翠屏水电站可行性报告-

PAGExx水电站工程可行性研究报告xxxx水电勘测设计所年月xx水电站工程可行性研究报告

审查：xx校核：xx编写：xx测量：xx目录1概况…………………12水文…………………43水能分析及电站规模选择…………64枢纽建筑物…………105机电及金属结构……………………136环境保护……………167工程估算……………188经济分析与评价……………………29附图：1、枢纽平面布置图2、大坝平面布置图3、厂房平面布置图4、大坝剖面图5、大坝上、下游立视图6、压力管道纵剖面图7、厂房平、剖面图8、电气主结线图9、地理位置结线图1概况§1-1流域概况始丰溪支流小法溪，发源于马金岭头，集雨面积29.3km2，在水南村附近建有幸福水库（集雨面积22km2，总库容399万m3），流域内植被良好，中水年降雨量1600mm。为充分开发水力资源，拟兴建xx水电站工程，坝址位于小法溪主流奓双坑上游南屏乡xx村下游约1km处，厂址位于里王村上游约1.3km处。坝址处控制集雨面积2.9km2，主流长2.4km，大坝采用砼面板砌石坝，最大坝高14.7m，有少量林地损失，无人口淹没。库水经1140m隧洞及314m压力管道引至厂房发电，电站平均净水头177.55m，装机1×500kw，工程估算总投资为209.42万元，中水年年电能85.12万kwh。§1-2工程概况工程特性表如下：表1-1类别项目名称单位数量备注水文集雨面积km22.90中水年平均降雨量mm1600中水年年迳流量万m3282.49中水年平均流量m3/S0.089水库水位校核洪水位m391.4100年一遇设计洪水位m391.020年一遇正常水位m389.5死水位m384.0类别项目名称单位数量备注水库库容总库容万m35.8正常库容万m33.19死库容万m30.57洪水下泄流量校核洪水位时m3/S111.6设计洪水位时m3/S78.8水能尾水位m203.90水头最大水头m180.3平均水头m177.55最低水头m174.8装机容量kw1×500年电能万kwh85.12电站最大过水能力m3/S0.352装机利用小时h1702.48淹没损失山林淹没亩3大坝坝型砼面板砌石坝坝顶高程m391.7基础高程m377.0最大坝高m14.7坝顶长度m60坝底长度m10坝顶宽度m2.5坝底宽度m17.66溢洪道位置型式坝顶自由溢流式溢流堰顶高程m389.5溢流堰顶长度m20类别项目名称单位数量备注发电隧洞及压力管道隧洞进口底高程m382.0隧洞断面型式圆型D＝2m隧洞水平长度m1136.4纵坡i＝0.001，500m；i＝0.5，20m；i＝0.056，580m；i＝0，36.4m。压力管道型式明钢管φ＝400,δ＝5mm压力管道长度m314厂房型式地面明厂房厂房面积m2144二层结构厂房地面高程m206.00水轮机喷嘴中心高程m206.70机组型号水轮机型号发电机型号SFW500－8/990施工特性工程量总量万m33.03土方万m30.97石方万m31.61砼及砌石万m30.45施工年限年1工程估算总投资万元209.42经济指标单位装机投资元/kw4188单位电能投资元/kw2.46财务内部收益率%11.4经济内部收益率%13.5注：表中高程均为假设。2水文§2-1水文计算一、水库水库属小㈢型水库，设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为100年一遇，水库集雨面积2.90km2，按设计暴雨推求洪峰流量。P＝5%Q＝78.8m3/SP＝1%Q＝111.6m3/S二、电站电站洪水设计标准为30年一遇，50年一遇校核。P＝3.3%Q＝108.6m3/SP＝2%Q＝118.8m3/S§2-2坝顶溢流段水力计算溢流段长度20m，由于库容小，调节性能差，坝顶下泄流量按入库洪峰流量计。堰顶静水头Hp=5%＝1.5mHp=1%＝1.9m§2-3水库规模水库规模的确定，以库区内平坦处农田不淹为原则，拟定正常水库蓄水不淹通xx村之拱桥脚，因此定正常水位389.5m，相应库容为3.19万m3；设计洪水位391.0m，相应库容4.9万m3；校核洪水位391.4m，相应库容5.4万m3，坝顶高程391.7m。§2-4电站洪水位计算厂址位于里王村上游约1.3km处，电站处河道规划宽度10m，设计河床高程203.30m，由水文计算知。Qp＝3.3%＝108.6m3/S，设计洪水位205.70m；Qp＝2%＝118.8m3/S，校核洪水位205.85m。3水能分析及电站规模选择§3-1水能分析1、水库特征水位及库容水库正常水位389.5m，正常库容3.19万m3，死水位384.0m，死库容0.57万m3，有效调节库容2.62万m3，水库平均水位386.75m，相应库容1.74万m3。2、水量损失水库库区蒸发渗漏及输水隧洞渗漏等水量损失按水轮机过机水量的1%计。3、电站水轮机喷嘴中心安装高程206.70m。4、水头损失：沿程局部水头损失总计2.5m。5、电站发电工作水头：Hmax＝389.5－206.7－2.5＝180.3mHmin＝384.0－206.7－2.5＝174.8mH＝386.75－206.7－2.5＝177.55m6、电站运行方式(1)日发峰电14小时，谷电10小时。(2)在谷电时间内a.枯水期不满库不发电。b.丰水期经常留出30%～40%的调节库容调蓄洪水可发谷电。(3)日来水量可供单机发电3小时以上方开机发电。按上述要求，水能计算采用《雷马坑水电站可行性报告》中平水年1972年逐日径流量乘以系数0.1528（集雨面积、降水量比值系数），得本流域平水年逐日径流量如表3-1，按上述确定的调度原则进行调节计算，根据水头和流量初步拟定两种装机方案（1×500kw与1×400kw）的冲击式和斜击式机组进行分析比较，水能分析成果见表3-2。§3-2电站规模选择列表3-3对两种不同装机规模的可比性投资进行比较，分析其抵偿年限。分析表明，装机规模为1×500kw冲击式机组方案，具有发电量大，经济效益较好的特点。因此，本电站规模选定冲击式机组1×500kw。平水年日流量表（P＝50%）表3-1单位：/S月日12345678910111212345678910111213141516171819202122232425262728293031Z不同装机规模水能分析比较表表3-2不同装机规模抵偿年限计算表表3-3单位：万元装机容量比较项目1×400kw1×500kw水轮机(万元)7.012.57.212.512.512.57.012.5发电机(万元)7.28.29.210.68.210.67.210.6主变电器(万元)4.44.45.55.54.45.54.45.5配电屏(万元)2.02.02.02.02.02.02.02.0闸阀(万元)1.51.51.51.51.51.51.51.5投资合计(万元)22.128.625.432.128.632.122.132.1年发电量(万kwh)79.2980.2981.5985.1280.2985.1279.2985.12电费收入(万元)30.9131.6031.9233.5231.6033.5230.9133.52投资增量(万元)6.56.73.510收入增量(万元)0.691.601.922.60抵偿年限(年)9.424.191.823.85备注：峰电0.4729元/kwh，谷电：0.1892元/kwh。4枢纽建筑物§4-1水库及大坝工程一、水库工程根据电站调节需要和水库地形地貌条件、坝址地质条件和便于业主政策处理的原则，确定有效调节库容2.62万m3。死水位384.0m，正常水位389.5m，大坝为砼面板砌石坝。坝身溢流，溢流长度20.0m，20年一遇设计洪峰流量时相应水位391.0m，100年一遇校核洪峰流量时相应水位391.4m，坝顶高程391.7m。迎水面非溢流坝顶设浆砌条石防浪墙，防浪墙顶高程392.2m。二、大坝工程1、坝址情况：坝址处河床平均宽度为10m，两岸山坡段平缓。左岸山坡约为45°，并有岩石出露；右岸山坡为20°，覆盖较薄，溪底有岩石出露，坝轴线处河床底高程为377m。2、规模：根据业主要求不淹库区内平坦处农田原则，结合电站调节需要，定调节库容2.62万m3，坝顶高程391.70m。3、大坝坝型及断面为便于工程施工和材料备置，节省投资，坝型选择当地材料（石材）为主的砼面板砌石坝。大坝断面：坝底高程定377m，坝顶高程391.70m，最大坝高14.70m。坝顶宽2.5m，坝底宽17.66m，迎水坡1:0.4，背水坡1:0.8，迎水面采用30cm厚C20砼防渗面板防渗。上游坝址与基岩连接处设砼齿墙，并进行浅孔防渗帷幕灌浆。其中溢流顶高程为389.50m，采用半径分别为2.0m和2.68m的圆弧与下、下游坝坡相接。下游直线段采用30cm厚毛条石护面。§4-2引水隧洞工程一、隧洞平面布置根据地形地貌经实地踏勘，发电隧洞宜布置河道左岸，进出口明挖工程量小，且左岸隧洞出口处下游山坡岩石基本裸露，溪床为凹岸，便于布置压力管道及发电厂房。右岸洞线长，地形、地质复杂，溪床为凸岸，无法布置发电厂房。因此，选用左岸隧洞方案进行布置设计，隧洞水平总长1136.4m（未计及出渣支洞）。二、隧洞断面选择为充分利用水头，采用有压隧洞，洞断面采用圆形，因发电流量很小，Q＝0.352m3/S，输水断面较小，以满足施工的最低要求决定断面尺寸。采用洞直径D＝2.0m，为便于施工，隧洞进口段纵坡i＝0.1%，水平长500m；i＝50%，斜洞水平长20m；i＝5.6%，水平长580m；出口段平洞长36.4m。§4-3压力管道工程发电隧洞出口底高程为339m，隧洞出口经衬砌后接压力管道进发电厂房至水轮机。经水力计算，通过水轮机最大流量Q＝0.352m3/S，选择压力管道为钢管结构，管径D＝400mm，钢管总长314m，管壁厚度δ＝5mm。从发电洞进口至水轮机，经计算得水头损失h损＝2.5m。§4-4发电厂房工程电站水轮机采用冲击机，型号为CJ22－W－70/1×9，发电机型号为SFW500－8/990，装机1×500kw，电站厂房根据水轮发电机组尺寸，选择厂房2间二层，间跨4.0m，间深8.5m，底层层高4.2m，上层层高3.0m，钢筋砼屋面结构，厂房地面高程206.00m，水轮机喷嘴中心高程206.70m。§4-5升压站及联网线路工程升压站位于厂房后面，面积25m2左右，能满足变电设备要求，地面高程定206.00m，设630KVA升压变压器一台和变电配套设备。发电机出线电压为400V，经变压器升压至10KV线路（里王村）联网，联网线路总长1.8km左右。§4-6尾水工程根据下游河道高程情况，选定出口尾水渠底高程203.60m，尾水渠纵坡1/100，尾水渠底宽0.8m，过水深度0.25m，矩形断面，砼护底。厂房出口处渠底高程203.65m，尾水位203.90m。§4-7主要设备清单表名称型号单位数量备注水轮机CJ22―W―70/1×9台1发电机SFW500－8/990台1变压器S9－630/11台1闸阀Z941H－25台1配电屏块2计量装置块15机电及金属结构§5-1系统接入方式和电气主接线本工程附近约2km有10KV线路送至里王村，该处至幸福电站（约4km）部份线路线径较小，经与供电部门商议，拟全部更换成LGJ－35导线，线路电压损失为1.9%。主接线方案较为简单，一台发电机单元接线。§5-2水力机械1、水轮机根据水能分析，经过技术经济比较，选用1台水轮机，水轮机主要特性参数：型号：CJ22－W－70/1×9设计水头：185m设计流量：0.352m3/S机组出力：528KW额定转速：750r/min效率：85.5%2、调速装置由于本电站交入大系统网络，机组容量很小，不参与电网调频，故不需自动调速器，为节约投资，选用PO－Ⅰ型小型水轮机操作器一台，能实现液压手动、并网带卸负荷以及正常停机和事故停机等操作。3、阀门阀门采用手动闸阀。型号：Z941H－25Dg3003、水轮机安装高程根据厂房提供的资料，结合本电站尾水高程203.9m，确定水轮机喷嘴中心安装高程为206.70m。§5-3电气设备1、发电机型号：SFW500－8/900额定容量：500KW额定电压：400V额定电流：902A励磁电压：42V励磁电流：161A额定转速：750r/min效率：93%2、发电机配电屏型号：BKSF－72块数：1块3、可控硅励磁屏型号：KGLF－31F4、变压器主变型号：S9－630/11，Y/Y0－12，11/0.4厂用变压器型号：S9－30/10，Y/Y0－12，10/0.45、高压电器高压熔断器：RW5－10/100避雷器：FS－10计量箱：10KV，50/5A§5-4二次保护及自动化1、发电机保护：拟装设电流速断保护作为主保护，过电流保护作为后备保护，并装设过电压、轴承温度过高等保护。在事故状态下，除跳发电机主开关外，还作用于发电机灭磁和自动关机。2、变压器由于容量较小，仅在高压侧装设熔丝保护。3、同期装置采用手动准同期和自动准同期两套同期方式。§5-5防雷与接地1、根据本工程地形及小水电站特点，本站厂房不专设防直击雷装置，在厂房顶部沿四周敷设避雷带，与钢筋结构相连并接地。在厂房后侧，配电装置旁边装设避雷针用来保护户外配电装置。发电机出口处装设磁吹避雷器，线路出口处装设阀型避雷器。2、本工程接地装置以水平接地体为主，垂直接地体为铺。在厂房四周及附近区域内，用40×4mm扁铁，按5×5m网络敷设水平接地体，在网格交点处用50×5mm角铁敷设垂直接地体，并与钢管、金属构件、地下钢筋混凝土内的钢筋可靠焊接，在厂房内配电屏及发电机基脚处预留接地桩。本装置的接地电阻要求不大于4欧，否则应增设接地体以满足要求。6环境保护§6-1对环境的影响一、本工程建成后对环境有利影响有：1、xx电站虽然以发电为主，控制集雨面积不大，但在洪水期，水库对洪峰有一定削减作用，可缓解下游村庄的防洪压力。2、电站正常发电时将增加河道流量，增加了枯水期上游河道流量，能满足里王等村的农业和生活用水。3、水库建成后，方便了库区内村庄的农业和生活用水。4、上坝公路的建成，促进库区内村庄的对外交通，为山区群众的脱贫致富奠定了基础。二、对环境的不利影响有：1、工程施工中由于开挖、弃渣堆积等因素会破坏一定数量的天然水土保持设施，若不及时采取水土保持措施，会导致面蚀等水土流失，造成河道淤积。2、工程施工期间对局部区域的水体、大气和声环境造成一定影响，但在施工结束后能恢复如初。3、工程施工期间对库区周围动物活动有一定影响。§6-2环境保护措施一、水环境保护措施加强对库区农民进行环保知识宣传教育，提倡科学合理施肥，防止水体污染。二、施工期环保措施1、加强对爆破物品的管理，防止炸药、导火线、雷管等散落污染水体。2、在施工人员集中地，建设临时厕所和生活垃圾箱，并及时清运，防止生活废弃物直接排入水体。3、施工过程，采取防尘保护措施，配备防尘用具。4、加强对弃碴管理，及时清运入弃碴场，不得乱堆弃碴。5、科学合理安排施工时间，减少噪声污染和对周围村民的生养作息影响。6、做好水库蓄水前的清库工作。§6-3生态环境保护措施1、加强对库区自然植被保护和生态建设，禁止乱砍滥伐。2、施工开挖创面、弃碴场等植被破坏处，在施工结束后及时恢复。3、加强植树和绿化，美化环境。4、加强水土保持工作。7工程估算§7-1编制依据1、《浙江省水利水电基本建设工程设计概（预）算编制细则（试行）》（九九年）。2、《浙江省水利水电设计预算定额》（九八年）乘1.10估算扩大系数。3、《浙江省水利水电工程常用施工机械台班费定额》（九八年）。4、人工工资：17.00元/工日。5、主要材料价格：按天台市价＋运输价格。6、机电、金属结构设备价格按有关厂家报价。7、工程类别和取费标准(1)工程类别：拦河大坝属四类工程；压力管道属二类工程；机电设备安装属三类工程；隧洞、厂房等属四类工程。(2)取费标准a.其他直接费：以直接费为基础，建筑工程取4％，安装工程取5.7%。b.现场经费：类别工程名称计算基础现场经费费率%合计临时设施费现场管理费二类安装工程人工费4518.027.0三类安装工程人工费37.515.022.5四类土石方工程直接费62.43.6砼工程直接费6.63.63.0基础处理工程直接费5.42.43.0c.间接费类别工程名称计算基础现场经费费率%二类安装工程人工费45.0三类安装工程人工费37.5四类土石方工程直接工程费6.0砼工程直接工程费3.6基础处理工程直接工程费4.8d.企业利润：以直接工程费和间接费为基础，二类工程取7%，三类工程取6%，四类工程5%。e.三税税金：以直接工程费、间接费和企业利润为基础，费率取3.25%。8、勘测设计费：按国家计委、建设部《工程勘察设计收费管理规定》计价格[2002]10号文计取。9、政策处理：根据地方有关文件规定，按实际发生费用计算。10、预备费：基本预备费率5%计，价差预备费，根据计投资[99]1340号文件精神，投资价格指数按零计算。§7-2工程量计算水库大坝工程在实测坝址1/250地形图上布置，发电隧洞、压力管道在1/10000地形图上布置，厂区、尾水渠在实测1/200地形图上布置，纵横断面未经实测，依据所布置地形图剖面估算，并据此计算开挖和砌筑工程量。总估算表表7-1单位：万元项目名称设备费用独立费用总值一建筑工程119.73119.7360.03二机电设备及安装工程48.105.4153.5126.83三金属结构设备及安装工程8.910.849.754.88四临时工程3.703.701.86五淹没或场征用费1.110.56六独立费用11.6511.655.84一至六部分投资合计199.45100预备费基本预备费5％9.97价差预备费0建设期融资利息0静态总投资209.42工程总投资209.42建筑工程总估算表表7-2单位：元编号项目名称建筑工程费用一挡水工程318850二输水工程601905三发电厂工程79494四升压变电站工程4023五上坝公路192997小计1197269临时工程估算表表7-3单位：元编号项目名称概算价值一临时交通工程5000.00二风水电通讯工程20000.00三临时房屋建筑工程5000.00四导流工程2000.00五其他工程5000.00小计37000.00建筑工程估算表表7-4单位：元编号工程名称单位数量单价合价一拦水工程(面板砌石坝)土方开挖m36506.143991齿槽开挖m3100170.0017000C20砼面板m3230253.7858369基础灌浆m80173.2013856C15砼齿槽m390243.3021897M7.5浆砌块石m3350140.6249217C15砼砌石m3115158.1818191干砌块石m3200056.12112240浆砌条石m37.5213.471601C20砼压顶m317.6259.394565细部结构m351803.4617923小计318850二输水工程6019051.输水隧洞工程土方开挖m31006.14614石方开挖m320011.672334混凝土衬砌m355349.3919216回填灌浆m28069.035522钢筋T1.54320.986481锚筋根5030.001500喷浆m215023.103479洞挖石方及出渣(平洞)m33490148.90519661(斜洞)m370199.8013986小计5727932.压力管道工程土方开挖m34006.142456石方开挖m320011.672334干砌块石m35069.623481浆砌块石m340143.815752混凝土m340269.2110768钢筋T14320.984321小计29112续上页编号工程名称单位数量单价合价三发电厂工程794941.地面厂房工程土方开挖m33006.141842石方开挖m310011.671167混凝土(上部)m335559.1019569混凝土(下部)m350323.6116181砖墙m345229.0810309砌石m350143.817191钢筋T44320.9817284小计735432.尾水渠工程土方开挖m3506.14307石方开挖m31511.67175混凝土m35259.391297砌石m320143.812876钢筋T0.34320.981296小计5951四升压变电站工程土方开挖m3506.14307石方开挖m31011.67117混凝土m35259.391297砌石m310143.811438钢筋T0.24320.98864小计4023五上坝公路土方开挖m381003.9932319石方开挖m31200012.73152760干砌石墙m320039.597918小计192997机电设备及安装工程总估算表表7-5单位：万元编号项目名称设备费用安装工程费用总价一发电设备及安装工程27321517480290695二电气设备及安装工程25775500030775三升压变电设备及安装73951348577436四其他设备及安装工程12610110013710五联网线路及安装工程9549027000122490合计48104154065535106机电设备安装工程估算表表7-6单位：元编号项目名称单位数量单价总价设备费安装费一发电设备安装工程273215.0017480.001、水轮机CJ22―W―70/1×9台1125000.00调速器(小型操作器)台116000.00运杂费3.1％4371.00安装费11280.00小计145371.0011280.002、发电机SFW500―8/990台1106000.00励磁装置KGLF－31F块118000.00运杂费3.1％3844.00安装费6200.00小计127844.006200.00二电气设备安装工程25775.005000.001、配电屏BKSF－72台120000.002、铝排及电线电缆5000.00运杂费3.1％775.00安装费5000.00小计25775.005000.00三升压变电设备及安装工程73951.003485.001、主变压器S9－630台155000.002、厂用变压器S9－30台17500.003、高压计量箱（10KV）台13200.004、10KV避雷器付11600.00续上页编号项目名称单位数量单价总价设备费安装费5、跌落熔断器付32400.00运杂费6.1％4251.00安装费3485.00小计73951.003485.00四其他设备及安装工程12610.001100.005000.00运杂费6.1％305.00安装费500.00小计5305.00500.00套15000.00运杂费6.1％305.00安装费400.00小计5305.00400.003、通信设备及安装工程门12000.00安装费200.00小计2000.00200.00五联网线路工程90000.0027000.00运杂费6.1％5490.00安装费27000.00小计95490.0027000.00机电设备联网线路及安装工程总计54065.00金属设备及安装工程估算表表7-7单位：元编号项目名称单位数量单价合价备注设备费安装费1压力钢管T173000510002启闭设施台115000150003底孔排沙放空闸门台1500050004拦污设施套1300030005其他10000100006运杂费6.1%5124784008合计891248400淹没或场地征用估算表表7-8单位：元编号项目名称单位数量单价合价一林地亩330009000二森林植被恢复费亩36001800三林地资源保护费亩3100300小计11100独立费用估算表表7-9单位：元编号项目名称费用计算金额一建设管理费1.建设单位人员经常费1×26000×126000.002.项目管理费26000×15%＋建安×0.08%5409.00二生产管理单位准备费1.管理用具购置费2×10002000.002.备品备件购置费一台机设备费的0.5％计2405.003.工器具及生产家具购置费一台机设备费的0.14％计673.00三科研勘设费勘测设计费70000.00四水土保持工程及补偿费10000.00五合计116487.008经济分析与评价本建设项目根据《小水电建设项目经济评价规程》（SL16－95）进行经济分析与评价。§8-1