水电站建设项目可行性研究报告.docx
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水电站建设项目可行性研究报告
水电站建设项目可行性研究报告
1综合说明
1.1概述
XX县位于陕西东南部，地处秦岭南麓，属长江流域汉江水系，是一个“八山一水一分田”的土石山区农业县、国家扶贫开发重点县、革命老区县。
东与丹凤、商南为邻，西与镇安、柞水交界，南与湖北省郧西县毗邻，北与商州区接壤。
全县辖30个乡镇、326个村（居）、11.7万户、44万人，其中农业人口40.3万人，人口居XX市第三。
县域面积3514km2，居XX市第一、陕西省第六。
境内山大沟深，沟壑纵横，北有流岭、中有鹘岭、南有郧岭，汉江支流XX河、丹江支流银花河自西向东穿境而过，形成“三山夹两川”的岭谷地貌。
境内平均海拔1100m，年平均气温13.1℃，无霜期207天，年均降水量709mm，属亚热带向暖温带过渡的季风性半湿润山地气候。
全县水力资源理论蕴藏量19.5×104kw，可开发量5.6×104kw。
截止2008年，已建成XX、东河等6座水电站，总装机2415kw，年发电量930×104kwh。
XX河梯级开发XX、腰坪水电站正在建设之中。
XX县XX电站增容改造工程位于漫川镇下XX处，系利用原改河造田所形成的集中落差建坝引水发电。
原XX电站建成发电于二十世纪八十年代末，装机3×630kw，设计引水流量为17m3／s，设计水头为10.5m。
拦河坝为浆砌石重力坝，建于改河山垭岩基上，坝长82m，沿坝轴线按地质地形条件分三段，右段长27m，坝高16m；中段长31m，高9m；左段长24m，高8m。
拦河坝流域面积4235km2，多年平均径流量10.62×108m3，P＝80%日均流量8.4m3／s，电站多年平均发电量856.0×104kwh，装机年利用小时6794h。
厂房紧靠坝左岸山坡，引水隧洞长69.1m，冲沙洞长29.9m，压力洞长27.6m。
XX县XX电站是XX市发改委、XX市水务局以商发改发[2010]280号文“关于XX河干流XX段水电资源开发修编规划的批复”批复的XX河干流XX段水电资源开发规划中规划的第7级电站。
其上游约2.5km处为第6级XX电站。
XX电站枢纽工程位于XX县同XX境内，属厂坝分离式不完全调节电站，是XX市“九五”期间水电开发规划和第三批农村初级电气化县电源工程规划中的骨干电站。
可研报告及设计已经省发改委批复。
该电站工程的初步设计工作由能源部、水利部西北勘测设计院研究完成。
坝址上游流域面积4014km2，电站设计引水流量48.3m3／s，最大水头44.6m，最小水头33.0m，平均水头38m，装机3×5000kw，保证出力2510kw，年平均发电量9018×104kwh，年利用小时数6012h。
XX电站工程规模为中型三等工程，枢纽工程由拦河坝、引水隧洞、泄洪排砂闸、压力钢管及发电厂等五部分组成。
电站拦河坝采用浆砌石重力坝型，坝顶全长173m，最大坝高69.5m，总库容5140×104m3，调节库容3470×104m3，死库容1670×104m3。
发电引水隧洞洞线为直线，园型断面，洞径5.7m，洞长460m，压力钢管支管直径2000mm。
泄洪排沙洞布设于右岸，采用裁弯取直布置，由导流洞设“龙抬头”改建而成，断面形式为城门洞型，截面为7×9m，洞长468m，系有压泄洪洞，兼顾排沙。
电站厂房布置在引水洞出口右岸边，主厂房长40m（包括安装间12.5m），宽12.5m，高12.65m。
内装3台单机容量5000kwHL（F13）—LJ—140型水轮机组，主变压器布置于安装间后侧。
XX电站是XX市目前拟建电站中装机规模最大的一座，为下游梯级开发电站建设打下了良好基础。
已与陕西宝光科技发展有限公司签定了工程建设合同并于2003年月10月正式开工建设。
目前，已完成了“三通一平”工作，泄洪排沙洞（兼作施工导流洞）正式施工。
XX电站厂区距离XX电站约2.5km。
因XX电站属厂坝分离式不完全调节电站，为XX电站的增容改造提供了有力的保障。
为此，XX金川水电有限公司决定对XX电站进行增容改造。
将原拦河坝加高2m，在距原电站进口约50m处设置进水口，进水口后设一条输水隧洞，设计流量为32.0m3/s，设计比降1/1000，总长度132m。
渠首水位303.70m，渠道末端水位303.58m。
电站厂区坐落在在原XX电站左侧50m处，由压力洞、厂房、尾水渠、变电站、防洪堤等部分组成。
新增装机容量3200kw（1600×2）。
1.2编制依据
近年来，XX县按照围绕“农民增收、财政增长、城镇增容”三大目标，实施“生态立县、工业强县、药业兴县、旅游活县”四大战略，落实“开放带动、产业带动、项目带动”三大举措，抓好“农业产业开发、工业经济发展、重大项目建设、旅游和水力资源开发、城镇建设、和谐社会建设”六件大事，努力保持全县经济社会又好又快发展。
根据XX河水力资源优势，XX金川水电有限公司决定对XX电站进行增容改造，并于2009年9月，与我院鉴订了XX县XX电站增容改造工程的设计合同。
接受委托后，我院随即派员进行了外业勘测和调查，并组织有关人员先期编制完成了《XX县XX电站增容改造工程可行性研究报告》。
2010年9月8日，XX市水务局、发改委主持召开会议，对XX县XX水电站增容改造工程可研报告进行了审查。
根据审查意见的要求，我院及时组织人员对报告进行了修改完善，编制完成此可研报告。
《XX县XX电站增容改造工程可行性研究报告》编制的主要依据为：
《水利水电工程可行性研究报告编制规程》DL5020—93
《农村水电站可行性研究报告编制规程SL357—2006》
《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000
《防洪标准》GB50201—94
《小型水力发电站设计规范》GB50071—2002
《小水电水能设计规程》SL76—94
《水利水电工程进水口设计规范》SL285—2003
《砌石坝设计规范》SL25—2006
《水电站引水渠道及前池设计规范》SL／T205—97
《水工隧洞设计规范》DL／T5195—2004
《水电站压力钢管设计规范》SL281—2003
《水电站厂房设计规范》SL266—2001
《水利水电工程施工组织设计规范》SL303—2004
《水利建设项目经济评价规范》SL72—94
《小水电建设项目经济评价规程》SL16—95
《XX河干流XX段水电资源开发规划》
《XX河XX水电站工程可行性研究报告》
《XX县XX水电站增容改造工程可研报告审查意见》
以及其它相关规范、规定。
1.3工程概况
XX县XX电站增容改造工程为坝后电站，坝址位于XX河下游段的漫川镇下XX处，坝址处控制面积4235km2。
确定采用方案为：
将原拦河坝加高2m，在距原电站进口约50m处设置进水口，进水口后设一条输水隧洞，设计流量为32.0m3/s，设计比降1/1000，总长度132m。
渠首水位303.70m，渠道末端水位303.58m。
电站厂区坐落在在原XX电站左侧50m处，由压力洞、厂房、尾水渠、变电站、防洪堤等部分组成。
新增装机容量3200kw（1600×2）。
平均年发电量2050×104kwh（其中：
增容改造电站1742×104kwh，原XX电站308×104kwh），新增容改造电站年利用小时5442h，原XX电站年利用小时2447h。
1.3.1自然条件
XX河，又称夹河，为汉江左岸一级支流，跨陕、鄂两省市，干流发源于陕西省柞水县丰北乡以西的秦岭光头山太平沟，流经柞水县、XX县于湖北省郧西县夹河镇汇入汉江，全流域面积5650km2，河流全长261km，干流平均比降2.8％。
在陕西省境内流程198.4m,流域面积4695.8km2，占全流域面积的83.1％。
XX河是XX县境内最大的一条河流，于户恒镇桃圆村入境，漫川镇以南的小河口出境，干流长79.1km,流域面积2369km2，占陕西省境内的50.5%，占全流域面积的41.9％，干流平均比降5.3‰,天然落差228m。
XX县XX电站是XX市发改委、XX市水务局以商发改发[2010]280号文“关于XX河干流XX段水电资源开发修编规划的批复”批复的XX河干流XX段水电资源开发规划中规划的第7级电站。
其上游约2.5km处为第6级XX电站。
XX电站为坝后电站，坝址位于XX河下游段的漫川镇下XX处，系利用原改河造田所形成的集中落差建坝引水发电，地形条件较优越。
坝址处控制面积4235km2,距下一级湖北玉皇滩电站水路距离8km，玉皇滩电站已建成发电。
XX电站增容改造建设对下游电站无任何影响。
河段内无较大用水量用户，电站建设运行不会对河段农业生产造成危害性影响。
1.3.2水文分析
XX电站距离上一级XX电站约2.5km，利用XX电站的尾水调节。
XX电站坝址处控制流域面积4014km2，XX电站坝址处控制流域面积4235km2。
两者面积相差较小，又都以南宽坪水文站作为参证站，故XX电站增容改造直接采用XX电站水文分析成果水文比拟。
南宽坪水文站始建于1958年。
该站位于XX电站坝址上游25km处，控制流域面积3936km2，是XX河上唯一的水文测站。
为XX电站径流、洪水分析的依据站。
南宽坪水文站年径流计算参数为：
均值33.5m3／s，Cv＝0.55，Cs＝3.0Cv。
计算成果见表1—1。
表1—1南宽坪水文站不同频率年径流计算成果表
单位：
m3／s
均值
Cv
Cs／Cv
各种频率径流设计值（%）
1
10
20
50
80
90
95
99
33.5
0.55
3
96.4
57.9
45.84
28.7
18.6
15.4
13.6
11.9
XX电站不同频率年径流计算成果见表1—2。
表1—2XX电站不同频率年径流计算成果表
单位：
m3／s
均值
Cv
Cs／Cv
各种频率径流设计值（%）
1
10
20
50
80
90
95
99
36.0
0.55
3
103.7
62.3
49.3
30.9
20.0
16.6
14.6
12.8
XX水电站拦河坝处设计月均流量成果见表1—3。
表1—3XX电站拦河坝处不同频率月均流量成果表
单位：
m3／s
频率P（%）
10
15
20
25
30
40
50
60
70
75
80
85
90
拦河坝处采用值
75.0
59.1
47.0
38.7
32.6
24.6
18.6
14.1
11.6
10.4
9.1
7.6
6.5
XX河洪水由暴雨形成，洪水过程呈现陡涨陡落，峰型尖瘦的特点，主要洪水过程历时一天左右，呈单峰型。
南宽坪水文站洪水分析计算参数为：
均值1050m3／s，Cv＝1.0，Cs＝3.5Cv。
设计洪水计算成果见表1—4、1—5。
表1—4南宽坪水文站不同频率洪水成果
单位：
m3／s
均值
Cv
Cs／Cv
各种频率洪水设计值（%）
0.2
0.5
1
2
3.33
5
10
1050
1.0
3.5
8035
6565
5480
4445
3715
3120
195
表1—5南宽坪水文站不同频率分期洪水成果
单位：
m3／s
月份
各种频率洪水设计值（%）
5
10
20
33.3
4
550
434
313
224
5
517
384
262
185
6
1575
965
472
225
7、8、9
3120
2195
1385
910
10
1075
790
520
330
11
389
267
158
97
12
51
38
26
18
1
23
19
15
12
2
26
21
15
11
3
158
104
60
36
南—猛区间流域面积78km2，约占2%，按规范要求XX电站坝址洪水可直接采用南宽坪水文站设计成果。
薄—猛区间流域面积221km2，区间有一级支流箭河汇入，箭河流域面积190km2，河道长度39km，比降31‰。
考虑到干支流洪水的不同期性及XX电站的影响，XX电站不同频率洪峰流量直接采用XX电站调洪演算成果。
见表1—6。
表1—6XX电站不同频率洪峰流量
洪水标准
XX电站设计库水位（m）
下泄流量（m3／s）
1%
353.63
5175
2%
351.90
4136
0.2%
356.00
7687
3.33%
351.25
3715
XX电站坝址洪水直接采用XX电站成果。
1.3.3工程地质
⑴工程区位于区域构造单元之东秦岭折皱系，印支褶皱带内,区内虽有较大的复活断裂带的存在，但距工程区相对较远，从第四纪以来，地壳相对稳定，区域断裂对该工程影响较小，工程区属构造相对稳定区或构造稳定稍差地区。
⑵本区有地震历史记载以来，XX境内没有发生过大于5级以上的地震，该工程场地类别为Ⅱ类，地震加速度值为0.05g，特征周期值0.45s，地震基本烈度为Ⅵ度。
⑶坝址区基岩岩性单一，岩石中硬～坚硬；XX电站拦河坝经本次踏勘认为，该拦河坝建成至今已运行20年之久，除右岸上部斜坡局部有不稳定岩体外，坝体、坝基和坝肩均无异常现象，有坝体加宽和加高的工程地质条件。
⑷输水渠线充分利用了河流弯曲段，裁弯取直的引水方案，渠线基本为全隧洞，隧洞所通过的围岩主要为Ⅲ～Ⅳ类围岩，次之Ⅳ类围岩，山体围岩厚度大，洞室局部虽有地下水的影响，但具有季节性而且影响轻微，因此有修建引水隧洞的工程地质条件。
⑸厂区地形开阔，覆盖层厚度不大，岩石完整性相对较差，强风化厚度大，但基岩的地基承载力能够满足厂房对地基的需要，有实施该方案的工程地质条件。
⑹地表和地下水，水质较好，水质对混凝土不具备侵蚀作用。
⑺天然建筑材料部分可就地取材，储量大，运距小，质量能够满足规范要求，但交通条件相对较差。
1.3.4工程规模及设防标准
根据XX县电网实际情况，XX电站增容改造应在尽量利用水力资源前提下，多装机、多发电，补充XX县日益增长的生活、生产用电需求量。
河段范围内无较大用电需求，工程建设任务为尽可能地利用河段水能资源发电，向电网输送电能。
XX电站增容改造新增装机容量为1600×2kw，按规模划分属小
（2）型水电站，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物为5级，次要建筑物为5级。
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000及《防洪标准》GB50201—94规定，其防洪标准为：
拦河坝30年一遇洪水设计，洪峰流量为3715m3／s；100年一遇洪水校核，洪峰流量为5175m3／s；厂房30年一遇洪水设计，洪峰流量为3715m3／s；50年一遇洪水校核，洪峰流量为4136m3／s。
原电站拦河坝及厂区防洪标准为：
30年一遇洪水设计，洪峰流量为3680m3／s；300年一遇洪水校核，洪峰流量为7100m3／s。
1.3.5工程布置
XX电站增容改造工程由引水枢纽、进水口、输水建筑物、电站厂区和上、下游副坝等五部分组成。
引水枢纽工程即原XX电站引水枢纽处，建于原改河山垭岩基上。
原拦河坝为园弧轴线溢流重力坝，浆砌片石砌筑，钢筋砼溢流护面。
园心角θ=44°，半径R=106.78m，园弧长l=82m，坝顶高程302.00m。
沿坝轴线分三段，右段长27m，坝高16m；中段长31m，坝高9m；左段长24m，坝高8m。
本次增容改造工程设计加高拦河坝坝顶高程至304.00m，在坝段的左坝肩增设冲砂闸一孔，与原冲砂闸轴线平行布置。
初步拟定冲砂流量为120m3/s，其中原冲砂流量67.4m3/s。
进水口布置在拦河坝上游约50m处，XX河左岸。
水流经明渠导流至进水口，导流堤左岸长152m，迎水面坡比1：
0.75，堤高8.8m；右岸长46m，为迎水面直立挡土墙，墙高6.8m。
渠道底板高程298.00，高于冲砂道底板2m，渠道进口呈喇叭口，平均宽度8m。
设计引水流量32m3/s，经水力计算为单孔进水，闸室进口前设1.0m高的拦砂坎，并于闸前设拦污栅、检修叠梁槽，进水闸门采用平面钢闸门，QPQ—2×400双吊点卷扬式启闭机控制，拦污栅采用型钢焊接而成。
XX电站增容改造工程输水工程只有一条隧洞，设在进水口之后，设计流量为32.0m3/s，设计比降1/1000，总长度132m。
渠首水位303.70m，渠道末端水位303.58m。
电站厂区坐落在在原XX电站左侧50m处。
由压力洞、厂房、尾水渠、变电站、防洪堤等部分组成。
由于压力洞轴线较短，只有27.3m，加之地形条件限制，经比较确定采用独立供水方案。
压力洞与厂房正交，与厂房纵向轴线交角为90°，两条压力洞轴线距离7.5m。
主厂房与副厂房纵向轴线平行，副厂房位于主厂房后侧。
厂房进水形式为正向布置，1#~2#机组沿厂房纵轴线从上游至下游依次排列，1～2#机组容量皆为1600kw。
变电站与厂房“一”字形排开，位于厂房的下游侧。
根据布置，电站设计毛水头为13.43m。
压力洞等水头损失为1.43m，电站设计净水头为12.0m。
压力洞轴线长约27.3m，设计流量Q＝2×16.0＝32.0m3/s。
电站厂区总面积约2700m2，主厂房建筑面积356m2，副厂房建筑面积195m2。
变电站为35kV户外变电站，设于厂房左侧，占地面积235m2。
变电站集中布置1台主变、2台厂变及断路器、隔离开关、出线架等电气设备。
尾水管为标准肘管，尾水管出口后经连接段直接穿过堤防通过尾水渠排入河道。
尾水管采用C25钢筋混凝土衬砌。
两台机组分设尾水出口，结合堤防工程设闸门井，各设一孔尾水闸门（兼作防洪闸门）。
尾水渠长60m，矩形断面，断面尺寸（宽×高）5.5×3.3m，浆砌石衬砌。
防洪堤采用圬工重力式挡墙结构，总长度120m。
进厂公路按临时道路设计，路面为泥结碎石，有效宽度4.0m，设计最大纵坡为14%。
电站拦河坝设上、下游副坝各一座，上副坝设计坝顶高程313.00m，防浪墙顶高程为314.00m，坝趾高程为298.50m。
拦河坝加高2m后，原上副坝需进行加高加固处理。
加高上副坝至314.00m高程，防浪墙顶高程为315.00m，可满足上副坝30年一遇设计洪水与100年一遇校核洪水的防洪要求。
下副坝下游侧进行浆砌石护面处理。
1.3.6机电及金属结构设备
XX电站增容改造工程设计发电水头12.0m，设计发电流量16×2m3/s，新增装机容量1600×2kw。
选用ZD536—LH—170型轴流定桨式水轮机2台，配套SF1600—20/2600型发电机2台。
配套微机静止可控硅励磁装置2套。
进水阀配置DN2500蝶阀2台。
选用BWT—1800型微机调速器2台。
本工程接入电力系统方式：
设一回35kV出线，经约2公里35kV架空线路接入漫川变电站35kV间隔上网，将电站电能全部送入XX县电力系统网。
确定采用单母线－变压器线路组方案做为XX电站的推选电气主接线方案。
发电机出口电压等级：
6.3kV
选用JYN2—10型户内高压开关柜4面，配用LZZJB6-10型中性点电流互感器6台。
励磁装置配套电流互感器6台、干式励磁变压器2台。
选用RW7—10型户外高压跌落式熔断器1组。
接入系统电压等级：
35kV；选用S9—4000/10型低损耗双圈铜芯电力变压器1台，以及其它辅助设备等。
在电站6.3kV母线上设1台S9—160/10型变压器作为厂用主电源设备，在电站35kV出线上设1台S9—160/35型变压器作为厂用备用电源设备。
厂用主电源和备用电源自动投切运行，采用交流380/220V三相五线制供电系统，其用电负荷包括：
机组自用及附属设备、坝区设备、厂房照明、通风、采暖、设备检修等。
本工程拟采用MTC型电站综合自动化装置，该装置分为全站控制层和现地控制层，两层之间采用RS232/485串口和通讯扩展卡进行连接。
采用windowsNT操作系统。
主厂房各电气设备分散布置于发电机层及水轮机层。
厂内各动力配电箱、照明配电箱、设备控制箱按照安全、方便、就近的原则壁挂式布置于各层厂房墙面。
副厂房主要由高压开关室和主控室组成。
高压开关室设置4面6.3kV户内高压开关柜及2面励磁变压器柜（干式励磁变压器设于柜体内）呈“一”字型布置，柜下电缆沟与户外变电站连通。
主控室内设置电站综合自动化装置组屏及监控台，组屏也呈“一”字型布置，中央靠前布置微机监控台。
副厂房动力、照明配电箱壁挂式布置于室内墙面适当位置。
电站的35kV户外变电站设于厂房左侧，高程为296m，占地面积235m2。
变电站集中布置1台主变、2台厂变及其它电气设备。
电站设一套35kV电力载波通信设备作为生产、调度之用。
根据工程布置，副厂房、变电站、生活福利区自然通风条件较好且无较大热源或不良气体，无须采用专门通风设备。
在主厂房发电机层两侧墙各设2台轴流风机，必要时进行强制通风散热。
水机层通风条件相对较差，可考虑采用强制通风设备。
本站主厂房不设专门的采暖设备，冬季主厂房利用发电机热风采暖。
副厂房主控室设2台冷暖双制柜式空调作为温度调节设备。
电站设专用消防水泵1台，取水口位于电站尾水室，在集水井内设置1台备用消防水泵。
主厂房内发电机层、水轮机层各布置2台室内消火箱、1台消防水泵控制箱，在厂房外及变电站适当位置布置2~3台消火栓。
消防水泵及控制箱电源由电站交流控制屏专线提供。
主、副厂房另设适量化学灭火器、沙箱作为电气、油脂类灭火设备。
设2套无塔自动供水器，布置在副厂房供水室内，由配套的水泵控制箱控制水泵运行，互为备用，抽取尾水或坝内水源稳压供水。
厂内渗漏排水：
在主厂房水轮机层1#、2#机组之间适当位置设一座集水井，为厂内最低点，将厂内水机坑及各处无压渗漏水引至集水井，由两台水泵（一台自动，一台备用并互为备用）加压后排至厂外下游。
电站设一套低压气系统，工作压力0.7MPa，主要供给机组制动用气、蝶阀围带、风动工具及设备吹扫之用。
金属结构主要为引水枢纽冲砂闸LQ—40t手电两动螺杆式启闭机1台，闸门预埋件3.0t；进水口平面钢闸门14.8t、拦污栅5.9t、QPQ—2×400卷扬式启闭机1台、闸门预埋件2.1t；压力洞直径2500mm厚16mm长50m钢管55t；DN2500mm蝶阀2台；厂房内15t桥式起重机1台，Lk＝10.5m，钢轨长28m（双10m）2.2t；尾水LQ—25型手电动螺杆式启闭机两台，闸门预埋件2t。
1.3.7施工组织
工程所在地距漫川镇2km，镇政府驻地漫川关镇街道村，北距县城95km，南距郧西县上津镇15km。
交通、电力、通讯、文化等设施齐备，商漫高速公路已建成通车。
工程区具有地方道路，可满足施工交通及材料运输。
本工程所需材料，可由物资部门供给或施工单位从市场上购买，通过公路运抵工地。
地方材料可就近解决。
工程所需块石料，可从距坝址区2km左右的上XX石料场直接采购，或就近新建石场开采，料场位置选在坝址、厂房各一处。
混凝土粗细骨料就近河道采购，运距2km以内。
本工程施工用水可就近从XX河中汲取。
施工用电就近接引至工地。
导流洪水标准采用10年一遇，导流建筑物级别为5级，导流挡水建筑物采用土石围堰。
本工程施工总工期划分为四个阶段，即：
工程施工准备期、主体工程施工期、工程完建期、竣工验收期。
总工期12个月，跨两个年度。
各阶段的施工安排如下：
施工筹建期：
主要由项目业主完成工程的招投标工作，选定施工单位。
本阶段由业主自行安排，不计入施工总
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