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1、可行性论证报告(水电)第一章综合说明 县 乡是一个贫困乡,位于 县南部山区,跟广东连州市交界。全国劳模李 是 乡 村人,现任村支部书记。改革开放以后, 村在各级政府的支持下,在全国劳模李 和村干部的带领下,集体致富,以种植水果为龙头,带动其它村办企业,经济飞速发展。由于电力供应主要由广东供电,距离远,电价高,供电不正常,使得电力供求矛盾日趋严重。为缓解该村电力供求矛盾和充分利用当地水能资源,经村委决定,将原老电站进行扩建改造。该电站的扩建成了笠头生产生活中的一件大事。 电站于一九八O年开始投产发电,装机275KW,水头7.4m,到现在已运行二十年。设备严重老化,机组不能达到设计出力。经过上级领
2、导和技术人员的实地勘测,决定对电站进行改造,以缓解对电力的需求。 电站引用乐水河的水。 河发源于 山,河流坡降大,植被好。电站引水坝以上集雨面积261.5km2,多年平均流量10.88m3S。电站引水渠2.0km,可获毛水头7.4米。为了充分利用水能资源,在原有电站的基础上改造扩容,使其发挥更大效益。通过勘察和计算,该电站可装机1台200kw、1台320kw的水轮发电机组。 电站站址方案有两个,方案一为老电站站址,方案二为公路桥的旁边。方案一的引水渠、尾水渠、电站站址都是现成的,不毁耕地,且工程量小。方案二要在农田上修建80米的渠道,电站站址也占用农田,且面积较大,工程量亦较大,故选择方案一。
3、 电站装机两台,水轮机型号分别ZD560LH1200和ZD560LH12015配套发电机分别SF20020990和SF320201730,输电线路7公里。 通过概算,电站总投资314.46万元。年发电量为329.98万kwh。开挖土方15075m3,浆砌石7416m3,混凝土1975m3,钢筋混凝土101.62m3,红砖砌体175m3。需主材:水泥1293吨,钢材7吨,木材21m3,红砖92.8千块,河砂3671m3,碎石1726m3,块石8450m3。劳动工日1.9万个。 工 程 特 性 表 工 程 特 性 表 工 程 特 性 表 第二章水文、水能计算 第一节水文计算 一、基本资料 1、引水
4、坝址以上控制集雨面积F261.5km2。 2、原水利化区划有关成果,包括各种水文要素等值线图。 二、分析方法 我县境内没有水文站,邻县有汾市水文站及文明水文站,但由于与本设计流域集雨面积及地质地貌特性相差很大,不能直接引用其径流资料,考虑到我县已进行水利化区划工作,通过分析各水文气象要素,结合我县实际情况,已绘制了各种水文要素等值线图,故本次设计采用区划成果,用等值线图法进行水文计算。 (一)等值线图的查算 查“ 县多年平均降水量等值线图”得该设计流域多年平均降水量为R1960mm。 查“ 县多年平均径流深等值线图”得该设计流域多年平均径流深为Y1360mm。 查“ 县多年平均径流深变差系数C
5、v等值线图”得该设计流域多年平均径流深变差系数Cv0.38。 以上查得的数据与邻县及全省等值线图比较认为合理,可作为设计依据。 (二)产水量计算 下面分别计算丰、平、枯三个代表年的产水量。三个代表年的保证率采用如下: 丰水年P25%、平水年P50%、枯水年P75% 现采用“Cs2Cv,查P型曲线的模比系数值”得下列不同频率的kp值: 不同设计频率的kp值表 产水量计算公式为: Wp0.1kp?Y?F Wp?相应于某一保证率为p的产水量(万m3) Kp?相应保证率为P的模比系数 F?集雨面积(km2),F261.5km2 Y?多年平均径流深(mm),Y1360mm 则F261.5km2引水坝各设
6、计保证率代表年的产水量为: Wp25%0.11.2111360261.5 43068.01(万m3) Wp50%0.10.9551360261.5 33963.62(万m3) Wp75%0.10.7261360261.5 25819.46(万m3) (三)产水量的年内分配 该设计流域的产水量年内分配百分率采用水利化区划成果计算成果见表21 (四)多年平均流量和多年平均径流总量的计算 根据前面计算,已运用等值线图法求得了丰、平、枯各代表年的各月径流量及月平均流量,从而可以求得该设计流域的多年平均流量及多年平均径流总量: 多年平均流量: Q(13.6210.818.2)310.88m3S 多年平均
7、径流总量 W(43068.013396.6225819.46)3 34283.70(万m3) 第二节保证出力计算和装机容量的确定 一、流量频率曲线的选配 1、将丰、平、枯代表年各月平均流量按从小到大的顺序排列,应用公式Pm(n1)100%计算其经验频率P(见表22),并在机率格纸上点绘经验频率点据 2、因为Q10.88m3S,变差系数Cv值计算如下: Cv 0.73 3、根据统计参数Q10.88m3S,Cv0.73,Cs试定为Cv值的1、2及3倍,查工程水文学附录2得?p,代入Kp1Cv?p及QpKp?Q得出Qp如表23所列,并将理论频率曲线点绘在机率格纸上。 4、通过适线比较,Cs1Cv的理
8、论频率曲线与经验频率曲线基本吻合,由此查得p75%的保证流量: Q保5.16m3S 二、保证出力的计算 1、由地形测量得电站毛水头H毛7.40m,由于电站通过渠道引水发电,丰、枯水期水头变化较小,所以,H最大H最小H平均 该电站属低水头电站,计算时,取水头损失: H0.6m 则水计水头H设H毛H7.400.66.80(m) 2、保证出力计算 计算公式:N保A?Q保?H保 式中:Q保5.16(m3S) H设6.8(m) A效率系统,A7.50 则保证出力:N保7.55.166.8263.16(kw) 三、装机容量的确定 该电站装机按倍比等数法确定,这是取倍比字数为2。 N装251.62503.1
9、kw 套用标准型号机组,确定装机容量为2台,共520kw,其中:1台为200kw,1台为320kw。型号选择: 第三节水能计算 该电站属无调节电站,采用丰、平、枯三个代表年计算,然后求其平均值,得多年平均发电量。 出力计算公式:NA?Q?H 式中:A?出力系数,A9.81?水?电 ?水?水轮机效率,?水0.84 ?电?发电机效率,?电0.92 A9.810.840.927.58 Q?发电流量,m3S(见表2) H?发电水头,6.8m 电能计算公式:EN?T(万度) 式中T各月发电时间(h) 其计算结果见表24 P25%年发电E25%392.64(万kwh) 年利用小时h25%7550(h) P
10、50%年发电量E50%320.83(万kwh) 年利用小时h50%6169(h) P75%年发电量E75%276.49(万 kwh) 年利用小时h75%5317(h) 多年平均发电量为: E平均(392.64320.83276.49)3 329.98(万kwh) 利用小时 h平均6345(h) 第三章水工建筑物改造 第一节引水渠改造 引水渠利用现有的电站渠道。引水渠道接乐水河,在渠道进口设进水闸,洪水季节及机组检修时控制河水不进入渠道。原渠道由于修建年代较久,运行管理不善,已不能满足改造后电站的过流量要求,因此,对原渠道需作技术处理。电站发电时正常引用流量为10.276m3S,考虑到渠道渗漏,
11、及渠道两边农田灌用水量为0.2m3S,则渠道最大过水量为Qmax10.2760.210.476m3S。改造后渠道设计断面宽高4.12.3m,设计坡降12000,糙率系数m0.017 第二节压力前池及尾水渠改造 一、压力前池改造 根据现有的压力前池,各档水墙均用75浆砌石加高50厘米,前池进口渐变段与渠道直接相连,拦污栅后的溢洪道位置不变,两溢流道用于机组突然甩负荷时的河水由溢洪道排出,以免对厂房造成威胁。由于该电站不位于河旁,冲沙不利,如果用冲沙道冲砂,势必淤于尾水渠对发电造成影响,故前池内的砂由人工清理。改造后前池结构尺寸:池顶高程150.88m,池底高程148.763m,正常水位150.6
12、23m。 二、尾水渠改造 原电站现有尾水渠,宽度不够,淤积严重,年久失修,严重影响电站出力,故尾水渠采用浆砌石护堤2.3米高。底板用25厘米浆砌石护砌,全部三面光。经规划设计尾水渠底度b3.2米,坡降i11000,边坡系数n0,糙率系数m0.017,正常发电时,Q正常10.276m3S,尾水渠水深h2米,尾水渠进口底板高程为141.823m,正常水位为143.223米,尾水渠改造长度约600米。 第三节厂房改造 厂址座于第四系砂卵石层上。厂房的布置需根据地质条件及机组尺寸来确定。厂房基础需验槽。 一、厂房剖面布置 明槽水轮机室立式机组厂房分发电机层、水轮机室及尾水室三层。 1、水轮机室底板高程
13、:水轮机室底板高程取决于上游最低水位,即室中水深不小于h1.9,D1.81.4m。所以水轮机室的底板高程确定为145.733m。水轮机室低进口前池底部,以1:3的缓坡相连。 2、尾水室底板高程:水轮机的尾水管为直锥形,根据厂家图纸及直锥长度L4D240.8053.4m,取3.5米;则尾水管底板高程为1142.223m,考虑到尾水室出流情况则尾水室底板高程为141.173m,底板砼厚度为0.7米,下游尾水渠高于尾水室板高程,以1:3的缓坡相连,尾水室出口设尾水闸门。 3、发电机房楼板高程,确定为151.073,机房的净空高度满足机组吊装的需要,取5.5米。 二、厂房的平面布置 1、厂房的长度 机
14、组段的长度取决于水轮机室或尾水室的宽度,此电站水轮机室为不完全蜗形,总包角225,各水轮机室之间的隔墩厚度取0.5米,边机组段的水下墙厚度取0.50.8米,厂房左端考虑1.5米的人行道,右端考虑机组检修时应有的宽度,所以,电机房长度为12.5米。机组段长度由尾水室或水轮机室控制,取4.2米。 水轮机室底板上设有直径15厘米的放水、排沙孔,运行时封闭,检修时开启。 2、厂房的宽度 发电机布置:发电机离墙壁的净距不小于1.0米,机组间的净距保持2.0米以上。 调速器的布置:手控式调速器布置于水轮机旁,手柄的方向应使运行人员容易看清配电盘上的表计。 配电盘的布置:靠厂房的下游侧成一字排列,盘后离墙净距1.0米,盘前净空不小于1.5米。电缆沟设于配电盘间的机房地板下。 上游侧应保证水轮机、发电机最大构件的运输。 综上所述