某某水電站工程可行性研究報告代初步設計-閱讀頁

　　

【正文】 39 年的水沙資料 統計， 協和拉水文站多年 平均含沙量為 179。 工程地質 區域地質 本區位于塔里木 盆 地北緣坳陷和柯坪斷隆構造單元內；庫車邊緣坳陷北部與天山地槽褶皺帶內的木札爾特邊緣隆起相鄰，庫車邊緣坳陷南部以 XX 北部斷裂（基底斷裂）為界，與柯坪斷隆構造單元相接。區域內構造形跡受緯向構造和 NW 相弧形構造控制。 引水系統工程地質條件 引水線路 地面高程為 ～ ， 地表出露巖層基本為第四系全新統（ Q4），在勘探深度范圍內，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，層理結構明顯，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、灰巖 、砂巖等為主。 尾水 工程地質條件 該段線路場地自然地面高程為 ～ ，在勘探深度范圍內，地層巖性為灰白～ 青灰色 的 圓礫 混合土，層厚在 25m 以上，稍密～中密～ 密實 ，以 圓礫 為主，該層上部骨架顆粒間以礫石和中粗砂充填，骨架顆粒 之間 基本連續 接觸，層理結構明顯，一般粒徑 5～ 80mm，最大粒徑 400mm，顆粒磨圓度較好，分選性較好，礦物成分主要以花崗巖、 灰巖 、砂巖等為主。 可就地開采西南側 XX河河床，粗顆粒、細顆粒均有滿足工程使用的儲量。 工程規模 徑流調節及水能計算 XX 水電站是在灌溉渠道上開發建設的電站，利用 XX 河東岸干渠 XX 電站尾水渠以下至革命大渠分水閘之間的落差開 發水電資源，其水利動能計算遵循電調服從水調的原則，電站引水首先滿足 英阿瓦提及四團勝利二渠灌區 、 薩瓦甫其牧場 、 XX16 大隊 、恰克拉克灌區和減水河段生態需水的情況下進行引水發電。 考慮到上游大石峽水利樞紐修建后對 XX 河徑流的調節作用，更利于下游梯級電站發電，在聯合運行時 ， 根據大石峽 水量 月出庫過程進行長系列計算。 （代初設） 8 裝機容量 XX 水電站上游梯級 XX 電站設計發電流量為 75m179。/s，同時考慮東岸總干渠灌溉余水匯入， 而東岸總干渠設計流量為 75m179。/s，因此以 87 m179。/s、 76 m179。/s，對相應 、 和 三個 裝機 容量方案。/s，裝機容量 。經計算， 2020 年 XX電網負荷增加幅度較大，電力缺口較大，當 XX 電站裝機容量 時，完全能夠被電網接受。/s，當枯水期最小流量為 179。/s，占單機額定流量的 42%，機組能夠滿足安全穩定運行及運行靈活性要求。故，初步設計階段推薦方案機組臺數為 2 臺，相應單機容量為 。 XX 水電站額定水頭與加權平均水頭的比值取 ，在《水力發電廠機電設計規范》規定的 ～ 的范圍內，可以保證機組在穩定高效區域內運行，所以 XX 水電站水輪機額定水頭確定為 。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。 根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL252— 2021）中相關條款，樞紐防洪標準設計取 10 年一遇洪水標準、校核取 30 年一遇洪水標準；廠房設計取 20 年一遇洪水標準、校核取 50 年一遇洪水標準；臨時性建筑物采用 5 年一遇洪水標準。 工程選址及方案選擇 ⑴ 渠 首方案比選 －沒有比較 要素 ！ 建議從整體布置比較，方案 1 左側，方案 2 右側 ，并附技術經濟表 根據取水口位置的不同，渠首布置有兩種方案，以東總干渠劃分為左側方案和右側方案。 最佳的 渠首位置為尾水渠末端交通橋以下， XX 電站 尾水與東總干渠匯口以上。故左側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。 最佳的 渠首 位置為 XX 尾水與東總干渠匯口以下， XX 分水閘以上。若渠首移至 XX 分水閘以下，若說頭保持不變的前提下，渠首以（代初設） 10 上的東總干渠和 XX 分水閘至少需要加高 ，根本沒有可實施性。 ⑵ 渠線方案比選 根據水源不同擬定左岸和右岸兩個方案。對于兩方案，前池、廠房和尾水布置相同。進 水閘與節制閘中心線呈 25176。渠道總長 994m，依次穿過一條退水渠和一條灌溉渠道。夾角，與灌溉渠呈 28176。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。渠道縱坡按不沖不淤條件及滿足冬季極端寒冷的情況下可能出現的岸冰，控制輸冰流速不小于 ，同時最大限度的利用水頭，選定縱坡為 1/3000。進水閘與節制閘呈 60 度夾角。引0+～ 0+ 的渠道位于東總干渠左側，其中在樁號 0+ 處為轉彎段，轉角 153176。引 0+～ 0+ 為跨渠涵洞式渡槽，含 2 段漸變段。 轉彎半徑為 80m。渠道縱坡按不沖不淤條件及滿足冬季極端寒冷的情況下可能出現的岸冰，控制輸冰流速不小于 ，同時最大限度的利用水頭，選定縱坡為 1/3000。左岸方案渠線長 ，涉及到的渠系建筑物為跨東岸總干渠涵洞式渡槽。 東岸干渠左岸上游西北角處為當地村民居住點和“中共塔里木河流域 XX管理局”，往下游為大面積的養殖魚塘，規模約 8 萬 m178。若廠區選擇在左岸，相應的動力渠、前池、廠房等建筑物均要布置在左岸，工程占地基本上全部是魚塘和耕地，這樣會大大增加工程占地方面的投資，而且需要解決的占地補償問題多，耗時耗資。 東岸干渠右岸主要是荒草地和胡楊林，零散分布幾處死水灣。將廠址選擇在右岸，建筑物占地主要為荒草地和部分胡楊林，工程占地投資較低。 綜上所述，經過綜合比較，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。 ⑴ 渠首布置 渠首布置在東總干渠 XX 分水閘上游 處，布置 2 孔節制閘和 2 孔進水閘。但從投資來分析，夾角過小，進水閘前沿寬度過長，土建工程量過大。進水閘沿水流方向依次為鋪蓋段、閘室段、消力池段和漸變段。 （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。 引水干渠基礎地層均為第 第四系全新統（ Q4），地層巖性為灰白～灰褐色的圓礫混合土。前池由連接段、池身、側堰 、排冰閘 等部分組成，前池總長為 78m。 ⑸ 尾水渠布置 尾水渠位于東岸干渠右側的荒灘及死水灣地帶，渠線盡量不占用林地及耕地，該段線路場地自然地面高程為 ～ ，地層巖性為灰白～青灰色的圓礫混合土，層厚在 25m 以上，地下水埋藏較淺。/s。閘前需改建東總干渠 53m。進水閘斜對面為 XX 尾水渠出口，根據《 XXXX 河 XX 水電站工程可行性研究報告》尾水渠深 ，邊坡 1:2，設計渠底寬度 。經水力計算，進水閘后引水明渠首段水位為，明渠設計水深 ，明渠首段底板高程為 。由于 XX 電站引用東總干渠灌溉用水，泥沙量已經很少，故無需 設置攔沙坎。/s，設計引水位 ，明渠首段水位為。 ⑵ 引水渠設計 本電站引水 渠線 長 ，宜采用具有施工簡單、邊坡穩定、便于砼薄板襯砌的梯形明渠斷面，確定引水渠梯形斷面，底寬 6m，邊坡 1:，渠深 ～，采用 C W F200 現澆砼板，底板板厚為 400mm、邊坡板厚 250mm，渠道縱 向在護坡與 地 板銜接處設 2 條縱向 縫 ，護坡與底板 橫向均 5m 設一縫，錯縫布置，縫寬 30mm，縫 中設橡膠止水帶。 ① 退水箱涵設計 東岸總干渠退水渠設計流量 90m179。 退水渠穿 引水渠 段改為箱涵 ， 從 水渠段下穿過 ， 根據引水明渠的渠道總寬度，需要改造退水渠 長度 70m。在建一側箱涵時，渠道另一側進行導流，當該建成后，可通過已建箱涵進行導流建另一側箱涵。/s，加大 流量為 179。/s。選用鋼筋砼圓管，管徑 2500mm，壁厚 300mm。 ⑷ 前池設計 前池由連接段、池身、側堰 、排冰閘 等部分組成，前池總長為 78m。為設計流量 87 m179。 ⑸ 廠房設計 發電廠房由進水口段、主廠房段以及副廠房段組成。 ，其中主機室長 ，安裝間長16m，安裝間位于主機室左側。副廠房布置在主廠房下游側，將機組尾水管作為基礎進行布置，長 ，寬，總高度 ，總共分為三層。/s，由反坡段和明渠段組成，渠線總長 1016m。前池正常水位 ，設計引用流量 87m179。設計水 頭 ，裝機 8MW，多年平均發電量 4249 萬 ，年利用小時數 5311h。根據水輪機選用水頭范圍，可以選用軸流轉槳式或燈泡貫流式水輪機。 水輪機主要參數 推薦選用的水輪機主要參數如下： 型號 ZZ(572)LH295 臺數 2 （代初設） 15 轉輪直徑 額定流量 179。油壓裝置型號為 ，壓力油罐容積為 179。 ? 廠內起重機 選用一臺 50/10 電動雙梁單小車橋式起重機。不設機修設備。 副廠房亦不設置全面的采暖系統 ， 僅在人員聚集的辦公區域采用空調采暖。在主廠房 排水泵廊道 層設機械排風系統；副廠房上部為自然通風 ， 下部為機械通風 的方式 ， 中控室等少數房間設置空氣調節系統 ， 副廠房中控室層和電纜夾層為地面式廠房 ， 采用自然通風方式 ， 高（代初設） 16 壓開關柜及廠變層采用機械進風、自然排風的方式 ， 在電纜夾層設排風機房。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。樞紐建筑物和設備較分散 ， 通風和排煙條件好 ， 交通條件好。 廠區消防主要包括主、副廠房和升壓站等部位 ， 廠區建筑物和機電設備布置比較集中 ， 在建筑物內外均設置有消火栓以及移動式滅火器和砂箱等消防設施 ， 并依據設備特點采用不同消防措施。電站戶外升壓站位于廠房左側平臺 ， 兩臺主變壓器布置在升壓站內 ， 與廠內公路相連接并通至廠外公路 ， 此交通通道兼做消防車道。輸電線路長 4km。 ? 電氣主接線 發電機側電壓選擇為 。采用戶 外敞開式開關站。機組自用電和全廠公用電采用混合供電方式。同時從壩區施工電源取一回備用電源，保證壩區變電所雙電源供電。 ? 主要電氣設備 水輪發電機型號 ： SF400036/4250 Cosφ = 主變壓器型式和型號： SZ1010000 177。 %/ 發電機電壓配電裝置開關設備采用 KYN2812 型戶內手車式高壓開關柜，斷路器采用真空斷路器。 XX 水電站按“無人值班”（少人值守）運行原則設計，采用全計算機監控系統進行電站的監測和控制。 發電機采用自并勵可控硅靜止勵磁方式。水輪機調速器 ，采用微機調節器電液隨動系統。 金屬結構 XX 縣 XX 水電站為渠道電站，各流道共計有各類閘、柵孔共 15 個，配設不同型式、規格的閘門和攔污柵共 13 扇，相應的啟閉操作機械 10 臺套，金屬結構總工程量約 。距離（代初設） 18 XX 市約 40km，距離 XX 縣 29km，工程區有通往 XX 鎮的鄉村公路通過， XX市有鐵路通往烏魯木齊，外來物資可通過鐵路運至 XX，再通過公路運至施工現場， 對外交通條件極為便利。 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。同時利用部分柴油發電機作為備用電源。 工程所用水泥、鋼材、汽油、柴油等就近從 XX 建材采購供應站和石油公司采購。 電站進水閘及節制閘布置于 XX 電站尾水渠下游約 55m 處；引水渠道箱涵布置于 XX 分水閘下游 80m 處；倒虹吸布置于 XX 灌溉渠約 140m 處。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 。導流設計流量為 87m179。 尾水渠及廠房挖深均大于地下水埋深，施工受地下水影響較大。廠房采取基坑周圍井 管排水法排水。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。挖掘機挖裝 15t 自卸汽車運輸， 挖方料直接運至 引水渠 渠堤填筑用料點進行填筑。 渠基礎換填料由天然砂礫料場開采，先用 103kw 推土機清除表層 厚覆蓋層后，再采用 1m179。渠底部位換填采用 88Kw 推土機平料， 振動碾碾壓；渠道邊坡部位換填采用人工平料， 蛙式 ？ 打夯機分層夯實。 ? 砼 澆筑 砼骨料采用砼骨料加工廠生產的天然骨料，成品砼骨料運輸采用 2m179。移動拌和機人工配料拌制砼。 渠首進水閘及節制閘施 工 ? 土方開挖、回填 進水閘 、節制閘土方 開挖采用 1m179。土方回填采用 74kw 推土機平料，拖拉機壓實。移動拌和機人工配料拌制 砼 。 ? 金屬結構安裝 閘門安裝程序按照安裝工藝流程圖進行。挖掘機挖裝 20t 自卸汽車，棄 料甩至附近堆放用于回筑 。采用 1m