【正文】 節(jié)能效果分析 通過以上措施，能充分提高 XX 水電站一次能源利用效率、降低該電站施工期和運行期的能耗指標，使電站節(jié)能效果達到國內(nèi)先進水平。 （ 綜合說明） 129 節(jié)能措施 水電站節(jié)能降耗的主要措施是：合理選擇機電設備，合理施工，充分利用水資源，避免棄水，降低發(fā)電水耗，提高水能利用率。就我國目前的狀況而言，開發(fā)水電是不以人們主觀意志為轉(zhuǎn)移的必然選擇。 水電突出的特點是再生和清潔，水電不排放廢氣、廢渣、廢水，不排放二氧化碳。 節(jié)能分析與評價 編制依據(jù)和基礎資料 根據(jù)《國務院關于加強節(jié)能工作的決定》（國發(fā)［ 2021］ 28號）和 171。 勞動安全及工業(yè)衛(wèi)生 ⑴ 勞動安全 XX 水電站勞動 安全按 DL50611996《水利水電工程勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生設計規(guī)范》執(zhí)行。 工程管理、勞動安全及工業(yè)衛(wèi)生 工程管理機構(gòu)及人員編制 管理模式為“少人值守”方式設完善的、相互獨立又高度集中的現(xiàn)代化計算機監(jiān)控系統(tǒng)，達到減人增效和安全、文明生產(chǎn)的目的。 電站建成后可有效緩解區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)用電緊張狀況， “以電代薪”，可保證當?shù)氐纳a(chǎn)、生活用電，增加經(jīng)濟收入，促進生產(chǎn)力發(fā)展，電站的建設，可帶動區(qū)內(nèi)相關行業(yè)發(fā)展，增加就業(yè)機會，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟環(huán)境。 工程占地 本電站工程占地主要是庫區(qū)和廠區(qū)永久占地。衡重式擋墻總長 644m，堤頂高程 ～ m，引水面坡度 1： ，頂部厚度為 ，底部厚度為 。 庫區(qū)右 岸防護堤布置于右岸Ⅰ級階地前沿，與平板泄洪閘右側(cè)防洪堤漸變段相連接。所以，淹沒問題不嚴重。 本工程施工的關鍵單項工程為廠房。 根據(jù)河道特征以及水工建筑物布置特點，施工導流采用河床分期導流的方式，一期圍護左岸河床，進行弧形泄洪沖砂閘、進水閘的施工，二期由修建好的 3孔弧形泄洪沖砂閘導流，進行 5孔平板泄洪閘段的施工。在具體設計中，嚴格按照國家頒布的現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范采用“一防、二斷、三滅、四排”的綜合消防技術措施，盡量減少著火根源，避免火災發(fā)生。茲將各控制設備的選型布置簡述如下 : XX電站設置弧形泄洪沖砂閘 3孔，樞紐平板泄洪閘 5孔，樞紐攔污柵 3孔，樞紐進水口工作門 2孔，前池進水口攔 污柵 2孔，前池進水口檢修門 2孔，尾水事故檢修門 2 孔。 本電站廠內(nèi)生產(chǎn)調(diào)度管理通信設置一臺程控交換機。 樞紐用電一回由發(fā)電機母線 側(cè)直接接引，利用 6kV 架空線路送至樞紐，距離約為 3km。 ⑶ 廠用變及樞紐供電 本電站廠用電供電方式采用全廠公用電和機組自用電共用變壓器的混合供電方式。根據(jù)水電站所處的地理位置、裝機容量、水電站的季節(jié)性出力以及本地區(qū)電網(wǎng)布局的銜接，本階段設計接入系統(tǒng)的電壓等級初擬定為 110kV，電站選用 1 回 110kV 線路送出至 XX110kV 變電所， 110kV 輸電線路長約 8km。 機組調(diào)保計算初步估算水輪發(fā)電機組的 GD2不小于 450t本電站的開發(fā)方式為引水式，屬無調(diào)節(jié)徑流式水電站， 其發(fā)電流量及運行水頭受上游來水量控制。 管理房在升壓站對面沿進廠道路布置，總建筑面積 900m2。 ⑷ 升壓站 升壓站布置在安裝間下游，長 ，寬 ， C15 砼地坪，地面同廠房地坪，高程為 。反坡段末端渠底設計高程 。砂礫石層的滲透系數(shù)： K=33～ 48m/d，屬強透水性，施工時應加強排水措施。安裝間上游布置有下運行層的樓梯。水輪機安裝高程 ，機組中心距為 。 主機室安裝兩臺貫流燈泡式水輪發(fā)電機組及其附屬設備，水輪機型號 GZ995—WP— 360，發(fā)電機型號 — 44/4320，單機容量 。 主廠房包括主 機室和安裝間兩部分，平面尺寸為 ，其中主機室長 ，安裝間長 18m。前池設計水位 ，進水流道上緣高程為 ，淹沒水深為 。 ⑴ 前池設計 前池布置于 XX 左岸河漫灘上，河漫灘較平坦，高程約 ，河床漫灘砂卵礫石層結(jié)構(gòu)為中密～密實狀，無軟弱夾層，砂卵礫石的滲透系數(shù)為 60～ 100m/d，屬極強透水層，存在滲漏問題，應進行防滲工程處理。 ⑵ 引水明渠 引水明渠長 2231m，梯形斷面渠道底寬 6m，邊坡系數(shù) 1： 1，縱坡 1/3500，糙率系數(shù) n= ，設計引水流量 185m3/s，設計水深 ，渠深 ，流速為。進水閘閘室段長 8m， 2孔，單孔寬 ，閘體總寬 。 ⑴ 進水閘設計 進水口布置在沖沙閘左側(cè)，其中包括包括攔沙坎、攔污柵和進水閘。平板泄洪閘段長 ，高 ，單孔寬 12m，共 5孔。 攔沙坎位于沖沙閘左側(cè)，為 C20鋼筋砼結(jié)構(gòu)。閘室段長 ，閘底板設計高程 ，閘墩頂設計高程 ，閘底板厚 ，泄沖閘為鋼筋砼結(jié)構(gòu)。位于河道偏左側(cè)，左岸為進水閘，右側(cè)為翻板壩。方案二，箱涵長度大，投資亦大；溢流堰置于前池右側(cè)；排空沖沙閘，結(jié)構(gòu)復雜，施工繁瑣，投資較大，投資高，施 （ 綜合說明） 119 工和運行期的風險亦大。 方案二，方案一，廠房布置于清水鄉(xiāng)下跌馬村上游 280m 處 。 進水閘為岸邊開敞式進水口，進水口前緣設置高 攔沙坎，頂部高程。 三個方案在技術上都是成熟的，投資也接近，且運行可靠、簡單，均是經(jīng)濟可行的。 翻板壩方案，樞紐工程投資最省，閘壩組合泄洪，主要靠翻板壩水力自動調(diào)節(jié)翻板壩的開度進行泄洪，調(diào)節(jié)壩前水位，為使運行更為可靠，可增設液壓系統(tǒng)，以解決小洪水時對翻板壩的控制。 三方案的泄洪水位基 本相同，因此庫區(qū)淹浸沒范圍相同，故防護范圍一致，防護措施相當。 ⑶ 全閘方案 該方案主要樞紐建筑物為泄洪沖沙閘及平板泄洪閘組成，由閘門控制水位下泄洪水。沖沙閘布置在河道左側(cè)與進水口相鄰，河道右側(cè)布置翻板壩。閘后設長 20m、深 的消力池，后接鉛絲籠塊石海漫；泄洪閘為 2 孔，單孔寬 10m，閘底板設計高程為 ，閘頂高程 。樞紐泄洪研究了泄沖閘與橡膠壩聯(lián)合泄洪、泄沖閘與翻板壩聯(lián)合泄洪、全閘方案三種方案。 廠區(qū)布置原則： ⑴ 廠房各部位要滿足結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性的要求； ⑵ 廠房布置要依據(jù)機組機型特點，滿足機電設備布置和運行檢修的要求，方便運行，安裝間要結(jié)合對外交通考慮； ⑶ 廠區(qū)各建筑物集中布置，滿足運行方便和美觀； ⑷ 尾水出流順暢、盡量利用有利地形布置，節(jié)省投資； ⑸ 安全可靠，經(jīng)濟合理，節(jié)省工程量，方便施工。地貌上為 XXⅠ、Ⅱ級階地。兩壩址相距約 ，兩條壩址都與河流近于直交。 電站主要能量指標 XX電站動能指標見表 17。 XX 水電站裝機容量方案綜合比較表 表 1－ 6 方案 單位 方案一 方案二 方案三 方案四 裝機容量 MW 正常蓄水位 m 保證出力（ 85%） MW 年發(fā)電量 萬 5940 6024 6094 6156 年利用小時數(shù) h 4641 4429 4232 4050 最大凈水頭 m 最小凈水頭 m 設計水頭 m 加權平均水頭 m 機組臺數(shù) 臺 2 2 2 2 引用流量 m3/s 165 175 185 195 主體工程投資 萬元 12840 13006 13185 13441 差額指標 裝機容量 MW 年發(fā)電量 萬 84 70 62 工程投資 萬元 126 139 196 補充千瓦投資 元 /kw 1400 1544 2178 補充電度投資 元 / 差額投資內(nèi)部收益率 % 從技術經(jīng)濟和社會因素等方面綜合考慮， XX 水電站裝機容量選用 較合適，所以本階段 XX 水電站裝機容量為 。 水位比選指標表 表 15 項目 單位 水位 備注 庫區(qū)淹沒影響 畝 0 0 0 0 土地面積 浸沒影響 畝 0 0 0 土地面積 （ 綜合說明） 112 水位比選指標表 表 15 項目 單位 水位 備注 特性 護岸 m 右岸 回水長度 km 庫區(qū)面積 萬 m2 動能指標 引用流量 m3/s 185 裝機 Mw 年電能 萬 5185 5488 5791 6094 年利用小時 h 4321 4288 4258 4232 設計水頭 m 保證出力 Mw 差額指標 裝機容量 Mw 保證出力 Mw 年發(fā)電量 萬 303 303 303 工程總投資 萬元 220 228 233 補充千瓦投資 元 /KW 2750 2850 補充電度投資 元 / 差額投資內(nèi)部收益率 % 備注：方案比較階段成果 洪水調(diào)節(jié)和防洪特征水位選擇 XX水電站無調(diào)節(jié)洪水的能力，設計洪水位、校核洪水位均由相應水位時的泄流能力決定；根據(jù) XX 水電站泄水建筑物泄流能力表，由校核洪水位控制，當遇到非校核洪水時，泄水建筑物的弧形泄洪沖沙閘門需要進行調(diào)節(jié) ,以控制壩前水位。 上游為已建清水水電站，裝機容量 ，多年平均發(fā)電量 9080 萬 ，年利用小時數(shù) 4223h，正常蓄水位 ，正常尾水位 。 ⑷ 設計水平年 設計水平年采用 2021 年。 綜合利用及開發(fā)任務、供電范圍與設計水平年 ⑴ 綜合利用 由于 XX 水電站采用引水式開發(fā)，在滿足電站引水要求的同時不能導致下游河段出現(xiàn)脫水現(xiàn)象，電站下泄生態(tài)環(huán)保流量滿足下游河段的生態(tài)環(huán)保要求。砂卵礫石層的水上開挖邊坡建議采用 1： 1～ 1： ；水下開挖邊坡建議采用 1： ～ 1： （臨時較陡，永久較緩），渠基應 采取防滲工程處理 。 ⑵ 庫區(qū)兩岸主要為 Ⅰ級階地，Ⅰ級階地砂卵礫石屬極強透水層，存在水庫滲漏問題，應進行防滲工程處理。儲量豐富，質(zhì)量好。建議壩址區(qū)合理利用渠道開挖中Ⅰ、Ⅱ級階地上的砂卵礫石料和漂塊石料。廠房基礎開挖時基坑涌水量不大，但須布設排水措施；尾水渠段 砂卵礫石層中富含孔隙性潛，基礎開挖中須加大排水力度。巖性上部為松散堆積的砂卵礫石，厚 ～，滲透系數(shù) 80～ 120m/d。弱風化巖體呂榮值 ～ ,賦存裂隙性潛水，地下水埋深 。 ,泥質(zhì)板巖 板理厚 1～ 5㎜ ,層厚10～ 30cm,局部厚 100cm,板理、裂隙較發(fā)育 ,沿裂隙往往充填 1～ 10mm白色石英脈。 電站廠房及尾水渠工程地質(zhì)條件及評價 （ 綜合說明） 19 廠房位于 XX左岸Ⅰ級基座階地上，到河水邊垂直距 93m。強風化層厚 1～ 。設計引水口底板高程 ,引水水位 ,水深 3m,渠道縱坡 1/2021。 引水線路的工程地質(zhì)條件 初設階段擬定的引水方案為明渠引水 ,上壩址引至廠房，引水渠線長 。故工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì) 條件上壩址比下壩址略優(yōu)。 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件及評價 XX水電站工程擬選上 、下二個壩址進行比較，二個壩址與清水電站尾水的距離分別為 、 ，二個壩址段河道呈 SE135176。 水庫浸沒 庫區(qū)發(fā)生浸沒的地段主要在壩址區(qū)以上的Ⅰ級階地農(nóng)作物區(qū)，由于階地地下水主要接受河水補給，無向外排泄的通道，水庫蓄水后，潛水位抬升而導致耕地浸沒。右岸庫岸主要為人工堤防組成，左岸庫岸主要為Ⅰ級階地下部砂卵礫石及上部砂壤土組成。經(jīng)取樣分析，水質(zhì)對砼無任何腐蝕性。區(qū)域內(nèi)未發(fā)現(xiàn)挽近期活動性斷裂構(gòu)造，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定。 地層巖性 工程區(qū)出露地層，為三迭系中統(tǒng)第二巖組（ T2b）及第四系覆蓋層（ Q）。推移質(zhì)按懸沙的 10%考慮，推移質(zhì)輸沙量為 萬 t。 Cv值按流域面積由 XX站和∑下巴溝站雙對數(shù)內(nèi)插求得， Cv=，取 Cs/Cv=。系列中包含了豐、平、枯水期，具有良好的代表性，能夠滿足本電站初步設計精度要求。從降雨分布來看，上游年降水量為 600～ 700mm，中游臨潭以上南岸為 700～ 800m 以上，北岸為 700～ 600mm 以下，往下游降水量逐漸減少。植被較好，除局部地段外，多數(shù)地區(qū)水土流失較輕，河道高程約在 2021～ 3000m 之間。 鑒于以上原因，公司于 2021 年 3 月委托蘭州江明水利水電工程設計咨詢有限公司進行了壩址及樞紐調(diào)整，完善了渠道斷面結(jié)構(gòu)設計，重新進行了廠區(qū)布置及廠房優(yōu)化設計，調(diào)整了電站的動能指標，并根據(jù)甘肅省新的概算編制方法重新編制了 （ 綜合說明） 14 概算，于 2021 年 6 月編制完成了《甘肅 XXXXXX 水電站工程修編初步設計報告》。⑶ 進水閘后渠道頂高程 ，樞紐下游設計洪水位為 ，校核洪水位 ，在中小洪水時前段臨河渠道均處在洪水位以下 ,渠道防洪壓力很大。在進一步的實施工作中，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化設計存在以下問題：⑴ 樞紐壩址距上游清水電站尾水僅