河东三级水电站工程可行性论证报告

1·综合说明PAGEPAGEIV目录TOC\o"1-3"\u1. 综合说明 1–51.1.概述 1–61.1.1.项目名称 1–61.1.2.河流简况 1–61.1.3.流域规划开发方案简介 1–61.1.4.工程建设位置 1–81.1.5.工程建设的必要性 1–81.2.水文 1–91.2.1.流域概况 1–91.2.2.降水 1–101.2.3.径流 1–111.2.4.洪水 1–111.2.5.泥沙 1–131.2.6.结论 1–131.3.工程地质 1–141.3.1.区域地质概况 1–141.3.2.各建筑物区工程地质条件 1–151.3.3.天然建筑材料 1–171.3.4.结论 1–171.4.工程任务与规模 1–181.4.1.地区自然地理及社会经济概况 1–181.4.2.全区水资源及利用状况 1–181.4.3.负荷预测及电量平衡 1–201.4.4.工程任务 1–201.4.5.工程规模 1–211.5.工程选址、工程布置及建筑物 1–231.5.1.工程等别及洪水标准 1–231.5.2.工程选址及总体布置方案选择 1–231.5.3.工程总体布置 1–241.5.4.主要建筑物 1–241.6.机电及金属结构 1–281.6.1.水力机械 1–281.6.2.电气工程 1–281.6.3.金属结构 1–301.7.消防 1–301.7.1.消防设计依据和原则 1–301.7.2.消防设计 1–311.7.3.消防供水及消防电气设计 1–311.8.施工组织设计 1–321.8.1.施工条件 1–321.8.2.施工导流 1–321.8.3.天然建筑材料 1–331.8.4.主体工程施工 1–331.8.5.施工交通运输 1–351.8.6.施工总布置 1–361.8.7.施工总进度 1–361.9.水库淹没处理及工程永久占地 1–371.9.1.淹没及占地范围 1–371.9.2.补偿及处理方法 1–371.10.环境保护 1–371.10.1.环境保护目标 1–371.10.2.主要环境影响 1–381.10.3.环境保护设计 1–381.10.4.环境保护投资估算 1–391.11.水土保持 1–401.11.1.主要依据 1–401.11.2.水土流失预测 1–401.11.3.预测结果分析 1–401.11.4.水土保持防治措施 1–411.11.5.水土保持投资估算 1–421.12.工程管理 1–421.12.1.工程管理机构及人员编制 1–421.12.2.工程管理范围及保护范围 1–421.12.3.主要管理设施 1–431.13.劳动安全与工业卫生 1–431.13.1.主要依据 1–431.13.2.工程运行中主要安全与卫生危害因素 1–431.13.3.劳动安全措施 1–441.13.4.工业卫生措施 1–441.13.5.安全卫生设施 1–451.14.工程投资概算 1–451.14.1.编制说明 1–451.14.2.投资主要指标 1–451.15.经济评价 1–451.15.1.财务评价 1–461.15.2.国民经济评价 1–461.15.3.综合评价 1–47PAGE1–46综合说明XX三级水电站位于XX区瓦马乡境内，开发任务是充分合理利用其水能资源优势进行水力发电，以促进社会主义新农村建设，推动地方经济的快速发展。XX三级水电站的开发建设，于2008年5月受XX市隆昌水电开发有限公司的委托，云南省XX永兴集团水利水电勘测设计有限公司承担了XX三级水电站工程的可行性研究报告编制任务。工程项目设计编制的主要依据一是规范、规程：防洪标准（GB50201-94），水电枢纽工程等级划分及设计安全标准（DL5180-2003），水利水电工程水文计算规范(SL278—2002)，小型水力发电站水文计算规范(SL77—94)、水利水电工程地质勘察规范（GB50287—99），水利水电工程动能设计规范（DL/T5015-1996），小型水力发电站设计规范（GB50071—2002），小型水电站初步设计报告编制规程（SL／T176—96），农村水电站可行性研究报告编制规程（SL357—2006），水电工程可行性研究报告编制规程（DL／T5020—2007），小水电建设项目经济评价规程（SL16—95）等。二是主要文件：2007年8月隆政复（2007）47号文《XX区人民政府关于同意XX区XX河流域水能规划报告的批复》、2006年12月XX市XX区能源局《XX区XX河流域水电站开发协议》、2006年11月瓦政发（2006）189号文《瓦马彝族白族乡人民政府关于同意XX市隆兴水利水电勘测设计开发有限公司开发XX河梯级电站的决定》和瓦政发（2006）190号文《瓦马关于请求对XX河梯级电站立项建设的请示》、2006年6月与瓦马乡XX村民委员会签订的《协议书》。2006年11月云南XX电力股份有限公司永昌分公司的《并网意见》，同意该电站建成后并入永昌分公司汶上变电站入网运行。XX三级水电站的建设与下游孙足河水电站开发建设没有矛盾，水资源属河流上下游共同利用。2008年5月至6月，云南省永兴集团水利水电勘测设计有限公司组织测量、地质、设计人员赴实地开展XX三级水电站工程的水文、地质、测量、社会经济调查等野外作业。在相关部门的大力支持和项目组工作人员共同努力工作下，于2008年8月完成了XX区XX三级水电站工程可行性研究报告的编制任务，报请政府部门审查批准后建设实施。概述项目名称工程项目名称：XX市XX区XX三级水电站工程。承办单位：XX区XX三级水电站工程由XX市隆昌水电开发有限公司承担开发建设及其运营管理。是具有独立的法人资格的民营企业，其住所在XX区。河流简况XX河位于XX市XX区西北部的瓦马乡境内，属怒江水系左岸的一级支流。流域北部是老窝河，东以漕涧河分水岭为界，西连李扎河流域，南部则属瓦房河及东河。流域地理位置处在东经98°56′50″～99°05′28″、北纬25°25′45″～25°37′51″之间。XX河发源于域内东南部制高点大横山山麓，主河道总体先呈南北走向，流至下孙足改向为自东向西，主河道流经安邦、掌上、大石房、XX等地后，在下孙足汇入孙足河，至栗柴坝注入怒江。XX河的河源段称安邦河，上游称掌上河，下游与右支热水河汇合后称孙足河。流域最高点位于东南部的大横山，峰顶海拨为3585.4m，入孙足河汇流口海拔为1171m，入怒江口栗柴坝的海拔为760m。XX河流域（下孙足汇流口断面以上）径流面积149.9km2，主汇流河道全长30.36km，平均坡降4.8%。XX河（下孙足汇流口以上）流域规划开发方案简介XX河流域水能规划报告，XX市XX区人民政府以隆政复（2007）47号文予以批复。其流域水能开发方案要点于下：⑴XX河流域地形地貌、河道特性、水土资源分布状况为：XX河的河源段称安邦河，上游称掌上河，下游与右支热水河汇合后称孙足河。XX河中游自掌上大桥至下孙足汇流口高程1628m～1171m的河段长约10.3km，集中落差近460m，自然资源相对较好，目前为止尚未开发水能资源，域内不涉及森林和矿产资源，也无环境敏感保护区。XX河下游（又称孙足河）自下孙足至栗柴坝（入怒江口）河段水能资源已规划并建设开发。规划河段现有主要水利设施：一是干田灌溉沟及其取水口，系引用瓦马河水，取水高程1590m，引流量0.01m3／s，沟渠长约1.0km，灌溉面积约56亩。二是XX河右岸高程1449m有大石房取水口及其引水渠（原电站沟），现有渠长约3.7km，渠首引水流量0.05m3／s，灌溉面积计266亩，其中水田165亩。三是大石房寨脚河段左岸高程约1400m以下统称XX取水口及其引水渠，主要三段渠长约4.6km，渠道引水流量0.15m3／s，灌溉面积共计735亩，其中水田560亩。四是规划河段村寨的主要生活供用水，一般取用邻村的泉水，基本不在XX河干流上引取人畜用水量。利用XX河水源的⑵XX河流域水能规划单元为掌上大桥始至下孙足止的干流河段。其水电规划开发方式为：分段集中XX河中游的掌上大桥至下孙足河段的落差径流引水式开发三个梯级水电站。第一梯级电站（XX一级水电站）：在掌上大桥河段汇引XX河上游的掌上河与黑岩洼河流量，左岸明渠引水，厂址区拟在XX河右支下水井河口处；第二梯级电站（XX二级水电站）：在下水井河口的大龙洞下游断面取水，左岸明渠引水，厂址区选在XX河左支瓦马河河口（大石房）处；第三梯级电站（XX三级水电站）：在瓦马河口（大石房）断面取水，左岸明渠引水，厂址区选在下孙足，与入孙足河汇流口相距100余米。该河段水能开发规划与下游孙足河水电站开发建设没有矛盾，水资源属河流上下游共同利用。⑶规划XX三级水电站作为近期工程与二级同期开发。该水电站在瓦马河口下游断面建溢流坝取水，取水口高程约1420m，控制径流面积127km2，左岸明渠引水，集中落差、地表径流和泉水在XX河左岸下孙足选址建站；电站引水渠全长约6.6km，渠道引水流量4.2m3/s，在下孙足山梁高程1412.80m处建压力前池，单根压力管道供水，站址高程1205.00m，电站毛水头为205⑷XX三级水电站为径流引水式电站，地处河流峡谷地带，首部溢流坝为低坝，引水道为明渠，不涉及因水库淹没造成的搬迁移民及其安置工程，工程占地按有关政策文件规定一次性补偿安置。⑸电站建设用以补充XX市XX区2009至2015年间负荷增长的需要，并网供电形式初步定为近区和送入XX电网相结合的形式。工程建设位置XX三级水电站工程位于XX市XX区西北部的瓦马乡境内的XX河中下游，站址地理坐标为东经98°00′17″，北纬25°42′17″，首部取水坝地处瓦马河口下游断面，距上游XX二级电站厂址约150m，电站取水口高程约1420m，厂址位于XX河左岸的下孙足，站址高程1205.00m。工程区距XX市城区约128km，距瓦马乡集镇约9km。汶上工程建设的必要性为贯彻落实全面建设小康社会的精神和实施西部大开发，可持续发展战略，以及社会主义新农村建设，云南省委、省政府在抓紧大型水电建设与积极培育以水电为主的电力支柱产业的同时，高度重视中小型水电资源开发。早在2003年省政府领导在XX召开的云南省电力工作会议上要求各地州市县要切实加强地方小水电方面的能源建设，坚持大、中、小并举，国家、集体、个人一起上的办电方针。有关部门多次开会专题研究加快开发中小型水电站的有关问题，云南省人民政府发布了《关于加快中小型水电发展的决定》，提出在2010年前确保投产300万kW，力争400万kW和2020年突破1000万kW的战略目标。根据XX市“十一五”规划纲要，电力建设坚持在保护中开发、在开发中保护，加快推进中小河流域的开发，到2010年，力争全市地方水电装机容量突破100万kW。XX市境内的槟榔江、龙江等是具有得天独厚的水能资源的河流。在积极开发这几条河流水电资源的同时，有选择的开发资源条件较好的中小河流，是市内蓬勃兴起的硅矿业建设和工业经济发展的需求。是解决XX市电力缺口的积极途径，是保持XX市经济社会可持续发展的能源基础，也是XX市积极参加西部大开发，力争把XX市建成滇西地区重要的能源基地，为云南省“西电东送”和“云电外送”的战略目标夯实基础。XX市有丰富的矿产资源，发展矿产工业，实行矿电结合，把丰富的矿产资源和水电资源优势转化成地方经济优势，做大做强矿电产业，将有力的促进地方经济持续、稳定的发展。总之，坚持在保护中开发、在开发中保护的原则，开发建设新的电源点是可行的，也是必要的。兴建XX三级水电站，合理、充分利用有限的水能资源，符合国家的相关政策；同时，具有交通较为便利，资源开发条件较好的优势，不失为较好的水能开发电源点；在则通过电站的兴建，能为当地发展经济提供电能，通过“以电代柴”保护生态环境，对提高当地人民的生活水平，全面建设小康社会及社会主义新农村建设将有积极的促进的作用。该电站的开发，不仅是必要的，而且也是可行的，宜及早建设实施，早日发挥其效益。水文流域概况XX河属怒江水系左岸一级支流，流域东南部分水岭为大横山山脊，峰顶最高海拨为3585.4m，入孙足河汇流口海拔为1171m，入怒江口栗柴坝的海拔为760m，XX河（下孙足汇流口以上）流域平均高程2072m。流域属高原区高山地貌，水系较为发育，大致成东西向羽状展布，地势总体呈东高西低、南高北低，南北长约22.3km，东西宽约14.5km，流域形状系数为0.16，主河道发源于域内东南部制高点大横山山麓，流经安邦、掌上、大石房、XX等地后，在下孙足汇入孙足河，至栗柴坝注入怒江。流域河谷深切，两岸山坡陡峭，多见岩石裸露，自然坡度20°～70°，水流湍急，跌水瀑布多见，属典型的山区性河流，下孙足汇流口断面以上径流面积149.9km2，主河道全长30.36km，平均坡降4.8%。XX三级水电站取水口海拔约1420m，取水口断面以上地表径流面积127km2，主汇流河道长23.6km，拟建电站厂址位于主河道左岸的下孙足地段，海拔约为1205m，厂址断面以上径流面积为149.4km2，主汇流河道长29XX河流域属中亚热带季风气候区，具有冬春干燥、夏秋湿润、冬无严寒、夏无酷暑、干湿季分明的气候特点，5～10月主要受西南暖湿气流的影响，降水量占全年降水量的82％左右，而11月至次年4月，降水量仅占全年的18％左右；流域降水具有随高程的递增而增加的规律，其量值为高程每递增100m，多年平均降水量约增加32mm；流域多年平均降水量为1299mm。据邻近流域XX气象站资料，区内多年平均气温15.7℃，极端最高气温32.3℃河流的径流主要来源于降水，径流的年际变化不大，但年内分配不均匀，汛期6～11月来水量较多，其中8、9、10三个月为径流的最丰时期；枯期（12～5月）来水量较少，其径流占年径流的30%左右，最小流量一般出现在3～5月份，尤以4月常出现。XX河流域XX三级水电站取水断面以上多年平均来水量达8940万m3。流域洪水主要由暴雨形成，地区分布及发生时间与暴雨相对应，多发生在7～8月份。电站流域属小河流域，面积不大，河流不长，河道比降较大，属山区性小河流。其洪水具有产、汇流历时相对较短，陡涨陡落，峰型尖瘦等山区性小河流域洪水的一般特性。降水XX河流域内无实测降水资料，流域多年平均降水量采用区域降水与高程关系间接推求。由1/5万地形图量算得XX三级水电站取水断面以上流域平均高程为2449m。根据分析确定的多年平均降水量与高程的关系式P=0.3232H+629.52，可得XX三级水电站取水断面以上流域多年平均降水量为径流XX河流域内无实测水文资料，属无资料地区，设计采用不同途径间接推求XX三级水电站设计年径流。一是水文比拟法：主要是根据设计流域东南部的邻近流域北庙水文站的径流资料分析各频率的设计年径流，利用年径流的地区分布规律，以流域面积为主要参变量，按面积比加降水量因子修正移用北庙水文（参证）站的设计年径流；其次是利用设计流域北部的老挝河水文站的径流资料分析各频率的设计年径流，进行径流的对比分析。二是图表法：利用《云南省地表水资源》附图中的径流深等值线图和年径流变差系数图进行估算。对各组计算成果综合分析比较后，合理取用电站的设计年径流。三是建立区域内各站点年平均流量与面积的关系，对各不同途径计算成果综合分析比较。其设计年径流成果经面上的合理性分析检查，基本合理并可满足本阶段设计要求。取用电站的设计年径流详见表1.1。XX三级水电站取水断面设计径流成果表表1.1统计参数设计流量(m3/s)均值Q(m3/s)CvCs/CvP=10%P=50%P=90%频率2.840.2723.862.771.91流量89400.2721217287356023洪水XX河流域属无水文洪水资料地区，根据区域资料条件，电站设计洪水采用两种途径推求。一是采用《云南省暴雨洪水查算图表实用手册》推求；二是采用北庙水库扩建洪水分析成果来推求设计流域的洪水。按工程设计的要求，需分析提供电站取水断面及厂址P=1.﹪、P=2.0﹪、P=5.0﹪、P=10.0﹪、P=20.0﹪频率的设计洪水成果。⑴设计洪水通过两种方法推得的洪水成果分析比较，在现有条件下工程区设计洪水采用暴雨途径推求成果，其暴雨统计参数通过查图法和移用法分析比较（移用法洪水较查图法小），设计采用《云南省暴雨洪水查算实用手册》及新编《云南省暴雨统计参数等值线图集》查得的XX河流域各历时的暴雨统计参数；该流域暴雨分区位于第5区，产流分区和汇流分区均位于第6区。电站取水断面以上径流面积127km2，主汇流河道长23.6km，主河道平均坡降5.25%；电站厂址断面以上径流面积149.4km根据流域特征参数和查图得的暴雨统计参数，采用《云南省暴雨洪水查算图表》中的暴雨洪水分析计算方法即可推求得到XX三级水电站（取水口及厂区断面）各频率的设计洪水。通过洪水成果的合理性分析检查，在现实条件下设计流域各历时的暴雨统计参数采用“手册法”成果是相对合理的，同时也是较安全的，其洪水成果能满足本阶段设计的要求。XX三级水电站设计峰量成果见表1.2。XX三级水电站设计洪水峰量成果表表1.2断面时段设计频率1%2%5%10%20%取水坝洪峰流量Qm(m3/s)32127721415591.124小时洪量W24(万m3)11661007783597399厂址洪峰流量Qm(m3/s)35330323416695.824小时洪量W24(万m3)13441157896676449⑵枯期洪水XX河流域的洪水主汛期为7月至10月份，11月份为洪水汛后期，12月至次年5月为洪水枯期，6月份为枯期与主汛期的洪水过渡期。根据工程设计要求，需推求XX三级水电站取水坝断面和厂址断面施工期12月至次年5月的频率为P=5%、P=10%和P=20%的设计洪峰流量。电站流域无实测洪水资料，各断面的年洪水由暴雨途径推求而得，故电站取水坝断面和厂址断面的施工（枯期）洪水根据年洪水来估算。根据XX三级水电站设计断面的年洪水过程，直接移用柯街水文站枯期洪水与年洪水的设计比值，按洪水同倍比缩放法，即可推求得设计断面的枯期设计洪水，成果见表1.3。XX三级水电站枯期洪水成果表表1.3断面时段设计频率5%10%20%取水口洪峰流量Qm(m3/s)59.939.320.124小时洪量W24(万m3)21915188.2厂址洪峰流量Qm(m3/s)65.542.221.224小时洪量W24(万m3)250.17299.2泥沙XX河流域无实测泥沙资料，根据天津院与云南省水利厅于2000年8月联合编制的《云南省土壤侵蚀模数图》查算推求。用面积加权计算得径流区土壤综合侵蚀模数为1610t/km2.a。由此推求得XX三级电站本区取水坝断面的多年平均输沙量为20.45万吨；取推移质占悬移质的20%估算得多年平均推移质输沙量为3.41万吨，悬移质输沙量为17.04万吨。悬移质泥沙容重取1.3t/m3，推移质泥沙容重取1.6t/m3，则电站本区取水口断面的多年平均输沙量折合15.2万m3，多年平均含沙量合1.91kg／m结论XX河流域属无资料地区，电站设计年径流选用了两种方法三种途径分析推求，其选用成果经合理性检查，认为基本合理。电站设计洪水采用《云南省暴雨洪水查算图表实用手册》及新编《云南省暴雨统计参数等值线图集》推求，对于无资料地区，可基本满足要求。XX三级水电站属小（2）型水电站工程，分析推求的径流与洪水基本满足本阶段要求。工程地质区域地质概况地层岩性工程区地处云南西部，属滇西著名横断山脉之南部段。电站工程区域地层岩性特征为：主要出露石炭系（C）以来地层，主要岩性为石炭系上统卧牛寺组（C3ω）玄武岩，夹杏仁状玄武岩、熔岩凝灰岩、凝灰岩。受构造制约呈条、块状分布。地质构造流域区位于青、藏、滇、缅、印尼巨型“歹”字型构造体的东支西侧之径向构造体系内。其属一级大地构造单元“冈底斯—念青唐古拉褶皱系”（Ⅰ1）之二级构造单元‘碧江—六库断褶带’（Ⅱ2）之南延部分。断褶带内不同时代地层间多为断层接触，断裂呈束状及叠瓦状平行产出。地质构造主线和岩层走向以近似南北向为主，北北西及北北东两向构造交错切割为辅，其余均属压扭性构造。褶皱虽发育，但连续性差且保存不甚完好。整个断褶带原始构造形态，总体为一大复式向斜（XX复向斜）。此外，工程区东南部尚有一轴向近东西向褶曲构造，称之为‘老寿山向斜’，其核部为石炭系地层，故该区地下水以大龙洞上升泉形式出露，其与该构造富集地下水密切相关。地貌及物理地质现象工程区地势总体呈东高西低、南高北低。区内制高点大横山（流域东南部）海拨为3585.4m，电站厂区海拔约为1205.00m，相对高差2380m。三级水电站利用瓦马河口至下孙足约6.2km长的河段，河道比降约3.47%（电站落差），其峰高谷深、坡陡崖峭，河谷呈区域地貌属高中山侵蚀——溶蚀构造地貌类型。XX三级电站工程区整体植被条件一般，山体自然边坡较稳定，地表残坡积层厚一般1m～3m。植被条件较差，沟谷地表水侵蚀作用强烈，区内不良物理地质现象较突出地表现在高边坡的稳定及相关的河道淤塞上，以崩塌、滑坡较为常见。在工程建筑物布置上尚须予以水文地质条件测区地下水从其含水层（组）岩性、赋存条件、水力特征和水理性质看，主要可分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水和碳酸盐岩类裂隙岩溶水三大类。流域区地下分水岭基本与地表分水岭一致，地下水总体向西部最低侵蚀基准面—怒江河谷排泄。其主要水化学类型为：松散岩类孔隙水为HCO3—Ca、或HCO3—Ca·Na型，矿化度0.13～0.5克/升，pH值6～8，总硬度3～6德度，属中性水；碎屑岩类裂隙孔隙水为HCO3—Na型，矿化度小于0.23～0.46克/升，pH值6.7～8，总硬度3～10德度，属中性水；碳酸盐岩类裂隙岩溶水为HCO3—Ca型，矿化度小于0.3克地震地质工程区地处区域构造体系交接、复合部位南西侧，区内及区外占主导地位的南北向及北北西向构造带，挽近期仍有较强烈的表现，因此本区应属不稳定区域。据《中国地震动参数区划图（GB18306-2001）》，工程区地震动峰值加速度为0.20g，动反应谱特征周期0.45s，对应地震基本烈度为Ⅷ度。各建筑物区工程地质条件拦河坝及取水建筑物三级水电站取水坝位于瓦马河口下游约100m处，距二级电站厂房约150m。就地形条件并充分利用有限的水能资源，本阶段勘选的坝位为唯一可选坝位。该坝址两岸山体浑厚，地形上部陡竣下部较缓，左岸地形坡度20°～60°，右岸地形坡度20°～45°，河床宽约8m，左岸为河漫滩宽约10m。河谷呈不对称的“V”总体上勘选坝址工程地质条件较好，地基承载力标准值（fx）为250kpa；但坝基属强透水地基，须注重防渗及抗冲刷保护。引水工程三级水电站盘山引水渠道长6.576km，沿线山体坡度一般20~30°，局部约50~60°，渠线范围植被条件较差，物理地质现象不甚发育，自然边坡较稳定。渠道沿线基岩属石炭系上统卧牛寺组地层（C3ω），主要岩性为玄武岩夹紫红色泥岩；第四系全新统坡、残积层（Q4del）厚度一般＜1.5m。厂区建筑物前池：位于下孙足山脊相对较缓处，其地形坡度约30°，山体完整，稳定性好，无不良物理地质现象发育。根据探坑揭露，覆盖层厚约0.2～0.5m左右，由砂壤土组成，其下为全风化玄武岩，岩体风化破碎，节理裂隙发育。池基置于全风化玄武岩上，其整体性和均一性较好，地基承载力标准值（fk）为250kpa，地基稳定，满足建筑物要求。前池的主要工程地质问题为池体泄水道：位于压力管道右侧，利用天然坡地构筑槽体泄水。该泄水道沿线地形坡度较陡，上段约30°，下段40～45°，中上部段表层为坡积砾质砂壤土，局部为崩积块石土，厚度在0.5～0.8m间，堆积较为疏松，下部大多见基岩出露，基岩为石炭系上统卧牛组玄武岩。泄水道沿线无不良物理地质现象，自然边坡较稳定，但边坡较陡，须全线护砌并注重槽体稳定、下游消能及抗淘蚀保护。压力管道：钢管道沿山脊布置，其地形坡度16～45°间，上部较缓，下部渐陡。沿管线无不良物理地质现象，山体自然稳定性好。根据坑槽揭示，管道沿线坡积层厚0.2m~1.1m，下伏基岩为石炭系上统卧牛寺组（C3ω）玄武岩，其全风化层推测厚度在8～15m间，力学强度较高，作为压力钢管道的镇墩、支墩地基，可满足设计要求。厂址区：电站厂址选于XX河左岸地形平坦开阔的一级阶地上（下孙足），其高程为1205.00m，无较大边坡开挖工程。厂址区分布的地层岩性有第四系坡积层、冲洪积层和地滑堆积层，第四系堆积层厚一般13.6m～25.4m，最大厚度大于30m，成分复杂，地基承载力fk在50～250kpa间变化，力学强度差异较大，具有一定的不均一性，作为地基存在强度偏低、会产生不均沉降和场地地震液化等工程地质问题；下部的第四系冲积卵砾石层和地滑堆积碎石土层作为基础持力层，其力学强度相对较高，可满足厂基要求。对厂址上伏软弱的含淤泥质粉土层必须采取相应的工程措施进行处理，并注意扰动对地基的破坏和加强基坑排水，应注重沿河挡天然建筑材料电站所需天然建筑材料，在当地均有产出，其开采、运输条件较好，基本能作到就地取材，其质量和储量均能满足设计及施工要求。石料：根据工程区布置及遵循便利与集中开采原则，工程区勘选石料场2个，分别为Ⅰ号石料场和Ⅱ号石料场，其石质为灰岩、砂质灰岩及泥质灰岩，薄～中、厚层状，弱～微风化，剥离量较小（剥采比＜0.2），为露天开采，储量丰富，至坝区、厂区运距约1.5km；其物理、力学指标按经验值为：天然容重2.4～2.6g/cm3，湿抗压强度约为30～40Mpa，软化系数0.75～砂料：工程区勘选砂料场2个，编号为Ⅰ号砂料场和Ⅱ号砂料场，均为白云质灰岩及白云岩，面积＞5万m2，剥采比＜0.1，储量＞30万3，其砂质较为均一、坚硬。混凝土所需的粗骨料（砾、碎石），可就近在各石料场采取，通过机制供给。结论XX三级水电站地勘工作，在收集分析区域地质资料并经现场地质测绘及山地工程勘探的基础上，由面到点开展工作，现已基本查明电站可研阶段工程地质条件，工作成果能满足本阶段设计要求。XX三级水电站工程区尚未发现制约性的工程地质问题及不良物理地质现象，山体及边坡较稳定；总体上地基岩土体物理力学指标较高，对选定厂址上伏软弱的含淤泥质粉土层可以通过采取工程措施予以处理，具备建站的工程地质条件；各类天然建筑材料满足建站需求；工程区地震动峰值加速度为0.20g，动反应谱特征周期0.45s，对应地震基本烈度为Ⅷ度。工程任务与规模地区自然地理及社会经济概况XX市位于云南省西部边陲，地处东经98°05′—100°02′，北纬24°08′—25°51′之间。东邻大理，南接临沧，西连德宏，北部与怒江州接壤，西北和西南与缅甸交界。区内南北最大纵距193km，东西最大横距198km。最高海拔3780.9m，最低海拔535m。共辖XX、腾冲、龙陵、施甸、昌宁一区四县。运输大动脉320国道在XX市国土总面积约为1.9万km2，2005年末全市总人口约为242.49万人，人口密度达126人/km2。XX市处于三江多金属成矿带，有铁、锡、铜、铅、锌、汞、银、铀、天燃气等多种矿藏。而煤炭资源储量较少，且主要为含水量较高的低热值褐煤。XX市是一个传统的农业市，主要经济作物有油菜、烤烟、茶叶、蚕桑、香果、橡胶和甘蔗。近几年来，全市第一、第二、第三产业平稳增长，对外经济和旅游业发展较快，国民经济持续稳定增长。2005年XX市实现生产总值119.8亿元，增长率达13.1﹪，其人均生产总值49544元；工农业总产值107.3亿元，其中工业总产值46.6亿元。2005年全市粮食总产量93万吨，全市财政总收入为12.3亿元，农民人均纯收入1879元。2005年XX区实现生产总值49.65亿元，工业增加值8.77亿元，农业增加值16.14亿元，财政收入35505万元，农民人均纯收入2121元。全区水资源及利用状况⑴水资源简况XX市河流水量充沛，地形高差变化大，河道比降陡，水能资源丰富，具有建设水电站的优越条件。除澜沧江和怒江干流之外，全市水能资源可利用开发量达276万kW，已开发利用52万kW，仅占可开发利用量的18.8%。市内XX区水能资源较为丰富，扣除澜沧江和怒江两条国际河流尚有中小河流140多条，全长约580km，分属怒江和澜沧江两大水系，多年平均水资源总量为24.7亿m3，水能理论蕴藏量23万多kW，可利用开发的容量8.27万kW。⑵电源现状截止2005年度，XX电网发电装机125处、213台机组，装机容量40.86万kW，其中：水电装机111处、195台，容量38.76万kW，占全网总装机容量的94.8%，装机1000kW及以上电站39处，容量为36.28万kW。2005年全市完成发电量17.38亿kW.h，其中：水电发电量16.87亿kW.h，占总发电量的97.1%，水力发电装机年均利用小时达5210h。2005年末XX区已投产的水（火）电站37处，机组53台，总装机容量34087kW，年发电量1.53亿kW·h，年平均设备利用小时4800h，其中：水电33处，机组48台，装机容量29087kW，年发电量为1.4亿kW·h。⑶现状供用电状况目前为止，XX电力网已形成以110kV为骨干，35kV为主要格局的地方电力网络。2005年底XX电力网拥有110kV线路12条，长度334km；35kV线路64条，长度1316km；10kV线路8066km。拥有110kV变电站9座主变11台，总容量378500kVA；35kV变电站64处主变105台，总容量312700kVA。XX市2005年用电构成为全市发电量17.3827亿kW.h，全市总用电量14.1066亿kW.h，其中工业企业用电量10.1956亿kW.h,占总用电量的72.3％；农业用电量0.5158亿kW.h；城乡居民生活用电量2.5368亿kW.h；其他用电量0.5928亿kW.h；全市人均年用电量580kW.h，户均年用电量420kW.h。XX市2001年至2005期间用电量年平均增长率约为14.2%。2005年末XX区输变电工程有110kV变电站3处主变4台，容量128000kVA；35kV变电站17处主变29台，总容量108100kVA；10kV配电变压器1839台，总容量122065kVA；110kV输电线路177.5km，35kV线路375.5km，10kV线路2313km。通过初级电气化的建设，XX区的用电水平上了一个新台阶，促进了地方经济社会的综合发展。乡、村通电率为100％，户通电率99.2％。XX区用电构成以工业用电、电力排灌用电、农村企业用电、城乡居民生活用电和公共事业及餐饮娱乐服务用电为主。2005年用电构成为总发电量1.53亿kW·h，总用电量3.74亿kW·h，其中：工业用电量1.68亿kW·h，占总用电量的45%；农业用电量0.31亿kW·h；生活用电量0.99亿kW·h；其它用电量0.5亿kW·h。户均年生活用电量434kW·h，人均年用量419kW·h。XX区2000年至2005期间用电量年平均增长率约为9.9%。负荷预测及电量平衡电力负荷发展对经济及社会的发展有着非常大的影响力，同时，经济与社会的发展又反过来推动或制约着负荷的供求平衡。根据XX区“十一五”规划纲要，全区经济社会发展的奋斗目标为：2010年全区生产总值达到88亿元，其一产业为21亿元，二产业为35亿元，三产业年为32亿元；人均生产总值9777元；财政总收入为6.29亿元；农民人均纯收入3115元。根据国民经济和社会发展的要求，XX区2010年总用电量为108270万kW·h，2007—2010年用电量年均增长率近24%，其中工业用电量递增为34%，农业用电量年递率约为5%，生活用电量年递增率为8%，其它用电量年递增率为5%。最大负荷利用小时在2005年水平上有一定增长，达5100小时，考虑9%的厂用和网损率，2010年全区需发电量为118014万kW·h，需最大发电负荷为23万kW。根据电网负荷预测的结果，电力电量平衡在2005年的基础上对2010年进行平衡。从近期至2010年的电力电量平衡情况来看，全市区的装机和发电量近期缺口较大，缺电还相当严重，预计要持续到2010年，到2010年后已有较大的电力电量盈余。为此，积极开发具有丰富水能资源的电站是解决市、区近期能源短缺的主要举措，同时又是为中远期投入“西电东送”和“云电外送”打牢基础，创造条件。工程任务XX三级水电站位于XX河中下游的瓦马河口至下孙足河段，其取水口距XX二级站厂址约150m，选置于瓦马河口下游约100m处，取水高程1419.8m，顺流左岸引水到下孙足建站，电站尾水回归XX河后进入相距约200m的下游孙足河电站取水口。在保证现有农田灌溉、河段生态用水的前提下，该工程的主要任务为水力发电。根据河段地形地貌、地质条件等各种因素，XX三级水电站为无调节径流式电站。由于电站装机规模不大，也无调节能力，在电网中主要承担基荷或腰荷,不考虑调峰，电网对其无调频、调相要求。兴建XX三级水电站用以补充XX市XX区2009至2015年间负荷增长的需要，以及向近区乡镇工农业生产提供电力；并网供电通道初步推荐采用一回35kV线路送至XX二级后再与汶上变电站沟通，入XX电力网工程规模⑴设计标准及装机容量选择原则XX三级水电站为无调节引水式电站，系水力发电工程。该电站的设计保证率根据《小水电水能设计规程·SL76－94》第3.8条的规定，取P＝90﹪。XX河流域丰水期水量充沛，季节性电能丰富。本着既充分利用有限的水能资源、又合理经济选择装机容量的原则，初步选择三组装机方案即5000kW、6400kW、7200kW进行比较。推荐装机容量，确定工程规模。⑵水能计算成果根据XX三级水电站水文计算成果丰水年P=10%、平水年P=50%、枯水年P=90%的年径流量，工程区域内的灌溉需水量和人畜饮水量预测，以及河段生态用水量，推得该水电站对应代表年的发电流量。据此经水能计算，求得XX三级水电站各装机方案的动能指标分别列于表1.4。⑶装机容量选择XX三级水电站为径流式开发，装机规模不大，一般只能在电力系统中承担基荷或腰荷,电网对其无调频、调相、调峰要求，电站主要为水力发电任务。由三组装机方案的水能计算结果可见，其年利用小时数分别为5407h、4665h、4316h。在这三组装机方案中，总体上7200kW的装机规模偏大，年利用小时数偏低，其余两组均在合理范围之内，说明5000kW、6400kW两组装机方案都具有经济性和合理性，并具有较好的动能指标。在目前电力投资体制逐步走向多元化、市场化等不确定因素大环境下，设计本着XX三级水电站装机方案动能指标表表1.4名称装机方案推荐比较装机容量(kW)2×32002×25004000＋3200设计水头(m)197197197最大水头(m)202202202最小水头(m)设计流量(m3/s)3.983.104.46设计保证率(%)90%90%90%保证流量(m3/s)0.810.810.81保证出力(kW)130413041304保证电能(万kW.h)112711271127多年平均发电量kW298627043107年利用小时数(h)466554074315装机倍比(N装/N保)4.913.835.52水轮机机型CJA237CJACJA水轮发电机组(台)222备注电站水能计算过程省略未附，其成果为此表所列。充分利用有限的水能资源，考虑电站丰水期具有适当出力的能力，满足入网运行的一般要求，企业实际效益因素等，通过三组装机方案的动能指标比较，本阶段推荐XX三级水电站装机容量为6400kW。⑷工程规模XX三级水电站为无调节径流式水电站，经水能计算、装机方案比选，推荐的装机容量为6400kW，设计水头197m，设计流量为3.98m3/s，多年平均发电量为2986万kW.h，年利用小时数为5606h，设计保证率P=90%，保证出力546kW⑸单机容量与机型选择根据XX三级水电站工程实际，从投资电站的运行灵活、设备维护、检修备件、投资等因素，以及长远运行效益综合考虑，本电站选装单机容量为3200kW的2台机组较为适宜，即电站装机容量为2×3200kW。XX三级水电站设计水头为197m。适合本电站选用的水轮机主要有冲击式水轮机和高水头混流式水轮机。经比较推荐选用选用CJA237－W－135／2×14.5型水轮机，配SFW3200－14／2150型水轮发电机，其单机流量为1.99m工程选址、工程布置及建筑物工程等别及洪水标准XX三级水电站装机规模2×3200kW，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)，电站工程规模为小(2)型，工程等别为Ⅴ等。首部拦河坝（含进水、冲砂闸）、引水渠道、压力前池及泄水道、压力钢管道、电站厂房及升压站等为5级建筑物；次要建筑物与临时建筑物级别仍为5级。XX三级水电站工程执行《防洪标准》（GB50201-94）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)及《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》(DL5180-2003)。其首部枢纽建筑物溢流坝，设计洪水（p=5%）重现期为20年，校核洪水（p=2%）重现期为50年，消能防冲洪水（p=10%）重现期为10年；电站厂区主要建筑物主、副厂房、升压站设计洪水（p=5%）重现期为20年，校核洪水（p=2%）重现期为50年。工程选址及总体布置方案选择工程概况XX三级水电站为批准规划开发三个梯级中的第三个梯级，工程区地理坐标：东经99°00′17″；北纬25°42′17″。电站由取水口、引水渠道、前池及泄水道、压力管道、厂房及升压站等建筑物组成。根据地形地质条件，XX三级电站在瓦马河口下游筑低坝取水，于XX河左岸的下孙足布置厂区枢纽前池、管道、厂房及升压站。利用长约6.2km河段间215m的天然落差沿河左岸引水发电，引水式电站装机容量为2×3200＝6400kW，设计水头197m，安装两台卧轴冲击式水轮发电机组。其多年平均发电量为2986万kW.h，年利用小时4665h，保证出力1304k方案选择根据XX河流域规划选定的河流左岸开发建设XX三级水电站的方案，通过本阶段工程地质勘察与测量，收集调查相关资料，结合充分利用有限的水能资源，综合工程区地形地貌与地质条件，其电站取水口、渠线走向、前池、管道及厂房的线路及位置，选择余地不大。本阶段勘选的坝位为唯一可选坝位；引水渠沿河道左岸盘山布置，本阶段在渠道里程3＋700～5＋500地段，经修明渠和建无压引水隧洞比较后推荐明渠方案；前池与管道沿线地形地质条件较好，没有更多的比选余地；厂址选于XX河左岸一级阶地上（下孙足），地形平坦开阔，有利于厂区枢纽布置，经勘测期间在电站厂址河段一定范围进行选址对比，劣中取优的勘选了本站厂址；总体而言，在长约6.2km的规划水能开发河段，三级水电站工程选址是相对合理可行的。工程总体布置XX三级水电站属引水式电站，工程总体布置是建溢流坝拦取XX河径流，沿主河道左岸修建盘山明渠，在下孙足山梁建压力前池，布设压力管道，厂房及升压站置于主河道左岸的阶地上。电站工程主要由首部枢纽（溢流坝、进水闸、冲沙闸）、引水明渠、压力前池及泄水道、压力管道、厂区枢纽（主厂房、副厂房、升压站）共五部分组成。主要建筑物首部枢纽工程溢流坝：挡水溢流建筑物采用M7.5浆砌石重力坝，溢流堰取用WES型实用堰，堰顶高程1421.30m，溢流坝高3.7m，溢流段长40m。设计泄洪流量取水及冲沙建筑：取水闸及冲沙闸布于取水坝左端，闸室段长6.6m，闸顶高程1424.10m，为C20钢筋混凝土结构，主要承担冲沙及引水渠进水控制。取水闸底板高程1419.80m，闸孔尺寸为1.8×1.5m（宽×高），设计取水流量为4.2m3/s引水工程电站引渠为盘山渠道，其长6.576km，渠首取水闸设计底板高程1419.80m，渠末接压力前池，其底板高程为1409.928m，渠道坡降前段（0＋000至0＋494）为i=1/500，后段（0＋494至6＋576）为i＝1/750。设计引水流量为4.2m3/s。选定矩形渠道断面尺寸为1.6×2.0m的C20钢筋混凝土箱形结构和1.8×2.2m的M压力前池及泄水道前池位于地形坡度相对较缓的下孙足山脊上，池基置于全风化玄武岩上，其整体性和均一性较好，池基稳定。前池由进口渐变段、前室、进水室、溢流堰和冲砂闸组成。根据地形条件，进水室布于前池末端，为侧向进水，侧面冲砂溢流。前池长41.8m，宽1.8～9m，最大池深6.48m，前池墙顶高程1412.80m，前池最高水位1412.26m，正常水位进水室布置于前池末端，其轴线与前池轴线呈90°交角，进口底板高程为1407.32m冲砂闸布置于前池末端的进水室右侧，闸底板高程为1406.32m，闸孔口尺寸为1.0×1.0m，最大冲砂流量为3.0m3/s。溢流侧堰为实用堰，堰顶高程1411.80m，堰长8m，下泄流量为4.2m泄水道平面呈直线布于厂区管道右侧，顺坡而下泄水于XX河，全长为338m，矩形断面尺寸为1.2×1.5（1.2）m；泄水道进口底板高程为1406.32m前池防渗体采用的C20钢筋混凝土整体结构，防渗等级W4。横向设变形逢，底部纵横向设土工织物包碎石排水条带；冲砂闸、进水闸边墙及底板均采用C20钢筋混凝土；前池开挖边坡坡率为1：0.75，采用浆砌块石护砌；泄水道采用C25钢筋砼衬砌。压力管道压力钢管道采用一管二机联合供水方式，沿下孙足山脊呈折线布置，管道线下陡上缓，分段采用明管与埋管型式敷设，下伏基岩均为玄武岩，岩性较为均一，山体稳定性好。压力管道主管总长413.7m，初定管径DW=1.3m；支管长为2×15.2m，管径DN=0.65m；岔管初拟采用正“Y”型加强梁型式分岔管，分岔角ω为90º。管道纵向设6级变坡，坡度为27～43°，共布镇墩7个，钢管由前池至6#镇墩采用露天明管敷设，6～7#镇墩之间采用外包混凝土敷设钢管。明管段采用有支承环的平面滑动支承结构。电站前池正常水位1411.72m，机组安装高程1205.80m，毛水头205.92m，装机2×3200kW，机组额定流量3.98m3/s。电站选用2台卧轴冲击压力钢管采用Q235C和Q345C板材，镇墩为C15钢筋混凝土结构，支墩为C15混凝土，埋管段为C20混凝土。管槽开挖边坡为1：0.75，采用厚30㎝的M7.5浆砌石护砌厂区枢纽电站厂区枢纽布置于XX河左岸（下孙足）较平缓、开阔的一级阶地上，由主副厂房、升压站及生活区组成。地基上部第四系自上而下依次可分为含砾砂壤土的坡积层、冲洪积砂卵砾石混漂石层、含淤泥质粉土层、地滑堆积层、早期形成的坡积层，下伏基岩为石炭系上统卧牛寺组（C3ω）玄武岩。第四系堆积层厚一般13.6m~25.4m，最大厚度大于30m，其成分复杂，地基承载力fk在50～250kpa间变化，力学强度差异较大。主厂房、机组基础的建基面为1201.0m，针对厂址的主要工程地质问题，本阶段采用C25混凝土灌注桩进行厂基处理电站厂房为河岸式地面厂房，电站机组尾水直接汇入主河道，根据厂址区河道设计、校核洪水位及冲击式卧轴机组设备要求，初步确定设计尾水位为1202.70m，厂房地坪高程为1厂区枢纽结合地形地质条件采取沿XX河左岸一字形布置。经比较升压站宜布置于厂房上游侧，进场公路从厂区下游入厂，副厂房布置于主厂房与升压站之间。厂区主要由开挖石渣料回填并夯实形成，全长约70m，宽33m，主、副厂房室外地坪高程为1204.80m主厂房尺寸为30.0×13.6×11m（长×宽×高），采用单层布置，厂房为钢筋混凝土框架结构，下部机组基础和灌注桩承台为钢筋混凝土整体结构，内装卧式水轮机两台，机型为CJA237-W-135/2×14.5，配SFW3200－14/2150型发电机两台。机组安装高程为1205.80m。起吊设备采用桥式起重机（20／5t），L副厂房尺寸为14.6×9.6×5.2m（长×宽升压站位于副厂房上游侧，平面尺寸为25.0×15.0m（长×主副厂房、发电机墩、尾水室均为钢筋混凝土结构，厂区防洪沿河左岸设M5.0浆砌石防洪挡墙，其墙顶高程为1204.80m电站尾水直接汇入XX河，尾水暗渠长19m，矩型断面底宽为1.4m，边墙高2.0m，为浆砌块石边墙，底板和盖板为根据厂址区地形条件，电站生活区布置于厂房下游河左岸的阶地上，地形相对平缓，建成后离主副厂房较近。机电及金属结构水力机械XX三级水电站安装两台3200kW卧轴冲击式水轮发电机组。经选型比较推荐采用的水轮发电机组主要参数为：水轮机型号为CJA237－W－135/2×14.5，其额定水头197m，额定流量1.99m3/s，额定出力3369kW，额定转速428.6r/min；发电机型号为SFW3200—14/2150，额定出力3200k调速器选用CJWT-1000-2/1-PLC型全数字可编程组合式微机调速器。主阀选用HQ747F-30型，公称直径DN650mm，升压水头300m电站厂房采用单层排架结构，主要机电设备布置于主厂房内，辅助设备包括20／5T电动双梁桥式起重机一台，跨度LK＝12.m，气系统和水系统布置于主厂房右段背部滤水器室及空压机室内，透平油和绝缘油系统布置于主厂房外。调节保证计算，本电站的引水系统采用一管两机布置，水流经过长约414m，外径1.30m的压力钢管后分岔，再经过长约约15m内径0.6m的支管到达主阀后进入水轮机。按两台机组同时甩满负荷进行调保计算。经计算在额定水头197m、流量3.98m3／s的计算条件下，引水系统的ΣLV＝1473.5m2／s，取调速器折向器有效关闭时间为2.5S，针阀关闭时间为25S，机组转动惯量GD2＝14.8T.M2，飞逸转速nR＝750r/m，其电气工程电站与系统的连接：XX三级水电站装机容量2×6400kW，电站距XX二级约6km,距汶上35kV变电站约21.km，依据电力供应就地平衡原则和XX电网提供的入网点，XX三级电站建成后采用35kV接入XX二级水电站，由该站接入汶上35kV变电站并入系统（XX区电网）。电站设0.4kV、6.3kV、10kV、35kV四个电压等级。接入系统电压为35kV，设35kV出线1回。接入XX二级电站，输电距离6km，输送容量6.4MW，导线采用LGJ－120。10kV为坝区供电。电站接入系统后，接受XX区电网调度管理，承担基荷或腰荷，系统对电站无调频、调相要求。电气主接线：电站装机二台，发电机额定电压6.3kV，考虑坝区供电，电气主接线设计拟定三个方案进行比较。经比较本阶段推荐电站主接线采用扩大单元接线的方案为：发电机6.3kV电压侧采用单母线接线。厂用变压器接于6.3kV侧。主变升高电压侧（35kV）采用变压器线路组接线方式，出线1回。电气主接线详见电气主接线图。主要电气设备：选配两台发电机，型号为SFW3200－14/2150，额定转速为428.6r/min，额定功率为3200kW，额定电压为6.3kV，额定功率因数为C0sф=0.8。选配一台主变，型号为SF11－8000/35，额定容量为8000kVA，额定电压为38.5±5%/6.3kV。以及选配其他电气设备。微机监控及保护：电站采用计算机监控系统，本阶段按无人值班（少人值守）控制方式进行设计，中控室能以一个指令完成机组开机、并网或停机，发电、调相工况顺序自动转换，事故时自动停机等。该站计算机监控系统采用分层分布式结构，设负责全厂集中监控任务的电厂级及完成机组、开关站和公用设备等监控任务的现地控制级。监控系统主网采用以太网，励磁系统选用双微机双通道自并励静止可控硅整流励磁。发电机保护主要有：①差动保护；②复合电压过电流保护（带电流记忆）；③定子绕组接地保护；④过负荷保护；⑤转子一点接地保护；⑥过电压保护；⑦失磁保护。主变压器保护主要包括：①差动保护；②低压侧复合电压过电流保护(带方向)；③高压侧复合电压过电流保护(带方向)；④过负荷保护；⑤瓦斯保护；⑥主变压器温度保护；⑦主变压器压力释放保护装置；⑧低压侧6.3kV系统单相接地保护。35kV线路保护有：①三段式方向电流电压保护；②三相一次重合闸装置（检同期和检无压）。二次接线：测量依据规范DL／75137－2001配置。全站设3个同期点，分别设于1#、2#发电机出口断路器，主变35kV侧出口断路器；均采用微机自动准同和手动准同期。全站设故障预告信号和事故信号语音报警装置一套。全站设微机高频开关操作电源系统，免维护铅酸蓄电池容量100Ah，电压DC220V。电工实验与通信：电工实验配置规模按三级确定。电站与电力系统调度通信方式采用电力载波和程控电话，站内通信采用程控交换机。电气设备布置：电站厂房为河岸式地面厂房，其地坪高程1205.00m。主厂房内布置有卧式水轮发电机及附属设备两套，主厂房上游侧布置每台机的调速器、进水阀，以及励磁装置、机组现地LCU、机组测温制动屏。副厂房内布置高压配电室、中控室。高压配电室长×宽＝9.6×7.4mm，单列布置高压开关柜9面，布置励磁变压器2台、厂用变1台。中控室长×宽＝9.6×7.2升压站：升压站布置于厂房上游侧，地坪高程1204.80m，35kV配电装置采用户外普通中型布置，安装有主变一台，布置主变间隔1个，35kV出线间隔1个，10kV出线间隔1个。35kV间隔宽5m。10kV间隔宽3.8m。以及避雷金属结构XX三级水电站工程共设闸门4道，拦污栅2道，启闭机4台，5t吊葫芦1台。其中，首部取水口设拦污栅1道、取水闸1道、冲砂闸1道，进水闸孔口尺寸为1.8×1.5m，冲砂闸孔口尺寸为1.2×1.2m；压力前池设拦污栅1道、进水室进水（事故）闸1道、冲砂闸1道，进水（事故）闸孔口尺寸为1.4×1.4mXX三级水电站金属结构总重26.24t，其中门叶及栅叶总重13.9t，锁定设备重1.58t，门槽及栅槽总重7.32t，加重块总重1.7t，启闭机5台总重3.44t。消防消防设计依据和原则XX三级水电站消防设计主要依据现行规范和规程。消防设计原则是本着“预防为主、防消结合”的消防工作方针，主要机电设备采用水灭火方式，并配置一定数量的其它消防设备。以满足自救为主，外援为辅的要求。针对XX三级水电站工程建筑布置，消防系统总体方案一是以建筑物火灾危险性类别及耐火等级制定消防措施；二是结合本工程建筑物布置，合理确定各建筑物之间的防火间距和安全疏散通道；三是消防对象以枢纽建筑物为单元，各分散建筑物采用化学灭火器消防，电站厂区以水消防为主，化学灭火器消防为辅。消防设计电站施工期：工程施工期间应与施工单位订立安全用火、用电规章制度，加强防火教育，依法治火管火。易燃易爆物品应远离施工区及居民区。施工期以干粉灭火剂灭火与其他方式灭火相结合。电站运行期：XX三级水电站为小（2）型电站，工程运行管理期的消防主要为电站厂区，主要生产和辅助生产建筑物、附属建筑物、构筑物的耐火等级按四级考虑。设置全站火灾报警系统。消防以水消防为主，化学灭火器消防为辅，消防水源取自技术供水总管。消防设备布置：设计在主厂房下游墙壁上设置3个DN50消火栓，并配置10只手提式MF2磷酸铵盐干粉灭火器在安装间和主要通道的墙壁上，实现厂房灭火和发电机消防。副厂房设10只手提式MF2磷酸铵盐干粉灭火器，其中高压室安全出口设6只，中控室安全出口设4只。电缆沟孔洞采用隔火材料进行隔堵。油处理室、升压站等周围设置2个DN65消火栓。在升压站入口处分别放置足量沙箱和设置2只推式干粉灭火器。厂区设置合理的消防车道。该电站主副厂房均为地面厂房，采用自然通风方式，由厂房各门窗进风及排风。职工宿舍设置化学灭火器，数量按面积而定。消防供水及消防电气设计消防供水：XX三级水电站消防供水，主供水源初步拟定从电站前池取得，与技术供水共用一个80m3水池，经水池引水作为主供水源。备用水源利用水泵从尾水取得，与主水源供水互为备用。由DN100消防供水管采用自流供水方式供给各消消防电气设计：XX三级水电站机电设备的消防对象主要有水轮发电机、变压器、电缆等，消防用电源设备主要有消防水泵等。消防设备均按Ⅱ类负荷考虑，采用独立的回路供电，并在末级配电箱处设置自动切换装置，以保证发生火灾时消防用电设备能正常运行。火灾自动报警装置按Ⅱ类负荷考虑，从厂用母线采用专线供电。为了保证发生火灾时运行人员安全疏散，厂内主要疏散通道、安全出口均设置事故照明和疏散指示标志，其间距不大于20m。其疏散用事故照明的照度不低于0.5lx，疏散指示标志灯采用蓄电池作应急备用电源，连续供电时间不应少于20min。施工组织设计施工条件XX三级水电站位于XX区西北部，距XX市城区128km。电站地处怒江东岸一级支流XX河中下游约6.2km长河段，工程区位于1200m～1430m高程范围，其多年平均气温15洪水主要由暴雨形成，地区分布及发生时间与暴雨相对应，多发生在7、8月份。洪水具有历时短、过程呈陡涨陡落、峰型尖瘦等山区性小河流域洪水的一般特性。洪水分期分析，其枯期（或施工期）时段划分为12月至次年5月。本工程所需钢材、炸药从XX采购，水泥由XX市水泥厂提供，木材可就近购买。施工和生活用水可抽取河水或自流引水解决。施工现场用电可由瓦马乡至下孙足村10kV输电线路通过更换导线增加其截面后接入。现移动通信已基本履盖工程区，电站设专线联网调度。施工导流⑴导流设计标准XX三级水电站为V等小(2)型工程，根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303—2004试行)的规定，相应施工导流建筑物为V级，洪水重现期为5年一遇。围堰使用期限为枯水期，即（P＝20%）5年一遇标准。⑵导流方式与施工根据施工进度计划安排，由于取水建筑工程量不大，可充分利用枯季时间进行导流，在一个枯季内完成取水建筑工程的施工。导流方式采用枯季分期导流；先利用一期围堰挡水，右岸河床过流，施工左岸冲沙闸及进水闸；再利用二期围堰挡水，左岸冲沙闸过流，进行右岸坝体施工。配合潜水泵进行基坑排水。围堰主要采用编织带粘土堰，河床清理后，人工堆砌施工围堰，水泵基坑经常性排水。本工程截流流量较小，措施较为简单，利用二期围堰同时进行。天然建筑材料⑴块石料及混凝土粗骨料取水坝、引水渠、压力前池、泄水渠、管道和电站厂区工程用块石料，均可在工程区附近采取。遵循便利与集中开采的原则，勘选2个石料场集中开采，电站首部工程区的Ⅰ号石料场位于干田寨北东侧公路上方山脊（与XX二级水电站厂区石料场共用）；厂区枢纽区的Ⅱ号石料场位于金六公路东侧热水河口陡崖；其石质为灰岩、泥质灰岩及砂质灰岩。该电站各建筑工程用混凝土粗骨料可就近在石料场采取并机制加工。其储量及质量均满足工程要求。⑵砂料三级水电站勘选砂料场2个，Ⅰ号砂料场位于干田寨以北的瓦马至孙足公路左侧山体（与XX二级水电站厂区砂料场共用）；Ⅱ号砂料场位于厂区北西部，孙足至明戛公路左侧山体；为白云质灰岩、白云岩，其砂质较为均一、坚硬，质量良好，储量丰富，便于开采和运输，可满足工程建设需求。主体工程施工⑴首部取水坝工程土石方开挖：开挖部位较为集中，开挖均采用1.0m3挖掘机挖装，5t砼浇筑：5t自卸汽车运砂石料、水泥至施工点，0.35m3浆砌石：5t自卸汽车运砂石料、水泥至施工点，搅拌机拌制水泥砂浆，手推胶轮车运料至砌筑点，人工砌筑。土方回填：砼浇筑及浆砌石砌筑完成后，即可进行土方回填，取用开挖碴料回填并用蛙式打夯机分层压实。⑵渠道工程土石方明挖：顺山坡自上而下开挖，石方用Y30手风钻钻孔小药量爆破，人工开挖修整边坡，开挖碴料用农用车运弃到指定弃渣场。槽挖土石方：人工开挖土方，石方用Y30手风钻钻孔小药量爆破，适合用的毛块石人工选料就近堆码，以供砌筑用料。砼浇筑：农用车或手推胶轮车运砂石料、水泥至施工点，0.35m3搅拌机或人工拌制混凝土，人工胶轮车入仓，振捣器振捣，浆砌石：移动式搅拌机拌制水泥砂浆或人工拌制水泥砂浆，农用车或手推胶轮车运石料至砌筑点，人工砌筑。回填石碴：人工回填，分层夯实。⑶前池工程土石方明挖：顺山坡自上而下开挖，石方用Y30手风钻钻孔小药量爆破，人工修整边坡，1.0m3槽挖土石方：石方用Y30手风钻钻孔小药量爆破，1.0m3挖掘机开挖，弃碴用5t自卸汽车运至弃碴场混凝土浇筑：5t自卸汽车运砂石料、水泥至施工点，移动式搅拌机拌制混凝土，人工胶轮车入仓，振捣器振捣，钢模浇筑。浆砌石：5t自卸汽车运砂石料、水泥至施工点，0.35m3回填石碴：人工回填，分层夯实。⑷管道工程土石方开挖：自上而下分层顺序进行，石方用Y30手风钻钻孔小药量爆破，人工配合1m3挖掘机开挖，弃碴用5t自卸汽车运至厂房区作为回填料混凝土浇筑：5t自卸汽车运砂石料、水泥至施工点，移动式搅拌机定点拌制混凝土，溜槽配合人工挑抬入仓，振捣器振捣，钢模浇筑。浆砌石：5t自卸车运砂石料、水泥至指定点，人工挑抬至工作点，灰浆盒人工拌制砂浆，就地砌筑。钢管安装：分节加工、运输，自下而上逐节安装。管段由卷扬机配合人工就位，校准后及时定位与焊接。⑸厂房区工程施工首先进行厂前区挡墙砌筑和主厂房基础处理施工，以利用厂区开挖碴料回填。土石方开挖：自上而下开挖，人工修整边坡，开挖弃料用1.0m3厂基灌注桩造孔：初步采用KLB618型长螺旋钻孔机造孔。灌注桩混凝土浇筑：采用0.5m3的强制式搅拌机拌制混凝土，混凝土浇筑：5t自卸汽车运砂石料、水泥至施工点，移动式搅拌机拌制混凝土，人工胶轮车入仓，振捣器振捣，钢模浇筑。浆砌石：5t自卸汽车运砂石料、水泥至施工点，0.35m3土石方回填：开挖碴料用手推胶轮车运至工作面，机械分层压实。⑹金属结构安装工程电站工程金属结构安装主要包括渠首取水及冲砂、前池进水及冲砂建筑物的闸门共计4道平板钢闸门，以及栏污栅2道。其安装均由载重汽车运至安装现场或工地，采用人工配合10T汽车吊就位、安装。施工交通运输XX三级水电站工程对外交通运输根据区域交通现状，工程对外交通运输道路走向为昆明—楚雄—大理—XX—瓦马—XX三级水电站。厂区现有乡村公路与XX至瓦马公路相接构成对外交通运输线；在建的金六公路也从厂区通过，与六库、大保高速路沟通，交通较为便利。场内交通运输，以利用现有乡村道路为主。电站首部取水坝施工场内交通主要是利用从其附近通过的大石房乡村公路；渠道施工场内交通主要是利用瓦马至下孙足公路和沙子地乡村路，以及先期开挖形成的渠道平台；压力前池、压力管道工程区域需修1.3km临时施工道路与孙足至棉戛乡村公路接通；厂房区主要是利用现有瓦马到下孙足公路和在建的金六公路。施工临时道路标准为4m宽路面，施工总布置根据本工程实际情况，将工程主要分为三个工区：取水口与渠道前半段施工区、渠道后半段及前池施工区、压力管道和厂房施工区。每个施工区都独立布置生产和生活区，但工程总的行政办公管理机构及配套设施布置在厂区。每个施工区内的生产生活区主要包括生活设施、行政办公管理、机械修配及汽车保养停放场、仓库及钢筋、木材综合加工场等。依据地形条件和各建筑物布置情况，按弃碴运距较短、少占耕地地的原则选布弃碴场。本阶段设计共布置五个弃渣场，弃碴场合计容量15万m3。施工总进度根据XX三级水电站工程规模及其布置，为使电站工程早日建成发挥效益。主体工程施工进度计划第一年12月开始至第三年5月结束，不包括准备期、收尾工期。电站工程计划施工总工期为20个月。采取顺序施工和平行施工的方法对各分项工程进行施工进度安排。第一年11月施工准备；第一年12月至第二年5月，取水坝施工；第二年1月至