小水电代燃料棋盘石电站建设项目区可行性研究报告.docx

1、小水电代燃料棋盘石电站建设项目区可行性研究报告小水电代燃料棋盘石电站项目区可行性研究报告工程特性表1.综合说明1.1绪言1.2水文1.3工程规模1.4工程布置及主要建筑物1.5水力机械1.6施工1.7工程投资估算1.8经济评价2.水文2.1流域概况2.2气象2.3径流2.4洪水2.5泥沙3.工程地质3.1 工程位置3.2区域地质3.3工程地质条件3.4天然建筑材料3.5结论4.工程任务和规模4.1电站改造的必要性与可行性4.2供电范围4.3特征水位选择4.4装机规模5.工程选址、工程总布置及主要建筑物5.1主要规范及规程5.2基本资料 5.3厂址5.4工程布置和主要建筑物形式5.5主要建筑物6

2、.机电及金属结构6.1机组6.2接入电力系统方式6.3电气主接线6.4主要机电设备选择6.5金属结构6.6消防7.工程管理7.1管理机构7.2管理办法8.施工组织设计8.1施工条件8.2施工导流8.3主体工程施工9.水库淹没处理和工程永久性占地10.环境影响评价11.工程投资估算11.1编制说明11.2编制依据11.3基础价格的确定11.4费率及费用计算标准11.5工程总估算表12.经济评价12.1基本情况12.2国民经济评价12.3社会效益评价12.4综合评价附图：1、流域总平面图2、河道纵剖面示意图3、竹荆寺电站总平面布置图4、竹荆寺电站水轮机层平面图、竹荆寺电站电机层平面图5、竹荆寺电站

3、厂房横剖面图6、竹荆寺电站厂房纵剖面图、1-1、2-2剖面图棋盘石电站项目工程特性表序号名 称单位指标备注一棋盘石电站水文概况流域面积km21015干流长度km65多年平均降雨量mm1460多年平均气温16.5多年平均风速m/s7.8最大风速m/s20利用水文系列年限年30（一）竹荆寺电站1坝址控制流域面积km28632坝址以上干流长度km56.783干流平均坡降1.244代表性流量多年平均流量m3/s6.80P=15%平均流量m3/s21.9P=50%平均流量m3/s16.0P=85%平均流量m3/s11.8（二）洋溪江电站1坝址控制流域面积km25922坝址以上干流长度km42.813干流

4、平均坡降1.264代表性流量多年平均流量m3/s4.66P=15%平均流量m3/s15.1P=50%平均流量m3/s11.0P=85%平均流量m3/s8.1（三）船形山电站1坝址控制流域面积km26952坝址以上干流长度km47.183干流平均坡降1.124代表性流量多年平均流量m3/s5.47P=15%平均流量m3/s17.7P=50%平均流量m3/s12.9P=85%平均流量m3/s9.5（四）北峰山电站1坝址控制流域面积km27602坝址以上干流长度km52.433干流平均坡降1.214代表性流量多年平均流量m3/s5.98P=15%平均流量m3/s19.3P=50%平均流量m3/s14

5、.1P=85%平均流量m3/s10.4二特征参数（一）竹荆寺电站1上游正常蓄水位m31.62下游尾水位m27.63电站净水头m4.04电站装机容量kw42005机组台数台46多年平均发电量万度3597年利用小时h45008回水长度km4.17（二）洋溪江电站1上游正常蓄水位m45.62下游尾水位m41.13电站净水头m4.54电站装机容量kw41605机组台数台46多年平均发电量万度2787年利用小时h45008回水长度km3.0（三）船形山电站1上游正常蓄水位m40.62下游尾水位m36.63电站净水头m4.04电站装机容量kw41255机组台数台46多年平均发电量万度2897年利用小时h4

6、5008回水长度km4.37（四）北峰山电站1上游正常蓄水位m36.12下游尾水位m32.13电站净水头m4.04电站装机容量kw3125+11605机组台数台46多年平均发电量万度3167年利用小时h45008回水长度km5.25三主要建筑物及设备（一）竹荆寺电站1厂房型式钢筋砼框架结构地基岩性变质岩主厂房平面尺寸(长宽)m20.58.2水轮机安装高程m30.292开关站型式户外式地基岩性变质岩3主要机电设备a水轮机型号台数台4额定出力kw200额定转速r/min300额定水头m4.0额定流量m3/s11.8b发电机型号台数台4额定容量kw200额定电压kv0.4额定功率因数0.8额定转速r

7、/min300c主变压器型号台数台1容量KVA400（二）洋溪江电站1厂房型式钢筋砼框架结构地基岩性变质岩主厂房平面尺寸(长宽)m208.5水轮机安装高程m43.782开关站型式户外式地基岩性变质岩3主要机电设备a水轮机型号台数台4额定出力kw200额定转速r/min300额定水头m4.0额定流量m3/s11.8b发电机型号台数台4额定容量kw200额定电压kv0.4额定功率因数0.8额定转速r/min300（三）船形山电站1厂房型式钢筋砼框架结构地基岩性变质岩主厂房平面尺寸(长宽)m19.57.9水轮机安装高程m39.282主要机电设备a水轮机型号台数台2额定出力kw200额定转速r/min

8、300额定水头m4.0额定流量m3/s11.8b发电机型号台数台2额定容量kw200额定电压kv0.4额定功率因数0.8额定转速r/min300（四）北峰山电站1厂房型式钢筋砼框架结构地基岩性变质岩主厂房平面尺寸(长宽)m208水轮机安装高程m34.792主要机电设备a水轮机型号台数台1额定出力kw200额定转速r/min300额定水头m4.0额定流量m3/s11.8b发电机型号台数台1额定容量kw200额定电压kv0.4额定功率因数0.8额定转速r/min300四施工1主体工程数量开挖土石方m33500浆砌石m31368砼及钢筋砼m311502主要建筑材料水泥t4800块石m3650砂m39

9、00钢筋t13.53所需劳动力总工日工日20000高峰期工人数人100平均人数人554施工总工期月月6五经济指标棋盘石电站项目静态总投资万元1458.0综合利用经济指标水电站单位千瓦投资元/kw9112单位电度投资元/kwh2.43经济效益费用比1.11经济内部收益率%14.5经济投资回收年限年10.871.综合说明1.1绪言志溪河是资江的一级支流，发源于宁乡，经桃江进入赫山区，河道总长65km，平均坡降1.06%，流域总集雨面积1015km，多年平均径流总量4.76亿m，水能理论蕴藏量15.82mw,技术可开发量6.745mw，经济可开发量4.655mw，已开发量1.65mw。全流域（赫山区

10、境内）现建有小型水力发电站6个，装机13台1695kw，年发电量347万kwh，现装机仅占可开发装机的25.13%。棋盘石电站是志溪河下流赫山区境内6个梯级小电站的统称，包括拟建的竹荆寺电站和已建的芭蕉电站、石笋电站、洋溪江电站、船形山电站、北峰山电站。在已建的几个电站中，部分因机组经过多年的运行，设备严重老化，出力无法达到原设计指标；部分因原设计对水能利用考虑不充分，产生大量弃水。本着充分利用水能资源，实现以电代薪的宗旨，本次可研主要对其中的竹荆寺电站新建及对船形山、洋溪江、北峰山电站进行设备更新及扩容改造进行分析论证，确定最佳水能开发方案，以提高水能开发的力度，达到以小水电代薪的目的。报告

11、依据水利水电可行性研究报告编制规程DL5020-93进行编制。1.2水文竹荆寺坝址是棋盘石电站项目的最下游，坝址以上流域集雨面积863km2，干流长56.78km，干流平均坡降1.24，年平均降雨量1460mm，多年平均年径流深650mm，流域内植被良好，地表径流以山坡集雨为主。本工程地处亚热带湿润性季风气候区，气候温暖，雨量充沛，四季分明，严寒期短，无霜期长。59月平均气温在20以上；56月为梅雨季节，天气沉闷，湿度大；78月在西太平洋副高热带控制下，极端最高气温达40以上。棋盘石电站项目工程各坝址处特征流量见下表：河坝名称积雨面积(km2)年平均流量(m3/s)15%丰水年流量(m3/s)

12、50%平水年流量(m3/s)85%枯水年流量(m3/s)洋溪江5924.66 15.1 11.0 8.1 船形山6955.47 17.7 12.9 9.5 北峰山7605.98 19.3 14.1 10.4 竹荆寺8636.80 21.9 16.0 11.8 1.3工程规模棋盘石电站工程包括竹荆寺、芭蕉、石笋、洋溪江、船形山、北峰山共六个梯级电站，本次工程设计规模如下：竹荆寺电站拟装机4台800kw(4200)，年平均发电量288万kwh。洋溪江电站原装机2台2125kw，本次设计改建扩容至装机容量640kw（4160kw），年平均发电量可至230万kwh。船形山电站原装机2台2125kw，本

13、次设计改建扩容至装机容量500kw（4125kw），年平均发电量可至168万kwh。北峰山电站原装机3台3125kw，本次设计改建扩容至装机容量535kw（3125kw+1160kw），年平均发电量可至184万kwh。六处电站合称棋盘石电站，主要是就近供电，多余的电量并入赫山区电网，本次设计总装机容量为2475kw，比目前装机增加了1600kw，增加年发电量600万kwh，其中以电代薪装机容量800kw。1.4工程布置及主要建筑物1.4.1竹荆寺电站1、工程布置根据工程所在地的地形、地质等自然条件，拦水坝及厂址均位于益阳市高新区谢林港镇。采用明渠引水发电，尾水直接排入下游河道；变电站布置于厂房

14、左侧。2、主要建筑物根据选定的工程布置方案，确定竹荆寺水电站工程主要建筑物包括进水渠道、控制闸、厂房、变电站等。1.4.2洋溪江电站洋溪江电站工程坐落于龙光桥镇，本次更新扩容改造调整装机容量采用4台160kw的水轮机组，厂房位置不变，只对厂房按新装机组的空间要求进行重修，此外对原进水渠道进行拓宽以满足过流要求。电站主要建筑物与竹荆寺电站相同，尾水直接排入下游河道。1.4.3船形山电站船形山电站工程坐落于新市渡镇，本次更新扩容改造调整装机容量采用4台125kw的水轮机组，厂房位置不变，只对厂房按新装机组的空间要求进行重修。对原进水渠道进行拓宽以满足过流要求。电站主要建筑物与竹荆寺电站相同，尾水直

15、接排入下游河道。1.4.4北峰山电站北峰山电站工程坐落于谢林港镇，本次更新扩容改造调整装机容量采用3台125kw和1台160kw的水轮机组，原厂房不动，只在现厂房旁边增设一个新厂房。引水渠道还是利用原进水渠道进行拓宽。电站主要建筑物与竹荆寺电站相同，尾水直接排入下游河道。1.5水力机械1、机组及其它主要机电设备（1）水轮机主要参数型号：ZD760-LMY-100 增加台数：11台额定水头：4.04.5m 额定转速：300n/min额定出力：125200kW 额定流量：3.716.25 m3/s（2）调速器：选用TT-300型自动调速器，励磁装置采用TKL型。（3）发电机主要参数型号SF125-

16、20/1180，额定功率125kW，共2台；型号SF160-20/1180，额定功率160kW，共5台；型号SF200-20/1180，额定功率200kW，共4台；额定电压0.4kV，额定转速300n/min；功率因数0.8。（4）主变压器型号：S9-315KVA/100.5%/0.4 台数：4台（5）断路器：户外10kV真空断路器型号：ZW1-10/400 台数：4台1.6施工（1）土方工程施工：土方开挖采用挖掘机施工，土料就近堆放，开挖坡比为1:1.0。土方回填采用推土机分层铺料，铺料厚度不大于30cm，然后采用履带式拖拉机（带碾磙）碾压,机械碾压不到的部位,应辅以蛙式打夯机夯实,最终压实

17、度不小于0.92。填筑材料选用粉质粘土，其物理力学性质指标满足规范要求。（2）浆砌石砌筑：利用从外地运来的石块，用斗车或拖拉机运送至砌筑工地，人工砌筑。砌石工程施工顺序：砂浆铺设砌石安装砌缝填筑钢钎插捣密实养护转入上层砌筑。砌石工程石料要求质地坚硬，砂浆应舱满，砌石牢固、稳定。（3）钢筋砼浇筑：采用人力钢筋制安，搭接长度需满足规范要求。人工制作模板，人工搭拆脚手架，砼采用搅拌机拌制，人力胶轮车运送入仓，插入式振动捧配合平板震动器振捣，人工洒水养护；并根据天气变化情况采取必要的防冻措施。1.7 工程投资估算经估算，完成本工程需总投资1458.0万元，单位千瓦装机投资指标9112元/kw,单位千瓦

18、时发电量投资指标2.43元/kwh。1.8 经济评价棋盘石电站是志溪河下游流域的一个水利梯级开发工程，各电站总增加装机容量1600kw，一年增加发电量600万度，总个工程静态总投资1458.0万元，按代燃料上网电价0.31元/kw计算，投资回报年限为10.9年，该项目经济内部收益率为14.8%12%综上所述，兴建该工程具有较好的经济效益，同时可消除安全运行隐患，并可以缓解当地用电紧张的局面，达到以柴代薪的目的，项目可行。2. 水 文2.1流域概况竹荆寺坝址是棋盘石电站项目的最下游，坝址以上流域集雨面积863km2，干流长56.78km，干流平均坡降1.24，年平均降雨量1460mm，多年平均年

19、径流深650mm，流域内植被良好，地表径流以山坡集雨为主。2.2气象本工程地处亚热带湿润性季风气候区，气候温暖，雨量充沛，四季分明，严寒期短，无霜期长。59月平均气温在20以上；56月为梅雨季节，天气沉闷，湿度大；78月在西太平洋副高热带控制下，极端最高气温达40以上；秋季极地气团势力增强，天气晴朗少雨；冬季受蒙古高原气压所控制，多出现东北风；入春后，赤道低压北移，低纬海洋暖湿气流增强，由东南南岭向北移与北极气团相遇，是形成汛期暴雨的主要原因。2.3径流本工程流域内无水文观测资料，径流计算引用石板滩水文站19591988年的流量资料，按面积比推求志溪河各级河坝洪峰流量和多年平均流量。1 石板滩

20、站各种频率洪峰流量推求如下：石板滩站年最大日流量频率计算表序号年份年最大日流量(m3/s)按大小排列的流量(m3/s)模比系数KK-1(K-1)2P=M/(N+1)100%1195979.8 239.0 2.58 1.58 2.507 3.23 2196060.3 209.0 2.26 1.26 1.585 6.45 3196155.4 209.0 2.26 1.26 1.585 9.68 4196286.6 168.0 1.82 0.82 0.666 12.90 51963168.0 167.0 1.81 0.81 0.648 16.13 6196479.5 110.0 1.19 0.19

21、0.036 19.35 71965239.0 107.0 1.16 0.16 0.024 22.58 81966107.0 98.9 1.07 0.07 0.005 25.81 9196792.2 96.5 1.04 0.04 0.002 29.03 10196842.2 95.0 1.03 0.03 0.001 32.26 111969209.0 92.2 1.00 0.00 0.000 35.48 12197071.8 87.0 0.94 -0.06 0.004 38.71 13197187.0 86.6 0.94 -0.06 0.004 41.94 14197232.9 85.0 0.9

22、2 -0.08 0.007 45.16 15197364.4 84.2 0.91 -0.09 0.008 48.39 16197498.9 79.8 0.86 -0.14 0.019 51.61 17197558.8 79.5 0.86 -0.14 0.020 54.84 18197695.0 71.8 0.78 -0.22 0.050 58.06 191977167.0 71.0 0.77 -0.23 0.054 61.29 20197859.5 64.4 0.70 -0.30 0.092 64.52 211979209.0 60.3 0.65 -0.35 0.121 67.74 22198

23、071.0 59.5 0.64 -0.36 0.127 70.97 231981110.0 58.8 0.64 -0.36 0.133 74.19 24198296.5 55.4 0.60 -0.40 0.161 77.42 25198346.0 51.8 0.56 -0.44 0.194 80.65 26198440.1 46.0 0.50 -0.50 0.253 83.87 27198527.7 42.2 0.46 -0.54 0.296 87.10 28198651.8 40.1 0.43 -0.57 0.321 90.32 29198784.2 32.9 0.36 -0.64 0.415 93.55 30198885.0 27.7 0.30 -0.70 0.491 96.77 2775.6 92.521.00 0.00 9.827 计算得Cv=（(K-1