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县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告

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'《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》目录前言61工程概况81.1工程所在区域自然、社会、经济概况81.1.1开县地区社会经济概况81.1.2电力发展现状及负荷预测81.2工程现状及历年运行情况91.2.1工程现状91.2.2历年运行情况101.2.3工程特性表112现状分析及改造必要性评价162.1现状分析162.1.1水资源问题162.1.2水工建筑物问题172.1.3机电设备问题242.2增效扩容改造的必要性423水文分析及水能复核433.1水文分析433.1.1流域概况433.1.2气候特征433.1.3水文基本资料443.1.4径流463.1.5洪水493.1.6河流泥沙533.2水能复核543.2.1径流调节计算543.2.2供水调度原则553.2.3增效扩容必要性554工程地质564.1工程概况564.2区域地质概况564.2.1地形地貌564.2.2地层岩性564.2.3地质构造574.2.4水文地质条件584.2.5不良地质现象585工程任务和规模595.1等级划分及洪水标准59四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》5.1.1原工程等级及洪水标准595.1.2改造后工程等级及洪水标准595.2工程任务595.3特征水位595.3.1正常蓄水位605.3.2死水位605.3.3前池水位605.3.4下游水位605.3.5水头损失605.3.6综合出力系数605.4装机容量选择605.4.1径流计算605.4.1装机容量选择615.5机组机型、台数625.5.1机组机型选择625.5.2机组台数选择625.7水轮机额定水头635.8输水道尺寸635.8.1引水隧洞的选择635.8.2压力管道尺寸的拟定645.8.3压力管道尺寸选择意见645.9水库泥沙冲淤分析655.10电站指标656增效扩容改造设计726.1水工建筑物改造726.1.1首部枢纽改造设计726.1.2引水系统水力改造设计726.1.3前池及压力管道土建工程改造设计776.1.4厂房改建786.2机电设备改造796.2.1水轮发电机组及其辅助设备796.2.2电气设备866.2.3自动化系统916.2.4暖通及消防966.3金属结构改造966.4送出工程改造966.4.1升压站改造966.5附属工程966.6改造工程量汇总96四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》7工程管理1017.1工程管理机构1017.1.1管理机构的组成1017.1.2人员编制和生产生活面积及辅助生产建筑面积1017.2运行管理方案1027.2.1工程管理范围和保护范围1027.2.2工程管理区规划1037.2.3通信1037.3工程管理运用1037.3.1电站运行方式1037.3.2电站控制系统1047.3.3建筑物管理1047.3.4水情预报系统1048施工组织1058.1施工条件1058.1.1工程概况1058.1.2水文气象条件1058.1.3天然建筑材料1068.2施工导流1068.2.1导流标准及时段1068.2.2导流方式1068.2.3导流规划1068.2.4导流建筑物1078.2.5导流建筑物施工1078.2.6基坑排水1088.3主体工程施工1088.3.1首部枢纽施工1088.3.2引水工程施工1088.3.3压力管道施工1098.3.4厂房施工1098.4施工总布置1108.4.1布置条件和原则1108.4.2分区布置规划1108.4.3渣场规划1108.4.4施工占地1108.4.5主要临时工程量1108.5施工总进度1118.5.1进度安排原则和依据1118.5.2筹建工程进度计划1118.5.3施工总进度计划111四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》9工程概算和经济评价1139.1工程概算1139.1.1编制说明1139.1.2编制原则和依据1139.1.3设计概算中其他应说明问题1159.1.4工程投资概算1169.1.5概算结果1169.2经济评价1179.2.1概述1179.2.2国民经济评价1189.2.3财务评价1209.2.4综合评价125四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》前言天水电站位于开县东里河的支流满月河上,为高水头引水式电站,地理位置为东径107°55’48”至108°54’00”和北纬30°49’30”至31°41’30”之间,厂址位于双河口附近关面乡境内,取水口在满月乡天水大队境内,电站取水口以上集雨面积145.2km2,坝址至厂房毛水头216.57m。本电站为径流式,无调节库容,引水工程为全无压隧洞,总长3170米。电站设计水头200米,设计流量5.5m3/秒,装机容量为2×2500+2×2000kW,设计年平均发电量为4208.6万kW·h。该电站工程区紧靠开县至城口公路干线,交通运输方便,厂房距开县县城73公里,温泉镇47公里,大进镇20公里,下距红花电站13公里。本电站1985年竣工投产发电,装机容量为2×2000kW(电站现命名3、4#机组),2004年进行第一次扩容改造,扩大装机容量2×2500kW(电站现命名1、2#机组),1998年至2004年,年平均发电量为2001.63万kW·h,利用小时为5004h,2004年扩容改造后,经水文复核和水能分析,设计年平均发电量为4208.6万kW·h,利用小时为4676h;经现场核实,该电站存在未能充分利用水力资源,挡水坝坝面破损,3、4#机组运行时间长达26年,电气设备老化,误动作频繁,造成机组开停机频繁,设备检修时间较多,近5年平均发电量仅3900.65万kW·h,达不到原改造设计年发电量,水轮发电机组效率低,机组转速高达1500r/min,运行噪音大,安全可靠性差,水机辅助设备老化,技术落后,电气设备和控制系统技术落后、存在安全隐患、运行管理人员过多、运行成本较高等一系列问题,因此,天水电站被纳入重庆市农村水电增效扩容项目。本电站本次增效扩容改造方案为保留原1、2#机组及辅助系统设备,原3、4#机组装机容量扩至1×6300kW(扩建后命名为3#机组),将原3、4#机组老旧厂房拆除后进行改建,与1、2#机组厂房连接为一整体,扩建后的3#机组控制保护纳入1、2#机组综合自动化系统,统一管理,提高电站自动化水平,做到“无人值班,少人值守”;通过本次增效扩容改造,天水电站年利用小时为4543h,年发电量可达到5133万kW·h,电量可增加924.4万kW·h,改造前水轮发电机组设计额定工况综合效率为83.74%,改造后水轮发电机组设计额定工况综合效率为88.4%,可提高4.66%,可精减运行管理人员29人,降低电站运行管理成本。本次改造静态总投资4116.7万元,单位千瓦投资3643.1元/kW,补充单位电能投资约4.45元/kW·h,单位改造成本较低。2011年09四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》月,四川大学工程设计研究院受电站业主重庆市德泉电力参股有限公司的委托,编制天水电站增效扩容改造初步设计报告,本初步设计报告在编制过程中得到了重庆市水利局、开县水利农机局、重庆市德泉电力参股有限公司等单位的大力支持,在此表示衷心感谢。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》1工程概况1.1工程所在区域自然、社会、经济概况1.1.1开县地区社会经济概况开县位于长江北岸小江流域,地处重庆市东北部的平行岭谷区到大巴山的过渡地带,地理坐标介于东经107°55ˊ~108°54ˊ,北纬30°49ˊ~31°41ˊ之间。东临巫溪、云阳县,南接万州区,西与四川省的开江、宣汉交界,北与城口县相连,全县幅员面积3959km2。全县辖38个乡镇,448个行政村,3886个社,46.65万户。2010年末全县公安户籍人口163.4万人,其中男性86万人、女性77.4万人,分别占总人口的52.6%、47.4%;农业人口118.23万人、非农业人口45.17万人,分别占总人口的72.4%、27.6%。开县地处长江三峡工程库区小江支流中游,属国家批准的长江三峡经济开发区,是一个典型的人口大县和农业大县,是全国农业综合开发、生态农业建设、财政支持农业科技成果应用、国家大型粮食种子加工中心、杂交玉米制种调控基地,是全国跨世纪青年农民科技培训试点县,是林业生态工程建设、长江防护林体系建设、天然林资源保护工程、退耕还林还草工程、长江流域水土保持治理工程、国家级秸秆养羊示范县,素有“帅乡”和“金开县”的美誉。2010年,全县实现生产总值1492810万元,比上年增长16.6%。其中,第一、二、三产业分别实现增加值301440万元、646318万元、545052万元,分别比上年增长6.5%、25.1%、15.5%。三次产业对开县生产总值的贡献率分别为9.2%、50.2%、40.6%,分别拉动开县生产总值增长1.5、8.3、6.8个百分点。三次产业结构比由上年的21.7:41.4:36.9调整为20.2:43.3:36.5。1.1.2电力发展现状及负荷预测⑴重庆市电力系统概况及发展情况重庆市国民经济发展迅速,负荷需求与日俱增,由于电力系统装机容量严重不足,发供电缺口及峰谷差较大,缺电已成为重庆市经济社会可持续发展的重要制约因素。据《重庆市2015年社会经济发展规划》对电力市场的预测,规划2015年全市发购电量将达615亿kW.h,最高负荷约1309万k四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》W。2010年前市电力系统将新增供电能力218.5万kW,但系统的调峰容量最大缺口约253万kW,平均缺口约157万kW。⑵开县电力系统概况及负荷预测开县作为国家第三批农村电气化县,现已形成完整的地方电网。到目前为止,系统电力总装机8.43万kW,其中水电装机5.13万kW。系统年用电最大负荷为10.97万kW,用电量4.53亿kW.h,电力供需矛盾较大,由于开县现有的水电站基本无调节能力,系统可调容量仅占总容量的2.5%,随着国家能源政策的调整,小火电厂逐渐关闭,电力供需矛盾将进一步加剧。根据《开县国民经济发展规划》,预计到2015年开县电网需最大电力负荷为20.28万KW,需电量7.41亿kW·h,年缺电量达4.64亿kW·h。电力的短缺已严重制约了开县工农业生产的发展和人民生活水平的提高,而积极开发现有水电能源将成为促进开县国民经济发展和人民生活水平提高的重要因素,也是十分必要和迫切的。1.2工程现状及历年运行情况1.2.1工程现状1.2.1.1原工程设计情况天水电站原设计单位为万县地区水电建筑勘察设计院和开县水利水电勘测设计队,第一次扩容改造设计单位为长江水利委员会长江勘测规划设计研究院,坝址控制流域面积145.2km2,多年平均流量5.2m3/s,多年平均径流量1.640亿m3,厂房对岸有县城至城口公路通过,交通较为方便。该电站已建成投运26年,天水电站大坝为混凝土底格栏栅坝。大坝自左至右依次布置为:左岸溢流坝段、底格栏栅坝段、右岸溢流坝段。坝顶长34.8m,坝高15m,大坝设计洪水标准为二十年一遇,校核洪水标准为一百年一遇。取水底格拦栅段位于主河床部位,顶部钢栅格长20.9m,宽1.8m,栅条间隙10mm,顺水流方向坡度i=0.1,廊道首端高度为1.2m,末端高度为2.6m,坝顶高程664.47m。大坝泄流消能采用挑流消能,挑流鼻坎高程为654.27,鼻坎反弧段半径为5.0m。挑角为25°。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》天水电站采用无压隧洞引水,引水线路总长3170m,隧洞为城门洞型,隧洞原设计底宽为1.5m,直墙段高度1.4m,总高度2.15m,顶拱半径0.75m,顶拱圆心角为180°,设计水深1.6m,隧洞底坡0.001。2007年,长江水利委员会勘测规划设计研究院对本电站做了第一次扩容改造设计,改造后,电站装机由最早修建时的4000kW(2×2000kW)扩容至9000kW(2×2000kW+2×2500kW),电站引用流量也由2.8m3/s增加至5.5m3/s,隧洞断面也进行了增大,扩容后隧洞改造设计断面为:底宽1.8m,总高2.7m,其中直墙段高度为1.8m,顶拱半径为0.9m,改造后隧洞设计水深位2.15m,洞顶净空高度为0.55m。电站设计水头200m,厂房为地面式,分别为1、2#机组厂房和3、4#机组厂房,共安装4台卧式水轮发电机组,1、2#机组为冲击式水轮机,3、4#机组为混流式水轮机,尾水注入满月河。1.2.1.2电站竣工情况天水电站于1985年4月破土动工,1986年10月20日两台机组试车发电,装机容量为2×2000kW(电站现命名3、4#机组),2004年初进行第一次扩容改造,扩大装机容量2×2500kW(电站现命名1、2#机组),于2004年年底投产发电。1.2.2历年运行情况一、电站投运以来,3、4#机组设备存在以下问题:1、进水闸漏水严重,而且是交流电源,一旦失去厂用电,不能对进水闸进行操作,严重威胁机组的安全运行;2、机组轴承润滑油为外循环式,机组跳闸后,很容易烧瓦,曾发生数次烧瓦事故;3、4#机组震动大,转子在以前烧瓦后有轻微变形;5、3、4#机组经常不能起励建压(励磁脉冲板坏);6、隧洞侧墙经常垮塌、底板破裂;7、所有设备经过26的运行,已经出现陈旧老化、落后,能耗高等普遍现象;8、发电机差动保护经常误动作;(发电机出线母排绝缘瓷瓶绝缘不够);9、3#主变差动保护经常误动作:10、所有油开关接触电阻偏大;11、水机转轮气蚀严重;12、水机导叶关闭不严,漏水严重;13、3#主变分接开关漏油;14、4#主变上部严重漏油;15、直流系统接地;二、电站投运以来,水工建筑物存在以下问题:四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》1、挡水坝坝面破损较严重;2、隧洞多次出现局部垮塌。近13年来机组出力、年发电量及利用小时见下表。近13年机组出力、年发电量及利用小时汇总表年份年发电量(万kW·h)年利用小时(h)备注1998年1845.74614年平均发电量2001.63万kW·h1999年1812.245312000年200150032001年181245302002年218954732003年250662652004年184646152005年39914434第一次扩容改造机组投运,年平均发电量为3900.65万kW·h2006年368140902007年408745412008年401744632009年364240472010年3986.944301.2.3工程特性表表1.2-1天水电站改造前后工程特性表名称单位改造前改造后一、水文全流域面积km21426.61426.6坝址以上面积km2145.2145.2利用的水文系列年限月39多年平均径流量亿m31.64多年平均流量m3/s5.25.2设计洪水标准及流量(P=3.33%)892(坝址)892校核洪水标准及流量(P=0.5%)1190(坝址)1190施工导流标准及流量(P=20%)578578泥沙四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》多年平均悬移质年输沙量万t11.6211.62多年平均推移质年输沙量万t2.322.32二、水库水库水位校核洪水位m671.1671.1设计洪水位m669.8669.8正常蓄水位m664.47664.47死水位m正常蓄水时水库面积万m21.721.72水库容积总库容万m3无(已淤平)无(已淤平)三、工程效益指标装机容量MW2×2+2×2.52×2.5+1×6.3保证出力(P=90%)MW1.01.0多年平均发电量万kW.h4208.65133年利用小时h46764542四、主要建筑物及设备1、坝型式底格栏栅坝底格栏栅坝地基特性三叠系下统白云质灰岩三叠系下统白云质灰岩溢流坝坝顶高程m664.47664.47最大坝高m1515坝顶长度m34.834.8溢流段长度m13.913.9单宽流量P=0.5/3.33%38.14/24.6438.14/24.64消能方式挑流消能挑流消能2、进水口形式底格栏栅坝进水底格栏栅坝进水廊道长度m20.920.9廊道首端深度1.21.2四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》廊道末端深度2.62.63、引水工程形式无压隧洞无压隧洞比降1/10001/1000长度km3.173.17断面尺寸(宽×高)m1.8×2.7(城门洞)2.2×2.9(城门洞)最大流量5.56.7衬砌形式混凝土衬砌+预制块衬砌混凝土衬砌4、前池形式半窑洞式半窑洞式长度m50.2850.28最大变宽m44前池正常水位m657657前池最高水位m657.5657.5墙顶高程m658.19658.19前池最低底板高程m650.49650.49总容积m3135013505、压力管道形式明敷钢管明敷钢管主管数量根22主管长度m341+342.6375.12+342.6主管内径m1+1.21.2+1.2支管长度m17.5+25.5525.55支管内径m0.5+0.50.5+0.5毛水头m216.57216.57形式陡槽式陡槽式长度80806、厂房型式地面式地面式地基特性第四系崩坡、塌滑、洪积层第四系崩坡、塌滑、洪积层四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》主厂房尺寸(长×宽×高)m25.8×12×7.6+26.65×16.15×12.6554.12×16.15×12.65水轮机安装高程m451.10451.10/450.84副厂房建筑面积m142.8+120.3167.57、升压站型式户外式户外式面积(长×宽)m2722+407.5407.5地面高程主要机电、金属结构设备8、水轮机台数、型号台4(CJA237-W-115/2×13、HL100-LJ-60)3(CJA237-W-115/2×13、HLA546-WJ-95)单机出力kW2500/20002500/6300转速r/min500/1500500/1000吸出高程m3.5最大工作水头m208.29208.11最小工作水头m199.79199.05设计水头m200200额定引用流量m3/s2×1.51+2×1.222×1.51+3.639、发电机台数台43型号SFW2500-12/2150、TSW143/69-4SFW2500-12/2150、SFW6300-6/2250单机容量KW2500/20002500/6300功率因数cosφ0.80.8额定电压kV6.36.3主变压器型号SFS9-16000/110、S9-2000/35、S7-3150/35(2台)SFS9-16000/110、SF11-8000/35、SF11-10000/35台数43四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》10、主厂房起重机型号、台数1台16/5T电动桥式起重机1台20/5T电动桥式起重机11、调速器型号CWT-2/1-2.5冲击式专用微机调速器GSLT-1000-6.3CWT-2/1-2.5冲击式专用微机调速器YWT-1000-6.3台数台4312、主阀型号QF-500-WY-504SZO2OQF-500-WY-50QF-1200-WY-40台数台4313、输电线电压kV110/35110/35回路数2214、防洪河堤兼公路km形式m浆砌块石重力式挡土墙浆砌块石重力式挡土墙长度m245245高度m6~86~8四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》2现状分析及改造必要性评价2.1现状分析2.1.1水资源问题开县东里河中、上游水利资源丰富。自1981年水资源普查以来。地区水电局和开县水利局对东里河中、上游的开发方式及梯级选点。进行过多次勘察、规划。87年春,又经反复比较后,确定为七级开发。从上至下为白泉、白里、泉秀三处引水式;关面坝后式,为不完全调节电站。并可调节下游双河口(引水式)、红花(混合式)、土龙(坝后式)等电站。规划报告经地区水电局研究批复。2004年3月开县水利农机局编制了《开县东里河流域水能规划报告》,推荐东里河流域(干流)梯级开发为:白泉、白里、泉秀、关面、双河口、红花、土龙、乐园、青龙等九级电站,总装机容量5.09万kW。2004年6月开县人民政府以开县府函[2004]66号文批复了该规划报告。为解决好东里河流域(干流)近期水电梯级开发与远期“引江济渭入黄工程”小江调水方案的合理衔接问题,重庆市水利局、重庆市发展和改革委员会以[渝水函[2007]101号]文作了“开县小江干流东里河是南水北调工程三峡水库小江调水方案的输水通道,东里河流域规划和水电项目开发应力求与南水北调工程小江调水方案相衔接”的专门指示。于此,重庆江河工程咨询中心有限公司组织工程技术人员收集有关资料,多次到现场踏勘调研,结合以往该河流的规划成果及开发现状,在梯级规划与南水北调工程小江调水方案合理衔接上,着重对干流上游双河口至里耳坝河段进行南水北调工程高山调蓄水库规划布局的研究。根据该河段地形地质、水文特性、社会经济、库区淹没等条件及姚程坝特大型滑坡与关面乡场镇存在的实际,规划关面和双河口两座大型水库,替代原双河口一座大型水库。关面水库以上至白里的河段集中落差除被已建成的白里一级电站利用部分外,剩余落差为在建的白里二级电站利用。原规划的泉秀电站在关面水库的淹没区内,规划将其取消。关面电站厂址至双河口水库库尾的天然落差规划一级电站。关面水库(电站)近期开发,双河口水库待南水北调工程小江调水方案实施时开发,天水电站在远期实施的双河口水库库区范围内,因此,为近期充分利用水力资源,缓解地方电力矛盾,可对天水电站进行增效扩容改造。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》2.1.2水工建筑物问题2.1.2.1大坝及取水建筑物一、现状描述天水电站大坝为混凝土底格栏栅坝。大坝自左至右依次布置为:左岸溢流坝段、底格栏栅坝段、右岸溢流坝段。坝顶长34.8m,坝高15m。大坝设计洪水标准为二十年一遇,校核洪水标准为一百年一遇。取水底格栏栅段位于主河床部位,顶部钢栅格长20.9m,宽1.8m,栅条间隙10mm,顺水流方向坡度i=0.1,廊道首端高度为1.2m,末端高度为2.6m,坝顶高程664.47m。大坝泄流消能采用挑流消能,挑流鼻坎高程为654.27,鼻坎反弧段半径为5.0m。挑角为25°。二、水力学复核原底格栏栅坝取水段长度为20.9m,廊道宽度为1.8m,设计取水流量为5.5m3/s,但本次电站改造后,电站装机由原9000kW(2×2500kW+2×2000kW)扩容至11300kW(2×2500kW+6300kW),电站引用流量增大至6.7m3/s,须复核现状取水段长度能否满足此流量取水能力。根据工程设计经验,采用无压流方式计算。当过栅水流全部进入廊道时,采用下式计算廊道进水流量:其中,Q——进水流量;μ——流量系数;S——栅条间隙;T——栅条宽度;P——栏栅间隙系数(P=s/(s+t));b——栏栅水平投影长度;l——栏栅长度(垂直于河道水流方向);q——单宽流量;hk1——上游临界水深。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》经过计算,底格栏栅坝取水流量为6.7m3/s时,设计参数取值如下。表2.1.2-1底格栏栅坝设计参数取水坝Q(m3/s)栅条间隙S(mm)栅条宽度T(mm)栅条顺水流向水平投影长(cm)栅条垂直水流向宽度(cm)底格栏栅坝6.710151801423根据计算,维持现状取水廊道宽度的情况下要能取足6.7m3/s的流量,底格栏栅坝取水廊道长度至少为14.23m,考虑栅条容易被堵塞,一般实际长度均要扩大20~30%,故实际取值长度应至少18.5m,目前取水廊道长度为20.9m,能够满足改造后引用水量的取水能力,无须进行改造。三、存在的问题根据现场调查情况,由于大坝运行多年,坝体下游挑流鼻坎处已出现多处冲坑,冲坑深度达5cm~15cm,如不及时采取治理措施,下游坝面将进一步破坏,进而对整个坝体结构产生影响,故亟待进行改造。坝面现状情况见图2.1.2-1。图2.1.2-1底格栏栅坝坝面冲坑现状图四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》2.1.2.2引水隧洞一、现状描述天水电站采用无压隧洞引水,引水线路总长3170m,隧洞为城门洞型,隧洞原设计底宽1.5m,直墙段高度1.4m,总高度2.15m,顶拱半径0.75m,顶拱圆心角为180°,设计水深1.6m,隧洞底坡0.001。2004年,长江水利委员会勘测规划设计研究院对本电站做了第一次扩容改造设计,改造后,电站装机由最早修建时的4000kW(2×2000kW)扩容至9000kW(2×2000kW+2×2500kW),电站引用流量也由2.8m3/s增加至5.5m3/s,隧洞断面也进行了增大,扩容后隧洞改造设计断面为:底宽1.8m,总高2.7m,其中直墙段高度为1.8m,顶拱半径为0.9m,改造后隧洞设计水深位2.15m,洞顶净空高度为0.55m。二、存在的问题本次电站增效扩容后,电站设计引用流量由5.5m3/s增大至6.7m3/s,改造后,隧洞仍采用无压引水方案,须复核隧洞过流能力是否满足要求,隧洞过流能力按下式计算:表2.1.2-1隧洞过流能力计算成果niH(m)(m2)χ(m)R(m)Cv(m/s)Q(m3/s)0.0160.0012.674.427.50.5957.241.536.7通过以上计算知原设计断面在水深2.67m时,设计过流能力可达6.7m3/s,此时过流断面A=4.39m2,洞顶净空断面面积为0.09m2,净空断面面积占隧洞总断面面积的2%,过流面以上净空高度为0.03m,不满足《水工隧洞设计规范》(SL279-2002)中对无压隧洞水面以上净空高度(0.4m)及净空面积(15%)的相关要求,需进行改造。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》2.1.2.3前池及压力管道压力前池一、现状描述压力前池接引水工程的3+170桩号,隧洞末端出口处,地势陡峻,基础为石灰岩,表层少量角砾质土覆盖,由于地址险峻,布置开敞式前池较困难,工程量大,故采取了办明半暗窑洞式布置,前池总容积为2160m3,前池具体结构形式如下:隧洞部分:将引水隧洞出口前96m(其中7m为扩散段)扩宽,由洞宽1.8m扩宽至5m,水深由原来的1.6m增至3.5m,池顶高程为652.5m,有效容积1350m3。前池部分:紧接隧洞出口布置,池水面宽度12m,长22.5m,隧洞出口处以1:5的斜坡与前池底板650m斜街,进水室前,有长8.5m,宽约5m的深池,底板高程为650m,其余部位高位652.5m。溢流堰布置在进口左侧,在前池外边墙上,型式为侧槽式溢洪道,堰顶高程为657m,溢流堰长7m,陡槽长约80m,下接一天然冲沟。在前池底板最低处有一条2m宽,纵坡1:100的集流槽至前池左边墙,设置一个DN500闸阀作为冲砂孔,下接溢流堰陡槽。表2.1.2-2前池特征水位及主要高程特征水位前池正常水位657m前池最高水位657.5m前池最低水位653.89m主要控制高程前池墙顶高程658.19m前池最低底板高程650m进水室墙顶高程658.19m进水室底板高程650.5m压力钢管顶高程651.39m二、水力学复核本次电站增效改造以后,电站引用流量由5.5m3/s增大至6.7m3/s,原前池溢流堰及各特征水位均按5.5m3/s设计,流量加大后须重新复核以下内容:前池溢流堰宣泄全部来水时最高水位、前池最高壅波水位。溢流堰堰顶水头复核四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》前池溢流堰泄水能力按下式计算通过计算知溢流堰宣泄6.7m3/s来水时堰顶水头为0.58m,堰顶水位为657.58m,墙顶高程为658.19m,满足安全超高要求。前池壅波水位复核①前池最低水位根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第7.0.6条,前池最低水位可根据水电站运行要求确定。一般前池最低水位为电站突然增加负荷前前池的起始水位减去突然增荷时的最低涌波。对于非自动调节渠道,起始水位可取溢流堰顶高程,最低涌波按1台机组运行突增到3台机组即发电流量由1.51m3/s突然增加到6.7m3/s时的前池水位降落。引水渠道中产生落波时,波的传播速度c0和波高△h0可按一下两式联立求解四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》求得起始断面波高△h0=1.05m,Z最低=Z正常-3△h0=653.85m。②前池最高水位根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第7.0.5条,前池和引水渠道内的最高水位,应按照设计流量下正常运行时,水电站突然甩全部负荷时的最高涌波水位确定。根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第D.0.5条,侧堰作为控制泄流建筑物,对涌波起到控制作用,即对引水道系统来说,控制工况是:电站甩满负荷待水流稳定后(涌波已消失),全部流量从侧堰侧堰溢出时,将恒定流时的堰上水头乘以1.1~1.2的系数,把这时的水位定为最高涌波水位。即Z最高=堰顶高程+1.2H堰=657.70m。根据新流量下前池雍波计算,知电站引用流量加大为6.7m3/s后,前池最高雍波水位为657.7m,低于前池墙顶高程658m,满足安全要求。综上所述,本次电站增效扩容改造无须进行前池改造。压力管道一、现状描述原电站修建于1984年,当时电站装机4000kW(2×2000kW,现为3、4#机组),修建的压力管道主管内径为1m,全长341m,管道全长分为4段,其中第一段长86m,管道壁厚8mm,第二段长83m,壁厚8mm,第三段89m,管道壁厚10mm,第四段83m,壁厚12mm。压力管道全线共设置镇墩4个,支墩49个。2004年,长委勘测规划设计院对本电站进行了扩容改造,改造后,电站装机4台,在原厂址靠近满月河上游位置扩建一厂房,该厂房安装两台机组,装机5000kW(2500kW×2,现为1、2#机组),扩容机组采用单独引水方式,在原压力管道旁边重新修建另外一根压力管线,扩容机组采用联合供水,压力钢管主管内径1.2m,支管内径0.5m,主管全长342.66m,支管长25.55m,扩修建压力钢管进口高程为651.99m,管道设计最大流量为3.2m。扩建压力钢管共分5段,第一段长103.91m,壁厚8mm,第二段长57m,壁厚10mm,第三段长70.71m,壁厚12mm,第三段长96.65m,壁厚14mm,第四段长14.39m,壁厚14mm。支管壁厚为8mm。二、存在的问题1、经现场检查,3、4#机组管道由于修建时防腐较差,管道运行多年后锈蚀较为严重,部分管段已处于安全隐患下运行,亟待进行改造;四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》2、镇墩存在安全隐患:由于压力管道沿线地势陡峻,镇墩施工难度大等其他原因,现场调查发现个别镇墩已发生位移,形成极大安全隐患。3、本次电站增效扩容改造拟将原老厂房两台2000kW(3、4#机组)机组更换成一台6300kW机组,同时,为便于运行管理。将拆除原老厂房进行改建,改建厂房布置在2004年修建厂房(1、2#机组)旁边,与1、2#机组厂房连成一整体。厂房位置的挪动也需要进行压力管道末端位置的改建。综上理由,本次电站增效扩容后,原压力管道已不能满足结构、安全要求,进行改建已具备充分条件。2.1.2.4厂房一、现状描述电站厂房位于双河口支流满月河左岸一级阶地上,距双河口公路桥约300m。厂址地势开阔,坡度较缓,一级阶地占地面积约10000m2,地面高程450~470m。3、4#机组厂房建筑面积560m2,房屋结构为砖墙刚性平顶屋面结构,其中:主厂房建筑面积309.6m2,厂房长25.8m,宽12m,高7.6m,厂内安装两台2000kW混流式水轮机组,机组轴线与厂房轴线平行。副厂房紧接主厂房左侧,布置与主厂房垂直,建筑面积为142.8m2,副厂房长20.4m,宽7m。高5.1m。2004年,电站扩容后,扩容机组厂房修建在3、4#机组厂房上游,扩建厂房也为刚性平顶屋面结构,主厂房建筑面积430.4m2,厂房长26.65m,宽16.15m,高12.65m,厂内安装两台2500kW冲击式机组,机组轴线与厂房轴线平行,机组上游布置有空压机室和水泵室,空压机室和水泵室紧邻布置,长11.1m,宽4.45m,高4.697m。副厂房紧邻主厂房布置,副厂房建筑面积120.3m2,副厂房长16.15m,宽7.45m,高10.6m,副厂房为两层框架结构,第一层高5m,布置有35kv高压开关室和0.4kv、6.6kv开关室,第二层高5m,布置有中控室和电气二次盘室。二、存在问题四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》现场查看,3、4#机组厂房比较老旧,有安全隐患,同时,根据改造方案中动能章节的机组台数比较,改造后为3台机组,考虑到方便电站的运行和统一调度,节约运行、管理成本,因此,拟将老厂房拆除后进行改建,改建厂房布置在1、2#机组厂房旁边,与1、2#机组厂房连接为一整体,方便电站的运行管理,同时对整个厂房进行外装修,达到美观、大方的效果。电站增效扩容后,根据电气专业对高、低压开关室布置要求,现状副厂房尺寸偏小,不能满足改建后使用要求,须拆除目前副厂房,改建一稍大副厂房。2.1.2.5其他(1)办公楼、生活楼办公楼及生活楼使用多年,目前比较破败,本次将对办公楼及生活楼进行装修。(2)厂区排水由于天水电站厂址为满月河左岸坡脚位置,故汛期雨季降雨时,雨水均汇集至厂区,原厂区集水井被本次扩建的3#机组厂房占用,故本次须改建一厂区集水井。(3)河道清理厂房水位出口河道已多年未清淤,造成河水位抬高,影响1、2#机冲击式机组的运行,本次拟清理尾水渠出口河道,降低河道水位及利于机组运行和行洪。2.1.3机电设备问题2.1.3.1水力机械(1)1、2#水轮机型号:CJA237-W-115/2×13额定出力:2632kW设计水头:200m设计流量:1.51m3/s额定转速:500r/min额定效率:90%出厂日期:2004年08月生产厂家:昆明电机厂现状分析:1、2#水轮机为7年前制造,投运时间较短,现运行正常,本水轮机为冲击式机组,检修人员每年对转轮进行探伤检查,均能满足运行要求。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》1、2#水轮机铭牌1、2#水轮机现状四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》(2)1、2#发电机型号:SFW2500-12/2150额定功率:2500kW额定容量:3125kVA额定效率:95%额定电压:6300V额定电流:286A额定功率因数:0.8(滞后)额定频率:50HZ相数:3额定转速:500r/min飞逸转速:880r/min额定励磁电压:93V额定励磁电流:354A定、转子绝缘等级:B/F定子绕组接线法:2Y出厂日期:2004年08月生产厂家:昆明电机厂现状分析:1、2#水轮机为7年前制造,投运时间较短,现运行正常。1、2#水轮发电机组额定工况综合效率:85.5%(3)3、4#水轮机型号:HL100-WJ-60额定出力:2110kW设计水头:200m设计流量:1.22m3/s额定转速:1500r/min额定效率:88.15%额定点单位流量:0.239m3/s四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》额定点单位转速:63.6r/min出厂日期:1985年09月生产厂家:韶关水轮机厂现状分析:3、4#水轮机为26年前制造,转轮模型技术落后,效率低,转轮汽蚀性能较差,汽蚀严重,导叶关闭不严,漏水量较大,机组额定转速高达1500r/min,国内少见,其安全性差、运行噪音大。3、4#水轮机铭牌3、4#水轮机现状四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》(4)3、4#发电机型号:TSW143/69-4额定功率:2000kW额定效率:95%额定电压:6300V额定电流:252A额定功率因数:0.8(滞后)额定频率:50HZ相数:3额定转速:1500r/min飞逸转速:2382r/min额定励磁电压:29.7V额定励磁电流:484.5A定、转子绝缘等级:B/B定子绕组接线法:Y出厂日期:1985年09月生产厂家:韶关水轮机厂现状分析:3、4#发电机为26年前制造,根据电站管理人员反映,电机绝缘老化,机组转速高达1500r/min,轴承供油系统为外循环冷却,可靠性差,烧瓦事故较频繁,机组噪音大。3、4#水轮发电机组额定综合效率:83.74%(5)1、2#机组调速器型号:CWT-2/1-2.5冲击式专用微机调速器额定油压:2.5MPa出厂日期:2004年09月制造厂家:武汉三联水电设备控制有限公司现状分析:该调速器为微机调速器,投运时间较短,运行正常。(6)3、4#机组调速器四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》额定电压:220V额定频率:50HZ额定油压:2.5MPa现状分析:调速器为纯机械液压式调速器,运行时间长达20年,技术落后,自动化水平低,运行、检修、维护成本较高。(7)1、2#机组进水阀型号:QF-500-WY-50公称通径:Φ500mm额定压力:5.0MPa操作油压:2.5MPa出厂日期:2004年08月制造厂家:昆明电机厂现状分析:该阀门为液压操作球阀,配有专门的油压装置,投运时间较短,运行过程中曾发现阀门关闭不严的情况,经检修人员修理后,运行正常。(8)3、4#机组进水阀型号:4SZO2O公称通径:Φ400mm额定压力:2.5MPa出厂日期:1983年02月制造厂家:韶关阀门厂现状分析:该阀门为电动操作闸阀,投运时间较长,检修人员曾对闸板补焊,发现闸板有脱轨等现象。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》3、4#机组进水阀现状2.1.3.1.6油系统1、透平油系统由于电站对外交通方便,机组用油量较小,且为卧式机组,加油方便,4台机组均采用手动加油,仅设有加仑油桶,供添油时使用,未设其它油系统设备。2、绝缘油系统由于升压站开关为少油开关,同时,本电站变压器共4台,为方便变压器更换绝缘油,电站设有2个4m3的绝缘油罐及油处理设备。现状分析:原设计方案合理,绝缘油系统的设备为2004年更新,仍可使用,本次不须改造。2.1.3.1.7水系统1、供水系统原供水系统为技术供水、消防及生活用水。在主厂房后山坡建有200m3的清水池,在压力钢管下端距前池落差180m处设DN200mm取水管,经小电站75kW冲击式水轮机消能后进入清水池。小电站机组与技术供水同步运行,小机组尾水直接排入清水池,清水池再供至电站各用户。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》现状分析:电站现供水方式在保证了供水可靠的同时,兼顾了长期运行的经济性,方案合理,但该小电站机组运行多年,设备老化,技术落后,水轮发电机组效率较低,该小电站为常规控制,需长期设置一名运行人员,运行成本较高,可提高其自动化程度,使其充分发挥效益。2、排水系统(1)1、2#机组排水系统渗漏排水泵:型号:IS65-50-125A额定流量:22.4m3/h额定扬程:16m必须汽蚀余量:5m数量:2台1、2#机组为冲击式水轮机,未设检修排水,机组需检修时,可将水直接排至下游。厂内仅设渗漏集水井,有效容积为20m3,排水时一台泵工作,互为备用,水泵的启、停由集水井水位自动控制。现状分析:原设计方案较合理,1、2#机组投运仅6年,排水泵运行正常,不须改造。(2)3、4#机组排水系统集水井排水泵:型号:IS80-65-100A额定流量:18.4m3/h额定扬程:20m数量:2台3、4#机组为混流式水轮机,共用渗漏、检修集水井,有效容积为30m3,渗漏排水时一台泵工作,互为备用,机组需检修时,两台泵同时工作,水泵的启、停由集水井水位自动控制。现状分析:原设计方案较合理,3、4#机组投运已26年,排水泵密封失效,电机发热量较大。2.1.3.1.8气系统1、低压气系统四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》(1)1、2#机组低压气系统原1、2#机组低压气系统主要用于:风动工具、检修吹扫等,由于1、2#机组为冲击式水轮机,机组的制动采用反向喷嘴进行制动。低压气系统采用移动式低压空压机1台,自带小容量储气罐。低压空压机:型号:3W-0.9/7排气量:Q=0.9m3/min排气压力:0.7MPa储气罐容量:0.3m3(2)3、4#机组低压气系统原3、4#机组制动采用调速器取油,经减压阀供给机组制动,因此,低压气系统主要用于风动工具、检修吹扫等,与1、2#机组共用移动式低压空压机。现状分析:原设计方案合理,1、2#机组的移动式空压机投运仅6年,空压机运行正常,不须改造。2、中压气系统(1)1、2#机组中压气系统原1、2#机组中压气系统主要用于调速器和球阀的压力油罐充气。采用中压储气罐1个,中压空压机2台,1台工作、1台备用。中压气罐:容积:V=0.5m3额定压力:P=2.5MPa数量:1台中压空压机:型号:CZ-20/30排气量:Q=0.3m3/min排气压力:P=3.0MPa数量:2台现状分析:四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》1、2#机组中压气系统投运仅6年,设备运行正常,每年报当地质量监督局年检,均检测合格,不须改造。(2)3、4#机组中压气系统由于3、4#机组调速器自带囊式蓄能器,因此,未设中压气系统。2.1.3.1.9起重机械(1)1、2#机组起重机参数如下:型式:电动双梁桥式起重机额定起重量:10t跨度:9.7m起吊高度:主钩12m,副钩10m现状分析:1、2#机组起重机投运仅6年,使用频率较低,且运行单位对其维护、保养较好,本次不须改造。(2)3、4#机组起重机参数如下:型式:电动双梁桥式起重机额定起重量:10t跨度:8.5m起吊高度:10m现状分析:3、4#机组起重机使用频率较低,且运行单位对其维护、保养较好,本次不须改造。2.1.3.1.10油、水、气系统管路及附件原油、水、气系统明敷管路、管件、阀门等存在不同程度的锈蚀,渗水、漏水等情况。2.1.3.2电气部分天水电站位于开县双河口附近关面乡境内,装机容量2×2000kW+2×2500kW,发电机出口电压6.3kV,出线1回110kV为主上网线路,1回35kV作备用上网线路,另外还有小园等4个电站分别以10kV、35KV接入本电站后通过本站上网。2.1.3.2.1电气一次部分1)电气主接线本电站有6.3kV、10kV、35kV、110kV四个电压等级,各级接线方式如下:本电站2×2000kW的机组建设于1986年,发电机出侧采用单母线分段的接线方式;四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》2×2500kW机组建于2004年,两台发电机与一台变压器组成扩大单元接线;10kV侧采用单母线接线方式;35kV侧采用单母线分段的接线方式;110KV采用线路变压器单元接线方式。2)电气设备①主变压器电站原设四台主变器,1#主变型号为SFS9-16000/110,该变压器于2004年9月投运,几年来运行状况良好,只是2010年12月出现油位计漏油,经现场处理后密封很好,运行正常;2#变压器型号为S9-2000/35,该变压器于2007年9月投运,几年来运行状况良好;3#、4#变压器的型号为S7-3150/35,此两台变压器于1986年8月投运,两台变压器运行时间已久,外壳出现少量漏油痕迹,加上原来的生产工艺上的问题,实际运行中发现变压器的空载和负载损耗较大,超过相关规程规范要求;另外,变压器运行的噪音偏大。3#变压器现状四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》4#变压器现状四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》1#变压器现状②6.3kV配电装置1986年建两台发电机出口的6.3kV屋内配电装置采用的是GG-1A开关柜。断路器采用SN10-10少油断路器、CD10I型操动机构,从投运至今没有更换绝缘油及测试触头的接触电阻,该断路器已属于淘汰产品。由于运行时间已久,柜内设备元器件老化严重,另外室内通风效果不佳,开关室内长期处理温度较高的状态,开关设备处在高温下长期运行。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》6.3KV屋内配电装置现状四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》2004年投建两台发电机出口侧6.3kV配电装置采用KYN28A-12,柜内配置ZN63-12真空断路器,该柜体结构新型,运行操作方便,满足五防要求。几年运行中没出现任何问题,现场反映很好。③升压站设备本电站升压站分两部分,一个为1986年建成的35kV升压站,一个为2004年建成的110kV升压站。根据现场了解情况110kV升压站的断路器为六氟化硫断路器LW25-126T,电流互感器为JCC6-110,隔离开关为GW5-110Ⅲ,所有设备现场运行都比较好;35kV升压站采用的断路器为DW6-35/600多油断路器,该断路器目前是淘汰产品,隔离开关采用GW5-35。110kV升压站现状四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》35kV升压站现状2.1.3.2.2电气二次部分本电站1986年建成的和2004年建成的两部分监控基本相对独立的,1986年建成的部分的监控保护系统采用常规继电器产品,比如由过流继电器、时间继电器、中间继电器等通过复杂的组合来实现保护功能。这种保护在运行中存在以下缺点:(1)占用空间大,安装不方便;(2)采用继电器触电多,大大降低了保护灵敏性和可靠性;(3)调试、检修复杂,一般要停电才能进行,影响正常生产;(4)没有灵活性,当CT变比改动后,保护定值修改要在继电器上调节,有时还要更换;(5)使用寿命太短,由于继电器线圈的老化直接影响保护的可靠动作;(6)继电器保护功能单一,要安装各种表记才能观察实时负荷;(7)数据不能远方监控,无法实现远程控制;(8)继电器自身不具备监控功能,当继电器线圈短路后,不到现场是不能发现的;(9)继电器保护是直接和电器设备连接,中间没有光电隔离,容易遭受雷击;四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》(1)常规保护已经逐渐淘汰,很多继电器已经停止生产;(2)维护复杂,故障后很难找到问题;(3)运行维护工作量大,运行成本高;(4)操作复杂,可靠性低,在以往的运行经验中发现很多事故的发生主要有两条:A人为原因,因为自动化水平低,操作复杂而造成事故发生;B继电保护设备性能水平低,二次设备不能有效的发现故障。2004年建成部分的监控保护都采用微机监控系统,目前运行情况良好。2.1.3.3金属结构及其它前池进水口设1扇检修闸门,检修压力管道时使用,孔口尺寸为1.2×1.2-7.01m(宽×高-水头,下同);进水口设拦污栅一道,孔口尺寸为1.2×2.35-2.0m。3、4#机组厂房尾水设有检修闸门2扇,孔口尺寸为1.5×1.9-9.0m。现状金属结构特性表见表2.1.3-1。现状分析:以上闸门、拦污栅及启闭机运行多年,闸门和拦污栅存在不同程度的腐蚀,启闭机电气设备绝缘存在不同程度的老化,闸门、拦污栅的启闭机需进行更换,闸门和拦污栅需进行防腐处理。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》表2.1.3-1天水电站现状金属结构特性表名称孔口尺寸(宽×高—水头)(m)型式孔口数量闸门数量闸门部分重量(t)启闭机备注门叶门槽型式容量(kN)扬程数单重总重单重总重单重总重(m)量(t)(t)压力管道进水口检修闸门1.2×1.2—7.01平面定轮112.52.53.03.0固定卷扬式启闭机QPQ-100KN-10m1001012.52.5压力管道进水口拦污栅1.2×2.35-2.0平面滑动111.51.52.22.2电动葫芦CD1-50KN-10m501010.020.023、4#机组尾水检修闸门1.5×1.9—9.0平面滑动223.27.41.22.4固定卷扬式启闭机QPQ-250KN-8m100822.52.5合计4411.47.945.02四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》2.2增效扩容改造的必要性(1)符合重庆市和开县电力发展的要求重庆市国民经济发展迅速,负荷需求与日俱增,由于电力系统装机容量严重不足,发供电缺口及峰谷差较大,缺电已成为重庆市经济社会可持续发展的重要制约因素。据《重庆市2015年社会经济发展规划》对电力市场的预测,规划2015年全市发购电量将达615亿kW.h,最高负荷约1309万kW。2010年前市电力系统将新增供电能力218.5万kW,但系统的调峰容量最大缺口约253万kW,平均缺口约157万kW。根据《开县国民经济发展规划》,预计到2015年开县电网需最大电力负荷为20.28万KW,需电量7.41亿kW.h,年缺电量达4.64亿kW.h。电力的短缺已严重制约了开县工农业生产的发展和人民生活水平的提高,而积极开发现有水电能源将成为促进开县国民经济发展和人民生活水平提高的重要因素,也是十分必要和迫切的。(2)符合农村水电增效扩容改造试点项目的要求天水电站3、4#机组为1985年竣工投产发电,运行至今已26年,未进行过改造;1、2#机组为2004年投产发电,运行情况较好,根据水文分析和水能复核,该电站增效扩容潜力较大,原设计平均年发电量4208.6万kW·h,由于3、4#机组和电气设备故障率较高,机组开停机频繁,近5年实际年发电量仅3900.65万kW·h,本次增效扩容改造后设计年发电量5133万kW·h,增加发电量约22%,可充分利用水力资源;3、4#水轮发电机组设计额定工况下的综合效率可由83.74%提高至88.4%;单位改造成本较低,约3643.1元/kW;符合东里河流域水电梯级开发规划方案;综合效益突出,地方政府和电站积极性高。综上所述,天水水电站的建设符合农村水电增效扩容改造试点项目建设要求,是东里河流域水力资源充分利用的需要,也是重庆市电力系统发展的需要,因此,天水水电站增效扩容改造是必要的。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》3水文分析及水能复核3.1水文分析3.1.1流域概况东里河位于重庆市开县北部,系长江北岸小江水系正源,流域地理坐标介于东经108°22′~108°53′,北纬31°11′~31°41′。东里河发源于大巴山暴雨中心地带的白泉乡一字梁。干流由白泉乡双河口南流至白里后折转西,经关面、红园乡后折向南,再经谭家、和谦、温泉、郭家、东华等镇后于县城与南河汇合注入小江(又名彭溪河)。温泉以上河段属侵蚀溶蚀强烈切割的高中山地形,巍峨险峻,坡陡谷深,多呈“V”型峡谷。山脊多顺岩层走向绵延,为层峦迭峰之弧型山脉。温泉以下河床宽敞,两岸山势平缓。沿河两岸耕地多,人口密集。东里河干流全长96.7km,全流域面积1426.6km2,海拔高程在160m至2626m之间,平均比降7.94‰。白泉乡双河口至大进为上游,河长46.4km,平均比降14.5‰,落差达671m,集中了东里河干流总落差的87.4%;大进至温泉为中游,河长22.5km,落差63m,比降2.79‰;温泉至开县县城为下游,河长27.8km,落差34m,比降1.24‰。东里河中、上游主要遍布灰岩,岩溶发育,地下水出露多,枯期径流比较稳定。流域内植被较好,耕地较少,人类活动影响小,水土流失较轻。流域大地构造属南大巴山带状构造体系渝东弧形挤压褶皱带的东端,构造线由北西折转东西向,从东北至西南纵穿鸡鸣寺——咸宜背斜;八台山——红池坝——大宁厂向斜;九盘山——鱼沙——建楼冲断背斜;河口——满月槽冲断向斜;红花——龙咀背斜以及正坝——温泉冲断背斜。河道多沿构造线方向发育。天水电站坝址位于东里河中上游段的满月河上,坝址以上集水面积为145.2km2,控制流域主河长13.4km,河道平均比降67.4‰;厂址位于双河口附近关面乡境内,坝厂区间集水面积为14.25km2。东里河及邻近流域示意图见附图3-1。3.1.2气候特征四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》东里河流域属亚热带湿润季风气候区,四季分明,冬季多阴沉天气,降水少,上游常降雪。春末夏初随着太平洋副高压的北进西伸,流域处于副高边缘冷暖气团交换地带,进入雨季,从南海和孟加拉弯输入内陆的大量水汽在一定流场形势下,形成大暴雨天气。本流域处于大巴山迎风面,接近大巴山暴雨中心地带,因此暴雨强度大,据流域上游的关面雨量站1964~1987年暴雨资料统计,年最大24h暴雨量为259.8mm(1971年8月23日)。盛夏随着副高的进一步北跃,本流域则完全处于副高的控制之下,形成较长时间的晴朗天气。秋季副高退出大陆,流域再次处于多雨季节。流域内降雨年内分配不均,据开县气象站1960~2000年41年资料统计:雨季从4月延续至10月,降水量约占全年降水量的87.3%,12月至2月是流域枯季,其降水量约占年降水量的4.28%。降水量年际变化较大,多年平均降水量为1253.8mm,最大年降水量1716.4mm(1983年),最小年降水量795.7mm(1988年),相差达920.7mm;暴雨多发生在5~9月,一次大暴雨过程多为1~3天,其中大部份雨量集中在24h内。多年平均气温18.6℃,极端最高气温42℃,极端最低气温-4.5℃。多年平均年蒸发量为1093.0mm(20cm蒸发皿观测值)。多年平均最大风速10.2m/s。3.1.3水文基本资料3.1.3.1水文站网分布及资料情况东里河流域有温泉水文站(2002年前为翠屏水位站)和关面、大进、岩水等雨量站。邻近流域有大宁河巫溪水文站和高楼、建楼等雨量站,汤溪河流域有盐渠水文站和尖山、沙沱等雨量站,前河流域有土黄水文站和河口、明中等雨量站。由于工程河段下游有温泉水文站,因此选取该站为本流域水文计算的依据站,其余为参证站,现将主要依据站和参证站基本情况简述如下。3.1.3.2温泉水文站温泉水文站1966年4月设立于开县郭家镇津关村,其地理坐标为北纬31°20′,东经109°31′,控制流域面积1158km2。该站1966年设立时取名为翠屏站,1976年1月1日下迁310m,更名为翠屏(二)站,2002年1月1日更名为温泉站。2002年前仅观测水位、降雨,2002年1月1日后增测流量、泥沙等。1967年至今有37年完整的实测水位资料和2年径流资料。测站高程基面2002年前为假定基面,2002年后改为黄海基面,换算关系为黄海基面=假定基面+152.241m。该站测验河段较顺直,河床为卵石组成,主槽位于左岸,左岸为岩石,右岸为荒坡地,测站控制为河槽控制,断面略有冲淤变化。水位为石质和槽钢直立式水尺,水位观测按规范要求进行。流量测验一般在基本水尺断面上游1.5m进行,有时也在基本水尺断面下游330m四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》临时断面测流。测流以流速仪测流为主。每年测流100次以上,测流水位幅度占全年水位变幅的99.6%以上。大断面施测一般在汛前和汛后进行,每年约2~4次。温泉水文站为国家正规水文站,历年水文资料经原万县水文分站整编后交长办审查汇编刊印。1987年前有刊印成果,1988年后有整编成果。经复查,测站断面有冲淤变化,但基本稳定,测站控制良好。水位资料未发现高程系统问题,水位观测能反映洪水变化过程,无缺漏测现象。流量测验以流速仪测流为主,且测次较多,每年水位流量关系曲线外延幅度很小,水位、流量、大断面测量和资料整编按规范要求进行。刊印和整编成果可供设计使用。3.1.3.3其他水文站⑴巫溪水文站巫溪水文站1972年1月设立于巫溪县城。位于北纬31°24′,东经109°38′,控制流域面积2001km2。观测项目有水位、流量、降雨量等,现有1972~2004年共33年完整的实测径流资料。测站高程基面为吴淞基面,减1.771m为黄海基面。该站测验河段较顺直,河床两岸为基岩,河底为卵石组成,有冲淤变化。河段上下游有急弯,下游100m处为卵石沙滩,上游100m及下游200m处分别有小沟汇入。水位观测采用直立式钢筋混凝土桩水尺,观测规范。流量测验一般在基本水尺断面进行,有时也在基本水尺断面上游40m临时断面测流。1974年以前浮标测流较多,1975年后以流速仪测流为主,仅在高水用浮标测流。每年测流100~200次,1983年多达208次。测流水位幅度一般占全年水位变幅的99.4%以上。大断面施测一般在汛前和汛后进行,每年2~4次。浮标测流时,一般投放8~10个浮标,在断面上均匀分布,浮标系数0.85。流速仪测流时,多为0.6水深一点法,少量为简测法和常测法。实测最大流量3450m3/s(2005年7月10日)。巫溪站为国家正规水文站,历年水文资料经长江上游水文局整编后交长办审查汇编刊印。1987年前有刊印成果,1988年后有整编成果。经复查,测站断面有冲淤变化,但基本稳定,测站控制良好。水位资料未发现高程系统问题,水位观测能反映洪水变化过程,无缺漏测现象。流量测验以流速仪测流为主,且测次较多,每年水位流量关系曲线外延幅度很小,水位、流量、大断面测量和资料整编符合规范要求,成果可供设计使用。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》巫溪水文站多年(1972~2004年)平均流量66.7m3/s,多年平均径流深1051.2mm。⑵盐渠水文站盐渠水文站位于重庆市云阳县盐渠乡,是汤溪河干流的控制站,其地理位置为东经108°47ˊ、北纬31°09ˊ。该站于1958年6月由四川省水文总站设立,集水面积为1152km2,观测水位、流量等。1960年5月基本水尺断面下迁约300m,1968、1969年因故停测流量。该站测验河段顺直,左岸为陡岩,右岸下部为陡岩,上部为缓坡,河床系砂卵石组成,左侧冲淤变化较大。基本水尺断面上游约400m处为急弯,下游100m处为卵石浅滩,再下游约1.3km处右岸有一支流汇入。盐渠水文站历年水文资料由原万县水文分站整编后,交长江委审查汇编刊印。已刊印1961~1987年水文资料,1988~2003年有整编成果。盐渠水文站多年(1961~2003年)平均流量45.6m3/s,多年平均径流深1248.3mm。⑶土黄水文站土黄水文站位于四川省宣汉县土黄乡,是前河干流的控制站之一,其地理位置为东经108°13ˊ、北纬31°36ˊ。该站于1958年8月由四川省水文总站设立,集水面积为1309km2,观测水位、流量、降水量等。测站测验河段顺直长约400m,低水河面宽35m,高水河面宽120m,河底系卵石组成,有冲淤影响,下游有连续浅滩和弯道。该站有长江委审查汇编刊印的1959~1987年水文资料,1988~2000年有整编成果。土黄水文站多年(1959~2000年)平均流量50.9m3/s,多年平均径流深1226.3mm。东里河及邻近流域水文、气象、雨量站分布情况见附图3-2。3.1.4径流3.1.4.1径流系列代表性分析⑴径流系列插补延长温泉站有1967年~2003年实测水位资料和2002年~2006年实测径流资料,需对该站径流系列进行插补延长。由于测站控制条件较好,断面冲淤变化不大,因此,通过综合实测水位流量关系曲线进行延长。经点绘该站综合实测水位、流量关系,相关点呈明显带状分布,相关关系较好,通过点群重心定线(温泉站综合水位流量关系曲线见附图3-3)。据此插补出温泉站缺测的1967~2001年逐日平均流量,插补延长后温泉站有1967年4月~2006年3月计39年(水文年)径流系列。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》⑵径流系列代表性分析根据温泉站39年(水文年)径流系列分析(见附图3-4),系列中包括了丰、平、枯水年或年组,其中1967年4月~1972年3月,1982年4月~1986年3月,1991年4月~1994年3月为丰水年组;1976年4月~1982年3月,1994年4月~2003年3月(除2000年4月~2001年3月为中偏丰水年)基本为枯水年组,其余年份丰、枯交替,大于多年平均流量的年数有19年,小于多年平均流量的年数有20年。又据年径流累进平均过程可看出,逆时序累进平均,当系列长度达到32年以上时,其均值的变幅明显变小,在3%以内。故径流系列具有一定的代表性。3.1.4.2径流特性东里河流域径流主要来源于降雨和地下水,径流的年内变化与降雨一致。每年3月下旬开始,随着降雨增加,径流也相应增大,4月为汛前过渡期,5~9月流域进入主汛期,径流量大增,10月为汛后过渡期,降雨减少,径流也逐渐减少,11月至次年2月很少降雨,径流主要由地下水补给,1~2月是径流的最枯时期。据温泉站1967年4月~2006年3月39年径流资料分析,多年平均年径流量12.98亿m3,多年平均平均流量41.2m3/s,多年平均径流深1122.0mm,径流模数为35.58L/(s·km2)。径流年际变化较大,最大年均流量70.8m3/s(1983年4月~1984年3月),比最小年均流量16.6m3/s(1978年4月~1979年3月)大4.3倍,径流年内分配不均匀,汛期4~10月径流量占年径流的87.5%,枯水期11月~次年3月仅占12.5%。温泉站多年月平均流量及其年内分配见表3.1.4-1。表3.1.4-1温泉站多年(水文年)月平均流量及其年内分配表单位:m3/s月份项目456789101112123年多年平均流量27.550.368.5100.859.273.849.524.19.796.937.8513.341.2百分数(%)5.5010.3813.6820.8012.2114.7310.224.812.021.431.462.751003.1.4.3径流计算⑴温泉站径流计算四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》将温泉站1967~2006年径流系列按水文年4月~翌年3月,丰水期4月~10月,枯水期11月~翌年3月分别进行统计,经频率计算,采用P-Ⅲ型曲线适线确定统计参数,其计算成果见表3.1.4-2和附图3-5。表3.1.4-2温泉站年、时段设计径流成果表项目多年平均流量(m3/s)CvCs/Cv设计径流(m3/s)P=10%P=20%P=50%P=80%P=90%4月~翌年3月41.20.402.063.254.139.027.122.04月~10月61.40.392.093.480.158.340.933.411月~翌年3月12.40.622.022.718.010.95.934.12⑵天水电站坝址径流根据温泉站径流系列,采用面积比并考虑降雨量修正推求天水电站坝址径流。温泉站控制流域面积1158km2,由《东里河及邻近流域年降雨量等值线图》(附图3-6)查得天水电站坝址及温泉站以上流域多年面平均雨量,通过面积降雨综合修正推求天水电站坝址径流成果见表3.1.4-3及附表3-1。表3.1.4-3天水电站坝址径流计算成果表地名控制流域面积(km2)面平均雨量(mm)雨量修正系数综合修正系数多年平均流量(m3/s)平均径流量(亿m3)温泉水文站1158.015301.01.041.212.993天水电站145.215401.00650.12625.201.643.1.4.4成果合理性分析将温泉水文站径流计算成果与邻近流域径流成果对照见表3.1.4-4。表3.1.4-4温泉站与邻近流域径流深成果对照表流域站名流域面积(km2)多年平均降雨量(mm)多年平均流量(m3/s)多年平均径流深(mm)径流系数东里河温泉水文站1158153041.211220.73后溪河宁厂水文站517155018.111040.71大宁河巫溪水文站2001147766.710510.71汤溪河盐渠水文站1152150045.712510.83四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》前河土黄水文站1309150050.912260.82由上表看出,东里河流域和邻近流域的年径流特征参数,符合地区变化规律。东里河、汤溪河和前河的源头均发源于大巴山暴雨中心区域,在西流溪有一山间盆地,流域面积约100km2,西流溪流域无明河通往外流域,径流均是通过岩溶地下通道流向外流域。据调查,东里河、前河、汤溪河三流域的河床切割都较深,不同程度地得到西流溪径流的补充,该区域又处于大巴山暴雨区,降水丰沛,径流深一般都在1100mm以上。另外,从《四川省水文手册》查得东里河流域多年平均径流深为1100mm,与计算成果比较接近。因此,以温泉水文站为依据推求的天水电站坝址处径流成果是合理的。3.1.5洪水3.1.5.1暴雨洪水特性东里河流域洪水由暴雨形成,洪水发生时间与暴雨一致,每年4月上旬开始进入汛期,5~9月为本流域大暴雨多发季节,特大暴雨、洪水常发生在此时期。据温泉站洪水资料统计看,该地区暴雨出现较早,结束较晚,年最大流量出现时间为5~10月,10月出现一次,且量级一般。温泉站年最大流量各月出现频次及量级见表3.1.5-1。表3.1.5-1温泉站年最大洪峰流量出现次数统计表月份项目5678910合计出现次数341865137占总数(%)8.110.848.716.213.52.7100年最大洪峰流量(m3/s)829~1750988~2880618~3670652~31701380~28402420东里河流域为山区性河流,处于大巴山暴雨中心地带的迎风坡,暴雨强度大,流域坡面及河道比降均较大,洪峰常呈尖瘦形,具有陡涨陡落历时短的特点。流域内植被较好,灰岩遍布,岩溶发育,地下水往往沿河谷出露,渗入河中,使基流增大,洪水过程呈上瘦下胖状。据调查东里河流域洪水多为单峰,洪水过程一般在24h以内,最大洪量主要集中在6h内。3.1.5.2历史洪水⑴历史洪水调查四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》为编制中国水文图集和了解三峡区间洪水情况,由四川省水文总站和“长办”在东里河东华河段(集水面积1314km2)分别进行了两次洪水调查。调查时,82岁的老人任文生说:“我老人说,他看到最大的水是乙酉年(1885年),老人六十岁时被牛打死,那时我二十几岁,不到三十岁”;67岁的卿幸福说:“我老人说,老乙酉年水淹到我家墙壁第三块砖”;60岁的任群芳说:“乙酉年的水比庚午年(1870年)还大,是过端午节涨的,任木匠的女儿被水打走了”;90岁的刘光文说:“老乙酉年五月十五日涨水,前一晚上半夜落小雨,到十五日天亮时雨就落大了,早饭后水就涨起来,直到下午吸头道烟时才退水,洪水涨大的时候我帮向代奎抢救家里的东西,走到向家屋后小路上,有脚面深的水,屋内有一尺多深的水,在上游(现浮标断面)涨到长沙田坎上”。55岁的张可清说:“我见到的戊寅年(1938年)水最大,淹了大田,在大田捞人”;48岁的钱良辉也说:“戊寅年水最大,淹到大田”;任文生说“民国二十七年涨了一河大水,淹到任群芳三步梯”;85岁的任光贵说:“涨这河水淹到下面瓦屋的地坝边”;71岁的祁之忠说:“第二次洪水发生在戊寅年六月二十三,六月二十二下午落小雨,到二十三日早上起就落大雨了,但风不大,雨下得像瓢泼似的,说话都听不到声音,雷雨交加,形势凶猛;吃早饭时,开始涨水,上午歇息的时候,就涨得最大,到中午才退;但二十四日早晨又下大雨,因上游雨小,没有涨到二十三日那样高”。58岁的彭焕秀说:“我见到1958年的水进了’千担丘’田”;任群芳说:“1958年的水未上大路,只是下面的田进了水”;32岁的陈家康说:“1958年水淹棉花田上面的坎脚,坎脚有1~2尺深的水”。⑵历史洪峰流量计算1982年四川省“洪办”综合“长办”和“水文总站”两单位的洪水调查资料进行整编,推流主槽采用Q~Ah1/2法外延,滩地用比降法和全部比降法两种进行比较,最后采用Q~Ah1/2法外延水位流量关系曲线的推流成果,并刊印在《四川省洪水调查资料》上(见表3.1.5-2)。表3.1.5-2东里河东华河段洪水调查整编成果表年份1885年1982年1938年1958年备注水位(m)50.3049.0048.801982年洪峰流量系翠屏站资料按水文比拟法换算到东华河段。流量(m3/s)4550399035103390可靠程度较可靠可靠较可靠较可靠四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》⑶历史洪水重现期确定根据历史洪水调查访问及推流情况,结合干支流历史洪水分析:1885年洪水为东里河首大洪水,1982年(实测水位)为次大洪水,1938年为三大洪水,1958年为四大洪水。由于东里河流域无历史文献资料记载洪灾情况,因此历史洪水重现期不能再往前推,根据调查访问情况分析,1885年、1982年、1938年、1958年洪水重现期分别定为120年、60年、40年、30年。3.1.5.3设计洪水设计流域内温泉站实测系列较长,代表性较好,水文比拟法推求的设计洪水成果在稀遇频率比较接近,故天水电站坝址、厂址洪水设计流量采用水文比拟法计算成果。1、温泉站设计洪峰流量将东华河段历史洪水成果按面积比的0.67次幂换算至温泉站,与温泉站实测的1967~2006年共40年(1967年~2001年根据实测水位插补)洪峰流量系列组成不连序系列进行频率计算,采用P-Ⅲ型曲线适线确定统计参数,求得温泉站设计洪水成果见表3.1.5-3和附图3-7。表3.1.5-3温泉站设计洪峰流量成果表均值CvCs/Cv设计流量Qp(m3/s)0.02%0.05%0.1%0.2%0.33%0.5%1%2%3.33%17600.453.06700616057405320501047604330389035602、天水电站坝、厂址设计洪水采用流域面积比的0.67次幂的水文比拟法推求天水电站坝、厂址设计洪水流量,幂指数因流域无资料可进行对比分析,目前采用经验值2/3,其成果见表3.1.5-4。表3.1.5-4天水电站坝、厂址设计洪峰流量成果表项目洪峰设计值Qp(m3/s)0.20%0.33%0.50%1%2%3.33%5%10%坝址1330126011901080975892824706厂址14201340127011501040950880750四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》3.1.5.4分期设计洪水⑴分期划分经点绘温泉站历年各月最大流量散布图(附图3-8),可以看出本地区洪水有明显的季节变化规律。每年4月上旬开始,流域进入汛期,5~9月为主汛期,降雨丰沛,暴雨频繁,洪水较大,年最大流量基本上发生在该时期。10月至11月上旬为汛后过渡期,随着降雨减少,洪水也小,11月中旬到次年3月是稳定退水期。根据洪枯水变化规律和施工期安排,将全年划分为主汛期5~9月,汛前过渡期4月,汛后过渡期10月,非汛期2月、3月、11月及时段12月~次年1月,11月~次年3月等8个分期,以供施工设计选用。⑵分期洪水计算主汛期洪水采用年设计洪水,其余时段洪水,根据温泉站洪水资料,以年最大值取样,经频率分析计算,用P-Ⅲ型曲线适线确定统计参数,求得温泉站分期设计洪水(见表3.1.5-5),将温泉站各分期频率曲线点绘在一张图上(见附图3-9),使用部分无交叉现象,成果基本合理。再用水文比拟法推算到天水电站坝址处,面积比指数取经验值,枯水期n=1,过渡期及主汛期取n=0.67。天水电站分期设计洪水成果见表3.1.5-6。表3.1.5-5温泉站分期设计洪水成果表项目分期统计参数各频率设计值(m3/s)Q(m3/s)CvCs/CvP=5%P=10%P=20%P=33.3%P=50%2月22.31.402.583.856.532.317.89.423月60.61.452.523315586.746.724.24月2101.402.579053230516888.75~9月17700.453.03290282023201930159010月4291.352.51580108063035619211月1381.602.556235918893.946.912月~次年1月27.31.152.590.364.941.325.715.1表3.1.5-6天水电站坝、厂址分期设计洪水成果表项目分期坝址各频率设计值(m3/s)厂址各频率设计值(m3/s)5%10%20%33.3%50%5%10%20%33.3%50%2月10.57.084.062.241.1811.57.784.452.461.3四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》3月29.219.410.95.853.0432.121.311.96.433.334月19613275.841.822.120914180.744.523.55~9月81870257848139587174761651242010月39226815788.647.741828516794.350.711月14089.346.823.411.714995.149.824.912.412月~翌年1月11.38.145.183.221.8912.48.945.683.532.083.1.6河流泥沙东里河上中游流域岩性以灰岩为主,植被条件较好,泥沙来源主要为岩石风化和地表侵蚀及开发建设的弃土弃渣。流域内降雨丰、雨季长,洪旱交替,雨季表土在坡面汇流的侵蚀作用下,成为河流泥沙的主要来源。流域无实测泥沙资料,根据《四川省水文手册》多年平均悬移质输沙模数等值线图,查流域多年平均悬移质输沙模数为800t/km2,据此计算流域多年平均悬移质输沙量。推移质泥沙结合流域地形地貌、地质条件及人类活动影响等,按悬移质输沙量的20%计。天水电站坝址多年平均输沙量见表3.1.6-1。表3.1.6-1天水电站坝址多年平均输沙量成果表坝址集雨面积(km2)多年平均输沙量(万t)悬移质推移质总沙量天水145.211.622.3213.94附表3-1天水电站坝址历年逐月平均流量成果表(水文年)单位:m3/s年/月456789101112123年平均1967~19684.0311.57.9012.54.806.014.777.271.580.5030.4223.745.441968~19696.347.482.0918.312.414.910.82.942.051.431.971.876.931969~19709.339.432.9713.31.9619.52.984.680.7320.5320.4830.6395.541970~19713.825.9314.05.963.7418.610.62.312.191.881.762.336.091971~19727.769.4123.36.8411.823.59.916.660.9550.5990.6054.918.831972~19734.2611.38.578.131.3312.63.924.200.8740.6540.9720.8074.811973~19743.156.4712.19.455.9311.55.161.290.8360.7840.9032.635.031974~19755.0824.35.9910.411.28.8813.14.372.421.851.070.9957.541975~19765.534.9919.011.42.678.2219.01.030.5180.3961.281.236.271976~19771.916.886.237.931.151.263.682.050.3040.1330.09261.442.781977~19783.536.121.136.474.990.4221.522.051.060.4430.2810.2692.381978~19791.282.554.7510.61.021.831.021.020.3010.2200.2110.1622.101979~19801.565.253.828.931.7622.81.140.2810.4570.3180.2140.6253.91四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》1980~19811.042.1219.29.228.6910.55.030.5810.4220.2780.7411.104.911981~19826.011.967.5813.47.326.757.370.8650.3330.3120.3760.5294.421982~19831.291.701.2936.415.713.411.37.903.632.462.572.738.431983~19845.885.0814.824.319.316.915.42.620.9260.6160.5580.5738.951984~19850.5901.2818.118.18.7616.77.553.741.570.6830.6340.8136.551985~19863.639.276.8211.65.9413.76.823.911.290.7930.7932.095.571986~19873.485.667.6113.43.889.563.812.111.350.6220.5550.9894.441987~19883.575.457.3231.815.610.14.484.682.051.461.152.027.521988~19891.565.731.978.859.807.224.881.420.8042.251.943.394.181989~19906.604.435.4613.95.408.524.745.772.451.802.812.265.351990~19912.9011.05.926.972.180.9341.711.440.6130.5550.5811.613.061991~19922.437.3213.314.013.710.42.762.392.042.002.195.056.481992~19935.3710.312.912.64.1711.69.991.400.8851.173.354.346.521993~19943.1210.18.599.5517.811.53.118.671.810.8480.7320.8796.431994~19956.184.4315.410.74.876.014.321.393.021.390.9810.9984.981995~19962.661.576.4610.712.54.108.261.390.6050.4630.5001.664.261996~19971.665.5610.36.312.784.693.559.290.6680.7870.7064.074.201997~19982.742.693.3111.42.330.6020.9921.570.4140.4140.5990.7642.341998~19992.817.277.2213.516.60.8531.420.3470.2830.1850.1710.3044.301999~20001.763.072.739.671.921.445.591.610.5030.3300.3270.3332.462000~20010.2311.439.0424.010.94.5114.41.430.6220.4951.080.5325.792001~20021.194.0213.18.992.880.6512.210.9520.5930.5000.5351.333.102002~20033.1510.37.652.976.454.603.252.401.250.7030.7121.183.732003~20044.787.223.6214.48.2616.49.393.672.001.141.071.136.112004~20051.034.398.9111.83.1414.94.374.032.431.111.041.564.902005~20062.623.017.3118.216.27.099.843.101.461.051.771.866.17平均3.486.368.6612.77.489.336.263.051.240.8760.9931.695.203.2水能复核3.2.1径流调节计算(1)径流资料根据温泉站径流系列,采用面积比并考虑降雨量修正推求天水电站坝址径流。温泉站控制流域面积1158km2,由《东里河及邻近流域年降雨量等值线图》(附图3-6)查得天水电站坝址及温泉站以上流域多年面平均雨量,通过面积降雨综合修正推求天水电站坝址径流成果。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》表3.2.1-1天水电站坝址径流计算成果表地名控制流域面积(km2)面平均雨量(mm)雨量修正系数综合修正系数多年平均流量(m3/s)平均径流量(亿m3)温泉水文站1158.015301.01.041.212.993天水电站145.215401.00650.12625.201.643.2.2供水调度原则满月河流域无航运、过木等要求,无承担下游防洪、灌溉、供水等综合利用的能力,因此,天水电站以发电为单一开发目标,兼顾生态环境用水。根据水文计算多年平均流量,并扣除生态用水0.52m3/s,作为本电站引用流量进行计算。3.2.3增效扩容必要性根据天水电站现状,坝址控制流域面积145.2km2,多年平均流量5.2m3/s,多年平均径流量1.640亿m3,装机9.0MW(2×2000kW+2×2500kW),电站引用流量5.5m3/s。原设计年平均发电量4208.6万kW·h,水量利用率较低,未能充分利用水力资源。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》4工程地质4.1工程概况天水电站位于开县东里河中山游,在开~城公路74~78km之间,地理位置东经107°55′48″~108°54′,北纬30°49′30″~31°41′30″,为引水式电站,坝高11m,隧洞全长3170m,设计水头200m,原电站设计装机容量为9000kW(2×2000kW+2×2500kW),本次电站增效扩容后,电站装机容量将达到11300kW(2×2500kW+6300kW)。电站取水坝建在大进区满月乡天水村天水小学之下满月河谷上,有区乡公路通过坝址右岸,距坝址40m,厂址位于满月河与东里河汇合处双河口洪积坡积层一级阶地之上,开城公路经过此地,距厂址约200m,交通较为便利。4.2区域地质概况4.2.1地形地貌天水电站区域属侵蚀溶蚀强切割之高山地形,巍峨险峻,坡陡谷深,山顶海拔高度1300~1400m,相对高差1000m左右,河谷狭窄,多呈“V”字形。河谷仅有零星阶地分布于河床以上3~5m。本区除志留系砂质页岩和泥质粉砂岩为非可溶岩外,主要出露二迭系、三迭系石灰岩,白云岩等可溶性岩石,挡水坝以上地下岩溶较发育,挡水坝以下,区内有两个较大的暗河岩溶,一个在引水坝上游,距大坝约200m,另一个在厂址上游,距厂址约160m的鱼泉溶洞,区内崩塌、冲沟较发育。4.2.2地层岩性天水电站工程区底层岩性出露,从老至新依次为:1、志留系中统徐家坝群(S2xj)主要为砂质页岩,泥质粉砂岩,粉砂质页岩。层厚395m,与上覆底层二迭系铜矿溪组假整合接触。2、二迭系下统(P1)铜矿溪组(P1t):主要为白云质灰岩,泥质灰岩,钙质页岩,钙质页岩,层厚9.2m,与上覆地层栖霞组整合接触。栖霞组(P1q):主要为泥质灰岩,沥青质灰岩,层厚141m,与上覆地层茅口组整合接触。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》茅口组(P1m):主要为厚层状灰岩,中部夹燧石团块及条带,层厚93m,与上覆地层二迭系上统吴家坪组整合接触。吴家坪组(P2W):①王坡段(P2W1):主要为薄层状炭质灰岩,夹薄层状粘土岩,层厚4m,与上覆地层吴家坪段整合基础。②吴家坪段(P2W2):主要为燧石团块灰岩及燧石条带灰岩,层厚138m,与上覆地层长兴组整合基础。长兴组(P2c):主要为薄至中层状灰岩,层厚163m,与上覆地层大隆组整合基础。大隆组(P2d):主要为炭质灰岩,夹灰色薄至中层灰岩,层厚13m,与上覆地层大冶组整合接触。3、三迭系(T)大冶组(T1d):主要为灰岩、白云岩,薄层状灰岩,层厚209m,与上覆地层嘉陵江组整合基础。嘉陵江组(T1j):主要为灰岩、泥质灰岩、块状角砾岩、白云岩,层厚223m(未测至顶),与上覆地层为角度不整合接触。4、第四系崩坡、塌滑、洪积层主要为亚粘土、亚砂土、角砾质土、碎石、漂石、孤石,层厚0~30m。4.2.3地质构造4.2.3.1区域地质构造天水电站区域位于南大巴山帚状构造体系,中部弧形挤压带,石矿坝~天子域复背斜核部南东段,整个背斜南部开阔,东段明显收敛。呈西南凸出的弧形,核部地质为志留系中统徐家坝群(S2xj)砂质页岩,泥质粉砂岩,粉砂质页岩,岩层倾角较陡(58°~76°),倾向北东天子域附近,底层直立较陡,区内褶皱较发育。该背斜南西相邻红花~龙洞冲断背斜。出露红花~关庙之间,背斜构造由北东30°急转向近东西偏转,向东南收敛,岩层倾角较陡,约50°左右,北东邻满月冲断向斜,轴部最新地层为嘉陵江组(T1j)灰岩,构造线由北西60°转为近东西向,倾向南西,倾角45°~65°,满月亚扭性断层,发育于弧形构造收敛端,上下盘级褶曲发育,该断层延伸经满月至哨口,距大坝约2km,对工程无影响。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》4.2.3.2地震据历史资料记载,电站区域内未发现过灾害性地震,根据GB18306-2001《中国地震动参数区划图》,场地50年超越概率10%一般场地条件下的基岩地震动参数为:地震动峰值加速度小于0.05g,对应基本地震烈度Ⅵ度,场地地震动反应谱特征周期0.35s。4.2.4水文地质条件天水电站区域水文地质条件受地质地貌条件控制,主要为志留系砂质页岩、二迭系铜矿组、吴家坪组中的铝土岩,炭质页岩夹煤、粘土岩等,为多层状隔水层。二迭系、三迭系灰岩、白云岩、白云质灰岩、泥质灰岩、泥灰岩为含水层或若含水层,地下水类型主要为碳酸盐岩裂隙溶洞水。区内岩溶水较发育,如引水坝上游200m处即出露一暗河溶洞水,据观测资料,枯水季节流量为0.5m3/s,雨季达0.8m3/s,,动态变化不大,还有厂址上游约160m处,含水层石灰岩与相对隔水层泥灰岩的界面上出露一暗河岩溶水,为鱼泉长流水。两处岩溶管缝水同在满月河谷以管缝形式集中排出,为地下水补给河水,两处相距约4.5km,溶洞水在河谷右岸,鱼泉水在河谷左岸,主要靠接受大气降水补给,但双河口以上东里河流域比满月河大,而枯水季节河水流量却比满月河小,说明满月河接受补给面积大,区内地下分水岭大于地表分水岭,且不受地表水控制。4.2.5不良地质现象根据地质调查,厂房东侧后边坡为岩土混合边坡,坡度大,岸坡陡峻。高程在480~490m以下为土质边坡,坡体组成物质主要为崩坡堆积体(Q4col+dl)之粘土夹碎块石,边坡稳定性差,高程490m以上为岩质边坡,边坡倾斜方向与岩层走向一致,坡角大于倾角,其组合条件对边坡稳定不利。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》5工程任务和规模5.1等级划分及洪水标准5.1.1原工程等级及洪水标准天水电站位于重庆市开县大进区满月河上,电站原设计引用流量为5.5m3/s,设计水头200m,电站装机容量为9.0MW。据《水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)》规定,本电站属Ⅴ等小(2)型工程,主要及次要建筑物均为5级。首部枢纽拦河大坝为混凝土底格栏栅坝,大坝高15m,大坝设计洪水标准为二十年一遇,校核洪水标准为一百年一遇。消能防洪建筑物设计洪水标准为十年一遇。厂房枢纽防洪堤设计洪水标准为二十年一遇,校核洪水位五十年一遇。5.1.2改造后工程等级及洪水标准本次增效改造后,电站装机将达到11.3MW,电站设计引用流量6.7m3/s,复核后设计水头仍为200m,据《水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)》规定,改造后电站属Ⅳ等小(1)型工程,主要建筑物等级为4级,次要建筑物等级为5级。首部枢纽拦河大坝设计洪水标准应提高至三十年一遇,校核洪水标准提高至两百年一遇。消能防洪建筑物设计洪水标准为十年一遇。防洪标准提高以后,经复核,底格拦拦栅坝抗滑稳定能满足规范要求,防洪标准的提高对大坝结构安全无影响。厂房枢纽防洪堤设计洪水标准提高至三十年一遇,校核洪水标准为一百年一遇。防洪标准提高以后,经复核,在此标准下设计洪水水位为453.88m,校核洪水水位为454.30m,堤顶高程满足此标准下的防洪要求。5.2工程任务满月河流域无航运、过木等要求,无承担下游防洪、灌溉、供水等综合利用的能力,因此,天水电站以发电为单一开发目标,兼顾生态环境用水。5.3特征水位本流域河谷深切,河道比降大,是典型的山区性河流,流域面积小,坝前已被淤平,结合本工程水库库容条件、所在地区的电网现状及网内电源情况分析,本电站仍以无调节方式开发。本电站采用无压方案引水发电,电站水头取决于压力前池水位,因此,水库水位选择主要依据满足电站发电引水要求、节约工程投资等原则进行。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》5.3.1正常蓄水位本电站任务单一,为水力发电,水库水位选择不涉及其它综合利用。首部水库为狭窄的河道型水库,水库库区人烟稀少,其淹没损失很小,水库正常蓄水位的选择不受库区淹没损失的制约。本电站首部枢纽拦河坝为底格栏栅坝,原坝顶高程为664.47m,坝前已淤平,正常蓄水位即664.47m,本次电站改造不改变正常蓄水位。5.3.2死水位本电站首部枢纽大坝为底格栏栅坝,未设冲沙闸,大坝运行多年,坝前已淤平。5.3.3前池水位原电站前池正常水位为657.0m,电站引用流量加大后,防止隧洞末端水深提高,加大隧洞断面。隧洞水面线计算,改造后,前池正常水位仍为657.0m。5.3.4下游水位根据厂房布置、尾水断面水位流量关系曲线及机组特征,本电站正常尾水位为447.90m。5.3.5水头损失经分析,天水电站综合水头损失采用公式Δh=0.17×Q2进行计算,式中Q为电站发电引用流量。水能计算时,采用水头损失公式计算不同发电流量的水头损失值。最大水头损失为9.1m。5.3.6综合出力系数水能计算按本电站水文成果多年平均流量进行,根据电站不同机组机型,模型曲线,结合发电效率,电站综合出力系数取8.2~8.3。5.4装机容量选择5.4.1径流计算根据温泉站径流系列,采用面积比并考虑降雨量修正推求天水电站坝址径流。温泉站控制流域面积1158km2,由《东里河及邻近流域年降雨量等值线图》(附图3-6)查得天水电站坝址及温泉站以上流域多年面平均雨量,通过面积降雨综合修正推求天水电站坝址径流成果见表5-1。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》表5-1天水电站坝址径流计算成果表地名控制流域面积(km2)面平均雨量(mm)雨量修正系数综合修正系数多年平均流量(m3/s)平均径流量(亿m3)温泉水文站1158.015301.01.041.212.993天水电站145.215401.00650.12625.201.64根据水文计算多年平均流量成果,计算时扣除生态用水0.52m3/s,作为本电站引用流量进行计算。5.4.1装机容量选择根据本水电站的特点,并参照目前该流域已建、拟建的同类型电站的装机年利用小时数,装机容量拟定1.0MW、11.3MW和13.0MW三个方案进行动能经济比较,各方案机组按照实际情况考虑,装机容量方案动能经济指标详见表5-2。表5-2装机容量方案动能指标表项目单位方案一方案二方案三装机容量MW1011.313前池正常水位m657657657正常尾水位m447.90447.90447.90多年平均年发电量万kW·h475451335527其中:丰水期电量(6月~10月)万kW·h317334873834平水期电量(5月、11月)万kW·h9419891027枯水期电量(12月~4月)万kW·h640658665装机年利用小时h475445434251保证出力MW0.991.01.1最大水头m208.11208.11207.71最小水头m199.51199.05198.31全年加权平均水头m204.62204.48204.29汛期水头m203.08202.84202.84额定水头m200200200引用流量m3/s6.106.707.80四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》静态总投资万元3805.74116.75361.7单位千瓦投资元3805.73643.14124.4单位电能投资元/kW·h0.80010.80201.04静态总投资差万元3111245多年平均年发电量差万kW·h378.7393.6装机容量差MW1.31.7补充单位千瓦投资元23923154补充单位电能投资元/kW·h0.82133.16补充装机利用小时数h29132315(1)从表5-2分析,装机容量从10.0MW增加到11.3MW,多年平均年发电量增加378.7万kW·h;装机容量从11.3MW增加到13.0MW,多年平均年发电量增加393.6万kW·h,但需改造取水口、引水隧洞、压力前池、压力管道及发电厂房,改造工程量大,投资较大,补充单位电能投资达3.16元/kW·h。从能量指标和经济指标分析,装机容量不宜过大。(2)各比较方案的容量、电量在电力系统中均能发挥作用,从电站在电力系统中的作用分析,装机容量适当增加是适宜的。(3)从补充装机利用小时数分析,装机容量从10.0MW增加到11.3MW,为2913h;装机容量从11.3MW增加到13.0MW,补充装机利用小时数偏为2315h,因此装机容量11.3MW较为合理。综上所述,从电站在系统中的作用和动能经济指标及合理利用水能资源,经综合分析推荐本电站装机容量为11.3MW。5.5机组机型、台数5.5.1机组机型选择本水电站最小水头为199.05m,最大水头为208.11m,额定水头200m。根据本电站运行水头变化范围及国内外水轮机的生产制造情况,选定水轮机HLA546-WJ-95,SFW6300-6/2250,详见机组改造相关章节。5.5.2机组台数选择四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》根据本电站的装机容量、厂址的地形地质条件、枢纽布置要求,电站运行灵活性和运输条件等因素分析,拟定了将老旧的3#、4#机组改造为一台和两台进行比较,即装机总台数为三台机组与四台机组两个方案。各方案的动能经济指标比较见表5-3。表5-3本电站机组台数选择动能经济指标比较表项目单位方案一方案二机组台数台2+12+2机型改造后HLA546-WJ-95改造后HLA546-WJ-70装机容量MW11.311.3单机容量MW2×2.5+6.32×2.5+2×3.15多年平均年发电量万kW·h51335128装机年利用小时h45434538最大水头m208.11208.06最小水头m199.05199.06全年加权平均水头m204.48204.48汛期平均水头m202.84202.84额定水头m200200发电流量m3/s6.706.70静态总投资差万元0+92多年平均年发电量差万kW·h0-5从动能经济指标可见,方案二比方案一静态总投资多约92万元,电量少5万kW·h,本电站装机3台经济指标明显高于装机4台。综上所述,本电站推荐装机2×2.5+6.3MW三台机组较为合理。5.7水轮机额定水头本电站为径流式电站,水头运行范围199.05~208.11mm。考虑到本工程在重庆电力系统中起到容量和电量的作用,且变幅很小,选额定水头为200m。额定水头的保证率为90%,在平水期和枯水期工作水头都满足额定水头,并且按水机所选型号,其运行工况点也在高效区,可见额定水头200m是较为合适。5.8输水道尺寸5.8.1引水隧洞的选择原隧洞设计为城门洞型无压引水隧洞,洞宽1.8m,直墙段高1.8四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》m,圆拱段高0.9m,总高2.7m,圆拱半径为0.9m,拱中心角为180°,改造后,底板高程保持不变,隧洞边墙及顶拱尺寸扩大20cm。改造后隧洞顶部超过达到0.95m>0.4m,同时顶部净空断面为27%>15%,也满足规范设计净空及断面要求。5.8.2压力管道尺寸的拟定本电站总装机容量11.3MW,总引用流量6.7m3/s,额定水头200m。经现场检查,3、4#机组管道由于修建时防腐较差,管道运行多年后锈蚀较为严重,部分管段已处于安全隐患下运行,亟待进行改造。结合电站引用流量相应压力管道经济流速和引水线路的地质地形及施工条件分析,改造拟定三个压力管道管径方案进行动能经济比较,三个压力管道直径分别为1.1m、1.2m、1.3m。本阶段推荐1.2m的管径,三个方案的装机容量均按11.3MW考虑,计算见表5-4。表5-4压力管道尺寸选择各方案动能经济指标表项目单位方案一方案二方案三压力管道直径m1.2+1.11.2+1.21.2+1.3压力管道流速m3/s4.43.42.8最大水头m208.11208.11208.11最小水头m197.48199.05199.93全年加权平均水头m203.82204.48204.85汛期加权平均水头m201.74202.84203.45额定水头m200200200多年平均年发电量万kW·h511851335137装机年利用小时h452945434546静态总投资万元4103.74116.74129.7单位电能投资元/kW·h0.80180.80200.8039静态总投资差万元1313多年平均年发电量差万kW·h15.03.7补充单位电能投资元/kW·h0.86553.52055.8.3压力管道尺寸选择意见(1)从表5-4可以看出,随着压力管道管径的增加,年发电量逐渐增加,说明适当增加引水道尺寸是有利的。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》(2)从经济指标看,各方案的单位电能投资随着管径的增加而增加。压力管道管径从1.1m增加到1.2m,增加年发电量为15万kW·h,投资增加13万元,其补充单位电能投资为0.8655元/kW·h,单位电能指标不高,说明管径增大是可行的;管径从1.2m增加到1.3m,增加年发电量为3.7万kW·h,投资增加13万元,其补充单位电能投资高达3.5205元/kW·h,说明增大管径是不利的。综上所述,本电站压力管道直径选定为1.2m是合适的。5.9水库泥沙冲淤分析本电站采用底低坝取水,正常蓄水位664.47m,最大坝高15.0m,电站运行多年,坝前以淤平。5.10电站指标本电站装机容量11.3MW(两台冲击式机组和一台混流式机组)。经水能计算,多年平均年发电量为5133万kW·h,枯水期电量658万kW·h,保证出力1.0MW,年利用小时4543h。本电站主要动能指标见表5-5。流量保证率曲线见附图5-1、水头保证率曲线见附图5-2、出力保证率及电量累积曲线见附图5-3、4,丰、平、枯代表年逐日出力过程线见附图5-5~7,丰、平、枯代表年逐日水头过程线见附图5-8~10。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》表5-5本电站动能指标表项目单位指标坝址控制流域面积km2145.2坝址多年平均流量m3/s5.2前池正常蓄水位m657.00正常尾水位m447.90装机容量MW11.3保证出力MW1.0多年平均年发电量万kW·h5133其中:丰水期电量(6月~10月)万kW·h3487平水期电量(5月、11月)万kW·h989枯水期电量(12月~4月)万kW·h658装机年利用小时h4543机组台数台3单机容量MW2×2.5+6.3水轮机组机型CJA237-W-115/2×13HLA546-WJ-95发电机组机型SFW2500-12/2150SFW6300-6/2250最大水头m208.11最小水头m199.05全年加权平均水头m204.48汛期加权平均水头m202.84额定水头m200电站引用流量m3/s6.70四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》6增效扩容改造设计6.1水工建筑物改造6.1.1首部枢纽改造设计现场查看,底格栏栅坝下游坝面挑流鼻槛部分因水流冲刷已出现5~15cm深冲坑。如任其发展,必将加速破坏坝体结构,本次改造拟凿掉表面坝体混凝土50cm,然后采用电钻打φ16锚筋,锚筋间排距为50cm,锚筋长160cm,锚入坝体混凝土100cm,修补混凝土采用C30抗冲耐磨细石砼,砼表面配一层φ12@20cm钢筋网片,钢筋网与原坝体坝面钢筋网及锚筋连接。6.1.2引水系统水力改造设计6.1.2.1改造设计原隧洞设计为城门洞型无压引水隧洞,洞宽1.8m,直墙段高1.1m,圆拱段高0.9m,总高2.7m,圆拱半径为0.9m,拱中心角为180°,隧洞过流能力按下式计算:表6.1-1改造前隧洞过水力学计算成果niH(m)(m2)χ(m)R(m)Cv(m/s)Q(m3/s)0.0160.0012.674.427.50.5957.241.536.7通过以上计算知原设计断面在水深2.67m时,设计过流能力可达6.7m3/s,此时过流断面A=4.39m2,洞顶净空断面面积为0.09m2,净空断面面积占隧洞总断面面积的2%,过流面以上净空高度为0.03m,不满足《水工隧洞设计规范》(SL279-2002)中对无压隧洞水面以上净空高度(0.4m)及净空面积(15%)的相关要求,需进行改造。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》本次隧洞改造须遵循以下原则:1、隧洞过流能力可以满足改造后引用流量要求;2、满足施工要求。在以上原则指导下通过多次试算,并考虑施工所需最小尺寸,确定技改方案如下:底板高程保持不变,隧洞边墙及顶拱尺寸扩大20cm。改造后隧洞水面以上净空高度达到0.95m,大于0.4m,同时顶部净空断面占总断面的27%,大于15%,满足规范设计净空及断面要求。表6.1-2改造后隧洞水力学计算成果niH(m)(m2)χ(m)R(m)Cv(m/s)Q(m3/s)0.0160.0011.954.296.10.7058.941.566.76.1.2.2改造后衬砌结构计算改造段隧洞穿过岩层主要为两类,分别为砂质页岩、泥灰岩。表6.1-3围岩结构主要参数表岩石名称岩体重量(t/m3)围岩分类坚固系数f弹性抗力系数K0Mpa/cm2E0(GPa)μ砂质页岩2.63IV51520.4泥灰岩2.433530.5分别对以上两种类型围岩衬砌结构进行内力计算1、砂质页岩段衬砌结构内力如下:四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》2、泥灰岩段衬砌结构内力如下:四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》6.1.3前池及压力管道土建工程改造设计根据第二章节对引水管道分析,天水电站3、4#机组厂房改建后,压力管道也需要重新更换。一、管道管径确定管道水头损失按下式计算:经计算,并参照1、2#机组管径值,确定改建机组引水管道主管内径为1.2m,流速为3.28m/s。二、管壁厚度计算管壁厚度按下式计算:四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》根据计算,考虑2mm的锈蚀余量,最终确定管材壁厚如下:第一段,长100.39m,壁厚为8mm,第二段,长56.99m,壁厚为10mm,第三段长度72.87m,壁厚12mm,第四、五、六段长144.87m,壁厚为14mm。6.1.4厂房改建现场查看,3、4#机组厂房比较老旧,有安全隐患,同时,根据改造方案中动能章节的机组台数比较,改造后为3台机组,考虑到方便电站的运行和统一调度,节约运行、管理成本,因此,需将老厂房拆除后进行改建,改建厂房布置在1、2#机组厂房旁边,与1、2#机组厂房连接为一整体,方便电站的运行管理,同时对整个厂房进行外装修,达到美观、大方的效果。改建机组厂房布置于原1、2#机组厂房下游位置,与1、2#机组厂房练成一整体,改建后3#机组厂房建筑面积323m2,厂房长20m,宽16.15m,高12.65m,厂内安装一台6300kW卧式机组,机组轴线与厂房轴线平行,机组上游布置有阀坑,下游布置风道。因厂房扩容改造后,原副厂房尺寸已不足以布置新机组开关柜,故须重新改建一副厂房,副厂房布置在原3、4#机组厂房位置,改建副厂房建筑面积220.25m2,副厂房长27.88m,宽7.9m,高10m,副厂房为两层框架结构,第一层高5m,布置有35kV高压开关室,第二层高5m,布置有中控室和6kV/10kV开关室及厂用电室。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》6.2机电设备改造6.2.1水轮发电机组及其辅助设备天水电站本次增效扩容改造方案为保留原1、2#机组及辅助系统设备,原3、4#机组装机容量扩至1×6300kW(扩建后命名为3#机组),将原3、4#机组老旧厂房拆除后进行改建,改建厂房与1、2#机组厂房连接为一整体,3#机组的控制纳入1、2#机组综合自动化系统,统一管理,提高电站自动化水平,做到“无人值班,少人值守”。因此,本章节仅对原3、4#机组扩建为3#机组后的方案进行阐述。6.2.1.1水轮机改造6.2.1.1.1扩建3#机组基本参数(1)水位前池正常水位657.00m前池最高水位657.50m(2)水头最大水头208.11m额定水头200.00m最小水头199.05m(3)厂区气象条件多年平均气温15.4℃极端最高气温38.6℃极端最低气温5.8℃(4)流量多年平均流量5.2m3/s(5)发电效益保证出力(Np(90%))1.0MW多年平均发电量5133万kW·h年利用小时数4543h装机容量11.3MW装机台数3台(2×2.5+1×6.3MW)四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》6.2.1.1.2水轮机选择根据掌握的水轮机模型转轮资料和相关厂家提供的资料,适合本水头段的转轮有HLA542,HLA543,HLA546三种转轮进行比较,各模型转轮的参数比较见表6.2.1-1,经计算,各原型水轮机的参数比较见表6.2.1-2。表6.2.1-1水轮机模型转轮主要参数比较表型号HLA543HLA542HLA546使用水头(m)~400~400~310最优工况n10(r/min)62.562.062.3Q10(m3/s)0.1950.190.2η(%)92.192.592.54ns(m·KW)838184限制工况Q10(m3/s)0.3030.2970.385η(%)86.085.283.0σ(m)0.0420.0420.075ns(m·KW)10098110叶片数长13,短13长15,短15长15,短15表6.2.1-2原型水轮机主要参数比较表项目单位方案一方案二方案三水轮机型号HLA543-LJ-95HLA542-LJ-100HLA546-LJ-95发电机型号SF6300-6/2250SF6300-6/2250SF6300-6/2250额定水头m200装机容量MW1×6.3转轮直径cm9510095额定转速r/min100010001000额定流量m3/s3.793.813.63空蚀系数0.020.0280.025吸出高度m+4.7+2.78+3.5额定工况单位转速r/min67.1870.7167.18单位流量m3/s0.2970.270.285效率%87.887.391.6最大水头额定出力工况单位转速r/min65.969.365.9单位流量m3/s0.2730.2450.265效率%87.990.392.7最小水头额定出力工况单位转速r/min63.770.967.3单位流量m3/s0.3010.2720.287效率%87.687.291.5四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》从表6.2.1-1中可以看出,三种转轮模型转轮参数较为接近,但从表6.2.1-2中可以看出,原型水轮机效率HLA546最高,HLA543和HLA542均较低;从三种转轮的模型曲线和运行区域看,HLA546和HLA543能在高效区运行,HLA542运行区域偏离了最优工况区;根据三种转轮在额定点的气蚀系数相比,HLA543抗汽蚀性能较强;三种方案水轮机转轮直径差别不大,因此,重量差别不大,价格差别不大。从最大水头额定出力工况和最小水头额定出力工况点的效率结合在曲线上的运行范围来看,HLA546转轮效率变化较平缓,平均效率较高,可获得更多的电量。综上所述,本阶段转轮推荐HLA546。下阶段机组招标时,将综合各厂投标转轮运行稳定性、效率及汽蚀性能等指标选用合适的水轮机转轮;同时,为增加转轮抗气蚀、抗泥沙磨损的性能,建议水轮机转轮整体采用06Cr13Ni4Mo不锈钢材质制造。6.2.1.2改造前后水轮机性能比较水轮机转轮改造前和改造后性能比较见表6.2.1-3。表6.2.1-3改造前后水轮机主要参数比较表项目单位改造前(仅列原3、4#机组参数)改造后水轮机型号HL100-WJ-60HLA546-WJ-95发电机型号TSW143/69-4SF6300-6/2250额定水头m200200装机容量MW2×2.01×6.3转轮直径cm6095额定转速r/min15001000额定流量m3/s2×1.223.63额定出力kW2×21106528.5空蚀系数0.030.025吸出高度m+2.3+3.5机组安装高程m449.2450.84额定工况单位转速r/min63.667.18单位流量m3/s0.2390.285效率%88.1591.6从表6.2.1-3可以看出,水轮机转轮改造后,额定点效率增加3.5%左右,提高了水能利用率,水轮机安装高程可提高1.6m,扩建后的水轮机转轮整体采用06Cr13Ni4Mo材质的不锈钢转轮,因此,大幅度提高了水轮机的抗气蚀、抗泥沙磨损的性能。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》6.2.1.3水轮发电机改造根据水轮机改造方案,配套改造发电机的参数如下:型号:SFW6300-6/2250额定功率:6300kW额定容量:7875kVA额定效率:96.5%额定电压:6300V额定电流:721.7A额定功率因数:0.8(滞后)额定频率:50HZ相数:3额定转速:1000r/min飞逸转速:1600r/min表6.2.1-4改造前后水轮发电机主要参数比较表项目单位改造前改造后发电机型号TSW143/69-4SFW6300-6/1730数量台21额定功率kW2×20006300额定效率%9596.5额定电压V63006300额定电流A252721.7额定功率因数0.8(滞后)0.8(滞后)额定频率Hz5050相数33额定转速r/min15001000飞逸转速r/min23821600改造前水轮发电机组额定工况综合效率为83.74%,改造后水轮发电机组额定工况综合效率为88.4%,可提高4.66%。6.2.1.4水机辅助设备改造6.2.1.4.1调速系统改造四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》原3、4#机组调速器为纯机械液压式调速器,运行时间长达26年,技术落后,自动化水平低,运行、检修、维护成本较高。因此,对调速器进行整体更换,调速器额定油压采用6.3MPa。本次改造采用微机调速器,自带囊式蓄能罐,可自动补气,省去电站的中压气系统;微机调速器采用可编程控制器作为调节控制核心,调节器控制规律采用并联PID调节规律;调节器采用彩色液晶触摸屏+可编程控制器的构成模式。利用可编程控制器作为调节控制核心,保证调节器的高可靠性;用彩色液晶触摸屏作为人机交互“界面”,不但提高整机性能,而且方便运行及维护;调速器采用交、直流同时供电,互为备用的供电方式,不需配置不间断电源;调速器带通讯接口,电站改造后的综合自动化系统可对调速器进行远程监视与控制,实现电站“无人值班、少人值守”的运行方式。更换后的调速器型号:YWT-1000-6.3型微机调速器。6.2.1.4.2进水阀改造本次改造方案为扩建3#机组,将进水阀整体更换,电站最大水头超过200m,为提高电站的安全性,减小水头损失,采用储能式液控球阀,配套液压站(自带囊式储能器)及PLC控制柜,在电站动力电源故障或水轮机导叶不能关闭时,阀门按先快后慢的程序自动关闭阀门,达到消除水锤,截断水流的目地,以保证电站的安全运行。更换后的进水阀参数:型号:QF-1200-WY-40,DN1200mm型式:储能式液控球阀数量:1台公称通径:DN1200mm额定压力:PN4.0MPa操作油压:6.3MPa开启时间:20~120秒,可调快速关闭阶段:3~50秒,可调慢速关闭阶段:15~70秒,可调6.2.1.4.3油系统改造1、透平油系统四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》由于电站对外交通方便,机组用油量较小,且为卧式机组,加油方便,4台机组均采用手动加油,仅设有加仑油桶,供添油时使用,可不设其它油系统设备。2、电站原设有2个4m3的绝缘油罐及油处理设备,本次扩容改造后,原绝缘油系统设备可满足需要,本次不需改造。6.2.1.4.5水系统改造1、供水系统原供水系统为技术供水、消防及生活用水。在主厂房后山坡建有200m3的清水池,在压力钢管下端距前池落差180m处设DN200mm取水管,经小电站75kW冲击式水轮机消能后进入清水池。小电站机组与技术供水同步运行,小机组尾水直接排入清水池,清水池再供至电站各用户。现状分析:电站现供水方式在保证了供水可靠的同时,兼顾了长期运行的经济性,方案合理,本次改造为1台6300kW机组后,机组用水量与原3、4#机组2台机的用水量基本相同,因此,可将原供水系统管路接至扩建后的3#机组,改建相应的管路、阀门及自动化元件等,但小电站机组运行多年,设备老化,技术落后,水轮发电机组效率较低,该小电站为常规控制,需长期设置一名运行人员,运行成本较高,可提高其自动化程度,使其充分发挥效益。更换后的小电站机组参数:(1)、水轮机型号:CJA475-W-55/1×3.0额定水头:180m额定流量:0.052m3/s额定转速:1000r/min额定出力:83.3kW(2)、发电机型号:SFW75-6/65额定功率:75kW电压:400V电流:135A频率:50Hz四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》转速:1000r/min相数:3接线:Y功率因数:0.82、排水系统电站本次扩容改造后,3#机组与1、2#机组布置在同一厂房,但如要利用1、2#机组集水井,管路布置困难,且不易施工,因此,本次改造方案为扩建一有效容积为30m3的集水井,布置在安装间端头,除可汇集3#机组的机坑渗漏水和发电机空冷器冷凝水,还可做为3#机组的检修集水井,设两台排水泵将水排至下游。扩建集水井排水泵参数:型号:IS125-100-165B额定流量:50m3/h额定扬程:20m数量:2台运行方式:一主一备6.2.1.4.6气系统改造1、低压气系统原3、4#机组制动采用调速器取油,经减压阀供给机组制动,因此,低压气系统主要用于风动工具、检修吹扫等,与1、2#机组共用移动式低压空压机。本次扩建3#机组,机组制动可在调速器压力油罐取油,经减压阀后供至机组制动器,因此,不需制动供气;3#机组与1、2#机组同厂房,检修、吹扫时可与1、2#机组共用移动式空压机。2、中压气系统电站本次改造后,调速器和进水阀的油压装置均自带囊式蓄能罐,可自动补气,因此,可省掉电站的中压气系统,不需要对中压气系统进行改造。6.2.1.4.7起重机械改造扩建3#机组与1、2#机组同厂房布置,1、2#机组起重机额定起重量为10t,改造后的3#机组最重件约16t,因此,须更换起重机,更换后的起重机参数如下:四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》型号:QD20/5t-9.7m跨度:9.7m主钩额定起重量:20t副钩额定起重量:5t主钩起升高度:12m副钩起升高度:12m6.2.1.4.8油、水、气系统管路及附件改造原油、水、气系统明敷管路、管件、阀门等存在不同程度的锈蚀,渗水、漏水等情况,本次改造对锈蚀严重的管路、管路附件、阀门均采取更换措施,下阶段对需更换的管路及附件等进行详细调查,提出实施方案;同时,扩建3#机组需增加辅助系统管路及阀门。6.2.2电气设备6.2.2.1电气主接线根据水机等相关专业提供资料,改造后电站装机2×2500kW的机组不变,将原来2×2000kW改造成1×6300kW;另外根据业主提供资料,外来的各条线路的容量也增大,分别为天园线:1600kW;天泉线:5000kW;天小线:3100kW;天鑫线:1420kW。根据现场情况本次改造原则为2004年投运的2台2500kW机组和110kV升压站的电气设备和接线方式基本不变。考虑到改造为1台机组,故主接线发电机出口侧采用发电机变压器组单元接,35kV侧和10kV侧接线方式维持原来接线方式不变。厂用电接线考虑为整个电站用一套厂用电系统,设置2台变压器,一台接于2×2500kW的机组发电机出口侧母线上,一台接于35kV母线上。正常时两台变压器单独供电,一台故障时由另一台供全厂负荷。所以厂用电400V侧采用单母线分段的接线方式。6.2.2.2短路电流计算①计算依据本电站基准容量100MVA,基准电压为平均电压,接入红花电站的110kV母线上短路电流为6.10kA,线路导线LGJ-120,长度15km进行计算。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》②短路点选择为了校验天水电站改造部分各电压级所选电气设备在三相短路时,各支路电气设备是否满足动、热稳定要求,须选择个电压级短路电流最大的点进行短路电流计算。本计算没考虑天泉、天圆线上小容量机组对短路电流的影响,且考虑35kV断路器合上,由110kV侧上网;计算选择短路电流点位35kV母线上d1点,改造机组发电机出口母线上短路电流为d2点,10kV母线上为d3点,原来1~2号发电机出口母线上为d4点,110kV线路上为d5点。短路电流计算接线图如下:短路电流计算图d1点短路的短路电流结果表回路分支额定电流(kA)计算电抗0(s)0.10.224ich(kA)Ich(kA)QdtKa4sIz"(kA)I0.1(kA)I0.2(kA)I2(kA)I4(kA)系统1.561.351.161.161.161.161.16天水1~2F0.100.430.250.220.210.250.26天水3F0.120.340.420.330.320.330.35合计1.831.711.691.741.774.7913.3913.40四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》d2点短路的短路电流结果表为回路分支额定电流(kA)计算电抗0(s)0.10.224ich(kA)Ich(kA)QdtKa4sIz"(kA)I0.1(kA)I0.2(kA)I2(kA)I4(kA)系统9.162.493.683.683.683.683.68天水1~2F0.570.302.131.731.681.691.71天水3F0.720.263.092.432.342.262.23合计8.907.847.707.627.6223.9414.78316.84d3点短路的短路电流结果表为回路分支额定电流(kA)计算电抗0(s)0.10.224ich(kA)Ich(kA)QdtKa4sIz"(kA)I0.1(kA)I0.2(kA)I2(kA)I4(kA)系统5.501.134.854.854.854.854.85天水1~2F0.340.361.050.890.880.930.97天水3F0.430.281.721.381.331.311.31合计7.627.127.067.097.1319.9712.04232.26d4点短路的短路电流结果表为回路分支额定电流(kA)计算电抗0(s)0.10.224ich(kA)Ich(kA)QdtKa4sIz"(kA)I0.1(kA)I0.2(kA)I2(kA)I4(kA)系统9.160.8211.1711.1711.1711.1711.17天水1~2F0.570.262.451.921.861.791.77天水3F0.720.362.231.891.851.982.04合计15.8514.9814.8814.9414.9842.6426.311004.89d5点短路的短路电流结果表为回路分支额定电流(kA)计算电抗0(s)0.10.224ich(kA)Ich(kA)QdtKa4sIz"(kA)I0.1(kA)I0.2(kA)I2(kA)I4(kA)系统0.5020.133.863.863.863.863.86天水1~2F0.030.340.090.080.080.090.09天水3F0.040.480.090.080.080.090.10合计4.044.024.024.044.0510.586.3865.286.2.2.3主变压器由于装机容量和外来容量均发生变化,原来变压器容量不满足要求要进行更换,根据业主意见和现场了解,维持2004年改造所配SFS9-16000/110四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》变压器不变,其余更换后的变压器相关参数如下:2#变压器三相双绕组铜线圈无载调压升压变压器型号:SF11-8000/35额定电压:38.5kV额定频率:50Hz额定容量:8.0MVA阻抗电压:8变比:38.5±5%/6.3kV调压方式:无载调压联结组别:Y,d113#变压器三相双绕组铜线圈无载调压升压变压器型号:SF11-10000/35额定电压:35kV额定频率:50Hz额定容量:10.0MVA阻抗电压:8变比:35±5%/10kV调压方式:无载调压联结组别:Y,d116.2.2.4其他电气设备本电站改造后的运行管理模式为“无人值班,少人值守”,因此电站改造设计时考虑主要电气设备选择原则为:在满足正常运行、海拔高程、短路和过电压等各种要求的前提下,选择有成熟运行经验、技术先进、运行维护方便和经济合理的产品。6.2.2.4.16.3kV配电装置根据发电机回路的额定电压和额定电流,发电机电压配电装置由原来的GG开关柜更换为KYN28A四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》-12型金属铠装手车开关柜,柜内配置ZN65-12型真空断路器。所选断路器和柜体均满足所在回路热稳定、动稳定要求。6.2.2.4.2励磁装置从目前国内的情况来看,水轮发电机组多采用自并励可控硅静止励磁装置,这种励磁方式具有接线简单、可靠性高、反应速度快等优点。它的缺点主要是在机组近端发生三相短路时,励磁电源电压(即发电机机端电压)明显下降,强励能力受到限制。但是只要在设计中适当选取励磁顶值倍数和保护方式,仍能满足系统的稳定的要求。因此,改造后电站机组的励磁系统拟采用自并励的励磁方式。目前广泛采用的励磁调节器有模拟式和数字式(即微机式)两种。数字式调节器产品已在水电站中得到广泛运用,且运行情况良好。它的优点是结构紧凑,调节性能好,反应速度快,参数的修改整定方便,其总体功能也优于模拟式的产品。考虑到改造后电站的控制系统按计算机监控方案设计,采用数字式调节模拟式调节有利于与计算机系统接口。提高控制系统的灵活性和可靠性,因此推荐采用数字式的励磁调节器:为保证机械的安全可靠运行,拟采用双通道配置,两个独立通道互为备用,正常运行时,备用通道自动跟踪工作通道,当工作通道故障时,能自动无干扰地切换到各用通道,具有在线手动和自动切换及恒压、恒流、恒无功、恒功率因数功能。从而保证了励磁系统的可靠性。起励方式采用直流电源起励和残压起励,励磁变压器采用户内干式三相变压器,整流器采用三相桥式全控整流电路可工作在整流或逆变状态,灭磁方式为正常停机时采用逆变灭磁,事故停机时采用灭磁开关加非线性电阻灭磁。6.2.2.4.3厂用变压器厂用供电变压器均更换为三相双卷环氧树脂浇注干式变压器,以利于电气设备布置,且降低火灾的危险。1#厂用变压器型号:SC11-250/6.3额定容量:250kVA额定变比:6.3±5%/0.4kV阻抗电压:Uk%=4连接组别:Yyn0四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》2#厂用变压器型号:SC11-250/35额定容量:250kVA额定变比:38.5±5%/0.4kV阻抗电压:Uk%=4连接组别:Yyn06.2.3自动化系统6.2.3.1自动控制6.2.3.1.1监控系统方案的选择为了确保电站安全可靠的运行和提高经济运行水平,确保电能质量,改善工作条件,确定本电站改造后采用以计算机监控为主的监控系统,并拟设工业电视对厂区重要部位进行监视。计算机具有高速的运算处理能力,能在很短的时间里处理电站监控所需大量数据,作出控制决策,执行自动控制或提供操作人员处理。为了充分突出综合化、数字化、网络化、分散化和高选化,推荐采用全开放式、分布型生产管理一体化系统。为了预防计算机监控系统万一失灵仍能保证机组安全,拟在机旁和中控室设紧急停机常规操作器具。机组辅助设备和全厂公用设备原则上就地自成体系,与电站计算机监控系统仅有信息交换,不纳入监控系统集中控制。中央信号系统由计算机监控实现不设常规设备,电量采集方式为交流采样。6.2.3.1.2计算机监控系统的主要功能实时采集电站主要设备的运行状态、参数并进行处理,对电站各控制点和监视点进行自动安全检测、越限报警、事件顺序记录及追忆事故故障原因提示;具有界面灵活的人机接口以及各种运行统计和报表生成;实现全厂优化的自动发电控制(AGC)和自动电压控制(AVC);实现水轮发电机组的自动顺序起停控制;进水口门的远方控制;大坝水情测量;断路器等重要电气设备的投切操作以及其它自动控制功能,对各种外围设备能进行在线诊断,能与励磁、调速器、保护自动装置以电力系统等进行通讯,具有自诊断、自恢复等功能。监控系统的技术性能应达到DL/T578-95和DL/T5065-1996的规定和要求。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》6.2.3.1.3监控系统的基本结构及配置本电站的2×2500kW的1、2#机组部分已经采用微机监控保护,设计考虑改造后将3#机组的监控系统相对独立但与1、2#机组的监控保护后台能相互通信交换信息。本电站改造部分的计算机监控系统采用分层分布开放式系统结构,总线为光纤以太网,双主机热备用工作站。系统共设两层,即主控层和单元控制层。(2)主控层:主控层包括两台工作站及监视器、一台通讯兼打印服务器、UPS、GPS以及相应的配套软件等。为便于管理设备有厂长终端。系统配备有远程通讯接口,用以和省调地调通信,实现起计算机远程终端功。另外还备有火灾报警,水情测报等串行通信口。(2)现地单元控制层:现地单元采用PLC加工微机,PLC可独立运行。为了实现现地单元控制功能,各LCU均配有现地操作面板和CRT显示器,用以获得更强的人机接口功能。现地单元采用交直流供电,LCU与上位机脱机时,仍可独立运行使用。本电站共设3个现地单元,即原有机组控制单元1-2LCU,公用设备及开关站控制单元3LCU。6.2.3.2继电保护和自动装置按照《继电保护和自动装置技术规程》的要求配置并采用微机型。具体配置如下:①发电机-变压器保护(1)纵联差动保护装置(2)复合电压启动的过电流保护装置(3)重瓦斯保护装置(4)过电压保护装置(5)失磁保护装置(6)定子单相接地保护装置(7)转子一点接地保护装置(8)压力释放装置(9)零序电流保护装置(10)零序电流电压保护装置四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》(11)温度保护装置(12)过负荷保护装置(13)轻瓦斯保护装置上述(1)~(3)项动作皆动作于停机并同时跳主变高压侧断路器和灭磁开关并发出相应保护动作事故信号;(4)~(10)项保护装置动作皆跳开变压器高压侧断路器和灭磁开关并发出相应保护动作事故信号;(11)~(13)项保护装置动作皆发出相应故障信号。②35kV线路保护装置(1)电流速断保护(2)过电流保护(3)检同期检无压自动重合闸上述(1)~(2)项保护装置动作皆跳开对应线路断路器并发出相应线路保护动作事故信号;第(3)项保护动作发出相应线路重合闸动作信号。③10kV线路(1)电流速断保护装置(2)过电流保护装置(3)检同期检无压自动重合闸上述(1)~(2)项保护装置动作皆跳开对应线路断路器并发出相应线路保护动作事故信号;第(3)项保护动作发出相应线路重合闸动作信号。④3#变压器保护(1)纵联差动保护装置(2)复合电压启动的过电流保护装置(3)重瓦斯保护装置(4)温度保护装置(5)过负荷保护装置(6)轻瓦斯保护装置上述(1)~(3)项动作皆跳变压器两侧高压侧断路器并发出相应保护动作事故信号;(4)~(6)项保护装置动作皆发出相应故障信号。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》⑤10.5kV、35kV母线均设单相接地保护装置,保护装置动作于发对应母线单相接地故障信号。⑥两台厂用变低压侧设备用电源自动投入装置6.2.3.3二次接线A.电气测量按电气测量仪表装置设计技术规程要求监测的有关电气量均进入本电站计算机监控系统予以监测,主要监测量是:1、发电机(1)定子电流(2)定子电压(3)有功功率(4)无功功率(5)励磁电流(6)频率(7)有功电度(8)无功电度(10)零序电压2、主变(1)电流(2)有功功率(3)无功功率(4)有功电度(5)无功电度3、35KV线路、10kV线路(1)电流(2)双方向有功功率(3)双方向无功功率(4)有功电度四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》(5)无功电度4、35kV母线、10kV母线(1)频率(2)电压5、6.3kV母线(1)频率(2)电压6、厂用变(1、2号厂变相同)(1)电流(2)有功电度(3)0.4kV侧电压7、直流系统(1)母线电压(2)母线电流(3)蓄电池组电压(4)充电电流B.非电量测量本电站计算机监控系统除对前述电气量进行监测外,还将对非电气量进行监测,如水位、油位、压力、流量、开度、温度、水头、压差、效率、转速等。6.2.3.4控制电源本电站采用一套微机控制高频开关直流110V电源系统作为电站控制、保护、合闸、事故照明等的供电。直流系统的技术性能达到从模拟到系统完全实现智能化管理和严格按照予置的充放电曲线对蓄电池进行主充、均充、浮充。系统具有完善的自动检测和报警功能,能实现遥测、遥信、遥控,达到无人值守要求。蓄电池容量选用300Ah。交流控制电源电压为380/220V,在本电站厂用变低压侧设置备用电源自动投入装置以提高交流设备供电的可靠性。6.2.3.5同期四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》根据《继电保护和安全自动装置技术规程》的规定并结合本电站的具体情况选定本电站各主变压器高低压侧断路器和出线断路器均作为同期点,同期方式为自动准同期,线路和主变高压侧断路器为捕捉同期方式。6.2.3.5电流电压互感器的配置电流电压互感器的配置及其准确级次按满足本电站继电保护安全自动装置及电量监测要求。6.2.4暖通及消防经现场核实,本电站1、2#机组暖通、消防系统设计合理、设备保养较好,本次不需改造。本次改造仅需在3#机组厂房段和扩建副厂房增加消火栓、灭火器、火灾自动报警系统等,3#机组火灾自动报警系统进入1、2#机组火灾自动报警系统控制屏。6.3金属结构改造天水电站闸门、拦污栅及启闭机运行多年,闸门和拦污栅存在不同程度的腐蚀,启闭机电气设备绝缘存在不同程度的老化。本次改造对腐蚀较严重的闸门、拦污栅重新进行防腐处理,对压力管道进水口检修门启闭机、拦污栅电动葫芦和1、2#机组尾水检修门启闭机进行更换。本次改造扩建3#水轮发电机组,机组尾水渠应设置检修闸门,方便进行检修。6.4送出工程改造6.4.1升压站改造经校核原110kV升压站110kV侧设备均满足改造后所在回路的动稳定、热稳定等要求,只改造35kV升压站及三绕组变压器的35kV侧设备。由于老电站装机容量和外接线路容量均有增加,原来35kV升压站所有设备全部进行更新设计,采用户内KYN32-40.5金属铠装手车式成套装置,柜内配置ZN85-40.5真空断路器。外来的10kV进线间隔采用KYN28A-12金属铠装手车式成套装置,柜内配置ZN65-12型真空断路器。6.5附属工程本电站无附属工程改造项目。6.6改造工程量汇总天水电站水工建筑物改造工程量见表6.6-1;天水电站水轮发电机组及其辅助设备改造工程量见表6.6-2;四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》天水电站电气部分改造工程量见表6.6-3;天水电站金属结构改造工程量见表6.6-4。表6.6-1水工建筑物改造主要工程量表项目单位数量备注一大坝整治1混凝土凿出m342.32锚筋制安根425.0φ16,L=1.63钢筋制安t1.24C30抗冲耐磨砼浇筑m342.35沥青木板制安m211.2二隧洞整治1混凝土凿出m35197.622石方开挖m35262.23C25砼浇筑m38492.954钢筋制安t384.95沥青木板制安m2982.76橡胶止水安装m3274.67回填灌浆m29288.18固结灌浆m129349锚杆制安(临时支护)根30610喷混凝土m3171.36三压力管道1砼拆除m3600.02管道拆除t196.03石方开挖m3180.04镇支墩C20砼浇筑m31035.05钢筋制安t72.56压力钢管制安t1317零星金属结构安装t25.58波纹管安装个5.09锚筋制安根105.0φ20,L=5四厂房枢纽工程1、主厂房1厂房基础砂卵石开挖m31170.02砂卵石回填m3468.03厂房下部结构混C20砼m3731.04条形基础C25砼m397.95C15垫层砼m38.06集水井C20砼m3146.9四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》7地坪C20砼m345.28二期砼C30m312.09排架柱、梁、板C25砼m3282.610C30吊车梁m36.811沥青木板制安m236.912钢筋制安t86.213填充墙m3104.814门窗安装m2100.815厂房装修m2323.02、副厂房1基础砂卵石开挖m3440.52砂卵石回填m3352.43条形基础C25砼m391.64C15垫层砼m37.55地坪C20砼m344.16排架柱、梁、板C25砼m3130.37沥青木板制安m225.08钢筋制安t22.29门窗安装m283.210厂房装修m2220.311填充墙m3162.112原房屋拆除m2551.23、尾水渠1原防洪堤砌体拆除m3522.02砂卵石开挖m3413.23砂卵石回填m3309.24C20砼浇筑m3140.85钢筋制安t8.46沥青木板制安m238.47橡胶止水安装m35.08M7.5浆砌石挡墙砌筑m3318.69尾水渠出口河道清理m34974.84、小机组厂房重建1砼拆除m327.02石方开挖m336.03C20下部结构砼浇筑m318.04C25上部结构砼浇筑m33.55钢筋制安t1.55、办公楼及生活楼1办公楼及生活楼装修m2700.06、厂区集水井1砂卵石开挖m3451.4四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》2砂卵石回填m3224.23C20砼浇筑m3127.24钢筋制安t6.4表6.6-2天水电站水轮发电机组及其辅助设备改造工程量汇总表序号名称更换后型号单位数量备注1水轮机HLA546-WJ-95台1转轮材质为06Cr13Ni4Mo2水轮发电机SFW6300-6/2250台13调速器YWT-1000-6.3型微机调速器台14进水阀QF-1200-WY-40台15小型水力发电机组CJA475-W-55/1×3.0和SFW75-6/65,配套手动进水阀、机组自动化元件等台16扩建厂内集水井排水泵IS125-100-165B,单机11kW台27扩建厂外集水井排水泵IS150-125-250,单机18.5kW台28投入式液位变送器MPM426只39浮子式液位开关CS-R成组型只310起重机QD20/5t-9.7m台111油、水、气系统管路及附件、阀门各种套112消火栓箱套213手提式灭火器具16表6.6-3天水电站电气部分改造工程量汇总表序号名称型号单位数量1主变压器SF11-8000/356300kVA38.5±5%/6.3KV台12主变压器SF11-10000/3510000kVA35±5%/10KV台13厂用变压器SC11-250/6.36.3±5%/0.4kv台14厂用变压器SC11-250/3535±5%/0.4kv台15中性点电流互感器LAJ-10台36励磁PT柜KYN28A-12-1250A台17发电机测量PT柜KYN28A-12-1250A台18发电机出线断路器柜KYN28A-12-1250A台19主变出线柜KYN32-40.5-1250A台31035KV分段断路器柜KYN32-40.5-1250A台11135KV分段隔离柜柜KYN32-40.5-1250A台1四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》12母线PT柜KYN32-40.5-1250A台21335KV出线断路器柜KYN32-40.5-1250A台31435KV出线PT柜KYN32-40.5-1250A台315厂用变进线柜KYN32-40.5-1250A台11610KV线路断路器柜KYN28A-12-1250A台21710KV母线PT柜KYN28A-12-1250A台1183#主变10KV侧进线柜KYN28A-12-1250A台119低压厂用电柜GCS台520接地材料吨221独立避雷针高25m基122高压电缆YJV-8/7/10-3×185米5023高压电缆YJV-35-各型米20024高压电缆YJV-10-各型米25025低压电力电缆YJV-1kV各型km526监控后台系统含工作站、打印机、软硬件等套127机组LCU屏面128发变组保护屏微机型(含发变组的主后备、非电量保护)面12910kV线路保护屏2套线路保护装置面3035KV线路保护屏3套线路保护装置、分段备自动装置1套面131公用LCU屏套132原有监控系统升级改造套133直流系统300Ah免维护铅酸蓄电池套134工业电视系统套135调速器油压装置控制屏PLC控制、软启动套136电度表屏套137厂区排水泵控制屏PLC控制、软启动套138厂外排水泵控制屏PLC控制、软启动套139机组励磁装置微机双通道、可控硅套140蝶阀控制柜PLC控制套141二次电缆ZR-KVVP各型km742低压机组综合屏套1表6.6-4天水电站金属结构改造工程量汇总表序号名称更换后型号单位数量备注1闸门及拦污栅防腐热喷锌防腐m21002压力管道进水口检修闸门启闭机固定卷扬式启闭机QPQ-100KN-10m台13压力管道进水口拦污栅电动葫芦电动葫芦CD1-50KN-10m台14扩建3#机组尾水检修门2.9×2.5-9m扇1四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》5扩建3#机组尾水检修门启闭机QPQ-250KN-8m台17工程管理7.1工程管理机构7.1.1管理机构的组成根据国家电力建设的管理规定,按精简、时效,满负荷的原则,科学、合理设置相应的管理机构。电站增效扩容改造后,设计采用“无人值班,少人值守”的运行方式,电站的管理机构沿用原电站的管理机构,由重庆德泉电力参股有限公司对电站进行管理,统一调度。7.1.2人员编制和生产生活面积及辅助生产建筑面积7.1.2.1人员编制原天水电站为90年代设计,采用的是人工控制,原生产运行管理人员为75人,增效扩容改造后总装机11.3MW,装机3台。按照《水利系统农村水电站岗位设置标准》,2000≤电站单机容量<8000,机组台数3台,为Ⅱ级水电站;同时满足现代化电厂“无人值班,少人值守”的要求,且考虑到电站管理层编制列入重庆德泉电力参股有限公司,电站定员为46人,精减人员29人。电厂定员共计46人。其中生产人员29人,管理人员13人,后勤辅助人员4人。表7.1.2-1天水电站岗位人数汇总表岗位类别岗位代码岗位名称岗位人数备注单位负责类A1单位负责岗位3列入重庆德泉电力参股有限公司A2生产技术总负责岗位A3资产总负责岗位行政管理类B1行政负责岗位4B2行政事务管理岗位B3文秘与档案管理岗位B4人事劳动教育管理岗位技术管理类C1生产技术管理负责岗位1C2计划、统计及设备管理岗位1C3机械技术管理岗位1C4电气技术管理岗位1C5水工及金属结构管理岗位1C6安全监察岗位1四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》C7信息自动化管理岗位1资产管理类D1资产及财务管理负责岗位2D2会计岗位D3出纳岗位运行类E1运行负责岗位1E2运行值长岗位5E3运行值班员岗位12E4水工及金属结构运行岗位2检修类F1检修负责岗位1F2机械检修岗位4F3电气检修岗位4辅助类F后勤辅助人员4约按总人数的10%考虑(注:后勤辅助人员包括:食堂、厂区绿化、房屋修缮、门卫等。)7.1.2.2生产生活面积及辅助生产建筑面积天水电站生活、福利建筑面积原有3200m2,根据建设部、国家计委的建标[1993]632号文发布的《新建工矿企业项目住宅及配套设施建筑面积(修订)》,同时结合了现今人们的实际生活标准,对原有的生活、福利建筑面积进行复核,不需要增加。天水电站原有生产及辅助生产建筑面积450m2,根据电站运行的需要和相关专业提供的技术参数复核,不需要增加。7.2运行管理方案7.2.1工程管理范围和保护范围本工程由重庆德泉电力参股有限公司管理,根据有关法规,结合工程实际情况,由建设单位提出管理办法,并呈报当地政府批准后向当地群众发布,政府有关部门定期检查。本电站工程管理和保护范围分为生产区与生活区两部分。生产区包括水库库面及电站已建成主要工程:底格拦栅坝、进水口、引水隧洞、前池、泄水道、主厂房及尾水渠、副厂房、开关站、进厂跨河公路桥等。在电站改建后即应根据设计文件实地划出各建筑物并标明管理范围及边界,以利在工程运行中对全工程进行管理。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》7.2.2工程管理区规划1、本工程生产区、办公生活区以及主要设施规划本工程的生产区包括了首部枢纽的底格拦栅坝、进水口,引水系统的引水隧洞、前池、泄水道、压力管道、尾水渠,以及厂区枢纽的发电厂房、开关站、进厂跨河公路桥、电厂综合楼等几个部分;以上生产区已建成,不需重新规划。办公生活区包括厂部办公楼、职工宿舍、职工食堂、门卫值班室等。以上办公生活区已建成,不需重新规划。2、生产和生活供水设施厂区供水:原厂区生产、生活用水取自技术供水池,经厂区处理后供生产、生活用,其中以主厂房机组生产用水为主,厂区生活供水为辅,厂区污水经处理后排入满月河。办公生活区供水:原办公区生活供水取自满月河边水井,经水泵加压后送至生活供水池,供办公生活区使用,污水经处理后排入满月河。7.2.3通信天水电站改造后装机总容量1.13万kW,在电网中具有举足轻重的作用,因此要求通信通道的组织应满足电网调度及远动自动化信息传输的要求。通信方式采用以光纤通信为主,电力载波通信为辅的方式。系统调度采用光纤通信和电力载波通信两种方式。光纤及电力线载波机下话接入程控调度总机中继用户,接受电力系统调度命令。程控调度总机的中继线可通过当地电信局的交换设备进入公话网,作为对外联系通信,并兼作系统调度通信的备用通道。厂内通信分生产调度通信和行政管理通信。本电站采用行调合一的通信方式。电站原通信设备满足上述要求,本次不需改造。7.3工程管理运用7.3.1电站运行方式本电站水库无调节性能。7.3.1.1平、枯水期平、枯水期根据来水量大小,按日负荷需要运行。7.3.1.2汛期当遭遇大洪水时应及时关闭进水口闸门,停机不发电。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》7.3.2电站控制系统本电站增效扩容改造按“无人值班,少人值守”的原则设计,在改造完成初期以少人值班方式运行,在条件成熟时逐步过渡到无人值班。电站改造采用全计算机监控的方式,更换以前的常规控制设备。电站正常运行时,接受调度管理。电站的计算机监控系统能对全厂主要机电设备进行控制,对所有机电设备的运行情况进行全面监视,并可接受消防监控系统的信息。通过载波通道与地调计算机监控系统实现通信。7.3.3建筑物管理底格拦栅坝、引水隧洞、压力钢管、厂房均按原运行的规程运行,安排检修和按时维护,并制定实施细则办法。并应注意:1)坝后消能防冲设施及下游河床的冲刷情况应在汛前、汛后进行全面检查,对于可能影响建筑物运行的隐患应及时予以排除。2)主、副厂房在运行期及检修期,严格要求各层楼板的使用荷载不得超过原设计荷载。3)电站改造完成后,应对引水隧洞和压力管道进行全面检查,电站停机检修时,应重点对引水系统进行全面巡查。7.3.4水情预报系统7.3.4.1施工期水情测报为确保本工程施工期间临时建筑物以及人力和国家财产的安全,免遭洪水的损失,必须作好施工期洪水预报工作。7.3.4.2运行期水情自动测报系统为确保工程改造后能够更为合理有效的调度,提高发电和防洪效益,保证工程本身的安全,在有必要的情况下建立水情自动化测报系统。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》8施工组织8.1施工条件8.1.1工程概况天水水电站位于开县满月河上,电站改造后装机3台,总装机容量11.3MW。本电站以发电为单一开发目标,无其它综合利用要求,为引水式电站。天水电站位于开县满月河与东里河汇口处,在开~城公路74~78km之间,地理位置东经107°55′48″~108°54′,北纬30°49′30″~31°41′30″,为引水式电站,坝高15m,隧洞全长3170m,设计水头200m,原电站设计装机容量为9000kW(2×2000kW+2×2500kW),本次电站增效扩容后,电站装机容量将达到11300kW(2×2500kW+6300kW)。电站取水坝建在大进区满月乡天水村天水小学之下满月河谷上,有区乡公路通过坝址右岸,距坝址40m,厂址位于满月河与东里河汇合处双河口洪积坡积层一级阶地之上,开城公路经过此地,距厂址约200m,交通较为便利。8.1.2水文气象条件东里河流域属亚热带湿润季风气候区,四季分明,冬季多阴沉天气,降水少,上游常降雪。春末夏初随着太平洋副高压的北进西伸,流域处于副高边缘冷暖气团交换地带,进入雨季,从南海和孟加拉弯输入内陆的大量水汽在一定流场形势下,形成大暴雨天气。本流域处于大巴山迎风面,接近大巴山暴雨中心地带,因此暴雨强度大,据流域上游的关面雨量站1964~1987年暴雨资料统计,年最大24h暴雨量为259.8mm(1971年8月23日)。盛夏随着副高的进一步北跃,本流域则完全处于副高的控制之下,形成较长时间的晴朗天气。秋季副高退出大陆,流域再次处于多雨季节。流域内降雨年内分配不均,据开县气象站1960~2000年41年资料统计:雨季从4月延续至10月,降水量约占全年降水量的87.3%,12月至2月是流域枯季,其降水量约占年降水量的4.28%。降水量年际变化较大,多年平均降水量为1253.8mm,最大年降水量1716.4mm(1983年),最小年降水量795.7mm(1988年),相差达920.7mm;暴雨多发生在5~9月,一次大暴雨过程多为1~3天,其中大部份雨量集中在24h内。多年平均气温18.6℃,极端最高气温42℃,极端最低气温-4.5℃。多年平均年蒸发量为1093.0mm(20cm蒸发皿观测值)。多年平均最大风速10.2m/s。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》8.1.3天然建筑材料本次扩容改造工程共有混凝土1.28万m3(含喷混凝土),共需各级成品砂石骨料约1.1万m3。其中粗骨料约0.7万m3,细骨料约0.4万m3。经现场踏勘表明,本工程附近无人工砂石料厂,可就近购买。8.2施工导流8.2.1导流标准及时段本工程为引水式电站,改造后装机11.3MW,属Ⅳ等小(1)等工程。根据防洪标准《GB50201-94》、《水利水电工程施工组织设计规范》(SDJ338-89),永久性水工建筑物为四级,导流建筑物级别为五级,相应设计洪水标准∶土石建筑物类为10~5年洪水重现期。涉及施工导流的有:大坝下游坝面修复、厂房尾水渠施工,本工程首部枢纽及厂房尾水渠工作量都不大,围堰使用期仅1~2个月,故选择导流标准为5年一遇洪水重现期。根据水工建筑物的布置情况、结合施工进度分析,坝面砼修补及尾水渠施工可利用最枯时段建成,即导流时段拟选为12~次年1月,首部枢纽相应导流设计流量Q=5.18m3/s,厂房尾水施工导流涉及流量为5.68m3/s。8.2.2导流方式一、首部枢纽根据首部枢纽的地形、地质及水工建筑物布置等条件,坝址两岸基本对称,为深切V形河谷,左右岸均为陡坡地形,下游河道宽度为30~40m,水深较大,本次整治的下游坝面砼只能通过围堰维护的分期导流方式施工。二、尾水渠厂房尾水渠布置在左岸边位置,可全部在围堰维护下施工。8.2.3导流规划一、首部枢纽导流分两期进行,根据施工进度安排,第一年11月上旬完成一期围堰的填筑,一期围堰围护左岸,利用把右岸束窄的溢流坝段导流,导流设计流量为5.18m3四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》/s,在完成左岸坝面修复后拆除一期围堰,填筑二期围堰,二期围堰填筑在左岸已经修补完成的坝面,二期围堰围护右岸,利用已施工完成的左岸导流,二期围堰设计导流流量为5.18m3/s,至第二年2月底完成全部工程,拆除围堰。整个首部枢纽整治工程完工。通过计算坝面水深进而确定围堰高度。根据施工规划,一期导流时,左岸渠槽过流宽度最小为19m,二期导流时,渠道最小过流宽度仍为19m,分别计算一期、二期导流坝面最大下游水深为0.45m,加安全超高后,最终确定导流一期及二期围堰高度均为1.2m。二、尾水渠尾水渠施工须全阶段在围堰维护下施工。尾水渠布置在左岸靠近防洪堤位置,本次导流拟全期维护尾水管基坑,保证尾水渠在干地施工。围堰设计导流流量为5.68m3/s,基坑开挖完成后采用水泵抽出集水,进行干地施工。8.2.4导流建筑物一、首部枢纽根据下游河道地形及导流流量,确定导流围堰型式为袋装粘土,为加强围堰封闭防渗,可在围堰内部加土工膜。根据施工进度安排,第一年11月在河道中心靠近左岸位置堆筑黏土编织袋围堰形成一期围堰,袋装黏土围堰高度为1.2m,围堰顶宽5m,底宽1m,为达到良好的防渗效果,可在编织袋围堰中心位置布置塑料薄膜防渗。2月底完成左岸坝面修复施工后拆除一期围堰,利用拆除的黏土编织袋填筑二期围堰,二期围堰型式同一期围堰。二、尾水渠尾水渠导流建筑物围堰采用河床砂卵石填筑。围堰高度为1.8m。8.2.5导流建筑物施工一、首部枢纽根据导流规划及方案,施工导流采用分期导流方式,一期先施工左岸坝面,二期施工施工右岸坝面。第一年12月中旬施工单位开始进场,并进行围堰填筑准备工作,在满月河最枯的12月初开始填筑围堰,围堰采用人工填筑,在12月上旬完成围堰填筑,进行左岸坝面修复施工。至2月底完成左岸施工。用同样方式填筑右岸二期围堰,四月底完成全部坝面修复施工后利用挖掘机配合人工拆除围堰,10t自卸汽车运输粘土袋至弃渣场。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》三、厂房尾水渠12月初施工临时道路完成后,挖掘级下河开始围堰填筑及尾水渠基础开挖,填筑围堰高度为1.8m,顶宽3.5m,围堰内外坡坡度均为1:1.5。8.2.6基坑排水一、首部枢纽首部枢纽坝面修复施工无基坑。无基坑排水工作。二、尾水渠满月河河床基础以漂卵石为主,漂卵石渗透系数为4~8×10-2cm/s,根据达西公式Q=KiAt计算可得渗流流量为0.2m3/s。根据渗流流量,基坑开挖采用3台IS150-125-315(含备用)、2台IS125-100-315(含备用)抽水泵,进行边开挖边排的施工方法。基坑开挖至设计高程后,用装砂卵石的编织袋保护基坑边坡,并在基坑两端设集水井,四周挖排水与集水井相接,并在两端分别设置1台IS150-125-315和1台IS125-100-315抽水泵进行经常性排水。8.3主体工程施工8.3.1首部枢纽施工1、工程概况首部枢纽本次整治改造工程主要为下挑流鼻坎坝面混凝土修复。2、施工顺序坝面修复施工先凿出坝面冲毁破损混凝土,根据坝坡破损情况,本次修复范围确定为全部下游坝面挑流鼻坎鼻坑至坎顶区域。坝面混凝土开凿采用人风镐凿出,凿出厚度为0.5m,混凝土凿出后采用清水冲洗结构面,开始进行锚筋施工,锚筋采用φ16钢筋制作,锚筋为砂浆锚筋,锚筋施工完成后清理结构面开始进行坝面钢筋网安装,钢筋网与原坝面钢筋及锚筋外露部分练成整体。钢筋网安装完成后清理仓面即可进行坝面混凝土施工,坝面混凝土为C30HF抗冲耐磨混凝土。8.3.2引水工程施工1、工程概况引水隧洞过水断面为城门洞型,本次改造主要扩展边墙及顶拱结构尺寸。隧洞主要工程量:石方洞挖0.53万m3,混凝土衬砌0.98万m3四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》,钢筋制安442t,回填灌浆9288m2。2、施工通道布置本工程为整治工程,隧洞断面尺寸可以满足拖拉机进出,无须新开挖施工支洞。3、施工方法引水隧洞由于为整治工程,主要扩大边墙及顶拱尺寸,尺寸加大20cm,底板保持不变,由于开展尺寸较小,不宜采用钻爆发开挖,建议采用风镐开挖,采用拖拉机运输,施工均采用先开挖后衬砌的顺序作业方式。本工程不单独设置施工支洞,尽管不采用钻爆法开挖,但风镐开挖时仍会产生大量灰尘,且由于洞线长,通风困难,为保证良好的施工环境,施工过程中应加强通风,可采用多台通风机接力通风,风机采用88-1双级对旋式轴流风机(2×55KW)进行压入式通风,风机布置在洞口,风管直径0.8m。在地下水较丰富的洞段,采用沿隧洞周边预注浆防水,施工期渗水采用设排水沟或隔段设积水坑进行抽排。8.3.3压力管道施工1、工程概况压力管道施工主要项目有:拆除原混凝土,约600m3,然后进行新管道基础开挖处理。安装压力管道,浇筑镇支墩混凝土。2、施工布置本工程为整治工程,由于压力管道处地形陡峻,施工各加工厂及材料场等均布置在厂区内开阔位置。3、施工方法新压力管道基本沿原管道布置,在施工时先要拆除原压力管道,管道镇、支墩通过风镐凿出,废弃管材通过人工或滑道运回厂房。老管道拆出后,即可进行新管道施工。8.3.4厂房施工1、工程概况本次改建的主厂房和副厂房,主厂房建筑面积234m2,副厂房建筑面积220.25m2,均为框架结构,基础由于承载力低及变形大,故采取条形结构。2、施工布置四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》施工各加工厂及材料场等均布置在厂区内开阔位置。3、施工方法厂房下部结构混凝土采用拖拉机运输,人工入仓的方式,上部结构采用简易拔杆或提升工具进行砼垂直运输,水平运输采用拖拉机或人工脚轮车。8.4施工总布置8.4.1布置条件和原则天水电站位于满月河左岸,首部枢纽工程量较小,可就近选择河滩地和阶地作施工场地。根据本工程的枢纽布置特点、地形和场地条件,施工布置按照“集中与分散相结合”的原则进行,结合工程施工管理和场地条件,布置引水隧洞、厂房2个工区。工程施工高峰月劳动力人数为80人,施工期多年平均劳动力人数(含管理人员和后勤人员)为110人。按人均综合建筑面积计算需要生活设施建筑面积1100m2,可就近租赁当地民房或者搭设板房;生产设施建筑面积400m2。8.4.2分区布置规划1、引水隧洞工区主要负责引水隧洞施工及首部枢纽施工。2、厂房工区负责3#机组主厂房、副厂房改建,生活区、办公楼装修及尾水渠、河道清理施工工作。8.4.3渣场规划本工程土石方开挖总工程量约1.48万m3,回填可利用渣料0.14万m3,其余全部作为弃渣,全工程共布置有1个弃碴场。可在厂址附近合适位置弃渣。8.4.4施工占地本改造工程不涉及施工占地。8.4.5主要临时工程量四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》表6-1主要临建工程量汇总表项目单位数量备注一施工导流工程1大坝整治施工导流土石围堰填筑m348.0围堰拆除m348.02厂房尾水渠施工导流土石围堰填筑m3225.0围堰拆除m3225.0基坑排水台班180.0二施工供电、供水工程50m3蓄水池座2.0三施工房屋建筑工程生产用房、库房新建m2400.0生活福利用房m211008.5施工总进度8.5.1进度安排原则和依据(1)根据本工程的水工建筑物结构尺寸,工程区域内地形、地质条件、建筑材料来源以及工程区域内现有的交通条件,施工供电条件等作为本工程的设计依据。.(2)根据本工程规模及施工技术难度,工程应通过招投标方式择优选择专业化施工队伍进行施工,实行合同管理,施工进度参考国内同等规模工程,按国内施工企业的平均先进水平安排。(3)施工机械生产率参照2007年水电工程概算定额及国内工程实例分析后确定。(4)劳动力计算参照2007年水电工程概算定额和国内类似工程的实际生产率,结合本工程的施工方法研究确定。8.5.2筹建工程进度计划筹建期工程的安排以满足主体工程施工需要为前提,其主要内容为临时房屋建筑、场内、外交通临时交到道路、施工动力线路的架设、招投标等,安排在第一年11月份。8.5.3施工总进度计划天水电站水电站施工总进度计划安排如下:四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》施工准备工期1个月。第一年11月,不占直线工期。主体工程工期6个月,第一年12月至第二年5月底。本工程不考虑完建期,不占直线工期。本工程施工的关键线路为厂房枢纽施工,厂房枢纽工作量大,厂房枢纽工期为本工程的控制工期,计划施工准备1个月,主体工程施工6个月,从准备工程开始到全部竣工,共7个月。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity111 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》9工程概算和经济评价9.1工程概算9.1.1编制说明9.1.1.1工程概况天水电站位于开县东里河的支流满月河上,为高水头引水式电站,地理位置为东径107°55’48”至108°54’00”和北纬30°49’30”至31°41’30”之间,厂址位于双河口附近关面乡境内,取水口在满月乡天水大队境内,电站取水口以上集雨面积145.2km2,坝址至厂房毛水头216.57m。本电站为径流式,无调节库容,引水工程为全无压隧洞,总长3170米。电站设计水头200米,设计流量5.5m3/秒,原装机容量为2×2500+2×2000kW,设计年平均发电量为4208.6万kW·h。该电站工程区紧靠开县至城口公路干线,交通运输方便,厂房距开县县城73公里,温泉镇47公里,大进镇20公里,下距红花电站13公里。电站增效扩容改造工程本次主要进行3、4#水轮发电机组扩容改造、改造后装机容量为11.3MW,相关电气设备的扩建,土建部分主要进行大坝坝面冲坑改造、加大隧洞过流能力、扩建3#机组压力管道、扩建3#机组厂房、尾水渠清淤等。9.1.2编制原则和依据(1)编制设计概算采用的定额及有关规定①编制设计概算采用有关规定及依据a、重庆市水利局、重庆市发展和改革委员会,关于发布《重庆市水利建筑工程预算定额》《重庆市水利工程施工机械台时费定额》及《重庆市水利工程设计概(估)算编制规定》的通知(渝水基[2005]56号)。b、重庆市水利局关于执行《重庆市水利工程设计概(估)算编制规定》有关问题的补充通知(渝水基[2006]31号)。②编制设计概算采用的定额建筑工程:重庆市水利局、重庆市发展和改革委员会,渝水基[2005]56号发布的《重庆市水利建筑工程预算定额》《重庆市水利工程施工机械台时费定额》。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》安装工程:重庆市水利局、重庆市发展和改革委员会,渝水基[2008]31号发布的《重庆市中小型水利水电设备安装工程预算定额》进行安装工程概算。设备价格均向设备制造厂家询价后计价。c、在重庆市未出台概算定额的前提下,采用《重庆市水利建筑工程预算定额》《重庆市水利工程施工机械台时费定额》及《重庆市中小型水利水电设备安装工程预算定额》进行编制后,调整扩大系数比例3%作为编制初步设计概算定额。(2)基础单价及费率①人工预算单价根据《重庆市水利工程设计概(估)算编制规定》(渝水基[2005]56号)的规定计算,本工程地处六类工资区,采用三级施工企业承担施工任务,工程性质为枢纽改造工程,生产工人基本工资标准为:工长420/月,高级工375元/月,中级工300元/月,初级工210元/月,地区津贴不计,施工津贴为5.3元/工日。工资预算单价为:工长5.82元/工时、高级工5.38元/工时、中级工4.64元/工时、初级工2.54元/工时。②材料预算价格水泥、钢筋、汽油、柴油等主要材料在距工地17km左右的县城各物资部门采购,运至料场。经计算运至工地的预算价见材料预算价格表。本工程的材料预算价格按二○一一年六月份《渝东建设工程造价信息》中的价格计算,并计入运输保险费、运杂费、采购及保管费。见表9-1.表9-1主要材料预算价格表项目单位主要材料预算价格(元)备注普通硅酸盐水泥32.5#t416.33普通硅酸盐水泥42.5#t472.98钢筋t5416.98炸药t12961柴油t9160汽油t9880板枋材m31296砂m367.77卵石m358.5其它材料:参照近期其它工程结合市场行情分析确定。③施工机械台时费根据渝水基[2005]56号发布的《重庆市水利工程施工机械台时费定额》计算。④施工用风、水、电价格四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》a、施工用电:本工程施工用电为地方电网供电,计入输变电损耗和供电设施维护摊销费,施工用电单价为0.54元/kwh。b、施工用风:根据施工组织设计提供资料,本工程施工用风拟采用移动式空压机供风,施工用风单价为0.23元/m3。c、施工用水:本工程施工用水根据施工组织设计提供的资料,拟采用集中供水,施工用水单价为0.53元/m3。⑤混凝土及砂浆材料价格根据渝水基[2005]56号发布的《重庆市水利建筑工程预算定额》附录7混凝土、砂浆配合比及材料用量表计算。(3)费用计算标准及依据该工程设计概算的项目划分和编制方法依据重庆市水利局、重庆市发展和改革委员会,关于发布《重庆市水利工程设计概(估)算编制规定》的通知(渝水基[2005]56号)。该工程建筑、安装工程取费费率见表9-2。表9-2工程取费费率表单位:%编号项目计算基础土石方工程灌浆工程砌石工程混凝土工程其他工程安装工程一直接工程费1直接费2其他直接费直接费2.32.32.32.32.33.23现场经费直接费97487人工费45二间接费直接工程费87457人工费50三企业利润一+二777777四税金一+二+三3.223.223.223.223.223.229.1.3设计概算中其他应说明问题四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》(1)施工临时工程:根据施工组织设计提供的设计工程量。导流工程按设计工程量乘以工程单价计算;施工交通工程按设计工程量乘以工程单价计算;施工房屋建筑工程采用预算定额计算。(2)独立费用a、建设工程开办费按开办标准的30%计取b、工程建设监理费按发改价格【2007】670号,取3.6%c、管理工具购置费按建安费的0.08%计取d、备品备件购置费按建安费的0.6%计取e、工器具及生产家具购置费按建安费的0.08%计取f、安全生产管理费按建安费的1.5%计取g、工程勘察设计费按渝价【2002】10号,取6%h、工程质量检测费按建安费的1%计取i、工程保险费按第一至五部分投资合计的0.45%计取j、招标代理服务收费按渝价【2002】352号取费及渝价【2010】69号(3)基本预备费:本阶段按一至五部分的5%计算。(4)价差预备费:根据国家发展计划委员会,《关于加强对基本建设大中型项目概算中“价差预备费”管理有关问题》的通知(计投资[1999]1340号),投资价格指数按0计算。9.1.4工程投资概算本工程概算总投资4116.71万元。其中:建筑工程1739.51万元;机电设备及安装工程1684.44万元;金属结构设备及安装工程37.64万元;施工临时工程26.02万元;独立费用433.47万元;基本预备费196.03万元。9.1.5概算结果表9.1.5-1天水电站总概算表单位:万元序号工程或费用名称建安工程费设备购置费独立费用合计占一至五部分的百分率(%) 第一部分建筑工程1739.511739.5144.37%1大坝整治5.495.490.14%2隧洞整治1030.191030.1926.28%3压力管道376.32376.329.6%四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》4厂房枢纽工程327.51327.518.35% 第二部分机电设备安装工程96.381588.061684.4442.96%1发电设备及安装工程76.131074.151150.2829.34%2升压变电设备及安装工程20.25513.91534.1613.62% 第三部分金属结构设备及安装工程8.1429.537.640.96%1金属结构安装工程8.1429.537.640.96% 第四部分施工临时工程26.0226.020.66%1导流工程4.974.970.13%2施工供电、供水工程0.050.053施工房屋建筑工程21210.54% 第五部分独立费用433.07433.0711.05% 一、建设管理费164.55164.554.2% 二、生产准备费12.512.50.32% 三、科研勘测设计费174.38174.384.45% 四、建设及施工场地征用费 五、其它81.6581.652.08% 一至五部分投资1870.041617.56433.073920.67100% 基本预备费196.03 静态总投资4116.71 价差预备费 建设期融资利息 总投资4116.719.2经济评价9.2.1概述天水水电站位于重庆市开县境内,改造后装机容量11.3MW,机组台数3台,电站改造后多年平均年发电量5133万kW.h,多年平均年发电量比改造前增加924.4万kW.h。工程开发任务为发电,并兼顾下游生态环境用水要求。电站建成后供电站重庆市网。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》天水电站至今已运行26年,项目改建部分与原项目的效益、费用联系不紧密,费用可以分摊计算。本次计算仅对改建部分进行评价。电站改建工期为1年,项目运行期为30年,经济评价计算期为31年。本工程经济评价遵照国家及水利行业有关法律、法规及规程、规范要求进行编制,主要依据有:(1)《国务院关于固定资产投资项目试行资本金制度的通知》(国发[1996]35号);(2)《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)(发改投资[2006]1325号);(3)《水电建设项目经济评价规范》(DL/T5441-2010);(4)《小水电建设项目经济评价规程》(SL16-2010);(5)《国家发展改革委关于提高华中电网电价的通知》(发改价格[2008]1681号)。9.2.2国民经济评价国民经济评价是从国家整体利益出发,考察项目的效益和费用,计算分析项目给国民经济带来的净效益,评价项目经济上的合理性。9.2.2.1基本资料1)基本数据调整及依据水电项目交纳的税金、国内贷款利息和补贴等,均属于国民经济内部转移支付,不计为项目国民经济投资的费用或效益。在进行国民经济评价时,原则上均应采用影子价格。鉴于国家已多年没有公布影子价格,且考虑到在目前市场条件下,国内市场已基本上能够反映供求状况,且本电站估算按现行市场价格计算,与影子价格较相近,为简化计算,本项目国民经济评价总投资采用财务评价总投资,则项目国民经济评价总投资为4116.71万元。天水电站运行已达26年,改造机组故障率高,影响电站发电量,随着时间推移,情况会越来越严重,由此初步预计改造后每年多年平均发电量将增加924.4万kW.h,厂用电率采用1%,输变电线损率取2%,有效电量系数取0.98,正常运行年厂供电量增加896.7万kW.h,上网电量增加878.7万kW.h。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》国民经济评价的费用为电站的经营成本,主要包括大修理费、保险费、职工工资及福利费、材料费、小型水库移民扶助基金、水资源费及其它费用。经营成本计算中大修理费采用静态总投资的1%计,材料费按5元/kW计,其它费用取24元/kW,电站定员46人,年人均工资18000元,福利费用按工资总额的41%计,小型水库移民扶助基金为0.008元/kW·h,水资源费按0.005元//kW·h计算。2)基本资料天水水电站计算期采用31年,其中建设期1年,生产期30年。经营成本按投资增加的比例系数进行调整。社会折现率采用8%。本电站以影子电价计算发电环节效益。根据重庆市同类型电站的影子电价,确定本电站的影子电价为0.2755元/kw.h。9.2.2.2国民经济评价指标计算根据《方法与参数》规定,国民经济评价指标为经济净现值、经济内部收益率。1)经济净现值经济净现值是反映电站对国民经济所做贡献的绝对指标。它是用社会折现率将电站计算期内各年的净效益折算到开工第一年年初的现值之和。以发电量收入等作为本电站现金流入量。天水水电站的现金流出量包括水电站静态投资、经营成本。当社会折现率为8%,本电站经济净现值为1865.47万元,逐年经济现金流量见附表8。2)经济内部收益率经济内部收益率是反映电站对国民经济贡献的相对指标,它是使电站计算期内的经济净现值累计等于零时的折现率。本电站的经济内部收益率为12.85%。3)国民经济评价指标国民经济内部收益率EIRR:12.85%经济净现值ENPV:1865.47万元计算结果表明,EIRR大于社会折现率8%,经济净现值大于0,说明本电站在经济上合理。9.2.2.3不确定性分析电站投资和年发电量是影响电站的经济指标的主要因素。因此对以上诸因素的可能变化情况进行敏感性分析计算,详见表9.2.2-1。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》表9.2.2-1经济评价敏感性分析表方案内部收益率(%)净现值(万元)基本方案12.851865.47投资+10%11.261359.22投资+20%9.91852.97电量-10%11.191206.59电量-20%9.48547.71根据上述敏感性分析计算成果,电站发电量指标对经济指标较为敏感,投资增加对经济指标影响相对小些,当水电站投资增加20%,发电量减少%20时,本工程的经济内部收益率均高于社会折现率8%,经济净现值均大于0,说明改造天水水电站在经济上是合理的。9.2.3财务评价财务评价是根据国家现行财税制度、价格体系和建设机制,分析计算项目直接发生的财务效益和费用,计算评价指标,考察项目的盈利能力、清偿能力等财务状况,分析项目的财务可行性。9.2.3.1投资计划与资金筹措1)固定资产投资天水水电站改造工程投资概算包括枢纽建筑工程、机电设备及安装工程、金属结构设备及安装工程、临时工程、其他费用等。根据工程设计估算成果,按2011年3季度价格水平,基本预备费率为5%,不考虑价差预备费。天水水电站改造工程静态总投资为4116.71万元,固定资产投资估算见附表9.2.3-1。表9.2.3-1固定资产投资估算表序号费用名称估算价值(万元)占电站固定资产投资的比例(%)备注1电站固定资产投资(1.1+1.2)4116.71  1.1一至五部分合计3920.68100.00% 1.1.1第一部分建筑工程1739.5144.37% 1.1.2第二部分机电设备及安装工程1684.4442.96% 1.1.3第三部分金属结构及安装工程37.640.96% 1.1.4第四部分临时工程26.020.66% 1.1.5第五部分其他费用433.0711.05% 1.2预备费用196.03  1.2.1基本预备费196.03  1.2.2价差预备费0  编制期价差预备费0  四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》建设期价差预备费0  2水库淹没环评水保部分0  2.1水库淹没处理补偿费0  2.2环评0  2.3水保0  3电站静态总投资(1.1+1.2.1)4116.71 编制基准年4专用配套输变电工程投资0  根据施工组织设计的进度安排,本电站总工期为7个月。投资流程及机组投产计划见表9.2.3-2。表9.2.3-2投资流程及机组投产计划表项目年度1正常运行年合计一、项目静态投资4116.71 4116.71二、项目固定资产投资4116.71 4116.71三、专用配套输变电投资  0四、年末装机(万KW)1.131.13 五、年增加发电量(万kW.h) 2532.566667 2)资金筹措银行贷款为总投资的19.1%,其余为项目法人自筹,中央财政和地方财政补助。借款年利率采用现行五年以上银行贷款年利率为7.05%。3)建设期利息借款利息按复利计算。经计算,建设期利息为26.94万元。按照规定,建设期利息计入固定资产价值。固定资产价值4143.65万元。对小水电建设项目,无形资产及递延资产在总投资中所占比重较小,一般可不予考虑,本电站不考虑无形资产及递延资产。4)流动资金流动资金是指在项目建成投产后,为维持生产,在供应、生产、销售过程中,供购置生产资料、支付工资和其他生产经营费用所占用的全部周转资金。水利水电建设项目所需流动资金在经营成本中占较小比例,本电站流动资金按每千瓦10元估算,共需11.3万元。流动资金的80.9%为业主自筹。流动资金随机组投产而投入使用,本金在计算期末一次回收。项目投资计划与资金筹措情况见附表1。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》9.2.3.2基础数据1)年有效电量、厂供电量天水电站运行已达26年,改造机组故障率高,影响电站发电量,随着时间推移,情况会越来越严重,由此初步预计改造后每年多年平均发电量将增加924.4万kW.h,厂用电率采用1%,输变电线损率取2%,有效电量系数取0.98,正常运行年厂供电量增加896.7万kW.h,上网电量增加878.7万kW.h。2)基准收益率财务基准收益率按《建设项目方法与参数》(第三版)中相关规定,参考现行银行贷款利率,并考虑一定的风险,本电站融资前税前财务基准收益率取8%。社会折现率取8%。3)计算期本电站计算期采用31年,其中建设期1年,经营期30年,折算基准年为开工的第1年初。9.2.3.3总成本费用计算1)发电成本天水水电站发电成本包括折旧费、修理费、职工工资及福利费、保险费、材料费、利息支出、水资源费及其他费用等。本次仅对改造部分进行经济评价计算,因此计算时经营成本按发电量分摊。发电经营成本指不包括折旧费和利息支出的全部费用。本电站综合折旧率按预计净残值为3~5%反测计算,综合折旧率取3.23%,本电站净残值为3.1%;修理费按固定资产价值的1%计;工资按职工人数乘以年人均工资计算。本电站职工总人数为46人,职工人均年工资取18000元;职工福利费、住房公积金、劳保统筹费等按工资总额的41%计;保险费按固定资产价值的0.25%计;本电站小型水库移民扶助基金按0.008元/kW.h计算;材料费主要包括生产运行过程中实际消耗的原材料、辅助材料、备品配件等。以电站装机容量为计算基数,按5元/kW计算,材料费每年为1.36万元;四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》水资源费按发电量计收,每千瓦时提取0.005元,平均每年为12.04万元;其他费用定额取每千瓦24元,每年为6.51万元。2)总成本费用发电成本即为工程总成本费用,每年总成本为252.82万元,经营成本118.98万元,年折旧费为133.84万元,生产期内固定资产投资贷款利息计入总成本费用计算见附表2。9.2.3.4发电效益计算1)发电收入按电网内实行独立核算的发电项目进行财务评价。项目财务基准收益率(融资前税后)按8%计算;测算出基础上网电价为0.204元/kW.h,低于目前重庆市的标杆上网电价0.24元/kW·h(不含税)。此时融资前税前财务内部收益率为10.03%,资本金财务内部收益率为8.0%。本电站改造完成后,自动化程度将提高很大,可以分流29人,将分流后节约的资金作为改造部分的收益。基础上网电价中不含增值税。2)税金(1)增值税根据税法规定,本电站电力产品增值税税率为17%。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,以增值税税额为基础征收,按规定本工程的税率分别采用5%和3%。3)利润企业利润按国家规定作相应调整后,依法征得所得税,税率25%。税后利润提取10%的法定盈余公积金,剩余部分为可分配利润;再扣除分配给投资者的应付利润,即为未分配利润。本电站应付利润按资本金的5%计算。电站发电收入、税金、利润计算见附表3。9.2.3.5清偿能力分析1)还款资金四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》电站还贷资金主要包括企业的未分配利润、折旧费和摊销费等。详见附表4。2)资金来源与运用资金来源与运用情况。详见附表5。经计算表明,从机组投入运行开始即出现资金盈余,整个计算期内累计盈余资金达4121.21万元。3)资产负债分析资产最大负责率为19.10%。资产负债计算见附表8。9.2.3.6盈利能力分析全部投资现金流量见附表6。投资利润率6.94%,投资利税率9.35%,资本金利润率8.58%。资本金财务内部收益率为8.00%。资本金现金流量见附表7。9.2.3.7财务评价指标以融资前税后财务内部收益率为8%,计算出财务评价指标如下:平均上网电价0.204元/kW.h投资回收期Pt为:12.27年投资利润率为:6.94%投资利税率为:9.35%单位电度投资为:1.626元/kWh9.2.3.8敏感性分析本工程在敏感性分析中研究了固定资产投资、有效电量等不确定因素对财务内部收益率等财务指标的影响程度。计算结果见表7.2.3-3。表7.2.3-3财务评价敏感性表方案财务基准收益率(税后)(%)还贷平均上网电价(元/kW·h)借款偿还期(年)财务收益率(税前)(%)1序号80.2047.9210.032固定资产投资变化    2.1+10%80.2257.9210.032.2-10%80.1847.9210.033有效电量变化    3.1+10%80.1877.9210.033.2-10%80.2267.9210.03计算结果表明,当投资±10%或是发电量±10%时,测算出平均上网电价为0.184元/kWh~0.226元/kWh,低于目前重庆市的标杆上网电价。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》重庆市的标杆上网电价为0.24元/kWh,以此计算,得出本电站融资前税后项目财务内部收益率为9.80%,融资前税前项目财务内部收益率为12.31%。当投资±10%或是发电量±10%时,计算出财务内部收益率均高于8%,说明本电站改造工程抗风险能力较强,财务指标较好,项目盈利能力较强。9.2.4综合评价(1)天水水电站改造后装机容量11.3MW,改造后多年平均年发电量增加924.4万kW.h,改造工程静态总投资4116.71万元,静态单位千瓦投资3643.11元/kw,单位电能投资1.626元/kW·h。(2)以项目融资前税后基准收益率为8%,计算出上网平均电价为0.204元/(kW.h),低于目前重庆市的上网标杆电价0.24元/kW.h(不含税)。以目前重庆市的标杆上网电价为0.24元/(kW.h)计算融资前税后财务内部收益率为9.80%,高于基准收益率(8%),说明本电站的抗风险能力较强,有较强的盈利能力。(3)天水水电站改造工程经济分析以影子电价计算发电效益,分析其经济内部收益率为12.85%,经济净现值为1685.47万元。以上指标表明,经济内部收益率大于社会折现率8%,经济净现值大于零,说明改造本电站经济上是合理的。综上所述,国民经济评价指标表明,改造天水水电站是经济合理的;本工程的财务指标表明,该电站财务指标较好,抗风险能力较强,改造本电站在财务上可行。天水水电站改造工程主要经济指标见表9.2.4-1。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》表9.2.4-1天水水电站改造工程主要经济指标汇总表项目单位指标备注总投资万元4154.95固定资产投资万元4116.71建设期利息万元26.94流动资金万元11.3平均上网电价元/kWh0.204发电收入总额万元14736.68总成本费用总额万元7777.90销售税金附加总额万元230.45发电利润总额万元8936.39所得税前发电利润总额万元6702.29所得税后盈利能力指标投资利润率%6.94投资利税率%9.35资本金利润率%8.58资本金财务内部收益率%8.00投资回收期年12.27清偿能力指标借款偿还期年7.92资产负债率%19.10最大值融资前税前财务内部收益率%10.03融资前税后财务内部收益率%8国民经济评价经济内部收益率%12.85经济净现(is=8%)万元1865.47项目总投资使用计划与资金筹措表附表1单位:万元项目年份1合计一、总投资4154.954154.95(一)、固定资产投资4116.714116.711.电站4116.714116.712.专用配套输变电0.000.00(二)、建设期利息26.9426.941.电站26.9426.942.专用配套输变电0.000.00(三)、流动资金11.3011.30二、资金筹措4154.954154.95(一)、资本金3361.363361.36其中:用于流动资金9.049.04(二)、借款793.60793.601.长期借款791.34791.34其中:本金764.39764.392.流动资金借款2.262.263.其它短期借款 0.00(三)、其它 0.00四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》总成本费用表附表2单位:万元序号项目年份建设期生产期12345678910111213年末装机容量(万kW)1.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.13有效电量(万kW.h)0.002481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.92厂供电量(万kW.h)0.002457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.10上网电量(万kW.h)0.002407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.951电站发电成本0.00308.61299.18289.74280.31270.87261.43252.82252.82252.82252.82252.82252.821.1折旧费0.00133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.841.2修理费0.0041.4441.4441.4441.4441.4441.4441.4441.4441.4441.4441.4441.441.3职工工资0.0019.8719.8719.8719.8719.8719.8719.8719.8719.8719.8719.8719.871.4职工福利0.008.158.158.158.158.158.158.158.158.158.158.158.151.5保险费0.0010.3610.3610.3610.3610.3610.3610.3610.3610.3610.3610.3610.361.6材料费0.001.361.361.361.361.361.361.361.361.361.361.361.361.7其他费用0.006.516.516.516.516.516.516.516.516.516.516.516.511.8水资源费0.0012.0412.0412.0412.0412.0412.0412.0412.0412.0412.0412.0412.041.9小型水库移民扶助基金0.0019.2619.2619.2619.2619.2619.2619.2619.2619.2619.2619.2619.261.10利息支出0.0055.7946.3536.9227.4818.058.610.000.000.000.000.000.002总成本费用0.00308.61299.18289.74280.31270.87261.43252.82252.82252.82252.82252.82252.82其中:经营成本0.00118.983118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》总成本费用表续附表2单位:万元序号项目年份生产期合计141516171819202122232425~3031年末装机容量(万kW)1.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.13 有效电量(万kW.h)2481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.92 厂供电量(万kW.h)2457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.10 上网电量(万kW.h)2407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.95 1电站发电成本252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.827777.901.1折旧费133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.844015.201.2修理费41.4441.4441.4441.4441.4441.4441.4441.4441.4441.4441.4441.4441.441243.101.3职工工资19.8719.8719.8719.8719.8719.8719.8719.8719.8719.8719.8719.8719.87596.161.4职工福利8.158.158.158.158.158.158.158.158.158.158.158.158.15244.431.5保险费10.3610.3610.3610.3610.3610.3610.3610.3610.3610.3610.3610.3610.36310.771.6材料费1.361.361.361.361.361.361.361.361.361.361.361.361.3640.681.7其他费用6.516.516.516.516.516.516.516.516.516.516.516.516.51195.261.8水资源费12.0412.0412.0412.0412.0412.0412.0412.0412.0412.0412.0412.0412.04361.191.9小型水库移民扶助基金19.2619.2619.2619.2619.2619.2619.2619.2619.2619.2619.2619.2619.26577.911.10利息支出0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00193.202总成本费用252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.827777.90其中:经营成本118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.983569.50四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》利润与利润分配表附表3单位:万元序号项目年份建设期生产期12345678910111213年末装机容量(万kW)1.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.13上网电量(万kW.h)0.002407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.95上网电价(元/kW.h)0.000.200.200.200.200.200.200.200.200.200.200.200.201收入0.00564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.821.1电量销售收入0.00491.22491.22491.22491.22491.22491.22491.22491.22491.22491.22491.22491.221.2其他收入0.0073.6073.6073.6073.6073.6073.6073.6073.6073.6073.6073.6073.602销售锐金收入0.007.687.687.687.687.687.687.687.687.687.687.687.682.1城市维护建设税0.004.804.804.804.804.804.804.804.804.804.804.804.802.2教育费附加0.002.882.882.882.882.882.882.882.882.882.882.882.883总成本费用0.00308.61299.18289.74280.31270.87261.43252.82252.82252.82252.82252.82252.824利润总额(1-2-3)0.00248.53257.97267.40276.84286.27295.71304.32304.32304.32304.32304.32304.325所得税0.0062.1364.4966.8569.2171.5773.9376.0876.0876.0876.0876.0876.086税后利润(4-5)0.00186.40193.47200.55207.63214.71221.78228.24228.24228.24228.24228.24228.247盈余公积金0.0018.6419.3520.0620.7621.4722.1822.8222.8222.8222.8222.8222.828公益金0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.009可供分配利润(6-7-8)0.00167.76174.13180.50186.87193.23199.60205.42205.42205.42205.42205.42205.4210应付利润0.00167.76174.13180.50186.87193.23199.60201.68201.68201.68201.68201.68201.6811未分配利润(9-10)0.000.000.000.000.000.000.003.733.733.733.733.733.73四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》利润与利润分配表续附表3单位:万元序号项目年份生产期合计 141516171819202122232425~3031年末装机容量(万kW)1.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.13 上网电量(万kW.h)2407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.95 上网电价(元/kW.h)0.200.200.200.200.200.200.200.200.200.200.200.200.20 1收入564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.8216944.741.1电量销售收入491.22491.22491.22491.22491.22491.22491.22491.22491.22491.22491.22491.22491.2214736.681.2其他收入73.6073.6073.6073.6073.6073.6073.6073.6073.6073.6073.6073.6073.602208.062销售锐金收入7.687.687.687.687.687.687.687.687.687.687.687.687.68230.452.1城市维护建设税4.804.804.804.804.804.804.804.804.804.804.804.804.80144.032.2教育费附加2.882.882.882.882.882.882.882.882.882.882.882.882.8886.423总成本费用252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.82252.827777.904利润总额(1-2-3)304.32304.32304.32304.32304.32304.32304.32304.32304.32304.32304.32304.32304.328936.395所得税76.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.082234.106税后利润(4-5)228.24228.24228.24228.24228.24228.24228.24228.24228.24228.24228.24228.24228.246702.297盈余公积金22.8222.8222.8222.8222.8222.8222.8222.8222.8222.8222.8222.8222.82670.238公益金0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.009可供分配利润(6-7-8)205.42205.42205.42205.42205.42205.42205.42205.42205.42205.42205.42205.42205.426032.0610应付利润201.68201.68201.68201.68201.68201.68201.68201.68201.68201.68201.68201.68201.685942.4411未分配利润(9-10)3.733.733.733.733.733.733.733.733.733.733.733.733.7389.62四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》借款还本付息计划表附表4单位:万元借款还贷年限=7.92年上网电价:0.204元/kW.h借款年利息:7.05%序号项目年份建设期生产期123456781借款及还本付息791.34657.50523.66389.82255.98122.14-11.70-149.281.1年初借款本息合计0.00791.34657.50523.66389.82255.98122.14-11.701.1.1本金764.39       1.1.2建设期利息26.94       1.2本年借款764.390.000.000.000.000.000.000.001.3本年应计利息26.9455.7946.3536.9227.4818.058.61-0.831.4本年还本利息0.00189.63180.19170.76161.32151.89142.45136.752偿还借款的资金来源0.00189.63180.19170.76161.32151.89142.45136.752.1还贷利润0.000.000.000.000.000.000.003.732.2还贷折旧0.00133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.842.3还贷摊销0.000.000.000.000.000.000.000.002.4计入成本的利息支出0.0055.7946.3536.9227.4818.058.61-0.832.5其他0.000.000.000.000.000.000.000.00借款偿还本金0.00133.84133.84133.84133.84133.84122.14-11.70四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》资金来源与运用表附表5单位:万元序号项目年份建设期生产期12345678910111213装机容量(万kW)1.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.13有效电量(万kW·h)0.002481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.921资金来源4154.95382.37391.81401.24410.68420.11429.55438.16438.16438.16438.16438.16438.161.1利润总额0.00248.53257.97267.40276.84286.27295.71304.32304.32304.32304.32304.32304.321.2折旧费0.00133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.841.3摊销费0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.001.4长期借款791.340.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.001.5流动资金借款2.26            1.6其他短期借款0.00            1.7资本金3361.36            1.8其他0.00            1.9回收固定资产余值0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.001.10回收流动资金0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.002资金运用4154.95363.73372.46381.19389.91398.64395.67277.76277.76277.76277.76277.76277.762.1固定资产投资4116.71            2.2建设期利息26.94            2.3流动资金11.300.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.002.4所得税0.0062.1364.4966.8569.2171.5773.9376.0876.0876.0876.0876.0876.082.5应付利润0.00167.76174.13180.50186.87193.23199.60201.68201.68201.68201.68201.68201.682.6长期借款本金偿还0.00133.84133.84133.84133.84133.84122.140.000.000.000.000.000.002.7流动资金借款本金偿还0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.002.8其他短期借款本金偿还0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.003盈余资金0.0018.6419.3520.0620.7621.4733.88160.40160.40160.40160.40160.40160.404累计盈余资金0.0018.6437.9958.0478.81100.28134.16294.56454.96615.35775.75936.151096.55四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》资金来源与运用表续附表5单位:万元序号项目年份生产期合计141516171819202122232425~3031装机容量(万kW)1.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.13 有效电量(万kW·h)2481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.92 1资金来源438.16438.16438.16438.16438.16438.16438.16438.16438.16438.16438.16438.16577.91 1.1利润总额304.32304.32304.32304.32304.32304.32304.32304.32304.32304.32304.32304.32304.328936.391.2折旧费133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.84133.844015.201.3摊销费0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.001.4长期借款0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00791.341.5流动资金借款             2.261.6其他短期借款             0.001.7资本金             3361.361.8其他             0.001.9回收固定资产余值0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00128.45128.451.10回收流动资金0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.0011.3011.302资金运用277.76277.76277.76277.76277.76277.76277.76277.76277.76277.76277.76277.76280.0213125.092.1固定资产投资             4116.712.2建设期利息             26.942.3流动资金0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.0011.302.4所得税76.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.082234.102.5应付利润201.68201.68201.68201.68201.68201.68201.68201.68201.68201.68201.68201.68201.685942.442.6长期借款本金偿还0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00791.342.7流动资金借款本金偿还0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.002.262.262.8其他短期借款本金偿还0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.003盈余资金160.40160.40160.40160.40160.40160.40160.40160.40160.40160.40160.40160.40297.894121.214累计盈余资金1256.951417.341577.741738.141898.542058.942219.342379.732540.132700.532860.933021.334121.21 四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》项目投资财务现金流量表附表6单位:万元序号项目年份建设期生产期12345678910111213装机容量(万kW)1.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.13有效电量(万kW·h)0.002481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.921现金流入0.00564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.821.1发电销售收入0.00564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.821.2回收固定资产余值0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.001.3回收流动资金0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.002现金流出4128.01188.80191.16193.52195.87198.23200.59202.74202.74202.74202.74202.74202.742.1固定资产投资4116.71            2.2流动资产11.300.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.002.3经营成本0.00118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.982.4销售税金附加0.007.687.687.687.687.687.687.687.687.687.687.687.682.5所得税0.0062.1364.4966.8569.2171.5773.9376.0876.0876.0876.0876.0876.083净现金流量(1-2)-4128.01376.03373.67371.31368.95366.59364.23362.08362.08362.08362.08362.08362.084累计净现金流量-4128.01-3751.98-3378.31-3007.01-2638.06-2271.46-1907.23-1545.15-1183.07-820.99-458.91-96.83265.255所得税前净现金流量(3+2.5)-4128.01438.16438.16438.16438.16438.16438.16438.16438.16438.16438.16438.16438.166所得税前累计净现金流量-4128.01-3689.85-3251.69-2813.53-2375.37-1937.21-1499.05-1060.89-622.73-184.57253.59691.751129.91项目投资财务现金流量表四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》续附表6单位:万元序号项目年份生产期合计141516171819202122232425~3031装机容量(万kW)1.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.13 有效电量(万kW·h)2481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.92 1现金流入564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82704.58 1.1发电销售收入564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.8216944.741.2回收固定资产余值0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00128.45128.451.3回收流动资金0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.0011.3011.302现金流出202.74202.74202.74202.74202.74202.74202.74202.74202.74202.74202.74202.74202.7410162.062.1固定资产投资             4116.712.2流动资产0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.0011.302.3经营成本118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.983569.502.4销售税金附加7.687.687.687.687.687.687.687.687.687.687.687.687.68230.452.5所得税76.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.082234.103净现金流量(1-2)362.08362.08362.08362.08362.08362.08362.08362.08362.08362.08362.08362.08501.836922.444累计净现金流量627.33989.411351.491713.572075.652437.732799.803161.883523.963886.044248.124610.206922.44 5所得税前净现金流量(3+2.5)438.16438.16438.16438.16438.16438.16438.16438.16438.16438.16438.16438.16577.919156.536所得税前累计净现金流量1568.072006.222444.382882.543320.703758.864197.024635.185073.345511.505949.666387.829156.53 所得税后:财务内部收益率:8.00%;投资回收期:12.27年;所得税前:财务内部收益率:10.03%;财务净现值:757.95(i=8%)。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》项目资本金财务现金流量表附表7单位:万元序号项目年份建设期生产期12345678910111213装机容量(万kW)1.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.13有效电量(万kW·h)0.002481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.921现金注入0.00564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.821.1发电销售收入0.00564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.821.2回收固定资产余值0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.001.3回收流动资金0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.002现金流出3361.36378.43371.35364.27357.20350.12331.34202.74202.74202.74202.74202.74202.742.1资本金3361.36            2.2借款还本偿还0.00133.84133.84133.84133.84133.84122.140.000.000.000.000.000.002.3借款利息支付0.0055.7946.3536.9227.4818.058.610.000.000.000.000.000.002.4经营成本0.00118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.982.5销售税金附加0.007.687.687.687.687.687.687.687.687.687.687.687.682.6所得税0.0062.1364.4966.8569.2171.5773.9376.0876.0876.0876.0876.0876.083净现金流量(1-2)-3361.36186.40193.47200.55207.63214.71233.49362.08362.08362.08362.08362.08362.084累计净现金流量-3361.36-3174.96-2981.49-2780.94-2573.31-2358.60-2125.12-1763.04-1400.96-1038.88-676.80-314.7247.36四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》项目资本金财务现金流量表续附表7单位:万元序号项目年份生产期合计 141516171819202122232425~3031装机容量(万kW)1.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.13 有效电量(万kW·h)2481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.92 1现金注入564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82704.5817084.491.1发电销售收入564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.82564.8216944.741.2回收固定资产余值0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00128.45128.451.3回收流动资金0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.0011.3011.302现金流出202.74202.74202.74202.74202.74202.74202.74202.74202.74202.74202.74202.74202.7410379.942.1资本金             3361.362.2借款还本偿还0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00791.342.3借款利息支付0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00193.202.4经营成本118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.983569.502.5销售税金附加7.687.687.687.687.687.687.687.687.687.687.687.687.68230.452.6所得税76.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.0876.082234.103净现金流量(1-2)362.08362.08362.08362.08362.08362.08362.08362.08362.08362.08362.08362.08501.836704.554累计净现金流量409.44771.521133.601495.681857.762219.842581.922944.003306.083668.164030.244392.326704.55 财务内部收益率(税后):8.00%;资本金利润率:8.58%。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》资产负债表附表8单位:万元序号项目年份建设期生产期1234567891011121314装机容量(万kW)1.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.13有效电量(万kW·h)0.002481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.921资产4154.954039.753925.263811.483698.403586.033486.073512.633539.193565.753592.313618.863645.423671.981.1流动资产总值11.3029.9449.2969.3490.11111.58145.46305.86466.26626.65787.05947.451107.851268.251.1.1流动资产11.3011.3011.3011.3011.3011.3011.3011.3011.3011.3011.3011.3011.3011.301.1.2累计盈余资金0.0018.6437.9958.0478.81100.28134.16294.56454.96615.35775.75936.151096.551256.951.2在建工程4143.65             1.3固定资产净值 4009.813875.973742.133608.293474.453340.613206.773072.932939.092805.252671.412537.572403.731.4无形资产及递延资产净值 0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.002负债及所有者权益4154.954039.753925.263811.483698.403586.033486.073512.633539.193565.753592.313618.863645.423671.982.1流动负债总额2.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.2长期借款791.34657.50523.66389.82255.98122.140.000.000.000.000.000.000.000.00负债合计(2.1+2.2)793.60659.76525.92392.08258.24124.402.262.262.262.262.262.262.262.262.3所有者权益3361.363380.003399.353419.403440.163461.633483.813510.373536.933563.493590.053616.603643.163669.722.3.1资本金3361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.362.3.2资本公积金              2.3.3累计盈余公积金0.0018.6437.9958.0478.81100.28122.45145.28168.10190.93213.75236.57259.40282.222.3.4累计盈余公益金0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.002.3.5累计未分配利润0.000.000.000.000.000.000.003.737.4711.2014.9418.6722.4126.14计算指标:资产负债率(%)(2.1+2.2)/119.10%16.33%13.40%10.29%6.98%3.47%0.06%0.06%0.06%0.06%0.06%0.06%0.06%0.06%四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》资产负债表续附表8单位:万元序号项目年份生产期1516171819202122232425262728293031装机容量(万kW)1.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.13有效电量(万kW·h)2481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.921资产3698.543725.103751.653778.213804.773831.333857.893884.453911.003937.563964.123990.684017.244043.794070.354096.914260.961.1流动资产总值1428.641589.041749.441909.842070.242230.642391.032551.432711.832872.233032.633193.023353.423513.823674.223834.624132.511.1.1流动资产11.3011.3011.3011.3011.3011.3011.3011.3011.3011.3011.3011.3011.3011.3011.3011.3011.301.1.2累计盈余资金1417.341577.741738.141898.542058.942219.342379.732540.132700.532860.933021.333181.723342.123502.523662.923823.324121.211.2在建工程                 1.3固定资产净值2269.892136.052002.211868.371734.531600.691466.851333.011199.171065.33931.49797.65663.81529.97396.13262.29128.451.4无形资产及递延资产净值0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.002负债及所有者权益3698.543725.103751.653778.213804.773831.333857.893884.453911.003937.563964.123990.684017.244043.794070.354096.914123.472.1流动负债总额2.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.2长期借款0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00负债合计(2.1+2.2)2.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.262.3所有者权益3696.283722.843749.393775.953802.513829.073855.633882.193908.743935.303961.863988.424014.984041.534068.094094.654121.212.3.1资本金3361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.363361.362.3.2资本公积金                 2.3.3累计盈余公积金305.05327.87350.69373.52396.34419.17441.99464.81487.64510.46533.29556.11578.93601.76624.58647.41670.232.3.4累计盈余公益金0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.002.3.5累计未分配利润29.8733.6137.3441.0844.8148.5452.2856.0159.7563.4867.2270.9574.6878.4282.1585.8989.62计算指标:资产负债率(%)(2.1+2.2)/10.06%0.06%0.06%0.06%0.06%0.06%0.06%0.06%0.06%0.06%0.06%0.06%0.06%0.06%0.06%0.06%0.05%最大资产负债率:19.10%。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》经济现金流量表附表9单位:万元序号项目年份建设期生产期1234567891011121314151617年末装机容量(万kW)1.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.13有效电量(万kW.h)0.002481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.92厂供电量(万kW.h)0.002457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.10上网电量(万kW.h)02407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.95影子电价(元/kW.h)0.2760.2760.2760.2760.2760.2760.2760.2760.2760.2760.2760.2760.2760.2760.2760.2760.276(一)现金流入                 1收入0.00663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39 其中发电收入0.00663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39 其他收入                 2回收固定资产余值0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.003回收流动资金0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00 小计0.00663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.394项目外部收益                  流入合计0.00663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39(二)现金流出                 1固定资产投资4116.71                2更新改造投资                 3流动资金11.300.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.004经营成本0.00118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.985供电成本0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.006其他成本                  小计4128.01118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.988项目外部费用                  流出合计4128.01118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98(三)净现金流量-4128.01544.41544.41544.41544.41544.41544.41544.41544.41544.41544.41544.41544.41544.41544.41544.41544.41(四)累计净现金流量-4128.01-3583.60-3039.19-2494.79-1950.38-1405.97-861.56-317.15227.25771.661316.071860.482404.892949.293493.704038.114582.52续附表9经济现金流量表单位:万元四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140 《重庆市开县天水电站增效扩容改造工程初步设计报告》序号项目年份`生产期合计1819202122232425262728293031年末装机容量(万kW)1.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.131.13 有效电量(万kW.h)2481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.922481.92 厂供电量(万kW.h)2457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.102457.10 上网电量(万kW.h)2407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.952407.95 影子电价(元/kW.h)0.2760.2760.2760.2760.2760.2760.2760.2760.2760.2760.2760.2760.2760.276 (一)现金流入               1收入663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.3919901.74 其中发电收入663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.3919901.74 其他收入              0.002回收固定资产余值0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00128.45128.453回收流动资金0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.0011.3011.30 小计663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39803.1420041.504项目外部收益              0.00 流入合计663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39663.39803.1420041.50(二)现金流出               1固定资产投资              4116.712更新改造投资              0.003流动资金0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.0011.304经营成本118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.983569.505供电成本0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.006其他成本              0.00 小计118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.987697.518项目外部费用              0.00 流出合计118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.98118.987697.51(三)净现金流量544.41544.41544.41544.41544.41544.41544.41544.41544.41544.41544.41544.41544.41684.1612343.98(四)累计净现金流量5126.935671.336215.746760.157304.567848.978393.378937.789482.1910026.6010571.0111115.4111659.8212343.98 经济内部收益率:12.85%,经济净现值:1865.47万元(折现率为8%时)。四川大学工程设计研究院EngineeringDesignAndResearchInstituteOfSichuanUniversity140'