疆某水电站初步设计报告.doc
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1、精选资料小水电代燃料生态保护工程初步设计报告目 录1 综合说明11.1 概述21.2 自然条件21.3 工程任务和规模51.4 工程布置及建筑物61.5 水力机械、电气工程及采暖通风空调给排水81.6 消防91.7 施工101.8 工程永久占地111.9 环境影响评价及水土保持111.10 工程管理121.11 设计概算121.12 经济评价131.13 结论及今后工作意见132 水文、气象202.1 流域概况222.2 气象222.3 水文测验情况及基本资料242.4 径流242.5 洪水292.6 地下水362.7 泥沙362.8 设计断面水位流量关系曲线372.9 冰情373 工程地质3
2、83.1 绪 言393.2 区域地质概况403.3 工程区地质条件413.4 建筑物工程地质评价483.5 天然建筑材料503.6 结论与建议514 工程任务和规模524.1 地区经济概况534.2 工程建设的必要性534.3 工程规模555 工程选址、工程总布置及主要建筑物785.1 设计依据795.2 工程选址795.3 工程总体布置805.4 主要建筑物816 水力机械、电气工程及采暖通风空调给排水906.1 水力机械916.2 电工966.3 采暖通风空调给排水1077 消防设计1097.1 工程概况1107.2 消防设计原则及依据1107.3 消防设计方案1117.4 工程消防设计1
3、117.5 消防电气1148 施工组织设计1158.1 施工条件1168.2 施工水流控制及施工排水1178.3 料场的选择与开采1188.4 主体工程施工1228.5 施工交通运输1238.6 施工工厂设施1238.7 施工总布置1248.8 施工总进度1268.9 主要技术供应1269 工程永久占地1289.1 工程概况1299.2 社会经济(现状)概况1299.3 工程占地处理12910 环境影响评价及水土保持13110.1 项目区环境概况13210.2 环境影响初步分析13310.3 环境保护措施13710.4 环境管理13910.5 环境保护投资概算13910.6 结论和建议1421
4、1 工程管理14411.1 工程管理机构及人员编制14511.2 主要管理设施14511.3 工程管理运行14611.4 工程的标段划分14711.5 工程的招投标的形式14712 投资概算14812.1 投资概算14913 经济评价17313.1 概况17413.2 评价依据17413.3 基础数据17413.4 财务评价17413.5 国民经济评价18613.6 结论189可修改编辑1 综合说明审 定: 编 写: 1.1 概述1.1.1 工程地理位置*位于新疆*蒙古自治州*境内的*河(原名乌尔塔克赛尔河)阿合奇山口处,西距*城约30km,东距博乐市70km。地理坐标东经8118,北纬445
5、5。1.1.2 工程任务和建设的必要性根据新水电200315号(关于*十五期间及2010年小水电代燃料生态示范工程规划报告的审查意见)的文件,同意新建乌河水电站(*)。2003年12月,新水规计200418号文件“关于对博州*可行性研究报告的审查意见”。*是实施和落实小水电代燃工程,保护当地生态环境的需要,充分利用*河的水能资源的需要。*工程是利用已建的*水库,是在满足下游灌区用水的前提下进行发电,是水能资源的再次利用。1.1.3 勘测设计过程2004年2月,结合新水规计200418号文件“关于对博州*可行性研究报告的审查意见”,在可行性研究的基础上开展本工程初步设计阶段的勘测设计工作。1.2
6、 自然条件1.2.1 自然概况*河位于*河中上游,是*河右岸最大的一条支流,该河位于*蒙古自治州西北部*境内。地理位置:介于东经80208130,北纬 44404500之间。流域地处欧亚大陆腹地,位于阿拉套山别珍套山交汇而成的“V”形*河谷的中部,东临阿拉山口口岸和艾比湖湿地,南靠科克琴山,北靠别珍套山,西面为别珍套山与科克琴山交叉处。*河发源于北天山山脉北麓的别珍套山设斯吾达板,最高峰为察汗乌逊峰,海拔4223m。河流自西向东出山口后折向东北,河流全长111 km,坡度在2033之间,由西向东形成一个“扇”状水系。流域3500m以上为雪源冰川,面积占水库坝址以上面积的10%。在坝址处有灌溉渠
7、首,将大部分水量引入灌区,只有少部分水量流入*河。坝址以上流域面积为938km2占全流域的56%。多年平均降水量201.6mm,历年最大降水量为291.3mm(1959年),最小降水量77.8mm(1968年)。多年平均蒸发量(20cm)1479.1mm,历年最大蒸发量(20cm)1843.5mm(1977年),最小蒸发量(20cm)1126.3mm(1992年)。多年平均气温3.7,历年最高年均气温4.8(1963年),最低年平均气温2.4(1960年),累计年较差为34.8,历年极端最高气温37.2(1973.8.1),极端最低气温-35.9(1959.12.24)。多年平均气压809.5
8、mb,多年平均水汽压6.1mb,多年平均相对湿度66%。多年平均风速2.7m/s,风向以西风为主,历年最大风速25m/s(1970.6.1及1976.1.1),风向为WNW与W,多年平均大风日数23.4天。历年最大积雪深度28cm,发生于1960年3月。历年最大冻土深度201cm,发生于1969年3月,历时4天。*水库位于高山严寒、气候干旱的地区,降水量较小。由于上游有10%的流域面积被冰雪覆盖,常年水源不断,冬季有山泉水,夏季有冰雪融化水。据实测资料分析,径流过程线的形状似锯齿,一日一峰,规律明显。由此可见,径流是由冰雪融化水为主,泉水及局部降雨综合形成的。*水库坝址插补延长后1957年20
9、01年共45年的径流系列。从年径流模比系数累积平均曲线上可看出,年径流模比系数累积平均值于1965年(正排)起趋近于1。此系列已包括丰、平、枯较完整的变化过程。其中19962001年为丰水年段,19801991年为平水年段,19631980年为枯水年段。系列具有一定的代表性。多年平均流量4.65m3/s,多年平均径流量1.47108m3。年内变化大致可分为四个阶段: (3-5月)为春季初汛期,水量占全年水量的9.85%;(6-8月)为全年的丰水期,这一时期的水量占全年水量的67.53%;(9-11月)为秋季退水期,这一时段内的水量占全年水量的16.14%;每年的12月至次年的2月为冬季枯水期,
10、这一时期的水量仅为全年水量的6.48%。最丰年份的水量为2.056108m3,出现在2000年,最枯年份的水量为1.112108m3, 出现在1967年, 丰枯比为 1.85。历年最大月平均流量为26.25 m3/s,历年最小月平均流量为0.59 m3/s,比值为44.5。*水库设计径流计算采用皮尔逊型曲线法,用矩法试算参数,用适线法适线。以P=10%为丰水年;P=25%为偏丰水年;P=50%为平水年;P=75%为偏枯水年;P=90%为枯水年进行代表年选择,选取年水量与设计值接近且对工程供水不利的年份为代表年,按同倍比法分别对*河的径流系列进行计算。参照新疆水文总站所编地表水资源中的附图十“1
11、9561979年平均年径流变差系数等值线图”,通过比较可看出,*河流域年径流变差系数 Cv0.16符合这一区域的地区分布规律。本次设计洪水直接用插补延长后的连续洪水系列进行计算。频率计算采用皮尔逊型曲线,应用矩法计算经验参数,用适线法适线。经综合比选,选取阿合奇站1984年7月9日至7月11日的一场洪水过程作为典型洪水过程。采用同频率控制法对典型洪水过程线进行放大。洪水系列从新疆*蒙古自治州乌尔达克赛水库工程初步设计第一分册(1986年1月 河南院)的1984年延长至2001年(洪峰至1999年)共46年(洪峰为44年)系列。洪水成果50年一遇296m3/s,1000年一遇657m3/s。随着
12、时段延长,洪量均值逐渐增大,Cv值随历时的加长而有所减小。这说明洪峰变化较大,而洪量较稳定。这也反映出*河洪水的特点。多年平均悬移质输沙量为5.947104t,多年平均推移质输沙量为0.89104t。多年平均含沙量0.405kg/m3。冬季降温出现冰情,春季升温冰情消除,冰情受制于大尺度气温的季节性变化。气温变化对河流冰情动态起着决定性的作用。此外,河道纵坡、枯季径流变化以及人类活动等也对冰情产生一定影响。水库冬季运行期间是由输水洞泄水,而此时冰块则浮在水面上,下游河道和电站引水渠中也没有冰块,故冰情对电站冬季运行没有影响。1.2.2 地质条件工程位于*河阿合奇山口处,在地貌上处于天山褶皱带北
13、坡别珍套山东段北麓低山区,北邻*断陷谷地。50年超越概率10%的动峰值加速度为0.1g,动反应谱周期为0.45s。综合分析*断裂及周围,地震活动性弱,工程区处于区域构造稳定性相对较好地段。该区气候干旱,年降雨量少,植被稀少,基岩中无泉水溢出,地下水主要为第四系地层内的孔隙潜水,乌尔达克赛河河水主要补给源为融化的雪水,其次为泉水和降雨。右岸级阶地,阶地前缘堆积有水库施工弃渣块碎石,地势与阶地平整,厂房、尾水渠位于级阶地上。右岸阶地砂卵砾石层渗透系数K为110-34.310-2cm/s,属强透水性,岩体透水率在顶板22m以下一般小于8.8114.45Lu,为中等弱透水性;山体内基岩裸露处埋深25m
14、左右为中等强透水,以下为微弱透水。本区对工程有影响规模较大的断层主要为F2、F7断层。均为压扭性断层。F2断层位于引水发电洞线及出口南侧约40m处,厂房南侧33m,产状为68NW81,F7断层位于引水发电洞以南42m,距厂房约56m,F2断层南侧与其相交,在地貌上为一小冲沟槽,断层产状为293296SW81。引水隧洞线处于山坡处,该段洞线围岩划分为类围岩,单位弹性抗力系数K0=10001500N/cm3。洞脸边坡,覆盖层厚约14.7m,为坡积碎石土层,其下基岩为泥盆系上统石英砂岩及砾岩,无大断层通过,裂隙较为发育,岩体完整性较差。厂房基础大部分位于全风化层(含土碎石),结构密实,允许承载力25
15、0300Kpa。尾水渠基础及部分边坡均位于基岩全风化层(含土碎石)内。渠身大部分位于地下水位以上,部分位于地下水位以下,地下水对普通水泥无腐蚀。工程选C1、C2料场,C1料场发电厂房下游,*河右岸级阶地及河床内,距工程区0.91.2km,沿河呈南北向长条形分布,砂卵砾石层结构松散,场除含泥量偏高外,需用水洗,其它质量及储量均满足要求,易于开采,开采条件较好。C2料场为*水泥制品砂石料场,*河边,为一成品料场,该料场距工程区32km左右,均为沥青公路路面,运输较方便,料场质量、储量均能满足要求。1.3 工程任务和规模 1.3.1 工程任务博州地区人口达42.36万人,国内生产总值达22.43亿元
16、(当年价,下同),工农业总产值20.21亿元,其中:工业总产值8.68亿元,农业总产值11.53亿元。农牧民人均纯收入2742元。*以牧业为主,2000年国内生产总值23031万元,工农业总产值30631万元,其中农业总产值21264万元,占69.4,工业总产值9367万元,占30.6,城镇居民人均收入5345元,农牧民人均收入2052元。*是实施小水电代燃工程,保护当地生态环境的需要,是充分利用*河的水能资源的需要。*工程是利用已建的*水库,是在满足下游灌区用水的前提下进行发电,是水能资源的再次利用。1.3.2 工程规模根据博州国民经济发展情况和电力工业自身特点,本次电力负荷预测采用了年平均
17、增长率法和弹性系数法 。*具有一定调峰能力,可以解决博州电网部分调峰问题,还可向系统提供1080万kWh的电量, 从电力电量平衡结果看,*所发电量基能够被电网吸收,其置换的电能来满足以电代燃用户的需要。本电站径流调节计算原则是在结合*灌区用水的前提下,充分利用*河的水能资源进行发电。根据经还原的1957年2001年共45年的径流系列,以月为时段,采用时历法进行等出力长系列操作 。电站属*水库的二期工程, 通过输水洞接发电洞接发电机组,利用已建成水库,新建发电引水系统,结合灌溉进行发电,因此电站设计不涉及水库规模,水库正常蓄水位、死水位沿用工程已建特征值。水库总库容2990万m3,水库正常蓄水位
18、1258.0m,死水位1239.5m。兴利库容1972万m3,死库容700万m3。*水库是一座以灌溉为主结合发电的水利枢纽工程,水库调度运行应满足上述任务的要求,以求实现水库综合利用效益最大,*水库调度图分为供水期和非供水期。*在博州电力系统中的任务和作用主要是向系统提供调峰容量和电量,电力系统对电站及水库的调度运行要求应服从下游灌溉任务,在满足灌溉用水要求的前提下发电,在非供水期按设计保证出力发电。电站设计水平年为2005年。据*的特点及机组选型和*电站的供电范围,拟定1.6MW、2.0MW、2.4MW和2.8MW四个装机方案。对方案按设计水平年(2005年)的负荷水平进行了丰、平、枯三个设
19、计水平年的电力电量平衡计算,通过电力电量平衡结果、电站在系统中的作用及经济评价结果的综合分析,认为装机2.4MW方案较为合适 。按照初步拟定的水库调度图进行长系列径流调节计算,径流计算长系列出力过程,水利动能指标如下:保证出力: 0.5MW,装机容量:2.4MW,多年平均设备发电量为1080万kWh,设计负荷水平(2005年)有效发电量1080万kWh。多年平均电能加权水头:42.31m,发电设计保证率90%。灌溉供水保证率76.1。对电站装机台数进行比选,通过投资费用比较,二方案之间相差 137.82万元,两台机方案比三台机方案投资少,但从电站运行的灵活性、系统的替代容量和电站的检修分析,机
20、组台数推荐为30.8 MW。电站单位千瓦投资8944.83元kW,单位千瓦时投资1.988元/kWh,上网电价0.176元/kWh,经济内部收益率17.65%,大于社会折现率10,经济净现值为382万元,大于零,效益费用比1.17,大于1。本项目经济上是合理的。1.4 工程布置及建筑物1.4.1 工程等别和设计标准根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL 252-200)和新疆*蒙古自治州乌尔达克赛水库工程初步设计(第二分册)确定工程等级为等,主要建筑物(引水洞、厂房、等)为4级,临时性建筑物为5级。1.4.2 厂址选择和工程总体布置1.4.2.1 厂址位置选择*为引水式电站,它利用已建成的输
21、水洞结合下游灌溉用水发电,由于发电洞已建成17.5m,发电洞的位置已经确定, 且电站的尾水须投入*供水系统中满足下游灌溉的要求。厂房的厂址位置基本确定。大部分在级阶地上。1.4.2.2 工程总体布置根据已完成的发电洞确定发电洞选定的引水线路和厂址,结合地形、地质条件和工程规模,以及结合下游灌溉及发电引水任务,以及厂房布置位置的不同及厂房布置形式的不同,做了三个方案:方案一:采用“卜”形岔形式,根据副厂房布置的不同分为二个方案:(1)副厂房布置在主厂房的上游侧及右侧,进场大门布置在主厂房的左侧。出线架布置在副厂房的右侧。(2)副厂房布置在主厂房的上游侧及左侧,进场大门布置在主厂房的下游侧.出线架
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