三级电站工程扩容报告汇报.ppt

热烈欢迎 各位领导和专家！,四川禹能工程咨询有限公司,巴汝三级电站工程 (扩容报告),二0一三年一月,四川禹能工程咨询有限公司,5 机电及金属结构 6 施工组织设计 7 工程占地.环评水保 8 投资概算,汇 报 提 纲,1 工程区概况 2 工程区水文及地质 3 工程任务及规模 4 工程布置设计,1 工程区概况,1.1 概 述,巴汝三级电站位于西昌市大桥河干流下游河段，电站进水口位于巴汝乡马颈子，厂房位于巴汝乡河边村。大桥河为雅砻江左岸一级小支流，巴汝三级电站是大桥河流域水电规划中的最后一级电站， 2010年12月完成了巴汝三级电站的可行性研究报告 ，2012年1月及2012年5月相继由凉山州发改委、凉山州水务局以凉水发【2012】132号文“关于印发西昌市巴汝三级水电站工程初步设计报告审查意见的通知” 。 巴汝三级水电站为引水式开发，总装机容量为9600kw，引用流量3m3/s，多年平均发电量 4595万kwh，年利用小时4785 h，总投资8637.76万元。,1.2 装机容量调整,水利发电作为可再生清洁能源，开发资源点越来越少，巴汝三级电站坝址多年平均流量达4.57m3/s，水头较高，有增加装机容量的余地。水能资源尚可再进一步开发利用， 本次装机容量调整工作在前期各专项报告及审查和批复意见的基础上开展，主要对装机容量、相关厂区位置作调整，工程总体开发方案按初步设计批复意见。,本次通过进一步分析与研究，对装机容量进行比较论证、对引水发电系统的特征尺寸和厂区进行调整。调整后装机容量12600kw，多年平均发电量5645万kw.h，年利用小时数4480h，总投资9604.95 万元。,2 工程区水文及地质,2.1 工程区河流概况,大桥河是雅砻江左岸一级小支流，全流域面积168.4km2，平均高程在2400m左右，岭谷高差可达1500m以上，流域北部高，西南部低。大桥河主河道全长23.3km，流域平均宽度7.23km，河道平均比降为75.6。 流域内主要分布的岩层有砂岩、页岩、泥岩。河床推移质分布较多、粒径较大， 流域内涉及西昌市巴汝乡和白马乡等2个乡镇。本工程区巴汝三级水电站只涉及巴汝乡。巴汝三级电站位于西昌市大桥河下段。,2.2 气 象,工程区位于雅砻江左岸一级小支流大桥河下游，属亚热带湿润气候区，根据大桥雨量站、麦地雨量站、西昌气气象观测资料统计：工程区多年平均气温16.9 ，最高气温36.6，极端最低气温3.8；多年平均降水量973.7 mm；多年平均蒸发量为1961.8 mm；多年平均日照时数2445.4h；多年平均风速1.5m/s，最大风速21.7m/s。 流域内的降水主要为降雨，冬春季节在高山地区也有降雪，年降水量随高程变化，降水量的年际变化较小，降水集中在5-10月，降水量占全年降水量的90以上。,2.3 径 流,大桥河的年径流，受年降水的制约，年内变化较大。降雨量年内分配极不均匀，造成径流的年内分配不均匀。汛期6月10月这5个月的径流量占全年的87%左右。由于年径流深较大，其变差系数较小，即径流的年际变化不大 。 由于本流域径流资料较少，移用相邻流域参证站的统计资料，对本流域径流计算，并根据大桥河上实测枯季径流进行修正。本次选择相邻流域的黑水河水文站和大桥河水文站作为本阶段径流分析计算的基本参证站。 巴汝三级电站多年平均来水量w=14400万m3，年径流深1080mm。,2.4 洪 水,大桥河流域属山区性河流，洪水由汛期暴雨产生。本流域5月进入汛期，10月汛期结束。暴雨主要发生在610月， 本流域无实测的暴雨洪水资料，在黑水河流域上的黑水河水文站的洪水系列太短，故大桥河洪水无法直接进行洪水系列统计分析计算，只能用暴雨洪水的办法来推求设计洪水。 本阶段设计洪峰流量计算采用四川省中小流域暴雨洪水计算手册 由设计暴雨推求。经综合分析，巴汝三级水电站的设计洪峰流量在地区上进行比较，是合理的。,2.5 区域地质,工程区大地构造位于“杨子准地台”西部，盐源-丽江台缘拗褶带内。区内断裂构造发育，出露的地层主要有：震旦系灯影组（zbd），震旦系观音崖组（zbg），二叠系（p），三叠系白果湾组（t3bg）地层，以及多种成因的第四系松散堆积。 根据1/400万中国地震烈度区划图本区地震动峰值加速度为0.20g，特征周期值为0.4s，相对应的地震基本烈度为度 ，区域稳定性较差。,2.6 工程地质条件,（1）坝址主要工程地质 根据工程布置，坝长28 m，坝高5.25m左右，为闸坝。进水闸布置在坝左侧，其余为冲砂闸及溢流坝。坝体主要建于漂卵石层地基上，覆盖层厚度812m， 右坝肩为3040的陡坡，基岩裸露，岩性为三叠系白果湾组砂岩、粉砂岩、泥页岩夹煤线，基岩强风化厚度510m，边坡较稳定。右坝肩基础可嵌入基岩，工程地质条件较好。 左坝肩为高河漫滩，地形坡度510度，台地宽3035m，台地冲洪积漂卵石层厚812m，堆积层为强透水，地基存在渗漏及渗透变形问题。因此左坝肩须作防渗处理以解决绕坝渗漏及渗透稳定问题。,输水建筑物为隧洞工程，总长8270.99m，共有隧洞8段，各隧洞间多以暗涵形式相连，最大的暗涵位于贾家沟，长19.66m。 输水线路沿线前段地形相对较缓，后段主要为高陡的河谷岸坡，地形坡度1550斜坡大多露出基岩，斜坡坡面局部有310m的残坡积的块碎石土层。输水建筑物区出露的基岩主要为三叠系白果湾组的砂岩、粉砂岩夹泥页岩或煤线，二叠系峨眉山玄武岩、灰岩，震旦系白云质灰岩、白云岩、泥灰岩、粉砂岩、砂岩等,（2）输水建筑物工程地质条件,厂区枢纽主要水工建筑物有压力前池、压力管道、厂房及尾水渠道等。 厂区枢纽位于大桥河下游河段的右岸河漫滩上，厂房位置高出河水面1.5m。厂区附近不良物理地质现象不发育，出露的地层主要为第四系全新统的冲洪积层和残坡积层；二叠系上统峨眉山玄武岩。水文地质条件简单。,（3）厂区枢纽工程地质条件,压力管道布置在3545斜坡上，上段管坡表层有12m的残坡积块碎石土层，下段管坡残坡积层厚24m。下伏基岩为二叠系的玄武岩，基岩强风化厚度510m。中段裸露玄武岩，管道边坡较稳定。管道镇墩可放置在强风化的基岩上，基础条件较好，承载力满足建筑物要求，管道工程地质条件较好。,（4） 压力管道工程地质条件,本工程所需的天然建筑材料就地取材，在大桥河中游河床中，分布有大量的砂卵砾石层，储量较丰富，可满足设计要求，各类建材质量基本符合技术要求，天然砂料含泥量较重，使用时应用清水冲洗。料场距厂区5km左右，距坝区4km左右，无公路相通，采运较不方便。,（5）天然建筑材料,3 工程建设必要性及任务,3.1 工程建设必要性,根据凉山州能源资源构成特点，优先大力开发水电，满足本区不断增长的电力需求，是凉山州能源建设和持续发展经济的重要途径。大桥河位于四川省凉山州的西昌市境内，水能资源集中、丰富，距西昌直线距离约25km。 电站建成后，将供电西昌电网，以缓解西昌电网电力系统供需矛盾。大桥河径流的特点是水量集中在丰水期，为了充分利用水资源，可增加引用流量，适当加大装机。 原初步设计未考虑引入左岸小河水的加入发电，如果引入这部分水量，可增加1/10的来水（不影响当地居民的农业和生活用水），因此巴汝三级电站适当增大装机是有可能的。当装机容量为9600kw时，水量利用率为38.0%；当装机容量为12600kw时，水量利用率为46.3%。,3.2 工程建设可行性,凉山州地方电网多以县级供区为核心，规模小而分散。巴汝三级水电站工程增容技改后，充分利用水资源，为西昌电网提供更多的发电量，因此巴汝三级水电站工程增容技改符合凉山州电力发展要求。 本次对该电站进行增效扩容，将大桥河左岸支沟小河的水引入渠道内将电站来水增大（小河的集雨面积为12.4km2）。原电站设计引水流量为3.00m3/s,整治之后引水流量增加到3.63m3/s,设计水头为426.0m，将原设计装机9600kw扩大到现设计装机12600kw 。 引用流量增大，增大丰水期水量的利用，适当增大装机，说明巴汝三级电站的扩容是成立的、可行的。因此，巴汝水电站的扩容是十分必要的和切实可行。,3.3 工程规模,根据水利水电工程动能设计规范，本电站设计水平年为2020年，设计保证率为90%。电站装机12600kw 。,3.4 装机容量选择,大桥河径流突出特点是年径流丰枯变化较大，枯期1-5月的径流量仅占年径流量的7.00%左右，根据上游已建的巴汝一级和二级电站运行情况看，枯期出力与装机规模比较均偏小。考虑充分利用丰水期的水量，适当的装机规模可充分利用水资源的利用，因此巴汝三级装机应从电站的经济效益和充分利用水资源来考虑电站的装机规模。 本次分别拟定了9600kw、12600kw、14000kw三种方案进行比较 。,从上表动能经济比较，方案2的单位千瓦投资和单位电能投资均优于方案1和方案3，方案二动能经济指标较优。 从装机容量9600kw至12600kw补充千瓦投资和补充电能投资均低于原方案，说明装机规模从96000kw到12600kw比较有利，而从12600kw到14000kw补充千瓦投资和补充电能投资均高于原方案，说明装机规模从12600kw到14000kw是不利的。综合经济指标分析，电站装机容量为12600kw时方案较优， 本阶段选择巴汝三级电站的装机容量为12600kw。,巴汝三级电站动能指标表,4 工程设计,4.1 工程等别和洪水标准,西昌巴汝三级电站装机容量12600kw，设计水头426.0 m，设计发电流量3.63 m3/s，多年平均发电量5645万kw.h。电站的开发任务主要发电，并兼顾下游生态环境用水要求。根据防洪标准（gb5020194）及水利水电工程等级划分及洪水标准（sl 2522000）之规定，本工程规模为小（2）型，工程等别为等，永久性主要水工建筑物级别为5级，次要建筑物及临时性建筑物级别为5级。 按规范要求，结合工程枢建筑物型式及等别，进水口设计洪水标准为30年一遇， 50年一遇校核，施工洪水为5年一遇；厂区设计洪水标准为30年一遇， 100 年一遇校核 地震基本烈度为8度。,4.2 坝址选择,巴汝三级电站的首部枢纽位于大桥河中游河段，巴汝二级电站厂房附近，本次根据初设审查意见推荐上坝址 不变，坝址位于巴汝二级电站厂房上游75m处，坝址出露岩层为裸露三叠系白果湾组砂泥岩，河流右岸为冲洪积高河漫滩，地形坡度510，冲洪积的漂卵砾石层厚度812m。下伏三叠系白果湾组砂泥岩。河床中为冲洪积漂卵砾石层。,4.3 工程总体布置,巴汝三级电站为西昌市大桥河流域规划中的最后一个梯级电站。巴汝三级电站工程主要建筑物包括：取水枢纽建筑物、输水建筑物和厂区枢纽建筑物组成。取水枢纽取水后沿右岸布置，引水渠长8270.99m至压力前池，压力管道顺斜坡至大桥河右侧的地面厂房，厂区枢纽布置在大桥河河口以上约1km处河漫滩上。（主、副厂房、升压站等厂区枢纽由初设的左岸调整自右岸）。,工程布置及结构设计： 取水枢纽采用正向泄水取水型式，自左至右布置有：进水闸、冲沙闸和溢流坝。 溢流坝置于砂卵砾石层上，坝顶高程1706.05 m，坝高5.25 m，坝长28.0 m。溢流坝表面采用0.4m厚c30钢筋砼抗冲刷。坝体采用c15毛石砼浇筑。溢流坝下游设12.0m长1.0m厚钢丝石笼海曼，后接天然河床。 进水闸闸室长8.2m，宽1.6m，闸底板高程为1704.50m，进水闸孔口尺寸为1.61.5m的潜孔式闸门，进水闸后设6.0m长斜坡段，斜坡段后设4.0m长消力池，消力池宽1.6m，底高程1703.00m，消力池后接172.5m长连接渠（含沉砂池），在连接渠桩号0+40.00处接入巴汝二级电站尾水。,冲沙闸闸室下游采用底流衔接，设消力池，消力池总长15.0m，消力池底高程1701.70m，消力坎顶高程1702.20m。消力池采用0.6m厚c15大块石砼浇筑，表面为0.3m厚c30钢筋砼抗冲刷。 为保证与二级电站尾水平顺衔接，衔接处前4.5m为陡坡段，后设6.5m平水段，并在平水段的外侧墙设6.5m长的溢流堰，将洪水期多余流量泄入大桥河中。,引水涵洞和隧洞共长8270.99m。其中涵洞长49.66m，隧洞长8221.33m。占输水建筑的99.4%，中间布置有2个支洞。本电站隧洞围岩主要有、四类围岩。 隧洞底坡为1 /1000，宽度为1.80m，断面采用城门洞形，根据围岩类别对直墙和顶拱分别采用0.25m 0.3m厚c15砼衬砌，隧洞底板采用0.2m厚c15砼衬砌。,压力前池布置在斜坡上，地形坡度35左右，高程17001704m，前池位置第四系崩坡积层12m，下伏为二叠系上统的玄武岩，斜坡较稳定。基坑开挖平均深8m左右，前池后坡可达1012m高。前池建筑物基础放置在强风化的玄武岩地层上，承载力满足建筑物要求，建基条件较好。,前池为半开敞式，长20.0m，其中渐变段长10m，前室长10m，宽5.0m。前池渐变段底坡1：3.3,渠末底板高程1693.520m，前室底板高程1689.520m。前室段有8.0m布置在洞内，2.0m布置在洞外。进水室正向取水，进水室长5.9m，宽2.0m，进水室底高程1690.020m，顶高程1696.200m，进水室边墙厚1.5m。前池和进水室采用c20钢筋砼浇筑。,压力管道基本沿初设线路到山脚后穿大桥河至右岸接水机主阀。压力管道布置在3545斜坡上，管道镇墩可放置在强风化的基岩上，基础条件较好，承载力满足建筑物要求。 钢管引用流量3.60m3/s，设计最大水头426.0m。由于本电站水头较高，流量较小，拟采用单管联合供水。 钢管主管全长678.17m，主选管径为1.10m。压力钢管采用露天单管联合供水方式，由一根主管下经卜岔供两台机组，设计流量360m3/s，壁厚1026mm，钢材为q345b。 主管设置8个镇墩，70个支墩，支墩间距8.0m。,厂区枢纽布置：根据厂区河段河相分析：左岸受冲、右岸为淤岸。现右岸河漫滩全是沙卵石河床冲积物，该段河床比降33%。由于右岸河漫滩上游坡脚有一段向河弧形玄武岩基岩，自然形成一道天然挑坝挑水向左岸 ，若右岸布厂区，其外侧的防洪堤形成后，固定了左岸河床，右岸相应成稳定区。 厂区布置从下游至上游依次布置为主厂房、副厂房、升压站。进厂公路沿右岸分别进入主厂房安装间、副厂房及升压站的变压器场。 主厂房为卧式机组厂房，由主机间和安装间两部分组成，总长38.8m、宽15.5m。室内地面高程1256.92m，建基面高程1250.83m，厂房高度13.10m，地下结构有设备基础及厂房基础。主厂房采用c25钢筋混凝土框架结构。,副厂房布置在主厂房上游侧侧，由开关室和中控室组成，副厂长23.4m、宽14.48m房高5.5m，采用c25钢筋混凝土框架结构，并与主厂房之间用宽5cm的伸缩缝分开。 升压站采用户外式升压站。长31.2m，宽17。0m 厂区临河侧布置防洪堤长约170.0m, 地基为砂卵砾石层，堤基置于深泓线以下2.0m。堤顶高于校核洪水为0.5m，堤顶高程和底高程随河床比降变化而定。防洪堤采用c15毛石砼浇筑。 厂区附近有官地电站对外交通公路经过， 进厂公路从官地电站对外交通公路接入，沿大桥河右岸布置约1km进厂公路。,4.4 机电及金属结构,本次巴汝三级电站装机容量由9.6mw调整至12.6mw，机组单机容量由4.8mw增至6.3mw，水轮机型号为： cja475(双)-w140/2*11.5 (双喷卧式) ，额定水头：426.00m，额定出力： 6.632mw，装机台数： 2台，发电机型号：sfw6300-10/2150，额定功率：6.3mw，对机电设备的影响分析如下： （1）机组容量加大后，将机组的同步转速由750r/min调整为600r/min，使水轮发电机的制造难度降低，机组运行更稳定，同时可增加电站效益。 （2）机组容量加大后，所选水轮发电机组的价格有一定的差价，机组投资增加2（39.0+44.8）=167.6万元，主厂房尺寸从长28.5m宽14.3m调整为长38.82m宽15.5m，需增加29.5万元，但机组容量增至12.6mw后，可增加年发电量889万kwh，增加的单位电能投资0.1885元。,（3）对电站油水系统辅助设备作调整，辅助系统设备投资各有增减，总投资影响不大，详见调整后的油、水、气系统图。 （4）技术供水系统： 初设报告采用尾水渠设冷却器的循环技术供水方式，三台离心水泵（两台工作，一台备用）的方案。本次调整报告为增加技术供水水压的稳定性、运行维护的方便性和确保机组运行的安全性，采用高位水池重力流方案，设潜水深井泵两台（一台工作，一台备用），本方案投资较为节省， （5）透平油系统：本次调整报告，考虑到卧式机组容量较大，为缩短机组主轴长度，增加机组运行的稳定性，机组径向座式轴承采用油强迫外循环方式，特增加轴承油外循环系统，即每台机组各增加一套高、低位油箱，低位油箱设两台循环油泵。,（6）气系统：该电站主制动方式采用反向喷水制动，设低压气系统作机组停机抱闸（制动飞轮）用。因次本次调整报告调整低压气系统设备，设单螺杆式空压机两台，1.5m3储气罐两个，一个用于制动，一个用于吹扫。 本次金属结构设备有取水建筑物和引水建筑物闸门(阀)及启闭设备、栏污栅。共计门槽埋件7套，闸门7扇，拦污栅3套；卷扬式启闭机4台，螺杆式启闭机3台。闸门及埋件总重为36.60t,其中闸门重22.16t，门槽埋件重13.94t，拦污栅重14.52t，启闭设备重6.75t。 本工程金属结构门叶采用金属喷锌防腐处理。,4.5 消防总体设计,巴汝三级水电站消防设计采用“以水灭火为主，化学灭火为辅及其它灭火相结合”的消防总体方案。 按厂内建筑物和厂内电气设备周期、主副厂房内设置消火栓的原则，进行消火栓的配置。发电机及厂房消火栓箱为水电专用型，在主副厂房、厂区开关站周围，各设置3个ss100消火栓，以保证厂区的消防需要。 厂房内采用水灭火和干粉灭火器两种灭火方式，水灭火方式采用设置消火栓和固定式水喷雾灭火装置；干粉灭火器采用磷酸胺盐干粉灭火器。,5 施工组织设计,5.1 施工条件,西昌巴汝三级电站位于西昌市巴汝区大桥河的中下游打罗乡境内。电站进水口目前已有公路相通，进厂公路通向官地电站施工公路，需新建800m进场道路即可进入厂区，直通主、副厂房及生活区。 工程建设所需的木材、水泥可由西昌供给，运距80.0km，其它机电设备、钢材等可沿公路运至工地。金属结构由厂家加工制作完毕后运至现场安装。 工区有10kv输电线路通过，需就近架设至各施工点附近降压“t”接，即可满足工程需求。 工程区后段及厂区附近，分布有大量的灰岩、白云岩、玄武岩等坚硬岩石，可开采加工人工砂石料。储量和质量均能满足工程需要。,5.2 施工导流,根据水利水电工程施工组织设计规范（sl3032004）规定，相应的各期导流建筑物级别为5级，其洪水重现期为510年，考虑到本工程导流规模、投资及技术难度不大，故选用导流洪水标准为5年一遇（p=20%）。 首部枢纽导流采用2个枯水期进行分期施工的方法进行施工，厂区枢纽导流先期实施防洪墙工程以及尾水渠，考虑一个枯期完成。引水隧洞施工根据工程特点，从上游至下游沿线设2个施工支洞，利用进口、2个施工支洞共14个工作面完成隧洞开挖等施