小族坪水电站可行性研究报告.doc

目 录1 综合说明11. 1概况11. 2自然条件11.3工程地质41.4 工程任务和规模71.5工程布置及建筑物111.6 机电及金属结构141.7 消防设施151.8 施工161.9水库淹没及工程永久占地171.10 环境保护和水土保护171.11 工程管理171.12概算171.13 经济评价181.14综合评价结论202 水 文262.1 流域概况262.2 气象272.3 水文基本资料302.4 径流302.5 洪 水412.6 泥沙432.7 设计断面水位流量关系442.8 冰情453 工程地质- 49 -3.1工程区地质概况- 49 -3.2库区工程地质条件与评价- 50 -3.3坝址区工程地质条件与评价- 53 -3.4坝区工程地质问题分析- 56 -3.5引水线路的工程地质条件与评价- 58 -3.6厂房区工程地质条件与评价- 66 -3.7天然建筑材料及施工用水- 67 -3.8 结 论- 70 -4 工程任务和规模- 72 -4.1 地区社会经济概况及工程建设的必要性- 72 -4.2 综合利用及开发任务、供电范围与设计水平年- 81 -4.4 装机容量及额定水头选择- 87 -4.5 电站运行方式和电站能量指标- 89 -4.6 泥沙设计- 90 -5.工程布置及建筑物1095.1设计依据1095.2工程选址1125.3 坝线选择和总体布置1145.4挡水建筑物1175.5 铺盖和地基处理1195.6引水建筑物1265.7 厂区及开关站1346 水力机械1376.1.电站基本参数1376.2水轮机及其附属设备1386.3辅助机械设备1466.4采暖通风与空气调节1547 电气设计1587.1电站接入系统方式1587.2电气主接线1587.3厂用电接线及枢纽用电接线1667.4主要电气设备选择1667.5 过电压保护及接地1767.6 自动控制1777.7 二次接线1827.8通信部分1877.9电气设备布置1938.金属结构设计1958. 1 概 述1958.2 泄洪冲砂闸的金属结构1958.3 引水发电系统1978.4 压力前池系统1988.5 厂房尾水闸门及启闭设备2008.6 闸门开度集中监控2018.7 金属结构设备防腐2019 消防设计2039.1 工程概况和消防总体设计方案2039.2 工程消防设计20510 施工组织设计21210.1 施工条件21210.2 施工导流21310.3 料场选择与开采21910.4主体工程施工22210.5 施工交通运输22510.6 施工工厂设施22610.7 施工总布置22810.8 施工总进度23010.9主要技术供应23211水库淹没及工程永久占地23311.1 水库淹没处理范围23311.2 水库淹没损失23411.3 库区处理23411.4 移民安置23411.5 淹没处理概算23511.6 工程永久占地23512 水土保持方案23612. 1 水土流失现状及治理状况23612.2 环境保护24013工程管理24513.1管理机构24513.2电站人员编制24513.3工程管理24513.4工程管理范围及保护范围划定24613.5 通信24614 工 程 概 算24814.1 编制原则和依据24814.2 基础单价24814.3 工程概算24915 经济评价30615.1 概况30615.2 评价依据、内容和主要评价参数30615.3 财务评价30715.4 国民经济评价31115.5 敏感性分析31215.6 综合评价31315.7 附表315491 综合说明1. 1概况小族坪水电站位于甘南州卓尼县纳浪乡的洮河干流上，中国水电顾问集团西北勘测设计院2005年编制的甘肃省洮河干流古城以上河段水电补充规划报告（甘肃省发改委以“甘发改能源2005793号”文件批复此报告），洮河古城以上河段共规划有33个梯级电站，水电站总装机容量为496.35MW，多年平均发电量为23.7688亿kWh，小族坪为第二十三座。该电站规划报告中采用引水式开发方案，枢纽正常蓄水位2452.50m，设计水头13.40m，发电引用流量137m3/ s，装机容量16.5（35.5）MW，电站枢纽距上游已建的青石山水电站厂房约2.2km。经实测，规划报告电站设计水头有误，额定水头偏大，本次设计做了修改，增高了枢纽的正常挡水位，加大了发电流量，装机容量修改为18（36.0）MW.。1. 2自然条件（1）地理及气候洮河是黄河上游最大的一级支流，发源于甘肃、青海两省交界处的西倾山东麓，由西向东流经碌曲、临潭、卓尼、由岷县折向北流、经临洮在永靖县境内汇入黄河刘家峡水库。洮河流域位于甘肃省东南部，流域面积25527km2，河流全长673.1km，河源地海拔高程4260m，原河口处高程1629m，由于受刘家峡水库水位的影响，实际上河口处1735m高程以下为库区，干流平均比降为2.8。总落差2631m，水能资源蕴藏量较大。根据流域自然地理状况，洮河可分为上、中、下游三个分区。上游地区：碌曲、夏河一带，河道高程在3000m以上，干流河谷狭窄，两岸地势高峻，河道平均比降达4.57。流域植被较好，水草丰盛，水文分区属“甘南高原草原区”。中游地区：岷县一带，地表切割较浅，呈高原形态，河谷宽浅，河道平均比降2.84。植被较好，除局部地段外，多数地区水土流失较轻，河道高程约在20003000m之间，水文分区上属“甘南东部高山森林区”与“太子山林区”。下游地区：临洮、永靖一带，河谷滩地开阔，山势低平，河道高程约在17002000m之间，河道平均比降2.67。本地区植被较差，水土流失严重，是洮河泥沙的主要来源区。水文分区上属“中部干旱黄土丘陵区”。小族坪水电站坝址位于洮河中游，距上游洮河下巴沟水文站119km，距下游岷县水文站56km，坝址以上控制流域面积13402km2。小族坪水电站位于高山地区，气候高寒阴湿，多雨雪。冰雹和暴雨是主要灾害性天气。根据卓尼气象站资料统计，年平均气温4.5，平均最高气温12.9，平均最低气温-1.7，极端最高气温29.4，极端最低气温-23.4，年降水量578.1mm，蒸发量1238.3mm，最大风速14m/s，最大冻土深度109cm。（2）水文小族坪水电站年径流计算的依据站为洮河下巴沟、博拉河下巴沟（两站径流合并后称为下巴沟站径流系列，下同）、岷县水文站。选用具有19472001年共55年年径流系列的李家村站为参证站进行插补延长。1）径流下巴沟站到岷县站区间流域下垫面情况相似，气候条件基本一致。故可用下巴沟站与岷县站年径流统计参数按集水面积直线内插得小族坪水电站的年径流统计参数，洮河小族坪水电站工程设计年径流频率计算成果见下表11、2。小族坪水电站设计年径流成果表表11F(km2)均值(m3/s)CvCs/Cv不同保证率的设计值（m3/s）15%25%50%75%85%1340296.50.322.512811592.474.165.7族坪水电站设计洪峰流量均值按流域面积由岷县站和下巴沟站双对数内插求得，洪峰流量均值=563m3/s，Cv值按流域面积由岷县站和下巴沟站直线内插求得，Cv=0.64，取Cs/Cv=3.5小族坪水电站设计洪峰流量成果表表12均值(m3/s)CvCs/Cv各种频率设计值（m3/s）0.33%0.5%1%2%3.33%5%10%20%50%5630.643.523402170191016401440129010207674433）泥沙小族坪电站以上河段流域植被良好，降雨形成地表径流挟入河流的泥沙也较少。小族坪水电站坝址河段没有实测泥沙资料，只有通过下巴沟站与岷县站悬沙成果推求。根据岷县站19592001年43年系列计算得多年平均悬移质输沙量为242万t。最大断面平均含沙量222kg/m3（1991年5月），最小断面平均含沙量为0。根据插补延长后的下巴沟站19592001年43年系列资料计算得多年平均悬移质输沙量为67.7万t。水电站坝址处多年平均悬移质输沙量197万t，多年平均悬移质含沙量0.65kg/m3，侵蚀模数147t/km2。推移质按悬沙的10%考虑，推移质输沙量为19.7万t。4）冰情一般11月上中旬开始结冰，3月上中旬全部融化。岸边最大冰厚1.78m，河心最大冰厚2.5m。 1.3工程地质1.3.1工程区地质概况工程区在大地构造上处于西秦岭东西向复杂构造带，但断裂构造不发育，未见大的区域性断裂构造。区域构造以复式褶皱为主，总体位于洮河复向斜北翼，出露地层为三叠系中统第四岩组中厚层变质石英砂岩与砂质板岩的层状组合，呈单斜产状，走向稳定，岩体中裂隙较发育。第四系松散堆积物分布广泛，与工程有关的主要为河谷砂卵砾石层。小族坪水电站工程区地处甘南高原中部基岩剥蚀中高山区，地势总体西高东低，河谷两侧山体陡峻，海拔多在27003000m，谷底高程25402570m，河床宽80200m，河床纵坡降为3.2，河床覆盖层厚度一般13m，局部基岩裸露。工程区出露的基岩地层为三迭系中统第四岩性组的变质石英砂岩、砂质板岩，两类岩性呈夹层或互层组合层。工程区第四系松散堆积地层主要有：现代河床及河谷、级阶地冲洪积层，冲沟及其洪积扇（锥）的洪积层，斜坡及其坡脚的崩坡积层。根据2001版1:400万中国地震动参数区划图及中国地震动反应谱特征周期区划图（1:400万）(GB18306-2001)，50年超越概率为10%，工程区地震动峰值加速度为0.15g、地震动反应谱特征周期为0.45s，相当于地震基本烈度为VII度。1.3.2 上下坝线的地质条件坝区河段呈“V”字型向南（右岸）突出，布置两条比选坝线，下坝线正好位于河流转弯处，上坝线位于下坝线上游240m处。上坝线处河槽口宽约200m，底宽约160m，深约710m，河床面略向左岸倾斜，主流偏向河床左侧，河床右半侧基岩裸漏，左半侧覆盖厚0.52.5m的砂卵砾石层，河左岸为级阶地，该处宽约400m，阶面高程2454.92455.2m，表层为0.81.5m厚的砂壤土，下部为阶地砂卵砾石层,厚711.5m；河右岸为级基座阶地，其阶面高程2458-2460m，基座高程2456-2459m，基座高出正常挡水位25m，阶地前缘呈2530左右的斜坡，基岩裸露地表。坝区基岩为三叠系中统第四岩组砂岩、板岩，岩层呈单斜产出，岩层走向与坝线斜交，夹角约30。下坝线与上坝线地质结构相近，坝基段河床砂卵砾石层厚12.5m，基底岩性为三叠系中统第四岩性组砂质板岩，属弱透水岩层。岩体的物理力学性质与上坝线基本相同。1.3.3 库区的地质条件水库区基本围限在河槽范围内，坝址区河床基岩裸露或仅有0.52.5的砂卵砾石覆盖，库右岸的阶地基座高出库水位，右岸不存在绕坝渗漏问题，基岩可视为相对隔水层，库左岸的级阶地基底低于河床基底，水库的渗漏途径主要为库水通过左岸级阶地砂卵砾石层的绕坝渗漏,经估算的绕坝渗漏量为1635 m3/d。水库左岸坡均为土质岸坡：主要为阶地前缘砂砾石、砂壤土岸坡，次为库尾段青石山坡脚长约600m的公路填方块碎石土岸坡。水库右岸主要为、阶地前缘陡坎及斜坡，近坝段为阶地前缘基座岩质岸坡、岩土混合岸坡，从下坝线至上游分布长约290m；再上游为阶地和漫滩砂砾石、砂壤土岸坡。1.3.3 引水系统的工程地质条件1#隧洞段，沿洮河右岸羊化山山麓，在、级阶地基座中穿行，岩性为中厚层砂岩与板岩互层，其中类围岩长0.53km，占隧洞总长的36.3%，类围岩长0.81km，约占隧洞总长的55.5%，隧洞进出口为类围岩，长0.1183km约占隧洞总长的8.1%。明渠段地势比较平坦，上部含碎石砂壤土，下部为砂砾卵石层，阶地基底为板岩与砂岩互层的弱风化层，基岩面呈波状起伏，无地下水影响，渠底多置于弱风化基岩中，渠身岩性以冲洪积砂卵砾石层为主， 2隧洞洞身围岩中厚层砂岩夹板岩，其中类围岩隧洞总长的67.3%，类围岩占隧洞总长的32.7%。1.3.4前池、厂房前池位于级阶地前半部，地形平坦，表层为为含碎石砂壤土，下部为砂砾卵石，基底为薄层板岩偶夹砂岩， 厂房表层为砂砾卵石，基底为薄层板岩偶夹砂岩，阶地陡坎上基岩1.3.5天然建筑材料（1）砼骨料场1料场位于木耳乡东侧大峪沟右岸漫滩上，主要开采区选在大峪沟桥南以上区段，料场距坝址10Km，距厂区约14Km，运输有岷（县）卓（尼）公路，交通便利。2#料场位于厂区下游0.50.8km的洮河右岸河漫滩上，紧临公路,距坝区约4km，采运较为方便。二个砼用骨料场总储量达到设计要求，符合质量技术要求。（2）防渗土料土料场选择在温旗村南的干沟沟口右岸级阶地，沟口有便道通向公路，便道长约300m，可通行农用汽车，采运方便。料场基本处于厂区与坝址的中间，距厂区、坝区各约2km。该料场储量为10.5万方，完全满足设计用量要求。（3）块石料料场位于枢纽区上游约1.3km的洮河右岸、羊化山西坡，岷卓公路从坡脚通过，料场与公路间尚有宽2050m的残留级阶地，距厂区约5km。运输条件好1.3.5施工及生活用水电站主要建筑物均位于洮河岸边，洮河径流量大，河漫滩及、级阶地下部砂卵砾石层中赋存有较丰富的地下水，均属低矿化度淡水，符合砼拌制和养护使用要求，作为生活用水需进行沉淀、消毒处理。砼骨料场位于洮河及支流河边，冲洗水源充足、方便，各主要建筑物区均可就近采用，施工用水极为便利。1.4 工程任务和规模1.4.1流域概况和地区社会经济现状洮河水资源和水力资源较为丰富，年径流量49.2亿m3，干流（计算）总落差2190m，根据甘肃省水电设计院1986年补充复核估算成果，洮河干支流水力资源理论蕴藏量为2220MW（其中干流1460MW，占65.8%；支流760MW，占34.2%），其中可能开发的水力资源约940MW，目前全流域已建成水电站总装机容量约200MW，仅占可开发水力资源的21%，开发利用程度不高，有较广阔的发展前景。根据甘南地区电力系统现状，地区能源分布特点和电力规划，小族坪水电站供电范围是少部分送往卓尼县城及其周围地区，满足当地用电需要，大部分经由岷县送入甘肃省网，满足甘肃电网不断高速增长的电力工业发展需要。1.4.2 正常蓄水位选择小族坪水电站下坝线距上游青石山水电站厂房尾水约2.2km，区间无较大支流汇入，库区淹浸没耕地较少，采取工程措施防护后只淹没耕地约15亩，不影响正常蓄水位的选择，库区也不存在移民问题。故小族坪水库正常蓄水位选择，主要考虑与上游青石山水电站尾水进行合理衔接的问题，充分利用水能资源。甘肃省洮河干流古城以上河段水电补充规划报告中小族坪水库的正常蓄水位为2452.50m。本着梯级电站合理衔接、充分利用水能资源的原则，小族坪水库的正常蓄水位选择初步拟定2453.00m、2454.00m和2455.00m共三个方案进行比较。各正常蓄水位方案对青石山厂房尾水位的影响表见下表（表1-3）各正常蓄水位方案对青石山厂房尾水位的影响表表1-3 单位：m 流量（m3/s）天然水位2453.00m2454.00m2455.00m回水位影响回水位影响回水位影响96.52455.072455.0702455.0702455.530.461632455.502455.5002455.5002455.940.447672457.852457.8502457.8502458.280.4312902459.152459.1502459.1502459.550.40从小族坪水库的淹没损失来看，淹没土地、淹没林地等项指标都比较小，水库淹没损失不是决定小族坪正常挡水位方案取舍的关键因素。小族坪水库对青石山电站尾水位的影响，多年平均流量96.5m3/s时，2453.00m及2454.00m方案基本没有影响；2455.00m方案影响青石山厂房尾水位0.46m，使青石山年发电量减少262万kWh，而小族坪水电站增加年发电量609万kWh、净增加347万kWh。正常挡水位从2453.00m升至2454.00m，静态总投资增加743万元，补充单位电能投资1.218元/kWh，差额投资经济内部收益率大于10%，说明方案在经济上有利；从2454.00升至2455.00m，静态总投资增加736万元，补充单位电能投资2.121元/kWh，差额投资经济内部收益率小于10%，说明方案在经济上不利。综上分析，本阶段初选小族坪水电站正常蓄水位为2454.00m。1.4.3 装机容量选择甘肃省洮河干流古城以上河段水电补充规划报告中小族坪水电站的装机容量初拟为16.5MW，发电引用流量137m3/s。根据小族坪水电站的水流出力情况，拟定15MW、16.5MW、18MW和19.5MW三个装机容量方案进行比较。上述各装机容量方案的主要技术经济指标见表1-4。小族坪水电站装机容量选择比较表表1-4项 目单位方案方案方案方案1.装机容量MW1516.518.019.5差值MW1.51.51.52.额定水头m13.03.机组台数台2+14.单机额定流量m3/s45.349.854.358.85.年发电量万kWh7723797181698316差值万kWh2481981476.装机利用小时数h51494831453842657.水轮机型号ZD(581) -LH-260ZZ(581) -LH-260ZD(571) -LH-275ZZ(571) -LH-275ZD(597) -LH-285ZZ(597) -LH-285ZD(552) -LH-300ZZ(552) -LH-300发电机型号SF5-30/3900SF5.5-32/4250SF6-32/4250SF6.5-36/5120水轮发电机组总重t4044554825468.投资增值万元4313763199.补充单位电能投资元/kWh1.741.852.1710.差额投资内部收益率%12.4310.718.30由表可见，小族坪水电站的装机容量从15MW增至16.5MW、18MW、再增至19.5MW，年发电量分别增加248、198万kWh和147万kWh，而补充单位电能投资由1.74元增加到1.85元、再增加到2.17元。装机容量从15MW（方案）增至16.5MW（方案）增加的年发电量较多，补充单位电能投资较低、差额投资内部收益率为12.43%、大于10%，说明装机容量16.5MW（方案）比装机容量15MW（方案）优越；装机容量从16.5MW（方案）增至18MW（方案）增加的年发电量有所减少，但差额投资内部收益率为10.71%、仍大于10%，说明装机容量18MW（方案）比装机容量16.5MW（方案）优越；装机容量从18MW（方案）增至19.5MW（方案）增加的年发电量减少较多，差额投资内部收益率仅为8.30%、小于10%，说明装机容量18MW（方案）比装机容量19.5MW（方案）优越。经综合考虑，初步选定小族坪水电站的装机容量为18MW。1.4.4 额定水头选择1）最大净水头小族坪水电站最大净水头由前池正高水位2452.05m时、最小发电流量20m3/s工况控制，此时厂房尾水位为2436.35m；水头损失0.4m，则小族坪水电站最大净水头为15.30m。2）最小净水头 小族坪水电站最小净水头按前池正高水位2452.05m时、下游厂房设计洪水位2441.86m时三台机满发工况计算，机组满发水头损失0.4m，则小族坪水电站最小净水头为9.79m。3）平均水头经计算，小族坪水电站加权平均净水头为13.52m。4）额定水头选择鉴于本电站系低水头、径流式水电站，其最小水头往往出现在下游尾水位壅高的洪水期，如果水轮机额定水头选得过高，将会出现在洪水期有流量但水头受阻，造成发不足额定装机容量的情况，本水电站水轮机额定水头应参考装机满发时机组运行净水头（13.36m）确定。据此本水电站水轮机额定水头初选为13.0m。另外，根据小型水力发电站设计规范（GB500712002），额定水头应按额定水头与加权平均水头的比值在0.850.95之间选择。经以上分析，本阶段选择小族坪水电站的额定水头为13.0m，为加权平均水头的0.96。1.4.5 电站运行方式和电站能量指标小族坪水电站为等小（1）型工程，装机18MW，多年平均年发电量约8169kWh。电站建设工期24个月，预计第一台机组2009年前发电，水电站设计水平年采用2015年1.5工程布置及建筑物1工程等别及标准电站装机容量18MW，依水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000），工程等别为等，工程规模为小（1）型。主要建筑物级别为4级，次要及临时建筑物为5级。由于泄冲闸挡水高度低于15m，且上下游最大水头差小于10m时，洪水标准按平原、滨海区标准确定。枢纽洪水标准：设计 重现期（年）为20年（P=5%）； 校核 重现期（年）为50年（P=2%）。消能建筑物洪水标准：重现期（年）为20年（P=5%）。厂房洪水标准：设计 重现期（年）为20年（P=5%）；校核 重现期（年） 为100年（P=1%）。（1）坝线的确定通过现场查勘，根据地形、地质条件以及规划报告，在羊化村选定坝址，在坝址区内选了上下两条坝线，其中一条为推荐坝线，另一条为比较坝线，下坝线正好位于河流转弯处，两坝线相距240m。上下坝线总体布置相似，建筑物布置和结构相近，由于上坝线较下坝线多一段沿河岸修建引水渠道，投资较大，经经济比较，下坝线为推荐方案。（2）总体布置推荐方案的坝线，工程由枢纽、引水系统和厂区三大部分组成。枢纽为一综合建筑物，总长128.56m，担负着引水、泄洪和冲砂等任务，从左到右，主河床上沿坝线依次布置有五孔开敞式泄洪冲砂闸、一段溢流坝，三孔进水闸引水角4339。引水系统总长2756.044m，由明洞、隧洞和明渠组成，不同建筑物之间用渐变段连接。前池至厂房管道为压力管道，管道采用外包砼内衬钢管，机组供水采用单管单机，管内径4.0m。厂区由主、副厂房、尾水渠、升压站和管理区等建筑物组成。尾水渠出口直接与洮河。管理区设在厂房左侧级阶地上，通过扩建乡间路到厂区。（3）建筑物的布置、型式及主要尺寸（1) 枢纽从右到左依次布置有进水闸、泄洪冲砂闸、溢流坝。进水口布置在泄冲闸上游处。根据主河床高程和地质条件，闸底板高程定为2448.00m，泄冲闸总宽60.80m，闸孔单宽10m，闸室段长12.00m，闸高7.70m。工作闸门为平板钢闸门，采用液压启闭，启闭机置于闸室内，工作门前设一扇平板检修闸门，台车启闭，闸墩尾部设交通桥，满足施工安装和检修。闸（堰）墩顶部确定在高程2454.00m，堰顶高程同正常挡水位2454.00m。（2)引水系统由明渠、明洞、引水隧洞、前池和压力管道组成，设计流量163m3/s。进水口位于右岸，明渠为梯形断面，明洞和隧洞均为城门洞，引水系统总长2756.044m，明洞段总长111.05m，1隧洞1436.277m，2隧洞长212.82m，明渠段829.466m，其中梯形渠799.466m，矩形渠30m，渐变段总长123.389m。由于引水建筑物的断面较多，按照水面线连接，流速相近，减少占地面积，渠道纵坡：梯形段分别为1/6950、明洞和无压隧洞段1/1500。明洞为城门洞型，设计水深7.80m，设计流速3.22m/s，顶拱半径3.30m，圆心角180，拱厚0.50m，侧墙为1：0.30的贴坡砼，底宽0.50m，边坡1：0.30，与拱相交面1.00m，底板板厚0.40m。梯形断面，衬砌厚0.15m，底宽2.00m，边坡1:1.25，正常水深7.787m，设计流速1.81m/s，渠道安全超高1.20m，渠深9.00m。隧洞断面同明洞，只是砼衬砌厚度不同。（4）前池前池担负着排冰、排沙、泄水和机组引水等项任务。由渐变段、拦污栅、排冰闸、侧堰、泄水陡槽、前室、开敞式进水口和压力管道等建筑物组成。机组采用单管单机，管径4.00m，管道为外包砼的钢管。（5）厂区位于在洮河右岸漫滩，建筑物主要有主副厂房、升压站、尾水渠、进厂公路和其它附属建筑物。主厂房包括主机室和安装间两部分，平面尺寸56.3513.00m，其中主机室长38.20m，安装间长18.10m，副厂房布置于主厂房上游侧，副厂房布置在主厂房上游侧，平面尺寸44.558.60m，分为二层，上层布置有中央控制室、高压柜室、低压配电室、厂用变、通信室、电工实验室和交接班室，下层有励磁室、空压机室和电缆层。尾水渠出口为洮河。岷卓公路经过厂区，交通极为方便。1.6 机电及金属结构1.6.1. 水力机械（1）水轮机型号的选定型号电站最大水头9.79m，最小水头15.30m，加权平均水头13.52m，电站额定水头13.0m，经技术比较，选用一台轴流转浆和二台轴流定桨机组，容量为36MW，型号为ZZ（597）-LH-285（1台）和ZD（597）-LH-285（2台），发电机型号SF6000-24/4250。1.6.2 接入电力系统方式、主接线方案（1）接入电力系统方式：电站接入系统方式选为110kV电压等级，110kV出线2回，其中1回备用。（2）发电机电压侧接线10.5kV侧采用单母线不分段接线方式，主变型号选择为12500kVA二台。（3）升高电压侧接线采用单母线接线。升高电压侧选为110kV电压等级，110kV进、出线回路数为2进2出。（4）过电压保护：本电站110kV电压系中性点直接接地的大接地短路电流系统，全厂工作接地、保护接地，除独立避雷针的防雷接地外，共用一个接地网。（5）控制全厂设备的监视控制完全依靠计算机，监控系统发出操作指令，通过现场执行机构执行。1.6.3 金属结构金属结构依据工程区水文气象、冰情及各部位金属结构特点，电站金属结构分别在枢纽（泄冲闸、进水闸）、前池（排冰闸、进水闸、冲沙闸）和厂房部位共设有不同规格不同类型的闸门及拦污栅9类24套，相应配置不同型式、不同容量的启闭设备19台。电站金属结构设备的总重量约为747 t，其中闸门、拦汚栅重约327 t，埋件重约202 t，其它附件（锁锭、自动抓梁、轨道重量等）重约52 t；启闭机设备重约166 t。1.7 消防设施主厂房内发电机消火采用自动喷水灭火方式，其它非电气设备或非带电设备以消火栓作为主要消火设施，并配备一定数量的干粉灭火器作为辅助灭火措施。电气设备的消火以干粉灭火器为主要消防设施。1.8 施工1.8.1交通工程区右岸有岷（县）卓（尼）、左岸有临（潭）总（寨）的公路经过，交通十分便利。电站工程对外交通运输量较小，最大构件为机组设备，考虑电站所处地理位置及周边条件，对外交通采用公路运输方式。1.8.2导流标准和方案导流建筑物级别为5级，枢纽工程施工导流标准选用设计洪水重现期5年，其相应全年最大洪水流量767 m3/s，汛前枯水期最大洪水流量287 m3/s（6月）。采用河床内分期导流施工方式，导流时段为第一年11月至第二年5月，设计洪水标准为五年一遇枯水期五月份洪水Q20%枯水期5月287m3/s。第一年10月底前完成左侧河床疏浚工作，之后一个月进行右岸期纵、横向土石堰体填筑，第一年12月至第二年5月，进行一期基坑开挖、砼浇筑以及金结制安等工作，期间以完成右岸三孔泄冲闸、三孔进水闸以及期导流所需的纵向混凝土导墙(闸墩上游延长53.4m、下游延长46.2m )作为一期施工重点。二期导流：导流时段为第二年6月至第二年12月，设计洪水标准为五年一遇全年洪水Q20%全年767m3/s。计划在第二年6月底完成期上、下游横向土石堰体的填筑，与期工程已完成的右岸第三孔泄冲闸边墩及上、下游混凝土分隔导墙（导墙全长99.6m，上游侧长53.4m，下游侧长46.2m）作为纵向围堰，形成期基坑。第二年7月至第二年12月，进行二期基坑开挖、砼浇筑以及金结制安等工作1.8.3 总进度根据本工程的枢纽特点和施工条件，确定本工程的施工进度计划总工期为21个月，其中施工准备期2个月，主体工程施工期25个月，完建期1个月。1.9水库淹没及工程永久占地库区回水淹没设计洪水重现期，按水利水电工程建设征地移民设计规范（SL290-2003）执行。规范规定淹没对象为耕地、园地，设计洪水频率标准按50%20%，重现期25年。本电站洪水标准如下：设计频率洪水标准：P=20%，重现期5年；洪峰流量1214m3/s，按照泄水建筑物的泄洪能力，在水位2453.10m时，五孔泄冲闸就可渲泄1214m3/s流量，淹没2454.00确定。工程建设永久占地171.45亩，其中建筑物所占耕地142.25亩，库区淹没水地22亩，荒滩地7亩。1.10 环境保护和水土保护小族坪水电站由于规模小，有少量土地淹没和浸没，对社会环境无大的不利影响。工程的兴建，必将增加当地群众的就业机会，清洁能源的利用也将有利于减少对林木的砍伐，进而促进自然环境的改善。因此，工程的修建对环境的有利影响远远大于不利影响。环境保护设计主要内容有：弃渣场保护、工程区渣场整治与利用。恢复植被，水质保护等。环境保护投资和水土保持150万元。1.11 工程管理小族坪水电站属五等，电站编制人员30人。1.12概算本工程设计概算按甘水规发（1992）15号文甘肃省水利水电工程设计概（估）算费用构成及计算标准、甘水规发（1995）19号文关于颁发我省水利水电工程补充规定的通知和甘水规发（1998）11号文关于颁发我省水利水电工程中有关条款修改调整意见的通知进行编制。建筑工程采用甘肃省水利厅1996年颁发的甘肃省水利水电建筑工程概算定额，设备安装工程采用水利部1992年颁发的水利水电设备安装工程概算定额电站工程部分总投资为16148.96万元。其中静态总投资15449.11万元，包括建筑工程7461.00万元，机电设备及安装工程3993.33万元，金属结构设备及安装工程安1568.23万元，临时工程748.86万元，水库淹没处理补偿费36.47万元，其他费用905.55万元，基本预备费735.67万元；建设期贷款利息699.85万元。电能输出工程部分投资为1620.00万元。其中110KV输电线路1500.00万元，110KV出线间隔120.00万元。1.13 经济评价1 资金来源本电站工程建设资金来源如下： 固定资产投资的30%由建设公司自筹，即自筹4635.11万元，不计息，电站投产后按资本金的7%付红利（即应付利润）。 其余70%申请银行贷款，贷款额10814万元，年利率6.84%，借款期限21年。(3) 建设期利息根据投资分年度使用计划和资金来源，采用复利计算，整个项目建设期利息699.85万元。建设期利息计入固定资产价值。小族坪水电站装机容量为18MW（36MW），多年平均年发电量为8169万kWh，装机年利用小时数为4538h，有效电量为8006万kWh，扣除厂用量（1.0%）后，可供上网电量为7926万kWh。按本水电站工程静态总投资15449.11万元计算，本水电站工程单位千瓦投资为8583元/kW，单位电能投资为1.891元/kWh，单位发电成本为0.158元/kWh，单位发电经营成本为0.040元/kWh。按满足财务内部收益率稍大于财务基准收益率8%的条件测算，本水电站测算经营期上网电价为0.251元/kWh（不含税），借款偿还期为20.3年。全部投资财务内部收益率为8.10%，大于财务基准收益率Ic=8%；财务净现值（Ic=8%）为121.73万元，大于零；投资回收期从建设期算起为11.9年；投资利润率和投资利税率分别为4.43%及5.22%。从敏感性分析计算结果看各种不确定因素在一定范围内变化时，上网电价稍有变化，全部投资财务内部收益率都大于财务基准收益率。测算结果表明本电站在财务上基本可行，下阶段要进一步优化设计，降低工程造价，项目建设单位要科学管理，缩短建设工期，降低财务费用，从而降低发电成本，提高项目盈利能力。2 国民经济评价按影子电价0.30元/kWh分析计算，本水电站工程经济内部收益率为11.91%，高于社会折现率Is=10%；经济净现值（Is=10%）为2139.40万元，大于零；经济效益费用比为1.136，大于1。从敏感性分析计算结果看，各种不确定因素在一定范围内变化时，电量的变化对经济指标较为敏感。综上分析说明，本项目在经济上是合理可行的。1.14综合评价结论小族坪水电站的建设能充分利用洮河水能资源，自然条件和地质条件基本清楚。工程区水文资料有55年的系列实测数据分析插补还原而得，精度高，成果可靠。工程区无突出不良工程地质问题，可以修建水工建筑物，当地建筑材料丰富，易于开采。施工期，作好水土保持工作，电站兴建后，对环境无不利影响。电站装机容量18MW，多年平均年发电量8169万kWh。 工程建设总工期24个月。小族坪水电站工程特性表序号项 目单 位数 量备 注一水文气象1电站以上流域面积km2134022利用水文系列年限年553代表性流量多年平均流量m3/s96.5校核洪水流量m3/s1640P=2%设计洪水流量m3/s1290P=5%施工导流洪水流量m3/s767Q20% 全年287Q20% 5月4泥沙多年平均悬移质输沙量万t197多年平均含沙量kg/m30.65多年平均输沙量万t19.75气象多年平均气温4.5极端最高气温29.4极端最底气温-23.4多年平均降水量mm578.1最大冻土深度m1.09 二工程地质特性1枢纽区砂卵砾石层、砂质板岩2引水隧洞砂岩夹板岩、砂岩夹板岩3厂区板岩三特证水位1枢纽上游校核洪水位m2455.00P=2%2枢纽上游设计洪水位m2454.20P=5%3枢纽下游校核洪水位m2452.40P=2%4枢纽下游设计洪水位m2451.96P=5%5厂房校核洪水位m2442.25P=1%6厂房设计洪水位m2441.40P=5%7枢纽正常挡水位m2454.008设计尾水位m2438.50Q=163m3/sm2437.50Q=54.3m3/sm2437.50Q=33.8m3/s四电站动能指标1电站型式引水式电站2基本地震烈度度3最大净水头m15.304最小净水头m9.975加权平均水头m13.526额定水头m13.007保证流量m3/s33.8P=85%8额定流量m3/s162.99装机容量MW183610保证出力MW4.17P=85%11多年平均发电量万kW.h816912年利用小时数小时4538五主要建筑物1工程等别等小（1）2取水型式引水式3引水枢纽(1)拦污栅孔数孔3孔口尺寸（宽高）m8.004.50墩底高程m2451.00墩顶高程m2455.70型式及数量扇3直立滑动式(2)进水口闸顶高程m2455.70闸底高程m2451.00设计引水流量m3/s163.0闸孔尺寸（宽高）m8.004.70闸门型式及数量扇3平板钢闸门(3)泄洪冲砂闸闸顶高程m2455.70闸底高程m2448.00消能方式底流式消能闸门尺寸（宽高）m10.07.50孔数孔5平板钢闸门校核泄洪流量m3/s1632(4)溢流堰堰顶高程m2454.00坝长m17.50校核溢洪流量m3/s41.04引水渠线设计引用流量m3/s163渠线总长m2756.044(1)明渠明渠长度及断面型式m799.466梯形断面纵坡1/6950(2)明洞明洞长度及断面型式m111.05城门形断面纵坡m1/1500(3)隧洞隧洞长度及断面型式m1649.137城门形断面纵坡m1/1500顶拱圆心角度180顶拱半径m3.30直墙高m6.60底宽m6.605前池排冰闸闸孔尺寸及孔数m6.06.03宽高孔数闸顶高程m2455.30闸底高程m2443.306压力前池 前池正常水位m2452.05溢流堰顶高程m2454.20最高水位m2453.50最低水位M2451.40前池长度m34.0快速闸门孔口尺寸及孔数m4.04.03宽高孔数闸顶高程m2454.50前池最低高程m2440.857压力钢管压力管道型式单机单管管道内径m4.00管道根数根38厂房主厂房尺寸（长宽）m56.3513.00包括安装间副厂房尺寸（长宽）m44.558.60水轮机安装高程m2436.46发电机层高程m2438.36六主要机电设备1水轮机台 数台2/1型 号ZZ（597）-LH-285ZD（597）-LH-285额定出力MW 6.25额定转速r/min187.5单机设计流量m3/s54.32发电机台 数台3型 号SF6-32/4250额定电压kv10.503调速器型 号WST-80-4和WST-80台 数台2