江西省白塔河水能资源开发规划样本.doc

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目录
1 综合说明 3
2 水文 6
4 开发方案 11
5 工程及主要建筑物 28
6 建设征地与移民安置 45
7 环境保护 46
8 流域管理 51
9 投资匡算及综合评价 52
10 近期工程实施意见 53

江西简况
江西省位于长江中下游南岸, 东邻浙江、 福建, 南接广东, 西连湖南, 北毗湖北、 安徽。南北长620km, 东西宽490km, 全省土地总面积16.69万km2。主要属长江流域和珠江流域, 其中长江流域占97.7%, 珠江流域约占2.2%。
境内主要河流有赣江、 抚河、 信江、 饶河、 修河五大河流, 从东、 南、 西三面流经山、 丘向中北部注入鄱阳湖, 经入江水道于湖口注入长江。

1 综合说明
1.1 流域概况
白塔河为信江一级支流, 位于江西省东北部, 因河道流经白塔村而得名白塔河。发源于福建省光泽县南山, 自东南向西北流经王家港入江西省境, 北流经资溪县三江口、 高埠、 贵溪市耳口、 上清镇、 鱼塘、 余江县邓家埠、 耙石、 王家渡, 沿途纳青田港、 陆坊水等主要支流后至锦江汇入信江 。
流域面积2839km2, 其中省外部分面积205.7km2, 主河道长度161.0km, 主河道比降1.49‰。流域多年平均降水量1966.0mm, 多年平均产水量55.8×108m3。流域内设柏泉、 耙石两个水文( 位) 站及柏泉、 横港、 圳上、 上清、 管坊及耙石等雨量站, 有洪湖、 高坊、 马街中型水库及郑家、 红狮等12座小型水库。

1.2水能资源开发及利用情况

白塔河流域水力资源比较丰富, 全流域水能理论蕴藏量为187.3MW; 技术可开发电站77座, 装机容量125.30MW, 年发电量4.54亿kW•h。
至 底, 白塔河流域已建水电站57座, 总装机容量64.96MW, 年发电量约2.20亿kW•h。
1.3 综合利用与开发任务
综合利用要求: 流域水能资源综合利用应贯彻落实科学发展观的要求, 坚持水资源综合利用和统一管理、 统筹农村经济社会发展和农民利益、 维护河流健康、 保护生态环境; 着力打造民生水电、 平安水电、 绿色水电、 和谐水电, 最终以促进我省农村经济社会可持续发展为目标, 根据当地经济社会可持续发展要求, 主要从防洪、 灌溉、 供水、 航运、 旅游及生态用水等方面提出河流的综合利用要求。
1.3 综合利用与开发任务
开发任务: 按照河流综合利用要求, 统筹协调好流域上下游、 干支流、 左右岸的关系, 根据河流自然特性及建设条件, 考虑河流已建工程实际情况, 确定本次白塔河水能资源开发规划任务为: 发电、 灌溉与生态保护。

1.4开发方案与近期工程
开发方案: 本次规划拟新建电站17座, 总装机容量32.82MW, 年发电量1.23亿kW·h。
考虑流域梯级开发及水力资源情况, 结合实际, 提出本次白塔河干流梯级开发方案如下:
刘家山235( 已建) —三江191.8—初居172.5( 已建) —湾头167.7( 已建) —余家155.3( 已建) —湖石142.5( 已建) —焦湾133.5( 已建) —富庶125—汇潭118—耳口108( 已建) —云台95.4( 已建) —蔡家桥85.4—邓埠40.2( 已建) —璜溪26.4( 已建) 。
1.4开发方案与近期工程
近期工程选择: 根据自然条件及工程实际, 规划近期拟新建三江、 昌坪一级、 鲁水坑、 桂港、 陈家丁、 双港口一级、 龙石坑、 梅潭、 大觉山二级、 新港等电站10座、 改造湾头、 高坊一级、 潢溪等电站24座, 新增装机25.1MW, 新增年发电量8233.5万kW•h, 近期工程总投资6.11亿元。

2 水文
2.1河流水系

2.2 气象及水文基本资料
气象: 流域内气候温和, 四季变化分明, 多年平均气温17.7℃, 历年极端最高气温为41.1℃, 极端最低气温为-15.1℃。流域内多年平均无霜期256天, 最大无霜期306天, 最少无霜期248天, 适宜于农作物生长。多年平均相对湿度为82.9%, 月平均最小相对湿度10%。流域内冬季为多偏北风, 夏季多偏南风, 全年最多风向为北风。历年最大风速18m/s, 平均风速为1.9m/s。
流域内雨量丰富, 多年平均降水量上游河段资溪县为 mm, 下游河段余江县为1835mm, 1953年资溪县全年降水量达2776mm, 降水量最小年为1963年余江站仅1175.2mm。年内降水分配不均, 一般多集中在4～6月份, 占全年降水量的48%, 7～9月份降雨量只占全年的20%, 易形成夏涝秋旱现象。流域内暴雨主要集中在5～7月, 历时以一天较多。
水文基本资料
白塔河流域内有耙石、 柏泉水文站, 以其作为流域水能资源开发规划水文分析计算依据站。
耙石水文站设立于1957年, 集水面积为2595km2, 有流量、 水位、 降水量等测验项目, 1982年停测流量。该站测验河段不够顺直, 左岸为小山坡, 右岸有圩堤, 堤顶高程为36m。基本水尺断面上游约100m有弯道, 下游约150m有浅滩。1970年下游约300m处建有滚水坝一座, 修坝后水位约抬高1m左右, 1973年又建有5孔进水闸和5孔排水闸各一座, 对水位有明显的影响。该站水位采用吴淞冻结基面, 换算黄海基面改正值为-2.162m。
水文基本资料
柏泉水文站设立于1958年, 为白塔河上游支流泸水控制站, 集水面积562km2, 观测水位、 流量及降水量。测验河段顺直, 河床由细砂卵石组成, 测流断面略有冲淤, 下游右岸有两条支流汇入, 高水时受其影响。

2.3 径流
柏泉水文站自1958年始至今有完整的流量资料, 故本次取计算系列为1958年～ 共52年,
耙石水文站自1957年至1981年有完整的水文资料, 1957至今有水位数据, 故1982~ 径流系列利用该站历年综合水位流量关系, 利用耙石站水位插补径流系列, 可得杷石站1957~ 共53年径流系列。

2.4 洪水
洪水特性
白塔河的洪水均由暴雨形成, 洪水期的规律一般是3月起涨, 4月进入汛期, 7、 8月份汛期结束。历年最大洪峰多出现在5、 6月份, 尤以6月份出现的机率较多, 但也有受台风影响形成的洪水, 如1953年8月17日的一次暴雨, 造成中下游严重的洪水灾害。白塔河中上游山高、 坡陡, 汇流迅速, 洪水暴涨暴落, 具有明显的山区性河流特性。
据杷石水文站历年大洪水分析, 年最大洪水出现时间为4~7月, 6月发生次数最多, 洪水涨落较快, 洪峰维持时间短, 一次洪水过程历时一般在三天左右, 多半呈复峰型。

历史洪水
据《江西省洪水调查资料》, 耙石水文站有1953年调查洪水资料, 其洪峰流量为4110m3/s。经调查考证分析, 1953年洪水为白塔河流域自1953年以来最大的一次洪水, 按起讫年法计算其重现期为57年。

设计洪水
柏泉水文站自1958年始至今有完整的流量资料, 故本次取计算系列为1958年～ 共52年。
耙石水文站有1957～1981年共25年连续的实测洪水流量资料系列, 1982年该站停测流量, 该站的水位观测项目完整, 为1957年起至今。经过1957～1981年年最大洪峰流量与年最高水位相关, 以延长耙石水文站1982～ 的年最大洪峰流量系列。经延长后, 耙石水文站有1957～ 共53年年最大洪峰流量系列。
对两测站洪峰流量进行频率分析计算, 计算时, 利用实测系列加入调查历史洪水组成的不连序系列采用P-Ⅲ型线型适线的方法, 分别求出其统计参数及各频率设计流量值。

2.5 泥沙
白塔河无泥沙观测资料, 因白塔河与信江同处江西省东北部, 其下垫面条件与信江基本相似, 故用梅港站所测的泥沙资料来说明白塔河流域的泥沙情况。
白塔河与信江均为少沙河流, 据梅港站1955～ 泥沙资料统计, 梅港站多年平均含沙量为0.117kg/m3, 多年平均输沙模数为137t/km2。白塔河泥沙年际、 年内变化规律与其径流变化规律一致, 年际变化大, 一般是丰水年多沙, 中水年中沙, 枯水年少沙。由于泥沙来源主要是雨洪对表土的侵蚀, 因此输沙量与径流量基本呈对应关系, 即呈现为多水多沙, 少水少沙的规律, 但汛期输沙比输水更为集中, 枯水期输沙量较少。

4 开发方案
4.1 河流水能蕴藏量
白塔河流域水力资源较为丰富, 全流域水能理论蕴藏量187.3MW, 技术可开发电站77座, 装机容量125.30MW, 年发电量4.54亿kW•h。

4.2 地区经济社会发展概况
根据 资料统计, 白塔河流域总人口50.92万人, 其中农村人口38.82万人, 城镇人口12.10万人; 流域耕地面积77.77万亩; 地区生产总值为99.21亿元; 粮食产量39.29万吨。

4.3 电力发展规划及供电范围
《江西省电力发展”十二五”规划》
至 底, 全省统调电力供应能力达到3000万千瓦, 500千伏电网新增变电容量1250万千伏安, 线路新增1921公里, 满足 全省电力 消费量1331亿千瓦时以上、 统调电网最高负荷2360万千瓦以上的要求。同时, 电力结构得到全面优化, 电力系统的运行水平得到进一步提高, 行业节能减排 水平上新台阶。
《江西省”十二五”水电新农村电气化规划》
重点要抓好规划县的水电新农村电气化县建设; 继续落实好小水电代燃料项目建设和增效扩容改造工程; 实现新增农村水电装机35万千瓦, 解决3.8万户、 15万农村居民生活代燃问题和保护森林植被45万亩。

供电范围
根据流域内现状水资源开发利用情况, 结合流域经济社会发展的需求, 本着充分利用水力资源及开发利用综合效益最优的原则, 经征求当地有关部门的意见, 本次规划拟对流域内的17座电站进行开发, 总装机容量33.62MW, 年发电量1.23亿kw•h。其中, 贵溪市9座, 总装机容量22480kW, 年总发电量8400万kW•h; 资溪县6座, 总装机容量9140kW, 年总发电量3100万kW•h; 金溪县2座, 总装机容量 kW, 年总发电量800万kW•h。
根据调查, 白塔河流域现有水电站发电后均并入本县电网, 由县供电公司统一对外供电。本规划根据规划电站属地, 拟用10kV联网线路直送电站所在县的电网。
4.4 开发现状及存在问题
开发现状
至 底, 白塔河流域已建水电站57座, 总装机容量64.96MW, 年发电量约2.20亿kW•h。
存在问题
( 1) 对生态环境、 风景名胜区的影响。
( 2) 投入不足, 资金筹措困难。
( 3) 水库移民安置任务重。
( 4) 缺乏完善的开发管理机制。
( 5) 经济上缺少有利于加快水电建设的政策。
( 6) 小水电建设还存在着联网政策问题。

4.5 综合利用与开发任务
综合利用要求
以促进江西省农村经济社会可持续发展为目标, 根据当地经济社会可持续发展要求, 主要从防洪、 灌溉、 供水、 航运、 旅游及生态用水等方面提出河流的综合利用要求。
( 1) 坚持以人为本惠及民生
( 2) 坚持人水和谐保护生态
( 3) 坚持统筹兼顾, 突出重点

开发任务
按照河流综合利用要求, 统筹协调好流域上下游、 干支流、 左右岸的关系, 根据河流自然特性及建设条件, 考虑河流已建工程实际情况, 确定本次白塔河水能资源开发规划任务为: 防洪、 灌溉、 发电及生态保护等。
( 1) 防洪
本规划在新的经济社会发展形势与生产力布局下, 研究水库群调度, 经过白塔河流域干支流各梯级水库( 电站) 拦蓄洪水、 削峰滞洪作用, 缓解各梯级下游乡( 镇、 村) 抗洪压力, 减轻洪灾损失, 保障人民生命财产安全。
( 2) 灌溉
据统计, 白塔河流域现有耕地面积77.77万亩, 其中水田72.62万亩, 旱地5.15万亩; 设计灌溉面积54.30万亩, 有效灌溉面积43.02万亩, 实际灌溉面积48.85万亩。
本规划根据白塔河干支流梯级布置, 结合实际情况, 利用有利条件, 增加灌溉供水范围, 提高灌溉用水保证率, 为流域农业的高产、 稳产提供水源保障, 促进农村经济发展。
( 3) 发电
随着流域近几年小水电的不断开发, 水电开发已初具规模。至 底, 白塔河流域已建水电站57座, 总装机容量64.96MW, 年发电量约2.20亿kW•h。白塔河流域现有水电工程基本情况见表4.4.1。水电在区域经济社会发展中发挥着重要的作用。总体来说, 白塔河流域已建水电站布局合理, 装机规模基本合适, 为工业、 城乡生活用电以及小规模综合加工企业用电提供了保障。
( 4) 生态保护
本规划在分析研究工程布局、 已建工程效果与影响等方面的基础上, 按照新时期的治水思路、 以人为本及人水和谐的规划理念, 对流域内水电开发进行统筹调整, 并提出近、 远期开发目标, 以适应新的经济社会发展环境下流域治理开发与保护的要求。

4.6 梯级开发方案拟定
梯级开发原则
本次水能开发规划按照《中小河流水能开发规划编制规程》( SL221- ) 的要求, 以流域自然特性及建设条件为前提, 结合河流已建和在建工程实际情况, 合理确定河流开发任务( 防洪、 灌溉、 供水、 发电、 生态保护等) 的情况下确定的。并考虑流域的综合利用要求, 统筹协调流域上下游、 干支流、 左右岸的关系。
( 1) 充分考虑重要制约因素: 如人口集聚区、 耕地集中区、 重要交通线路、 重要环境敏感区、 其它重要制约因素等。
( 2) 充分考虑地形地质条件: 有条件时, 宜规划具有一定调蓄性能的骨干工程。
( 3) 充分考虑综合( 利用) 规划要求。
( 4) 充分考虑开发任务要求: 优先考虑生活、 生产、 生态用水要求, 切实保护农民利益和生态环境。
( 5) 充分考虑现有工程情况: 协调好梯级开发方案与现有工程的关系, 尽量利用已有合规工程。
( 6) 尽量避免跨流域调水开发, 跨流域调水应充分论证对调入、 调出区的影响, 并征求当地政府和群众意见。
( 7) 尽量避免长距离引水开发方式, 避免形成过长的减脱水河段。
( 8) 应经过方案技术经济比较和综合分析确定梯级开发方案。
开发方案
( 1) 干流梯级开发方案
1994年6月江西省水利规划设计院编的《江西省信江流域规划报告》中, 对白塔河干流梯级进行了研究, 提出了两组开发方案进行比较, 最后推荐: 刘家山243.6—三江191.8+引水渠—红卫178.3+引水渠—红旗168.3+引水渠—余家154.3+引水渠—榨树下140.5+引水渠—富庶122+引水渠—汇潭112+引水渠—耳口104.8+引水渠—蔡家桥98.6+引水渠—民兵79.2+引水渠—岩前65—邓埠40.2—璜溪26.4方案为干流梯级开发方案。
10月江西省水利规划设计院编的《江西省白塔河流域综合规划修编报告》中, 原规划至今已过去十多年, 随着流域近几年小水电的不断开发, 原规划干流上部分梯级开发时在原规划的基础上进行了适当调整。其中已建的初居电站和湾头电站分别位于原规划的红卫坝址和红旗坝址附近, 但正常蓄水位都有所降低; 原规划余家电站当前分余家和王家两级开发, 其中余家梯级已建成, 但不在原规划位置, 王家梯级因环境问题, 当前已停建; 原榨树下梯级现已改为湖石和焦湾两级, 该两级当前已建成。另外, 原规划中的岩前水库将淹没龙虎山风景名胜区, 本次规划也拟取消该梯级。
结合白塔河现有已建工程情况, 在尽量减少淹没损失、 合理利用水力资源又能兼顾生态环境要求的原则下, 对原规划方案进行调整, 调整后的白塔河梯级开发方案为:
刘家山235( 已建) —三江191.8—初居172.5( 已建) —湾头167.7( 已建) —余家155.3( 已建) —湖石142.5( 已建) —焦湾133.5( 已建) —富庶125—汇潭118—耳口108( 已建) —云台95.4( 已建) —蔡家桥85.4—邓埠40.2( 已建) —璜溪26.4( 已建)
本次规划维持《江西省白塔河流域综合规划修编报告》中调整方案, 不再进行方案比较。

4.6 梯级开发方案拟定
① 大细岭水
洪湖51(已建)—石山36(已建)
② 青田港
三江口124-月山101(已建)—孔坊87(已建)—肖坊55.6(已建)— 瑶圩45.9( 已建)
仙源庄161.8( 已建)—墩厚137—高坊一级118.2( 已建)
关王185(已建)
③ 梅潭水
龙石坑330
九龙363.1( 已建)
新港520
九龙窠一级495(已建)—九龙窠二级375(已建)—福源214.15(已建)—梅潭150——
东亮452( 已建)
④ 陈家墩水
龙井一级416(已建)-龙井370(已建)-龙井三级329.2(已建)-过富桥298(已建)-过富桥二级268-双门石194(已建)
下张263( 已建)
鲁水坑362—桂港239 —茶山192( 已建) ———陈家丁160——————
浪港一级356( 已建) —浪港二级212.8( 已建)
⑤ 昌坪河
矮岭510—昌坪一级402—昌坪二级267( 已建) —梅潭169.5( 已建)
⑥ 斗垣河
双港口一级420—双港口二级293(已建)—双港口三级219.4(已建)—胜发191(已建)—朱家173.75(已建)—余家155.3(已建)
⑦ 孔坑河
南源470( 已建)
⑧ 港口河
莒洲一级358( 已建) —莒洲二级257.5( 已建)
⑨ 铁关河
花山界246( 已建) —月亮湾215
大觉山一级456.9( 已建) —大觉山二级310
⑩ 陈坊水
长源330( 已建) —陈坊256( 已建) —葛坪桥247.5( 已建)
4.7 水能及开发利用率计算
计算方法
河流水能资源开发率以梯级多年平均发电量( E梯级) 占河流理论蕴藏量( E理论) 的百分比。其中, 梯级多年平均发电量( E梯级) 为河流各梯级( 包括已建、 在建及规划电站) 多年平均发电量之和。河段理论蕴藏量:
E理论=8760×9.81×( QS＋QX) /2×H( kW•h)
其中: 9.81×( QS＋QX) /2×H为多年平均功率( 水流出力) N( kW) ;
QS、 QX分别为上、 下断面多年平均径流量; H为上、 下断面之间的落差。
河流分段时, 考虑集中落差段与落差相对较小的河段, 将河流分成若干段, 按上式分别计算各河段的理论蕴藏量, 然后将各河段的理论蕴藏量相加即求得河流理论蕴藏量( E理论) 。
本次规划采用代表年法( 即丰、 平、 枯三个代表年, 对应频率为: P丰=1- P设、 P平=50%、 P枯= P设=85%) 进行计算, 首先选取上述3个代表年, 对其进行调节及水能计算, 求得各时段( 年调节水库以月为时段; 无调节和日调节水库以日为时段) 平均出力, 再乘以时段小时数( 以月为时段时取730h, 以日为时段时取24h) , 各年分别将其累加可得3个代表年的年发电量, 最后取其平均值作为电站多年平均发电量。对于多年调节水库, 则宜采用长系列操作进行径流调节和水能计算, 最后取多年平均值。
发电水量利用率=( 来水-弃水) /来水。
水能资源分析
白塔河流域除干流外, 还有大细岭水、 青田港、 梅潭水、 陈家墩水、 泉坑水及陈坊水等11条主要支流。流域水能理论蕴藏量为187.3MW, 现已开发电站装机容量64.96MW, 多年平均年发电量2 .41万kW.h。
梯级开发装机容量以陈家墩水最大, 为26.32MW; 泉坑水最小, 为0.1MW。流域河流水能资源现状开发率为13.4%, 其中以大细岭水最高, 为35.3%; 最小的为泉坑水, 为3.6%。河流水能资源规划开发率为20.6%, 以梅潭水最高, 为52.1%; 最小的为泉坑水, 为3.6%。
电站水能计算
白塔河流域共规划新建17座水电站, 总装机容量为32.82MW, 设计多年平均年发电量为1.23亿kW•h。年利用小时数在2600～6000之间, 发电利用小时数最多的为蔡家桥电站。

4.8 洪水调节计算
防洪标准
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》( SL252- ) 的规定, 白塔河流域本次规划电站装机均小于1×104kW, 工程等别为V等, 永久性主要建筑物为5级, 永久性次要建筑物为5级。山区、 丘陵区电站永久性水工建筑物设计洪水标准为30年一遇, 校核洪水标准为2 一遇; 平原区电站永久性水工建筑物设计洪水标准为 一遇, 校核洪水标准为50年一遇。
根据江西省水利规划设计院1997年9月编制的《江西省贵溪市鲁水坑水电站初步设计报告》, 鲁水坑水电站设计洪水标准为50年一遇, 校核洪水标准为5 一遇。经综合考虑, 本规划鲁水坑水电站防洪标准仍采用该设计报告成果。

设计洪水

洪水调节

4.9 水库泥沙淤积计算

4.10 开发方案选择
根据流域内各条支流现状水资源开发利用情况, 结合流域经济社会发展的需求, 本着充分利用水力资源及开发利用综合效益最优的原则, 经征求当地有关部门的意见, 本次规划拟对流域内的17座电站进行开发, 总装机容量32.82MW, 年发电量1.23亿kW•h。其中近期开发鲁水坑、 桂港、 陈家丁、 梅潭等电站10座, 总装机容量22.28MW, 年发电量0.71亿kW•h; 远期开发蔡家桥、 富庶、 汇潭、 矮岭、 月亮湾、 墩厚、 三江口7座电站, 总装机容量10.54MW, 年发电量0.52亿kW•h。

近期开发枢纽简介
( 1) 梅潭水库
梅潭水利枢纽位于贵溪市耳口乡梅潭毛家附近, 为白塔河支流梅潭水干流梯级, 控制流域面积116km2, 多年平均来水量1.29亿m3。开发任务主要是发电, 并经过水库调蓄增加白塔河的枯水流量。水库正常蓄水位拟定150m, 总库容5660万m3, 有效库容4580万m3。枢纽主要建筑物设有土坝、 溢洪道、 厂房等。河床部分为均质土坝, 坝顶长342m, 最大坝高47m。溢洪道布置在左岸堰口, 溢流堰长24m, 设两孔闸门。发电厂房设在左岸, 装机 kW, 年发电量695万度, 可为白塔河枯水期补充流量4.6m3/s。
主要工程量: 土石方开挖182万m3, 砼及钢筋砼1.93万m3, 水泥5350t, 钢筋及钢材877t, 木材2400m3。水库淹没耕地2477亩, 迁移人口2340人。
( 2) 鲁水坑水库
鲁水坑水利枢纽坝址位于贵溪市冷水乡上游9km的河段上, 为白塔河支流陈家墩水干流上龙头梯级, 控制流域面积68.0km2。鲁水坑水利枢纽开发任务主要是发电, 并经过水库调蓄增加白塔河的枯水流量。水库正常蓄水位362m, 总库容1122万m3, 兴利库容698万m3, 电站装机8000kW, 年发电量2103万kW.h。工程建成后, 可为白塔河枯水期补充流量3.5m3/s, 扩大已建的茶山电站的效益。
本枢纽建筑物主要有细石砼砌石双曲拱坝, 发电引水隧洞、 电站厂房等, 坝顶弧长228.35 m, 最大坝高87.5m。主要工程量: 土石方开挖9.21万m3, 石方洞挖1.32万m3, 细石砼砌块石10.66万m3, 砼及钢筋砼2.74万m3, 钢筋制安658t。
5 工程及主要建筑物
5.1 规划工程布置和主要建筑物
规划工程布置
本次白塔河水能资源开发规划的主要枢纽是指流域内干、 支流上具有防洪、 灌溉、 供水、 航运、 发电等开发任务, 且规模较大或对地区( 区域) 经济社会发展意义重大的水利水电站工程。根据白塔河干、 支流梯级开发方案, 并结合流域内各地对水资源开发利用的实际需求及流域内已建和在建工程的实际情况, 经征求当地有关部门的意见, 本次规划拟对流域内的17座电站进行开发, 总装机容量32.82MW, 年发电量1.23亿kW•h。其中近期开发鲁水坑、 桂港、 陈家丁、 梅潭等电站10座, 总装机容量22.28MW, 年发电量0.71亿kW•h; 远期开发蔡家桥、 富庶、 汇潭、 矮岭、 月亮湾、 墩厚、 三江口7座电站, 总装机容量10.54MW, 年发电量0.52亿kW•h。
典型水电站规划工程布置
( 1) 昌坪一级水电站
昌坪一级水电站是昌坪河上的一座以发电为主, 兼有灌溉的水电枢纽工程。坝址控制流域面积32.3km2。水库正常蓄水位为402.00m, 设计洪水位为404.27m( P=3.33%) , 校核洪水位为404.95m( P=0.5%) , 总库容为97.5万m3, 电站装机容量为0.4MW。
枢纽建筑物主要由拦河坝、 溢洪道、 引水系统、 发电厂房及升压站等组成, 拦河坝为砼双曲拱坝, 坝顶高程405.50m, 坝顶宽2.5m, 最大坝高42.0m。引水隧洞总长1660m, 发电厂房位于马头山镇周家村昌坪河右岸河滩地上, 紧靠河床, 地势较开阔。
( 2) 鲁水坑水电站
鲁水坑水电站是陈家墩水上的一座以发电为主, 兼有灌溉的水电枢纽工程。坝址控制流域面积68.0km2, 拦河坝位于滑坑上游约0.65km处一峡谷河段。水库正常蓄水位为362.00m, 设计洪水位为362.80m(P=3.33%), 校核洪水位为364.40m(P=0.5%), 总库容为1122万m3, 电站装机容量为8MW。
枢纽建筑物主要由拦河坝、 溢洪道、 引水系统、 发电厂房及升压站等组成, 拦河坝为砼双曲拱坝, 坝顶高程365.50m, 坝顶宽4.0m, 最大坝高74.5m。引水隧洞总长1250m, 厂房设在坝址下游约0.88km处一开阔地带, 紧靠河床。
(3) 蔡家桥水电站
蔡家桥水电站是白塔河干流梯级, 开发任务主要是发电, 并经过水库调蓄增加白塔河干流的枯水流量。蔡家桥水电站位于贵溪市耳口乡泥湾附近, 坝址控制流域面积1302km2。水库正常蓄水位为85.4m, 设计洪水位为86.45m(P=3.33%), 校核洪水位为87.70m(P=0.5%), 总库容为153万m3, 电站装机容量3.2MW。
枢纽建筑物主要由拦河坝、 溢洪道、 引水系统、 发电厂房及升压站等组成, 拦河坝由混凝土非溢流坝段、 溢流坝段、 进水闸段等组成, 全长116.3m, 坝顶高程89.00m, 最大坝高10.2m。引水建筑物布置在大坝左岸, 采用引水隧洞方案。厂房布置在河床左岸台地位置。
5.2 现有工程评价及整改意见

现有工程评价
白塔河流域已建电站大部分建于20世纪80年代以前。随着电站运行时间的增长, 部分电站由于原设计标准偏低、 管理维修不善等原因, 出现电站调节性能低、 水工建筑物失修、 机组老化、 效率低等问题。本次白塔河水能资源开发规划经过现场查勘, 收集整理已建电站基本资料, 了解流域内已建电站运行情况, 对流域内各电站存在的问题进行了认真梳理。当前, 白塔河流域内已建水电站存在的问题, 主要表现在以下几个方面:

( 1) 公益功能发挥不够
白塔河流域水电站作为流域内重要的基础设施和公共设施, 不但担负着为流域提供电力的任务, 而且部分兼有防洪、 灌溉等重要公益功能。当前, 由于多数电站存在老化严重, 安全隐患多, 致使流域内水电的公益功能得不到发挥。
( 2) 技术设备落后, 安全隐患多
白塔河流域已建的农村小型水电站中, 相当一部分投产于上世纪60～80年代, 受当时经济、 技术等各方面条件限制, 多数电站普遍存在设计标准偏低, 施工质量不高, 发电设备技术落后, 能效低等问题, 再加上后期维护资金不足, 运行时间长, 造成机电设备老化严重, 能耗高, 故障多, 易发生短路等事件。部分设备属于国家明令淘汰的产品, 备品备件已无从购买。水工建筑物老化、 破损严重, 存在挡水和引水设施失修、 压力管道老化锈蚀等问题, 在当前全球气候变暖、 极端气候现象增多、 集中暴雨频繁的情况下, 极易引发公共安全事故。

( 3) 水能资源利用效率低
一是因当时设计水平低、 水文系列短、 机电设备型号不全等原因, 导致水轮机组选型不当, 长期偏离最优工况运行, 损耗严重且能效低下。二是受当时经济发展水平和电力负荷的限制等, 电站装机容量偏小, 汛期弃水过多, 水能资源未得到充分利用, 水能资源利用效率仅在40%～50%左右, 具有较大的提升空间。三是缺乏流域梯级联合调度, 各自为政, 总体发电潜力未得到充分发挥。

( 4) 综合利用功能下降、 对生态环境有一定影响
由于引水管道年久失修、 闸门启闭不灵、 压力钢管锈蚀、 渗漏水严重, 造成部分灌溉、 供水功能丧失, 水电站综合利用功能下降; 受当时社会经济发展水平和环保意识认知水平制约, 双门石、 上清、 白果树等引水式水电站未考虑生态环境因素, 生态泄流设施不完善, 造成水电站下游部分河段断流现象。

( 5) 管理成本高, 效益差
白塔河流域内水电站由于建设年代早, 普遍缺乏自动化控制等设施, 基本上采用人工操作, 效率较低。也由于历史遗留问题, 造成电厂人员较多, 负担重, 管理成本较高, 再加上农村水电电价低, 企业效益普遍较差。
( 6) 电网网架薄弱
白塔河流域内水电配套电网网架薄弱, 布局不合理, 供电半径大, 线径小, 低压线路长, 损耗高, 供电可靠性差, 供电质量低。

现有电站整改意见
本次规划针对现有电站运行中存在的具体问题, 提出相应的整改意见。主要整改意见内容包括工程措施和非工程措施。
工程措施主要内容包括水工建筑物、 机电设备、 金属结构、 送出工程及增设最小下泄流量设施等。
( 1) 水工建筑物
对渠道、 隧洞、 压力前池等实施加固改造; 对发电厂房进行局部改造; 对存在问题的挡水建筑物进行加固改造。
( 2) 机电设备
对老化严重、 安全隐患多的水轮发电机组及附属、 辅助设备进行更新, 同时对具有扩容潜力的电站更新扩容; 对老化严重、 能耗高的主变压器等一次设备进行更新改造; 对于技术落后、 可靠性低、 不能满足电网调度要求的电气二次设备, 实施以计算机监控保护技术为主的自动化改造。
( 3) 金属结构
对年久失修、 漏水严重、 存在隐患的闸门进行改造或更新, 对可靠性差、 操作困难的启闭机进行更换; 对水头损失大、 清污效率低、 有安全隐患的拦污设备进行改造; 对输水能力不足、 锈蚀严重、 承压能力降低的压力钢管实施更新改造。
( 4) 送出工程
对线路布局不合理、 线径不足、 线损过高、 存在安全隐患的高低压线路实施更新改造。
( 5) 增设最小下泄流量设施
对未考虑生态环境因素, 生态泄流设施不完善, 造成水电站下游部分河段断流现象的双门石、 上清、 白果树等引水式水电站, 对其增设最小下泄流量设施。对已设置下泄生态流量设施或已有排沙底孔设施( 可兼做下泄生态基流设施用) 而未下泄生态流量, 造成水电站下游部分河段断流现象的引水式水电站, 从管理上制定相应的管理条例, 要求各水电站严格按照下泄生态基流的要求运行。
非工程措施主要内容包括梯级联合调度、 监控、 管理等。
对存在严重影响生态环境、 水资源综合利用、 防洪安全等问题, 且不具备修复条件的水电站, 要求其限时限条件运行; 对存在严重影响生态环境、 水资源综合利用、 防洪安全等问题, 且不具备修复条件、 限时限条件运行也无法避免影响的水电站, 拟对其采取拆除措施。
本次规划针对现有电站运行中存在的具体问题提出相应的整改意见。
白塔河: 对流域内24座已建电站进行整改, 改造前总装机容量15.63MW, 改造后总装机容量18.45MW, 增加装机2.82MW; 改造前设计年发电量5785.49万kW•h, 改造后设计年发电量6918.99万kW•h, 增加年发电量1133.5万kW•h。
其中, 高坊二级电站已被金溪县政府收购, 现已停发电, 拟报废拆除。

典型电站评价及整改意见
本次规划选择高坊一级水电站为典型工程对其进行评价, 并对其存在的问题提出相应的整改措施。
高坊水库位于白塔河支流陆坊水上, 坝址位于金溪县陆坊乡高坊村, 距金溪县城16km。坝址控制流域面积102km2, 是一座以灌溉为主, 兼有发电、 养殖等综合利用的中型水库。
高坊一级电站建于1971年, 电站装机原为三台, 发电引水管均已施工完毕, 后因故装机2台, 总装机容量为1000kW。
( 1) 电站存在的主要问题
高坊一级电站1971年建成, 运行至今已40多年, 水轮发电机组及附属设备普遍存在着设备陈旧、 绝缘老化、 技术落后、 效率低下等问题。高坊水库大坝经过数度加高, 电站机组的运行水头由15.8m已提高到当前的最大水头27.56m, 机组设备处于超水头的运行状况, 存大着巨大的安全陷患。
1) 机电设备陈旧落后
高坊一级电站采用轴流式水轮发电机组, 当前已是淘汰产品, 按其性能, 要求吸出高度-3.0m以上, 而当前吸出高度为0m运行, 势必使机组处于不利状况, 而电站运行水头数度提高更加剧了机组运行的不利。当前机组磨损相当严重, 机组漏水严重。
发电机组运行时间长, 绝缘老化, 线圈经常出现击穿冒火现象, 定子铁芯松动。
主阀与水机配置不成套, 直径过小, 机组过流不畅, 流态破坏, 影响发电效率。另外由于水头提高, 主阀关闭功率明显不够, 启闭吃力。
电站的电气设备均为老式不成套的产品, 自动化水平非常低, 公维持简单的生产, 均已达到报废年限。励磁装置也是淘汰产品, 急需更新。
2) 发电厂房空间窄
发电厂房结构强度及施工质量较好, 但空间布置过窄, 而且发电机裸露在发电机层地面, 湿气直接散发在厂房内, 造成污染严重, 空气混浊, 厂内温度高达45℃, 噪音很大, 员工工作条件差。
3) 升压站存在安全隐患
升压站布置在发电厂房后, 紧靠发电厂房, 用电安全及防火间距均不符合要求, 存在安全隐患。
( 2) 电站改造主要措施及内容
1) 机组及其附属设备部分改造
本次规划高坊一级电站经水能复核计算, 电站装机容量由2×0.5MW增容到2×0.63MW。改造主要内容包括:
① 更换2台水轮机; ② 更换2台发电机; ③ 更换2台调速器及