某水電站增效擴(kuò)容改造初步設(shè)計(jì)報(bào)告(已改無錯(cuò)字)

　　

【正文】 控制集雨面積 , 干流長度 ，干 流坡降 44‰。 氣象 河壩 電站屬亞熱帶大陸季風(fēng)濕潤氣候，熱量充足，四季交替分明。灌區(qū)多年平均氣溫 ℃ ～ ℃ ，多年平均日照為 ， 多年平均降雨量 1715mm，多年平均蒸發(fā)量 。 徑流 XX 河壩 壩址逐月平均流量直接從省勘測設(shè)計(jì)總院 2021 年編的《湖南省 XX 縣蘆江水庫初步設(shè)計(jì)報(bào)告》引用，然后通過水文比擬法求得 XX 河壩 壩址逐月平均流量。結(jié)果見表 1－ 3。 表 1－ 3 XX 河壩 壩址各典型年徑流 m3/s 頻率典型年 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 1970 10%豐水年 1985 50%平水年 1969 90%枯水年 7 工程地質(zhì) 區(qū)域地質(zhì)概況 河壩 位于 XX 河流域干流上，在 XX 舜皇山林區(qū)，屬萌渚嶺山系的一部分，境內(nèi)大部分的山地在海拔 200— 1000m 之間，群山連綿，河流溪溝曲折蜿蜒，兩岸山坡陡峻，基巖裸露，屬侵蝕中低山地貌類型。 根據(jù) 安全評價(jià) 地勘， XX 河攔河壩地層分為二層，①層為紫紅色中厚層狀石英砂巖，呈強(qiáng)～弱風(fēng) 化狀態(tài)， 節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石 較 破碎，透水性較大 ， 多在 ～ 33Lu，為中等透水 巖 帶，透水帶厚度 5～ 10m。 ②層為弱風(fēng)化 基巖區(qū) ，紫紅色中厚層狀砂巖 ，巖體相對完整，透水性相對較小 。 主要建筑物工程地質(zhì)條件 庫區(qū) 工程地質(zhì) 庫區(qū)為高山峽谷地形，庫岸山體極為雄厚，庫盆由 砂 巖組成，滲透性較弱，水庫無滲漏之憂。 庫岸基巖裸露，因節(jié)理發(fā)育，巖體較破碎，山坡表層的殘坡積層在重力、水文氣象等因素作用下，局部的小型坍塌、滑坡對水庫影響不大，庫岸基本穩(wěn)定。壩兩岸山坡陡峻，山體雄厚，森林茂密，兩岸山坡穩(wěn)定， 不會有較大的塌方發(fā)生。 廠址 主要工程地質(zhì)問題及評價(jià) 廠房座落于上壩后階地上，階地地勢較平緩，斜坡 10－ 15176。 地表覆蓋層為第四系全新統(tǒng)沖積層（ alQh）砂質(zhì)壤土，礫卵石夾砂厚 4－ 5 m，以及坡積殘積層（ dl+elQH）粘土碎石，厚 2－ 3 m。下伏基巖，為石灰?guī)r及其互層，巖層產(chǎn)狀 125176。/SW36176。,巖層節(jié)理發(fā)育，有 10176。/NE78176。及 60176。/NW38176。，巖層較破碎，基巖強(qiáng)風(fēng)化層深 4－ 7 m，廠區(qū)未發(fā)現(xiàn)斷層及較大的破碎帶。廠房基礎(chǔ)座落于弱風(fēng)化巖層上。 工程任務(wù)和規(guī)模 電站 技術(shù)改造任務(wù) XX 河壩 電站自 1958 年投產(chǎn)以來，已運(yùn)行 50 多年。機(jī)組和電氣設(shè)備已超過使用期限，嚴(yán)重老化，故障率高，機(jī)組出力效率明顯降低。本次技改的主要任務(wù)是： （ 1）電站廠房陳舊破爛，廠房 修整裝飾 ；（ 2） 拆除 1 套 水輪機(jī)組 ， 升級改造 3 套 水輪機(jī)組；（ 3）電氣設(shè)備的更新改造及；（ 4）生產(chǎn)建筑物必要的裝修。 8 水庫和電站特征水位 XX 河壩 最大壩高 ，總庫容 萬 m3，正常庫容 102 萬 m3。改造后總裝機(jī)容量 1MW，根據(jù)國家《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 SL2522021，本工程為 Ⅲ等工程，大 壩、廠房等永久性建筑物按 3 級建筑物設(shè)計(jì)，次要建筑物按 4 級建筑物設(shè)計(jì)。 根據(jù)省 水利 水電總院 2021 年編制的《 XX 河 水閘安全評價(jià)報(bào)告 》：壩址 500 年一遇洪峰流量為 453m3/s，相應(yīng)上游設(shè)計(jì)洪水位 ； 50 年一遇洪峰流量為 321m3/s，相應(yīng)設(shè)計(jì)洪水位 。 電站改造裝機(jī)規(guī)模 XX 河壩 為 月 調(diào)節(jié)水庫，本次計(jì)算時(shí)采用豐、平、枯三個(gè)典型年，按年調(diào)節(jié)水庫水能計(jì)算方法，逐月計(jì)算。 計(jì)算成果匯總見表 1－ 4。 9 表 14 XX 河壩 電站設(shè)計(jì)代表年水能計(jì)算成果表 設(shè)計(jì)代表年 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 合計(jì) 豐水年（ P＝10%） 渠首 電站出力（ Kw） 渠首 電站發(fā)電（萬 Kwh） 壩后電站出力（ Kw） 壩后電站發(fā)電（萬 Kwh） 平水年（ P＝50%） 渠首 電站出力（ Kw） 渠首 電站發(fā)電（萬 Kwh） 壩后電站出力（ Kw） 壩后電站發(fā)電（萬 Kwh） 枯水年（ P＝90%） 渠首 電站出力（ Kw） 渠首 電站發(fā)電（萬 Kwh） 壩后電站出力 （ Kw） 壩后電站發(fā)電（萬 Kwh） 渠首 電站多年平均發(fā)電量： 萬 kwh；壩后電站多年平均發(fā)電量： 萬 kwh 10 通過計(jì)算 XX 河壩 電站多年平均發(fā)電量 萬 kWh，較改造前設(shè)計(jì)發(fā)電量 220 萬kWh 增加發(fā)電量 萬 kWh,增加比例為 32%。較 2021 年至 2021 年共 10 年實(shí)際平均年發(fā)電量 萬 kWh 增加發(fā)電量 萬 kWh。 ⑶ 裝機(jī)規(guī)模確定 為了合理選擇發(fā)電流量，以便確定裝機(jī)容量和機(jī)組選擇設(shè)計(jì)，利用月平均來水量，考慮水頭損失后，進(jìn)行徑流和水能計(jì)算。 原電站裝機(jī)容量選擇不合理， 本次電站 增效 擴(kuò)容改造 ，渠首電站保留 一臺 2200kw機(jī)組， 取消 1 臺 125kw 機(jī)組 ，取消后機(jī)組發(fā)電量只減小 萬度；壩后電站 裝機(jī)容量升級為 2 臺 400kw，總裝機(jī)容量 3 臺 1000kw。 水工建筑物設(shè)計(jì)及復(fù)核 XX 河壩 壩址位于 XX 干流 的上游，地處 XX 縣 大廟口 鎮(zhèn)，距 大廟口 鎮(zhèn) 1 km，距XX 縣城 35km。電站工程于 1965 年動工興建， 1966 年 3 月完成。壩體為鋼筋混凝土 重力 壩，最大壩高 ，總庫容 萬 m3，正常庫容 102 萬 m3，有效庫容 102 萬 m3。是一座以灌溉為主，兼顧防洪、發(fā)電等綜合效益的中型水利工程 本工程 河壩 總庫容為 萬 m3，改造后總裝機(jī)容量 1MW，根據(jù)國家《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 SL2522021，本工程為 Ⅲ 等工程，大壩、廠房 等永久性建筑物按 3 級建筑物設(shè)計(jì)，次要建筑物按 4 級建筑物設(shè)計(jì)。 XX 河壩 大壩樞紐工程于 2021 年經(jīng)省水利廳鑒定為 3 類壩， 已列入國家重點(diǎn)水閘除險(xiǎn)加固項(xiàng)目；電站廠房破舊，但結(jié)構(gòu)安全，滿足改造需要；發(fā)電涵洞過流量滿足需要，但結(jié)構(gòu)安全存在隱患，需要加固。 發(fā)電機(jī)與水力機(jī)械 發(fā)電機(jī)及水力機(jī)械改造方案 本次改造 ：將渠首電站 1拆除， 2機(jī) 200kw 水輪發(fā)電機(jī)組 更新?lián)Q代 ， 4機(jī)水輪機(jī)及發(fā)電機(jī)更換，裝機(jī)容量 擴(kuò)大 ，改造機(jī)組冷卻系統(tǒng)和勵(lì)磁系統(tǒng)，更換油、氣、水系統(tǒng)設(shè)備及管路， 壩后電站新增 1 臺 5t 電動單梁 起 重機(jī)等。 具體改造內(nèi)容見表 15。 11 表 15 壩后發(fā)電機(jī)與水力機(jī)械主要改造內(nèi)容表 序號 名稱 原有設(shè)備規(guī)格型號 改造內(nèi)容 數(shù)量 1 水輪機(jī) HL260WJ60 更換為 HLA551c—WJ—71 2 臺 2 發(fā)電機(jī) TSWN9019 更換為 SFW40012/990 2 臺 3 調(diào)速器 手動調(diào)速器 更換為 SDT300 手電動調(diào)速器 2 臺 4 勵(lì)磁 FKL21 更換為新型號靜止可控硅 2 臺 5 進(jìn)水閥 Z45T10 Dg800 更換為 Z945T10 Dg800 2 臺 6 吊車 新增 1 臺 5t 電動單梁 起重機(jī) 1 臺 渠首 電站發(fā)電機(jī)與水力機(jī)械主要改造內(nèi)容表 （ 表 16） 序號 名稱 原有設(shè)備規(guī)格型號 改造內(nèi)容 數(shù)量 1 水輪機(jī) ZD661LMy60 拆除 1 臺 HL123WJ50 更換為 HLA551c—WJ—50 1 臺 2 發(fā)電機(jī) TSN59/7418 拆除 1 臺 TSWN85/3 更換為 SFW200—8/850 1 臺 3 調(diào)速器 手動調(diào)速器 拆除 1 臺 手動調(diào)速器 更換為 SDT300 手電動調(diào)速器 1 臺 4 勵(lì)磁 TFKL 拆除 1 臺 TFKL 更換為新型號靜止可控硅 1 臺 電氣設(shè)備改造設(shè)計(jì) 電氣一次設(shè)備改造 電站增容改造后主結(jié)線方案不變， 3 臺發(fā)電機(jī) 出線回路采用單母線接線， 2 回， 各處各經(jīng) 1 臺 S7 變壓器升壓到 10KV，再經(jīng) 2 公里 10KV線路輸電至 大廟口 變電站 110kV 線路送入電網(wǎng)。 本工程屬增容改造項(xiàng)目，原有設(shè)備因投運(yùn)時(shí)間較久，不少設(shè)備已經(jīng)老化，由于近年來新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，對原有設(shè)備不是簡單的更換，而是依據(jù)增容后的要求，選用性能更好、更節(jié)能、環(huán)保的新型設(shè)備。 主變壓器選用 新型節(jié)能型 S11，接于 母線上的廠用變干式變壓器，接于 10kv母線上的廠用變選用干式變壓器 , 和 10KV 斷路器選用真空斷路器， 和 10KV12 配置裝置采用箱式金屬全封閉開關(guān)柜，具有五防功能，運(yùn)行安全可靠。 電氣二次設(shè)備改造 XX 河壩 電站電氣二次為老式繼電保護(hù)設(shè)備。現(xiàn)元件很難買到，且存在本身故障多 ,保護(hù)拒跳 ,亂動作。根據(jù)國家和部頒標(biāo)準(zhǔn) ,有關(guān)規(guī)程及本工程實(shí)際情況 ,分別對監(jiān)控系統(tǒng)、同期系統(tǒng)、勵(lì)磁系統(tǒng)、調(diào)速器、繼電保護(hù)裝置、直流系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)進(jìn)行改造和增設(shè)。結(jié)合當(dāng)今水電站監(jiān)控發(fā)展 趨勢，為實(shí)現(xiàn) “無人值班 ,少人值守 ”的運(yùn)行管理模式，提高勞動和生產(chǎn)率 ,提高運(yùn)行水平，減少維護(hù)工作量，本電站擬采用全計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。 金屬結(jié)構(gòu) 對發(fā)電涵管采用內(nèi)襯鋼管進(jìn)行加固處理，鋼襯與原鋼筋混凝土襯砌間的空隙進(jìn)行 回填 灌漿處理。 消防 及暖通 設(shè)計(jì) 消防 根據(jù)現(xiàn)行的消防設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)原則，本電站增效改造后廠區(qū)內(nèi)的消防以水滅火為主要消防方式，重新設(shè)置消火栓滅火系統(tǒng)，新增設(shè)兩臺專用消防水泵，給消防供水環(huán)管供水加壓，其水量和水壓按滿足最大一次消防用水的需求。消防給水系統(tǒng)采用環(huán)管向室內(nèi)外消火栓供水。 發(fā)電機(jī)組的容量較小，不需要設(shè)置固定式滅火裝置；主變壓器的容量較小，且為戶外布置，不需要設(shè)置固定式滅火裝置。 廠房的各設(shè)備間均配置手提式磷酸胺鹽干粉滅火器并在主變、油罐室、油處理室等處設(shè)置手提式和推車式泡沫滅火器和砂箱。在廠房橋式起重機(jī)上配 2 具手提式磷酸胺鹽干粉滅火器。 按規(guī)范要求對電纜溝、道進(jìn)行防火分隔，對電纜孔洞進(jìn)行防火封堵。 電站擬設(shè)火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)和消防聯(lián)動系統(tǒng)，系統(tǒng)在功能上相互獨(dú)立，采用二總線制，對消防水泵和風(fēng)機(jī)的消防聯(lián)動控制采用多線制控制。 消防用電設(shè)備電源按二級負(fù)荷供電，采用單獨(dú)的供電回路，在發(fā) 生火災(zāi)時(shí)仍能保證消防用電。 在廠房內(nèi)的疏散通道、各樓梯間及安全出口處均設(shè)有消防應(yīng)急照明燈及安全疏散指示標(biāo)志，并采用自帶的蓄電池作為備用電源。 13 暖通 主廠房通風(fēng)方式為自然進(jìn)風(fēng)，機(jī)械排風(fēng)。 施工組織設(shè)計(jì) 施工條件 XX 河壩 壩址位于 湘 江一級支流 XX 河 的上游，地處 XX 縣 大廟口 鎮(zhèn)，距 大廟口 鎮(zhèn) 1km，距 XX 縣城 35km。水庫防汛公路與縣、鄉(xiāng)公路已全部連通，交通運(yùn)輸條件完全具備。 各部分施工均不涉及新增施工便道問題。 施工機(jī)械及設(shè)備的動力來源用電問題也非常便利。 工程用水、生活用水都能得到 保證。 主要工程 內(nèi)容 XX 河壩 電站增效擴(kuò)容工程的主要項(xiàng)目包括： 電站廠房 修整裝飾 、輸水發(fā)電涵洞改造、 機(jī)組設(shè)備改造 等。 施工進(jìn)度計(jì)劃 整個(gè)工程施工進(jìn)度計(jì)劃為期六個(gè)月，主要工期安排在 2021 年 11 月至 2021 年 4 月，高峰期施工砌筑人員上足 80 人。其他平均每天上足不少于 40 人。 工程管理 本工程是老電站技術(shù)改造項(xiàng)目，項(xiàng)目業(yè)主是 XX 縣 金江 電站管理局，工程管理單位是 金江 二級電站，原管理機(jī)構(gòu)和人員設(shè)置不符合有關(guān)規(guī)定，本次設(shè)計(jì)依據(jù)水利部《農(nóng)村水電站崗位設(shè)置及定員標(biāo)準(zhǔn)（試行 )》作出調(diào)整。其中管 理人員力求精簡，生產(chǎn)部門采用少人值班、少人值守的原則定編、機(jī)械電氣設(shè)備大修可考慮 金江 電站管理局統(tǒng)一安排，職工定員總數(shù)為 15 人。 XX 河壩 由 XX 河壩 管理所負(fù)責(zé)管理，本電站管理范圍為：引水壩、發(fā)電引水隧洞、壓力鋼管、發(fā)電主付廠房、升壓站、尾水渠和進(jìn)廠公路所在區(qū)域。工程保護(hù)范圍為：發(fā)電引水隧洞、壓