一级水电站扩机工程建设项目可行性研究报告.docx

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一级水电站扩机工程建设项目可行性研究报告

XX省XXXXXXX自治州

XX县XX河一级水电站扩机工程

可行性研究报告

1综合说明

1．1绪言

XX河位于XX省XX县境内，属依洛瓦底江水系，为大XX上游槟榔江的一级支流。

XX河全流域面积329.6km2，主河道长33.5km，平均坡降48％，多年平均流量16.3m3/s，年径流量5.14亿m3。

XX省水利水电勘测设计院于2004年3月完成了《XX河流域水电规划报告》。

XX河一级水电站扩机工程为XX河干流梯级开发的第一级，为引水式开发电站，最大坝高40.3m，为浆砌石重力坝，引水系统总长3.36km，引水隧洞开挖洞径2.0m，厂房为地面厂房，装机容量14MW。

受XX省XX县XX河一级水电开发有限公司委托，我院于2006年5月编制完成了本工程可行性研究报告。

1．2自然条件

XX河为大XX上游槟榔江的一级支流，位于XX县北部山区，发源于XX乡的大雪山，河流由北向东南在芒海寨南1km处入峡谷至勐乃寨前汇入槟榔江，最终在国境线上注入依洛瓦底江。

XX河一级水电站扩机工程水库坝址位于灯草坝河2130m高程处，主坝控制流域面积25km2，外引坝控制流域面积12km2；电站厂房位于灯草坝河与鄂驼河交汇口的下游0.2km处，控制流域面积约53km2。

XX河流域内雨量充沛，植被覆盖良好。

工程所在地流域属热带，亚热带季风气候区，年平均气温19.3℃，年降水量1122.7mm。

XX河一级水电站扩机工程坝址合计多年平均流量3.39m3/s，年径流量1.069亿m3。

坝址的设计洪水采用水文比拟法推求，坝址P=3.33%的设计洪峰流量112m3/s；P=0.5%的校核洪峰流量154m3/s。

厂房P=2%的设计洪峰流量260m3/s，P=1%的校核洪峰流量294m3/s。

XX河一级水电站扩机工程水库年平均悬移质输沙量为1.54万t，推移质为0.46万t，年输沙总量2万t。

1.3工程地质

XX河流域总体北高南低，切割深度300～1000m，一般山脊宽缓，山岭多浑园，河谷为呈“U”型，植被发育。

呈构造剥蚀环境下形成的中山——低中山貌特征。

出露的地层有下古生界变质岩高黎贡山群（Pz1），泥盆系下统关上组（D1g），石炭系勐洪群中段（cmh2），第三系南林组上段（N2n2），燕山期花岗岩（γ52

（1）、γ53），喜山期花岗斑岩（γπ6）第四系堆积物（Q4α1）。

工程区位于“歹”字型构造体系西支中段与经向构造体系的复合部位，断裂构造发育，以弧形构造为主，与南北向构造组成了区域构造的基本骨架。

本区挽近期地壳在强烈上升，构造活动强烈。

区内新构造运动比较活跃，无较大规模的活动断裂分布，枢纽区附近地震活动弱，因此本区的构造稳定性主要受外围地震影响。

根据近代及历史地震资料，有记录的地震虽多，但多为弱震和小震。

据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45S,地震基本烈度为Ⅶ度。

区域构造稳定条件一般。

XX河一级水电站扩机工程库区断裂构造不发育，库周植被茂密，无低洼分水岭，本工程不存在水库渗漏问题。

库岸稳定性较好。

不存在任何淹没、浸没问题。

XX河一级水电站扩机工程坝址位于灯草坝河2095m高程处，河谷呈宽阔的“U”型，两岸地形不对称。

河床为冲洪积孤卵砾石堆积，右岸为基岩裸露，左岸大部为残坡积含碎石砂土，局部见基岩出露。

坝址无不良物理地质现象。

坝址区出露的地层岩性主要为石炭系勐洪群中段（cmh2）含砾含屑石英砂岩和第四系堆积物。

坝址地质构造简单，在坝区仅发现一些节理裂隙，未发现大的断层。

岩体风化受地形地貌和构造控制。

在山包及缓坡处，岩体风化较深；而在陡崖处及部分河床的岩体呈弱风化状。

坝址地下水类型有孔隙潜水和基岩裂隙潜水。

前者分布于第四系松散的堆积物及全风化带中；后者分布于断裂破碎带及基岩裂隙中。

坝线地形较陡，出露的岩性为含砾含屑石英砂岩，岩体呈弱风化，岩石强度较高。

河床为冲洪积砂卵石、滚石覆盖。

地质构造简单，未发现断层和大的缓倾角结构面。

开挖后坝基处于弱风化岩体上，具次块状结构，属Ⅲ岩体，具较高的力学强度，可以兴建10～25m的混凝土重力坝。

引水隧洞布置在河流右岸，隧洞区属中低山区，地表高程在2100～2423m之间，地表相对高差50～340m，其山脉和水系的发育受构造和岩性控制明显，地势总体呈北高南低，山岭多浑圆，山脊宽缓，除近河谷岸坡外,少有峻坡陡崖分布。

地表植被较好。

目前未发现滑坡、崩塌等不良物理地质现象。

引水隧洞地层岩性为石炭系勐洪群中段（cmh2）的变质含砾杂砂岩、粉砂岩夹石英岩、灰岩透镜体；燕山期岩浆岩（γ52

（1））的中粒结构浅色花岗岩、黑云母花岗岩、白云母花岗岩；下古生界高黎贡山群（Pz1gL）的石英片岩、变粒岩、混合片麻岩。

构造主要是断裂构造，隧洞沿线遇到的规模较大的断层主要有1条。

隧洞过冲沟处和遇断层可能渗水量较大。

由于地下水埋深较浅，过冲沟或遇断层处地下水较丰富，施工时可能沿断层渗漏，应及时进行支护及加强排水。

隧洞围岩大部分呈弱～微风化，岩体完整，围岩稳定，工程地质条件好。

厂址位于右岸，后坡地形坡度40°～45°，厂房位于弱风化花岗岩上。

河床及左岸见有冲洪积河卵石，孤石堆积，厚约2m。

厂房地质构造简单，仅发现一条断层。

开挖后厂房基础位于弱风化岩体上，基础属于Ⅲ类岩体，工程地质条件较好。

厂房后坡由于覆盖层和全风化层相对深厚，应及时进行工程处理，雨季施工应特别加强截、排水措施。

开关站位于厂房的下游侧，经开挖后，开关站基础可置于全～强风化岩体上，工程地质条件好。

经勘探，在坝址上下游200m范围内的河道上分布有大量2～10m3的孤滚石，坝址上下游100m范围内两岸见弱风化基岩成片出露，岩性均为白云母花岗岩和黑云母花岗岩，石料储量约有10.0万m3，质量满足要求，河道地形平坦，开采条件较好，修建施工便道条件较好。

开采条件较好。

骨料和砂砾石料比较缺乏，建议采用洞渣轧制。

1．4工程任务和规模

XX县位于XX省西北部，隶属德宠傣族景颇族自治洲，与缅甸有214.6km的国境线，毗邻XX省腾冲、陇川、芒市三县市。

全县现辖7镇12乡，人口25.95万人，2001年国内生产总值为8.5亿元。

XX县境内水力资源丰富，理论蕴藏量214.8万kW，可开发装机容量74.86万kW，相应年电能22.46亿kW·h。

截至2001年底，全县已建成水电站17座（均为小型电站），总装机容量14.431万kW，年发电量4.3亿kW·h。

XX河一级水电站扩机工程为XX河干流的第一个梯级，电站的主要任务为发电，无其他综合利用要求。

本电站为引水式开发电站，水库正常蓄水位2130.00m，死水位2115.00m，调节库容102万m3，库容系数0.95%，周调节性能；拦河坝为Ⅳ等工程，设计洪水标准为3.33%，校核洪水标准为0.5%，采用坝顶开敞式溢洪道，设计洪水位2132.80m，校核洪水位2133.60m，总库容116万m3，为小

（一）型工程。

电站装机1.4万kW，安装两台CJA475-W-135/2×13的冲击式水轮发电机组，单机容量0.7万kW，保证出力2815万kW，多年平均年发电量7158万kW.h，装机年利用小时数5113h。

引水系统中选定引水隧洞开挖洞径2.0m，高压管道内径1.0m，电站最大水头470m，最小水头430m，平均水头460m，水量利用系数62%。

1．5工程布置及建筑物

本工程主要建筑物由拦河坝、引水系统、发电厂房和开关站等组成。

本工程水库正常蓄水位2130.00m，总库容为116万m3，总装机容量14MW，按国家《防洪标准》GB50201-94和《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》SL252-2000，本工程为Ⅳ等工程，大坝、引水隧洞、厂房等主要建筑物按4级建筑物设计，次要建筑物及临时建筑物按5级建筑物设计。

拦河坝为双曲拱坝，按30年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核，水库正常蓄水位2130.00m，设计洪水位2132.80m，校核洪水位2133.60m。

坝顶高程2134.30m，坝底高程2094.00m，最大坝高40.3m，坝顶宽度2.0m，坝顶中心线弧长126.199m。

拱坝泄洪采用坝顶自由溢流、挑流消能的消能型式。

溢洪道布置在坝顶中央，溢洪道净宽20m，堰顶高程为2130.00m，堰面曲线为WES型，鼻坎顶高程为2128.00m。

引水系统由进水口、引水隧洞及高压引水道等建筑物组成。

进水口布置在位于大坝上游右岸约40m的岸坡处，采用岸塔式布置。

进水口底板高程2110.00m，中心高程2111.1m。

引水隧洞全长2350m。

引水隧洞开挖断面为扩底圆形，开挖洞径2m。

高压引水道全长1005m，钢管内径为1.0m，经岔管后分岔为两条直径为0.8m的支管，支管经锥管与厂房1＃、2＃机组进水钢管相连。

厂区主要建筑物有主厂房、副厂房、安装场、尾水建筑物、110kV户外升压开关站等。

主厂房布置2台冲击式水轮发电机组，水轮机安装高程为1662.50m，发电机及安装场层高程为1661.80m，厂区回车场地面高程为1661.60m，与安装场和进厂公路相连。

110kV户外式升压开关站地面高程1662.0m，升压开关站内布置一台主变。

1．6机电及金属结构

1．6．1水力机械

根据本电站水头参数，适合于本电站的转轮主要有CJA475（单喷嘴）、CJA475（双喷嘴）、CJA870（双喷嘴）、CJA237（单喷嘴）、CJ20（单喷嘴）等,经技术经济比较，其中尤以CJA475（双喷嘴）转轮技术指标较好，且投资经济，故本电站推荐选用CJA475转轮。

水轮机基本参数为：

型号CJA475-W-135/2×13

转轮直径1.35m

额定出力7292kW

额定转速600r/min

额定水头460m

额定流量1.8m3/s

飞逸转速1005r/min

排出高度+2.50m

本电站厂房设一台20/5t电动双梁桥式起重机，跨度13.0m，轻中级工作制。

本电站厂房以自然通风为主，机械通风为辅，局部主要生产场地设置空调机。

1．6．2电工

本电站以一回110kV线路与XX变电站连接。

电站装设二台7MW水轮发电机组，一回110kV出线，经过技术经济比较，本电站主接线推荐方案为：

发电机电压侧为扩大单元接线，110kV升高电压侧采用线路－变压器接线方式，一台厂用变压器接于6.3kV发电机电压母线上，一台厂用变压器接于10kV外来电源上。

该接线方案简单清晰，维护方便，投资较省。

主要电气设备：

水轮发电机：

型号：

SF7000-10/2130

额定功率：

7000kW

额定电压：

6.3kV

额定电流：

573A

额定功率因素：

0.8（滞后）

励磁系统：

静止自并励可控励磁装置

主变SF9-20000/110一台，110kV电气设备选用LW25-126W/2000六氟化硫断路器。

1．6．3机电设备布置

XX县XX河一级水电站扩机工程为引水式地面厂房，厂房由主厂房及付主厂房组成，均为统一的地面高程，主厂房机电设备按上、下游分区，安装场段布置在主厂房的右侧；水轮发电机层上游侧布置交通、起吊的主通道，球阀，油压装置，技术供水，渗漏排水设备，闸阀吊物孔及油气水总管。

水轮发电机层下游侧布置有调速器，机旁屏等，付厂房布置在主厂房上游侧，布置有厂变及励磁变室，电缆沟，空压机室，高压开关室，低压配电室，以及中控室。

110kV升压开关站位于厂房右边1662.00m高程，一台主变布置在靠厂房侧。

110kV配电装置采用常规电气设备，户外中型布置方式。

电站按少人值班方式设计，配备以全计算机监控系统。

1．6．4金属结构

本工程的金属结构引水系统构成,共设钢闸门1扇、拦污栅1扇，配备启闭机1台、电动葫芦1台，总用钢量约29.2t。

1．7消防

主付厂房建筑物均以水灭火为主，辅以化学灭火器消防。

主付厂房各建筑物为钢筋混凝土框架砖填充墙结构，耐火等级为一、一级，设有防火门、封闭楼梯、防火墙、排油、排烟等防火设施。

1.8施工组织设计

XX河一级水电站扩机工程位于XX县XX乡境内。

厂址距XX县城关约105km，已有简易公路至厂房，工程建设所需物资可通过现有公路运输，因此工程对外交通条件较为便利，需修建施工临时便道约1km。

本工程厂坝区相距约5km，临时房屋建筑采用分区布置，大坝右岸山坡地可布置生活福利设施和辅助企业、仓库等；进场公路和连接施工支洞的道路边的山坡地可供布置施工辅助企业及厂区临时房屋，共需修建各种临时房屋2200m2。

本工程共需砂1.46万m3，碎石1.87万m3，条石7123m3，块石12769m3。

附近缺乏天然砂砾料，拟全部采用人工砂石料。

砂石料除部分利用开挖碴，其余均利用坝址附近的石料场开采。

所需的水泥、钢材和木材均由建设部门组织供应。

工地总用水量40m3/h，水泵站分别设在坝址上游左岸，厂区下游左岸等2处，采用分散就近抽取XX河溪水或拦蓄水涧水。

施工用电高峰负荷为300kVA，由XX县电网提供。

施工导流采用分期导流方式。

围堰采用袋装土、钢筋石笼混合围堰，用粘土心墙进行防渗，导流时段拟为枯期导流（12～4月），P=20%，相应的设计流量为17m3/s。

本工程总工期为一年9个月，从第一年的1月开始至第二年9月底结束本工程所需的主要建筑材料为水泥5632t，钢筋及钢材1286t，木材179m3，劳动力17.5万工日，施工期高峰人数为373人。

1．9水库淹没处理及工程占地

XX河一级水电站扩机工程经方案比选后，确定水库正常蓄水位为2130.00m。

水库淹没标准：

根据规范规定，征用林地按正常蓄水位考虑。

水库淹没范围：

水库正常蓄水位2130.00m时库区淹没范围涉及XX县XX乡达海村。

水库淹没实物指标：

根据水库淹没标准于2005年11月进行复查，库区无淹没耕地，共淹没林地15亩。

XX河一级水电站扩机工程工程永久占地范围在XX乡。

工程永久征用土地面积18.5亩（其中灌木林14.3亩，荒滩地4.2亩）。

工程永久占地费用7.83万元。

施工临时占地9.8亩（其中地灌木林5.2亩，荒杂地4.6亩）。

工程施工临时征地费用3.88万元。

1．10环境保护

电站建设对XX县经济发展有很大的促进作用，同时对下游防洪有一定作用，水库电站综合效益显著。

工程建设淹没少，对周围生态环境影响很小。

水库建成后可提高下游枯水流量，改善XX河水质，电站应考虑最小下泄流量。

蓄水初期水库水质将受一定影响，故蓄水前应彻底清库。

水库蓄水后，发电下泄水比库表水温稍低，对下游影响问题不大。

电站建设对脱水段环境影响主要是景观和生态环境影响问题。

施工期环境影响主要是水土流失问题。

项目建设在环境保护方面不存在重大的制约因素，从环境保护角度考虑，项目建设是可行的。

环境保护措施主要包括水质保护、施工期环境保护、绿化规划和环境管理等。

环境保护和水土保持投资18.5万元，主要用于施工期水质监测、水处理及环境卫生设施、水土流失防治等。

1．11工程管理设计

本工程是以发电为主的水电工程，由项目法人负责工程筹备、建设管理及运行管理，并服从电网统一调度。

项目法人为民营股份制企业，按现代企业管理制度进行运作。

电站机构设置初步考虑按“无人值班，少人值守”的原则进行，主要设生产运行班、检修班、水工建筑物运行管理及维护班以及电站管理服务部门等机构。

本工程编制定员30人，其中生产人员19人，管理人员5人，党群人员1人，服务人员5人。

电站永久性房屋建筑主要为生产用房。

生产用房主要包括办公楼和仓库等辅助性生产用房，本工程在厂区附近设置一座管理房，建筑面积为500m2。

1.12设计概算

XX县XX河一级水电站扩机工程投资概算根据XX省水电厅颁发的编制办法及有关部门的文件进行编制，本工程静态总投资6829.77万元（其中枢纽工程投资6823.22万元），总投资6540.11万元（其中枢纽工程投资6533.88万元）。

枢纽工程基本预备费按一至五部分合计的6％计算，水库淹没处理补偿费基本预备费按合计的10%计算；建设期贷款利息按75％贷款，年贷款利率6.12％计算。

第一部分建筑工程2778.52万元

第二部分机电设备及安装工程2721.24万元

第三部分金属结构设备及安装工程49.09万元

第四部分临时工程119.89万元

第五部分其他费用495.30万元

第一至五部分合计6164.03万元

预备费369.84万元

建设期贷款利息289.35万元

工程静态总投资6533.88万元

工程总投资6823.22万元

水库淹没处理补偿费5.66万元

水库淹没处理补偿费静态总投资6.23万元

水库淹没处理补偿费总投资6.55万元

工程静态总投资6540.11万元

工程总投资6829.77万元

1．13经济评价

工程静态投资6540.11万元（未计道路工程投资），建设期利息289.66万元，总投资6829.77万元。

流动资金14.0万元。

国民经济评价采用影子电价法，影子电价取0.25元/kW.h，计算得经济内部收益率21.5%，大于社会折现率12%，经济净现值（is＝12%）为4389.62万元，大于零，国民经济评价指标良好。

在财务评价中，上网电价0.18元／kW·h，财务内部收益率为11.25%，大于行业基准收益率8%，财务净现值（is=8%）1843.10万元，大于零，贷款偿还期仅12.19年，不超过25年；资本金内部收益率为15.97%。

工程特性表

序号

名称

单位

数量

备注

一

水文

1

流域面积

全流域

km2

329.6

工程坝址以上

km2

25

外引流域12

2

利用的水文系列年限

年

44

3

多年平均年径流量

亿m3

1.069

4

代表性流量

m3/s

多年平均流量

m3/s

3.39

正常运用（设计）洪水标准及流量（P=3.33%）

m3/s

112

非常运用（校核）洪水标准及流量（P=0.5%）

m3/s

154

施工导流标准及流量

m3/s

17

P=20%,12-4月

5

泥沙

多年平均悬移质年输沙量

万t

1.54

多年平均推移质年输沙量

万t

0.46

天然

二

水库

1

水库水位

校核洪水位（P=0.5%）

m

2213.60

设计洪水位（P=3.33%）

m

2132.80

正常蓄水位

m

2130.00

死水位

m

2115.00

2

正常蓄水位时水库面积

3

回水长度

km

0.350

4

水库容积

总库容（校核洪水位以下库容）

万m3

116

正常蓄水位以下库容

万m3

109

调节库容（正常蓄水位至死水位）

万m3

102

工程特性表

序号

名称

单位

数量

备注

死库容

万m3

9

5

库容系数

%

0.95

6

调节特性

周

7

水量利用系数

%

62

三

下泄流量及相应下游水位

1

设计洪水位时最大泄量

m3/s

106

相应下游水位

m

2095.74

2

校核洪水位时最大泄量

m3/s

143

相应下游水位

m

2096.36

四

发电效益

装机容量

MW

14

保证出力（P=90%）

MW

2.815

多年平均发电量

亿kW·h

0.7158

年利用小时数

h

5113

五

淹没损失及工程永久占地

1

淹没耕地（P=50%）

亩

无

2

迁移人口（P=5%）

人

无

3

淹没区房屋面积

m2

无

4

水利水电

kW

无

5

工程永久占地

亩

18.5

六

主要建筑物及设备

1

挡水建筑物

型式

双曲拱坝

地基特性

混合花岗岩

地震基本烈度

度

Ⅶ

坝顶高程

m

2134.30

最大坝高

m

40.3

工程特性表

序号

名称

单位

数量

备注

坝顶长度

m

126.199

2

泄水建筑物

（1）

溢流段

型式

坝顶溢流

堰顶高程

m

2130.00

溢流段长度

m

20

单宽泄量

m3/（s·m）

7.2

泄放校核洪水时

消能方式

挑流

闸门型式、尺寸、数量

m

设计泄洪流量

m3/s

106

P=3.33%

校核泄洪流量

m3/s

143

P=0.5%

（2）

冲砂孔

进口高程

m

孔数

孔

孔口尺寸

m

3

引水建筑物

最大引用流量

m3/s

3.60

3.1

进水口型式

岸塔式

地基特性

花岗岩

底槛高程

m

2110.00

闸门型式、尺寸、数量

m

1—1.5×1.5

平板钢闸门

启闭机型式、容量、数量

一台

QP160kN

3.2

引水道型式

埋藏式

地基特性

花岗岩

长度

m

2350

断面尺寸

m

D=2.0

扩底圆型

衬砌型式

局部砼或喷锚衬砌

3.3

调压井型式

无

上室尺寸

m

升管尺寸

m

工程特性表

序号

名称

单位

数量

备注

3.4

压力管道型式

明管

条数

1

主管长度

m

1005

内径

m

1.0

最大水头

m

530

4

厂房

型式

地面式

主厂房尺寸（长×宽×高）

m

33.5×13×13.5

水轮机安装高程

m

1662.5

5

110kV升压开关站

型式

户外中型

面积（长×宽）

m2

26.9×15

6

35kV开关室

无

型式

面积（长×宽）

m

7

主要机电设备

水轮机台数

台

2

型号

CJA475-W-135/2×13

额定出力

kW

7292

额定转速

r/min

600

排出高度

m

+250

最大工作水头

m

470

最小工作水头

m

430

额定水头

m

460

额定流量

m3/s

1.8

发电机台数

台

2