山陽縣薄嶺電站增容改造工程項目可行性研究報告

山陽縣薄嶺電站增容改造工程可行性研究報告2全縣轄30個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、326個村(居)、11.7萬戶、44萬人，其中農(nóng)業(yè)人口40.3萬人，人口居商洛市第三?？h域面積3514km2,居商洛市第一、陜的嶺谷地貌。境內(nèi)平均海拔1100m,年平均氣溫13.1℃,無霜期207天，全縣水力資源理論蘊藏量19.5×10?kw,可開發(fā)量5.6×10?kw。截止2008年，已建成薄嶺、東河等6座水電站，總裝機2415kw,年發(fā)電量930年代末，裝機3×630kw,設(shè)計引水流量為17m3/s,設(shè)計水頭為10.5m。攔河壩為漿砌石重力壩，建于改河山埡巖基上，壩長82m,沿壩軸線按地質(zhì)地形條件分三段，右段長27m,壩高16m;中段長31m,高9m;左段長=80%日均流量8.4m3/s,電站多年平均發(fā)電量856.0×10?kwh,裝機年利河干流山陽段水電資源開發(fā)規(guī)劃中規(guī)劃的第7級電站。其上游約2.5km處3為第6級猛柱山電站。小水頭33.0m,平均水頭38m,裝機3×5000kw,保證出力2510kw,年平均發(fā)電量9018×10?kwh,年利用小時數(shù)6012h?？値烊?140×10?m3,調(diào)節(jié)庫容3470×10?m3,死庫容1670×10?m3。發(fā)電抬頭”改建而成，斷面形式為城門洞型，截面為7×9m,洞長4 工程建設(shè)合同并于2003年月10月正式開工建設(shè)。目前，已完成了“三通一平”工作，泄洪排沙洞(兼作施工導(dǎo)流洞)正式施工。32.0m3/s,設(shè)計比降1/1000,總長度132m。渠首水位303.70m,渠道末端4行增容改造，并于2009年9月，與我院鑒訂了山陽縣薄嶺電站增容改造工5《山陽縣薄嶺水電站增容改造工程可研報告審查意見》1.3工程概況在距原電站進(jìn)口約50m處設(shè)置進(jìn)水口，進(jìn)水口后設(shè)一條輸水隧洞，設(shè)計流量為32.0m3/s,設(shè)計比降1/1000,總長度132m。渠首水位303.70m,渠道末端水位303.58m。電站廠區(qū)坐落在在原薄嶺電站左側(cè)50m處，由壓力洞、廠房、尾水渠、變電站、防洪堤等部分組成。新增裝機容量3200kw(1600×2)。平均年發(fā)電量2050×10?kwh(其中：增容改造電站1742×10?kwh,原薄嶺電站308×10?kwh),新增容改造電站年利用小時5442h,原薄嶺電站年利用小時2447h。2.8%。在陜西省境內(nèi)流程198.4m,流域面積4695.8km2,占全流域面積的的小河口出境，干流長79.1km,流域面積2369km2,占陜西省境內(nèi)的50.5%,占6全流域面積的41.9%,干流平均比降5.3%,天然落差228m。號文“關(guān)于金錢河干流山陽段水電資源開發(fā)修編規(guī)劃的批復(fù)”批復(fù)的金錢河干流山陽段水電資源開發(fā)規(guī)劃中規(guī)劃的第7級電站。其上游約2.5km處為第6級猛柱山電站。薄嶺電站為壩后電站，壩址位于金錢河下游段的漫川鎮(zhèn)下薄嶺處，系利用原改河造田所形成的集中落差建壩引水發(fā)電，地形條件較優(yōu)越。壩址處控制面積4235km2,距下一級湖北玉皇灘電站水路距離8km,玉皇灘電站已薄嶺電站距離上一級猛柱山電站約2.5km,利用猛柱山電站的尾水調(diào)節(jié)。猛柱山電站壩址處控制流域面積4014km2,薄嶺電站壩址處控制流域面南寬坪水文站始建于1958年。該站位于薄嶺電站壩址上游25km處，控制流域面積3936km2,是金錢河上唯一的水文測站。為猛柱山電站徑流、洪水分析的依據(jù)站。南寬坪水文站年徑流計算參數(shù)為：均值33.5m3/s,Cv=0.55,Cs=3.0計算成果見表1—1。表1—1南寬坪水文站不同頻率年徑流計算成果表均值各種頻率徑流設(shè)計值(%)13薄嶺電站不同頻率年徑流計算成果見表1—2。7表1—2薄嶺電站不同頻率年徑流計算成果表均值各種頻率徑流設(shè)計值(%)13頻率攔河壩處采用值金錢河洪水由暴雨形成，洪水過程呈現(xiàn)陡漲陡落，峰型尖瘦的特均值各種頻率洪水設(shè)計值(%)1258表1—5南寬坪水文站不同頻率分期洪水成果月份各種頻率洪水設(shè)計值(%)5456123南—猛區(qū)間流域面積78km2,約占2%,按規(guī)范要求猛柱山電站壩址洪水可直接采用南寬坪水文站設(shè)計成果。薄—猛區(qū)間流域面積221km2,區(qū)間有一級支流箭河匯入，箭河流域面積190km2,河道長度39km,比降31%?？紤]到干支流洪水的不同期性及猛柱山電站的影響，薄嶺電站不同頻率洪峰流量直接采用猛柱山電站調(diào)洪演算成果。見表1—6。表1—6薄嶺電站不同頻率洪峰流量洪水標(biāo)準(zhǔn)猛柱山電站設(shè)計庫水位(m)下泄流量(m3/s)薄嶺電站壩址洪水直接采用猛柱山電站成果。1.3.3工程地質(zhì)9震，該工程場地類別為Ⅱ類，地震加速度值為0.05g,特征周期值0.45s,薄嶺電站增容改造新增裝機容量為1600×2kw,按規(guī)模劃分屬小(2)型水電站，工程等別為V等，主要建筑物為5級，次要建筑物為5級。流量為3715m3/s;100年一遇洪水校核，洪峰流量為5175m3/s;廠房30年一遇洪水設(shè)計，洪峰流量為3715m3/s;50年一遇洪水校核，洪峰流量為4136m3/s。原電站攔河壩及廠區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)為：30年一遇洪水設(shè)計，洪峰流量為θ=44°,半徑R=106.78m,園弧長1=82m,壩頂高程302.00m。沿壩軸線分三段，右段長27m,壩高16m;中段長31m,壩高9m;左段長24m,壩肩增設(shè)沖砂閘一孔，與原沖砂閘軸線平行布置。初步擬定沖砂流量為120進(jìn)水口，導(dǎo)流堤左岸長152m,迎水面坡比1:0.75,堤高8.8m;右岸長46m,2m,渠道進(jìn)口呈喇叭口，平均寬度8m。設(shè)計引水流量32m3/s,經(jīng)水力計算計流量為32.0m3/s,設(shè)計比降1/1000,總長度132m。渠首水位303.70m,壓力洞與廠房正交，與廠房縱向軸線交角為90°,兩條壓力洞軸線距水形式為正向布置，1#~2#機組沿廠房縱軸線從上游至下游依次排列，1~電站設(shè)計凈水頭為12.0m。壓力洞軸線長約27.3m,設(shè)計流量Q=2×16.0=32.0m3/s。電站廠區(qū)總面積約2700m2,主廠房建筑面積356m2,副廠房建筑面積變電站為35kV戶外變電站，設(shè)于廠房左側(cè)，占地面積集中布置1臺主變、2臺廠變及斷路器、隔離開關(guān)、出線架等電氣設(shè)備。尾水渠長60m,矩形斷面，斷面尺寸(寬×高)5.5×3.3m,漿砌石襯大縱坡為14%。攔河壩加高2m后，原上副壩需進(jìn)行加高加固處理。加高上副壩至314.00m高程，防浪墻頂高程為315.00m,可滿足上副壩30年一遇設(shè)計洪水與100年一遇校核洪水的防洪要求。新增裝機容量1600×2kw。選用ZD536—LH—170型軸流定槳式水輪機2臺，配套SF1600—20/2600型發(fā)電機2臺。配套微機靜止可控硅勵磁裝置2套。進(jìn)水閥配置DN2500蝶閥2臺。選用BWT—1800型微機調(diào)速器2臺。本工程接入電力系統(tǒng)方式：設(shè)一回35kV出線，經(jīng)約2公里35kV架空選用JYN2—10型戶內(nèi)高壓開關(guān)柜4面，配用LZZJB6-10型中性點電流互感器6臺。勵磁裝置配套電流互感器6臺、干式勵磁變壓器2臺。選用RW7—10型戶外高壓跌落式熔斷器1組。變壓器1臺，以及其它輔助設(shè)備等。在電站6.3kV母線上設(shè)1臺S9—160/10型變壓器作為廠用主電源設(shè)備，在電站35kV出線上設(shè)1臺S9—160/35型變壓器作為廠用備用電源設(shè)副廠房主要由高壓開關(guān)室和主控室組成。高壓開關(guān)室設(shè)置4面6.3kV戶內(nèi)高壓開關(guān)柜及2面勵磁變壓器柜(干式勵磁變壓器設(shè)于柜體內(nèi))呈“一”變電站集中布置1臺主變、2臺廠變及其它電氣設(shè)備。主廠房內(nèi)發(fā)電機層、水輪機層各布置2臺室內(nèi)消火箱、1臺消防水泵設(shè)2套無塔自動供水器，布置在副廠房供水室內(nèi)，由配套的水泵控制廠內(nèi)滲漏排水：在主廠房水輪機層1#、2#機組之間適當(dāng)位置設(shè)一座集水井，為廠內(nèi)最低點，將廠內(nèi)水機坑及各處無壓滲漏水引至集水井，由兩臺水泵(一臺自動，一臺備用并互為備用)加壓后排至廠外下游。電站設(shè)一套低壓氣系統(tǒng)，工作壓力0.7MPa,主要供給機組制動用氣、金屬結(jié)構(gòu)主要為引水樞紐沖砂閘LQ—40t手電兩動螺桿式啟閉機1臺，閘門預(yù)埋件3.0t;進(jìn)水口平面鋼閘門14.8t、攔污柵5.9t、QPQ—2×400卷揚式啟閉機1臺、閘門預(yù)埋件2.1t;壓力洞直徑2500mm厚16mm長50m鋼管55t;DN2500mm蝶閥2臺；廠房內(nèi)15t橋式起重機1臺，Lk=10.5m,鋼軌長28m(雙10m)2.2t;尾水LQ—25型手電動螺桿式啟閉機兩臺，閘門預(yù)埋件2t。1.3.7施工組織工程所在地距漫川鎮(zhèn)2km,鎮(zhèn)政府駐地漫川關(guān)鎮(zhèn)街道村，北距縣城95km,南距鄖西縣上津鎮(zhèn)15km。交通、電力、通訊、文化等設(shè)施齊備，商漫高速公路已建成通車。工程區(qū)具有地方道路，可滿足施工交通及材料運安裝安排4個月，第二年4月中旬始，8月中旬末結(jié)束；上、下游副壩施工自1.3.8工程占地、淹沒及賠償為峽谷段，居住人口以及耕地稀少。工程區(qū)范圍內(nèi)無居民點，壩體加高后不存在淹沒及搬遷。本工程屬增容改造項目，上游副壩至下游副壩之間區(qū)域已由山陽金川水電有限公司征用，無永久占地。施工期臨時占地2700m2 (約4畝)。1.3.9環(huán)境影響評價薄嶺電站增容改造項目的主要功能是水力發(fā)電，利用水能資源發(fā)電屬于綠色環(huán)保工程。結(jié)合以電代燃料小水電工程建設(shè)，可節(jié)約煤炭、柴薪等形成人工水面，改善當(dāng)?shù)匦夂?，對局部生態(tài)環(huán)境將產(chǎn)生有利的影響。電站廠區(qū)建筑在造型上將力求簡潔、大方，色彩上力求明快，充分體現(xiàn)工業(yè)建筑的特色，并布置噴泉、假山、建筑小品等綠化景觀，實現(xiàn)廠區(qū)與自然1.3.11工程管理人，其中管理人員3人，檢修人員5人，運行工人28人。平房100m2,不再1.3.12投資估算薄嶺電站增容改造工程投資估算編制主要依據(jù)《陜西省水利水電工程額(2000年)》,《陜西省水利水電工程施工機械臺班費定額(1996年)》,法及費用標(biāo)準(zhǔn)(2000版)調(diào)整意見的批復(fù)》。根據(jù)本工程實際，基本預(yù)備費率采用10%,按國家發(fā)展計劃委員會計投資【1999】1340號文規(guī)定，年物價上漲指數(shù)按零計算。經(jīng)計算，工程估算總投資3003.49萬元(含環(huán)境影響等補償費),靜態(tài)總投資3003.49萬元。工程單位容量造價9386元/kw,單位電能造價1.47元/kwh。土石方填筑1.06×10?m3,混凝土0.52×10?m3,漿砌石2.20×10?m3,鋼筋施工總用工量為6.06萬個，其中技工2.66萬個，普工3.40萬個。工程施工總工期1年。1.3.13經(jīng)濟(jì)評價本工程經(jīng)濟(jì)評價主要依據(jù)《水利建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價規(guī)范》SL72—94、本項目屬于可再生能源發(fā)電，符合清潔發(fā)展機制(CDM項目)范疇。項目所發(fā)電力將有效替代部分電網(wǎng)電力，每年避免相應(yīng)的溫室氣體排放SL72—94規(guī)定進(jìn)行。國民經(jīng)濟(jì)評價指標(biāo)如下：經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率=21.03%>12%,經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值=1699.93萬元>0,經(jīng)濟(jì)效益費用比=1.54>1。財務(wù)評價指標(biāo)如下：財務(wù)內(nèi)部收益率=12.62%>10%,財務(wù)凈現(xiàn)值=548.72萬元>0,投資回收年限8.3年。項目貸款全部還清后，年利潤總額為395.62萬元，年利稅總額為440.29萬元。投資利潤率為13.17%,投資利稅率為14.66%。本工程建設(shè)資金全部由山陽金川水電有限公司籌集，利率按5.94%計算。按上網(wǎng)電價0.3元/kwh,進(jìn)行借款還本付息計算，結(jié)果表明，項目投產(chǎn)后12.2年(含建設(shè)期)即可還清全部借款及利息。開發(fā)項目。在可預(yù)期的時期內(nèi)，國家本著保護(hù)環(huán)境的目的，陸續(xù)出臺一些傾斜、扶持政策予以支持，進(jìn)一步提高上網(wǎng)電價等有利因素也是完全可能出現(xiàn)的。因此，從發(fā)展的觀點分析，隨著我國可再生能源稅收優(yōu)惠政策的2.1流域概況鄖西縣夾河鎮(zhèn)匯入漢江，全流域面積5650km2,河流全長261km,干流平均比降2.8%。在陜西省境內(nèi)流程198.4m,流域面積4695.8km2,占全流域面積的的小河口出境，干流長79.1km,流域面積2369km2,占陜西省境內(nèi)的50.5%,占全流域面積的41.9%,干流平均比降5.3%,天然落差228m。要由雜草和樹木組成，植被覆蓋率約為48%,多年平均侵蝕平均比降23.0%,流域面度56.4km,平均比降11.0%,流域面積629.1km2,河流兩岸巖石主要以石灰?guī)r2.2水文氣象資料端最低氣溫-16.4℃,凍土深度17cm,多年平均無霜期207天，多年平均實測14m/s。多年平均相對溫度72.5%,多年平均降雨量795.2mm,年最大降雨量1200.1mm,發(fā)生于1983年；年最小降雨量為484.5mm,發(fā)生于1978年。降雨量的4%。山陽氣象站及南寬坪雨量站主要氣象資料統(tǒng)計見表2-1,2-2。表2-1山陽氣象站氣象資料統(tǒng)計表二三四五六七八九十十一平均或全年多年平均降雨量日最大降雨量m最長連續(xù)降水日數(shù)日3466786869569多年平均氣溫℃各月平均氣溫C各月最低氣溫℃4地面平均溫度℃地面平均最高溫度℃地面平均最低溫度C地面極端最高溫度C地面極端最低溫度C9日照時數(shù)h69蒸發(fā)量各月最大風(fēng)速999各月平均風(fēng)速單位一二三四五六七八九十十一十二平均或全年多年平均降雨量降雨量≥日44587335降雨量≥5mm日數(shù)日122235866021降雨量≥10mm日數(shù)日102134646001降雨量≥25mm日數(shù)日0000114210002.3徑流站的尾水調(diào)節(jié)。猛柱山電站壩址處控制流域面積4014km2,薄嶺電站壩址處猛柱山壩址距南寬坪水文站約21km,南寬坪水文站以上流域集水面積3%,按規(guī)范要求，則南寬坪水文站徑流系列可直接移至猛柱山壩址處采用。加之南～猛區(qū)間匯入水量較少，故猛柱山電站徑流計算以南寬坪水文站為2.3.2系列代表性分析金錢河流域人口居住密集區(qū)位于上游支流馬灘河中游，距南寬坪水文站約90km,沒有較大的引水工程，而中下游相對居住人口較少，因此可以2.3.3設(shè)計年徑流成果及合理性分析表2—3南寬坪水文站不同頻率年徑流計算成果表均值各種頻率徑流設(shè)計值(%)13從山陽縣境內(nèi)徑流參數(shù)分布情況看，年徑流變化幅度東部及東南部較小，西部年徑流變幅較大，徑流深東南部250～310mm,西部205～175mm;薄嶺電站不同頻率年徑流采用水文比擬，計算成果見表2—4。表2—4薄嶺電站不同頻率年徑流計算成果表均值各種頻率徑流設(shè)計值(%)13計收集有金錢河干流南寬坪水文站1965～1993年共29年月均流量資料，表2—5南寬坪水文站月均流量統(tǒng)計表流量分級累積次數(shù)出現(xiàn)頻率序號流量分級累積次數(shù)出現(xiàn)頻率152345678998716543表2—6薄嶺電站攔河壩處不同頻率月均流量成果表頻率P(%)2.4設(shè)計洪水2.4.1暴雨洪水特性故為暴雨低值區(qū)，但仍有大洪水發(fā)生。如：1958年7月受臺風(fēng)邊緣影響，由暴雨最早呈現(xiàn)在每年的4月，大多數(shù)在10月份結(jié)束，約占全年降水量的82%。多數(shù)暴雨集中在7~9月份，其暴雨中心多發(fā)生該流域的中上游；7月份集中在7～9月，在多年系列中占50%,9月份次之，6、10月也有少數(shù)洪水發(fā)2.4.2洪水據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，金錢河南寬坪水文站歷史洪水發(fā)生于1954年8月，山陽縣水利志記載南寬坪水文站洪峰流量達(dá)4500采用南寬坪水文站1965～1993年實測最大流量，同歷史洪水組成不完表2—7南寬坪水文站不同頻率洪水成果均值各種頻率洪水設(shè)計值(%)125根據(jù)規(guī)范要求，南～猛區(qū)間集水面積小于南寬坪水文站集水面積的3%,薄嶺電站不同頻率洪峰流量受猛柱山電站影響，直接采用其調(diào)洪演算表2—8薄嶺電站不同頻率洪峰流量洪水標(biāo)準(zhǔn)猛柱山水電站設(shè)計庫水位(m)下泄流量(m3/s)2.4.3分期洪水表2—9南寬坪水文站不同頻率分期洪水成果月份各種頻率洪水設(shè)計值(%)54561232.4.4河道水位～流量關(guān)系曲線經(jīng)對攔河壩處、電站站址處河道進(jìn)行橫斷面測繪，并根據(jù)河道實際情2.5施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)及流量施工導(dǎo)流流量是攔河壩及廠區(qū)施工期安排的依據(jù)。本電站工程攔河壩為重力式漿砌石低壩，廠區(qū)除壓力洞外其余分部工程施工均受河道水量的影響。施工導(dǎo)流期確定為枯水期的10月至次年3月。導(dǎo)流建筑物為5級建筑物，擬定采用土石結(jié)構(gòu)。根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》SL303—2004規(guī)定，本工程導(dǎo)流建筑物洪水重現(xiàn)期為10～5年。結(jié)合工程實際，導(dǎo)流建筑物洪水重現(xiàn)期確定為10年。河谷徑流泥沙含量增大。據(jù)南寬坪水文站采集1965～1993年29年懸移質(zhì)含沙表2—10南寬坪站懸移質(zhì)含沙量設(shè)計值均值各種頻率設(shè)計值53設(shè)計頻率月懸移值含沙量年均值l23456789000000000多年平均徑流量10.6×10?m3,多年平均懸移資料可查，故推移質(zhì)采用估算公式計算，目前普遍采用的是比例系數(shù)法，這種方法認(rèn)為在一定地區(qū)和河道的水文地理條件下，下述關(guān)系相當(dāng)穩(wěn)定，即式中Wb——多年平均推移質(zhì)輸沙量(萬t);Ws——多年平均懸移質(zhì)輸沙量(萬t);參考《水庫泥沙》一書，山溪河流估算推移質(zhì)比例系數(shù)0.15～0.30,由此推算推移質(zhì)多年平均輸沙量44.4萬噸，年輸沙總量340.4萬噸，侵蝕模3工程地質(zhì)3.1.2地形地貌游河段。壩區(qū)內(nèi)蜿延迂回，平面呈“S”型，河谷為“U”型。工程區(qū)山勢陡峻險要，河流蛇曲發(fā)育，大部分斜坡基巖裸露；工程區(qū)主要山脊標(biāo)高1240m,而工程區(qū)金錢河河床標(biāo)高290～292m,相對高差948～950m,按照3.1.3地層巖性依據(jù)《東秦嶺地層區(qū)劃圖》、原商洛地區(qū)水電工程隊1986年9月提供報告》,工程區(qū)屬昆侖秦嶺區(qū)，留壩～隕縣(Ⅲ3)分區(qū)；根據(jù)1/50萬《東②泥盆系中統(tǒng)公館組中段(D?gn),由薄～中厚層泥質(zhì)灰?guī)r組成，分布3.1.4地質(zhì)構(gòu)造①楊斜～商南斷裂，長約150km,為一正斷層，破該斷層切穿了震旦亞界第三系地層，沿斷裂有泥盆系、三迭紀(jì)以及侏羅~石分布來看，充分表明該斷層規(guī)模大，形成早(早古生代),活動強，分布②山陽～竹林關(guān)斷裂，呈近東西向，傾向北，傾角50～60°的正斷層，該斷層是造成南北部沉積巖相差異和山陽小規(guī)模老第三紀(jì)紅色盆地的形成，顯然是一個長期活動的深大斷裂，在西部次一級羽狀斷裂發(fā)育，該斷層線是形成東秦嶺主要褶皺劃帶之分界線。該斷層沿銀花河河床延伸至竹林關(guān)，又沿丹江河流向東延伸至境外。斷層現(xiàn)象明顯(如破碎帶等),其形成時代亦為印支期，分布于工程區(qū)以北根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011—2001、《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》期值0.45s,地震基本烈度為6度。裂隙中，多出露于河谷兩岸斜坡和階地前緣，水量因地而異，但一般在年降雨量1000～1500mm,相對濕度80%,大氣降雨是地下水的主要補給來值=7.9～8.0,礦化度185~壩，依據(jù)商洛水電工程隊1983年9月25日，提供的《山陽縣薄嶺電站地 沖積(Q?)砂卵石層覆蓋，最大厚度4.26m,一般2～3m,在壩基有一逆斷曲發(fā)育段，巖層產(chǎn)狀較亂，走向45～50°轉(zhuǎn)向150°微傾向上游，在壩基3.2.2輸水渠線斜坡角度50～75°;隧洞進(jìn)出口除進(jìn)口局部有少量第四系覆蓋層以外，大口穩(wěn)定性差，巖層走向與洞線方向夾角25°,夾角較小，依據(jù)《中小型水樁號0+000～0+033段為IV類圍巖；隧洞樁號0+033～0+131.20段為Ⅲ~IV3.2.3廠區(qū)區(qū)斜坡角度50～75°,斜坡頂部局部出現(xiàn)倒坡現(xiàn)象，該處也是泥盆系與第依據(jù)商洛水電工程隊1983年9月25日，提供的原《山陽縣薄嶺電站地質(zhì)NW285°/NE∠30～45°,巖石中硬水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》SL55-2005、《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》50287-99,結(jié)合同類工程類比法，工程區(qū)的巖石物理力學(xué)指標(biāo)建議值見表表3—1巖石物理力學(xué)指標(biāo)建議值圍巖類別密度Y內(nèi)摩擦角凝聚力C變形模量E泊松比飽和抗壓強度單位彈性抗力系數(shù)K0有壓洞無壓洞2.3~35~0.4～1.720~2.1~30~0.5~5V<2.1≤0.13.3.1砂礫石料根據(jù)《猛柱山電站工程地質(zhì)勘察報告》,砂礫石試驗資料，含礫率為67.1～83.9%,礫石級配較好，粒度模數(shù)為7.24,針片狀軟弱顆粒含量不足3%。含砂率11.9～29.8%,以中細(xì)砂為主，含泥量小于2%,平均粒徑0.41,粒度模數(shù)2.75,干松密度1.68g/cm3,依據(jù)《水利水電工程天然建筑材料勘3.3.2漿砌石料度3～5m,巖石較破碎，裂隙呈灰白色或紅褐色，棄料較多，但運輸條件表3—2漿砌石料試驗成果匯總表巖石名稱比重密度吸水率軟化系數(shù)干抗壓強度(MPa)飽和抗壓強度(MPa)技術(shù)指標(biāo)白云質(zhì)灰?guī)r3.3.3防滲土料惟有薄嶺電站管理處原河谷段兩側(cè)坡腳有少量土料，距副壩距離1.5~2.00km,為含碎礫石粘土，碎礫石含量5～15%,粘粒含量大于60%,平均3.4.1結(jié)論為全隧洞，隧洞所通過的圍巖主要為Ⅲ~IV類圍巖，次之IV類圍巖，山體3.4.2建議(2)工程區(qū)巖石物理力學(xué)指標(biāo)按表3—2選用。摩擦系數(shù)按f=0.50～0.65選用。(6).本次工程地質(zhì)工作依據(jù)商洛水電工程隊1983年9月25日，提供的《山陽縣薄嶺電站地質(zhì)勘探報告》,山陽縣《猛柱山電站工程地質(zhì)勘察報長261km,干流平均比降2.8%。陜西省境內(nèi)流程198.4km,流域面積4695.8km2,占全流域面積的83.1%,湖北省境內(nèi)流程62.6km,流域面積956.2km2,占全流域面積的17%。電資源開發(fā)規(guī)劃》。商洛市發(fā)展計劃委員會、商洛市水務(wù)局以商政計發(fā)其中新規(guī)劃5座，總裝機28900kw,在建1座(猛柱山電站，裝機15000kw),已成1座(薄嶺電站，裝機1260kw)為引水式電站，設(shè)計流量12.02m3/s,設(shè)計水頭31.5m,裝機容量2×1600kw;二級腰坪電站為壩后式電站，設(shè)計流量26.1m3/s,設(shè)計水頭43.2m,庫容1900×10?m3,裝機容量3×2500kw;三級合河口電站為引水四級寬坪電站為引水式電站，設(shè)計流量為39.3m3/s,設(shè)計水頭36.5m,裝機容量3×4000kw;七級小河口電站為引水式電站，設(shè)計流量為37m3/s,設(shè)計水頭12.3m,裝機容量2×1600kw。詳見表4-2。上述規(guī)劃表中第七級小河口電站隨著湖北省玉皇灘水電站的建成淹85%保證出力2510kw,多年平均發(fā)電量9018×10'kwh,年利用小時數(shù)6012h;第二級腰坪電站在建，裝機容量已變?yōu)?×5000kw,85%保證出力1050k多年平均發(fā)電量3675×10'kwh,年利用小時數(shù)3675h。資源開發(fā)規(guī)劃進(jìn)行了修編。商洛市發(fā)改委、商洛市水務(wù)局以商發(fā)改發(fā)[2010]280號文“關(guān)于金錢河干流山陽段水電資源開發(fā)修編規(guī)劃的批復(fù)” (主要原因是影響寬坪水文站正常運行),取消原規(guī)劃中的小河口水電站(站址已被湖北玉皇灘水電站回水淹沒，無法修建),薄嶺電站增容3200kw,其他水電站規(guī)劃不變。規(guī)劃電站7座，總裝機44460kw,分別為：一級瓜底電站為引水式電站，設(shè)計流量12.02m3/s,設(shè)計水頭31.5m,裝機容量2×1600kw;二級腰坪電站為水庫電站，庫容2900萬立方米，裝設(shè)計流量為42.7m3/s,,設(shè)計水頭13.5m,裝機容量4800kw;五級寬坪二級水電站為引水式電站，設(shè)計流量為35m3/s,,設(shè)計水頭15m,裝機容量4000kw;六級猛柱山水電站為水庫電站，庫容5140萬立方米，裝機容量15000kw;七級薄嶺電站增容，設(shè)計流量為32m3/s,設(shè)計水頭13.4m,技4.2供電地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)概況現(xiàn)有耕地40.16萬畝，山地占81%,水田占8%,耕地占11%,故有“八山是山陽的支柱產(chǎn)業(yè)，其森林覆蓋率為49.5%;山陽縣水力資源及礦產(chǎn)資源6座水電站，總裝機2415kw,年發(fā)電量930×10?kwh。礦產(chǎn)資源有釩礦、建成的薄嶺電站(引水式),裝機1260kw,年均發(fā)電量680×10?kwh,是山表4—3山陽縣歷年用電量統(tǒng)計表年份用電量成23.65億元，增長15.3%,其中一產(chǎn)增加值6.11億元，增長6.9%;二產(chǎn)增加值8.77億元，增長18.2%;三產(chǎn)增加值8.77億元，增長18%。全社會固定資產(chǎn)投資11.04億元(不含高速路),增長57.9%。財政總收入1.56億元，增長35.2%,其中地方財政收入6320萬元，增長33.7%。農(nóng)民人均純陽縣負(fù)荷特性，編制該區(qū)2010年典型負(fù)荷曲線，詳見表4-4、4—5。表4—4山陽縣電力系統(tǒng)負(fù)荷特性表單位七月(夏季)十二月(冬季)最大負(fù)荷年均負(fù)荷最小負(fù)荷平均日負(fù)荷率最小日負(fù)荷率表4—5冬、夏季日負(fù)荷曲線表小時冬季夏季小時9冬季夏季小時冬季夏季4.4.1.1樞紐工程攔河壩堰上設(shè)計洪水位309.76m,校核洪水位311.68m。下游河道設(shè)加高壩體與原壩體之間采用直徑為16mm的的錨桿(二級鋼筋)拉接，間距1m,梅花型布設(shè)。中間采用M7.5漿砌石填筑。溢流面采用C15鋼筋沖砂閘門采用平面鋼筋混凝土閘門，門葉為梁板結(jié)構(gòu)，采用手電兩動沖砂閘主要參數(shù)見表4—6。表4—6沖砂閘主要參數(shù)表沖砂閘(原壩加高方案)閘室底板高程(m)檢修平臺高程(m)啟閉機平臺高程(m)平面鋼筋砼閘門平面鋼筋砼閘門閘孔尺寸(寬×高，m)3.0×2.53.0×2.5啟閉機型號QPQ—25t手電動LQ—40t手電動經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較可知，原壩高不變方案投資19.34萬元，原壩加高方案投資181.59萬元。4.4.1.2進(jìn)水口薄嶺電站增容改造工程屬低壩大流量引水式電站，設(shè)計引水流量經(jīng)壓力洞到廠區(qū)。在筑壩取水的情況下，進(jìn)水口與原電站進(jìn)口相距50m,河水水流經(jīng)50m明渠導(dǎo)流至進(jìn)水口，導(dǎo)流堤左岸長152m,右岸長43m,迎水面坡比1:0.75,堤高5.5m,渠底平均寬10.5m,堤墻為M7.5漿砌石，渠底鋪20cm厚混凝土。渠道底板高程298.00m,高于沖砂道底板2m,渠道設(shè)計水位取攔水壩頂高程302.00m,堤頂超高取1.5m,即高程303.50m。渠道容積3000m3左右，滿足電站設(shè)計流量32m3/s時調(diào)節(jié)需要。在設(shè)計引水流量32m3/s時，經(jīng)水力計算進(jìn)口為雙孔進(jìn)水，閘室進(jìn)口前設(shè)0.50m高的攔砂坎，并于工作閘前設(shè)攔污柵、檢修疊梁槽，閘室后經(jīng)10m收縮段與壓用型鋼焊接而成。閘室及閘墩采用鋼筋混凝土澆筑在巖石基礎(chǔ)上；進(jìn)水閘及攔污柵操作平臺采用鋼筋混凝土梁、板結(jié)構(gòu)，下部支撐采用排架、混凝土墩臺，上部設(shè)置磚混結(jié)構(gòu)啟閉機房，建筑面積各為52m2。進(jìn)水閘主要參數(shù)見表4—7。進(jìn)水閘閘室底板高程(m)檢修平臺高程(m)啟閉機平臺高程(m)平面鋼閘門閘孔尺寸(寬×高，m)2孔3.5×3.5啟閉機型號QPQ—250卷揚式啟閉機用單吊點卷揚式25t啟閉機2臺。薄嶺電站增容改造工程屬低壩大流量引水式電站，設(shè)計引水流量32m3/s。從電站實際地質(zhì)地貌看，輸水洞出口處山崖陡峭，地質(zhì)情況差，流經(jīng)導(dǎo)流渠到進(jìn)水口，經(jīng)壓力洞到廠區(qū)水輪機。在筑壩取水的情況下，進(jìn)水口與原電站進(jìn)口相距50m,水流經(jīng)56m明渠導(dǎo)流至進(jìn)水口，導(dǎo)流堤左岸長152m,右岸長46m,迎水面坡比1:0.75,堤高6.8m,渠底寬平均8m,于沖砂道底板2m,渠道設(shè)計水位為攔河壩壩頂高程304.00進(jìn)水閘閘室底板高程(m)檢修平臺高程(m)啟閉機平臺高程(m)平面鋼閘門閘孔尺寸(寬×高，m)4.8×5.0啟閉機型號QPQ—2×400卷揚式啟閉機選用40t雙吊點卷揚式啟閉機1臺。4.4.1.3輸水隧洞比降1/1000,過水?dāng)嗝?.25(高)×3.8(寬)m。方案二：采用獨立供水方式，單洞過水流量16.0m3/s,比降1/1000,過水?dāng)嗝?.20(高)×3.0(寬)m。洞線長度分別為123.2m和135m。兩方案主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表4—9。表4—9方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表單位方案一(推薦)方案二洞線長度m開挖方量混凝土襯砌鋼筋t主要工程費用萬元施工難度簡單較麻煩量皆比方案二小，經(jīng)綜合考慮，確定選用方案一聯(lián)合供水方案作為本工程4.4.1.4廠區(qū)根據(jù)薄嶺電站增容改造工程的實際情況，初選方案時，對可能的站址位置進(jìn)行了綜合比較，最終確定該電站站址坐落在原薄嶺電站左側(cè)50m腳地段，廠區(qū)斜坡角度50～75°,斜坡頂部局部出現(xiàn)倒坡現(xiàn)象，該處也是泥盆系與第三系地層接觸部位。廠區(qū)斜坡巖層傾向與坡向相反，有利于邊坡穩(wěn)定，但有不利于穩(wěn)定的巖體，除此之外在廠區(qū)地表未發(fā)現(xiàn)其他不良工方案比較及最終推薦方案詳見表4—12。4.4.2工程布置薄嶺電站增容改造工程由引水樞紐、進(jìn)水口、輸水建筑物、電站廠區(qū)θ=44°,半徑R=106.78m,園弧長1=82m,壩頂高程302.00m。沿壩軸線分三段，右段長27m,壩高16m;中段長31m,壩高9m;左段長24m,壩高8m。進(jìn)水口，導(dǎo)流堤左岸長152m,迎水面坡比1:0.75,堤高8.8m;右岸長46m,為迎水面直立擋土墻，墻高6.8m。渠道底板高程298.00,高于沖砂道底板2m,渠道進(jìn)口呈喇叭口，平均寬度8m。設(shè)計引水流量32m3/s,經(jīng)計流量為32.0m3/s,設(shè)計比降1/1000,總長度1電站廠區(qū)總面積2700m2,主廠房建筑面積356m2,副廠房建筑面積集中布置1臺主變、2臺廠變及斷路器、隔離開關(guān)、出線架等電氣設(shè)備。尾水渠長60m,矩形斷面，斷面尺寸(寬×高)5.5×3.3m,漿砌石襯大縱坡為14%。攔河壩加高2m后，原上副壩需進(jìn)行加高加固處理。加高上副壩至314.00m高程，防浪墻頂高程為315.00m,可滿足上副壩30年一遇設(shè)計洪水與100年一遇校核洪水的防洪要求。薄嶺水電站設(shè)計保證率取85%,月均保證流量Q?5%=7.6m3/s。經(jīng)布置，原4.5.1保證出力計算公式：N保=AηQHQ——保證率P=85%月均流量，為7.6m3/s;高方案N=757kw。年份方案一2000kw×2(發(fā)電水頭12m,發(fā)電流量21方案二1600kw×2(發(fā)電水頭12m,發(fā)電流量16.6方案三1600kw×2(發(fā)電水頭10m,發(fā)電流量19.8方案一1250kw×2(發(fā)電水頭10m,發(fā)電流量15.6×2m3/s)年發(fā)電量其中：原電站年發(fā)電量(10kwh)年發(fā)電量其中：原電站年發(fā)電量(10kwh)年發(fā)電量其中：原電站年發(fā)電量年發(fā)電量其中：原電站年發(fā)電量(10'kwh)0000010008000平均年利用小時(h)4.5.3電站裝機容量方案比較進(jìn)行方案比較，確定本工程的推薦方案。各方案簡況見表4—11。表4—11裝機容量方案比較表單位裝機方案發(fā)電水頭m85%保證流量保證出力發(fā)電流量裝機組合裝機系數(shù)平均年發(fā)電量平均年發(fā)電量原電站平均年發(fā)電量增容改造工程年利用小時hh根據(jù)以往工程設(shè)計經(jīng)驗，各裝機方案的裝機容量變化，對工程造價的建筑物過水?dāng)嗝?、壓力洞等涉及發(fā)電流量因素的水工建筑物變化較大。但且洞線長度較短，約為130m;壓力洞軸線長度只有27.3m。因而相同水頭考慮原電站發(fā)電效益，方案一較方案二平均年發(fā)電量增加25萬kwh,方 (2×1600kw)、方案四(2×1250kw)。4.6方案確定表4—12方案比較表單位方案二(推薦方案)方案四水能指標(biāo)規(guī)劃發(fā)電水頭m85%保證流量規(guī)劃發(fā)電流量保證出力裝機容量平均年發(fā)電量其中：增容改造平均年發(fā)電量原電站平均年發(fā)電量年利用小時(擴建電站)h裝機系數(shù)投資樞紐工程萬元引水口工程萬元引水隧洞工程萬元廠區(qū)工程萬元上下游副壩萬元機電設(shè)備萬元金屬結(jié)構(gòu)萬元臨時工程萬元費用萬元小計萬元預(yù)備費萬元合計萬元經(jīng)濟(jì)指標(biāo)單位容量投資單位電能投資元/kwh上網(wǎng)電價元/kwh效益萬元其中：發(fā)電收益萬元碳收益萬元國民經(jīng)濟(jì)評價國民經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率%經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值萬元經(jīng)濟(jì)效益費用比財務(wù)評價財務(wù)內(nèi)部收益率%投資回收年限年貸款償還年限年投資利潤率%投資利稅率%用方案二，即裝機容量1600×2kw,規(guī)劃發(fā)電水頭12m,并按方案二進(jìn)行中：增容改造平均年發(fā)電量1742×10?kwh,原電站平均年發(fā)電量308×長82m,沖砂流量為120m3/s。在壩段左壩肩增設(shè)沖砂閘一孔，與原沖砂口，導(dǎo)流堤左岸長152m,右岸長46m,迎水面坡比1:0.75,堤高6.8m,渠底寬平均8m。渠道底板高程298.00m,高于沖砂道底板2m,渠道設(shè)計水位取攔水壩頂高程304.00m,超高取0.8m,即高程304.80m。渠道容積4200m3左右，滿足電站設(shè)計流量32m3/s時調(diào)節(jié)需要。進(jìn)水閘閘室布置1孔布置高度5m,寬度4.8m,長度12.35m,依次布置攔污柵、檢修門槽、輸水隧洞：設(shè)計流量為32.0m3/s,設(shè)計比降1/1000,總長度132m。渠3.8m,水深4.25m,凈高5.46m。力洞直徑為2.5m,采用16mm厚鋼板內(nèi)襯，周邊采用C20混凝土澆筑。主廠房平面尺寸為：跨度12m,柱距7.0m,4間，其中檢修間位于廠房右側(cè)。副廠房布置于主廠房后側(cè)，計開間4.2m,進(jìn)深6.0m,共7間。各分集中布置1臺主變、2臺廠變及斷路器、隔離開關(guān)、出線架等電氣設(shè)備。主機電設(shè)備為ZD536—LH—170型軸流定槳式水輪機2臺，SF1600—20/2600型發(fā)電機2臺，配套微機靜止可控硅勵磁裝置2套，DN2500蝶閥2臺，選用BWT—1800型微機調(diào)速器2臺，主變壓器選用S9—4000/10上設(shè)1臺S9—160/10型變壓器作為廠用主電源設(shè)備，在電站35設(shè)1臺9—160/35型變壓器作為廠用備用電源設(shè)備。5工程布置薄嶺電站增容改造工程新增裝機容量1600×2,按規(guī)模劃分屬于小(2)型電站，工程等別為V等；其主要建筑物為5級，次要建筑物為5級。SL252—2000規(guī)定，其防洪標(biāo)準(zhǔn)(重現(xiàn)期)確定為：GB50011—2001,工程區(qū)地震基本烈度為6度區(qū)。依據(jù)有關(guān)抗震設(shè)計規(guī)范漿砌片石砌筑，鋼筋砼溢流護(hù)面。園心角θ=44°,半徑R=106.78m,園原防洪標(biāo)準(zhǔn)(重現(xiàn)期)為：攔河壩處30年一遇設(shè)計洪峰流量Q=3680m3/s,300年一遇校核洪峰沖沙閘布置在壩體的左壩肩，與壩軸線呈徑向布置。閘底板高程為 攔河壩處30年一遇設(shè)計洪峰流量Q=3715m3/s,100年一遇校核洪峰流量Q=5175m3/s。表5—1沖砂閘主要參數(shù)表沖砂閘閘室底板高程(m)檢修平臺高程(m)啟閉機平臺高程(m)平面鋼筋砼閘門閘孔尺寸(寬×高，m)3.0×2.5啟閉機型號LQ—40t手電動引水樞紐處水位~流量關(guān)系曲線包括堰上水位~流量關(guān)系曲線及下游堰頭采用WES型實用斷面堰，計算方法參照武漢水院《水力計算手C——流量系數(shù)修正值w——過水?dāng)嗝婷娣e(m2)采用上述公式計算得出兩種泄流方式的水位~流量關(guān)系曲線，將二曲線疊加，得攔河壩堰上水位~流量關(guān)系曲線，詳見附圖5-1。從曲線查得，攔河壩堰上設(shè)計洪水位為311.71m,校核洪水位為在壩下游適宜位置選擇河道順直、兩岸較為工整的斷面，河床糙率n取0.035,比降1/300,采用明渠均勻流公式進(jìn)行計算，得攔河壩下游水位~流量關(guān)系曲線(附圖2—2),查得壩下游河道設(shè)計洪水位為296.56m,校荷載條件荷載項目(方向)基本荷載特殊荷載H上=311.71,H卡=296.56H上=313.62,H卡=297.68鉛直力水平力鉛直力水平力壩體自重上游壩面水重下游壩面水重上游壩面泥沙重浮托力—675.1—861.3滲透壓力個—1259.6—1325.2上游靜水壓力→下游靜水壓力一—80.9—131.6上游泥沙壓力→抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)荷載條件荷載項目(方向)基本荷載特殊荷載H上=311.71,H下=296.56H上=313.62,H下=297.68鉛直力水平力鉛直力水平力壩體自重上游壩面水重下游壩面水重↓上游壩面泥沙重浮托力—1027.6滲透壓力個—1259.6—1325.2上游靜水壓力→下游靜水壓力一—125.6—187.3上游泥沙壓力→抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)表5—4攔河壩右壩段抗滑穩(wěn)定計算表(m、KN)荷載條件荷載項目(方向)基本荷載特殊荷載H上=311.71,H下=296.56H上=313.62,H下=297.68鉛直力水平力鉛直力水平力壩體自重上游壩面水重下游壩面水重上游壩面泥沙重浮托力個滲透壓力個—3031.3上游靜水壓力→下游靜水壓力一—773.8—917.9上游泥沙壓力→抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K=(2960×0.5+294.3×2、沖砂閘布置形式與原沖砂閘相同。按閘前水位高于壩頂0.5m,閘門全開計算，確定沖砂閘閘孔寬度為3.0m。啟閉機平臺采用排架支撐，平臺高程為31水。閘門啟、閉門力按水電出版社《閘門與啟閉機》一書中的方法予以估算，選用LQ—40t手電動螺桿啟閉機1臺。5.3進(jìn)水口5.3.1進(jìn)水口布置本電站屬低壩大流量引水式電站，設(shè)計引水流量32m3/s。從電站實際地質(zhì)地貌看，輸水洞出口處山崖陡峭，地質(zhì)情況差，不適宜布置洞式或明50m,水流經(jīng)56m明渠導(dǎo)流至進(jìn)水口，導(dǎo)流堤左岸長152m,右岸長46m,迎水面坡比1:0.75,堤高6.8m,渠底寬平均8m,堤墻為M7.5漿砌石，渠底鋪20cm厚混凝土。渠道底板高程298.00m,高于沖砂道底板2m,渠道設(shè)計水位為攔河壩壩頂高程304.00m,堤頂超高取0.8m,堤頂高程為5.3.2進(jìn)水閘進(jìn)水閘布置1孔，底板高程299.00m,閘孔高度5m,寬度4.8m,閘4.25m,設(shè)計寬度為3.8m。山陽縣薄嶺電站增容改造工程可行性研究報告h——淹沒堰的堰頂水深(m),h=hr-zz——閘后逆向落差；σs——淹沒堰流速系數(shù)；ε——側(cè)收縮系數(shù)，與閘進(jìn)口前寬度、閘孔寬度的比值有關(guān)的系數(shù)，取0.95:B——閘孔寬度(m);H?——忽略行進(jìn)流速水頭的閘前總水頭，H?=H=5.0m。按閘前設(shè)計水頭5.0m,閘孔寬度4.80m,過閘水頭損失0.3m計算，Q=32.60m3/s,大于設(shè)計引水流量，所擬閘孔尺寸滿足要求。當(dāng)閘前水位超過攔河壩頂高程一定高度時，考慮采用進(jìn)水閘閘門開度控制引水流量。(2)啟閉力進(jìn)水閘門體初步擬定采用平面鋼閘門，滾動支承，P型橡皮止水。閘按在動水中啟閉、設(shè)計洪水位情況下擬定進(jìn)水閘啟、閉門力，經(jīng)計選用40t雙吊點卷揚式啟閉機1臺。進(jìn)水閘主要參數(shù)見下表5—5。表5—5進(jìn)水閘主要參數(shù)表進(jìn)水閘閘室底板高程(m)檢修平臺高程(m)啟閉機平臺高程(m)平面鋼閘門閘孔尺寸(寬×高，m)4.8×5.0啟閉機型號QPQ—2×400卷揚式啟閉機5—6隧洞過流能力及斷面尺寸計算結(jié)果底寬b(m)水深h(m)糙率n設(shè)計流量Q(m3s)鋼筋砼襯砌5.5廠區(qū)工程5.5.1廠區(qū)布置壓力洞等水頭損失為1.43m,電站設(shè)計凈水頭為12.0m。壓力洞軸線長約27.3m,設(shè)計流量Q=2×16.0=32.0m3/s。平面尺寸為：跨度12m,柱距7.0m,4間，其中檢修間位于廠房右側(cè)。副廠房布置于主廠房后側(cè)，開間4.2m,進(jìn)深6.0m,共7間。各分間主要有：(1)主廠房(2)副廠房尾水室底板高程285.12m,尾水出口高程287.55m。尾水管采用C25 25t螺桿啟閉機控制。尾水閘孔尺寸(寬×高)4.3×2.9m,門體尺寸(寬尾水渠長60m,矩形斷面，斷面尺寸(寬×高)5.5×3.3m,底板采用廠區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)、洪峰流量及相應(yīng)河道水位見表5—7,水位流量關(guān)系曲線見附圖2—2。表5—7廠區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)洪水流量及相應(yīng)河道水位廠區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)洪峰流量(m3/s)河道洪水位(m)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(P=3.3%)校核標(biāo)準(zhǔn)(P=2.0%)防洪堤總長度120m,主體采用M5.0漿砌石砌筑，迎水面采用C15混大縱坡為14%。(1)壓力洞水頭損失M——鋼管使用年限系數(shù)，選用m=1.16;②局部水頭損失表5—8局部水頭損失計算表序號損失類別水頭損失值(m)1進(jìn)口水頭損失邊緣尖角修園ζ=0.53轉(zhuǎn)彎水頭損失3蝶閥4漸變段5出口水頭損失出口流速1.5m/sZ(2)管道水錘計算a=1425/[1+(ε/E)×(D/δ)]12山陽縣薄嶺電站增容改造工程可行性研究報告ε——水的彈性模量，ε=2.1×10?(kg/cm2);E——鋼材的彈性模量，E=2.1×10?(kg/cm2);D——水管內(nèi)徑分別取2.5m;δ——管壁厚度，0.016m。②水錘波傳播時間采用下式進(jìn)行計算：經(jīng)計算，水錘波傳播時間ty=0.061s。一般的水輪機導(dǎo)葉關(guān)閉(開啟)時間取T?=3s,則ty<Tg,故壓力管道水錘性質(zhì)屬間接水錘。③水管特性系數(shù)H?——電站設(shè)計靜水頭，為12m。經(jīng)查《農(nóng)村水電站設(shè)計手冊》圖2—5—6水錘形式判別圖，知水錘最大值發(fā)生在末相，即水錘形式為極限水錘。④水錘壓力計算(3)結(jié)構(gòu)計算強度要求取δ=5mm。防浪墻頂高程為314.00m,壩趾高程為298.50m。根據(jù)原副壩的實際情況，經(jīng)驗算，原攔河壩加高2m后，相應(yīng)需加高原有副壩至314.00m高程，防浪墻頂高程為315.00m,方可滿足副壩30年一遇設(shè)計洪水與100年一遇校核洪水的防洪要求。為確保上副壩安全，經(jīng)設(shè)計方案為壩體上游采用渣石(或砂礫石)填筑，下游坡維持原有壩坡1:2.0不變，壩高16.5m。壩頂長度245.0m。由于多年來壩前淤泥沉淀，對原來的副壩壩基起到了一定的防滲作對壩基起到了一定的防滲作用，且上副壩經(jīng)過多年的運行，壩基的滲漏量山陽縣薄嶺電站增容改造工程可行性研究報告較小。運行中應(yīng)對上副壩下游排水溝經(jīng)常進(jìn)行清理，保持流水暢通，新建村莊應(yīng)盡量位于較高地段，以防止超標(biāo)準(zhǔn)洪水的影響。下副壩主要是對原副壩下游側(cè)進(jìn)行漿砌石護(hù)面處理，以保證副壩下游不被洪水沖毀。下副壩壩頂長度140m。5.6.1上副壩穩(wěn)定計算基本參數(shù)粘土：γ濕=1.99t/m3γ浮=1.09t/m35.6.2上副壩壩坡穩(wěn)定計算參照遼寧省水勘院《中小型水庫設(shè)計》土壩斜墻與保護(hù)層的穩(wěn)定分析計算公式進(jìn)行校核。壩上游面穩(wěn)定計算，根據(jù)土壩穩(wěn)定計算有關(guān)規(guī)定，危險水位常為壩高的1/2~1/3,采用1/3壩高，其高程為5m。山陽縣薄嶺電站增容改造工程可行性研究報告水平阻滑力水平滑動力05土塊AA'HB.水平阻滑力水平滑動力010土塊ABC1K水平阻滑力(1)斜墻與壩體接觸面的內(nèi)摩擦角φ1與斜墻土體φ1相同；(2)斜墻與壩體接觸面的粘結(jié)力C1采用斜墻土體C2值的一半。當(dāng)θ2=0°時，安全系數(shù)K=1.39為最小，大于蓄水土壩安全系數(shù)6機電及金屬結(jié)構(gòu)引水式電站，通過加高原薄嶺電站攔河壩增加攔水高度(推薦方案)或利用原薄嶺電站攔河壩擋水(比較方案),經(jīng)132m隧洞引水至原薄嶺電站下左側(cè)50m處建廠發(fā)電。在建猛柱山電站(水庫壩后式)在本電站上游約表6—1水輪機組選型表模型轉(zhuǎn)輪參數(shù)適用水頭范圍(m)模型轉(zhuǎn)輪直徑(m)轉(zhuǎn)輪葉片角度(°)最優(yōu)工況單位流量Q'1o(m3/s)效率(%)限制工況單位流量Q'1o(m3/s)氣蝕系數(shù)σ原型水輪機參數(shù)轉(zhuǎn)輪直徑(m)效率修正值(%)額定轉(zhuǎn)速(r/min)單位轉(zhuǎn)速(r/min)水輪機工作區(qū)高效區(qū)域高效區(qū)域單位流量(m3/s)引用流量(m3/s)氣蝕系數(shù)σ吸出高度(m)發(fā)電機參數(shù)額定功率(kw)額定轉(zhuǎn)速(r/min)功率因數(shù)(cosφ)兩型水輪機轉(zhuǎn)輪綜合特性曲線及工作范圍見附圖6—1。由表6—1、圖6—1可知：在滿足電站裝機容量的情況下，兩種型號較ZD536機型大，為16.5m3/s,而本站距上游猛柱山電站僅2km,猛柱山高。在本站設(shè)計工況下，雖然從其轉(zhuǎn)輪綜合特性曲線看工作區(qū)域略偏下，(1)水輪機ZD536—LH—170型軸流定槳式水輪機2臺，其設(shè)計參數(shù)為：SF1600—20/2600型發(fā)電機2臺，其參數(shù)為：Ne=1600kw;Ue=6.3kV;Ie=183.3ne=300r/min;η=93.8%;cosΦ=0.8。(3)配套微機靜止可控硅勵磁裝置2套。(5)調(diào)速器根據(jù)表6—1計算結(jié)果，建議取Hs=1.0m。座漫川35kV變電站，距本站約2km。漫川變電站內(nèi)設(shè)2臺兩圈變壓器，容量分別為3150kVA、5000kVA,有1條35kV出線，5條10kV出線。其中10kV漫薄線(原薄嶺電站聯(lián)絡(luò)線)經(jīng)過本站站址處，因此本站接入電方案一：設(shè)一回35kV出線，經(jīng)2公里35kV架空線路接入漫川變電站方案二：設(shè)一回10kV出線，“T”接入10kV漫薄線上網(wǎng)。此方案一回35kV出線，經(jīng)約2公里35kV架空線路接入漫川變電站35kV間隔上(1)年電能損耗(2)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表6—2電氣主接線方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表主接線方案方案一單母線一變壓器線路組方案二(單母線一單母線)技術(shù)指標(biāo)接線結(jié)構(gòu)簡單清晰較復(fù)雜繼電保護(hù)較簡單較復(fù)雜安裝、操作維護(hù)較方便不便供電可靠性較低較高運行靈活性較差較好經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主變壓器1臺2臺35kV側(cè)斷路器1臺2臺6kV側(cè)開關(guān)柜4面5面高壓母線架無有變電站占地面積(1)發(fā)電電壓側(cè)設(shè)備選用JYN2—10型戶內(nèi)高壓開關(guān)柜4面，分別為：配用LZZJB6-10型中性點電流互感器6臺。勵磁裝置配套電流互感器6臺、干式勵磁變壓器2臺。選用RW7—10型戶外高壓跌落式熔斷器1組。(2)升高電壓側(cè)設(shè)備選用S9—4000/10型低損耗雙圈銅芯電力變壓器1臺，參數(shù)為：S=4000kVA,Ue=(10.5±5%)選用ZW7—40.5/1250型35kV戶外高壓真空斷路器1臺，其參數(shù)為：斷路器配用CT19W型彈簧儲能操動機構(gòu)1套。選用GW4—35GD/630型戶外高壓隔離開關(guān)2臺。選用RW10—35型戶外高壓熔斷器3臺，JDJJ?—35型戶外高壓電壓互感器器3臺，Y5W—42型氧化鋅避雷器1組。選用RW5—35G型戶外高壓跌落式熔斷器1組。電力載波通信設(shè)備選用GZ?—200型高頻阻波器1臺，OY?5—0.0035型耦合電容器1臺。(3)廠用電在電站6.3kV母線上設(shè)1臺S9—160/10型變壓器作為廠用主電源設(shè)在電站35kV出線上設(shè)1臺S9—160/35型變壓器作為廠用備用電源設(shè)設(shè)備的發(fā)展趨勢和改善運行人員的工作條件，本工程擬采用MTC型電站綜合自動化裝置，該裝置分為全站控制層和現(xiàn)地控制層，兩層之間采用現(xiàn)地控制層(LCU)負(fù)責(zé)對水輪發(fā)電機組、電氣設(shè)備及公用設(shè)備等進(jìn)微機監(jiān)控臺交流控制屏2面2面1臺。6.5.1主、副廠房電氣設(shè)備布置主廠房各電氣設(shè)備分散布置于發(fā)電機層及水輪機層。2臺發(fā)電機布置副廠房主要由高壓開關(guān)室和主控室組成。高壓開關(guān)室設(shè)置4面6.3kV戶內(nèi)高壓開關(guān)柜及2面勵磁變壓器柜(干式勵磁變壓器設(shè)于柜體內(nèi))呈“一”6.5.2戶外變電站布置根據(jù)站址地形條件及廠區(qū)總體布置方案，電站的35kV戶外變電站設(shè)于廠房左側(cè)，高程為296m,占地面積235m2。變電站集中布置1臺主變、6.6通訊電站設(shè)一套35kV電力載波通信設(shè)備作為生產(chǎn)、調(diào)度之用。此外，電站建設(shè)地已有電信網(wǎng)絡(luò)到達(dá)，電站可向電信部門申請1~2部固定電話作日6.7通風(fēng)采暖房、變電站等幾部分組成。廠區(qū)地坪高程為295m,副廠房地坪高程為水輪機層比發(fā)電機層地坪低4.15m,高程為291.18m,通過兩座樓梯和發(fā)通過密閉管道(或空冷器)將熱量引至廠房外排出，其它設(shè)備主要靠自然另外，在主廠房發(fā)電機層兩側(cè)墻各設(shè)2臺軸流風(fēng)機，必要時進(jìn)行強制電機熱風(fēng)采暖。副廠房主控室由于微控自動化裝置對溫度要求較高，設(shè)2本工程屬低水頭電站，設(shè)計水頭12m,自流供水水壓不能滿足電站廠房消火要求(但可作為消火備用水源),宜采用單獨水泵供水方式消火。電站設(shè)專用消防水泵1臺，取水口位于電站尾水室。為安全起見，在集水井內(nèi)再設(shè)置1臺備用消防水泵，應(yīng)急時開啟。廠房消防用水量按一個建筑物(設(shè)備)一次滅火的最大用水量考慮，主廠房內(nèi)發(fā)電機層、水輪機層各布置2臺室內(nèi)消火箱、1臺消防水泵控制箱，在廠房外及變電站適當(dāng)位置布置2~3臺消火栓。消防水泵及控制6.8.2附屬設(shè)備(1)水系統(tǒng)機組冷卻供水：本站設(shè)計水頭為12m,水壓較低，自流供水不能滿足推薦方案：設(shè)2套無塔自動供水器，布置副廠房供水室內(nèi)，由配套的備選方案：高位水池供水，在廠房后側(cè)山坡約320m高程處的適當(dāng)位廠內(nèi)滲漏排水：在主廠房水輪機層1#、2#機組之間適當(dāng)位置設(shè)一座兩臺水泵(一臺自動，一臺備用并互為備用)加壓后排至廠外下游。(2)氣系統(tǒng)功能，因此本站不設(shè)高壓氣系統(tǒng)。電站設(shè)一套低壓氣系統(tǒng)，工作壓力低壓氣系統(tǒng)由1臺儲氣罐、2臺空氣壓縮機(一臺自動，一臺備用并濾油機1臺，凈、污油桶各1個，重力加油箱1個，漏(回)油池1座等。6.9防雷與接地(1)防雷措施表6—3薄嶺電站主要機電設(shè)備表序號單位數(shù)量1水輪機臺22微機調(diào)速器臺23進(jìn)水蝶閥套24油壓裝置蝶閥配套套25水輪發(fā)電機臺26靜止可控硅勵磁裝置發(fā)電機配套套27勵磁變壓器(干式)勵磁裝置配套臺28勵磁電流互感器勵磁裝置配套只69發(fā)電機中性點電流互感器只66kV開關(guān)柜面4水電站綜合自動化裝置MTC型套1主變壓器臺11#廠用變壓器臺12#廠用變壓器臺1戶外高壓真空斷路器臺1戶外高壓隔離開關(guān)臺2戶外高壓熔斷器臺3戶外高壓電壓互感器臺3戶外氧化鋅避雷器組l戶外跌落式熔斷器組1高頻阻波器臺1耦合電容器臺1電力載波機臺1動力、照明配電箱面設(shè)備控制箱面9濾油機臺1齒輪油泵臺1儲油桶個2空壓機臺2氣水分離器臺1儲氣罐只1移動式手壓油泵臺1無塔自動供水器套2轉(zhuǎn)桶式濾水器臺2集水井排水泵臺2檢修排水泵臺1消防水泵臺2表6—4主要金屬結(jié)構(gòu)、設(shè)備分項匯總表單位數(shù)量備注引水樞紐沖砂閘啟閉機臺1手電動螺桿式閘門預(yù)埋件t進(jìn)水口進(jìn)水鋼閘門寬5.9m、高5.4m一面t滾動支承攔污柵t閘門預(yù)埋件t啟閉機臺l雙吊點卷揚式壓力洞鋼管t蝶閥臺2電動廠房吊車臺1橋式起重機鋼軌t尾水閘門預(yù)埋件t啟閉機臺2手電動螺桿型政府駐地漫川關(guān)鎮(zhèn)街道村，北距縣城95km,南距鄖西縣上津鎮(zhèn)15km。交通、電力、通訊、文化等設(shè)施齊備，投資環(huán)境優(yōu)越，區(qū)位優(yōu)勢十分明顯。商漫高速公路已建成通車，將為漫川鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展步入快車道提供新的助力。工程區(qū)具有地方道路，可滿足施工交通及材料運輸，交通便利。7.1.2自然條件游呈現(xiàn)中溫高寒壓氣候特征。境內(nèi)平均海拔1100m,年平均氣溫13.1攝氏度，無霜期207天，年均降水量709mm,屬亞熱帶向暖溫帶過渡的季風(fēng)性7.2天然建筑材料7.3施工導(dǎo)流和截流(1)沖砂閘(2)壩體7.3.2導(dǎo)流流量導(dǎo)流流量見表7—1。表7—1導(dǎo)流流量表(單位：m3/s)123456789壩址7.3.3導(dǎo)流方式(1)壩體及沖砂閘(2)廠房及引水系統(tǒng)(3)進(jìn)水口7.3.4導(dǎo)流臨時建筑物設(shè)計(1)壩體及沖砂閘組成，圍堰選用編織袋土石混合圍堰，圍堰頂寬1.5m,高2m,上下游邊坡1:1.5,頂部高程為305.50m,編織袋與堰體之間鋪防滲土工膜。圍堰長145m。堰頂寬1.5m,高2.5m,上下游邊坡1:1.5,圍堰兩邊采用編織袋裝沙土，編(2)廠房7.3.5截流及基坑排水截流，截流期選在12月上旬，圍堰圍堵截流閉氣后基坑積水很多，考慮到包7.3.6圍堰拆除7.4主體工程施工7.4.1引水樞紐施工7.4.2輸水隧洞施工7.4.3廠區(qū)施工7.4.4上、下游副壩加固施工7.5.1混凝土工程施工落度等各項指標(biāo)均應(yīng)符合設(shè)計要求?；炷翍?yīng)按規(guī)范要求用草袋覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于28天。7.5.2漿砌石工程7.6施工交通薄嶺處，工程所在地距漫川鎮(zhèn)2km。鎮(zhèn)政府駐地漫川關(guān)鎮(zhèn)街道村，北距縣城95Km,南距鄖西縣上津鎮(zhèn)15km。工程區(qū)具有滿足場外施工交通及材料運輸?shù)牡胤降缆?，交通便利?.7施工總體布置7.7.1總體布置原則7.7.2施工布置規(guī)劃施工臨建工程量匯總見下表7—2:表7—2施工臨建工程量匯總表編號工程名稱單數(shù)備注導(dǎo)流工程上游圍堰1砂礫石開挖2土石方填筑3防滲土工膜4編織袋裝土(二)下游圍堰1砂礫石開挖2土石方填筑3防滲土工膜4編織袋裝土(三)廠區(qū)圍堰1砂礫石開挖2土石方填筑3防滲土工膜n4編織袋裝土—施工交通工程1臨時道路寬4.0m三臨時供電線路1400v臨時線路2四施工臨時占地1工棚及庫房2辦公及生活文化福利建筑n7.7.3工程棄渣及占地進(jìn)水口土石方開挖量約為47380m3,輸水隧洞開挖量不大，出渣量約為廠區(qū)土石方開挖量約為11340m3,回填量約為6000m3,挖填平衡后，尚有上、下游副壩土石方開挖量約為15650m3,回填量約為4600m3,挖填平衡施工臨時占地包括辦公、生活及文化福利建筑等、綜合加工廠、設(shè)備停7.8施工總進(jìn)度及分期計劃造項目工期控制在一年以內(nèi)?？偣て?2個月，跨兩個年度。施工準(zhǔn)備期：安排在第一年9—10月，時間為1.5個月，主要進(jìn)行征地、主體工程施工期：輸水隧洞的開挖及襯砌安排6個半月，第一年12月中旬始，第二年6月底完工；攔河壩加高及進(jìn)水口安排在第一年11月下旬第二年4月上旬完成；廠區(qū)安排在在第一年12月中旬第二年7月底完成；開關(guān)站、機組安裝安排4個月，第二年4月中旬始，8月中旬末結(jié)束；上、下游副壩施工自第二年1月中旬始，5月中旬末結(jié)束。表7—4主要施工機械匯總表機械設(shè)備型號規(guī)格單位數(shù)量挖掘機臺2裝載機臺2自卸汽車輛4振動碾臺1振動碾臺1蛙式打夯機臺4沖擊鉆臺2泥漿泵臺2高速攪拌機臺2地質(zhì)鉆機臺2氣腿式風(fēng)鉆臺通風(fēng)機臺3V型礦車輛拌合機臺8插入式振搗器臺灌漿設(shè)備套2機動翻斗車輛4手推車臺4抽水泵臺6鋼木加工設(shè)備套4電焊機臺4空壓機臺2薄嶺電站主要工程量、材料量統(tǒng)計見表7—5,表7—6。表7—5主要工程量統(tǒng)計表明挖土石方填筑土石方洞挖石方混凝土漿砌石鋼筋單位t數(shù)量表7—6主要材料量統(tǒng)計表圓鋼水泥木材汽油柴油炸藥塊石砂子石子單位ttttt數(shù)量總工日6.06萬個，其中技工2.66萬個，普工3.40萬個。8工程占地及賠償加高后水面面積由原來的21×10?m2增加為28.25×10?m2。8.2工程占地水電有限公司征用，無永久占地。施工期臨時占地約2700m2(約4畝)。占地約2700m2(約4畝),根據(jù)國家相關(guān)政策并結(jié)合工程所在地實際情況9環(huán)境保護(hù)設(shè)計9.1環(huán)境影響評價9.1.1生態(tài)環(huán)境影響評價力擁有量和自給率的同時，對于轉(zhuǎn)變當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的燃料使用方式(用煤、用根據(jù)陜水電發(fā)[2010]11號陜西省水利廳關(guān)于加強水能資源開發(fā)管理水量一般不應(yīng)小于河道控制斷面多年平均流量的10%。該水電站為壩后式電站所需的大量建材及勞力將取(用)自本地，創(chuàng)造不容忽視的社會收益。9.2.1水污染防治9.2.2大氣污染防治9.2.3噪聲防治9.2.5施工人群健康保護(hù)9.2.6對周邊區(qū)域環(huán)境影響保護(hù)交叉路口設(shè)置臨時交通崗(哨),保證交通正常有序，以減少施工對交通安9.3環(huán)境保護(hù)投資估算預(yù)備費等組成。本工程環(huán)境保護(hù)估算總投資為18.48萬元，見表9-1。表9-1環(huán)境保護(hù)投資估算表序號投資環(huán)境保護(hù)措施費1.污水處理生產(chǎn)、生活污水處理2.噪聲防治包括機械設(shè)備、場地和個人防護(hù)三項3.生活垃圾處理4.大氣污染控制施工現(xiàn)場粉塵控制和道路灑水5.人群健康保護(hù)施工人員防疫、檢疫、傳染媒介控制等二環(huán)境監(jiān)測費三環(huán)境保護(hù)獨立費1.監(jiān)理費1人按12個月計算2.環(huán)境影響評價費四基本預(yù)備費包括處理環(huán)境突發(fā)事件等，取一至三項的10%總投資9.4環(huán)保建議薄嶺電站增容改造工程新增裝機容量為1600×2kw,總裝機容量3200kw,工程規(guī)模為小(2)型工程，工程等別為V等。工程主要由引水樞能力Q=32.0m3/s。人，其中管理人員3人，檢修人員5人，運行工人28人。11.2管理范圍11.3管理區(qū)規(guī)劃及設(shè)施