【正文】 資源的電站是解決市、區(qū)近期能源短缺的主要舉措，同時(shí)又是為中遠(yuǎn)期投入“ 西電東送 ”和“云電外送”打牢基礎(chǔ)，創(chuàng)造條件。. 工程任務(wù)**水電站位于某縣西南部**鄉(xiāng)境內(nèi)的**河約 km 長河段，處在 1342m～1258m電站工程可行性研究報(bào)告118高程區(qū)間，屬**河水能規(guī)劃河段的第一個(gè)梯級(jí)。電站首部取水口以上的小河與明朗河的平緩區(qū)段屬于農(nóng)業(yè)耕作灌溉區(qū)，電站尾水送入**河，供河段規(guī)劃的第二梯級(jí)**水電站取用。在**水電站開發(fā)河段峽谷區(qū)間兩岸地段有農(nóng)田 145 畝，有左岸**河小電站一座，裝機(jī)容量 2200kW，其經(jīng)營使用權(quán)**村已有償轉(zhuǎn)讓給**水電開發(fā)有限責(zé)任公司。該河段內(nèi)無工礦企業(yè)，無防洪、治澇、航運(yùn)和人蓄飲水要求；不涉及森林和礦產(chǎn)資源，也無環(huán)境敏感保護(hù)區(qū)。河段水資源的開發(fā)利用，原則是在滿足河段生態(tài)用水的前提下，充分利用上游農(nóng)田灌溉之余水，集中河段落差開發(fā)水能資源。為此，該工程的主要任務(wù)為水力發(fā)電。根據(jù)河段地形地貌、地質(zhì)條件等各種因素，**水電站為無調(diào)節(jié)徑流式電站。由于電站裝機(jī)規(guī)模不大，也無調(diào)節(jié)能力，在電網(wǎng)中主要承擔(dān)基荷或腰荷,不考慮調(diào)峰，電網(wǎng)對(duì)其無調(diào)頻、調(diào)相要求。興建**水電站用以補(bǔ)充某縣 2022 至 2022 年間負(fù)荷增長的需要。該電站距**35kV 變電站輸電距離約 5 km，距 **石頭山 110kV 變電站輸電距離約15km，電站建成后采用 35kV 接入**35KV 變電站或接入石頭山 110KV 變電站并入電力系統(tǒng)運(yùn)行。尊重業(yè)主意見，本階段推選 35kV 出線一回，接入點(diǎn)為 **35KV 變電站；最終入網(wǎng)點(diǎn)以業(yè)主與電力部門的入網(wǎng)協(xié)議所規(guī)定的為準(zhǔn)。. 工程規(guī)模⑴ 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及裝機(jī)容量選擇原則**水電站為無調(diào)節(jié)引水式電站，系水力發(fā)電工程。該電站的設(shè)計(jì)保證率根據(jù)《小水電水能設(shè)計(jì)規(guī)程 SL 76－94》第 條的規(guī)定，取 P＝90﹪。本著既充分利用有限的水能資源、又合理經(jīng)濟(jì)選擇裝機(jī)容量的原則，初步選擇四組裝機(jī)方案即 7000 kW、 8000 kW、9000 kW、1000 kW 進(jìn)行比較。推薦裝機(jī)容量，確定工程規(guī)模。⑵ 水能計(jì)算成果根據(jù)**水電站水文計(jì)算成果豐水年 P=10% 、平水年 P=50%、枯水年 P=90%的年徑流量，取水口以上區(qū)域內(nèi)的灌溉需水量和人畜飲水量，以及工程區(qū)河段零星灌溉與生態(tài)用水量預(yù)測，推得該水電站對(duì)應(yīng)代表年的發(fā)電流量。據(jù)此經(jīng)水能計(jì)算，求得**水電站工程可行性研究報(bào)告119電站各裝機(jī)方案的動(dòng)能指標(biāo)分別列于表 。⑶ 裝機(jī)容量選擇**水電站為無調(diào)節(jié)徑流式開發(fā)，電站主要為水力發(fā)電任務(wù)。由四組裝機(jī)方案的水能計(jì)算結(jié)果，單純從年利用小時(shí)數(shù)理論值看，總體上 7000kW 的裝機(jī)規(guī)模偏小，年利用小時(shí)數(shù)偏大，其余三組均在合理范圍之內(nèi)；就裝機(jī)與電量而言，四組方案裝機(jī)由7000～10000kW ，每增加 1000kW 裝機(jī)，其電能增量分別是 221 萬 、182 萬、146 萬 ，以 8000 kW 裝機(jī)的發(fā)電增量為最大，但每增加千瓦裝機(jī)的電能增量主要是汛期電量，客觀的反映了徑流式水電站無調(diào)節(jié)性能的特點(diǎn)。受水文特性的制約，汛期將有富裕電量（即棄水電量）無法利用是客觀存在的，所以單純加大裝機(jī)容量也是不可取的?？偠灾?，在目前電力投資體制逐步走向多元化、市場化（廠網(wǎng)分開、競價(jià)上網(wǎng)）等不確定因素的大環(huán)境下，在無確切的負(fù)荷支持情況下，設(shè)計(jì)本著既充分利用有限的水能資源，考慮電站豐水期具有適當(dāng)出力的能力，滿足入網(wǎng)運(yùn)行的一般要求，又結(jié)合無調(diào)節(jié)水電站群的區(qū)域電源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并體現(xiàn)業(yè)主對(duì)電站裝機(jī)容量的要求，通過四組裝機(jī)方案的動(dòng)能指標(biāo)比較，本階段推選**水電站裝機(jī)容量為 8000kW。推選的**水電站裝機(jī)方案的動(dòng)能指標(biāo)詳見表 。**水電站裝機(jī)方案動(dòng)能指標(biāo)表表 裝 機(jī) 方 案名 稱推 選 比 較裝機(jī)容量( kW) 24000 23500 24500 25000設(shè)計(jì)水頭(m) 最大水頭(m) 最小水頭(m) 70 70 70 70設(shè)計(jì)流量(m 3/s) 設(shè)計(jì)保證率(%) 90 % 90 % 90 % 90 %保證流量(m 3/s) 電站工程可行性研究報(bào)告120保證出力(k W) 1960 1960 1960 1960保證電能( 萬 ) 1674 1674 1674 1674多年平均發(fā)電量( 萬 ) 4399 4178 4581 4727年 12～ 5 月發(fā)電量( 萬 ) 1469 1464 1473 1477年利用小時(shí)數(shù)(h) 5499 5969 5090 4727裝機(jī)倍比(N 裝 /N 保 ) 水量利用系數(shù) 設(shè)備利用系數(shù) 水輪機(jī)機(jī)型 HLA HLA HLA HLA水輪發(fā)電機(jī)組(臺(tái)) 2 2 2 2備 注 電站水能計(jì)算過程省略未附，其成果為此表所列。⑷ 工程規(guī)模**水電站為無調(diào)節(jié)徑流式水電站，經(jīng)水能計(jì)算、裝機(jī)方案比選，推選裝機(jī)容量為8000kW，設(shè)計(jì)水頭 ，設(shè)計(jì)流量為 m3/s，多年平均發(fā)電量 4399 萬 ，年利用小時(shí)數(shù)為 5499h，設(shè)計(jì)保證率 P=90%，保證出力 1960kW。根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 （SL252－2022）規(guī)定，其工程規(guī)模為?。?）型。⑸ 單機(jī)容量與機(jī)型選擇根據(jù)河**水電站工程實(shí)際，從投資電站的運(yùn)行靈活、設(shè)備維護(hù)、檢修備件、投資等因素，以及長遠(yuǎn)運(yùn)行效益綜合考慮，本電站選裝單機(jī)容量為 4000 kW 的 2 臺(tái)機(jī)組較為適宜，在保證率 P＝90 ％的情況下也可有半臺(tái)機(jī)組發(fā)電。**水電站設(shè)計(jì)水頭為 。適合本電站選用的水輪機(jī)主要為混流式水輪機(jī)。初選機(jī)型為 HLA743－WJ － 90，其單機(jī)流量為 。. 工程布置及建筑物. 工程等別及洪水標(biāo)準(zhǔn)**水電站裝機(jī)規(guī)模 24000kW，根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252－2022)， 《水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)》(DL5180－2022)及《水閘電站工程可行性研究報(bào)告121設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL2652022)，電站工程規(guī)模為小(2)型，工程等別為Ⅴ等。首部樞紐 1＃取水口（攔河閘、進(jìn)水閘）和 2＃ 取水口（溢流壩、進(jìn)水閘、沖砂閘） 、引水渠道、沉沙池、壓力前池及泄水道、壓力鋼管道、電站廠房及升壓站等為 5 級(jí)建筑物；次要建筑物與臨時(shí)建筑物級(jí)別仍為 5 級(jí)。**水電站工程執(zhí)行《防洪標(biāo)準(zhǔn)》 （GB50201－94） 、 《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252－2022)、 《水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)》(DL5180－2022)及《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL265－2022)的規(guī)定。其首部樞紐建筑物攔河閘（1 ＃ 取水口）與溢流壩（2 ＃ 取水口） ，設(shè)計(jì)洪水（P＝5%）重現(xiàn)期為 20 年，校核洪水（P ＝2%）重現(xiàn)期為 50 年，消能防沖洪水（P＝10%）重現(xiàn)期為 10 年；電站廠區(qū)主要建筑物主、副廠房及升壓站設(shè)計(jì)洪水（P＝5%）重現(xiàn)期為 20 年，校核洪水（P ＝2%）重現(xiàn)期為50 年。. 工程選址及總體布置方案選擇. 工程概況**水電站為批準(zhǔn)河段規(guī)劃開發(fā)的兩個(gè)梯級(jí)中的第一級(jí)，樞紐工程主要布置在**河約 長的河段內(nèi)，工程區(qū)地理坐標(biāo)為：東經(jīng) 98176。22′43″ ，北緯 24176。58′27″。電站工程由首部樞紐 1＃ 取水口及 2＃ 取水口、沉沙池、引水渠道、前池及泄水道、壓力管道、廠房及升壓站等建筑物組成。根據(jù)地形地質(zhì)條件，**水電站首部在**河上游右支小河建閘（1 ＃ 取水口） 、在主流明朗河筑低壩（2 ＃ 取水口）取水，于**河左岸（現(xiàn)**河電站廠房上游側(cè)）布置廠區(qū)樞紐前池、管道、廠房及升壓站。集中長約 河段間 的天然落差并利用沿河左岸廢棄灌渠擴(kuò)修引水發(fā)電，無調(diào)節(jié)引水式電站裝機(jī)容量為 24000＝8000kW，設(shè)計(jì)水頭 ，安裝兩臺(tái)臥軸混流式水輪發(fā)電機(jī)組。其多年平均發(fā)電量為 4399 萬，年利用小時(shí) 5499h，保證出力 1960kW。電站尾水回歸 **河供河段規(guī)劃第二梯級(jí)**水電站取用。電站工程可行性研究報(bào)告122. 方案選擇根據(jù)**河（河段）水能規(guī)劃選定的河流左岸開發(fā)建設(shè)**水電站的方案，通過本階段工程地質(zhì)勘察與測量，收集調(diào)查相關(guān)資料，結(jié)合充分利用有限的水能資源，綜合工程區(qū)地形地貌、地質(zhì)條件、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌概區(qū)的分布狀況，其電站首部樞紐 1＃ 取水口的閘址及 2＃ 取水口的壩線、渠線走向、前池位置、壓力管道軸線及廠址，選擇余地不大。本階段勘選的 1＃ 取水口閘址、2 ＃ 取水口壩位在上下 900m 河道范圍內(nèi)是屬相對(duì)較好的，在不影響農(nóng)業(yè)灌溉又滿足取水條件下具有唯一可選性。引水渠沿河道左岸布置，可在小河與明朗河匯流口左岸熔巖臺(tái)地布設(shè)沉沙池，能利用**河左岸廢棄灌渠擴(kuò)修建渠。前池與管道沿線下伏玄武巖，地形地質(zhì)條件較好，沒有更多的比選余地。廠址選于**河左岸級(jí)階地（現(xiàn)**河電站廠房上游側(cè)） ，地形平坦開闊，附近無不良物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育及大的構(gòu)造穿越，下伏強(qiáng)風(fēng)化砂板巖，傾向山體，無不利結(jié)構(gòu)面組合，既有利于廠區(qū)樞紐布置又具較好的建基條件；經(jīng)勘測期間在電站廠址河段一定范圍進(jìn)行選址對(duì)比，勘選了具有地形地質(zhì)優(yōu)勢的本站廠址。總體而言，在長約 的規(guī)劃水能開發(fā)河段，**水電站工程選址是相對(duì)合理可行的。. 工程總體布置**水電站工程選布于**河 1342m～1258m 高程區(qū)間約 km 長河段，在小河橋頭斷面（1 ＃ 取水口）取水，沿小河左岸明渠引流至明朗河，與明朗河取水?dāng)嗝妫? ＃ 取水口）引入的流量并合后進(jìn)入沉沙池，再利用**河左岸廢棄多年的灌溉渠形成引水系統(tǒng)引流，前池置于地形坡度平緩的**河左岸熔巖臺(tái)地，鋼管道沿廠區(qū)山梁敷設(shè)，廠址選布在**河左岸（現(xiàn)**河小電站廠區(qū)上游側(cè)）漫灘地段，構(gòu)成工程總體布置格局。該水電站屬無調(diào)節(jié)引水式電站，工程主要由首部樞紐、沉沙池、引水渠、壓力前池及泄水道、壓力管道、廠區(qū)樞紐（主廠房、副廠房、升壓站）各部組成。. 主要建筑物. 首部樞紐工程**水電站首部樞紐包括 1＃ 取水口（小河攔河閘）及 2＃ 取水口（明朗河溢流壩） 。電站工程可行性研究報(bào)告123⑴ 1 ＃ 取水口（小河攔河閘）攔河閘：本著既保證灌溉，又滿足取水與泄洪要求，以及充分利用水能資源的原則，閘址選于基巖出露的**河上游右支小河橋頭的河灣處，距下游小河與明朗河匯流口約 900m。攔河閘采用兩道 的開敞式平面鋼閘門，閘室為 C20 鋼筋砼結(jié)構(gòu)，底板高程為 m，閘墩頂高程為 ，上部啟閉機(jī)室采用 C25 砼框架結(jié)構(gòu)，啟閉機(jī)室標(biāo)高為 。下游設(shè)長 15m 的消力池。上游采用厚 的 C20砼鋪蓋防滲，并加固上下游兩岸河堤，堤頂高程 。設(shè)計(jì)泄洪流量 ，校核泄洪流量 。進(jìn)水閘：置于攔河閘左端，閘體為 C20 鋼筋砼結(jié)構(gòu)，閘室底板高程 m，閘墩頂高程為 ，采用孔口尺寸為 的潛孔式平面鋼閘門，設(shè)計(jì)引水流量為 5m3/s，進(jìn)水閘前設(shè)置 75176。攔污柵一道，閘室后接第一流量段引水渠。⑵ 2 ＃ 取水口（明朗河溢流壩）溢流壩：擋水溢流建筑物采用外包 C20 砼重力壩，溢流堰取用 WES 型實(shí)用堰，堰頂高程 ，溢流壩高 ，溢流段長 12m，泄水采用挑流消能。設(shè)計(jì)泄洪流量 133m3/s，校核泄洪流量 175m3/s，相應(yīng)洪水位為 、。取水及沖沙建筑：取水閘及沖沙閘布于溢流壩左端，閘室段長 ，閘頂高程，為 C20 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主要承擔(dān)沖沙及引水渠進(jìn)水控制。取水閘底板高程 ，閘孔尺寸為 （寬高） ，設(shè)計(jì)取水流量為 ，閘前設(shè)置75176。攔污柵一道。沖沙閘底板高程為 ，閘孔尺寸為 （寬高） ，設(shè)計(jì)下泄流量 ，最大下泄流量 。取水閘后接引水渠道，沖砂閘下游與河槽相連。. 引水渠及沉沙池引水渠沿河左岸布置，渠線全長 2750m。根據(jù)小河與明朗河取水?dāng)嗝嫠幬恢眉捌湟髁?，結(jié)合沉沙池的布置，渠道分設(shè)兩個(gè)流量段。渠道全線三面襯砌防滲，并電站工程可行性研究報(bào)告124采用漿砌毛石翻拱進(jìn)行保護(hù)。第一流量段：渠線走向?yàn)樽?1＃ 取水口進(jìn)水閘起沿小河左岸至沉沙池，渠首底板高程為 ，渠段長 941m，引取小河流量為 ，設(shè)計(jì)坡降為 1/1000，選用矩形斷面尺寸為 ，正常水深為 ，采用 漿砌塊石、 “C20 砼＋ 漿砌塊石” 兩種襯砌結(jié)構(gòu)；設(shè)跨徑為 20m 的明朗河渡槽 1 件。第二流量段：渠線走向?yàn)榻映辽吵仨?*河左岸并利用廢棄灌渠擴(kuò)修至壓力前池，渠段長 1740m，并合引用小河與明朗河流量為 ，設(shè)計(jì)坡降為 1/1000，選用矩形斷面尺寸為 ，正常水深為 ，采用“C20 砼＋ 漿砌塊石”襯砌結(jié)構(gòu)。渠末接壓力前池，其底板高程為 。沉沙池：在小河與明朗河匯口左岸熔巖臺(tái)地布置沉沙池，處于渠道里程0＋941～1＋010 地段，池基為風(fēng)化玄武巖，初選為單箱連續(xù)沖洗式沉沙池，沉沙池全長 69m，池寬 10m，最大深度為 ，為 C20 鋼筋砼結(jié)構(gòu)。 沉沙池前接渠道一流量段與 2＃ 取水口的并流過渡段，后連渠道第二流量段，并在出口段設(shè) 2 道平面工作閘，1 道沖砂閘。. 壓力前池及泄水道前池布置于**河左岸熔巖臺(tái)地的邊緣，池基為弱風(fēng)化玄武巖。前池由前室、進(jìn)水室、沖砂閘、溢流堰組成。根據(jù)地形條件，進(jìn)水室布置于前池末端并與池軸正交，采用側(cè)向進(jìn)水，側(cè)向溢流和沖砂，前池長 73m，寬 3m～10 m，最大池深 ，前池墻頂高程為 ，正常水位 ，最高水位 ，最低水位 ，前池總?cè)莘e為 1682m3，工作容積為 818m3，工作容積與設(shè)計(jì)流量比值 WP/Qp＝60s。進(jìn)水室底板高程為 ，設(shè)攔污柵、進(jìn)水閘（事故快速閘門） ，事故閘為卷揚(yáng)式平板鋼閘門，其孔口尺寸為 ，上部為啟閉機(jī)室。沖砂閘、溢流側(cè)堰布置于進(jìn)水室右側(cè)，沖砂閘