麻栗坡县大河底一年级水电站_第1页
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文档简介

麻栗坡县大河底一年级水电站TheponywasrevisedinJanuary021麻栗坡县大河底一级水电站工程可行性研究报告湖南中天水利水电勘察设计有限公司二○一五年五月批准:江谷良核定:王光审核:黄中秋审查:刘天林校核:周刚强编写:王光刘天林1综合说明 7 工程任务与规模 10工程布置及建筑物 10机电、金属结构及消防 11施工组织设计 11水库淹没处理及工程永久占地 12环境保护与水土保持设计 13工程管理 14劳动安全与工业卫生 14投资估算 15经济评价 16结论及今后工作意见 162水文 21 21气象 23基本水文资料 24径流 24设计洪水 31泥砂 33取水口水位流量关系 343工程地质 35工程概况 35工程地质条件 35结论与建议 364工程任务与规模 38项目区概况 38电站建设的必要性 41工程任务 44水力动能计算 445工程布置及建筑物 53设计依据 53工程总体布置物 54工程建筑物 546机电金属结构及消防 63机电 63金属结构 69消防设计 697施工组织设计 71施工条件 71料场规划 72施工导流 73主体工程施工 73施工交通及总体布置 75施工总进度 768环境保护与水土保持设计 78环境现状 78工程建设对环境影响初步评价 79环境保护措施及建议 81环境保护投资 829工程管理 83管理机构 83主要管理设施 84管理职责 85管理经费 8510劳动安全与工业卫生 87设计依据 87建设项目概况 88主要危险有害因素分析 89工程安全设计 91工程施工期安全卫生 95工程运行期安全管理 98劳动安全与工业卫生专项投资 9811投资估算 99编制说明 99投资估算表(见可行性研究报告投资估算) 10212经济评价 103概述及评价依据 103财务评价 104国民经济评价..........................................................................10813结论及建议..........................................................................110附表.......................................................................................1111综合说明1.1绪论大河底一级水电站地处云南省文山州麻栗坡县境内,是一个以发电为主的水力发电站。大河底河是溶洞河,位于八布河下游南青河左岸支流。随着国民经济的不断发展和用电负荷的急剧增长,为适应国民经济据麻栗坡县人民政府要求及有关部门的意见,按照“全面规划、统筹兼顾,工程总投资万元,单位千瓦投资元/kW。大河底一级水电站是以发电为主的小(2)型水电工程,工程等别为V等,永久性主要建筑物为5级,次要建筑物及临时建筑物为5级。设计洪水标准:引要建筑物按20年一遇洪水设计,50年一遇洪水校核,次要建筑物相应洪水标准洪水标准为5一遇年。我公司受麻栗坡县玉源水电开发有限公司委托,进行大河底水电站工程可行性研究阶段的勘测、设计和研究工作。我公司以《水电工程可行性研究报告编制规程》(DL/T5020—2007)、《麻栗坡县大河底河区域发展专项规划报告》以及业主与我公司签定的委托书为依据,组织有关工程技术人员对八布河流域大河底河的水能分布情况进行了踏勘选点及资料收集整理工作,全面收集分析水文报告》。1.2水文1.2.1流域概况本工程区位于云南省麻栗坡县的东南部。麻栗坡县位于我国西南边陲,云贵高原南缘斜坡地带,地理坐标东经104°33′~105°18′,北纬22°4型峡谷,高差很大,南部最高山峰2288m。电站位于八布河下游南青河上,径流面积1271km2。主要由9条支流组成,分别为西畴县境内的洪哈河,两县界河林安冲河及麻栗坡县境内的东油河、江东河、八斗河、那马河、南青河、铜、江铳河。流域内森林覆盖率%,八布水文站以上平均海拔1223m,流域控制面积867km2。1.2.2流域气象特征流域地处低纬度地区,受西伯利亚冷气团和孟加拉湾暖湿气团及太表现为:冬春干旱、夏秋湿润、冬无严寒、夏无酷暑,地型海拔差异大,立体气候明显。由于水汽来源及海拔高度的影响,年降水从下游往上游呈递减趋势,降水的年内分配不均匀,多集中在5~10月,占全年降水量的%左右。1右。气温℃,极端最高气温℃,极端最低气温℃。1.2.3流域水文特征流域内的径流补给水源是大气降雨。年径流的地区分布与年降雨量的地区分布大体相似。流域属低纬度南亚高原季风气候,受东南和西南流量占年径流量的80%左右,枯期径流量占年径流量的20%左右。洪水主要是暴雨所致,洪水一般发生在6-9月,与暴雨时间相应。其它月份虽有出现,但量级不大,次数不多。一次洪水主要由3天降雨形成。因流域上部发育有大片岩溶区,暴雨洪水经洼所以,洪水涨落变化缓慢,大水年洪水过程多为复式峰,一次洪水历时长达7天左右。1.3工程地质1.3.1区域地质概况石炭、二迭系及新生界第四系,八布河流域以南泥盆系碳酸盐类沉积类型为主;以北则多为三迭系陆源碎屑岩类型地层所掩。本区位于华南褶皱系与扬子准地台之间的过度地带,为比较复杂的多级构造格局。区内文山麻栗坡断裂带属“歹”字型构造体系全长260km,总体走向N4050°W,倾向NE(部分SW),倾角6070°。本构造体系由多条层崖、断层三角面等构造形迹十分明显。地震基本烈度为VI度区。1.3.2工程地质概况本区地层岩性:大河底一级水电站所处地层主要为石炭系中统(C2)地质构造:工程区为一南西向“V”型峡谷,引水渠道、前池及泄水建凹陷盆地西南缘,地层呈单斜产出,总体走向EW,向南倾斜,倾角多在2663°之间变化。1.3.3工程地质评价(1>水库淹(浸)没问题电站建成后不会造成淹(浸)没灾害或其它损失,沿途无沙质地及文化古迹。(2)固体径流过地下径流汇入库区。1.3.4地震工程区地处滇东南弱地震活动区内,强震活动带工程项目区距离大于100公里,区域构造相对稳定,据文山地震局统计,2000年以来共发生震基本烈度为VI度区,属相对稳定区。电站厂房持力层为石炭系中统(C2co),厂房宜建在未经溶蚀的新鲜基岩之上。建筑材料均可就近开采加工,储量满足建设需求。砂砾石料:天然砂砾石料偏少,建议使用人工砂砾石料或外购砂砾石料。石料:工程区石料储量非常丰富、质量很好、力学强度高(不低于5Mpa),可以在各引水坝、厂房、引水隧洞附近选择石灰岩、白云岩,工程区岩层倾角平缓,有利于分层开采、成块率高、储量大。1.4工程任务与规模大河底一级水电站的开发任务是水力发电,装机容量1800kW,保证出力(P=90%),多年平均发电量万,装机利用小时。文山州水力资源较为丰富的地区之一,但开发少。国家为改变西部地区且,从麻栗坡县的现状来看,更要优先发展水电。限制,发展速度缓慢。且由于县内电源点分散,装机容量小,且基本都是响了麻栗坡县工农业生产的发展。县网35kv网架结构薄弱,任一线路故障都将影响电力的正常供应,网络损耗大,供电质量差。乡办、村办、民办企业就可得到快速发展。特别是由于电力的充足供应,乡村的两个文明建设也必将进一步提高;大河底河是麻栗坡县一条落差生存环境的改善将发挥巨大作用。1.5工程布置及建筑物大河底一级水电站是以发电为主的水利工程。电站总装机容量为2×900=1800kW。工程位于麻栗坡县下金厂乡境内,下金厂乡云岭村灌溉渠道的引水水源是大河底河,大河底河属容洞河,地面控制径流面积为,现有引水渠道总长4361m,渠底纵坡陡缓不均匀,最缓段渠道纵坡为1/岒村农田灌溉需要,因此可借用现有渠道作为引水渠道引水发电,运行方式是优先保证农田灌溉,灌溉用水及生态用水等以外的其余水量则全部用于发电。级电站前池,大河底一级水电站前池位于下金厂乡云岭村杨开坪。根据现有灌溉渠道水面高程位置,确定大河底一级电站前池正常水位为。前为,管道长度340m。一级电站厂房位于云岭村桃子湾,电站设计尾水高量万,装机利用小时,工程总投资万元,单位千瓦投资元/kW。1.6机电、金属结构及消防根据大河底一级水电站的水文水能计算,结合电站当地的实际情况,大河底一级总装机可装1800kW的水轮发电机组,选择二台单机容量为修成本。kW据水头范围,经比选选择混rad/min,单机引水流量s。根据本电站装机容量输送电压等级以及在电力系统中的地位、作用400V低压机组,电站电气设备均布置电站厂房内。本电站金属结构工程主要为前池进水口平面钢闸门、压力钢管及拦消防系统主要考虑电站主厂房及副厂房的防火要求。主副厂房各段设置室内消火栓。消防水源与技术供水形成一个整体,为了确保电站消防的可靠性,同时还设置了一台消防水泵,从下游取水,满足消防要求。电站控制方式采用一对一的集中控制方式。1.7施工组织设计大河底一级水电站工程对外交通便利;工程距麻栗坡县城41km,与工程对外交通运输主要为水泥、钢材、木材、加上外购的砂石料,运输总量约为万t。当地的块石料和土料充足,只有砂砾石需外运。本工程为小(2)型工程,工程等别为V等,其主要建筑物为5级,次要建筑物为5级。当地建材:需外运,或利用人工砂石系统。本工程主体工程施工如下:土石开挖:渠道由于开挖深度不大,主要为表层覆盖土,大部分可以采用人工开挖即可。人工装渣胶轮车出渣,渣料均运至弃渣现场堆放或利用弃渣做砂石料。电站厂房的施工:因厂房偏移河道,地势较高,不存在施工导流和围堰问题。厂房开挖和处理:表层覆盖土大部分可以采用人工开挖,下层石场堆放或用弃渣做砂石料。地质情况差的局部地方必须进行锚喷支护。案,采用人工平仓,插入式振捣器振捣,混凝土熟料由拌和站供应。左边进厂公路已初具规模,厂内交通可以利用此道在施工前做拓宽整修安排。为方便生产、生活、易于管理,施工辅助企业和生活区集中布置,工程永久征地8亩,临时征地3亩。完建期三个阶段。主体工程施工期为9个月。施工高峰期劳动力人数60人/天,主要建筑材料数量如下:总劳动工日万个工日。水泥:1611t,钢筋:,钢材:84t;砂砾石;3030m3。1.8水库淹没处理及工程永久占地,无重要的交通设施物古迹。电站由明渠、前池、管道,发电厂房、输变电设施和生活区建筑设施项目组,工程结构简单,占地较少,布置灵活;引水渠及前池占地,管道占地,厂区(含进厂公路)占地,一级电站合计占地亩。工程项目不涉及移民搬迁,故不进行移民安置规划设计。1.9环境保护与水土保持设计大河底一级水电站主要由渠道、压力前池、压力管道和厂房组成,不制规程》(SL359-与监测、监理两个部分。为减少大河底一级水电站工程建设对环境的影响,应采取相应的环境保护措施和加强环境管理。其中施工区环境保护健康保护等项目;环境保护管理与监测、监理包括管理机构及运行费用、施工期环境监测、营运期环境监测以及施工期环境监理等项目。沉砂处理后才能排放,施工人员生活区生活污水需经处理达标后才能排放;施工设计方案中考虑除尘方案,砂石料开采、骨料破碎、混凝土拌和除尘法等;施工人员配戴防声用具,对大于100dB的固定噪声源,建议采供应饮用水,建立完善的卫生防疫机构。区水质的监测与研究。建材业等相关产业的发展,具有较大的经济效益、社会效益和环境效益业生产、农民生活带来不利影响;工程施工,将带来一定的水质污染、空气污染、噪声污染,可导致某些传染病发病率上升;因此,均需采取一定的环境保护措施加以减免、防治。大河底一级水电站工程建设有利影响主要为水力发电经济效益等,主要不利影响为挖压占地、水质影响等,各不利影响均可通过采取一定因子,从环保角度审议工程可行。大河底一级水电站工程是一个社会公益性质的水利建设项目,具有较大的经济效益和社会效益,工程建设不存在水土保持方面的制约性因目区蓄水保土能力以及植被覆盖率,同时美化了周围环境,当地政府应加大水土保持力度,各职能部门要加强沟通协调配合,认真督促项目建设单位按照“三同时”制度开展好水土保持工作。1.10工程管理大河底一级水电站工程位于云南省麻栗坡县下金厂乡境内,是一座引水式小型水力发电工程,装机量容为1800kW。电站业主为麻栗坡县玉发有限公司,该公司全面负责工程建设期的管理和建成后永久工程的管理。工程建设期成立工程项目部,行使工程建设期业主管理职能,工程建成后成立水电站工程管理部,行使永久工程运行与管理职能。工程管理点分布在电站厂区、电站生活区、压力钢管、引水渠道及前池、进厂公路等处。其管理目标为保证建筑物安全,确保电站高效运行,确保固定资产保值增值,创造显着的经济和社会效益,促进地区经济发展和社会进步。大修可考虑梯级互补,职工定员总数暂定为4人。本工程管理区管理设施包括:引水渠道、发电引水系统及电站厂房、进厂公路设施;生产区永久房屋设施;交通道路等。其中:永久房屋建筑:根据《水库工程管理设计规范》SL106-情况和人员编定,确定如下:辅助生产厂房、仓库、办公楼及生活住房:250m2永久公路交通:本工程道路标准为四级,新建厂房至村级公路约200m,对外交通方便。管理设施:管理设施包括水文观测设施、工程观测设施、交通设施及通讯设施等。年运行费主要包括:工资及福利费、办公费、燃料动力费、材料费、工程维护费、管理费及其它直接费等。年运行费用为万元。收益,政府不拨其它经费。1.11劳动安全与工业卫生劳动安全是电站正常运行的保障,电站劳动安全包括厂房和开关站的防火、防爆、防电击、机械伤害、防洪等。由于电站内安装大量的机电故。电站运行中主要的高压电气设备是开关站和主变场等,操作不慎或房;主变压器设有泄压装置,如果失灵,则有可能引起爆炸。采光与照明、防尘、防污等。水电站在运行中引起噪声和振动,对工作人员的听觉功能危害极大动件;厂房地面采用无辐射的耐磨材料装修,以防止粉尘产生;变压器事一处理。本工程劳动安全防范措施,按照GB2894《安全标志》的要求,制作安全标志,悬挂于醒目位置。安全标志包括禁止跨越、禁止烟火、当心机械伤人、当心滑倒、带护耳器,标明消防设施和安全通道。全设施,确保工作人员安全,一旦发生安全事故,采取紧急措施。,以确保系统安全。1.12投资估算1.12.1文件依据及定额1、云水规计[2005]116号云南省水利厅云南省发展和改革委员会关于下发《云南省水利工程设计概(估)算编制规定》(试行)的通知;2、水总[2002]116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》;3、水利部水建管[1999]523号文颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》;4、水利部水总[2005]389号文颁发的《水利工程概预算补充定额》;5、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);6、云建标[2006]295号云南省建设厅《关于调整建安工程造价税金计算系数和工程定额测定费费率的通知》;7、发改价格[2007]670号国家发展和改革委员会建设部文件《国家发展改革委、建设部关于印发〈建设工程监理与相关收费管理规定〉的通知》;8、有关部门的指示精神和意见;9、该阶段的设计图纸、工程量等有关资料;10、价格水平:2015年5月份。1.12.2工程估算大河底一级水电站估算投资的主要指标为:工程总投资万元。静态总投资万元建设期贷款利息万元总投资万元1.13经济评价本项目资金100%为电站业主自筹。,通过财务评价敏感性分析可知该项目有一定的抗风险能力。通过用影子价格、影子投资、影子汇率及社会折现率计算分析,工程的抗风险能力。1.14结论及今后工作意见该工程可为麻栗坡电网提供一定电量,缓解该地区电力系统的供电紧张状况,促进当地工农业生产和经济的发展。存在渗漏问题。均可通过采取一定的措施加以减免,没有制约工程上马的限制因子。对工程建设可能造成水土流失的区域采取相应的防治措施,可有效控制水土流失。后的面貌。要发展,能源交通先行。因此,要尽快建好大河底一级水电站义的电站,建议尽早审批和动土兴建。工程特性表序号名称单位备注一水文1流域面积控制流域面积已建坝利用水文系列年限年412多年平均年径流量万m310413多年平均流量4泥沙多年平均含沙量kg/m3二工程效益指标装机容量kW1800保证出力kW多年平均发电量104kWh年利用小时数h三工程永久占地亩四主要建筑物及设备1引水渠道2条总长度m770过水断面m×设计引水流量续表1-1工程特性表序号名称单位备注2压力前池型式:调节明渠前池正常水位m3压力钢管方式:联全供水主管内径mm800壁厚mm8~10长度m350镇墩形式:重力式个5地基:灰岩4厂房型式:砖混结构地基:壤土夹块碎石、漂卵砾石地面高程m1085机组间距m尺寸(长×宽)m×5升压站型式:室外地基:混凝土尺寸(长×宽)m5×10五主要机电设备1水轮机HLDbWJ66台2额定出力kW900额定水头m136额定流量续表1-1工程特性表序号名称单位备注2发电机型号:SFW900-6/1180台2额定功率kW900额定转速r/min10003调速器台24起重设备(10/1t)台1跨度:5主变压器⑴型号:三相干式变压器台1容量kVA25006输电线路kV回路数回1线路长度km1六施工1主体工程量土石方开挖21500砌石方3810砼及钢筋砼35152主要建筑材料水泥t1611钢筋、钢材t砂3030块石3400续表1-1工程特性表序号名称单位备注3总工时万工日4施工临时用房5施工期准备工程月1建安工期月9总工期月七经济指标1静态总投资万元2总投资万元建筑工程投资万元机电设备及安装投资万元金属结构设备及安装万元临时工程投资万元环境保护工程投资万元水土保持工程投资万元其他费用万元基本预备费万元3综合经济指标单位千瓦投资万元/kW2水文2.1自然地理八布河流域位于云贵高原南缘斜坡地带,地理坐标介于东经104°31′河流发源于西畴县境内梅子箐,由西北向东南流经麻栗坡县八布乡于达干村下游约1km处出境,注入越南后称棉河。八布河在我国境内全长,径流面积1271km2,河弯系数,主河道落差1160m,平均比降%。主要支流有:洪哈河、林安冲河、东油河、江东河、八斗河、那马河、南青河、铜厂河、江铳河九条。八布河流域水系分布见图2-1。地势北高南低,河谷呈“V”字形,谷坡较陡。流域上游的南令河大部属灰岩地区,溶蚀作用强烈,分布有岩溶裂隙、漏斗、溶洞、竖井、溶槽、落水洞、溶沟等,区内呈现一片岩溶地貌景观。大河底梯级水电站位于八布河下游南青河左岸支流,坝址控制径流2.2气象八布河流域地处低纬度地区,受西伯利亚冷气团和孟加拉湾暖湿气。由于水汽来源及海拔高度的影响,年降水从下游往上游呈递减趋势,降水的年内分配不均匀,多集中在5~10月,占全年降水量的%左右。1左右。计表见表2-1,供大河底水电站设计参考。麻栗坡气象站气象要素统计表项目123456789年气温(℃)平均极端最高极端最低降水(mm)平均配(%)0)mm平均风(m/s)平均风速最大风速9889相应风向SE3个E3个NENWWNWENWNWSEWNW平均相对湿度(%)878785868486888785858586862.3基本水文资料大河底水电站上游约10km处的八布河干流上建有八布水文站,水文八布水文站基本资料一览表河名站名控制径流面积观测项目起迄时间八布河八布站867水位、流量、降水1970~20102.4径流2.4.1径流特性受东南和西南暖湿季风影响,5~10月为汛期。受亚洲干燥盛行的西风影响,11~4月为枯期。区内干湿两季分明的特点,导致径流年内分配不均左右。2.4.2径流系列插补延长八布水文站有1970~2010年41年(水文年)的实测水文资料,满足设计规范要求,不需进行资料插补延长。2.4.3径流系列三性分析1.可靠性:八布水文站属国家基本站,水文资料的测验与整编均按规范进行,资料可靠,成果精度高。水文站径流系列具有一定的可靠性。2.一致性:经分析,八布水文站径流资料系列前后具有一致性。数量的丰、平、枯水年份,所以,八布水文站1970~2010年41年(水文年)的径流资料具有一定的代表性。2.4.4水文站年径流频率计算根据八布水文站1970~2010年41年(水文年)径流系列,进行频率分析,按数学期望公式P=m/(n+1)×100%计算经验频率,用矩法估算参数,表2-3八布水文站设计年径流成果表单位:m3/s径流面积(km2)多年平均流量(CvCs/CV设计频率P(%)205080908672.4.5成果的合理性检查图2-4分析,点线配合较好;经分析,八布水文站的径流统计参数符合地区分布规律。纵上所述,八布水文站的年径流计算成果是合理的。2.4.6大河底水电站坝址年径流计算大河底水电站位于八布水文站下游约处,电站的设计年径流根据八布水文站的年径流计算成果,用水文比拟法进行计算并用降雨量进行修正。上多年平均降雨量为1650mm,修正系数为。成果见表2-4。大河底水电站坝址设计年径流成果表s站名径流多年平CvCs/C设计频率P(%)面积(均流量m/s)V20508090大河底水电站八布水文站8672.4.7设计代表年径流年内分配致协调的原则选择三个典型年。经分析对比,丰水年(P=10%)为1979~1980年;平水年(P=50%)为1973~1974年;枯水年(P=90%)为1980~1选典型年年径流量之比值为放大系数,再乘以典型年逐日平均流量而得。设计代表年年内分配见表2-5。大河底水电站代表年逐月平均流量成果表代表年567891234年丰水年(P=10%)比例(%)流量平水年(P=50比例(%)%)流量枯水年(P=90%)比例(%)流量大河底一级水电站设计代表年逐日平均流量见表2-6、2-7、2-8。大河底水电站P=10%设计代表年逐日平均流量表月日5月6月7月8月9月月月月2月3月4月123456789202122232425262728293031大河底水电站P=50%设计代表年逐日平均流量过程表月日5月6月7月8月9月月月月2月3月4月12345678910131516171819202122232425262728293031大河底水电站P=90%设计代表年逐日平均流量过程表月日5月6月7月8月9月月月月2月3月4月1234567892021222324252627282930312.5设计洪水2.5.1暴雨洪水成因及特性八布河流域产生暴雨的天气系统主要为低槽、切变、低涡、副高边缘,南海台风和赤道辐合带等。而大暴雨多数是低涡与低槽类天气系统所造成。本流域水汽主要来源于孟加拉湾和南海北部湾一带。前者影响面料统计,暴雨多发生在6~9月,一次暴雨集中在1~3天内。多为复式峰,一次洪水历时长达7天左右。2.5.2历史洪水调查排位文山州水文分局在八布河八布水文站河段调查得1913年历史洪水,洪峰流量Qm=908m3/s;1938年历史洪水,洪峰流量Qm=726m3/s。据考证,自调查期1913年以来,八布河以1913年洪水为最大,重现期为90~100年一遇洪水;1938年洪水次之,重现期为30~50年一遇洪水。1913、1938年洪水情况在《文山州水利电力志》上曾有记载。2.5.3洪峰流量系列插补展延八布水文站有1970~2010年41年实测洪峰流量系列,其资料可靠,成果精度高,已满足设计需要,无需插补延长。2.5.4洪峰流量系列代表性分析经分析,八布水文站实测的1970~2010年41年洪峰流量资料系列中水,所以,八布水文站1970~2010年的洪峰流量系列具有一定的代表性2.5.5洪水参数计算八布水文站站计入1913、1938年历史洪水按不连序系列计算,1913、1938年洪水按1913年以来第一、二位计算,1970~2007年按连序系列计算。ml)/(n--表2-9八布水文站设计洪峰流量成果表站名F)Q)CvCs/Cv各种频率洪峰流量(m3/s)20八布8672709127797026074803572.5.6设计洪水成果合理性分析八布水文站设计洪水成果是推求大河底水电站坝址、厂址设计洪水的基本依据,因此,该站设计洪水成果是否合理、可靠至关重要。八布水文站为国家基本站,水文资料的收据与整编均按有关规范进及Cs值符合地区分布规律。综上所述,八布水文站设计洪水成果是合理、可靠的。2.5.7电站坝、厂址设计洪水面积867km2,南青河径流面积占八布水文站径流面积的%,南青河与八布河交汇口处的洪水根据八布水文站设计洪水成果用面积比的2/3次方计算而得。电站各坝址设计洪水根据南青河设计洪水成果用面积比的2/3次方计算大河底水电站坝址设计洪峰流量成果表s站名面积(km2)均值不同保证率P(%)12520已建引水坝南青河255218197170134100八布水文站867270912779702607480357由于大河底一级电站是在现有灌溉渠道下游引水,厂房亦是远离河道布置,故可不计算厂址洪水。2.6泥砂泥沙特性河道水流含沙量小。河道泥沙主要来源于较强降水对地表的冲刷。八布河属红河流域泸江支流,从流域情况及水文气象条件比较相近于盘龙河龙潭寨站,大河底水电站泥沙的推求直接采用龙潭寨站悬移质输沙模数330t/km2进行计算。按面积比推求大河底河悬移质输沙量,计算公式为:为大河底的悬移质输沙模数乘以流域面积;根据上述公式求得大河底一级水电站悬移质输沙量成果见表2-11。表2-11大河底一级水电站悬移质输沙量集水面积悬移质沙量(t)推移质沙量(t)合计(t)大河底河流域无实测推移质资料,本次采用推悬比法估算坝址推移质输沙量,推悬比采用经验系数20%,同规划调整报告修编本一致。输沙量为。2.7取水口水位流量关系本阶段于取水口河段实测了河道横断面及测时水面比降,根据明渠均匀流公式Q=OC计算,天然水位流量关系见下表。渠道水深(流量(m3/s)13工程地质3.1工程概况大河底一级水电站位于云南省麻栗坡县城北东41km处,属八布乡及水式水电站。区位于云贵高原南端,总的地势为西北高、东南低,在燕山、喜山等各期造山运动影响下,区内地势显露出高低悬殊之特点,雄厚的山峰与深隔的峡谷形成鲜明的对比。本区属风化剥蚀中高山区,河谷多呈“V”型,地形高差起伏变化极大。最高气温°C,多年平均日照2000h左右,地表水体多靠大气降雨补给。3.1.1地层岩性本区出露地层较为齐全,有下古生界寒武系,上古生界泥盆、石炭二迭系,中生界三迭及新生界第四系,江东自达干以东主要为三迭系陆源碎屑岩类沉积;以西则多为泥盆、石炭系之碳酸盐类岩石沉积产物。本区属华南褶皱与扬子准地台之间的过渡带,在燕山及喜山运动影为主要代表。此断裂带全长260Km,断裂带最宽处达lOKm,断裂带附近断层崖、断层擦痕等明显。电站附近无岩浆岩体出露,麻栗坡县城以南南温河至猛洞河一带有大片岩浆岩体分布,属燕山期侵入之酸性岩体体,以眼球壮黑云母花岗岩为主,次有二长花岗岩,具眼球状构造。(2)固体径流3.1.2地震工程区地处滇东南弱地震活动区内,强震活动带工程项目区距离大于100公里,区域构造相对稳定,据文山地震局统计,2000年以来共发生震基本烈度为VI度区,属相对稳定区。3.2工程地质条件3.2.1工程地质概况大河底一级水电站所处地层石炭系中统威宁组(C2co),现述如下:石炭系中统威宁组(C2co发育,岩层较完整。地质构造:工程区为一南西向“V”型峡谷,新牛厂以南地形稍缓,其层呈单斜产出,总体走向EW,向南倾斜,倾角多在2663°之间变化。3.2.2工程地质评价(1>水库淹(浸)没问题电站建成后不会造成淹(浸)没灾害或其它损失,沿途无沙质地及文化古迹。过地下径流汇入库区。3.2.3厂区工程地质条件此地势稍显开阔,宜于建立厂房,但应尽量避开岩溶发育段,将厂房破积层厚度、灰岩岩溶发育程度及厂房位置。3.2.4其它建筑物工程地质条件引水渠道、前池泄水建筑物,副厂房,升压站的基础与前池基础岩性一致,其基础承载力满足要求。3.2.5不良工程地质条件白云质灰岩经长期风化剥蚀,钙质流失,地表形成喀斯特地貌,并伴有岩溶、裂隙产生,部分库水可通过此熔岩裂隙向河床下部渗漏,故在岩溶裂隙特别发育部位,需作一定的防渗处理。3.2.6天然建筑材料石用料。砂砾石:库区河床内砂砾料分选性差,未形成规模,需外运或采用人工砂石系统3.3结论与建议3.3.1结论本区位于云贵高原南端,工程区一带有大片岩浆岩体分布,属燕山期侵入之酸性岩体体,以眼球灰岩,厂房宜建在未经溶蚀的新鲜基岩之上。出版的1:400万《中国地震动参数区划图》(GB18306—震基本烈度为VI度区,属相对稳定区。(2)伴有岩溶、裂隙产生,部分库水可通过此熔岩裂隙向河床下部渗漏,故在岩溶裂隙特别发育部位,需作一定的防渗处理。(3)天然建筑材料储量满足设计要求,其中砂砾石料场分布零散,一般规模不大,且多数料场含泥量偏高,其他指标基本满足要求,质量一般;土料储量及质量满足要求;各料场在施工现场旁,开采运输方便。3.3.2建议(1)建议下阶段按规范要求开展初步设计地勘工作;(2)重点查明大河底河引水坝处水文、工程地质条件,对其渗漏性作出定量评价;(3)进一步研究分析引水渠道、管道岸边坡稳定情况;状变化与区内构造环境的关系;(5)查明引水渠道沿线水文、工程地质条件,进一步评价溶洞的成洞条件;(6)对天然建筑材料进行详查。4工程任务与规模4.1项目区概况东经104°32′~105°18′,北纬22°48′~23°33′之间,东与富宁县隔河相望,南与越南社会主义共和国河江省同文、安明、官坝、渭川、黄树皮5县接壤,西与马关县为邻,北与广南县相连,是一个集“边、少、穷、山、战”为一体的地区。麻栗坡县国境线长277km,占云南省中越边境线总长的%,占文山州边境线总长的63%;全县辖4镇7乡9个社区93个村委会1946个村民小组,其中:有8个乡镇69个村委会1385个村民小组与越南接壤,居住着万人,通道。按国家新的脱贫标准(2300元以下)计算,2013年全县还有农村贫困人口64600人,其中:深度贫困人口(785元以下)8000人,人均GDP仅有14650元,农民人均纯收入仅有5330元,远远低于全国、全省、全州的平均水平。县城距州府文山80km,距省会昆明450km,距越南首都河内380km,省道平船线穿境而过,是文山州乃至云南省通往越南首都河内和东南亚地区的重要门户和陆路通道之一。全县居住着汉、苗、壮、瑶、彝、傣、蒙古、仡佬8个主要民族,总人口万人,其中少数民族占40%。全县有贫困人口万人。全县国土面积,有%的面积为山区,属典型的喀斯特地貌。闻名全国的老山、者阴山、扣林山、八里河东山均座落在麻栗坡县境战争、解放初期的剿匪斗争、20世纪60年代末的援越抗美战争和70年代末至90年代初的对越自卫还击作战,战争使麻栗坡的改革开放和经济发展比全国晚了整整14年。4.1.1地区产业结构概况人均可支配收入19075元,实现农民人均纯收入5330元。根据《麻栗坡县国民经济及社会发展“十二五”规划刚要暨2020年远景展望》,“十二五”末国民经济与社会发展计划主要指标:在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上,地区生产总值52亿元,年均增长%,其中增长18%。人均国内生产总值突破18000元,年均增长%。地方财政总收入亿元,年均增长17%。地方财政一般预算收入亿元,年均增长%。社会长16%。旅游综合收入亿元,年均增长6%。粮食产量万吨,年均增长%。农村居民家庭人均纯收入6300元,年均增长%。城镇居民可支配收入21500元,年均增长%。力争2020年末全县生产总值和人均生产总值比2000GDP达到24100元(即3000美元)左右,优势产业群体成为经济增长的坚设小康社会的目标。4.1.2地区社会经济概况麻栗坡县位于云南省文山壮族苗族自治州东南部,总面积平方公里乡、下金厂乡、八布乡、六河乡、杨万乡、铁厂乡、马街乡;天保农场、八与马关县毗连,东南部与越南社会主义共和国同文、安明、官坝、渭川、黄树皮、河江五县一市接壤,国境线长277公里。县境内有天保国家级口岸。县城距州府80公里,距省会昆明450公里,距越南河江市64公里,距越南首都河内市380公里。经天保口岸出境,是云南省通往越南社会主义共和国首都河内及东南亚地区取道最直,里程最短的陆路通道,是文山州乃至云南省对外开放前沿和重要通商口岸。麻栗坡县民族文化资源丰富。小河洞遗址属我国滇东南地区新石器遗址中年代较早的一种类型,是滇东南地区现今发现的唯一新石器时代洞穴遗址。全县共有省、州、县文物保护单位14个,还有春秋、北宋时期已作为文物保护。有民族民间服饰、腊染及许多待开发的珍贵民族文化传统节日“盘王节”、苗族传统节日“花山节”、壮族传统节日“花街节”,都各具特色,情趣浓郁。大王岩崖画位于县城东1公里的羊角脑半坡上。崖壁高20米,崖画高地面三种颜色绘成。小河洞新石器时代遗址在县城内畴阳河西岸,洞口高出河面6米,洞口宽条暗河从洞口流出。马达石碉建于清光绪二十八年(1902年),位于马达街心正西偏南,距街心约1公里。济作物有烤烟、花生、三七等。秋多雨,冬春多旱,垂直差异十分明显。麻栗坡西南部、中部、东北部4大河流的河谷区以白沙土、黄沙土、红沙土为主,油沙土次之,宜种水稻。月云南省人民政府批准建立老君山南亚热带常绿阔叶林自然保护区。4.1.3供电范围及电力系统1.供电范围大河底一级水电站位于文山州麻栗坡县境内的八布河下游南青河上,距下金厂乡政府驻地约5km,距麻栗坡县城41km。电站装机1800kW,范围为麻栗坡县全县。2.电力系统现状及发展需求量万千伏安。其中:变压等级为110千伏的变电站3座,总容量万千伏安;公里;35千伏线路20条,全长304公里;6—兴街110千伏)电网框架构建初见成效。效益降低。随着经济的不断发展,今后电力供应紧张的局面将更加严重开发条件的水能进行开发,提高麻栗坡县电网的供电能力,降低用电户电站工程建设。4.2电站建设的必要性1.国民经济和电力工业发展需要麻栗坡县地处云南省东南部,长期以来,麻栗坡县人民在援越抗法、援越抗美、自卫反击战和边境辑毒等保卫祖国的事业中做出了重大的贡位置的制约,原有的经济基础十分薄弱。基础设施和能源建设的严重滞后,又反过来阻碍了全州经济的发展。为改变少数民族地区贫困落后的社会的健康发展,建设大河底电站具有积极作用,因此该工程建设是必要的。效益降低。随着经济的不断发展,今后电力供应紧张的局面将更加严重2.符合国家西部大开发战略政策。《中华人民共和国电力法》中也明确规定:“电力事业应当适应国民经济和社会发展的需要,适当超前发展”,“国家鼓励和支持利用可再生能源和清洁能源发电”,“国家帮助和扶持少数民族地区、边远地区和贫困地区发展电力事业”。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》明确大容量、高效率、远距离先进输电技术,依托信息、控制和储能等先进技在区域发展总体战略优先位置,给予特殊政策支持。加强基础设施建设,扩大铁路、公路、民航、水运网络,建设一批骨干水利工程和重点水利西宁、宁夏沿黄、天山北坡等经济区加快发展,培育新的经济增长极。可二五”规划纲要的要求。3.响应国家可再生能源发展规划及节能减排要求小水电代燃料”工程需要,加快开发小水电资源。并将“今后15年要提高可再生能源在能源消费中的比重,加快发展水电,降低煤炭在能源消费中的比重,力争到2010年使可再生能源消费比重达到能源消费总量的10%,到2020年达到15%”作为其发展目标。水能资源是我国资源潜力大、发展前景最好、最重要的可再生能源,水力发电是目前最成熟的可再生能源发电技术。开发大河底河水能资源合《可再生能源中长期发展规划》。送电力度才能满足该县负荷发展的需要。而另一方面麻栗坡县还有很大业,实施“西电东送”战略的需要。同时大河底电站也是列入麻栗坡县“十二五”规划开发建设的电源点之一。大河底一级水电站建成后可提高农村用电普及率,发展以电代柴保促进地区国民经济和社会的健康发展,社会环境效益十分显着。4.3工程任务大河底一级水电站位于八布河下游南青河上,文山州麻栗坡县下金厂境内,开发区河段为峡谷地带,上、下游无通航要求。电站为引水式开利用要求。作用。4.4水力动能计算4.4.1径流调节及能量指标力,因此采用无调节水能计算方法对大河底梯级电站进行水能计算。(一)电站各取水口设计年径流电站的设计年径流是根据八布水文站1970~2010年41年(水文年)的年径流计算成果,用水文比拟法进行计算并用降雨量进行修正。八布水文雨量为1650mm,修正系数为,成果见表4-1。大河底水电站坝址设计年径流成果表站名径流面积(km2)多年平均流量(m3/s)CvCs/CV设计频率P(%)20508090大河底八布水文站867(二)电站发电可利用水量分析通过对云峰大沟径流情况进行水文分析,可供水量为(P=75%)万m3。现状毛需水量为万m3,2020年需水量万m3。可供水量按保证率(P=75%)来水过程和渠首设计取水能力遂月分析计算,成果见下表。项目区水利设施天然来水、可供水量及作物需水过程数据表单位:万m3灌区设计水平1月月月月年年云峰大沟灌区天然可供需水00设施的分布情况,为云峰大沟灌片,灌区涉及下金厂乡云岭村委会的阳开坪、桃子湾村小组及八布乡荒田村委会老寨、新寨、新牛厂、马鞍山、岩头上、火烧寨等村小组,共2800亩。3.耕地面积核实区中的山包、林地、村庄、交通用地、水域、以及难以利用的裸土地等非生产性占地。得灌区毛耕地面积4308亩,毛耕地面积中沟渠、乡村小路、田埂占地面积难以量算,为减少量算工程量,采用毛耕地面积乘以耕地核实成果见下表。项目区灌溉面积核实成果表灌片名地面积(亩)耕地利用系数净耕地面积(亩)有效灌溉面积(亩)有效灌溉率(%)云峰大沟灌片1#支渠7084604601002#支渠10506836831004502932931007004554551001400910910100合计430828002800拦河坝来水除考虑电站坝址下游河段生态用水外,其余水量均可利用。会出现减水现象,按照环保要求应考虑生态环境需水量。根据《建设项目水资源论证技术要求》对于南方水资源丰沛地区,可用多年平均流量的10%~15%考虑,或以历年实测最小流量作为控制指标。经水文分析计算取水口以上多年平均流量为s,即生态用水泄放流量为s,主汛期(7~8月)会有一定的弃水,主汛期(7~8月)按天然来水的80%取用,本工程生态ss需水量。平水年)、P=90%(枯水年)三个代表年的平均流量成果,扣减s的生态泄放后,即为本电站发电可利用水量。见表4-4、表4-5、表4-6。大河底电站P=10%设计代表年可利用水量逐日平均流量表日5月6月7月8月9月月月月2月3月4月123456789202122232425262728293031大河底电站P=50%设计代表年可利用水量逐日平均流量表日5月6月7月8月9月月月月2月3月4月123456789202122232425262728293031大河底电站P=90%设计代表年可利用水量逐日平均流量表日5月6月7月8月9月月月月2月3月4月123456789202122232425262728293031(三)设计保证率为P=90%。(四)非发电用水损失忽略不计。(五)拦河坝水位容积曲线位容积曲线。(六)压力前池水位大河底一级水电站压力前池正常蓄水位为。(七)发电尾水位及水头发电尾水位为,电站设计水头为。(八)出力系数根据水机专业提供并参照麻栗坡县已建电站实际出力,综合出力系数采用。(九)保证出力及年发电量经计算,大河底一级水电站保证出力为,装机容量,年利用小时数为,电站年发电量万。4.4.2装机容量、机组台数及机型衡1.装机容量方案能量比较根据水电站装机容量计算公式g*Q*H*η水*η电(kW)式中g--重力加速度Q--水轮机流量H--水电站的静水头η水、η电——水轮机和发电机的效率,分别为89~93%,95~97%根据可利用水量分析成果,拟定、、三个装机容量方案进行比较,机组台数按2台考虑。对三个装机容量方案分别进行效益和费用估算,各方案技术经济指标见表4-7,各方案间优劣分析如下:(1)能量指标。装机容量增加,电量随之增加,但增加幅度呈递减趋势。、、三个方案间的电量分别增加万和万,增加幅度分别为%和%。(2)工程可比投资。装机容量增大,各方案工程投资明显增加。、、三个方案间的工程可比部分投资分别增加万元和万元,其中机电设备部分投资分别增加万元和万元,建筑工程部分投资分别增加万元和万元。(3)经济指标。装机容量增大,差额度电投资增加,差额内部收益率随之减少。和方案间差额度电投资为元/,差额内部收益率为%,大于社会折现率8%;和方案间差额度电投资为元/,差额内部收益率为%,小于社会折现率8%。(4)综合分析:根据不同的装机容量,进行机组的选型,通过对关键因素的比较可得:方案一:装机1600kW首先不能充分利用来水,弃水现象严重;其次开挖较方案二、三都多,土建成本增加;再次,机组的总体效率偏低,此方案不予采纳;方案三:装机2000kW方案三较方案二机组效率相当,开挖深度也没有明显的差异,但由于装机容量变大,机组的投资较方案二多出万元,费用增加%。方案二较方案三装机容量略小,投资费用比方案三降低万元,而在选择方案二时,额定工况点的选择,保留了10%~15%的超发裕量,在来水量大于机组额定流量的时候,实现超发,同样能带来较高的发电量和收益。装机容量较方案三略小,也较小了弃容容量,提高了机组的利用率。综上比较和分析,建议采用方案二:装机1800kW的方案。综合比较电量效益、工程投资和经济指标后,推荐大河底一级电站装机容量为。装机容量方案技术经济指标比较表项目台222m万hmminm万%2.能量指标核定大河底电站装机容量,在机组机型、额定水头、水头损失等参数选定的情况下,对电站采用三个设计代表年逐日平均流量进行径流调节计3.机组台数及机型大河底电站装机容量,从工程布置、投资、运行费用及地方电网特点等因素考虑,拟定两台(2×方案。5工程布置及建筑物5.1设计依据5.1.1工程等别及建筑物级别大河底一级水电站是以发电为主的小(2)型水电工程,工程等别为V水标准:引水坝为20年一遇洪水设计,100年一遇洪水校核,引水式电站厂房及其它主要建筑物按20年一遇洪水设计,50年一遇洪水校核,次要建筑物相应洪水标准为10年一遇设计,20年一遇校核,临时建筑物(导流建筑物等)相应设计洪水标准为5一遇年。地震设计烈度为VI度。5.1.2设计基本资料大河底一级水电站位于文山州麻栗坡县境内的八布河下游南青河左岸支流,下金厂乡境内,距麻栗坡县城41km。大河底水电站是一个集灌溉与发电一体的综合性水利工程项目,电站在下金厂乡现有的云岭村灌溉渠道下游取水发电,下金厂乡云岭村灌溉渠道的引水水源是大河底河,现有引水渠道总长4361m,现有渠道标准断面宽,高为,渠道沿山坡布置,渠底纵坡陡缓不均匀,最缓段渠道纵坡为1/100,相应断面宽,高为,按水力计算,渠道现有过流能力为s。水经过溶洞后由大河底古溶洞河流入大河底电站引水渠道。大河底一级水电站所处河段为峡谷地带,上、下游无通航要求,是一个发电和灌溉综合利用工程。工程项目由一级水电站引水渠道、前池,压力管道和发电厂房及输电线路组成。5.1.3法律法规依据和技术规范及文件《中华人民共和国水法》(2002年修订)《中华人民共和国森林法》(2009年修订);《中华人民共和国环境保护法》(2014年修订)《中华人民共和国防洪法》《中华人民共和国水土保持法》《中华人民共和国水污染防治法》《防洪标准》GB50201-94;《小型水力发电站设计规范》GB50071-2002;《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000;《水利水电工程可行性研究报告编制规程》DL5020-2007;《砼重力坝设计规范》SL319-2005;《浆砌石坝设计规范》SL25-2006;《混凝土拱坝设计规范》SL282-2003;《溢洪道设计规范》SL253-2000;《水电站厂房设计规范》SL266-2001;《水工隧洞设计规范》SL279-2002;《水工建筑物荷载设计规范》DL5077-1997;《水利水电工程进水口设计规范》SL258-2003。5.2工程总体布置物大河底一级水电站位于麻栗坡县下金厂乡云岒村杨开坪组,电站通过新建一条长450m输水渠(管)道从现有灌溉渠道末端取水引入一级电站前池,由前池用压力钢管将水引到云岒村桃子湾,新建发电厂房。根据现有灌溉渠道水面高程位置,确定大河底一级电站前池正常水位为。前池后面接压力管敷布置,钢管管径为,管道长度350m。一级电站厂房位于云岭村桃子湾,电站设计尾水高程1083m。设计水电量万kWh,装机年利用小时为。发电尾水排入下游渠道。河,然后经大河底右岸引水渠道引水到金厂云岭杨开坪。大河底一级水电站通过新建一条长450m输水渠(管)道从现有灌溉渠道末端取水引入一级电站前池,由前池用压后并入麻栗坡南方电网。5.3工程建筑物5.3.1取水枢纽大河底一级水电站本次设计由灌溉渠道把水流引到大河底一级电站输水渠(管)道的压力前池。大河底一级水电站为无调节径流式水力发电站,引水坝均采用浆砌石重力坝(已建)。5.3.2发电输水渠(管)道大河底一级水电站通过新建一条长450m输水渠(管)道从云岭村杨开坪灌溉渠道末端取水引入一级电站前池,依据规范《水电站引水渠道及前池设计规范(DL/T5079-2007)》及实地线路情况,在前池上游侧设置溢流侧堰,引水渠道采用矩m超高满足要求。溢流的渠道过水面宽度按m设计,坡降采用1/500,渠内设计水深,渠道按全断面衬砌厚。过水能力计算:渠道的过流能力,按明渠均匀流公式计算:溢流堰前渠道过流断面为矩形断面:ω=bhox=b+2hoR=ω/xC=1/n×R1/6件取n=。ω=bho=×=x=b+2ho=+2×=R=ω/x==C=42Q=OC=×42×1/2=s>Q设=s;渠道过流能力满足要求。根据地形条件,大河底一级水电站压力前池布置在渠道末端山脊上,布置方式为侧进正处方式。前池有前室、进水室、溢流堰和排砂口等设施。前室是引水隧洞末端下进水室的扩大加深部分,主要作用是把引水隧洞断面形状平缓地过渡到进水室前缘,以减缓前池中的流速,使泥砂和污物沉积下来通过排砂孔排走,前室设溢流堰和排砂槽,槽口设排砂孔排砂,进水室是压力水管的入口,布置有拦污栅等设施。前池设计基本资料流量s;引水渠末端底板高程;引水渠末端渠底宽度;引渠末端设计水深;输水渠(管)道末端设计流速s;压力钢管根数1根;压力钢管直径;堰顶与过境水流的水面的高差。侧堰布置及水力计算一、侧堰堰顶高程的确定:根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第条的规定,侧堰的堰顶高工程取△h=。过境水流水面高程▽2=渠末渠底高程+渠道正常水深=;侧堰堰顶高程▽3=▽2+△h=;2、侧堰堰顶长度、堰上平均水头的确定根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第条,对于设一道侧堰的布置,当水电站在设计流量下正常运行,侧堰不溢水;当水电站突然甩全部泄水渠道流量为零,侧堰泄流能力按如下公式确定:流量系数mL宜取(~)mo,本工程取mL=m0,即mL=。堰长原则,经试算确定堰顶长度和堰上平均水头。取H堰=,则L堰=;取L堰=5m,则H堰=。本次设计取堰顶长L堰=5m,相应堰上水头H堰=。压力前池各部分平面尺寸的拟定对于中小型电站进水室长度L进=3~5m,本工程取L进=3m单管的进水室宽度b进==,取b进=进水室宽度B进=n2b进+(n2-1)d=,取B进=前池池身宽度B前=进=,取B前=前池池身长度L前=前=,取L前=。。压力前池特征水位的拟定1、前池正常水位根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第条,应以设计流量下水电站正常运行时的水位作为前池的正常水位Z正常=渠末渠底高程+渠道正常水深=2、前池最高水位根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第条,前池和引水渠道内的最高水位,应按照设计流量下正常运行时,水电站突然甩全部负荷时的最高涌波水位确定。根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第条,侧堰作为控制泄流建况是:电站甩满负荷待水流稳定后(涌波已消失),全部流量从侧堰侧堰溢出时,将恒定流时的堰上水头乘以~的系数,把这时的水位定为最高涌波水位。即:Z最高=堰顶高程▽3+堰Z最高=。3、前池最低水位设计根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第条,前池最低水位可根据水电站运行要求确定。一般前池最低水位为电站突然增加负荷前前池的起始水位Zo减去突然增荷时的最低涌波△hmax.大河底一级水电站引水渠道属于非自动调节引水道,起始水位位Zo组,由于水电站二台机容量一致,前池涌波计算按一台机组运行时突然增加一台机组运行,取发电流量由s突然增加s时的前池水位降落。引水道中产生落波时,波的传播速度c0和波高△h0可按以下两式联立求解:负荷变化前的流量Q0=s负荷变化后的流量Q′=s下面试算求解波速c0、起始断面波高△h0:假设△h0=,B'0=b+2m(h-△h0/2)=负荷变化前的过水面积W0=Q0/v0=则波速c0=s则起始断面波高△h0=△hmax=K△h0=2△h0=Z最低=Z正常-△hmax=。压力前池各部位高程的拟定1、进水室淹没深度根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第条规定,水电站进水口上缘淹没于最低水位以下的深度,淹没深度按戈登公式确定:式中:C-系数,对于对称进水口,C=d-进水口闸门高度,本工程d=V-进水口闸门断面流速,本工程V=s2、进水室底板高程公式1:设计进水室底板高程=最低水位-S-d=。公式2:压力钢管管顶高程按低于最低涌浪水位减压力钢管内最大流速水头的2倍计算为取管顶高程为,相应进水室底板高程为;本工程进水室底板高程取。3、前池前墙墙顶高程(▽池顶)按下式确定:▽池顶=Z最高+安全超高压力钢管布置大河底一级采用压力钢管联接前池和发电厂房,首端接压力前池,末端接电站厂房,压力钢管道管床主要利用旧引水渠道布置,局部跨山坡林地。压力钢管管材选择和管径计算大河底一级水电站压力管道供水方式为联合供水方式。管道设计流量按电站设计流量并考滤电站机组汛期超额定出力运行要求,用~倍比系数取管道最大流量为s设计,管道最大静水头。钢管采用焊接钢管。钢材采用Q345的C级钢板。00(m)D=1.28man1、按经济流速条件选择管径小型水力发电站钢管经济流速一般为3~5m/s,一般低水压段用小流速,高水压力段用大流速。以经济流速选择管径时采用如下计算公式: V0VQmax——钢管的设计引用流量(m3/s)压力管道设计取略大于机组额定流量取,按Qmax=s进行计算。得:D0=。2、按经验公式选择管径采用经济管径D0的经验公式计算采用“彭德舒”经验式0D0D775.2Q3maxH(m)H=300m计算得:D0=根据计算结果,本阶段选择采用D0=。压力管道水力计算1、水击压力计算根据管道布置设计,压力管自前池进水口至厂房水轮机主阀前,管路总长,水力计算按设计流量m3/s计算,主管内径。水电站厂房装机二台混流式水轮发电机组。取调保计算取导叶关闭时间Ts为4秒

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