某水電站增效擴(kuò)容改造初步設(shè)計(jì)報(bào)告

工程設(shè)計(jì)證號(hào)湖南省XX縣XX河壩電站增效擴(kuò)容工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告湖南省XX市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院二O一二年三月目錄1綜合說明111現(xiàn)狀分析與評(píng)價(jià)112水文613工程地質(zhì)714工程任務(wù)和規(guī)模715水工建筑物設(shè)計(jì)及復(fù)核1016發(fā)電機(jī)與水力機(jī)械1017電氣設(shè)備改造設(shè)計(jì)1118金屬結(jié)構(gòu)1219消防及暖通設(shè)計(jì)12110施工組織設(shè)計(jì)13111工程管理13112工程概算14113經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)14114附工程特性表162現(xiàn)狀分析與評(píng)價(jià)1921電站現(xiàn)狀分析1922電站綜合能效評(píng)價(jià)2223電站技術(shù)改造目標(biāo)與內(nèi)容243水文計(jì)算及水能復(fù)核2531流域概況2532氣象2533水文基本資料2534徑流計(jì)算2535水能復(fù)核計(jì)算2936水利水能344工程地質(zhì)3641區(qū)域地質(zhì)概況3642地震及區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性3643庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)評(píng)價(jià)3644主要建筑物工程地質(zhì)評(píng)價(jià)375工程任務(wù)與規(guī)模3851工程基本情況3852電站技術(shù)改造任務(wù)3853洪水標(biāo)準(zhǔn)和防洪特征水位選擇3954電站改造裝機(jī)規(guī)模396水工建筑設(shè)計(jì)及復(fù)核4361設(shè)計(jì)依據(jù)4362水庫(kù)樞紐建筑物4463電站建筑物現(xiàn)狀及存在的問題4564發(fā)電進(jìn)水涵洞復(fù)核計(jì)算4566廠區(qū)建筑物477水力機(jī)械4971發(fā)電機(jī)及水力機(jī)械存在的主要問題4972發(fā)電機(jī)及水力機(jī)械改造方案4973調(diào)速器和進(jìn)水主閥改造設(shè)計(jì)5474水力機(jī)械輔助設(shè)備改造設(shè)計(jì)5475采暖通風(fēng)5576水力機(jī)械改造設(shè)備匯總表558電氣設(shè)備5781電氣一次改造設(shè)計(jì)5782電氣二次589金屬結(jié)構(gòu)5991XX河壩電站金屬結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀5992XX河壩電站金屬結(jié)構(gòu)改造方案5993XX河壩金屬結(jié)構(gòu)改造情況5994XX河壩電站金屬結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)5910消防60102消防設(shè)計(jì)依據(jù)和原則60103工程消防設(shè)計(jì)6011施工組織設(shè)計(jì)64111施工條件64112主要工程內(nèi)容64113施工進(jìn)度計(jì)劃6412工程管理66121管理機(jī)構(gòu)66122工程管理范圍和設(shè)施66123管理經(jīng)費(fèi)67124工程管理運(yùn)用6713工程概算70131基本情況70132編制說明70133工程投資7114經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)73141基本依據(jù)和基礎(chǔ)資料73142財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)73143國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)74144評(píng)價(jià)結(jié)論741綜合說明11現(xiàn)狀分析與評(píng)價(jià)111工程基本情況XX河水閘位于湘江一級(jí)支流紫水XX河上游XX縣大廟口境內(nèi)，距XX縣城35KM，是一座以灌溉為主，兼顧防洪、發(fā)電等綜合利用的水利工程。設(shè)計(jì)灌溉面積27萬(wàn)畝，防洪保護(hù)農(nóng)田21萬(wàn)畝、人口15000人。水閘電站廠房2處，總裝機(jī)容量為825KW。XX河水閘建于1967年，主要由壩內(nèi)引水涵管、攔河閘、沖砂底孔、壩后電站廠房等建筑物組成。攔河壩為漿砌石重力壩，由溢流壩段和非溢流壩段組成，總長(zhǎng)845M。非溢流壩段分為左、右岸壩段，左岸擋水壩段長(zhǎng)150M，壩頂高程2812M，壩頂寬35M，最大壩高314M。右岸廠房壩段長(zhǎng)230M，壩頂高程2763M。溢流段總長(zhǎng)465M，溢流前緣凈寬440M，堰頂高程2763M，最大堰高265M。堰面為WES曲線，下接108的直線段，下游采用挑流消能，反弧半徑7M，挑射角25，挑流鼻坎高程2632M，鼻坎寬度352M。在大壩迎水面設(shè)置有混凝土防滲面板，防滲板由多次加固而成，各處厚度不一，頂部至264M高程，厚約35M，向下逐漸變薄，至2766M厚僅05M，至2736M厚皆為05M，從2736M至壩基約12M。防滲面板設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C15，面板布有6溫度鋼筋，縱橫間距各為30CM。整個(gè)防滲面板設(shè)有1條伸縮縫。溢流面設(shè)有厚04M的C20砼溢流面板，面板里布置有12溫度鋼筋，縱橫間距均為30CM。沖砂底孔布置于大壩左端，進(jìn)口底板高程2648M，斷面為城門型，寬1M，直墻高1M，園拱半徑為05M，涵身與壩軸線垂直線成左偏15夾角。整個(gè)涵身才用石灰石粗條石砌筑而成，管長(zhǎng)28M，目前已封堵廢棄。原發(fā)電引水管（即低涵）位于溢流壩的右端，為直徑1M的鋼筋混凝土壓力管，進(jìn)口高程2578M，管長(zhǎng)2162M，進(jìn)口1445M長(zhǎng)與壩軸線垂直，后717M右轉(zhuǎn)24，管身為砼預(yù)制管，管壁厚012M。進(jìn)口設(shè)鋼質(zhì)平板直升式檢修閘門，由15T手搖絲桿啟閉機(jī)啟閉。1987年新建發(fā)電輸水涵后，已將此涵變?yōu)榱藳_砂底孔。灌溉引水管（即高涵）位于大壩左端，為漿砌石箱型涵，進(jìn)口高程26992M，斷面尺寸為05M07M。進(jìn)口設(shè)鋼質(zhì)平板直升式工作閘門，由5T手搖絲桿啟閉機(jī)啟閉。1987年新建發(fā)電、灌溉引水涵管位于大壩右端，進(jìn)口高程2618M，為鋼筋砼襯砌的圓管，主管直徑15M，出口分為三根岔管，2根發(fā)電管，管內(nèi)徑為08M，1根灌溉管，管內(nèi)徑為07M。涵管進(jìn)口設(shè)鋼質(zhì)平板直升式工作閘門，由5T手搖絲桿啟閉機(jī)啟閉。電站廠房2處，其中壩后電站裝機(jī)容量為2250KW，發(fā)電尾水進(jìn)入河床，電站設(shè)計(jì)水頭195M。渠首電站裝機(jī)容量為200125KW，發(fā)電尾水進(jìn)入引水渠，電站設(shè)計(jì)水頭17M。電站水輪發(fā)電機(jī)組目前已運(yùn)行30多年，由于水輪機(jī)過流部件受高速含沙水流的沖擊、空蝕磨蝕破壞較嚴(yán)重，輔助設(shè)備老化，近年來(lái)出現(xiàn)了較多的問題，機(jī)組效率大幅降低，發(fā)電量逐年減少，電站設(shè)計(jì)年發(fā)電量220萬(wàn)KWH，近10年來(lái)實(shí)際最高年發(fā)電量198萬(wàn)KWH（2003年），最低年發(fā)電量102萬(wàn)KWH（2007年），年均發(fā)電量1645萬(wàn)KWH。112電站運(yùn)行現(xiàn)狀XX河壩電站設(shè)計(jì)裝機(jī)4臺(tái)，總?cè)萘?25KW。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查和查閱資料，電站運(yùn)行現(xiàn)狀歸納如下電站水工建筑物陳舊，但基本能滿足發(fā)電運(yùn)行要求。機(jī)組出力效率明顯降低。目前電站1機(jī)組是上世紀(jì)80年代的產(chǎn)品，運(yùn)行至今已有30多年，現(xiàn)出力只有60左右。壩后電站2機(jī)組容量200KW，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪磨耗嚴(yán)重，最大出力150KW，且發(fā)電機(jī)在出力140KW左右發(fā)熱嚴(yán)重，機(jī)組效率水平為75；3機(jī)組存在與2機(jī)同樣現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)水頭工況（設(shè)計(jì)水頭HR17M時(shí)）最大出力200KW，機(jī)組效率水平為80。近年來(lái)，由于機(jī)組空蝕磨蝕嚴(yán)重，設(shè)備老化等因素，機(jī)組出力逐年下降，目前，在水庫(kù)處正常水位，水輪機(jī)過額定設(shè)計(jì)流量時(shí)，4機(jī)組出力200KW左右，機(jī)組出力降低1520左右，機(jī)組效率水平已低于75。水輪機(jī)組檢修工作量逐年增大。機(jī)組都存在振動(dòng)過大，檢修難度大，費(fèi)用過高，同時(shí)造成設(shè)備臨檢而不能發(fā)電；廠家制造工藝較差，機(jī)組水導(dǎo)處止水密封漏水嚴(yán)重，水導(dǎo)油盆經(jīng)常進(jìn)水，水軸頸及軸瓦磨損嚴(yán)重造成水導(dǎo)振擺過大，每年的檢修費(fèi)用很大。機(jī)組和電氣設(shè)備已超過使用期限，嚴(yán)重老化，故障率高。發(fā)電機(jī)組、主變壓器、控制保護(hù)設(shè)備、起重設(shè)備都是上世紀(jì)70年代出廠產(chǎn)品，老化嚴(yán)重，有些配件已難以采購(gòu)，電站雖能勉強(qiáng)維持運(yùn)轉(zhuǎn)，但故障率高，運(yùn)行狀況差，維修任務(wù)大，停電時(shí)間長(zhǎng)，急需要更新改造。113電站存在的主要問題XX河壩電站自1979年投產(chǎn)以來(lái)，已運(yùn)行30多年，鑒于電站建設(shè)時(shí)機(jī)電設(shè)備的制造技術(shù)水平較低，以及運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備老化磨損嚴(yán)重，電站主要在設(shè)備方面存在諸多問題。水輪機(jī)空蝕、磨蝕破壞嚴(yán)重水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片磨損嚴(yán)重。水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的材質(zhì)為普通碳鋼，抗空蝕能力低，目前，檢查發(fā)現(xiàn)葉片及下環(huán)的空蝕和泥沙磨損較嚴(yán)重，葉片背面的空蝕部位已被氣蝕成蜂窩狀。轉(zhuǎn)輪密封間隙過大。由于水軸頸及軸瓦磨損嚴(yán)重造成水導(dǎo)振擺過大，既造成較大的容積損失，同時(shí)又造成設(shè)備臨檢而不能發(fā)電。機(jī)組出力、效率逐年下降由于上世紀(jì)早期編制的水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪型譜中可供各水頭段選用的轉(zhuǎn)輪型號(hào)少，電站只能“套用”相近轉(zhuǎn)輪；其主要能量指標(biāo)單位流量、單位轉(zhuǎn)速、模型效率都比較低。因而使機(jī)組偏離電站實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，導(dǎo)致水輪機(jī)偏離高效率區(qū)，造成機(jī)組運(yùn)行的平均效率低、耗水量大，水能資源未能得到充分利用的。本電站水輪機(jī)組新機(jī)時(shí)的效率大約為80，由于水輪機(jī)通流部件空蝕、磨蝕導(dǎo)致的水力損失逐漸增大，目前機(jī)組效率已大幅下降。XX河壩電站原調(diào)速器型號(hào)為YT系列，經(jīng)過多年運(yùn)行，調(diào)速器控制元件磨損老化、調(diào)節(jié)失靈；調(diào)速器是上世紀(jì)中生產(chǎn)的老式產(chǎn)品，備品備件無(wú)處采購(gòu)，修復(fù)難度很大?，F(xiàn)全部更換為微機(jī)調(diào)速器，型號(hào)YWT系列，調(diào)速功300600KGM。電氣設(shè)備老化，故障率高。電站主變壓器三臺(tái)，型號(hào)分別為S7315/400V2臺(tái)和S7400/400V，均是上世紀(jì)80年代產(chǎn)品；高壓開關(guān)柜、控制保護(hù)設(shè)備都是老式產(chǎn)品，繼電器、控制儀表、測(cè)量?jī)x表全部是機(jī)械式產(chǎn)品，技術(shù)水平低，且運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，已嚴(yán)重老化，運(yùn)行中故障率高，耗電量大，既不安全，又不節(jié)能，難以適應(yīng)電站安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求。114電站綜合能效評(píng)價(jià)1、電站水能利用評(píng)價(jià)XX河水閘閘址以上控制集雨面積7863KM2,干流長(zhǎng)度173KM，干流坡降44。多年平均降雨量1715MM，多年平均蒸發(fā)量14626MM。電站設(shè)計(jì)裝機(jī)825KW，設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電站220萬(wàn)KWH，20022011年電站實(shí)際年平均發(fā)電量1645萬(wàn)度。根據(jù)電站水能計(jì)算，XX河壩電站壩址控制集雨面積7863KM2，多年平均流量177M3/S，水能利用率僅60左右。由此可見，本站水能利用率是很低的，對(duì)XX河壩電站增效擴(kuò)容改造十分必要。2、機(jī)組運(yùn)行效率評(píng)價(jià)目前電站1機(jī)組水輪機(jī)型號(hào)為ZD661LMY60，配套發(fā)電機(jī)型號(hào)為TSN59/418，額定轉(zhuǎn)速750R/MIN，額定功率125KW，額定功率因數(shù)08（滯后），額定電壓038KV，湖南XX縣水電設(shè)備廠出品，為1972年9月的產(chǎn)品，運(yùn)行至今已有30年，現(xiàn)出力只有50左右，達(dá)到了報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)。2機(jī)組容量200KW，水輪機(jī)型號(hào)均為HL123WJ50，配套發(fā)電機(jī)型號(hào)為TSWN85/3，額定轉(zhuǎn)速750R/MIN，額定功率200KW，額定功率因數(shù)08（滯后），額定電壓04KV，2臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組均為邵陽(yáng)市水輪發(fā)電機(jī)廠1979年的產(chǎn)品，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪磨耗嚴(yán)重，最大出力150KW，且發(fā)電機(jī)在出力140KW左右發(fā)熱嚴(yán)重，壩后電站3、4機(jī)組容量250KW，水輪機(jī)型號(hào)均為HL260WJ60，配套發(fā)電機(jī)型號(hào)為TSWN9019，額定轉(zhuǎn)速750R/MIN，額定功率因數(shù)08（滯后），額定電壓04KV，2臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組均為為邵陽(yáng)市水輪發(fā)電機(jī)廠1979年的產(chǎn)品，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪磨耗嚴(yán)重，最大出力200KW，且發(fā)電機(jī)在出力210KW左右發(fā)熱嚴(yán)重，機(jī)組效率水平為80。由于機(jī)組出力效率低，單位電能耗水率大大增加，電站發(fā)電量大幅度減少，嚴(yán)重影響了電站經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)揮。3、電站增效擴(kuò)容的可行性評(píng)價(jià)XX河壩電站設(shè)計(jì)裝機(jī)825KW，設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電站220萬(wàn)KWH，20022011年電站實(shí)際年平均發(fā)電量1645萬(wàn)度。通過技術(shù)改造，電站裝機(jī)容量為1000KW，多年平均發(fā)電量可達(dá)2908萬(wàn)KWH，比原設(shè)計(jì)年增加發(fā)電量708萬(wàn)KWH，增加比例為32；比20022011年電站實(shí)際年平均發(fā)電量1645萬(wàn)度增加發(fā)電量1263萬(wàn)KWH，增加比例為768。水量能滿足增發(fā)電量要求。XX河壩電站發(fā)電多年平均可用水量6528萬(wàn)M3，改造后發(fā)電量2908萬(wàn)KWH，需要供水量4587萬(wàn)M3。引水建筑物能滿足輸送流量要求。發(fā)電輸水涵洞位于非溢流壩的右壩段，為鋼筋砼圓形涵管，內(nèi)徑為15M，長(zhǎng)25M，進(jìn)口底板高程為2618M，原設(shè)計(jì)引用流量6M3/S，設(shè)計(jì)流速為339M/S，擴(kuò)容后設(shè)計(jì)引用流量6M3/S，流速為339M/S，屬經(jīng)濟(jì)流速范圍，無(wú)需改造。廠房及升壓站建筑物結(jié)構(gòu)尺寸能滿足技術(shù)改造要求。本次技術(shù)改造水輪發(fā)電機(jī)組臺(tái)數(shù)減小1臺(tái)，主變壓器臺(tái)數(shù)不變，高低壓配電屏柜及輔助設(shè)備臺(tái)數(shù)與原來(lái)基本相同，控制保護(hù)采用微機(jī)自動(dòng)化裝置，屏柜臺(tái)數(shù)還有所減少，廠房及升壓站原有建筑物結(jié)構(gòu)及尺寸都能滿足改造要求。更換水輪發(fā)電機(jī)組，出力效率會(huì)大幅度提高。原有3、4水輪機(jī)組因老化磨蝕嚴(yán)重，出力效率降至77左右，更換新機(jī)組后，機(jī)組綜合出力效率可達(dá)到92，與現(xiàn)狀相比，機(jī)組出力效率可增加15。電量上網(wǎng)不存在問題。XX河壩電站電力輸入XX縣電網(wǎng)，XX縣電網(wǎng)與湖南省電網(wǎng)已連網(wǎng)。XX縣電網(wǎng)電力總裝機(jī)容量達(dá)到100MW，用電負(fù)荷達(dá)到116MW，年用電量達(dá)到6億KWH。XX河壩電站改造后比原設(shè)計(jì)年增加電量約70萬(wàn)KWH，對(duì)電網(wǎng)影響微小，且電站有水庫(kù)調(diào)節(jié)，發(fā)電穩(wěn)定，是優(yōu)質(zhì)電，電網(wǎng)將優(yōu)先接納，故增效改造后增加電量上網(wǎng)不存在問題。從以上分析說明，XX河壩電站進(jìn)行增效改造的條件基本上能滿足，所以，對(duì)XX河壩電站進(jìn)行增效擴(kuò)容改造是可行的。115電站技術(shù)改造目標(biāo)與內(nèi)容1、電站技術(shù)改造目標(biāo)XX河壩電站增效擴(kuò)容改造主要目標(biāo)為通過增效擴(kuò)容改造，消除電站安全隱患，減小不合理的裝機(jī)，提高電站經(jīng)濟(jì)效益；水輪發(fā)電機(jī)組綜合效率由原設(shè)計(jì)82提高到90；多年平均發(fā)電量由原設(shè)計(jì)250萬(wàn)KWH增加到2908萬(wàn)KWH，增加發(fā)電量708萬(wàn)KWH，增加比例為32。較改造前10年實(shí)際平均年發(fā)電量1645年KWH增加發(fā)電量1906萬(wàn)KWH，增加比例為768。2、電站技術(shù)改造內(nèi)容電站技術(shù)改造主要項(xiàng)目如下（一）水力機(jī)械水輪機(jī)改造。水輪機(jī)更換3臺(tái)，拆除1臺(tái)。發(fā)電機(jī)更換。發(fā)電機(jī)更換3臺(tái)，拆除1臺(tái)。水輪機(jī)調(diào)速器更換。調(diào)速器3臺(tái)，拆除1臺(tái)。油、氣、水系統(tǒng)設(shè)備及管路更換。（二）電氣設(shè)備更新改造高低壓配電裝置更換。包括105KV廠用變、10KV高壓開關(guān)柜、400V低壓配電屏?？刂票Ｗo(hù)設(shè)備更換。包括發(fā)電機(jī)組及調(diào)速器機(jī)旁屏柜、微機(jī)控制保護(hù)裝置、微機(jī)監(jiān)控裝置、自動(dòng)化裝置、直流系統(tǒng)裝置、工業(yè)電視裝置、通信系統(tǒng)裝置等。升壓站設(shè)備更換。包括主變壓器3臺(tái)、斷路器、電壓互感器、電流互感器、隔離開關(guān)、避雷器等。12水文121流域概況XX河壩位于湘江一級(jí)支流紫水河上游，地處XX縣大廟口境內(nèi)，距XX縣35KM。閘址以上控制集雨面積7863KM2,干流長(zhǎng)度173KM，干流坡降44。122氣象河壩電站屬亞熱帶大陸季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，熱量充足，四季交替分明。灌區(qū)多年平均氣溫137184，多年平均日照為15233H，多年平均降雨量1715MM，多年平均蒸發(fā)量14626MM。123徑流XX河壩壩址逐月平均流量直接從省勘測(cè)設(shè)計(jì)總院2009年編的湖南省XX縣蘆江水庫(kù)初步設(shè)計(jì)報(bào)告引用，然后通過水文比擬法求得XX河壩壩址逐月平均流量。結(jié)果見表13。表13XX河壩壩址各典型年徑流M3/S頻率典型年1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月197004510135441170937023829139642106023910豐水年045101356412712372238292397422060240198511845231230416519823426620408311509850平水年118454314305165199235267205084116099196910806016613039612002413301520006201590枯水年10806016813139912102513401520206201513工程地質(zhì)131區(qū)域地質(zhì)概況河壩位于XX河流域干流上，在XX舜皇山林區(qū)，屬萌渚嶺山系的一部分，境內(nèi)大部分的山地在海拔2001000M之間，群山連綿，河流溪溝曲折蜿蜒，兩岸山坡陡峻，基巖裸露，屬侵蝕中低山地貌類型。根據(jù)安全評(píng)價(jià)地勘，XX河攔河壩地層分為二層，層為紫紅色中厚層狀石英砂巖，呈強(qiáng)弱風(fēng)化狀態(tài)，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石較破碎，透水性較大，多在12533LU，為中等透水巖帶，透水帶厚度510M。層為弱風(fēng)化基巖區(qū)，紫紅色中厚層狀砂巖，巖體相對(duì)完整，透水性相對(duì)較小。132主要建筑物工程地質(zhì)條件1321庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)庫(kù)區(qū)為高山峽谷地形，庫(kù)岸山體極為雄厚，庫(kù)盆由砂巖組成，滲透性較弱，水庫(kù)無(wú)滲漏之憂。庫(kù)岸基巖裸露，因節(jié)理發(fā)育，巖體較破碎，山坡表層的殘坡積層在重力、水文氣象等因素作用下，局部的小型坍塌、滑坡對(duì)水庫(kù)影響不大，庫(kù)岸基本穩(wěn)定。壩兩岸山坡陡峻，山體雄厚，森林茂密，兩岸山坡穩(wěn)定，不會(huì)有較大的塌方發(fā)生。1322廠址主要工程地質(zhì)問題及評(píng)價(jià)廠房座落于上壩后階地上，階地地勢(shì)較平緩，斜坡1015。地表覆蓋層為第四系全新統(tǒng)沖積層（ALQH）砂質(zhì)壤土，礫卵石夾砂厚45M，以及坡積殘積層（DLELQH）粘土碎石，厚23M。下伏基巖，為石灰?guī)r及其互層，巖層產(chǎn)狀125/SW0，EIRR223312。說明項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)上是有投資價(jià)值的，能給社會(huì)創(chuàng)造較高的產(chǎn)出。并根據(jù)敏感性分析可知，本項(xiàng)目在國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中有著較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。有較高的投資開發(fā)價(jià)值。1134評(píng)價(jià)結(jié)論經(jīng)過分析，該電站增效擴(kuò)容有良好的經(jīng)濟(jì)效和社會(huì)效益，可挖掘發(fā)展可再生能源、促進(jìn)節(jié)能減排，也可通過改造達(dá)到消除電站安全隱患、保障公共安全的需要。業(yè)主早有改造之心，但業(yè)主無(wú)力依靠自身資金實(shí)力進(jìn)行改造升級(jí)，希望本次能得到國(guó)家的支持，業(yè)主愿意盡全力籌資對(duì)電站進(jìn)行全面擴(kuò)容改造，實(shí)現(xiàn)資源發(fā)揮最優(yōu)效益。114附工程特性表工程特性表指標(biāo)序號(hào)及名稱單位技改前本次技改備注一、水文1流域面積工程地址（壩址）以上KM27867862利用的水文系列年限年2650195920103多年平均年徑流量?jī)|M3198214特征流量M3/S設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)及流量（P2）M3/S321壩址校核洪水標(biāo)準(zhǔn)及流量（P02）M3/S543壩址二、水能指標(biāo)裝機(jī)容量KW8251000保證出力（P85）KW85/280多年平均發(fā)電量萬(wàn)KWH2202908近十年平均發(fā)電量萬(wàn)KWH1645年利用小時(shí)H渠首電站2025壩后電站31284工程永久占地HM2無(wú)增加三、主要建筑物及設(shè)備1引水壩型式重力壩重力壩壩頂高程M28122812最大壩高M(jìn)31314壩頂長(zhǎng)度M8458452輸水建筑物進(jìn)口高程M26182618涵洞全長(zhǎng)M250250斷面（直徑）M1515鋼筋砼圓形設(shè)計(jì)引用流量M3/S66閘門尺寸M1717工程特性表指標(biāo)序號(hào)及名稱單位技改前本次技改備注4廠房壩后電站廠房尺寸（長(zhǎng)寬）MM1858218582渠首廠房尺寸（長(zhǎng)寬）MM1128711287水輪機(jī)安裝高程M廠房地面高程M5開關(guān)站面積（長(zhǎng)寬）MM201220126主要機(jī)電設(shè)備渠首電站水輪機(jī)1臺(tái)HL123WJ42HLA551CWJ601臺(tái)ZD661LMY60拆除發(fā)電機(jī)1臺(tái)TSWN85/3SFW2008/8501臺(tái)TSN59/7418拆除調(diào)速器臺(tái)YT300YWT300機(jī)型臺(tái)YT300拆除勵(lì)磁1臺(tái)FKL21新型號(hào)靜止可控硅壩后電站水輪機(jī)2臺(tái)HL260WJ60HLA551CWJ71發(fā)電機(jī)2臺(tái)TSWN9019SFW40012/990調(diào)速器手動(dòng)調(diào)速器SDT300機(jī)型勵(lì)磁FKL21新型號(hào)靜止可控硅額定電壓KV0404主變壓器型號(hào)11臺(tái)S7400/10/04S11250/04主變壓器型號(hào)22臺(tái)S71000/10/04S111000/04工程特性表指標(biāo)序號(hào)及名稱單位技改前本次技改備注2主要建筑材料水泥T74砂子M3265卵石M3281塊石M3339鋼筋T553所需勞動(dòng)力總工日工日0784對(duì)外交通（公路）距離KM35XX縣城5施工期限總工期月6八、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1靜態(tài)總投資萬(wàn)元212772總投資萬(wàn)元21277其中建筑工程萬(wàn)元1432機(jī)電設(shè)備及安裝工程萬(wàn)元15994金屬結(jié)構(gòu)及安裝工程萬(wàn)元779施工臨時(shí)工程萬(wàn)元45獨(dú)立費(fèi)用萬(wàn)元1609基本預(yù)備費(fèi)萬(wàn)元1013建設(shè)征地地及移民安置補(bǔ)償投資萬(wàn)元水土保持工程萬(wàn)元環(huán)境保護(hù)工程萬(wàn)元3綜合利用經(jīng)濟(jì)指標(biāo)水電站單位千瓦投資元/KW21277單位電度投資元/KWH168發(fā)電成本元/KWH866經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率2233財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率1242上網(wǎng)電價(jià)元/KWH03投資回收期年752現(xiàn)狀分析與評(píng)價(jià)21電站現(xiàn)狀分析211工程基本情況XX河壩位于湘江一級(jí)支流紫水XX河上游XX縣大廟口境內(nèi)，距XX縣城35KM，是一座以灌溉為主，兼顧防洪、發(fā)電等綜合利用的水利工程。設(shè)計(jì)灌溉面積27萬(wàn)畝，防洪保護(hù)農(nóng)田21萬(wàn)畝、人口15000人，發(fā)電廠房2處，總裝機(jī)容量為825KW。XX河壩建于1967年，主要由壩內(nèi)引水涵管、攔河閘、沖砂底孔、壩后電站廠房等建筑物組成。攔河壩為漿砌石重力壩，由溢流壩段和非溢流壩段組成，總長(zhǎng)845M。非溢流壩段分為左、右岸壩段，左岸擋水壩段長(zhǎng)150M，壩頂高程2812M，壩頂寬35M，最大壩高314M。右岸廠房壩段長(zhǎng)230M，壩頂高程2763M。溢流段總長(zhǎng)465M，溢流前緣凈寬440M，堰頂高程2763M，最大堰高265M。堰面為WES曲線，下接108的直線段，下游采用挑流消能，反弧半徑7M，挑射角25，挑流鼻坎高程2632M，鼻坎寬度352M。在大壩迎水面設(shè)置有混凝土防滲面板，防滲板由多次加固而成，各處厚度不一，頂部至264M高程，厚約35M，向下逐漸變薄，至2766M厚僅05M，至2736M厚皆為05M，從2736M至壩基約12M。防滲面板設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C15，面板布有6溫度鋼筋，縱橫間距各為30CM。整個(gè)防滲面板設(shè)有1條伸縮縫。溢流面設(shè)有厚04M的C20砼溢流面板，面板里布置有12溫度鋼筋，縱橫間距均為30CM。沖砂底孔布置于大壩左端，進(jìn)口底板高程2648M，斷面為城門型，寬1M，直墻高1M，園拱半徑為05M，涵身與壩軸線垂直線成左偏15夾角。整個(gè)涵身才用石灰石粗條石砌筑而成，管長(zhǎng)28M，目前已封堵廢棄。原發(fā)電引水管（即低涵）位于溢流壩的右端，為直徑1M的鋼筋混凝土壓力管，進(jìn)口高程2578M，管長(zhǎng)2162M，進(jìn)口1445M長(zhǎng)與壩軸線垂直，后717M右轉(zhuǎn)24，管身為砼預(yù)制管，管壁厚012M。進(jìn)口設(shè)鋼質(zhì)平板直升式檢修閘門，由15T手搖絲桿啟閉機(jī)啟閉。1987年新建發(fā)電輸水涵后，已將此涵變?yōu)榱藳_砂底孔。灌溉引水管（即高涵）位于大壩左端，為漿砌石箱型涵，進(jìn)口高程26992M，斷面尺寸為05M07M。進(jìn)口設(shè)鋼質(zhì)平板直升式工作閘門，由5T手搖絲桿啟閉機(jī)啟閉。1987年新建發(fā)電、灌溉引水涵管位于大壩右端，進(jìn)口高程2618M，為鋼筋砼襯砌的圓管，主管直徑15M，出口分為三根岔管，2根發(fā)電管，管內(nèi)徑為08M，1根灌溉管，管內(nèi)徑為07M，涵管進(jìn)口設(shè)鋼質(zhì)平板直升式工作閘門，由5T手搖絲桿啟閉機(jī)啟閉。電站廠房2處，總裝機(jī)容量為825KW，其中渠首電站裝機(jī)容量為200125KW，發(fā)電尾水進(jìn)入總干渠，電站設(shè)計(jì)水頭17M。壩后電站裝機(jī)容量2臺(tái)250KW，發(fā)電尾水進(jìn)入河床，電站設(shè)計(jì)水頭195M。設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電站220萬(wàn)KWH，近十年實(shí)際實(shí)際年平均發(fā)電量1645萬(wàn)度。XX河壩近十年發(fā)電量統(tǒng)計(jì)表年份發(fā)電量（萬(wàn)度）年份發(fā)電量（萬(wàn)度）2002198200719520031732008127200415020091752005210201014520061022011170小計(jì)833812年均1645212電站運(yùn)行現(xiàn)狀經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查和查閱資料，電站運(yùn)行現(xiàn)狀歸納如下電站水工建筑物陳舊，但基本能滿足發(fā)電運(yùn)行要求。大壩、發(fā)電輸水涵洞、沖砂導(dǎo)流涵洞及壩后廠房等已使用30多年，目前現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，因鋼筋混凝土澆筑質(zhì)量差，且已運(yùn)行多年，涵管砼剝蝕及露筋現(xiàn)象嚴(yán)重，并存在較多的環(huán)向裂縫，同時(shí)砼強(qiáng)度達(dá)不到原設(shè)計(jì)的C20的強(qiáng)度等級(jí)。電站廠房是磚混結(jié)構(gòu)建筑，較為陳舊，但廠房未發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)下沉、墻體開裂、屋頂漏水等質(zhì)量問題，基本能滿足使用要求。升壓站設(shè)備基礎(chǔ)和構(gòu)架為低標(biāo)號(hào)砼現(xiàn)澆，歷經(jīng)30多年的風(fēng)雨侵蝕，有些表層砼已脫落，裸露出鋼筋，但沒有出現(xiàn)下沉、變形等問題，表象較差，但能維持使用。機(jī)組出力效率明顯降低。目前電站1機(jī)組是上世紀(jì)80年代的產(chǎn)品，運(yùn)行至今已有30多年，現(xiàn)出力只有60左右。壩后電站2機(jī)組容量200KW，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪磨耗嚴(yán)重，最大出力150KW，且發(fā)電機(jī)在出力140KW左右發(fā)熱嚴(yán)重，機(jī)組效率水平為75；3機(jī)組存在與2機(jī)同樣現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)水頭工況（設(shè)計(jì)水頭HR17M時(shí)）最大出力200KW，機(jī)組效率水平為80。近年來(lái)，由于機(jī)組空蝕磨蝕嚴(yán)重，設(shè)備老化等因素，機(jī)組出力逐年下降，目前，在水庫(kù)處正常水位，水輪機(jī)過額定設(shè)計(jì)流量時(shí)，4機(jī)組出力200KW左右，機(jī)組出力降低1520左右，機(jī)組效率水平已低于75。水輪機(jī)組檢修工作量逐年增大。4臺(tái)機(jī)組都存在振動(dòng)過大，檢修難度大，費(fèi)用過高，同時(shí)造成設(shè)備臨檢而不能發(fā)電；廠家制造工藝較差，機(jī)組水導(dǎo)處止水密封漏水嚴(yán)重，水導(dǎo)油盆經(jīng)常進(jìn)水，水軸頸及軸瓦磨損嚴(yán)重造成水導(dǎo)振擺過大，每年的檢修費(fèi)用很大。機(jī)組和電氣設(shè)備已超過使用期限，嚴(yán)重老化，故障率高。發(fā)電機(jī)組、主變壓器、控制保護(hù)設(shè)備、起重設(shè)備都是上世紀(jì)70年代出廠產(chǎn)品，老化嚴(yán)重，有些配件已難以采購(gòu)，電站雖能勉強(qiáng)維持運(yùn)轉(zhuǎn)，但故障率高，運(yùn)行狀況差，維修任務(wù)大，停電時(shí)間長(zhǎng)，急需要更新改造。213電站存在的主要問題XX河壩電站自1979年投產(chǎn)以來(lái)，已運(yùn)行30多年，鑒于電站建設(shè)時(shí)機(jī)電設(shè)備的制造技術(shù)水平較低，以及運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備老化磨損嚴(yán)重，電站主要在設(shè)備方面存在諸多問題。水輪機(jī)空蝕、磨蝕破壞嚴(yán)重水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片磨損嚴(yán)重。水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的材質(zhì)為普通碳鋼，抗空蝕能力低，目前，檢查發(fā)現(xiàn)葉片及下環(huán)的空蝕和泥沙磨損較嚴(yán)重，葉片背面的空蝕部位已被氣蝕成蜂窩狀。轉(zhuǎn)輪密封間隙過大。由于水軸頸及軸瓦磨損嚴(yán)重造成水導(dǎo)振擺過大，既造成較大的容積損失，同時(shí)又造成設(shè)備臨檢而不能發(fā)電。機(jī)組出力、效率逐年下降由于上世紀(jì)早期編制的水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪型譜中可供各水頭段選用的轉(zhuǎn)輪型號(hào)少，電站只能“套用”相近轉(zhuǎn)輪；其主要能量指標(biāo)單位流量、單位轉(zhuǎn)速、模型效率都比較低。因而使機(jī)組偏離電站實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，導(dǎo)致水輪機(jī)偏離高效率區(qū)，造成機(jī)組運(yùn)行的平均效率低、耗水量大，水能資源未能得到充分利用的。本電站水輪機(jī)組新機(jī)時(shí)的效率大約為80，由于水輪機(jī)通流部件空蝕、磨蝕導(dǎo)致的水力損失逐漸增大，目前機(jī)組效率已大幅下降。XX河壩電站原調(diào)速器型號(hào)為YT系列，經(jīng)過多年運(yùn)行，調(diào)速器控制元件磨損老化、調(diào)節(jié)失靈；調(diào)速器是上世紀(jì)中生產(chǎn)的老式產(chǎn)品，備品備件無(wú)處采購(gòu)，修復(fù)難度很大?，F(xiàn)全部更換為微機(jī)調(diào)速器，型號(hào)YWT系列，調(diào)速功300600KGM。電氣設(shè)備老化，故障率高。電站主變壓器三臺(tái)，型號(hào)分別為S7315/400V2臺(tái)和S7400/400V1臺(tái)，均是上世紀(jì)80年代未產(chǎn)品；高壓開關(guān)柜、控制保護(hù)設(shè)備都是老式產(chǎn)品，繼電器、控制儀表、測(cè)量?jī)x表全部是機(jī)械式產(chǎn)品，技術(shù)水平低，且運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，已嚴(yán)重老化，運(yùn)行中故障率高，耗電量大，既不安全，又不節(jié)能，難以適應(yīng)電站安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求。22電站綜合能效評(píng)價(jià)221電站水能利用評(píng)價(jià)XX河水閘閘址以上控制集雨面積7863KM2,干流長(zhǎng)度173KM，干流坡降44。多年平均降雨量1715MM，多年平均蒸發(fā)量14626MM。電站設(shè)計(jì)裝機(jī)825KW，設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電站220萬(wàn)KWH，20022011年電站實(shí)際年平均發(fā)電量1645萬(wàn)度。根據(jù)電站水能計(jì)算，XX河壩電站壩址控制集雨面積7863KM2，多年平均流量177M3/S，水能利用率僅60左右。由此可見，本站水能利用率是很低的，對(duì)XX河壩電站增效擴(kuò)容改造十分必要。222機(jī)組運(yùn)行效率評(píng)價(jià)目前電站1機(jī)組水輪機(jī)型號(hào)為ZD661LMY60，配套發(fā)電機(jī)型號(hào)為TSN59/418，額定轉(zhuǎn)速750R/MIN，額定功率125KW，額定功率因數(shù)08（滯后），額定電壓038KV，湖南XX縣水電設(shè)備廠出品，為1972年9月的產(chǎn)品，運(yùn)行至今已有30年，現(xiàn)出力只有50左右，達(dá)到了報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)。2機(jī)組容量200KW，水輪機(jī)型號(hào)均為HL123WJ50，配套發(fā)電機(jī)型號(hào)為TSWN85/3，額定轉(zhuǎn)速750R/MIN，額定功率200KW，額定功率因數(shù)08（滯后），額定電壓04KV，2臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組均為邵陽(yáng)市水輪發(fā)電機(jī)廠1979年的產(chǎn)品，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪磨耗嚴(yán)重，最大出力150KW，且發(fā)電機(jī)在出力140KW左右發(fā)熱嚴(yán)重，壩后電站3、4機(jī)組容量250KW，水輪機(jī)型號(hào)均為HL260WJ60，配套發(fā)電機(jī)型號(hào)為TSWN9019，額定轉(zhuǎn)速750R/MIN，額定功率因數(shù)08（滯后），額定電壓04KV，2臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組均為為邵陽(yáng)市水輪發(fā)電機(jī)廠1979年的產(chǎn)品，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪磨耗嚴(yán)重，最大出力200KW，且發(fā)電機(jī)在出力210KW左右發(fā)熱嚴(yán)重，機(jī)組效率水平為80；分析其主要原因有水輪機(jī)運(yùn)行工況偏離了最優(yōu)工況。由本電站水輪機(jī)的實(shí)際運(yùn)行范圍也可以看到，水輪機(jī)的過流能力偏小，而受發(fā)電機(jī)額定銘牌出力考核指標(biāo)的需要，水輪機(jī)實(shí)際工作在大流量、低效率和高空化區(qū)，把最優(yōu)區(qū)排除在運(yùn)行范圍之外。由此產(chǎn)生的不良結(jié)果是水輪機(jī)空蝕嚴(yán)重、運(yùn)行效率低、水流噪聲偏大、穩(wěn)定性差。水輪機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況已處于限制點(diǎn)外的大流量區(qū)，實(shí)際工作效率嚴(yán)重偏低。HL123機(jī)型在新機(jī)條件下，在單位轉(zhuǎn)速679R/MIN，單位流量124M3/S的實(shí)際工況點(diǎn)，模型效率也只有885。考慮到上世紀(jì)70年代產(chǎn)品真機(jī)與模型在導(dǎo)葉數(shù)量和尾水管形狀等方面的差異，真機(jī)效率比模型要低12，大約為865875。機(jī)組已運(yùn)行30多年，水輪機(jī)通流部件空蝕、磨蝕導(dǎo)致的水力損失逐漸增大，使得機(jī)組綜合效率水平已降至80。與現(xiàn)代水輪發(fā)電機(jī)效率水平92相比，相差近12。223電站增效擴(kuò)容的可行性評(píng)價(jià)XX河壩電站設(shè)計(jì)裝機(jī)825KW，設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電站220萬(wàn)KWH，20022011年電站實(shí)際年平均發(fā)電量1645萬(wàn)度。通過技術(shù)改造，電站裝機(jī)容量為1000KW，多年平均發(fā)電量可達(dá)2908萬(wàn)KWH，比原設(shè)計(jì)年增加發(fā)電量708萬(wàn)KWH，增加比例為32；比20022011年電站實(shí)際年平均發(fā)電量1645萬(wàn)度增加發(fā)電量1263萬(wàn)KWH，增加比例為768。水量能滿足增發(fā)電量要求。XX河壩電站發(fā)電多年平均可用水量6623萬(wàn)M3，改造后發(fā)電量2908萬(wàn)KWH，需要供水量4587萬(wàn)M3。引水建筑物能滿足輸送流量要求。發(fā)電輸水涵洞位于非溢流壩的右壩段，為鋼筋砼圓形涵管，內(nèi)徑為15M，長(zhǎng)25M，進(jìn)口底板高程為2618M，原設(shè)計(jì)引用流量6M3/S，經(jīng)計(jì)算，屬經(jīng)濟(jì)流速范圍，可滿足要求。廠房及升壓站建筑物結(jié)構(gòu)尺寸能滿足技術(shù)改造要求。本次技術(shù)改造水輪發(fā)電機(jī)組臺(tái)數(shù)減小1臺(tái)，主變壓器臺(tái)數(shù)不變，高低壓配電屏柜及輔助設(shè)備臺(tái)數(shù)與原來(lái)基本相同，控制保護(hù)采用微機(jī)自動(dòng)化裝置，屏柜臺(tái)數(shù)還有所減少，廠房及升壓站原有建筑物結(jié)構(gòu)及尺寸都能滿足改造要求。更換水輪發(fā)電機(jī)組，出力效率會(huì)大幅度提高。原有3、4水輪機(jī)組因老化磨蝕嚴(yán)重，出力效率降至77左右，更換新機(jī)組后，機(jī)組綜合出力效率可達(dá)到92，與現(xiàn)狀相比，機(jī)組出力效率可增加15。電量上網(wǎng)不存在問題。XX河壩電站電力輸入XX縣電網(wǎng)，XX縣電網(wǎng)與湖南省電網(wǎng)已連網(wǎng)。XX縣電網(wǎng)電力總裝機(jī)容量達(dá)到100MW，用電負(fù)荷達(dá)到116MW，年用電量達(dá)到6億KWH。XX河壩電站改造后比原設(shè)計(jì)年增加電量約70萬(wàn)KWH，對(duì)電網(wǎng)影響微小，且電站有水庫(kù)調(diào)節(jié)，發(fā)電穩(wěn)定，是優(yōu)質(zhì)電，電網(wǎng)將優(yōu)先接納，故增效改造后增加電量上網(wǎng)不存在問題。從以上分析說明，XX河壩電站進(jìn)行增效改造的條件基本上能滿足，所以，對(duì)XX河壩電站進(jìn)行增效擴(kuò)容改造是可行的。23電站技術(shù)改造目標(biāo)與內(nèi)容231電站技術(shù)改造目標(biāo)XX河壩電站增效擴(kuò)容改造主要目標(biāo)為通過增效擴(kuò)容改造，消除電站安全隱患，減小不合理的裝機(jī)，提高電站經(jīng)濟(jì)效益；水輪發(fā)電機(jī)組綜合效率由原設(shè)計(jì)80提高到90；多年平均發(fā)電量由原設(shè)計(jì)220萬(wàn)KWH增加到2908萬(wàn)KWH，增加發(fā)電量708萬(wàn)KWH，增加比例為32。較改造前10年實(shí)際平均年發(fā)電量1645年KWH增加發(fā)電量1263萬(wàn)KWH。232電站技術(shù)改造內(nèi)容電站技術(shù)改造主要項(xiàng)目如下2321水力機(jī)械設(shè)備更新改造水輪機(jī)改造。水輪機(jī)更換3臺(tái)，拆除1臺(tái)。發(fā)電機(jī)更換。發(fā)電機(jī)更換3臺(tái)，拆除1臺(tái)。水輪機(jī)調(diào)速器更換。調(diào)速器3臺(tái)，拆除1臺(tái)。油、氣、水系統(tǒng)設(shè)備及管路更換。2322電氣設(shè)備更新改造高低壓配電裝置更換。包括105KV廠用變、10KV高壓開關(guān)柜、400V低壓配電屏?？刂票Ｗo(hù)設(shè)備更換。包括發(fā)電機(jī)組及調(diào)速器機(jī)旁屏柜、微機(jī)控制保護(hù)裝置、微機(jī)監(jiān)控裝置、自動(dòng)化裝置、直流系統(tǒng)裝置、工業(yè)電視裝置、通信系統(tǒng)裝置等。升壓站設(shè)備更換。包括主變壓器3臺(tái)、斷路器、電壓互感器、電流互感器、隔離開關(guān)、避雷器等。2323建筑物及設(shè)備基礎(chǔ)更新改造水輪發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)改造。水輪機(jī)調(diào)速器基礎(chǔ)改造。主變壓器基礎(chǔ)改造。高壓室、中控室屏柜基礎(chǔ)改造。發(fā)電機(jī)房、中控室、高壓室建筑裝修。升壓站構(gòu)支架改造。3水文計(jì)算及水能復(fù)核31流域概況XX河壩位于湘江一級(jí)支流紫水河上游，地處XX縣大廟口境內(nèi)，距XX縣35KM。閘址以上控制集雨面積7863KM2,干流長(zhǎng)度173KM，干流坡降44。32氣象電站屬亞熱帶大陸季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，熱量充足，四季交替分明。灌區(qū)多年平均氣溫137184，多年平均日照為15233H，多年平均降雨量1715MM，多年平均蒸發(fā)量14626MM。33水文基本資料本次規(guī)劃設(shè)計(jì)采用2009年2月湖南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究總院XX河水閘安全鑒定安全評(píng)價(jià)報(bào)告中的成果XX河水閘天然設(shè)計(jì)洪水成果表31頻率（）計(jì)算時(shí)間計(jì)算方法項(xiàng)目022333QMM3/S453032122943本次成果推理公式W總?cè)fM31470107098334徑流計(jì)算341徑流XX河壩壩址逐月平均流量直接從省勘測(cè)設(shè)計(jì)總院2009年編的湖南省XX縣蘆江水庫(kù)初步設(shè)計(jì)報(bào)告引用，然后通過水文比擬法求得XX河壩壩址逐月平均流量。結(jié)果見表32。對(duì)XX河壩壩址月平均流量系列進(jìn)行排頻計(jì)算。計(jì)算結(jié)果見表33。表32XX河壩壩址逐月平均流量表（一）M3/S一二三四五六七八九十十一十二平均19590102402863426099290530390200040150632171960036020442241640108017919032028086115224196101917334210912796710623541333086197061389196206802215644054083116614271829407104529119630121211860871150940250140070060790650681964145074354571352938036156028066038008231196500602116551830612301202300802223016813419661231210574211961392290110050170190161131967015164242309345123031044131017093080133196803609231344518382278537305401202904926619691080601661303961200241330152000620151191970045101354411709370238291396421060239303197103906810413718427101805703901500700807919720070720327314053450361360280652051111811973188130173514461461187370089239067022242197402714605733314630124809001200800902011619750501034425521340200048184054156317029290197601204919351255837266912306220211901924119770500840302233265120570930760850570241351978043032188221810250041219038010014009156197902719515614252141106611718302301000915519800161612235424110240260430360740090081311981020172301825271386421109085112238025247198201529119648032631303128923806531115922619830833204172865682940250761070430180131871984020100110496574301026116185072020028171表33XX河壩壩址逐月平均流量表（二）M3/S一二三四五六七八九十十一十二平均1985118452312304165198234266204083115098212198608620224429526734335112206604107102417619870370631993494561661011311983382780882001988094230375317368142195158141139056036188198913327618023163315630513308505209303919319902133213392833243103440942671842250732481991272190336217236138092393287132202100216199219437854022834334834208221505402203623219931641803411954253673471111132181121094305199404421531947354162738490824331008318236119952513462063832462160860790292090460261771996099094362465361077112389111092054032187199708626432654734837424019033820511221827119983643555202364395401190790230160170142271999014020077281384440440764720126120071288200004410536157429533810010811831011610421420011661412244383295414561641740390940632362002066143273283372450736861213486180294363200318118623730143137310807906103802902917120040221082913694802141143841930370930501962005151316171205342575120084170050175102205200610022830623832949354539923411413506526520071281552942401703240981031020360210321422008026199353212240286187150305084252043195平均085166257373402355195215192114102066210表34經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算表序號(hào)年份值頻率序號(hào)年份值頻率11961389196262005205509822002364392271987200529431994361588282004196549041993305784292008195568651970303980301989193588261962291117631198818860787197528913733219961876275819992881569331983187647191997270176534197218166671019682661961351995177686311200626521573619861767059121990248235337198417172551319812472549382003171745114197324227453919781567647151976241294140197915578431620012363137412007142803917199223233334219771358235181964231352943196513384311919822273725441967133862720199822739224519801318824211960224411846196911990202219592174314471974116921623199121645104819661139412242002154706491971079960825198521249025019630689804342徑流特性XX河壩壩址多年平均流量為21M3/S，多年平均年徑流量6630萬(wàn)M3，歷年最大月平均流量為1132M3/S1993年9月；歷年最小月平均流量為004M3/S1959年10月。每年49月為豐水期，103月為枯水期。年內(nèi)分配不均勻，多年平均汛期49月徑流量占年徑流量的6892，其中46月占年徑流量的4489，103月徑流量占年徑流量的3521；其中111月為最枯，僅占年徑流量的102。343徑流代表性分析從表33可以看出19592010年徑流系列中，包含豐、中、枯水年，以1961年最豐，年平均流量389M3/S，以1963年最枯，年平均流量為068M3/S，豐枯比572。綜合以上分析，認(rèn)為19592008年50年徑流系列基本能反映徑流系列總體的特征，具有較好的代表性。344徑流頻率分析成果金江電站壩址徑流成果見表34，各頻率徑流成果見表34按水文年進(jìn)行排序。345典型年選擇典型年按年徑流進(jìn)行分析排頻，經(jīng)分析計(jì)算選用典型年為豐水年P(guān)10為1993年，修正系數(shù)1004；平水年P(guān)50為1984年，修正系數(shù)1005；枯水年P(guān)90為1969年，修正系數(shù)1008。壩址各典型年徑流見表35。表35XX河壩壩址各典型年徑流M3/S頻率典型年1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月197004510135441170937023829139642106023910豐水年045101356412712372238292397422060240198511845231230416519823426620408311509850平水年118454314305165199235267205084116099196910806016613039612002413301520006201590枯水年10806016813139912102513401520206201535水能復(fù)核計(jì)算XX河壩電站的水能計(jì)算首先以蓄水灌溉為主，壩后電站1、2發(fā)電尾水進(jìn)入灌溉渠道，下余棄水量3、4電站發(fā)電，洪水部分多余水量直接進(jìn)入XX河。351特征水位的確定1、上游水庫(kù)水位庫(kù)容關(guān)系曲線XX河壩水位庫(kù)容關(guān)系曲線水位（M）260265270275280庫(kù)容（萬(wàn)M3）21134821602、下游水位XX河壩總干渠渠首設(shè)計(jì)2575M，即1、2機(jī)組發(fā)電尾水位為2575M；下游河床水位流量關(guān)系曲線如下表XX河床水位庫(kù)容關(guān)系曲線水位（M）254260262264266268庫(kù)容（萬(wàn)M3）0198886176429584554XX河壩設(shè)計(jì)灌溉大廟口、紫溪兩個(gè)鎮(zhèn)和大廟口林場(chǎng)20個(gè)村的27萬(wàn)畝農(nóng)田；防洪保護(hù)下游大廟口鎮(zhèn)、紫溪市鎮(zhèn)農(nóng)田21萬(wàn)畝，人口15000人?，F(xiàn)實(shí)際灌溉面積12萬(wàn)畝，月平均灌溉供水流量直接從XX市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院2005年編的湖南省XX縣XX河壩灌區(qū)配套初步設(shè)計(jì)報(bào)告引用，XX河壩電站水能計(jì)算見表36、表37、表38。表36XX河壩電站豐水年（P10）水能計(jì)算成果表設(shè)計(jì)代表年一二三四五六七八九十十一十二合計(jì)月徑流量M3/S0451013564127123722382923974220602403648月徑流總量萬(wàn)M3）1184326647935111083151870229770662670767331043671110291579163163958798灌溉徑流量萬(wàn)M3456456679290149827641582219094310858水庫(kù)蓄水量萬(wàn)M310281028102810281028102810281028