【正文】 1 1 綜合說明 工程簡況 XX縣 XX 水電站位于 陜西省 XX 縣 XX 鎮(zhèn) XX街 。 XX水電站壩址位于 XX鎮(zhèn) 龍門 村 ， 電站 引流溪溝和楠木溝水發(fā)電，經(jīng) 1995米隧洞至 XX 鎮(zhèn) XX街龍灘橋下游左岸山坡。廠房位于楠木河左岸河邊公路外。楠木河 是漢江一級支流嵐河上游支流 。 電站 距 XX 縣城 85公里， 有 XX—— XX公路與縣城相連， 嵐 —— 鎮(zhèn)公路從該地經(jīng)過，交通條件非常便利。 XX水電站系低壩徑流引水式電站， 電站由低壩引水樞紐、輸水隧洞、前池、壓力管道及廠房、變電站等部分組成。 工程開發(fā)的主要任務(wù)是發(fā)電，無其它綜合利用要求。電站設(shè)計引用流 量 ／ s，設(shè)計水頭 103m，裝機(jī)容量 1890kw(3179。 630)，年平均發(fā)電量 ，年利用小時數(shù)3151h， 80%保證出力 。根據(jù)《水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計安全標(biāo)準(zhǔn)》 (DL5180— 20xx)的規(guī)定， XX 水電站工程規(guī)模為 V 等工程，樞紐永久性主要建筑物、次要建筑物及臨時性建筑物均為 5 級，結(jié)構(gòu)安全級別為 III 級。 工程區(qū)地理位置較偏僻，供、用電水平發(fā)展嚴(yán)重不足，豐富的水力資源沒有得到有效的開發(fā)利用。在黨的十七大精神的指引下，隨著該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，充分利用水力資源、開 發(fā)水電能源成為該地區(qū)的重要任務(wù)。近年來隨著該地區(qū)工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，促進(jìn)了其他產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)、文化交流，使該地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的潛在優(yōu)勢得以逐步展現(xiàn)，人民 生活水平有了一定提高，同時用電需求也越來越大。 XX 水電站建成后，在一定程度上滿足了地方電力的需要，同時也能帶動地方水電事 業(yè) 2 的興起和地方電力的發(fā)展：也符合 XX縣水電能源總體戰(zhàn)略的部署和要求；對加快全面建設(shè)小康社會和社會主義新農(nóng)村的步伐，促進(jìn)該地區(qū)工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，人民生活水平進(jìn)一步提高起到重要作用。 20xx年 10月陜西省 XX縣陽光水電開發(fā)有限 公司委托我院開展 XX水電站工程初步設(shè)計工作。根據(jù)委托合同書的要求，我院組織設(shè)計人員到現(xiàn)場進(jìn)行了踏勘和測量，認(rèn)真分析了業(yè)主提供的有關(guān)設(shè)計基礎(chǔ)資料，對壩址、廠址及引水系統(tǒng)進(jìn)行了分析、比選，按照水電工程初步設(shè)計編制規(guī)程于 20xx年 1 月完成了初步設(shè)計報告。 本報告編制工作全過程至始至終得到了安康市水利局、 XX 縣水利局等 有關(guān)部門及陽光 水電開發(fā)有限公司 XX 電站開發(fā)業(yè)主的大力支持和協(xié)助，對此我們表示衷心的感謝。 流域概況 嵐河為漢江南岸一級支流，發(fā)源于陜西省 XX 縣和重慶市城口縣交界處的化龍山，由東南 向西北經(jīng) XX縣、嵐皋縣和漢濱區(qū)注入漢江。 嵐河全流域面積 2130km2，主河道長 156km，平均比降 ‰，主要支流有正陽河、渭道河、讓河、楠木河、滔河、藺河、四季河和東香河等。本流域南高北低，上游山嶺縱橫、河谷幽深、人口稀少；中下游為中低山區(qū)，地勢較為開闊，人類活動頻繁。流域內(nèi)植被良好，上游有大片森林覆蓋，流域內(nèi)雨量充沛，年際變化較小，多年平均降雨量 1050mm，多年平均徑流量 億 m3。流域內(nèi)水土流失輕微，除河道行洪時河水渾濁外，終年清澈見底。 3 XX 水電站取水樞紐位于嵐河上游，距已建的龍門電站 廠房 450m,是嵐河 支流 梯級開發(fā)中的上游梯級電站。壩址以上流域呈扇形，由流溪溝、楠木溝匯集而成。壩址以上流域面積 ，主河道長 ，平均比降 ‰；廠房以上流域面積 。 氣象 嵐河流域位于北亞熱帶邊緣濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，由于地形高差大，兼有暖溫帶和中溫帶山地氣候特征。冬季受蒙古冷高壓控制，寒冷少雨雪；夏季受西伸太平洋副熱帶高壓和河西走廊 ,四川盆地?zé)岬蛪嚎刂?,炎熱多雷暴雨并伴有伏旱；春暖干燥，秋涼濕潤并多連陰雨?？偟臍夂蛱卣鳛椋簹夂驕睾?、四季分明、雨量充沛、無霜期長、 熱量充足、光照稍差。 徑流 楠木河流域無水文站。由于本 流域嵐河 下游 與其在自然地理、氣象和下墊面條件具有一定相似性，且嵐河流域內(nèi)六口水文站有 1959~20xx年 (插補延長 )徑流系列資料，資料系列長，代表性充分。采用水文比擬法轉(zhuǎn)換六口水文站徑流系列資料至電站壩址處，經(jīng)計算 ， XX 水 電站壩址多年平均流量為 ／ s，年徑流總量為 4350萬 m3。 洪水 楠木 河流域無實測洪水資料， XX 水 電站壩、廠址設(shè)計洪水以暴雨資料推求為主，同時按多法比較、綜合分析、合理選用的原則進(jìn)行確定。 根據(jù)計 算結(jié)果，分析認(rèn)為：由于電站壩、廠址控制流域面積相對較小，僅為六口水文站控制流域面積的 ％ (壩址 )，采用水文比擬法已超出適用范圍，同時，采用洪峰面積相關(guān)法僅與流域面積相關(guān)，與流域形 4 狀無直接關(guān)系，計算誤差較大，而綜合參數(shù)法其指數(shù)屬經(jīng)驗取值，對于較小流域來說同樣誤差較大，設(shè)計流域?qū)偕絽^(qū)性河流，暴雨 強度與洪峰流量關(guān)系密切，洪水陡漲陡落 ,采用暴雨推求法比較適合本地區(qū)中小流 域洪水計算。 泥沙 楠木 河屬典型的山區(qū)性河流，壩址以上流域山巒起伏，峰高坡陡，峽谷幽深，河水湍急；河谷呈“ V”形，受河床下切作用，高 出河床面數(shù)米的岸坡基巖裸露；河床主要由礫石、卵石及大孤石等組成。 流域內(nèi)無水文站，取六口水文站泥沙資料進(jìn)行分析，其懸移質(zhì)多年平均輸沙模數(shù) 461t／ km2，多年平均含沙量為 ／ m3，經(jīng)計算， XX 水電站壩址處多年平均懸移質(zhì)輸沙量為 t，推移質(zhì)輸沙量為 t。 區(qū)域地質(zhì)概況 工程區(qū)位于嵐河上游 ,河流向北西向流徑該地， V形河谷，山高坡陡，山上生長有次生林，發(fā)育有小沖溝；山區(qū)型河流，河床縱向多跌坎，完整巖石段基巖裸露，很少有沖洪積物。 本區(qū)屬南秦嶺加里東褶皺帶的東南部 本區(qū)地層主要為下古生界寒武系（∈）地層 地質(zhì)構(gòu)造 本區(qū)位于高灘－兵房街復(fù)式向斜褶皺區(qū)的兵房街背斜區(qū)，被斷層 F1 F21破壞面貌不清，工程位于背斜軸的西南翼。 5 斷層 本區(qū)發(fā)育嵐河逆斷層組 F1北西向，與 F3交于千家坪，在百好河內(nèi)尖滅 ,在核桃坪與三星段發(fā)育成兩條 ,平面狀態(tài)呈弓形，但出露 形態(tài)不明顯，破碎不劇烈，東北側(cè)平行公布有 F21，規(guī)模較 F18為小。 西南側(cè)發(fā)育有嵐河逆斷層 F3，嵐河區(qū)內(nèi)長 40公里，傾向北東，傾角 60－65度，破碎帶寬 50－ 100米，沿讓河與 XX河的分水嶺上分布。 地震基本列度 鑒于區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，結(jié)合安康市地震情況，建議該工程地震基本列度為 7度考慮。 天然建筑材料 河床中漂石經(jīng) 碎裂后，是優(yōu)質(zhì)石料、也可在韓河口或流溪溝一帶開采優(yōu)質(zhì)石料輝長巖或閃長巖；就近開采灰質(zhì)泥質(zhì)板巖也可滿足工程要求。 當(dāng)?shù)責(zé)o砂料，需外購，最近距離為松鴉一帶。 結(jié)語 該區(qū)未見大的不良地質(zhì)問題，最大潛在影響是單斜巖層對洞室穩(wěn)定的影響；其次是砂料匱乏，鑒于洞室直徑不大，應(yīng)該無大的影響。 工程任務(wù)和規(guī)模 程建設(shè)的必要性 (1)建設(shè) XX水電站，是 XX 縣負(fù)荷增長的 需要 XX 縣由于受區(qū)域經(jīng)濟(jì)落后和自然條件艱苦的限制，供、用電水平發(fā)展嚴(yán)重不足，豐富的水力資源沒有得到有效的開發(fā)利用。全縣小水電站年發(fā)電量不足 5000 萬 ， XX 鎮(zhèn) 經(jīng)常出現(xiàn)停電、停水的現(xiàn)象，尤其是 6 枯水季節(jié)。電力 的缺乏嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)?工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的增長。近年來， 隨著渡船口電站的建成 ，全縣的供、用電水平有了很大提高。全縣工農(nóng)業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，經(jīng)濟(jì)不斷增長，用電需求逐漸加大。 根 據(jù) XX 縣“十一五”規(guī)劃目標(biāo)，在“十一五”期間，將重點加大對嵐 河 上游 的開發(fā)力度，加快推進(jìn)干流電站的建設(shè)步伐，力促盡 早陸續(xù)開工建設(shè)，并帶動其他支流規(guī)劃電站建設(shè)，加速全縣水電開發(fā)高潮的形成和帶動載能工業(yè)的發(fā)展壯大，爭取到 20xx年全縣新增小水電裝機(jī) 3 萬 kw以上。 嵐 河 上游 水力資源豐富，而已開發(fā)部分僅占蘊藏量的 10％，開發(fā)程度較低，已 建電站規(guī)模小，無一處裝機(jī)容量較大的骨干電站。全 縣電力建設(shè)基本狀況是 缺電，不能滿足地方工農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。因此，發(fā)展水電建設(shè)是解決 XX縣電力電量供需 矛盾的主要途徑，是保證全縣國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。 XX 水 電站 建成后，發(fā)電直接送入 XX縣地方電網(wǎng)，在一定程度上滿足了地方電力的 需要，同時也能帶動 地方水電事業(yè)的興起和地方電力的發(fā)展，也符合 XX 縣水電能源總體戰(zhàn)略的部署和要求。 (2)建設(shè) XX 水 電站 ，是 XX縣發(fā)展水電能源，變資源優(yōu)勢為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，脫貧致富的需要 XX 縣長期以來由于受經(jīng)濟(jì)封閉和電力不足的制約，豐富的水力資 源無能力開發(fā)、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值滯留徘徊，嚴(yán)重影響了 XX縣的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。近年來，隨著市委、市政府“藥、水、游”三大產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路，招來了 眾多的投資單位，給 XX 縣豐富的水力資源開發(fā)帶來良好的機(jī)遇。在 XX 縣 長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃中，把加快開發(fā) XX 縣的水電資源，緩解電力緊張局面作 7 為 促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的 增長點。目前， XX縣地方電網(wǎng)已經(jīng)形成， XX 縣的電力供給，將得益于華中和西北兩大電網(wǎng)的電力調(diào)濟(jì)保證。電站 建成投入系統(tǒng)運行后，可在一定程度上緩解系統(tǒng)電力供需矛盾，能為 XX縣經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展提供一定的電力電量支撐，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展起到良好的帶動作用。通過發(fā)展水電能源優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)， 電能 成為商品上網(wǎng)銷售，變水電能源優(yōu)勢為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，增加地方經(jīng)濟(jì)收入，改變山區(qū)經(jīng)濟(jì)貧窮落后面貌。從外電市場看，電力市場更為廣闊，周邊安康市 (西北電網(wǎng) )、湖北十堰市 (中南電網(wǎng) )等電網(wǎng)電力十分緊缺，電力供需矛盾十分突出，市場發(fā)展?jié)摿艽蟆? (3)建設(shè) XX水 電站，是建設(shè)社會主義新農(nóng)村、維護(hù)社會穩(wěn)定的需要 XX 水 電站工程的興建可以吸引部分農(nóng)村勞動力，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民可以直接參加電站建設(shè)，增加農(nóng)民收入。同時，隨著施工隊伍進(jìn)駐當(dāng)?shù)兀苁巩?dāng)?shù)剞r(nóng)副產(chǎn)品銷路、銷量得到保證，使農(nóng)民增收，進(jìn)而改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)民生活水平。農(nóng)民生活水平的提高，又將帶動農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，有利于加快社會 義新農(nóng)村建設(shè)的步伐。同時， 電站建成后，可提供新的就業(yè)崗位，對解決當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)問題和維護(hù)社會穩(wěn)定，也有一定的積極作用。 (4)建設(shè) XX水 電站，是保護(hù)森林，改善生態(tài)環(huán)境的需要 XX 水 電 站的建設(shè)將有效地改善工程區(qū)域內(nèi)農(nóng)村的供電條件，以電代柴、煤為供區(qū)農(nóng)民調(diào)整改變?nèi)剂闲褪脚c結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了良好條件，可置換用于生產(chǎn)生活的燒柴、燒煤，有利于保護(hù)森林植被和退耕還林及秸桿還田，增加土壤水源涵養(yǎng)能力，減少水土流失，降低旱洪災(zāi)害發(fā)生頻率，避免泥沙流失對水利工程和河道的淤積，同時也避免燒柴、煤形成的廢氣對 8 大氣環(huán)境的污染，保護(hù)森林植被，減少水土流失，改善生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)人和自然和諧相處。 興建 XX 水 電站 符合國家能源發(fā)展方向和西部大開發(fā)戰(zhàn)略要求，對改善 XX 縣發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)電力緊缺問題，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展 ，變資源優(yōu)勢為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，脫貧致富，提高人民生活水平，改善生態(tài)環(huán)境，全面建設(shè)小康、和諧社會，維護(hù)政治社會穩(wěn)定，都是十分必要和迫切的。 工程的開發(fā)任務(wù)與效益 本工程的開發(fā)任務(wù)為解決 XX 縣電力缺乏。電站無其它綜合利用要求，為單一發(fā)電功能的徑流引水式電站。 本工程裝機(jī)容量 1890kw，年平均發(fā)電量 萬 KW178。 h，水量利用系數(shù) ％，年利用小時數(shù) 3151h。效益比較顯著，對緩解 XX縣的用電緊張矛盾，促進(jìn) XX縣的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展將起到一定作用。 供電范圍及本電站在系統(tǒng)中的作用 本電站供電范 圍為 XX縣。本電站裝機(jī)規(guī)模 1890KW，可替代火電裝機(jī)1890KW，在整個電力系統(tǒng)里邊承擔(dān)基荷，在一定程度上可緩解 XX縣電力緊張的局面，改善火電運行工況，降低火電煤耗。 裝機(jī)容量 本階段擬定了 1500KW、 1890KW、 2400 KW 三個裝機(jī)容量方案進(jìn)行比較，通過動能經(jīng)濟(jì)比較及電力電量平衡，選擇 3*630KW 方案作為推薦方案。 (1)從能量指標(biāo)分析，隨著裝機(jī)容量增加，各方案的年發(fā)電量也相應(yīng)增大，但年發(fā)電量的增量減小，根據(jù)現(xiàn)有水電站和 20xx年前后即將投 9 產(chǎn)水電站的水庫調(diào)節(jié)性能、裝機(jī)容量及裝機(jī)利用小 時數(shù)分析，徑流式水電站裝機(jī)利用小時一般在 3500~4500h 左右，故電站裝機(jī)容量為 1890KW較為合適。 (2)從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析，隨著裝機(jī)容量增大，靜態(tài)總投資也相應(yīng)增加。從單位千瓦投資和單位電能投資分析，裝機(jī)容量增加時單位千瓦投資減小，而單位電能投資略為增加。從差值經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來看，裝機(jī)容量由 1890 KW增加到 2400KW 時補充單位電能投資小于裝機(jī)容量由 1500KW 增加到1890KW 時的補充單位電能投資，電站增加裝機(jī)產(chǎn)生的效益正在降低，不宜再增加裝機(jī)容量。 本階段推薦 1890 KW 裝機(jī)容量方案。 電站運行原則 XX 水 電站為無調(diào)節(jié)徑流引水式電站，其上游無調(diào)節(jié)水庫，因此，本電站在符合地方電網(wǎng)調(diào)度要求的同時，按河流來水以自身有利的方式運行，即以多發(fā)電為運行原則。 電站泥沙 XX 水 電站壩址處多年平均懸移質(zhì)輸沙量為 萬 t，推移質(zhì)輸沙量為 t。電站為無調(diào)節(jié)徑流式電站，壩前無蓄水庫容，汛期泥沙在洪水的夾 帶下，隨水流泄向下游，僅極少量泥沙進(jìn)入引水渠，由于引水洞內(nèi) 設(shè)置沉沙池、沖沙閘，因此，汛期洪水時應(yīng)抓緊時機(jī)利用多余水量沖沙，以防止渠道淤積和泥沙對水機(jī)流道的磨損。 10