凉山州昭觉西溪河流域.docx
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凉山州昭觉西溪河流域
凉山州昭觉县西溪河流域
农村水电增效扩容改造方案
昭觉县水务局昭觉县财政局
某某都成泽源工程勘察设计某某公司
二○一六年八月
附件
1、昭觉电厂附表
1河流水能资源与开发利用概况
1.1河流水能资源
西溪河集雨面积为658km2,河道长75.0km，流域地理坐标介于东经102°43′～102°54′；北纬27°59′～28°31′‰‰。
流域为一南北长、东西宽的长条形羽毛状，流域水系发育。
流域源头分水岭处高程为3853m，与三湾河集合口处高程为2033m，除源头分水岭外，右岸分水岭最高是木某某，高程为3613.4m，两岸分水岭走向根本为南北向，与河流走向一致。
1.2河流开发利用现状
西溪河流域梯级水电站规划为一库五级，五级电站共利用天然落差1670米，第一级库依水电站装机3.3万千瓦，水库有效库容2.19亿立方米，属多年调节；第二级洛古水电站装机11万千瓦，水库有效库容0.36亿立方米，属不完全年调节，混合式开发，其余3级分别是联补水电站〔13万千瓦〕、地洛水电站〔10万千瓦〕、青松水电站〔10万千瓦〕，均为引水式电站，日调节，五级电站总装机容量47.3万千瓦，年发电量22.0亿千瓦时，供电某某主网。
目前西溪河流已建成洛古、联补、地洛三个电站已建成发电，青松电站目前正在建设。
第一级库依水电站因种种原因，勘测设计工作停止。
根据目前国家产业政策，该电站上马的可能性较小。
1.32000年前投产的农村水电站情况
1.3.1昭觉电厂
昭觉电厂位于西溪河昭觉县城北乡境内，距昭觉县城约15km。
电站增效扩容改造后电站装机容量2×1400kW〔原装机3×500kW，扩容1300kW〕，开发任务是在满足减水河段生态用水的前提下引水发电，昭觉电厂增效扩容对上、下游梯级电站正常取水发电无影响。
电站运行至今主要存在的问题如下：
1、目前取水口已不能够正常取水，存在较大的病害和隐患。
其金属结构锈蚀严重、坝面冲刷较为严重，坝前严重淤积。
×2.0〔B×H〕m，主要为浆砌石结构。
经多年运行观测与现场踏勘，电站渠道根本完整，运行可靠，但渠道内淤积严重；电站渠道桩号2+930～3+230、6+330～6+650.0局部明显的位移变形，渠道根底与渠堤有明显渗漏、滑坡、坍塌等安全稳定问题。
3、电站已经历多年的运行，前池池身底板与边墙均遭受不同程度的破坏，需修补。
经计算溢流偃需要加长。
³/s，经复核，原电站压力管道材质、壁厚、内径均不能满足电站扩容后安全运行要求，需进展更换。
5、由于原厂房主体结构陈旧，更换新建组后，原厂房的结构尺寸与强度均不能满足技改后要求，故本次拆除原厂房进展新建。
6、³/s时，根据明渠均匀流计算公式计算，渠内正常水深为3.45m。
正常尾水位2044.50m。
1.4因水电建设导致的河流减脱水情况
1.4.1减水河段分布情况
西溪河干流上游河段其减脱水河段主要分布在各梯级电站取水口至电站尾水区间内，已建成洛古、联补、地洛三个电站已在建设初期布置了生态放水措施，故本次不涉与。
昭觉电厂此次扩容改造主要任务为电站增效扩容与生态修复。
具体分布情况如下：
1、昭觉电厂取水口～昭觉电厂尾水
昭觉电厂取水口～昭觉电厂尾水减水河道总长约8.0km，区间无支流汇入，河道两岸高山夹持，河谷呈V型，沿河人口稀少、仅有零星耕地分布，河道内无生活、生产取水设施，也无取用水点。
1.4.2减水河段水环境现状
通过现状调查发现，西溪河上游河段X围内，径流主要受上游来水限制，除洪水季节上游来水量大，少量电站发电余水能在减水河段内形成径流外，其余时间根本处于断流状态。
减水河段污染较为严重，水质恶化，已严重影响到河流原有生态功能。
1.4.3减水河段主要环境问题
〔1〕电站无生态放流设施，减水河段内大局部时间处于断流状态，水体已根本丧失了原有功能，水体自净能力低，无法对河流中逐渐增长的污染物与时的降解，导致污染物长期积累，形成污染的恶性循环。
〔2〕电站影响X围内由于沿河局部村庄、村民缺乏水法律意识，导致沿河违章、某某现象时有发生。
表现为河道两侧私开菜地、倾倒垃圾、乱堆乱放、乱挖乱掘、乱泼乱倒等。
尤其是近年来随着沿河服务业的开展，其生活废水未经处理直接排放到了河道中，以与局部未经处理达标的养殖废水，而减水河段内无生态流量，自净能力有限，所以导致地表水水质不达标。
〔3〕随着农业的开展，一方面是由于施入田间的农药一局部随地表径流溶于水体，不溶解的局部如此在河道中聚积，形成次生污染源，污染河道水体。
另一方面是由于一些农民为图便利沿河饲养畜禽，畜禽粪便排入河中，对河道环境造成污染，既影响了河道水体环境，又对当地的生活环境造成不利影响。
〔4〕水资源量：
由于电站未设置生态放流设施，减水河段仅有汛期发电余水，其余时段无径流量，不能满足维持其河流生态所需最少的水资源量。
〔5〕水文情势：
低坝引水式开发，无调节性能，开发任务在满足灌溉用水和生态用水的前提下引水发电。
坝前水文情势较天然状况下变化较小；取水后，河道坝后形成减水河段，其水文情势变化较大，但河道本身属人工控制河流，其水文情势变化根本符合人工控制河流特点；电站发电后尾水排入原河道，水文情势无变化。
〔6〕水环境质量：
电站减水河段受发电取水影响，出现经常性断流，区间存在面源污染，水体自净能力较差，水环境总体质量较差，不能满足水域功能要求。
2改造项目与实施安排
2.1改造项目情况
2.1.1前期工作情况
2016年8月，按《农村水电增效扩容改造项目初步设计指导意见》、《农村水电增效扩容改造项目机电设备选用指导意见》、《某某省水利厅关于某某省农村水电增效扩容改造项目初步设计报告编制有关事项的通知》、《财政部水利部关于继续实施农村水电增效扩容改造的通知》、《水利部关于印发《农村水电增效扩容改造河流生态修复指导意见》的通知》、《某某省财政厅水利厅关于继续实施农村水电增效扩容改造的通知》的相关要求，对西溪河段现有运行电站进展调查，根据文件相关规定确定对昭觉电厂列入本次增效扩容改造。
2.1.2电站增效扩容改造的项目情况
一、昭觉电厂
昭觉电厂属西溪河水电梯级开发电站。
昭觉电厂位于凉山州昭觉县城北乡境内，电站于1986年投产发电，属无调节引水式径流电站。
本电站主要建筑物由取水坝、沉砂池、引水渠、压力前池、压力管道、主副厂房与尾水渠等组成。
电站属老式的混流式机组，厂房内布置三台水轮发电机组，水轮机型号为：
HL220-WJ-42，发电机型号为：
SFW500-6/850;前池正常水位2095.5m,厂房地坪高程2043.80m，³/s，设计水头50.0m，电站总装机1500kW〔3×500kW〕。
电站近五年实际年平均发电量713万KW.h，年利用小时数4753h。
两台发电机机端出线电压等级为6.3kV，发变组接线并经主变升压至10kV送至昭觉县城郊电网。
³/s，设计水头48.0m，电站总装机2800kW〔2×1400kW〕，年发电量1307万kW.h，年利用小时数4668h。
本电站现状主要建筑物由首部枢纽、输水系统、压力前池、压力管道、主副厂房与尾水渠等组成。
电站在西溪河取水口。
首部枢纽拦河坝由溢流坝与冲沙闸组成，最大坝高5.5米，坝前正常取水位2101.20m；引水后经明渠至左岸沉砂池前进入引水主渠。
在引水主渠进水闸前设沉砂池，沉砂池池身长45.0m，宽4.5m。
×2.0〔B×H〕m，主要为浆砌石结构。
×1.2m。
压力管道顺山脊斜坡按明管布置，管材为钢管，管径〔内径〕1000mm，轴线长约75m。
压力管道沿线共设置镇墩3个，镇墩采用C20砼浇筑。
2，地坪高程2043.80m。
2。
升压站在副厂房下游侧，出线方便。
一〕、土建工程
1〕首部枢纽
对原坝体损毁严重的表层混凝土凿除，完好局部进展凿毛，在现有坝体的根底上进展加高，原坝顶高程为2101.20m，加高后坝顶高程为2101.60m。
加高后的坝体轴线长度不变43.40m。
新旧砼之间采用插筋连接，加高坝体采用C30钢筋浇筑；溢流坝下游重建护坦局部维修。
溢流坝上游左、右岸共重建护岸80m，下游左、右岸新建护岸30.0m。
〔1〕关于生态流量的排放
3/s。
在1孔泄洪冲砂闸底部通过焊接工字钢来满足此孔闸永久性提升0.08m高，用于生态放水，并在闸首设生态放水监控系统，以此保证下游减水段的根本生态用水要求。
2〕明渠
本次拟段渠道进展全段清淤；渠道桩号2+930～3+230段底渠道底板0.2mC20砼，边墙迎水侧外包厚0.2m钢筋砼。
在渠道桩号7+542～8+057段边墙进展加高，加高高度0.4m。
新建溢流堰长30.0m。
渠道内淤积严重，进展人工清淤，对现有浆砌石渠道局部进展砂浆抹面，抹面厚度为5cm。
对渠道桩号6+310~6+330段存在山体小型滑坡，拆除该段原渠道，采用钢筋砼箱涵通过，且对该段采用抗滑桩形式阻止滑坡。
抗滑桩直径1.2m，抗滑桩深度15m，深入基岩1.0m，采用C25钢筋砼。
3〕前池
压力前池清淤，局部损坏段进展C20砼修复，新增冲砂管，管径钢管DN1.0m。
新建进水室，采用蝶阀控制。
延长溢流道长度，溢流堰总长30.0m。
4〕、压力管道
×2.5m。
支墩全部采用C15砼浇筑而成。
5〕、厂房与尾水渠改造：
1、原厂房未设置有安装、检修的吊装设备，在其砖瓦结构中进展改造也不具备条件。
同时考虑到本次扩建成1400kW机组后，原厂房宽度已难以满足机电设备布置要求，因此，本次改造将原厂房上、下部的砖瓦结构整体进展拆除，按新机组的布置要求，重新修建厂房结构。
2、经计算，电站在增效扩容增大引用流量后，原尾水流道仍能满足排水要求，故本次设计根本沿用原尾水建筑物，仅对原尾水建筑物进展加固、抹面。
3、改造后主接线为扩大单元方式接线，仅布置一台主变压器，原有升压站根本能满足更换后主变的安置。
4、拆除原高压室，新建高压开关室与中控室。
5、新建厂房尾水需要经过35m长尾水汇入已建尾水，已建尾水渠横断面为矩形断面，采用浆砌石衬砌，尾水渠经200.0m的明渠汇入西溪河。
根据现场踏勘，原尾水明渠局部淤塞，影响尾水渠出流。
尾水渠与西溪河交汇口附近的淤积严重，水流分散，摆动，且对两岸冲刷较大，同时影响机组出力。
二〕、水机
〔1〕水轮机改造
〔1〕水轮机机型选择
1〕经水文、动能、水工等专业复核计算,昭觉电站增效扩容改造后设计水头48.0m,就水轮机来看，参照目前国内适应这个水头段的转轮，可选用的机型为混流式机组，初拟HLA616、HLA658、HLA575C三个高效率的转轮进展比拟
改造后水轮机主要参数表
表2-1-1
水轮机型号
HLA616-WJ-71
设计水头〔m〕
转速n（r/min）
750
转轮直径（m）
设计流量〔m³/s〕
单位流量（l/s）
1016
单位转速（r/min）
模型效率η（%）
真机效率η（%）
水机出力〔kw〕
1513
电机功率〔kw〕
1422
气蚀系数〔σ〕
吸出高度Hs〔m〕
〔2〕发电机改造
因水轮机进展了整体更换，发电机也相应进展整体更换。
选配的发电机型号为：
SFWE-K1400-8/1430，F级绝缘，基座号1430mm。
配套改换的发电机的参数如下：
型号：
SFWE-K1400-8/1430
额定功率：
1400kW
额定容量：
1750KVA
额定效率：
≥94%
额定频率：
50HZ
相数：
3
重量：
14t
额定转速：
750r/min
飞逸转速：
1500r/min
2
〔3〕、辅助机械设备改造
1、调速系统改造
调速器的选择:
按通用的公式估算所需要的调速功：
A=〔200～250〕Q√〔Hmax.D1〕
A=4272～5341（N·m）
根据选择的水轮机型号与电站的水头、流量等参数估算出水轮机所需的最大调速功为5511N·m，本阶段选用高油压可编程微机调速器，考虑制造、安装、润滑与工作环境的影响等因素初选调速器型号为GLYWT—1000，PLC控制，智能PID调节规律。
2、主阀改造
改造后本电站机组采用联合供水方式，设计水头为48.0m,主管管径1.5m，支管管径0.8m。
从电站运行的安全考虑，本电站宜选用碟阀。
碟阀具有结构简单、尺寸小、重量轻、造价低、操作方便等优点。
由于本电站设计水头为48.0m，公称压力选0.6MPa就可以满足，但咨询厂家后，现已经不生产0.6MPa的碟阀，应当选择重锤式电动操作1.0MPa的碟阀。
碟阀
型号D941X-10/DN800，自带控制箱
公称直径DN800mm
操作方式重锤式电动（N=2.2kW）
3、油系统改造
1〕透平油系统
对于小型电站来说，没有必要设置单独的油系统，故本电站不设透平油系统，设备的换油采用人工完成。
可增设KCB-18.3型油泵1台，1m³油桶1个，手动给机组加油。
原电站机组制动采用手动刹飞轮，为了满足机组的微机综合自动化的要求、简化气系统，本电站机组采用液压制动，从调速器油压装置经减压阀后给机组刹车供油用于机组刹车。
增设油管路与配套减压阀门。
2〕绝缘油系统
本电站绝缘油主要用于1台主变压器，用油量少。
故本电站不设绝缘油系统，设备的换油可人工完成。
4、水系统改造
技改后，为了满足机组的微机综合自动化的要求，昭觉水电站需改造技术供水系统，从阀前取水，经一级减压阀减压至0.2Mpa后再经全自动滤水器引入机组冷却器。
机组技术供水采用集中供水方式，增设2台DLS-100全自动滤水器。
5、气系统改造
技改后机组刹车采用油压刹车，制动动力从调速器油压装置减压后供应。
因此本次改造机组不需要设置低压气系统，仅需设置一台小型0.8MPa低压气机供吹扫,其型号为V-0.6/8，排气量0.6m³/min,排气压力0.8Mpa。
调速器为液氮蓄能式，不需补气，因此本次改造不需要设置中压气系统。
6、起重机械改造
改造后,发电机重量为14t，最重件为发电机转子带轴约重7吨，故采用QD-10t手动单梁地操桥式起重机。
为满足改建后机组的尺寸和行车跨度的要求，主厂房宽度确定为10.8m,行车跨度为9.5m，起吊高度暂定8m。
7、消防系统改造
根据电站实际情况，应设置消防供水系统，消防水源来自尾水池，在主副厂房外墙布置消防供水环管，同时增设1台离心泵：
ISW50-160（I）流量Q=25m³/s,H=32m，功率N=4kW，消防栓，干粉灭火器、管路与配件等。
8、水力量测系统
为了满足机组的微机监控的要求，本站新增前池水位测量，增设液位信号器一只。
三〕、电气
Ⅰ电气一次局部
一、主接线设计
本电站原装机3台，发电机出口电压为0.4kV，单机容量500kW，总装机容量1500kW，采用10kV电压就近“T〞接当地电网。
电站设2台主变压器，一台容量为1250kVA，另一台主变容量为630kVA。
其中1-2#发电机与1#主变构成扩大单元接线，3#发电机与2#主变构成发变组接线，10kV电压侧采用两组变压器线路单元接线，采用两个“T〞点并入当地10kV电网。
二、主要电气设备
①变压器
±5%/0.4kV。
由于变压器的材料和生产工艺上的问题，变压器的空载和负载损耗较大；且变压器年岁已久，变压器运行的噪音较大；密封圈存在漏油问题〔包括上下压瓷瓶、分接开关与器身〕；油标损坏等一系列缺陷。
②
0.4kV屋内配电装置用的是PGL2-41型低压柜，柜内设备元器件老化严重。
设备故障率高，运行可靠性差。
③10kV配电装置
10kV屋外配电装置使用柱上SF6断路器、跌落式熔断器。
Ⅱ电气二次局部
原电站采用常规电磁式保护监控，常规半控桥可控硅励磁。
已经完全不能满足现代计算机监控的水电站保护控制要求，原如此上全部电气二次系统均需彻底更换。
四〕金属结构
〔一〕、首部枢纽工程
1取水口工作闸门
（1）取水口工作闸门
×1.8-1.8m〔宽⨯高-水头，以下同〕，按正常蓄水位设计。
门型为露顶式平面滚动闸门，上游止水，动水闭门.由闸顶容量为5T的手电两用螺杆式启闭机操作。
（2）冲砂闸门
冲砂闸门孔口尺寸为4×3-3m，按正常蓄水位设计，门型为潜孔平面定轮闸门。
上游止水，动水启闭。
由闸顶容量为5T的手电两用螺杆式启闭机操作。
（3）拦污栅
×1.8，按正常蓄水位设计，栅条沿顺水方向布置,栅条间距3cm。
2首部沉砂池闸门与启闭机
（1）拦污栅
工作闸门前设拦污栅，孔口尺寸为4⨯1.8-1.6m，按正常蓄水位设计，栅条沿顺水方向布置，栅条间距3cm。
不设专门的启闭设施，仅在需要时采用人工操作手拉葫芦启闭。
（2）渠道进水节制闸门
渠道节制闸门孔口尺寸为4×1.8-1.8m，按正常蓄水位设计。
门型为露顶式平面滚动闸门，上游止水，动水闭门。
由闸顶容量为3T？
〔这么宽一个闸门应采用双吊点启闭机QL-2×60KN〕的手电两用螺杆式启闭机操作。
（3）沉砂池冲砂闸闸门
冲砂闸门孔口尺寸为2⨯2-6.2m，按正常蓄水位设计，门型为潜孔平面定轮闸门。
上游止水，动水启闭。
由闸顶容量为5T的手电两用螺杆式启闭机QL-50操作。
〔二〕、前池工程
（1）电动碟阀
电动碟阀型号为D941X-10/DN800，配重锤闭阀操作系统，为铸铁法兰连接电动碟阀，可现地、远控操作。
前池设3m*4m控制室，电动碟阀控制箱布置在控制室内。
〔三〕、压力管道
3/s，自压力前池接压力钢管引至水轮发电机组，压力钢管主管直径为1.5m，长98m。
压力管道支管为卜形布置，1#、2#机组支管一样长，总长为10.0m〔岔管到机组中心〕支管内径0.8m，压力管道采用Q235C钢卷焊制造。
五〕主要工程量表
昭觉电厂土建改造主要工程量汇总表
表2-1-2
序号
项目
钢筋（t）
混凝土（m3）
模板（m2）
土石方开挖（m3）
土石方填筑（m3）
1
取水枢纽
工程
2
引水发电
工程
3
厂区工程
4
合计
昭觉电厂电气一次局部改造设备汇总表
表2-1-3
序号
名称
型号
单位
数量
1
主变压器
±2×
台
1
2
厂用变压器
S11-100/10GY100kVA
10±
台
1
3
厂用变压器
SCB11-100/6GY100kVA
±
台
1
4
取水口配电变
S11-30/10GY30kVA
10±
套
1
5
励磁变压器
干式带防护外罩，机组厂家配套供
台
2
6
6kV高压开关柜
XGN2-12GY
面
7
7
低压厂用电柜
GCS
面
3
8
动力配电箱
前池1，取水口1，厂房2
只
4
9
35kV真空断路器
ZW39-40.5/1600,附外置电流互感器
台
1
10
35kV隔离开关
GW4-35ID/630GYGW4-35ⅡD/630GY
组
各1
11
35kV避雷器
HY5WZ-51/134
只
3
12
35kV电压互感器
JDZXW-35GY
只
3
13
35kV熔断器
只
3
14
电流互感器
LAJ-10250/5
只
6
15
高压电力电缆
YJV22-8.715/kV-3*70
km
16
高压电力电缆
YJV22-8.7/35kV-3*25
km
17
动力电缆
各型
km
3
昭觉电厂电气二次局部设备汇总表
表2-1-4
序号
名称
型号
单位
数量
备注
1
监控后台系统
含工作站、打印机、UPS电源、GPS定时系统、网络交换机等
套
1
除工作站外其余设备装在网络通信屏
2
1～2G机组LCU屏
微机型
面
2
3
1～2G机组测温屏
微机型
面
2
4
1～2G机组励磁装置
微机双通道、可控硅
面
2
5
公用与电度表屏
微机型
面
1
6
坝区LCU屏
微机型
面
1
7
前池LCU与控制箱
微机型
只
1
含UPS电源一套
8
公用系统自动化原件
批
1
9
控制箱
只
8
10
1～2G发电机保护屏
微机型
面
1
两台机共用1面
11
主变与35kV线路保护屏
微机型
面
1
12
直流系统
200Ah,-220V
面
3
通讯屏
微机型
面
1
15
工业电视系统
20监控点
套
1
16
单模〔ADSS〕8芯光纤
km
19
水泥电杆
8m,稍径φ150
根
160
20
水泥电杆抱箍
φ150
个
160
21
控制电缆
ZR-kVVP各型
km
4
2.2投资与资金筹措方案
一、昭觉电厂
依据国家现行编制规定和《某某省昭觉电厂增效扩容初步设计报告》，按照2016年二季度价格水平编制的工程投资主要指标见表2-2-1。
昭觉电厂投资主要指标表
表2-2-1
费用项目
单位
投资指标
静态总投资
万元
工程总投资
万元
单位千瓦静态投资
元
3954.86
单位千瓦总投资
元
3990.61
按国家财政部、水利部相关增效扩容技改文件精神与“川水函[2016]19号〞文件规定，某某省增效扩容项目中央财政按1300元/kW〔按增效扩容改造后的装机容量计算〕补助，如此中央财政可补助364万元，由于文件规定中央财政补足不超过静态总投资的50%，因此本电站中央财政补足为364万元，占固定资产总投资的32.58%；项目法人自筹〔其中自有资金不少于30%〕，本次计算时项目法人自有资金按工程局部静态投资的30%与移民环境局部投资之和计算，为338.16万元，占固定资产总投资的30.26%；其余为银行贷款，如此贷款占总投资的37.16%，为405.20万元〔不含建设期利息〕。
借款年利率采用现行五年以上银行贷款年利率为4.9%。
业主承诺，在开工前将自筹资金338.16万元，按时足额存到监管部门指定银行账户，保证与国有资金一起到位使工程顺利实施。
2.3实施安排
一〕昭觉电厂
1〕施工分期
1、筹建期：
工程正式开工前由业主单位负责筹建施工用电、通讯以与招标、评标、签约以与金属结构和机电设备的订货等工作，为承包单位进场开工创造条件所需的时间。
本阶段时间为2个月，即第一年10月～第一年11月，本阶段时间按规定不计入总工期。
2、工程准备期：
准备工期为第一年12月。
本阶段占直线工期1个月。
3、主体工程施工期：
从第二年1月至第二年9月底，完成工程全部施工内容，电站具备通水发电条件。
主体工程工期9个月。
4、工程完建期：
本工程不计完建期。
本工程总工期为10个月。
3建设和资金管理
3.1建设管理
农村水电增效扩容工程竣工投入使用后，只有加强工程的各类管理才能使工程实现增效，降低系统能耗，保障设备安全运行并充分发挥经济效益。
工程的建后管理主要包括：
组织管理、建设管理、招投标方案管理和建设资金管理等几个方面。
3.1.1项目建设实施主体：
项目建设单位：
某某昭觉电力某某公司
3.1.2工程项目技术和经济指标
①昭觉电厂：
项目建设起止时间：
2016年12月至2017年9月
建设规模：
2800kW（2×1400
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