【正文】 ， Cv值為 。 勵磁 、控制、保護 裝置 ： HD－ DJYP 型低壓機組一體化智能控制屏 。 改造的原則和范圍 （ 1）改造 原則 : 該 電站的技術(shù)改造貫徹先進性、合理性、經(jīng)濟性和特殊性原則 ， 針對具體情況，因地制宜，進行優(yōu)化設(shè)計。 目前電站輔助設(shè)備的完好率只有 53%。 （ 2）電站壓力前池攔污柵設(shè)有兩道，為角鋼和圓鋼焊接，目前已變形、銹蝕。 水輪機為老舊淘汰的產(chǎn)品，又經(jīng)過 40 余年的運行，轉(zhuǎn)輪等過流部件磨損、表面粗糙、變形、空蝕嚴(yán)重，與原型誤差較大，機組效率嚴(yán)重下降，造成出力不足、水量浪費，效益差。但因當(dāng)年受施工條件限制，渠道開挖斷面不甚標(biāo)準(zhǔn)，再加上經(jīng)過 40 余年的運行，整體糙率較大，沿線有部分渠段有多處漏水現(xiàn)象。 水工建筑物現(xiàn)狀分析 （ 1）電站取水口攔河陂為混凝土 重力式擋水 壩，壩高 ，總長 ，壩頂 厚為 ， 上游面直立，下游面為 1： 。我公司 隨后 組織有關(guān)勘測設(shè)計人員到現(xiàn)場全面開展工作 ，在項目業(yè)主和有關(guān)部門的大力支持下，于 2020 年 3 月下旬底完成報告 的編制任務(wù)。因此 ， 該電站從安全運行管理、經(jīng)濟效益等方面均不能適應(yīng)現(xiàn)代水電企業(yè)的需要 ，急需進行技術(shù)改造。 電站機組已超期服役，設(shè)備陳舊、技術(shù)落后 ， 導(dǎo)致機組出力下降，發(fā)電能力大大降低，近年發(fā)電量遠低于設(shè)計多年平均值 ，電站 效益低下，造成了水資源的浪費，并給安全生產(chǎn)留下隱患。 為此，電站 業(yè)主 福建省德化縣國有電力投資經(jīng)營有限公司于 2020 年 1 月下旬委托我公司承擔(dān) 該 電站技改工程初步設(shè)計報告編制的設(shè)計任務(wù)。近年由于機組老化，發(fā)電量遠 少 于原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)， 實際 水量利用率更低。 引水渠總長 3090m，平均底坡降 1/1000，沿線斷面巖石地段主要為矩形，土基地段為梯形，設(shè)計水深為 ，設(shè)計流量 ，矩形斷面底寬 ，梯形斷面底寬 ～ ，邊坡系數(shù)為 、 、 、 等 4 類，經(jīng)復(fù)核，過 流能力 符合設(shè)計 要求。進水管 D=500mm，配手動閘閥。啟閉機已嚴(yán)重銹蝕，螺桿變形。 由于受當(dāng)時設(shè)備制造技術(shù)水平所限，電站運行控制幾乎全是手動監(jiān)控、操作、記錄，自動化管理程度低，安全可靠性差。 該電站為上世紀(jì)七十年代初興建，現(xiàn)狀水量利用率低，但水力條件較好，改造潛力較大，可進行增容改造，且改造工程較簡單，投資時間短，實現(xiàn)效益快，相比開發(fā)新的電源點具有明顯優(yōu)勢。 調(diào)速器裝置 ： TC－ 150＋ STKW3； TC－ 300＋ STKW3。 根據(jù)鳳洋水文站 51 年（水文年）的實測資料系列進行分析，用面積比和降水量修正計算，可得美湖二級水電站壩址徑流系列，其多年平均流量 ，多德化縣美湖二級水電站增容技改工程初步設(shè)計報告 6 年平均徑流量 11321 萬 m3，多年平均徑流深 1167mm，徑流系數(shù) 。 壩址 洪水成果 如表 1－ 3－ 5： 美湖二級電 站壩址、廠址設(shè)計洪水成果表 表 135 壩址 計算方法 各頻率設(shè)計洪水洪峰流量（ m3/s） ％ ％ 1% 2% % 5% 10% 20％ 壩址 推理公式 668 603 553 505 463 426 353 273 瞬時單位線 626 565 526 487 430 411 363 288 水文比擬 615 529 465 399 352 315 251 189 廠址 推理公式 769 694 637 581 533 490 406 314 瞬時單位線 731 660 606 553 507 466 386 298 水文比擬 708 609 535 459 405 363 289 218 從表 1－ 3－ 5 可見，上述 三 種方法求得的設(shè)計洪水成果 相差不大 ， 瞬時單位德化縣美湖二級水電站增容技改工程初步設(shè)計報告 8 線和水文比擬法 推求的壩址設(shè)計洪水洪峰流量 較 小，本電站流域面積小于200km2，為偏安全考慮，采用暴雨推求洪水方法計算的成果。 (b) 下游水位 依廠址的水位流量關(guān)系曲線確定，見水文部分表 3－ 4－ 6。 美湖二級水電站為 小尤溪 上游河段 仙峰溪 梯級 開發(fā)電站 的第 一 級水電站 ,壩址位于德化縣 美湖 鄉(xiāng) 水尾下 游約 處，距德化縣城關(guān)約 45km。 （ 2）引 水建筑物 引水渠布設(shè)于右岸，取水口位于攔河陂右岸壩端，斷面為城門形，進口采用一扇木閘門控制引水流量，閘孔為城門形，凈寬 ，高 ， 下部為漿砌石，頂拱為混凝土結(jié)構(gòu)，上部為亂毛石干砌。 主管道支墩采用 C20 砼結(jié)構(gòu)，平面尺寸 ，管道底部距壓力管坡襯砌面 。通過計算、綜合分析，選擇轉(zhuǎn)輪單位轉(zhuǎn)速較高，限制工況單位流量較大，水輪機轉(zhuǎn)輪直徑較小，發(fā)電機轉(zhuǎn)速較高，機組造價較低，各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)相對較為優(yōu)越的機組。 金屬結(jié)構(gòu) 美湖二級水電站的金屬結(jié)構(gòu)主要 在 引水系統(tǒng)部分。各建筑物和構(gòu)筑物全部為 砌石、 鋼筋 砼 結(jié)構(gòu)的非燃燒體。房屋德化縣美湖二級水電站增容技改工程初步設(shè)計報告 13 建筑面積總計 300m2，其中生產(chǎn)管理用房 100m2， 輔助生產(chǎn)用房 160m倉庫40m2。 環(huán)境保護 美湖二級水電站的 增容技改 建設(shè)，施工環(huán)境影響與下游河道水質(zhì)控制等，可通過采取 相應(yīng)的環(huán)保措施予以減免。從環(huán)境保護角度出發(fā)， 電站增容改造 工程建設(shè)可行。h。 勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生 為貫徹 “安全第一、預(yù)防為主 ”的方針，確保本電站投產(chǎn)后符合職業(yè)安全、衛(wèi)生的要求，保障勞動者在勞動過程中的安全與健康，本工程根據(jù)《水利水電工程勞德化縣美湖二級水電站增容技改工程初步設(shè)計報告 15 動安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計規(guī)范》要求，在工程設(shè)計中采用先進的技術(shù)措施和可靠的防范手段，創(chuàng)造一個安全、衛(wèi)生的生產(chǎn)條件，從根本上防止工傷事故的發(fā)生，使電站在運行中發(fā)揮更大的效益。靜態(tài)投資 萬元 ， 其中樞紐工程合計 萬元 ,基本預(yù)備費 萬元 (按 5%計算 )。項目固定資產(chǎn)投資 萬元 ， 施工期 3 個月。m 校核單寬流量 (P=2%) m3/sh ，還貸期 4 年， 投資回收期 6 年， 相應(yīng)全部投資財務(wù)內(nèi)部收益率為 %，投資利潤率 %，投資利稅率 %，本工程在財務(wù)上是可行的。 資金籌措 德化縣美湖二級水電站 技改 項目固定資產(chǎn)投資 萬元，其中上級補助 萬元，電站自籌 萬元，銀行貸款 萬元。 安裝工程定額采用《福建省水利水電設(shè)備安裝工程預(yù)算定額》。 美湖二級電站可替代火電容量 591kw，替代電量 萬 kw因此本方案是可行的 。因此， 壩址 需按最小 生態(tài) 下泄流量放水。共需勞動力 5067 工日。 廠內(nèi)消防設(shè)施，建筑構(gòu)造、通道、門窗等布置、結(jié)構(gòu)均按有關(guān)建筑消防規(guī)定設(shè)計。 壓力鋼管主管管徑 850mm，總長 65m，管壁厚度上段 35m 為 8mm，下段30m 為 10mm。 裝機 年利用小時5015h，保證 出力 236kw。 廠房 內(nèi) 布置 2 臺容量分別為 250kw 和 400kw 的混流 式水輪發(fā)電機組 。原引水壓力鋼管管徑 720mm。改造后電站增容，設(shè)計引用流量 m3/s，裝機容量為 320kw+500kw。 裝機容量選擇 在引水建筑物允許最大引用流量控制條件下， 結(jié)合機組機型擬定裝機容量2250 kw、 2320 kw、 320kw+500kw 三個方案進行技術(shù)經(jīng)濟綜合比較 考慮 320kw+500kw 裝機容量方案的在枯水期小機組運行效率較高，運行靈活，較有利。推移質(zhì)輸沙按懸移質(zhì)輸沙的 30%計，為 萬 t。 根據(jù)鳳洋站 1959年～ 2020年共 51年系列的水文年徑流和枯水期徑流 用面積比和降水量修正計算 求得壩址的 日 徑流。 徑流 美湖二級 電站 壩址 位于小尤溪上游仙峰溪河段，壩址以上集雨面積 97km2，河道長度 ，平均坡降 ‰。 （ 2） 改造范圍 和主要改造內(nèi)容： 本次主要改造攔河壩排沙閘雙層木閘板，引水渠進口控制閘門、渠首排沙閘、壓力前池進口閘門和攔污柵，清理、局部加寬、維修和混凝土鋪設(shè)渠道底部，更換壓力鋼管，更換水輪發(fā)電機組及輔助設(shè)備，更換主變等。閘門均為木結(jié)構(gòu)，已大部分腐壞，局部變形，閘門中的金屬構(gòu)件銹蝕嚴(yán)重，止水老化，影響了閘門的止水效果，啟閉設(shè)備也老化、銹蝕嚴(yán)重。目前主管、伸縮節(jié)、進人孔和支管與閘閥連接段均銹蝕嚴(yán)重。該主變?yōu)殇X線圈，技術(shù)落后，能耗高，效率低。 壓力管坡基礎(chǔ)為風(fēng)化石，基礎(chǔ)穩(wěn)定，未出現(xiàn)位移、沉陷、變形、裂縫等現(xiàn)象，管坡兩側(cè)長滿雜草、蘆葦和灌木叢，整體穩(wěn)定。但右岸靠進水口側(cè)排沙閘為雙層松木板中間夯填黃土結(jié)構(gòu)，兩側(cè)閘槽和底部有少量滲漏， 松木板已部分腐壞。電站近 5 年發(fā)電量分別為： 278 萬 kwh； 185 萬 kwh； 301 萬 kwh ； 342 萬德化縣美湖二級水電站增容技改工程初步設(shè)計報告 2 kwh； 293 萬 kwh。h。 1 德化縣美湖二級電站增效擴容改造工程 初步設(shè)計報告 三明市興科水利水電勘測設(shè)計有限公司 二 0 一二年三月 2 德化縣美湖二級電站增效擴容改造工程 初步設(shè)計報告 工程設(shè)計證書 等 級： 丙級 證 書： A235005232 三明市興科水利水電勘測設(shè)計有限公司 二 0 一二年三月 3 德化縣美湖二級電站增效擴容改造工程 初步設(shè)計報告 審定：曾壯鵬 審查：胡師榮 校核：張必揚 張 根 楊俊溪 編寫：葉 娟 朱明富 林杰斌 朱藝偉 盧奕祥 黃鴻華 陳 剛 謝志鵬 詹娟娟 德化縣美湖二級水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告 目錄 1 目 錄 1 綜合說明 ............................................................................................ 1 基本情況 ................................................... 1 電站現(xiàn)狀分析與評價 ......................................... 1 水資源分析 ............................................... 1 水工建筑物現(xiàn)狀分析 ....................................... 2 機電設(shè)備現(xiàn)狀分析 ......................................... 3 金屬結(jié)構(gòu)及其他 ........................................... 3 增效擴容改造的必要性 ..................................... 4 改造的原則和范圍 ......................................... 4 水文 ....................................................... 5 水文基本資料 ............................................. 5 徑流 ..................................................... 5 洪水 ..................................................... 7 泥沙 ..................................................... 8 水位流量關(guān)系 ............................................. 8 工程任務(wù)和規(guī)模 ............................................. 9 徑流計算 ................................................. 9 水能計算 ................................................. 9 裝機容量選擇 ............................................. 9 工程 改造方案 ............................................... 9 水工建筑物 .............................................. 10 機電設(shè)備 ......................