2X500KW华荣水电站可研报告.docx
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2X500KW华荣水电站可研报告
华荣水电站工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
一、水文
1、流域面积
坝址以上
km2
737
2、利用的水文系列年限
年
37
3、多年平均径流量
亿m3
7.17
4、代表性流量及下游水位
多年平均流量
m3/s
22.71
大坝设计洪水流量
m3/s
2245
相应下游水位
m
224.55
坝下游
大坝校核洪水流量
m3/s
3290
相应下游水位
m
226.20
坝下游
设计发电尾水位
m
219.5
二、水库
1、水库水位
校核洪水位
m
228.12
设计洪水位
m
226.30
华荣水电站工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
正常蓄水位
m
225.0
2、正常蓄水位水库面积
万m2
8.4
3、回水长度
Km
1.28
P=0.5%
4、正常水库容积
万m3
13.5
三、工程效益指标
1、设计发电流量
m3/s
33.2
2、发电装机容量
KW
1000
3、设计净水头
m
3.9
4、保证出力
KW
357
P=80%
5、多年平均发电量
万kW·h
626
6、年利用小时
H
3312
7、发电收入
万元
190.3
四、主要建筑物及设备
1、坝
型式
砼重力坝
地质特性
灰绿色砂质板岩
非坝顶高程
m
229.2
溢流坝顶高程
m
220.1
最大坝高
m
13.5
华荣水电站工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
坝顶长度
m
120.5
溢流堰顶长度
m
90
溢流坝底宽
m
11.4
消能方式
底流
闸门
扇
9
10×5自动翻板闸门
2、进水口
形式
坝身取水
底部高程
m
220.6
闸门结构
平板钢闸门
闸门形式尺寸及数量
宽×高(m)
5.5×2.3
3扇
3、发电厂房
结构形式
河床地面式
主厂房尺寸
长×宽×高(m)
27.5×12.5×10.8m
发电机层地面高程
m
226.200
机组安装高程
m
220.845
水轮机层地面高程
m
222.400
7、升压站
形式
户外布置
尺寸
长×宽(m)
10×6
地面高程
m
226.5
8、主要机电设备
华荣水电站工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
(1)水轮机
台数
台
2
型号
ZD536-LH-200
单机额定容量
kW
552
转速
转/分
187.5
额定水头
m
3.9
额定流量
m3/s
16.6
(2)发电机
台数
台
2
型号
SF500-32/2600
单机容量
kW
500
电压
kV
0.4
功率因子
0.8
(3)起重机
台数
台
1
型号
电动单梁桥式
LD型A5级10t
(4)主变
型号
S11-1250/10.5
台数
1
单台容量
kvA
1250
电压
kV
10.5±5%/0.4
(5)输电线路
电压等级
kV
10
输电目的地
九溪江-桐木溪线路
华荣水电站工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
输电距离
Km
3.0
9、永久房屋面积
m2
300
五、施工
1、主体工程总量
土石方
m3
13910
砼及钢筋砼
m3
5594
浆砌石
m3
2120
钢筋制安工程
T
71
2、主要建筑材料
木材
m3
51.9
水泥
T
1814.7
钢材(含钢筋)
T
129.4
河砂
m3
3628.4
块、卵石
m3
6820
炸药
T
2.3
3、所需劳动力
总工时
工时
75881
4、施工电源
村用10kV线路
5、对外交通
公路
华荣水电站工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
距离
Km
50
溆浦县城
6、施工期限
月
13
六、淹没损失及施工征地
1、占用水田
亩
3
2、占用旱土
亩
1
3、占用林地
亩
0
3、占用荒山
亩
5
七、经济指标
1、总投资
万元
1259.46
动态
建筑工程
万元
473.7
机电设备及安装
万元
471
金属结构
万元
27.85
占地淹没补偿
万元
42.48
临时工程
万元
24.93
其他
万元
26.0
预备费
万元
55.52
建设期贷款利息
万元
28.0
2、水电站经济指标
单位千瓦投资
元/kW
6664
单位电能投资
元/kW·h
1.94
年运行费用
万元
29.4
华荣水电站工程特性表
序号及名称
单位
数量
备注
综合电价
元/kW·h
0.32
年售电收入
万元
190.3
3、财务指标
经济内部收益率
%
20
财务内部收益率
%
12
静态投资回收期
年
9.4
1综合说明
1.1绪言
华荣水电站位于溆水二都河上游,坝址处于九溪江乡华荣村。
地理座标为东经110°37′,北纬27°38′,距九溪江乡政府不到1km,距溆浦县城50km,葛竹坪至溆浦县城公路从电站通过,交通十分便利。
原华荣电站装机50kw,大坝控制集雨面积737km2,正常蓄水位为223.0m,正常发电尾水位为220.0m,引用流量2.6m3/s水电工程主要有大坝、渠道、前池和厂房构成。
原华荣水电站修建于60年代,于80年代末被毁。
为充分利用水资源,增加经济与社会效益。
本次对原华荣电站进行改造,在原渠道进口处修建大坝,废弃原有大坝和渠道,厂房布置在大坝左岸,电站为河床式水电站。
增加2.5m水头,安装2台500kw轴流式水轮发电机组。
设计估算投资1259.46万元。
华荣水电站是溆水二都河水能梯级的第七级电站,在其上游有正在开发的栗树湾水电站(2×3200kW),下游有已开发的小山阳水电站(2×4000kW)。
我室对该项目进行认真的规划,查阅大量资料,确定其装机规模与开发前景。
目前选择开发交通便利的华荣水电站资源条件已经成熟,符合流域开发规划。
近年来,溆浦小水电开发取得了可喜的成绩,以股份制、合伙制形式开发建设了中联(2×400kW)、岩屋口(2×400kW)、新桥二级(3×800kW)、银珍(2×6300kW)、鱼米滩(3×4000kW)、步鳌(3×1600kW)、洞坪(3×500kW)、顿脚水(3×320kW)、金星(2×320kW)、金垅(2×400kW)、林果(3×800kW)、吊岩洞(2×1600kW)、梁家洞(2×1000kW)、金桥(2×2200kW)、阳桥(2×1800kW)、中林3级(3×630kW)、红岭(2×500kW)、栗山(2×1000kW)、九溪江(3×1600kW)、小山阳(2×4000kW)、金溪(2×1600kW)、等多座水电站,在建的水电工程有梧桐(2×3200kW)、朱溪(2×5000kW)、统溪河(2×2500kW)、栗树湾(2×3200kW)、大兴(2×3600kW)等多处水电工程。
水电开发进入前所未有的发展阶段,华荣水电站是在这种形势下,涌现出的又一座股份制形式开发建设的项目,由县内有经济实力的个人组织资金兴建。
受华荣水电站项目负责人彭代英的委托,2010年5月,我室按照开发报批程序,承担了华荣水电站可行性研究报告的编制任务。
先后组织技术人员到现场勘测,进行水准、地形测量、踏看地质情况、调查库区淹没,充分听取有关意见,依照《水利水电工程可行性研究报告编制规程》DL5020-142的规定,参考相关的设计规范,对工程整体布置及建设规模进行充分论证,对经济效益进行认真的测算,现完成《溆浦县华荣水电站改造工程可行性研究报告》,供项目报批。
因时间与技术水平,设备装置的限制,报告中有不足之处,恳请专家评审时批评指正,以便下阶段工作能及时纠正。
1.2自然条件
1.2.1水文气象
溆水流域发源于溆浦县龙潭金子山白竹坳,流经龙潭、葛竹坪、北斗溪、九溪江、统溪河、水东等乡镇,注入溆水。
全流域面积3341km2,干流长度147km,干流平均坡降7‰。
华荣水电站坝址以上控制集雨面积737km2,整个区域处于亚热带季风气候区,四季分明,雨量充沛,气候温和,日照丰富。
多年平均气温16.9℃,多年平均降雨量1512mm,多年平均风速2.1m/s,无霜期长达240-280天。
华荣水电站坝址处无实测水文资料,但距坝址上游约32km处设有龙潭水文站,下游28km处设有山溪桥水文站。
龙潭水文站于1979年撤站,水文资料不齐全,山溪桥水文站1960年以来至今的长系列水文资料,实测的降雨、水位、流量、洪水资料较详细,该水文站控制集雨面积1162km2。
两地相距近,气候条件相似,流域面积相近,故华荣水电站采用山溪桥水文站做参考站,利用面积比拟法进行相关的水文水能计算。
该站实测多年平均降雨量1530.2mm,多年平均流量35.8m3/s,历史最大洪峰流量2560m3/s,多年平均径流量11.3亿m3。
1.2.2工程地质
华荣水电站所在流域内,河流两岸基岩裸露,覆盖层浅,右岸峻峭,左岸比较平缓.出露地层为志留系周家溪群下组,岩性为灰绿色、深灰色板岩,砂质板岩与灰绿色中厚层浅变质细砂岩、浅变质粉砂岩互层。
第四系以砂卵石为主,厚1.0-2.5米,基础岩石坚硬完整,便于坝址、厂址等工程布置,地质条件较优越。
1.3水能利用
根据水文资料,选择山溪桥水文站1966~1998年(其中缺3年)30年水文实测资料为依据,通过水文计算论证,水能利用的主要成果:
1.3.1设计洪水
根据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL5180-2003的规定,华荣水电站规划装机1000kw,属小
(二)型水电站,该水电工程水库库容为13.5万m3,属小
(二)型水库,故该水电工程划分等别为五等,主要建筑物级别为5级,次要建筑物级别为5级。
大坝正常运用洪水标准为30年一遇,非正常运用洪水标准为200年一遇,厂房洪水设计标准正常运用洪水重现期为30年,非正常运用洪水重现期100年。
经计算大坝正常运用洪水位为226.30m,非正常运用洪水位为228.12m,因电站为河床式电站,厂房洪水直接采用大坝洪水标准。
1.3.2装机容量
华荣水电站为河床式水电站,在县电网中担任基荷,不做调频、调枯、调峰要求,故不设置备用容量,根据水能计算成果,选择装机容量2×500kW,发电机端口电压为0.4kV。
1.3.3水能成果
华荣水电站总装机容量1000kw,装机2台,单机容量500kW,设计最大净水头3.9m,设计发电流量33.2m3/s,80%保证出力273kW,多年平均发电量626万kW·h,年利用小时3312h。
1.4工程任务
华荣水电工程主要由大坝、厂房、进水室、升压站、并网线路、宿舍构成,布置简单,经济实惠,运用方便。
大坝为砼重力坝,坝顶轴线长120.5m,溢流宽度90m,,溢流坝高4.4m,非溢流坝高12.4m,溢流设10×5m自动翻板闸门9扇。
厂房为地面式发电厂房,不设副厂房,厂房尺寸为(长×宽×高)=17.1×10×10m。
内安装2台500kW轴流式发电机组,机组安装高程为220.845m,发电机层地面高程为226.200m。
升压站布置厂房上游,长10m,宽6m,地面高程为226.500m,户外露天布置。
并网线路长3.0km,电压等级10kV,接入新建的九溪江110KV变电站。
整个工程开挖土石方13190m3,浆砌石2120m3,砼及钢筋砼5594m3,钢筋结构制安71T,施工期为13个月。
主要建筑材料用量为水泥1814.7T,木材51.9m3,炸药2.3T,河沙3628.4m3,砾石4531.1m3,块石2289.6m3。
1.5机电及金属结构
华荣水电站装机容量2×500kW,根据设计水头及流量,经技术分析,选用ZD536-LH-200轴流式水轮机,额定转速187.5转/分,单机流量16.6m3/s。
发电机选用SF500-32/2600发电机。
主变选用1台,其型号为S11-1250/3510.55%/0.4kV,变电容量为1250kVA,机组配套选用2台YWT-1800调速器,厂房起重设备为A5级电动单梁桥式起重机一台。
电站金属结构主要为大坝进水闸2扇、尾水闸门1扇、进水室前设2扇拦污栅,厂房1扇防洪门。
钢材总需用量为22T。
1.6工程占地
华荣水电站主要淹没对象为耕地和山林,水库移民按20年一遇洪水标准安排,征地按二年一遇洪水标准安排。
经实地详查,水库淹没涉及1个村的3个村民小组,没有移民搬迁。
工程建成后,永久占用土地9.0亩,其中水田3.0亩,旱地1.0亩,林荒山5.0亩。
1.7施工安排
华荣电站施工区域内建材比较丰富,石料在现场能基本保证,河床中有大量卵石,河沙可采集,是天然的混凝土骨料。
其它物资、材料需从外地运入,因其公路已到达厂区,交通十分便利。
施工电源从华荣村的10kV线路,降压至400V供至电站较近,供电质量好,可靠性较高。
坝区比较狭窄,施工相互干扰,堆料场选在下100——200m远的荒滩场地上,施工任务完成后予以恢复,不另安排料场。
施工导流方式根据地形条件,采用河床分期导流方式。
第一期利用河床右岸导流,左岸围堰,进行左岸施工;第二期利用缺口导流,左岸围堰,进行对右岸施工;最后进行导流孔堵封。
电站的整个施工期安排13个月,准备期1个月,在准备期内完成三通一平、临时设施建设,报批有关手续,组织施工队伍进场;主体工程为12个月。
安装、线路、宿舍、办公楼的建筑穿插进行,不影响施工进度。
1.8经济评价
华荣水电站工程概算总投资1259.46万元,其中建筑工程473.71万元,机电设备及安装工程471.00万元,金属结构及安装工程27.85万元,临时工程24.93万元,征地补偿费42.48万元,预备费55.52万元。
单位千瓦投资6664元,单位电能投资1.94元/kWh。
依照怀市价[2004]21号文件《怀化市局关于调整小水电上网价格的通知》规定,上游有大型水库的调节,取上网平均电价0.32元/kW·h,年发电收入197万元。
经计算,该项目财务内部收益率为12.5%,经济内部收益率为21.0%,静态投资回收期为9.4年,各项指标均符合《小水电建设项目经济评价规程》的要求,经济评价可行。
1.9结论
华荣水电站工程项目装机规模不大,但它的建成,为我县电网系统增加基荷1000kw,对缓解我县缺电局面有着非常重要的作用。
通过经济分析,其各项指标较为优越,投资回收期短,投资收益较高,经济评价积极可行。
它的开发,使我县水能资源得到更充分的利用,能巩固我县电力投资成果,活跃县域经济,增加地方财政收入,带动相关行业发展。
综上所述,该水电站工程具有显著的经济效益,社会效益,综合评价积极可行。
建议积极工作,创造优良环境,及时改造修建,尽早发挥工程效益。
2水文
2.1流域概况及水文气象资料
华荣水电站位于溆水干流二都河中游,电站为河床式电站,地处九溪江乡的华荣村境内,距九溪江乡政府不到1km,距溆浦县城50km,地理坐标为东经110°37′,北纬27°38′流域内属中低山区,山峦叠重,森林密布,植被较好。
二都河总流域面积1668km2,华荣电站坝址以上控制集雨面积737km2,占二都河流域面积的44%。
二都河干流全长96km,干流平均坡降7‰。
该电站上游属龙潭区,是怀化市小电站开发基地,境内溪河密布,水量充沛,落差集中,水能理论蕴藏量达15万kW,可开发量达12万kW。
该流域地处亚热带季风气候区,流域内四季分明,气候温和,降水充沛,日照丰富。
多年平均降雨量(山溪桥水文站)1530.2mm,多年平均风速2.1m/s,最大风速19m/s,多年平均无霜期240-280天。
流域内多年平均蒸发量为1409mm,多年平均气温为16.9℃,最高气温为40.5℃,最低气温为-12.6℃,相对湿度为77%。
华荣水电站附近无水文测站,因此无直接水文资料利用。
但电站上游32km处设有龙潭水文站,控制集雨面积188km2,下游28km处设有山溪桥水文站,该站控制集雨面积1162km2,自1966年至今共37年(其中缺3年),该站有实测的降雨、水位、流量等资料。
据实测资料统计,历年最大流量2560m3/s,发生时间为1995年;历年最小流量为3.8m3/s,历年平均流量为35.8m3/s,历年平均径流量11.3亿m3。
本工程实用山溪桥水文资料水文年为1966年~1998年。
龙潭站只有1960年至1978年19年的流量资料,而且不能反应刘家坪水库的调节。
根据流域面积相差不大以及考虑到刘家坪水库对径流的调节作用,选用山溪桥站做为本电站的参证站。
山溪桥水文站设站时间长,观测项目齐全,资料可靠,站址在华荣水电站坝址下游处,华荣水电站坝址处集雨面积和山溪桥水文站的集雨面积二者相差不大,且属同一流域,气候条件和下垫面情况相似。
因此,本电站工程径流资料和洪水资料采用山溪桥水文站作参证站利用面积比拟法来推算。
2.2径流
2.2.1设计代表年的选择
将山溪桥站1966年至1998年30年实测的流量资料(注:
其中1969、1970、1971山年资料不全,未被采用),列表排队,进行频率计算,求作经验频率,计算成果见表2—1。
由表2—1进行理论频率曲线适线计算。
山溪桥站年平均流量频率计算表2-1
资料
经验频率及统计参数的计算
年份
年平均流量
Q(m3/s)
序号
由大到小排队
Qi(m3/s)
模比系数
Ki
Ki-1
(Ki-1)2
P=m/(n+1)
(%)
1966
33.8
1
55.2
1.543
0.542
0.2948
3.22
1967
37.2
2
54.9
1.535
0.535
0.2857
6.45
1968
38.1
3
44.7
1.249
0.249
0.0620
9.68
1972
29.8
4
43.1
1.205
0.205
0.0419
12.9
1973
44.7
5
43.0
1.202
0.202
0.0408
16.13
1974
27.1
6
41.2
1.152
0.152
0.0230
19.35
1975
35.4
7
39.4
1.101
0.101
0.0102
22.58
1976
36.7
8
39.4
1.101
0.101
0.0102
25.81
1977
39.4
9
39.4
1.101
0.101
0.0102
29.03
1978
21.8
10
39.3
1.098
0.098
0.0096
32.26
1979
38.7
11
38.7
1.082
0.082
0.0067
35.48
1980
26.2
12
38.4
1.073
0.073
0.0053
38.71
1981
38.4
13
38.1
1.065
0.065
0.0042
41.94
1982
39.4
14
37.2
1.040
0.040
0.0010
45.16
1983
33.3
15
36.7
1.026
0.026
0.0007
48.39
1984
28.9
16
35.7
0.998
-0.002
0.0001
51.61
1985
23.7
17
35.4
0.989
-0.011
0.0001
54.84
1986
24.2
18
33.8
0.945
-0.055
0.0031
58.06
1987
28.1
19
33.8
0.945
-0.055
0.0031
61.29
1988
43.1
20
33.3
0.931
-0.069
0.0048
64.52
1989
33.8
21
33.0
0.922
-0.078
0.0061
67.74
1990
43.0
22
29.8
0.833
-0.167
0.0279
70.97
1991
39.4
23
29.8
0.833
-0.167
0.0272
74.19
1992
55.2
24
28.9
0.808
-0.192
0.0362
77.42
1993
41.2
25
28.1
0.785
-0.215
0.0462
80.65
1994
54.9
26
27.1
0.757
-0.243
0.0590
83.87
1995
35.7
27
26.2
0.732
-0.268
0.0718
87.10
1996
29.8
28
24.2
0.676
-0.324
0.1050
90.32
1997
33.0
29
23.7
0.662
-0.338
0.1142
93.55
1998
39.3
30
21.8
0.609
-0.391
0.1529
96.77
合计
1073.8
-0.003
1.4659
2.2.2设计年内分配
设计年内分配采用同倍比法进行计算分配系数K,分配系数K=Q设/Q典。
2.2.3径流分析
山溪桥水文站位于华荣电站下游,控制集雨面积1162km2,其实测系列长,成果可靠。
华荣电站区域情况与山溪桥站完全相同,集雨面积相差不大,故径流系列采用山溪桥站径流系列,按面积比拟法进行径流分析。
华荣电站大坝控制集雨面积737km2,
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