小水电站建设项目可行性研究报告.docx
《小水电站建设项目可行性研究报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《小水电站建设项目可行性研究报告.docx（66页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
小水电站建设项目可行性研究报告
小水电站建设项目可行性研究报告
**电站工程特性表
序号
指标名称
单位
设计值
备注
一
水文
1
坝址控制流域面积
km2
17.0
2
多年平均降雨量
mm
2049.2
3
径流系数
mm
0.65
4
多年平均径流量
万m3
2264
5
多年平均流量
m3/s
0.718
二
拦河坝
校核洪水位
m
553.8
设计洪水位
m
553.60
正常蓄水位
m
552.5
总塘容
万m3
3.5
死水位
m
550．5
三
洪水
1
设计洪峰流量
m3/s
76.5
20年一遇
2
校核洪峰流量
m3/s
91.7
100年一遇
四
主要建筑物
1
拦河坝
型式
浆砌石重力坝
坝顶高程
m
554.5
最大坝高
m
14.5
序号
指标名称
单位
设计值
备注
坝顶宽
m
2.0
坝顶轴线长
m
80
溢流堰顶高程
m
552.5
溢流堰净宽
m
30.0
消能型式
底流消能
2
隧洞
型式
圆拱直墙式
总长度
m
2460
1#隧洞长420m，2#隧洞长1920m，3#隧洞长120m
比降
1/800
流量
m3/s
1.83
过水宽
m
2.00
过水深
m
1.25
3
渡槽
型式
U形
总长度
m
220
1#渡槽长100m，2#渡槽长120m
比降
1/500
流量
m3/s
1.83
过水宽
m
1.60
过水深
m
1.00
序号
指标名称
单位
设计值
备注
4
明渠
型式
矩形
总长度
m
320
1#明渠长200m，2#明渠长120m
比降
1/1000
流量
m3/s
1.83
过水宽
m
1.40
过水深
m
1.25
4
压力前池
池墙顶高程
m
548.45
最高水位
m
548.05
正常水位
m
547.85
底板高程
m
543.45
进水明渠底板高程
m
546.6
压力管道进水口底板高程
m
544.25
进水渐变段长
m
15
池身净长
m
15
池身净宽
m
10
有效池容
m3
825
5
压力管道
管线长
m
920.0
镇墩
个
14
支墩
个
130
序号
指标名称
单位
设计值
备注
主管内径
mm
900
支管内径
mm
500
6
主厂房
结构型式
框架结构
B×L×H
m
12.36×21×10.55
地面高程
m
368.0
7
副厂房
结构形式
砖混结构
B×L×H
m
7.0×20.0×5.16
地面高程
m
368.0
8
宿舍
结构形式
砖混结构
建筑面积
㎡
500
五
电站形式
引水式电站
净水头
m
170.0
发电流量
m3/s
2×0.78
装机
台
2
装机容量
KW
2000
水轮机型号
CJA237-W-100/2×11.5
发电机型号
SFW1000-6/1180
多年平均发电量
万KW·h
678
年利用小时
小时
3388
六
经济指标
总投资
万元
963.1
单位千瓦投资
元/kw
4816
年收益
万元
164.7
年利润
万元
100.58
还本年限
年
9.6
1.综合说明
1.1绪言
**电站是**县****市河梯级电站开发中的第二级电站，位于第一级电站**电站山塘下游3.3km处，设计装机容量2000kw，设计发电量678万kw·h。
**县地处**边界，县内矿产资源丰富，盛产煤、钨、锡、铅、锌等，为有色金属之乡，县内工农业生产用电量较大，但由于县内已建投产电站绝大多数为径流发电，洪枯矛盾十分突出，每年枯水期全县要向外购电约5000万KW·h，即使如此，有时也难以保证用户用电需求。
电力供小于求，给全县工农业生产造成严重影响，制约了我县国民经济的发展。
兴建**电站，可缓解我县的电力供求矛盾，促进我县国民经济的发展。
1.2水文
**电站拦河坝位于**水库下游3.3km处，区间集雨面积5.45km2，平均海拔高程990m，干流平均坡降127‰。
**电站坝址控制集雨面积6.2km2，流域平均海拔高程1200m，坝址以上河流总长2.42km，干流平均坡降120‰，外引集雨面积5.35km2。
流域处于东亚季风湿润地区气候区内，气候温和，雨量充沛。
流域内多年平均气温17.9℃，多年平均降雨量2049.2mm，多年平均风速3.0m／s，最大风速19.0m/s。
流域内于1959年建有**县城关气象站，但其与坝址控制集雨区域平均高程相差达785m。
流域西侧约5公里处于1974年设立**雨量站，其海拔高程为670m。
**电站工程设计降雨资料选自**雨量站，其它各项气象要素均选自**县城关气象站。
**山塘位于**水库以下3.3km，所以洪水计算时除**水库与**山塘间的产水外，还应加上相应时段**水库的下泄流量。
区间洪水直接用手册查算，**水库下泄洪水过程根据重现期按面积比和频率Kp值换算移至**山塘。
计算结果为：
100年一遇坝址洪峰流量94.81m3/s，20年一遇坝址洪峰流量80.48m3/s。
1.3工程地质
1.3.1区域构造及地震
本区域从大地构造上位于南岭东西向复杂构造带中段北缘。
构造形迹纵横交错，组合复杂，据1/20万区域地质报告，在本区域内无大的区域断层通过，其地质构造简单。
对应的地震基本烈度为Ⅵ度区。
1.3.2工程地质条件
①坝址及塘区地质
坝址及塘区地层为规模较大的燕山期的**岩体过渡边缘相的石英斑岩，透水性微弱，塘内地质构造简单，未见与塘外贯通的断层，山塘不存在塘区渗漏的问题。
塘岸山体厚，山高坡陡，除局部有第四系残坡积层覆盖外，大部分基岩裸露，岩性坚硬，未见大的塌方等不良地质物理现象，边坡稳定。
坝址两岸地形对称，U形河谷；正常水位时水面宽约75m，河床砂砾层厚0.5~5m。
地质构造简单，未见断层及破碎带发育，水文地质条件好，地下水为基岩裂隙水，埋藏浅。
筑坝地质条件好。
②引水隧洞地质
引水隧洞位于河道右岸山体，山高坡陡，山体厚，表层残坡积层厚0.5—3.0m不等，边坡稳定，岩性坚硬致密，抗风化能力强，呈弱风化至微风化特征。
无大断层及破碎带经过，由于地壳运动的建造，岩层受到挤压、褶皱，强度低的岩层挤压破碎，风化后形成破碎夹层，地下水仍为基岩裂隙水，埋藏浅，受大气降水的影响和制约。
隧洞穿越山体厚，岩石新鲜，成洞条件好。
③厂房及升压站工程地质条件
电站厂房位于河道右岸**空坪处，覆盖砂砾层厚约1.5~3.0m，山坡较缓，覆盖层厚1.5~3.0m。
出露地层为石英斑岩，边坡稳定，岩性坚硬致密，抗风化能力强，呈弱风化至微风化特征。
地质构造简单，未见断层及破碎带发育。
④天然建筑材料
本工程所需块石可在附近开采，大部分利用清基块石和石方洞碴，碎石可就地轧制，质量和数量均能满足工程需要，工程用沙可用当地河沙。
当地系天然林区，木材丰富，工程所需木材可在当地购置和加工。
1.4工程任务和规模
由于**电站为小型水电站，装机容量大体可按照年利用小时数3500h左右考虑。
本设计选定装机容量2000lw，年发电量678万kw·h，年利用小时数3388h。
运行特性：
正常蓄水位552.5m，设计洪水位553.6m，校核洪水位553.8m。
最大发电引用流量1.83m3/s。
电站设计水头170.0m。
多年平均发电量678万kw·h，年利用小时数3388h。
1.5工程布置及建筑物
1.5.1工程等别和建筑物级别
本工程装机容量为2000kw，设计发电量为678万kw·h，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）规定，工程规模为小（Ⅱ）型，工程等别为V等。
拦河坝、引水建筑物、厂房按照5级建筑物设计，临时建筑物按照5级建筑物设计。
拦河坝按20年一遇洪水标准设计，100年一遇洪水标准校核；厂房按20年一遇洪水标准设计，100年一遇洪水标准校核。
1.5.2坝线选择
经多次现场勘察，选定现坝址位置。
该坝线两岸地形对称，河道较顺直，U形河谷；地质构造简单，未见断层及破碎带发育，水文地质条件好，地下水为基岩裂隙水，埋藏浅。
筑坝地质条件好，清基深度只要清除残坡积层深入基岩0.5—1.0m即可。
具有建坝条件，是一条较好的坝线。
1.5.3工程总体布置及主要建筑物
本工程由拦河坝、引水建筑物、电站厂房、升压站组成，详见设计图。
工程范围内地形地质条件，均适宜修建坝、厂房等建筑物。
拦河坝为浆砌石重力坝。
建基面以岩石弱风化中上部控制，最大坝高14.5m，坝轴线长80.0m，坝项高程554.5m，坝顶宽2.0m。
大坝中间段为溢流坝段，溢流堰顶高程552.5m，溢流堰净宽30.0m，消能型式为挑流消能。
大坝流向右侧设引水口，引水口底板高程550.50m。
引水隧洞根据地形共设3处，总长2460m。
1#隧洞长420m，2#隧洞长1920m，3#隧洞长120m，比降为1/800，设计过水流量为1.83m3/s。
隧洞断面形式为圆拱直墙式。
引水渡槽2座，总长220m。
1#渡槽长100m，2#渡槽长120m，比降为1/500，设计过水流量为1.83m3/s。
渡槽采用U型渡槽。
引水明渠傍山布置，总长320m。
1#明渠长200m，2#明渠长120m，比降为1/1000，设计过水流量为1.83m3/s。
明渠采用浆砌石成型，砼防渗。
压力前池采用浆砌石成型砼防渗，分进水扩散段和池身。
进水扩散段长15.0米，池身净宽10.0米，净长15.0米，有效池深3.6米，有效池容825.0m3。
压力前池池身正前方为压力管道进水口，左侧为溢流堰，溢流堰底部设放空管。
压力管道总长920m，管槽采用浆砌石护墙和护底，护墙厚0.5m，管槽净宽2.0m，一侧设人行踏步，一侧设排水沟。
压力钢管为架空铺设，支管水平设置，架空高度为0.6m，主管管径900mm，支管管径500mm。
压力管道共设镇墩14个，支墩130个。
镇墩为浆砌石镇墩，支墩为现浇砼支墩。
**电站厂区由管道、厂房、升压站组成，其平面布置详见设计图。
根据厂区地形，厂房、升压站沿河成一排布置，进厂公路由正面进入厂区，升压站紧靠厂房下游侧布置。
厂房分主厂房和副厂房。
主厂房为框架结构，中对中长21.0m，中对中宽12.36m，高10.5m，地面高程368.0m。
厂房内共安装2台冲击式水轮发电机组，机组间距9.0m。
副厂房在主厂房右端，为砖混结构，中对中长20.0m，中对中宽7.0m，高5.16m，地面高程368.0m。
升压站布置在厂房下游侧，其地面高程与厂房地面高程相同。
1.6水力机械、电工及金属结构
1.6.1水力机械
**电站设计水头170.0m，选择单机容量1000kw机组2台，设计年发电量678万kwh，年利用小时数3388h。
水轮机型号为CJA237—W—100/2×11.5，额定水头170.0m，额定流量0.78m3/s。
发电机型号为SFW1000—6/1180，额定容量1000kw，功率因数0.8。
1.6.2电气一次
**电站总装机容量为2×1000Kw，年发电量678万Kwh，该电站所发电量通过**电站至五里牌变电站的35KV线路与电网联网。
两台机共用一台主变压器。
1.6.3电气二次
根据电气二次设计有关规程规范，结合水电站地处山区的具体情况，为满足电站安全生产和基本试验的要求，为电站主要设备设置必要的保护、控制和试验设施。
1.6.4金属结构
本工程金属结构有：
隧洞进口设进水口拦污栅、进水口工作闸门及相应的启闭设备；前池压力钢管进水口设进水口拦污栅、进水口工作闸门及相应的启闭设备；自前池由一条φ800mm压力钢管引水至机组发电。
1.7工程管理
**电站业主为**县鸿源水电开发责任有限公司，该公司全面负责工程建设期的管理和建成后的永久工程管理。
工程建设期成立工程项目部，行使工程建设期业主管理职能，工程建成后成立水电站工程管理部，行使永久工程运行与管理职能。
参照能源部（90）水规字第9号《水力发电厂编制定员标准》（试行）的有关规定，结合本工程的实际情况，拟定**电站工程管理人员编制。
其中管理人员和运行人员力求精简。
职工总数为12人。
本工程管理范围应包括：
山塘工程区、枢纽工程区和生产生活区。
山塘工程区包括：
山塘征用线以内的塘区。
枢纽工程区包括：
拦河坝、隧洞、渡槽、明渠、压力前池、压力管道、电站厂房、升压站、消防供水设施、宿舍、通信设施、进厂交通设施等建筑物周围。
具体指导上游从坝轴线向上200m，下游从坝轴线向下200m，大坝两端100m，其他建筑物从工程外轮廓线向外20m。
生产区永久房屋建筑，总建筑面积800m2。
1.8施工组织设计
**电站位于**县双溪乡境内，枢纽坝址在西岭脚，电站厂房在**。
工程地处崇山峻岭，地势陡峻，居民稀少、交通不变，坝址对外仅有一条林区简易公路可通县城，坝址距县城约10公里。
1.8.1拦河坝施工
基础开挖分岸坡和基坑两部份。
▽542.0m高程以上的两岸坡面开挖遵循从上至下由外而里的原则分层进行。
河床坝基开挖先清除河卵石层，后开挖基础石方。
坝体基础面要求按规范挖至可利用基岩面。
坝基按设计要求开挖经验收合格后，方可开始砌筑坝体。
坝体砌筑严格分层进行，设专人定时养护。
施工中，必须加强施工安全管理，保证施工安全。
1.8.2引水隧洞施工
各隧洞进出口明挖采用常规的开挖方法，从边坡开口线起由上而下分层钻爆，清碴出碴。
钻爆层厚度由钻孔机具而定，原则上以手提风钻为主。
爆后石碴出在洞线外侧，就近堆放，以免重复清碴，造成不必要的浪废。
隧洞采用全断面掘进，光面爆破法施工，选用气腿式风钻机钻孔，双胶轮车出碴，
1.8.3引水明渠和压力前池施工
基础土石方开挖按设计要求进行开挖，对不可利用基础和不稳定边坡必须进行技术处理。
建筑物采用浆砌石成型，砼防渗，严格按有关规定进行施工，浆砌石采用清面座浆，安砌平稳，面成线，座浆饱满，块石质量要求石质坚硬无裂缝，表面无杂质，设专人定时养护，保证工程施工质量。
压力前池侧墙防渗砼浇筑前必须立模稳固，可采用墙体预留锚栓固定模板，分层分块依次浇筑砼，砼伸缩缝必须按设计要求进行设置。
1.8.4压力管道施工
压力管道管槽及镇、支墩基础开挖按设计要求一次开挖成型，对不可利用基础和不稳定边坡要进行技术处理。
浆砌石施工安砌平稳，座浆饱满，面成线。
砼施工要求立模标准，配比正确，振捣密实，养护到位。
钢管制作安装严格按有规范进行。
钢管在工厂进行制作，运到现场安装，现场安装焊环缝。
伸缩节应保证轴向能自由伸缩和止水，并能适应管道微量角度度位
1.8.5施工进度
工程拟定于2004年10月份全面开工，于2005年10月份全面完工，工程施工期为一年。
该工程施工总进度主要受2#隧洞工程、和压力管道工程施工进度控制，因此，该二项工程施工时要合理组织，科学施工，确保按设计施工进度完工，只有该二项工程施工进度保证了，那么整个工程的施工进度方可保证。
1.9山塘淹没处理和工程永久占地
根据《水电工程山塘淹没处理规划设计规范》（DL/T5064—1996）,不同淹没对象采用的洪水标准如下：
耕园地：
坝前段正常水位加0.5m风浪影响，按2年一遇洪水回水线；
农村居民点：
坝前段正常水位加1m风浪影响，按10年一遇洪水回水线；
城镇及专项设施：
坝前段正常水位加1m风浪影响，按20年一遇洪水回水线。
根据工程设计和实地调查，山塘共淹没土地26亩，其中河滩地20亩，荒地6亩。
根据设计，坝区工程永久占地1.2亩，临时占地2.3亩；隧洞工程永久占地0.8亩，临时占地3.2亩；渡槽工程永久占地0.5亩，临时占地0.8亩；明渠工程永久占地0.8亩，临时占地1.2亩；压力前池工程永久占地0.7亩，临时占地0.8亩；压力管道工程永久占地4.8亩，临时占地3.2亩；厂区永久占地1.2亩，临时占地1.8亩。
1.10环境影响评价
主要有利影响
①**电站属无污染工程，环境效益好。
②工程建成后可缓解**县用电紧张局面，提供清洁能源，促进当地工农业生产发展。
③本工程山塘水面面积小，对近区气候不会产生不利影响。
④山塘对水体中的悬浮物和重金属污染物有吸附和沉降作用，可改善下游水质。
⑤工程建设将带动区域经济在建材、交通、劳务及物质供应等方面的发展，为区域经济发展注入新的活力。
主要不利影响及对策措施
①工程施工及山塘淹没，将产生一定的工程占地，对涉及的集体和个人将产生一定的影响。
因此，必须按照国家有关部门规定进行一定的补偿。
②工程建成后，塘区两岸一部分地区可能存在塌岸现象，必须采取一定工程措施来减小塌岸现象的发生。
③施工期间“三废”及施工噪音污染，将对周围环境造成不利影响，施工单位应加强管理，施工废水和生活污水应处理后外排，施工机构尾气必须达标排放，施工人员在高噪声环境下作业，应配备防噪声设备。
④施工中，由于施工人员聚集，易导致各类传染病的流行。
因此必须加强施工人员的生活和卫生管理，注意临时生活区卫生和个人卫生。
发现疫情，及时处理。
1.11水土保持设计
**电站工程扰动地面面积主要是拦河坝、电站厂房、压力管道、弃碴场、施工临建设施（施工道路、施工工棚、临时堆料场）等的占地面积，占地范围内的土地以荒地为主，植被以灌木丛、草地为主，根据施工组织设计进行计算，工程共计损毁水土保持设施面积16.8亩，弃料为1.6万m3。
根据各区特点，采用工程措施和植物措施相结合进行防治。
根据水保措施，分项计算工程量为：
土方开挖1500m3,土方回填1300m3,草皮护坡800m2，料场、弃渣场造林3亩。
经计算，项目建设区水土保持投资5万元。
1.12工程投资概算
1.12.1编制依据
本概算采用省颁（92）《湖南省水利水电建筑工程预算定额》和部颁（92）《中小型水利水电设备安装工程预算定额》，并参照《湖南省水利水电工程设计概算编制办法及费用标准》（1998）及其他有关文件和定额。
1.12.2工程总投资
本工程总投资963.1万元；单位千瓦投资4816元/kw。
1.13经济评价
根据《小水电建设项目经济评价规程》（SL16-95）规定，本经济评价将对**电站工程进行财务评价及国民经济评价。
通过在国家现行财务制度和价格条件下，从综合平衡角度，分析建设项目的财务可行性及其对国民经济发展的贡献，以论定建设项目的经济合理性。
本水电站装机容量较小，仅有2000kw。
根据《小水电建设项目经济评价规程》（SL16-95）规定，装机容量小于6000kw的小水电建设项目，可采用简化方法进行评价。
1.13.1国民经济和财务评价
经分析评价，**电站经济内部收益率EIRR=12.13%，大于社会折现率Is=12%；经济净现值ENPV=53.5元，大于0，工程国民经济评价可行。
财务内部收益率FIRR=10.3%，大于财务基准收益率Ic=10%；财务净现值FNPV=16.4元，大于0；贷款偿还期Pd=9.6年，工程财务评价可行。
1.13.2经济分析结论
根据以上经济分析可知，**电站工程财务评价、国民经济评价均满足规范要求，故本建设项目经济可行。
2.
水文
2.1流域概况
**电站位于**县武水河支流沙市河中上游，属沙市河梯级开发中的第二级电站，第一级电站为**电站。
**电站坝址控制集雨面积6.2km2，流域平均海拔高程1200m，坝址以上河流总长2.42km，干流平均坡降120‰，外引集雨面积5.45km2。
**电站山塘位于**水库下游3.3km处，区间集雨面积5.45km2，平均海拔高程990m，干流平均坡降127‰。
流域处于东亚季风湿润地区气候区内，气候温和，雨量充沛。
流域内于1959年建有**县城关气象站，但其与坝址控制集雨区域平均高程相差达785m。
流域西侧约5公里处于1974年设立**雨量站，其海拔高程为670m。
**电站工程设计降雨资料选自**雨量站，其它各项气象要素均选自**县城关气象站。
2.2气象
流域内多年平均气温17.9℃，多年平均降雨量2049.2mm，多年平均风速3.0m／s，最大风速19.0m/s。
每年三月夏季风入侵，降雨量显著增多，4~6月间夏季风增强，暖湿气流强盛，与北方冷空气交绥，降雨增多，常形成大暴雨。
后因副热带高压北跃，南支西风急流在本区上空消失。
由于受太平洋副热带高压控制，降雨减少。
7~9月台风盛行，以8月份最多，往往带来大暴雨。
10月后，副热带高压南退，南支西风急流重新出现，在南支高空锋区的影响下，冷高压南下后常在南岭形成静止锋，11月份常出现阴雨天气，以后被冬季环流控制，降雨量减少。
流域内降雨受地形地貌影响，其年降雨量及降雨强度都比邻近地区大。
本流域雨量多集中在4~8月份，占年降雨量的63％，11月~次年元月雨量少，仅占年雨量的10%。
2.3径流
由于坝址流域内既无水文站，同时也难以找到地理环境相似的小流域水文站，故本电站径流计算主要参考**雨量站降雨资料。
**雨量站有1974年至2004年共30年实测降雨资料，P＝20％、50％、80％年份分别为1994年、1987年、1971年。
年内径流分配与降雨年内分配相似，4~10月径流占年总量的74%，而4~6月又占4~10月径流量的64%，11月至次年3月最少，仅占年径流量的26%。
区域内多年平均降雨量2049.2mm，径流系数0.65，坝址控制集雨面积总计17.0km2。
经计算P＝20％、50％、80％年份各月平均径流如下表。
代表年
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
1月
2月
3月
P=80%
（1971年）
0.934
1.161
0.942
0.503
0.492
0.380
0.327
0.263
0.179
0.238
0.400
0.591
P=50%
（1987年）
1.234
1.534
1.245
0.665
0.650
0.502
0.432
0.347
0.236
0.315
0.528
0.781
P=20%
（1994年）
1.598
1.987
1.612
0.861
0.812
0.650
0.559
0.450
0.306
0.408
0.684
1.012
2.4洪水
2
升级会员 