河南省嵩縣山峽生態(tài)水電站工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

1綜合說(shuō)明 1 1 2 4 7 91.6機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu) 2水文 2.1流域自然地理概況 2.2氣象 2.3水文基本資料 2.4徑流 2.5洪水 293工程地質(zhì) 3.3渠首壩壩址工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià) 3.4引水隧洞工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià) 3.5站址工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià) 4工程任務(wù)和規(guī)模 4.1地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況及區(qū)間水電規(guī)劃 4.2工程建設(shè)的必要性及開(kāi)發(fā)建設(shè)任務(wù) 435工程布置與設(shè)計(jì) 5.1工程等別及編制依據(jù) 5.2電站型式、壩型、壩軸線選擇及工程整體布置 5.4引水渠線工程 5.5電站樞紐工程 6機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu) 6.2電工 76 7工程管理 7.2主要管理設(shè)施 787.3工程管理運(yùn)用 798施工組織設(shè)計(jì) 8.6施工布置 82 9.1渠首回水淹沒(méi) 9.3工程臨時(shí)占地 83 11工程投資估算 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。8711.2投資主要指標(biāo)………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。87 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。88 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。89 12經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 13工程招投標(biāo)方案 13.2招標(biāo)組織機(jī)構(gòu) 1.1概述山峽生態(tài)水電站位于嵩縣城西14公里處的德亭鄉(xiāng)元灣村伊河省水利廳和國(guó)家水利部的批準(zhǔn)。2002年7月由嵩縣水利電力局編寫(xiě)自1997年5月起，嵩縣水電開(kāi)發(fā)公司就山峽水電站開(kāi)發(fā)方案組織了多次專(zhuān)家論證。1997年7月至10月，嵩縣水電開(kāi)發(fā)公司委托河1.2.1流域概況平方公里，總落差1500多米，大部分落差在嵩縣陸渾水庫(kù)以上，此間落差1200米，占總落差的80%以上。電站渠首石夾村。渠首控制流域面積2600平方公里，站址控制流域面積2959平方公里。渠首處多年平均流量20.5立方米/秒，相應(yīng)于保證率P=80%的保證流量為4.8立方米/秒。1.2.2氣象電站所在區(qū)域?qū)贉貛降丶撅L(fēng)氣候，一年四季分明，光照充足，各地年均氣溫14℃,極端最高溫度43.6℃,極端最低溫度-19.1℃,無(wú)霜期181天，冰期64天，平均日照2296小時(shí)，年平均降雨量為700-800mm,年內(nèi)分配不均勻，冬季降水量偏少，僅占8-10%左右。年徑流變化規(guī)律與降雨一致。區(qū)內(nèi)夏季盛行偏東風(fēng)，冬季多西北風(fēng)，年平均風(fēng)速1.5米/秒，最大風(fēng)速12米/秒。渠首以上集水面積的自然地理?xiàng)l件及徑流時(shí)空分布特性與東灣水文站相同，可直接取東灣水文站資料。從1960-1996年?yáng)|灣站實(shí)測(cè)37年水文資料看徑流周期性變化明顯，基本上可分為三個(gè)周期，第一周期1964-1974年共11年，年均徑流量6.5億m;第二周期1975-1983共9年，年均徑流量6.3億m2,第三周期為1984-1988年加1960-1963年共9年，年均徑流量6.3億m3,該系列年均徑流量6.4億m3,合平均流量20.43立方米/秒。徑站資料統(tǒng)計(jì)，七、八月份占90%,九月份占10%,一次洪水歷時(shí)1-3和1940年洪水5070米水分別為20年和50年一遇。渠道設(shè)計(jì)洪水20年一遇。施工期洪水5年一遇。1.3工程地質(zhì)山包高程430米左右，右岸高程450米左右，河底高程387-388米，1.3.3引水隧洞工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)本工程引水渠經(jīng)九仗溝和蠻峪河，到電站站址處，全長(zhǎng)6065米，其中隧洞4977米，明渠段長(zhǎng)641米，暗渠及倒虹吸長(zhǎng)447米。渠線經(jīng)過(guò)地段沒(méi)有區(qū)域性斷層通過(guò)，局部有小規(guī)模斷層，構(gòu)造裂隙比較發(fā)育。隧洞進(jìn)出口洞臉基巖為玄武巖，巖體較好且比較完整。1號(hào)洞進(jìn)洞臉巖體完整，下游出口段基巖風(fēng)化較嚴(yán)重，比較破碎；2號(hào)洞進(jìn)出口洞臉巖體穩(wěn)定性較好，洞身山體雄厚；3號(hào)洞中間有F斷層通過(guò)，進(jìn)口段巖體呈強(qiáng)風(fēng)化狀，下游段還可能遇到部分破碎巖體，出口山坡陡峻，巖體較完整，但閉合裂隙較發(fā)育。明渠三段。第一段上游500米為淤積地，第二、三段均為坡積層覆蓋，覆蓋層主要為碎石土和大塊石，土含量不均，厚度4-5米。明渠段巖體裸露較好，多較完整，能形成穩(wěn)定的陡坡。對(duì)于局部遇到破碎巖體，建議采取防護(hù)措施?；﹩?wèn)題。局部破碎巖體，要進(jìn)行適當(dāng)處理。蠻峪河倒虹吸河床為砂礫卵石覆蓋，岸邊基巖除右岸有部分強(qiáng)風(fēng)化外，其余為弱風(fēng)化，多較完整，兩岸山坡為灰黃色壤土含碎石，結(jié)構(gòu)較致密。1.3.4站址工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)電站站址位于栗子坪電站渠首閘北邊山溝中，沖溝寬約50米左右，河中和兩岸山脊均為第四覆蓋層，溝中無(wú)水，覆蓋層為黃色粉質(zhì)壤土，電站底板座落在基巖上。工程地質(zhì)條件較好。但電站周?chē)疗?.4工程任務(wù)和規(guī)模中工業(yè)增加值276883萬(wàn)元；農(nóng)業(yè)增加值156963萬(wàn)元。2007年糧食總產(chǎn)量204907噸。近年來(lái)，該縣形成了以黃金為主的礦產(chǎn)開(kāi)采黃河、淮河和長(zhǎng)江，水能理論蘊(yùn)藏量13.724633千瓦，占可開(kāi)發(fā)量的45.7%。以上資源為開(kāi)發(fā)嵩縣提供了有利條件，但由于萬(wàn)千瓦時(shí)，有效解決8500戶(hù)31600人農(nóng)民的生活燃料問(wèn)題；保護(hù)森林植被面積10.2萬(wàn)畝；每年可減少二氧化碳排放4.87萬(wàn)噸。不僅1.4.2伊河嵩縣段水電開(kāi)發(fā)規(guī)劃1.4.3徑流調(diào)節(jié)采用從1960-1996年?yáng)|灣站實(shí)測(cè)37年水文資料。從表上看徑流11年，年均徑流量6.5億m2;第二周期1975-1983共9年，年均徑流量6.3億m3,第三周期為1984-1988年加1960-1963年共9年，年均徑流量6.3億m3,該系列年均徑流量6.4億m3,合平均流量20.43將豐平枯三個(gè)典型代表年的月平均流量按從大到小的次序排頻，求得保證率80%時(shí)的保證流量Qp為4.8m3/s,該電站保證出力Np為1140.5kw,設(shè)計(jì)流量為19.6m3/s。1.5工程布置與設(shè)計(jì)山峽生態(tài)水電站是伊河干流上的徑流式電站，按照《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2000)規(guī)定，本電站工程裝機(jī)4800kw屬小(II)型，工程等別為V等，渠首樞紐及電站工程的建筑物均為5級(jí)建筑物。本工程防洪標(biāo)準(zhǔn)如下：渠首樞紐設(shè)計(jì)和校核洪水標(biāo)準(zhǔn)分別為10年一遇和50年一遇；電站廠房設(shè)計(jì)和校核洪水標(biāo)準(zhǔn)分別為20年一遇和50年一遇。1.5.2電站站址、壩型、壩軸線選擇(1)電站站址方案比較上站址位于栗子坪電站渠首壩上游1.8公里的大柿溝，站址處地形地質(zhì)條件較好，引水渠較短，但需多修1.8公里進(jìn)廠公路或過(guò)伊河漫水橋及河灘進(jìn)廠道路，且不能改善下游的栗子坪電站運(yùn)行條件，電站水頭也較下方案少1.6米。下方案位于栗子坪電站渠首壩下游80米處石夾村，雖然引水渠長(zhǎng)1.8公里，但進(jìn)廠交通方便，增加1.6米水頭，且每年可增加栗子坪電站發(fā)電量100×101千瓦時(shí)，因此選擇下站址方案。(2)壩址選擇經(jīng)過(guò)對(duì)上、下壩址兩個(gè)方案的地形地質(zhì)條件及工程量分析對(duì)比，認(rèn)為上壩址方案優(yōu)于下壩址方案，且該壩線位于東灣村南部，淹沒(méi)損失較下壩址小，投資小，交通便利。所以選擇上壩址方案。(3)壩型選擇通過(guò)方案比較砂卵石硬殼壩投資較少，施工方便，但防滲效果較1.5.3渠首工程流域面積2623km2,年徑流量6.19×10*m3,年平均輸砂量320×10't,(1)引水渠線方案(2)明渠及隧道工程斷面設(shè)計(jì)明渠采用梯形斷面，底寬2米，深3.60米，內(nèi)邊坡為1:1,內(nèi)邊坡及底部用C15砼內(nèi)襯10厘米厚，縱坡為1/2000。暗渠縱坡為1/1500,橫斷面為寬4.05米，高4.17米，城門(mén)洞形，全部用漿砌石(3)蠻峪河倒虹吸面，過(guò)水?dāng)嗝鏋?×2.4×2.7m2;水頭差1.0米。頭也較下方案少1.6米。下方案位于栗子坪電站渠首壩下游80米處前池采用正面進(jìn)水、側(cè)面溢流的布置形式，前池底長(zhǎng)23.4米，寬15米，深7.52米，底部高程△378.96米。前池正常高水位386.48米，引水渠底為382.88米，以1:3坡度與前池底相接。溢流堰為漿砌石重力式實(shí)用堰，長(zhǎng)20米，底寬7米，堰頂高程386.53米，最大泄水量23立方米/秒，泄水入栗子坪電站渠首進(jìn)水閘后。沖砂閘在溢流堰與進(jìn)水室之間，與進(jìn)水室垂直，沖砂閘閘孔尺寸1.8×2(寬×高)平方米，沖砂流量24立方米/秒。整個(gè)前池為全挖側(cè)壁護(hù)坡，底板50厘米厚砼。經(jīng)比較進(jìn)水室采用虹吸式進(jìn)水口，這種進(jìn)水形式，水口前。整個(gè)進(jìn)水室段長(zhǎng)12.5米、寬12米，其口建一真空破壞閥操縱室，面積2.8×9平方米。(3)壓力管道本電站設(shè)計(jì)水頭29.7米，屬低水頭電站。壓力管道軸線與廠房53.4米，與水平面成32.6°角，管內(nèi)流速3米/秒，兩根管徑分別為2.4米和1.7米，壁厚25厘米。(4)廠房主廠房長(zhǎng)26.02米，寬12.1米，高11.38米，發(fā)電機(jī)層以上為程△372.38米，基礎(chǔ)底面高程350.54米。兩臺(tái)機(jī)機(jī)組間距7.5米。(5)升壓站、辦公生活區(qū)及其它高程362米。辦公及生活區(qū)布置在回車(chē)場(chǎng)右側(cè)，建筑面積1000平方1.6機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu)組最大允許吸出高度為2.225m,經(jīng)計(jì)算，確定機(jī)組安裝高程為廠房頂部吊車(chē)梁上安裝有一臺(tái)電動(dòng)橋式起重機(jī)。在廠房361.50米高程上安有兩臺(tái)立式水輪發(fā)電機(jī)(間距7.5米)和兩臺(tái)調(diào)速器。水廠房356.88米高程上設(shè)有空壓機(jī)室。安裝間下354.04米高程上設(shè)有1.6.2.1接入電力系統(tǒng)方式及電氣主接線選用兩臺(tái)主變壓器(1號(hào)變壓器容量2000千伏安，2號(hào)變壓器容量42B),分別接在6.3和10kv母線上，兩臺(tái)廠用變壓器低壓側(cè)采用特1.6.2.2主要電氣設(shè)備(1)主變壓器選用兩臺(tái)主變壓器(1號(hào)變壓器容量2000千伏安，2號(hào)變壓器容量4000千伏安),型號(hào)為S11型升壓變壓器。(2)廠用變壓器兩臺(tái)廠用變壓器均為三相油浸自冷式銅線電力變壓器，型號(hào)為(3)過(guò)電壓保護(hù)及接地為了防止雷電波沿線路侵入到發(fā)電廠的電氣設(shè)備上，在10千伏避雷針設(shè)單獨(dú)接地裝置，接地電阻R≤10歐姆。人工接地網(wǎng)，并與升壓站接地網(wǎng)連成一體。1.6.2.3電氣設(shè)備布置對(duì)面布置保護(hù)屏，弧形布置，總長(zhǎng)度7.245米，曲率半徑8米，集控臺(tái)離保護(hù)屏1.8米，屏離墻1.2米(凈距),控制臺(tái)離墻6.5米(凈發(fā)電機(jī)出口電壓互感器和勵(lì)磁變壓器沿發(fā)電機(jī)出線方向就地布置在水輪發(fā)電機(jī)層副廠房處，電流互感器布置在機(jī)墩上。1.6.3金屬結(jié)構(gòu)本電站有渠首進(jìn)水閘、沖砂閘及前池沖砂閘，均采用平板鋼閘門(mén)和螺桿啟閉機(jī)。渠首進(jìn)水閘及前池進(jìn)口前均1.7工程管理本工程由嵩縣水利電力局行使國(guó)家出資人代表職能，由下屬的產(chǎn)及管理人員編制為16人。1.8施工組織設(shè)計(jì)峪河至電站，總長(zhǎng)6065米。現(xiàn)已有到栗子坪電站渠首的公路左壩肩布置有沖砂閘、進(jìn)水閘。受洪水汛情的影響，渠首工程應(yīng)在頭年10月至次年5月枯水期用5年一遇。引水工程全長(zhǎng)6065米，其中明渠641米，隧洞4977米，倒虹吸總長(zhǎng)275米，暗渠長(zhǎng)172米。建筑物較多，需選用專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)進(jìn)(1)修通電站站址內(nèi)、外交通公路。(2)電站施工臨時(shí)用房建設(shè)。(3)水、電的暢通。(2)電：就近從10kv線路上接線使用。(3)水：施工期可從伊河中取水。(4)其他：施工中，首先回填出廠區(qū)部分回車(chē)場(chǎng)。以便于放置鋼(5)基坑排水需設(shè)2臺(tái)20HL-40水泵抽水。本電站由嵩縣水利電力局所屬的嵩縣龍?jiān)此娪邢薰矩?fù)責(zé)建計(jì)劃工程總工期3年，2009年10月開(kāi)工，2012年10月竣工發(fā)電。工程第一年度完成渠首壩水下工程及部分渠道土石方工程和電站樞1.9工程淹沒(méi)及占地補(bǔ)償渠首壩回水淹地100畝，其中旱地40畝，林地20畝，荒灘地40畝，不涉及人口搬遷。渠道及廠房樞紐占地50畝，賠償房屋101.10環(huán)境影響評(píng)價(jià)及水土保持(3)電站：通過(guò)工程布置和工程措施，盡可能少(4)施工道路：利用原有道路，采用拓寬、取直等工程措施，減1.11工程投資估算萬(wàn)元，設(shè)備購(gòu)置及安裝工程886.11萬(wàn)元，臨建工程260.74萬(wàn)元，其他費(fèi)用260.74萬(wàn)元，金屬結(jié)構(gòu)及安裝工程24.52萬(wàn)元；獨(dú)立費(fèi)用605.33萬(wàn)元。依據(jù)河南省水利廳豫水建(2006)52號(hào)文發(fā)布的《河南省水利(估)算編制規(guī)定》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“規(guī)定”)進(jìn)行編制。本工程總投資4991.58萬(wàn)元，申請(qǐng)國(guó)家以電代燃資金2496萬(wàn)元，貸款1498萬(wàn)元，地方自籌998.0萬(wàn)元。1.12經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)(3)基準(zhǔn)年為2009年；(4)項(xiàng)目總投資構(gòu)成及資金籌措：本項(xiàng)目總投資為4991.58萬(wàn)元，計(jì)劃申請(qǐng)國(guó)家以電代燃資金50%;申請(qǐng)銀行貸款30%;自籌20%。為8.8%,作為公益性項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)是可行的。經(jīng)過(guò)費(fèi)用效益調(diào)整，國(guó)民經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為10.5%,經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值1.12.4評(píng)價(jià)結(jié)論綜上分析，該項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)可行，具有抗風(fēng)險(xiǎn)能力，財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)行，同時(shí)該工程社會(huì)效益巨大，應(yīng)盡快開(kāi)工建設(shè)。1.13工程招投標(biāo)方案依據(jù)《中華人民共和國(guó)招標(biāo)投標(biāo)法》規(guī)定，本工程監(jiān)理及施工本工程采用公開(kāi)招標(biāo)方式。投標(biāo)單位或供應(yīng)商應(yīng)達(dá)到三家以上，并具備承擔(dān)該工程項(xiàng)目能力，資信良好的法人單位。員會(huì)由有關(guān)方面的專(zhuān)家組成，成員人數(shù)為5人以上的單數(shù)。招標(biāo)人根據(jù)評(píng)標(biāo)委員會(huì)提出的書(shū)面報(bào)告和推薦的中標(biāo)人確定中間落差1200米，占總落差的80%以上。平方公里。渠首處多年平均流量20.5立方米/秒，多年平均徑流量2.2氣象載：各地年均氣溫14℃,極端最高溫度43.6℃,極端最低溫度-19.1℃,無(wú)霜期181天，冰期64天，平均日照2296小時(shí)，年平均北風(fēng)，年平均風(fēng)速1.5米/秒，最大風(fēng)速12米/秒。2.3水文基本資料系列名稱(chēng)站名流域面積資料系列年限(年)資料年代年徑流欒川1959-1990缺1968-1973潭頭東灣洪峰欒川調(diào)查1954潭頭1961、1977-1990調(diào)查1935東灣1960-1996調(diào)查1940量量洪欒川潭頭無(wú)東灣含沙量欒川潭頭東灣今?，F(xiàn)搜集到水文資料情況如下：徑流系列從1957-1961年，山峽生態(tài)水電站渠首位于東灣水文站上游3公里處，距潭頭站27公里，渠首以上伊河干流穿行于深山峽谷中，兩岸灘地較少，引進(jìn)行還原計(jì)算，取東灣站為主要參證站，直接引用實(shí)測(cè)資料。2.4徑流渠首以上集水面積的自然地理?xiàng)l件及徑流時(shí)空分布特性與東灣相同，可直接取東灣水文站資料。從1960-1996年年徑流系列見(jiàn)列表東灣水文站年徑流量過(guò)程線附圖2-1采用從1960-1996年?yáng)|灣站實(shí)測(cè)37年水文資料。從上表看徑流周期性變化明顯，基本上可分為三個(gè)周期，第一周期1964-1974年共11年，年均徑流量6.1億m2;第二周期1975-1983共9年，年均徑流量6.4億m,第三周期為1984-1996年加1960-1963年共17年，年均徑流量5.8億m,該系列年均徑流量6.1億m,合平均流量19.3立方米。徑流深232.6毫米與徑流等值線相符。因此選用以上三個(gè)代年序年徑流量(億)年序年徑流量(億)年序平均年徑流量(億*)東灣水文站資料統(tǒng)計(jì)，七、八月份占90%,九月份占10%,一次洪水歷時(shí)1-3日不等，陡漲陡落，呈單峰型，洪量集中，其中落水時(shí)間為漲水時(shí)間1-5倍左右，兩次洪峰相隔時(shí)間一般為4-7天左右。1940年洪水5070米3/秒。2.5.3設(shè)計(jì)洪水資料年份n均值y萬(wàn)年千年百年五十年計(jì)算采用計(jì)算采用位置重現(xiàn)期(年)55洪峰(m3/s)表中渠首壩設(shè)計(jì)和校核洪水為10年和50年一遇。廠房設(shè)計(jì)和校核洪水分別為20年和50年一遇。渠道設(shè)計(jì)洪水20年一遇。施工期洪水5年一遇。2.5.4泥沙下相反，泥砂資料東灣站有實(shí)測(cè)的1960-1996年37年資料，含沙量位置集水面積多年平均流量多年平均含沙量多年平均輸沙率多年平均輸沙量多年平均水蝕模數(shù)統(tǒng)計(jì)年限東灣2.5.5水位流量關(guān)系位置渠首廠房洪水重現(xiàn)期(年)55洪峰流量相應(yīng)水位(m)3工程地質(zhì)計(jì)段工程地質(zhì)報(bào)告》,并繪了壩址處1:5000地質(zhì)平面圖和河道地質(zhì)剖面圖，該電站渠首壩位于其范圍之內(nèi)。1994年7-8月，嵩縣水利3.2區(qū)域地質(zhì)嶺相對(duì)高度為200—300m,山坡陡峻，坡度在40°—60°之間，河3.3渠首壩壩址工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)伊河呈反“S”形流經(jīng)本區(qū)，河床比降2.5%-3%,河道寬約150m附近，渠首控制流域面積2600Km2,此段河槽寬150-200m。山頂高程多為600m,兩岸石山，基巖裸露完整，山坡陡峻，植被完有的1/500地質(zhì)圖及地質(zhì)縱剖面圖，河床礫石層平均厚度13m,其透3.3.4渠首壩地質(zhì)情況在壩線上游有兩條小斷層：一條NE5°,傾向NE,傾角75°,節(jié)理共有三條，其中走向NE20-30°,傾向SE,傾角15-17°的一組節(jié)理發(fā)育。河床地下水埋深1-2米屬?gòu)?qiáng)透水性，壩址處不透水層左岸4-6米，右岸為26米，河床部分為25-45米，個(gè)別地方為100米，流灣道處(上壩址方案)。此處為伊河“U”型拐彎的上段，兩岸山3.4引水隧洞工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)層，寬1米。脈一致，為40°,傾北西，傾向85-90°,寬0.5米。(1)走向120°—140°,傾東北，傾角15°—23°(2)走向130°—170°,傾北東，傾角65°—80°(3)走向30°—70°,傾北西，傾角55°—88°(4)走向20°—80°,傾南東，傾角65°—80°(5)走向110°—120°,傾南西，傾角70°—80°3.5站址工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)3.6.2引水渠線。(1)部分段隧洞屬I(mǎi)II類(lèi)圍巖，穩(wěn)定性較差。施工時(shí)，易產(chǎn)3.6.3站址子坪水電站的發(fā)電量(經(jīng)計(jì)算每年可增加發(fā)電量100萬(wàn)千瓦時(shí)),經(jīng)邊坡穩(wěn)定，基巖高程在356米處，電站底板座落在基巖上。工程地距1～1.3Km儲(chǔ)量大于5萬(wàn)m。中國(guó)水電十一局鄭州科研設(shè)計(jì)有限公司384工程任務(wù)和規(guī)模4.1地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況及區(qū)間水電規(guī)劃4.1.1地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況嵩縣屬洛陽(yáng)管轄，縣城距洛陽(yáng)90千米。全縣總面積3009km2,山區(qū)面積占90%,其中耕地面積48.91萬(wàn)畝，全縣有16個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，316個(gè)行政村，3700個(gè)村民組。全縣總戶(hù)數(shù)140500戶(hù)，其中農(nóng)業(yè)戶(hù)數(shù)125500戶(hù)。全縣總?cè)丝?42800人，其中農(nóng)業(yè)人口為455700人，占總?cè)丝诘?4%。全縣經(jīng)濟(jì)以黃金、農(nóng)林牧魚(yú)、旅游為主，嵩縣屬?lài)?guó)家新世紀(jì)扶貧攻堅(jiān)縣，2007年完成國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值629216萬(wàn)元，人均11592元，其中工業(yè)增加值276883萬(wàn)元；農(nóng)業(yè)增加值156963萬(wàn)元。2007年糧以水泥為主的建材業(yè)，以中藥加工為龍頭的加工業(yè)；以水電為主的能源工業(yè)。其中黃金業(yè)發(fā)展很快。近年來(lái)旅游業(yè)又成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，全年全縣接待游客120萬(wàn)人次，收入逐步提高?？h交通事業(yè)嵩縣礦產(chǎn)資源已探明礦產(chǎn)30余種，尤以黃金、鉬、鐵、硅、鉀長(zhǎng)石、瑩石儲(chǔ)量豐富。水力資源，境內(nèi)伊河、汝河、白河三條河流分別注入黃河、淮河和長(zhǎng)江，水能理論蘊(yùn)藏量13.7萬(wàn)千瓦，可開(kāi)發(fā)量5.38萬(wàn)千瓦。目前在干流上已建成和正在建設(shè)的水電站9座，總裝機(jī)容量為24633千瓦，占可開(kāi)發(fā)量的45.7%。以上資源為開(kāi)發(fā)嵩縣提供了有利條件，但由于該縣經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較差，工礦業(yè)及小水電站開(kāi)發(fā)規(guī)模還比較小。并且由于缺煤少電，大部分人做飯取暖均以柴草為主，森林草木被伐，水土流失和洪澇災(zāi)害頻發(fā)，山區(qū)農(nóng)民更是陷入到越伐越窮，越窮越燒的惡性循環(huán)之中。4.1.2區(qū)域水電開(kāi)發(fā)規(guī)劃情況伊河上游的開(kāi)發(fā)，在欒川境內(nèi)已建成的有龍王撞、大青溝、馬路灣、拔云嶺電站。嵩縣境內(nèi)已建的有前河電站、栗子坪電站、新城電站、陸渾水庫(kù)電站、鋪溝水電站。上游欒川縣境內(nèi)的金牛嶺水庫(kù)與小河口水庫(kù)將來(lái)建成后，對(duì)伊河來(lái)水可進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，下游一系列徑流式電站都將受益，增加發(fā)電量。山峽生態(tài)水電站的發(fā)電量也將隨之增加。由于山峽生態(tài)水電站尾水直接泄入其下一級(jí)的栗子坪水電站引水渠，從而改善了栗子坪電站原引水條件，減少渠首壩基滲水損失和渠道清淤工作量，使其每年可增加發(fā)電量100×10?千瓦時(shí)，同時(shí)為栗子坪電站擴(kuò)機(jī)改造創(chuàng)造了前提條件。4.2工程建設(shè)的必要性及開(kāi)發(fā)建設(shè)任務(wù)4.2.1工程建設(shè)的必要性與可行性嵩縣地處豫西山區(qū)，是以農(nóng)業(yè)為主的國(guó)家級(jí)貧困縣，經(jīng)濟(jì)落后，工業(yè)不發(fā)達(dá)，人民生活水平較低。當(dāng)前發(fā)展經(jīng)濟(jì)已成為嵩縣人民的迫切愿望，“富民強(qiáng)縣，工業(yè)興縣”已成為嵩縣當(dāng)前乃至今后長(zhǎng)期發(fā)展的主題。作為河南省小水電代燃料的第一批試點(diǎn)縣，嵩縣人民已對(duì)小水電的開(kāi)發(fā)傾注了極大的熱情!伊河作為黃河的一條較大支流，4.3徑流調(diào)節(jié)本電站渠首徑流采用從1960-1996年?yáng)|灣站實(shí)測(cè)37年水文資料。該系列年均徑流量6.1億m3,平均流量20.43立方米/秒。古年序年徑流量(億)年序年徑流量(億*)年序平均年徑流量(億)定，水電站設(shè)計(jì)保證率為85%,一般采用以85%(枯)、50%(平)、15%(豐)三個(gè)頻率水文代表年進(jìn)行計(jì)算。4.4水能計(jì)算式中：E——多年平均發(fā)電量η*——水輪機(jī)平均效率88%H——水頭，按平均水頭29.7米由于東灣水文站與山峽電站渠首流域面積僅相差8.8%,徑流系根據(jù)東灣水文站1960-1996年37年實(shí)測(cè)日平均流量資料，求得東灣水文站保證率P=80%的保證流量為Q保=4.8立方米/秒。為19.6m3/s.根據(jù)裝機(jī)容量范圍，選擇裝機(jī)4000千瓦，4800千瓦、5200千裝較案 裝較案設(shè)計(jì)引水流量m3/s多年平均發(fā)電量101千瓦·時(shí)多年平均徑流量10'm工程總投資萬(wàn)元單位千瓦投資元/千瓦單位電能投資元/千瓦均較優(yōu)越，確定裝機(jī)4800千瓦。根據(jù)山峽生態(tài)水電站渠首1960-1988年29年日平均流量系列，ηk——水輪機(jī)平均效率88%η發(fā)——發(fā)電機(jī)平均效率94.5%η傳——傳動(dòng)效率100%Qn——日平均流量，引水損失系數(shù)0.97H——水頭，按平均水頭29.7米計(jì)算成果見(jiàn)下表(表4-3)多年平均發(fā)電量計(jì)算成果表表4-3年份年份平均5.1工程等別及編制依據(jù)和國(guó)水利部頒發(fā)的《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 工程等別為V等，渠首樞紐及電站工程的建筑物均為5級(jí)建筑物。電站廠房設(shè)計(jì)和校核洪水標(biāo)準(zhǔn)分別為20年一遇和50年一遇。5.2電站型式、壩型、壩軸線選擇及工程整體布置主要是壩后式電站與徑流式電站方案比選，兩種方案分述如5.2.3壩型選擇中國(guó)水電十一局鄭州科研設(shè)計(jì)有限公司綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及生態(tài)用水等諸多方面因素，為了使工程能盡快發(fā)揮效益本次設(shè)計(jì)采用砂卵石硬殼壩方案。5.2.4工程總體布置根據(jù)工程開(kāi)發(fā)任務(wù)和工程場(chǎng)址地形地質(zhì)條件，確定本工程由渠首工程、引水隧洞和電站樞紐等部分組成。詳見(jiàn)工程總體布置圖。5.3.1建筑物布置與斷面設(shè)計(jì)1.壩體布置：壩體為心墻式砂卵石硬殼壩，上游壩坡1:2.5,下游壩坡1:8,心墻采用漿砌石，壩頂寬1m。2.壩體滲流計(jì)算及壩基處理(1)壩體防滲計(jì)算對(duì)水庫(kù)大壩在平壩水位(392.0)的浸潤(rùn)線進(jìn)行復(fù)核計(jì)算。水庫(kù)上游壩坡為1:2.5,下游壩坡為1:8,大壩為透水地基上的砂卵石硬殼壩，根據(jù)河南省水利勘測(cè)總隊(duì)提供的《嵩縣山峽水電站壩址樞紐工程地質(zhì)勘察報(bào)告》,壩體土的滲透系數(shù)取2.78cm/s,地基砂礫石層滲透系數(shù)取2.78cm/s,漿砌石心墻的滲透系數(shù)取1.38x10-4cm/s。根據(jù)《碾壓土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》,壩體上游水面以下3.8m的斜坡部分，用具有相同滲流阻力的虛擬矩形體代替，虛擬矩形的寬度△L按下式確定。H?一壩體上游的水深(m)棱體起端的滲流水深ho按正式計(jì)算：通過(guò)壩體的滲流量為：根據(jù)上式用理正軟件計(jì)算不同情況下的滲流情況如下表所示：從簡(jiǎn)圖上可以看出浸潤(rùn)線符合常規(guī)，各種運(yùn)行情況下的滲流情況計(jì)算見(jiàn)下表。表5-1計(jì)算工況上游水位(m)單寬滲流量q(m3/dm)逸出點(diǎn)水深h?(m)平壩蓄水位平壩蓄水位時(shí)(392.0m)浸潤(rùn)線簡(jiǎn)圖(2)壩基處理根據(jù)壩址處工程地質(zhì)勘察報(bào)告，壩基下上部分布的第四系全新統(tǒng)砂卵石層，疏松多孔，泥質(zhì)含量少，屬?gòu)?qiáng)透水層，地下水位高，壩基滲漏損失嚴(yán)重。砂卵石粒徑較大，分選及穩(wěn)定性差，施工開(kāi)挖難度大基坑排水量大，難度高，本設(shè)計(jì)不考慮采用大開(kāi)挖方案。溢流壩上下游設(shè)兩壩基防滲采用砼防滲墻厚0.6m,布置于壩基上游，墻中心距上游壩基邊線1.5m,與上游砼灌注樁在同一排。下游側(cè)灌注樁距下游壩基邊線1.0m,灌注樁徑均為1.0m,樁間距3.5m。3.壩體設(shè)計(jì)及穩(wěn)定驗(yàn)算根據(jù)規(guī)范要求，并結(jié)合水庫(kù)的具體運(yùn)行情況，本次壩坡穩(wěn)定計(jì)閘閘底板高程388.80m兩種情況；(2)對(duì)下游坡，主要分析庫(kù)水位為平壩水位392.0m壩體形成穩(wěn)定滲流時(shí)的正常運(yùn)用條件的計(jì)算工況，下游水深取0m。壩坡抗滑穩(wěn)定分析采用理正軟件計(jì)算，本次分析中使用的計(jì)算參數(shù)，依據(jù)洛陽(yáng)水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院提供的《嵩縣山峽水電站廠區(qū)樞紐工程地質(zhì)勘察報(bào)告》取用。大壩穩(wěn)定計(jì)算參數(shù)選定見(jiàn)表5-2。部位天然容重飽和容重剪切指標(biāo)粘聚力(Kpa)壩體砂礫石層0中國(guó)水電十一局鄭州科研設(shè)計(jì)有限公司式中：w—土條重量；v—垂直地震慣性力(向上為負(fù)，向下為正);u—作用于土條底面的空隙壓力；α—條塊重力線于通過(guò)此條快底面中點(diǎn)的半徑之間的夾c、φ'—土條底面的有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)；R—圓弧半徑。大壩穩(wěn)定分析計(jì)算成果見(jiàn)表5-3:加固后大壩穩(wěn)定分析計(jì)算成果表表5-3部位計(jì)算工況安全系數(shù)計(jì)算值規(guī)范值上游坡平壩水位平壩水位392.0m,下游水深0m形成穩(wěn)定滲流非常從平壩水位392.0m除至388.8m下游坡正常平壩水位位392.0m,下游水深0m形成穩(wěn)定滲流根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL274-2001),4級(jí)建筑物抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)為：正常運(yùn)用條件為1.25;非常運(yùn)用條件為1.15。以上計(jì)算結(jié)果表明：大壩上、下游壩坡抗滑穩(wěn)定性均滿(mǎn)足規(guī)范要求。5.3.2沖沙閘設(shè)計(jì)1工程布置沖沙閘位于溢流壩左端，設(shè)置目的是適時(shí)沖走沉積于進(jìn)水閘前的泥沙和宣泄河道部分洪水，使河道主流靠近于進(jìn)水閘，保證進(jìn)水根據(jù)壩址處地質(zhì)資料，閘址處基巖覆蓋層厚度為4-7m,選用兩a.沖沙閘座落于左岸山體巖石上，此方案在閘后設(shè)44.5m沖沙b.沖沙閘設(shè)置于主河槽處，閘底板下由基巖啟用漿砌石補(bǔ)砌，兩種方案進(jìn)行綜合比選，見(jiàn)表5-4。對(duì)比內(nèi)容a.基巖方案b.河槽方案使用性能消力效果好，安全性高同a工程管理管理方便，運(yùn)行費(fèi)用低管理方便，運(yùn)行費(fèi)用低工程施工巖石開(kāi)挖工程量大巖石開(kāi)挖工程量小，漿砌石補(bǔ)砌量稍大主要工程量石方開(kāi)挖12300m3漿砌石：370m3鋼筋砼：309m3石方開(kāi)挖；400m3土方開(kāi)挖：127m3漿砌石：930m3鋼筋砼：386.5m3沙卵石開(kāi)挖：1200m3工程投資70萬(wàn)元34萬(wàn)元沖沙閘布置為順流向正面沖沙，其軸線與進(jìn)水閘軸線交角為45°,采用平底板有胸腔開(kāi)敞式閘室，共分兩孔，每孔凈寬3m,閘板高程為387.50m,順流向長(zhǎng)為8.32m,啟閉機(jī)房地面高程397.70m,壩前淤沙入渠并使上游水流平順通過(guò)沖沙閘，導(dǎo)流墻頂部高程392.5m,寬0.8m,底板高程385.00m,寬3.5m,采用漿砌石結(jié)構(gòu)，2.水力計(jì)算(1)沖沙設(shè)計(jì)流量的確定以滿(mǎn)足沖沙及穩(wěn)定主槽要求。工程實(shí)踐中，有的采用50%—70%頻率的洪水流量，有的采用相當(dāng)于2.5%—3.0%的多年日平均流量。本工程按50%—70%頻率的洪水流量為674-337m3/s,.5%一好的沖沙閘總寬度約為渠首溢流寬的1/5-1/20,在本工程中，擬取120m3/s,沖沙閘內(nèi)流速是4.5m/s。(2)沖沙粒徑的確定中國(guó)水電十一局鄭州科研設(shè)計(jì)有限公司推的：d一沖沙粒徑V、Vc一分別為沖沙流速及起動(dòng)流速，V=1.3VcH一沖沙槽內(nèi)水深求得沖沙粒徑為d=7.0cm。根據(jù)壩址處地質(zhì)勘探資料，河床礫卵石覆蓋層卵石的粒徑一般在2-8cm,其含量占30%左右，因此所選用的沖沙流速是適宜的。(3)消能防沖設(shè)計(jì)水閘消能分三種情況考慮：一是溢流壩段正常擋水，即上游水位392.00m;二是設(shè)計(jì)水位，即上游水位395.60m;三是校核水位消能計(jì)算躍后水深h"c的計(jì)算公式：h'c一躍前水深(m);Fi—躍前斷面處的弗勞德數(shù)；經(jīng)計(jì)算確定消力池尺寸：池長(zhǎng)11m,池深1.3m,由長(zhǎng)4.5m的1:中國(guó)水電十一局鄭州科研設(shè)計(jì)有限公司3的斜坡與閘底板相接。因消力池尾部基本上為裸露的基巖，故池后設(shè)7m長(zhǎng)漿砌石海漫，以進(jìn)一步消除消力池后的水流余能。防沖計(jì)算沖沙閘上游沖刷深度按下式計(jì)算：式中：9m一沖沙閘上游最大單寬流量(m3/s.m);d一河床砂粒的平均粒徑，即dso(cm)t一海漫末端水深。經(jīng)計(jì)算，上游最大沖深tp=0.8m;因此沖沙槽起始處漿砌石齒墻埋深擬定為1.3m。下游海漫末端位于裸露的基巖處，因此下游海漫末端的沖刷可不考慮。3.閘室結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定計(jì)算沖沙閘采用整體式底板，即閘墩和底板整澆。閘底板、閘墩及閘室上部結(jié)構(gòu)分別采用彈性力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)方法進(jìn)行計(jì)算，各部分應(yīng)力值均滿(mǎn)足容許應(yīng)力要求。由于閘基為補(bǔ)砌的漿砌石，因此閘的穩(wěn)定應(yīng)滿(mǎn)足閘基壓應(yīng)力的要求及閘室抗滑穩(wěn)定的要求。1.閘室基底壓應(yīng)力驗(yàn)算沖沙閘為兩孔布置，結(jié)構(gòu)布置對(duì)稱(chēng)。計(jì)算時(shí)取全寬為計(jì)算單元。中國(guó)水電十一局鄭州科研設(shè)計(jì)有限公司基底壓力按下式計(jì)算：式中：pma一閘室基底壓力的最大值與最小值(KPa)S一閘室底板底面的面積(m2)向的形心軸的力矩之和(KN.m);W一底板底面對(duì)上述形心軸的截面矩(m3)求得各種計(jì)算條件下的基底壓應(yīng)力值間表5-5表5-5計(jì)算條件基底壓應(yīng)力完建時(shí)正常運(yùn)用設(shè)計(jì)洪水校核洪水由上表可以看出各種計(jì)算條件下，基底壓應(yīng)力值均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要2.水平抗滑穩(wěn)定計(jì)算閘室沿閘基面的抗滑穩(wěn)定按下式計(jì)算：f一閘室底面與閘基接觸面的摩擦系數(shù)；ZH一作用于閘室的全部水平荷載之和；求得各種情況下的安全系數(shù)見(jiàn)表5-3計(jì)算條件安全系數(shù)正常運(yùn)用設(shè)計(jì)洪水校核洪水由表5-6看出1.工程布置進(jìn)水閘位于山峽渠首壩左岸，沖沙閘左側(cè)。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB50201-94,試確定進(jìn)水閘的設(shè)計(jì)級(jí)別為5級(jí)，據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)確定進(jìn)水閘的防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇設(shè)計(jì)，20年一遇校核，根據(jù)渠道引水流量要求，確定進(jìn)水閘設(shè)計(jì)引水流量為22m3/s。為了使進(jìn)水閘水流比較平順和盡量減少泥沙進(jìn)入進(jìn)水閘。根據(jù)因此，進(jìn)水閘和沖沙閘之間的夾角采用45°。進(jìn)水閘座落與左岸基巖上，采用平底板涵洞式，閘孔寬3m,設(shè)一孔，閘室長(zhǎng)7.5m,設(shè)工作閘門(mén)和檢修閘門(mén)各一道。閘墩厚0.8m,閘墩頂部高程為397.70m,閘底板高程388.80m,閘底板厚0.7m,閘室上游設(shè)漿砌石攔沙坎，厚0.4m,坎頂高程與閘底板高程相同。閘室下游接長(zhǎng)6m的過(guò)渡段，2水力計(jì)算渠首進(jìn)水閘為低壩取水，水閘的閘前水位是根據(jù)上游來(lái)水情況決定的，當(dāng)上游來(lái)水量大于電站的引用流量時(shí)，則閘前水位高于392m,當(dāng)上游來(lái)水量小于電站引用流量時(shí)，閘前水位就等于或低于閘孔寬度的確定：計(jì)算控制條件分三種：1.時(shí)；2.上游水位為10年一遇設(shè)計(jì)水位；3.上游水位為20年一遇校H?一堰頂總水頭(包括行近水頭)E一側(cè)收縮系數(shù)過(guò)流能力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5-7:流量(m3/s)閘前水位(m)閘后水位(m)閘門(mén)開(kāi)啟高度(m)全開(kāi)3.閘室的穩(wěn)定中國(guó)水電十一局鄭州科研設(shè)計(jì)有限公司閘室基底壓應(yīng)力驗(yàn)算進(jìn)水閘為單孔布置，計(jì)算時(shí)取全寬為計(jì)算單元?；讐毫Π聪率接?jì)算：S一閘室底板底面的面積(m2)向的形心軸的力矩之和(KN.m);W一底板底面對(duì)上述形心軸的截面積(m3)求得各種計(jì)算條件下的基底壓應(yīng)力值間表5-8表5-8計(jì)算條件基底壓應(yīng)力完建時(shí)正常運(yùn)用設(shè)計(jì)洪水校核洪水由上表可以看出各種計(jì)算條件下，基底壓應(yīng)力值均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要4.閘室抗滑穩(wěn)定計(jì)算閘室嚴(yán)閘基面的抗滑穩(wěn)定按下式計(jì)算：Kc一計(jì)算抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；f一閘室底面與閘基接觸面的摩擦系數(shù)；求得各種情況下的安全系數(shù)見(jiàn)表5-9計(jì)算條件安全系數(shù)正常運(yùn)用設(shè)計(jì)洪水校核洪水由表5-9看出5.4引水渠線工程5.4.1引水渠線方案比較根據(jù)渠首與電站站址區(qū)間地形情況，選擇了兩條洞線方案后，由洛陽(yáng)水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院進(jìn)行地質(zhì)勘察之后選擇地質(zhì)條件好的線路作5.4.2隧洞工程設(shè)計(jì)隧洞縱坡為1/1500,橫斷面為城門(mén)洞型，斷面寬4.05米，高4.01米，對(duì)于III類(lèi)圍巖地段，采用C20砼內(nèi)襯。5.4.3明渠及倒虹吸明渠采用梯形斷面，底寬2米，深3.60米，內(nèi)邊坡為1:1,內(nèi)邊坡及底部用C15砼內(nèi)襯10厘米厚。明渠縱坡為1/2000。暗渠縱坡為1/1500,橫斷面為寬4.05米，高4.17米，城門(mén)洞形拱，全部用頭差1.0米。5.5電站樞紐工程5.5.1位置選擇現(xiàn)對(duì)規(guī)劃階段提出的站址方案(上站址方案)與下站址方案進(jìn)上站址位于栗子坪電站渠首壩上游1.8公里的大柿溝，站址處地形地質(zhì)條件較好，引水渠較短，但需多修1.8公里進(jìn)廠公路或過(guò)站凈水頭也較下方案少1.6米。下站址方案位于栗子坪電站渠首壩下游80米處石夾村，雖然引水渠長(zhǎng)1.8公里，但進(jìn)廠交通方便，增加1.6米水頭，且每年可增加栗子坪電站發(fā)電量100×10?千瓦時(shí)，5.5.2壓力前池米，引水渠底為382.88米，以1:3坡度與前池底相接。溢流堰為漿砌石重力式實(shí)用堰。長(zhǎng)20米，底寬7米，堰頂高程386.53米，最大泄水量23立方米/秒，其泄水入栗子坪電站渠首進(jìn)水閘后。沖砂閘在溢流堰與進(jìn)水室之間，與進(jìn)水室垂直，沖砂閘閘孔尺寸1.8×2(寬×高)平方米，沖砂流量24立方米/秒。整個(gè)前池為全挖側(cè)污柵設(shè)在虹吸式進(jìn)水口前。整個(gè)進(jìn)水室段長(zhǎng)12.5米、寬12米，其5.5.3壓力管道道長(zhǎng)53.4米，與水平面成32.6°角，管內(nèi)流速3米/秒，兩根管徑分別為2.4米和1.7米，壁厚25厘米。5.5.4廠房主廠房長(zhǎng)26.02米，寬12.1米，高11.38米，發(fā)電機(jī)層以上為磚混結(jié)構(gòu)，以下為鋼筋砼結(jié)構(gòu)。發(fā)電機(jī)層高程361米，廠房女兒墻高程△372.38米，基礎(chǔ)底面高程350.54米。兩臺(tái)機(jī)機(jī)組間距7.5米。副廠房布置在主廠房上游測(cè)，長(zhǎng)17.5米，寬6.88米，上層與引水量只有13.5立方米/秒，而山峽生態(tài)水電站正常引水流量為5.5.5升壓站、辦公生活區(qū)及其它高程362米。辦公及生活區(qū)布置在回車(chē)場(chǎng)右側(cè)，建筑面積1000平方米。進(jìn)廠公路以1:16的斜坡進(jìn)入廠區(qū)。水位前池水位1、設(shè)計(jì)：386.48米2、最高：387.28米3、最低：383.78米尾水位1、設(shè)計(jì)正常：355.87米2、最低：354.5米3、設(shè)計(jì)洪水(20年一遇)358.93米4、校核洪水(50年一遇)360.27米流量2、設(shè)計(jì)洪水流量：4174立方米/秒(20年一遇)3、校核洪水流量：6462立方米/秒(50年一遇)水頭(凈)1、設(shè)計(jì)：29.7米2、最大：30.4米3、最?。?8.15米I方案：3×1600=4800千瓦HL240-LJ-140配TSL325/36-參案參案I方案3×1600(千瓦)Ⅱ方案1600+3200(千瓦)水輪機(jī)設(shè)計(jì)水頭(m)設(shè)計(jì)流量m3/s轉(zhuǎn)速(r/min)汽蝕系數(shù)(o)出力(kw)發(fā)電機(jī)功率(kw)轉(zhuǎn)速(r/min)最大件重(T)調(diào)速器起重機(jī)(T)設(shè)備年利用小時(shí)(h)量多，明顯優(yōu)于I方案。故最后選定裝機(jī)2臺(tái)的Ⅱ方案。HL240-LJ-140發(fā)電機(jī)TSL325/36-20-3200千瓦6.1.2水輪機(jī)安裝高程重，同時(shí)廠家也建議設(shè)計(jì)單位在計(jì)算得的吸出高度上扣除0.5-1.0口上緣0.3米和兩種機(jī)組發(fā)電機(jī)層在同一高程上的要求來(lái)定安裝高安=355.64米安=355.28米6.1.3調(diào)速器由不同公式計(jì)算出：HL240-LJ-100的調(diào)節(jié)功在685-1108公6.1.4調(diào)節(jié)保證計(jì)算水錘波在管道中往返一次所需要的時(shí)間tr=0.213秒，小于所取的根據(jù)調(diào)節(jié)保證計(jì)算取機(jī)組關(guān)閉時(shí)間4.5秒，壓力相對(duì)升高0.35,小于允許值0.5。機(jī)組最大速率上升為0.44小于允許值0.5。6.1.5主閥由虹吸式駝峰上的真空破壞閥破壞駝峰的真空徹底切斷水流，故在6.1.6輔助設(shè)備根據(jù)機(jī)組的最重件(22.5噸)及廠房布置，選用30/5噸電動(dòng)橋式起重機(jī)一臺(tái)。起重機(jī)跨度：10.5米，起重量：主鉤30噸，副鉤5噸。起吊高度：12米。尾水平臺(tái)設(shè)置手動(dòng)H10型單軌小車(chē)與10噸環(huán)(2)消防設(shè)備(3)通風(fēng)采暖油系統(tǒng)氣系統(tǒng)水系統(tǒng)米高程上安有兩臺(tái)立式水輪發(fā)電機(jī)(間距7.5米)和兩臺(tái)調(diào)速器。側(cè)副廠房356.88米高程上設(shè)有空壓機(jī)室。安裝間下354.04米高程電站僅6公里，10千伏出線一回至蠻峪變電站即可并網(wǎng)運(yùn)行。該站裝機(jī)容量1×1600+1×3200千瓦，發(fā)電機(jī)出線電壓6.3千伏，選用兩臺(tái)主變壓器，(1號(hào)變壓器容量2000千伏安，2號(hào)變壓器容量4000千伏安),分別與1#、2#發(fā)電機(jī)組成發(fā)電機(jī)一變壓器組單方式相互閉鎖互為備用。設(shè)廠用配電屏兩塊，采用400/230伏三相6.2.3.1發(fā)電機(jī)TSL325/36-20,額定容量分別為1600千瓦、3200千瓦，主要參數(shù)見(jiàn)發(fā)電機(jī)主要參數(shù)表表6-2型號(hào)額定功率(kw)額定電壓(v)額定電流(A)功率因數(shù)額定轉(zhuǎn)速(r/mim)飛逸轉(zhuǎn)速(r/min)相數(shù)33頻率(HZ)額定勵(lì)磁電壓(v)額定勵(lì)磁電流(A)接線方法YY6.2.3.2主變壓器主變壓器容量分別按1#、2#發(fā)電機(jī)滿(mǎn)發(fā)時(shí)，升壓送出配置。主目1號(hào)主變2號(hào)主變型號(hào)S11-2000/10.5S11-4000/10.5額定容量(KVA)額定電壓(KV)額定電流(A)接線組別阻抗電壓(%)7油重量(kg)器身重(kg)總重(kg)外形尺寸(mm)6.2.3.3開(kāi)關(guān)設(shè)備序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格單位數(shù)量11號(hào)水輪發(fā)電機(jī)臺(tái)122號(hào)水輪發(fā)電機(jī)臺(tái)131號(hào)主變壓器S11-2000/10.5臺(tái)142號(hào)主變壓器S11-4000/10.5臺(tái)1541號(hào)42號(hào)廠用變電器臺(tái)26高壓熔斷器只67真空開(kāi)關(guān)ZW2-10附流互臺(tái)18隔離開(kāi)關(guān)臺(tái)29電壓互感器JSJB-10/0.1KV只2電壓互感器JDZJ-6/0.1kv臺(tái)1避雷器只3(1)為防止雷電直擊于配電裝置的設(shè)備或?qū)Ь€上，戶(hù)外采用(2)為了防止雷電波沿線路侵入到發(fā)電廠的電氣設(shè)備上，在(3)水電站主副廠房頂敷設(shè)避雷網(wǎng)，并與廠房接地網(wǎng)連接。(1)避雷針的接地大于4歐姆，如實(shí)測(cè)接地電阻大于4歐姆，則增加接地體，直至接地電阻值R不大于4歐姆為止。6.2.5自動(dòng)控制6.2.6繼電保護(hù)(1)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：為防御定子線圈內(nèi)部及其引出線的多相短(2)復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)：壓側(cè)斷路器、滅磁(延時(shí))。(3)過(guò)電壓保護(hù)：斷開(kāi)高壓側(cè)斷路器、滅磁(延時(shí))(4)失磁保護(hù)：斷開(kāi)高壓側(cè)斷路器、滅磁(延時(shí))(5)過(guò)負(fù)荷保護(hù)：延時(shí)發(fā)信號(hào)(延時(shí))(6)定子繞組單相接地：瞬時(shí)發(fā)信號(hào)6.2.6.2變壓器保護(hù)6.2.6.310千伏線路保護(hù)(1)方向電流閉鎖速斷保護(hù)：瞬時(shí)斷開(kāi)斷路器；(2)方向過(guò)電流保護(hù)：延時(shí)斷開(kāi)斷路器；(3)單相接地保護(hù)：利用10千伏母線上的電壓互感器裝設(shè)接水口快速閘門(mén)、事故照明提供備用電源，電站采用一套(1)中央音響信號(hào)(2)燈光信號(hào)選用4級(jí)電氣設(shè)備一套。6.2.9電站通訊集控臺(tái)離保護(hù)屏1.8米，屏離墻1.2米(凈距),控制臺(tái)離墻6.5米(凈距),水機(jī)自動(dòng)屏及勵(lì)磁屏布置在主廠房相應(yīng)機(jī)組的機(jī)旁。序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格單位數(shù)量11號(hào)水輪發(fā)電機(jī)臺(tái)122號(hào)水輪發(fā)電機(jī)臺(tái)131號(hào)主變壓器S11-2000/10.5臺(tái)142號(hào)主變壓器S11-4000/10.5臺(tái)1541號(hào)42號(hào)廠用變電器臺(tái)26高壓熔斷器臺(tái)7真空開(kāi)關(guān)ZW2-10附流互臺(tái)38隔離開(kāi)關(guān)臺(tái)49電壓互感器臺(tái)1電壓互感器臺(tái)3避雷器只36.3金屬結(jié)構(gòu)6.3.1渠首金屬結(jié)構(gòu)6.3.2電站的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備布置及控制6.4通風(fēng)和采暖理人員編制為16人。(2)管理辦法7.3工程管理運(yùn)用8.1施工條件8.2建筑材料8.3施工導(dǎo)流8.4主體工程施工砂卵石硬殼壩，溢流段長(zhǎng)95米，高米，沖砂閘寬1.8米，進(jìn)水閘寬3米，引水渠線總長(zhǎng)6065米，其中隧洞4977米，隧洞凈寬4.05米，高4.01米。8.4.1沖砂閘、進(jìn)水閘的施工利用第一期圍堰，首先施工沖砂閘和進(jìn)水閘工程。沖砂閘和進(jìn)水閘為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，首先施工混凝土灌注樁、防滲墻，混凝土防滲墻施工采用水下導(dǎo)管分段進(jìn)行砼澆筑。灌注樁和防滲墻施工完畢后，再施工閘室和消能工程。閘室和消能工程按照鋼筋混凝土常規(guī)施工方法進(jìn)行施工。8.4.2溢流壩的施工第一期沖砂閘和進(jìn)水閘工程完工后，第二期利用沖砂閘導(dǎo)流，圍堰采用砂卵石堆筑，迎水面用粘土草袋或土工薄膜鋪設(shè)防滲，圍堰洪水標(biāo)準(zhǔn)采用5年一遇。8.4.3隧洞的施工本工程有3個(gè)隧洞，總長(zhǎng)4977米。洞線所經(jīng)地層地質(zhì)情況基本較好，開(kāi)挖時(shí)采用全斷面開(kāi)挖法，同時(shí)有效控制超挖量，減少投資。隧洞出渣采用自卸汽車(chē)運(yùn)輸，通風(fēng)采用專(zhuān)用風(fēng)機(jī)送風(fēng)，有管道輸送。8.4.4電站工程施工廠房樞紐由前池、壓力管道、主副廠房、升壓站、尾水渠和生活區(qū)組成。本工區(qū)工程集中，施工技術(shù)性強(qiáng)，工期較長(zhǎng)，選用專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)來(lái)施工，同時(shí)，施工中要避免施工干擾。為確保各項(xiàng)工程有足夠的施工期，必須盡早完成以下施工任務(wù)。(1)修通電站站址內(nèi)、外交通公路。(2)電站施工臨時(shí)用房建設(shè)。(3)水、電的暢通。8.6施工布置8.7施工總進(jìn)度本工程計(jì)劃總工期3年，2009年10月開(kāi)工，2012年10月竣9.1渠首回水淹沒(méi)9.2工程永久占地渠首壩回水淹地100畝，其中中旱地40畝，林地20畝，荒灘渠道及廠房樞紐占地50畝，房屋10間。9.3工程臨時(shí)占地10.1設(shè)計(jì)依據(jù)(1)渠首工程：主要是保護(hù)壩址附近環(huán)境，防止污染，其對(duì)策(2)引水渠線：引水渠線大部為隧洞，不占耕地，在施工過(guò)程(3)電站：通過(guò)工程布置和工程措施，盡可能不占或少占用耕(4)施工道路：利用原有山間小道，采取拓寬、取直、降坡等10.1.3環(huán)境范圍及標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)工程建設(shè)特點(diǎn)和可能對(duì)工程區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成的不利影10.2環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)中國(guó)水電十一局鄭州科研設(shè)計(jì)有限公司10.3運(yùn)行期環(huán)境及水土保持監(jiān)測(cè)管理10.4環(huán)境保護(hù)及水土保持投資本工程渠首工程位于伊河峽谷地帶，而輸水渠線大部分為隧環(huán)境保護(hù)和水土保持工程主要包括水土保持?jǐn)r渣工程和土地11.1工程概況主體建筑工程量：其中土石方開(kāi)挖20.07萬(wàn)m3,砌體2.26萬(wàn)m3,土石方填筑3.67萬(wàn)m3,混凝土1.31萬(wàn)m3.主要材料用量為水泥7023t,鋼筋453t,砂16859m3,碎石14019m3,塊石24557m3,柴油290.41t,汽油1.88t,施工總工期30個(gè)月。11.2投資主要指標(biāo)工程估算總投資4991.58萬(wàn)元，靜態(tài)總投資4936.27萬(wàn)元，其中建筑工程2710.82萬(wàn)元，機(jī)電設(shè)備及安裝工程886.11萬(wàn)元，金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程24.52萬(wàn)元，臨時(shí)工程260.74萬(wàn)元，獨(dú)立費(fèi)用605.33萬(wàn)元。11.3編制依據(jù)11.3.1文件及規(guī)范依據(jù)河南省水利廳豫水建(2006)52號(hào)文發(fā)布的《河南省水利概(估)算編制規(guī)定》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“規(guī)定”)進(jìn)行編制，擴(kuò)大系數(shù)為豫水建(2007)14號(hào)文。發(fā)改價(jià)格【2007】670號(hào)文。11.3.2定額建筑工程定額采用河南省2006年頒布的《河南省水利水電工程11.3.3工程量計(jì)算3.4其他11.4基礎(chǔ)價(jià)格11.4.1人工預(yù)算單價(jià)預(yù)算單價(jià)為：工長(zhǎng)7.11元/工時(shí)，高級(jí)工6.61元/工時(shí)，中級(jí)工5.62元/工時(shí)，初級(jí)工3.04元/工時(shí)。11.4.2材料預(yù)算價(jià)格采購(gòu)及保管費(fèi)率取3%。主要材料預(yù)算價(jià)格表序號(hào)材料名稱(chēng)單位1水泥t2鋼筋t3板枋材4柴油t5汽油t6中粗砂7碎石8塊石9炸藥t電風(fēng)水11.4.3施工機(jī)械臺(tái)時(shí)費(fèi)機(jī)械臺(tái)時(shí)費(fèi)包括折舊費(fèi)、修理費(fèi)及替換設(shè)備費(fèi)、安裝拆卸費(fèi)、年度價(jià)格水平計(jì)算金額表示，二類(lèi)費(fèi)用以工時(shí)數(shù)量和實(shí)物消耗量表示，其人工費(fèi)用按中級(jí)工人工預(yù)算單價(jià)計(jì)算，動(dòng)力燃料或消耗費(fèi)用11.4.4混凝土材料單價(jià)根據(jù)不同工程部位的砼標(biāo)號(hào)、級(jí)配和齡期，分別計(jì)算立方米砼11.5建筑工程單價(jià)11.5.1直接工程費(fèi)直接費(fèi)包括人工費(fèi)、材料費(fèi)和機(jī)械使用費(fèi)，根據(jù)《河南省水利建筑工程預(yù)算定額》以及人工、材料預(yù)算價(jià)格和機(jī)械臺(tái)時(shí)費(fèi)進(jìn)行計(jì)其他直接費(fèi)由冬季施工增加費(fèi)、夜間施工增加費(fèi)和其他組成，其他直接費(fèi)費(fèi)率表工程類(lèi)別計(jì)算基礎(chǔ)其他直接費(fèi)費(fèi)率(%)建筑工程直接費(fèi)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)費(fèi)費(fèi)率表工程類(lèi)別計(jì)算基礎(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)費(fèi)費(fèi)率(%)土石方工程直接費(fèi)9混凝土工程直接費(fèi)8砂石備料工程直接費(fèi)2鉆孔灌漿及錨固工程直接費(fèi)7模板工程直接費(fèi)8其他工程直接費(fèi)711.5.2間接費(fèi)間接費(fèi)費(fèi)率表工程類(lèi)別計(jì)算基礎(chǔ)間接費(fèi)費(fèi)率(%)土石方工程直接工程費(fèi)9混凝土工程直接工程費(fèi)5砂石備料工程直接工程費(fèi)6鉆孔灌漿及錨固工程直接工程費(fèi)7模板工程直接工程費(fèi)6其他工程直接工程費(fèi)711.5.3企業(yè)利潤(rùn)11.5.4稅金11.6費(fèi)用計(jì)算11.6.1臨時(shí)工程作量3.5%計(jì)。11.6.2獨(dú)立費(fèi)用11.6.2.1建設(shè)管理費(fèi)1)建設(shè)單位管理費(fèi)按估算金額的1.5%計(jì)列。2)招標(biāo)業(yè)務(wù)費(fèi)，施工圖審查按內(nèi)插。3)工程驗(yàn)收審計(jì)、質(zhì)量檢測(cè)費(fèi)。計(jì)取5萬(wàn)元。4)其他11.6.2.2工程建設(shè)監(jiān)理費(fèi)依據(jù)國(guó)家發(fā)改委、建設(shè)部關(guān)于印發(fā)《建設(shè)工程監(jiān)理相關(guān)服務(wù)收費(fèi)管理規(guī)定》的通知(發(fā)改價(jià)格【2007】670號(hào)文計(jì)算。11.6.2.3生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)含管理用具購(gòu)置費(fèi)、備品備件購(gòu)置費(fèi)和工器具及生產(chǎn)家具購(gòu)置費(fèi)，費(fèi)率分別按0.08%、0.5%、0.15%計(jì)取。11.6.2.4科研勘測(cè)設(shè)計(jì)費(fèi)科研勘測(cè)設(shè)計(jì)費(fèi)包括工程科學(xué)研究試驗(yàn)費(fèi)、工程設(shè)計(jì)費(fèi)及地質(zhì)該工程設(shè)計(jì)勘察費(fèi)按照國(guó)家計(jì)委、建設(shè)部計(jì)價(jià)格[2002]10號(hào)文11.6.2.5建設(shè)及施工場(chǎng)地征用費(fèi)11.6.2.6其他費(fèi)用其他費(fèi)用中定額編制管理費(fèi)、工程質(zhì)量監(jiān)督費(fèi)和安全生產(chǎn)監(jiān)督費(fèi)分別按建安工作量的0.13%、0.1%和0.13%,工程保險(xiǎn)費(fèi)0.45%。11.6.3預(yù)備費(fèi)按編制規(guī)定取10%。11.6.4建設(shè)期融資利息建設(shè)期貸款為30%,建設(shè)期融資利息率為7.47%。工程估算總表單位：萬(wàn)元序號(hào)工程或費(fèi)用名稱(chēng)建安工程費(fèi)設(shè)備購(gòu)置費(fèi)獨(dú)立費(fèi)用合計(jì)I工程部分投資壹第一部分建筑工程貳第二部分機(jī)電設(shè)備及安裝工程叁第三部分金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝工程肆第四部分施工臨時(shí)工程伍第五部分獨(dú)立費(fèi)用一至五部分投資合計(jì)預(yù)備費(fèi)基本預(yù)備費(fèi)建設(shè)期融資利息工程總投資單位：萬(wàn)元編號(hào)工程或費(fèi)用名稱(chēng)建安工程費(fèi)設(shè)備購(gòu)置費(fèi)獨(dú)立費(fèi)用合計(jì)占一至五部分投資壹第一部分建筑工程壩體工程渠首壩(二)沖砂閘(三)進(jìn)水閘(四)鋪蓋(五)渠首管理房二引水渠道引水隧洞(二)明暗渠(三)倒虹吸(四)生產(chǎn)橋2座(五)節(jié)制退水閘1座三電站樞紐前池(二)壓力管道(三)廠房工程(四)廠區(qū)工程貳第二部分機(jī)電設(shè)備及安裝工程叁第三部分金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程肆第四部分臨時(shí)工程一至四部合計(jì)伍第五部分獨(dú)立費(fèi)用—建設(shè)管理費(fèi)二生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)三科研勘測(cè)設(shè)計(jì)費(fèi)四建設(shè)及施工場(chǎng)地征用費(fèi)五其他一至五部投資合計(jì)基本預(yù)備費(fèi)靜態(tài)總投資價(jià)差預(yù)備費(fèi)建設(shè)期融資利息工程總投資編號(hào)工程或費(fèi)用名稱(chēng)數(shù)量單價(jià)(元)合價(jià)(元)壹第一部分建筑工程渠首樞紐渠首壩1砂卵石開(kāi)挖2M?0漿砌石壩體3M7.5漿砌石防沖體4鉛絲籠塊石5木樁6砂卵石回填(二)沖砂閘1砂卵石開(kāi)挖2一般石方開(kāi)挖VII～VⅢ級(jí)3C?5砼閘底板4C?5砼閘墩墻5C?5砼梁板6鋼筋制安T7M?.5漿砌石8C?o砼消力池板、墻9啟閉機(jī)房模板工程細(xì)部結(jié)構(gòu)(三)進(jìn)水閘1C?5砼閘底板2C?5砼閘墩、墻3鋼筋制安T4啟閉機(jī)房5C?5砼、啟閉機(jī)平臺(tái)n26M?.5漿砌石7連接段隧洞巖石開(kāi)挖VI級(jí)8C20砼隧洞襯砌9模板工程細(xì)部結(jié)構(gòu)(四)鋪蓋1C?5砼鋪蓋2砂卵石開(kāi)挖n3砂卵石回填4細(xì)部結(jié)構(gòu)(五)渠首管理房二引水渠道引水隧洞1#隧洞1平洞土方開(kāi)挖2平洞石方開(kāi)挖(平洞出碴)3C?0砼襯砌4鋼筋制安T5模板工程6細(xì)部結(jié)構(gòu)2#隧洞1平洞石方開(kāi)挖(平洞出碴)2C?o砼襯砌3M?漿砌石邊墻4鋼筋制安T5模板工程6細(xì)部結(jié)構(gòu)(二)明暗渠1土方開(kāi)挖2土方回填3石方開(kāi)挖4M?.5漿砌石墻5M?o漿切石拱圈6砂漿抹面7C?0砼襯砌n8模板