xx大型水电站设计报告.docx
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xx大型水电站设计报告
FCB00401FCB
水利水电工程初步设计阶段
xx大型水电站设计报告
1综合说明
2000年6月
水电站初步设计阶段
大中型水电站设计报告
主编单位:
主编单位总工程师:
参编单位:
主要编写人员:
软件开发单位:
软件编写人员:
勘测设计研究院
年月
1综合说明………………………………………………………………………………………
(1)
1.1绪言…………………………………………………………………………………………
(1)
1.2水文…………………………………………………………………………………………
(2)
1.3地质………………………………………………………………………………………(4)
1.4工程任务和规模…………………………………………………………………………(6)
1.5工程布置及主要建筑物…………………………………………………………………(8)
1.6水力机械、电工、金属结构及采暖通风………………………………………………(10)
1.7消防………………………………………………………………………………………(11)
1.8施工………………………………………………………………………………………(12)
1.9水库淹没处理及工程永久占地…………………………………………………………(13)
1.10环境保护设计……………………………………………………………………………(13)
1.11设计概算…………………………………………………………………………………(14)
1.12经济评价…………………………………………………………………………………(17)
1.13结论及今后工作意见……………………………………………………………………(18)
1.14综合说明附图、附表、附件………………………………………………………………(19)
1综合说明
1.1绪言
______水电站位于______河______游______省______县境内,距______县城_____km,是该河第_____级开发的水电工程。
坝址控制流域面积_____km2,占全流域面积的____%,多年平均流量______m3/s,年径流量______亿m3。
本电站的开发任务,主要是发电,满足______地区工农业建设用电的需要,兼有减轻下游洪水灾害,改善上、下游河道通航条件,以及发展旅游、水产养殖等综合效益。
______河,由______设计院,于______年提出《______河______流域规划报告》,并于______年经______审查通过,______河______干流按______个梯级电站开发,自上而下有______、______、______等电站,本工程是梯级开发的第______级电站(见______河梯级开发示意图)。
______年由______设计院开展了可行性研究报告阶段的勘测、设计、科研工作,于______年______月提出了《______河______水电站可行性研究报告》,并于______年经______审查通过,同时上报______部(公司),部于______年______月______号文批复,同意该报告的审查意见,希望争取在______年内提出______的初步设计报告(见附件______)。
______年______设计院完成了《______水电站环境影响报告书》,______年______月,经国家环保局与______总院预审通过,______年______月,国家环保局以环监______号文批复(见附件______)。
“……从环境保护角度考虑,没有制约本工程的环境问题,电站建设是可行的。
……预测和评价方法正确,……可以作为指导初步设计的依据”。
提示:
在简述本电站的勘测设计工作过程后,还可述及与有关部门和地方达成的协议……等。
1.1.1电站建设的缘由与必要性
1.1.1.1电力发展的需要
提示:
(1)从本地区能源、资源(含水能、煤炭、油气、核能等)分析,说明发展水能资源的优势;
(2)从电力系统的现状,与国民经济的发展规划,说明电力增长速度滞后,缺电严重。
该电站的建设,对缓和电网的供电矛盾,改善系统的安全稳定运行条件,及促进国民经济的更快增长和人民生活水平的提高,将发挥巨大的促进作用;
(3)说明本电站在系统中的作用……等。
1.1.1.2综合治理开发______河的需要
提示:
说明本工程的兴建,除了能充分利用水能发出巨大的电力以外;还可以改善对本流域的航运交通条件;可以对下游城镇起防洪、滞洪作用;可以对下游干旱农田起灌溉作用;以及对下游城镇提供工业用水等。
1.1.1.3带动库区贫困山区的经济发展
提示:
说明库区处于边远山区,目前经济处于______自然经济状态,商品经济不发达,交通发展缓慢,工业基础薄弱。
因此,丰富的矿产、农林产资源,没有及时开发,电站的兴建,改善了库区的交通运输条件,可提供库区强大电力,必将带动库区的资源开发,加速沿河贫困山区的脱贫致富,促进国民经济强劲发展。
1.1.2可行性研究报告的主要结论与上级主管部门的主要审查意见
审查会议基本同意可行性研究报告,认为地质问题基本查明,技术经济论证充分,坝址、坝型选择合理,初选的工程总体布置可行,内容和深度达到了本阶段的要求,主要结论如下:
(1)同意本电站的开发以发电为主,兼顾航运、防洪、______及其它;
(2)同意选定______坝址为建坝坝址;地震烈度为______度;
(3)基本同意正常蓄水位为____m;电站装机______万kW;预留防洪库容____亿m3;过坝货运量______万t;灌溉流量______m3/s;
(4)基本同意本电站暂按______kV和______kV两级电压,分别接入______电网和______电网……。
原则同意设计推荐的电气主接线方案……;
(5)__________________________。
希望______设计院,在此基础上,对初选坝型、枢纽总体布置以及______问题,进一步研究论证,争取______年内,提出符合编制规程和上级有关规定要求的初步设计报告。
1.1.3勘测工作
在可研报告之后,随着工作深度的加深,在原勘探基础上,进一步完成了以下工作:
(1)水文测验:
______流域现有水文站______个,水位站______个,______站距坝址近,成果齐全,可作为本坝址的基本资料,并在坝址新设水位站______处,增设水尺______组;
(2)地形测绘:
坝区1:
1000、1:
500、1:
地形______km2;
砂石料场、土料场1:
2000地形______km2;
水库1:
1000地形______km2;水库纵剖面______km;水库横剖面______条:
km;
______等三角控制______点/km2;______等水准______km。
(3)地质测绘、勘探及试验工作:
地质测绘:
区域、水库区、坝区、坝址地质图分别为______km2、______km2、
______km2、______km2;
钻探:
坝址、建材______m/______孔;
洞探:
坝址、建材______m/______洞;
井探:
坝址______m/______井;
槽探:
坝址、建材______m3;
物探:
______标准点;
试验:
钻孔压水试验______段;
水质分析______件;
岩石物理力学性质试验______组。
1.2水文
1.2.1流域概况
______河,是______流域______水系的______河段,发源于______省______县(地区)______山,流经_____、_____省(区),上游主流称_____江,流至_____地区与_____支流汇合后,始称_____河。
_____河干流全长____km,总落差____m,流域面积_____km2。
天然情况下坝址断面多年平均流量______m3/s,多年平均径流总量______亿m3,多年平均含沙量______kg/m3,多年平均输沙量______万t。
较大支流多在______县以上______岸纳入,形成不对称的上宽下窄的流域形状。
流域地势与地貌特征,______流域四周为群山环绕,东面有______山与______江为界,西以______山与______江分流,南屏______山与______江为邻,北至_____岭与______江相隔,整个地势自西北向东南倾斜,平均海拔高程______m。
流域地质构造,__________________。
流域气候时空,属副热带气候,多年平均气温______℃,极端最高气温_____℃,极端最低气温______℃;多年平均降水量______mm,多年平均蒸发量_____mm,平均相对湿度______%。
径流主要来源______________。
1.2.2水文基本资料
______流域现有水文站______个,水位站______个,观测项目有水位、流量、降雨、蒸发、泥沙和水温等。
干流以______站、______站观测年限较长,其余站大多在______年代开始观测。
______年______单位整编有______河流域水文资料,并经______审查,其成果可作为工程设计的基本资料。
径流年内分配与降雨的年内变化一致,______月至______月为汛期,径流量占全年的______%,经统计多年平均流量______m3/s,多年平均年径流量_____亿m3。
坝址气象要素以______站为代表,多年平均气温______℃,多年平均降雨量______mm,多年平均蒸发量______mm,多年平均雨日______d,多年平均相对湿度______%。
1.2.3径流
1.2.3.1径流系列
本坝址控制流域面积______km2,与______水文站流域面积______km2,相差仅______%,区间无大支流加入,因此,本坝址年、月径流计算,直接引用______站水文资料,并通过资料的插补延长和水量还原后,______站共有_____年______月至______年______月共______年的实测资料,精度较高,可作为本坝址的径流系列。
1.2.3.2径流计算
根据______站的实测径流系列,分别按水文年和日历年统计,据此进行频率统计计算和选择_____线型,适线得到年径流统计参数和各种频率的设计年径流,其统计参数和各频率年径流成果见表1.2-1。
表1.2-1坝址各频率年径流成果表单位:
m3/s
项目
参数
设计频率,%
Q
Cv
Cs/Cv
2
5
10
20
75
80
90
水文年
日历年
1.2.4洪水
1.2.4.1暴雨特性
______流域面积辽阔,自然地理条件复杂,特定的地理位置和流域形状,使其暴雨特性具有发生季节比较集中,历时较长,强度较______,连续降雨过程多、降雨中心多、分布不均等特点。
1.2.4.2洪水特性
本流域洪水主要由暴雨形成,一般出现在______至______月份,大暴雨集中在______至______月份,暴雨中心位于流域上游______附近和______一带,洪水主要集中在汛期的______至______月份,洪水以______峰型居多,一次洪水过程一般为______至______d,一次洪水24h最大洪量约占3d洪量的______%。
1.2.4.3历史洪水
______流域历史洪水调查,自______年开始曾多次进行调查考证,通过历史文献和调查资料综合分析,较为可靠的大洪水有______年、______年和______年,根据调查各年历史洪水位,换算至______站,得该站历史洪水成果,其中以______年水位______m、洪峰流量为______m3/s,重现期______年为最大;其次以____年、____年,重现期分别为______年、______年的洪水,排列为第2至第_____。
1.2.4.4设计洪水
坝址设计洪水,主要根据______站资料,采用频率法计算,可能最大洪水,采用当地暴雨放大、暴雨移植、组合暴雨等多种方法计算,各频率洪峰和洪量如表1.2-2。
表1.2-2坝址各频率最大洪水成果表单位:
Q-m3/s,W-亿m3
项目
参数
设计频率,%
X0
Cv
Cs/Cv
0.01
0.02
0.05
0.1
0.2
0.5
1.0
2.0
5.0
10
Qm
W1
W3
W7
设计洪水过程线,考虑到大洪水季节特性和过程特点,在______站实测大洪水中选出峰高量大的______年______月、______年______月和______的洪水作典型,按峰、量同频率控制放大,经调频计算分析比较,取用______年______月洪水典型过程线为设计洪水过程线。
1.2.4.5坝址水位与流量关系曲线
______站有较长的实测水位流量资料,利用______站与______站同期水位相关,将综合水位流量关系移至坝址______,得到坝址水位流量关系曲线,再根据坝址______站断面资料,对高水位部分外延。
1.2.5泥沙
______流域上游,植被______,岸坡______崩塌、滑坡、泥石流______,根据______站______年整编的泥沙资料,多年平均含沙量为____kg/m3,多年平均输沙率____t/s,多年平均输沙量______万t,输沙模数______t/km2,汛期______月至______月份输沙量为______万t,占全年的______%,汛期平均含沙量______kg/m3。
多年平均悬移质颗粒级配,根据______站资料计算求得。
1.3地质
1.3.1区域地质
提示:
简述区内主要地层、地质构造及特征,特别是影响区域稳定性的构造(如挽近期活动断裂)的位置及性质。
摘录地震烈度的鉴定意见。
1.3.2水库工程地质
1.3.2.1水库渗漏
提示:
简述水库区周边地形封闭条件,隔水层及地质构造,地下水高程及可能产生向外渗漏的途径等。
1.3.2.2库岸稳定
提示:
根据库区基岩结构特征,述评库区岸坡总体稳定现状,对可能失稳的岸坡提出范围、规模及影响程度。
1.3.2.3水库淹没
提示:
简述水库运用水位下,预测浸没区的范围,地下水及隔水层埋深情况,水库浸没对工程的影响。
1.3.2.4固体径流
提示:
简述库区有无固体径流的来源,如泥石流、植被破坏情况等,列入多年平均含沙量和多年平均输沙量的指标。
1.3.2.5库区矿产资源
提示:
简述库区有无具工业开采价值的矿产,建库后,可能淹没和浸没的矿产种类和储量。
1.3.2.6水库诱发地震
提示:
根据水库地质条件,评价水库诱发地震的可能性。
1.3.3枢纽区工程地质条件
根据选定的坝线和工程总体布置方案,各主要建筑物的工程地质条件,分述如下。
1.3.3.1混凝土大坝工程地质条件
提示:
重点说明坝基地层岩性、岩层产状、主要断层、破碎带、软弱夹层…等结构性状以及河床覆盖层分布、厚度。
说明坝基岩体风化、卸荷带的特征、各风化带下限埋深,坝基岩体渗透特性以及相对不透水层的埋深。
说明两岸坝肩相应的工程地质条件和边坡性状。
说明坝基岩体的质量分类、完整性及其物理力学参数,评价有关坝基压缩变形、抗滑、抗渗稳定性等主要地质问题。
1.3.3.2厂房(开关站)工程地质条件
提示:
重点说明地基岩性、地质构造、断层破碎带、节理密集带、软弱夹层…等的分布、规模及性状;地基岩体风化带、卸荷带、覆盖层的厚度;提出地基岩体物理力学指标,评价厂房的抗滑稳定,尾水渠岩体抗冲刷强度等。
1.3.3.3通航(船闸)建筑物工程地质条件
提示:
重点说明地基岩层产状,断层、节理裂隙、软弱夹层等结构破碎带的性状分布,对闸墙、闸基的稳定影响。
1.3.3.4其它建筑物工程地质条件
提示:
本枢纽工程的泄水、引水…等建筑物,布置于坝身,其工程地质条件已在坝基描述。
若有建筑物在坝基以外,应对其工程地质条件加以说明。
1.3.4建筑材料
1.3.4.1土料
提示:
说明土料场的分布、储量、质量、有效层厚度以及开采运输条件等,以及调查试验的主要成果。
1.3.4.2砂、石料
提示:
简述天然砂砾料(或人工砂石料场)的产地、储量、质量、运输及开采条件,以及调查试验的主要成果。
1.4工程任务和规模
1.4.1工程的开发任务与效益
在《______河流域规划报告》中明确提出,本工程的开发,以发电为主,兼顾防洪,发展航运、灌溉、养殖、______等综合效益。
1.4.1.1发电
______河流域径流丰沛,年内分配_____,当______水电站正常蓄水位为_____m,相应库容为____亿m3,调节库容为____亿m3,可进行____调节。
电站装机容量______万kW,年平均发电量_____亿kw·h,水量利用系数达______%,年利用小时数______h。
考虑流域梯级电站补偿调节,效益将更加显著,对缓解______地区的用电紧张矛盾,促进______地区的经济发展,将起重要作用。
按本电站的年发电量计算,可替代火电发电原煤______万t/年,对缓解煤炭供需矛盾,具有重要作用。
1.4.1.2防洪
电站下游有______城镇,______工(矿)区,目前防洪标准偏低,防洪堤仅能防御______年一遇洪水。
本工程水库,确定预留防洪库容______亿m3,在本水库单独拦洪情况下,可使上游______年一遇的入库洪水削减至下泄安全泄量为______m3/s,将提高______县(市)的防洪标准达______年一遇的洪水标准。
1.4.1.3航运
目前本河流的航运条件较差,河道滩险多,虽经______部门整治,由于工程艰巨,收效甚微,仍为______级航道,枯水期仅能通过______t的机动船只。
本流域是______县通______地方的水运交通要道,______水电站的建成后,上游水库变为深水航道,淹没了滩险,改善了大坝至______地方航运里程______km,加上下游各梯级水电站的完建,实现全河流渠化,可根本改善______河的通航条件,使______t级的船只,能顺利地从______县(市)至______地方形成黄金水道,航运能力大为提高。
1.4.1.4灌溉
______水电站下游的______河两岸,是______地区的主要农产区,土地肥沃、气候温和,年平均温度在______℃以上,无霜期长,非常适合农作物生长,但境内缺少大型水利工程,旱灾频繁,长期存在“水源不足,水质不好”的严重缺水矛盾,一直困扰该地区的农业提高,给社会经济的发展带来巨大损失。
_____水电站建成后,可从大坝设置取水口,沿两岸另列引水渠系,可自流灌溉农田______hm2,为______地区的农业稳产高产,提供了保证;还可为______县(市)和______工(矿)区补充生活和工业用水。
1.4.1.5其它
提示:
如拦沙、旅游、养殖业…。
1.4.2送电范围及本电站在系统中的作用
本电站主要供电______地区,并部分向______地区供电。
同时为了充分发挥____流域水力资源的优势,还研究了与______联网的效益。
本电站以装机规模______万kW计,送电______地区______万kW,可替代火电装机______万kW,承担______负荷,在一定程度上可补充______地区调峰容量严重不足的局面,改善火电运行工况,降低火电煤耗。
本电站是______电网中的骨干电站,主要担负系统的______、______等任务,提高了电网运行的经济性和可靠性。
1.4.3正常蓄水位
提示:
说明水位拟定的前提条件和比较水位;简述论证各水位的能量指标,水库淹没实物指标,各方案工程量指标及技术经济指标、年费用的经济比较结果;各水位间的发电效益增长值比较结果;以及泥沙淤积,水库淹没和其效益综合比较结果,提出结论意见。
结论意见:
______水电站除有巨大的发电效益外,在航运、灌溉等方面还有较高的要求,对拟定的______个正常蓄水位进行各方面因素综合比较后,选定正常蓄水位为______m。
1.4.4装机容量
提示:
(1)拟定装机规模的比较方案,说明方案拟定的依据,结合水头变幅和工程总体布置初拟单机容量和机组台数;
(2)装机容量方案比较。
说明各方案动能指标,选取水平年进行不同方案电力电量的平衡,充分发挥电站的容量和电量效益;
(3)考虑本电站的综合利用要求。
如对航运、灌溉等的约束,各装机方案替代容量和增加装机容量的经济比较;
(4)分析研究装设重复容量的结果;
(5)提出结论意见。
结论:
根据上述电力电量平衡,经济分析比较,结合工程总体布置条件和梯级电站的过流量,选定电站装机容量为______万kW。
1.4.5水库运行方式
1.4.5.1水库调度运用规划
水库调度的基本原则是在确保水电站大坝安全的前提下,合理处理发电与防洪、航运、灌溉…等综合利用之间的关系,充分利用水力资源,使整个工程获得最大效益。
水库正常蓄水位______m,相应库容______亿m3,有效库容______亿m3,库容系数______,为______调节水库。
本电站以发电为主,兼顾防洪等综合要求。
汛期______至______月份,水库控制在汛限水位______m运行,以保防汛安全。
汛后开始,至______m月底前,水库蓄水至正常蓄水位______m。
供水期末______月底水库水位降至______m,在设计保证率以内年份,保证正常的供电要求;保证率以外年份,尽量减少正常供电供水的破坏深度,以充分利用水力资源,发挥水库的调节能力获得最好的效益。
提示:
对于梯级水库,水库调度应采用梯级补偿为主要运行方式,设计枯水段为延长后的水文系列最枯段,确保在枯水段水电群补偿时,水库蓄满达年电量相对较大;在梯级电站调度中,以不蓄电能损失最小为原则,使梯级有效利用水头和总蓄能最大,以充分发挥本电站在电力系统中的容量作用。
必要时,还可将水库调度图的绘制规划意图加以说明。
1.4.5.2初期蓄水计划
根据工程总体布置方案施工总进度与机组安装程序,进行水库初期蓄水分析,在初期蓄水阶段只考虑本电站单独运行发电和兼顾航运最小流量的通航要求。
计算结果表明,水库自下闸蓄水到正常蓄水位历时______个月,充蓄至死水位只需______个月。
初期年发电效益为蓄水频率______、______、______年组的平均值,第1年年电量______万kW·
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