水利工程论文-梅子水一二级电站增容扩建可行性分析.doc

水利工程论文-梅子水一二级电站增容扩建可行性分析摘要：利川市梅子水电站建设较早，由于设计受当时条件限制装机容量较小，年利用小时较大，弃水较多。因此增容改造可行性分析工作显得十分必要。根据电站多年运行参数、水文资料及财务经济评价进行分析增容可行性。关键词：梅子水电站增容扩建可行性一工程概况梅子水是利川市五大水系之一，位于市西北部，为长江三峡段汇入支流石芦河的主要源头之一，主流源于利川市南坪乡，沿东北方向流经南坪乡、柏杨坝镇、兴隆口管理区，在两河口（石家咀）出利川进入重庆市境内，于云阳故陵镇汇入长江。干流全长84.4km，流域总面积547.12km2，其中境内河段长45.4km，流域面积227.5km2。境内河道按地形可划分为两段，上段26.1km纵坡平缓，平均纵坡1.1，下段19.3km纵坡陡，自然落差大（即从一级电站大坝开始至重庆市边界），平均纵坡达3.5%，水力资源丰富，水能理论蕴藏量6.89万kw，可开发量2.41万kw。该流域规划按五个梯级开发，总装机10台共13270kw，其中一、二级电站早已建成(装机容量1570kw)，三级电站(设计装机6000kw)已完成初设阶段前期工作。一级电站于1986年建成，已运行15年，该站地处自然落差非常集中的跌水跌马坎下方，仅引水380m就获得水头115m，引用流量1.3m3/s，装机2500kw。主要水工建筑物为：浆砌石低拦水坝一座，以满足引渠进水要求，引水部分为全隧洞长380m，渠末设浆砌石前池一座，前池至厂房敷设D800压力钢管一条长250m。机电部份现状为：机组为斜击式，分设高压室和中控室，发电机电压为400v，采用10kv电压等级将电力输送到柏杨镇35kv变电站，输送距离9km。该站自建成至今运行正常，上网后年均发电量600万kwh，最高达650万kwh，计入调度限发电及设备非正常检修等因素，该站年均发电量可达630万kwh左右，最高可达680万kwh，即年利用小时数在6000-6800h之间。二级电站建于1977年，已运行24年，该站拦水坝紧接一级电站尾水，引渠长0.96Km，渠末设浆砌石前池一座，前池至厂房敷设D800压力钢管一条长127m，水头62m，引用流量1.5m3/s，装混流式机组2台共570kw（1320+1250）,无副厂房。电力送至一级一并输出，该站主要由于机组设备质量差，运行一直不正常。存在的问题1、原装机容量小一、二级电站受开发时期客观条件限制，即主要由于资金不足、用电负荷小、小孤网运行等因素制约，致使电站装机容量未能按充分合理利用水力资源的要求确定，导致装机容量小，年利用小时数过高且长时间弃水。2、引用流量小，汛期弃水严重一级电站引用流量为1.3m3/s，仅为中水年年均流量3.13m3/s的41%，利用流量显然小了。自92年上网以来，在年利用小时数高达6000-7000h的情况下，仍长期弃水，从州水文水资源勘测局提供的丰、平、枯代表年逐日平均流量统计计算，平均每年日均流量大于引用流量出现弃水的时间达203天，多达4872h，充分说明梅子水一、二级电站现有装机引用流量小，造成了水力资源浪费，具有较大的改、扩建增容潜力。3、机组设备质量差二级电站目前水工部份运行正常，但机组设备状况极差，由于建设时期条件困难，四台主机分别由四个非正规厂家制造，质量差且不配套，运行一直不正常，目前已严重老化，出力不足，处于带病运行状态，两机组只能达到额定出力的70%-80%，另据运行统计显示，机组每年因被迫停机修理多达900-1500小时，而且买不到配件。该站自1992年上市网以来，年均发电量211万kwh，仅为设计值380万kwh的56%，年利用小时数仅3700h，主要是设备质量问题所致，加之该站厂房现已十分破旧，因此，该站亟待更新改造。4改造的必要性鉴于上述情况，加之两站都早已并网运行，尤其上游五座小水库每年可提供600万m3调蓄水量，为电站提供可靠的日调节条件，枯水期可集中发高峰电，该项目实施后，装机容量约占市网电站装机的20%，枯水期利用大型日调节池发峰电，在市网上具有较好的调峰作用。而且按现行规范上网电站年利用小时过高实际上是水力资源的浪费，因此拟对两站进行改扩建，实现增容，解决弃水浪费和年利用小时数过高的问题，将年用小时降到4500h左右,使水力资源得到合理、充分的利用，多发电、发峰电，从而获得更好的经济效益。因此，对梅子水一、二级电站进行扩建改造增容不仅必要，而且十分迫切。二工程自然条件2.1气象水文2.2.1气象梅子水流域属亚热带湿润季风性山地气候，流域内历年平均气温12.2，最高+34.9，最低-15.9，无霜期234天，相对湿度在80%-83%之间。峰面雨是降水的主要特征，流域内设有南坪、柏杨两个雨量站，南坪站位于流域上游，始建于1964年，积累资料37年，柏杨站始建于1958年，积累资料43年。流域内多年平均降雨量1400mm，年最大降雨量1835mm，年最小降雨量782.2mm，24h最大降雨量：南坪站212.9mm、柏杨站202.5mm。2.2.2水文委托恩施州水文水资源勘测局作本工程水文分析计算，现将流域特征参数及计算成果列于下面：1、F=139km2L=26.1kmJ=1.12、设计年径流成果表（表1-1）设计年径流成果表表1-1年别设计频率P年雨量(mm)年径流深(mm)年平均流量(m3/s)代表年丰水年P=20%1550.5870.83.841970平水年P=50%1349.6713.63.161987枯水年P=80%1115.9543.12.3819922.2.3设计洪水该工程规模为小型，按规范要求取洪水设计频率为P设=5%，经计算得设计洪峰流量为594m3/s。由于坝址上游河道纵坡平缓，尤其是开河口人工河段及节制闸行洪能力有限，洪水期间导致上游大片农田淹没，形成滞洪库容从而大大削减了洪峰流量，从1982年7月洪水（p=2%）坝上实测水位计算过坝流量仅为107m3/s，本次设计过坝洪水流量经滞洪调洪演算Q设=20