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平塘县花冲水电站技改工程 初步设计报告
平塘县花冲水电站技改工程
初步设计报告
黔南州水利水电勘测设计研究院
二〇〇九年五月
1 综合说明
1.1 工程概况
1.1.1 自然概况
花冲电站位于平塘县通州镇丹平村。通州镇位于县境中部偏西,地理位置为东经106°58′30″,北纬25°46′20″,海拔高度1060m。平塘县属中亚热带季风湿润气候区,纬度低,海拔高,故有亚热带高原山地季风湿润气候的特征,冬无严寒,夏无酷暑,雨量充沛,雨热同季,湿度大,日照少,立体气候明显。多年平均气温17℃,最冷月平均气温6.8℃,最高7月平均25.4℃,极端最低-7.7℃(1963年1月14日),极端最高38.1℃(1961年7月2日)。无霜期273~342天,平均312天,多年平均降雨量1215.4mm,汛期(5~9月)占全年降雨65%以上,平均湿度80%,日照1316.9小时。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
1.1.2 社会经济概况
平塘县辖区包括10个乡,9个镇,6个居民委员会,121个村民委员会,县人民政府驻平湖镇。2005年末全县总人口30.61万人,其中少数民族人口18.31万,非农业人口1.63万人。县城是全县政治、经济、文化中心及交通商贸集散地。2004年全县国内生产总值6.26亿元(现价),其中:第一产业2.89亿元,第二产业1.34亿元,第三产业2.03亿元。通州镇国土面积320.22km2,其中:山地面积279km2,丘陵面积36.01km2,坝地面积5.21km2。耕地面积27445.05亩。现有22个行政村,1个居民委员会,167个村民小组,325个自然村寨。农业人口30312人,全镇人均纯收入1212.78元。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
1.1.3 工程建设及现状概况
花冲电站工程始建于1976年,由和平水库供水发电,竣工于1979年,花冲电站利用1504m引水渠道(其中隧洞132m)从和平水库取水,原设计水头93m,装机容量为2×100kW冲击式水轮发电机,由于当时水轮发电机组质量较差,以及机组选型等原型,并于1984年更换为两台斜击式水轮发电机组,再次由于当时设计和水轮发电机组制造原因,使该电站装机容量较小,机组效率较低,且水轮机漏水严重,并与1997年停止发电,为更好的充分利用水能资源,以电代柴,提高当地老百姓的生活水平,拉动内需,促进我国经济的发展,我院受平塘县水利局委托完成花冲电站的技改工作。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
花冲电站通过和平水库右岸放水涵洞放水,放水涵洞宽1m,高1.1m,放水涵洞底板高程为935.5m,放水涵洞放水利用双向转动闸门控制(闸门已坏,在和平水库除险中已要求更换),放水涵洞后接引水渠道,引水渠道长1504m(起中有三处隧洞),引水渠道坡降为1.0%,宽1.5m,高1.8m,因年数已久,该渠道淤积、垮塌、渗漏较严重,需清淤泥、加固、防渗处理。本次设计主要根据和平水库改造后,在满足灌溉用水情况下利用多余的水发电,确定装机规模,复核放水闸门、渠道过水能力,并对渠道进行清淤,加固、防渗等相关处理。复核压力前池的容积及稳定性、复核老厂房的稳定性、新安装压力钢管和机组等相关的机电设备。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
1.2 水文气象
平塘县属中亚热带季风湿润气候区,纬度低,海拔高,故有亚热带高原山地季风湿润气候的特征,冬无严寒,夏无酷暑,雨量充沛,雨热同季,湿度大,日照少,立体气候明显。多年平均气温17℃,最冷月平均气温6.8℃,最高7月平均25.4℃,极端最低-7.7℃(1963年1月14日),极端最高38.1℃(1961年7月2日)。无霜期273~342天,平均312天,多年平均降雨量1215.4mm,汛期(5~9月)占全年降雨65%以上,平均湿度80%,日照1316.9小时。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
花冲电站位于平塘县通州镇丹平村境内,该电站利用已建的和平水库引水进行发电,和平水库流域属典型的山区雨源型河流,地表径流主要来源于降水,因此径流特性和降水特性基本一致,夏半年丰,冬半年枯,4~9月的径流量约占全年来水总量的81%,是全年的丰水期。统计平湖水文站1968~2007年共40年的水文资料,按水文年统计,多年平均流量为28.6m3/s。实测系列中,最大年均日流量为52.1m3/s(1979年),最小年均日流量为13.5m3/s(1989年),两者分别是多年平均流量的1.80倍和0.47倍,丰枯比3.86。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
1.3 地 质
1.3.1 地形地貌
平塘县位于贵州高原向广西丘陵过渡的斜坡地带,地势自北向南缓缓降低,山峰海拔1000~1200m,河谷切割深度可达300~900m,属于中低山地貌。山脉及河谷的发育方向与构造线高度吻合,背斜成山,向斜成谷。受构造严格控制,山谷走向多呈南北向及北东向排列。碳酸盐岩广泛分布区,地貌类型以咯斯特地貌为主,单元地貌中岩溶峰丛槽谷、峰丛洼地、峰林谷地多见。岩溶形态中溶洞、溶沟、溶槽及天生桥在区域内随处可见;河流明暗交替,伏流众多。碎屑岩分布区则以侵蚀地貌为主,间夹岩溶地貌。单元地貌以台状山、脊状中低山、中山较为多见,亦作南北向及北东向排列。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
1.3.2 坝区工程及渠道地层岩性及构造
(1)坝址处至新寨垭口段:长817m,沿线渠基主要为耕植土及黄色粘土组成,厚0.5~5m,黄色粘土较密实,多呈硬塑状;下伏基岩为下石炭统大唐组旧司段中厚层石英砂岩夹炭质页岩。为斜向边坡,自然边坡稳定。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。
工程地质评价:渠道所经之地,无大的不良地质现象,成渠条件较好。渠基可置于硬塑装黄色粘土层,局部可置于强风化基岩;建议承载力标准值:黄色粘土Fk=160~180kPa,强风化基岩Fk=800~1200kpa。建议人工开挖边坡:覆盖层1:1,强风化基岩1:0.5。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。
(2)新寨垭口处隧洞:隧洞全长153m,洞高0.7m,洞宽0.6m;入口处高程934.23m,出口处高程934.21m;最大埋深11.6m。边坡稳定。覆盖层厚1~4m,为黄色粘土,较密实;隧洞所经岩层为下石炭统大唐组旧司段中厚层石英砂岩夹炭质页岩,层状结构。隧洞出入口处为强风化基岩,建议人工开挖边坡:强风化基岩1:0.5,围岩划分:Ⅴ类围岩,γ=2.1g/cm3,K0=1MPa/cm,φ=30°,C=0.1MPa,E=0.5GPa,μ=0.35,βe=0.2;洞身段呈弱风化状态,建议:Ⅲ~Ⅳ类围岩,γ=2.5g/cm3,K0=8MPa/cm,φ=37°,C=0.7MPa,E=7GPa,μ=0.28,βe=0.3。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
(3)隧洞出口至前池段:长530m,沿线渠基主要为黄色粘土和下石炭统大塘组上司段、下石炭统大唐组旧司段组成。产状160°∠10°,基岩多出露,覆盖层厚0~1m。地形坡度较大,边坡稳定,局部存在零星崩塌。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。
渠线通过地段无大的断裂和不稳定地质体存在;局部存在零星崩塌,但对渠道的整体稳定性影响不大;基础稳定,边坡稳定。渠基可置于强风化基岩上,建议承载力标准值:强风化基岩Fk=800~1200kpa。建议人工开挖边坡:覆盖层1:1,强风化基岩1:0.5。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。
1.3.3 前池、压力管道及厂房工程地质条件
前池处地层为下石炭统大唐组旧司段,中厚层石英砂岩夹炭质页岩。岩层产状:160°∠10°,节理裂隙发育;为缓倾角斜向坡,边坡稳定。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。
压力管道所在山体岩层产状、岩性与前池处相同,为缓倾角斜向坡,一般较稳定;在本次勘查中,前池至厂房压力管道周围山体未见滑移或崩塌,仅见少量零星落石。自然边坡稳定。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。
前池及压力钢管处出露地层岩性相同,建议承载力标准值:石英砂岩与页岩组合的承载力Fk=800~1200kpa,抗剪摩擦系数f=0.50~0.52,抗剪断摩擦系数f´=0.60~0.65,凝聚力C´=300KPa。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。
厂房所在处覆盖层厚4m,主要为耕植土及黄色粘土组成,黄色粘土较密实,多呈硬塑状;下伏地层为石炭统大唐组旧司段,岩层产状:160°∠10°,强风化下限深4m;建议承载力标准值:黄色粘土Fk=160~180kPa,强风化基岩Fk=800~1200kpa。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。
1.3.4 天然建筑材料
位于水库右岸公路旁,距大坝500m,交通便利。
料场覆盖层薄,为下石炭统大塘组旧司段(C1d1)浅灰色中厚层灰岩,总厚约50m,根据工程类比,岩石湿抗压强度为35~45Mpa,密度2.72g/cm3,能满足规范要求。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。
该料场岩石质硬,较纯,开采方便,可作为毛石开采料场,储量及质量均能满足工程所需天然建筑材料的需要。
1.4 工程任务和规模
1.4.1 地区社会经济概况
平塘县辖区包括10个乡,9个镇,6个居民委员会,121个村民委员会,县人民政府驻平湖镇。2005年末全县总人口30.61万人,其中少数民族人口18.31万,非农业人口1.63万人。县城是全县政治、经济、文化中心及交通商贸集散地。2004年全县国内生产总值6.26亿元(现价),其中:第一产业2.89亿元,第二产业1.34亿元,第三产业2.03亿元。通州镇国土面积320.22km2,其中:山地面积279km2,丘陵面积36.01km2,坝地面积5.21km2。耕地面积27445.05亩。现有22个行政村,1个居民委员会,167个村民小组,325个自然村寨。农业人口30312人,全镇人均纯收入1212.78元。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。
1.4.2 工程任务
花冲电站技改工程的主要任务是发电,以柴代电,提高老百姓生活水平质量,充分利用当地水利资源,促进当地经济发展。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。
1.5 工程布置及主要建筑物
1.5.1 工程等别及建筑物级别
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),我院对该工程规模的复核,花冲电站技改工程总装机500kW,拦河坝最大坝高19m。花冲水电站装机容量500 kW,根据《水电枢纽工程等级划分及安全标准(DL 5180-2003)》的规定,本枢纽工程等别为五等工程,工程规模为小(2)型,各主要建筑物(挡水建筑物、泄水建筑物及引水发电建筑物)为5级建筑物,次要建筑物为5级建筑物。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。
花冲电站发电引用的水源为和平水库蓄水,和平水库拦河坝为浆砌石重力坝,非溢流坝顶高程为950.9m,坝底高程为931.90,坝高为19.0m,坝长为119m,坝顶宽3m,最大坝底宽为24.385m,下游坡度为1:0.8。正常蓄水位为944.7m,设计洪水位为946.47m,校核洪水位为947.29m。溢流坝溢洪方式采用坝顶自由溢流,溢流堰顶高程为944.7,溢流坝宽19m。 猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。
1.5.2 坝型、坝线、渠线的选择及工程总体布置
工程为引水式电站,从和平水库引水。
花冲水电站由引水拦河坝、引水渠、压力前池、压力管道、电站厂房及升压站等建筑物组成。
主厂房为正向进水,净长16.5m,净宽6.4m。
升压站紧接主厂房后侧,地面高程839.80m,面积5m×3m(长×宽)。
1.6 水力机械、电工、金属结构及采暖通风
1.6.1 水力机械
根据电站装机容量、水头范围以及电站在系统中的地位和运行方式,选用2台斜击式水轮发电机组。水轮机型号为XJA-46/1×11,配套发电机型号为SFW250-8/850。主厂房选用一台5t葫芦用于起吊设备。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。
机组安装高程为840.90m,机组间距为4.60m。主厂房长12m,宽6.4m,高5m,发电机层高程为839.80m。安装场置于左端,长4m,宽6.4m,其高程为839.80m。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。
1.6.2 电 工
工程建成后全部电能将送入平塘电网。电站设10kV输电线路1条,从电站10kV出线送至通州35kV变电站10kV侧并入电网,采用LGJ-50导线,输电容量500 kW,输电距离约6km。輒峄陽檉簖疖網儂號泶。
花冲水电站技改后总容装机容量为500kW,在系统中所占容量较小,在电网中主要承担基荷,电站无调相运行要求。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
通过比较选定电气主接线采用以下方案:电站发电机电压侧采用单母线接线设计,发电机出口电压400kV,电站设升压主变1台,型号为S11-630/10,升高电压侧采用变压器一线路组接线。识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。
1.6.3 金属结构
本工程共设制闸阀一台,闸门三套, 拦污栅一扇。其中大坝放水口设置一台双向转动闸门(在和平水库加固除险设计中已要求更换)用作检修闸门,在大坝放水出水口设置Φ800闸阀一台,用作工作闸门,电站前池设一扇工作闸门,一扇检修闸门,一扇拦污栅,闸门为平面铸铁闸门,检修闸门和工作闸门孔口尺寸均为1.0×2.35m(宽×高),设计控制水头2.35m,检修闸门和工作闸门最大外型尺寸1.12×2.4×0.16m(长×宽×高),本闸门为下游止水,工作闸门工作条件为动水闭门静水启门,采用5t平板门螺杆式启闭机.检修闸门为。检修闸门为静水闭门,静水启门,采用5t平板门螺杆式启闭机.凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。
1.6.4 采暖及通风
主厂房的热负荷主要来水轮发电机组的发电机和太阳的幅射热,采用机械通风与自然排风相结合的方式。控室设置一台空调。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。
1.7 消 防
电站厂房建筑主要是靠消火栓消防,机电、油类设备的消防采用干粉灭火器和消火栓相结合方法。
该电站工程的火灾危险部位主要分布为:发电机、配电盘。失火的根源主要是运行中人为失误和电气设备线路失火。鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。
电站设有良好的防雷接地系统,以防止静电感应和雷电感应等而引起的火灾。
1.8 施 工
1.8.1 交通、电力
本工程对外交通已具备的条件是:有国道经通州镇,电站与通州镇之间有简易公路相通,可满足对外交通需要。坝对外交通采用的主要方式是汽车运输。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。
主料场位于大坝上游,距大坝500m,场覆盖层厚0~2.0m,产状165°∠13°;为下石炭统大塘组旧司段(C1d1)浅灰色中厚石英砂岩,总厚约50m,根据工程类比,岩石湿抗压强度为35~45Mpa,密度2.72g/cm3,能满足规范要求。阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。
工地现场设置输电线路网,生产、生活用电可设50kVA变压器一台供电,由低压端引至各施工作业点。
1.8.2 导 流
因本电站为引水式电站,厂房为地面式厂房,且为技改工程,仅对渠道和压力前池进行防渗处理维护,对厂房基坑进行开挖,因此不涉及到施工导流问题。氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。
1.8.3 施工总体布置
花冲电站技改工程为引水式布置,进水口至厂房直线距离有0.9km,在厂房边空地和大坝附近及渠道沿线附近均有地形可布置施工设置。釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。
施工所需房屋建筑面积:电站生产用房利用原电站老厂房管理房,厂房、压力前池、压力管道施工工厂生产用房150m2布置电站厂房旁,渠道生产厂房布置隧洞上方的空地上,面积为100m2,大坝放水口的施工厂房布置在大坝的右侧空地上,面积为100m2。怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。
1.9 水库淹没及工程永久占地
花冲电站技改工程利用原渠道从和平水库取水,故该工程的建设不存在水库淹没及库区移民问题。该电站为引水式电站,只是对原建筑物进行维护,且电站厂房的周边荒地已被电站征用,因此本次技改不涉及征地,只是临时占地1亩。谚辞調担鈧谄动禪泻類。
1.10 环境保护设计
本工程兴建为库区周边提供了一个可靠的电源,为该地区灌溉提供了有利条件。
因该电站为技改项目,对周围的地质、水生态环境较小,分析结果认为,有利影响范围广,时间长,而不利影响相对范围小,且多为暂时性影响。由此可知,本工程无制约工程开发的环境因子,从环境角度衡量该工程是可行的。嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。
1.11 设计概算
1.11.1 编制原则
本工程投资概算编制原则采用中华人民共和国水利部颁发的《关于发布<水利建筑工程预算定额>、<水利建筑工程概算定额>、<水利工程施工机械台时费定额>及<水利工程设计概(估)算编制规定>的通知》”(水总[2002]116号文),投资概算按2009年第3季度价格水平进行编制。熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。
1.11.2 编制依据
(1)文件依据
1)水总[2002]116号文。
2)贵州省物价局、贵州省建设厅关于转发《建设工程监理与相关服务收费管理规定》的通知(黔价房(2007)84号)。鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。
3)国家发展改革委、建设部关于印发《建设工程监理与相关服务收费管理规定》的通知(发改价格[2007]670号)。纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。
4)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(计价格[2002]10号)。
5)贵州省交通厅、贵州省物价局关于颁发《贵州省〈汽车运价规则〉实施细则的通知》(黔交财[2002]39号)。颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。
6)初步设计文件及图纸。
(2)定额依据
采用水利部水总[2002]116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》,《水利水电设备及安装工程概算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》进行编制。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。
(3)主要机电设备原价采用询价,所询设备价格中已包含运费。
工程设计概算总投资241.89万元,其中静态总投资236.92万元,建设期还贷利率为6.36%,建设期贷款利息为4.97万元。枢纽工程投资中:建筑工程76.85万元,机电设备及安装工程54.22万元,金属结构设备及安装工程31.64万元,临时工程2.97万元,其他费用49.51万元,基本预备费17.22元。銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。
电站单位千瓦投资4838元,单位电能投资1.29元/kW·h。
1.12 经济评价
(1)国家发改委和建设部颁发的《建设项目经济评价方法与参数》(第三版);
(2)水利部颁发的《水利建设项目经济评价规范》(SL72-94);
(3)水利部颁发的《小水电建设项目经济评价规程》(SLl6-95);
(4)电力工业部和水利部颁发的《水利水电工程可行性研究报告编制规程》(DL5020-93);
(5)国家现行财税制度。
国民经济评价社会折现率按8%。
财务评价全部投资财务基准收益率8%,自有资金财务基准收益率9%。
对本工程进行了整体国民经济评价和整体财务评价及敏感性分析。
1.12.1 国民经济评价
根据《方法与参数》及《实施细则》的规定对整体工程作投资调整,工程静态总投资为236.92万元。固定资产投资采用工程的静态投资;项目投产后的运行费用采用财务评价中的年经营费用,为10.1万元。电站年发电量为188kw.h,厂用电率取0.1%,电能质量调整系数按1.2,影子电价按0.22kW.h,则年发电效益为31.26万元。挤貼綬电麥结鈺贖哓类。
经计算,本项目经济内部收益率为11.8%,大于社会折现率8%;经济净现值80.9万元,大于零;效益费用比1.26,大于1。以上计算表明,本项目国民经济评价可行。计算结果见国民经济效益费用表。赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。
1.12.2 财务分析
当电站执行上网电价0.22元/kW.h时,资本金财务内部收益率为9.41%,大于资本金基准收益率9%;全部投资税后财务净现值7.21万元,远大于零。说明项目具有一定盈利能力。塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。
经济净现值ENPV= 80.9 万元。
1.13 结 论
花冲水电站技改建设为农业灌溉和人民生活提供电力,以电代柴,对促进当地的经济发展和人民生活水平的提高起着重大的作用。裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。
电站技术经济条件合理,经济评价可行,效益显著,具有改造价值。
1.14 工程特性表
工程特性表(1)
序 号 及 名 称
单 位
数 量
备 注
一、水 文
1.流域面积
全流域
km2
24
坝址以上
km2
24
2.利用水文系列年限
a
39
3.多年平均年径流量
万m3
1450.6
4.代表性流量
多年平均流量
m3/s
0.46
实测最小流量
m3/s
调查历史最大流量
m3/s
52.1
发生日期1979年
5.泥 沙
多年平均悬移质年输沙量
t
2400
多年平均推移质年输沙量
t
480
二、水 库
1.水库水位
校核洪水位
m
947.29
设计洪水位
m
946.47
正常蓄水位
m
944.7
死水位
m
936.7
2.回水长度
km
5.5
3.水库容积
正常蓄水位以下库容
万m3
40.5
4.水量利用系数
%
90
三、工程效益指标
1.发电效益
装机容量
kW
2*250
保证出力(P=90 %)
kW
66
多年平均发电量
万kW·h
188
年利用小时
h
3757
五、淹没损失及工程永久占地
1.淹没耕地(P=20%)
亩
0
0
工程特性表(2)
序 号 及 名 称
单 位
数 量
备 注
2.工程永久占地
亩
0
六、主要建筑物及设备
1.挡水建筑物
形 式
浆砌石重力坝
地基岩性
白云岩
地震基本烈度/设防烈度
小于6度
坝顶高程
m
950.9
最大坝(闸)高
m
19
坝(闸)顶长度
m
119
2.泄水建筑物
形 式
溢流堰溢流
堰顶高程
m
944.7
溢流堰长度
m
19
全断面溢流
消能方式
面流消能
3.引水建筑物
设计引用流量
m3/s
0.74
进水口形式
坝式
底板高程
m
935.30
闸门形式
双向转动闸门
闸门尺寸
φ800
1扇
启闭机形式
手动启闭
启闭机容量
t
3
引水道形式
矩形
断面尺寸
m
1.2×1.2
长 度
m
1504
最大水头
m
90.91
3.压力前池
压力前池尺寸
m
10.3×5.62.85
(长×宽×高)
最高水位
m
933.44
正常水位
m
933.16
最低水位
m
932.77
4.厂 房
形 式
地面式
主厂房尺寸(长×宽×高)
m
16×6.4×5
水轮机安装高程
m
840.90
工程特性表(3)
序 号 及 名 称
单 位
数 量
备 注
正常尾水
m
839.05
5.开关站
形 式
户外式
6.主要机电设备
水轮机型号
XJA-46/1×11
台 数
台
2
额定出力
kW
274.3
额定转速
r/min
750
吸出高度
m
+2
最大工作水头
m
90.91
最小工作水头
m
90.13
额定水头
m
90.24
额定流量
m3/s
0.37
发电机型号
SFW250-8/850
台 数
台
2
额定容量
kW
250
额定功率因数
0.8
额定电压
kV
400
主变压器型号
S11-630/10
台 数
台
1
厂内起重机形式
台
1
5t手动葫芦
7.输电线路
电 压
kV
10
回路数
回路
1
输电目的地
通州35kV变电站
输电距离
km
6
七、施 工
1.主体工程数量
明挖土方
m3
460
明挖石方
m3
57
砌体拆除
m3
372
混凝土和钢筋混凝土
m3
890
钢筋制安
t
2.77
2.主要建筑材料
木 材
m3
5
工程特性表(4)
序 号 及 名 称
单 位
数 量
备 注
水 泥
t
267
钢 筋
t
2.77
3.所需劳动力
总工日
工日
3856
平均人数
人
21
高峰人数
人
35
4.施工临时房屋
m2
350
5.施工动力及来源
引自附近电源
供 电
kVA
50
6.对外交通(公路)
距 离
km
5.4
7.施工占地
亩
1
8.施工期限
准备工期
月
0.5
投产工期
月
6
总工期
月
6
八、经济指标
1.静态总投资
万元
236.92
2.总投资
万元
241.89
建筑工程
万元
76.85
机电设备及安装工程
万元
54.22
金属结构设备及安装工程
万元
31.64
临时工程
万元
2.97
建设期还贷利息
万元
4.97
3.综合利用经济指标
水电站单位千瓦投资
元/kW
4838
单位电能投资
元/(kW·h)
1.29
经济内部收益率
%
11.8
财务内部收益率
%
9.41
上网电价
元/(kW·h)
0.22
贷款偿还年限
年
9.75
2 水 文
2.1 流域概况
花冲电站位于平塘县通州镇丹平村境内,该电站利用已建的和平水库引水进行发电,发电厂房位于坝址下游约0.9km处河道右侧山坡的一山脚下,厂房尾水不进入下游河道,而是流入附近一段灌溉渠道中,引水渠道约1504m长,设计断面尺寸为宽1.2m,高1.2m。和平水库所在流域属于珠江流域红水河水系曹渡河支流,而电站尾水所在处无明显河流。仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。
水库坝址距离通州镇政府直线距离5.4km,距离平塘县城直线距离60km,地理坐标为东经107°00′,北纬25°45′处。坝址处有乡村公路到达通州镇政府,交通方便。和平水库坝址以上集雨面积为24km2,主河道长12.8km,河道加权平均坡降为16.02‰。绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。
2.2 气 象
平塘县属中亚热带季风湿润气候区,纬度低,海拔高,故有亚热带高原山地季风湿润气候的特征,冬无严寒,夏无酷暑,雨量充沛,雨热同季,湿度大,日照少,立体气候明显。多年平均气温17℃,最冷月平均气温6.8℃,最热7月平均气温25.4℃,极端最低-7.7℃(1963年1月14日),极端最高38.1℃(1961年7月2日)。无霜期273~342天,平均312天,多年平均降雨量1215.4mm,汛期(5~9月)降雨占全年降雨65%以上,平均湿度80%,日照1316.9小时。骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。
2.3 水文基本资料
2.3.1 资料分布情况
和平水库所在通州河为雨源型河流,该流域只有通州雨量站,通州河所属干流曹渡河上有平里河水文站,该水文站控制集雨面积为1394km2,是和平水库流域面积的58.08倍,且该站从2004年才开始正式运行,资料系列短,不能作为本次计算的参证站。相邻流域六硐河上有平湖水文站,平湖水文站流域下垫面、气候条件与设计流域有很大的相似性,可作为本次设计的参证站。本流域内及邻近流域水文、气象站分布情况如表2-1。瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。
设计流域及邻近流域水文、气象站点分布
表2-1
河流
站名
资料系列
观测项目
备注
通州河
通州雨量站
1965~1991
降雨量
现已停测
曹渡河
平里河水文站
2004~2007
水位、流量、泥沙、降水等
流域面积1394km2
六硐河
平塘气象站
1961~至今
降雨量、蒸发量、气温等
六硐河
平湖水文站
1967~2007年
水位、流量、泥沙、降水等
流域面积1441km2
2.3.2 水文参证站的选择
2.3.2.1 水文站的基本情况
平湖水文站位于平塘县城境内六硐河干流上,基本断面位于平塘县至罗甸公路大桥上游约15m处,该段河段顺直长约500m,上下游均有较大的弯道,公路大桥横跨断面下游约15m(左端距断面19m,右端距断面12m),河段两岸为泥沙或岩层,河底由沙卵石组成。左岸为高山陡坡,右岸是开阔农田,水位至13m以上有严重的漫滩,因公路两岸路基阻挡,漫滩水量仍由大桥孔泄出,河段上下游均无支流汇入。平湖水文站共设有5个水准点,从1967年开始测流以来均无变动,每年资料均进行年审,具有较精确的水文系列资料。鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。
2.3.2.2 资料评价
(1)可靠性评审
1)水位资料
平湖水文站自建站以来均采用自记水位计观测水位,以人工观测值校核,枯期一般为两段两次或一段一次,汛期多为四段四次或八段八次,大洪水时适当增加测次。水位精度较高,历年的水位过程和峰型变化基本相应,不存在明显的不合理现象,该站的水位资料整编也具有较高的精度。栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。
2)流量资料
平湖水文站流量以流速仪施测,测次较多,在时间变幅和过程上分布较均匀,测点分布较为合理,基本上反映了流量的变化过程。辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。
以历年实测大断面资料看,除低水时河床底部有局部冲淤变化外,整个断面稳定。该站以流速仪仪器测流为主,个别采用浮标法和水面一点法。测流时均施测水深,各年流量测次时间、变幅和过程上分布较为均匀,能够控制水位流量关系的变化。资料可靠性较好,精度较高。峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。
(2)一致性分析
平湖水文站建站至今,流域内基本无兴建大的水利水电工程,也没有与外流域人为水量交换情况,流域内气候条件和下垫面条件基本稳定,所以水文站实测资料具有一致性。詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。
(3)代表性分析
平湖水文站径流资料系列的代表性分析如下:
由平湖水文站连续的不同系列水文年、11~4月、最小月流量统计参数比较,1968~2007年和1968~1993年两个系列径流统计参数基本一致,成果见表2-2。则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。
平湖水文站不同系列径流统计参数比较表
表2-2
项 目
资料系列
系列年数
Q(m3/s)
Cv
Cs/Cv
水文年(5~4月)
1968—2007
39
28.6
0.28
2
水文年(5~4月)
1968—1993
25
28.9
0.28
2
11~4月
1968—2007
39
10.4
0.42
2
11~4月
1968—1993
25
11.0
0.41
2
最小月
1968—2007
39
4.9
0.38
2.5
最小月
1968—1993
25
4.82
0.38
2.5
(4)平湖水文站实测径流系列丰、平、枯年份比例分析
平湖水文站具有实测资料39(水文年),其中丰水年15年,平水年10年,枯水年14年。丰水年占38.5%,连续丰水年为1968~1972年(4年)、1976~1978年(2年)、1993~1995年(2年);平水年占25.6%,连续平水年为1972~1974年(2年)、1983~1985年(2年);枯水年占35.9%,连续枯水年为1974~1976年(2年)、1985~1988年(3年)、1991~1993年(2年),通过对平湖水文站径流资料统计分析,长、短系列的统计参数基本一致,丰、平、枯年份比例恰当,且系列中有连续的丰、平、枯年份。因此,该站系列代表性较好。胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。
2.3.2.3 水文参证站的选择
通州河流域内只设有通州雨量站,无水文观测站,其水文特性只能通过相邻流域的水文测站进行对比分析。与通州河同处曹渡河支流的六硐河流域气候、地理地形条件基本相同的平湖水文站,具有长系列的水位、流量等整编审定的实测资料,测验精度高,水位流量关系较稳定,资料可靠性、一致性、代表性均较好,因此,选取平湖水文站作为花冲电站水文分析计算的水文参证站。 鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。
2.4 径 流
2.4.1 径流特性
和平水库流域属典型的山区雨源型河流,地表径流主要来源于降水,因此径流特性和降水特性基本一致,夏半年丰,冬半年枯,4~9月的径流量约占全年来水总量的81%,是全年的丰水期。统计平湖水文站1968~2007年共40年的水文资料,按水文年统计,多年平均流量为28.6m3/s。实测系列中,最大年均日流量为52.1m3/s(1979年),最小年均日流量为13.5m3/s(1989年),两者分别是多年平均流量的1.80倍和0.47倍,丰枯比3.86。稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。
2.4.2 坝址设计年径流
2.4.2.1 坝址流域径流量分析
和平水库流域径流计算采用通州雨量站资料结合《贵州省地表水资源》等值线图来进行综合确定。
(1)根据通州雨量站1965~1991年实测降雨量资料,通州雨量站多年平均降雨量=1213.1mm,Cv=0.16,Cs=2Cv。查《贵州省地表水资源等值线图》,设计流域多年平均径流系数为0.48,则流域多年平均径流深为582mm。陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。
(2)查《贵州省地表水资源》等值线图,和平水库流域多年平均径流深为615mm。
根据以上两种方法分析,设计流域多年平均径流深较为接近,综合考虑,采用两种方法的均值,径流深采用600mm。则和平水库流域多年平均流量为0.46m3/s,多年平均径流总量为1440万m3。沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。
2.4.2.2 坝址流域年径流变差系数
(1)年径流变差系数Cvy值按省水文总站经验公式计算:
Cvy=r·Cvx/(αm+βLogF)=0.36
式中:r—地理参数,设计流域r=1.30;
Cvx—年降水量变差系数,Cvx=0.18(查贵州省年降水量变差系数等值线图);
α—年径流系数,α=0.45;
m—径流系数指数,m=0.7;
β—流域面积系数,β=0.04;
F—流域面积,设计流域坝址以上F=24km2,采用F=100km2。
(2)查《贵州省地表水资源年径流变差系数等值线图》,设计流域年径流变差系数为0.35。
考虑到和平水库流域面积较小,而年径流变差系数的趋势是
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