水電站增效擴容改造工程施工綜合說明

水電站增效擴容改造工程施工綜合說明1.1工程概況1.1.1流域水系四糧河屬海河流域南運河水系，由東源河和西源河兩河在老虎巖匯流而成。四糧河支流東源發(fā)源于普峪縣四鷲鄉(xiāng)沾嶺山，流經(jīng)普峪、進入洛寧，經(jīng)洛寧的拐兒、芹泉，在上交漳村上的老虎巖與西源河匯流，流域面積為1580km，全河長107.5km，高差797m；西源河發(fā)源于洛浩縣的八賦嶺，流經(jīng)洛浩，進入洛寧，經(jīng)縣城、栗城在老虎巖處與東源匯流，流域面積為1569km，河長112.8km，高差918.5m。四糧河干流經(jīng)洛寧的澤浩和紅杜的下清樂進入河北留縣，匯入衛(wèi)河。流域內(nèi)地表水資源相對較為豐富，水質(zhì)良好，具有發(fā)展小水電的獨特優(yōu)勢，建成了獨具特色的水電、火電聯(lián)網(wǎng)運行的電網(wǎng)，極大的改善了全縣的供電能力，提高了供電可靠性，大大改善了全縣人民的生活條件，也促進了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展。1.1.2社會經(jīng)濟洛寧縣位于河南省預中東南部，太行山主脈中段西側(cè)，面積2028km2，轄10個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）207個行政村。2010年，總?cè)丝?6.1萬人，其中城鎮(zhèn)人口5.9萬人，城鎮(zhèn)化率36%；耕地面積25萬畝，糧食播種面積18.75萬畝，糧食總產(chǎn)4.35萬t；地區(qū)生產(chǎn)總值25.1億元，其中第一產(chǎn)業(yè)2.1億元、第二產(chǎn)業(yè)12.9億元、第三產(chǎn)業(yè)10.1億元，人均地區(qū)生產(chǎn)總值1.56萬元。洛寧縣農(nóng)業(yè)發(fā)展以山區(qū)宜種耐寒作物莜麥、蕎麥、馬鈴薯以及水稻、麥、紅薯等特色農(nóng)產(chǎn)品為主，并發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品深度加工；已探明的礦藏有煤、鐵、鉻鐵、礦、鈦鐵礦、錳鐵礦、鋁礬土礦、石英、云母等20余種，其中煤的地質(zhì)儲量為49億t，鐵礦儲量為8555萬t，發(fā)展并形成以煤炭、冶金、建材為龍頭，包括電力、化工、機械制造、印刷等13個行業(yè)的工業(yè)結(jié)構(gòu)體系，主要工業(yè)產(chǎn)品發(fā)展到20余種。全縣公路四通八達，形成以“大”字型國省道為骨架、7條縣公路、15條鄉(xiāng)公路輻射全縣的公路網(wǎng)絡(luò)，陽留鐵路縱貫洛寧境內(nèi)。1.1.3水電站基本情況安順會水電站位于四糧河干流洛寧縣城東南約40km的澤浩鎮(zhèn)安順會村，站址位于深山峽谷，人煙稀少，交通不便，屬特貧山區(qū)。現(xiàn)已修建的陽留鐵路，由站址附近通過，使本區(qū)交通狀況有所改觀，壩址附近的道路、電力、通訊等已基本配套，給工程修建創(chuàng)造了有利條件。安順會水電站建于1973年，于1977年2月1日一號機組建成投產(chǎn)，同年6月2日二號機組投產(chǎn)，三號機組于1980年5月投產(chǎn)發(fā)電。設(shè)計水頭21.5米，設(shè)計流量7.8m3/s，設(shè)計裝機1250KW,實際裝機容量為3×320km，年發(fā)電量460萬度，三十余年來為緩解洛寧電網(wǎng)供電緊張，電網(wǎng)調(diào)峰等起了重要作用，改善了電網(wǎng)的供電質(zhì)量，取得了一定的社會和經(jīng)濟效益，也為當?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展做出了貢獻。本電站樞紐工程有攔河壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管道、廠房等部分組成安順會水電站至今運行已有三十多年,由于受當年技術(shù)條件和資金限制,裝機容量偏小，施工質(zhì)量較差,加上運行時間長久,水電站陳舊老化,機組檢修頻繁、效率低下,工程多處達不到設(shè)計標準，并存在著一定的安全隱患,水資源得不到有效利用,經(jīng)濟效益和社會效益明顯降低,亟待解決.為了充分利用有限的水力資源、發(fā)揮水電站的效益,保障生產(chǎn)安全,促進節(jié)能減排,提高科技水平和能效,使技術(shù)改造科學化、規(guī)范化，特提出該電站增效擴容改造要求。根據(jù)農(nóng)村水電增效擴容改造工程的要求，我們整理了河流、水文、氣象、地質(zhì)資料,以及電站原設(shè)計、運行和接入系統(tǒng)資料,開展了必要的現(xiàn)場調(diào)查和勘測，通過對水電站的研究和會審,按照國家有關(guān)農(nóng)村水電增效擴容改造技術(shù)規(guī)程、規(guī)范及參考已建電站維修和技術(shù)改造經(jīng)驗，根據(jù)農(nóng)村水電增效擴容改造工程的要求,編制完成了《洛寧縣安順會水電站增效擴容改造工程初步設(shè)計報告書》。1.2水文安順會水電站工程壩址處年徑流根據(jù)劉家莊水文站天然徑流按面積比計算而得,安順會以上流域面積3380Km2,劉家莊水文站控制流域面積3800Km2,其面積之比值系數(shù)為3380/3800=0.8895。根據(jù)《河南省第一次水資源評價成果》，劉家莊水文站1956—2000年天然徑流為2.60億m3，計算出安順會水電站工程壩址處天然徑流為2.31億m3。安順會水電站和劉家莊水文站同在四糧河,下墊面條件相似，面積相差不大，安順會水電站工程壩址處的設(shè)計洪水由劉家莊水文站洪水資料通過面積比折算進行分析1.3工程地質(zhì)本區(qū)地處太行山中南段，地勢西北高、東南低，屬構(gòu)造剝蝕中山地貌，地形起伏大，山勢陡峭，河谷發(fā)育,山脈、水系明顯受地質(zhì)構(gòu)造和巖性的控制。區(qū)內(nèi)發(fā)育和出露的地層有太古界贊皇群，元古界長城系下統(tǒng)，古生界寒武系和奧陶系，新生界上第三系及第四系。區(qū)內(nèi)還分布有燕山期輝綠巖侵入體。大地構(gòu)造部位處于呂梁太行斷塊、太行山塊隆與娘子關(guān)坪頭坳緣翹起帶接壤處，西部為長治斷陷盆地。主要發(fā)育北北樂、北東向地質(zhì)構(gòu)造。本區(qū)的地震動峰值加速度值為0.05G，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.45S，地震基本烈度為Ⅵ度。本區(qū)主要接受大氣降水補給。廠房位于四糧河右岸，岸坡基巖裸露，下部陡立，上部稍緩。坡腳地帶為四糧右岸河漫灘，地形較平坦。廠房站址區(qū)出露地層主要為第四系全新統(tǒng)洪沖積物（Q4pal），其巖性為洪沖積混合土卵石或卵石混合土，堆積物厚度15.0—20.2m。壓力前池布置于四糧河右岸、松麻公路右側(cè)的基巖岸坡上，岸坡為長城系常州溝組（CHc）長石石英砂巖，硅質(zhì)膠結(jié)，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖性堅硬。針對工程存在的地質(zhì)問題,電站已在原設(shè)計施工中均采取了相應(yīng)的工程措施,消除了工程隱患。本次工程增效擴容改造工程原地質(zhì)條件完全滿足施工要求。1.4工程任務(wù)和規(guī)模1.4.1工程任務(wù)及必要性隨著當?shù)厣鐣?jīng)濟的不斷發(fā)展，該地區(qū)用電需求量將不斷增加，興建生態(tài)水電站，可緩解用電矛盾，降低供電成本，保護生態(tài)環(huán)境的有效途徑。工程建成后，對于鞏固洛寧縣退耕還林成果、減少環(huán)境污染、保持環(huán)境生態(tài)具有重要意義。為了提高農(nóng)村水電能效，降低配套電網(wǎng)網(wǎng)損，增加清潔可再生電能供應(yīng)，促進節(jié)能減排，消除水電站安全隱患，保障公共安全，開展農(nóng)村水電增效擴容的工作工作是非常必要的。安順會水電站的主要工程任務(wù)是發(fā)電，為當?shù)仉娋W(wǎng)提供電量，緩解用電矛盾有著重要作用。1.4.2水能計算安順會水電站設(shè)計保證率選用85%,保證流量為2.2m3/s,設(shè)計水頭為21.5m,保證出力為382Kw。水電站發(fā)電機機組裝機容量為3×400Kw，設(shè)計引水流量為7.8m3/s。根據(jù)安順會水電站代表年徑流資料，計算得出電站多年平均發(fā)電量為1664萬Kw.h，年利用小時數(shù)為5200h。1.5工程布置及主要建筑物1.5.1工程等別和標準安順會水電站工程等級為Ｖ等，主要建筑物攔河大壩、引水建筑物、和次要建筑物電站廠房及臨時建筑物均按5級建筑物設(shè)計。1.5.2主要改造建筑物本電站樞紐工程有攔河壩、引水隧洞、壓力前池、壓力管道、廠房等部分組成。本次改造工程需對水電站進行擴容,主要水工建筑物改造為機電設(shè)備機電設(shè)備機墩改造工程和主、副廠房屋面工程、裝飾工程和門窗工程。1.6機電及金屬結(jié)構(gòu)1.6.1水力機械對水電站水能復核后,電站設(shè)計引水流量不變,本電站設(shè)計水頭21.5m，對水輪發(fā)電機組重新選型。根據(jù)反擊水輪機適用水頭范圍，結(jié)合原有廠房條件和單機容量，機組擬選用HLA551c-WJ-65型混流式立式水輪機,配套發(fā)電機型號為SFW400-10/990。本次改造水利機械設(shè)備包括：水輪機、發(fā)電機、調(diào)速器及進水閥等設(shè)備拆除和更新。1.6.2電氣本電站以一條10千伏輸電線路送往電力系統(tǒng),與粟城變電站的10千伏間隔連接,輸電線路長約10公里。電氣主接線系統(tǒng)采用擴大單元接線形式，0.4KV側(cè)采用單母線接線方式。主變壓器選用高清潔低耗能的S11系列產(chǎn)品，不設(shè)站用變壓器；本次改造對現(xiàn)有高壓開關(guān)柜選用封閉式KYN-40.5型金屬鎧裝移動式高壓開關(guān)柜；低壓配電屏選用通過3C認證的GCS型抽出式開關(guān)柜；操作電源采用智能型免維護直流電源，雙充，配置微機絕緣檢測裝置，電壓為DC220V。為保證電站運行安全、可靠，提高電站運行管理的自動化水平，電站按“無人值班、少人值守”設(shè)計，采用全計算機監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)采用全分布開放式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，設(shè)監(jiān)控主機兼操作員工作站和通訊服務(wù)器。1.6.3金屬結(jié)構(gòu)金屬結(jié)構(gòu)改造對象電站沖沙閘和壓力前池的所有攔污柵和閘門,主要工程措施為:(1)閘門部分構(gòu)件更新和維護更新止水和連接螺栓;對滾輪進行維護,必要時要更新;對啟閉設(shè)施進行維護。（2）金屬結(jié)構(gòu)防腐攔污柵和閘門防腐前應(yīng)清理表面雜質(zhì)和銹渣,然后進行除銹,對于因腐蝕而形成的孔縫應(yīng)焊填并表面磨平。1.6.4采暖通風根據(jù)水電站所處的地理位置及氣象條件，主廠房不專門設(shè)采暖設(shè)施。電站正常運行時，盡量利用發(fā)電機熱風進行采暖，即把發(fā)電機熱風排至主廠房供采暖用。當冬季溫度不足或機組停機檢修時用電暖器補充取暖。由于副廠房設(shè)備發(fā)熱量有限，不能滿足采暖要求，應(yīng)結(jié)合其廠區(qū)供熱方式采暖。副廠房采暖方式按附屬房間的性質(zhì)，選擇電暖氣的補充供暖方式。電站主、副廠房采用自然通風的通風方式。1.7消防消防工作以“以防為主、防消結(jié)合”為原則，提出“以水滅火為主，化學滅火為輔及其他方式滅火相結(jié)合”的消防總體設(shè)計方案。主、副廠房、設(shè)備室和其它建筑物的基本構(gòu)件耐火等級為二級。根據(jù)建筑物的功能及現(xiàn)狀的不同，相應(yīng)地配置干粉滅火器、砂箱和砂袋等消防器械。本電站消防用水取自壓力管道，備用水源為廠外生活用水。本電站不設(shè)置火災自動監(jiān)測和報警系統(tǒng)。1.8施工組織設(shè)計1.8.1施工條件施工電源可由大網(wǎng)直接供給，也可從電站自發(fā)電源引線，電能質(zhì)量有保證。施工道路為已建站內(nèi)道路，施工運輸比較方便。電站現(xiàn)有場地可就近修建倉庫棚房,場內(nèi)道路可滿足施工要求，不需另行占地。機電設(shè)備安裝利用廠房內(nèi)現(xiàn)有檢修、起吊設(shè)備。施工水源可利用站內(nèi)現(xiàn)有水源或四糧河取水，施工水源方便可靠。工程所需石塊和砂可就地取材。當?shù)貧庀髼l件適宜,建筑、設(shè)備安裝工程均可全年施工。1.8.2建筑安裝工程建筑和安裝工程可同步進行，總工期為2年。實行全面鋪開、各專業(yè)同步施工的方法，以縮短工期。1.8.3建筑工程施工該工程需有一定施工技術(shù)和資質(zhì)的施工隊進行施工,施工時必須避開汛期，專人進行施工監(jiān)理，全面負責工程質(zhì)量。漿砌石工程采用人工砌筑，施工采用砂漿攪拌機拌制，膠輪車運輸砂漿，人工搬運塊石砌筑?；炷凉こ绦枰葘υA(chǔ)混凝土基礎(chǔ)拆除，等新的設(shè)備安裝完成后，再澆筑新的基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ)?；炷敛捎蔑L鉆鉆孔，人工鑿除。拆除料運輸采用1m3裝載機裝，8t自卸汽車運至棄渣場。1.8.4施工組織工程施工應(yīng)實行項目法人制，成立電站改造建設(shè)領(lǐng)導組，統(tǒng)一領(lǐng)導，分工負責。施工和監(jiān)理單位通過公開招投標方式取得，嚴格執(zhí)行項目招投標制度。加強施工管理，努力降低建設(shè)成本，確保工程按質(zhì)、按量、按時完成。1.9環(huán)境保護設(shè)計1.9.1施工期環(huán)境影響施工期間施工機械廢水和施工人員產(chǎn)生的生活污水，在采取處理措施后可以避免水質(zhì)污染。施工機械排放的尾氣、揚塵對空氣質(zhì)量影響輕微，不會改變空氣質(zhì)量的級別。工程沿線基本都是河灘地，環(huán)境污染較小。工程中棄土渣堆放于棄渣場，對棄渣場進行防護后影響較小。施工中不可避免地帶來一些環(huán)境影響，通過加強環(huán)境保護措施，可使這些影響降到最小，隨著施工結(jié)束，影響也將隨之消失。1.9.2環(huán)境影響評價主要結(jié)論安順會水電站村水電站工程位于洛寧縣，根據(jù)《河南省地表水域水環(huán)境管理區(qū)域方案》的要求，所處河段現(xiàn)狀為灌溉和工業(yè)用水。本工程為水電站改造工程，工程在運行期不會對環(huán)境產(chǎn)生污染，施工期的污染是輕度的、局部的、短暫的，隨著施工活動的結(jié)束而結(jié)束。1.10水土保持設(shè)計1.10.1水土保持責任范圍本次工程為增效擴容改造工程,以機電設(shè)備改造為主，建筑工程改造為輔。水土保持范圍主要有廠房區(qū)、棄渣場等。水土流失預測和防治重點是施工期間。1.10.2水土流失防治措施將工程措施和植物措施相結(jié)合，形成完整的防護體系,有效地控制水土流失防治責任范圍內(nèi)的水土流失。棄渣場水土保持措施:在棄渣場臨河面采用干砌塊石護坡,頂部覆土,植被恢復。廠房防治區(qū)水土保持措施：對施工臨時建設(shè)拆除后的場地，進行廢物清理和土地平整，種植水土保持林草，恢復植被。1.11工程管理設(shè)計1.11.1工程管理體制本電站管理機構(gòu)為水電站管理處，負責電站重大事情的決策和電站的具體運行管理工作。本次增效擴容改造工程需成立項目部，負責施工期間的管理。為了使電站安全高效運行，必須對改造工程進行科學化管理。小水電工程的健康發(fā)展，發(fā)、供、用電管理是關(guān)鍵。要狠抓這三個環(huán)節(jié)的建設(shè)和管理，降低發(fā)、供電成本，在科學管理中提高自身的管理水平，使電站獲得更大的經(jīng)濟效益和社會效益。1.11.2運行管理安順會水電站日常管理中應(yīng)貫徹“經(jīng)營養(yǎng)護，隨時維修，養(yǎng)重于修，修重于搶”的原則。制定各類設(shè)備、各種建筑物的操作規(guī)程、管理制度、搶險預案，以確保工程安全、可靠運行。建筑物運行管理主要內(nèi)容包括水工建筑物和機電設(shè)備設(shè)施管理和汛期安全防洪問題。建筑物各部分設(shè)施應(yīng)定期檢查,對所有設(shè)置的監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求進行認真細致的記錄和計算,對水工建筑物上下游各個部位加強日常觀察，注意可能出現(xiàn)的不正?，F(xiàn)象。1.11.3工程管理范圍和保護范圍工程區(qū)管理范圍為從建筑物外輪廓線向外不少于30m。庫區(qū)保護范圍的地界線，按庫區(qū)淹沒補償?shù)姆秶缍?。壩區(qū)的地界線，按壩址上、下游100m，壩頂高程以上50m的范圍為壩區(qū)的保護區(qū)。廠區(qū)的地界線，按廠房和升壓站周邊100m以內(nèi)，進廠公路、管理房其周邊30m以內(nèi)為保護區(qū)。1.12節(jié)能設(shè)計本電站改造工程的節(jié)能措施，主要從工程設(shè)計、施工組織和工程管理三方面分析:(一)工程設(shè)計方面本工程的改造內(nèi)容主要是更換陳舊淘汰、設(shè)備性能差、效率低的機電設(shè)備。因此在機電設(shè)備選擇設(shè)計中，按照節(jié)能優(yōu)先、選型準確的原則,選擇了效率高、能耗低、技術(shù)和工藝先進并符合國家產(chǎn)業(yè)政策規(guī)定的設(shè)備，在確保工程安全、可靠的情況下，防止設(shè)備選型裕度過大。在正常運行工況下，保證設(shè)備在高效區(qū)運行。變壓器、開關(guān)設(shè)備和其它輔助設(shè)備選型均按節(jié)能和排放達標的產(chǎn)品，設(shè)計選用的機電設(shè)備均符合國家節(jié)能產(chǎn)業(yè)政策推薦設(shè)備。在各類建筑的建筑材料選用中，均選用符合國家節(jié)能要求廠家生產(chǎn)的建筑材料。(二)施工組織設(shè)計方面合理選用施工方案和施工工藝，在工程建設(shè)中采用高效節(jié)能的施工方法和機械。用于施工的機械設(shè)備選擇能耗低、符合國家節(jié)能要求的產(chǎn)品。合理確定并統(tǒng)籌規(guī)劃了為工程施工服務(wù)的各種臨時設(shè)施，使相應(yīng)的能源利用效率指標最優(yōu)。施工用電主要采用了電網(wǎng)供電，提高了電能利用效率。合理地利用了部分棄渣，使棄渣總運輸量小。施工總進度編排上，盡量合理安排施工工期，做到均衡施工，降低施工強度，以減小施工臨時設(shè)施的規(guī)模，從而降低能耗。(三)工程運行管理方面根據(jù)本工程調(diào)度運用方式、生產(chǎn)設(shè)備組成及其性能特點等，確定工程