某水電站機(jī)組擴(kuò)建工程施工方案

某水電站4#機(jī)組擴(kuò)建工程實(shí)施方案1概述某水電站位于某河上，為引水式電站。電站距某市35km，走沙漠公路距某市市約1600km；或從某市出發(fā)經(jīng)1500km鐵路先到某市，再經(jīng)500km公路可到某市。有現(xiàn)成柏油和礫石路面通往縣市區(qū)。某水電站始建于1986年10月，主要水工建筑物及1#～2#機(jī)組于1990年10月竣工，3#機(jī)組于1997年7月安裝發(fā)電，現(xiàn)有裝機(jī)容量為11.8MW（3.2MW×1+3.6MW×1+5MW×1），年利用小時(shí)數(shù)為4166.67小時(shí)，改建后其裝機(jī)容量為19.3MW（7.5MW×1+3.6MW×1+5MW×1+3.2MW×1）。2自然條件2.1氣象某水電站屬于溫帶大陸性氣候類型，氣候特征主要表現(xiàn)為：氣溫日、年變幅大；氣候干燥；日照時(shí)間長(zhǎng)；蒸發(fā)強(qiáng)烈；降雨量較少。工程場(chǎng)址的年氣象要素特征值表現(xiàn)為：多年平均氣溫10.58℃，極端最高氣溫40.6℃，極端最低氣溫－21.6℃，多年平均降水量80.72mm，多年平均蒸發(fā)量3166.57mm。多年平均風(fēng)速2.1m/s，最大風(fēng)速19.0m/s，最大積雪厚度14.4cm，最大凍土深度67cm。2.2徑流某河的徑流補(bǔ)給源以冰川、永久性積雪和季節(jié)性積雪的消融為主，兼有降水和地下水補(bǔ)給，枯季徑流主要靠地下水補(bǔ)給。表2-2-1 某河徑流月-季分配見表月份3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月全年流量（m3/s）12.822.246.212623924174.129.5715.110.89.010.969.5徑流量（億m3）0.360.561.183.206.276.341.890.450.410.300.260.2121.48占全年%1.72.65.514.929.229.58.82.01.81.31.11.1100季節(jié)春夏秋冬四季徑流量（億m3）2.1015.812.750.8221.48占四季%9.873.612.83.8100本次設(shè)計(jì)的年徑流成果是受某水庫調(diào)控的成果，由于某水庫設(shè)計(jì)資料采用的是1957-1988年32實(shí)測(cè)資料，因此本次計(jì)算首先應(yīng)將原某水文站實(shí)測(cè)資料從1988延長(zhǎng)至2004年，再對(duì)原計(jì)算成果進(jìn)行復(fù)核。經(jīng)復(fù)核表2-2-2 某水庫多年平均出庫過程表月份一月二月三月四月五月六月年平均流量(m3/s)19.219.330.231.354.8123.765.83水量(108m3)0.520.500.810.811.473.2121.26月份七月八月九月十月十一月十二月流量(m3/s)234.6153.773.923.019.619.3水量(108m3)6.284.121.910.620.510.522.3洪水某河發(fā)源于昆侖山脈的冰川積雪地帶，在海拔3000m以上的高山區(qū)，是某河夏季冰川融雪洪水的主要形成區(qū)。由某河實(shí)測(cè)歷年洪水資料反映，該河的洪水主要分為春洪和夏洪兩大類。一般春洪多以季節(jié)性積雪融水型洪水出現(xiàn)，夏洪多以高山冰雪融水出現(xiàn)，此外，還有與山區(qū)發(fā)生的暴雨洪水相疊加而產(chǎn)生的混合型洪水。本次用原報(bào)告中（《水文站某河某水利樞紐水文分析報(bào)告（初設(shè)）》）的統(tǒng)計(jì)參數(shù)和新加入1990-2004年年最大洪峰及各時(shí)段洪量資料后進(jìn)行頻率計(jì)算，復(fù)核某河洪水的設(shè)計(jì)成果，經(jīng)計(jì)算與原成果出入不大，最大誤差在2%以內(nèi)，說明原成果合理，本次設(shè)計(jì)計(jì)算值推薦采用最新成果。某水利紐設(shè)計(jì)洪水復(fù)核成果表表2-3-1單位：流量：m3/s洪量：106m3項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)頻率P（%）均值CvCs/Cv0.010.10.512洪峰流量7250.384.52810225018501680150024h洪量46.30.374.517514011610594.5三日洪量1290.354443359302277251五日洪量2030.354697566475435395七日洪量2710.354930755636581528十五日洪量4820.35416501340113010309382.4泥沙某河低山及山前丘陵區(qū)，降水少，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，本流域第四紀(jì)松散堆積物深厚，是河流主要沙源。流域氣候干燥，植被稀疏，在冰雪消融和雨水沖刷下，河道泥沙沿程漸增，隨著汛期的到來，河流泥沙含量增高，5-8月河流輸沙量占全年的95%左右。經(jīng)某水文站輸沙資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，多年平均懸移質(zhì)輸沙率為167kg/s，輸沙量527×104t，實(shí)測(cè)量大年輸沙量1750×104t（1978年），實(shí)測(cè)日最大輸沙量105.4×104t（1967年5月27日），推移質(zhì)多年平均輸沙率為4.18kg/s，推移質(zhì)輸沙量13.18×104t，平均堆懸比為2.5%，最大為5%，則某河多年平均輸沙總量為540.18×104t。2.5其它經(jīng)統(tǒng)計(jì)歷年最早開始結(jié)冰日期11月8日，最晚開始結(jié)冰日期12月3日，最早開始流冰日期11月9日。最早開始封凍日期11月19日，最晚開始封凍日期12月26日，平均封凍天數(shù)99天，最長(zhǎng)凍天數(shù)122天。最早開始解凍日期3月1日，最晚開始解凍日期3月20日。最早全部融冰日期3月5日，最晚全部融冰日期3月22日，最大河心冰厚1.18m，最大岸冰冰厚1.06m。3工程地質(zhì)3.1地形地貌某河是某河的西支流，發(fā)源于喀喇昆侖山北麓，蜿蜒穿越西昆侖山后流入塔里木盆地。測(cè)區(qū)南部為巍峨的西昆侖山主峰，最高海撥6100m左右；北部為低中山區(qū)或丘陵區(qū)，最低海撥1500m左右，測(cè)區(qū)位于西昆侖山北麓—塔里木盆地南緣，總地勢(shì)南高北低，海撥1800～2500m，屬中山區(qū)，最大高差達(dá)600余米。3.2地層巖性在構(gòu)造單元上，本區(qū)位于塔里木地臺(tái)與西昆侖褶皺帶之間的鐵克里克斷隆北部，主要出露有元古界、二疊系、三疊系、第三系和第四系地層。3.3地質(zhì)構(gòu)造工程區(qū)在大地構(gòu)造單元上，位于塔里木地臺(tái)次級(jí)構(gòu)造的鐵克力斷隆內(nèi)，它東西長(zhǎng)240km，南北寬約40km，斷隆內(nèi)以米提子向斜為主要構(gòu)造形式，斷隆內(nèi)巖層產(chǎn)狀穩(wěn)定，構(gòu)造簡(jiǎn)單，以NNE向次級(jí)小規(guī)模斷層為主。3.4地震與區(qū)域穩(wěn)定性工程區(qū)位于位于塔里木地臺(tái)次級(jí)構(gòu)造的鐵克力克斷隆內(nèi)，歷史上無強(qiáng)震活動(dòng)，地震烈度屬外圍地震影響區(qū)。據(jù)1/400萬《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306—2001，工程區(qū)處在地震峰值加速度為0.10g的區(qū)域內(nèi)，其對(duì)應(yīng)的地震基本烈度為Ⅶ度。3.5水文地質(zhì)條件工程區(qū)除某河外，無地表水系分布，區(qū)內(nèi)沖溝發(fā)育，溝內(nèi)均有洪痕，大的沖溝有洪積物分布，平時(shí)干涸，在春季有融雪水分布，在暴雨季有暫時(shí)性洪流通過。區(qū)內(nèi)地下水主要有二類，一種為某河河床砂礫石層內(nèi)的孔隙潛水，受河水補(bǔ)給，其水位受河水水位漲落的影響；另一類為基巖裂隙水，賦存于基巖裂隙及斷層帶內(nèi)，主要受大氣降水及冰雪融水的補(bǔ)給，水量受降水控制，多以泉水的形式向最低侵蝕基準(zhǔn)面某河排泄。據(jù)河水及地下水簡(jiǎn)分析成果，某河水水質(zhì)優(yōu)良，適合飲用，對(duì)普通水泥無腐蝕性；基巖裂隙水對(duì)普通水泥有結(jié)晶類硫酸鹽型強(qiáng)腐蝕性，對(duì)抗硫酸鹽水泥無腐蝕性；樞紐區(qū)第四系堆積物內(nèi)的孔隙潛水對(duì)普通水泥有結(jié)晶類硫酸鹽型弱腐蝕性。4工程任務(wù)和規(guī)模4.1工程的主要任務(wù)某水電站引水渠設(shè)計(jì)引水流量28m3/s，最大引水流量35m3/s，目前電站三臺(tái)機(jī)組滿負(fù)荷所需水量26.73m3/s，小于引水渠設(shè)計(jì)引水流量。同時(shí)，進(jìn)入某水電站渠首前的河道水量經(jīng)某水利樞紐工程調(diào)節(jié)后，流量基本趨于平穩(wěn)（詳見某水庫多年平均出庫過程表）。電站引水渠建成于1990年10月，沿線渠道由于水流淘刷，引水渠右岸山體懸空，隨時(shí)可能造成坍塌事故，必須盡快消除事故隱患；渠道屬以工代賑修建，渠左側(cè)因當(dāng)時(shí)的施工質(zhì)量未得到有效控制，致使許多填方段出現(xiàn)滲漏與渠左岸土地的鹽堿化，對(duì)沿岸居民及田地均存在安全隱患。規(guī)劃通過對(duì)引水渠進(jìn)行防滲處理，在保證現(xiàn)有引水設(shè)施穩(wěn)定的條件下，增加引水17m3/s，引水渠發(fā)電總引水達(dá)到45m3/s，并在某水電站廠房?jī)?nèi)左側(cè)擴(kuò)建一臺(tái)機(jī)組，裝機(jī)7.5MW，由現(xiàn)有電站控制、升壓上網(wǎng)。該擴(kuò)建機(jī)組可充分利用每年3月至9月的來水發(fā)電，可增加有效發(fā)電量3001.4萬kW·h。4.2工程規(guī)模主要特征值電站裝機(jī)容量：7.5MW保證流量為：45m3/s設(shè)計(jì)水頭：51.5m設(shè)計(jì)水平年為：2008年4.3工程綜合利用效益、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)3001.4萬kW·h5工程布置及建筑物5.1工程等級(jí)及標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》SL252—2000第2.1.1及表2.2.1規(guī)定，確定某水電站擴(kuò)建工程級(jí)別為V等，工程規(guī)模為小（Ⅱ）型。主要建筑物等級(jí)為5級(jí)，次要建筑物等級(jí)為5級(jí)。5.2工程布置及主要建筑物型式某水電站擴(kuò)建工程主要由引水渠、前池、壓力管、廠房及尾水渠組成。進(jìn)水閘底板高程1588.0m，設(shè)計(jì)流量為45m3/s；引水渠長(zhǎng)11650m，為梯形斷面，表面用砼襯砌，厚度12cm；壓力前池總長(zhǎng)13.5m，進(jìn)水口高程1574.15m，前池進(jìn)水口后接壓力管道，壓力管長(zhǎng)165m，管徑2.4m。電站已安裝三臺(tái)立軸混流式水輪發(fā)電機(jī)組，現(xiàn)擴(kuò)建增加一臺(tái)7.5MW的混流式水輪發(fā)電機(jī)組，安裝高程1523.486m，現(xiàn)主廠房尺寸為37.02m×12.3m×10.1m，需在左側(cè)增加4#機(jī)組段的廠房空間。尾水渠長(zhǎng)150m，渠底高程為1522.7m，邊坡為1：1，渠底原寬為7m，現(xiàn)改建后為11m，縱坡為1/200.3。6機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu) 6.1電站接入電力系統(tǒng)方式、電氣主接線方案根據(jù)供電區(qū)的實(shí)際情況，某水電站以35kV電壓等級(jí)接入縣電力系統(tǒng)，擴(kuò)建工程需新增一回35kV出線。結(jié)合電站原有電氣主接線6.3kV側(cè)選用單母線及兩回35kV出線，擴(kuò)建后可改為單母線分段。6.2機(jī)組設(shè)備選型和布置、金屬結(jié)構(gòu)選型和布置地面式廠房?jī)?nèi)布置一臺(tái)（套）立式水輪發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)型號(hào)為SF7500—14/2600，配一臺(tái)微機(jī)調(diào)速器及一套微機(jī)勵(lì)磁裝置，一臺(tái)型號(hào)為S9—10000/35kV的變壓器。起重設(shè)備可用橋式起重機(jī)，需新設(shè)起重量為100/5t的橋式起重機(jī)。水力機(jī)械輔助設(shè)備，可結(jié)合電站原有系統(tǒng)設(shè)置。6.3金屬結(jié)構(gòu)1）壓力前池進(jìn)水口金屬結(jié)構(gòu)前池進(jìn)水室現(xiàn)有3孔進(jìn)水口，需為4#機(jī)組新增一孔進(jìn)水口，則改建后進(jìn)水口共有4孔。進(jìn)水室需為新增進(jìn)水口增設(shè)1道事故檢修閘門和1道工作閘門，前池?cái)r污柵現(xiàn)改為4道機(jī)械攔污柵。前池泄洪閘現(xiàn)改為2道舌板閘門和2道檢修閘門。2）壓力管道金屬結(jié)構(gòu)壓力管道現(xiàn)增加一條長(zhǎng)度165m，內(nèi)徑為2.4m的壓力管道。3）電站尾水閘門金屬結(jié)構(gòu)尾水閘門為11m×7m，需要一臺(tái)尾水檢修單向門啟閉機(jī)起吊。7消防結(jié)合電站原有消防系統(tǒng)，擴(kuò)建部分仍需滿足以下原則：在電站廠區(qū)要考慮消防車道，保證消防車能到達(dá)廠區(qū)內(nèi)任何可能發(fā)生火災(zāi)的部位。變壓器附近設(shè)室外消火栓，并在主變壓器及開關(guān)站點(diǎn)堆放防火沙袋，手提式滅火器等消防器材，在主、副廠房設(shè)置消火栓及手提式滅火器。8施工8.1對(duì)外交通工程所在地距離某縣城35km，工地至各地有縣級(jí)公路通達(dá)，交通方便，施工期利用現(xiàn)有交通設(shè)施可滿足外運(yùn)物資的交通要求。8.2施工總進(jìn)度本工程施工期為6個(gè)月。主要材料用量及主要工程量表項(xiàng)目名稱單位數(shù)量工程量土、石方開挖（清淤）萬m314.5284土、石方回填萬m30.026砼萬m32.135主要材料鋼筋t6009工程永久占地某水電站改擴(kuò)建工程建設(shè)占地和工程管理范圍內(nèi)的占地是在原某水電站工程永久占地范圍以內(nèi)，不存在其它任何新增占地費(fèi)用。10環(huán)境保護(hù)10.1環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)依據(jù)某水電站工程環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)為：1）《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理辦法》；2）《水利建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理辦法》；3）可行性研究階段環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)論。10.2對(duì)不利影響采取的措施1）根據(jù)水量平衡及徑流調(diào)節(jié)計(jì)算，平水年水量能滿足下游各業(yè)的生產(chǎn)、生活及生態(tài)用水量。2)擴(kuò)建工程所引用的水資源仍回到原河床，發(fā)電用水后水量無變化，未涉及其它的加工業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)，對(duì)水質(zhì)沒有大的影響，但發(fā)電后的水溫有小幅生高，對(duì)冬季發(fā)電有一定的好處。3）工程完工后，通過在廠區(qū)周圍種植一定比例的人工草地，綠化周圍環(huán)境，對(duì)改善生態(tài)環(huán)境具有較大的調(diào)節(jié)作用。11工程管理11.1管理體制和機(jī)構(gòu)定員依據(jù)中華人民共和國(guó)水利部部頒標(biāo)準(zhǔn)《水利工程管理單位編制定中試行標(biāo)準(zhǔn)》（SLJ705—81），制定某水電站工程管理機(jī)構(gòu)及人員編制計(jì)劃。某水電站改建后總裝機(jī)容量19.3MW，工程等別為V等，縣水力發(fā)電公司已設(shè)工程管理、運(yùn)行、檢修、綜合管理、行政辦公等室。為擴(kuò)建工程考慮增設(shè)編制人員5人，對(duì)擴(kuò)建工程進(jìn)行建設(shè)管理。擴(kuò)建工程完成后，交由電站管理。11.2管理設(shè)施要對(duì)擴(kuò)建工程進(jìn)行科學(xué)管理，按照規(guī)程、規(guī)范對(duì)工程進(jìn)行觀測(cè)和檢查，經(jīng)常維護(hù)和養(yǎng)護(hù)工程。對(duì)各項(xiàng)擴(kuò)建設(shè)施的觀測(cè)要制度化，對(duì)啟閉設(shè)備要經(jīng)常檢查和維護(hù)，應(yīng)充分發(fā)揮工程效益，開展綜合經(jīng)營(yíng)，不斷提高經(jīng)營(yíng)管理水平。12投資估算及資金籌措12.1工程概況某水電站改擴(kuò)建工程位于某某地區(qū)某縣境內(nèi)，距某市約35km，距某市市約1600km。該工程屬?。á瘢┬凸こ?，改建后電站裝機(jī)容量19.3MW，主要建筑物有：引水渠、前池、進(jìn)水閘、壓力管、廠房及尾水等部分組成。12.2投資估算某水電站改擴(kuò)建工期0.5年，固定資產(chǎn)投資4000萬元。13經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)13.1全部投資的各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率：FIRR=7.27%財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值：FNPV=97萬元投資回收期：Pt=12.73年自有資金的財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)：財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率：FIRR=6.93%財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值：FNPV=-396萬元由損益表可以得出：投資利潤(rùn)率=3.93%投資利稅率=4.58%由以上所得各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)可以看出：財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率小于行業(yè)基準(zhǔn)收益率10