水電站提前發(fā)電方案的效益分析

1、關(guān)于某電站2011年提前發(fā)電構(gòu)想方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析一、引言根據(jù)某電站初設(shè)施工組織設(shè)計(jì)，第一年（2008年）12月壩肩開始開挖，第二年（2009年）10月完成壩肩開挖、11月截流，第五年（2012年）2月蓄水，3月中旬低水頭發(fā)電，第五年（2012年）5月主體工程完工。受制于某電站大壩主體工程右壩肩開挖因改線公路未完成而不具備未開工條件。按改線公路預(yù)計(jì)6月份通車計(jì)，大壩開工時(shí)間較上述初設(shè)開工時(shí)間已經(jīng)滯后7個(gè)月，在不考慮推退開工后的汛枯期對(duì)工程施工的影響情況下，即按初設(shè)工期，自壩肩開挖開始，38個(gè)月大壩蓄水，第39個(gè)月低水頭發(fā)電，第42個(gè)月主體工程基本完工。即2010年7月壩肩開始開挖、11月截流，

2、第二年（2011年）4月完成壩肩開挖，低水頭蓄水時(shí)間應(yīng)推退至2013年9月份，10月份投產(chǎn)發(fā)電，2014年元月主體工程完工。如待大壩基本完成時(shí)才投產(chǎn)發(fā)電，則經(jīng)濟(jì)起時(shí)收益將較初設(shè)計(jì)劃拖延11.5年。本電站引水系統(tǒng)相對(duì)提前展開施工，已完成大多數(shù)隧洞開挖，其中4#主洞段已轉(zhuǎn)入襯砌混凝土施工階段，計(jì)劃在2010年底除壓力鋼管斜洞段外，其它洞段基本可達(dá)到支洞封堵條件。也就是說引水系統(tǒng)計(jì)劃在2011年中基本完工，具備運(yùn)行使用條件。導(dǎo)流洞剩余30余m貫通，計(jì)劃在2010年10月份具備導(dǎo)流條件。根據(jù)工程當(dāng)前的進(jìn)展情況，經(jīng)分析認(rèn)為，如釆取特別措施，有提前發(fā)電的可能。為此，為使工程盡早發(fā)揮效益，盡早取得經(jīng)濟(jì)效益，

3、可增加部分工程設(shè)施，以期提前至2011年底電站投產(chǎn)，相對(duì)應(yīng)提前發(fā)電效益期為21個(gè)月o根據(jù)2011年提前發(fā)電的這個(gè)構(gòu)想，我們對(duì)擬議中的增加部分工程設(shè)施提前發(fā)電方案進(jìn)行簡單相關(guān)分析。分析中難免存在考慮不周之處，可進(jìn)一步商椎。二、提前發(fā)電釆取新增措施可采取的各方案在充分利用引水系統(tǒng)相對(duì)提前完成，及時(shí)使該部分的固定資產(chǎn)投入營運(yùn)，提前發(fā)電的方法可釆取大壩上游高圍堰擋水發(fā)電，或是增加一條臨時(shí)引水隧洞自上游河道取水。大壩上游高圍堰擋水發(fā)電，須增設(shè)導(dǎo)流洞新閘室，配置動(dòng)水工作弧門，同時(shí)提高圍堰高度。根據(jù)工程樞紐布置，若釆取提高圍堰，則圍堰高程應(yīng)考慮在死水位基礎(chǔ)上+汛期洪水削峰使用高差+安全超高等因素，圍堰原河床

4、高程在EL2765左右，電站運(yùn)行死水位EL2805,圍堰高程預(yù)計(jì)在EL2810以上。河床以上圍堰高差45m以上。工作弧門新閘室需要新擴(kuò)挖，并設(shè)置交通洞等。這個(gè)方式與2010年導(dǎo)流要求顯然不符。而增加一條臨時(shí)引水隧洞自上游河道取水，相對(duì)應(yīng)需要在取水口下游設(shè)置枯期過水圍堰。若此枯期圍堰與原大壩上游圍堰合二為一作高堰，增加新導(dǎo)流洞（支洞），則新導(dǎo)流洞進(jìn)口需要設(shè)置動(dòng)水工作門。高堰要求不能過水，同時(shí)需要解決出隆溝汛期山洪的出路，同時(shí)基坑因上游匯水面積增加，雨季排水工作量大增。出隆溝改水、雨季排水等其增加的投資預(yù)計(jì)大于兩堰分設(shè)的原大壩上游圍堰投資。且因?yàn)槌雎仙胶榈牟淮_定性，對(duì)大壩基坑施工構(gòu)成潛在的威脅。

5、故臨時(shí)引水系統(tǒng)配置枯期過水圍堰較合適。根據(jù)壩址上游的地形條件，可選擇某隧洞跨河大橋上游約60m處、X古村下游河灣（X古溝上游）處、X古村上游約360m處。各方案存在的共同問題是如何處理在右岸改線公路未形成的情況下，省道交通問題。解決這個(gè)問題的優(yōu)先方法是盡早完成左岸改線公路（包括XX、xx）,但移民征地完成時(shí)間存在較大的不確定性。方案一X古村下游河灣（某溝上游）處左岸取水配過水堰在引水隧洞進(jìn)口段D1轉(zhuǎn)彎段向xx上游延伸一引水支洞，隧洞長約1660m左右，至某村下游側(cè)，設(shè)置臨時(shí)取水口及沖砂閘、過水堰。洞型及尺寸與原引水隧洞主洞尺寸相同。在華X村溝下游約245m至X古村臨時(shí)取水口段省道加高，總長17

6、18m。沖砂堰閘段河床高程約EL2787.5，閘堰堰頂EL2805,高差17.5m,堰高19.5m。進(jìn)水塔EL2795EL2805（不含啟閉機(jī)排架），高10m。為簡易進(jìn)水塔。在X古村臨時(shí)取水口至地方砂石場(chǎng)省道（約1750m）釆取臨時(shí)回填加高，以滿足改線公路完工前的交通需要。方案二X古村上游約360m左岸取水配過水堰在引水隧洞進(jìn)口段D1轉(zhuǎn)彎段向xx上游延伸一引水支洞，隧洞長約1600m左右，至某村上游側(cè)，設(shè)置臨時(shí)取水口及沖砂閘。洞型及尺寸與原引水隧洞主洞尺寸相同。在華X村溝上游約355m處（xx砂礫石料場(chǎng)）設(shè)置分水口及分水堰，取水口下游側(cè)明渠設(shè)沖砂堰閘。沖砂堰閘段河床高程約EL2792.5,閘堰

7、堰頂EL2805,高差12.5m,堰高13.5m0分水堰址處河床高程約EL2800,相對(duì)應(yīng)堰址附近215省道高程EL2805,該址至九龍縣城段省道最低處EL2805o堰頂高程EL2802o分水堰高于河床2m。過水堰頂高5m,頂長度27.5m左右。進(jìn)水塔EL2795EL2805,高10m。為簡易進(jìn)水塔。在X古村臨時(shí)取水口至地方砂石場(chǎng)省道（1000m）釆取臨時(shí)回填加高，以滿足改線公路完工前的交通需要。方案三某隧洞xx上游約60m處左岸取水配過水堰引水隧洞進(jìn)口段增設(shè)臨時(shí)引水支洞，隧洞長約830m，洞型及尺寸與原引水隧洞主洞尺寸相同。在大壩上游峽谷設(shè)置枯期圍堰及沖砂閘，作攔水建筑?？萜趪邏沃肺挥赬古

8、隧洞xx上游60m左右，壩址河床高程約EL2777o枯期圍堰堰頂高程取死水位高程EL2805,閘室段及以左右壩段高程應(yīng)按汛期泄洪水位及安全超高來確定壩頂及防浪墻高程。預(yù)估閘室段及左右非溢流壩段按EL2810控制，原省道以右壩段為右非溢流壩段，閘室段以左為左非溢流壩段。臨時(shí)引水支洞進(jìn)水口位于枯期圍堰上游37.5m。進(jìn)水塔EL2795EL2810,高15m。為簡易進(jìn)水塔。枯期圍堰堰頂高32m,閘室段及左右非溢流壩段壩高37m,壩頂長度105m左右。沖砂底孔尺寸同排沙洞閘室。通鄉(xiāng)公路至進(jìn)水塔、枯期圍堰臨時(shí)道路。新建臨時(shí)改線路xx地至某村道路（左岸取土料道路）1200m某村臨時(shí)鋼架橋,鋼橋至地方砂石場(chǎng)

9、省道（約1250m）釆取臨時(shí)回填加高，以滿足改線公路完工前的交通需要。三、主要工程量估計(jì)方案一臨時(shí)引水支洞1660m，洞挖66400m3,底板混凝2614m3,噴3600m3,襯砌2992m3o錨桿7052根（4m）。進(jìn)水塔混凝土1050m3。固結(jié)灌漿280m0道路加高擋墻混凝土或漿砌石4.5*1718=7731m3o道路回填石磧約5萬m3。過水壩堰高19m,混凝土約計(jì)10000m3（按平均斷面200m2,計(jì)算壩50m計(jì)）。方案二臨時(shí)引水支洞49.3+1434.7+24.5+698.5+36.1+22=2265.1m,洞挖90604m3,底板混凝3567m3,噴4912m3,襯砌4083m3o

10、錨桿9622根（4m）。進(jìn)水塔混凝土1050m3。固結(jié)灌漿280m0過水壩堰高5m,混凝土約計(jì)750m3（按平均斷面25m2,折算壩長27m計(jì)，含其它10%）O道路加高擋墻混凝土或漿砌石5*988=4940m3o道路回填石磕約4萬m3。方案三、臨時(shí)引水支洞830m,洞挖33200m3,底板混凝1307m3,噴1800m3,襯砌1496m3O錨桿3527根（4m）進(jìn)水塔混凝土3150m3o枯期圍堰堰頂高32m,混凝土約計(jì)41800m3（按平均斷面520m2,折算壩長70m計(jì)，含其它15%）o帷幕灌漿按雙排布置95m,孔距1.5m,梅花型布置。平均孔深按20m估計(jì),2540m（不含混凝土造孔量）。

11、固結(jié)灌漿5060m+280m=5340m道路加高擋墻混凝土4.5*1718=7731m3道路回填石磕約5萬m3。新修至某村道路約lkm（土料場(chǎng)取料道路），跨xx臨時(shí)交通鋼架橋1座。四、新增工程工期的初步分析方案三工程量較巨，以此分析。臨時(shí)引水支洞830m,單向掘進(jìn)，單向月平均進(jìn)度按85m計(jì)，需要10個(gè)月時(shí)間。粗清底板按日清理20m計(jì)，需40天。底板澆筑按日平均完成10m計(jì)（含細(xì)清底板），需80天時(shí)間。全襯砌段220m（進(jìn)口100m、其他按支洞全長的15%計(jì)），利用鋼模臺(tái)車澆筑，分2225倉，按平均4天一倉，100天完成。灌漿處理滯后襯砌2個(gè)月完成。耗時(shí)19個(gè)月10天。施工時(shí)段：2010年3月1

12、6日至2011年10月。沖砂閘建議使用排砂洞閘門。閘門在2013年春季電站停機(jī)檢修時(shí)，轉(zhuǎn)移至永久設(shè)施安裝。引水支洞進(jìn)水口閘室建議簡化閘門。臨時(shí)圍堰及導(dǎo)流渠1個(gè)月（2010年10月），沖砂閘段基坑開挖1月（2010年11月），澆筑5個(gè)月（2010年12月咎月），枯期圍堰段基坑開挖1個(gè)月（2011年1月月），澆筑5個(gè)月（2011年24月、1011月）?？萜趪叨问┕r(shí)，或釆取先埋管導(dǎo)流或開槽配小土石圍堰，待底孔形成后,改通過底孔過流。五、新增投資與提前發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益4.1新增項(xiàng)目投資估算方案一：3285萬元新投資方案二、3698萬元新投資方案三、3425萬元新投資新增投資見2011年發(fā)電措施擬新增

13、項(xiàng)目投資估算表4.2提前發(fā)電靜態(tài)收益估算在無調(diào)節(jié)的低水頭運(yùn)行下，年發(fā)電量按正常年的65%計(jì)，年發(fā)電量為6.82億度，按初設(shè)出廠電價(jià)（0.204元）計(jì)，產(chǎn)值約1.39億元。若按1.5年提前收益期計(jì)，產(chǎn)值2.1億。方案一：不考慮電站直接運(yùn)行成本的情況，提前一年發(fā)電的凈收益約1.06億元。按提前1.5年發(fā)電計(jì)，則收益約1.76億。方案二、不考慮電站直接運(yùn)行成本的情況，提前一年發(fā)電的凈收益約1.02億元。若按1.5年提前收益期計(jì)，貝叫攵益約1.72億。方案三、不考慮電站直接運(yùn)行成本的情況，提前一年發(fā)電的凈收益約1.05億元。若按1.5年提前收益期計(jì)，則收益約1.75億。2011年發(fā)電措施擬新增項(xiàng)目投資

14、估算表序號(hào)項(xiàng)目單位方案一數(shù)量方案二數(shù)量方案三數(shù)量單價(jià)方案一合價(jià)方案二合價(jià)方案三合價(jià)備注隧洞2003085127333138100154261.1洞挖3m664009060433200149.9399553521358425849776761.2底板混凝土3m261435671307452.74118346216149245917311.3襯砌3m299240831496498.33149100320346817455021.4噴碇m360049121800650.52341800319525611709001.5錨桿(3.5m)根705496223527114.9481078711059534

15、053931.6回填灌漿m234004639170089.843054564167681527281.7固結(jié)灌漿m10120138095060184.09186299125420999314951.8鋼筋T4005462005200208000028392001040000進(jìn)水塔1310077131007713100772.1土方開挖m30003000300019.955985059850598502.2石方開挖m310000100001000042.954295004295004295002.3混凝土3m105010501050463.334864974864974864972.4鋼筋T50

16、505052002600002600002600002.5固結(jié)灌漿m280280280265.11742317423174231二、枯期過水圍堰3970750990955142148023.1土方開挖_3m30003000300019.955985059850598503.2石方開挖3m10000100001000042.954295004295004295003.3混凝土3m1000075041800322.143221400241605134654523.4鋼筋T5050505200260000260000260000四、道路加高2761030204700037542304.1道路?？矟{砌

17、石3m77314940337113010050306422004382304.2填石磧3m50000400005000035.121756000140480017560004.3新臨時(shí)道路m1000108010800004.4鋼架橋m4012000480000五、進(jìn)水口閘門安裝2921342921342921345.1檢修閘門套111171162.71711631711631711635.2欄污柵套111120971.7120972120972120972一八、沖砂底孔安裝3324763324763324766.1工作門套111116056.31160561160561160566.2檢修閘門

18、套1111973791973791973791973796.3埋件套11119041190411904119041七、一六項(xiàng)合計(jì)286973193230578129919146八、臨建項(xiàng)1116%172183919383471795149九、七、八項(xiàng)合計(jì)304191583424412831714294十、其它項(xiàng)1118%243353327395302537144十一、合計(jì)328526913698365834251438注：1、未計(jì)引水隧洞支洞封堵及進(jìn)水塔支護(hù)工作量。六、2011年發(fā)電方案優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)注意的事項(xiàng)方案一1、本方案的優(yōu)點(diǎn)：該方案在低水頭發(fā)電期間，基本不淹沒省道，避免因原省道淹沒而需要修

19、建臨時(shí)改線道路來保證省道的暢通。因?yàn)槟郴麦w當(dāng)前治理方案的最終效果的不確定性及xx存在潛在泥石流的風(fēng)險(xiǎn)，本方案庫區(qū)內(nèi)省道不因低水發(fā)電而淹沒，遇上述問題使改線公路中斷的情況時(shí)，可在一定條件下，通過壩區(qū)現(xiàn)有省道應(yīng)急恢復(fù)交通。避免大壩為提前發(fā)電而盲目趕工，規(guī)避由此引起的面板壩產(chǎn)生重大質(zhì)量問題的主要不利因素，相對(duì)應(yīng)減少該部分的趕工措施費(fèi)用。2、某大橋和右岸交通隧道宜及時(shí)開工，以便在2011年發(fā)電前通車。3、廠房工程宜盡早展開。否則有可能成為最后的卡關(guān)項(xiàng)目。4、本方案對(duì)某村土料場(chǎng)利用較差，土料因地下水上抬，含水量增大，且可能利用量降低。5、本方案庫容較小，冬季小時(shí)調(diào)峰能力較弱，枯期是否滿足上網(wǎng)要求需要設(shè)計(jì)單位計(jì)算明確。方案二1、本方案的優(yōu)點(diǎn)：因?yàn)槲葱轮脫跛畨误w，主體工程未有重大工程設(shè)計(jì)變化，一般不存在重新立項(xiàng)審查或設(shè)計(jì)重新審批難以通過的重大風(fēng)險(xiǎn)。該方案在低水頭發(fā)電期間，基本不淹沒省道，避免因原省道淹沒而需要修建臨時(shí)改線道路來保證省道的暢通。因?yàn)榛麦w當(dāng)前治理方案的最終效果的不確定性及梅X溝存在潛在泥石流的風(fēng)險(xiǎn)，本方案庫區(qū)內(nèi)省道不因低水發(fā)電而淹沒，遇上述問題使改線公路中斷的情況時(shí)，可在一定條件下，通過壩區(qū)現(xiàn)有省道應(yīng)急恢復(fù)交通。本方案有利于某村土料場(chǎng)后期開挖使用。避免大壩為提前發(fā)電而盲目趕工，規(guī)避由此引起的面板壩產(chǎn)生重大質(zhì)量問題的主要不利因素，相