湖北省水电站可行性研究报告

湖北省XX市某某水电站可行性研究报告二○○四年十二月工程特性表序号及项目单位数量备注一、水文1、集雨面积全流域km22980坝址以上km213302、多年平均年径流量104m3517003、多年平均流量m3/s二、水库正常蓄水位m130死水位m125总库容104m3500死库容104m380三、工程效益指标装机容量kw3×650年发电量万1260年利用小时数h5694四、主要建筑物1、拦河坝坝型砼重力坝水力自控翻板门泄洪，型号MV－50最大坝高m坝顶长度m170五、主要机电设备1、水轮机台数台3型号ZD760－LH－180（5°~15°）额定出力最大工作水头m最小工作水头m单机引用流量m3/s2、发电机台数台3型号SF250—1000－32—28—24单机容量kw650六、投资总投资万元单位千瓦投资元/kw6349前言某某水电站位于湖北省XX市西北部，坝址座落于XX、南漳、远安等(市)县交界处。电站尾水与下游漳河水库回水相衔接。本工程是沮漳河东支漳河上的一个梯级电站，其主要效益为发电，并兼有灌溉、养殖等综合效益。1958年12月湖北省水利厅勘测设计院提出了《沮漳河流域规划报告》，文中指出某某电站在漳河水库形成后应列入开发项目。1966年漳河水库基本建成全面受益。1976年荆州地区水利局、漳河水库管理局、XX县(市)水利局三家在共同测量、规划的基础上编制并呈报了《某某工程设计任务书》。XX市成立后，于1986年以荆计字[86]04号文和荆政文[86]16号文分别上报省计委和省政府，要求开展某某水电站的前期工作，当时省计委及省水利厅，分别以鄂计重字[86]200号和鄂水电[86]134号文作了批复，同意沙难河工程立项。同年，省计委又以鄂计重字[86]421号文下达了该电站前期和资金安排。同年9月，XX市水利局以荆水计字[86]17号文委托中南勘测设计院对沙难河工程进行可行性研究。1987年8月中南勘测设计院提交《漳河某某水利水电工程可行性研究阶段工程地质勘察报告》。1988年7月中南勘测设计院正式提交《湖北漳河某某水利水电工程可行性研究报告》。2004年6月XX市XX水电建设有限公司委托我院编制《某某水电站可行性研究报告》，我院同有关地质勘察院一同赴现场进行了工程地质勘探和现场查勘工作，进一步调查、收集了相关资料，设计院在上述工作的基础上进行了某某水电站可行性研究设计。某某电站设计总装机3×650KW，总库容500万m3，工程规模属小（1）型，拦河坝采用混凝土重力坝，水力自控翻板门泄洪。工程一年截流，一年坝体砌筑，从队伍进场至第一台机组发电工期为2年，总工期为年。经估算，本工程静态总投资约万元。其中，主体工程投资万元，独立费用万元，预备费万元。1．概述某某水电站位于湖北省XX市西北部，坝址座落于XX、南漳、远安等(市)县交界处。电站尾水与下游漳河水库回水相衔接。本工程是沮漳河东支漳河上的一个梯级电站，其主要效益为发电。参见某某水电站地理位置图。2．水文气象流域概况沮漳河是长江中游北岸的一级支流，上游分东西两支，东支漳河；西支沮河。漳河发源于南漳凉庄，流经南漳、远安、XX、当阳等地至河溶两河口与沮河相汇，故称沮漳河，于沙市附近入长江。漳河全长202km，控制流域面积2980km2。干流河长总落差423m，平均坡降‰。某某坝址距下游漳河水库的观音寺大坝36km，控制流域面积为1330m2，占漳河流域的%。气象漳河流域地处北亚热带湿润季风气候区。流域多年平均气温15.9℃，极端最高气温40℃，极端最低气温－19.6℃。多年平均降雨量为1019.4mm。多年平均相对湿度74%。径流径流的主要来源是降雨，径流的年内分配极为不均，汛期4~10月约占年径流量的88%，11~3月为枯水期，径流量仅占年径流量的12%。坝址多年平均流量为16.4m3/s，多年平均径流量亿m3。洪水漳河洪水由暴雨形成，因地处鄂西高山区，属于东风入流的强暴雨区，年最大洪水的发生期以6月下旬至8月居多，约占洪水发生率的75%。实测最大流量1020m3/s。洪水暴涨暴落，峰型多以尖瘦单峰为主，一次洪水过程一般为3~5天。3工程地质某某坝址位于漳河之新挡1000m长的河段中，库区位于荆当盆地东翼。在库区没有大的活动性断层通过，不存在孕震和发震构造，该区地震基本烈度为6度。水库座落在三迭系上统及侏罗系下统的石英砂岩、砂质页岩、页岩之上，岩层产状总的趋势倾向SW，倾角15~25度。库区不存在较大的渗漏问题。某某库区河曲发育，构成了顺向、反向和斜向等各种河谷，顺向坡河段边坡平缓，未见失稳或滑动迹象。在反向和斜向坡河段，边坡上沿较陡，有一些规模较小的蠕变松动岩体及崩塌体，大部在水库正常蓄水位以下，且规模小，不会影响水库正常运行，库岸稳定性较好。坝址除第四系残坡积层及河流冲积层外，基岸为侏罗系下统香溪群中煤组上部及上煤组陆相湖积层，岩石组成为石英砂岩夹粉砂质页岸或夹砂质页岩或夹砂质页岩。岩石以面状风化为主，局部表现为带状风化及球状风化。岩石的饱合抗压强度为41~116Mpa。天然建筑材料储量较为丰富，强度基本满足要求。河床砂子级配较好，但偏粗或细，含泥量偏高；砾石分选性较差，且以卵砾石为主，软弱颗粒含量较高；天然砂砾料产地分散，储量少，质量不理想；土料大多属壤土，粘粒含量一般在25%左右，天然含水量较低，压实性能好，储量丰富；石料在坝址区内分布较广，多为石英砂岩，强度可满足要求。4水能与水库1、综合效益(1)发电本工程是沮漳河东支漳河上的一个梯级电站，其主要效益为发电。电站设计装机容量1950kw，年发电量1260万kwh。(2)灌溉某某水库总库容500万m3，设计灌溉面积万亩。(3)养殖该库可养殖水面500亩，水深在6.0m以内，可以发展养殖业。2、正常蓄水位及死水位选择(1)正常蓄水位的选择某某水电站正常蓄水位的选择，以淹没区无搬迁为控制上限，经综合考虑，选择正常蓄水位为130m。(2)死水位的选择某某电站坝址以上河段属少沙河流，死水位选择不受其影响。死水位选择拟定了最大水头的40%消落深度，以保证出力增率最大的原则选定死水位125m。3、装机容量及机组机型的选择(1)装机容量的选择水库坝顶高程确定以后，总库容和最大发电水头一定，根据坝址处的多年平均流量16.4m3/s和丰水期（5~9月）平均流量28.08m3/s，经综合考虑，装机容量选为：3×650KW,年发电量1260万KWh，年利用小时数5694h。(2)机组机型的选择某某电站水头变幅在~6.2m之间，根据装机规模、地形条件，考虑效率、运行条件、造价等因素，选择了三台型号为ZD760－LH－180（5°~15°）的水轮机。机组参数：适应水头范围3~7.2m，转速~250r/min，功率282~1085kw，适用流量范围~19.31m3/s。4、水库淹没及移民安置水库正常蓄水位确定时，以无移民安置为上限，故此工程无移民安置问题。参见工程特性表。5．枢纽布置及水工建筑物工程等级和洪水本枢纽工程主要包括：拦河坝和引水发电建筑物等。根据国家《防洪标准》（GB50201-94）和《水利水电工程等级及洪水标准》（SL252-2000），本枢纽属Ⅳ等工程，工程规模属小（1）型，主要水工建筑物级别为4级。其洪水标准为：拦河坝：50年一遇设计，200年一遇校核。电站厂房：50年一遇设计，100年一遇校核。枢纽工程布置坝型选择：某某电站装机3×650KW，总库容500万m3，工程规模属小（1）型，水库上游承雨面积大，洪水在丰水期（5~9月）来水量大，水位陡涨陡落，坝址处地形条件简单，综合考虑地形、施工、投资、运行维护等因素，坝型选用径流式混凝土重力坝，泄洪采用新型水力自控翻板门。枢纽总体布置：拦河坝采用混凝土重力坝，水力自控翻板门泄洪，左岸河床段布置电站厂房，升压站布置在左岸山坡上，单回路出线。工程主要建筑物1、拦河坝大坝为径流式混凝土重力坝，上部为溢洪道，采用水力自控翻板门，翻板门型号MV－50，翻板门高度5m，单孔长度10m，门体为预制混凝土结构，支承部分为金属结构。坝顶高程130m，最大坝高11.2m，坝顶长度170m，。左、右岸坝肩连接段长度均为30m，坝顶宽度5m，上游坝坡1:，下游坝坡1:。2、引水建筑物厂房布置在坝左侧，采用坝上引水方式，引水为矩形渠，单机引用流量~19.31m3/s，进水口底板高程125m，设拦污栅、检修门、平板事故门各一道。3、厂房与开关站厂房布置在左岸滩地上，安装3台650KW机组，机组间距5m，尺寸为长×宽×高=20×10×15m。开关站布置在厂坝之间的平台上，变压器布置在厂房左侧。6．机电及金属结构主要机电设备本电站主要机电设备有：水轮机3台型号ZD760－LH－180（5°~15°）。机组参数：适应水头范围3~7.2m，转速~250r/min，功率282~1085kw，适用流量范围~19.31m3/s。发电机3台，型号SF250－1000－32－28－24，功率250~1000kw。水轮发电机组配置3台调速器。厂内布置有油、汽系统，供排水系统，继电保护系统等。另外，电厂布置变压器、低压配电盘、高压开关柜等相应的配套设施。金属结构整个工程金属结构设备为引水发电系统闸门及启闭机，闸门6扇，启闭机6台。7．施工条件坝址对外交通方便，水路经漳河水库接焦枝铁路，公路从左岸通过，上游96km通南漳，下游76km到XX，右岸下游距坝址1km有公路通远安县。路面为Ⅲ级公路。坝址右岸有远安县电网一条10KV线路通过，XX市35KV电网距坝址22Km。施工施工导流标准采用枯水期五年一遇，流量为123m3/s。基坑渡汛标准采用十年一遇，相应流量为1420m3/s。围堰采用袋装土围堰。导流顺序为：第一年汛期两岸开挖、河床过水。枯水期形成右岸明渠底孔，同时河床左岸横向围堰截流，基坑施工，右岸明渠底孔过流。第二年河床闸基浇筑至高程125m，吊装水力自控翻板门。第三年4月下闸，封堵导流底孔，蓄水发电。考虑地方工程的特点，混凝土与浆砌石的施工，以小型及轻型设备为宜，同时辅以人工配合。经比较，基坑施工时可用正向铲改装履带吊吊运块石、砂浆及混凝土，仓面上再用人工架子车或胶轮车分料送到各砌筑点。施工总进度本工程一年截流，一年坝体砌筑，从队伍进场至第一台机组发电工期为2年，总工期为年。8．工程投资估算基本依据依据估算工程量，编制原则执行水利部水总[2002]116号文《水利工程设计概（估）算编制规定》。基础资料⑴人工工资按六类地区平均为元/工日。⑵材料价格水泥：全部由XX市供应，按级散装矿渣水泥由汽车运90km至坝址，预算价350元/t。钢筋：按XX市预算价2960元/t。⑶设备运杂费及安装费设备运杂费分别为主机%，主变%，其余机电设备6%，金属结构8%。⑷风、水、电价施工用电由电网供电，不计自备电源，电价元/，水价元/m3，风价为元/m3。⑸砂石单价碎石：全部机轧为元/m3。砂：机械轧制为元/m3，人工采天然砂为元/m3。费用计算独立费用按现行水利部文件估算约为建安工作量的%估算；预备费按前述总额的8%估算。总投资估算经估算，本工程静态总投资约万元。其中，主体工程投资万元，独立费用万元，预备费万元。参见工程投资估算表。工程投资估算表编号名称单位数量单价（元）合价（元）备注1土石方开挖m31250015　2混凝土浇筑m311503　3水轮发电机组台3300000　4输电线路Km1520000　5变电设施及配套设备台套3150000　6水力自控翻板门扇1650000型号MV－507引水闸门扇630000　8厂房m22001000　9进站公路Km2100000　10管理及生活用房m2450400　11其他永久工程项　　　12临时工程项　　　13淹没补偿项　　　14公路加高km400000淹没地段公路15独立费用项　　勘测设计费等16预备费项　　　17合计　　　.48　9效益分析由于某某电站上游来水面积大，水量充足，枯水期短，装机容量情况年发电时间全部按65%计算，每年可发电1260万度，按国家现行上网价元/小时计万元，生产费用、贷款利息每年需120万元，每年净盈利195万元。由此可知，仅发电一项7年左右可收回投资。10结论与建议1、某某水电站通过多次规划、勘测工作，水库及坝址的工程地质条件较好，库岸稳定性较好，水库分水岭雄厚，蓄水后无渗漏。坝址地质条件简单，岩石坚硬、完整，具备建坝发电的良好条件。2、本工程主要效益是发电，电站兴建后，年发电量约为1260万。3、根据经济效益分析表明，本工程的社会经济效益及企业本身的偿还能力和回收能力均基本满足国家规定，因此，兴建某某水利水电工程是可行的。4、某某水电站目前选择的坝型为混凝土重力坝，水力自控翻板门泄洪，投资少、施工方便、工期短且运行维护费用低。