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1.1 绪 言
巫溪县黑水河梯级电站位于重庆市巫溪县境内,由黑水河电站一级二级及三级共三个梯级电站组成。一级电站取水坝位于黑水河源头之龙洞湾支沟尾部,坝址以上控制流域面积1.1km2,引水至庙河坝北面的山脊缓坡地上压力前池,前池正常水位1287.03m,厂房布置于庙子河与其右岸一小支沟汇合处,尾水高程1182.0m,电站装机1500kw,年发电量559万kw.h;二级电站取水坝位于庙子河与黑水河汇合口下游庙河坝处,坝址以上控制流域面积15.77km2,引水至压力前池,前池正常水位1179.12m,厂房布置于向家屋场下游约500m黑水河右岸河滩处,尾水高程1066.30m, 电站装机3500kw,年发电量1300万kw.h;三级电站取水坝位于樟树垭沟与黑水河汇合口下游约200m处,坝址以上控制流域面积24.8m2,引水至西溪河山上压力前池,前池正常水位1057.03m,厂房布置于西溪河大龙潭河边,尾水高程638.67m, 电站装机15000kw,年发电量5607万kw.h。
黑水河为西溪河支流,发源于天鹅池,流经老屋场、雷家屋场、龙打伞、新屋场、穿洞子,在文家第汇入西溪河。黑水河流域面积43.5km²,主河道长14.47km,河道平均比降68.1‰。属山溪性河流。
巫溪县人民政府及其水行政主管部门高度重视黑水河水能资源开发。2011年7月由重庆江河工程咨询中心有限公司编制完成了《重庆市巫溪县黑水河水能梯级开发规划报告》,同年8月,由巫溪县人民政府组织相关部门对该规划报告进行了审查。2011年9月巫溪县发改委以“巫溪发改发(2011)355号”文提出了该规划报告的审查意见,同意黑水河由上至下兴建一级电站、二级电站和三级电站共三个电站的梯级开发方案。受巫溪县黑水河水电开发有限公司委托,我公司承担了黑水河梯级电站的可研报告编制工作。
根据主管部门对规划报告的审批意见和业主要求,我公司组织专家对本工程各主要建筑物进行了踏勘,业主单位组织勘察队伍对工程区工程地质条件进行了踏勘,并对第三级电站实施了详勘,我公司根据地勘单位提供的地质资料和收集到的水文资料,遵照DL/T5020—2007《水电工程可行性研究报告编制规程》,进行了方案比较,从技术、经济、社会、环境等方面进行了全面分析论证,基于以上工作,编制了本可研报告。
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1. 2工程建设必要性
(1) 是缓解电网紧张局势需要
重庆市国民经济发展迅速,负荷需求与日俱增,由于电力系统装机容量严重不足,发供电缺口及峰谷差较大,缺电已成为重庆市经济社会可持续发展的重要制约因素。据《重庆市2015年社会经济发展规划》对电力市场的预测,2009年全社会需电量达324亿kw.h,最大发电负荷达688万kw; “十一五”期间电量平均增长率为9.1%,负荷年均增长率为9.2%;“十二五”期间电量平均增长率为7.25%,负荷年均增长率为7.28%。规划2015年全市发购电量将达615亿kw.h,最高负荷约1309万kw。2010年前市电力系统将新增供电能力218.5万kw,但系统的调峰容量最大缺口约253万kw,平均缺口约157万kw。
巫溪县目前已形成完整的地方电网,实行厂网分离的经营体制,供电部分纳入重庆市电力公司所辖的巫溪县供电股份有限公司,计划建220KV变电站一座,形成地方电网和市电网互送电力电量的通道。到2009年底,巫溪县电力系统发电装机容量6.2万kw,年发电量1.94亿kw·h,其中:水电装机4.7万kw,年发电量1.76亿kw·h。根据《巫溪县国民经济和社会发展第十五年计划纲要》,预计到2015年,巫溪县电力系统年最高负荷将达23.52万kw,电量10.5亿kw·h,存在明显的电力电量缺口。电力系统内调节水电装机容量占总容量的比例不高,水电调峰调枯能力有限,供电质量得不到保证,特别是枯水期电力供应更为紧缺,严重制约了巫溪县国民经济发展和人民生活水平的提高。
因此,发展水电建设是解决好电力电量供需矛盾的主要途径,是保证巫溪县国民经济可持续发展的关键。今后发展趋势为陆续开发大宁河中上游、弯滩河等干支流的水电资源,并进行配套的电网建设,既满足地方电网的电力电量需求,又可将余电外送重庆市电网。
(2) 是发展水电能源,变资源优势为经济优势,脱贫至富的需要
巫溪县因历史地理的原因及处于重庆市东北边缘大巴山腹地的特殊地理位置和山高坡陡、沟深谷狭的地形地势环境,经济一直以农、林、特产为主,工业基础薄弱,发展速度缓慢,人民生活贫困落后。该县自然资源比较丰富,地下矿藏主要有煤、铁、铅锌、石灰石、重晶石、磷、石膏等。水能资源理论蕴藏量46.2万kw,经济可开发量42.6万kw,已开发量3.29万kw,仅占经济可开发量的7.72%,尚存较大的水能资源开发潜力。
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因水电能源优势产业发展滞后,影响了矿产资源的开发与加工和发展该县特色经济及改善人民群众生产生活条件与脱贫致富全面建设小康社会的进程。
黑水河梯级电站建成投入运行后,可缓解系统电力电量供需矛盾,提高系统供电质量,利于系统经济运行,对当地经济的发展起到良好的带动作用。通过发展水电能源优势产业,除满足本县经济社会发展所需电力电量外,余电可成为商品上市网销售,变水电能源优势为经济优势,增加地方经济收入,改变地区经济贫穷落后面貌。
发展水电不仅增加能源供应和改变地方产业单一的模式,还可逐步实现以电代柴、煤的能源结构形式,改善人民群众的生活环境,保护森林植被,减少水土流失,符合目前经济社会发展的整体思路。
综上所述,兴建黑水河梯级电站对改善巫溪县发展国民经济电力紧缺局面,促进地方经济社会可持续发展,变资源优势为经济优势,增加地方财政收入,维护社会稳定,全面建设小康社会,都是十分必要和迫切的。
1.3 水文
1.3.1流域概况
黑水河水电站位于巫溪县境内大宁河一级支流黑水河上。大宁河上游有东溪河和西溪河,西溪河比东溪河长,西溪河为大宁河的主流,东溪河为支流,东溪河和西溪河汇合后称大宁河。黑水河在西溪河上游的支流上,发源于天鹅池,流经老屋场、雷家屋场、龙打伞、新屋场、穿洞子,在文家第汇入西溪河。黑水河流域面积43.5km²,主河道长14.47km,河道平均比降68.1‰,属山溪性河流。
黑水河梯级电站均为无调节的径流式电站,取水口位于黑水河中游,取水水源主要为地下水,也有部分地表径流。坝址以上流域高程在1100m~2500m之间。流域内出露炭酸岩层,为强风化地带,属于大巴山弧形挤压皱褶夷平面,遍布漏斗、天坑、落水洞,地下水力管道丰富,构成广泛的水力联系,这些地下水保证了黑水河枯期流量相对稳定。
流域内森林覆盖率高,人烟稀少,水土流失较轻。 1.3.2气象特征
黑水河流域属亚热带暖湿季风气候区,受东南和西南季风的影响,年降水量较多,雨季长,主要气候特征是春季气温回升快,夏热多伏旱,秋凉绵雨多,冬季干冷。流域内
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地势高差悬殊,气候垂直变化明显。据流域邻近的巫溪县城厢气象站1959~2000年资料统计,多年平均降雨量为1174.1mm;多年平均气温17.8℃;多年平均风速1.9m/s,多年平均最大风速14.4m/s;多年平均相对湿度69.1%;多年平均日照时数1553.3h;多年平均雾日11.2d;多年平均无霜期304d。 1.3.3径流
流域径流主要来源于地下水,地下水由降水补给,径流的年内变化与降水基本一致。每年3月中、下旬开始,随着降雨增加,径流也相应增大,4月为汛前过渡期,6~9月流域进入主汛期,径流量大增,但盛夏伏旱季节,常有小流量出现,10月为汛后过渡期,降雨减少,径流也随之减小,11月下旬至次年3月上旬较少降雨,径流主要由地下水补给,1~2月是径流的最枯时期。黑水河流域森林茂密,广泛分布炭酸岩层,岩溶发育,降水通过地表入渗及地下管道的迳流排泄入河,形成本流域较为稳定的河道径流。
根据巫溪站径流系列,采用面积比并考虑降雨量修正推求黑水河各梯级电站天然地表径流。各梯级电站坝址处天然地表径流成果详见表1-1。
表1-1 黑水河各梯级电站坝址处天然地表径流成果表
项目 水文年 4-10月 11-次年3月 水文年 4-10月 11-次年3月 水文年 4-10月 11-次年3月 多年平均流量(m3/s) 0.0367 0.0534 0.0129 0.526 0.766 0.185 0.827 1.205 0.291 设计径流(m3/s) P=10% P=20% P=50% P=80% P=90% 2黑水河一级电站(F=1.10km) 0.27 2.0 0.0498 0.0446 0.0358 0.0282 0.0247 0.31 2.5 0.0753 0.0665 0.0513 0.0393 0.0340 Cv Cs/Cv 0.30 2.5 0.0181 0.0159 0.0124 0.0096 0.0084 2黑水河二级电站(F=15.77km) 0.27 2.0 0.714 0.640 0.513 0.404 0.354 0.31 2.5 1.080 0.954 0.735 0.563 0.488 0.30 2.5 0.259 0.229 0.178 0.138 0.120 2黑水河三级电站(F=24.8km) 0.27 2.0 1.123 1.006 0.31 2.5 1.698 1.500 0.30 2.5 0.408 0.359 0.807 1.156 0.280 0.636 0.885 0.217 0.556 0.767 0.188 由于黑水河流域地下溶洞水发育,其发电来水量较难准确计算,为工程需要,项目业主在黑水河流域设立了专用水文测站,对黑水河各梯级进行了3年流量测验。一级电站坝址处实测最枯流量0.72m3/s,由于一级电站坝址以上集雨面积较小,该实测流量基本为坝址处枯期地下泉水基流;二级电站坝址处实测最枯流量1.34m3/s,扣除枯期本流域地表水0.14m3/s,实际泉水基流约1.20m3/s;本次黑水河梯级电站设计过程中,除考
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虑面积和雨量修正外,在各级电站来水量计算中还考虑加入了泉水基流,根据各坝址实测情况,一级电站坝址加入实测泉水基流0.72m3/s,二、三级电站坝址处加入实测泉水基流1.20m3/。 1.3.4洪水
黑水河流域洪水主要由暴雨形成,洪水发生时间与暴雨发生时间基本一致,洪水多出现在7月~8月,尤以7月出现最多。该流域河谷深切,山高坡陡,洪水汇集时间短,暴雨历时短,笼罩范围小,洪水陡涨陡落,年最大洪水多为单峰过程,洪水历时时间不长,一般在24h左右。
采用设计点暴雨量及《手册》推理公式法计算坝、厂址设计洪水,各梯级坝址、厂址设计洪峰流量成果见表1-2。
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表1-2 黑水河流域各梯级电站典型断面洪水成果表 单位:m/s
一级电站 二级电站 三级电站 频率(%) 坝址 厂房 坝址 厂房 坝址 厂房 0.5 34.3 276 276 365 365 1350 1 30.6 245 245 324 324 1190 2 26.9 214 214 282 282 1040 3.3 24.2 191 191 252 252 925 5 22.0 173 173 228 228 834 10 18.3 142 142 187 187 678 20 14.5 112 112 146 146 520 50 9.27 69.3 69.3 90.0 90.0 310 1.3.5分期洪水
根据洪枯水变化规律和施工设计需要,将全年划分为主汛期5~9月,汛前过渡期4月,汛后过渡期10月,非汛期2月、3月、11月及12月~次年1月、11月~次年3月等8个分期。
主汛期洪水采用设计暴雨推求的年洪水,其余各分期洪水采用巫溪站成果以水文比拟法推算到电站坝、厂址处,为安全计,面积比指数n均取0.67,其分期设计洪水成果见表1-3—1-5。
表1-3 黑水河一级电站坝、厂址分期设计洪水成果表
地 名
坝址(m/s) 5
3厂址(m/s) 3
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分 期 2月 3月 4月 5~9月 10月 11月 P=3.3% P=5% P=10% P=20% P=50% P=3.3% P=5% P=10% P=20% P=50% 0.435 0.362 0.246 0.147 0.054 2.59 2.15 1.47 0.873 0.323 2.85 2.41 1.71 1.07 0.428 16.9 14.4 10.2 6.4 2.6 6.56 5.86 4.72 3.45 1.28 39.1 34.9 28.1 20.5 7.6 24.2 22.0 18.3 14.5 9.27 191 173 142 112 69.3 7.77 6.96 5.69 4.49 1.99 46.2 41.5 33.9 26.7 11.8 4.08 3.58 2.45 1.46 0.539 24.3 21.3 14.6 8.71 3.21 12月~次年1月 0.191 0.176 0.149 0.122 0.081 1.14 1.05 0.889 0.724 0.482 11月~次年3月 4.65 4.25 3.22 1.91 0.710 27.7 25.3 19.2 11.4 4.23 表1-4 黑水河二级电站坝、厂址分期设计洪水成果表
地 名 分 期 2月 3月 4月 5~9月 10月 11月 12月~次年1月 11月~次年3月 P=3.3% 2.59 16.9 39.1 191 46.2 24.3 1.14 27.7 坝址(m/s) P=5% P=10% P=20% P=50% P=3.3% 2.15 1.47 0.873 0.323 3.63 14.4 10.2 6.4 2.6 23.7 34.9 28.1 20.5 7.6 54.7 173 142 112 69.3 310 41.5 33.9 26.7 11.8 64.7 21.3 14.6 8.71 3.21 34.0 1.05 0.889 0.724 0.482 1.59 25.3 19.2 11.4 4.23 38.8 3厂址(m/s) P=5% P=10% P=20% P=50% 3.01 2.05 1.22 0.452 20.1 14.3 8.93 3.57 48.8 39.3 28.7 10.6 280 230 179 109 58.0 47.4 37.4 16.6 29.9 20.5 12.2 4.49 1.47 1.24 1.01 0.675 35.4 26.8 16.0 5.92 3
表1-5 黑水河三级电站坝、厂址分期设计洪水成果表 33坝址(m/s) 厂址(m/s) 地 名 分 期 P=3.3% P=5% P=10% P=20% P=50% P=3.3% P=5% P=10% P=20% P=50% 2月 3.63 3.01 2.05 1.22 0.452 11.5 9.53 6.50 3.87 1.43 3月 23.7 20.1 14.3 8.93 3.57 75.0 63.6 45.1 28.2 11.3 4月 54.7 48.8 39.3 28.7 10.6 173 154 124 90.9 33.6 5~9月 310 280 230 179 109 925 834 678 520 310 10月 64.7 58.0 47.4 37.4 16.6 205 184 150 118 52.4 11月 34.0 29.9 20.5 12.2 4.49 108 94.4 64.7 38.6 14.2 12月~次年1月 1.59 1.47 1.24 1.01 0.675 5.04 4.64 3.94 3.20 2.14 11月~次年3月 38.8 35.4 26.8 16.0 5.92 123 112 84.9 50.5 18.7 1.3.6河流泥沙
由于设计流域内无实测泥沙资料,本阶段采用《四川省水文手册》查得多年平均悬移值输沙模数为630t/km2,由此可计算黑水河流域各梯级水电站坝址及厂址处来沙量,详见表1-6。
表1-6 黑水河梯级电站坝、厂址来沙量情况表
沙电情站况来一级电站坝址 悬移质 推移质 合计 悬移质 6
一级电站厂址 推移质 合计 备注 悬移值输沙模数
(t)
1 综合说明 为630t/km,推移质按悬移质10%计取 2693 悬移质 9935 悬移质 15624 69.3 二级电站坝址 推移质 994 三级电站坝址 推移质 1562 762.3 合计 10929 合计 17186 9935 悬移质 16418 悬移质 91564 994 二级电站厂址 推移质 1642 三级电站厂址 推移质 9156 10929 合计 18060 合计 100721 1.3.7水位流量关系曲线
由于工程河段无实测水位流量资料,本次水位流量关系曲线用水力学公式推算。水力要素由实测大断面计算;水面比降,中、低水采用实测河段枯水比降,高水采用洪水调查比降;糙率根据河道形态,河床组成等特征从《天然河道糙率表》中选用,计算成果详见第3章中表3-16。
1.4 工程地质
通过本阶段地勘工作,得出主要结论和建议如下: 1、主要结论:
⑴、工程区域处于扬子地台(一级构造单元)之南大巴山帚状构造带北缘。无区域大断裂通过工程区。场区100km范围内,历史上无强震记录,新构造运动为间歇性的缓慢抬升,属区域构造稳定区。据《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2001),本区地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s,相应地震基本烈度小于Ⅵ度。
⑵、一级电站
①由于坝基覆盖层较深,建议闸坝以砂卵石层为基础持力层。砂卵石抗冲刷能力弱,在泄洪期大流量水流冲刷下,易形成冲刷坑,在坝前出现临空,危及取水坝的安全运行,应对坝下游冲刷段河床表层进行抗冲刷处理。
②引水线路采用管道方案,由于管道区覆盖层较厚,地形坡度较陡,自然斜坡稳定性较差,降雨时地表水流冲刷较为严重,开挖后若形成临空面,其稳定性差,对管道的运行影响较大。建议管道基坑开挖后应尽快回填,尽量保持原地形状态。
③前池所处位置地表主要为第四系坡残积堆积层,下伏基岩为寒武系下统水井沱组第二段的灰绿色板状粉砂质页岩。建议前池前边墙基础置于基岩弱风化层上。
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④压力管道地表为第四系残坡积层,下伏基岩为寒武系下统水井沱组第二段岩性为灰、灰绿色砂岩、砂质页岩,强风化层厚2~4m。建议管道正墩置于基岩强风化中下部。
⑤厂址位于河流右岸,建议厂房基础以第四系冲洪积砂卵石层为基础持力层。 ⑶、二级电站
①由于坝基覆盖层较薄,建议闸坝以基岩为基础持力层。坝区岩体为页岩,抗冲刷能力弱,在泄洪期大流量水流冲刷下,易形成冲刷坑,在坝前出现临空,危及取水坝的安全运行,应对坝下游冲刷段河床表层进行抗冲刷处理。
②引水线路采用无压隧洞方案,隧洞围岩类别主要为II、III类,局部为IV类。隧洞进、出口位置边坡稳定,岩体完整,隧洞挂口较为容易。隧洞通过三叠系灰岩时可能遇到中等岩溶管道,应注意施工排水。隧洞轴线与岩层走向交角较小,对洞室稳定性不利。
③前池区地表第四系全新统残坡积层厚2~3m,下伏基岩为震旦系南沱组上段的灰绿色凝灰质砂岩及紫红色页岩,建议前池前边墙基础置于基岩弱风化层上。
④压力管道区地表主要为第四系残坡积层,局部基岩出露,强风化层厚度1.0~1.5m。管道区无危岩、滑坡等不良物理地质现象,边坡稳定性较好,压力管道镇墩基础建议清除残坡积层后置于弱风化的基岩上。
⑤厂址位于河流右岸,建议厂房基础以第四系冲洪积砂卵石、粉质粘土层为基础持力层。
⑷、三级电站
①由于坝基覆盖层较厚,建议闸坝以砂卵石为基础持力层。砂卵石抗冲刷能力弱,在泄洪期大流量水流冲刷下,易形成冲刷坑,在坝前出现临空,危及取水坝的安全运行,应对坝下游冲刷段河床表层进行抗冲刷处理。
②引水线路采用无压隧洞方案,隧洞围岩类别主要为II、III类,局部为IV类。隧洞进、出口位置边坡稳定,岩体完整,隧洞挂口较为容易。隧洞通过三叠系灰岩时可能遇到中等岩溶管道,应注意施工排水。隧洞轴线与岩层走向交角较小,对洞室稳定性不利。
③前池作洞内前池,岩性为三迭系下统大冶组灰岩,由于裂隙较发育,围岩厚度小,
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须全段支护。
④压力管道槽上段大部基岩裸露,强风化层厚度约1.0~1.5m,岩性主要为含泥质灰岩、灰岩及炭质页岩,仅局部有零星覆盖层,边坡稳定性较好,压力管道镇墩基础建议清除残坡积层后置于弱风化的基岩上。压力管道下后段地表主要为残坡积层,厚约5.0~8.5m;下伏基岩主要为志留系中统徐家坝群、二叠系下统及三叠系下统嘉陵江组地层,强风化层厚度1.0~2.5m。建议压力管道镇墩基础清除覆盖层及强风化层后置于弱风化的基岩上,开挖设计及施工中边坡稳定性应予以重视。压力管道槽底部靠近公路段覆盖层较厚,且地形坡度较陡,覆盖层稳定性较差。
⑤厂址位于河流左岸,建议厂房基础以第四系冲洪积砂卵石、粉质粘土层基础持力层。
⑸、天然建筑材料料场分布较近,质量、储量均可满足工程要求。 2、下阶段工作建议
①、受现场条件限制,本阶段仅对第三级电站进行了钻探工作,建议下阶段对第一、二级电站的取水坝、前池、压力管道及发电厂房补充钻探工作。
②、建议下一阶段对第三级厂房后坡进行详细的勘探工作。
1.5 工程任务和规模
1.5.1 工程开发任务
黑水河水电站所在的黑水河流域山高谷峡,河道坡陡流急,蕴藏较丰富的水能资源。沿河两岸石壁矗立,滩涂、耕地少,沿河乡镇所居位置较高,无重要工矿企业,人口少,原有耕地、人畜需水多为附近的山溪水或泉水,该河无工农业用水、防洪、过鱼、漂木等综合利用要求,黑水河水电站开发任务主要为发电。 1.5.2 梯级开发规划
根据黑水河河道地形地貌情况,梯级电站规划初步拟定方案如下。
第一级电站取水坝布置于黑水河源头之龙洞湾支沟尾部,引水至庙河坝北面的山脊缓坡地上压力前池,前池正常水位1287.03m,厂房布置于庙子河与其右岸一小支沟汇合处,尾水高程1182.0m。
第二级电站取水坝布置于庙子河与黑水河汇合口下游庙河坝处,引水至压力前池,
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1 综合说明
前池正常水位1179.12m,厂房布置于向家屋场下游约500m黑水河右岸河滩处,尾水高程1066.3m。
第三级电站取水坝布置于樟树垭沟与黑水河汇合口下游约200m处,引水至西溪河山上压力前池,前池正常水位1057.3m,厂房布置于西溪河大龙潭河边,机组中心高程640.01m。
1.5.3 电站主要技术指标
黑水河梯级电站主要技术指标见表1-7。
表1-7 黑水河梯级电站主要技术经济指标表 序号 项 目 1级 2级 3级 21 坝址控制流域面积(km) 1.1 15.77 24.8 32 多年平均流量(m/s) 0.757 1.726 2.027 33 多年平均径流量(万m) 2387 5443 6392 4 调节性能 无调节 无调节 无调节 5 引水坝正常蓄水位(m) 1289.0 1182.0 1065 6 前池正常水位(m) 1287.03 1179.12 1057.03 7 8 9 10 11 12 13 14 15 正常尾水位(m) 1182.00 4.5 102.65 1.85 8.1 0.15 611 559 225 334 3727 1066.30 3.0 107.63 3.94 8.1 0.35 1175 1300 448 852 3714 水轮机安装高程(m) 水头损失(m) 加权平均水头(m) 3引用流量(m/s) 出力系数 电站装机容量(万kW) 保证出力(P=80%)(kW) 年发电量(万kW·h) 枯水期(11月~次年3月)电量 16 (万kW·h) 17 平、汛期电量(万kW·h) 18 年利用小时(h) 640.61 10.9 406.20 4.45 8.3 1.5 4681 5607 1829 3778 3738 合 计 2.0 6467 7466 2502 4964 1.6 工程布置及主要建筑物
1.6.1工程等别及建筑物级别
黑水河梯级电站为径流引水式电站,总装机容量20MW,其中一级电站装机1.5MW,二级电站装机3.5MW,三级电站装机15MW。根据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL5180-2003的规定,一、二级电站为Ⅴ等小(2)型工程,电站永久性主要建筑物按5级建筑物设计,次要建筑物按5级建筑物设计,施工导流等临时建筑物按5级设计,结构安全级别为Ⅲ级;三级电站为Ⅳ等小(1)型工程,电站永久性主要建筑物按4级建筑物设计,次要建筑物按5级建筑物设计,施工导流等临时建筑物
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1 综合说明
按5级设计,结构安全级别为Ⅲ级。
根据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL5180-2003的规定,当山区、丘陵区的水利水电工程永久性水工建筑物的挡水高度低于15m,且上、下游水位差小于10m时,其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定,故本工程一、二级电站取水枢纽拦河坝设计洪水频率取10年一遇,校核洪水频率取50年一遇。
黑水河水电站一、二、三级电站坝址、厂房设计、校核洪水标准及其消能防冲标准和流量值见表1-8。
表1-8 黑水河水电站一、二、三级电站坝址、厂房洪水标准表
洪水标准 梯级电站 一级电站 坝址处 厂房处 坝址处 厂房处 坝址处 厂房处 设计洪水(p=%) p=10% 18.3m3/s 142m3/s p=5% 173m3/s 228m3/s 228m3/s 925m3/s 校核洪水(p=%) p=3.33%p=2% 26.9m3/s 214m3/s 214m3/s 282m3/s 324m3/s 1190m3/s p=1% 消能防冲(p=%) p=10% 18.3m3/s 142m3/s 228m3/s p=5% 二级电站 三级电站 1.6.2工程总体布置
1.6.2.1一级电站工程总体布置
黑水河一级电站取水枢纽由底栏栅坝和沉沙池两部分组成。底栏栅坝坝轴线位于黑水河源头之龙洞湾支沟尾部,为C15埋石砼重力坝。底栏栅坝由非溢流坝段、溢流坝段、底栏栅坝段三部分组成,全长25m。非溢流坝段坝顶高程为1290.5m,长4m;溢流坝段坝顶高程为1289.00m,长21m(其中底栏栅坝段长5m),溢流坝段最大坝高7.0 m。沉沙池顺河布置在右岸岸坡上。沉沙池为矩形单室式结构,由扩散段、池厢段、收缩段组成,总长29.06m。沉沙池扩散段长9.06m,坡率i=0.1;池厢段长15m,宽2.5m;沉沙池收缩段长5m,坡率i=0.001,收缩段后接渠道节制闸。扩散段临河设置溢流堰,溢流堰堰顶高程1287.50m,堰宽9.5m。
一级电站引水渠道全长433.67m,全部为暗渠。进口底板高程1286.39m,出口底板高程1285.95m,比降1:1000;渠道断面形式采用直角梯形,过水断面尺寸为1.2×1.65m(宽×高),外坡铅直,内坡坡比1:0.3。顶部设置0.15m厚C20钢筋砼盖板。
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1 综合说明
压力前池位于引水明渠末端,采用开敞式前池形式。压力前池全长35.05m,前池由扩散段、溢流段、池身段及进水室四部分组成。前池总容积为490m3,有效容积为175m3。可满足单机满负荷运行4.0分钟。前池正常水位为1287.03m,最高水位为1287.33m,最低水位为1285.63m。
压力钢管一根供两台机组,设计流量1.85m3/s。主管内径0.8m,壁厚8mm~10mm;支管内径分为0.7m和0.5m,壁厚8~10mm;月牙肋岔管直径0.9,壁厚12mm。钢材均为Q235C。
压力钢管主管全长160.398m,支管均采用埋管形式,其中1#支管长10.42m,2#支管长15.78m。钢管沿线设置镇墩3个,各镇墩之间的钢管采用无支承环的鞍形支座支承,共14个。 管道全线设伸缩节3个。
电站厂房为引水式地面厂房。厂址设在主河道右岸庙河坝处。主厂房长30.6m,宽10.5m,高12.30m(含地下部分),建基面高程1178.99m。厂内装两台卧式混流式水轮发电机组,装机规模为1000 KW +500KW,机组间距10.0 m,水轮机安装高程为1183.94m。主厂房仅一层,为水轮发电机层,地坪高程1183.96m,层高12.30m,设有5t电动单梁桥式起重机一台,跨度9.0m。 1.6.2.2二级电站工程总体布置
黑水河二级电站取水枢纽由底栏栅坝和沉沙池两部分组成。底栏栅坝坝轴线位于庙子河与右岸小支沟汇合口下游约20m处,为C15埋石砼重力坝。底栏栅坝由非溢流坝段、溢流坝段、底栏栅坝段三部分组成,全长22m。非溢流坝段坝顶高程为1186.3m,长4m;溢流坝段坝顶高程为1182.00m,长18m(其中底栏栅坝段长7m),溢流坝段最大坝高8.0 m。沉沙池布置在右岸山体内,为洞内沉沙池。沉沙池为矩形单室式结构,由扩散段、池厢段、收缩段组成,总长60m。沉沙池扩散段长15m,坡率i=0.1;池厢段长30m,宽4m;沉沙池收缩段长10m,坡率i=0.001,收缩段后接引水隧洞。
二级电站引水渠道全长1340m,采用无压隧洞,进口底板高程1179.1m,出口底板高程1177.74m,比降1:1000。隧洞采用城门洞形,过水断面尺寸为2~2.7×2.1~2.5m(宽×高)。在隧洞0+698m设施工支洞,长25m。
压力前池位于无压引水隧洞末端,为洞内前池。压力前池全长89.18m,前池由扩散
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1 综合说明
段、溢流段、池身段及进水室四部分组成。前池总容积为510m3,有效容积为330m3,可满足单机满负荷运行4.1分钟。前池正常水位为1179.12m,最高水位为1179.47m,最低水位为1177.64m。
压力钢管一根供两台机组,设计流量3.94m3/s。主管内径1.2m,壁厚8mm~12mm;支管内径为0.9m,壁厚10mm;月牙肋岔管直径1.32,壁厚14mm。钢材均为Q235C。压力钢管主管全长159.035m,支管均采用埋管形式,其中1#支管长9.988m,2#支管长20.852m。钢管沿线设置镇墩3个,支墩13个,钢管全线设伸缩节3个。
电站厂房为引水式地面厂房,厂址设在主河道右岸寨湾处。主厂房长31.5m,宽11.0m,高12.90m(含地下部分),建基面高程1062.94m。厂内装两台卧式混流式水轮发电机组,装机规模为2×1750KW,机组间距10.50 m,水轮机安装高程为1068.04m。主厂房仅一层,为水轮发电机层,地坪高程1067.40m,层高12.90m,设有10t电动单梁桥式起重机一台,跨度9.5m。 1.6.2.3三级电站工程总体布置
黑水河三级电站取水枢纽由滚水坝、取水口和沉沙池三部分组成。滚水坝坝轴线位于二级电站厂房下游约60m处,为C15埋石砼重力坝。滚水坝由非溢流坝段和溢流坝段两部分组成,全长23.7m。非溢流坝段坝顶高程为1066m,长7.2m;溢流坝段坝顶高程为1065.00m,长16.5m。大坝最大坝高7m。大坝上游边坡竖直,下游边坡1:1.0,采用C20钢筋砼阶梯消能,阶梯尺寸0.5×0.5m(宽×高)。大坝上游设C20钢筋砼铺盖,长8m,宽16.5m,厚0.6m;下游设钢筋砼护坦,长6m,宽15.3m;至上而下分别厚0.6m的C20钢筋砼、土工布、0.3m的砂砾料垫层、土工布;护坦上设Φ100PVC排水管,间距1.5m,梅花型布置。在K0+005.13m设冲砂闸,底板高程1062.0m,闸孔尺寸1.5×1.5m。取水口布置在大坝左岸,采用箱涵结构,总长4.5m,进口底板高程1062.5m。取水口前缘设拦污栅,倾角为75°,进口底部设一C20混凝土齿墙,与上游铺盖相连;进口设2孔2.25×3m(宽×高)C20钢筋砼箱涵,长2m;箱涵后设2.5m长的收缩段,断面尺寸由5×3m(宽×高)收缩至2.5×3m(宽×高);箱涵底板、边墙、顶板厚度均为0.5m。取水口后设连接隧洞,长20m,进口底板高程1062.5m,出口底板高程1062.3m,比降1:100;连接隧洞采用城门洞型,拱圈圆心角120°,底板、边墙、顶
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1 综合说明
拱均衬砌厚度为0.4m的C20钢筋砼。沉沙池布置在右岸山体内,为洞内沉沙池。沉沙池为矩形单室式结构,由扩散段、池厢段、收缩段组成,总长29.6m。沉沙池扩散段长6m,坡率i=0.378;池厢段长18m,宽5m;沉沙池收缩段长5.6m,坡率i=-0.2375,收缩段后接长3.8m的隧洞节制闸。
三级电站引水渠道全长5790.18m,采用无压隧洞,进口底板高程1061.0m,出口底板高程1055.24m,比降1:1000。隧洞采用城门洞形,过水断面尺寸为2.5×2.8m(宽×高)。设施工支洞4条,总长95m。
压力前池位于无压引水隧洞末端,为洞内前池。压力前池全长183.24m,前池由扩散段、溢流段、池身段及进水室四部分组成。前池总容积为1080m3,有效容积为730m3,可满足单机满负荷运行5分钟。前池正常水位为1057.30m,最高水位为1057.7m,最低水位为1055.66m。
压力钢管采用一管两机联合供水方式,引用流量4.45m3/s,管径1.3m,主管总长787.411m,管道沿线共设置镇墩10个,支墩68个。管段间采用有支承环的平面滑动支承,间距10.0m。镇、支墩材料为C15砼,为满足稳定要求基础均置于基岩上。管道全线设伸缩节9个,均为位于各镇墩下游侧。
电站厂房为引水式地面厂房,厂址设在湾滩子上游约300m。主厂房长38.40m,宽15.76m,高10.90m,建基面高程634.00m。厂内装两台卧式冲击式水轮发电机组,装机规模为2×7500KW,机组间距12.50m,水轮机安装高程为640.61m。主厂房仅一层,为水轮发电机层,地坪高程639.80m,层高10.7m,设有35/5t电动双梁桥式起重机一台,跨度14.0m。
1.7 机电及金属结构
1.7.1机组选型
1.7.1.1一级电站机组机型
一级电站水头范围99.13~105.39m,额定水头100.535m,装设1000KW+500KW水轮发电机组各1套。根据电站水头范围,选择混流式水轮机。经初步技术比较,分别推荐选用HLA179和HLA90转轮,水轮机型号分别为HLA179-WJ-80和HLA90-WJ-60。
水轮发电机采用卧轴、三相、交流、风道冷却同步发电机,发电机型号分别为
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1 综合说明
SFW1000-8/1180和SFW500-6/850。
为满足设备安装和检修需要,选择1台5t电动单梁桥式起重机,跨度为9.0m。 1.7.1.2二级电站机组机型
二级电站水头范围108.34~113.43m,额定水头109.82m,装设两台1750KW水轮发电机组。根据电站水头范围,选择混流式水轮机。经初步技术比较,推荐选用HLA351转轮,水轮机型号HLA351-WJ-90。
水轮发电机采用卧轴、三相、交流、风道冷却同步发电机,发电机型号SFW1750-8/1430。
为满足设备安装和检修需要,选择1台10t电动单梁桥式起重机,跨度为9.5m。 1.7.1.3三级电站机组机型
二级电站水头范围404.75~417.69m,额定水头406.39m,装设两台7500KW水轮发电机组。根据电站水头范围,选择冲击式水轮机。经初步技术比较,推荐选用CJA475转轮,水轮机型号CJA475--W-135/2×13。
水轮发电机采用卧轴、三相、交流、密闭外循环冷却同步发电机,发电机型号SFW7500-10/2190。
为满足设备安装和检修需要,选择1台32/5t电动单梁桥式起重机,跨度为14.0m。 1.7.2电气一次
1.7.2.1电站与电力系统的连接
根据巫溪县电网的现状和黑水河梯级电站开发建设规划容量、地理位置、地形条件、建设顺序,经多方案研究,项目业主与巫溪县电力系统所属电网达成入网协议:黑水河一级电站,35KV出线1回,送到黑水河二级电站,线型为LGJ-50,距离为2 km;黑水河二级电站,35KV出线2回,一回接黑水河一级电站,一回送到黑水河三级电站,线型为LGJ-95,距离为7 km;黑水河三级电站35KV出线2回,一回接黑水河二级电站,另一回将三级电站的电量送到土城变电站,线型为LGJ-185,输送距离约1km。 1.7.2.2电气主接线
(1)一级电站电气主接线
采用发变组扩大单元接线。1台1000kW及1台500kW的发电机通过1台2000kVA主变
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1 综合说明
压器升压成35kV,35kV侧采用单母线接线。
(2)二级电站电气主接线
采用发变组扩大单元接线。两台1750kW发电机通过1台5000kVA主变压器升压成35kV,35kV侧采用单母线接线。
(3)三级电站电气主接线
采用发变组单元接线。两台7500kW发电机分别通过一台10000kVA主变压器升压至35kV,35kV侧仍采用单母线接线。 1.7.2.3主要电气设备选择
(1)一级电站主要电气设备
①主变压器:采用1台S11-2000/35节能变压器,2000kVA 38.5±2×2.5%/6.3kV Ud%=6.5 Y,d11。
②厂用变压器:厂变容量初选80kVA,一台。选用SC11型干式变压器,布置在6.3kV开关柜内。厂用变压器型号:SC11-80/10 80kVA 6.3±2×2.5%/0.4kV Ud%=4.0 D,yn11。
③6.3kV配电装置:采用户内成套柜布置,选用XGN2-12型箱式固定金属封闭开关柜。断路器采用真空开关,额定电流630A,开断电流25kA,-220V,弹簧操作。初步估计9面柜。
④35KV配电装置:采用户内成套柜布置,选用KYN61-40.5型开关柜。断路器采用真空开关,额定电流1250A,开断电流25kA,-220弹簧操动机构。初步估计3面柜。
⑤厂用配电装置:采用户内成套柜布置。选用GGD1型户内低压配电屏。进线及分段空气开关选用塑料外壳式断路器开关,-220V,电动操作。出线空气开关选用塑料外壳式断路器开关,手动操作。初步估计3面屏。
(2)二级电站主要电气设备
①主变压器:推荐采用1台S11-5000/35节能变压器,5000kVA 38.5±2×2.5%/6.3kV Ud%=7.0 Y,d11。
②厂用变压器:厂变容量初选125kVA,一台。选用SC11型干式变压器,布置在
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1 综合说明
6.3kV开关柜内。厂用变压器型号:SC11-125/10 125kVA 6.3±2×2.5%/0.4kV Ud%=4.0 D,yn11。
③6.3kV配电装置:采用户内成套柜布置,选用XGN2-12型箱式固定金属封闭开关柜。断路器采用真空开关,额定电流630A,开断电流25kA,-220V,弹簧操作。初步估计9面柜。
④35KV配电装置:采用户内成套柜布置,选用KYN61-40.5型开关柜。断路器采用真空开关,额定电流1250A,开断电流25kA,-220弹簧操动机构。初步估计4面柜。
⑤厂用配电装置:采用户内成套柜布置,选用GGD1型户内低压配电屏。进线及分段空气开关选用塑料外壳式断路器开关,-220V,电动操作。出线空气开关选用塑料外壳式断路器开关,手动操作。初步估计3面屏。
(3)三级电站主要电气设备
①主变压器:采用2台S11-8000/35节能变压器,10000kVA 38.5±2×2.5%/10.5V Ud%=7.5 YN,d11。
②厂用变压器:厂变容量初选250kVA,二台,选用SC11型干式变压器,布置厂用变室内。厂用变压器型号:SC11-250/10 250kVA 10.5±2×2.5%/0.4kV Ud%=4.0 D,yn11。
③10.5kV配电装置:采用户内成套柜布置,选用XGN2-12型箱式固定金属封闭开关柜。断路器采用真空开关,额定电流1250A,开断电流31.5kA,-220V,弹簧操作。初步估计12面柜。
④35KV配电装置:采用户内成套柜布置,选用KYN61-40.5型开关柜。断路器采用真空开关,额定电流1250A,开断电流25kA,-220弹簧操动机构。初步估计4面柜。
⑤厂用配电装置:采用户内成套柜布置,选用GGD1型户内低压配电屏。进线及分段空气开关选用塑料外壳式断路器开关,-220V,电动操作。出线空气开关选用塑料外壳式断路器开关,手动操作。初步估计5面屏。
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1 综合说明
1.7.2.3电气二次
三个梯级电站均按集中控制设计,分别设中央控制室。拟分别采用一套全微机综合自动化系统对三级电站发电机组、变压器及35KV线路等主要电气设备进行监测、控制、保护。 1.7.3金属结构
黑水河梯级水电站工程金属结构设备由一级电站工程、二级电站工程、三级电站工程金属结构三部分组成。共计闸门及拦污栅槽埋件孔14(套),闸门9扇,拦污栅5扇,阀7套;各种类型启闭机11台,其中固定式卷扬机启闭机3套,螺杆启闭机4套,葫芦4套。金属结构设备总重39.4t,其中闸门及拦污栅埋件重15.1t,门叶及栅叶活动部分重14.3t,阀重3.2t,启闭设备重6.8t 。
1.8 消防设计
本工程的三个电站的消防设计均遵循“预防为主,防消结合”、“自防自救”的消防工作方针,并针对工程具体情况,采用先进的防火技术,做到保障安全、使用方便、经济合理。设计中严格执行现行规程规范的规定,采用“一防、二断、三灭、四排”的综合消防技术措施。
各级电站消防水源取自电站清水池。主厂房及副厂房各划分为一个防火分区。 根据生产重要性和火灾危险程度配置消防设施和器材。特殊部位按规程规范采取相应的消防措施。
采用消火栓和干粉灭火器等多种灭火方式,消防用水取自可靠并充足的水源,消防电源按二级负荷供电。
结合消防要求,排烟系统与通风系统一并考虑设置。
尽可能采用阻燃、难燃性材料,对10.5KV、35KV配电装置采用真空断路器,对室内布置的励磁变压器和厂用变压器均采用干式变压器,以防止和减少火灾的发生。
主变压器设置贮油坑和公共贮油池。
有火灾危险性的房间采用防火门隔断,电缆在穿越楼板、隔墙的孔洞和进出开关柜、配电屏等处的出线孔洞采用耐火材料封堵,防止火灾蔓延扩大。
电缆隧道及沟道下列部位设置防火分隔设施:穿越厂房外墙处;穿越控制室、配电装置室处;电缆分支接引处。
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1 综合说明
在厂区地面建筑及周围均设置消火栓。电站可不设消防车,厂区枢纽公路可兼作消防车道,消防车应能达到厂房区,并能在此处回车。
1.9 工程管理设计
1.9.1管理机构
巫溪县黑水河水电开发有限公司是巫溪县黑水河梯级水电站工程的独立项目法人,负责该工程的前期工作、资金筹措、建设及运行管理。该公司是独立核算、自负盈亏、自主经营的企业法人,享有出资人投资形式的全部法人财产权,依法享有民事权利,承担民事责任。下设巫溪县黑水河水电站工程管理站,负责整个工程的安全、运行和生产管理。三个梯级电站实行统一管理,站、班组两级分级负责。其负责人由公司聘用,拟设站长1人,副站长1人,技术负责人1~2人。设置生产管理、技术管理、经营管理等中层机构,保证电站安全、高效生产。建立党、团及工会组织,配备相应的干部。工程所需管理、维护费来源于工程电费的征收。
按 “无人值班、少人值守、集中控制和一职多用”的原则,参照国家电力公司文件(国电人资[2000]499号)关于颁发《水力发电厂劳动定员标准》(试行)的通知,结合本电站的具体情况,确定本电站管理机构的人员编制为48人(包括固定职工和合同制职工,临时工和计划外用工不在此列),其中:运行、检修、调试人员36人,占75%;管理服务人员12人,占25%。 1.9.2工程管理和保护范围
根据《水库工程管理设计规范》(SL106-96)的有关规定,为了保证工程建筑物的安全和正常运行,结合工程管理实际需要及当地自然条件,划分相应工程管理范围和保护范围,工程管理范围内的土地由巫溪县黑水河水电开发有限公司征用。各级电站工程区管理范围如下:
(1) 电站首部区管理范围的界定:坝轴线向上游延伸30.0m,消力池以下延伸50.0m,左右岸以坝端各向山里延伸50.0m。
(2) 电站引水发电系统管理范围的界定:压力前池以开挖轮廓线向外延伸20.0m,压力管线以开挖轮廓线向外延伸10m,电站厂区以建筑物及开挖轮廓线向外延伸20.0m。
(3) 生产区以实际开挖边线外扩20m;辅助生产、生活区,其内各栋建筑物按建筑物面积的3倍界定为管理范围。
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1 综合说明
1.9.3工程管理区规划
电站管理区分为厂区生产生活区和后方生活区两部分。一级电站厂区生活区设置在电站厂区内;二级电站厂区生活区拟设置在电站厂区内;三级电站厂区生活区及梯级电站后方生活区拟设置在三级电站厂区,在前期为施工辅助企业用地,后期平整后规划建办公楼、宿舍、招待所、食堂、机电仓库、车库等用房。电站职工医疗及子女就读等一些福利设施不单独设置,依靠土城乡就地解决。 1.9.4管理设施
根据建设部、国家计委建(1993)632号发布的《新建工矿企业项目住宅及配套设施建筑面积》(修订)及参考部分已建类似电站工程用房规模,初步拟定本工程生产、生活用房建筑面积3000m2。
坝区、厂区及生产生活区供电:采用10.5/0.4kV一级电压供电。采用厂用公用、机组自用、照明共用厂用变压器的供电方式。后方生活区供电来源于江口镇供电部门。
供水:厂区生产生活用水来源于前池,可利用施工期已建蓄水池净化处理后使用。 管理区通信:厂区内部各户之间以及各用户对外通信均采用电站的程控电话交换总机。坝区与厂区采用电信部门线路控制电话和移动通讯无线电话。
交通:面包车1辆、工具车1辆、载重汽车1辆。
办公设备:拟购置12台计算机,12台打印机,不间断电源(UPS)12台。 1.9.5工程管理年运行费
工程年运行管理费主要包括:工资及福利费、材料燃料及动力费、维护管理费和其他费用等。经计算,工程年运行管理费为470.25万元,由管理站收取的电费中解决。
1.10 施工组织设计
1.10.1 施工条件
黑水河水电站位于巫溪县境内大宁河的一级支流黑水河上,1号取水坝位于黑水河源头之龙洞湾支沟尾部, 2号取水坝位于庙子河与黑水河汇合口下游(小地名庙河坝),3号取水坝位于樟树垭沟与黑水河汇合口下游约200m;一级电站厂区位于庙子河与其右岸一小支沟汇合处,距离巫溪县城约160km,二级电站厂区布置于一级电站厂房下游约3km处,距离巫溪县城约157km,三级电站厂区位于二级电站下游约7km 的西溪河湾滩子上游约300m处,距离巫溪县城约150km。三级电站厂房处有土城至巫溪县城的县级公路
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经过,但一二级厂房及一二三级取水枢纽目前无进场道路,工程施工对外交通不太方便。
根据地质调查表明,工程区天然砂石料储丰富,灰岩块石料储量丰富,砂石骨料及块石在附近料场采用开采方式。
工程建设所需水泥、钢材、木材、炸药等由建设单位在巫溪县城组织采购供应,施工用水可直接从黑水河提取。施工及生活用电拟在附近10kv线路上“T”接。 1.10.2 施工导流 1.10.2.1 导流标准
黑水河电站三取水坝建筑物等级为五级,相应临时建筑物级别为5级,根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004),导流建筑物设计洪水标准为10~5年一遇。考虑到本工程围堰高度较低,导流建筑物使用年限短(仅一个枯水期),失事后损失较小等因素,确定导流建筑物设计洪水标准采用5年一遇。河道截流流量标准为5年一遇月平均流量。 1.10.2.2 导流时段选择
根据黑水河水文特性,并结合考虑导流建筑物规模及施工强度,经综合分析比较,三坝址均选定12月~次年1月为基本施工时段,三取水坝相应的导流设计流量分别为0.122m3/s、0.724m3/s、1.01m3/s。 1.10.2.3 导流方式
三处坝址导流流量很小,三坝址处河床狭窄,河床基岩裸露,基础工程量很小,基于上述特点,确定三取水坝工程采用围堰一次拦断河床,抽水机排水至下游围堰下的导流方式。
1.10.3 主体工程施工
1.10.3.1 取水枢纽底栏栅坝施工
覆盖层采用人工开挖,人工挑抬出渣,岩石采用手风钻钻孔爆破,人工挑抬出渣。砼垫层采用通仓浇筑,砼由人工挑抬直接运输入仓,插入式振捣器振捣,坝体采用分段铺砌施工,块石采用人工安砌,石料由人工挑抬入仓,砼及砂浆由设在附近的拌合站供给。 1.10.3.2 引水明渠施工
明渠土石方明挖先人工清除表土及松散层后,用手风钻钻孔,浅孔松动爆破,人工
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撬挖松渣,人工挑抬运至渣场。
浆砌石采用人工安砌,石料及砂料由小型自卸汽车运至渠系沿线附近后人力挑抬至工作面,砂浆由设在附近的拌合站供给。 1.10.3.3 引水隧洞施工
土石方明挖:先人工撬挖清除隧洞进、出口洞脸部位表层较破碎的岩石,然后用01-30型手风钻钻孔,浅孔松动爆破,人工撬挖松渣,采用自上而下分层开挖方法。
石方洞挖:隧洞开挖拟采用全断面光面爆坡法施工。选用YT-24型气腿风钻钻孔,非电雷管爆破,0.5m3装岩机装小型自卸汽车出渣。
隧洞开挖月进尺按80m计。
隧洞衬砌与开挖除进口破碎段和裂隙发育段采用平行作业,其余稳定围岩段采用顺序作业方式。
1.10.3.4 压力前池及压力钢管施工
压力前池岩石开挖采用手风钻分层钻孔爆破的施工方法,人工挑抬出渣至渣场。 压力钢管管槽覆盖层开挖采用人工铁锤、钢钎直接撬挖,岩石开挖采用手风钻钻孔爆破的施工方法,人工挑抬出渣。
压力前池和压力钢管镇墩砼浇筑由人工挑抬入仓;砼及砂浆由设在附近的拌合站供给,2.2KW插入式振捣器捣密实。
浆砌石料先由小型自卸汽车驮运至作业面附近堆码场,转人力挑抬至各施工点,人工砌筑。
压力钢管分节制造的成品,用10t东风卡车运输至安装现场。钢管安装先进行厂房处埋管段、和前池埋管段的安装,再按由下而上的顺序进行安装,压力钢管利用铺设卷扬道采用卷扬机和千斤顶就位,现场拼装焊接。 1.10.3.5 厂区建筑物施工
厂房基础开挖程序为先岸坡后厂基。厂区工程土方采用1m3挖掘机装3.5t自卸汽车出渣,厂区主副厂房下部砼浇筑采用手推车经溜槽或溜桶转入仓,上部砼由人工挑抬入仓,插入式振捣器振捣。砼由设在附近的拌合站供给。
水轮机的蜗壳利用厂房内桥式起重机吊装,蜗壳瓦片在基坑内焊接合缝,并进行水
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压实验,发电机定子采用现场叠装的方法。先装1#机组,后装2#机组。砼砌块石采用人工安砌,石料由自卸汽车运至施工点附近,砂浆由厂区0.20 m3砂浆拌合机供给。 1.10.4 施工总布置
本工程施工战线较长,水工建筑物布置分散,且引水建筑物及压力前池场内交通较困难,根据这些特点,确定本工程采取分散与集中相结合,临时占地与永久占地相结合的布置方式,各级电站主要施工布置划分为1、2号、3号取水枢纽工区、明渠工区、隧洞进出口及支洞工区、前池工区和厂房工区。 1.10.5 施工总进度
根据总进度编制原则及各单项工程施工技术论证,本阶段安排总工期30个月,其中:一级电站工程工期13个月,二级电站工期14个月,三级电站工期30个月。
工程准备期从第一年1月开始,共计2个月,主要进行场地平整、场内交通、风、水电、通讯设施、临建房屋和施工工厂设施建设等。
主体工程施工从第一年3月至第三年4月,主体工程直线工期为26个月。一级电站第一台机组发电工期11个月,二级电站第一台机组发电工期18个月,三级电站第一台机组发电工期28个月,
一级电站工程施工准备期1个月,从主体工程开工至第一台机组发电工期为10个月,工程完建期2个月。一级电站工程总工期主要受厂房工程施工工期控制。
二级电站工程施工准备期2个月,从主体工程开工至第一台机组发电工期为10个月,工程完建期2个月。二级电站工程总工期主要受引水隧洞和厂房工程施工工期控制。
三级电站工程施工准备期2个月,从主体工程开工至第一台机组发电工期为26个月,工程完建期2个月。三级电站工程总工期主要受引水隧洞工程施工工期控制。
第一台机组发电工期11个月。
本工程高峰月施工人数为1050人,劳动力出勤率按93%计,非生产人员按8%计,总工日为29万工日。
1.11工程占地
巫溪县黑水河梯级水电站工程永久占地范围为取水坝,渠道、前池,管道、厂房等;临时占地范围为生产设施、生活福利设施、料场、渣场、砂石加工厂等部分占地。
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根据工程建筑物布置、工程规划、工程施工布置以及工程管理规划布置,项目业主方会同工程占地涉及村委会组成工程占地实物指标联合调查小组,对工程占地范围内各项实物指标进行全面调查。调查时耕地以组为单位按承包户所承包的责任田(土)逐户逐地核实统计,并抽样丈量,调查采用标准亩。经调查统计,按工程性质属于永久占地35.6亩,耕地13.5亩,河滩地3.6亩;新增临时占地238.5亩,全为其他土地。
根据工程占地补偿标准和占地实物指标计算得出,本工程占地补偿静态总投资为141.04万元。其中:一级电站为45.25万元,二级电站27.72万元,三级电站68.07万元。
1.12 水土保持与环境影响评价
1.12.1 水土保持 1.12.1.1 防治责任范围
根据“谁开发谁保护,谁造成水土流失谁治理”的原则,以及《开发建设项目水土保持方案技术规范》的要求,结合工程布置、施工特点、地貌类型、项目区侵蚀类型、侵蚀方式以及对环境的危害,确定本工程水土流失防治责任范围面积为21.91hm2,其中项目建设区占地18.57hm,直接影响区占地3.34hm。 1.12.1.2 水土流失预测
(1)本工程建设扰动地表面积包括主体工程、道路工程、施工生产生活区、料场和渣场占地,共计18.57hm2。工程区内原地貌水土保持设施主要有土坎梯土和林地,共计1.48hm2,其中,土坎梯土0.25hm2;林地1.23hm2。
(2)根据土石平衡计算,本工程土石方开挖总量5.08万m3,土石方回填(含场地平整)3.0万m3,弃渣2.08万m3(均为自然方)。其中一级电站弃渣0.82万m3,设置4个弃渣场;二级电站弃渣0.63万m,设置4个弃渣场;三级电站弃渣0.63万m,设置8个弃渣场。
(3)工程建设可能造成的水土流失总量为4079t,其中,新增水土流失量为1978t,绝大部由施工期造成。 1.12.1.3 水土保持设计
根据对项目区自然条件、主体工程施工特点等因素的分析,本方案将拟建工程分为5个分区:主体工程区、道路工程区、施工生产生活区、料场区和渣场区。
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根据主体工程的组成和布局、水土流失特点、目前施工进度和水土流失防治责任范围,将水土流失防治区分为分为5个分区:主体工程区、道路工程区、施工生产生活区、料场区和渣场区。
本工程建设区水土流失的防治,应以工程措施为先导,工程措施、植物措施、临时防护措施相结合。按照“先拦后弃”的原则,在施工生产生活区、施工工作面周围修排水沟、沉砂池等,使施工过程中的水土流失在“线”上得以集中控制。通过临时防护措施,建立临时施工封闭区,并在新增水土流失得以集中控制的前提下,对裸露地表进行土地整治,然后通过“面”上的植被建设和土地复垦措施,保护新生地表,改善生态环境,发挥植物措施的观赏性和后效性。 1.12.1.4 水土保持投资
本水土保持工程概算总投资为240.74万元(以本工程水土保持专题报告投资为准)。其中工程措施投资52.62万元,植物措施投资41.66万元,临时工程费用42.36万元,独立费用80.53万元,基本预备费21.72万元,水土保持补偿费1.85万元。 1.12.2 环境影响评价
黑水河水电站工程建设区周围自然、生态环境状况良好,社会经济较落后,受原始的开垦、耕作方式影响,植被逆向演潜明显,水土流失有加剧趋势。但该区域无特殊、重要的环境保护对象,不存在制约本工程建设的环境问题。
在工程施工期间,由于生产和生活污水的排放,可能会引起短期的水质略微下降,必须在工程施工期间加以严格控制并加以及时处理。
工程建设对陆生植被的影响主要是直接清理造成的损坏和占压,一般不会造成由于生态环境变化而带来的长期影响问题。
工程施工对环境的影响源为场地开挖、施工废水、废渣、噪声、粉尘等。堤基开挖、施工场地平整、砂石料及土料开挖等施工活动,皆会破坏原地表结构及植被,引起局部新的水土流失与环境资源损失;建筑物混凝土所需砂石料系统排放的废水,其悬浮物含量极高,对下游河道水体浊度、悬浮物等感官指标影响较大;场地开挖弃土废渣、砂石料废渣等堆放,可能引起新的水土流失等环境影响;施工噪声、粉尘、废气等影响主要为施工作业人员,只要加强施工人员劳动保护,将减免这些影响。
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本工程用于环境保护的投资为164.8万元,包含水污染治理、大气污染治理、噪声污染治理、生活垃圾治理、人群健康保护等措施费用。
综合分析:本工程的施工将对环境产生一定影响,但经过采取有效的污染防治措施后,其影响能为环境所接受。
1.13 劳动安全与工业卫生
巫溪县黑水河梯级水电站工程生产工艺、设备操作和维护均较为成熟,自动化程度高。大都是远距离控制,大多数作业场所,尤其是条件较差的场所,工作人员一般是短时间的巡检维护或检修,且生产过程中基本不会产生易燃、易爆、有毒、有害物质。加之本工程设计中采取了科学的全面的安全措施,总体来看,设备和人身安全方面存在的危险与有害因素较为简单和轻微,正常情况下安全性高。
根据巫溪县黑水河梯级水电站电站施工特点,最可能发生事故的作业过程有高处作业、运输吊装作业、开挖爆破作业和用电作业等。
本工程在运行中存在的影响大坝安全运行的因素有地质灾害、大坝失事、金属结构设备事故等。
本电站按微机综合自动化系统进行设计。电站定员为48人,其中生产运行人员为36人。运行人员主要易患的职业病为风湿。此外,长期接触油类、微机的工作人员以及电焊工、油漆工等较易患视力下降、皮肤病等职业病。
对本电站运行可能出现的劳动卫生问题,在本工程设计中已采取了综合性预防措施,改善作业人员的工作环境,并尽力使有害因素的危害降到最低程度。在主体建筑物附近不存在外界的易燃易爆有害物质,对本工程的安全与卫生没有影响。
本工程劳动安全与工业卫生所需要的设备和设施投资估算为57.0万元,应做到专款专用。
1.14 工程投资概算
1.14.1编制依据和原则
(1)重庆市巫溪县黑水河梯级水电站工程投资概算的项目划分和编制方法主要按照重庆市水利局、重庆市发展和改革委员会文件“渝水基[2011]97号”关于发布《重庆市水利建筑工程预算定额》《重庆市水利工程施工机械台时费定额》及《重庆市水利工
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程设计概(估)算编制规定(2011年版)》的通知。
(2)计价格〔2002〕10号“国家计委、建设部关于发布《工程勘察设计收费管理规定》的通知”;
(3)重庆市水利工程造价管理站关于公布重庆市水利工程人工费价格信息的通知,渝水造价[2012]1号;
(4)本阶段以设计图纸工程量为依据。 (5)设计提供的工程量及施工方案。
(6)设计提供的工程占地费用、水土保持工程投资,环境保护工程投资。 1.14.2投资估算结果
重庆市巫溪县黑水河梯级水电站工程总投资为15723.41万元(含银行贷款利息),详见表-9“总概算汇总表”。
表-9 总 概 算 汇 总 表 单位:万元
编号 I 工程或费用名称 工程部分 一级电站 1836.9 683.6 534.34 70.09 89.19 372.21 1749.43 87.47 80 1916.9 143.23 2060.13 45.25 30 20 95.25 2012.15 2155.38 二级电站 2988.86 1280.5 741.56 114.4 133.13 576.94 2846.54 142.33 280 3268.87 241.78 3510.65 27.72 60 40 127.72 3396.59 3638.37 三级电站 8866.19 4273.77 1573.98 717.16 310.48 1568.6 8443.99 422.2 80 8946.19 659.86 9606.05 68.07 150.74 104.8 323.61 9269.8 9929.66 合 计 13691.95 6237.87 2849.88 901.65 532.8 2517.75 13039.96 652 440 14131.96 1044.867502 15176.8275 141.04 240.74 164.8 546.58 14678.54 15723.41 第一部分 建筑工程 第二部分 机电设备及安装工程 第三部分 金属结构设备及安装工程 第四部分 施工临时工程 第五部分 独立费用 II 一 二 三 III 一至五部分投资合计 基本预备费 送出工程 静态总投资 建设期融资利息 总投资 移民环境部分 建设补偿和移民征地 水土保持 环境保护费 静态总投资 工程投资总计 静态总投资 总投资 27
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1.15 经济评价
黑水河梯级电站电站工程的兴建有助于增加地方电网电力电量,可缓解电网能源紧缺的矛盾,有助于巫溪县经济社会健康、稳定发展,对促进该地区国民经济的持续发展起重大作用。
电站工程经济评价包括财务评价和国民经济评价。评价的主要依据是:国家计委颁发的《建设项目经济评价方法与参数》、水利部颁发的《小水电建设项目经济评价规程(SL16-2010)》以及国家和地方现行财税制度。
黑水河梯级水电站工程施工期(含初始运行期)为3年,根据主体工程施工期和电站正常投运期,按《小水电建设项目经济评价规程(SL16-2010)》的有关规定,确定工程正常运营期为20年,计算期为33年(包括建设期和运营期)。
工程财务评价:按财务内部收益率8%测算,,黑水河梯级电站售电价格为0.429元/kw.h。从电站单位经济指标来看,黑水河梯级电站单位千瓦投资为7352.94元/kw,单位电量投资为2.5元/kw.h,单位发电成本为0.2元/kw.h,单位经营成本为8分/kw.h,电站财务内部收益率为8.02%大于财务基准收益率8%,财务净现值为23.97万元,大于零。财务评价指标符合有关规范规定要求,因此,工程在财务上是可行的。
国民经济评价:黑水河梯级电站工程经济内部收益率分别为10.28%,大于社会折现率8%,经济净现值分别为1020.09万元,大于零,经济效益费用比分别为1.06,大于1。国民经济评价指标满足有关规范要求,因此,工程在经济上是合理的。
敏感性分析表明,投资、效益、电量等不确定因素在一定范围内变动时,财务和国民经济评价指标变动不大,均满足有关规范要求,说明表明本项目具有一定的抗风险能力。
综上所述,本电站具有一定的贷款偿还能力,各项指标均符合国家对小水电工程建设项目评价要求。随着我国电力工业体制改革的深化及有关改革政策与制度的实施,本工程的指标将进一步提高。因此兴建黑水河梯级电站是可行的,建议尽快抓紧前期工作,落实建设资金,争取早日开工兴建。
1.16 节能降耗分析
1.16.1工程总体节能效益分析
(1)替代火电方案分析
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1 综合说明
重庆市统调电网是一个以火电为主、缺少调峰水电的电网。2009年重庆市电力系统总装机容量达到11338MW,其中水电装机4526MW(约占39.9%),火电装机6797MW(约占59.95%),新能源电源装机15MW(约占0.132%)。水火电比例约为40:60。2015年全市装机容量计划达到20370MW,其中水电装机容量为5368MW,火电装机容量13676MW(含天然气电厂及核电),水火电比例为37:63。本工程是以发电为主的水电站,供电重庆市统调电网东北部供区,根据《水利水电工程动能设计规范》、《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)的规定以及重庆市统调电网的电源组成情况,考虑以电网的主力电源火电作为本水电站的替代电源。
(2)减排温室气体及其它污染物分析
建设黑水河梯级水电站为电网提供了清洁能源,大大避免了建设同规模火电厂方案在运行过程中排放的大量烟气、粉尘对周围村庄居民、农作物、经济作物、蔬菜和水果等的影响。
本电站装机容量为20MWW,年发电量为7466万kW.h。以相当规模的火电厂方案进行比较,火电标准煤耗率取350g/kW.h,则火电替代方案年需标煤约21.33×104t。建设黑水河梯级水电站除了给电网带来清洁能源而获得相当电量的同时,仅工业废气一项,每年可减少559.8t,还可减少火电站运行过程中排放的粉尘、灰渣和废水,同时还避免煤矿山开采资源破坏、生态破坏以及燃料运输等引起的一系列问题,有利于生态环境的保护和能源资源的节约与合理开发,对改善电力系统的节煤效益及受电地区能耗和温室气体减排效益明显。并可极大的促进地方经济建设的发展,对保证受电地区的国民经济可持续发展将起到重要作用。 1.16.2施工期节能效益分析
建设黑水河梯级水电站,是重庆市能源建设和经济可持续发展的重要途径,也是实现全国能源资源优化配置的需要。
工程整体设计中,从电站站址自然条件的选择、工程枢纽总布置到机组机型及参数选择、工程施工诸方面均贯彻“节能、生态、经济”的设计理念,在设计方案选择、设备及材料选取时充分考虑节能、生态环保要求,以减少电能转换过程中的损耗及降低能耗为原则,达到提高电站效益的目的。
本工程节能减排效益明显,它的建设完全符合“发展清洁能源和可再生能源,保护
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土地和水资源,建设合理的能源资源利用体系,提高资源利用效率”的国家产业发展政策。
1.16.7.3工程运行期节能效益分析
根据提出的主要节能降耗措施,电站运行期间自身节能降耗效益和潜力较小。本工程水电站运行期能耗主要为厂用电、透平油和绝缘油、电站办公及生活设施用电等。本次设计计算厂用电年总能耗39.6×104kWh,按年平均发电量7466万kW.h计算,综合厂用电率约为0.53%。梯级电站厂需用透平油约7t,绝缘油约20t。
综合分析,本项目符号国家、地方和行业节能设计的要求,工程的总体布置、机电设备、管理区、施工组织等设计,满足降低能耗、节约能源的原则,采用的节能措施节能效果显著,达到了节能的要求。同时,它的建设将为电网带来清洁能源,有利于生态环境的保护和能源资源的节约与合理开发。
1.17 防震抗震设计
1.17.1区域稳定性评价及地震
工程区域处于扬子地台(一级构造单元)之南大巴山帚状构造带北缘。该构造带由一系列弧形冲断和线形褶皱构成。测区及附近区域地应力值总的显示不高,区域地壳厚度稳定,无区域性重磁异常,挽新构造运动较微弱,无现代活动断层,历史上未发现过中强以上破坏性地震,因此工程区具有较好的区域构造稳定性。
测区50km范围无Ms≥4.0级地震发生,100km以外中强以上大地震波及到本区,但震感较小,按烈度衰减关系,影响烈度均在V度以下。据三峡工程资料,三峡工程蓄水,奉节、云阳以上库段,地壳稳定性较高,不具备诱发较强水库地震的条件。
根据对国内、外有关水库诱发地震的原因分析,诱发地震的产生主要与工程区断裂构造的发育程度、水库规模及可溶岩类岩溶构造发育程度三个方面有关。工程区所处区域构造以褶皱为主,无大断裂构造发育,区域稳定性好,因此由断裂构造导致诱发地震的可能性极小;根据坝址区勘察结果,坝址区及近坝段河床以下基岩大多不属可溶岩类岩,不会出现岩溶地震的可能;据统计研究分析:库容大于10亿立方的高坝大库诱发地震概率较高。该工程坝很低,仅起壅水作用,几乎没有库容,诱发地震的概率较低;从以上三个方面分析,本工程场地诱发地震的可能性较小。 1.17.2水工建筑物抗震评价
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本区地震动峰值加速度值为0.05g,相应的地震基本烈度低于Ⅵ度。大坝抗震类别为丁类,大坝、消能、引水系统、发电厂房地震设计烈度为Ⅵ度,根据《水电站工程防震抗震研究设计及专题报告编制暂行规定》(水电规计[2008]24号)、《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073-2000),本工程不需要抗震计算分析,对重要结构及设施和设备采取适当的抗震措施。
1.18 招标规划
本工程项目业主已于2011年12月采取邀标方式选择中山市水利水电勘测设计咨询有限公司承担巫溪县黑水河梯级水电站工程可研、招标、施工图阶段勘察设计工作。本工程装机最大的电站也仅为四等小(1)型水电工程,无特殊重要材料及设备,故本阶段确定招标范围为工程施工、设备采购及工程监理。
根据业主意见,本工程监理拟采用总承包方式发包给甲级监理单位;工程土建施工分为6个标段发包给具有类似工程施工经验的贰级及以上施工企业。设备采购及金属结构加工分为4个标段发包给具有国家或行业设备生产资格并通过ISO的设备生产、加工、安装厂家。标段划分待招标设计完成后视情况可酌情调整。工程监理及施工采用邀标方式,择优选择监理和施工队伍。
1.19 结论与今后工作建议
1.19.1结论
(1)巫溪县黑水河梯级水电站工程开发任务单一,仅有发电任务。上下游共三级电站均采用径流引水式开发,梯级电站总装机容量2.0万kw,除三级电站各主要建筑物为Ⅳ等小⑵工程外,其余各电站主要建筑物均为Ⅴ等工程。本工程由巫溪黑水河水电开发有限公司筹资兴建,资金落实,规模适中,输送电距离近,具备施工条件,有一定经济效益和社会效益。它的建设,对缓解巫溪县电力紧张状态,推动国民经济发展,特别是促进工程地区的资源开发和经济发展,提高人民生活水平,带动山区人民脱贫致富,建设小康社会具有重要意义。工程兴建可使当地农村剩余劳动力得到有效的发挥利用,农副产品也有销路,对增加当地群众经济收入、改善和提高生活水平起到一定的作用。此外,新建时外来人员信息输入和消费需求,还可改变当地群众的思想观念、精神面貌,从而根本改变山区人民世代为农的经济生产格局,使工程区周围步入农、工、商一体化
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的社会主义市场经济。
(2)本阶段采用巫溪水文站资料系列较长,成果可靠,业主自建的黑水河电站专用测站有连续三年观测资料。
(3)经地质勘探和调查分析,工程区区域构造稳定,地震基本裂度以Ⅵ度为宜。各梯级电站坝址和厂区经地质测绘和钻探揭示,工程地质条件可以满足工程开发任务要求。
(4)工程壅水低,不存在库区淹没损失;库区淹没不涉及厂矿企业和有开采价值的矿藏,不存在浸没问题。工程施工和建成后对环境的影响有利有弊,但总的来说利远大于弊,不存在制约工程建设的不利环境影响。
(5)本阶段经过正常蓄水位、坝址、坝型的比较和选择,泄洪建筑物、引水建筑物和厂区建筑物的分析布置,拟定的工程规模和总体布置方案较合理,主要建筑物结构简单、易于施工。第三级水电站厂区有公路相通,其余电站交通条件较差;工程使用的建筑材料可就近开采或采购,施工用电、用水亦非常方便。
(6)本阶段对梯级各电站特征水位、装机容量进行了比较分析,推荐一级电站装机2台(1000 kw +500kw),总装机容量1500kw,年电量559万kw.h;二级电站装机2台(2×1750kw),总装机容量3500kw,年电量1300万kw.h;三级电站装机2台(2×7500kw),总装机容量15000kw,年电量5607万kw.h。
(7)工程效益指标:黑水河梯级水电站工程静态总投资14678.54万元,单位千瓦投资为7339.27元/kw,单位电量投资为1.97元/kw.h,上网电价0.338元/kw.h,经济内部收益率为10.28%大于社会折现率8%,财务内部收益率为8.02%大于财务基准收益率8%,工程贷款偿还期为11年,投资回收期11.97年。 1.19.2今后工作建议
(1)经过可研阶段设计,本工程技术问题基本清楚,工程效益指标较好,建议上级有关部门尽快组织审批,以便开展下阶段工作。
(2)补充一级和二级电站坝区、厂区地勘工作。
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黑水河梯级水电站工程特性表 数量 序号及名称 一、水文 1、流域面积 工程坝址以上 工程厂址以上 2、利用的水文系列年限 3、多年平均径流量 4、代表流量 多年平均流量 设计洪水洪量 校核洪水洪量 5、泥沙 多年平均悬移质年输沙量 多年平均推移质年输沙量 二、水位及下泄流量 1、正常水位 2、设计洪水位 设计洪水位时最大泄量 相应下游水位 3、校核洪水位 校核洪水位时最大泄量 相应下游水位 三、工程效益指标 装机容量 保证出力 多年平均年发电量 装机发电年利用小时数 四、建设征地和移民安置
备注 三级电站 24.8 145.34 1972~2004 6392 2.027 单位 一级电站 km2 km2 年 万m m3/s m3/s m3/s 万t 万t m m m3/s m m3/s m KW KW 万kWh h 3二级电站 15.77 24.8 32 11.1 15.77 2387 0.757 5443 1.726 电站坝址处 电站坝址处 18.3(P=10%) 26.9(P=2%) 693 69.3 1289.00 142 (P=10%) 214(P=2%) 9935 994 1182.00 228 (P=5%) 324(P=1%) 电站坝址处 15624 1562 1065.00 相应保证率 (P=80%) 1289.65(P=10%) 1184.80(P=10%) 1069.10(P=5%) 18.3 1286.68 1289.84(P=2%) 26.9 1286.81 1500 611 559 3727 142 1178.60 228 1064.40 1185.68(P=2%) 1072.20(P=1%) 214 1179.18 3500 1175 1300 3714 324 1065.00 15000 4681 5607 3738 33
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黑水河梯级水电站工程特性表 数量 序号及名称 耕地 林地 滩地 其他土地 五、主要建筑物及设备 1、取水建筑物型式 挡水坝型式 地基特性 地震基本烈度/设防烈度 坝顶高程 溢流坝顶高程 溢流坝最大坝高 坝顶长度 取水型式 设计引用流量 取水口尺寸 栏栅尺寸 沉沙池长度 沉沙池宽度 2、输水建筑物 (1)引水渠道 型式 设计流量 渠道长度 渠道比降 断面形状 断面尺寸
备注 三级电站 7.7 4.9 2.8 133.5 滚水坝 砂卵石 Ⅵ 1066.00 1065.00 5.2 23.7 箱涵 4.9 2孔2.25×3m / 29.6 5 无压隧洞 4.45 5790.18 1/1000 城门洞形 2.5×2.8 临时占地 宽×高 长×宽 宽×高 单位 一级电站 亩 亩 亩 亩 度 m m m m m3/s m m m m m3/s m m 4.6 7.4 0.5 51 底栏栅坝 砂卵石 Ⅵ 1290.50 1289.00 7.0 25.0 底栏栅 2.1 / 5×1.2m 29.06 2.5 暗渠 1.85 433.67 1/1000 直角梯形 1.2×1.65 34
二级电站 1.2 6.2 0.3 54 底栏栅坝 灰质页岩 Ⅵ 1186.30 1182.00 8.0 22.0 底栏栅 4.3 / 7×1.8m 60 4.5 无压隧洞 3.94 1340 1/1000 城门洞形 2×2.1
1 综合说明
黑水河梯级水电站工程特性表 序号及名称 (2)压力前池 压力前池型式 长度 最大宽度 正常运行水位 最高运行水位 最底运行水位 有效容积 总容积 (3)压力管道 压力管道型式 条数 主管长度 主管内径 最大净水头 主管流速 3、发电厂房 型式 地基特性 水轮机安装高程 4、主要机电设备 水轮机 型号 台数 额定出力 额定转速 吸出高度 最大水头 最小水头 额定水头
单位 m m m m m m m m m m m/s m 台 kW r/min m m m m 33数量 一级电站 开敞式 80.0 7.0 1287.03 1287.33 1285.63 175.0 490.0 明管 1 160.398 0.8 106 3.68 地面式 砂卵石 1183.94 HLA179-WJ-80 HL90-WJ-60 备注 三级电站 洞内式 183.24 5.0 1257.03 1257.70 1055.66 730 1080 明管 1 787.117 1.3 407.38 3.35 地面式 砂卵石 640.61 CJA475-W-135/2×13 二级电站 洞内式 89.18 4.0 1179.12 1179.47 1177.64 330 510 明管 1 159.035 1.2 114 3.49 地面式 砂卵石 1068.04 HLA351-WJ-90 主厂房尺寸(长×宽×高) m×m×m 30.6×10.5×12.3 31.5×11.0×12.9 38.4×15.76×10.9 2 1075 543 750 1000 ≤+2.0 105.39 99.13 100.53 35
2 1865 750 ≤+2.0 113.43 108.34 109.82 2 7895 600 417.69 404.75 406.39
1 综合说明
黑水河梯级水电站工程特性表 序号及名称 额定流量 发电机 型号 台数 额定容量 发电机功率因数 5.主变压器 台数 型号 6、输电线路 输电电压 回路数 六、施工特性 1、主体工程量 明挖土方 明挖石方 洞挖石方 土石方填筑 浆砌石方 混凝土和钢筋混凝土 喷混凝土 钢筋制安 帷幕灌浆 固结灌浆 回填灌浆 2、主要建筑材料 木材 水泥 油料 钢筋、钢材 单位 m3/s 台 kVA kv 回 万m3 万m3 万m3 万m3 万m3 万m3 万m3 t m m m2 m3 t t t 数量 一级电站 1.85 SFW1000-8/1180 SFW500-6/850 2 1250 625 0.8 1 S11-2000/35 35 1 0.43 0.77 0.03 0.15 0.37 0.003 65 121 1362 86 65 二级电站 3.94 SFW1750-8/1430 2 2187.5 0.8 1 S11-5000/35 35 2 0.4 0.28 1.19 0.5 0.05 0.51 0.08 176 1422 345 1840 320 176 三级电站 4.45 SFW7500-10/2190 2 9375 0.8 2 S11-10000/35 35 2 0.84 0.53 5.7 0.03 1.25 0.41 0.11 5570 810 963 4270 382 1095 备注
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黑水河梯级水电站工程特性表 数量 序号及名称 炸药 3、所需劳动力 总工日 平均高峰人数 高峰人数 4、施工临时房屋 5、施工动力及来源 供电(高峰负荷) 6、施工交通运输 对外交通 距离 场内交通主干道 等级 长度 7、施工导流 导流方式 导流流量(P=20 %) 度汛流量(P= 10 %) 挡水建筑物 型式 最大高度 防渗型式 泄水建筑物 型式 长度 尺寸 8、料源 混凝土骨料 填筑石料
备注 三级电站 37 21 530 640 1460 1600 公路 160 施工便道 4.5 1.01 230 土石围堰 1 巫溪电力公司电网 厂区至巫溪县城 开采加工 开采 单位 一级电站 t 万工日 人 人 m2 KW km km m3/s m3/s m m m 万m3 万m3 4.7 2.1 85 100 560 公路 50 公路 施工便道 2 0.122 18.3 土石围堰 1 二级电站 8.8 5.9 260 310 1060 公路 157 公路 施工便道 1.2 0.724 142 土石围堰 1.1 粘土+土工膜 粘土+土工膜 粘土+土工膜 0.7 0.28 37
1.1 0.21 2.61 0.04
1 综合说明
黑水河梯级水电站工程特性表 数量 序号及名称 单位 一级电站 土料 9、施工工期 筹建期及准备期 第一台机组发电工期 总工期 七、经济指标 1、工程总投资 建筑工程 机电设备及安装工程 金属结构设备及安装工程 施工临时工程 独立费用 建设期融资利息 备注 三级电站 9 6/2 28 30 9929.66 4273.77 1573.98 717.16 310.48 1568.6 659.86 二级电站 13 6/2 12 14 3638.37 1280.5 741.56 114.4 133.13 576.94 241.78 筹建期/准备期 15723.41 6237.87 2849.88 901.65 532.8 2517.75 1044.87 m3 月 月 月 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 元/kw 元(kwh) % % 元/(kwh) 年 年 8 6/1 11 13 2155.38 683.6 534.34 70.09 89.19 372.21 143.23 2、经济指标 单位千瓦投资 单位电能投资 经济内部收益率 财务内部收益率( 经济期上网电价 贷款偿还年限 投资回收期 7339.27 1.97 10.28 8.02 0.338 11 11.97 38
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