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文本内容:
工程任务和规模4地区社会经济概况及工程建设的必要性
4.1河流水电开发规划概述某水电站位于堵河西支泗河,是堵河干流(西支)梯级开发的第二级(由上而下)堵河是汉江丹江口水库以上的一条重要支流,发源于大巴山脉北麓,陕西省镇坪县的树坪,北流径竹溪县鄂坪乡彭家台入湖北后折向东流,至竹山县又折向东北流,于哪县辽瓦乡堵河口入汉江堵河流域全长354km,流域面积为12502km%全流域水力资源十分丰富,仅干流及西、南两支流,八个梯级装机总容量
1422.5MW,已建最下一梯级黄龙滩电站,装机容量为490MW为了开发堵河流域的水力资源,国家和湖北省有关部门和设计单位先后进行过多次查勘和规划研究工作,1983年水电部中南水电勘测设计院编制了《湖北堵河河流规划报告》,对堵河及主要支流官渡河、泗河提出了五级七站的开发方案龙背湾(535m)例树岭(385m)鄂坪
(56011)+白果坪
(46011)+潘口(痢)+小漩(毡P)+黄龙滩(247m)经国家和湖北省计委组织审查,水利电力部以
(86)水电水建字第17号文批复了《湖北堵河河流规划报告》,同意推荐的开发方案,并同时批复了潘口水电站初步设计报告,潘口水电站初设的正常蓄水算时段,径流调节是先由鄂坪电站进行径流调节,鄂坪电站的下泄调节流量再加上鄂坪坝址至汇湾拦河坝坝址的区间流量来代表某电站的流量,再进行某电站的径流调节,由此进行长系列等出力操作,其水能指标计算成果见表4—7—2某电站径流调节成果表表4—7—2多年平均发电量装机容量(MW)保证出力(MW)年利用小时(h)(亿kW•h)
489.
21.73273586洪水调节
4.
7.21)防洪标准某水电站调洪演算主要是考虑确保电站厂房工程本身的防洪安全为原则按照国家技术监督局,中华人民共和国建设部1994年联合发布的GB50201—94《防洪标准》中的规定,本工程项目为小型电站,水工建筑物为W等4级,水电站厂房为4级,根据水工布置,水电站厂房按30年一遇洪水设计,100年一遇洪水校核2)某引水坝泄水建筑物型式某水电站的首部枢纽由拦河土石坝、城口溢流坝、发电引水道进水口和冲沙池组成,溢流坝堰顶高程
441.3m,不设闸门,自由泄流拦河土石坝以上流域面积1718km2另外,上游鄂坪水库泄洪建筑物溢洪道为2孔13m(高)X14mo(宽),坝顶高程
555.50m,其起调水位
547.50mo3)泄洪方式及调洪成果由于某电站厂房尾水直接导入河道,故电站厂房的防洪是在某引水坝址自由泄流情况下,该电站厂房处直接防御河道相应频率的洪水洪水调节的方式是先由鄂坪水库进行洪水调节,鄂坪电站坝址以上流域面积1676kk,相应频率的下泄过程与鄂坪坝址至某电站厂房处的区间区间面积194km之流量按时序错一时段叠加作为某电站厂房处来水过程,当来水流量较小时,电站厂房处尾水位逐步上升;当来水量较大时,则河道水位上升,直至达到最高洪水位调洪成果详见表4—7—3o洪水调节成果表表4—7—3鄂坪坝址洪区间相应最鄂坪坝址下泄电站厂房处洪相应下游水频率P%峰流量大流量最大流量m3/s峰流量m3/s位mm3/s m3/s
0.
5462038642534639378.
631411033838984233378.
282359029835903883377.
983.
33320027332003468377.
655290024129003137377.37泥沙冲淤分析
4.8利用汇湾水文站的实测泥沙资料来分析某原汇湾引水坝址以上小水库和前池的泥沙淤积问题,分析结果表明,本流域仍属少沙河流,但汇湾水库属峡谷型小水库,水库的容积较小,故对其进行泥沙冲淤分析汇湾溢流坝顶高程
441.3m,水库正常引水位为
441.3m,水库最低水位为424m,在考虑了鄂坪水库拦沙率为80%以后,其鄂坪坝址至汇湾引水坝区间面积42km二则多年平均悬移质输沙量为
10.55万t,推移质输沙量为
0.176万t,则引水坝小水库20年、30年、50年的多年平均悬、推移质落库沙量分别为
10.6万nf、
16.0万疗和
26.6万nf,按经验面积减少法分析计算,求得20年、30年、50年坝前淤积高程分别为
431.80m、
432.30m、
433.20m水库20年、30年、50年的多年平均悬移质落池沙量分别为
7.7万疗、
11.6万力和
19.3万而前池总容积仅
3.8万m根据计算的泥沙淤积量,仅用五年就可将水库淤满,故必须设置冲沙设施汇湾引水坝水库的排沙要采取必要的措施,采用排沙设备和蓄清排浑的运用方式,即非汛期水库及前池蓄水不排沙,而在汛期
7、8月份,利用溢洪或其它方式进行排沙,使水库维持在设计状态下正常运行,发挥其应有的经济效益位确定为
355.Omo1993年8月,中南水电勘测设计院在编制的《湖北堵河河流规划报告》的基础上,对堵河西支泗河流域作了规划复核工作,并编制了《湖北堵河汇湾河段规划复核报告》,提出了三级开发方案鄂坪(550m)+某(
441.3m)+白果坪(373m),其中鄂坪水库为汇湾河段龙头水库,具有年调节能力并提出了当某电站建成后,不保留70年代建成运行的汇湾电站,该电站装机5M肌规模较小,引用水头低,某电站其首部枢纽与汇湾电站共用,设备老化,汇湾电站无取水水源,无保留价值并经国家和湖北省计委审查批准某水电站为堵河西支泗河上第二个梯级,上游与鄂坪电站尾水衔接,下游尾水与白果坪电站正常蓄水位衔接堵河流域西支泗河梯级开发技术经济指标见表4—1—1堵河支流泗河梯级开发方案主要指标表4—1—1平保证出年发电流域均装机小用流名级总库容力(万量面积量容量时称(亿m3)正常蓄解kw)(亿kw/h)利梯水位(ID)鄂坪
167633.
82.
88550721.
542.253125(下)某
171835.
0441.
3361.
031.464056白果坪
208241.
337310.
50.
290.434120综合利用
4.1-2某是一座利用原汇湾低坝引水式电站,以发电为主,没有防洪、灌溉供水任务,但可为发展周边经济或提水灌溉提供电力社会经济概况
4.
1.3某水电站建成后将成为十堰市和竹溪县一处骨干电站,对竹溪县和十堰市国klrm2m/3,-IWh}民经济发展有着重要的作用十堰市位于湖北省的西北部,与川、陕、豫三省及襄樊、宜昌和神龙架毗邻,全市自然面积23680面,耕地面积
305.4万亩,人口
344.4万人,全市辖那县、哪西、竹山、竹溪、房县和丹江口市等五县一市及十堰市的张湾区和茅箭区,襄渝、汉丹铁路和汉江横贯全区,成为通往川、陕交通中枢,具有重要的地理和区域优势十堰市的经济基础较差,党的十一届三中全会以后,国民经济有了很大的发展,地方工业主要有农机、化肥、轻纺、建材、酿造轻工、桐油以及农副产品加工等;还有国家级企业第二汽车制造厂,其产值占十堰市工业产值的75%1990年十堰市O工农业产值
34.85亿元(二汽除外,下同),其中工业产值
19.54亿元,到1999年,工农业产值为
94.4亿元,其中工业产值为
54.02亿元,年平均增长率为
11.7%,其中工业产值增长率为
12.0%o竹溪县是十堰市的一个山区大县,自然面积3311kn)2,耕地面积
38.8万亩,人口
36.1万人,本县以农业经济为主,适宜发展多种农作物和林木土特产,农作物以粮油为主,土特产以生漆、黑木耳、香菇、油桐等多种经营工业主要有电力、机械、煤炭、建材、采矿等,近几年有较大发展,1990年竹溪县工农业产值25423万元,其中工业产值14134万元,到1999年全县工农业产值达105957万元,其中工业产值达53641万元,年平均增长率为
17.2%,其中工业产值增长率为
16.0%0竹溪县水力资源非常丰富,能源是制约本区经济发展的“颈瓶”,所以加速开发本县的水电资源是山区发展经济的重要举措工程建设的必要性
4.
1.4十堰市水力资源非常丰富,能源是制约本地区经济发展的“颈瓶”,所以,加快开发本地区的水电资源是发展国民经济的重要举措,截止2000年,十堰市已建水电站135处260台(省属水电站除外),装机容量135MW,年均发电量
3.5亿KW-h现在十堰市的地方电网已经形成,据统计,已建水电站规模小,且无一处中型以上骨干电站,调节性能也差,全市电力建设基本状况是既缺电量,又缺调峰容量,因此,为适应国民经济发展要求,必须加快本地区的水电建设,使电力增长满足国民经济发展需求竹溪县的水力资源十分丰富,加快发展本县的水电资源是发展经济的重要举措目前,竹溪县已建水电站15处,装机容量
30.03MW,多年平均发电量
0.684亿KW-h,但用电量为
1.1亿KW-h,电力缺口依然很大,现在竹溪县地方电网已基本形成,但已建电站规模小,且无一处中型电站,调节性能也差,全县电力建设基本状况是既缺电力,又缺调峰容量,因此为适应国民经济发展要求,必须加快开发本县的水电建设,使电力增长满足国民经济发展要求竹溪县要在“十五”至2010年期间,保持较高速度发展国民经济,根据社会经济发展和电力系统的现状,兴建某电站,是非常必要和迫切的随着工农业生产的发展,特别是工业的高速发展,以及人民生活水平的提高,对电力的需要将会更大,对供电质量要求也会更高目前竹溪县电力建设滞后,电力电量供需矛盾十分突出,缺口较大,严重地影响了整个国民经济的发展某电站的兴建,在很大程度上促进了竹溪县以及整个十堰市的社会经济发展步伐,缓解电力紧张局面,提高人民的生活水平,是非常必要的供电范围及负荷预测
4.2某水电站建成运行后,电力除满足竹溪县地方国民经济发展需求外,将投入十堰市电网,成为该区电网骨干电站1999年,十堰市全年用电量
9.9亿KW・h,其中工业用电占
77.1%,生活用电占
17.1%,农业用电占
1.3%,其它用电占
4.5%(用电量不含二汽,下同)“八五”期间,全市用电量平均增长率为
9.48%,“九五”期间,其用电量增长率为
8.21%,全市历年用电量见表4—2—1十堰市历年用电量统计表表4—2—1年份1990199119921993199419951996199719981999用电量(亿
4.
594.
614.
645.
065.
517.
228.
579.
429.
569.90KW・h)根据十堰市的社会经济发展规划,在“十五”至2010年期间,利用本地区的水力资源,经济将获得较大发展1990年十堰市工农业产值
34.85亿元,其中工业产值
19.54亿元,到1999年工农业产值
94.4亿元,其中工业产值
54.02亿元,年均增长率为H.7%,其中工业增长率为
12.0%,预测到2005年,工农业产值
154.9亿元,其增长率为
8.6%,其中工业产值
85.04亿元,增长率为
9.5%;预测2010年,工农业产值
212.2亿元,其增长率为
6.5%,工业产值
119.3亿元,增长率为
7.0%按时间自回归分析法,电力增长与工农业增长基本同步,十堰市1999年实际最大用电负荷为
16.5kW;考虑到线损及厂用电量4%,则最大负荷为
17.16万kW;预测到2005年,全市用电最大负荷由
30.2万kW,增长率为
9.9%;预测到2010年,全市最大负荷为
43.2万kW,其用电量为
25.92亿kW-h,增长率为
7.4%,并根据近几年十堰市负荷特性,编制该区2010年典型负荷典线,详见表4—2—
2、4-2-3十堰市电力系统负荷特性表表4—2一2项目单位六月(夏季)12月(冬季)最大负荷万kW
38.
943.2年均负荷万kW
32.
2935.42最小负荷万kW
26.
8429.81平均日负荷率
0.
830.82最小日负荷率
0.
690.69冬、夏季日负荷曲线表表4-2—3小时12345678季冬7270696971737280夏季7575697072767779小时910111213141516季冬8894928977868785夏季9294908775858689小时1718192021222324季冬81871009594847974夏季86808698100948578前池有效容积的确定
4.3当机组负荷变化时,用来补充机组运行所需水量之不足,或渲泄多余水量,以保证机组正常运行.因此要求压力前池具有一定的容积和相应的工作深度.具体计算采用经验公式的近似计算方法.计算公式如下:W=
0.07066QV/I本电站设计引用流量Q=90n/s,渠道底坡i=l/2000,相应流速V=
2.04m/s,由此计算得W=
2.6万m
3.前池正常引水位确定
4.4前池正常引水位直接影响到工程的规模及经济效益,因此,合理地选择前池正常引水位至关重要由于某拦河坝坝址是泗河流域汇湾河段第二个梯级,按《湖北堵河汇湾河段规划复核报告》的梯级开发方案,某为引水式电站,其引水坝距离上游鄂坪坝址
5.0km,引水坝坝顶高程
441.3m,某电站引水道长
8.426km,根据水工布置,引水道平均比降按
0.5%,则计算至前池的正常引水位为
438.25m,相应库容
3.8万m3某电站尾水位为373m,下游与白果坪正常蓄水位373m衔接o前池最低水位的确定
4.5某电站是以发电为主,拦河坝址多年平均输沙量为
48.0万t,在考虑了泥沙淤积后,据水工布置以及选择各种设计情况下能满足径流调节的原则,前池发电死水位确定为
432.0d该水位与正常水位之间的实际容积为
3.8万m3,大于理论计算所需的有效容积,完全满足设计要求.装机容量选择
4.6某电站供电范围主要是竹溪县和十堰市,其设计水平年为2010年依据十堰市电力系统的资料和国民经济发展规划统计分析计算,预测2010年十堰市电力系统最大负荷为
43.2万kW,系统中无火电站,因此,参加十堰市电力系统电力电量平衡包括已建、在建和计划兴建,已并入或计划并入十堰市电网的所有电站根据调节性能,并充分利用已建电站容量,安排其在系统中的工作位置鄂坪和某、陡岭子、三里坪四座电站,由它们共同承担调峰任务,并作为调频、事故、负荷备用的主要电源;松树岭、霍河等电站共同担任腰荷;其它在建或计划兴建电站担任基荷其电力电量平衡的原则是1)备用容量系统负荷备用容量取为各月系统最大负荷的4%,系统事故备用容量取为各月系统最大负荷的10%,原则上尽量由调节性能好,装机容量大的电站承担;2)检修容量机组每年都要进行检修,检修时间安排在枯水期进行,按每台每年15-30天考虑;3)周调节系数考虑系统中的不均衡因素,其周调节系数确定为
1.10o根据以上电力电量平衡原则,进行十堰市电力系统的电力电量平衡计算,成果详见附图4-2-1,4-2-2o由于系统中无火电站,所以枯水期的电力电量缺口较大,由大网进行补偿根据电力电量平衡,其某电站的备用容量,按工作容量在系统中所占的比例分担其某电站的容量组成见表4-6—1某电站容量组成表表4-6-1保证出力工作容量备用容量必需容量备注
0.
923.
54.7单位万kW
1.2某电站最大水头
64.9m,最小水头为
63.65m,该电站接上一级鄂坪电站尾水,鄂坪电站为年调节水电站,对二级某以及三级白果坪电站起到龙头水库的作用,该流域三个电站同步发电,据水头变化范围和设计流量以及电力电量平衡的必需容量选定装机容量48MWo径流调节和洪水调节
4.7径流调节
4.
87.11)径流系列某引水坝址径流系列,采用本阶段分析计算的1959年—1999年实测及插补延长的径流系列,水文年度从4月至次年3月2)径流调节计算径流调节计算采用梯级联合运行方案进行,其正常引水位
438.25m,前池发电死水位432m,有效容积
3.8万出电站尾水位373m,与白果坪电站正常蓄水位373n衔接,电站设计保证率为85%,出力系l数取
9.0由于上游有鄂坪年调节水库,故梯级联合运行时,以月为计。