水电站提前发电方案的效益分析

1、关于某电站2011年提前发电构想方案的经济技术分析一、引言根据某电站初设施工组织设计，第一年（2008年）12月坝肩开始开挖，第二年（2009年）10月完成坝肩开挖、11月截流，第五年（2012年）2月蓄水，3月中旬低水头发电，第五年（2012年）5月主体工程完工。受制于某电站大坝主体工程右坝肩开挖因改线公路未完成而不具备未开工条件。按改线公路预计6月份通车计，大坝开工时间较上述初设开工时间已经滞后7个月，在不考虑推退开工后的汛枯期对工程施工的影响情况下，即按初设工期，自坝肩开挖开始，38个月大坝蓄水，第39个月低水头发电，第42个月主体工程基本完工。即2010年7月坝肩开始开挖、11月截流，

2、第二年（2011年）4月完成坝肩开挖，低水头蓄水时间应推退至2013年9月份，10月份投产发电，2014年元月主体工程完工。如待大坝基本完成时才投产发电，则经济起时收益将较初设计划拖延11.5年。本电站引水系统相对提前展开施工，已完成大多数隧洞开挖，其中4#主洞段已转入衬砌混凝土施工阶段，计划在2010年底除压力钢管斜洞段外，其它洞段基本可达到支洞封堵条件。也就是说引水系统计划在2011年中基本完工，具备运行使用条件。导流洞剩余30余m贯通，计划在2010年10月份具备导流条件。根据工程当前的进展情况，经分析认为，如釆取特别措施，有提前发电的可能。为此，为使工程尽早发挥效益，尽早取得经济效益，

3、可增加部分工程设施，以期提前至2011年底电站投产，相对应提前发电效益期为21个月o根据2011年提前发电的这个构想，我们对拟议中的增加部分工程设施提前发电方案进行简单相关分析。分析中难免存在考虑不周之处，可进一步商椎。二、提前发电釆取新增措施可采取的各方案在充分利用引水系统相对提前完成，及时使该部分的固定资产投入营运，提前发电的方法可釆取大坝上游高围堰挡水发电，或是增加一条临时引水隧洞自上游河道取水。大坝上游高围堰挡水发电，须增设导流洞新闸室，配置动水工作弧门，同时提高围堰高度。根据工程枢纽布置，若釆取提高围堰，则围堰高程应考虑在死水位基础上+汛期洪水削峰使用高差+安全超高等因素，围堰原河床

4、高程在EL2765左右，电站运行死水位EL2805,围堰高程预计在EL2810以上。河床以上围堰高差45m以上。工作弧门新闸室需要新扩挖，并设置交通洞等。这个方式与2010年导流要求显然不符。而增加一条临时引水隧洞自上游河道取水，相对应需要在取水口下游设置枯期过水围堰。若此枯期围堰与原大坝上游围堰合二为一作高堰，增加新导流洞（支洞），则新导流洞进口需要设置动水工作门。高堰要求不能过水，同时需要解决出隆沟汛期山洪的出路，同时基坑因上游汇水面积增加，雨季排水工作量大增。出隆沟改水、雨季排水等其增加的投资预计大于两堰分设的原大坝上游围堰投资。且因为出隆沟山洪的不确定性，对大坝基坑施工构成潜在的威胁。

5、故临时引水系统配置枯期过水围堰较合适。根据坝址上游的地形条件，可选择某隧洞跨河大桥上游约60m处、X古村下游河湾（X古沟上游）处、X古村上游约360m处。各方案存在的共同问题是如何处理在右岸改线公路未形成的情况下，省道交通问题。解决这个问题的优先方法是尽早完成左岸改线公路（包括XX、xx）,但移民征地完成时间存在较大的不确定性。方案一X古村下游河湾（某沟上游）处左岸取水配过水堰在引水隧洞进口段D1转弯段向xx上游延伸一引水支洞，隧洞长约1660m左右，至某村下游侧，设置临时取水口及冲砂闸、过水堰。洞型及尺寸与原引水隧洞主洞尺寸相同。在华X村沟下游约245m至X古村临时取水口段省道加高，总长17

6、18m。冲砂堰闸段河床高程约EL2787.5，闸堰堰顶EL2805,高差17.5m,堰高19.5m。进水塔EL2795EL2805（不含启闭机排架），高10m。为简易进水塔。在X古村临时取水口至地方砂石场省道（约1750m）釆取临时回填加高，以满足改线公路完工前的交通需要。方案二X古村上游约360m左岸取水配过水堰在引水隧洞进口段D1转弯段向xx上游延伸一引水支洞，隧洞长约1600m左右，至某村上游侧，设置临时取水口及冲砂闸。洞型及尺寸与原引水隧洞主洞尺寸相同。在华X村沟上游约355m处（xx砂砾石料场）设置分水口及分水堰，取水口下游侧明渠设冲砂堰闸。冲砂堰闸段河床高程约EL2792.5,闸堰

7、堰顶EL2805,高差12.5m,堰高13.5m0分水堰址处河床高程约EL2800,相对应堰址附近215省道高程EL2805,该址至九龙县城段省道最低处EL2805o堰顶高程EL2802o分水堰高于河床2m。过水堰顶高5m,顶长度27.5m左右。进水塔EL2795EL2805,高10m。为简易进水塔。在X古村临时取水口至地方砂石场省道（1000m）釆取临时回填加高，以满足改线公路完工前的交通需要。方案三某隧洞xx上游约60m处左岸取水配过水堰引水隧洞进口段增设临时引水支洞，隧洞长约830m，洞型及尺寸与原引水隧洞主洞尺寸相同。在大坝上游峡谷设置枯期围堰及冲砂闸，作拦水建筑。枯期围堰坝址位于X古

8、隧洞xx上游60m左右，坝址河床高程约EL2777o枯期围堰堰顶高程取死水位高程EL2805,闸室段及以左右坝段高程应按汛期泄洪水位及安全超高来确定坝顶及防浪墙高程。预估闸室段及左右非溢流坝段按EL2810控制，原省道以右坝段为右非溢流坝段，闸室段以左为左非溢流坝段。临时引水支洞进水口位于枯期围堰上游37.5m。进水塔EL2795EL2810,高15m。为简易进水塔。枯期围堰堰顶高32m,闸室段及左右非溢流坝段坝高37m,坝顶长度105m左右。冲砂底孔尺寸同排沙洞闸室。通乡公路至进水塔、枯期围堰临时道路。新建临时改线路xx地至某村道路（左岸取土料道路）1200m某村临时钢架桥,钢桥至地方砂石场

9、省道（约1250m）釆取临时回填加高，以满足改线公路完工前的交通需要。三、主要工程量估计方案一临时引水支洞1660m，洞挖66400m3,底板混凝2614m3,喷3600m3,衬砌2992m3o锚杆7052根（4m）。进水塔混凝土1050m3。固结灌浆280m0道路加高挡墙混凝土或浆砌石4.5*1718=7731m3o道路回填石磧约5万m3。过水坝堰高19m,混凝土约计10000m3（按平均断面200m2,计算坝50m计）。方案二临时引水支洞49.3+1434.7+24.5+698.5+36.1+22=2265.1m,洞挖90604m3,底板混凝3567m3,喷4912m3,衬砌4083m3o

10、锚杆9622根（4m）。进水塔混凝土1050m3。固结灌浆280m0过水坝堰高5m,混凝土约计750m3（按平均断面25m2,折算坝长27m计，含其它10%）O道路加高挡墙混凝土或浆砌石5*988=4940m3o道路回填石磕约4万m3。方案三、临时引水支洞830m,洞挖33200m3,底板混凝1307m3,喷1800m3,衬砌1496m3O锚杆3527根（4m）进水塔混凝土3150m3o枯期围堰堰顶高32m,混凝土约计41800m3（按平均断面520m2,折算坝长70m计，含其它15%）o帷幕灌浆按双排布置95m,孔距1.5m,梅花型布置。平均孔深按20m估计,2540m（不含混凝土造孔量）。

11、固结灌浆5060m+280m=5340m道路加高挡墙混凝土4.5*1718=7731m3道路回填石磕约5万m3。新修至某村道路约lkm（土料场取料道路），跨xx临时交通钢架桥1座。四、新增工程工期的初步分析方案三工程量较巨，以此分析。临时引水支洞830m,单向掘进，单向月平均进度按85m计，需要10个月时间。粗清底板按日清理20m计，需40天。底板浇筑按日平均完成10m计（含细清底板），需80天时间。全衬砌段220m（进口100m、其他按支洞全长的15%计），利用钢模台车浇筑，分2225仓，按平均4天一仓，100天完成。灌浆处理滞后衬砌2个月完成。耗时19个月10天。施工时段：2010年3月1

12、6日至2011年10月。冲砂闸建议使用排砂洞闸门。闸门在2013年春季电站停机检修时，转移至永久设施安装。引水支洞进水口闸室建议简化闸门。临时围堰及导流渠1个月（2010年10月），冲砂闸段基坑开挖1月（2010年11月），浇筑5个月（2010年12月咎月），枯期围堰段基坑开挖1个月（2011年1月月），浇筑5个月（2011年24月、1011月）。枯期围堰段施工时，或釆取先埋管导流或开槽配小土石围堰，待底孔形成后,改通过底孔过流。五、新增投资与提前发电的经济效益4.1新增项目投资估算方案一：3285万元新投资方案二、3698万元新投资方案三、3425万元新投资新增投资见2011年发电措施拟新增

13、项目投资估算表4.2提前发电静态收益估算在无调节的低水头运行下，年发电量按正常年的65%计，年发电量为6.82亿度，按初设出厂电价（0.204元）计，产值约1.39亿元。若按1.5年提前收益期计，产值2.1亿。方案一：不考虑电站直接运行成本的情况，提前一年发电的净收益约1.06亿元。按提前1.5年发电计，则收益约1.76亿。方案二、不考虑电站直接运行成本的情况，提前一年发电的净收益约1.02亿元。若按1.5年提前收益期计，贝叫攵益约1.72亿。方案三、不考虑电站直接运行成本的情况，提前一年发电的净收益约1.05亿元。若按1.5年提前收益期计，则收益约1.75亿。2011年发电措施拟新增项目投资

14、估算表序号项目单位方案一数量方案二数量方案三数量单价方案一合价方案二合价方案三合价备注隧洞2003085127333138100154261.1洞挖3m664009060433200149.9399553521358425849776761.2底板混凝土3m261435671307452.74118346216149245917311.3衬砌3m299240831496498.33149100320346817455021.4喷碇m360049121800650.52341800319525611709001.5锚杆(3.5m)根705496223527114.9481078711059534

15、053931.6回填灌浆m234004639170089.843054564167681527281.7固结灌浆m10120138095060184.09186299125420999314951.8钢筋T4005462005200208000028392001040000进水塔1310077131007713100772.1土方开挖m30003000300019.955985059850598502.2石方开挖m310000100001000042.954295004295004295002.3混凝土3m105010501050463.334864974864974864972.4钢筋T50

16、505052002600002600002600002.5固结灌浆m280280280265.11742317423174231二、枯期过水围堰3970750990955142148023.1土方开挖_3m30003000300019.955985059850598503.2石方开挖3m10000100001000042.954295004295004295003.3混凝土3m1000075041800322.143221400241605134654523.4钢筋T5050505200260000260000260000四、道路加高2761030204700037542304.1道路保坎浆砌

17、石3m77314940337113010050306422004382304.2填石磧3m50000400005000035.121756000140480017560004.3新临时道路m1000108010800004.4钢架桥m4012000480000五、进水口闸门安装2921342921342921345.1检修闸门套111171162.71711631711631711635.2栏污栅套111120971.7120972120972120972一八、冲砂底孔安装3324763324763324766.1工作门套111116056.31160561160561160566.2检修闸门

18、套1111973791973791973791973796.3埋件套11119041190411904119041七、一六项合计286973193230578129919146八、临建项1116%172183919383471795149九、七、八项合计304191583424412831714294十、其它项1118%243353327395302537144十一、合计328526913698365834251438注：1、未计引水隧洞支洞封堵及进水塔支护工作量。六、2011年发电方案优缺点及应注意的事项方案一1、本方案的优点：该方案在低水头发电期间，基本不淹没省道，避免因原省道淹没而需要修

19、建临时改线道路来保证省道的畅通。因为某滑坡体当前治理方案的最终效果的不确定性及xx存在潜在泥石流的风险，本方案库区内省道不因低水发电而淹没，遇上述问题使改线公路中断的情况时，可在一定条件下，通过坝区现有省道应急恢复交通。避免大坝为提前发电而盲目赶工，规避由此引起的面板坝产生重大质量问题的主要不利因素，相对应减少该部分的赶工措施费用。2、某大桥和右岸交通隧道宜及时开工，以便在2011年发电前通车。3、厂房工程宜尽早展开。否则有可能成为最后的卡关项目。4、本方案对某村土料场利用较差，土料因地下水上抬，含水量增大，且可能利用量降低。5、本方案库容较小，冬季小时调峰能力较弱，枯期是否满足上网要求需要设计单位计算明确。方案二1、本方案的优点：因为未新置挡水坝体，主体工程未有重大工程设计变化，一般不存在重新立项审查或设计重新审批难以通过的重大风险。该方案在低水头发电期间，基本不淹没省道，避免因原省道淹没而需要修建临时改线道路来保证省道的畅通。因为滑坡体当前治理方案的最终效果的不确定性及梅X沟存在潜在泥石流的风险，本方案库区内省道不因低水发电而淹没，遇上述问题使改线公路中断的情况时，可在一定条件下，通过坝区现有省道应急恢复交通。本方案有利于某村土料场后期开挖使用。避免大坝为提前发电而盲目赶工，规避由此引起的面板坝产生重大质量问题的主要不利因素，相