某水电站(小水电代燃料生态保护工程)初步设计报告.doc 190页

'某水电站(小水电代燃料生态保护工程)初步设计报告23 1.1概述1.1.1工程地理位置*****************位于新疆********蒙古自治州***境内的**********河（原名乌尔塔克赛尔河）阿合奇山口处，西距***城约30km，东距博乐市70km。地理坐标东经81°18’，北纬44°55’。1.1.2工程任务和建设的必要性根据新水电［2003］15号(关于***十五期间及2010年小水电代燃料生态示范工程规划报告的审查意见)的文件，同意新建乌河水电站（*****************）。2003年12月,新水规计［2004］18号文件“关于对博州********************可行性研究报告的审查意见”。*****************是实施和落实小水电代燃工程，保护当地生态环境的需要，充分利用**********河的水能资源的需要。*****************工程是利用已建的**********水库，是在满足下游灌区用水的前提下进行发电,是水能资源的再次利用。1.1.3勘测设计过程2004年2月，结合新水规计［2004］18号文件“关于对博州********************可行性研究报告的审查意见”，在可行性研究的基础上开展本工程初步设计阶段的勘测设计工作。1.2自然条件1.2.1自然概况**********河位于********河中上游，是********河右岸最大的一条支流，该河位于********蒙古自治州西北部***境内。地理位置：介于东经80º20ˊ～81º30ˊ，北纬44º40ˊ～45º00ˊ之间。流域地处欧亚大陆腹地，位于阿拉套山别珍套山交汇而成的“V”形********河谷的中部，东临阿拉山口口岸和艾比湖湿地，南靠科克琴山，北靠别珍套山，西面为别珍套山与科克琴山交叉处。**********河发源于北天山山脉北麓的别珍套山设斯吾达板，最高峰为察汗乌逊峰，海拔4223m。河流自西向东出山口后折向东北，河流全长111km，坡度在20‰～33‰之间，由西向东形成一个“扇”状水系。流域3500m以上为雪源冰川，面积占水库坝址以上面积的10%。在坝址处有灌溉渠首，将大部分水量引入灌区，只有少部分水量流入********河。坝址以上流域面积为938km2占全流域的56%。多年平均降水量201.6mm，历年最大降水量为291.3mm（1959年），最小降水量77.8mm（1968年）。多年平均蒸发量（Φ20cm）1479.1mm23 ，历年最大蒸发量（Φ20cm）1843.5mm（1977年），最小蒸发量（Φ20cm）1126.3mm（1992年）。多年平均气温3.7℃，历年最高年均气温4.8℃（1963年），最低年平均气温2.4℃（1960年），累计年较差为34.8℃，历年极端最高气温37.2℃（1973.8.1），极端最低气温-35.9℃（1959.12.24）。多年平均气压809.5mb，多年平均水汽压6.1mb，多年平均相对湿度66%。多年平均风速2.7m/s，风向以西风为主，历年最大风速25m/s（1970.6.1及1976.1.1），风向为WNW与W，多年平均大风日数23.4天。历年最大积雪深度28cm,发生于1960年3月。历年最大冻土深度201cm，发生于1969年3月，历时4天。**********水库位于高山严寒、气候干旱的地区，降水量较小。由于上游有10%的流域面积被冰雪覆盖，常年水源不断，冬季有山泉水，夏季有冰雪融化水。据实测资料分析，径流过程线的形状似锯齿，一日一峰，规律明显。由此可见，径流是由冰雪融化水为主，泉水及局部降雨综合形成的。**********水库坝址插补延长后1957年～2001年共45年的径流系列。从年径流模比系数累积平均曲线上可看出，年径流模比系数累积平均值于1965年（正排）起趋近于1。此系列已包括丰、平、枯较完整的变化过程。其中1996～2001年为丰水年段，1980～1991年为平水年段，1963～1980年为枯水年段。系列具有一定的代表性。多年平均流量4.65m3/s,多年平均径流量1.47×108m3。年内变化大致可分为四个阶段:(3-5月)为春季初汛期,水量占全年水量的9.85%；(6-8月)为全年的丰水期,这一时期的水量占全年水量的67.53%；(9-11月)为秋季退水期,这一时段内的水量占全年水量的16.14%；每年的12月至次年的2月为冬季枯水期,这一时期的水量仅为全年水量的6.48%。最丰年份的水量为2.056×108m3,出现在2000年,最枯年份的水量为1.112×108m3,出现在1967年,丰枯比为1.85。历年最大月平均流量为26.25m3/s，历年最小月平均流量为0.59m3/s，比值为44.5。**********水库设计径流计算采用皮尔逊Ⅲ型曲线法，用矩法试算参数，用适线法适线。以P=10%为丰水年；P=25%为偏丰水年；P=50%为平水年；P=75%为偏枯水年；P=90%为枯水年进行代表年选择,选取年水量与设计值接近且对工程供水不利的年份为代表年,按同倍比法分别对**********河的径流系列进行计算。参照新疆水文总站所编《地表水资源》中的附图十“1956～1979年平均年径流变差系数等值线图”，通过比较可看出，**********河流域年径流变差系数Cv＝0.16符合这一区域的地区分布规律。本次设计洪水直接用插补延长后的连续洪水系列进行计算。频率计算采用皮尔逊─Ⅲ型曲线，应用矩法计算经验参数，用适线法适线。经综合比选，选取阿合奇站1984年7月9日至7月11日23 的一场洪水过程作为典型洪水过程。采用同频率控制法对典型洪水过程线进行放大。洪水系列从《新疆********蒙古自治州乌尔达克赛水库工程初步设计—第一分册》（1986年1月河南院）的1984年延长至2001年（洪峰至1999年）共46年（洪峰为44年）系列。洪水成果50年一遇296m3/s,1000年一遇657m3/s。随着时段延长，洪量均值逐渐增大，Cv值随历时的加长而有所减小。这说明洪峰变化较大，而洪量较稳定。这也反映出**********河洪水的特点。多年平均悬移质输沙量为5.947×104t，多年平均推移质输沙量为0.89×104t。多年平均含沙量0.405kg/m3。冬季降温出现冰情，春季升温冰情消除，冰情受制于大尺度气温的季节性变化。气温变化对河流冰情动态起着决定性的作用。此外，河道纵坡、枯季径流变化以及人类活动等也对冰情产生一定影响。水库冬季运行期间是由输水洞泄水，而此时冰块则浮在水面上，下游河道和电站引水渠中也没有冰块，故冰情对电站冬季运行没有影响。1.1.1地质条件工程位于**********河阿合奇山口处，在地貌上处于天山褶皱带北坡别珍套山东段北麓低山区，北邻********断陷谷地。50年超越概率10%的动峰值加速度为0.1g，动反应谱周期为0.45s。综合分析********断裂及周围，地震活动性弱，工程区处于区域构造稳定性相对较好地段。该区气候干旱，年降雨量少，植被稀少，基岩中无泉水溢出，地下水主要为第四系地层内的孔隙潜水，乌尔达克赛河河水主要补给源为融化的雪水，其次为泉水和降雨。右岸Ⅱ级阶地，阶地前缘堆积有水库施工弃渣块碎石，地势与阶地平整，厂房、尾水渠位于Ⅱ级阶地上。右岸阶地砂卵砾石层渗透系数K为1×10-3～4.3×10-2cm/s，属强透水性，岩体透水率在顶板22m以下一般小于8.81～14.45Lu，为中等～弱透水性；山体内基岩裸露处埋深25m左右为中等～强透水，以下为微弱透水。本区对工程有影响规模较大的断层主要为F2、F7断层。均为压扭性断层。F2断层位于引水发电洞线及出口南侧约40m处，厂房南侧33m，产状为68°NW∠81°，F7断层位于引水发电洞以南42m，距厂房约56m，F2断层南侧与其相交，在地貌上为一小冲沟槽，断层产状为293—296°SW∠81°。引水隧洞线处于山坡处，该段洞线围岩划分为Ⅳ类围岩，单位弹性抗力系数K0=1000～1500N/cm3。洞脸边坡，覆盖层厚约14.7m，为坡积碎石土层，其下基岩为泥盆系上统石英砂岩及砾岩，无大断层通过，裂隙较为发育，岩体完整性较差。23 厂房基础大部分位于全风化层（含土碎石），结构密实，允许承载力250～300Kpa。尾水渠基础及部分边坡均位于基岩全风化层（含土碎石）内。渠身大部分位于地下水位以上，部分位于地下水位以下，地下水对普通水泥无腐蚀。工程选C1、C2料场，C1料场发电厂房下游，**********河右岸Ⅱ级阶地及河床内,距工程区0.9～1.2km，沿河呈南北向长条形分布，砂卵砾石层结构松散，场除含泥量偏高外，需用水洗，其它质量及储量均满足要求，易于开采，开采条件较好。C2料场为***水泥制品砂石料场，********河边，为一成品料场，该料场距工程区32km左右，均为沥青公路路面，运输较方便，料场质量、储量均能满足要求。1.1工程任务和规模1.1.1工程任务博州地区人口达42.36万人,国内生产总值达22.43亿元(当年价,下同),工农业总产值20.21亿元,其中：工业总产值8.68亿元,农业总产值11.53亿元。农牧民人均纯收入2742元。***以牧业为主，2000年国内生产总值23031万元，工农业总产值30631万元，其中农业总产值21264万元，占69.4％，工业总产值9367万元，占30.6％，城镇居民人均收入5345元，农牧民人均收入2052元。*****************是实施小水电代燃工程，保护当地生态环境的需要,是充分利用**********河的水能资源的需要。*****************工程是利用已建的**********水库，是在满足下游灌区用水的前提下进行发电,是水能资源的再次利用。1.1.2工程规模根据博州国民经济发展情况和电力工业自身特点，本次电力负荷预测采用了年平均增长率法和弹性系数法。*****************具有一定调峰能力,可以解决博州电网部分调峰问题，还可向系统提供1080万kW·h的电量,从电力电量平衡结果看,*****************所发电量基能够被电网吸收,其置换的电能来满足以电代燃用户的需要。本电站径流调节计算原则是在结合**********灌区用水的前提下,充分利用**********河的水能资源进行发电。根据经还原的1957年～2001年共45年的径流系列,以月为时段,采用时历法进行等出力长系列操作。电站属**********水库的二期工程,通过输水洞接发电洞接发电机组,利用已建成水库，新建发电引水系统，结合灌溉进行发电,因此电站设计不涉及水库规模,水库正常蓄水位、死水位沿用工程已建特征值。水库总库容2990万m3，水库正常蓄水位1258.0m,死水位1239.5m23 。兴利库容1972万m3,死库容700万m3。**********水库是一座以灌溉为主结合发电的水利枢纽工程，水库调度运行应满足上述任务的要求，以求实现水库综合利用效益最大，**********水库调度图分为供水期和非供水期。*****************在博州电力系统中的任务和作用主要是向系统提供调峰容量和电量，电力系统对电站及水库的调度运行要求应服从下游灌溉任务，在满足灌溉用水要求的前提下发电，在非供水期按设计保证出力发电。电站设计水平年为2005年。据*****************的特点及机组选型和**********电站的供电范围,拟定1.6MW、2.0MW、2.4MW和2.8MW四个装机方案。对方案按设计水平年（2005年）的负荷水平进行了丰、平、枯三个设计水平年的电力电量平衡计算，通过电力电量平衡结果、电站在系统中的作用及经济评价结果的综合分析，认为装机2.4MW方案较为合适。按照初步拟定的水库调度图进行长系列径流调节计算，径流计算长系列出力过程，水利动能指标如下：保证出力:0.5MW，装机容量：2.4MW，多年平均设备发电量为1080万kW·h，设计负荷水平（2005年）有效发电量1080万kW·h。多年平均电能加权水头：42.31m，发电设计保证率90%。灌溉供水保证率76.1％。对电站装机台数进行比选，通过投资费用比较，二方案之间相差137.82万元，两台机方案比三台机方案投资少，但从电站运行的灵活性、系统的替代容量和电站的检修分析，机组台数推荐为3×0.8MW。电站单位千瓦投资8944.83元／kW，单位千瓦时投资1.988元/kW·h，上网电价0.176元/kW·h，经济内部收益率17.65%,大于社会折现率10％，经济净现值为382万元，大于零，效益费用比1.17，大于1。本项目经济上是合理的。1.1工程布置及建筑物1.1.1工程等别和设计标准根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-200)和《新疆********蒙古自治州乌尔达克赛水库工程初步设计》（第二分册）确定工程等级为Ⅲ等，主要建筑物(引水洞、厂房、等)为4级，临时性建筑物为5级。1.1.2厂址选择和工程总体布置1.1.2.1厂址位置选择*****************为引水式电站，它利用已建成的输水洞结合下游灌溉用水发电，由于发电洞已建成17.5m，发电洞的位置已经确定,且电站的尾水须投入**********供水系统中满足下游灌溉的要求。厂房的23 厂址位置基本确定。大部分在Ⅱ级阶地上。1.1.1.1工程总体布置根据已完成的发电洞确定发电洞选定的引水线路和厂址，结合地形、地质条件和工程规模，以及结合下游灌溉及发电引水任务，以及厂房布置位置的不同及厂房布置形式的不同，做了三个方案：方案一：采用“卜”形岔形式，根据副厂房布置的不同分为二个方案：（1）副厂房布置在主厂房的上游侧及右侧，进场大门布置在主厂房的左侧。出线架布置在副厂房的右侧。（2）副厂房布置在主厂房的上游侧及左侧，进场大门布置在主厂房的下游侧.出线架布置在副厂房的左侧。方案二：采用“卜”形岔形式，厂房的内部结构形式与方案一中的（1）方案相同，即副厂房布置在主厂房的上游侧及右侧，进场大门布置在主厂房的左侧。出线架布置在副厂房的右侧。通过方案比较，方案二为推荐方案。工程主要建筑物由压力管道、厂房、尾水渠及升压站等。工程总布置自上游至下游依次为：压力管道、厂房、尾水渠。1.1.2主要建筑物1.1.2.1发电引水洞发电引水洞在原鄂托克赛水库已建输水洞后段（桩号0+306.00m）处开孔分岔引出，分岔角为45°，原工程输水洞洞径2.5m，分岔后发电洞洞径2.5m，经过10m长的渐变段，洞径由2.5m渐变到2m。发电洞分岔段及渐变段共计17.5m已建成，待建部分包括：洞身部分（长23m），出口明洞段（长26.61m）及岔管部分，压力钢管部分。发电洞由上平洞段、斜井段及下平洞段组成。斜井段及下平洞段均采用钢衬，钢衬外采用0.6m厚C20素砼衬砌。洞室围岩均进行固结灌浆及回填灌浆处理。明洞段内径D=2.0m，管中心高程为1210.00m，采用钢衬，外包混凝土厚度0.7m，采用C25钢筋混凝土。主管与支管间交角55°，岔管采用贴边岔管，岔管外包混凝土同明洞主管，三个支管管径均为0.8m，支管总长75m，外包C25钢筋混凝土，厚度0.4m。引水洞斜井及以后均采用钢板衬砌。1.1.2.2发电厂房厂房：发电厂房装机两台，单机容量0.8MW，总装机2.4MW。电站厂房由主厂房、副厂房组成，主厂房面积11.2m×32.9m，包括机组段和安装间，机组段长24.50m，安装间长8.40m，副厂房布置分为两部分，分别布置在主厂房上游侧和主厂房右侧，上游侧副厂房与主厂房同长，宽8.38m，右侧副厂房长19.63m23 ，宽7.58m，安装间布置在主厂房左侧，主、副厂房发电机层高程均为1211.43m，机组安装高程为1212.06m。1.1.1.1尾水建筑物尾水建筑物：尾水建筑物包括尾水墩、反坡段及尾水渠段。尾水平台高程取与发电机层同高为1211.43m。尾水平台宽度为1.5m，长度为21.60m。反坡段长12.00m，由宽19.40m渐变至宽4.5m，坡度1：7.69底板为0.15m厚的C20混凝土板下部砌0.3m厚的浆砌石基础。尾水渠段长67.419m，为矩形断面，底宽4.5m，纵坡1／355，其底板砌采用0.15m厚现浇C20混凝土板。边坡用浆砌石挡墙衬0.2m厚C20混凝土。1.2水力机械、电气工程及采暖通风空调给排水1.2.1水力机械电站装机3台0.8MW水轮发电机组及附属设备。水轮机为卧式水轮发电机组。额定出力0.851MW，转轮直径0.6m，额定转速750r/min，额定流量2.38m3/s，吸出高度Hs为2.5m。发电机为卧式结构，型号HLA627-WJ-60。每台机配制一台YWT-600型调速器，具有PID调节规律，压力等级2.5MPa。发电机的安装和检修为整体吊装，发电机总重量约为12t，选用一台电动单梁吊，起重量为16t，起重机跨度Lk=9.5m，起升高度7.5m。另外，电站还设置有供、排水系统，压缩空气系统,透平油系统，绝缘油系统，水力测量系统，机修设备等。主厂房机组段布置3台水轮发电机组，附属设备、安装场布置在厂房右端。机组间距8m，安装间长8.4m，厂房总长32.9m，总宽11.2m。机组安装高程为1212.06m，发电机层高程1211.43m，桥机轨面高程为1218.93m。1.2.2电气工程1.2.2.1主要电气设备选型和布置35kV设备选用户内金属铠装移开式高压开关柜，10kV设备选用金属铠装移开式高压开关柜。主变压器：型号一台S9-2000/352000kVA38.5±2×2.5%/10.5kV，连接组Yd11Ud%=6.5；一台S9-1000/351000kVA38.5±2×2.5%/10.5kV，连接组Yd11Ud%=6.5；35kV断路器：型号LN2-35，Ie=1250A，Ide=25kA；电站共有2台主变，主变布置在副厂房上游侧，高、低压侧均是电缆进线。副厂房布置于主厂房上游侧，副厂房发电机层布置有中央控制室、10k23 V高压开关室、35kV高压开关室、辅机设备间等。厂用变压器布置于10kV高压开关室，低压配电盘和通信设备都布置于中控室内，调速器布置在机旁、控制、保护及励磁等设备均布置于副厂房内。1.1.1.1电站接入电力系统方式利用原昆屯仑变电所至铜选场的35kV线路，确定电站升压站送出电压等级为35kV，出线回路数为二回。一回送至昆屯仑变电所，约21km，输电线路导线截面为LGJ-50；一回送至铜选场，约29km，输电线路导线截面为LGJ-50。1.1.1.2电气主接线方案电气主接线方案为一台机组为发电机-变压器组合方式为单元接线，两台机组为扩大单元接线方式，35kV侧采用单母线接线。1.1.2采暖通风1.1.2.1采暖本工程采暖方式为电采暖，总热负荷为：90kW；选用电散热器(N=2kW)50个。1.1.2.2通风本工程采用自然进风、机械排风的通风方式进行事故通风。在外墙设若干能启闭的通风窗口，可在冬夏季关小或开大自然进风口进行风量调节。选用轴流通风机6台；其中,辅机设备间1台；35kV高压开关室3台；6.3kV高压开关室2台。1.1.2.3空调在发电机层中控室选用风冷柜式空调2台。1.1.2.4给排水给水采用PPR管；室内排水采用UPVC管；室外部分排水选用铸铁管。1.2消防消防设计以“预防为主，防消结合”为原则。本电站临河布置，水源丰富，主要设备采用消火栓灭火。电站火灾主要来源于电气火灾和油类火灾，因此配置一定数量的推车式和手提式灭火器扑灭初期火灾。主厂房采用消火栓灭火。主厂房配置室内消火栓。厂外采用消火栓灭火，户内开关站、副厂房中控室及主要电气室配置一定数量的手提式灭火器扑灭初期火灾。1.3施工23 1.1.1施工条件**********水库位于博州***境内，西距***城30km，东距博乐市70km，处于********河南支流**********河的阿合奇山口。工程区内有等级公路通过，交通较为方便。另外，北疆铁路博乐站可作为本工程对外运输的途径之一。工程所需钢材由乌市供应，水泥、木材由博乐市供应，油料、火工材料、生活物质由当地解决。施工用水可直接从渠道提取使用。工程区内有进厂公路、坝顶公路等较为完善的交通设施。厂房施工时，需修建一条1.0km长，7.0m宽的临时施工道路。1.1.2施工水流控制及施工排水施工排水主要包括：发电洞施工排水、厂房基坑及尾水渠施工排水等。1.1.3料场的选择与开采本工程砼总量约为0.44万m3，砾石需要量为4694m3，砂需要量为2501m3。通过在C1料场筛分（人工、机械筛分）和购买C2料场成品骨料经济分析比较，采用C1料场机械筛分较经济。砂石骨料由C1料场开采。1.1.4主要建筑物施工1.1.4.1发电洞工程土方开挖：采用1m3挖掘机挖装8t自卸汽车运输1.0km堆存。石方明挖：自上而下分层开挖，采用手风钻钻孔爆破，1m3挖掘机挖装8t自卸汽车运输1.0km堆存。石方洞挖（开挖洞径为3.2m）：采用全断面开挖，手风钻钻爆，采用人工装0.4m3机动翻斗车洞内运输40m，洞外运输1.0km堆弃。土方回填：利用开挖料，采用1m3挖掘机挖装8t自卸汽车运1.0km至施工点，74kw推土机平料，蛙式打夯机或夯板压实。洞衬砼：拌和机拌制混凝土，8t自卸车运500m至施工点，30m3/h砼泵入仓，机械振捣，人工洒水养护。外包砼及回填砼：拌和机拌制混凝土，8t自卸车运500m至施工点，溜槽（溜槽长9m）入仓，机械振捣，人工洒水养护。1.1.4.2厂房工程土方开挖及土方回填：同发电洞。地坪素砼（C15）：拌和机拌制混凝土，8t自卸汽车运500m至施工现场，人工胶轮车转运30m入仓浇筑，平板振捣器振捣，人工洒水养护。发电机层基础及底板砼（C20）：拌和机拌制混凝土，8t自卸汽车运500m至施工现场，溜槽（溜槽长9m）入仓浇筑，机械振捣，人工洒水养护。23 梁柱砼（C25、C30）：拌和机拌制混凝土，8t自卸汽车运500m至施工现场，卸入3m3料罐，10t履带吊入仓浇筑，机械振捣，人工洒水养护。1.1.1.1尾水渠工程土方开挖及土方回填：同发电洞。C20砼衬砌：同厂房地坪素砼。浆砌石：C1料场，人工捡集，人工装8t自卸车运1km至施工现场，人工砌筑。1.1.2主要机电设备安装桥式起重机在厂房封顶前后进行安装。采用起重机吊装就位。相应水轮机、发电机组和附属设备安装采用平行交叉作业方式，把预装好的大件按顺序由桥式起重机分别吊入机坑总装。1.1.2.1施工工厂设施本工程施工工厂设施主要有：混凝土骨料加工系统、砼拌和站，钢筋、木材加工厂、机械设备停放场，风、水、电系统。1.1.3施工总布置施工生产设施及风、水、电系统等均围绕施工点就近布置。临时生活区可以利用水库管理区的已建房屋。1.1.3.1主体工程总量、施工工期、劳力和三材用量计划工程施工总工期为1年。本工程土石方开挖高峰强度3.42万m3/月，砼浇筑高峰强度0.19万m3/月，高峰劳动力52人，工程总工日0.80万工日。工程所需主要材料为：钢材：200t、木材：40m3、水泥：1575t、砾石：4694m3、砂：2501m3、油料：85t、炸药：1t。工程量汇总表见附表一。1.2工程永久占地*****************工程主要建筑物有压力管道、厂房、尾水渠、工程管理房、福利区等工程，其中：主厂房和副厂房占地面积为10.3亩，工程管理房和福利区即为现**********水库工程管理区及福利区。**********水库坝后修建电站厂房征地问题，因修建**********水库时已对该土地确权划界，土地管理和使用权为*****流域管理处，因此不再计征地补偿费。1.3环境影响评价及水土保持本工程地处********河流域**********河的低山丘陵区，人类活动较少，自然环境本地状况较好，工程本身是在**********23 水库工程的基础上兴建的，不新增占地。该水电站工程建成后，将改善博州及***目前电力紧张的局面，以电代柴将防止生态环境的进一步恶化，改善农牧民的生活水平，有力地促进了博州工农牧业经济的发展。本工程对环境的主要不利影响在施工期，主要为施工临时占地对草场、植被的影响、施工期废水对水质的影响以及弃渣堆置不当产生的水土流失等影响，在采取环保措施后，可有效的减免施工期的不利影响。从环境保护的角度，本工程的兴建是可行的。*****************工程环境保护投资总费用为8.38万元,工程水土保持总投资为29万元。1.1工程管理*****管理处作为法人单位是本工程的建设和管理单位,工程建成后水库和电站两套管理系统相结合，对电站工程设施和安全运行进行统一经营和管理。根据水利部《水利工程管理单位编制定员试行标准》(SLJ705-81)和《小水电代燃料生态保护工程试点项目实施方案编制和申报要求》的规定，并考虑本电站自动化水平较高，本着“少人值守，无人值班”的原则，初步确定*****************人员编制为10人。管理范围电站工程（压力管道、厂房、尾水渠、机修间及永久进厂道路）开挖轮廓线以外不少于20m。保护范围：工程管理范围边界线外延20m。*****************工程为**********水库工程的二期工程，工程管理区即为现**********水库工程管理区。*****管理处作为法人单位是*****************工程的建设和管理单位。承担本工程建设单位的任务，负责工程建设的立项、筹资和工程分期实施的安排，工程开发建设资金的还贷。*****************投入运行后，主要任务是在满足下游灌溉用水的前提下保证电站安全可靠的发电。工程管理的重点放在冬季安全运行方面。电站的调度运行应服从下游灌溉的要求，同时要符合电力系统合理运行的要求。要本着“经常养护、随时维修、养重于修、修重于抢”的原则，进行经常性的养护工作，并定期检查，以保证工程安全，设备完好。1.2设计概算1.2.1编制原则及依据(1)执行水利部水总（2002）116号文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》。(2)定额1）建筑工程定额执行水利部水总（2002）116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》。2）设备安装定额23 执行水利部水建管（1999）523号文颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》。1）施工机械台时费定额执行水利部水总（2002）116号文颁发的《水利工程施工机械台时费定额》；2）以上定额不足部分采用（或参考）其他行业的定额。1.1.2工程投资工程静态投资2101.84万元，总投资2139.22万元。总概算表见附表二。1.2经济评价（1）在财务评价中，该地区现行水电上网电价为0.176元/kW.h，以该电价测算可满足电站的还贷要求并保证该水电站的正常运行，由于本电站为代燃料电源点，其社会、环境、经济效益优势十分明显。因此认为本工程财务可行。（2）在国民经济评价中，本电站全部投资内部收益率为17.65％，大于社会折现率10％，本工程国民经济评价结论是好的。说明该电站占用的投资对国家的贡献超过要求，国家为项目付出代价后，除了得到了符合社会折现率的效益外，还有382万元盈余。因此经济上是合理的、可行的。（3）*****************主要解决电站所在区域农牧民日常生活用电及农村能源问题，该电站的主要作用是以电代柴，电站建成后可使农牧民减少用柴数量，从而遏制人为破坏森林、植被，防止水土流失，促进退耕还林、保护天然林，保护生态、改善环境，节约木材，减少有害气体排放。同时可改善农村、农业基础设施，改善农民生产，生活条件，改变农民生活方式，提高生活水平和质量。综上所述，*****************可在短期建成投产，其社会效益、生态效益和经济效益均较好，因此该工程的实施，必将对***社会和经济的发展产生深远影响，建议该电站能早日兴建。1.3结论及今后工作意见*****************可在短期建成投产，对***维护社会稳定起到积极促进作用，对博州地区及***的社会和经济的发展产生深远影响。建议国家有关部门能在政策方面给本电站一些优惠措施，使该电站能早日兴建。23 工程量汇总表附表一序号项目单位发电洞厂房尾水渠合计1土方开挖m317081.6414907723839226.642石方开挖m31437.58　　1437.583石方洞挖m3176.93　　176.934土方回填m37425.51652176110838.55混凝土浇筑m32326.9818901954411.986固结灌浆m66　　667回填灌浆m73.72　　73.728浆砌石m3　54478313279砖砌体m3　558　55810钢筋t18.51129　147.5111钢板t52.84　　52.8423 总概算表附表二单位：万元编号工程或费用名称建安工程费设备购置费其他费用投资合计第一部分：建筑工程410.51　　410.51一引水工程122.76　　122.76二发电厂工程262.38　　262.38三交通工程7.70　　7.70四其他工程17.67　　17.67第二部分：机电设备及安装工程203.73874.53　1078.26一主要机电设备及安装工程152.97684.45　837.42二升压变电设备及安装工程49.07112.15　161.22三公用设备及安装工程1.6977.93　79.62第三部分：金属结构设备安装工程121.5615.43　136.99一压力钢管制作及安装121.56　　121.56二喷锌防腐　15.43　15.43第四部分：施工临时工程59.13　　59.13一基坑排水工程1.311.31二交通工程15.00　　15.00三房屋建筑工程15.93　　15.93四其他临时工程26.88　　26.88第五部分：独立费用　　294.95294.95一建设管理费　　108.81108.81二生产准备费　　8.418.41三科研勘测设计费　　161.97161.97四建设及施工场地征用费　　　　五其他　　15.7715.77一至五部分投资合计794.93889.96294.951979.84基本预备费　　　98.99静态总投资　　　2078.84建设期还贷利息23.00总投资　　　2101.84Ⅱ水库淹没补偿费　　　　Ⅲ水土保持措施费用　　　29.00Ⅳ环境保护措施费用　　　8.38工程总投资　　　2139.2223 工程特性表附表三序号名称单位数量备注一水文1流域面积km21680鄂河流域坝址以上km29382利用的水文系列年限年453多年平均年径流量亿m31.474代表性流量多年平均流量m3/s4.65实测最大流量m3/s194发生于1984年设计洪水流量m3/s296P=2%校核洪水流量m3/s657P=0.1%5洪量实测最大洪量（1日）万m3227.21984年实测设计洪量（1日）万m3664P=2%校核洪量（1日）万m31030P=0.1%6泥沙多年平均悬移质年输沙量万t5.947多年平均悬移质年输沙率kg/s1.885多年平均推移质年输沙量万t0.89二水库1正常蓄水位m1258死水位m1239.5设计洪水位m1258.6校核洪水位m12602水库容积总库容万m32990校核洪洪水位以下兴利库容万m31970正常蓄水位至死水位死库容万m3700对应死水位3.调节特性不完全年调节三发电效益装机容量MW3×0.8保证出力(P=90%)MW0.5设备年发电量万kW.h1080年利用小时数h4500四工程永久占地亩10.3五主要建筑物及设备1输水洞条数条1引水主洞全长m316.684进口底部高程m1219.73323 序号名称单位数量备注出口底部高程m1210.881洞径m2.5内径纵坡i1/28.8最大泄量m3/s68.242发电支洞条数条1分岔处桩号m0+306分岔处中心高程m1212.366内径m2.0内径发电支洞全长m40.5已完成17.5m最大水头m72.13厂房型式地面式地基岩性含土碎石层主厂房尺寸（长×宽×高）m32.9×11.2×14.47水轮机安装高程m1212.064.开关站型式户内式面积m22055尾水渠型式矩形明渠C20混凝土衬砌流量m3/s7.14长度m67.419坡降1：3556主要机电设备(1)水轮机型号HLA153-WJ-60台数台3额定出力kW851额定转速r/min750吸出高度m2.5最大水头m47.79最小水头m28.53额定水头m40.2额定流量m3/s2.83水轮机比转速m.kW216(2)发电机型号SFW800-8/1183台额定容量kVA1000额定电压kV10.5功率因素cosφ=0.8额定转速r/min75023 序号名称单位数量备注(3)主变压器型号S9-2000/35S9-1000/3511台数台2容量kVA3000电压比kV38.5±2×2.5％/10.5(4)厂内桥式起重机台1电动单梁吊起重量t16跨度m9.55输电线路电压kV38.5输电目的地回1铜选场回1昆屯仑变电所输电距离km29至铜选场km21至昆屯仑变电所六施工1主体工程数量明挖土方万m33.92明挖石方m31614.5含洞挖石方填筑土方m31.08浆砌石方万m30.133混凝土万m30.44固结灌浆m66回填灌浆m2742主要建筑材料木材m340水泥t1575钢筋t148钢材t533所需劳动力总工日万工日0.8高峰人数人524施工临时房屋m2450不含生活用房5施工动力供电kW4006其他动力设备kW5017对外交通km70至博乐市8施工期限总工期年1七经济指标1静态总投资万元2101.842总投资万元2139.2223 序号名称单位数量备注建筑工程万元410.51机电设备及安装工程万元1078.22金属结构设备及安装工程万元136.99临时工程万元59.13其他费用万元294.95基本预备费万元98.99水保及环保工程费万元37.383主要经济指标单位千瓦投资元／kW8944.83单位千瓦时投资`元／(kW·h)1.988经济内部收益率%17.65财务内部收益率%3.36上网电价元／(kW·h)0.17623 1水文、气象审定：核定：审查：校核：编写：23 23 1.1流域概况**********河位于********河中上游，是********河右岸最大的一条支流，该河位于********蒙古自治州西北部***境内。地理位置：介于东经80º20ˊ～81º30ˊ，北纬44º40ˊ～45º00ˊ之间。流域地处欧亚大陆腹地，位于阿拉套山别珍套山交汇而成的“V”形********河谷的中部，东临阿拉山口口岸和艾比湖湿地，南靠科克琴山，北靠别珍套山，西面为别珍套山与科克琴山交叉处。**********河发源于北天山山脉北麓的别珍套山设斯吾达板，最高峰为察汗乌逊峰，海拔4223m。河流自西向东出山口后折向东北，河流全长111km，坡度在20‰～33‰之间，由西向东形成一个“扇”状水系。流域3500m以上为雪源冰川，面积占水库坝址以上面积的10%。2000~3500m之间植被较好，有大片的森林、草场，2000m以下为荒山秃岭。流域上游人烟稀少，水土保持较好。下游出山口后进入平原，人类活动增多，1963年在坝址处兴建灌溉渠首，下设乌西、乌北、乌南三条干渠。将大部分水量引入灌区，只有少部分水量流入********河。见图2-1-1。**********水库位于**********河出山口，距上游阿合奇水文站2.8km，距***东南约30km，距博乐市77km。坝址以上流域面积为938km2占全流域的56%。1.2气象**********河流域位于阿拉套山南麓，北天山北麓，远距海洋，地处欧亚大陆腹地。水汽来源主要是纬向西风环流带来的大西洋水汽，北冰洋水汽也能侵入本区。本流域所在********地区，具有光照充足，冬夏冷热悬殊，干旱少雨，蒸发量大，多风多冰雪等特点，为典型大陆型气候。该地区由于地形较为复杂，故平原与山区的气候差异悬殊，平原十分干燥，降水量较少。山区则相对湿润，降水量较大。**********河流域内无气象站，故本着环境相似、高程相近、就近使用的原则，温泉气象站位于***距**********水库坝址约30km处，同属于********河中上游，站址海拨高程1133m，**********电站的海拨高程约1200m。故采用温泉气象站资料进行气象要素统计，以供工程设计时使用。温泉气象站建于1957年12月，资料自建站时观测至今，主要观测项目有降水、蒸发、气温、相对湿度、风向风速、气压、冻土深度等项目。本次可研将温泉站蒸发资料收集到2000年（1959～2000）共42年，其余气象资料均到1980年（1959～1980）共22年。据多年资料统计如下：多年平均降水量201.6mm，历年最大降水量为291.3mm（1959年），最小降水量77.8mm（1968年）。多年平均蒸发量（Ф20cm）1479.1mm，历年最大蒸发量（Ф20cm）1843.5mm（1977年），最小蒸发量（Ф20cm）1126.3mm（1992年）。多年平均气温3.7℃，历年最高年均气温4.8℃23 （1963年），最低年平均气温2.4℃（1960年），累年年较差为34.8℃，历年极端最高气温37.2℃（1973.8.1），极端最低气温-35.9℃（1959.12.24）。多年平均气压809.5mb，多年平均水汽压6.1mb，多年平均相对湿度66%。多年平均风速2.7m/s，风向以西风为主，历年最大风速25m/s（1970.6.1及1976.1.1），风向为WNW与W，多年平均大风日数23.4天。历年最大积雪深度28cm,发生于1960年3月。历年最大冻土深度201cm，发生于1969年3月，历时4天。温泉站各气象要素年内分配见表2-2-1。23 1.1水文测验情况及基本资料阿合奇水文站于1961年5月设立，1966年9月停止观测，1979年6月恢复观测。1992年因**********水库兴建而撤站。实测资料有1961～1966年、1979～1992年共19年。其中个别月份缺测，但汛期资料较完整。本次可研阶段由专人到**********水库管理局收集资料，收集到的水库1990～2001年5～9月入库日平均资料。本次收集的入库资料是由水库管理部门在水库上游设立水尺，由专人观测，资料精度虽然较粗，但经分析验证可以使用。阿合奇站为**********水库的设计依据站。该站的高程系统为假定高程。该站测验河段长50m，河道较顺直，左岸为滩地，右岸为陡坎，河床由卵石组成，冲淤变化不大。水位观测状况：P1系仿悬垂式水尺，兼BM.。用皮尺悬吊石头观读水面距离，在4月19日～6月5日期间用该水尺。P2水尺为直接观读式水尺，从6月5日开始使用至12月31日。日平均水位均用算术平均法计算。水位观测评定等级为中等。流量观测状况：枯水期和冰期用水工（55）型流速仪施测，垂线布置为5~10条，均用0.6水深一点法测速。汛期多用浮标施测，一般投放浮标9～12个为木棒一字型，大多数测次为借用断面。浮标系数根据本站中水实验资料加以延长，系数范围在0.59～0.75之间。6月21日以前，起点距为目估，误差最大可达0.5m。全年用一条水位～流量关系曲线推流。流量观测评定等级为中等。1.2径流1.2.1径流特性**********水库位于高山严寒、气候干旱的地区，降水量较小。由于上游有10%的流域面积被冰雪覆盖，常年水源不断，冬季有山泉水，夏季有冰雪融化水。即使在最低气温的季节也有0.6～1.0m3/s,天气越旱，日照时间越长，气温越高，径流量越大，反之则小。据实测资料分析，径流过程线的形状似锯齿，一日一峰，规律明显。由此可见，径流是由冰雪融化水为主，泉水及局部降雨综合形成的。1.2.2径流系列的插补延长阿合奇站共有两套径流系列：一是《乌尔达克赛水库工程初步设计—第一分册》（1986年1月河南院）；二是《********河流域规划总报告》（1995年12月博州院）。比较两系列，流域规划总报告系列到1992年，比水库初设报告系列增加了8年实测资料，故1992年以前径流系列直接引用流域规划总报告系列。1993～2001年系列采用本次收集的（4～9月）日平均流量资料换算成（4～9月）水量。用该水量与年径流相关，相关关系较好，R=0.99，相关方程为：y=1.0636x+0.1484，相关图见图2-4-1。用此方程将1993～2001年年径流插补出来，然后各年分别选取一个参证年，该年与缺测年份年径流相近，4～9月洪水涨落过程相近，用参证年的各月比例系数将1993～2001年的缺测月份流量插补出来。45 1.1.1径流系列代表性分析由于阿合奇站与下游**********水库坝址间距离为2.8km,且区间没有支流汇入。故可将阿合奇站的水文资料直接用于**********水库坝址处进行水文分析计算。本次计算**********水库径流系列为1957年～2001年共45年。从年径流模比系数累积平均曲线上可看出，年径流模比系数累积平均值于1965年（正排）起趋近于1。从年径流模比系数差积曲线图（见图2-4-2）上可以看出,此系列已包括丰、平、枯较完整的变化过程。其中1996～2001年为丰水年段，1980～1991年为平水年段，1963～1980年为枯水年段。系列具有一定的代表性。45 1.1.1径流年际与年内变化从**********水库坝址插补延长后的45年径流系列分析:多年平均流量4.65m3/s,多年平均径流量1.47×108m3,最丰年份的水量为2.056×108m3,出现在2000年,最枯年份的水量为1.112×108m3,出现在1967年,丰枯比为1.85,变差系数Cv为0.16。由此可看出,**********河水量的年际变化总体上较平稳,这主要是由于**********河的径流补给来源是冰雪融化水为主，泉水及局部降雨为辅。受暴雨的影响，**********河的年径流的年内变化相对较大，以多年平均情况为例，径流年内变化大致可分为四个阶段:(3-5月)为春季初汛期,水量占全年水量的9.85%；(6-8月)为全年的丰水期,这一时期的水量占全年水量的67.53%；(9-11月)为秋季退水期,这一时段内的水量占全年水量的16.14%；每年的12月至次年的2月为冬季枯水期,这一时期的水量仅为全年水量的6.48%。详见表2-4-1。45 **********河阿合奇站多年平均径流年内分配表表2-4-1　　　　　　　月份1234567月均流量1.161.141.031.303.119.5215.17m3/s月径流量0.030.030.030.030.080.250.41108m3百分率%2.111.901.872.295.6916.8227.71月份89101112Q年W年m3/s108m3月均流量12.605.102.361.591.354.65m3/s月径流量0.340.130.060.040.04　1.47108m3百分率%23.019.014.312.822.47　1001.1.1设计年径流计算**********水库设计径流计算采用皮尔逊Ⅲ型曲线法，用矩法试算参数，用适线法适线。频率曲线图见图2-4-3，径流设计成果见表2-4-2。45 **********河阿合奇站设计年径流量表表2-4-2　　　　　　　频率（%）123.335102025设计流量（m3/s）6.726.426.195.995.645.245.10设计径流量（108m3）2.122.031.951.891.781.651.61频率（%）50759095均值CvCs设计流量（m3/s）4.574.113.763.574.650.160.64设计径流量（108m3）1.441.301.191.131.471.1.1设计年径流年内分配以P=10%为丰水年；P=25%为偏丰水年；P=50%为平水年；P=75%为偏枯水年；P=90%为枯水年进行代表年选择,选取年水量与设计值接近且对工程供水不利的年份为代表年,按同倍比法分别对哈拉吐鲁克河的径流系列进行计算,成果如表2-4-3。1.1.2典型年日流量历时曲线*****************在枯水年份或者年内的非汛期的流量大小和持续时间将直接影响电站发电量。现以典型年日流量历时曲线来分析计算在不同设计频率下年内出现某一流量的几率及大于该流量持续的时间。在这里设计频率是指以年为时段*****************可发电水量出现的几率，保证率是指年内以日为时段大于某一流量的几率。将2.1.4.6中设计频率为90%的设计逐日过程分别按从大到小的顺序进行排序,就得日流量历时曲线。成果见表2-4-4。1.1.3枯水分析从**********水库坝址插补延长后的45年径流系列分析：最丰年份的水量为2.056×108m3,出现在2000年,最枯年份的水量为1.112×108m3,出现在1967年,丰枯比为1.85。历年最大月平均流量为26.25m3/s，历年最小月平均流量为0.59m3/s，比值为44.5。将**********水库坝址插补延长后的45年径流系列中历年最枯一个月的月平均流量组成45年连续系列，进行频率分析计算，采用P－Ⅲ型曲线法计算其不同频率的设计流量。见表2-4-5。45 1.1.1成果合理性分析本次**********水库径流计算是在原初设报告的基础上，将其径流系列延长到1957～2001年共45年径流系列。算得多年平均径流量为1.47×108m3，比《新疆********蒙古自治州乌尔达克赛水库工程初步设计—第一分册》（1986年1月河南院）成果1.43×108m3偏大2.8％，比《********河流域规划总报告》（1995年12月博州院）成果1.42×108m3偏大3.52％，偏大的原因主要是1993以后的径流系列偏丰。参照新疆水文总站所编《地表水资源》中的附图十“1956─1979年平均年径流变差系数等值线图”，通过比较可看出，**********河流域年径流变差系数Cv＝0.16符合这一区域的地区分布规律。1.2洪水1.2.1洪水特性与成因由2.1流域概况所述，**********河为冰雪融水补给为主，泉水和局部降雨补给为辅的河流，径流年际变化不大，但受暴雨的影响，洪峰变化较大。洪水出现时间一般在6月～8月，其洪水的一般规律为：峰型具有1日一峰的变化规律，一次洪水持续时间一般为1～3天，若是暴雨洪水则只有几个小时。根据目前所掌握的洪水资料及冰川统计成果分析，**********河洪水按其成因可分为三种类型：融雪型洪水：此类洪水主要由高山冰雪融化所形成，洪水随气温升高而增大，因受日内气温周期变化影响，洪水过程有明显的日内变化规律，即一日一峰。洪水特点是峰不高、量较大、持续时间较长，是**********河洪水中出现最频繁的基本型洪水。暴雨型洪水：流域中低山区局部范围夏季易产生暴雨，可形成洪水。此类洪水历时较短，一般只有几个小时，陡涨陡落，峰高、量不大，但破坏性较大，对水库安全有一定的威胁。混合型洪水：由上述两种洪水同时发生叠加而成。此类洪水兼有两种洪水的特征，峰高量大，来势凶猛，危害极大。45 45 1.1.1历史洪水据博州水文局介绍：1983年在阿合奇水文站附近曾对1972、1975年两年洪水进行过调查，调查是访问当地一位70岁的老人，根据他指认的洪痕进行测量，用比降法推得1972、1975两年的洪峰分别为133m3/s和72m3/s。并根据该老人回忆，1972年洪水是他记事以来最大的一次洪水。故博州水文局将1972年洪水的重现期定为70年，这一重现期的可靠性如何很难审查考证。本次洪水计算没有进行历史洪水调查，对上述历史洪水资料进行了分析：洪痕由当地老人指认，不具有专业性。将1972年洪水重现期定为70年，其可靠性很难考证。而且从日平均系列分析，1999年发生较大洪水，3日洪量比实测最大年份1984年大3倍左右。故本次设计洪水直接用插补延长后的连续洪水系列进行计算。1.1.2洪峰、洪量系列本次计算1957～1984年洪峰、24小时洪量系列直接采用《乌尔达克赛水库工程初步设计—第一分册》（1986年1月河南院）成果。3日洪量用阿合奇站实测系列与24小时洪量系列相关，相关系数R=0.96，方程为：y=2.0057x+124.28。相关图见图2-5-1。用此方程将3日洪量插补1957～2001年。1990～1999年洪峰系列采用《乌尔达克赛水库工程初步设计—第一分册》（1986年1月河南院）报告中的经验公式：式中：Q洪峰W24小时洪量F流域面积脚注分别代表阿合奇站及精河站用此公式由精河站洪峰流量插补出阿合奇站1990～1999年洪峰流量。由于本次计算暂不考虑历史洪水，故连续系列采取独立年最大值选样法，分别选取年最大洪峰、24日、3日洪量进行统计计算，得44年连续洪峰、46年连续洪量系列。45 1.1.1洪水系列频率计算频率计算采用皮尔逊─Ⅲ型曲线，应用矩法计算经验参数，用适线法适线，设计洪水成果见表2-5-1。1.1.2典型洪水过程线的选择根据典型洪水选取原则：在设计条件下可能发生，具有一定的代表性，峰高量大，对工程最为不利的洪水过程。经综合比选，选取阿合奇站1984年7月9日至7月11日的一场洪水过程作为典型洪水过程。1.1.3设计洪水过程线拟定采用同频率控制法对典型洪水过程线进行放大。考虑到白杨河洪水历时一般在1-3天，故典型洪水过程线的历时采用3天。设计洪水过程线图见图2-5-1，洪水过程线成果见表2-5-2。2.5.7成果的合理性分析本次计算将洪水系列从《乌尔达克赛水库工程初步设计—第一分册》（1986年1月河南院）的1984年延长至2001年（洪峰至1999年）共46年（洪峰为44年）系列，系列足够长。而且本次计算因历史洪水成果的重现期难以考证，故末将历史洪水成果参与频率计算，直接用插补延长后的连续洪水系列进行计算。随着时段延长，洪量均值逐渐增大，Cv值随历时的加长而有所减小。这说明洪峰变化较大，而洪量较稳定。这也反映出**********河洪水的特点。由于**********河洪水有降雨型、融雪型、混合型三种，气候条件和下垫面较复杂，洪水持续时间一般为1～3天。故原初设报告中设计洪水过程线取24小时太短，难以包住整个洪水过程，故本次计算将设计洪水过程线取3天。45 本次洪水系列共增加85年～2001年17年资料,设计成果与原初设比较有所增大，详见表2-5-3。主要原因是新增的资料系列中发生了几场较大洪水，特别是1999年发生较大洪水，3日洪量比实测最大年份1984年大3倍左右。从表2-5-1中可看出随着时段延长，洪量均值逐渐增大，Cv值随历时的加长而有所减小，Cs/Cv值随历时的增大保持不变。**********河阿合奇站设计洪水成果表表2-5-1　　　频率洪峰24h洪量3日洪量(%)(m3/s)(106m3)(106m3)0.0195613.132.20.165710.3025.10.25709.4622.90.54578.3420.113757.5018.022966.6415.851995.5113.0101344.6410.95038.02.546.14均值66.52.917.08Cv1.050.450.42CS4.21.82.1CS/Cv44545 45 45 45 1.1地下水据《********河流域规划总报告》（1995年12月博州院），********河流域地表水地下水转换频繁，地表水大量入渗补给地下水，地下水又沿*****谷地不断溢出补给河水。**********河流域总地下水资源量为7950×104m3，可开采量为3180×104m3。1.2泥沙**********河流域泥沙主要来自阿合奇站以上流域，这一区域河道两岸岩石风化,夏季融冰雪水及暴雨洪水将两岸松散风积物冲入河道,使河流含沙量沿程迅速增加。夏季雨洪时期，大量泥沙随水流注入河中，瞬时含沙量很大。阿合奇站有1964～1966年、1981～1989年共12年实测不连续悬移质泥沙资料。据资料统计：多年平均悬移质输沙率为1.885kg/s，多年平均悬移质输沙量为5.947×104t，多年平均含沙量0.405kg/m3。与年径流相比，悬移质输沙量的年内分配极为不均，大部分泥沙集中在汛期，6～8月输沙量占全年的95.85%。详见表2-7-1。阿合奇站无实测推移质输沙资料。根据本地区下垫面情况和为水库安全考虑，推移质输沙量按照悬移质输沙量的15%计算，则多年平均推移质输沙量为0.89×104t。**********河阿合奇站多年平均悬移质输沙率年内分配表表2-7-1　　　　　　　月份1234567月均输沙率0.0090.0030.0050.1670.6773.34415.204（kg/s）月均输沙量0.0020.0010.0010.0430.1810.8674.072（104t）百分率(%)0.0410.0110.0230.7293.04914.57568.473月份89101112Qs年Ws年（kg/s）（104t）月均输沙率2.8420.0490.0020.0090.0091.885（kg/s）月均输沙量0.7610.0130.0010.0020.0025.947（104t）百分率(%)12.7980.2130.0100.0380.0411001.3设计断面水位流量关系曲线*****************45 由引水洞、电站、尾水渠组成，引水洞直接从水库输水洞引水，发电后尾水退入输水洞下游的三孔闸的前池中。输水洞的流量和三孔闸的前池的水位和流量均有闸门控制，其水位流量关系不是天然河道状况下的水位流量关系，故天然河道状况下的水文计算方法不能用在该电站的尾水断面。1.1冰情冬季降温出现冰情，春季升温冰情消除，冰情受制于大尺度气温的季节性变化。气温变化对河流冰情动态起着决定性的作用。此外，河道纵坡、枯季径流变化以及人类活动等也对冰情产生一定影响。现以阿合奇水文站实测资料为例，概略说明该河的冰情。据阿合奇水文站（1961-1966年）实测冰情统计：初冰日期多发生在10月底，最早开始结冰日期为10月29日（1962年），最晚开始结冰日期为11月23日（1966年）：最早封冻日期为2月15日（1961年），最晚封冻日期为2月27日（1962年），封冻天数最长为31天；最早开始流冰日期为1月1日；解冰日期最早者2月21日（1961年），最晚者3月17日（1963年）；最早全部融冰日期3月7日（1965年），最晚全部融冰日期4月11日（1965年）。本次初设对**********水库运行期间的冰情作了复核和了解，据水库管理站工作人员介绍：水库在10月底开始结冰，至11月15日左右封冻，冰盖厚度约50cm。第二年3月中旬开始解冰，至4月底完全解冻。由于水库冬季运行期间是由输水洞泄水，而此时冰块则浮在水面上，下游河道和电站引水渠中也没有冰块，故冰情对电站冬季运行没有影响。45 1工程地质审定：核定：审查：编写：1.1绪言**********水库位于博州***境内，该水库西距***城30km，东距博乐市70km45 。地理坐标东经81°18′，北纬44°55′，工程区内有等级公路通过，交通较为方便。电站工程完成实物工作量见表1-1。主要勘探工作量汇总表表1—1项目单位工作量区域地质收集分析区域地质资料工日20引水洞地质引水洞及厂房区平面地质测绘1/500km20.06工程地质纵剖面测量、测绘1/500m/条57/1勘探钻孔m/个30/1洞脸边坡探槽m3/个50/1物探声波测试m30物探剖面km1尾水渠地质工程地质纵剖面测量、测绘1/500m/条76/1工程地质横剖面测量、测绘1/500m/条120/2勘探坑探m3/个24/4试验颗分组2天然密度、天然含水量组2含盐量组2休止角组2厂房地质工程地质剖面测绘、测量1/500m/条250/4勘探钻孔m/个20/1探坑m3/个30/8物探声波测井m30试验颗分组4天然密度、天然含水量组4易溶盐含量组4水质简分析组2天然建材地质调查工日10工程地质剖面测绘Km/条1/2勘探探坑m3/个40/12试验砼骨料全分析组61.1区域地质概况1.1.1地形地貌**********水库位于**********45 河阿合奇山口处，在地貌上处于天山褶皱带北坡别珍套山东段北麓低山区，北邻********断陷谷地。1.1.1地层岩性区域内分布地层有：⑴泥盆系中统（D2）分布在坝区北部，岩性为石英砂岩；⑵泥盆系上统（D3）分布在坝址至鸡场之间，岩性为砾岩、石英砂岩，夹少量薄层页岩、灰岩；⑶石炭系下统（C1）分布在库区南部鸡场以南，岩性为砾岩、砂岩、页岩、灰岩，假整合于泥盆系地层之上。⑷第四系中～上更新统（Q2—3）分布在Ⅲ～Ⅳ级阶地上，为冰水沉积砂卵石层。⑸第四系全新统（Q4）在Ⅰ、Ⅱ级阶地及洪积扇处及现代河床内，为砂卵石层及碎石土，山麓处分布有统崩坡积碎石土。1.1.2地质构造与地震1.1.2.1地质构造本区在大地构造位置上位于天山地槽褶皱系西段的北天山褶皱带，由阿拉套华力西冒地槽褶皱带、********坳陷、赛里木湖地块三个二级构造单元构成。工程区属于赛里木湖地块北部，北邻********坳陷。（1）********坳陷位于博乐～温泉盆地内，大致沿********河东西向延伸，北侧以阿拉套山山前近东西向活断层为界，南部与赛里木湖地块为界，其区域内大部分地段为第四系堆积层覆盖，并在**********河两岸形成阶地。（2）赛里木地块位于********河断裂以南，呈近东—西走向，由北向南划分了温泉隆起、汗吉尕坳褶带、艾舒塔斯隆起三个三级构造单元。工程区处于汗吉尕坳褶带内，其褶皱与断裂极为发育，构造线呈多方向性特点，但总体上与区域构造线方向一致。（3）东西向构造工程区位于天山褶皱带次级向斜构造北翼，向斜构造核部在阿合奇山口沿河向上游30Km，轴向近E～W向。********断裂：该断裂自库区北约10km处通过，总体走向近东西方向，沿********河延伸，该断裂长度约83公里，被第四系冰碛物及冲积物所覆盖，为一隐伏大断裂，它切割了第四系覆盖层，为一区域性活动断裂。在工程区10Km内无区域性断裂通过，主要发育次级构造为一组近东西向展布的高倾角压性断裂。1.1.2.2区域构造稳定性工程区位于赛里木地块北侧，天山褶皱带北部，其北约10km分布有近东西向的********大断裂，为一隐伏性活动断裂，构成本区重要的地震活动带。根据国家2001年1/400万GB18306-2001《中国地震动峰值加速度区划图》及《中国地震动反应谱周期区划图》划分，50年超越概率10%的动峰值加速度为0.1g，动反应谱周期为0.45s。45 综合分析********断裂及周围，地震活动性弱，工程区处于区域构造稳定性相对较好地段。1.1.1水文地质条件该区气候干旱，年降雨量少，植被稀少，基岩中无泉水溢出，地下水主要为第四系地层内的孔隙潜水，**********河河水主要补给源为融化的雪水，其次为泉水和降雨。1.2工程区地质条件1.2.1地形地貌引水洞线位于**********河右岸山体内，山坡坡度30°左右，局部陡峭，无大冲沟切割。**********河右岸Ⅱ级阶地，地形较平坦，无冲沟切割，为一向河床倾斜的缓坡地形，阶地比高约5-7m，阶面高程1212.0～1215.0m，阶地前缘堆积有水库施工弃渣块碎石，地势与阶地平整，厂房、尾水渠位于Ⅱ级阶地上。在阶地后缘近山麓处有水库施工时的人工堆积块碎石，形成平台，比阶地高约3-4m，高程1216.0～1218.0m，厂房部分位于阶地后缘堆积物上。在厂房上游约30m处，发育有一冲沟，出口位于厂房区后缘山坡附近，其洪水对其具一定的影响。1.2.2地层岩性1）第四系**********河右岸Ⅱ级阶地上，表层为第四系全新统人工堆积含土碎石层（Q4ml），厚度一般0.5m～4m。其下为厚约3.5m的全新统冲积砂卵砾石层（Q4al）。在阶地后缘山坡上，表层为第四系全新统崩坡积含土碎石层（Q4col+dl），厚度14.70m左右。另外在本区冲沟处分布有各期洪积物，在河床及漫滩处分布全新统冲积砂卵砾石层。2）泥盆系基岩岩性为泥盆系上统石英砂岩、砾岩，在阶地后缘山坡上多有出露。右岸Ⅱ级阶地以下基岩埋深约4.2m，上部为全风化层（含土碎石层），厚度一般7m左右。1.2.3地质构造1.2.3.1褶皱工程区位于天山褶皱带次一级东西向向斜构造的北翼，在工程区岩层产状发生变化，为40°SE∠26°与河流方向斜交，倾向上游。1.2.3.2断层本区对工程有影响规模较大的断层主要为F2、F7断层。F2断层位于引水发电洞线及出口南侧约40m处，厂房南侧33m，45 产状为68°NW∠81°，构造岩为糜棱岩，两盘岩石有动力变质现象，断层带宽1m左右，影响带宽约8m，为压扭性断层。F7断层位于引水发电洞以南42m，距厂房约56m，F2断层南侧与其相交，在地貌上为一小冲沟槽，断层产状为293—296°SW∠81°，破碎带宽1m，其内有20～30cm糜棱岩及角砾岩，断层面上可见明显擦痕，为压扭性断层，影响带宽12m。另外本区还发育小断层，参见下表。工程区小断层统计表表3—1编号产状宽度（m）性质描述破碎带影响带F101330°SW∠86°0.5～12.0压扭面平直，有水平擦痕，破碎带由碎裂岩、糜棱岩组成F102320°SW∠75°1.5压扭破碎带由碎裂岩、糜棱岩组成，断层将岩层错断F103350°SW∠71°4张扭破碎带由3条小断面组成，以碎裂岩为主F104300°SW∠63°0.4压扭面平直，以碎裂岩为主，有少量角砾岩，断层将岩层错断，垂直错距4m1.1.1.1裂隙本工程区裂隙较发育，以310°～312°SW∠70°～85°为主，裂隙多发育于石英砂岩内，砾岩内极不发育。1.1.2岩体风化岩体风化程度表见表3-2岩体风化程度表3—245 地貌部位风化层分带岩性厚度（m）风化情况描述右岸Ⅱ级阶地下部岩体全风化砂岩7岩体破碎，呈土灰色，多为块状、碎块状，少量土状，块碎石呈棱角状，块径一般为1—6cm，最大8cm。强风化砂岩3.7浅青灰色，岩体裂隙发育，岩心多呈碎块状，极少见短柱状，RQD<10%，块径3—6cm，裂隙微张，裂面多见铁锈色及钙质薄膜。弱风化砂岩6.6青灰色，岩体裂隙较少发育，岩心多呈碎块状及短柱状，RQD<25%，短柱状长5—10cm，裂面多见铁锈色及钙质薄膜山坡岩体强风化砂砾岩5.1表层为砖红、灰黄色，裂隙较发育，微张，裂面多见铁锈色及钙质薄膜。砂岩表层为砖红、灰黄色，岩体破碎，裂隙发育，岩石多呈碎块干砌石状，RQD<10%，裂隙表层微张，裂面多见铁锈色及钙质薄膜。弱风化砂岩8.1浅灰青色，岩体较为破碎，裂隙较发育，岩心多呈碎块状，少见短柱状，RQD<20%，裂面多见铁锈色及钙质薄膜。1.1.1水文地质条件1.1.1.1地下水类型地下水类型主要可分为孔隙潜水和基岩裂隙水两种，孔隙潜水主要分布在Ⅱ级阶地及山坡碎石土内，基岩裂隙水主要分布在山体内。1.1.1.2地下水水位及水质（1）地下水水位厂房后缘山坡为1213.5m附近，在Ⅱ级阶地地下水位一般在1210m附近，地下水埋深高于河水位，即地下水补给河水。（2）地下水水质地下水类型为CO3—Ca·K+Na、SO4·HCO3—Mg·Ca型水，对普通水泥无结晶类硫酸盐酸性腐蚀。1.1.1.3岩土透水性右岸阶地砂卵砾石层渗透系数K为1×10-3～4.3×10-2cm/s，属强透水性，岩体透水率在顶板22m以下一般小于8.81～14.45Lu，为中等～弱透水性；山体内基岩裸露处埋深25m左右为中等～强透水，以下为微弱透水。45 1.1.1岩土的物理力学性质1.1.1.1基岩工程区的基岩岩体主要为石英砂岩及砾岩，阶地砂卵砾石层下有厚7m左右的含土碎石层，vp=857～1053m/s，属全风化层。其下为强风化～新鲜岩石，厚层粗～细粒石英砂岩饱和抗压强度一般大于60MPa，属坚硬岩，薄层状石英砂岩饱和抗压强度在30～60MPa之间，属中硬岩；砾岩胶结较好，饱和抗压强度一般大于60MPa，属坚硬岩，其物理力学性质、变形指标及声波测试结果见表3—3、表3—4、表3—5。声波测试结果汇总表表3—5位置覆盖层基岩全风化强风化弱风化Vp(m/s)Vj(m/s)Ⅱ级阶地800～1200857～10532800～35004000～4300山体边坡600～8502300420045 岩石物理性质成果表表3—3岩性比重干密度饱和容重吸水率抗压强度弹性模量泊松比砼/岩石抗剪强度干饱和ΦCg/cm3g/cm3%(MPa)(MPa)(MPa)ºMPa厚层粗～细粒石英砂岩2.722.61～2.652.61～2.650.11～0.21150.5～239.5137.6～194.243.4～69.10.22～0.2933.8～37.20.03～0.11片层状石英砂岩2.70～2.712.63～2.642.64～2.6558.1～70.352.0～56.022.9～32.40.25基岩岩体变形指标建议值表3—4岩性比重干密度饱和密度吸水率饱和抗压强度弹性模量泊松比砼/岩石抗剪强度g/cm3g/cm3%(MPa)(GPa)fc(MPa)厚层粗～细粒石英砂岩2.722.632.630.17137430.230.70.05片层状石英砂岩2.712.642.6551220.2548 1.1.1.1阶地覆盖层物理力学性质山坡坡积碎石土据物探测试VP一般为600～850m/s；阶地砂卵砾石颗分成果表明砂卵砾石为良好级配，物理力学性质见表3—6，该层天然状态下天然含水量1.51～2.01%，干密度为2.19g/cm3,相对密度0.74～0.85,较为密实，纵波波速Vp=857～1200m/s,易溶盐含量0.5～3.2g/Kg。1.1.2物理地质现象（1）1#塌滑体：位于引水隧洞洞脸上方，分布高程1248.5～1253.5m，卸荷岩体已变形下滑，滑距垂直约1m，方量5×5×10m3,建议清除。（2）1#不稳定体：位于引水隧洞上游出口边坡，分布高程1239～1253m，结构面垂直切割山脊，局部岸坡处冲沟切割形成鱼脊，岸边多已卸荷，需削坡处理，方量约4×7×12m3。（3）2#不稳定体：位于1#不稳定体山坡上方,分布高程1253.5～1272m，南北均邻有冲沟,结构面切割山脊，顶部卸荷，需削坡处理,方量约6×10×15m3。（4）3#不稳定体：分布高程1256m左右，为厂房后边坡一小山脊，山脊边坡陡，该山脊顶受风化、节理切割，较破碎，需削坡处理，方量约5×6×10m3。48 厂房、尾水渠砂砾石试验成果汇总表表3—6试样编号取样深度（M）密度（g/cm3）表观密度含水量（%）孔隙率（%）孔隙比饱和度（%）相对密度(Dr)易溶盐含量(g/kg)天然干堆积紧密TK41.0-2.52.222.191.972.282.701.618.890.23318.540.743.2TK61.7-3.92.202.161.942.222.711.6820.290.25517.850.812.4TK81.5-2.72.222.191.952.242.701.5318.890.23317.730.851.7TK90-2.52.192.161.882.242.721.5120.590.25915.860.811.4TK100.2-1.22.212.171.952.232.722.0120.220.25321.610.810.5TK110.1-1.22.202.161.932.242.701.7420.00.25018.790.770.748 1.1建筑物工程地质评价1.1.1引水洞工程地质条件引水隧洞线处于山坡处，全线分为引水隧洞上水平段、斜管段、下水平段部分，洞线方向为87º，0～17.5m为上水平段，底板高程为1210.516m，已经施工完成，17.5～27.5m为斜管段，27.5～38.294m为下水平段，底板高程1208.40m，其工程地质条件叙述如下：0～17.5m上水平段，位于后缘山体内，岩性为泥盆系上统石英砂岩及砾岩，层状结构，产状40ºSE∠26º，岩层走向与洞线呈47º交角；洞顶上覆基岩岩体厚度30～40m，隧洞位于较新鲜的岩层内，岩石坚硬，断层不发育。该段为Ⅲ类围岩，单位弹性抗力系数K0=2000～2500N/cm3，局部因围岩稳定性差，需喷锚支护。7.5～35.5m为斜管段及下水平段，位于山坡下部，覆盖层厚0～14m，为坡积碎石土层，松散。其下基岩为泥盆系上统石英砂岩及砾岩，层状结构，产状40°SE∠26°，岩层走向与洞线呈47°交角；岩体强风化层厚度3.7m，纵波速度Vp=2300m/s；弱风化层厚度6.6m，纵波速度Vp=3000～3500m/s。隧洞位于基岩弱风化层内，上覆基岩岩体厚度为6～30m，岩石完整度差，断层不发育，仅在26m处可能遇见F104断层，产状300°SW∠63°，破碎带宽0.4m，多由碎裂岩组成，角砾岩厚5cm左右，与洞线交角33°，且为高倾角，对隧洞稳定影响不大。裂隙则较为发育，以高陡倾角为主，对洞身稳定影响不大，在洞身开挖中不致造成大量的塌落，但由于岩石完整度差，可能产生一些掉块。隧洞线附近地下水为基岩裂隙水，据ZK1钻孔水质分析地下水对普通水泥无腐蚀性，水位约在1213m左右，洞室位于地下水位以下，据压水试验成果，围岩岩体透水率为29.69Lu，为中等透水层，地下水活动状态较弱，主要为渗滴水或局部线状流水，地下水对隧洞稳定影响不大，但隧洞施工开挖过程中应注意采取排水处理措施。该段洞线围岩划分为Ⅲ～Ⅳ类围岩，单位弹性抗力系数K0=1000～1500N/cm3,围岩不稳定，需加强喷锚支护措施。35.4～38.29m出口洞脸边坡，覆盖层厚约14.7m，为坡积碎石土层，其下基岩为泥盆系上统石英砂岩及砾岩，无大断层通过，裂隙较为发育，岩体完整性较差。岩层走向与洞脸方向呈40°交角，岩层倾向坡内偏上游，有利于洞脸边坡稳定，洞脸1217m高程以上坡积碎石土层，建议开挖边坡值1：1.75，下部基岩1：0.5。38.29m～85.75m为压力钢管段，分布在山坡坡角处及Ⅱ级阶地上，覆盖地层为第四系坡积碎石土，厚6.8～14.7m，平均速度Vp=740～845m/s；其下基岩为泥盆系上统石英砂岩及砾岩，38.29m～54m149 段基础位于基岩强风化层上，地基承载力标准值为500-600KPa，54m～85.75m段多位于基岩全风化层内，抗剪强度Φ=35～36°，地基承载力标准值为250-300Kpa,压力钢管需注意基础的不均匀沉降。综上所述，引水隧洞与输水洞距离12～25m，隧洞基本稳定。但在施工过程中，由于两隧洞中心距离向上游逐渐变近，最近距离12m左右，因此应严格控制爆破，以防影响输水洞的围岩完整性和稳定性以及砼结构。隧洞开挖时应注意地下水的影响，作好排水措施。1.1.1发电厂房的工程地质条件发电厂房位于坝后100～200m，发电厂房长24m，宽10m，位于乌河右岸Ⅱ级阶地后缘近山脚处。阶地表层有水库施工时堆积的块碎石，阶地处厚约0.5m，阶地后缘堆积平台处厚约4m。据ZK2钻孔及探坑揭露，阶地处表层0.5m厚的人工堆积碎石土，较松散，0.5～4.2m为第四系全新统冲积砂卵砾石层，较为密实，4.2～11.28m为泥盆系上统石英砂岩及砾岩全风化层，较为密实，11.28m以下为强～新鲜的石英砂岩及砾岩。厂房设计建基面高程1206.26m，厂基挖深在阶地面以下6m～7m，厂房基础大部分位于全风化层，结构密实，Vp=857～1503m/S，基础抗剪强度Φ=35～36°，允许承载力250～300Kpa。据ZK2钻孔及探坑揭露，在Ⅱ级阶地上厂房处地下水埋深约2.33m，水位1210.5m左右，厂基位于地下水位以下，据水质分析地下水对普通水泥无侵蚀。综上所述，由于厂房规模不大，基础承载力可满足要求，但由于全风化层厚度不均匀,需注意基础的不均匀沉降。建议开挖边坡，含土碎石层及砂砾石水上：永久1：1.25～1:1.5，临时边坡1:1.0～1：1.25；水下为1:1.75。另外施工时须采取排水措施，砂卵砾石层渗透系数K为1×10-3～4.3×10-2cm/s，由此计算出基坑最大涌水量50.9m3/h。1.1.2尾水渠的工程地质条件该段渠线位于Ⅱ阶地上,沿线地形较平坦,冲沟不发育，阶地上部覆盖松散的块碎石土厚0.8m～1.4m；其下为3m左右的全新统（Q4al）冲积砂砾石层，为良好级配,结构较密实,天然密度＝2.20～2.22g/cm3，天然干密度为2.16～2.19g/cm3，内磨擦角为38º～40º，粘聚力为0，Vp=961～1154m/S，砂砾石允许承载力200～300Kpa；下部为泥盆系上统石英砂岩及砾岩全风化层内，厚度一般7m左右，Vp=857～1503m/s，抗剪强度Φ=35～36°，允许承载力250～300Kpa；底部为基岩强风化～新鲜岩石。尾水渠为挖方渠道，挖深一般4～5m，渠道基础高程1208.20m～1207.90m，除上部边坡位于人工堆积块碎石土及砂卵砾石外，尾水渠基础及部分边坡均位于基岩全风化层内。渠身大部分位于地下水位以上，部分位于地下水位以下，地下水对普通水泥无腐蚀。149 建议开挖边坡，含土碎石层及砂砾石层，水上：永久1：1.25～1:1.5，临时1:1～1：1.25；水下为1:1.75。施工时须采取排水措施，渠道须衬砌防冲。建议开挖边坡，含土碎石层及砂砾石层，水上：永久1：1.25～1:1.5，临时1:1～1：1.25；水下为1:1.75。施工时须采取排水措施，渠道须衬砌防冲。1.1天然建筑材料本工程天然建材勘探需用砼骨料1万m3左右，石料800m3左右。1.1.1C1砂砾料场该料场为水库施工时已选用料场，位于发电厂房下游，乌尔达克赛河右岸Ⅱ级阶地及河床内,距工程区0.9～1.2km，，分为C1-1和C1-2。C1-1位于Ⅱ级阶地上，分布面积为200.0×50m2，表层有厚0.10～0.50m的无用层，用时需清除；下部2.0m以内为含漂石、砂卵砾石层（Q4al），为有用层。料场地下水埋深约2.8m。河床内C1-2分布面积为200.0×25m2，无无用层，1.0m以内为含漂石、砂卵砾石层（Q4al），地下水埋藏深度0.3m左右。据颗分成果表明，该料场大于150mm的粒径占17%，5-150mm的粒径砾石（粗骨料）占61%，小于5mm粒径细骨料（砂）占22%，不均匀系数Cu=67.4，曲率系数Cc=3.1，为级配良好砂砾料。卵砾石岩石成分主要为石英岩、石英砂岩及火山碎屑岩等，较坚硬，磨圆度较好；砂多为中砂，成分以石英长石为主。该料场作为混凝土粗骨料，粒度模数为8.05，试验指标均满足混凝土粗骨料的技术要求；砼细骨料的细度摸数为2.99，平均粒径为0.41mm，属中砂范围，含泥量11.3％，偏高，需用水洗。卵石用作浆砌石料，质量可满足要求。该料场中C1-1有用层储量为20000m3；C1-2按地下水埋藏深度0.3m计算，其水上有用层储量为1500m3，其水下储量为3500m3。C1料场储量共计为25000m3。其中卵石料储量4250m3,砾石储量15000m3,砂储量5500m3。该料场水下（深度2m）及沿河上下游还可进一步扩大开采。1.1.2C2砂砾料场该料场为***水泥制品砂石料场，为一成品料场，该料场距工程区32Km左右，均为沥青公路路面，运输较方便。该料场位于********河左岸河漫滩内，主要为第四系上～中更新统冲洪积物，岩性为砂砾石，无无用层，料场地下水埋藏深度1m左右。该料场作为混凝土粗骨料，5—20mm颗粒级配料，除堆积密度为1.54g/cm3，略小于技术指标1.60g/cm3外，其它试验指标均满足混凝土粗骨料的技术要求；20—40mm149 颗粒级配料，其试验指标均满足混凝土粗骨料的技术要求；该料场内混凝土细骨料，除孔隙率（43％）略超标外，其它试验指标均满足混凝土细骨料的技术要求。料场储量采用平均厚度法进行计算，有用层储量为12000m3，料场沿河向展布较长，可扩大开采，完全满足设计用量要求。1.1结论与建议（1）**********水库电站工程，工程区50年超越概率10%的地震加速度为0.10g，动反应谱周期为0.45s。（2）工程区附近不存在大的构造活动带，厂房区上游，分布有F2断裂，为不活动断裂。周边分布有少量小断层，延伸到工程区被第四系覆盖，乌尔达克赛河各级阶地末发现活动痕迹，工程区属构造相对稳定区。（3）发电隧洞为Ⅲ、Ⅳ类围岩，出口洞脸及厂房后边坡有少量不稳定体需处理。（4）工程区主要位于乌尔达克赛河河右岸山坡及Ⅱ级阶地平台上，地层岩性为泥盆系中统砂岩、砾岩及第四系全新统砂卵砾石及人工堆积碎块碎石土，基础主要位于砂卵砾石层及含土碎石层上，工程地质条件良好，地基承载力标准值砂卵砾石层300—350KPa，基岩全风化层250—300KPa。（5）天然建筑材料C1、C2料场，经勘察其储量、质量均满足设计要求。149 1工程任务和规模审定：核定：审查：校核：编写：149 1.1地区经济概况*****************工程位于新疆维吾尔自治区********蒙古自治州(以下简称博州)境内***的安格里格乡，是********河支流**********河上的一个梯级电站,地理坐标：东经81°18’，北纬44°55’。博州位于新疆维吾尔自治区西北部,行政区域面积2.7万km2，下辖博乐市、精河县、***两县一市和阿拉山口口岸行政管理区,境内还有生产建设兵团农五师的11个农垦团场。全州有可耕地413万亩,目前已开发利用的耕地195万亩,博州水力资源十分丰富,有温泉河、哈日图热格河、大河沿子河、阿恰勒河、阿尔夏提河、********河、精河、托托河等主要河流,地表水多年平均径流量23.4亿m3,地下水补给量10亿m3/a,水能资源流量蕴藏量1500MW。博州矿产资源丰富,现已探明有湖盐、芒硝、花岗岩、珍珠岩、钨、锡、铜金、铁、钼、磷、石灰石等20多种矿产,已开采的有8种。艾比湖食盐储量1.25亿t,是有前途的盐化基地,博乐石灰、大理石、花岗岩等优质建材已成为新疆建材市场畅销产品。截至2000年底,博州地区人口达42.36万人,国内生产总值达22.43亿元(当年价,下同),工农业总产值20.21亿元,其中：工业总产值8.68亿元,农业总产值11.53亿元。农牧民人均纯收入2742元。***是新疆维吾尔自治区22个牧业县之一，全县辖两镇、四乡、三个国营农牧场，行政村92个，其中牧业队19个。截止2000年底，全县人口6.3万元，有汉、蒙古、哈萨克、维吾尔等17个民族，其中汉族占全县人口的56.5％，蒙古族占17.9％。全县现有耕地39.82万亩，农业种植主要以小麦、玉米、油料为主。工业以制药、矿产、建材和粮食加工为主，规模较小。***以牧业为主，2000年国内生产总值23031万元，工农业总产值30631万元，其中农业总产值21264万元，占69.4％，工业总产值9367万元，占30.6％，城镇居民人均收入5345元，农牧民人均收入2052元。1.2工程建设的必要性1.2.1建设*****************是实施小水电代燃工程，保护当地生态环境的需要。随着国家西部大开发战略的实施，国家加大了西部的环境全面综合治理的力度，对西部生态环境的保护已经全面启动和实施。以电代燃工程实施区包括属自然保护区、退耕还林还草区、水土流失重点治理区和天然林保护区等四个区。博州***149 属天然林保护区，已被国家列为第一批以电代燃工程实施区，全县9个乡镇、场天然林总覆盖面积30.68万亩，由于博州是目前自治区已探明唯一没有煤炭、油气资源的地州，为解决生活必须而大量砍伐薪柴，植被破坏严重，仅按2000年消耗的柴草计算，折合砍伐森林为1600亩，加快了水土流失和土地沙漠化进程，使得当地本已遭破坏的生态环境更加脆弱。为了保护当地脆弱的生态环境，促使以电代燃工程顺利实施，当地政府采取了加大宣传、降低电价和严禁砍伐等一系列措施和举措，根据《新疆维吾尔自治区***“十五”期间及2010年小水电代燃料生态工程规划》***2000年已有2412户以电代柴户，户均装配容量2500W，合计容量为6030kW，最大负荷为1508kW，合计年用电量80万kW·h，户年均用电量331kW·h，预计到2005年全县16069户中有43.6％的居民共7000户使用电炊，合计总装配容量24500kW，最大负荷5000kW，合计年用电量700万kWh，到2010年全县16709户中有60％的居民共10025户使用电炊，合计年用电量1000万kW·h。而目前***电网9个乡镇已全部通电，通电率100％，博州电网覆盖两县一市，从现状电源建设和电力供需看，已制约了当地的经济发展，要解决***的以电代柴用户的用电问题必须新上电源。*****************是当地2005年计划新上的电源点，是已建的**********水库的二期工程，装机容量2.4MW，多年平均发电量1080万kW·h，它的兴建将使以电代柴用户的用电得到有力的保障，将小水电代燃工程保护生态环境的举措落到实处，缓解和改善当地居民生存及生活环境。1.1.1建设*****************工程是充分利用**********河的水能资源的需要。从博州资源结构看,目前已探明博州属无煤炭、油气资源的地区,本地区工农业用煤和发电用煤均需从几百公里以外的地区调运,以满足本地区对煤炭的需求,从资源状况、运距和运输能力看,博州境内不具备建设大、中型火电厂,建设小火电又不符合国家的产业政策。博州境内水能资源丰富,全年径流量在1亿m3以上的河流有********河、**********河、哈拉吐鲁克河、大河沿子河、阿尔夏提河、精河等,水能资源理论蕴藏量952MW,其中*****流域水能资源理论蕴藏量371MW，可开发利用量45MW。********河发源于别珍套山和阿拉套山汇合处的洪别林达坂，流域面积约11367km2,全长252km,为东西走向,天然落差2500m,多年平均径流量15.22亿m3,水能资源理论蕴藏量247.6MW,**********河为*****南岸支流，发源于别珍套山木设斯吾达坂，流域面积1000km2，全长101km,为南西――北东走向,天然落差2250m,多年平均径流量1.48亿m3,水能资源理论蕴藏量26.7MW。目前*****上建成水电站装机容量20MW,占可开发量39％,利用水平不高,而**********149 河水能资源尚未开发，这对水能资源的开发和利用无疑是一种的损失和浪费,博州经济已处于高速发展期,电力的建设和发展必须要跟上,充分利用博州当地资源,发展水电势在必行。*****************工程是利用已建的**********水库，是在满足下游灌区用水的前提下进行发电,是水能资源的再次利用。1.1工程规模1.1.1电力发展要求1.1.1.1电力工业现状自1998年12月博州地方电网划归********电业局统一管理后，********电业局所辖电网供电范围覆盖博州两县一市（精河县、***及博乐市）和阿拉山口口岸。目前电网最高运行电压为110kV，截止2000年底，********电业局直属电源和地方小水电总计17座电厂（站）总装机为38.57MW，其中火电16.5MW，水电为22.07MW，州局直属电厂5座，装机19.25MW，详见表4.3-1。博州电网已建成110kV变电所二座即博乐中心变和托托变，总容量36.3MVA，110kV线路3条（其中110kV精——阿线降压35KV运行）总长161.43km，35kV变电所18座，总容量38.83MVA；35kV线路15条，总长361.55km。博州电网通过110KV奎——精线（LGJ-185/157）与新疆主电网相连，2000年博州电网售电量1.70亿kW·h，最大供电负荷35.4MW，最大负荷出现在11～12月份，最小负荷出现在5～7月份，博州电网工业用电比重约为42%，农业用电比重约为25%，城乡居民生活及其他用电比重约为33%。博州境内除博州电网外，还有农五师电网，农五师电网共有电厂27座，总装机容量为32.59MW。最高运行电压110kV，现有变电所12座，其中110kV变电所1座，35kV变电所11座，1999年农五师发购电量约为1.53亿kW·h。博州电网和农五师电网目前各自独立运行，两网之间建有35KV联络线，互补余缺。149 博州电网电源点一览表（单机0.5MW以上）表4.3-1单位：MW序号电站名称装机容量台数×单机容量备注一水电15.251三干渠电站1.61×1.6电力公司直属2五一电站2.43×0.8电力公司直属3火炬电站2.52×1.25电力公司直属4大河沿三级电站1.262×0.635精河水电站5.67×0.8渠首Ⅱ、Ⅱ级合计6查干屯格水电站1.893×0.63二16.51精河火电厂122×6电力公司直属2博州糖厂热电厂4.51×3+1×1.5厂自备三合计31.75目前博州电网存在的主要问题是：（1）主力输电线路承担负荷过重，运行环境日益恶劣，污闪频繁，严重影响了博州电网的供电可靠性。（2）配电网多为35KV的单回路，导线截面小，“T”接点过多，供电的可靠性及供电质量差。（3）110kV、35kV变电所布点不足，限制了电力市场的进一步发展。1.1.1.1电力发展预测1）预测的依据根据《新疆维吾尔自治区***“十五”期间及2010年小水电代燃料生态工程规划》和《********蒙古自治州国民经济和社会发展“十五”计划和2015年远景目标纲要》，到2010年奋斗目标为；力争使博州国内生产总值在2000年的水平上翻一番以上，达到41.5亿元，十年平均增长7.5%，人均国内生产总值达到9000元。新扩建的项目有：（1）新建博乐市花岗岩厂和温泉铜选矿厂等一批骨干企业。（2）改造低产田30万亩。（3）扩建两个5万纱锭的精河和博乐棉纺厂。149 （4）扩建州糖厂。（5）扩建博乐市水泥厂、水泥预制厂和珍珠岩厂。（6）***以电代柴用电，预计到2005年全县最大负荷5000kW，年用电量700万kWh，到2010年年用电量1000万kW·h。1）设计水平年电站设计水平年为2005年2）电力负荷预测根据博州国民经济发展情况和电力工业自身特点，本次预测采用了年平均增长率法和弹性系数法（不包括农五师）。（1）年平均增长率法年平均增长率法根据博州电网1990—2000年11年历史需电量平均增长速度进行推算,见表4.3-2。博州历史需电量表表4.3-2单位：亿kW.h水平年1990199519972000需电量0.48170.87111.31.7递增率%12.5622.169.35年平均增长率为：13.44%依此推算到2005年，所需电量为：3.2亿kW·h，到2010年所需电量为：6.0亿kW·h。（2）弹性系数法博州“八五”期间及“九五”期间国内生产总值及发电量均保持了较高的增长，其电力弹性系数为2.1～2.5，根据博州电力弹性系数的历史数据和博州经经济发展规划，并考虑到博州产业结构调整对今后用电构成产生的影响，电力弹性系数取值如下：2000年～2005年取1.7，2006年～2010年取1.5，按照博州国民经济发展战略目标，预测博州电量增长见表4.3-3：弹性系数法预测表4.3-3水平年200020052010产值（亿元）20.22941.5产值增长率%7.57.5弹性系数1.71.5电量增长率%12.611.3电量（亿kW·h）1.73.005.10（3）负荷预测推荐值149 根据以上预测结果，并参考《新疆维吾尔自治区2020年电力发展规划报告》及《1999～2010年********电业局电网规划》中提出博州电力负荷预测值。结合***以电代柴用户的用电，推荐值见表4.3-4博州负荷预测表4.3-4单位：MW、亿kW.h水平年1997200020052010需电量1.31.73.055.20最大负荷243563.5105（1）负荷特性及分析博州电网用电负荷构成情况见下表4.3-5博州电网用电负荷构成表表4.3-5单位：亿kW·h、％第一产业第二产业第三产业生活用电合计用电量比例用电量比例用电量比例用电量比例用电量比例0.46250.74420.2110.4221.80100从中可看出博州电力负荷中工业用电比重较大,占42%,当地工业多属中小型的工厂企业及一些乡镇企业。连续三班制生产的工厂很少。农业用电所占比例占25%,第三产业用电占11%,生活用电占22%,目前负荷年利用小时数在4500小时左右。日负荷率（γ值）一般在0.68～0.73之间,日最小负荷率（β值）在0.45～0.5之间。预测未来五年,工业企业上规模上档次,负荷结构中工业用电比例将会维持目前的水平,工业用电将会相对稳定,这一因素将会使γ、β值有所提高；人民生活改善之后居民生活用电量将会有很大提高,但所占比例将会下降,这又会使γ、β值有所提高。随着旅游业的蓬勃兴起将会带动第三产业迅速发展,第三产业用电量将会有很大提高,所占比例将会上升,这又会使γ、β值有所下降,故总的来说估计未来γ、β值会有所提高,但变化不会大。生活用电中生活照明,家用电器将会普及,使用率将会提高,但空调等高耗能家用电器将不会普及,其使用预计会维持在很低的水平,最大负荷依然会出现在冬季。现将拟定的博州2005年的冬、夏典型日负荷曲线、年最大负荷曲线、年平均负荷曲线见表4.3-6～表4.3-9。149 博州电网2005年夏季典型日负荷曲线表4.3-6（γ=0.74,β=0.52）百分值（%）小时123456789101112百分值686054525456606870828486小时131415161718192021222324百分值8276747682888078921008074博州电网2005年冬季典型日负荷曲线表4.3-7（γ=0.76,β=0.56）百分值（%）小时123456789101112百分值706058565860626672808490小时131415161718192021222324百分值8276747882889096100887876博州电网2005年最大负荷曲线表4.3-8单位：MW、％月份123456789101112有名值58.454.657.256.555.455.254.056.356.558.463.559.7百分值9286908987.5878588.5899210094149 博州电网2005年平均负荷曲线表4.3-9单位：MW、％月份123456789101112有名值36.434.035.634.133.933.532.833.934.536.439.637.2百分值92869086.88685838687.392100941.1.1供电范围及在系统中的作用*****************建成投产后主要用于解决***以电代柴用户，发电电量1080万kWh，由于电站结合灌溉发电，受天然来水及灌区用水过程的影响，其发电过程年内变化大，夏季6、7、8三个月电量为500万kWh，占全年发电量的50％，而冬季12、1、2月三个月电量为100万kWh，仅占全年发电量的10％；代燃户的用电主要集中在电炊、照明等生活方面，预计到2005年全县16069户中有43.6％的居民共7000户使用电炊，合计总装配容量24500kW，最大负荷5000kW，合计年用电量700万kWh，到2010年全县16709户中有60％的居民共10025户使用电炊，合计年用电量1000万kW·h。用电年内变化不大，其发电过程与用电过程是不完全吻合的。根据《小水电代燃料生态保护工程试点项目实施方案编制和申报要求》小水电代燃料的供电类型，本电站符合第二种类型，借网过路，目前博州电网已覆盖了两县一市的各乡、镇、场，从现状分析看,博州电力尚不能满足当地经济的发展要求，电源结构中不仅缺乏具有较大调蓄能力的水电站,而且电网可承担基荷的电源容量也不足，根据电力负荷预测2005年博州电网所需发电量为3.05亿kW·h,最大负荷为63.5MW,峰谷差为28MW,*****************具有一定调峰能力,可以解决博州电网部分调峰问题，还可向系统提供1080万kW·h的电量,从电力电量平衡结果看,*****************所发电量能够被电网吸收,其置换的电能来满足以电代燃用户的需要。这样*****************建成后不仅可解决以电代燃用户的用电问题同时还可缓解博州电网调峰问题。综上所述,本阶段*****************的供电范围确定在博州电网。*****************建成后在博州电网中的作用是:冬季承担系统一定的腰峰荷,夏季向电网输送季节性电能。1.1.2综合利用要求*****************属引水式电站,根据《新疆********149 河灌区续建配套与节水改造项目可行性研究报告》的用水资料,**********灌区用水过程见表4.3-10。**********灌区用水过程线表4.3-10单位：m3/s项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月用水过程0.000.000.005.873.507.678.967.270.950.320.000.001.1.1径流调节计算1.1.1.1径流调节基本资料：1）径流采用的是还原后阿合其水文站的1957～2001年共45年月径流资料。2）用水：**********灌区用水资料。3）水库水量损失（1）库面蒸发损失:蒸发量按Φ20cm蒸发皿实测值的60%计,水库水面面积按各月初、末水位平均值计。**********坝址处实测多年平均月蒸发量（Φ20cm蒸发皿）见表4.3-11。**********水库多年平均各月蒸发量表4.3-11单位：mm月份1月2月3月4月5月6月7月蒸发量11.9118.0942.85131.19192.72211.58236.05月份8月9月10月11月12月全年蒸发量206.52135.4566.3422.9811.431287.1（2）水库渗漏损失：根据大坝观测资料,其坝基和水库周边水文地质条件良好,渗漏系数约为月平均库容的0.5%。4）水库水位面积库容曲线由于没有水库建成运行后的库容曲线，因此沿用《********蒙古自治州**********水库工程竣工报告》的水库水位面积库容曲线,见下表4.3-12。149 **********水库高程面积库容曲线表4.3-12水位（m）1210121512201225123012351240面积（km2）00.0050.1260.240.3630.4770.593库容（104m3）01.334.3125.8276.8486.8754.3水位（m）124512501255126012651270面积（km2）0.8001.0561.4061.922.33.165库容（104m3）1102.81566.82182.33013.83945.053401.1.1.1水库的正常蓄水位、死水位**********水库于1992年建成,根据《********蒙古自治州**********水库工程竣工报告》水库总库容2990万m3,水库正常蓄水位1258.0m,死水位1239.5m,兴利库容1972万m3,死库容700万m3,电站属二期工程,通过输水洞接发电洞接发电机组,利用已建成水库，新建发电引水系统，结合灌溉进行发电,本次电站设计不涉及水库规模,水库正常蓄水位、死水位沿用工程已建特征值。1.1.1.2径流调节计算原则及方法：本电站径流调节计算原则是在满足**********灌区用水的前提下,充分利用**********河的水能资源进行发电，灌溉保证率不低于75％。计算方法是根据经还原的1957年～2001年共45年的径流系列,以月为时段,采用时历法进行等出力长系列操作。通过计算电站保证率90％时，电站出力为500kW，详见表4.3-25径流计算长系列出力过程表和图4.3-4*****************出力保证率曲线及图4.3-5*****************流量保证率曲线，灌溉保证率为76.1％。1.1.2装机容量选择1.1.2.1装机方案初定根据*****************的特点及机组选型和**********电站的供电范围,初定1.6MW、2.0MW、2.4MW和2.8MW四个装机方案。1.1.2.2电力电量平衡1）设计代表年的选择根据上、下游用水资料，对**********149 水利枢纽进行了长系列径流调节计算，通过对此长系列操作结果分析，选择1975年7月～1976年6月为设计枯水年（p＝90％），1972年7月～1973年6月为设计平水年（p＝50％），1962年7月～1963年6月为设计丰水年（p＝10％）。1）参与平衡的电源点2005年参与博州电网运行的水电站主要有*****************,精河水电站（7×0.8MW）和一些小水电站。参与平衡的各水电站出力过程见表4.3-13。2）电力电量平衡原则（1）充分发挥已建及在建电站在系统中的作用。（2）*****************可承担系统一定的调峰任务。（3）系统负荷备用：按发电最大负荷的5%计，由具有调节性能的水电站和主力火电厂承担，*****************不承担负荷备用。（4）系统事故备用：按发电最大负荷的10%计，且不低于电网中最大机组的单机容量。按水、火工作容量分摊。骨干水电站可承担系统部分事故备用，不足部分由火电承担，*****************不承担事故备用。（5）机组检修安排，总的原则是使系统总装机容量最小，水电站按30天计，火电按45天计，检修时间根据平衡情况合理安排。2005年博州电网水电站出力过程表4.3-13单位：MW代表年项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月枯水年**********电站0.500.500.511.930.962.042.652.431.131.030.670.51精河水电站2.002.002.002.005.605.514.865.603.542.092.002.00小水电群1.961.741.551.865.599.008.386.734.032.952.672.23合计4.464.254.065.8012.1516.5515.8914.778.706.075.344.74平水年**********电站0.500.500.511.940.902.232.903.502.061.210.800.57精河水电站2.002.002.395.425.605.605.605.604.572.332.002.00小水电群2.252.101.952.706.369.009.008.015.344.053.302.34合计4.754.604.8410.0612.8616.8317.5017.1111.977.586.104.91丰水年**********电站0.550.580.502.020.972.163.257.022.920.990.760.70精河水电站2.102.102.004.605.605.605.605.605.223.482.152.10小水电群2.522.582.704.089.009.009.009.006.514.203.692.55合计5.175.265.2110.7015.5716.7617.8521.6214.658.676.605.353）电力电量平衡计算按照上述电力电量平衡原则及平衡条件，对方案按设计水平年（2005年）的负荷水平进行了丰、平、枯三个设计水平年的电力电量平衡计算，平衡结果见表4.3-14～表4.3-17；各方案电力电量平衡成果见表4.3-18。149 表4.3-14149 表4.3-15～17149 不同装机方案电力电量平衡成果表表4.3-18　　　　　　方案　　　项目方案一方案二方案三方案四装机容量（MW）1.62.02.42.8工作容量（MW）1.51.61.91.9事故备用（MW）0000负荷备用（MW）0000检修容量（MW）0000必需容量（MW）1.51.61.91.9有效发电量（104kWh）8951015108011501.1.1.1装机规模方案论证与选定根据电力电量平衡结果，结合各装机方案容量构成及经济比较成果，对各装机容量方案比较如下：1）从替代系统必需容量的能力分析各方案电力电量平衡结果见上表4.3-18，在四个装机方案中，1.6MW、2.0MW方案可承担工作容量分别为1.5MW和1.6MW，2.4MW、2.8MW方案*****************可承担工作容量为1.9MW，从有效发电量来看，各方案电量相差不大，其主要差别在于替代火电容量的能力上，四个方案中代替容量相差不大，2.4MW、2.8MW方案较好。2）从经济评价分析看通过对四个方案行工程布置、投资估算和经济评价，其结果见表4.3-19。*****************装机方案经济比较表表4.3-19项目方案一方案二方案三方案四装机容量（MW）1.62.02.42.8多年平均发电量（104kW·h）895101510801150方案间相互比较方案一方案2-方案1120-100方案3-方案2方案4-方案3差额内部收益率（%）1723.60.2结论方案二优方案三优方案三优从表中可看出：2.0MW方案与1.6WM方案差额内部收益率17％，2.4MW与2.0MW方案差额内部收益率23.6％，差额内部收益率均大于12％，比较2.4MW方案较优。149 通过上述电力电量平衡结果、电站在系统中的作用及经济评价结果的综合分析，认为装机2.4MW方案较为合适。故本阶段推荐*****************装机容量为2.4MW。对水能参数进行了复核,其结论如下：装机容量：2.4MW保证出力:0.5MW多年平均发电量:1080万kW·h年利用小时数:4500h推荐方案2005年夏、冬季典型日运行方式见图4.3-1、图4.3-2。1.1.1.1电站机组台数选择通过经济比选，推荐**********电站电站装机容量为2.4MW，为了进一步对电站装机台数进行比选，分别拟定二台和三台两个方案，即2×1.25MW，3×0.80MW。通过投资估算，投资费用比较，2×1.25MW方案总投资2008.94万元，3×0.80MW方案总投资2146.76万元，方案之间相差137.82万元。两台机方案比三台机方案投资少，但从电站运行的灵活性、系统的替代容量和电站的检修分析，推荐机组台数为三台。从电站运行的灵活性分析：从电站出力分布过程看，满机运行主要集中在6～8月份，装机二台和三台，没有影响，而枯水期电站在0.5MW～0.8MW之间，单机0.8MW运行较单机1.25MW要灵活，三台机方案优。1）从系统的替代容量分析：三台机方案较两台机方案在1月和12月增加0.4MW替代容量，其它月份相同，三台机方案优。2）从电站的检修分析：考虑电站的自身检修，单机0.8MW较单机1.25MW对电站自身和系统的影响要小，三台机方案优。3）推荐方案的经济指标如下：电站单位千瓦投资8944.83元／kW，单位千瓦时投资1.988元/(kW·h)。（1）经济内部收益率为17.65％，大于社会折现率10％。（2）经济净现值为382万元，大于零。（3）效益费用比1.17，大于1。由以上结果说明，本项目经济上是合理的。149 图4.3-1149 图4.3-2149 1.1.1水库调度运行方式1.1.1.1综合利用任务对水库运行方式的要求**********水库是一座以灌溉为主结合发电的水利工程，水库调度运行应满足上述任务的要求，以求实现水库综合利用效益最大，各业对调度运行要求如下：（1）灌溉对水库运行方式要求2005水平年，**********下游灌区用水量为9127万m3。水库供水在每年4～10月进行。（2）电网需求对水库运行方式的要求*****************在博州电力系统中的任务和作用主要是向系统提供调峰容量和电量，电力系统对电站及水库的调度运行要求应服从下游灌溉任务，在满足灌溉用水要求发电，在非供水期按设计保证出力发电。1.1.1.2初定水库调度图通过长系列径流调节计算后的多年水库运行特性分析，水库调度线初步计算成果见表4.3-20和表4.3-21。**********水库供水期调度线计算节点表表4.3-20　单位：ｍ月份45678910发电调度线1240.91239.61239.61244.91250.01255.21255.4**********水库非供水期调度线计算节点表4.3-21　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　单位：ｍ月份1112123发电调度线1255.31255.31255.11255.11255.11.1.1.3各调度区的调度原则及意义**********水库调度图分为供水期和非供水期，在供水期中分为两个区，非供水期分为两个区。各调度区调度原则及意义如下：（1）灌溉期在每年4月到10月按设计灌溉要求放水，在6～8月汛期时低水位运行，放水的主要依据供水区中各业供水调度线放水，参见**********水库初步调度运行图4.3-3。调度线意义如下：149 灌溉调度线：该供水调度线以上，形成以Ⅰ区灌溉供水保证区，在该区保证按设计的下游灌区灌溉水量供水，电站在此区内充分发电，承担基荷；在该供水线之下为Ⅱ区，水库减小向下游灌区灌溉水量供水，电站在此区内其发电能力随着灌溉供水水量的减少而减少，但为了充分发电仍承担基荷。（1）非灌溉期在每年11月到次年的3月按设计保证出力的发电要求放水。非供水区由保证出力调度线分成两个区，即Ⅲ区为保证出力区，由于本电站为坝后式电站，具备一定的调节能力，可承担系统的峰腰荷，在此区内充分其电量和容量效益；Ⅳ区为降低保证出力区，电站的能力将受到一定的限制。149 **********水库初步调度运行图4.3-3149 1.1.1.1水库多年运行水利动能指标按照初步确定的水库调度图进行长系列径流调节计算，通过复核电站的保证出力没有变化，为了说明计算过程，从长系列径流调节计算中选出典型年径流计算表，列出枯水年P=90%、平水年P=50%、丰水年P=10%，见表4.3-22～4.3-24，径流计算长系列出力过程见表4.3-25，水利动能指标如下：（1）水电站保证出力：0.5MW。（2）电站装机容量2.4MW，多年平均设备发电量为1080万kW·h。（3）设计负荷水平（2005年）有效发电量1080万kW·h。（4）多年平均电能加权水头：42.31m。（5）发电设计保证率90%。（6）灌溉供水保证率76.1％。电站出力保证率曲线见图4.3-4，电站流量保证率曲线见图4.3-5149 表4.3-22～表4.3-24149 表4.3-25149 图4.3-4149 图4.3-5149 1工程选址、工程总布置及主要建筑物审定：核定：审查：编写：主要工作人员：149 1.1设计依据1.1.1工程等别和设计标准*****************工程属**********水库工程的二期工程，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-200)电站工程属小（Ⅱ）Ⅴ等工程，据《新疆********蒙古自治州乌尔达克赛水库工程初步设计》（第二分册）中所述：“水库三等工程，主要建筑物（拦河闸、输水洞、溢洪道）为3级，次要建筑物为4级，临时性建筑物（围堰、施工桥梁等）为5级”。同时按照规范：“对综合利用的水利水电工程，当按综合利用项目的分等指标确定的等别不同时，其工程等别应按其中最高等别确定。”电站最终确定的装机容量为3×0.8MW，经综合分析，确定引水洞、电站及尾水渠等永久建筑物均按4级设计，临时建筑物按5级设计。由于*****************是在已建成的输水洞上分岔引水发电，电站尾水投入输水系统中进行灌溉，根据《新疆********蒙古自治州乌尔达克赛水库工程初步设计》报告中所述：“水库的设计洪水峰量值不大，泄洪时间不长，承担部分泄洪任务对发电影响甚微”。同时在《**********供水系统竣工图》中泄洪闸前的最高水位为1210.83m，由此水位推至厂房处，基本上不形成雍水。厂房发电层高程为1211.43m，因此工程主要建筑物不会受洪水影响，所以本工程不受洪水威胁。1.1.2基本资料（1）根据《中国地震动参数区划分图》（GB18306-2001）地震动峰值加速度为0.1g，动反应谱周期为0.45s。相应地震设防烈度为Ⅶ度。（2）水电站装机容量3×0.8MW，额定水头40.2m，电站设计引用流量3×2.38m3/s。（3）最低尾水位的确定：电站的尾水投入**********供水系统中泄洪闸、乌南及乌西干渠的前部，乌南及乌西干渠要满足下游灌溉的要求。由发电引用流量计算的电站最低尾水位较低，以此来确定的电站安装高程进而确定的发电机层高程，将使得厂房的地面低于地面较多。从电站的安全运行及经济合理性考虑，结合**********供水系统中泄洪闸、乌南及乌西干渠进水闸的运行现状，确定厂房的最低尾水位为1209.56m。在运行时满足下游灌溉的要求下，通过泄洪闸、乌南及乌西干渠的闸门控制闸前水位不得低于厂房的最低尾水位。其他特征水位：水库最高水位：1260.00m。水库正常蓄水位：1258.00m。水库发电死水位：1239.50m。电站最高尾水位：1210.86m。1.2工程选址149 1.1.1厂址位置选择*****************为引水式电站，它利用已建成的输水洞结合下游灌溉用水发电，由于发电洞已建成17.5m，发电洞的位置已经确定,且电站的尾水须投入**********供水系统中满足下游灌溉的要求。厂房的厂址位置基本确定。大部分在Ⅱ级阶地上。1.2工程总体布置引水发电洞基岩为泥盆系上统石英砂岩及砾岩，层状结构，坚硬，隧洞岩体为Ⅲ类及Ⅲ～Ⅳ类围岩。厂房及尾水渠位置的基岩埋深约11m，厂房及尾水渠基础位于基岩全风化层（含土碎石层）上，距基岩约4.7m，结构密实,基础允许承载力250～300kPa。工程区内厂房的地形、地质条件基本相同，根据已完成的发电洞确定发电洞选定的引水线路和厂址，结合地形、地质条件和工程规模，以及结合下游灌溉及发电引水任务，以及厂房布置位置的不同及厂房布置形式的不同，确定工程主要建筑物和工程总体布置如下：方案一采用“卜”形岔形式，根据副厂房布置的不同分为二个方案：（1）副厂房布置在主厂房的上游侧及右侧，进场大门布置在主厂房的左侧。出线架布置在副厂房的右侧。（2）副厂房布置在主厂房的上游侧及左侧，进场大门布置在主厂房的下游侧.出线架布置在副厂房的左侧。方案二采用“卜”形岔形式，厂房的内部结构形式与方案一中的（1）方案相同，即副厂房布置在主厂房的上游侧及右侧，进场大门布置在主厂房的左侧。出线架布置在副厂房的右侧。方案比较2）以上二个方案的结构工程量不变，差别在于土方开挖的部分工程量变化，且此工程量的变化也不大。3）方案一中（2）方案需增加一部分电缆长度，且方案一中（1）方案较（2）方案出线方式优，因此方案一中（1）方案较（2）方案优。4）方案一中（1）方案的出线方式与方案二基本相同，方案二厂房边坡高度较方案一中（1）方案的低，更有利于厂房的安全。通过以上方案比较，方案二为推荐方案。工程主要建筑物有压力管道、厂房及尾水渠等。布置如下：149 工程总布置自上游至下游依次为：压力管道、厂房、尾水渠。引水发电洞设计流量为7.14m3/s，采用一洞三机的布置形式，单管设计流量2.38m3/s；厂房由主、副厂房和安装间组成，主厂房长32.9m，宽11.2m，副厂房布置分为两部分，分别布置在主厂房上游侧和主厂房右侧，上游侧副厂房与主厂房同长，宽8.38m，右侧副厂房长19.63m，宽7.58m，尾水墩宽21.6m，发电机层高程为1211.43m，机组安装高程1212.06m，正常尾水位1210.16m，最低尾水位1209.56m；尾水渠包括反坡段和尾水渠段均为矩形断面，其中反坡段长12.00m，由宽19.40m渐变至宽4.5m，坡度1:7.69，尾水渠段长67.419m、底宽4.5m，纵坡1/355，尾水进入**********供水系统的泄洪闸前。机修间布置在厂房的下游侧，机修间面积为8×4m。1.1主要建筑物1.1.1发电引水洞1.1.1.1发电引水洞结构布置发电引水洞在原鄂托克赛水库已建输水洞后段（桩号0+306.00m）处开孔分岔引出，分岔角为45°，原工程输水洞洞径2.5m，分岔后发电洞洞径2.5m，经过10m长的渐变段，洞径由2.5m渐变到2m。发电洞分岔段及渐变段共计17.5m已建成，待建部分包括：洞身部分、出口明洞段岔管部分及压力钢管部分。出口明洞段采用一管三机的布置形式，将一根主管通过两次分岔，分成三根支管接入主厂房内。1）发电洞洞身发电洞由上平洞段、斜井段及下平洞段组成。发电洞上平洞段为已建部分，桩号为发0+000.00m～发0+017.50m，长度为17.5m，包括分岔段7.5m,渐变段10m。隧洞直径D=2.5m～2.0m，纵坡为0。斜井段：发电洞斜井桩号为发0+017.50m～发0+027.50m，斜井坡度16.41°，上下弯段的转弯半径为R=6m，转角为16.41°。发电洞上弯段前断面轴心点高程1212.366m，下弯段末断面轴心点高程1210.00m，高差为2.366m。斜井洞内径D=2.0m，斜井轴线长为12.219m。下平洞段桩号为发0+027.50m～发0+038.294m，下平洞段长为10.794m，纵坡为0，洞内径D=2.0m。斜井段及下平洞段均采用钢衬，钢衬外采用0.6m厚C20素砼衬砌。洞室围岩均进行固结灌浆及回填灌浆处理，回填灌浆范围顶拱120°范围内。2）出口明洞段及岔管发电洞出洞后主管长为26.61m，桩号发0+038.294m～发0+064.904m，明洞段内径D=2.0m，管中心高程为1210.00m，采用钢衬，外包混凝土厚度0.7m，采用C25钢筋混凝土。主管与支管间交角55°，岔管采用贴边岔管，岔管外包混凝土同明洞主管，三个支管管径均为0.8m，支管总长75m。外包C25钢筋混凝土，厚度0.4m149 。并在其上回填砂砾石，满足外包砼以上不小于最大冻土深度。在洞外明管底部与基岩之间采用C15砼支墩。1）压力钢管引水洞斜井及以后均采用钢板衬砌，钢衬厚度及钢材类型如下：斜井段，下平洞段及出口明管主管段均采用Q235钢，厚度12mm。支管采用Q235C钢，厚度10mm，钢衬内壁采用喷锌防腐处理。1.1.1.2水力计算发电引水洞最大引水流量7.14m3/s。上平洞段、斜井段、下平洞段和支管段的最大流速分别为1.53m/s、2.39m/s和4.73m/s。发电洞总水头损失2.214m。1.1.1.3结构计算1）引水遂洞结构计算按照《水工隧洞设计规范》(SL279-2002)进行，计算内力组合分为施工期、运行期和检修期三种工况。施工期：自重+山岩压力+灌浆压力运行期：内水压力+外水压力+自重+山岩压力检修期：外水压力+自重+山岩压力2）高压管道高压管道按埋管计算，高压管道内、外水压力由钢板、混凝土、围岩联合承受。洞外主管、岔管及支管按明管计算。设计情况下明管膜应力区允许应力取0.5σs，局部应力区允许应力取0.8σs。（1）埋管的管壁厚度按下式计算δ=式中：△=△0+△sP——内水压力(kg/cm2)r1——钢管内半径(cm)[σ]——钢材允许应力(kg/cm2)φ——焊缝系数K0——岩石单位抗力系数(kg/cm2)E——钢材弹性模量(kg/cm2)△——钢管～混凝土～围岩间缝隙值△0——施工缝隙△s——钢管冷缩缝隙149 △R——围岩冷缩缝隙（1）岔管管壁厚计算按以下公式：膜应力区：δ=K1PR[σ]1φcosα局部应力区：δ=K2PR[σ]2φcosα式中：P——内水压力(kg/cm2)R——该节钢管最大内半径(cm)α——该节钢管半锥顶角φ——焊缝系数[σ]1、[σ]2——膜应力区、局部应力区的允许应力。（2）明管管壁厚度按下式计算δ=PR1[σ]φ式中符号同前。计算结果：斜井段直，下平洞段及出口明管主管段均采用Q235C钢，厚度12mm。支管采用Q235C钢，厚度10mm。1.1.2发电厂房1.1.2.1厂区布置发电厂房位于基本与**********供水系统平行左侧相距约24m处。厂区布置有发电厂房及尾水渠。进厂公路由已建成的至输水洞公路延伸通过厂房上游绕至厂房，厂房左侧有宽阔的回车场。回车场的地坪高程为1211.43m，厂房上游侧放置一台变压器，地坪皆为混凝土路面，为保证厂房的安全运行，厂房周边用浆砌石护坡并在厂区周边设排水沟。1.1.2.2发电厂房总体布置电站为引水式电站。卧式机组，电站装机两台，单机容量为0.8MW，总装机容量2.4MW。电站厂房由主厂房、副厂房组成，主厂房面积11.2m×32.9m，包括机组段和安装间，机组段长24.50m，安装间长8.40m，副厂房布置分为两部分，分别布置在主厂房上游侧和主厂房右侧，上游侧副厂房与主厂房同长，宽8.38m，右侧副厂房长19.63m，宽7.58m，安装间布置在主厂房左侧，主、副厂房发电机层高程均为1211.43m，机组安装高程为1212.06m。149 主厂房底板基础坐落在全风化的含土碎石层上，距基岩面约4.7m左右。由于主厂房与副厂房的结构形式不同，在主厂房与副厂房之间设置永久变形缝宽为5cm。1.1.1.1主厂房结构布置主厂房长32.9m，宽11.2m，高14.47m，其中机组段长24.50m，安装间长8.40m。主厂房内设两HL***WJ-60混流式机组，机组间距8m，主厂房上游侧宽6.6m，下游侧宽4.6m。在1218.93m高程设电动单梁吊Q＝16t，L=7.5m工作制A4，跨度为9.5m。1）屋面结构屋面结构采用钢筋砼现浇结构。2）吊车梁吊车梁采用采用T型简支梁形式。材料为C30钢筋混凝土结构，全长32.10m，吊车梁截面高度为80cm，梁肋宽30cm，翼板厚度取15cm。吊车梁根据等跨连续梁进行内力计算。3）主厂房框架主机间框架间距的设计思想是尽可能使框架间距相同，框架间距4m，4.5m。取一榀框架进行结构计算，通过计算初步确定，下柱断面尺寸0.4m×0.7m，上柱断面尺寸0.4m×0.5m，框架间设两道联系梁断面尺寸0.4m×0.4m，砼标号C25，厂房基础为筏板基础。4）下部结构主厂房下部基础，砼标号C20，抗冻标号F200,抗渗标号W6。1.1.1.2副厂房结构布置副厂房分为两部分，上游侧副厂房长32.90m，宽8.38m，右侧副厂房长19.63m，宽7.58m，副厂房之间设置沉陷缝缝宽为5cm。副厂房结构形式为砖混结构，构造柱断面尺寸0.24m×0.24m，屋面采用钢筋砼现浇结构，通过0.3m×0.4m的进深梁将屋面荷载传至承重墙，顶部及下部均设一道圈梁断面尺寸0.37m×0.3m，砼标号C25。电缆廊道底高程为1210.83m，副厂房底板为厚度0.3m的地坪。砖混结构基础采用浆砌石条形基础，下设宽度2m厚度0.3m的钢筋砼垫层。1.1.1.3尾水建筑物1）尾水建筑物包括尾水墩、反坡段及尾水渠段。2）尾水墩电站最高尾水位为1210.85m，最低尾水位1209.56m，为方便运行管理，尾水平台高程取与发电机层同高。尾水平台宽度为1.5m，长度为21.6m。尾水孔口宽3.4m，高4.1m，共3孔，底板顶高程1206.86m149 ，尾水墩后接反坡段。1）反坡段反坡段长12.00m，宽度由19.40m渐变4.5m，坡度1：7.69。反坡挡墙用浆砌石挡墙衬0.2m厚C20混凝土，底板为0.15m厚的C20混凝土板下部砌0.3m厚的浆砌石基础。底板高程由1206.86m变至1208.42m。反坡段后接尾水渠。2）尾水渠尾水渠段长67.419m，为矩形断面，底宽4.5m，纵坡1／355。墙顶高程由1211.43m渐变至1211.24m，与泄洪闸前墙等高。其底板砌采用0.15m厚现浇C20混凝土板。边坡用浆砌石挡墙衬0.2m厚C20混凝土。渠底高程由1208.42m变至1208.23m。尾水渠与**********供水系统相接。考虑到由于地下水位较高，为保证尾水建筑物的安全运行，在尾水反坡段及尾水渠的边墙及底板设置排水孔，边墙的排水孔采用Φ100mm间排距为1.5m，梅花形布置。尾水反坡段底板排水孔采用Φ100mm间排距为2m，梅花形布置。尾水渠底板排水孔采用Φ100mm间排距为4m，梅花形布置。电站的尾水投入**********供水系统中泄洪闸、乌南及乌西干渠的前池中，池中水位对应满足下游灌溉引水流量的要求。闸前水位推至厂房处，基本上不形成雍水。在一般供水期间乌南及乌西干渠的设计引水量为13m3/s，输水洞须放部分水量结合尾水满足下游灌溉要求。在灌溉期及冬季发电期间，通过泄洪闸、乌南及乌西干渠的闸门控制闸前水位不得低于厂房的最低尾水位1209.56m。在泄洪期间泄洪闸能满足泄洪要求，同时亦能满足最低尾水位的要求。**********输水系统的部分运行工况下游水位流量关系表见5-1表。**********供水系统的运行工况下游水位流量关系表表5-1149 工况流量(m3/s)水位(m)备注冬季发电1209.56控制泄洪闸开启度，关闭两条引水渠道，满足电站的最低尾水位的要求。泄洪期间（工况一）681210.42泄洪闸全开，关闭两条引水渠道。泄洪期间（工况二）551210.17泄洪闸全开，打开两条引水渠道，满足下游灌溉用水。供水期间131209.93泄洪闸关闭，打开两条引水渠道，电站尾水不满足灌溉用水时，由输水洞补给。满足下游用水灌溉期间需满足电站的最低尾水位的要求。1.1.1.1厂房、尾水建筑物的抗冻设计*****************工程区属严寒地区，根据《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-96)中混凝土抗冻等级的规定，主厂房的下部结构及尾水渠的砼标号C20，抗冻标号为F200。1.1.1.2尾水渠水力计算根据渠道水力最优断面的计算方法，确定尾水渠的底宽。对于矩形渠道：βm==2即：当有水深为2.19m（对应泄洪闸前的最高水位1210.42m，闸前底板高程为1208.23m）时，渠道的宽度为4.38m，取尾水渠宽度为4.5m。电站的尾水渠流速较低，为恒定均匀流。尾水渠为矩形断面。由下游泄洪闸前水位到推至长房尾水反坡。厂房尾水渠的水力计算按下列公式：Q=式中：Q—设计流量，取7.14m3/s；—过水断面面积，m2；—水力半径，m；n—渠道糙率，取0.017；i—渠道纵坡，取1/355；由上式计算可得：当供水期间闸前水位为1209.93m时，尾水渠的水位为1209.97m，当供水期间闸前水位为1209.56m时，尾水渠的水位为1209.57m。1.1.1.3厂房整体稳定计算及地基应力计算149 1）厂房整体稳定计算选取主机段为计算单元进行厂房整体稳定及地基应力计算，计算单元顺水流方长度11.2m，垂直水流方向32.9m。作用在机组段的荷载分为永久荷载、可变荷载及偶然荷载三类。厂房永久荷载考虑结构自重、机电设备重、屋面结构重。可变荷载包括水重、静水压力、扬压力。偶然荷载主要是地震力。根据《水电站厂房设计规范》(SL266-2001)表3.2.11的荷载组合表计算。厂房承受的荷载组合可分基本组合和特殊组合。基本组合是机组正常运转时，下游侧为正常尾水位时的荷载组合。特殊组合主要有二种情况：（Ⅰ）机组检修，下游为检修水位；机组未安装，下游为正常尾水位；非常运行，下游为最高尾水位。（Ⅱ）地震情况，下游为正常尾水位。2）抗滑稳定计算根据地质资料，厂址基岩未发现软弱夹层，地基为较密实的砂卵砾石层，承载力200～300KPa，可能滑动面不会沿地基深部作圆弧滑动，计算时沿厂房底板与地基接触面为一平面来进行。厂房整体抗滑稳定计算按下列公式：K=式中：K—抗滑稳定安全系数，基本组合时应大于1.25，特殊组合时Ⅱ时应大于1.1，特殊组合Ⅱ时应大于1.05；f—摩擦系数，根据《水闸设计规范》（SL265-2001）中砂砾石f＝0.5～0.55，取f＝0.5。∑W—全部荷载对滑动面的法向分值，包括扬压力，kN；∑P—全部荷载对滑动面的切向分值，包括扬压力，kN。经计算，荷载基本组合和特殊组合下的抗滑稳定最小安全系数K分别为2.81和2.14，满足规范要求。3）厂房抗浮稳定计算厂房抗浮稳定性可按以下公式计算：Kf＝式中：Kf—抗浮稳定安全系数，任何情况下不得小于1.1；∑W—机组段全部竖向荷载；kN；149 U—作用于机组段的扬压力总和，kN。抗浮稳定性计算可按机组检修、机组未安装、非常运行三种工况分别计算，其中机组未安装且下游水位最高时为最不利情况。经计算抗浮稳定安全系数Kf为1.44，大于规范K＝1.1的要求。1）厂房地基应力计算地基应力采用材料力学偏心受压构件公式计算，即：δ=±±式中：δ—厂房地基面上法向应力，kN；∑W—作用于机组段上全部竖向荷载（包括或不包括扬压力）在计算截面上法向分力的总和，kN；∑Mx、∑My—作用于机组段上全部荷载(包括或不包括扬压力)对计算截面形心轴X、Y的力矩总和，kN·m；x、y－计算截面上计算点至形心轴Y、X的距离，m；Jx、Jy－计算截面对形心轴Y、X的惯性矩，m；A－厂房地基计算截面受压部分的面积，m2。经计算，δmax=103kPa，δmin=47kPa，从计算结果可以看出：（1）厂房地基面上所承受的最大垂直正应力小于基础的允许压应力250kPa。（2）厂房地基面上的最小正应力为压应力。（3）最大压应力与最小压应力的比值小于2.5,不会发生大的不均匀沉陷。故厂房地基应力满足设计要求，结构断面尺寸的选取是合理的。1.1.1.2主、副厂房建筑做法说明1）主、副厂房立面设计屋面檐头表面采用聚合物水泥砂浆抹面，主体四个立面均采用白色仿石漆，门窗套线等局部作细部图案设计，勒脚选用烟灰色仿石面砖，窗户玻璃主立面选用淡蓝色色调，使整体建筑朴素、大方、美观。2）主厂房室内做法发电机层：地面做法为干铺花岗岩地面，踢脚同地面；墙面为白色亚光油漆面层，顶棚为铝合金龙骨矿棉板吊顶。3）副厂房室内做法149 中控室、办公室、值班室、休息室、走廊、地面做法为干铺花岗岩地面，踢脚同地面；墙面为白色亚光油漆面层，顶棚为铝合金龙骨矿棉板吊顶。高、低压开关室、工具间、辅机设备间地面均为水磨石地面，顶棚为白色亚光油漆顶面。墙面均为白色亚光油漆墙面，卫生间地面铺设防滑地砖面；墙面均满贴淡彩色瓷砖，卫生间均吊扣铝塑板顶，窗台板均为宽式钢筋混凝土薄板贴白色瓷砖窗户板。1）主、副厂房屋面保温防水主厂房屋面保温防水：SBS改性沥青防水卷材做防水层，蛭石做保温层。副厂房屋面保温防水：SBS改性沥青防水卷材做防水层，蛭石做保温层。2）主、副厂房的门窗选择门窗分别选用：主厂房大门为电动钢卷帘门、厂房门为防暴铁质门、防火门、普通木质防火门。窗户均为铝合金窗及固定窗。主厂房窗户考虑选择电动升降移动台式车一台，便于擦洗窗户之用。149 1水力机械、电气工程及采暖通风空调给排水审定：核定：审查：编写：149 1.1水力机械1.1.1电站的主要特征参数（1）水库特征：正常蓄水位1258.0m校核洪水位1260m死水位1239.5m总库容2990万m3（2）尾水位：最高尾水位1210.85m正常尾水位1210.15m最低尾水位1209.56m（3）电站净水头：额定水头40.2m最大水头47.49m电能加权平均水头42.31m最小水头28.53m（4）电站装机容量：3×0.8MW（5）年平均发电量：1080万kW·h（6）年发电利用小时数：4500h（7）保证出力:0.5MW（8）泥沙:多年平均输沙量4.9万t平均含沙量0.405kg/m3（9）气温:多年平均温度3.7℃最高温度37.2℃最低温度-35.9℃1.1.2水轮机选择1.1.2.1单机容量确定机组台数及单机容量选择提出二台机（2×1.25MW）、三台机（3×0.8MW）方案进行技术经济比较，二台机方案发电系统总造价较低，三台机方案运行较灵活，考虑电厂安全稳定运行并经技术经济比较后，推荐采用3×0.8MW方案。149 装机台数比较见6-1表。装机台数比较表表6-1项目序号机组台数2×1.25MW3×0.8MW单位一、水轮机1型号HLxxx-WJ-80HLxxx-WJ-602转轮直径0.80.6m3额定出力1.330.851MW4额定水头40.240.2m5额定流量3.752.38m3/s6额定转速600750r/min7飞逸转速11771561r/min8水轮机效率9089％9吸出高度+2.5+2.5m10设计比转速216216m.kW二、水轮发电机1结构形式卧式卧式2冷却方式管道通风管道通风3型号SFW1250-10/143SFW800-8/1184额定容量15631000kVA5额定功率1250800kW6额定电压10.510.5kV7功率因数0.80.88额定转速600750r/min9飞逸转速11771561r/min10转动惯量4.431.6t.m211发电机效率9494％三、调速器型号YWT-600YWT-600一体式油压装置四、进水阀型号D941X-1.0-1200D941X-1.0-800五、桥式起重机起重量20/516t跨度109.5m工作制A4A4起身高度127.5m六、主厂房尺寸机组间距108m机组段长度23.424.50m安装间长度128.4m主厂房总长35.432.9m主厂房宽度1211.2m主厂房高度15.5114.47m七机电设备总投资983.361070万元1.1.1.1水轮机机型的选择149 本电站运行水头28.53m至47.49m，属50m水头段，水轮机型式为混流式。由于电站来水泥沙含量较高，故采用浑水混流式转轮。本电站机组容量较小，故采用卧式水轮发电机组。考虑厂房布置及气蚀要求，吸出高度控制在2～3m之间为宜。本阶段暂以HLA627机型控制厂房尺寸。按HLA627转轮计算水轮机主要参数如下：水轮机型号HLA627-WJ-60转轮直径0.6m额定出力0.851MW额定水头40.2m额定流量2.38m3/s额定转速750r/min飞逸转速1561r/min水轮机效率90%吸出高度+2.5m设计比转速216m·kW1.1.1水轮发电机主要参数结构形式：卧式冷却方式：管道通风水轮发电机型号SFW800-8/118额定容量1000kVA额定功率0.8MW额定电压10.5kV功率因数0.8额定转速750r/min飞逸转速1561r/min转动惯量1.6t.m21.1.2水轮机的控制与调节设备每台机配制一台YWT-600型调速器，具有PID调节规律，压力等级2.5MPa。本电站采用一管三机布置形式，压力管总长为364.12m，整个系统ΣLV值为737.76m2/s，调保计算初步成果为：导叶采取直线关闭方式，关闭时间为6秒，机组转动惯量GD2=1.6t·m2时蜗壳末端压力上升不大于69.66m水头(最大水头控制)，速率上升不超过48.99%(额定水头控制)。1.1.3进水阀系统电149 站采用一管三机布置形式，故每台机进水口前均装设进水阀。进水阀采用电动蝶阀，其型号为D941X-1.0-800，蝶阀直径为φ0.8m，承压1.0MPa。1.1.1技术供水和排水(见图ETK.C-SJ-01)根据本电站水头范围(28.53m-47.49m)技术供水采用自流供水方式。三台机通过供水总管互相连通，互为备用。机组检修时蜗壳直接排水至尾水。厂房渗漏水主要有两部分，一部分是设备渗漏水，另一部分是水工建筑物渗漏水。在2#机阀坑中设置集水坑，容积3.12m3，利用一台潜水电泵型号为50QW15-7-0.75，把集水坑中的积水直接排至尾水。潜水电泵流量15m3/h,扬程7m。1.1.2压缩空气系统(见图ETK.C-SJ-01)压缩空气系统仅设低压气系统，设置低压空压机一台，型号为VF-0.6/7,1m3储气罐一只，供制动及检修用气。调速器补气气源为储气罐。1.1.3油系统(见图ETK.C-SJ-01)透平油为机组各部轴承润滑和调速系统操作用油，每台机用油量约0.5m3。绝缘油的主要用户为主变压器。变压器用油量为1.5m3。由于用油量不大，故考虑透平油与绝缘油共用一套设备，设置压力滤油机一台，型号为LY-30，真空滤油机一台，型号为ZLY-50。机组第一次启动及检修需滤油时以成品油罐在机旁滤油。1.1.4水力测量系统(见图ETK.C-SJ-02)水力测量设置上、下游水位测量、拦污栅前后压差测量，水轮机过流部分的压力和真空测量，水轮机的净水头测量等。1.1.5厂内起重设备与机修设备1.1.5.1主厂房起重机发电机的安装和检修为整体吊装，发电机总重量约为12t，选用一台电动单梁吊，起重量为16t，起重机跨度Lk=9.5m，起升高度7.5m。1.1.5.2机械修配设备鄂托克赛水电站机修设备见机修设备配置表。机修间建于主厂房附近。面积为32m2。1.1.6厂房布置鄂托克赛水电站选用三台卧式机组，厂房一层布置。根据初步确定的机组外形尺寸，确定机组段间距为8m，机组段长度24.5m,安装间长度8.4m,主厂房总长度32.9m，高14.47m。厂房上游侧宽度6.6m,下游侧宽度4.6m,厂房总宽度11.2m(上、下游柱外侧)。安装间设在厂房右端。进厂大门布置于安装间右侧，宽149 5m，在主厂房下游侧左端布置一扇小门，宽1.2m。水轮机安装高程为1212.06m，发电机层与安装间同高，高程为1211.43m。调速器布置于厂房下游侧。电站设备清册见表6-2，电站机修设备配置表见表6-3。鄂托克赛水电站设备清册表6-2设备名称型号规格数量单重总重备注一．水轮机HLxxx-WJ-60Hmax=47.49mHmin=28.53m3台8t24tHr=40.2mQ=2.38m3/sη=90%ηmax=92%n=750r/minnf=1561r/minHs=+2.5mNt=0.851MW二．发电机SFW800-8/118N=1000kVAcosφ=0.803台12t36tV=10.5kVηmax=94%nf=1561r/minn=750r/minGD2=1.6t.m2三．调速器YWT－600具PID调节规律，微机调速器3台1.5t4.5t四．进水阀D941X-1.0-800φ=0.8mP=1.0MPa3台1.3t3.9t五．起重机MD116-9-7.5电动单梁单小车桥式起重机1台15t15t工作制：A4H=7.5mLk=9.5mQ=16t六．自动化元件随机配套3套七.油系统LY-30Q＝30L/minP=0.5MPa各1台透平油系统、绝缘油系统共用ZLY-50Q＝50L/minP=0.5MPa八.气系统低压空压机VF-0.6/7型各11m3储气罐九.供排水系统潜水泵50QW15-7-0.75型1套0.1t1.8tQ=15M3/hH=7mN＝0.75KW其他设备、管路及附件1.7t十.水力测量系统水测量系统设备、管路及附件1套149 鄂托克赛水电站机修设备配置表表6-3序号名称型号及规格单位数量1普通车床C620型，最大加工件φ400×1500毫米台12牛头刨床B650型，最大刨削长度500毫米台13台式钻床最大钻孔直径φ16毫米台14台式砂轮机砂轮直径φ100毫米台15手提电钻J3Z－13或J3Z－19型，最大钻孔直径φ13或φ19毫米个各16手动试压泵工作压力0～200千克/厘米2台17电焊及气焊工具交直流电焊机、面罩、手套、焊钳、眼镜、割矩等套各18钳工工具包括台式虎钳、管子钳、套筒扳手等套19量具包括游标卡尺（JB1082－67），外径、内径千分尺（JB1085－67），塞尺（GL6－62），百分表（GB1080－67），千分表（JB1079－67），万能千分表架，磁性千分表座，框式水平仪等套110手拉葫芦SH1、SH3型，起重量1、3吨，起升高度3m个各111螺旋千斤顶LQ－5型，起重量5吨个412氧气瓶乙炔瓶个各21.1电工1.1.1接入电力系统方式*****************位于********蒙古自治州***境内的**********河阿合其山口处，电站距***城约30km，距博乐市70km。*****************装机容量3×0.8MW，年发电量1080万kW·h，年利用小时数4500h。电站建成后将成为博-温电网中的骨干电站之一，主要解决农牧民用电，逐步实现以小水电代燃生态保护工程。目前，电站有已建的**********水库，水库用电是“T”接在昆屯仑变电所至铜选场的一条35kV线路上，线路导线截面为LGJ-50。通过实地调查，**********水库附近虽有两个35kV变电所，但变电所容量太小且35kV进线无扩建间隔的条件，因此电能不能通过这两个变电所送出。根据本电站装机容量、年发电量及供电范围，并考虑结合利用原昆屯仑变电所至铜选场的35k149 V线路，确定电站升压站送出电压等级为35kV，出线回路数为两回。一回送至昆屯仑变电所上博乐电网，输电线路约21km，导线截面为LGJ-50；一回送至铜选场，输电线路约29km，导线截面为LGJ-50。电站接入系统地理位置接线图见图ETK.C-D-02。1.1.1电气主接线本电站装机三台，机组容量较小，考虑其地理位置及供电范围，故电气主接线设计应力求简单、可靠、经济。根据机组制造规范及工艺确定发电机出口电压为10.5kV。根据本电站的技术特性及在电力系统中的作用，现初步选择两种主接线方案进行技术经济比较。方案一：10kV侧两台机采用扩大单元接线，一台机采用单元接线，35kV侧采用单母线接线；方案二：10kV侧为单母线接线，35kV侧采用单母线接线。主接线技术经济比较内容如下：方案一：接线简单、清晰，运行灵活，对应性好，简化10kV侧电气设备，故障影响范围最小，且10kV侧设备投资较方案二减少约17万元；方案二：接线简单、维护方便，继电保护简单，10kV侧电气设备投资比方案一约多17万元。根据以上比较内容，考虑到本电站是以灌溉为主的季节性电站，冬季发电以调峰为主，经常只有一台机组运行，故本阶段确定电气主接线的推荐方案为方案一，即：10kV侧两台机采用扩大单元接线，一台机采用单元接线，35kV侧采用单母线接线。厂用电接线形式按《水力发电厂厂用电设计规范》规定，本电站采用两个厂用电源，35kV母线上接入35/0.4kV厂用变压器作为第一厂用电源，利用水库附近的的10kV线路接入10/0.4kV厂用变压器作为第二厂用电源。此种接线能满足运行的安全可靠性要求，并具备一定的灵活性。1.1.2主要电气设备35kV户内高压开关柜电气设备较户外升压站占地少、运行维护方便，操作简单，户内、户外方案经济比较结果差不多，并且博乐处于高寒地区，有利于检修和冬季安全运行，所以35kV设备选用户内金属铠装移开式高压开关柜，10kV设备选用金属铠装移开式高压开关柜。根据电站电力系统地理位置接线图、电气主接线推荐方案，系统容量考虑无穷大，短路电流计算结果为：35kV高压侧母线次暂态短路电流为2.647kA35kV高压侧母线短路电流冲击值为6.75kA10kV侧次暂态短路电流2.17kA149 10kV侧短路电流冲击值为5.53kA根据短路电流计算成果，对35kV设备和10kV设备进行了选择、校验。主要电气设备选型如下：发电机：型号SFW800-8/118Pe=800kWcosφ=0.8Ue=10.5kV；主变压器：型号S9-2000/352000kVA38.5±2x2.5%/10.5kV，连接组Yd11Ud%=6.5；S9-1000/351000kVA38.5±2x2.5%/10.5kV，连接组Yd11Ud%=6.5；35kV柜内断路器：型号LN2-35，Ie=1250A，Ide=25kA；其它设备选择详见主要电气设备清册。1.1.1电气设备布置本电站属引水式地面厂房。主变平台布置：电站共有2台主变，主变布置在副厂房上游侧，高、低压侧均是电缆进线。见发电机层平面布置图。厂内电气设备布置：本电站副厂房布置于主厂房上游侧，副厂房发电机层布置有中央控制室、10kV高压开关室、35kV高压开关室、辅机设备间等，副厂房净高4.5m，厂用变压器布置于10kV高压开关室，低压配电盘和通信设备都布置于中控室内，副厂房净高4.5m。调速器布置在机旁，控制、保护及励磁等设备均布置于副厂房中控室内。详见发电机层平面布置图。1.1.2防雷接地1.1.2.1防雷保护在35kV进线侧设氧化锌避雷器，电站10kV、35kV母线上设置氧化锌避雷器。选用一只高25m避雷针保护主变平台的电气设备。主厂房屋顶设置避雷带。1.1.2.2接地发电机、变压器、保护屏、开关柜、低压屏、天车轨道、尾水门机轨道、配电箱、照明箱、电缆桥架等以人工接地体与接地网可靠焊接。接地设计中尽可能地利用水工过水建筑物及水下基础部分钢筋作为自然接地体，并敷设人工接地扁铁，以达到规范规定要求，接地电阻≦4Ω。1.1.3综合自动化本电站设计以“无人值班，少人值守”为原则，采用全微机综合自动化系统。1.1.3.1监控范围及方式值班人员在中央控制室，通过计算机监控系统操作员工作站的人机接口设备实现全厂集中监控，计算机监控系统保证稳定运行下实现自动控制，不设常规信号返回屏和集控台。监控范围包括水轮发电机组及辅助设备、35k149 V开关设备、主变压器、主（副）厂房内辅助设备、厂用变压器、10kV开关设备、220V直流电源系统、0.4kV低压配电系统等。1.1.1.1监控系统基本功能根据本电站运行的实际情况，吸取国内外先进的系统设计思想，综合运用新一代数字技术、逻辑控制技术和关系数据库技术等，体现当今计算机监控系统的先进性。系统采用全微机方式，通过通信及I/O方式将计算机监控、微机保护、调速器、励磁及其它电站自动化保护控制融为一体，使整个系统安全稳定可靠，使用维修方便，提高水电站的自动化水平，满足水电站“无人值班，少人值守”和安全经济运行的要求。1.1.1.2监控系统结构本电站计算机监控系统在功能上分为两级，即主控级和现地控制级。1）主控级主控级是电站的实时监控中心，负责全厂的自动化功能、历史数据处理（各种运行报表、重要设备的运行档案、各种运行参数特征值等）及全厂的人机对话（全厂设备的运行监视、事故和故障报警。对运行设备的人工干预及监控系统各种参数的修改和设置等），培训、通讯及网络管理等。由于本电站是小型电站，综合自动化系统的主控级有两台主控机，互为备用计算机监控系统以手动优先、下层优先的方式设置必要的硬件和软件，使运行操作人员能方便地在各控制层之间、计算机控制与常规控制设备之间选定对设备的控制权，对无控制权的控制设备进行闭锁。主控级设有一台激光打印机（A3幅面）2）现地控制级单元控制级按被控对象性质分为机组控制单元、开关站及全厂公用设备控制单元。本电站设置4个现地控制单元（LCU），即每台机组各设置1个LCU、开关站及全厂公用设备设置1个LCU。各现地控制单元直接完成生产过程的实时数据采集及预处理，单元状态监视、调整和控制，以及与上位机的通信联络等功能。（1）机组LCU（3套）机组自动操作控制功能由可编程控制器构成的机组顺控装置（PLC）来实现。正常时PLC作为机组现地控制单元（LCU）的一部分，与微机励磁调节器一同接受由上位机或中控室运行人员通过计算机键盘手动发出的命令，通过执行机构对机组实行控制和调节；LCU选择设置触摸屏的一体化工控机作为现地人机联系的手段，并同时选择开停机操作面板作为现地人机联系的手段，使LCU可脱离上位机独立运行，可以实现机组分步手动操作，与微机励磁调节器和149 微机调速器一道实现机组的开停机控制和功率调节。机组测温由LCU的PLC完成。每台机组LCU设有一套微机自动准同期装置，用于机组的同期并网操作。机组LCU内设有调速器油泵控制回路。机组LCU配置如下：一体化工控机可编程序控制器（含测温A/D模块）交流电量采集装置微机型自动准同期装置LCU中可采用可编程序控制器（PLC）和微机构成的智能模块组合共同实现现地的数据采集和控制功能。标准模拟量采样、交流电量采集、同期等控制输出功能分别由各自的CPU实现。（1）开关站/公用设备LCU（1套）该LCU主要负责下列系统的数据采集和预处理，它的监控对象包括：35kV断路器升压变压器厂用电系统直流电源系统高、低压空压机系统全厂公用辅机设备的控制，包括高、低压空压机可由开关站/公用LCU完成。开关站公用设备LCU配置如下：一体化工控机可编程序控制器交流电量采集装置开关站LCU设有一套双通道多对象微机同期装置及相应的切换装置，用于多同期点的同期并网操作。远方控制与现地控制二者之间可通过上位机自动切换，也可在机旁手动切换。2）监控系统的电源及供电方式现地控制单元LCU采用交、直流同时供电的供电方式。AC220V取自厂用电，DC220V取自直流屏，正常情况下LCU采用交流供电，当交流电源系统故障时自动切至厂内直流电系统实现不间断供电。监控系统主控级设备设置1套在线式不间断电源（UPS）供电，AC220V取自厂用电。UPS具有过流和过压保护及故障报警功能。3）软件配置操作系统软件WindowsNT中文版，用于系统管理和网络服务。149 数据库管理软件。编辑软件用于应用软件的二次开发。1.1.1.1公用辅机控制系统全厂公用辅机设备的控制，主要包括高、低压空压机等，可由开关站/公用LCU完成。高、低压空压机控制开关、热继电器、接触器等集中布置在公用辅机启动屏上，设备现场布置按钮盒。1.1.1.2励磁系统励磁系统采用自并激可控硅整流励磁系统。励磁系统的控制应能满足自动开机，同步操作，自动停机（正常和事故）等程序控制的要求，机组正常停机时，自动进行逆变灭磁。励磁系统设过电压和过电流保护及励磁绕组回路过电压保护装置。励磁系统控制接线应满足计算机监控系统的要求。励磁变压器采用户内防潮干式三相变压器，变压器低压侧有过电压保护装置。整流器采用三相桥式全控整流电路。采用完全独立的三通道调节器，其中两路为自动，一路为手动。灭磁方式为逆变灭磁及灭磁开关灭磁。1.1.2继电保护继电保护方案配置符合GB14285-93《继电保护和安全自动装置技术规程》，为提高本电站设备保护的可靠性、灵敏性，保证电站的经济、安全运行，电站的电气设备保护方式采用微机保护方案。保护系统的动作信号及报警信号将通过通信接口上传至工作站。见继电保护配置图。1）发电机保护（1）发电机纵差保护。（2）发电机定时限复合电压过电流保护。（3）发电机过电压保护。（4）发电机定时限过负荷保护。（5）发电机失磁保护。（6）发电机转子一点接地保护。（7）发电机定子接地保护。（8）CT断线闭锁功能，PT断线报警功能。2）主变压器保护（1）变压器纵差保护。（2）电流速断保护。（3）复合电压起动过流保护。（4）重瓦斯保护。（5）过负荷保护。149 （1）温度过高保护。2）35kV线路保护（1）低压闭锁方向限时电流速断保护。（2）低压闭锁方向定时限过电流保护。（3）过负荷保护。（4）检无压、检同期三相一次重合闸。（5）后加速保护。（6）PT断线告警。（7）控制回路断线告警。（8）接地选线。3）厂用变保护（1）过电流保护。（2）过负荷保护。4）备用电源自投装置（1）0.4kV厂用电Ⅰ、Ⅱ备投，备投动作发报警信号。1.1.2二次接线1.1.2.1电气二次设备布置机组、变压器、线路等的控制、保护屏布置在中控室内。1.1.2.2测量、表计配置本电站的测量、表计配置满足DL-T5137和DL/T5081基本要求的同时，符合DL/T5132《水利发电厂二次接线设计规范》的原则。1）电度计量采用全电子三相电能表系列，带RS-232/RS-485标准串行通讯接口，上传有功电度、无功电度至计算机监控系统，并采集电压、电流、有功、无功数据。2）电气测量发电机：发电机定子电流、定子电压、有功功率、无功功率、频率、有功电度、无功电度以及功率因数等交流测量量和计算量上传机组LCU。发电机的转子电压和转子电流各采用直流变送器进行测量，以DC4-20mA标准信号的形式上传机组LCU。变压器：将变压器有功功率、无功功率、有功电度、无功电度等交流测量量和计算量上传公用LCU。厂用电：将厂用电电压、电流、有功功率等电气量上传至公用LCU。35kV线路：将35kV线路电流、电压、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度等交流测量量和计算量上传至公用LCU。149 1）非电气量测量电站上、下游水位、压力、流量、温度等测量。1.1.1.2同期系统本电站同期方式采用自动准同期方式。全厂设置三套微机自动准同期装置，扩大单元接线的两台机各配一套，同期点为发电机出口断路器；其它共用一套，同期点为35kV线路断路器、变压器高压侧断路器。见全站同期配置图。1.1.1.3电流、电压互感器配置电流、电压互感器配置符合DL/T5132《水利发电厂二次接线设计规范》，见电流、电压互感器配置图。1.1.1.4直流控制电源直流控制电源设计符合DL/5120《小型电力工程直流电源系统设计规程》。1）直流负荷计算事故照明负荷地点照度(w/m2)面积（m2）计算负荷（w）中控室401084320主机室103963960开关柜室52111055合计9335事故负荷按一小时计算，计算结果约为45Ah。考虑经常负荷，选择蓄电池容量为80Ah。2）直流电源系统的选择电压等级：220V；蓄电池选用免维护铅酸蓄电池；蓄电池容量为80Ah；蓄电池数量：18只12V电池。具体配置见220V直流电源系统图。采用一套专用不间断电源，容量5kVA/1h。为电站计算机监控系统提供交流电源。1.1.2电工实验室本电站电气实验室仪表、仪器设备的配置依据《水电站电气试验室仪表设备配置标准》的规定，按四级标准配置，具体试验设备的型号待技施阶段时确定。1.1.3通信1.1.3.1接入系统通信鄂托克塞尔水电站(以下简称水电站)距离昆屯仑变电所21km，为149 保证水电站与昆屯仑变电所之间的通信畅通及远动信息的可靠传输，在水电站—昆屯仑变电所的35kV线路上开通一路电力载波通道，结合方式为相地耦合方式，结合相暂定为B相，连通水电站至昆屯仑变电所之间的通信联系及远动信息的传送。1.1.1.1站内通信为了保证水电站的生产统一调度、统一指挥，根据水电站的实际情况，水电站内通信设备应选用目前国内技术先进、运行可靠的数字程控调度交换机（调度行政二合一），交换机容量拟选用64线。该交换机应具有两个操作终端，放置于中控室。1.1.1.2通信电源交流电源取自厂用电（应选取两段母线），经整流后对免维护蓄电池组充电，各通信设备由直流48V直接供电。为保证水电站通信设备的可靠畅通，应选用技术先进、稳定可靠的智能型高频开关电源。该设备具备本地监视与远方监测的功能。对于需要交流AC220V不间断电源的设备配置UPS电源，电源由电站中控室UPS电源提供。电站主要电气、通信设备清册表见表6-4～6-6。149 *****************工程主要电气、通信设备清册表6-4分类编号名称型号及规模单位数量备注一变压器1主变压器S9-2000/352000kVA38.5±2x2.5%/10.5kV，连接组Yd11Ud%=6.5台12主变压器S9-1000/351000kVA38.5±2x2.5%/10.5kV，连接组Yd11Ud%=6.5台13厂用变压器S9-160/3538.5±5%/0.4kVUd%=6.5台14厂用变压器SC-160/1010±5%/0.4kVUd%=4台1二10.5kV电气设备1高压开关柜KYN□-12Ie=630ARN2-10JDZJ-10面32高压开关柜KYN□-12Ie=630ARN2-10JDZ-10面13高压开关柜KYN□-12Ie=630ALDJ-10150/5A0.2/0.5/10P面14高压开关柜KYN□-12Ie=630ALAJ-1010P/10P面15高压开关柜KYN□-12Ie=630ARN2-10励磁变面36高压开关柜KYN□-12Ie=630ALDJ-10100/5A10P/10PJN4LN2-10面17高压开关柜KYN□-12Ie=630ALDJ-10100/5A0.5/0.5LAJ-1010P/10P面28高压开关柜KYN□-12Ie=630ARN2-10面2*****************工程主要电气、通讯设备清册149 表6-5分类编号名称型号及规模单位数量备注三35kV电气设备1高压开关柜KYN□-35Ie=1250ARN2-35面12高压开关柜KYN□-35Ie=1250ALDJ1-35100/5A10P/10P/0.5LN2-35面23高压开关柜KYN□-35Ie=1250ALDJ1-35100/5A0.2/0.5/10PJN12-35LN2-35面24高压开关柜KYN□-35Ie=1250ARN2-35LDZ-35面15高压开关柜KYN□-35Ie=1250ARN2-35JDZX9-35HY5WZ2面1四控制保护1发电机保护屏面3235kV线路保护屏面13公用屏面24电度表计屏面15直流屏80AhDC220V面26机组自动化屏面3五0.4kV设备1低压配电盘面4六励磁装置套3七综合自动化系统套1*****************工程主要电气、通讯设备清册149 表6-6分类编号名称型号及规模单位数量备注八1综合自动化系统套1九电工试验按四级考虑套1十电线、电缆1钢芯铝绞线LGJ-50m1002电力电缆YJV-35-3X50m4003电力电缆YJV-10-3X50m5004动力电缆YJV-3X16+1X10m10005控制电缆m4000十一通信设备1数字程控调度交换机64线套12数字式电力线载波机10W台23高频阻波器XZK-200-0.5/5台24耦合电容器OWF-35-0.0035台25结合滤波器ZJL-1台26高频电缆SYV-75-7m3007通信电源-48V/40A/40Ah台11.1采暖通风空调给排水1.1.1采暖本工程采暖方式为电采暖，总热负荷为：90kW;选用电散热器(N=2kW)50个。1.1.2通风本工程采用自然进风、机械排风的通风方式进行事故通风。在外墙设若干能启闭的通风窗口，可在冬夏季关小或开大自然进风口进行风量调节。选用DFT35-11-3.15#型防爆轴流通风机(N=0.12kW)6台；其中,辅机设备间1台；35kV高压开关室3台；10kV高压开关室2台。1.1.3空调在发电机层中控室选用风冷柜式空调2台。1.1.4给排水卫生间设蹲便器1套;洗脸盆1套;拖布池1套。管材：给水采用PPR管；室内排水采用UPVC管；室外部分排水选用铸铁管。水源由机组供水管引接。149 排水:生产、生活及屋面雨水排至化粪池。设备主要工程量见表6-7表。设备主要工程量表表6-7序号名称型号及规格单位数量备注1散热器N=2kW个502蹲便器套13洗脸盆套14拖布池套15轴流通风机DBT35-11-3.15#N=0.12kW台66风冷柜式空调N=3kW台2设于中控室7给水管道PPR管DN25DN20DN15mmm101010生活用水生活用水生活用水焊接钢管DN100m80消防用水8排水管道铸铁管DN100DN50mm70309屋面雨水斗DN100(铸铁)套510出屋面风帽DN100(铸铁)套211沉沙袋套712检查口DN100套7149 1消防设计审定：核定：审查：编写：149 1.1工程概况电站所在地区的气象特征值为：多年平均气温：3.7℃最高气温：37.2℃最低气温：-35.9℃多年平均风速：2.7m/s最大风速:25m/s风向：W该电站由大坝、发电引水系统、电站厂房、开关站、尾水渠等建筑物组成。电站厂房为地面式厂房，厂房内安装有3台卧轴混流式水轮发电机组，装机容量为3×0.8MW，厂房内设备一层布置。安装间布置在主厂房右端，与外部回车场、进厂公路相通。本电站电气引出线电压等级为35kV，出线两回。副厂房在主厂房上游侧。副厂房布置有：中控室、10.5kV和35kV高压开关室、辅机设备间。1台2MvA主变压器和一台1MvA主变压器布置于户外（副厂房上游侧）。1.2消防设计原则及依据1.2.1消防设计原则消防设计以“预防为主，防消结合”的消防工作方针为原则，在设备选择和建筑物设计中采用阻燃材料，最大限度地降低火灾机率，同时对电站的重要生产场所应配备相应的灭火设施，一旦发生火灾能及时扑灭，使火灾损失降低到最低限度。经分析，本电站主要火灾危险部位有：发电机组；主变压器；配电装置和电缆。1.2.2消防设计依据消防设计主要遵循下列规程规范：《水利水电工程设计防火规范》；《建筑灭火器配置设计规范》；《建筑设计防火规范》；《火灾自动报警系统》；《中华人民共和国消防条例》；《水力发电厂机电设计技术规范》；《高压配电装置设计技术规程》；《发电厂变电所电缆选择与敷设规程》；《采暖通风设计技术规范》。149 1.1消防设计方案本电站临河布置，水源丰富，主要设备采用消火栓灭火。电站火灾主要来源于电气火灾和油类火灾，因此配置一定数量的推车式和手提式灭火器扑灭初期火灾。消防主水源取自三台机组的压力钢管，在厂房上游侧形成总管，互为备用,供给厂内、厂外消防用水。主厂房采用消火栓灭火。主厂房配置室内消火栓。厂外采用消火栓灭火，户内开关站、副厂房中控室及主要电气室配置一定数量的手提式灭火器扑灭初期火灾。1.1.1安全疏散主厂房面积368.5m2,副厂房面积424.5m2。主厂房长32.9m，安装间布置于主厂房右端。根据有关规范：主厂房设2个安全出口，主厂房左端为进厂大门，主厂房右端下游侧为一个小门。2个安全出口均设向外开启的乙级防火门。副厂房与主厂房共用安全出口。在主厂房对外出门口的上部设置安全出口标志。1.2工程消防设计1.2.1主要生产场所火灾危险性类别和耐火等级电站各主要生产场所火灾危险性类别和耐火等级见表7-1。火灾危险性类别和耐火等级表表7-1序号生产场所名称火灾危险性类别耐火等级1主厂房及安装间丁二2中控室丙二335kV、10kV开关室丁二4高、低压配电室丙二5辅机设备间丁二1.2.2主要生产场所的防火设计（1）主厂房主厂房总长32.9m，其中安装间长度8.4m，厂房宽度11.2m,厂房高度14.47m，分一层布置，地面高程为1211.43m。厂内安装3台卧轴水轮发电机组及附属设备，顶部安装1台16t电动单梁吊。149 厂房内设置厂房消火栓给水系统。厂房消火栓数量保证有2股充实水柱同时到达各着火部位。厂房消火栓兼起发电机消火作用。除设置消火栓外、根据厂房分片分区的情况，配备若干只手提式干粉灭火器。（1）副厂房副厂房设置手提式干粉灭火器。中控室为重点防火对象，配备手提式二氧化碳灭火器。户内开关站、高、低压配电装置室配备若干只手提式干粉灭火器和一台推车式灭火器。（2）主变压器主变压器旁设置砂箱灭火。（3）辅机设备间辅机设备间布置在主厂房左端，出口设防火门。另外，辅机设备间进口配备若干只手提式干粉灭火器。（4）电缆本电站电缆敷设方式采用电缆桥架,并对动力电缆、控制电缆及通讯电缆分层分类敷设,层间加装耐火隔板(耐火极限不低于0.5h)。电缆穿越隔墙的孔洞和进出盘、柜等的孔洞采用防火包封堵(耐火极限不低于0.75h)。（5）建筑消防厂房内部配置四个室内消火栓，厂房周围配置三个室外消火栓及两辆推车式干粉灭火器；并在厂房、高压开关室及中控室设置一定数量的手提式干粉灭火器。电站各主要生产场所的灭火设施配置见表7-2。电站各主要生产场所的灭火设施配置表7-2序号生产场所名称灭火设备型式、规格及数量备注1主厂房SN50N型室内消火栓4个MF8型8具2副厂房不包括10kV开关室(1)中控室MT5型4具(2)办公室MF5型2具(3)值班室MF5型2具(4)休息室MF5型2具(5)工具间MF5型2具310kV开关室MF5型4具435kV开关室MF5型4具5辅机设备间MF5型2具6主变压器沙箱、MF8型4具7桥机MF2型2具8厂外消防SX100-1.6型3个推车式干粉灭火器MFT35型2辆149 1.1.1通风换气及防排烟本工程采用自然进风、机械排风的通风方式进行事故通风。在外墙设若干能启闭的通风窗口，可在冬夏季关小或开大自然进风口进行风量调节。（1）辅机设备间：选用BFT35-11-3.15＃轴流式防爆通风机1台，直接排至室外。（2）35kV及10kV高压开关室：选用BFT35-11-3.15#轴流式防爆通风机分别为3台及2台，直接排至室外。1.1.2工程措施本电站电缆在进入电气盘柜及电缆洞口及穿楼隔板分层处用防火涂料封堵，以隔断火源。1.1.3消防给水系统1.1.3.1消防水源本电站消防给水主水源取自压力管道，供各部消火栓用水。消防管道在上游侧形成总管，三台机互为备用。1.1.3.2消防给水量及水压消防给水系统各部水量及水压见表7-3。消防给水量及水压表7-3场所消火栓数量水量(L/s)水压（MPa）厂房消火栓4100.25～0.5厂外消火栓3200.25～0.51.1.3.3消防设备清册消防设备清册见表7-4。消防设备清册表7-4序号设备名称型号主要技术参数单位数量1厂内消火栓SN50水枪口径Ф16mm，麻质水龙带头长20m套42手提式干粉灭火器MF5具323推车式干粉灭火器MFT35台24轴流式防爆通风机BFT35-11-3.15＃台65厂外消火栓SX100-1.6MPa型套3149 1.1消防电气1.1.1消防电源及配电系统本电站照明系统设工作照明和事故照明。正常由交流电源供电，全厂交流电源一旦消失，事故照明系统可通过交直流电源自动切换装置切换到220V直流蓄电池屏，并保证其连续供电时间不少于1h。火灾事故照明、疏散指示标志利用220V直流蓄电池屏作备用电源。1.1.2事故照明疏散用的事故照明其最低照度不小于0.5Lx。为保证事故情况下人员安全疏散，事故照明灯设在墙面和棚上。事故照明灯和疏散指示标志灯，设玻璃或其它非燃烧材料制作的保护罩。。1.1.3消防通信联络电厂内设有行政通信及调度通信，通信网覆盖全厂。中控室等均设有生产运行电话。中控室值班人员得知火灾信号后，可通过全厂的通信网与失火区域的值班人员及消防人员联系。中控室设有无线对讲器，作为有线电话通道的备用。149 1施工组织设计审定核定：审查：编写：主要工作人员：149 1.1施工条件**********水库位于博州***境内，西距***城30km，东距博乐市70km，处于********河南支流**********河的阿合奇山口。工程区内有等级公路通过，交通较为方便。另外，北疆铁路博乐站可作为本工程对外运输的途径之一。该水库主要建筑物有：拦河坝、溢洪道、输水洞，水电站为水库工程的二期工程。其中拦河坝、溢洪道和输水洞已于1996年建成，已完成17.5m的发电洞。为提高水库的综合效益，充分发挥已建工程的经济效益，从已建输水洞未端钢岔管，新建引水洞引水发电，发电洞长约40.5m，其中17.5m已完成施工。该水电站工程由引水洞、地面厂房、尾水渠及升压站组成，水电站装机3×0.8MW。发电站工程的主要工程量见表8-1。主要工程汇总表表8-1序号项目单位发电洞厂房尾水渠合计1土方开挖m317081.6414907723839226.642石方开挖m31437.58　　1437.583石方洞挖m3176.93　　176.934土方回填m37425.51652176110838.55混凝土浇筑m32326.9818901954411.986固结灌浆m66　　667回填灌浆m73.72　　73.728浆砌石m3　54478313279砖砌体m3　558　55810钢筋t18.51129　147.5111钢板t52.84　　52.84本地区属典型的大陆性气候，其气象特征为：干燥少雨，四季气候悬殊，冬夏季漫长，春秋季短暂，风大而频繁，冬季严寒，霜雪期长，夏季干热，蒸发强烈，山区多冰雹，常发生局部地形雨。多年平均气温3.7℃，极端最高气温37.2℃，极端最低气温-35.9℃，多年平均降水量202mm，多年平均蒸发量1558.1mm，多年平均风速2.7m/s，最大风速25m/s，最多风向W，最大积雪厚度28cm，最大冻土深度2.01m。引水洞主要位于Ⅱ级阶地后缘山体内，洞线围岩为Ⅲ类围岩。出口洞脸地形较陡，洞脸走向近南北向,坡度为70°左右，基岩裸露，无大断层通过，裂隙较为发育，岩体完整性较差。发电厂房位于坝后100～200m**********河右岸Ⅱ级阶地后缘近山脚处,基础坐落在含土碎石层上，结构密实。工程区地形开阔平坦，地形地貌条件对建筑物布置有利。坝后约1.0km149 处已建有工程管理区。工程所需钢材由乌市供应，水泥、木材由博乐市供应，油料、火工材料、生活物质由当地解决。施工用水可直接从渠道提取使用。库区已架设输电线路，施工用电可直接接线至施工点利用。根据工程规模和施工特点，计划工程施工期为1年。1.1施工水流控制及施工排水1.1.1施工水流控制根据施工进度计划工程施工总工期为1年，已建输水洞的运行时间为4月至10月，在发电洞施工及尾水渠施工时段，采取下列工程措施：发电洞施工时，与输水洞接头处预留约10m左右堵头，待输水洞停水时，再施工该预留部分；尾水渠开挖时，将其与供水系统交接部暂不施工，待停水后施工。1.1.2施工排水施工排水主要包括：发电洞施工排水、厂房基坑及尾水渠施工排水等。根据地质资料，基岩为中等透水性，输水洞为有压洞，发电洞距离输水洞较近，因此发电洞施工时需进行洞内排水，在洞内设集水井。根据地质资料，在Ⅱ级阶地地下水位一般在1210.5m附近，厂房基础顶高程约为1206.13m，右岸阶地砂卵砾石层右岸阶地砂卵砾石层渗透系数K为1×10-3～4.3×10-2cm/s，属强透水性，厂房基坑开挖可设置纵横交错的明沟进行边施工边排水，排水沟内设集水井。基坑邻近河床时的涌水量计算公式：Q=式中:Q—基坑总涌水量；K—渗透系数；H—稳定水位值设计基坑底的高程；r0—引用基坑半径；D—基坑距河边的距离。根据计算,厂房基坑在挖至设计高程时，基坑最大渗流量为50.9m3/h，厂房基坑排水设备按基坑最大渗流量配置，选用一台流量70m3/h的潜水泵,根据进度安排，基坑开挖完毕后即进行厂房下部砼浇筑，从开挖至浇筑1210m以上历时约一个半月,抽水台时为785台时。设备见表8-2。149 基坑排水设备表表8-2水泵型号流量（m3/h）扬程（m）功率（kw）设备台数备注100QW70-10-470104.02考虑一台备用1.1料场的选择与开采1.1.1料场概况本工程所需的天然建筑材料主要有砼骨料和浆砌卵石料。本工程砼总量4411.98，骨料需用量约为7195m3，浆砌卵石工程总量约为1327m3。根据地质勘查报告，本阶段按详查精度调查了C1砂砾料场和C2砂砾料成品料场。C1料场位于发电厂房下游，**********河右岸Ｉ级阶地及河床内,距工程区0.9～1.2km，沿河呈南北向长条形分布，分为C1-1和C1-2。该料场无用层薄，卵砾石结构松散，易于开采，但河床部分料需进行水下开采，料场含泥量偏高，需用水洗，其它质量及储量均满足要求。有简易道路相通，运输便利。C2料场为***水泥制品砂石料场，********河边，为一成品料场，位于***城东约2km（公路距离），该料场距工程区32km左右，均为沥青路面公路，运输较方便。C1、C2砂砾料场特性见表8-2。砂砾料场特性表表8-2项目C1C2（成品料场）C1-1C1-2运距（km）0.9～1.232交通条件运距近，有简易道路相通，运输便利。均为沥青路面公路，运输较方便。分布面积（m2）200.0×50200.0×25300×20无用层厚（m）0.10～0.5000有用层厚（m）1.5～2.00.5～1.01.0储量（m3）1500040006000（可扩大开采）含泥量（％）11.32.7试验指标该料场大于150mm的粒径占17%，5-150mm的粒径砾石（粗骨料）占61%，小于5mm粒径细骨料（砂）占22%，不均匀系数Cu=67.4，曲率系数Cc=3.1，为级配良好砂砾料。该料场5—20mm颗粒级配料，堆积密度为1.54g/cm3，略小于技术指标1.60g/cm3；作为混凝土细骨料，孔隙率（43％）略超标，料场评价该料场无用层薄，卵砾石结构松散，易于开采，但河床部分料需进行水下开采。含泥量高，需用水洗，其它指标满足混凝土粗、细骨料的技术要求。该料场砂砾石松散，纯净，含土量极少，料场地下水埋藏深度1m左右，一年四季均可开采，开采条件较好。149 1.1.1料场选择本工程砼总量约为0.44万m3，砾石需要量为4694m3，砂需要量为2501m3。通过在C1料场筛分（人工、机械筛分）和购买C2料场成品骨料经济分析比较，采用C1料场机械筛分较经济。经济比较见表8-4。砂石料单价分析表表8-4料场名称砂石料类别单价表（元/m3）备注C1料场粗骨料45.49人工筛分砂52.49C1料场粗骨料37.68机械筛分砂35.96C2料场粗骨料40购买成品料砂501.1.2料场的开采根据料场选择，砂石骨料由C1料场开采。表层覆盖由74kw推土机推弃，毛料集料采用88kw推土机推40m至蓖条筛，然后皮带机运输至圆筒筛筛分出各级成品骨料，并将>5mm的级配料由皮带机运至螺旋洗砂机清洗最后运至成品料堆。成品骨料采用1m3挖掘机装8t自卸汽车运至砼拌合站。超径弃料、级配弃料和逊径弃料采用推土机推至砂砾料场已开采区回填，生产工艺流程见图8-1。该工程混凝土总量约为4411.98m3，共需各种粒径骨料约7195m3。开采平衡计算见表8-5。根据C1料场平衡计算结果：C1料场需开采毛料10545m3。天然骨料场开采筛分后获得率50.57%。表层清废1808m3。级配弃料2330m3，超径石弃料4253m3，逊径弃料258m3（洗砂冲走）。149 C1料场骨料开采平衡特性表表8-5粒径(mm)天然料级配(％)骨料设计量(t)料场开采量(t)平衡量(t)备注>15016.83/39053905超径石弃料中（>150mm）部分用作工程浆砌石。150～8014.33/3325332580～4018.6717954332253740～2013.3330933093020～515.5309335965035～0.1519.6737524564812<0.151.67/　387387合计100119852320111469图8-1混凝土骨料开采加工工艺流程图149 自治区水利厅设计院149 1.1主体工程施工1.1.1发电洞工程土方开挖：采用1m3挖掘机挖装8t自卸汽车运输1.0km堆存。石方明挖：自上而下分层开挖，采用手风钻钻孔爆破，1m3挖掘机挖装8t自卸汽车运输0.5km堆存。石方洞挖（开挖洞径为3.2m）：采用全断面开挖，手风钻钻爆，采用人工装0.4m3机动翻斗车洞内运输40m，洞外运输0.5km堆弃。土方回填：利用开挖料，采用1m3挖掘机挖装8t自卸汽车运0.5km至施工点，74kw推土机平料，蛙式打夯机或夯板压实。洞衬砼：拌和机拌制混凝土，8t自卸车运500m至施工点，30m3/h砼泵入仓，机械振捣，人工洒水养护。外包砼及回填砼：拌和机拌制混凝土，8t自卸车运500m至施工点，溜槽（溜槽长9m）入仓，机械振捣，人工洒水养护。1.1.2厂房工程土方开挖及土方回填：同发电洞。地坪素砼（C15）：拌和机拌制混凝土，8t自卸汽车运500m至施工现场，人工胶轮车转运30m入仓浇筑，平板振捣器振捣，人工洒水养护。发电机层基础及底板砼（C20）：拌和机拌制混凝土，8t自卸汽车运500m至施工现场，溜槽（溜槽长9m）入仓浇筑，机械振捣，人工洒水养护。梁柱砼（C25、C30）：拌和机拌制混凝土，8t自卸汽车运500m至施工现场，卸入3m3料罐，10t履带吊入仓浇筑，机械振捣，人工洒水养护。1.1.3尾水渠工程土方开挖及土方回填：同发电洞。C20砼衬砌：同厂房地坪素砼。浆砌石：C1料场，人工捡集，人工装8t自卸车运1km至施工现场，人工砌筑。1.1.4主要机电设备安装机电设备主要包括：桥式起重机、水轮发电机组及其附属设备、电气设备等。由于机电设备和金属结构安装与土建施工经常平行或交叉进行，土建施工应给安装工作留够施工时间，最大限度地降低施工干扰。149 发电厂房土建施工完成后尽早创造桥式起重机的安装条件。桥式起重机在厂房封顶前后进行安装。采用起重机吊装就位。相应水轮机、发电机组和附属设备安装采用平行交叉作业方式，把预装好的大件按顺序由桥式起重机分别吊入机坑总装。1.1施工交通运输1.1.1对外交通运输工程区西距***城30km，东距博乐市70km。博乐～***级公路从工程区通过。本工程对外交通运输量较小，现有公路交通条件已满足对外交通的要求。主材以铁路运输为主，其他均采用公路运输。本工程外运物资运输量见表8-6。外运物资运输量统计表表8-6序号项目单位数量备注1水泥t1575当地供应2钢材t200乌鲁木齐供应3木材t321m3木材按0.8t计4油料t855施工机械设备t546永久机电设备和金属结构t937生产、生活物资t2808其它t1359合计t2454根据外运物资运输总量及施工总进度安排，估算外运物资运输强度见表8-7。外运物资运输强度统计表表8-7序号项目名称单位数量备注1年运输强度万t/年0.252月高峰运输强度万t/月0.033昼夜高峰运输强度t/昼夜121.1.2场内运输工程区内有进厂公路、坝顶公路等较为完善的交通设施。厂房施工时，需修建一条1.0km长，7.0m宽的临时施工道路。1.2施工工厂设施本工程施工工厂设施主要有：混凝土骨料加工系统、砼拌和站，钢筋、木材加工厂、机械设备停放场，风、水、电系统。1.2.1混凝土骨料加工系统149 根据施工进度安排，混凝土高峰月浇筑强度为0.19万m3/月,砂石加工厂生产能力按满足高峰月混凝土骨料需要量确定。加工厂采用两班制生产，混凝土骨料处理能力为49.8t/h，生产能力为29.5t/h。工程混凝土总量0.44万m3，考虑加工运输及堆存损耗，共需生产成品骨料约0.72万m3。1.1.1砼拌和系统砼拌和站布置在厂房施工区附近，距厂房和发电洞运距约为0.5km。选用0.4m3砼拌和机3台进行砼拌制，生产能力约为15m3/h。砼拌和站占地面积为2000m2，水泥仓库建筑面积为：200m2，工棚面积为：50m2。1.1.2钢筋、木材加工厂本工程规模较小，工地钢筋、木材的加工量较小，设置工棚进行加工生产。钢筋、木材加工厂布置在厂房附近500m处的台地上，占地面积约为2000m2，工棚面积为100m2。1.1.3机械设备停放场本工程工期短，设备数量不多，工地距博乐等地较近，设备的维修及保养可考虑由温泉、博乐等地的修配设施承担，工地只考虑机械设备的停放及一般性检修保养工作。金属结构、机电设备组装场考虑机械停放场布置在一起。布置在厂房附近500m处的台地上，占地面积约为2000m2，工棚面积为50m2。1.1.4风、水、电系统施工供风系统：设置1座风站为发电洞开挖供风。风站布置在发电洞出口附近，设计容量：6m3/min，选用1台WY6/7A型移动式空压机。施工供水系统：在厂房附近布置一座供水站，供应厂房、发电洞施工用水及拌和站、钢木加工厂等生产用水。设计供水量为27m3/h，选用：1台IS65-50-125型离心泵，功率为3kW、流量为25m3/h、扬程为20m。施工供电系统：施工区已有一台施工变压器，变压器容量500kvA,容量满足施工要求。施工用电高峰负荷约为300kW，可从已有变压器接380v线路供各施工区用电。工地备用柴油发电机一台，功率：50kW。1.2施工总布置由于工程规模相对较小，工期相对较短，因此宜从简布置，尽量同永久管理设施和已有施工设施相结合。本工程发电洞、厂房及尾水渠的布置比较集中，因此，施工生产设施及风、水、电系统等均围绕施工点就近布置。临时生活区可以利用水库管理区的已建房屋。149 弃料场布置在厂房下游约1.0km处的阶地上，依据地质资料，厂房基坑开挖砂卵砾石良好级配，本工程用回填土方都可在利用料场拉运，利用料堆放场布置在厂房下游500m处。1.1.1土石方平衡土石方平衡原则上根据施工进度安排。本工程所有土石方开挖料为4.084万m3，其中土方开挖料3.92万m3，石方明挖料0.14万m3，洞挖料0.017万m3。总填筑量为1.084万m3，开挖料中绝大部分可用作为填筑料，因此，土石方平衡全部采用开挖渣料，以减少弃渣场的规模。本工程各施工项目开挖土石方平衡见图8-2。土石方平衡流程示意图图8-2注：1.表中弃渣场及利用料堆场料为松方，土石方开挖工程量为自然方，回填为压实方。2.表中自然方与松方的换算系数为砂砾石料1.19;石碴1.53；松方与压实方的换算系数为石碴料0.853，砂砾石0.81。本工程施工总布置特性见表8-8。施工总布置特性表149 表8-8项目布置建筑面积（m2）占地面积（m2）仓库工棚临时生活用房利用工程管理区的已建房屋。砂石加工厂布置在C1料场502000砼拌和系统布置在厂房附近。150502000钢筋、木材加工系统布置在坝下游0.5km处的左岸阶地上。1002000机械设备停放场布置在坝下游0.5km处的左岸阶地上。502000其它506001.1施工总进度根据工程特点及规模，计划工程施工总工期为1年。本工程已建输水洞的运行时间为4月至10月，因此，发电洞施工时需预留约10m长的洞身，待输水洞停水时，再施工该预留部分。根据施工进度计划安排，本工程控制性施工进度主要为厂房土建及第一台机组安装。施工准备期1个月，安排在3月。主要完成生产房屋建设及辅助企业的建设。主体工程施工期7个月，安排在4月至10月。主要完成发电洞、厂房及尾水渠的土建部分施工以及3台机组安装。发电洞设计长度约为56.5m，已施工17.5m，其土建工程量较少。计划4月完成土石方开挖，5月完成洞衬及灌浆，6月至8月完成钢管安装及其砼浇筑。发电洞与引水洞相通部位，需预留约10m洞长，待11月输水洞停水后进行施工。厂房为控制性工程。计划4月完成土石方开挖，5月至8月完成所有砼工程量，9月至10月进行机组安装。尾水渠施工可根据施工强度进行调剂。计划5月进行土方开挖，6月至9月进行砼衬砌及浆砌石衬砌。11月输水洞停水后，修通尾水渠与引水渠连接部位。尾工工期1个月，安排在11月，主要进行剩余的土建量、场地清理及工程竣工验收等工作。本工程土石方开挖高峰强度3.42万m3/月，砼浇筑高峰强度0.19万m3/月，高峰劳动力52人，工程总工日0.80万工日。1.2主要技术供应工程所需主要材料为：钢材：200t、木材：40m3、水泥：1575t、砾石：4694m3、砂：2501m3、油料：85t、炸药：1t。工程所需主要施工机械设备见表8-9。主要施工机械设备汇总表149 表8-9序号名称规格单位数量备注1挖掘机1m3台32自卸汽车8t辆83推土机74kw台1推土机88kw台14吊车10t台15砼拌合机0.4m3台36空压机WY6/7A台17水泵IS65-50-125台1单机功率3kw8水泵IS80-50-315台1单机功率5.5kw9潜水泵100QW70-10-4台2单机功率2.2kw10柴油发电机50kw台111筛分机圆筒式台112胶带机QY500、650台4149 1工程永久占地审定：核定：审查：编写：1.1工程概况149 *****************位于新疆********蒙古自治州***境内的**********河（原名乌尔塔克赛尔河）阿合奇山口处，电站装机容量为2.5MW，为引水式水电站。西距***城约30km，东距博乐市70km。地理坐标东经81°18′，北纬44°55′。工程区内有等级公路通过，交通较为方便。本工程地处********河流域**********河的低山丘陵区，人类活动较少，自然环境本地状况较好，工程本身是在**********水库工程的基础上兴建的，不新增占地。该水电站工程建成后，将改善博州及***目前电力紧张的局面，以电代柴将防止生态环境的进一步恶化，改善农牧民的生活水平，有力地促进了博州工农牧业经济的发展。站址区处于天山褶皱带北坡，欧亚大陆中心，四级气候悬殊，冬季严寒，霜雪期长，夏季干热，蒸发强烈，全年盛行西风。站址以上**********水库是一座山区水库，其上游人烟稀少，无工矿企业，只有一些零星灌木区，规模很小。1.1社会经济（现状）概况博州位于新疆维吾尔自治区西北部，行政区域面积2.7万km2，下辖博乐市、精河县、***、两县一市和阿拉山口口岸行政管理区，境内还有生产建设兵团农五师的11个农垦团场。全州有可耕地413万亩，目前已开发利用的耕地195万亩，博州水利资源十分丰富，有温泉河、哈日图热格河、大河沿子河、阿恰勒河、阿尔夏提河、********河、精河、托托河等主要河流，地表水多年平均径流量23.4亿m3，地下水补给量10亿m3/a，水利资源储量1500MW。博州矿产资源丰富，现已探明有湖盐、芒硝、花岗岩、珍珠岩、钨、锡、铜金、铁、钼、磷、石灰石等20多种矿产，已开采的有8种。艾比湖食盐储量1.25亿t，是有前途的盐化基地，博乐石灰、大理石、花岗岩等优质建材已成为新疆建材市场畅销产品。截止2000年底，博州地区人口达42.36万人，国内生产总值达22.43亿元，工农业总产值20.21亿元，其中：工业总产值8.68亿元，农业总产值11.53亿元。农牧民人均纯收入2742元。1.2工程占地处理*****************工程主要建筑物有压力管道、厂房、尾水渠、工程管理房、福利区等工程，其中：主厂房和副厂房占地面积为10.3亩，工程管理房和福利区即为现**********水库工程管理区及福利区。**********水库坝后修建电站厂房征地问题，因修建**********水库时已对该土地确权划界，土地管理和使用权为*****流域管理处，因此不再计征地补偿费，详见*****流域管理处的函。149 自治区水利厅设计院的函149 1环境影响评价及水土保持审定：核定：审查：编写：149 1.1项目区环境概况1.1.1流域环境简况********河流域位于天山北部，准噶尔盆地西部，自西向东流入艾比湖，为内陆湖。**********河是********河右岸最大一条支流，发源于北天山山脉北麓的别珍套山设斯吾达板，自西向东经过阿合奇山口折向东北，于***良种场附近注入********河，该河全长111km，流域面积1680km2。该河水源主要靠冰川融雪水补给。多年平均径流量为1.43亿m3，多年平均流量为4.52m3/s。**********河流域海拔3500m以上雪源冰川；2000～3500m为森林、草原，植被生长茂盛，林分组成为云杉纯林，林分中散生有少量山杨、桦、天山花楸等树种，植被良好；2000m以下植被较稀疏，水库以下即进入冲积扇地带，除汛期有少量径流，其余时间**********河均以潜流形式汇入*****，两岸为广阔平原，分布大片农牧区。1.1.2工程区环境概况1.1.2.1自然环境本工程位于********蒙古自治州***境内**********水库大坝下游右岸70m处，东距输水主洞70m，该工程地处别珍套山东断北麓的低山区，北邻********断陷谷地。站址区处于天山褶皱带北坡，地震列度按Ⅶ度设防。站址区深居欧亚大陆中心，四季气候悬殊，冬季严寒，霜雪期长，夏季干热，蒸发强烈，全年盛行西风。站址以上**********水库是一座山区水库，其上游人烟稀少，无工矿企业，只有一些零星灌区，规模很小。该河水质基本为天然状态下未受污染的水体，水质良好。本水电站工程所在区域，地势西南高、东北低，发育的草场类型主要已山地荒漠草场为主，植被组成主要有小蓬、博乐蒿、沙葱、沙生针茅、镰芒针茅、刺旋花、锦鸡儿等，植被覆盖度10～20％，草层高度5～15cm，牧草质量粗劣，适口性差，根据以质定等以量定级的五等八级平均标准，该类草场属四等以下八级以上低等低级草场。工程区土壤主要为灰漠土、灌耕土和潮土。工程区无珍惜野生动植物。1.1.2.2社会环境1）社会经济工程区行政区划隶属博州***，***149 共有两镇、两乡、两个国营牧场。该县系多民族聚居地区，由蒙、汉、哈、维等十六个民族组成。***是以农牧业为主的县，工业产值极微，近几年才开始发展旅游及农副产品的加工，目前已具备规模。由于本工程为整个博州服务，故在此只叙述全州社会经济。截至2000年底，博州地区总人口达42.36万人，国内生产总值为22.43亿元（当年价，下同）工农业总产值20.21亿元，其中工业总产值8.68亿元，农业总产值11.53亿元。农牧民人均纯收入2742元。博州矿产资源丰富，现已探明有湖盐、芒硝、花岗岩、珍珠岩、钨、锡、铜、金、铁、钼、磷、石灰石等20多种矿产，已开采的有8种。艾比湖食盐储量1.25亿t，是有前途的盐化基地，博乐石灰、大理石、花岗岩等优质建材已成为新疆建材市场畅销产品。1）人群健康**********河流域天然水质良好，未见水源性疾病暴发流行的记载。介水传染病多为分发型，如痢疾、霍乱等，以及一些人蓄共患疾病如布氏杆菌病等。这些疾病的产生重要原因是由于局部饮用水源被污染所致。近年来由于卫生防疫工作的加强，及**********水库工程的兴建，人们的生活条件和卫生条件进一步改善，使得上述疾病已基本得到控制和消除。1.2环境影响初步分析本工程主要是在原有的**********水库的基础上，在大坝下游右岸兴建*****************，主要功能是利用**********水库中**********河来水的水头发电，解决当地电力短缺，在灌溉季节则利用下游灌区农业灌溉用水发电，不改变灌溉用水量。该工程属非污染建设项目，其对环境的影响源可分为施工期的和运行期的。工程施工期的环境影响主要为工程施工产生的“三废”和噪声污染等；工程运行期，电站尾水下泄径流过程与现状水库下泄径流过程基本一致，对下游河道水文情势影响较小，因此对下游灌溉用水及下游生态环境影响甚微。1.2.1对大气环境的影响*****************工程开工后，施工机械、施工人员骤增。机械中以燃油为动力的机械所产生的废气、施工企业生产和施工队伍生活燃煤所产生的废气以及工程施工开挖、爆破、粉碎、拌和与公路运输所产生的粉尘和飘尘等均会影响施工区大气环境。由于*****************工程施工区目前只有**********水库工程后期的施工引发的大气污染源，再无其它大气污染源，由于工程区人口密度低，现状条件下大气本底状况好；加之该工程施工大气污染源源强不大，且多属于流动性和间歇性污染源，因此可以认为本工程施工期对施工区环境的空气质量影响不大，随着施工的结束该影响可以消失。149 需要指出的是，水电站施工中引水渠、引水洞等的爆破与开挖等，将会产生有毒气体（如CO、NOx、SO2）、粉尘等，对作业人员的健康产生危害。因此，在类似的施工工序中应采取相应的安全措施，并对施工人员进行劳动防护。1.1.1施工噪声对环境的影响*****************工程噪声污染源主要包括：（1）稳定声源，主要来自拌和楼、拌和机、筛分楼、皮带机等；（2）非稳定声源，主要为爆破产生的瞬时强噪声，声级很高；（3）流动声源，主要由施工机械行驶时产生，如自卸汽车、载重车辆等，重型车辆噪声声级一般在80—90dB范围，若鸣按喇叭，则声级更高。采用《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-90）作为噪声评价标准，经对照后认为*****************工程各施工场界噪声均存在不同程度的超标，因此需采取一定的消声措施。*****************施工区附近地带无村庄、集镇、学校等需要特殊保护的对象，受施工噪声影响的对象主要是施工人员。筛分系统、拌和系统搅拌机、推土机、掘进机等机械噪声超出标准要求，会对操作人员及其周围施工人员产生不利影响，因此必须对上述人群采取必要的劳动防护措施。1.1.2施工期废水对环境的影响施工期废水主要由生产和生活废水两部分组成，生产废水主要来源于基础开挖、基岩清洗、骨料冲洗、砼拌和、养护及汽车冲洗等过程。由于施工场地分散，这部分废水不易收集。生产废水中主要是泥沙、岩石碎屑等固体物质，除SS指标较差外，基本不会含有大量有毒物质，若排入河道后会使局部河水浑浊度增加，但经过一段距离后，这种影响基本可以消失。因此，对生产废水只需经简单沉淀处理就可以排放，但不可直接进入河道。生活污水主要为食堂污水及人群生活污水等，生活污水中有机污染物指标、细菌病毒指标含量较差。由于本工程工期较短，而且生活污水排放量有限，若这部分生活污水直排河道将会对水质产生一定的影响，因此只需将施工期的生活污水选择合适地点进行倾泼，通过自然蒸发消耗即可。1.1.3施工期固体废弃物对环境的影响1.1.3.1施工生产废碴对环境的影响*****************工程施工期将产生废碴料总量为2.61万m3，废碴堆放形式主要采用固定、点状堆碴场。根据施工弃碴料场面积估算，弃碴场内弃碴堆放将有一定高度。弃料场是经天然料场取运料后遗留的场地。不论是弃碴场还是弃料场，都可能成为影响工程区景观且易造成水土流失的源头，因此，必须对施工弃碴料场进行必要的防护工作，以减免对环境的影响。149 1.1.1.1施工区生活垃圾对环境的影响*****************工程施工期高峰生产劳动力达到100人左右，根据以往经验估算，每人每天约产生生活垃圾0.6～0.8kg，则年产生垃圾约21.9～29.2t/a。这部分垃圾若处理不当，则会影响和污染工程建设区的环境质量，因此，必须作好以下工作：1）垃圾场、垃圾收集站的建设；2）垃圾储运与定期清运工作；3）禁止车辆和施工人员在公路两侧和荒野丢弃各类垃圾。1.1.2对植被的影响*****************工程施工场地主要利用原先**********水库的部分施工场地，故对这部分场地的植被基本不产生影响；但小部分施工临时设施的建设、施工设备的生产以及施工人员的活动，均会形成一定面积的临时性占地，对这些区域的地表植被产生一定的不利影响。施工结束后，应对施工临时性占地进行平整，以利于植被的恢复。1.1.3对人群健康的影响施工期间尤其是施工高峰季节，特别是夏季，施工区人群集中，加之卫生条件相对较差，极易导致传染病（如痢疾、肝炎等）的发生和流行，因此必须加强施工区尤其是生活区的环境卫生保护工作，防止垃圾、废弃物、污水随意排放，防止蚊蝇滋生，传染疾病。施工区应建立卫生防疫所，防病治病，保证施工人群的人群健康；同时应根据需要及时建设旱厕、垃圾收集站、污水纳污池等设施，并设有专人进行卫生与清运管理。同时应加强施工人员的安全劳动保护工作。1.1.4水土保持1.1.4.1项目区水土流失现状根据《新疆维吾尔自治区水土保持建设规划》，在水土保持区划中，********河流域被划分在北疆农林牧综合防护区中的准噶尔盆地西部沙地林网建设区。区内水土流失的特点表现为：风力侵蚀为主要的侵蚀类型，水力侵蚀占较小比重，*****************所在的***主要以风力侵蚀为主。具体表现而言，********河流域水土流失类型主要分为两类，一类是大风天气下的风力侵蚀，另一类是洪水期产生的水力侵蚀。1）风力侵蚀（1）区域风力侵蚀状况149 ***盛行西风，春夏起风频率高，风速大。八级以上大风为13～37d/a，因此该区域具备起沙天气的风力。由于区域地表结构松散、干旱，植被覆盖度低,加上荒漠植被破坏严重，天然草场退化严重，使该区域具有产生风蚀的沙源，一遇大风，易形成风沙天气和发生风蚀。（1）工程区风力侵蚀状况工程区域内目前未发现发生风力侵蚀的条件和基础。工程区全年盛行西风，最大风速37m/s。根据地勘资料，地层主要为有泥盆系中统～上统、石炭系下统、及第四系地层，岩性以砾岩和石英砂岩为主，坚硬及密实，地表表层以卵石为主。故，工程区现状风力侵蚀不突出。（2）侵蚀强度根据《新疆维吾尔自治区水土保持建设规划》，结合现场调查分析认为工程项目区土壤侵蚀强度主要以微度风蚀及微度水蚀为主。工程区地表扰动程度很低，按《土壤侵蚀分类分级标准》中风力侵蚀强度分级指标，*****************工程项目区在现状未扰动情况下，属于微度侵蚀。2）水力侵蚀工程所在区域位于别珍套山北麓的低山区，洪水主要以冰川融雪水为主，降雨为辅，两岸冲沟不发育，因而水力侵蚀轻微，属微度侵蚀。由于**********水库工程的兴建，已有效控制水力侵蚀。1.1.1.2项目区水土保持现状工程所在区域人烟稀少，地表基本未受扰动，相应具有一定的水土保持功能。因此，除水库工程外，人为未设置任何水土保持措施。1.1.1.3工程新增水土流失1）预测时段划分根据*****************工程建设进度安排，工程总工期一年，预测时段为工程施工期和生产运行期。2）工程建设引发水土流失的因素经分析，工程建设新增水土流失主要产生于以下方面：（1）本工程建设期间，在施工活动区域内，由于主体工程施工开挖、施工作业、临建工程布置对原生地表造成了不同程度的破坏，引发水土流失。（2）本工程距**********水库坝下70m，施工期工程兴建将产生2.61万m3永久弃渣，若弃渣堆放或防护措施不当，将会在大风日、洪水或融雪、降雨作用下产生水土流失。（3）弃土、弃石、弃渣量149 本工程区土方开挖量3.3967万m3，土方开挖利用方9480万m3，石方弃料0.16万m3，弃料总量为2.61万m3。（1）可能造成的水土流失危害根据上述分析，工程施工期及运行期若不采取水土流失防护措施，水土流失危害主要是施工期若发电厂房下游1km附近引水渠右岸弃渣场不进行防护，该部分渣料将泻留至渠道内，进而有可能影响到引水渠安全。1.1.1.2水土流失防治分区及水土保持措施总体布局1）水土流失防治分区根据工程区现状水土流失及新增水土流失类型与特点，结合主体工程及工程施工布置，确定工程水土流失防治分区为：电站厂房区、渣场区。2）水土保持措施总体布局在水土流失防治总体布局方面需做到重点治理与面上防治相结合，生物措施与工程措施相结合，根据工程特点，以弃渣场防治区作为工程措施重点治理区，电站厂房区以及生活区作为生物措施重点治理区，恢复和改善生态环境，提高土地利用率，实现水土流失的根本治理。电站厂房防治区施工期以生物防护措施为主，即工程施工完毕后，在对施工迹地清理、恢复、平整后，对该区实施以林草绿化措施为主的防治。弃渣场防治区施工期主要采取工程防护措施，施工结束后，在平整土地的基础上采取绿化措施。3）分区防治方案水电站厂房防治区水土保持措施：施工完成后，进行施工场地平整，自然恢复植被，有条件的区域可进行绿化。渣场防治区水土保持措施：堆置弃渣时，要求表面排光，上部覆盖石方弃料，表层卵砾石覆盖，堆渣高度2m。1.1.1.3水土流失投资估算水土保持措施主要用于防止项目区可能产生的水土流失及造成的危害，针对本工程建设新增的水土流失和项目区原有的危害工程建设的水土流失采取工程及绿化措施。本工程主要水土保持工程措施为：水电站厂房恢复平整和弃渣场的堆置平整等措施。本工程水土保持总投资为29万元。1.2环境保护措施1.2.1水环境保护措施1.2.1.1生活废水处理措施149 由生活区集中排放的一部分生活污水经管线收集后排入纳污池，另一部分不固定排污散排各处，自然蒸发消耗，不能进入水体。进入纳污池的污水经消毒、沉淀处理后用于绿化灌溉。本工程施工区高峰日污水排放量为22.9m3/d，按纳污池能容纳三日污水排放量考虑，则纳污池设计纳污能力为68.7m3。本阶段考虑布设1个纳污池，容量为80m3，长、宽、深分别为8m、4m、2.5m。1.1.1施工区垃圾、粪便的处理1.1.1.1垃圾的处理施工区垃圾具有分散、不易收集等特点，对其处理措施如下：根据施工布置，设立移动式垃圾收集站1个，统一布置，合理布设，并向广大施工人员作好卫生宣传工作，使他们养成向垃圾收集站投放垃圾的习惯，定期由专人及时进行垃圾的清运工作。1.1.1.2粪便处理方式生活居住区、不固定居住区依据人员数量、聚居程度分别修建旱厕，初估需修建厕所1座。对施工结束后，如不再需要，应采取清运、消毒、掩埋的方式进行处理。1.1.2施工区大气污染、噪声污染防治措施大气污染防治主要针对粉尘污染进行，具体措施是在施工期厂内交通道路修建的过程中应经常洒水进行养护，对弃碴场也需定期洒水防尘。噪声污染防治措施具体为：作好施工组织规划工作，使强噪声源远离施工人员生活居住区，同时，应给隧洞、拌和系统、爆破等作业面一线强噪声源附近施工的工作人员发放噪声防护用具，以减轻噪声对施工人员身体健康的损害。1.1.3对植被影响的恢复与保护措施施工结束后，在水电站生活居住区进行人工绿化，以及对弃碴场可在完工后平整场地，以利于天然状态下植被的恢复，此部分措施可与工程水土保持措施相结合。1.1.4卫生防疫从工程施工开始，就必须设立卫生防疫站，其功能是：作好一般性人员伤病的治疗，作好施工与运行期的卫生防疫检查、宣传与普及教育工作，积极杜绝疫情的发生。149 1.1环境管理1.1.1.1主要是针对施工期环境管理。1）作好施工组织规划工作，尽量少占用天然草场；加强施工期间的宣传教育工作，减少人为因素对植被的破坏。2）在施工期应明令禁止一切有害于野生动物的活动，严禁施工人员进入山林区狩猎，加强宣传教育，保护自然，爱护野生动物。3）对施工人员进行环境保护知识培训。4）在签定施工承包合同时，应明确有关环境保护的条款，并在施工监理过程中予以全过程监理。施工期的管理措施由施工部门组织实施，由施工监理人员负责监理。1.2环境保护投资概算1.2.1编制依据（1）水利部水建[1998]15号文《水利水电工程设计概（估）算费用构成及计算标准》；（2）《水利水电工程环境保护设计概（估）算编制规定》；（3）建筑工程概算定额执行[1988]水电基字第19号文，采用《水利水电建筑工程概算定额》；（4）水利部水总（2002）116号文颁发的《水利工程施工机械台时费定额》。1.2.2基础单价（1）人工工资：按水利部水总（2002）116号文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》计算，人工预算单价，工长：8.48元/工时，高级工：7.92元/工时，中级工：6.81元/工时，初级工：3.9元/工时。（2）风、水、电及三材预算价根据施工组织设计按规定计算；1.2.3环境保护投资概算根据*****************工程的环境影响特点及采取的环保措施情况，确定环境保护投资包括仪器设备及安装、环境保护临时措施、独立费用等三部分。其他费用在工程总投资中考虑。本项目环境保护投资包括施工期的环境保护工程措施投资和运行期的环境保护工程措施投资两部分。根据前文所述的环境保护工程措施，对需采取的环境保护工程措施投资估算如下：149 1.1.1.1仪器设备及安装指为保护环境所需的仪器设备及安装等。包括环境保护设备，其中包括1个移动式垃圾收集站、1辆垃圾清运车（租用）和1个环保广告宣传牌，投资为2900元。1.1.1.2环境保护临时措施指工程施工过程中为保护施工区及周围环境和人群健康而采取的临时措施。包括生产废水处理，固体废弃物处理，空气环境质量防治，人群健康保护等措施。1）施工区生产废水处理措施投资在工程生产区附近布设2个生产废水处理池（沉淀池），投资为1600元。2）施工期生活废水处理措施投资在工程生活区布设1个纳污池，投资为600元。3）空气环境质量防治投资主要为施工区撒水降尘，费用为1200元。4）人群健康保护投资概算主要进行施工人员预防免疫、施工区防疫灭鼠、灭蝇等工作总费用为7300元。1.1.1.3独立费用本工程概算的独立费用主要包括建设管理费、环境监理费、科研勘测设计费。1）建设管理费环境管理人员经常费：按前述环境保护设计概算一～二部分投资之和的2%计算，投资为486元。2）环境监理费：计算期为1年，环境监理费为57000元/年·人，本工程环境监理费为57000元。3）科研勘测设计费根据与项目业主最终签订的环境影响评价工作合同，本项目科研勘测设计费用为2万元。1.1.1.4基本预备费基本预备费取主体工程一致的基本预备费率3％，为2732.58元。1.1.1.5环保总投资*****************工程环境保护投资总费用为83818.58元。见表10-5-1。*****************环境保护设计总概算表149 表10－5－1单价（元）序号工程或费用名称建筑工程费仪器设备非工程措施独立费用合计占（％）第一部分仪器设备及安装2900290047.581环境保护设备2900第二部分环境保护临时措施22008500107009.781生产废水处理16002生活污水处理6003环境空气质量控制12004人群健康保护7300第三部分独立费用774867748633.791建设管理费4862环境监理费570003科研勘测设计费10000一至三部分合计810861001基本预备费2732.58环境保护总投资83818.58*****************工程环境保护设计概算见表10-5-2。*****************工程环境保护设计概算表149 表10－5－2序号工程或费用名称数量单价（元）合计（元）第一部分仪器设备及安装2900环境保护设备1垃圾清运车1辆200020002移动垃圾站1个6006003环保宣传设备1个300300第二部分环境保护临时措施10700一生产废水处理1沉淀池2个8001600二生活污水处理1纳污池1个600三环境空气质量控制1洒水除尘1200四人群健康保护1施工人员抽样检疫30人·次9027002卫生防疫4600一至二部分合计24300第三部分独立费用67486一建设管理费1环境管理人员经常费486二环境监理费1年·人5700057000三科研勘测设计费10000一至三部分合计91086第四部分预备费一基本预备费2732.58总投资83818.581.1结论和建议1.1.1结论本工程地处********河流域**********河的低山丘陵区，人类活动较少，自然环境本地状况较好，工程本身是在**********水库工程的基础上兴建的，不新增占地。该水电站工程建成后，将改善博州及***目前电力紧张的局面，以电代柴将防止生态环境的进一步恶化，改善农牧民的生活水平，有力地促进了博州工农牧业经济的发展。这将对尽快提高当地群众的生活水平、生活质量，起到非常积极的作用。本工程对环境的主要不利影响在施工期，主要为施工临时占地对草场、植被的影响、施工期废水对水质的影响以及弃渣堆置不当产生的水土流失等影响，在149 采取环保措施后，可有效的减免施工期的不利影响。从环境保护的角度，本工程的兴建是可行的。1.1.1建议根据工程环境影响评价结论及提出的对策措施，加强工程施工期环境管理，保证各项环保投资和措施的落实；在工程的下阶段工作中继续开展环境保护和水土保持工作。149 1工程管理审定：核定：审查：编写：1.1工程管理机构及人员编制149 1.1.1管理机构*****************为**********水库工程的二期工程，电站装机容量为2.4MW，为引水式水电站。*****管理处作为法人单位是该工程的建设和管理单位，根据业主意见，工程建成后水库和电站两套系统相结合，对电站工程设施和安全运行进行统一经营和管理。1.1.2人员编制根据水利部《水利工程管理单位编制定员试行标准》(SLJ705-81)和《小水电代燃料生态保护工程试点项目实施方案编制和申报要求》的规定，并考虑本电站自动化水平较高，本着“少人值守，无人值班”的原则，并且水库和电站两套系统相结合，初步确定*****************人员编制为10人。*****************定员编制表表11-1序号岗位单位人数备注1运行值班人员人42检修调试人员人43管理人员人14警卫人员人15水工运行人员由**********水库兼顾6水工检修人员7水工维护人员8水务人员9修配人员10当群人员和服务人员11Σ人10其中运行值班人员4人，检修调试人员4人，行政管理1人,警卫1人。1.2主要管理设施1.2.1工程管理范围及保护范围*****************工程管理包括压力管道、厂房、尾水渠、机修间及永久进厂道路。管理范围电站工程（压力管道、厂房、尾水渠、机修间及永久进厂道路）开挖轮廓线以外不少于20m。保护范围：工程管理范围边界线外延20m。工程管理范围及保护范围已包括在水库工程管理范围及保护范围之内。1.2.2工程管理区*****************工程为**********149 水库工程的二期工程，工程管理区即为现**********水库工程管理区及福利区。1.1.1通信*****************为**********水库工程的二期工程，工程建成后水库和电站两套系统相结合，通信设施用水库管理站已有的通信设施。1.2工程管理运行1.2.1工程建设期管理（1）*****管理处作为法人单位是*****************工程的建设和管理单位。承担本工程建设单位的任务，负责工程建设的立项、筹资和工程分期实施的安排，工程开发建设资金的还贷。（2）由于工程距已建的**********水库的输水洞及供水系统较近，在工程建设期间应根据设计单位的要求在不影响安全施工的前提下，其中在发电洞的开挖与爆破的过程中应予足够的重视。同时满足**********水库的输水洞及供水系统安全可靠的运行。注意施工期间临时施工道路及永久进厂公路的维修及养护。（3）**********水库除险加固已于2003年完成，除险加固主要是左右坝肩和大坝基础帷幕灌浆。与输水洞、引水发电洞无关系。1.2.2工程运行期管理*****************投入运行后，主要任务是在满足下游灌溉用水的前提下保证电站安全可靠的发电。工程管理的重点放在冬季安全运行方面。该电站无防洪及防沙的问题，但在冬季发电期间应注意防冰冻问题，因此在冬季发电期间要注意对冰冻的及时清理工作。机电设备运行主要是平时按期对设备进行检查、维修和保养。电站要制定出一套严格的管理制度。加强培训，提高运行人员的素质，水库与电站管理协调一致，确保工程安全和正常的运行。1.2.3工程调度运行*****************的供电范围是博州电网，电站是满足下游灌溉用水的前提下发电，因此电站的调度运行应服从下游灌溉的要求，同时要符合电力系统合理运行的要求。在电站发电期间，为保证电站的良好运行条件还需控制输水洞后部及**********水库的供水系统的三孔闸门的开启度，以满足电站的安全可靠的的运行。1.2.4建筑物的管理（1）各建筑物的操作运行应符合水利水电工程的有关操作规程要求。（2）149 本电站工程的检查工作可分为日常检查、定期检查和安全鉴定。所有检查都要认真进行，特别是安全鉴定应做出记录、书面报告，报上级部门审查，并归入档案。要本着“经常养护、随时维修、养重于修、修重于抢”的原则，进行经常性的养护工作，并定期检查，以保证工程安全，设备完好。经常性的养护维修是根据经常检查发现的问题而进行日常的维修和局部修补，保持工程完整；根据全面检查所发现的问题，编制岁修计划，报批后进行岁修，当工程发生较大损坏，修复工作量大、技术复杂时，主管部门应邀请设计、科研及施工单位共同研究制定专门的修复计划，报批后进行大修，当工程发生事故，危及工程安全时，主管部门应立即组织力量抢修。1.1工程的标段划分*****************工程初步考虑分二个标段：土建标、采购安装标。土建标包括发电洞、厂房、尾水渠及进场公路。采购安装标机组及附属设备标包括水轮机、发电机、调速器及进水阀等及其各设备的附属设备、变压器、35kV电气设备、10kV电气设备、控制保护直流系统、电缆、电线及各种型钢等部分及机组、电气设备及桥机等的安装。1.2工程的招投标的形式*****************工程的招标的形式采用公开招标的形式，具体操作由建设单位委托具有相应资质的招投标代理机构办理招投标有关事宜。149 1投资概算审定：核定：审查：校核：编写：149 1.1投资概算1.1.1工程概况鄂托克赛水电站工程位于新疆博州境内，工程距博乐市70km，距乌鲁木齐市594km，距***30km，交通便利。本工程主要由发电洞、厂房、尾水渠等组成。施工工期为1年，工程静态总投资2101.84万元。总投资2139.22万元。（价格水平年为2004年上半年）。1.1.2编制依据1.1.2.1编制依据执行水利部水总（2002）116号文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》；1.1.2.2定额依据1）建筑工程定额执行水利部水总（2002）116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》。2）设备安装定额执行水利部水建管（1999）523号文颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》。3）施工机械台时费定额执行水利部水总（2002）116号文颁发的《水利工程施工机械台时费定额》。4）以上定额不足部分采用（或参考）其他行业的定额。1.1.3投资估算编制1.1.3.1基础单价1）人工预算单价鄂托克赛水电站工程处十一类工资区，按水利部水总（2002）116号文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》计算，人工预算单价，工长：8.48元/工时，高级工：7.92元/工时，中级工：6.81元/工时，初级工：3.9元/工时。2）材料预算价格主要材料预算价格由原价、运杂费、采购及保管费组成。主要材料价格见表12-01。190 主要材料价格表表12-01序号材料名称及规格单位原价（元）预算价格（元）1普通硅酸盐水泥32.5#t280315.182钢筋t39004235.313板枋材m311001158.3142#岩石炸药t63296825.8854#抗水岩石炸药t6687.847175.566柴油t36673795.657汽油t39474084.341）设备价格主要设备价格如下：水轮机：3.5万元/t。发电机：3.5万元/t。桥式起重机：1.6万元/t。2）电、风、水预算价格（1）施工用电根据施工组织设计计算0.56元/kwh（2）施工用风根据施工组织设计计算0.13元/m3（3）施工用水根据施工组织设计计算0.85元/m31.1.1.2取费1）其它直接费计算基础为直接费，建筑工程费率为5.0%，安装工程费率为5.7%。2）现场经费现场经费见表12-02。190 现场经费费率表表12-02序号工程类别计算基础现场经费(%)1土石方工程直接费92模板工程直接费83混凝土工程直接费84钻孔灌浆工程直接费75其它工程直接费76机电、金属结构设备安装工程人工费451）间接费间接费见表12-03。间接费费率表表12-03序号工程类别计算基础间接费(%)1土石方工程直接工程费82模板工程直接工程费63混凝土工程直接工程费54钻孔灌浆工程直接工程费75其它工程直接工程费76机电、金属结构设备安装工程人工费50计划利润计划利润=（直接工程费+间接费）×7%2）税金税金按建设项目在市区或县城镇以外税率标准计算。三税税金=（直接工程费+间接费+计划利润）×3.22%1.1.1.2预备费基本预备费按一至五部分投资合计的5%计算，年物价指数为0%。1.1.1.3资金筹措根据该工程的性质及业主意见，本阶段资金筹措方案为：其中800万元申请银行贷款，1000万元申请国家拔款，不足部分自筹。190 表11-04190 190 表11-05190 表11-06190 续表11-06190 续表11-06190 续表11-06190 续表11-06190 表11-07-08190 表11-09190 表11-10190 表11-11190 表11-12190 续表11-12190 续表11-12190 续表11-12190 续表11-13190 190 190 190 续表11-13190 1经济评价审定：核定：审查：编写：190 1.1概况*****************工程位于新疆********蒙古自治州***境内，该电站为引水式电站，主要由发电洞、厂房、尾水渠等组成。电站装机容量3×0.8MW，年发电量为1080万kWh。该电站静态总投资为2101.84万元，电站总投资为2139.22万元。1.2评价依据（1）国家计划委员会建设部发布的《建设项目经济评价方法与参数》(第二版)。（2）中华人民共和国行业标准SL72-94《水利建设项目经济评价规范》。（3）中华人民共和国行业标准SL16-95《小水电建设项目经济评价规程》（4）《投资项目可行性研究指南》（试用版）。1.3基础数据（1）国民经济评价中的社会折现率采用10%；（2）国民经济评价原则上采用影子价格，财务评价中价格为现行价格。（3）该工程建设期1年，生产期采用29年，计算期共计30年。1.4财务评价1.4.1投资计划（1）固定资产投资据概算,该电站静态总投资为2101.84万元，总投资为2139.22万元。（2）资金筹措据业主意见，资金筹措方案为：1000万元资金申请国家“以电代燃”资金补助，800万元申请银行贷款，其余自筹，贷款年利率按5.76%计，宽限期为1年，还款期15年，按等额还本息的方式还款。（3）流动资金电站流动资金按每千瓦10元计，共需2.4万元，其中30%自筹，70%由银行贷款，即流动资金借款1.68万元。银行贷款年利率为5.31%。投资计划与资金筹措表见表13－1。190 表13－1。190 1.1.1基础数据（1）本电站装机容量为2.4MW，年发电量为1080万kW.h，年有效发电量为1026万kW.h（本阶段有效电量系数暂取0.95）。电站建设工期1年，第2年开始发电。（2）上网电量电站上网电量为厂供电量扣除专用配套输变电损失电量：厂供电量为有效电量扣除厂用电量。电站厂用电率暂取1%。（3）固定资产价值该电站固定资产投资为2101.84万元，建设期利息23万元,机组全部投产后,形成固定资产价值2139.22万元，无形资产及递延资产价值本阶段暂不计。（4）财务评价原则本次财务评价以业主承诺地区现行水电上网电价0.176元/kW.h为基准，分析计算相应的财务指标。1.1.2成本费用（1）总成本费用该水电站的发电成本主要包括折旧费、修理费、职工工资及福利费、材料费、工程维护费、水资源费、摊销费、利息支出和其他费用等。折旧费=固定资产价值×综合折旧率修理费=固定资产价值×修理费率其中:固定资产价值=固定资产投资+建设期利息-无形资产价值-递延资产价值。经计算，电站综合折旧率取为2.58%。修理费率取1%。工资按职工人数乘以年人均工资计算，该电站定员按10人计，职工年工资平均取1.2万元/年。职工福利费按规定为工资总额的14%，工会经费按2%计，劳保统筹按17%计，住房公积金按6%计，职工培训费取1.5%。工程维护费按厂供电量每kW.h提取0.001元。水资源费取费按0.003元/kW.h计取。材料费定额取每千瓦5元。其他费用定额取每千瓦20元。工程保险费按固定资产价值的0.45%计。（2）经营成本费用发电经营成本为总成本扣除折旧费、摊销费和利息支出的费用。总成本费用表见表13－2。190 表13－2。190 1.1.1发电收入、利润计算1）发电收入发电收入=上网电量×上网电价按业主承诺地区现行水电上网电价0.176元/kW.h计算，电站正常年份财务收入179万元。2）税金电力销售税金包括增值税、销售锐金附加和所得税。（1）增值税由于该电站为代燃料电源点，故增值税税率取为6%增值税为价外税,此处仅作为计算销售税金附加的基础。（2）销售税金附加销售税金附加包括城市维护建设税和教育费附加，以增值税额为基础征收，按规定税率分别采用5％和3％。（3）所得税企业利润按国家规定作相应调整后，依法征收所得税，税率为33％。按国务院对西部大开发若干政策措施，对在西部地区新办交通、电力、水利、邮政、广播、电视等企业，企业所得税实行两年免征，三年减半征收，本次电价测算按此规定执行。3）利润总额利润总额=发电收入-总成本费用-销售税金附加税后利润=利润总额-应缴所得税税后利润提取10％法定盈余公积金和5％公益金后，剩余部分为可供分配利润；再扣除分配给投资者的应付利润，即为未分配利润。电站发电收入、税金、利润计算见表13－3。1.1.2清偿能力分析（1）还贷资金电站还贷资金主要包括未分配利润、折旧费和摊销费等。企业未分配利润全部用来还贷，折旧费和摊销费90%用于还贷。（2）借款期限与上网电价本电站建设贷款800万元，按业主承诺地区现行水电上网电价0.176元/kW.h，可满足还贷要求。长期借款还本付息计算表见表13-4。190 （1）资金来源与运用分析本工程建成运行第一年即出现资金盈余，整个计算期累计盈余资金1768万元。资金来源与运用见表13-5。（2）资产负债分析计算结果表明，项目在建设期的负债较高，但随着项目效益的发挥及还清固定资产借款后，资产负债率就很低。这说明该工程项目财务风险较低，偿还能力较强。资产负债表见表13-6。1.1.2盈利能力分析全部投资现金流量表,见表13-7。自有资金现金流量表,见表13-8。本电站全部投资内部收益率为3.36%，投资回收期21.22年。投资利润率2.32%，投资利税率2.82%，资本金利润率为3.76%，自有资金内部收益率为2.69%。190 表13－3190 表13－4190 表13－5190 表13－6190 表13－7190 表13－81.1.1敏感性分析190 本电站财务评价敏感性分析，主要考察在电价不变的情况下固定资产、有效电量等不确定因素单独变化对财务内部收益率的影响以及财务内部收益率变化对电价的影响程度。计算结果见表13-9。财务敏感性分析表表13-9项目财务内部收益率(%)经营期电价(元/kW.h)1.基本方案3.360.1762.投资变化增加10%2.710.176减少10%4.150.1763.有效电量变化增加10%4.150.176减少10%2.560.1764.财务内部收益率变化对电价的影响40.1960.23580.282由上表反映，有效电量及投资对财务指标均有一定影响，业主在建设过程中应注意投资控制，并协调好与电网的关系，使其电量能被有效吸收，使项目发挥应有的效益。1.1国民经济评价1.1.1费用计算本电站静态总投资2101.84万元，按规范进行国民经济评价投资调整计算，调整后国民经济评价投资为2039.22万元。年运行费用按投资2.5%计，为51万元。1.1.2效益计算（1）发电效益以替代火电的费用作为*****************的发电效益。据调查资料，该地区的火电单位千瓦投资为5500元/kW，环保费用按火电站投资的25%计。火电站标准影子煤价为160元/吨，火电煤耗450g/kw.h。火电年运行费率取6%。该电站的必须容量为1.9MW，火电容量替代系数取1.1，火电电量替代系数取1.05。（2）生态环境、社会效益由于*****************190 为小水电代燃料电源点，因此可解决农户燃料和农村能源问题，由于使用了电代柴，可以保证林木资源、林草植被不致遭到破坏，从而促进退耕还林，进而减少废气及烟尘排放，减轻大气污染，使居民的生活和居住环境都将大大改善，对提高人民生活群众生活质量和健康水平有很大的促进作用。小水电代燃料试点项目对改善农村、农业基础设施，改善农民生产，生活条件，改变农民生活方式，提高生活水平和质量，加强农村现代文明建设、维护边疆稳定等社会效益都有很大的贡献。该部分效益本次未作量化计算。1.1.1评价指标计算结果根据《规范》编制国民经济效益费用流量表,见表13-10。计算评价指如下：（1）经济内部收益率为17.65％，大于社会折现率10％。（2）经济净现值为382万元，大于零。（3）效益费用比1.17，大于1。由以上结果说明，本项目经济上是合理的。1.1.2敏感性分析由于水电站建设项目的投入及产出，均存在一些不确定因素，为分析不确定因素对国民经济评价指标的影响，本次对固定资产投资、水电站发电效益变化等不确定因素作敏感性分析，计算结果见表13-11。国民经济敏感性分析表表13-11项目经济内部收益率(%)经济净现值(万元)效益费用比1.基本方案17.653821.172.投资变化增加10%12.381521.06减少10%27.676121.303.发电效益变化增加10%26.386501.28减少10%11.941141.05计算结果表明，该电站有一定的抗风险能力。190 表13－111.1结论（1）在财务评价中，该地区现行水电上网电价为0.176元/kW.h，以该电价测算可满足电站的还贷要求并保证该水电站的正常运行，由于190 本电站为代燃料电源点，其社会、环境、经济效益优势十分明显。因此认为本工程财务可行。（1）在国民经济评价中，本电站全部投资内部收益率为17.65％，大于社会折现率10％，本工程国民经济评价结论是好的。说明该电站占用的投资对国家的贡献超过要求，国家为项目付出代价后，除了得到了符合社会折现率的效益外，还有382万元盈余。因此经济上是合理的、可行的。（2）*****************主要解决电站所在区域农牧民日常生活用电及农村能源问题，该电站的主要作用是以电代柴，电站建成后可使农牧民减少用柴数量，从而遏制人为破坏森林、植被，防止水土流失，促进退耕还林、保护天然林，保护生态、改善环境，节约木材，减少有害气体排放。同时可改善农村、农业基础设施，改善农民生产，生活条件，改变农民生活方式，提高生活水平和质量。综上所述，*****************可在短期建成投产，其社会效益、生态效益和经济效益均较好，因此该工程的实施，必将对***社会和经济的发展产生深远影响，建议该电站能早日兴建。190'