七里水电站更新改造项目初步设计报告.docx

1、七里水电站更新改造项目初步设计报告七里水电站更新改造项目初步设计报告 1、综合说明1.1概 况七里水电站座落于小溪支流七里坑上，位于*县城西南40 km。该电站于上世纪80年代建成发电。原装机容量为125kw。因年代已久，机组设备严重老化，出力不足，几乎报废，且当年生产力水平低下，水能未能得到充分合理的开发。通过本次增容改造，充分利用水能，淘汰更换陈旧老化的机电设备，将蕴藏的电能充分合理的开发。1.2自然条件设计流域属亚热带季风区。冬季，多晴朗寒冷天气。春季，南北气流交替加剧，低气压及锋面活动频繁，天气阴晴不定，常有沥涟春雨。初夏，由于北方冷空气与南来的暖湿气流相遇交绥，锋面往往在本省滞留，形

2、成连绵不断的大面积“梅雨”天气。盛夏时，在副热带高压控制下，天气晴热少雨，降水以雷阵雨为主，若遭遇热带风暴或台风的侵袭，形成较大暴雨。流域内其多年平均气温为14，极端最高气温36.1，极端最低气温-15；多年平均气压974.3hpa；多年平均水汽压18.25hpa，多年平均相对湿度为86%。本区域系构造剥蚀中山区，由第四系松散覆盖层和侏罗系地层组成，岩性以熔结凝灰岩为主，区内地质构造不甚复杂，小型断裂构造和节理裂隙较为发育。本区域地震裂度为度。厂址及压力管线地质条件都较好，无影响工程建设的不利地质。1.3工程任务和规模（1）、工程任务本枢纽工程范围以及下游无重要的防洪保护对象，兴利用水量也很少

3、，本工程的任务是发电。（2）、工程规模本站装机640千瓦，多年平均发电量80.91万kwh。1.4工程布置及建筑物（1）、工程等级 根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000规定，本工程确定为五等水电枢纽工程，建筑物拦河堰坝、引水明渠、前池、压力明钢、厂房、升压站等均为5级建筑物。洪水设计标准：厂房30年一遇设计，50年一遇校核。（2）、工程布置设计七里水电站原来主要由拦河坝、引水明渠、前池、压力明钢管、发电厂房、升压站及生活区等组成。本次更新改造设计，根据引水流量在原堰坝、明渠的基础上进行加高修复，更换并延长压力钢管，将厂房下移至河流七里坑出口提升发电水头，并加大装机容量。（3）

4、、建筑物、引水明渠加高修复全长700m，横断面净空采用0.5（宽）1.2（高）m的矩形渠道。、压力钢管采用明敷结合暗埋式布置，管径采用700mm，管长580.38m，管材采用A3钢，壁厚为6mm。、厂址选在河流七里坑出口处，设在右岸缓坡地上，发电主厂房平面尺寸7.7413.74m，主厂房净高4.5m，地面高程228.00m。主厂房内设二台发电机组，机组安装高程228.90m。升压站设在主厂房上游侧，平面尺寸7.749.00m，地面高程228.00m。1.5水利机械、电气工程和金属结构（1）、水利机械本电站装机容量2320KW，设计水头107.00m。水轮机选用XJA-W-42/111配SFW3

5、20-6/740发电机。进水阀门采用Z941H-1.6Dg400。（2）、电气工程本电站推荐装机2320KW，机组为低压出线，经主变升压后与10KV系统连接。电站的电气主接线从经济性考虑采用低压接线方式，采用一机一变的单元接线方式。升高电压侧采用单母线（高压侧电压等级为10KV），出线一回，采用LGJ50钢芯铝较线与系统连接。发电机选用同步发电机，型号：SFW320-6/740，其额定电流Ie=577 A，额定电压Ue=400V，额定容量Pe=320KW，额定功率因素：cos=0.8（滞后），额定转速：ne=1000r/min。（3）、金属结构明渠渠首进口设事故闸门1.21.2m一扇，喇叭口前

6、设固定式拦污栅一扇。压力钢管上部与隧洞出口连接，下部至厂房分叉后与闸阀连接，压力钢管长556.11m，管径700mm，管材A3钢，壁厚6mm。1.6消防设计（1）、在消防设计中遵循“预防为主、防消结合”的设计原则，同时积极采用先进的防火技术，确保做到安全、方便、经济、合理。消防以水灭为主，化学来灭火为辅，消防水来自河流引水。（2）、消防给水和技术给水共用高位水池，高位水池到厂房用100水管连接。备用水源采用一台水泵从尾水池抽水，经管道泵增压后，提供消防所需的水量和水压。（3）、配备的主要消防设备有：IS125-100-315型消火泵一台；各类灭器共8只；消防器材（消防箱、消火箱、消防水枪、皮带

7、等）2套。1.7施工组织设计（1）、施工条件本工程厂址位于七里水电站所在河流七里坑出口,离*县40KM,由省道通往厂址，交通条件比较便利。厂址至坝址有简易道路到达，由于高差，工程所需建筑材料需在坝址附近设钢丝索道运输。（2）、主要建筑材料供应和电力供应工程所需砂石料可在下游河道内开采,所需块石可就地开采。水泥、钢材由市场供应。所需木材由当地市场采购。（3）、施工导流施工导流采用分期围堰，围堰采用半包围式草土包围堰，围堰高度2米，围堰宽度1m，围堰内基坑排水采用设泵抽水排至下游。压力管道敷设在七里坑附近，局部地段地势地佳，需设草土包围堰，围堰形式同进水口。厂区离河床存在5米左右的高差，无需围堰。

8、（4）、施工特性本工程主体工程量为：明挖土石方0.24万m3，砼浇筑0.092万m3，钢筋制安7T，金属制安61.10T。（5）、施工总进度本工程施工总进度为8个月。计划2012年10月开工至2013年5月完工。1.8工程管理及安全卫生（1）、管理机构及管理范围根据本工程的性质及规模，按照水利工程管理单位编制员试行标准（SLJ705-80）及*省水利水电基本建设工程设计概算编制细则拟定管理机构的组成和人员编制。拟定电站管理和运行人员编制为5人，其中电站生产人员4人，工程管理和经营人员1人。根据*省实施办法，确定本工程管理范围。（2）、安全卫生、劳动安全对防火、防爆，防电气伤害，防机械伤害、防坠

9、落伤害，防洪、防淹及施工作业进行了安全防护措施。、工业卫生对防噪声及防振动，温度和湿度的控制，采光和照明，防尘、防污、防腐蚀、防毒，采取了相应措施。1.9设计概算与经济评价317.47万元，动态总投资325.09万元。（3）、经济评价本电站发电年收入33.07万元，年发电成本8.22万元，单位千瓦投资为4960元/kw，单位电能投资为3.92元/kw.h，其财务内部收益为7.83%，小于规程要求的10%，国民经济评价中的经济收益率为8.66%，小于规程要求的12%。从各项经济指标上来看，本水电站经济效益不好。工程特性表分类名称单位数量备注一、水文1、坝址控制集雨面积Km26.452、坝址以上主

10、流长度Km5.1333、多年平均年径流量万m3781.8694、多年平均流量m3/s0.2445、拦河坝P=3.33%设计洪水流量m3/s167.696、拦河坝P=0.5%校核洪水流量m3/s119.837、厂址控制集雨面积Km26.908、厂址控制河道长度Km6.2829、厂房P=3.33%设计洪水流量m3/s134.0310、厂房P=2%校核洪水流量m3/s120.89二、水库1、水库水位校核洪水位（P=0.5%）m358.90设计洪水位（P=3.33%）m358.36正常蓄水位m356.20发电最低消落水位m死水位m355.002、水库库容总库容m3正常库容m3调节库容m3死库容m33、

11、调节特性无调节4、水量利用系数%48.36三、工程效益指标1、装机容量KW6402、年平均发电量万度80.91峰时发电量万度47.20谷时发电量万度33.713、年利用小时h1264.22四、淹没及永久性占地1、水库淹没林地M22、永久占地M2479.963、临时施工用地M26004、弃碴场M2600工程特性表分类名称单位数量备注五、主要建筑物1、拦水堰坝体型式溢流形式自由溢流溢流曲线溢流长度m20坝长m最大堰高m2、明渠横断面净空m0.51.2渠长m8003、压力钢管管径mm700管长m580.38埋管451.70管材A3钢4、厂房主厂房尺寸：长宽mm13.747.74升压站mm9.007.

12、5机组安装高程m228.90六、机电设备1、水轮机XJA-W-42/111台数台2额定转速r/min1000额定水头m105.00额定流量m3/s0.4142、发电机SFW320-6/740台数台2七、施工特性1、施工动力变压器容量KVA502台2、施工导流导流型式全断面导流围堰型式土石围岩导流孔尺寸mm施工总工期年0.75工程特性表分类名称单位数量备注八、经济指标1、工程静态投资万元317.472、工程总投资万元325.093、年发电量收入万元33.074、单位电能投资元/度3.925、单位千瓦投资元/KW49607、财务内部收益率%7.838、国民经济内部收益率%8.669、贷款偿还年限年

13、10.522、水 文2.1概 述 七里水电站座落于瓯江小溪下游的支流七里坑上，位于沙湾镇七里村，距离*县城40 km。七里水电站坝址以上控制集雨面积6.45 Km2，主流长度5.133Km，河道平均坡降11.6%；厂址以上控制集雨面积6.90 Km2，主流长度6.282 Km，河道平均坡降11.2%。流域内山坡陡峻，植被良好，以种植松树、杉树为主，河床切割较深，河道坡陡流急，洪水暴涨暴落。流域内人口不多，耕地甚少，人类活动对于自然演变影响不大，气候、下垫面和径流的局部变化呈现出相对平稳的规律，来水、来砂特性属于天然的相对稳定状态。2.2 气 象2.2.1 气象观测站设计流域内无气象观测站，流域

14、附近云和县张家地设有气象站。张家地气象站气候资料均根据中央气象局制定的全国地面基本气候资料统计方法及其补充规定进行整编，成果可靠，为本工程气象要素统计的主要依据。由于云和气象站与设计流域高程相差较大，根据*省*畲族自治县水资源调查与水利区划用回归计算结果分析，一般高程升高100米，气温降低0.6，降水量增加29.5mm。2.2.2 气象要素统计设计流域地理纬度较低，属亚热带季风气候区，全年季节变化明显，以温和、湿润、多雨为主要气候特征。根据张家地气象站实测资料统计，其多年平均气温为14，极端最高气温36.1，极端最低气温-15；多年平均气压974.3hpa；多年平均水汽压18.25hpa，多年

15、平均相对湿度为86%。2.2.3 降雨特性本流域属于亚热带季风气候，四季分明，温暖湿润，雨量充沛，每年4-7月初冷暖气流交替频繁，连续择面阴雨天气，称梅雨期；其降雨总量占全年的60%左右，7月中旬10月份，受热带风暴和台风的入侵为台风期。梅雨、台风雨是该地区流域发生洪水的主要原因。10月中旬到次年4月中旬为非汛期，干旱少雨，较少发生洪水。多年平均降雨1828mm，多年平均降年降水日180天以上。2.3 水文基本资料设计流域内没有雨量站，流域附近设有大际、*雨量站、横坪雨量站。大际雨量站（东经119o351，北纬27o581）,站点高程1020m。*雨量站（东经119o381，北纬27o581）

16、，站点高程200m。*距大际站18.3km，*站距横坪雨量站16.6km。统计三站多年平均降雨量。*站1589.8mm（19632000），大际站1880.6mm（19632000），横坪站1801.6mm（19632000）。三站紧邻，且同处小溪右侧，降水气候因素相近，从年降水量情况来分析，雨量随海拔高程的增加而增加 。各雨量站资料可靠，系列长。流域内没有水文站，附近流域小溪干流上设有沙湾水文站（东经119o281，北纬27o511）于1957年设立，集雨面积为1156km2。观测项目有降水、水位、流量和泥沙。资料可靠，系列长。附近飞云江流域支流梧溪上设有西坑水文站（东经119o561，北纬

17、27o511）设立于1980年，流域面积58.1km2，属小河站。流域内设有配套雨量站4站，观测项目有降水、水位、流量。采用以上二个水文站作为本流域径流分析计算的参证站。2.4 径 流本设计流域径流由降水补给，随着降水的年际变化不断出现丰、平、枯交替，由于没有实测径流资料，所以通过降水径流关系，移用西坑水文站的降水径流蒸发关系来推求径流。2.4.1 流域面雨量计算本流域没有雨量站，对流域邻近雨量站分析发现，雨量随海拔高程的增加而增加。各雨量站直接关系来分析，横坪站是*站的1.145倍，大际站是*站的1.195倍。因此采用*站降雨资料的1.15倍为本流域设计面雨量。降雨资料系列产用1963-20

18、00年。经降水分析，求得多年平均降水量为1828mm。又根据*省*畲族自治县水资源调查与水利区划用回归计算结果分析，一般高程升高100米，气温降低0.6，降水量增加29.5mm，求得多年平均降水量为1885mm。因此在本设计阶段采用*站的1.15倍为本流域的设计面雨量是合理的。流域月年降水资料见表2-1表2-1 流域月年降水量表年份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年19630.8 40.1 86.1 156.6 255.1 246.9 103.6 205.2 217.4 10.6 80.7 33.7 1436.8 1964129.5 103.2 60.5 139.7 25

19、7.6 320.9 126.4 110.3 100.4 109.7 1.7 5.6 1465.4 196521.6 98.6 88.3 218.6 160.9 390.5 148.6 332.5 50.3 58.3 137.8 79.6 1785.5 196668.2 75.8 149.3 244.0 151.3 322.8 109.6 106.3 259.8 58.9 45.3 69.3 1660.6 196717.8 95.6 160.2 173.8 302.3 204.9 108.3 55.1 26.9 12.9 77.5 32.0 1267.3 196846.3 69.0 128.2

20、248.7 180.0 499.2 299.6 111.6 144.8 78.3 19.3 54.4 1879.4 1969123.9 163.6 155.0 165.7 388.4 353.5 149.5 152.7 333.0 19.7 46.0 9.8 2060.8 197072.2 68.8 263.7 206.3 288.8 385.6 196.4 154.7 186.3 141.0 44.0 102.6 2110.4 197135.9 42.9 49.5 103.7 186.2 339.8 80.2 92.3 413.7 59.0 12.0 84.1 1499.1 197210.8

21、 170.1 51.5 127.5 197.0 275.1 275.8 272.1 50.5 58.8 39.0 87.4 1615.5 197371.1 62.6 126.5 272.3 524.1 252.3 184.6 56.1 254.2 180.6 17.5 0.0 2001.7 197497.6 92.1 75.0 99.8 246.9 457.1 131.0 298.1 51.8 255.8 88.3 85.8 1979.3 197560.4 92.2 168.2 358.0 506.8 379.6 215.4 278.5 143.5 190.3 59.5 64.1 2516.5

22、 19767.5 107.0 152.8 159.2 187.2 393.4 211.9 167.7 135.1 134.7 41.2 49.0 1746.6 1977103.3 91.8 80.8 236.2 267.4 385.8 136.5 168.6 211.1 44.5 22.4 62.1 1810.6 197848.3 63.3 220.8 175.0 115.6 441.8 109.8 134.9 140.3 14.3 31.5 14.7 1510.3 197932.7 65.1 206.8 204.7 176.2 98.3 99.0 163.4 69.5 0.0 32.9 10

23、.9 1159.4 198036.7 133.2 236.0 307.6 198.7 160.5 207.2 285.8 51.6 73.4 46.6 8.3 1745.6 198138.0 68.2 270.3 348.0 181.9 121.8 194.2 108.0 118.7 82.3 94.6 19.0 1645.0 198217.3 145.5 182.9 151.5 154.2 360.9 356.0 148.8 74.9 165.5 174.8 19.1 1951.2 198388.9 102.6 127.5 429.1 351.9 394.2 317.2 257.0 113.

24、5 73.6 1.2 51.2 2307.8 198474.1 64.4 201.4 245.4 322.2 256.9 105.1 204.7 175.1 72.6 50.6 62.7 1835.2 198551.2 194.9 173.8 60.5 196.3 245.2 95.5 346.5 255.8 14.8 49.2 24.7 1708.3 198611.3 76.0 214.6 225.4 178.6 115.6 60.7 96.7 164.6 134.4 92.6 13.3 1383.8 198724.4 77.2 163.8 301.0 259.9 211.5 141.7 9

25、3.4 275.4 177.3 206.0 4.1 1935.6 198868.5 214.7 173.5 96.8 273.0 243.9 89.0 172.7 371.0 15.3 10.2 28.9 1757.7 1989148.6 98.2 92.1 214.8 379.8 352.8 338.2 98.0 184.1 23.6 71.2 63.9 2065.4 1990134.9 140.4 73.5 199.6 241.8 292.1 58.1 472.1 506.1 38.9 105.0 11.6 2274.1 199179.6 61.3 209.3 250.6 263.2 27

26、7.0 74.1 120.8 166.3 64.7 31.2 41.1 1639.1 1992108.9 180.2 314.3 119.1 230.5 291.8 249.7 596.2 245.4 29.6 10.4 54.4 2430.3 199373.6 81.1 132.3 179.6 410.9 294.2 332.8 21.2 146.6 45.5 81.5 15.1 1814.4 199422.9 147.4 168.8 270.1 198.6 365.2 238.5 206.8 121.1 93.7 3.8 181.8 2018.8 199575.8 70.0 260.5 342.1 269.2 480.6 92.8 96.1 124.9 51.3 12.3 16.3 1892.0 199656.4 48.2 285.0 122.7 144.2