【導讀】德化縣美湖二級電站增效擴容改造工程。三明市興科水利水電勘測設計有限公司。工程設計證書等級：丙級。朱藝偉盧奕祥黃鴻華。陳剛謝志鵬詹娟娟

　　

【正文】 閘門。閘門尺寸 分別為 、 、 。啟閉設備為 3 臺 QL－ 30KN螺桿 式啟閉機，啟閉方式為動水啟閉。 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。 1＃機組支管管徑 600mm，長 11m， 2＃機組支管管徑 500mm，長 11m，支管管壁厚 8mm。 金屬結(jié)構(gòu)總重 。 消防設計 根據(jù)《水利水電工程設計防火規(guī)范》規(guī)定，本電站屬丁類多層工業(yè)廠房。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。建筑主體的防火等級均已達到一、二級防火等級。 消防供水水源來自 前池 取水，向消防供水總管供水。通過確定滅火器配置的場所、場所的危險等級、火災種類、計算單元、保護面積、滅火級別等選擇配置化學滅火器。 廠內(nèi)消防設施，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)定設計。 工程管理 為保證水電站的正常運行、管理和維護，充分發(fā)揮電站效益，應設置管理機構(gòu)統(tǒng)一管理。本工程管理機構(gòu)定員標準參照原能源部《水力發(fā)電廠編制定員標準》(試行 )的規(guī)定編制，結(jié)合發(fā)電廠實際運行機制 ,人員總編制為 6 人，其中直接生產(chǎn)人員 5 人，管理人員 1 人。 本工程永久性房屋建筑主要包括生產(chǎn)管理用房、輔助生產(chǎn)用房及倉庫。房屋德化縣美湖二級水電站增容技改工程初步設計報告 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。 為保證工程安全和正常運行，需劃定工程管理范圍和保護范圍，做好 防汛議案 。 施工組織設計 對外交通 壩址 、廠址右 岸有美湖鄉(xiāng) 至美湖二級電站的鄉(xiāng)村公路 通過，現(xiàn)有鄉(xiāng)村公路能滿足工程施工時的對外交通 和機組設備運輸 要求，對外交通以公路為主。 工程施工進度 本工程開工至工程完工，總工期為 3 個月 。共需勞動力 5067 工日。高峰上場人數(shù) 88 人，平均上場人數(shù) 68 人。土石方開挖最高強度 1400m3/月，砼澆砌筑最高強度 350m3/月。 主要工程量及所需材料 （ a）主要工程量： 土方開挖 1143m3 石方開挖 311m3 砌石 358m3 混凝土及鋼筋 砼 391m3 金屬結(jié)構(gòu)安裝 （ b）所需主要建筑材料： 水泥 151t； 鋼材 /鋼筋 ； 木材 16m3。 環(huán)境保護 美湖二級水電站的 增容技改 建設，施工環(huán)境影響與下游河道水質(zhì)控制等，可通過采取 相應的環(huán)保措施予以減免。主要環(huán)境保護措施如下： 施工開挖的廢土棄碴應盡量用于回填、修筑道路和圍堰用料，不得隨意傾倒和占用河道。施工臨時占用的土地、耕地和采石取土場等在工程完工時應盡快覆德化縣美湖二級水電站增容技改工程初步設計報告 14 土、平整、復耕或植樹綠化。 當枯水期壩址平均來水量小于 電站 發(fā)電 引用 流量時，將出現(xiàn)壩址下游 至廠址河 段 斷流現(xiàn)象。因此， 壩址 需按最小 生態(tài) 下泄流量放水。建議電站最小下泄流量取壩址年平均流量的 10%，即按 ，可采用提閘方式進行泄水，不必另建泄水建筑物。 本次電站增容技改施工環(huán)境保護費用 萬元。 本工程的 增容改造 建 設，社會和經(jīng)濟效益比較顯著，沒有突出不利的環(huán)境影響問題，施工期 對 環(huán)境 的 影響，可以通過相應的環(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 工程建設可行。 水土保持 工程區(qū) 內(nèi) 沒有旅游風景區(qū)、自然生態(tài)環(huán)境保護區(qū)，無文化遺產(chǎn)和名勝古跡，未發(fā)現(xiàn)有地下文物。 本 電站增容技改 工程的 施工 僅對項目區(qū)的地表、土壤和自然植被造成擾動和不利影響，不會產(chǎn)生其它無法治理或破壞性的現(xiàn)象。通過采取有效的水土流失防治措施，可有效治理建設期間新增水土流失，并逐步改善項目區(qū)生態(tài)環(huán)境。因此本方案是可行的 。 節(jié)能設計 美湖二 級水電站進行 初步設計 階段的節(jié)能設計，保證工程在實施過程中以及建成后合理地利用能源，高標準、高起點、高效率地提高工程建設的資源利用率。 美湖二級水電站作為節(jié)能工程，主要能耗在施工期間，總能耗指標為 萬 kwh；電站運行期間能耗較少，年總能耗指標為 萬 kwh。 美湖二級水電站 技改后 裝機 650kw， 多 年平均發(fā)電量 326 萬 kwh。替代火電站容量系數(shù) , 火電站電量系數(shù) 。 美湖二級電站可替代火電容量 591kw，替代電量 萬 kwh。替代火電站單位煤耗 300 克 /kwh，替代火電站煤 價 700元 /t， 美湖二級水電站每年二氧化碳減排效益約 萬元。 勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生 為貫徹 “安全第一、預防為主 ”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計報告 15 動安全與工業(yè)衛(wèi)生設計規(guī)范》要求，在工程設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。 設計概算及資金籌措 編制說明 概算依據(jù)：工程設計概算編制依據(jù)為福建省水利廳閩水計財 [2020] 98 號文《福建省水利水電工程設計概（估）算編制規(guī)定》。主體工程量根據(jù)《水利水電工程設計工程量計算規(guī)則》（ SL328－ 2020）計算。 定額標準：建筑工程定額采用福建省水利廳閩水計財（ 2020）計 98 號文頒發(fā)的《福建省水利水電建筑工程預算定額》及福建省有關(guān)行業(yè)部門頒發(fā)的預算定額。 安裝工程定額采用《福建省水利水電設備安裝工程預算定額》。 施工機械臺班費定額采用《福建省水利水電施工機械臺班費定額》。 本投資概算采用以上預算單價并乘 擴大系數(shù)。 工程總投資 本工程概算總投資 萬元。靜態(tài)投資 萬元 ， 其中樞紐工程合計 萬元 ,基本預備費 萬元 (按 5%計算 )。環(huán)境保護費 5 萬元，水土保持費 9 萬元。 建設期還貸利息 萬元 ,(年利率 %)。根據(jù)國家計委投資〔 1999〕1340 號文通知精神 ,未計價差預備費。 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。資本金為 萬元 ,不還本付息，電站投產(chǎn)后每年按該部份資金的 8%付利，流動資金按 15 元 /kw 估算計 萬元，為自有資金。 經(jīng)濟評價 本 電站 工程 技改后 裝機容量 650kw，多年平均年發(fā)電量為 326 萬 kwh。項目固定資產(chǎn)投資 萬元 ， 施工期 3 個月。依據(jù)《小水電建設項目經(jīng)濟評價規(guī)程》（ SL 1695）等，對該項目進行財務評價和國民經(jīng)濟評價。 德化縣美湖二級水電站增容技改工程初步設計報告 16 財務評價 項目固定資產(chǎn)投資 萬元，其中資本金為 萬元 ,不還本付息，電站投產(chǎn)后每年按該部份資金的 8%付利，其余資金 萬元從銀行借款，貸款年利率為 %。經(jīng)財務計算，電站基礎(chǔ)出廠電價 元 /kwh ，還貸期 4 年， 投資回收期 6 年， 相應全部投資財務內(nèi)部收益率為 %，投資利潤率 %，投資利稅率 %，本工程在財務上是可行的。 國民經(jīng)濟評價 美湖二級電站技改項目具有較好的發(fā)電效益。工程固定資產(chǎn)投資 萬元，以替代火電站計算，其內(nèi)部收益率為 %，大于 10%的社會折現(xiàn)率，說明興建本工程經(jīng)濟上是合理的。 工程特性表 德化縣美湖二級水電站增容技改工程初步設計報告 17 工 程 特 性 表 序號 項 目 單 位 數(shù) 量 備 注 一 水文 1 壩址以上集雨面積 km2 47 2 利用的水文系列年限 年 51 3 多年平均徑流量 億 m3 4 代表性流量 多年平均流量 m3/s 設計洪峰流量 m3/s 353 P=10% 校核洪峰流量 m3/s 505 P=2% 導流流量（ 9～ 12 月） m3/s 35 P=% 5 泥沙 多年平均懸移質(zhì)輸沙量 萬 t 多年平均含沙率 kg/m3 年輸沙總量 萬 t 二 攔河壩特性 1 水位 堰頂自由溢流 校核 洪水位 m P=2% 設計洪水位 m P=10% 正常蓄水位 m 2 水庫調(diào)節(jié)性能 無調(diào)節(jié) 三 下泄流量及相應下游水位 1 設計洪水位時泄流量 m3/s 353 P=10% 2 相應下游水位 m 3 校核洪水位時最大泄流量 m3/s 505 P=2% 4 相應下游水位 m 四 發(fā)電效益指標 1 裝機容量 kw 250+400 2 保證出力 kw 236 P=90% 德化縣美湖二級水電站增容技改工程初步設計報告 18 工 程 特 性 表 序號 項 目 單位 數(shù) 量 備 注 3 多年平均發(fā)電量 萬 kwh 326 4 年利用小時數(shù) h 5015 五 主要建筑物及設備 1 攔河壩 型式 砼墩板壩 地基特性 變質(zhì)細砂巖 地震動參數(shù) 場地類型 堅硬～中硬 地震動反應譜特征周期 s 地震動峰值加速度 壩頂高程 m 最大壩高 m 溢流凈寬 m 18 設計單寬流量（ P=10%） m3/sm 校核單寬流量 (P=2%) m3/sm 消能方式 底流 2 引水建筑物 最大引用流量 m3/s 含損失 進水口底板高程 m 進水閘孔口寬度 m 進水閘孔口高度 m 進水閘孔數(shù) 孔 1 閘門型式 平面 啟閉機型式 螺桿式手動啟閉機 引水渠長度 m 1059 引水渠坡降 1/1000 引水渠斷面 德化縣美湖二級水電站增容技改工程初步設計報告 19 工 程 特 性 表 序號 項 目 單位 數(shù) 量 備 注 壓力前池尺寸 m 83（長 寬 深） 壓力前池正常水位 m 壓力前池底高程 m 壓力鋼管進口底高程 m 壓力鋼管管徑 m 壓力鋼管管壁厚度 mm 8～ 10 壓力鋼管長度 m 65 3 發(fā)電廠房 廠房型式 引水式地面廠房 廠房地基特性 變質(zhì)細砂巖 主廠房尺寸 (長 寬 高 ) m 機組安裝高程 m 廠房地面層高程 m 機組中心距 m 4 升壓開關(guān)站 型式 戶外式 地基特性 變質(zhì)細砂巖 尺寸 (長 寬 ) m 地面高程 m 5 主要機電設備 (1) 水輪機 臺數(shù) 臺 2 型號 HL110WJ50； HLD46WJ50 額定出力 kw 275； 442 額定轉(zhuǎn)速 r/min 1000 最小工作水頭 m 53； 50 德化縣美湖二級水電站增容技改工程初步設計報告 20 工 程 特 性 表 序號 項 目 單 位 數(shù) 量 備 注 最大工作水頭 m 55 設計水頭 m 53 額定流量 m3/s ； 額定效率 % %； % (2) 發(fā)電機 臺數(shù) 臺 2 型號 SFW2506/740； SFW4006/850 單機容量 kw 250； 400 功率因素 額定電壓 kV 6 輸電線路 電壓 kV 10 回路數(shù) 回路 1 輸電目的地 德化縣美湖鄉(xiāng) 輸電 距離 km 七 施工 1 主體工程量 土方開挖 m3 1143 石方開挖 m3 311 砌石方量 m3 358 砼和鋼筋砼 m3 391 金屬結(jié)構(gòu)安裝 t 2 主要建筑材料 木材 m3 16 德化縣美湖二級水電站增容技改工程初步設計報告 21 工 程 特 性 表 序號 項 目 單 位 數(shù) 量 備 注 水泥 t 1