精编完整版架江田电站的可行性研究报告.docx
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精编完整版架江田电站的可行性研究报告
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1、综合说明
1.1工程地理位置及河流规划
1.1.1地理位置
架江田水电站位于阳山县青莲镇，电站引用大冲坑来水，厂房位于深塘村委会的架江田自然村附近—大冲坑与岭背河汇合口上游，发电尾水注入岭背河。
青莲镇离阳山县城21km，离英德市130km。
厂房位置离青莲镇4.5km，已有乡村公路连接，交通方便。
1.1.2河流规划
架江田水电站是利用地面径流与地下溶洞水结合的电站，开发河段为珠江流域北江水系二级支流青莲水的一级支流——大冲坑。
大冲坑发源于江英镇的中心村，在下洞村流入溶洞，在灰洞村（泉1）出露，沿途接纳多处溶洞水，其中较大一处为泉2，在岭背河与连江汇合口上游约5km处汇入岭背河，流域集水面积4.56km2，河长4.6km。
由于是粤北地区典型的喀斯特地形，溶洞发育较强，枯水期地表水较小，缺乏实测资料，在阳山县2003年江河流域综合规划中未能列入规划。
1.2自然条件
1.2.1水文气象
1.2.1.1气象
流域地处亚热带气候区，兼有中亚热带气候性质，冬季受东亚冷高压影响，气温较低，干燥少雨，夏季受到副热带高压和热带高压及热带气旋影响，形成云雾弥漫，阴雨延绵不断，雨量充沛。
多年平均降雨量为1910mm，多年平均气温20.2℃，极端最高气温39.9℃，最低气温－3.2℃，多年平均风速1.5m/s，最大风速20m/s，多年平均蒸发量为1575.4mm（陆地），多年平均相对湿度77.5%，多年平均雨日176天。
1.2.1.2径流
流域内径流由降雨及地下水形成，径流年内分配不均，且与降雨年内分配相对应，从省水文图集查得多年平均径流深h=1100mm，年径流量为418万m3，多年平均流量为0.13m3/s，流域内没有水文站，利用邻近流域的阳山气象站作为参证站。
1.2.1.3洪水
采用广东省水文站总站1991年编印的《广东省水文图集》和《广东省暴雨径流查算图集》（使用手册），并采用“广东省推理公式法”进行计算，成果见表1－1。
坝址洪水成果表
表1－1
频率
名称
P设计频率（%）
10
5
洪峰流量Q（m3/s）
33
39
由于河道坡降大，两岸又没有耕地、房屋，所以库区内没有淹没。
1.2.2工程地质
1.2.2.1地形、地貌
架江田水电站所处的岩体为石炭系上中统壶天群、灰白、浅白、浅灰及粉红色白云岩和石灰岩（C2+3dt）。
岩体内断裂发育及溶洞发育较强。
1.2.2.2地层与岩性
站区处于石灰溶岩发育区，区内地质岩性较复杂。
1.2.2.3地质构造及区域地震烈度
架江田水电站处于中生界、上古生界、三迭系、二迭系等岩溶发育较强的岩体，但岩体内断裂不大，岩体内断裂未能越出岩体外，在本范围内没有较大的区域性活动断裂。
根据本地区的地质环境及广东省地震局和广东省建设委员会在1992年所编的《1:
180万地质区划图》及有关规定和说明，工程建设地段区域基本地震烈度为Ⅵ度以下，地震对工程影响不大，可不设防震。
1.2.2.4主要建筑物工程地质条件
一、拦河坝
本工程有一座拦河坝，经实地勘查，床底及两岸可见裸露基岩，地质条件基本良好；拦河坝为矮坝。
二、动力渠道
动力渠道全为明渠，环山而建，山势平缓，开挖后自然地面可作基础。
三、压力前池
本电站前池位于370m的山坡上，山势平缓开阔，估计表层覆盖1～2m，计划开挖至弱风化基岩，将建筑物置于其上，可满足建筑物的基础要求。
四、压力管道
压力管槽沿山坡布置，平面上为一直线，开挖量小，边坡稳定，压力管附近无断层经过，镇墩、支墩均置于弱风化石灰岩。
五、厂房和升压站
本厂房和升压站布置在山脚荒地上，估计开挖较浅可见基岩，开挖至弱风化灰岩，具有足够的承载力。
六、天然主要建筑材料
电站区内均为裸露石灰岩，建筑物所需块石、碎石等粗骨料均可就地取材。
砂料则需从青莲镇小北江边沙场购运，运距为1km。
1.3工程规模、效益及环境影响评价
1.3.1工程规模和效益
架江田水电站为高水头引水径流式电站，集雨面积为3.8km2，设计水头为300m，装机容量为1×480kW，年发电量为195.44万kW.h，年利用小时4072h，多年平均发电产值69.48万元，电站无迁安、淹没耕地、影响灌溉等问题。
1.3.2环境影响评价
电站拦河坝为矮坝，对上游、下游用水不会有影响，符合地方经济发展和环境保护要求。
工程建设期明挖面积不大，约7.95亩，对水土保持影响小，但土建工程完成后，需对开挖坡面采取植树、草皮等措施,减少水土流失。
施工期生活污水排放对下游水质有一定的影响，但由于本工程规模小，施工人数不多，且施工期不长，所以采取适当措施对生活污水进行处理后，影响会较小。
施工弃渣为避免水土流失应采取定点堆放及筑堤挡渣等措施处理。
1.4枢纽布置及主要建筑物
1.4.1工程级别及主要建筑物设计标准
1.4.1.1工程级别
本电站装机480kW，属V等工程，主要建筑物为5级。
1.4.1.1洪水标准
考虑到本工程水工建筑物规模不大，洪水标准取下限值，列表1－2。
防洪标准[重现期]
表1－2
建筑物
设计（年）
校核（年）
栏河坝
10
20
厂房
20
50
1.4.2枢纽布置及主要建筑物
1.4.2.1拦河坝
拦河坝一座，为实用堰形圬工重力坝，溢流段长12.0m，溢流坝高2.3m，河床及两岸基岩裸露，渠首进水口设在河流的右岸，进水口高程为373.00m，设有拦污栅、进水闸，闸门孔口尺寸1.0m×1.0m。
冲砂闸设在进水口旁，底板比进水闸低0.5m，采用平板铸铁闸门（手动操作）控制，闸门孔口尺寸1.5m×1.0m。
1.4.2.2引水渠道
引水渠道全长930m，全部为明渠，设计纵坡为1/2000，过水断面为1.2m×0.5m。
1.4.2.3压力前池和沉砂池、溢流堰
压力前池为开敞式结构，长55m，宽40m,正常水深4.53m，容积V=1.0万m3，正常水位373.03m，最高水位373.23m，进水室底板高程368.50m，进水室长2.98m，宽1.5m。
考虑到前池处设溢流堰弃水渠工程量较大，确定前池侧不设溢流堰，在离前池150m处的渠道设弃水溢流缺口渲泄。
1.4.2.4压力管道
压力管道根据地形基本沿山坡布置，在平面上是一条直线，纵坡从上而下分七个坡段，主管总长498.5m，共设8个镇墩，支墩间距@取8.0m，在0#～6#镇墩的下游侧约2.0m处设伸缩节，压力钢管的内径为500m，钢管厚度δ=6～12mm。
1.4.2.5主副厂房及升压站
架江田水电站选用低压发电机组，不设副厂房，主厂房为地面式钢筋混凝土框架结构，尺寸为8.4m×7.7m×6.0m（长×宽×高），厂房内安装一台CJ22－W－70/1×5.5A冲击式水轮机及配套发电机SFW－480－6，闸阀为Z941H－40，Dg＝300mm及其附属设备。
升压站为露天式，尺寸为8.2m×6.28m，采用35kV线路送电（LGJ-50），内放置一台S9-630/35/0.4变压器及高压计量、跌落开关、母线等升压设备。
1.4.2.6尾水明渠
尾水直接流入原有山冲小沟、注入岭背河。
1.5机电及金属结构
电站厂房内安装一台冲击式水轮机CJ22－W－70/1×5.5A，配套发电机SFW－480－6，闸阀选用Z941H－40，Dg＝300；压力钢管采用1条Ф500mm，δ＝6～12mm的A3钢板，重53.61吨；拦河坝有进水闸、拦污栅、冲砂闸、启闭机；沉砂池处有排砂阀；前池有铸铁闸门、启闭机、拦污栅等。
1.6施工
1.6.1施工条件
1.6.1.1工程特点
本工程为引水式径流电站，枢纽布置由一座低坝、引水渠道930m、压力前池一座、Ф500mm压力管一条、厂房、升压站等主要建筑物组成，建筑物布置分散，具有平行施工条件，可独立组织施工。
1.6.1.2对外交通
现有S260省道从青莲经过，阳山—青莲距离21km，电站距青莲4.5km为乡村公路到厂房。
其余对内交通需新开人行小道。
1.6.1.3施工供水、供电
一、施工供电。
先从附近农村电网架设一条10.5KV临时供电线路到厂房，长约1.5km，在厂房设降压变压器（80kVA）一台。
沿压力管道架设380V低压线路到前池。
二、施工供水。
明渠、前池、压力管、厂房的施工用水均可从大冲坑截取，采用Ф50胶管，能满足前池、厂房等处施工用水。
1.6.2施工导流
本工程的坝址处枯水期流量较小，施工导流十分简易，分二期围堰。
1.6.3施工总体布置
本工程为引水径流电站，建筑物布置较分散，各单项工作可单独施工，场地布置应因地制宜、经济、易于管理为原则，力求多快好省。
1.6.4施工总进度
本工程的工期为12个月，即从2011年11月正式动工，2012年10月底完成。
主要分为三个阶段完成。
2011年9月～2012年10月底为施工准备期，完成三通一平等前期工作。
2011年11月～2012年9月底为主要施工期，完成主要工作的土建、安装。
2012年9月～2012年10月底为工程扫尾及电站调试投产。
1.7工程投资估算
总投资：
379.7万元（静态）
其中：
建筑工程178.14万元
机电设备及安装工程75.2万元
金属结构设备及安装工程53.89万元
临时工程19.77万元
独立费用34.62万元
预备费18.08万元
1.8经济评价
1.8.1财务评价
财务内部收益率9.8%，财务净现值188.90万元>0。
投资回收年限6.27年，各项指标均好，故项目可行。
1.8.2国民经济评价
经济内部收益率15.7%，经济净现值178.93万元>0。
故经济分析可行。
1.8.3综合评价
本工程装机容量为1×480kW，平均年发电量195.44万kW.h，单位千瓦投资7910.42元/kW，单位电度投资1.94元/kW.h。
本工程施工期短，没有人口迁安问题，对农田灌溉无影响，无淹没耕地，贷款偿还能力强，在经济上、财务上指标均合理可行，故本工程财务分析可行。
架江田水电站工程特性表
序号
项目名称
单位
数量
备注
一
水文
（一）
流域面积
拦河坝以上
km2
3.8
有效集雨面积
（二）
代表性流量
1、坝址多年平均流量
m3/s
0.13
2、拦河坝
设计洪水流量（P=10%）
m3/s
33
校核洪水流量（P=2%）
m3/s
39
二
电站特性
（一）
水头
1、毛水头
m
313.45
2、设计水头
m
300
（二）
机组设计流量
m3/s
0.22
（三）
装机容量
kW
1×480
（四）
保证出力P=85%
kW
50
（五）
多年平均发电量
万kW.h
195.44
（六）
年利用小时
h
4072
三
主要建筑物特性
（一）
主要拦河坝
1、型式
圬工重力坝
2、地基特性
石灰岩
3、溢流坝高
m
2.3
（二）
引水渠道
明渠长度
km
0.93
其中：
隧洞长度
km
0
渠末引水流量
m3/s
0.23
（三）
前池
1、容积
万m3
1.0
2、正常水位
m3
373.03
3、墙顶高程
m
373.73
（四）
压力管道
m
1、型式
露天式钢管
（1）
续上表
序号
项目名称
单位
数量
备注
2、数量
条
1
3、主管长度
m
498.5
4、主管内径
mm
500
（五）
厂房
地面式
1、型式
2、主厂房尺寸（长×宽×高）
m
8.4×7.7×6.0
3、厂房地面高程
m
60.0
（六）
升压站
1、型式
地面式
2、面积（长×宽）
m2
8.2×6.28
3、地面高程
m
60.0
（七）
输电线路
1、电压等级
kV
35
2、回路
回
1
3、输电目的地
青莲110kV
变电站
4、新架输电线路长度
km
0.5
5、导线型号
mm2
LGJ—50
四
主要机电设备
（一）
水轮机
1、型号
CJ22-W-70/1×5.5A
2、出力
kW
520
3、台数
台
1
（二）
发电机
1、型号
SFW-480-6
2、台数
台
1
（三）
主变压器
1、型号
2、台数
台
1
S9-630-/35/0.4
五
施工
（一）
主体工程
1、土方开挖
万m3
0.51
2、石方开挖
万m3
1.2
3、浆砌石
万m3
0.203
4、混凝土
m3
1066.14
（二）
主要建筑材料
1、水泥
吨
601.235
2、钢筋（线材）
吨
2.54
（2）
续上表
序号
项目名称
单位
数量
备注
3、钢板（型钢）
吨
56.3
4、木材
m3
1250
（三）
施工劳动总工日
万工日
0.56
（四）
施工工期
年
1
六
经济指标
（一）
总投资：
动态
万元
379.7
静态
万元
379.7
（二）
单位千瓦投资
元/kW
7910.42
（三）
单位电度投资
元/kW.h
1.94
（四）
售发电单位成本
元/kW.h
0.169
（五）
经济内部收益率
%
9.8
（六）
经济净现值
万元
188.90
（七）
财务内部收益率
%
15.7
（八）
财务净现值
万元
178.93
（九）
投资回收期
年
6.27
（3）
2、水文气象及动能
2.1流域概况
2.1.1自然地理特性和人类活动
架江田水电站位于我县东部的青莲镇深塘村委会辖区内，开发河段为珠江流域北江水系二级支流青莲水的一级支流——大冲坑。
大冲坑发源于江英镇的中心村，在下洞村流入溶洞，在灰洞村（泉1）出露，沿途接纳多处溶洞水，其中较大一处为泉2，在岭背河与连江汇合口上游约5km处汇入岭背河。
2011年8月13日，阳山县水利水电勘测设计室工程技术人员到现场进行流量测定，当天下午15：
30实测坝址处流量为0.05m3/s。
据查邻近相同地貌的上水虾水电站（集水面积15.4km2，设计水头170m），当日发电量为4935kWh，推算出每平方公里产水0.01m3/s，即架江田水电站坝址集水面积为3.8km2。
厂址位于深塘村委会的架江田自然村附近——大冲坑与岭背河汇合口上游，发电尾水直接注入岭背河。
本工程区域内属石灰岩溶洞较为发育的地方，山势陡峻，河流坡降大，河床狭窄，该电站是利用溶洞出水建站，阳山县2000年江河流域综合规划未有规划，是一个新站，经县水利局有关技术人员勘查，坝址以上控制集雨面积为3.8km2，水头300m，可装机480kW。
2.1.2气候特性
本流域地处亚热带区，气候温湿，雨量流沛，每年约三月起，孟加拉湾低压槽开始建立，暖湿的西南气流与北方南下的冷空气相遇形成暴雨，流域进入雨季，随着季节的转换，四月起，太平洋副高压西伸北抬，西南槽活跃，水气充沛的西南气流与南下的冷空气相遇，形成暴雨，流域进入汛期。
五月、六是降雨最多月份。
七月份后,由于副高南部西部的影响,东南季风占优势，加上热带辐合带活跃，太平洋及南海生成的台风影响广东沿海地区，形成台风雨，但本流域地处粤北山区，远离海洋又有多道山脉屏障,台风往往达不到本流域，仅受台风外围流场的影响。
九月起降雨明显减少,雨季结束。
十一月以后，西北风环流加强，流域进入枯水季节。
流域内多年平均降雨量1910mm，最大降雨量3067mm（1973年），最小降雨量1551mm（1963年），汛期雨量占全年的76.1%，本地区没有气象站，其气象资料以阳山气象站为代表（资料年限1957～1988），多年平均气温22.2℃，最高气温39.9℃，最低气温－3.2℃，按月平均气温低于14℃为冬季,高于24℃为夏季的标准划分,由每年3－4月为春季，5－9月为夏季，10－11月为冬秋，其余各月为冬季。
多年平均风速1.5m/s，最大风速20m/s,相应风向西北西,历年冬季盛行风向西北风。
多年平均蒸发量1575.4mm（F20cm）,最大月蒸发量212.1mm（7月）,最小月蒸发量65.6mm（2月）,多年平均相对湿度77.5%，最小相对湿度13%（1973年11月17日），年平均降雨日176天。
2.2水文
2.2.1基本资料
流域内无水文站，采用邻近阳山雨量站的降雨资料进行权重分析得出成果为计算依据，其他有关水文资料均查1991年编印的《广东省水文图集》和《广东省暴雨径流查图表》。
经计算，将电站坝址的基础资料列表如下：
架江田电站坝址基础资料
表2－1
项目
坝（厂）址
集雨面积
F
（km2）
河长
L
（km）
坡降
J
（%）
集水区
平均高度（m）
集水区特征参数
Z
θ=L/J1/2
汇流参数
m
大冲坑
1.66
3.42
6.5
490
13.4
1.02
2.3径流
2.3.1径流计算
流域内无水文站，设计地面径流旬分配采用典型年法，利用邻近的阳山雨量站实测降雨资料进行经验频率计算，选定接近频率的年份为典型年。
见表2―2、2―3。
阳山雨量站频率计算表单位:
（mm）表2－3
序数
水文年
全年降雨量
从大到小排列
频率%
10-3月降雨量
从大到小排列
典型年选取（年、月）
1
57.4-58.3
2132.1
2847.9
1.89
464.4
2
58.4-59.3
1396.3
2847.5
3.77
535.7
3
59.4-60.3
1894.0
2690.8
5.66
362.1
4
60.4-61.3
1839.1
2649.0
7.55
445.3
5
61.4-62.3
1983.8
2376.5
9.43
479.2
6
62.4-63.3
2133.6
2280.0
11.32
381
7
63.4-64.3
*1424.7
2239.8
13.21
643.8
8
64.4-65.3
*1736.7
2221.5
15.09
305
15%（01.4-02.3）
9
65.4-66.3
1740.4
2173.2
16.98
438.2
10
66.4-67.3
1697.0
2139.5
18.87
413.7
11
67.4-68.3
1665.1
2133.6
20.75
303.8
12
68.4-69.3
2049.9
2132.1
22.64
474.1
13
69.4-70.3
1255.6
2105.6
24.53
366.1
14
70.4-71.3
1876.7
2098.5
26.42
349.6
15
71.4-72.3
1707.6
2049.9
28.30
345
16
72.4-73.3
2376.5
2037.0
30.19
812.3
17
73.4-74.3
2649.0
2030.7
32.08
477.7
18
74.4-75.3
1953.5
2017.5
33.96
764
19
75.4-76.3
1329.5
1983.8
35.85
543
20
76.4-77.3
1555.8
1953.5
37.74
258.8
21
77.4-78.3
1950.9
1950.9
39.62
532.1
22
78.4-79.3
1638.8
1894.0
41.51
473.4
23
79.4-80.3
1618.7
1876.7
43.40
340.1
24
80.4-81.3
1624.2
1839.1
45.28
354.8
25
81.4-82.3
2105.6
1740.4
47.17
525.5
26
82.4-83.3
2847.5
1736.7
49.06
1189.3
50%（64.4-65.3）
27
83.4-84.3
1119.5
1713.6
50.94
402.8
28
84.4-85.3
2037.0
1707.6
52.83
509.6
29
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1494.6
1706.6
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30
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33
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34
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1624.2
64.15
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