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二级水电站工程(一期)项目可行性研究报告.doc
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1、-XX省XXXXXXX自治州XX县XX河二级水电站工程(一期)可行性研究报告XX水利水电勘测设计院2009年6月1 综 合 说 明11 绪言XX河位于XX省XX县境内属依洛瓦底江水系。为大XX上游槟榔江的一级支流,XX河全流域面积329.6km2,主河道长33.5km,平均坡降48,多年平均流量16.3m3/s,年径流量5.14亿m3。XX凌禹水利水电勘察设计公司于2008年3月完成了XX河流域水电规划报告。受XX省XX县XX水电有限公司委托,我院于2008年5月编制完成了XX县XX河二级水电站工程项目建议书,并于2008年6月通过了主持审查。经过对该流域电站工程地质钻探和地形测量,结合本工程
2、的实际情况,进行了多方案综合比较,现规划调整为两级水电站开发方案,其中的二级水电站为XX河干流梯级开发的第二级,为引水式开发电站,大坝坝高14.3m,为浆砌石重力坝,引水系统总长10.197km,引水隧洞开挖洞径2.8m,高压管道衬后洞径为2.1m,厂房为地面厂房,装机容量18MW。受XX县XX水电有限公司委托,我院于2009年6月编制完成了本工程初步设计报告。12 自然条件XX河为大XX上游槟榔江的一级支流,位于XX县北部山区,发源于XX乡的大雪山,河流由北向东南在芒海寨南1 km处入峡谷至勐乃寨前汇入槟榔江,最终在国境线上注入依洛瓦底江。XX河二级电站水库坝址位于灯草河与鄂驼河交汇口下游约
3、110m处,控制流域面积43km2;电站厂址以上控制流域面积约140km2。XX河流域内雨量充沛,植被覆盖良好。工程所在地流域属热带,北热带季风气候区,年平均气温19.3,年降水量3948.8mm。坝址多年平均流量3.95m3/s,年径流量1.2456亿m3。坝址的设计洪水采用水文比拟法推求,坝址P=3.33%的设计洪峰流量188m3/s;P=0.5%的校核洪峰流量258m3/s。厂房P=3.33%的设计洪峰流量629m3/s,P=1%的校核洪峰流量774m3/s。XX河二级电站水库年平均悬移质输沙量为3.44万t,推移质为1.032万t,年输沙总量4.472万t。1.3 工程地质XX河流域总
4、体北高南低,切割深度3001000m,一般山脊宽缓,山岭多浑园,河谷为呈“U”型,植被发育。呈构造剥蚀环境下形成的中山低中山貌特征。出露的地层有下古生界变质岩(Pz1),泥盆系下统关上组(D1g),燕山期花岗岩(52 (1)、53),喜山期花岗斑岩(6),第四系堆积物(Q41)。工程区位于“歹”字型构造体系西支中段与经向构造体系的复合部位,断裂构造发育,以弧形构造为主,与南北向构造组成了区域构造的基本骨架。本区挽近期地壳在强烈上升,构造活动强烈。区内新构造运动比较活跃,无较大规模的活动断裂分布,枢纽区附近地震活动弱,因此本区的构造稳定性主要受外围地震影响。根据近代及历史地震资料,有记录的地震虽
5、多,但多为弱震和小震。据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),本工程区地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应谱特征周期为0.45S,地震基本烈度为度。区域构造稳定条件一般。XX河二级电站库区断裂构造不发育,库周植被茂密,无低洼分水岭,本工程不存在水库渗漏问题。库岸稳定性较好。不存在任何淹没、浸没问题。XX河二级电站坝址位于灯草河与鄂驼河交汇口下游约110m处,河谷呈宽阔的“U”型,两岸地形不对称。河床为冲洪积孤卵砾石堆积,右岸为基岩裸露,左岸大部为残坡积含碎石砂土,局部见基岩出露。坝址无不良物理地质现象。坝址区出露的地层岩性主要为喜山期花岗斑岩和第四系堆积物。坝址地质构造简单,在
6、坝区仅发现一些节理裂隙,未发现大的断层。岩体风化受地形地貌和构造控制。在山包及缓坡处,岩体风化较深;而在陡崖处及部分河床的岩体呈弱风化状。坝址地下水类型有孔隙潜水和基岩裂隙潜水。前者分布于第四系松散的堆积物及全风化带中;后者分布于断裂破碎带及基岩裂隙中。经综合比较后,1线工程地质条件较好,推荐1线为选定坝轴线。选定坝线地形较陡,出露的岩性为花岗斑岩,局部为石英斑岩和流纹岩,岩体呈弱风化,岩石强度较高。河床为冲洪积砂卵石、滚石覆盖。地质构造简单,未发现断层和大的缓倾角结构面。开挖后坝基处于弱风化岩体上,具次块状结构,属岩体,具较高的力学强度,可以兴建1025m的混凝土重力坝或拱坝。引水隧洞布置在
7、河流右岸,隧洞区属中低山区,地表高程在10702045m之间,地表相对高差100400m,其山脉和水系的发育受构造和岩性控制明显,地势总体呈北高南低,山岭多浑圆,山脊宽缓,除近河谷岸坡外,少有峻坡陡崖分布。地表植被较好。目前未发现滑坡、崩塌等不良物理地质现象。由于地下水埋深较浅,过冲沟或遇断层处地下水较丰富,施工时可能沿断层渗漏,应及时进行支护及加强排水。隧洞围岩大部分呈弱微风化,岩体完整,围岩稳定,工程地质条件好。厂址位于右岸,后坡地形坡度1025,厂房位于弱风化花岗岩上。河床及左岸见有冲洪积河卵石,孤石堆积,厚约5m。厂房地质构造简单,仅发现一条断层。开挖后厂房基础位于弱风化岩体上,基础属
8、于类岩体,工程地质条件较好。厂房后坡由于覆盖层和全风化层相对深厚,应及时进行工程处理,雨季施工应特别加强截、排水措施。开关站位于厂房的下游侧,经开挖后,开关站基础可置于全强风化岩体上,工程地质条件好。经勘探,在坝址上下游200m范围内的河道上分布有大量210 m3的孤滚石,坝址上下游100m范围内两岸见弱风化基岩成片出露,岩性均为白云母花岗岩和黑云母花岗岩,石料储量约有3.0万m3,质量满足要求,河道地形平坦,开采条件较好,修建施工便道条件较好。开采条件较好。骨料和砂砾石料比较缺乏,建议采用洞渣轧制。14 工程任务和规模XX县位于XX省西北部,隶属德宠傣族景颇族自治洲,与缅甸有214.6km的
9、国境线,毗邻XX省腾冲、陇川、芒市三县市。全县现辖7镇12乡,人口25.95万人,2001年国内生产总值为8.5亿元。XX县境内水力资源丰富,理论蕴藏量214.8万kW,可开发装机容量74.86万kW,相应年电能22.46亿kWh。截至2001年底,全县已建成水电站17座(均为小型电站),总装机容量14.431万kW,年发电量4.3亿kWh。XX河二级电站为XX河干流的第二个梯级,电站的主要任务为发电,无其他综合利用要求。本电站为引水式开发电站,水库正常蓄水位1645.00m,死水位1643.00m,调节库容0.9万m3,库容系数0.007%,径流调节性能;拦河坝为等工程,设计洪水标准为3.3
10、3%,校核洪水标准为0.5%,采用坝顶开敞式溢洪道,设计洪水位1647.42m,校核洪水位1647.92m,总库容3.1万m3,为小(2)型工程。电站装机1.8万kW,安装一台CJA475-L-155/315的冲击式水轮发电机组,单机容量1.8万kW,保证出力0.3341万kW,多年平均年发电量9510万kW.h,装机年利用小时数5283h。引水系统中选定引水隧洞开挖洞径2.8m,高压管道内径1.6m,电站最大水头573m,最小水头549m,平均水头553.5m,水量利用系数59%。15 工程布置及建筑物本工程主要建筑物由拦河坝、引水系统、发电厂房和开关站等组成。本工程水库正常蓄水位1645.
11、00m,总库容为3.1万m3,总装机容量18MW,按国家防洪标准GB50201-94和水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准SL252-2000,本工程为等工程,大坝、引水隧洞、厂房等主要建筑物按4级建筑物设计,次要建筑物及临时建筑物按5级建筑物设计。拦河坝为砌石重力坝,按30年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核,水库正常蓄水位1645.00m,设计洪水位1647.42m,校核洪水位1647.92m。坝顶高程1648.50m,坝底高程1634.2m,最大坝高14.30m,坝顶宽度4.0m,坝顶长49.6m,上游面垂直,下游面1646.30m高程处折坡,坡度为1:0.65,坝顶设高1.2m的防浪墙,
12、墙顶高程1649.70m。大坝坝体采用C15细骨料混凝土砌毛石。重力坝泄洪采用坝顶开敞式溢洪道、挑流消能的消能型式。溢洪道布置在坝顶中央,溢洪道净宽20m,堰顶高程为1645.00m,堰面曲线为WES型,出口反弧段半径为3m,挑角为15,鼻坎顶高程为1639.12m。大坝冲砂孔布置在左岸,紧靠溢流堰边墩布置,底板高程1637.8m,冲砂孔进口设检修闸门及工作闸门各一扇,孔口尺寸2.2m2.2m,检修平台高程1648.50m,启闭平台高程1652.00m,启闭房平面尺寸4.75m3.4m。引水系统由进水口、引水隧洞及高压引水道等建筑物组成。进水口布置在位于大坝上游右岸距坝头约60m地形对称的山脊
13、处,采用岸塔式布置。进水口底板高程1638.80m,中心高程1639.90m。引水隧洞全长8489.29m。引水隧洞开挖断面为扩底圆形,开挖洞径2.8m。高压引水道全长1708.274m,由斜井段、下平洞段组成,斜井段采用钢筋混凝土衬砌,开挖直径2.8m,衬砌厚0.35m,衬砌后内径2.1m;下平洞段采用钢板衬砌,开挖直径2.8m,钢管内径为1.6m,并用C15砼回填,厚0.6m;斜井段与平洞段之间采用弯管连接,转弯半径为10.5m。厂区主要建筑物有主厂房、副厂房、安装场、尾水建筑物、110kV户外升压开关站等。主厂房布置1台冲击式水轮发电机组,球阀层高程为1073.35m,水轮机层高程为10
14、76.20m,发电机及安装场层高程为1083.15m,厂区回车场地面高程为1083.15m,与安装场和进厂公路相连。110kV户外式升压开关站地面高程1083.30m,升压开关站内布置一台主变。16 机电及金属结构161 水力机械根据本电站水头参数,适合于本电站的转轮主要有CJA22、CJA237、CJA475、CJA870等,经技术经济比较,其中尤以CJA475转轮技术指标较好,且投资经济,故本电站推荐选用CJA475转轮。水轮机基本参数为:型 号CJA475-L-155/315转轮直径1.55m额定出力18750kW额定转速600r/min额定水头 552m额定流量3.85m3/s飞逸转速
15、960r/min排出高度+2.50m本电站厂房设一台50/10t电动双梁桥式起重机,跨度13.0m,轻中级工作制。本电站厂房以自然通风为主,机械通风为辅,局部主要生产场地设置空调机。162 电工本电站以一回110kV线路与XX变电站连接。电站装设一台18MW水轮发电机组,一回110kV出线,经过技术经济比较,本电站主接线推荐方案为:电站装设一台50MVA的双圈变压器,电站的发电机电压为10.5KV、低压侧接线方式为单母线接线,升高电压侧为110kV、单母线接线方式。该方案接线简单,清淅,运行维护简单,设备少,投资较省。主要电气设备:水轮发电机:型 号:SF18-10/3000额定功率:1800
16、0kW额定电压:10.5kV额定电流:1300A额定功率因素:0.8(滞后)励磁方式:静止可控硅励磁主变SF9-50000/110一台,110kV电气设备选用LW6-110/3150六氟化硫断路器。163 机电设备布置XX县XX河二级水电站为引水式地面厂房,厂房由主厂房及付主厂房组成,主厂房机电设备按上、下游分区,安装场段布置在主厂房的右侧;水轮机层从右至左布置油务室、油罐室、水泵房、水轮机;发电机层从右至左布置调速器,发电机,上游侧靠排架柱一列布置水机自动化屏、励磁屏、交通、起吊的主通道设在下游侧。付厂房为三层,一层高程为1076.20从右至左布置厂用变压器室、空压机室,励磁变室;二层为电缆
17、层高程为1080.35m;三层为电气设备层高程为1083.15从右至左布置中控室,低压配电室,高压开关室。110kV升压开关站位于厂房右边1083.30m高程,一台主变布置在靠厂房侧。110kV配电装置采用常规电气设备,户外中型布置方式。电站按少人值班方式设计,配备以全计算机监控系统。164 金属结构本工程的金属结构由泄水系统和引水系统构成,共设钢闸门3扇、拦污栅1扇,配备启闭机3台、电动葫芦1台,总用钢量约36t。17 消防主付厂房建筑物均以水灭火为主,辅以化学灭火器消防。主付厂房各建筑物为钢筋混凝土框架砖填充墙结构,耐火等级为一、二级,设有防火门、封闭楼梯、防火墙、排油、排烟等防火设施。1
18、8 施工组织设计XX河二级水电站位于XX县XX乡境内。坝址距XX县城关约105km,已有简易公路至大坝、厂房,工程建设所需物资可通过现有公路运输,因此工程对外交通条件较为便利,需修建施工临时便道约3.5km。本工程厂坝区相距约12km,临时房屋建筑采用分区布置,大坝右岸山坡地可布置生活福利设施和辅助企业、仓库等;进场公路和连接各施工支洞的道路边的山坡地可供布置施工辅助企业及厂区临时房屋,共需修建各种临时房屋1100m2。本工程共需砂9143 m3,碎石19079m3,条石1022m3,块石3857m3,粘土590 m3。附近缺乏天然砂砾料,拟全部采用人工砂石料。砂石料除部分利用开挖碴,其余均利
19、用坝址附近的石料场开采。所需的水泥、钢材和木材均由建设部门组织供应。工地总用水量80 m3/h,水泵站分别设在坝址下游右岸,厂区上游右岸等2处,采用分散就近抽取XX河溪水或拦蓄水涧水。施工用电高峰负荷为1000kVA,由XX县电网提供。施工导流采用分期导流方式。一期由右岸束窄河床过流,围堰围护左岸挡水坝段、冲砂孔、导流底孔及长10m的溢流坝段的施工;二期由左岸导流底孔过流,围护长10m的溢流坝段及其右岸挡水坝段的施工。围堰采用袋装土、钢筋石笼混合围堰,用粘土心墙进行防渗,导流时段拟为枯期导流(124月),P=20%,相应的设计流量为28m3/s。本工程于第一年9月正式开工,第三年6月底竣工,总
20、工期为1年10个月。所需的主要建筑材料为水泥5451t,钢筋及钢材1803t,木材173 m3,劳动力25.4万工日,施工期高峰人数为538人。19 水库淹没处理及工程占地XX河二级水电站经方案比选后,确定水库正常蓄水位为1645.00m。水库淹没标准:根据规范规定,征用林地按正常蓄水位考虑。水库淹没范围:水库正常蓄水位1645.00m时库区淹没范围涉及XX县XX乡达海村。水库淹没实物指标:根据水库淹没标准于2008年3月进行复查,库区无淹没耕地,共淹没荒杂地0.133公顷。XX河二级电站水库无淹没耕地及人口,所以对达海村村民的原有生活状况不会造成影响,经计算水库淹没处理补偿静态投资为2.1万
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