坡 1/2021。 引水線路的工程地質(zhì)條件 初設(shè)階段擬定的引水方案為明渠引水 ,上壩址引至廠房，引水渠線長 。故工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì) 條件上壩址比下壩址略優(yōu)。 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件及評價 XX水電站工程擬選上 、下二個壩址進(jìn)行比較，二個壩址與清水電站尾水的距離分別為 、 ，二個壩址段河道呈 SE135176。 水庫浸沒 庫區(qū)發(fā)生浸沒的地段主要在壩址區(qū)以上的Ⅰ級階地農(nóng)作物區(qū)，由于階地地下水主要接受河水補(bǔ)給，無向外排泄的通道，水庫蓄水后，潛水位抬升而導(dǎo)致耕地浸沒。右岸庫岸主要為人工堤防組成，左岸庫岸主要為Ⅰ級階地下部砂卵礫石及上部砂壤土組成。經(jīng)取樣分析，水質(zhì)對砼無任何腐蝕性。區(qū)域內(nèi)未發(fā)現(xiàn)挽近期活動性斷裂構(gòu)造，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定。 地層巖性 工程區(qū)出露地層，為三迭系中統(tǒng)第二巖組（ T2b）及第四系覆蓋層（ Q）。推移質(zhì)按懸沙的 10%考慮，推移質(zhì)輸沙量為 萬 t。 Cv值按流域面積由 XX站和∑下巴溝站雙對數(shù)內(nèi)插求得， Cv=，取 Cs/Cv=。系列中包含了豐、平、枯水期，具有良好的代表性，能夠滿足本電站初步設(shè)計(jì)精度要求。從降雨分布來看，上游年降水量為 600～ 700mm，中游臨潭以上南岸為 700～ 800m 以上，北岸為 700～ 600mm 以下，往下游降水量逐漸減少。植被較好，除局部地段外，多數(shù)地區(qū)水土流失較輕，河道高程約在 2021～ 3000m 之間。 鑒于以上原因，公司于 2021 年 3 月委托蘭州江明水利水電工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司進(jìn)行了壩址及樞紐調(diào)整，完善了渠道斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，重新進(jìn)行了廠區(qū)布置及廠房優(yōu)化設(shè)計(jì)，調(diào)整了電站的動能指標(biāo)，并根據(jù)甘肅省新的概算編制方法重新編制了 （ 綜合說明） 14 概算，于 2021 年 6 月編制完成了《甘肅 XXXXXX 水電站工程修編初步設(shè)計(jì)報(bào)告》。⑶ 進(jìn)水閘后渠道頂高程 ，樞紐下游設(shè)計(jì)洪水位為 ，校核洪水位 ，在中小洪水時前段臨河渠道均處在洪水位以下 ,渠道防洪壓力很大。在進(jìn)一步的實(shí)施工作中，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)存在以下問題：⑴ 樞紐壩址距上游清水電站尾水僅