安徽省某水电站工程初步设计

1第一章综合说明第一节概述XX水电站工程位于XX省XX县XX乡境内XX水系XX支流的XX上，厂房距XX县城约24KM，下游为1986年投产发电的XX水电站（3500KW），距其大坝约40M。本工程开发的目的是发电，无其他综合利用要求。本初设阶段拟定本工程为筑坝与引水相结合的混合式开发方案。早在二十世纪70年代末县水利部门曾对XX流域规划中，就有将该河来水引入XX水电站并在该河流域中建设电站的设想，并就该项目进行了踏勘和初步研究，后因技术及资金的限制，仅开发了XX梯级开发方案中的几个骨干电站（包括XX水电站），并将XX水引入XX水电站拦河坝内。随着社会科技进步和发展，社会经济进一步腾飞，工程施工技术的不断更新与改进，建设工程的投资在同等规模下比二十世纪80年代降低了很多。这些，对在该河流域中建设电站的可行性提供了有利条件。2003年10月，XX县水利局与XX县小水电集团公司共同对该河流域进行了现场踏勘和测量，从水力资源利用、地形地质条件、淹没损失、社会经济效益等方面进行了分析论证，提出了该河二级开发方案，即一级茅山水电站装机800KW，二级XX水电站装机800KW。XX水电站尾水进入XX水电站拦河坝水库内，使得水能资源得到充分利用。为合理开发利用全县水力资源，2004年6月我司组织有关技术2人员历时25天实地对该河流域进行了全面勘测与规划，初步定为四级开发方案，即一级石榴河水电站（装机250KW）、二级双河水电站（装机250KW）、三级茅山水电站（装机800KW）、四级XX水电站（装机800KW）。四级XX水电站尾水进入XX水电站拦河坝水库内。该河流域梯级规划具体见图211。XX中宜集团看好对该河的梯级开发项目并首先对该河的第三、四级骨干电站进行投资开发，已与XX乡签订了资源开发协议书。为增加财政收入，发展旅游业及其他产业，XX乡政府积极要求外商投资兴建水电站工程项目。这些为XX水电站的开发提供了先前必备条件。第二节水文XX水电站工程位于长江流域XX水系XX支流XX上，主体工程横跨XX县XX乡的里仁村、XX村，站址距XX县城约24KM，距其下游的XX水电站拦河坝约40M。XX在XX水电站拦河坝下游约150M处汇入XX，全流域面积746KM2，主河道长度183KM，河道平均坡度15，流域长度145KM，流域平均宽度51KM，流域形状系数035。XX水电站坝址位于XX县XX乡里仁村境内，坝址以上流域面积618KM2，主河道长度139KM，河道平均坡度18，流域长度108KM，流域平均宽度57KM，流域形状系数053。XX水电站所处流域地处大别山南坡深山区，为亚热带季风气候区，气候温和、雨量充沛、湿度较大、四季分明。其多年平均气温3125，最高气温七月份平均30，最低气温一月份平均25，极端最高气温39，极端最低气温15，年积温4000；无霜期185天，平均日照小时数20705小时；多年平均风速19M/S，历年最大风速19M/S；多年平均降雨量为1610MM（XX县最大年降雨量达23237MM），降雨多集中在夏季，一年中58月为多雨期，占年降雨量的75以上。多年平均径流深961MM，多年平均径流量188M3/S，多年平均径流总量059亿M3XX水电站水库30年一遇最大入库洪峰流量为1109M3/S，最大下泄容量为1071M3/S。100年一遇最大入库洪峰流量为1599M3/S，最大下泄流量为1550M3/S。多年平均侵蚀模数为432T/KM2（含推移质），多年平均来沙量27万T。第三节工程地质本工程区海拔高程1501500M，属构造剥蚀中低山区，地形起伏较大，河道多蛇曲。工程区出露的岩层主要为新太古代古元古代的大别山岩群一套中深变质表壳岩系。主要为黑云斜长片麻岩夹超镁铁质岩透镜体的一套岩性组合。片麻理产状紊乱，总体产状为N5EN30E/SE/370650，呈NESW向展布。工程区隶属大别山造山带，为秦岭造山带的东延部分，夹持于黄羊殿来榜与逆水响肠深大断裂之间；区内总体构造线呈NE向展布，褶皱发育；库区岸坡多为弱微风化黑云斜长片麻岩，岸坡斜陡，岩体较完整。库区岩层稳定，岩石坚硬致密，岩体较完整，无大的断裂构造分布，库岸稳定性较好，库区无渗漏问题，也不会出现大的滑坡、泥石流等4地质灾害。坝址区出露的岩层为第四系松散坡、冲积物及桥岭组的黑云斜长片麻岩，未发现断裂构造、节理不发育，裂隙走向多垂直河床流向，且倾角较陡，节理面后期胶结呈闭合状。发电引水隧洞所穿岩层为黑云斜长片麻岩，岩层风化深度不大，洞线经过地段为微风化新鲜岩体，岩石坚硬致密，在王湾转点至出洞口段夹大理岩，总体来说隧洞区岩石稳定条件和成洞条件较好。厂区属低山陡、斜、缓坡地貌，厂址出露岩层主要为黑云斜长片麻岩及第四系松散坡、冲积物，上部呈强风化，强风化带深度一般36M，各建筑物的地基持力层均为强风化的黑云斜长片麻岩。总的来说，库区、坝区、引水隧洞区、厂址区的水文地质条件简单，工程地质条件较好，利于工程建设。工程区河床内开阔地带有少量储存的砂料分布，可供利用，工程所需主要砂料来自于XX的XX河段内；区内广泛分布的新鲜黑云斜长片麻岩可做块石及碎石料且储量很大，可就近开采利用。第四节工程任务和规模XX县水力资源丰富，全县水力资源蕴藏量为2409万KW，可开发量为1577万KW，截止2003年底已开发1008万KW（含省电力局所属的毛尖山水电站25万KW），仅为可开发量的639。XX县于1995年9月通过了由省计委和省水利厅联合进行的初级电气化县达标验收。电气化建设促进了工农业生产的迅速发展和精神文5明建设进程，也进一步促进了小水电建设的步伐。XX水电站借此开发良机，加快了开发进程。XX水电站工程是XX梯级水能开发方案中的第四级电站，为XX中的最后一级电站。它不仅自然条件优越，还能增强XX水电站的水量调节能力。本站水库正常高水位为228M，死水位为222M。30年一遇设计洪水位为23255M，100年一遇校核洪水位为23372M。水库总库容773万M3，正常高水位以下库容322万M3，滞洪库容451万M3，调节库容226万M3，死库容96万M3。调节系数111（含第三级茅山水电站调节库容434万M3），调节特性为日调节。电站装机容量800KW，最大净水头626M，平均水头59115M，最小净水头5563M。发电引水工程全长3177M，设计引用流量205M3/S。其中拦河坝进水口与压力引水隧洞进口之间的压力引水钢管长40M，直径12M；压力引水隧洞长2980M，直径18M；压力引水隧洞出口与厂房之间的压力引水钢管主管长150M，直径095M；两根发电支管每根长7M，直径07M；厂房按XX水电站大坝下游30年一遇洪水设计，设计洪水位为1613M，50年一遇洪水校核，校核洪水位为1619M，设计尾水位与XX水电站拦河坝顶相平，为1585M，最低尾水位为1580M。电站多年平均发电量3752万KWH，有效电量35644万KWH，年售电量3529万KWH，多年平均年利用小时4690小时，保证出力105KW。保证电能901万KWH。6第五节工程布置及建筑物XX水电站为混合式开发的水电站，经认真分析比较，本阶段确定，坝址位于河底高程约2145M处的河段。厂址选在XXXX水电站拦河坝下游40M处的河道右岸。拦河坝进水口与压力引水隧洞进口之间用压力引水钢管连接，长40M，直径12M。压力引水隧洞长2980M，直径18M18M。压力引水隧洞出口与厂房之间用压力引水钢管连接，主管长150M，直径095M，两根发电支管每根长7M，直径07M。根据水文水利计算，确定水库正常高水位228M，死水位222M，正常尾水位1585M，水库总库容为773万M3，电站装机容量800KW。根据防洪标准（GB5020194），确定本工程等级为V等。主要建筑物大坝及坝顶溢洪道为5级，引水隧洞、压力引水钢管、发电厂房及升压站按电站装机容量800KW确定为5级。大坝及坝顶溢洪道防洪标准为30年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核。引水隧洞、发电厂房及升压站防洪标准为30年一遇洪水设计、50年一遇洪水校核。一、砌石单曲拱坝水库大坝坝型为砌石单曲拱坝。坝址处河底高程为2145M，坝顶高程234M，坝底高程214M，最大坝高20M。坝顶弦长61M，弧长694M，坝顶厚2M；坝底厚45M，厚高比0225M，坝体体积约2562M3。大坝泄洪方式为坝顶开敞式溢流，跌流消能，堰顶高程为228M，溢流段净宽为52M，校核单宽流量298M3/S。二、引水建筑物7本站引水建筑物包括大坝进水口、大坝进水口与压力引水隧洞进口之间的连接钢管、压力引水隧洞、调压室、压力引水隧洞出口与厂房之间的连接钢管五部份。大坝进水口底板高程217M，圆形孔口直径12M，进口设球形拦污栅拦污；拦河坝进水口与压力引水隧洞进口之间的连接钢管长40M，直径12M，在其末端设一直径12M的闸阀控制引水系统的引水流量；压力隧洞长2980M，洞身断面为城门型，直径18M18M，进口底板高程216M，纵坡I45，出口底板高程203M；调压室位于隧洞出口上游80M处，纵坡I0，型式为简单圆筒型，直径2M，室底板高程203M，室顶高程246M；隧洞出口紧接压力管道，在厂房背后分为两根对称分岔型发电支管，发电支管直接与机组闸阀相连接，压力管道采用钢板卷焊，形式为地面明敷式，主管全长150M，内径095M，支管每根长7M，内径07M。三、发电厂房厂房型式为地面式，厂房纵轴垂直于压力钢管。厂房尺寸为长19M、宽8M、高65M。厂房内布置两台HL110WJ60A型水轮机，配套两台SFW4008/990型发电机。机组安装高程为16036M，水轮机层地坪高程为1595M。厂房外地面高程为1594M。厂区防洪墙顶高程为1624M，为XX水电站大坝下游50年一遇洪水位加05M安全超高组成。升压站布置在厂房后侧1镇墩平台上，占地80M2，主变地面高程1604M。8第六节水力机械经技术经济比较，本站选用2台HL110WJ60A型卧式水轮机2台SFW4008/990型发电机。水轮机额定水头56M，额定流量093M3/S，额定点效率874，额定出率457KW，设计吸出高度186M，额定转速750R/MIN；发电机额定电压04KV，额定电流7217A，额定效率93，额定功率400KW，功率因数08，飞逸转速1350R/MIN，转动惯量247T；选用两台YT300型调速器，每台机组蜗壳进口前装设500交流电动闸阀一台，操作电压380V。本站机组安装及检修吊装采用10T电动葫芦配合木制扒杆进行。本站供水水源从闸阀前压力钢管上引出，经滤水器后送至150MM供水干管，两台机组互为备用，并兼作厂内消防主水源。本站厂区后山来水、渗漏排水与检修排水分开设置，排水采取自排与抽水泵抽排相结合的形式。厂房后山来水通过厂房外围排水沟直流排至下游河道。厂房四周来水及机组渗漏水由排水沟及排水管排至集水井，当外河水位低于厂房地面高程时，通过厂房防洪墙内埋设200的排水孔（排水孔与集水井相通）由排水阀排向下游河道；当外河水位高于厂房地面高程时，关闭排水阀用两台固定式XX泵或柴油机抽水泵从厂内集水井抽排至下游河道。本站检修排水通过150MM的PVC管将水从闸阀坑引入厂外集水井再用XX泵抽排至外河。本站不设高压气系统。低压气系统仅设一台移动式空压机，供风动吹扫等用。9第七节电气工程XX水电站装机容量800KW（2400KW），水轮机型号为HL110WJ60A，发电机型号为SFW4008/990，额定功率400KW，额定电压04KV，额定电流7217A。因单机容量较小，为节约投资，使运行方式简单化，降低今后运行成本，本站采用单母线不分段接线方式。主变采用一台为S910001125/04KV型的升压变压器。电站采用专线10KV线路接入XX35KV变电所，导线型号为LGJ50，输电距离4KM。第八节金属结构本站枢纽建筑物的金属结构主要为大坝冲沙系统和发电引水系统两大部分。大坝冲沙系统金属结构在坝体下部设置一冲沙底孔，冲沙底孔孔径为12M12M，设铸钢平板闸门配125T启闭机控制。发电引水系统金属结构大坝进水口设球形拦污栅一樘，大坝进水口与引水隧洞之间的连接钢管及钢管上的引水控制闸阀，钢管总长50M（含坝内及隧洞内埋设钢管10M），直径12M，重89T，隧洞出口至厂房内水轮机闸阀前的连接发电引水钢管，它包括长150M的压力引水主管一根，长7M的支管两根，总长164M，全部用钢板卷焊而成。主管内径095M，支管内径07M，钢管重234T。钢管总重323T。第九节消防本站地处大别山深山地带，为亚热带季风气候区。根据XX气10象站统计资料，其多年平均气温125，最高气温七月份平均30，最低气温一月份平均25，极端最高气温39，极端最低气温15，年积温4000；无霜期185天，平均日照小时数20705小时；多年平均风速19M/S，年主导风向及频率为C34、SSE11,历年最大风速19M/S。电站地处山岭河流地带，正常运行期间生产运行人员较少，且电站的建筑物构件一般为大体积混凝土和钢筋混凝土梁板柱，其耐火等级均超过一级标准，厂房内除单独布置在间隔内的电气设备外，其余一般为火灾危险较低的生产场所。本站的消防设计遵循以防为主，防消结合的原则。消防设计的主要依据为水利水电工程防火设计规范（SDJ27890）及建筑设计防火规范（GBJ1687）。本站厂房是电站的主要生产场所，也是消防的重要部位。厂房采用以水喷射灭火为主，化学灭火器材灭火为辅的消防措施。消防水源从水轮机闸阀前的压力钢管上引出。厂房设置SN50消火栓1只，移式灭火器2只，手提式灭火器6只。主变旁设砂箱1只，移动式灭火器1只，手提式灭火器2只。第十节工程管理XX水电站是一座以发电为主混合式开发的水电站，由XX中宜集团投资兴建。该工程由XX中宜集团进行建设项目管理和电站运行管理。根据XX县已建成水电站运行经验结合本站自动化程度，初定电站编制为10人（其中运行、检修共8人，水工1人，管理1人）。11第十一节工程施工XX水电站工程位于XX县XX乡境内长江流域XX水系XX支流XX上，距县城约24KM。XX水电站大坝座落在XX乡里仁村下仓组附近的河道内，距XX乡政府约6公里，其厂房距XX乡政府仅200M，距岳岩公路（XX大桥）仅50M，工程对外交通很方便。施工所需三大材水泥钢筋主要来源安庆等地，木材可就地解决，天然砂料取自附近河谷，骨料及块石、条石就近开采加工。施工用电可用系统网电，由茅山乡荫榜村变台架设25KM的10KV线路至茅山水电站厂区，大坝施工用电由茅山水电站厂用变台接04KV线路到坝区，线路长200M。厂区用电“T”接XX10KV线路，长度200M。各施工支洞用电单独架设10KV线路并架设施工变压器。施工用水直接从河中抽取。大坝施工需导流，导流时段取10月4月，导流标准为枯水期3年一遇洪水，设计流量为385M3/S。采用两期导流，一期先围右岸，利用左岸河槽导流，待右岸清基回填到一定高程（217M以上）再围左岸，利用右岸的冲砂底孔导流。围堰型式采用粘土心墙土石混合围堰。本工程对外交通主要靠汽车运输，坝区、厂区距岳岩公路均很近。上坝公路由里仁村公路“T”接至茅山水电站厂房再接200M至XX水电站坝址。进厂公路由岳岩公路在XX大桥端“T”接，长50M。在厂区、坝区、隧洞出口及施工支洞等计划修31KM板车道。并分别设置砼拌和系统。生产、生活建筑800M2，分别布置在厂区、12施工支洞、隧洞进口、大坝四个工区。施工期为一年零六个月，2004年12月上旬正式进场。2005年9月上旬大坝开工，2006年1月底大坝施工结束。引水隧洞开挖于2004年12月下旬开工，2006年4月中旬完工（含洞内钢筋砼衬砌）。厂房2005年3月初开工，2006年2月底土建结束。其它如压力管道工程穿插进行。2006年3月初水轮发电机组开始安装，2006年4月底二台机组安装结束。2006年5月底二台机组投产发电。主体工程主要工程量土石方明挖6615M3；洞方开挖9374M3；浆砌条石733M3；浆砌块石1919M3，砼及铪865M3，回填灌浆750M2；钢筋制安421T，钢板制安323T，砂石路04KM。主体工程主要材料用量水泥747T；钢筋421T；钢板323T；炸药283T；雷管34483只；导火线71540M；板枋材531M3；条石733M3；块石2150M3；碎石1153M3；黄砂1574M3。总工日72万个工日，预计高峰人数300人。第十二节水库淹没处理和工程永久占地根据不同洪水标准的沿程回水位高程，耕地按5年一遇，人口、房屋（居民点）按10年一遇，山场按正常高水位的回水位高程对库区进行淹没范围征赔。库区无迁移人口，水库淹没和工程永久占地数量及补偿投资见表191。13水库淹没和工程永久占地数量及补偿投资概算表表191项目单位数量补偿标准（元/亩）补偿金额（元）水田亩21200024000旱地亩230006000山场亩125006000水库淹设小计1636000水田亩05120006000旱地亩130003000山场亩25001000工程永久占地小计3510000合计19546000第十三节环境影响评价XX水电站工程规模较小，水电又是清洁能源，电站的兴建对环境的影响，将主要表现为对生态环境的保护和改善。电站水库总库容773万M3，属小（2）型，水库正常高水位228M，相应的库容为322万M3，热容量很有限，对局部地区气候、土壤、水质、生物、生态、人类活动、人群健康等无影响，相反，对自然及生态环境将起到保护与改善的作用。工程建设中要注重水土保持和环保工作，对工程弃碴要合理堆放，工程结束后尽量恢复植被。第十四节工程投资概算XX水电站工程是按照国家、水利部和省有关定额规定，结合2004年上半年XX县市场价格水平，来编制本工程投资概算。本工程投资总概算为4628万元，其中建筑工程投资为2612万元，机电设备及安装工程投资为88万元，金属结构设备及安装工程投资为276万元，临时工程投资为42万元，水库淹没及处理补偿费投14资为5万元，其它费用508万元，基本预备费131万元，工程静态总投资为4499万元，工程建设期贷款利息为129万元。电站单位千瓦投资为5785元/KW，单位电能投资为123元/KWH。第十五节经济评价XX水电站工程建设项目经济评价按国家有关规程和规范进行。本工程经济评价计算期取215年，其中生产期20年，施工期15年，分年投资比例为60、40。工程总投资的70从银行贷款，30由业主自筹，五年以上期贷款年利率为576。XX水电站多年平均发电量为3752万KWH，有效电量系数取095，厂用电率取1，则年售电量为3529万KWH，上网电价取027元/KWH。经计算国民经济评价，工程经济内部收益率为25，大于社会折现率12，经济净现值3459万元，大于0，静态投资回收期59年（含建设期），因此本工程国民经济评价可行。工程财务内部收益率为153，大于基准收益率10，财务净现值1658万元，大于0，静态投资回收期78年（含建设期），平均投资利润率为112，平均投资利税率113（含增值税）。XX水电站工程开发条件优越，本身装机容量不大（800KW/2台），主要是引XX水发电，是XX梯级开发的骨干电站。从经济评价及敏感性分析指标看，本工程是合理可行的，且具有一定的抗风险能力。通过方案比较，推荐的枢纽总体布置方案及坝型，正常高水位，开发方式是合理的。因此兴建本工程无论是从经济角度还是从技术角度看都是合理可行的。此外,工程的兴建不仅为XX乡增加财政收15入,还对该乡的旅游等产业起着一定的促进和发展作用，其库区可从事渔业和养殖业,从经济和社会角度看,工程应早日开工。第十六节结论及今后工作意见在现行小水电投资体制和上网电价下，本工程经济指标较好，工程经济可行。建设单位应抓住当前贷款利率低、物价水平低的大好时机，广开筹资渠道，增加资本金占总投资的比重，优化资金运用。运用工程监理制、招投标制等竞争机制，减少工程投资，缩短工程工期，保证工程质量，使工程取得更好的经济效益。第十七节XX县XX水电站工程特性表序号及名称单位数量备注一、水文1、流域面积全流域KM2746坝址以上KM2618厂址以上KM23489厂房位于XX水电站拦河坝址下游40M处,属XX流域2、利用的水文系列年限年4119581998年3、多年平均降雨量MM16104、多年平均径流深MM9615、多年平均年径流总量万M359396、代表性流量XX水库多年平均径流量M3/S188XX水库设计洪水流量M3/S11091/30XX水库校核洪水流量M3/S15991/100XX水库施工导流流量M3/S3851/3XX厂房设计洪水流量M3/S27641/30XX厂房校核洪水流量M3/S33601/507、泥沙16续表序号及名称单位数量备注多年平均侵蚀模数T/KM2432含推移质多年平均输砂量万T27淤砂高程M220坝前二、水库1、水库水位校核洪水位M233721/100设计洪水位M232551/30正常高水位M228死水位M2222、正常高水位时水库面积KM200523、水库回水长度M16631/104、水库容积总库容万M3773正常高水位228M以下库容万M3322滞洪库容万M3451调节库容万M3226死库容万M3965、库容系数111含茅山电站水库434万M36、调节特性日调节7、校核洪水时最大泄量M3/S15501/100相应下游水位M219458、设计洪水时最大泄量M3/S10711/30相应下游水位M21842三、工程效益指标1、发电效益装机容量KW800保证出力（P85）KW105保证电能万KWH901多年平均发电量万KWH3752年利用小时数H4690四、淹没损失及工程永久占地1、水库淹没水田亩21/52、水库淹没旱地亩21/53、水库淹没山场亩12正常高水位4、程永久占用水田亩055、工程永久占用旱地亩16、工程永久占用山场亩27、迁移人口人01/1017续表序号及名称单位数量备注8、淹没房屋M201/10五、主要建筑物及设备1、挡水建筑物（坝）型式砌石单曲拱坝地震基本烈度/设防烈度度6/无坝顶高程M234最大坝高M20坝顶厚M2坝底厚M45坝顶长度M694弧长2、泄水建筑物型式坝顶开敞式堰顶高程M228溢流段长度M52溢流净宽（弧长）单宽流量M3/S206298设计校核消能方式跃流消能冲沙孔尺寸MM1212冲沙闸门型式铸钢平板闸门启闭机台1125T3、引水建筑物设计引用流量M3/S205进水口底板高程M217引水隧洞型式城门型长度M2980尺寸底宽高MM1818衬砌型式局部钢筋砼衬砌衬砌长度M200调压室型式简单圆筒式主要尺寸M2直径压力引水管型式钢板卷焊18续表序号及名称单位数量备注主管型式地面明敷条数条1长度M150直径M095分岔管型式对称分岔条数条2长度M142根直径M074、厂房型式地面式主厂房尺寸长宽高MMM19865水轮机安装高程M16036厂房设计洪水位M16131/30厂房校核洪水位M16191/505、升压站型式户外式面积（长宽）MM546、主要机电设备水轮机台数台2型号HL110WJ60A额定出力KW457额定转速R/MIN750吸出高度M186最大工作净水头M626最小工作净水头M5563平均净水头M59115设计尾水位M1585最低尾水位M158额定水头M56额定流量M3/S093单机发电机台数台2型号SFW4008/990单机容量KW400功率因数08定额电压KV0419续表序号及名称单位数量备注主变压器数台1型号S910001125/04容量KVA10007、输电线路电压KV10回路数回路1输电目的地XX35KV变电所输电距离KM4LGJ50六、施工1、主体工程数量明挖土石方M36615洞挖石方M39374含施工支洞砌石M32652砼及钢筋砼M38652、主要建筑材料板枋M3531水泥T747钢筋T421钢板T3233、所需劳动力总工日工日71656高峰人数人3004、施工临时房屋M28005、施工导流方式分段围堰、明渠导流6、施工工期年1520续表序号及名称单位数量备注七、经济指标1、静态总投资万元44992、总投资万元4628建筑工程万元2612机电设备及安装工程万元88金属结构设备及安装工程万元276临时工程万元42水库淹没处理补偿费万元5其它费用万元508基本预备费万元131建设期还贷利息万元1293、经济指标单位千瓦投资元/KW5785单位电能投资元/KWH123发电总成本万元8635年发电成本万元402含折旧及贷款利息单位电能成本元/KWH0041经济内部收益率25IS12经济净现值万元3459上网电价元/KWH027财务内部收益率153IC10财务净现值万元1658投资利税率（含增值税）113投资利润率112投资贷款偿还期年11（含建设期）工程静态总投资回收期年78（含建设期）21第二章水文第一节流域概况一、自然地理概况XX水电站位于XX省XX县XX乡境内长江流域XX水系XX上游支流XX上，站址距XX县城约24KM，下游XX河上不远处有1986年投产发电的XX水电站（装机3500KW），两站站址相距约6KM，XX水电站站址与XX水电站拦河坝相距40M。XX发源于XX县南部的京都尖（海拔1280M），在XX乡境内XX水电站拦河坝下游约150M处汇入XX，全流域面积746KM2，水系呈扁长形，流域长度145KM，流域平均宽度51KM，流域形状系数035。主河道全长183KM，河道平均坡度15，河道落差主要集中在茅山乡双河村石榴河（河底高程约460M）至XX交汇处（河底高程约155M），自然落差305M。本流域水能梯级规划见图211。XX水电站坝址位于XX乡里仁村境内，坝址以上流域面积618KM2，流域长度108KM，流域平均宽度57KM，流域形状系数053，主河道长度139KM，主河道平均坡度18。流域概况见流域水系图212。二、土壤植被概况流域内山高林密，河谷狭窄，河道曲折，坡陡水急。境内人口密度较小，植被良好，土壤侵蚀轻度，泥砂侵蚀模数水平小于临近的皖水，与XX、长河、黄尾河相当，水土流失基本得到控制。222324第二节气象XX水电站流域地处大别山南陡深山区，为亚热带季风气候区，其多年平均气温125,最高气温七月份平均30，最低气温一月份平均25，极端最高气温39，极端最低气温15，年积温4000，无霜期185天，平均日照小时数20705小时，多年平均风速19M/S，历年最大风速为19M/S。第三节水文基本资料XX水电站流域内无实测雨量站，流域边缘有五河、陈家畈两个雨量站，五河、陈家畈雨量站与XX水电站流域同属XX流域范围，其中五河站降雨资料从1967年开始，陈家畈站降雨资料从1973年开始。相邻长河流域周家河站流域内及边缘有周家河，古坊（后改名为双畈）、马嘶铺、下前河、烂泥坳、鲤鱼墩、河图铺等七个雨量站，其中周家河、古坊、马嘶铺、河图铺四站资料自1959年开始，其它三站则从1967年开始。周家河站采用上述七个雨量站计算流域面雨量和多年平均面雨量，先将下前河、烂泥坳、鲤鱼墩三站降雨与周家站同期降雨相关延长到1959年至1998年共41年降雨，然后与其它四站降雨利用泰森多边形法求得周家河站以上流域的多年平均面雨量为1542MM，年最大面雨量为1991年2339MM，年最小面雨量为1978年的1028MM，最大值是最小值的228倍。XX水电站采用五河、陈家畈两雨量站的资料计算流域历年面雨量及多年平均面雨量，将五河、陈家畈两站的雨量资料与邻近流域周家河站的同期25雨量资料相关延长到1998年，得到五河、陈家畈两站的自19591998年共41年降雨资料，然后将两站降雨量相加平均后即为XX河流域降雨资料。经计算得XX水电站流域多年平均面雨量为1610MM，年最大面雨量为1969年的2418MM，年最小面雨为1978年的990MM，最大值是最小值的244倍。周家河站、XX水电站流域的历年平均面雨量成果见表231。周家河站、XX设计站降雨、径流成果表表231周家河站XX设计站年份序号年面雨量MM年径流深MM年平均流量M3/S年面雨量MM年径流深MM年平均流量M3/S1958114825800913716178970219019592146739428161149418310163196031414074981281537888021721961413006607010415568901517719625144817822134152458652169196361627498541691883212687249196471448791151561805311811231196581230436486213049618112119669107884287731150744460871967101354954639414574789715519681110685349460131116251122196912193661428024424177187003661970131758710609182190771296325419711414618725912416388993819519721514111662113141627433146197316166691203206179021164122819741714563773013215231863616919751818975129002212235116646326197619107465191891099438707619772018688118892041947813414263197821102834000689900263905219792213758648111114414771715126续表周家河站XX设计站年份序号年面雨量MM年径流深MM年平均流量M3/S年面雨量MM年径流深MM年平均流量M3/S1980231669111574198174261110621819812416092874115016630102102001982251519789811541571191761801983262262017093293222061648332319842713454766713114330762314919852813295709312113658686713519862916394102041751571191761801987301888312537215161929717190198831143958148139146047931551989321937312783219184541226224019903314367758313015490892817519913423393176543022105515188298199235132252879112388543710719933617934105561811748711174219199437136855085871173447020921995381552091071561553489771761996391816813962391865712491245199740140385309911481181641601998411682095571641740311079217总和63211536259662076599823940397719平均值15428841514161096118827XX坝址处无水文测站。与本流域相邻的有来榜及周家河两个水文站，来榜水文站与本流域同属XX流域，周家河水文站属相邻长河流域。来榜水文站流域面积301KM2，具有1959年、1960年、1962年、1968年及1971年以来的实测资料；周家河水文站流域面积540KM2，具有1958年以来的实测资料。上述各雨量站与水文站均为本次水文分析中的参证站。各测站分布图见212。第四节径流一、概述由于坝址处无实测径流资料，因此坝址处年径流只能采用间接方法推求，本站径流采用降雨径流关系法计算。1986年，原安庆行署水电局勘测设计院和XX县水电局勘测设计室联合编制的XX县大龙潭水电站规划报告中对周家河水文站与来榜水文站的径流进行了相关分析，相关系数为09，证明两水文站径流是相关的，1990年省水利水电勘测设计院的大龙潭水电站工程初步设计中同样引用了该成果，1996年安庆市水利局规划设计院在大龙潭二级水电站工程初步设计中同样引用了大龙潭水电站工程初步设计的径流分析成果，并用相同方法将径流延长到了1991年。本流域与来榜水文站及周家河水文站都是本流域或相邻流域，均可作本站径流计算的参证站，但周家河水文站实测径流资料系列较长，且中间没有缺测年份，故选周家河水文站作为本站的径流计算参证站。二、降雨径流关系的建立统计计算周家河水文站1958年至1998年历年年均径流深资料（资料系列为41年），再根据前面计算的周家河水文站历年面雨量资28料（资料系列自1958至1998年共41年），点绘周家河站流域降雨径流关系见图241，从关系图上可以看出，周家河水文站流域的年降雨径流关系点据较为密集，可以定为一条关系线并用它代表本流域。三、坝址处年径流量推求利用算术平均法统计计算XX水电站流域边缘两个雨量站（五河、陈家畈）的面雨量，用此面雨量作为XX水电站流域的面雨量,系列自19581998年共41年，与周家河站系列一致，统计计算成果见表231。由XX水电站流域的历年面雨量查周家河水文站的降雨径流关系，从而求得XX水电站坝址41年径流资料，成果见表231。经P型适线后频率曲线见图242。经计算，XX水电站坝址处，多年平均径流深为961MM，多年平均径流量为188M3/S，多年平均径流总量为5939万M3。丰水年（P15）、平水年（P50）、枯水年（P85）三年平均径流深分别为13215MM，9227MM，6813MM，平均流量分别为211M3/S，147M3/S，098M3/S；丰、平、枯三年的平均径流深为954MM，平均流量为187M3/S，与多年平均径流深及多年平均径流量相差很小。四、坝址处历年逐日平均流量推求。XX水电站水库库容较小，属日调节，电能计算须分日进行，因此尚须推求XX水电站坝址处历年逐日平均流量，推求方法为由XX水电站间接推算的历年径流总量WI设与相应年份周家河站年径流总量WI参相比，以此比值K乘周家河相应年份逐日平均流WI设WI参量从而求得XX水电站坝址处历年逐日平均流量。XX水电站坝址历年逐日平均流量由电算而来，数据太多，未予列出。293031第五节洪水一、暴雨洪水特性及其成因本流域地处我省长江以北大暴雨高值中心，年可能最大24H最大暴雨量可达1200MM。本流域属亚热带季风气候区，一般每年的初夏（六月份）进入梅雨季节，阴雨连绵，同时受南北冷暖气流交锋的影响，暴雨集中。其次是七月中旬进入盛夏后，受太平洋副热带高压的控制，少量从沿海登陆的台风也影响本流域，台风中夹带大量水汽的气流形成大量降雨。上述两种成因的暴雨在坡降较大的本流域降落后，35H汇至坝址，形成大洪水，其特点是“洪水迅猛，陡涨陡落”。二、设计洪水1设计洪水标准XX水库总库容为773万M3，小于100万M3，依据防洪标准（GB5020194）的规定，确定本水库工程为V等5级，主要建筑物砌石单曲拱坝、坝顶溢洪道级别为5级，洪水标准为30年一遇设计，100年一遇校核。电站装机容量800KW，小于10000KW，引水工程及厂房为V等5级，洪水标准为30年一遇设计，50年一遇校核。临时性建筑物为5级，洪水标准按5年一遇设计。322、由暴雨资料推求坝址洪水根据省水利水电勘测设计院1984年5月编制的XX省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法进行计算。XX水库坝址以上集水面积618KM2，流域长度108KM，流域平均宽度57KM，流域形状系数053，主河道长度139KM，河道平均坡度18。查暴雨等值线图，本流域最大24H点雨量均值为140MM，CV06，最大1H点雨量均值为49MM，CV05，CS均为35CV，24H降雨损失量在50年一遇以上扣除10MM，30年一遇以下扣除30MM，地下水均按30MM计。根据以上数据，计算出XX水库坝址各频率洪峰流量，成果见表251。XX水电站坝址各频率洪峰流量表流量单位M3/S表251频率201053331坝址重现期1/51/101/201/301/100坝址洪峰流量4506609271109159933各频率设计洪水过程线见表252XX水电站坝址各频率设计洪水过程线表252标准流量M3/S时段T1/51/101/201/301/1001571824472162446641063263866861284355180105150542629412417564870101133182756821241642318691021552052939801181742293151013920331740459811333489927110915991245066060573793213218320298367312149914515219419715639312416420416568211515019417527610113216518497192120153194566851091352040597598118213653699011322345067861112333496686111243247648511125284251647126182727322527101510135285744292212343011四、厂址洪水推求XX水电站厂房的设计洪水位为30年一遇，校核洪水位为50年一遇。其厂房位于XX水电站拦河坝下游约40M处，因此本站的设计洪水与校核洪水取XX水电站拦河坝下游30年一遇和50年一遇洪水。由XX水电站工程修正扩大初步设计书中洪水计算可知，XX水电站拦河坝址处20年一遇洪水洪峰流量为25008M3/S，30年一遇洪水洪峰流量为2764M3/S，100年一遇洪水洪峰流量为44398M3/S。通过洪水调查可知1969年洪水洪峰流量为3360M3/S，经过省、市对洪水分析计算XX水系XX干流1969年洪水相当于50年一遇洪水，故本站50年一遇洪水洪峰流量取3360M3/S。四、施工期设计洪水分析施工期设计洪水的目的，是为了合理选择施工期，安排好施工进度，从而降低临时工程造价。由于本站没有实测洪水资料，故直接引用严家水电站对黄尾水文站1958年1995年中的10月4月、103月、102月、113月的洪水分析成果，并将其结果按面积比例直接转换到XX坝址，得各施工期设计洪峰流量。XX坝址各施工期设计洪峰流量见表253，黄尾站、XX站、沙河埠站施工期洪峰模数见表254。从表254可以看出，三站洪峰模数、尤其是临时渡汛采用的低标准3年一遇、5年一遇洪水洪峰模数很接近，因此说明枯水期洪35峰模数与流域面积的大小关系不大。从各时段最大洪峰流量统计结果及表254可以看出，各年104月的最大洪峰流量出现在4月的占60，因而如果枯水施工期包含4月，各频率的设计洪峰流量显著加大，从而导致临时导流工程投资显著增加，因此必须搞好该期内施工组织设计，选择经济合理的枯水施工期及施工导流流量。XX坝址各施工期设计洪峰流量关系表流量单位M3/S表2531/201/101/51/3项目时段站名Q均M3/SCVCS/CV洪峰模数洪峰流量洪峰模数洪峰流量洪峰模数洪峰流量洪峰模数洪峰流量黄尾站152396305218168104月XX3480830147906113698081499062385黄尾站94224181137110103月XX2150725083513067414051314041252黄尾站7722017011787102月XX17609625081504063389043268032199黄尾站7115412710084113月XX1630625057352047291037229031192黄尾站511301027659112月XX1170782504829803823302817402213536黄尾站、XX站、沙河埠站施工期洪峰模数比较表表254重现期项目时段站名流域面积（KM2）Q均M3/SCVCS/CV1/201/101/51/3XX站137720925146114079058黄尾站2701520830147113081062104月沙河埠站46026208825152120087061XX站431025093069050033黄尾站940725083067051041103月沙河埠站1521025100074052036XX站340925069053038030黄尾站710625057047037031113月沙河埠站11608525071054039029第六节泥沙本流域无实测泥沙资料，故引用具有悬移质泥沙实测资料的XX站、黄尾站、潜山站、周家河站作为参证站。XX站、周家河站从1958年开始实测悬移质资料，其中XX站的1961年，1969年至1972年缺测，由周家河站与XX站年侵蚀模数相关插补其缺测年份泥沙资料；黄尾站、潜山站均从1956年开始实测悬移质资料。由资料统计分析可知，1969年上述各站的年侵蚀模数为其均值的7倍左右，这说明1969泥沙需作特大值处理。对于1969年的重现期，则参考洪水重现予以拟定，根据各站洪水分析，1969年的峰量重现期大致为60、70年一遇，但考虑到泥沙与洪水并非完全同步，参照各站泥沙分析情况，故各站1969年泥沙的重现期均视为50年一遇。1969年泥沙作50年一遇处理后，XX各站的多年平均侵蚀模37数（悬移质）为XX站570T/KM2，黄尾站360T/KM2，潜山站370T/KM2，周家河站385T/KM2。从上面分析结果可以看出，黄尾站、潜山站、周家河站观测多年平均侵蚀模数相近，均比XX站小很多，这说明长河、XX、黄尾河泥沙含量要小于皖水。XX是XX的一个支流，位于深山区，其植被与黄尾河流域相似，故决定采用黄尾河水文站泥沙分析成果作为本工程的泥沙资料，取多年平均侵蚀模数M360T/KM2（仅计悬移质）。因无实测推移质资料，根据有关山区河流的资料，推移质来量可按悬移质的01503倍，本库取02倍，则XX水电站水库多年平均总侵蚀模数为432T/KM2，多年平均来沙量为27万T，折合205万M3（容重取13T/M3）。第七节水库面积、容积特性及水位流量关系一、水库面积、容积特性根据XX县水文站2004年7月施测的库区断面图，计算并绘制出设计水电站库区高程面积关系曲线。由设计水电站库区高程面积关系，计算并绘制出设计水电站库区的高程容积关系曲线。成果见表271及图271面积XX水电站库区高程关系曲线38容积表271高程（M）面积104M2H（M）VI（104M3）VI（104M3）2125001502346214019270234620433221602405066782163682181396323046231077220171145412324216122225047962842596752243462815595927442422639796230383