某水电站初步设计报告

'**省前龙县**水电站工程初步设计报告xx省前龙县**水电站设计组二00四年八月 目录1.综合说明1.1概述1.2水文气象1.3工程地质1.4工程任务和规模1.5工程选址、枢纽总布置及主要建筑物1.6机电及金属结构1.7工程管理1.8施工组织设计1.9劳动安全与工业卫生1.10水库淹没处理及工程永久占地1.11环境影响评价1.12水土保持1.13工程投资估算1.14经济评价2.水文气象2.1流域概况2.2气象2.3基本资料2.4径流2.5洪水 2.6厂、坝址水位～流量曲线2.7泥沙3工程地质3.1区域地质概况3.2水库工程地质条件3.3坝址工程地质条件3.4隧洞工程地质3.5厂房工程地质3.6结论与建议4工程任务与规模4.1地区社会经济发展概况4.2工程建设的必要性4.3供电范围及负荷预测4.4水库水位选择4.5装机规模及装机程序4.6能量指标计算5工程总布置及主要建筑物5.1设计依据5.2工程选址5.3工程布置及主要建筑物型式5.4主要建筑物5.5工程量汇总 6机电及金属结构6.1水力机6.2电气一次6.3电气二次6.4金属结构7消防设计7.1消防总体设计7.2各建筑物的火灾危险类别和耐火等级7.3建筑物消防设计7.4电站主、副厂房消防7.5主变压器消防7.6户外升压站消防7.7建筑物灭火器配置7.8消防供水系统7.9通风系统防火设计7.10电站消防电源及配电系统7.11火灾自动报警系统7.12主要消防设备表8水库淹没处理及工程永久占地8.1库区概况8.2设计依据8.3水库淹没实物指标 8.4专项设施规划及库底清理8.5补偿投机估算8.6坝区永久占地及临时占地9水土保持设计9.1项目及项目区概况9.2编制依据9.3生产建设过程中造成的水土流失预测9.4水土流失防治方案9.5水土流失监测9.6投资估算及效益分析9.7方案实施管理措施9.8综合结论10．环境保护设计10.1环境保护设计依据10.2环境保护设计10.3环境保护管理与监测10.4环境保护投资概算11工程管理11.1前言11.2管理机构11.3工程管理设施11.4管理经费 12劳动安全与工业卫生12.1设计依据12.2工程概述12.3工程总布置12.4劳动安全与卫生影响因素分析12.5安全防范措施12.6预期效果及评价12.7安全卫生机构12.8专用设施投资概算13.施工组织设计13.1施工条件13.2自然条件13.3地形地质条件13.4建筑材料及水电供应条件13.5施工导流、截流13.6主体工程施工13.7施工总布置13.8施工总进度14工程投资概算14.1编制说明14.2工程总概算表14.3建筑物概算汇总表 15.经济评价15.1概述15.2财务评价15.3国民经济评价15.4综合评价 **水电站工程特性表序号及名称单位数量备注一.水文1.流域面积全流域k㎡465坝址以上k㎡4172.利用的水文系列年限年433.代表性流量多年平均流量m3/s14.5正常设计洪水标准及流量（P=3.33%）m3/s640非常设计洪水标准及流量（P=0.5%）m3/s1000施工导流标准及流量（P=20%）m3/s1654.泥沙多年平均悬移质年输沙量万t22.9多年平均含沙量kg/m30.5二.水库1.水库水位校核洪水位m421.50设计洪水位m420.20正常蓄水位m420.0死水位m418.02.回水长度m4003.水库容积万m3 **水电站工程特性表序号及名称单位数量备注总库容万m315三.大坝下泄流量及下游水位1.设计洪水时最大泄量m3/s640渔仔口调峰后流量相应下游水位m412.982.校核洪水时最大泄量m3/s1000渔仔口调峰后流量相应下游水位m413.873.机组满发流量m3/s37.56相应下游水位m354．012四.工程效益指标装机容量kw18000保证出力（P=90%）kw2850多年平均发电量万kw.h5868年利用小时数h3260五.淹没损失及工程永久性占地1.占用耕地（P=50%）亩202.永久占林地亩703.临时占地亩60六.主要建筑物及设备1.挡水建筑物形式砼重力坝地基特性砂岩 **水电站工程特性表序号及名称单位数量备注　地震基本烈度＜6度坝顶高程m422　最大坝高m14　坝顶长度m70　2.泄水建筑物　堰流形式WES　堰顶高程m415　溢流段长度（闸孔尺寸及孔数）m37.5　最大单宽流量m3/s37.04　.消能方式底流消能　闸门形式6×4.5×5.5m平板闸门　3.厂房　形式引水式　地基特性砂岩　主厂房尺寸（长*宽*高）m31.5×14.5×14.8　水轮机安装高程m355.6　4.引水隧洞型式无压隧洞洞长m7005尺寸m6×6.132设计过流量m337．565.压力前池 **水电站工程特性表序号及名称单位数量备注尺寸m长×宽×高正常水位m6.压力管道敷设方式明管管长m112.42管径m2.5管壁厚㎜㎜167.开关站　面积尺寸m49.5×34.4　地基特性砂岩　8.主要机电设备　　　水轮机台数台2　　型号　HLA551-LJ-145　　额定出力Kw9375　额定转速r/min428.6　　最大静水头m57额定水头m55额定流量m3/s2×18.78发电机台数台2型号SF9000-14/3250单机容量Kw9000功率因数0.8 **水电站工程特性表序号及名称单位　数量备注　额定电压6.3KV调速器GLYWT-PLC-5500七.施工　　　1.主体工程量m3　　土石方开挖m3316021　回填灌浆m4353　混凝土m343889　浆砌石m3400　钢筋T1382.47　帷幕灌浆m407　排水孔m4257　2.主要建筑材料　　　　砂子m329103　碎石m343930块石m3524.4　水泥T13010钢筋T1382.473.所需劳动力总工日万工日44高峰人数人1504.施工临时房屋m225925.县城至工地距离 　**水电站工程特性表序号及名称单位　数量备注　县城至大坝距离Km31　县城至支洞距离Km28.5　县城至厂房距离Km33　6.施工导流方式　明渠导流　7.施工期限　　　准备工期月2　主体工程施工工期月36　总工期月38　八.经济指标　　　1.静态总投资万元9691　2.总投资万元10614　建筑工程万元5059.94　机电设备及安装工程万元2042.42　　金属结构设备及安装万元343.83　临时工程万元414.73　水库淹没处理补偿费万元　其它费用万元1369　基本预备费万元461.5　价差预备费万元193.82建设期利息万元729　3.综合利用经济指标　　　水电站单位千瓦投资万元/kw5896　 经济内部收益率%　15.63　财务内部收益率%　12.02　上网电价元/度　0.31　贷款偿还年限年　9.2　 1．综合说明1.1绪论**水电站位于沤江一级支流下游,位于前龙县南洞乡境内,坝址距离南洞乡政府1km。淇江全流域面积473km2,干流全长72km,河道坡降9.1‰,**水电站是该流域水能开发中的一个梯级,是电网规划中的重要电源点,电站大坝控制流域面积417km2,占总流域面积的88%,电站装机18000kw。**水电站上游正在兴建渔仔口水电站,其装机容量18000kw,下游待建的老坡口电站,其电站装机24000kw。渔仔口水电站的兴建,对改善**水电站出力有着重要作用,对电网时段调频调峰也有重要作用。十五计划中,前龙县委、政府制定了“以林养水、以水养电、以电兴工、以工富农”的经济发展战略,决定依托水电的发展带动全县经济的飞跃。为此,前龙县委、政府决定兴建**水电站。2004年5月设计组邀请各专业专家对晨水河段进行实地勘测和考查,重新对淇江流域作了更详细的规划，即淇江水系晨水境内分三级开发，一级为渔仔口水电站，二级为**水电站，三级为老坡口电站。1.2水文气象1.2.1流域概况淇水为沤江的一级支流,流域范围:东经113○37’～113○49’，北纬25○40’～26○06’,地处我省东南部的汝桂山区,发源于桂东县的湾江脑面，在前龙县的暖水镇汇入沤江，**水电站大坝位于前龙县南洞乡上游1km处，厂房位于麻仔潭电站下游1.5km处。大坝集雨面积417km2,厂房集雨面积 465km2。1.2.2气象淇水流域属东亚季风气候区,气候温和,雨量充沛,流域暴雨多系气旋雨,亦受台风侵袭形成台风雨,天气系统高空为西南低涡,江淮切变浅,地面为静止锋。根据前龙县气象站1960～1995年气象实测资料统计:多年平均气温为16.6○C,极端最高气温41.5○C（1984年7月31日）,极端最低气温-9.8○C（1975年12月15日）；平均相对湿度82.2%,多年平均降水量1518.8mm,多年平均蒸发量为1388.0mm;多年平均风速2.1m/s;历年最大风速20.3m/s（1980年3月4日）,风向WNN。1.2.3径流沤江上游有寨前（三）水文站,集雨面积389km2，具有长系列径流实测资料。坝址径流计算以寨前（三）水文站为径流计算参证站，该站与坝址为同一气候区、产汇流条件基本相似，且资料系列可靠，代表性强。将寨前（三）水文站年月径流用面积比并考虑雨量比值修正，搬迁至坝址，求得多年平均年月径流成果见表1.2.3。坝址多年平均各月径流成果表月份123456789101112年平均流量7.079.4613.318.320.424.617.419.71711.28.687.0714.51.2.4洪水坝址下游4.5km 处，省水文局于1960年设有南洞水文站，观测年限为1960～1961年共2年。本次用南洞与寨前（三）水文站实测资料建立两站洪峰、洪量相关,延长南洞站洪水系列,经频率计算求得南洞站设计洪水,南洞站集雨面积433km2,与坝址集雨面积417km2相差3.8%,故将南洞站设计洪水用面积比搬移至坝址,求得坝址设计洪水,成果见表1.2.4。为论证成果的合理性,本次亦用暴雨洪水方法及用寨前（三）水文站设计成果搬移等三种方法进行比较,推荐采用南洞站设计洪水搬移至坝址的成果作为工程采用成果；同时考虑渔仔口水库对洪水的削峰作用，根据渔仔口水库库容和洪水过程线，求得坝址设计洪水成果。坝址设计洪水成果表表1.2.4频率0.20.5123.335102050Qm（m3/s）16801000914752640547398264125W24（亿m3）1.110.9360.8090.6830.5890.5170.3970.280.1381.2.5厂、坝址Z～Q本次在坝址处实测了河床断面、水面坡降，并进行了大洪水调查，根据实测大断面及糙率、坡降用曼宁公式求得各级水位的流量，以此求得坝址水位～流量关系曲线成果。详见表1.2.5.1。水位（m）411.8412.5415417.5420流量（m3/s）074.086851833.482648.36厂房处水位根据老坡口电站水库回水计算成果，求得厂房水位～流量关系曲线。洪水频率（%）0.5%3.33%5%10%20%50%水位（m）360.80359.15358.86358.69357.79357.01 1．3工程地质1．3．1区域地质概况区域地层主要有三类：①震旦系（Z）～寒武系（€）。②泥盆系中统跳马涧组（D2t）陆相～滨海相碎屑沉积岩；③泥盆系中统棋子桥组（D2q）～石炭系下统岩关组（C1y）浅海相炭酸盐岩。本区域位于南岭东西向构造体系的中段，构造形迹比较复杂，以东西向、南北向褶皱和断裂为主。本区域地震基本烈度小于VI度。1.3.2水库工程地质条件枯水期河水面一般宽度为40～50m,河谷多呈深切的“V”型,两岸岸坡坡度多陡于45○、树支状沟谷十分发育。库区岩层走向多横向～斜向切过河谷，倾角变化大，构造形迹主要有断裂和褶皱两种。库区出露的断裂主要有寨批—园坑压扭性断裂和大峰仙—延寿压性断裂两条；库区褶皱主要有洞子垅向斜和南洞向斜。库区水文地质条件较为简单，地下水类型以基岩裂隙水为主，接受大气降水的补给，其补给源较广、地下水循环较为缓慢，由两岸向沟谷或河床排泄。1.3.3坝址工程地质条件1.3.3.1坝址工程地质河流自NE流向SW,河底标高410～415m,山体雄厚,平均地形坡度约47○。坝区出露地层为泥盆系中统跳马涧组（D2t1～D2t4）碎屑岩和寒武系中组（€2-1-1）变质岩两大类,其中: 泥盆系岩石分布于坝址下游区,岩性比较复杂,以厚～巨厚层状石英砂岩、含砾石英砂岩为主,寒武系岩石分布于坝址上游区,以浅变质岩为主,间夹砂质板岩、浅变质石英砂岩。坝址区为横向河谷,岩层产状总趋势为倾向下游略偏右岸、倾角多在45○以上。经查明的断层有5条（F1、F11、F12、F13、F14）,倾角均在75○以上。1.3.3.2坝址岩石物理力学参数根据本阶段试验成果并参照其他有关工程经验,将本工程岩石物理力学参数,建议为:饱和抗压强度:40Mpa抗剪指标:f砼/岩=0.64抗剪断指标:f砼/岩=0.7c，=0.7Mpa1.3.4隧洞工程地质本工程对隧洞方案选择两种洞轴线进行比较,从地质条件上考虑,推荐内线方案。内线、外线方案比较工程地质条件内线外线两线比较地形围岩厚度大于80m围岩厚度大于30m内线较优岩性石英砂岩石灰岩内线地质较好隧洞长度（m）70056850外线较优地质构造围岩厚，岩石节理不发育，且新鲜溶洞相当发育，局部有冒顶危险，大部分岩石结构完整内线较优 1.3.5厂房工程地质本工程针对上、下厂房位置进行了全面地质比较。上厂房位于麻仔潭下游50m处,该位置地质条件符合要求,但无法解决压力前池、升压站布置和厂房防洪问题。下厂房位于麻仔潭下游1500m处,该位置地势平坦,有利于前池、升压站布置和厂房防洪，而且地质满足设计要求。本阶段选择下厂房。1.4工程任务和规模**水电站位于耒水一级支流淇江下游，淇江流经桂东县境内河段长39km，已于2000年编制开发规划，该河段分7级，即八一电站、东风电站、新柳电站、下山桥电站、建林电站、玉潭电站及淇水电站。而前龙县境内分三级开发，即渔仔口水电站、**水电站、老坡口电站，三级电站都正在建设中。根据2000年由前龙县人民政府编制的《“十五”水电农村电气化规划报告》，前龙县淇江流域采用三级开发，分别是渔仔口水电站、麻仔潭电站、老坡口电站。根据具体情况和经济节省原则，设计人员对该流域重新规划，即分渔仔口水电站、**水电站、老坡口电站三级开发。由于渔仔口水电站库容大，对**水电站的兴建是十分有利的，而且该电站发电都外送广东网。前龙县总人口35.7986万人,其农业人口32.0784万人,据2003年统计,全县国内生产总值16.74亿元,其中工业产值14.55亿元，农业产值6.89亿元。前龙县系城乡电网改造重点县,同时被列为全国“十五” 水电农村电气化县。根据前龙县“十五”水电农村电气化规划的要求,2005年全县用电量将达到2.80亿kwh，同时前龙县靠近广东，整个广东电力缺口较大，目前前龙县小水电丰水低谷期电量富余，但丰水高峰期和枯水期供电不足，境内多以径流式电站为主，缺乏骨干电站及有调节性能的电站，2001年缺峰荷就达20Mw。**水电站充分利用渔仔口水电站2165万m3的有效调节库容，能进一步缓解前龙县电力丰枯、峰谷的矛盾。因此，兴建**水电站是非常必要的。本次设计负荷预测基准年为2000年，规划达标年为2005年。负荷设计水平年为2010年，从2005年至2010年，用电量年平均增长率6.0%，最大用电负荷平均增长率7.2%。经计算，前龙县负荷预测成果见表1.4-1，负荷特性见表1.4-2。前龙县负荷预测表年份2000年2005年2010年年用电量（亿kwh）1.171.942.6最大年用电负荷（万mw）24.9550.1970.05负荷特性表负荷特性指标夏季冬季R0.810.76ｂ0.670.56考虑与渔仔口水电站发电尾水位相衔接,**水电站正常蓄水位选择420m，大坝30年一遇洪水位为420.2m，相应泄洪流量640m3/s；大坝200年一遇洪水位为421.5m，相应泄洪流量1000m3/s。**水电站 为一纯发电电站，具有季调节能力。运行特性如下：坝址多年平均流量14.5m3/s；**水电站最大水头57m，设计水头55m；额定流量37.56m3/s；装机容量为1.8万kw，保证出力2850kw（90%），多年平均发电量5868万kw.h，装机利用小时3260h，水量利用系数90.6%。1.5工程选址、枢纽总布置及主要建筑物1.5.1工程等级及防洪标准**水电站水库正常水位420m，总库容15万m3，电站装机容量2×9000kw。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000规定，大坝工程等级为四等，主要建筑物级别为4级，次要建筑物级别5级。大坝防洪标准按30年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核；厂房防洪标准也按30年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核。1.5.2工程选址⑴地质条件根据地形条件，坝址宜选择在距南洞乡政府所在地上游1km的峡谷段范围内，两岸地形基本对称，河床高程410.00m，建基面高程408.0m左右，河面宽度40～50m,山顶高程761～784.09m，山体坡度45～60度。正常蓄水位水面宽度60m。坝址区地层岩性为泥盆系跳马涧组（Dz ）厚层状石英砂岩，含砾石英砂岩和砂质页岩，两坝肩岩石部分裸露地表，岩层倾向上游，岩石坚硬，抗风化能力强，地质构造无区域性断裂通过。受地质应力作用影响，岩层褶皱强烈，产状多变化，层面裂隙发育。但对于低坝来说，基础完全能满足设计要求。⑵工程形式及布置坝型为混凝土重力坝，电站为引水式，引水隧洞长7005M，厂房布置在左岸。大坝设置6个溢流孔，堰顶高程415米，坝顶高程为422米，建基面高程408米，最大坝高14.0米,坝轴线长70米,溢流坝段长37.5米,单孔分缝,墩厚1.5米,溢流坝左、右两侧为挡水重力坝。重力坝上游坡比为1:0.2，起坡点高程为416.7米,下游坡比1:0.85,起坡点高程418.5米,坝顶宽2米,最大底宽12.67米,重力坝宽高比为0.905,溢流堰最大底宽12.67米,溢流坝堰面曲线为“WES”实用堰曲线，堰顶高程为415米。发电引水隧洞布置于左岸，进口布置于大坝上游30米处，出口布置于田庄乡洪流村王家组上游1KM及麻仔潭电站下游1500米处。1.6机电及金属结构1.6.1水力机械本电站装机两台，水轮机型号HLA551-LJ-145，最大水头57ｍ，额定水头55ｍ，额定出力9375kw，额定单机引用流量18.78ｍ3／s，额定工况点效率93.32%，额定转速428.6r/min；发电机组型号为SF9000—14／3250，额定功率9Mw，额定电压6.3kv，额定转速428.6r/min，效率96%，功率因数0.8(滞后)。调速器型号GLYWT—PLC—5500额定油压16MPa。1.6.2电气一次根据系统资料，**水电站 采用110KV级电压接入系统，110KV出线两回：一回送至万年桥电站110KV开关站，并入郴州地方电网，送电距离8㎞；另一回送至正在兴建的老坡口电站，送电距离8㎞，再经老坡口电站并入广州韶关电网；110KV进线一回：接正在兴建的渔仔口水电站，受电距离8㎞，渔仔口水电站的电力通过本电站送入电网。根据本电站接入电力系统的规划要求和电站的装机规模，电气主接线的确定本阶段拟定两个方案进行了技术经济比较。方案一为：6.3KV发电机电压母线、110KV升高电压侧均采用单母线接线；电站设置一台升压变压器。方案二是：6.3KV发电机电压母线采用单母线分段接线，110KV升高电压侧为单母线接线，全站设置两台升压变压器。方案一的可靠性比方案二要低，主变压器故障或检修时将影响全部电能送出。但其接线简单清晰，继电保护简单，运行维护方便；而现在变压器的可靠性比较高，变压器本身故障而造成事故的概率较低，因而完全能够满足电站运行的可靠性要求。方案二设置两台升压变压器，占用场地比方案一大，且其接线较复杂，继电保护也较复杂，检修维护没有方案一方便。综合上述，并考虑方案一的设备投资低于方案二，所以本阶段以方案一为推荐方案。详见电气主接线方案技术经济比较表。本电站厂用电源均取至发电机电压母线，厂变选两台，根据厂用负荷，初步确定每台厂用变容量为315KVA，厂用变采用明备用，厂用电接线采用单母线接线，装设备用电源自动投入装置。本工程引水坝距厂房供电线路距离约8km，坝区供电初步确定采用10kv线路由渔仔口水电站供电。 电气设备选择按SDGJ14－86<<导体和电器选择设计技术规定>>执行。按照技术先进、安全可靠、经济合理的原则，在考虑远景发展的需要，同时满足正常运行、检修、短路、过电压各种工况条件的要求下，本电站优先采用节能、环保、安全、可靠的新型设备，并兼顾防火及无油化的要求，全部电气设备均按正常工况进行选择，按短路工况进行校核。发电机额定电压为6.3KV，其相应配电装置选用XGN2-10Z型固定式户内交流金属封闭开关柜，厂用电配电装置选用GGD2型低压开关柜。主变选用S10系列节能变压器，型号为S10-20000/121。厂用变选用6.3kvSC10系列环氧树脂绝缘干式变压器。近区变压器选用S10系列节能变压器，其型号S10-500/10。1.6.3电气二次**水电站拟装设2台9MW混流式水轮发电机组，1台110kv双卷主变压器，110kv出线三回；10kv近区变一台。根据国家和部颁标准及有关规程规范及本工程的实际情况，本报告分别对电站的监控系统、同期系统、励磁系统、调速器、继电保护配置、直流系统、火灾自动报警系统等作出如下叙述：结合当今水电站监控系统的发展趋势，本电站拟采用全计算机监控系统，实现“无人值班、少人值守”的运行管理模式。 本电站计算机监控系统采用符合国际开放系统标准的分层分布结构。计算机监控系统分为电站控制级和现地控制单元级两层，采用100Mb/S光纤以太网连接。电站控制级负责全站电气设备的实时控制及其运行状态监视，现地控制单元级负责对水轮发电机组、电气一次设备及公用设备等进行实时控制及监视，当电站控制级因故退出运行时，现地控制单元可以独立运行而不受影响。计算机监控系统要求能实现与调度、水情测报、泄洪闸门控制等系统的通讯。具体结构见《计算机监控系统图》。计算机监控系统由电站控制级和现地控制单元级两层组成。电站控制级包括两台主机兼操作员工作站、一台通讯工作站、一台网络终端打印服务器、一套GPS卫星时钟系统和两套在线式UPS等。现地控制单元级以触摸屏和可编程控制器为核心设备组成，包括2套机组单元LCU、1套开关站及公用设备单元LCU。计算机监控系统主要功能包括：数据采集和处理、安全运行监视、实时控制和调节、事件顺序记录、打印记录、事故追忆、事故处理指导和恢复操作指导、系统通信、系统自诊断与自恢复、电站运行维护管理、系统授权管理等。本电站确定以下同期点：1#～2#发电机出口断路器、主变高、低压侧断路器。各同期点均采用微机自动准同期和手动准同期二种方式，，以自动准同期为主，手动为辅。每台机组LCU配有一套微机自动准同期装置。开关站及LCU配有一套微机自动准同期装置。本电站拟采用自并激可控硅全控桥整流静止励磁系统，采用微机励磁调节器。励磁系统主要由励磁变压器、三相全控桥整流装置、灭磁装置、转子过电压保护装置、起励装置、微机自动励磁调节器等部分组成。励磁调节器具有两套独立的自动调节通道，两通道应能自动切换。该励磁系统的性能和各项技术参数均应符合《大中型水轮发电机静止整流系统及装置技术条件》（DL/T583-95）的要求。励磁系统起励方式采用残压起励和直流220V电源起励。 机组正常停机采用逆变灭磁，事故停机采用磁场断路器加非线性电阻灭磁。为与本站计算机监控系统相适应，选用微机型高油压调速器，调速器具有比例-积分-微分调节规律，其技术性能指标应满足《水轮机调速器及油压装置技术条件》（GB/T9652.1-97）和《水轮机电液调节系统及装置技术条件》（DL/T563-95）要求。调速器可远方和现地操作，并能实现手动、自动无扰动切换。调速器具有与计算机监控系统的通信接口。全站自动化元件配置和选型与全计算机相适应，满足机组和公用设备自动控制要求。机组自动化元件必须满足由一个操作指令使机组自动完成开、停机操作及各种工况的转换，为保证机组安全运行，所配自动化元件应构成一个完整的水力机械保护系统，监视机组油、气、水及轴承等重要辅助设备的运行参数和工况。自动化元件的配置应满足《小型水力发电站自动化设计规定》的要求。1.6.4金属结构**水电站枢纽工程金属结构分三大部分：大坝、引水系统、厂房。溢流堰布置6个表孔，设6平板钢闸门。由于渔仔口水电站有足够的能力控制水流量，平板形闸门有足够的时间检修，故平板闸门前不设检修闸门。溢流堰平板形钢闸门孔口尺寸为6×4.5m×5.5m，设计水头5.5m，堰顶高程415m，启闭设备选用卷扬式启闭机。 压力钢管进水口设拦污栅、工作闸门，然后分为两根支管，进入厂房。厂房每台机组前设蝴蝶阀以保护机组。前池拦污栅尺寸为10×8m，工作闸门尺寸为3.0×3.0m，泄水槽闸门尺寸为4.5×5.0m，冲砂孔设置闸阀，管径60cm。隧洞进水口拦污栅孔口尺寸为10.0m×4.7m，拦污栅倾斜角为77˚，结构设计水头为4m，选用QP2×100KN卷扬式启闭机配合拉杆进行启闭。隧洞进水口工作门孔口尺寸6m×4.7m，设计水头4.7m，采用平面滑动钢闸门，启闭方式为动水启闭，启闭设备选用2×100KN卷扬式启闭机配合拉杆进行启闭。厂房设2扇尾水平面闸门，供机组检修用，孔口尺寸5.15m×1.94m，闸门底坎高程351.268m，设计水头为6.73m，启闭方式为静水启闭，启闭设备选用2台2×100KN台卷扬式启闭机操作。1.7消防设计以预防为主，消防结合，严格执行规范及有关政策；建筑结构材料、装饰材料采用非燃烧材料；建筑布置、交通道路组织、厂内交通满足防火要求；生产设备和备件采用符合国家行业规范防火要求的合格产品；所有消防及报警设备必须采用有公安消防部门生产许可证的合格产品，并按规程要求进行安装和检测；利用水利水电工程水源充足的特点，充分发挥消防优势。主厂房大门与公路相连接，在进厂大门外设有消防车回车场，主变压器和升压站均有消防车道直接到达。主、副厂房内消防分区、消防通道、消防疏散标志及防火门窗等的设计等均符合有关规范要求。 枢纽建筑室内外均设有消防给水系统，消防总用水量和水压按厂内消火栓用水量加发电机消防用水量再加上厂外消火栓用水量的50%控制。在电站主厂房机组段内的发电机层和水轮机层各设置2个消火栓，安装场设置1个消火栓，升压站附近设置2个地上式消火栓，在厂房外围设置3个地上式消火栓以供升压站、变压器和厂房外部消防用。在主变压器下设有事故集油池。主变压器与近区变压器留有防火间距。主副厂房的各层设备均配置干粉灭火器，并在主变、透平油罐室及油处理室、开关站等处配备砂箱。在主厂房桥式起重机上配2具手提干粉灭火器。电站设有机械排风兼排烟设施。电站设有火灾自动报警系统和消防联动系统，系统在功能上相互独立，采用二总线制，同时，火灾自动报警系统与全厂计算机监控系统相连。消防用电设备电源按二级负荷供电，采用单独的供电回路和防火阻燃铜芯电缆，在发生火灾时仍能保证消防用电。主厂房机组段地面以上部分为单层厂房，发电机层高程为363m，其下部为水轮机层。安装场地面与发电机层同高程，其下层设有油罐室和油处理室和空压机室。其结构为钢筋混凝土的框、排结构。各部分的结构件如柱、梁、板等均能满足耐火等级一级和二级的要求。根据规程规定，主厂房的每一层作一个防火分区。安装场下的油罐室、油处理室和空压机室各作为一个防火分区，并用防火墙、防火门将其房间分隔。副厂房高度低于24m ，火灾危险性类别和耐火等级分别为丁类和二级，因此只设置一个分区。但对于副厂房的中央控制室和其下部的电缆室则设置单独的防火分区，对每个防火分区设置两个防火门，当房间的长度小于7m时，则只设置一个防火门。电站厂房、开关站均有公路连接，厂房安装场前有足够面积供消防车用，并且消防车可直达安装场。主变压器与近区变压器之间留有足够的防火间距。主变压器的下面设集油坑，集油坑上装设钢筋栅格，净距为40㎜的栅格上铺厚度为250㎜的卵石层，卵石粒径为50～80㎜，主变油坑底部设有内径为200㎜的排油管，事故时可将油安全排至公共集油池。另在主变附近设置推车式灭火器和灭火砂箱各1个。建筑物灭火器采用磷酸胺盐干粉灭火器，除油罐室、油处理室和主变压器火灾种类按B类考虑外，其余各处均按A类火灾及带电火灾考虑。主、副厂房大部分区域火灾危险性类别为丁类、轻级危险考虑。消防供水系统主要考虑电站主、副厂房、发电机、升压站等的防火要求。主厂房各层设置室内消火栓，厂外及升压站设置室外消火栓。消防供水可采用自流供水，自主阀前引水。在压力引水隧洞进行检修期间，通过2台消防水泵自尾水取水为各消火栓提供水源，两台消防泵一台工作，一台备用。1.8水库淹没处理及工程永久占地**水电站位于xx省前龙县南洞乡，离县城约33km，是沤江支流淇水流域前龙县境内开发的第二级电站，坝址控制流域面积417km2,坝址1km处有南洞乡政府所在地，库尾接前龙县渔仔口水电站尾水，本工程以发电为主，兼有防洪、生态治理等综合效益。 晨水坝址位于南洞乡林业公路路面下，库区两岸以岩石为主，库岸未发现明显滑坡体，无矿产资源及重要的文物古迹。对水库正常蓄水位420.00m方案的实物指标进行了调查统计，淹没和工程永久性占地涉及南洞乡、田庄乡等。其中耕地20亩，临时用地60母，用材林46亩，灌木林21亩，淹没和报废微型水电站2处,装机容量为330kw。1.9水土保持设计前龙县属于南方山地丘陵水力侵蚀为主的类型区，全县现在水土流失面积53.70万亩，占全县土地总面积的14.91%。境内水土流失以水蚀为主，水蚀又以面蚀、沟蚀及河流侵蚀为主，崩岗和泥石流也有发生。平均年侵蚀模数为2996t/km2年，每年流失表土107.25万t.根据自然地理条件、成土母岩、流失的类型、水土流失的状况，将全县划分为四个水土流失区。**水电站工程扰动的地面面积主要是主体工程区(大坝、支洞、厂房、压力前池等)、石料场、弃渣场、施工临建设施(施工工厂、施工仓库、临时堆料场、施工道路等)，占地范围内的土地以林地、草地、荒地、河滩地为主，根据主体工程施工总体布置，工程扰动原地貌面积7.8HM2，毁损水土保持设施2.2HM2。**水电站工程生产建设期由于形成新的开挖面，振动原有地貌，并改变土地结构，毁坏水保林、草，使土壤侵蚀强度增加，区域水土流失加重，造成少量的生态环境破坏；建设中形成的成片废弃土、裸露地及闲置地，也对区域景观造成了一定程度的破坏。 其水土流失的防治应遵照《水土保持法》及配套法律、法规的要求，亦应符合前龙县水土保持生态环境建设要求；根据“谁开发谁保护，谁造成水土流失谁负责治理”的原则，合理确定防治责任范围；根据新增水土流失的特点和工程施工特性，分区进行防治，坚持预防为主，防治并重，突出重点，防治措施力求经济合理；按“三同时制度”的要求，合理安排水土保持工程实施进度，实现生态效益、社会效益和经济效益的同步发展。**水电站工程是以发电为主，兼顾养殖、防洪等综合利用的水利水电工程，其本身就是一个具有较大社会效益和经济效益的公益性项目，对减少区域水土流失是有益的。水土保持措施实施以后，把水土流失控制到最低程度，提高了项目区蓄水保土能力以及植被覆盖率，同时美化了周围环境，还可产生直接经济效益。当地政府应加大水土保持宣传发动，各相关部门如水利、城建、土地、林业等各部门密切配合，按“三同时”制度要求搞好项目水土保持工程建设。1.10环境保护设计**水电站工程的兴建其有利影响是明显的、主要的。其中有利影响均发生在工程实施后，影响较深远。另外，工程实施也将不可避免对区域的自然环境、生态环境、社会环境将产生一定的不利影响，这种不利影响大部分发生在工程实施过程中，影响相对较轻。**水电站工程的建设开发，有利于充分开发淇水的水能资源，提供清洁的电能，缓解前龙县及周边地区供电紧张局面，对改善地区投资环境、促进地区经济的可持续发展作用明显。 工程建设资金的投入将带动区域经济在建材、交通、劳务及物质供应等方面的发展，为区域经济注入新的活力，带动全县经济的发展，并实现前龙县委、县政府在九五计划中制定的“以林养水、以水发电、以电兴工、以工富农”的战略目标，其社会经济效益十分显著。**水电站工程实施后，水库的形成在一定程度上不利于污染物的扩散，水体水质将受到一定的影响。工程施工及水库淹没将产生一定数量的占地，这对牵涉到的集体和个人将产生一定的不利影响。施工期间施工废水、大气污染物和固体废弃物的排放及施工噪声污染，将对周围环境产生短期不利影响。由于大量施工人员聚集，可能导致施工区及周边地区各类传染病的流行。**水电站工程施工废水主要包括砼工程废水、机械检修废水及施工临时生活区生活污水。其中，砼工程产生的废水中污染物主要为悬浮物，机械设备运行、检修、设备冲洗产生的废水主要为含油废水，施工临时生活区生活污水污染物主要为COD。**水电站工程施工噪声主要为各种施工机械运行产生的噪声，如挖掘机、推土机、装载机、混凝土拌和机、空压机等运行噪声，以及汽车运输产生的交通噪声等。由于其分布较为分散，因此对噪声的控制主要采用强化工程管理的办法，控制高噪声设备的运行时间，对高月村、晨水村居民区附近的工程施工，在夜晚22时至翌日6时、中午12时至14 时禁止高噪声设备的施工。对于汽车运输产生的交通噪声，主要是控制超载、禁止鸣放高音喇叭和限速，重型运输车辆应安装消声器。对生产第一线高噪声环境下作业的施工人员，每天连续工作时间不超过6小时，并配备相应的防噪设施，如耳塞、防声头盔等。列入**水电站工程环境保护投资的项目为减免本工程不利影响所需采取的环境保护措施。包括水质保护、空气质量保护、噪声防护、人群健康保护、环境保护管理及监测监理五项，环保总投资为82万元。1.11管理机构参照能源部(90)水规定第9号《水力发电厂编制定员标准》(试行)的有关规定，结合本工程的实际情况，拟定人员编制。其中管理人员力求精简，生产部门采用无人值班、少人值守的原则定编、机械电气设备大修可考虑梯级互补。职工定员总数为31人，本工程管理范围应包括：水库工程区，枢纽工程区和生产生活区。水库工程区包括：水库征用线以内的库区。枢纽工程区包括：大坝、电站厂房、隧洞、压力前池、进水口、尾水渠、升压站、消防、供水设施、观测、专用通信设施、进厂交通设施等建筑物。具体指：上游从坝轴线向上50m，下游从坝轴线向下100m，大坝两端100m，其它建筑物从工程外轮廓线向外20m。生产生活区包括：生产区永久房屋建筑。本工程管理区管理设施包括：大坝、厂房及水库水文等观测设施；水库及电力调度通信设施；生产区永久房屋设施；交通道路等。1.12劳动安全与工业卫生工程对外交通方便，从厂房通过进厂公路至南洞乡约6km,南洞乡有乡村公路至田庄106国道相连，厂址至前龙县城约33km。医疗保健主要由县城医院提供保障，工程消防主要通过电站本身配置消防设备。 多年平均雷暴次数较多，枢纽工程要做好防雷击工作。尤其是厂房、主变场的防雷。本工程主厂房屋顶主要采用避雷带，主变场主要采用壹基避雷针进行保护。厂房有公路相连，主厂房进厂大门与公路相连，进厂公路为泥结石路面，在进厂大门外设有回车场。对设在安装场下层的油库和油处理室，用防火墙与主厂房局部分隔，每个分隔均设有两个向外开启的防火门。主变压器下设有集油坑和事故集油池，主变之间净距满足规范规定的最小8m的要求，主变压器设置固定式消防栓。主厂房的各层设备均配置干粉灭火器，并在主变、透平油罐室及油处理室、绝缘油罐室、开关站等处设置手提式干粉灭火器和砂箱。电站设有送风系统及排烟系统，运行层采用机械送风和自然排风方式。消防用电设备电源按二级负荷供电，采用单独的供电回路，在发生火灾时仍能保证消防用电。主变压器布置在付厂房的上游一侧，发电机6.3kv额定电压母线及6.3kv开关柜至主变压器地段，采用封闭式共箱母线。主要电力设备采用户外常规设备。为了防止意外伤害，四周设2.4m高围墙，与外界隔离。围墙与高压电力设备之间保证4.0m以上安全通道，可保证巡视人员和检修人员与操作人员安全需要。户内布置6.3kv开关柜和低压配电设备，维护通道宽均大于1.5m，可保证工作人员安全。 在厂房内专门设置通风机室，布置通风机，用于人工通风。本工程白天采光设计将充分利用天然采光，对采光达不到照度要求的场所，辅以人工照明。夜间采用人工照明；厂房同时设有事故照明，保障发生事故时的安全需要。重要值班场所如中控室等采用空调器排湿。对值班场所，要及时补充新风，确保工作人员的用风量和降低工作场所湿度。厂房在汛期有可能淹没部分厂房，造成供电中断，为确保汛期供电安全，要设置两个独立电源，确保厂房正常供电，排水泵正常运行。工程防火设计时，首先按防火规范确定建筑物防火等级。本枢纽工程的厂房为引水式厂房，主副厂房等主体结构均位于河岸上。主厂房的结构尺寸较大，耐火等级大部分为二级，少量为三级。根据火灾发生的危险性程度划分火灾危险性类别，其中主变压器场及中控室等主要生产建筑物或构筑物为丙级，其余建筑物或构筑物为丁级以下（含丁级）。为了严防火灾发生，除采取消防工程措施外，还需加强消防教育，不得在厂房内采取明火取暖方式。压缩空气罐、油压装置、主变等压力容器均设有泄压装置，以防爆炸。工程消防措施见工程消防设计。厂房内的机械设备运行满足防护安全距离要求。机械设备防护罩和防护屏的安全要求，应符合有关标准的规定。所有机械设备选型时，均选用安全性能可靠的合格产品。桥机在大车行走时，设置行车声光报警信号，防止人员伤亡事故。对坠落高度在2.0m以上的工作平台、人行通道，各种孔洞、坑、闸门门槽等处，在坠落面设置1.2m高固定式防护栏杆。起重机轨道梁的门洞设门，并设有安全标志，而走道则设防护扶手。在各楼梯、钢梯、平台等处均采取防滑措施，防止工作人员攀登时滑倒摔伤。 机械排水系统的水泵排水管道设止回阀，防止下游洪水倒灌合理布置噪声源，降低噪声对人耳危害，减少工业噪声对值班人员的听力伤害。具体布置情况参见机电专业厂房布置的相关图纸。本工程配置的主要安全设施有防洪预警系统、消防设施、防护围栏、空调器、工作人员绝缘安全用具等。主要安全监测设施有温度计、湿度计、声级计、照度计、振动测量计、电磁场测量仪、微波漏能测量仪、电压指示器、电流指示器、宣传广播等。1.13．施工组织设计本水电站位于xx省郴州市前龙县内南洞乡境内,为沤江支流淇水流域开发较大的一个梯级,电站坝址位于南洞乡上游1km左右,距前龙县城31km,坝址已有公路与前龙县城相连,县境内有106国道和1803省道连接省内外本工程枢纽建筑物主要包括大坝、发电引水隧洞、压力前池和电站厂房四部分。水库正常蓄水位420m,大坝为混凝土重力坝,坝轴线长度70m,坝顶高程422m,最大坝高14m,在中部设6孔4.5×5.5M闸门,引水隧洞全长7005m,隧洞断面为城门型6×6.132m。本工程土料用量不大,主要是用于临时围堰填筑,土料位于坝址左岸下游80m左右。本工程导流建筑物主要包括:大坝围堰,导流底孔等。第一年九月开始进行大坝围堰施工,基坑开挖及坝体砼浇筑,后期利用底孔和缺口进行导流。1.13.1主体工程施工第1年7月开始进行大坝岸坡土石方开挖,第1年11月进行大坝基坑开挖,第1年12月开始坝体混凝土浇筑,第2年4月底浇至溢流面高程, 第2年7月坝体混凝土浇筑完成。大坝基础开挖包括土石方开挖18040m3,分为岸坡开挖和河床开挖两部分,大坝基础开挖采用自上而下,先左岸后右岸,先岸坡后河床的开挖次序,岸坡开挖在截流前即可开始,截流后即可进行河床开挖。岸坡土方开挖采用1m3的挖掘机挖装,8T自卸汽车运至弃渣场弃料,岸坡石方爆破以梯段爆破为主,靠近开挖轮廓线部位应进行预裂爆破,以确保坡面成形,爆破开挖按设计坡面要求分台阶从上至下进行,梯段高度5米左右,开挖选用潜孔钻钻孔,梯段爆破,坝基石方开挖采用手风钻钻孔爆破,并预留1.0米左右的保护层,保护层采用浅孔爆破,开挖料采用74kw推土机集渣,1.0m3反铲挖掘机挖装,8T自卸汽车运至弃渣场弃料。大坝为细石混凝土重力坝,大坝全长70米,两侧为重力坝段,中间为溢流坝段,溢流坝段全长为37.5米,坝体砼总量8858m3,大坝施工安排在第1年7月至第2年7月底完成,第1年12月开始坝体浇筑,第2年4月坝体达到溢流堰顶高程以上。基础灌浆孔采用150型地质钻机钻孔,孔距2.5米,孔深10～15米,灌浆采用自上而下分段灌浆试验确定,压力控制方法一般采用一次升压法,但在透水性大又难于很快达到规定压力,或虽然能达到规定压力而单位吸浆量极大时,采用分级升压法,浆液调整采用双限法,灌浆结束的条件应根据地质条件、建筑物等级、结合灌浆段长度、灌浆压力、灌浆时限确定。发电引水隧洞位于左岸,由进水口、无压引水隧洞和出口部分组成,进口砼底板高程415.3米,无压引水隧洞全长7005米,开挖洞径6×6.132米. 引水洞土石方工程主要包括隧洞土石方明挖和洞身石方开挖两部分,其中土方明挖567.3m3,采用1.0m3反铲挖装,8T自卸汽车运输,部分边角部位采用人工开挖,开挖料运0.5km至弃渣场弃料;石方明挖1221.6m3,采用手风钻钻孔爆破,设计开挖边线采用预裂爆破,74kw推土机集料,1.0m3挖掘机挖装,8T自卸汽车运0.5km出渣。洞身石方开挖总计246537m3,采用气腿式风钻钻孔,装药,光面爆破,侧卸式装载机装渣,8T自卸汽车出渣,洞挖渣料运1.5km至弃料场弃料,斜洞部分采用风钻钻孔,光面爆破,8T自卸汽车运输弃料。进水口混凝土工程量为208.7m3,混凝土浇筑搭建满堂脚手架,采用自卸汽车运混凝土,30m3/h混凝土泵入仓,插入式振捣器振捣。洞身衬砌混凝土预计为3711.6m3,采用8T自卸汽车运混凝土至洞口，30m3/h混凝土泵入仓，采用钢模衬砌一次成形，2.2kw插入式振捣器振捣。固结灌浆孔分布于岩石破碎段,采用风钻钻孔,孔距3米,孔深5米,灌浆采用内循环法,全孔一次贯注,灌浆结束后及时采取压力封孔法封孔。回填灌浆分布于岩石破碎段,在浇筑混凝土时预埋PVC管作为钻孔导管,采用填压式灌浆法施灌,灌浆时较低的一端向较高的一端推进。电站厂房与开关站均位于田庄乡洪流村王家组,其主要工程量包括土石方开挖及混凝土浇筑,合计土方开挖3490m3,石方开挖22235.6m3,混凝土浇筑4900.6m3.厂房土方开挖工程量为3490m3,主要为基础覆盖层开挖,采用1.0m3液压挖掘机结合人工开挖,8T自卸汽车运至弃渣场弃料,石方开挖工程量为22235.6m3主要为基础石方明挖,采用手风钻钻孔, 岩石硝氨炸药爆破,并应预留1.0米左右的保护层,保护层采用浅孔爆破,利用74kw推土机集渣,1.0m3反铲挖掘机挖装,8T自卸汽车弃料.厂房及升压站混凝土浇筑采用满堂脚手架施工,0.75m3拌和机拌制混凝土,双胶轮车运输,溜槽入仓,人工平仓,2.2kw插入式振捣器振捣,人工洒水养护,上部混凝土采用履带式起重机吊运吊罐入仓,人工平仓,插入式振捣器振捣,人工洒水养护,基础混凝土浇筑前应先铺一层水泥沙浆,厚度10厘米,基础约束区混凝土采取薄层浇筑,厚度不大于1.0米。1.13.2辅助设施本工程施工用水包括生产用水、生活用水以及消防用水等。大坝施工区在右岸455米高程设120M3水池，选用1台IS80-50-200型水泵，单机流量50M3/h，扬程50米，配带电机功率15kw。厂区在420米高程设120M3水池，选用1台IS80-50-315型水泵，单机流量50M3/h，扬程125米，配带电机功率37kw。生活用水亦由水塔供水，通过一体净化器处理后送至生活区。本工程施工用电较为方便，厂、坝区附近已有10kv电力线路通过，厂坝区各设1台630KVA变压器,无压引水支洞设1台800KVA变压器。本工程施工仓库,施工工厂及生活福利设施采取分区布置的原则,分别在大坝左岸较平缓的坡地上、支洞口较平缓地段与厂区开阔地段布置。坝区为典型的山区,坝址两岸山坡陡峻,施工布置较困难,只有右岸乡级公路两侧部分地段,山坡较缓,经平整后,可用来布置施工临时建筑物,本工程施工临建设施主要布置在右岸比较平缓的台地上,在现场设置的主要临建设施包括混凝土生产系统,修配加工系统, 施工仓库以及生活福利设施等。为方便生产和施工,采用分区集中布置方式,混凝土生产系统,水泥仓库,机械修配,加工系统,施工仓库为一区;生活福利设施为一区,易燃、易爆、危险品仓库均单独布置。1.14工程投资概算本工程拟由国家水电行业一级以上施工队伍施工，费率标准按一级以上水电施工企业的水平计算，进行适当的调整。本概算根据xx省水电水建字【1998】第5号文《xx省水利水电工程设计概算编制办法及费用标准》进行编制。建筑工程执行xx省1992年颁发的《xx省水利水电建筑工程预算定额》，机电设备及金属结构安装工程执行93年水利部颁发的《水利水电设备安装工程预算定额》，施工机械台班费执行能源水规【1991】1272号文。厂房装饰工程执行（99）《xx省建筑工程预算定额》。概算时取费标准适当降低，工程量按设计量计取，临时工程和其他费用适当降低。本工程静态总投资9691万元，动态总投资10614万元，其中：建筑工程5059.94万元，机电设备及安装工程2042.42万元，金结设备及安装工程343.828万元，临时工程414.73万元，其它费用1369万元，基本预备费461.5万元，价差预备费193.82万元,建设期利息729万元。1.15　经济评价电站通过8km的110KV线路至暖水老坡口电站接韶关电网。上网电量＝多年平均发电量5868×有效电量系数0.95×（1－厂用电率0.8%）×（1－网损率3%）＝5364万kw.h。取粤北电网综合电价0.31 元/kw.h（可作调峰电量），则上网电费＝5364×0.31＝1663万元。废掉二个小电站，装机330kw，年均发电量100万kw.h，己运行22年；废掉麻仔潭电站4800kw，年均发电量2140万kw.h，己运行7年。前龙县网综合电价取0.20元/kw.h，考虑人员及资产移转，估算33年赔偿年金122万元。则年收入为1541万元。全部投资现金流量详见附表15－8，全部投资的财务内部收益率为12.02%（税后）；税后财务净现值（Ic＝0.1）为1329万元；税后静态投资回收期为9.8年；投资利税率为8.62%，投资利润率为7.77%。资本金现金流量表见附表15－9，经计算内部收益率为15.63%（税后），净现值(Ic=0.15)为152万元，资本金利润率为27.57%。本电站上网电价按0.31元/kw.h计，全部投资税后内部收益率为12.02%>10%，资本金（税后）内部收益率为15.63>15%，贷款偿还期为9.2年小于10年。说明该项目财务上是可行的，且具一定的抗风险能力。(详见附表15－10)折现率为12%，计算见附表15－11，经济内部收益率为21.08%＞12%，经济净现值为6038万元，大于0。说明该项目经济上是可行的。**水电站(18MW)全部投资税后内部收益率为12.02%>10%，资本金（税后）内部收益率为15.63%>15%，贷款偿还期为9.2年＜10年；经济内部收益率为21.08%>12%。本项目在财务和经济上都可行，同其上游一级渔仔口水电站(18MW)联合开发，今后也要作同步运行，具有调峰性能，可大大改善区域电网性能，宜早日兴建。2.水文 2.1流域概况*江一级支流耒水在黄草坪以上其主流称沤江,沤江发源于桂东县北面的石门山,水流由北向南,流经桂东县、前龙县，出花木桥后折向西行，至资兴市黄草坪与浙水汇合后改称耒水，沤江支流众多，从上至下有增口水、流源河、全溪、樟溪、田庄溪及淇水等较大支流。淇水为沤江的一级支流，流域范围为东经113°37′～113°49′，北纬25°40′～26°06′，集雨面积473km2，干流全长72km，河道坡降9.10‰。地处我省东南部的汝桂山区。发源于桂东县的弯江脑面，由北向南流经桂东县的东林、四都、栏杆岭及前龙县的园坑、南洞，在前龙县暖水镇的淇家村汇入沤江，淇水流域形状呈长条状。较大支流主要有西河口、西水、宋家地、都寮。淇水在南洞以上，河流多穿行于高山峡谷之间，河道弯曲狭窄，沿途滩多水急，沿河两岸植被较好，并有桂东及晨水的各级林场，由于规范的管理，对流域植被起到一定的保护作用。淇水在南洞至松头之间，河谷稍宽，两岸布有台地，从松头以下至河口河道又穿行在峡谷之间。**水电站位于淇水下游的前龙县南洞乡，坝址距渔仔口水电站大坝1.5km，距河口17.5km，坝址控制集雨面积417km2。厂房在大坝下游7.0km处，厂房控制集雨面积465km2。坝址以上桂东县建有两水口及淇水电站，以及前龙县在建的渔仔口水电站。由于渔仔口水电站库容达3571万m3，属于季调节电站，对**水电站的兴建非常有利。2.2气象 淇水流域属东亚季风气候区，气候温和，雨量充沛，从4月份开始，东亚大槽开始衰落，而行星降雨减弱北退，使各层副高脊线同时北进，暖湿气流开始活跃，流域进入春雨季节，5～6月雨带轴线大致位于武夷山西北坡及赣南、*南一带，形成本流域的梅雨季节，7～8月，由于副高脊线和急流位置移至最北，我国主要雨带亦移至华北及东北一带，本流域进入伏旱季节，但同时因华南沿海进入台风暴雨期。本流域虽有南岭及武夷山系对台风起阻挡作用，但流域仍处于台风侵袭的边缘。因流域地形有利于暖湿的东南气流北上抬升，加上南侵的冷空气同高压脊西侧来的西南暖湿气流汇合，在地面静止锋与高空切变线配合下，形成本流域持久阴雨。因高空西风槽和低涡比较活跃，从而常产生气旋引起暴雨。本流域暴雨多系气旋雨，亦受台风侵袭形成台风雨。天气系统高空为西南低涡，江淮切变线，地面为静止锋，暴雨出现次数多，量级大，雨量集中，产生的洪水危害性大。其中1996年8月1日南洞站最大24h暴雨达217.3mm。四都站达206.2mm。根据前龙县1960～1995年气象实测资料统计各特征值见表2.2。表2.2前龙县1960～1995年气象实测资料统计各特征值表项目一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月多年平均平均气温6.27.711.617.021.223.625.525.022.518.012.88.216.6极端最高气温极端最高气温22.626.327.431.034.135.636.435.536.232.229.025.736.4出现时间3N79.2.2288.3.1493.4.469.5.3061.6.2084.7.3167.8.263.9.274.10.284.11.768.12.484.7极端最低气温极端最-7.6-6.4-3.41.47.111.817.616.410.11.2-3.2-9.8-9.8 低气出现时间69.1.3172.2.986.3.169.4.590.5.587.6.973.7.565.8.2266.9.2578.10.3075.11.2475.12.1575.15.15平均相对湿度80.583.985.685.284.185.281.283.281.278.977.577.582.2降水量62.095.7143.7194.7205.6228.2140.9163.7109.778.353.343.01518.8蒸发量54.952.466.296.2126.5150.9208.6183.3149.5127.797.174.61388.0平均风速2.02.32.42.52.42.42.51.91.81.71.91.82.1最大风速11.013.020.313.714.011.016.015.011.711.014.39.020.3出现时间79.1.1279.2.1080.3.475.4.981.5.277.6.1074.7.1773.8.772.1.1972.10.272.11.978.11080.3.4同时风向WNWWNWWNWWNWNWWSNSWNWENEWNWWNW2.3基本资料2.3.1南洞水文站**水电站坝址处无长系列实测水文资料，仅在坝址下游4.5km处，于1960年曾由省水文站进行水位、流量观测，观测年限为2年，即1960年1月1日～1961年12月31日，观测项目为水位、流量、降雨。在1960年、1961年两年时间里共测流212次，实测最大流量为655m3/s，相应水位404.33m(1961年6月11日)。实测最小流量2.28m3/s(1960年3月10日)，相应水位400.76m。南洞站集雨面积433km2，测验河段顺直长约300m，上下游均有浅滩，河道两岸有稠密灌木杂草。2.3.2寨前水文站寨前站于1957年由xx 省水利厅设立为沙田水文站，1959年上迁至寨前圩，更名为寨前站，因测验河段仍受冲淤影响，于1963年1月1日下迁200米，更名为寨前(二)站，后由于沙田水电站需要包括流源河流域的水文资料，该站又于1971年12月2日下迁1200米，至流源河下游，更名为寨前(三)站，集雨面积由寨前(二)站的286km2，增加到384km2。观测项目为水位、流量、泥砂、水温。寨前(二)站位于流源河河口上游600m，在基本水尺断面上游1500m处，有一座小型电站拦河坝，断面下游96m有一座6拱石桥，测验河段河床大部分由细沙组成，洪水过程中冲淤变化极为频繁。寨前(三)站测验河段顺直段长约500m，河段上、下游均为弯道急滩，中泓摆动，下游约300m处有一卵石洲，中、低水分流，高水时被淹没。河段上窄下宽，坡降大。上、下游山地覆盖较差，水土流失较严重。河床为粗砂及部分卵石组成，局部有冲淤现象，水位～流量关系不稳定。基本水尺断面上游500m处有流源河从右岸汇入，上游流源锡矿利用河水洗沙，使右岸河水较浑浊，含沙量变化很快，且较严重，该站观测至今。寨前站流量测验中低水采用流速仪实测，高水用水面浮标法测流，浮标系数采用0.85。寨前(二)站采用冻结基面整编：冻结基面与国家基面换算关系为：冻结基面+677.009=85黄海。寨前(三)站采用56黄海基面整编：56黄海+0.10=85黄海。2.4径流**水电站坝址距离渔仔口水电站坝址仅1.5km，而渔仔口水电站径流资料是按面积比的一次方套用寨前(三)站年径流资料，由于**水电站坝址处无实测水文资料，故套用渔仔口水电站径流资料，方法如下： Q淇坝=F淇坝/F渔坝×Q渔坝式中：Q淇坝——**水电站坝址年月平均流量F淇坝——**水电站坝址控制集雨面积F渔坝——渔仔口水电站坝址控制集雨面积Q渔坝——渔仔口水电站坝址年月平均流量**水电站年径流成果如下表：表2.4-1**水电站多年年平均径流汇总表年份径流量m3/s径流量m3/s年份径流量m3/s年份径流量m3/s195914.7118.65198121.23199219.52196015.499.47198215.08199312.95196124.4412.77198317.20199422.89196216.6424.44198413.07199514.9219639.2614.39198513.51199615.89196414.3923.20198611.20199719.4419657.9317.62198711.13199813.6419668.3011.49198812.05199916.7319679.5210.59198911.30200012.24196816.4511.49199011.42200114.9719699.2812.13199110.62多年平均流量14.52.5洪水(引用渔仔口水电站水文资料)。2.5.1洪水特性淇水流域洪水主要由暴雨形成，据分析，汛期为4～9月，年最大流量多发生在5～9月，5～8月出现的次数最多，个别年份发生在3月下旬，由于暴雨时程分配集中，历时短、强度大，而坝址以上流域面积小，河道坡降陡，洪水陡涨陡落，具有较明显的山溪河流特征。但由于**水电站上游的渔仔口水电站库容达3571万m3，具有季调节能力，故一般的洪水对**水电站的影响相对较小。 2.5.2历史洪水2.5.2.1寨前(三)站历史洪水调查根据渔仔口水电站水文资料，xx省水电设计院在寨前河段进行了洪水调查，调查到的历史洪水年份为1871、1894、1902、1915、1922、1929、1954年。1973年原省水文总站郴洲分站为延长实测水文资料系列而进行历史洪水调查，调查到的历史洪水年份为1954年。2.5.2.2南洞站历史洪水1973年7月，原省水文总站郴洲分站为延长实测水文资料系列，在南洞站河段进行了历史洪水调查，调查人员走访了两个村，访问3人，指认洪水点9处，其中1929年3处，1953年4处，1973年2处，调查工作比较粗糙，且洪水访问情况未作文字记载，指认人所指的洪痕位置不够具体，可靠程度不是很高。但所调查的1973年洪水为当年洪水，是实地查找的痕迹，可靠程度较高，1961年洪水为实情。寨前站、南洞站历史洪水如下：表2.5.2.2历史洪水汇总表站名项目调查成果寨前(三)站年份18941954187119021915水位(85黄海)726.09725.73725.32725.32725.3流量13601180991991991可靠程度较可靠较可靠较可靠供参考供参考南洞站年份1929195319611973水位(85黄海)407.44405.72404.33403.19流量20901110655306可靠程度供参考供参考实测实测2.5.3寨前(三)站设计洪水计算 寨前(三)站有1972～2001年计30年实测资料，利用1972年寨前(二)、寨前(三)站实测资料建立寨前(二)～寨前(三)站洪峰流量相关，在相关图上点据呈线性分布，确定其相关关系为：Q寨(三)=1.2071Q寨(二)＋0.93式中：Q寨(二)、Q寨(三)——寨前(二)站、寨前(三)站洪峰流量。用上式可求得寨前(三)站1959～1971年年最大流量系列。利用实测资料建立寨前(三)站设计洪峰流量～24小时洪量相关，确定其相关关系为：W24=0.00066164Qm－0.0573式中：W24——24小时洪量(亿m3)Qm——洪峰流量(m3/s)由此式可求得寨前(三)站历史洪水年份的24小时洪量。建立寨前(二)～寨前(三)站24小时洪量相关关系为：W寨(三)=1.2697W寨(二)＋0.0036式中：Q寨(二)、Q寨(三)——寨前(二)站、寨前(三)站24小时洪量。由此式可求得寨前(三)站1959～1971年最大24小时洪量。将历史洪水重现期从1871年排起，1894年排为1871年以来的第一位，1954年排为第二位，1871年、1902、1915、1929年分别排为第三～第六位。经频率计算采用P—Ⅲ型曲线目估适线后采用成果见下表：表2.5.3.1寨前(三)站各频率设计洪水成果表频率统计参数各频率设计值均值CVCS/CVP=0.1%P=0.2%P=0.5%P=1%P=2%P=5%P=10%P=20% QS(m3/s)3550.843.524702190183015601290953709484W24(亿m3)0.1441.243.01.5651.3631.1020.9090.7250.4920.3320.1932.5.4南洞站设计洪水计算根据1960～1961年南洞站实测流量资料建立南洞站～寨前(二)站洪峰流量相关，及24小时洪量相关，洪峰流量相关在寨前(二)站流量大于100m3/s时其关系线为直线，即：Q南=1.8157Q寨(二)－67.65洪量相关关系为：W24南=2.1182W24寨(二)＋0.0048式中：Q南、Q寨(二)——南洞、寨前(二)站洪峰流量；W24南、W24寨(二)——南洞、寨前(二)站24小时洪量；根据以上二式，结合2.5.3中公式，南洞站洪水系列插补延长公式如下：1959～1972年系列插补延长Q南=1.8157Q寨(二)－67.65W24南=2.1182W24寨(二)＋0.00481973～2001年系列延长Q南=1.5041Q寨(三)－69.05W24南=1.6683W24寨(三)－0.0011式中：Q寨(三)、W24寨(三)——寨前(三)站洪峰流量及24小时洪量。利用实测资料建立南洞站洪水峰量关系，公式为：W24=0.0006232Qm－0.0012以此关系可计算出南洞站历史洪水24小时洪量。 历史重现期从1929年排起，1929年排第一位，1953年排第二位，1968及1996年抽出来作特大值处理，分别排为第三、第四位。频率计算后，采用P—Ⅲ型曲线，适线成果见下表：表2.5.4南洞站各频率设计洪水成果表频率统计参数各频率设计值均值CVCS/CVP=0.1%P=0.2%P=0.5%P=1%P=2%P=5%P=10%p=20%QS(m3/s)4100.93.5311027502270192015801150835554W24(亿m3)0.2030.8231.2841.150.9720.840.7090.5370.4120.2912.5.5坝址设计洪水根据渔仔口水电站水文资料，南洞站是在坝址下游的本流域的站，故将南洞站设计洪峰流量按面积比n次方搬移至**水电站坝址，n值取经验数0.68，24小时洪量则用面积比一次方搬移，即:Q坝P=(F坝/F南)n×Q南P=(431/433)0.68×Q南P-Q渔W坝P=431/433×W南P-W渔式中：Q坝P、Q南P——**水电站坝址、南洞站频率为P的设计洪峰流量(m3/s)W坝P、W南P——**水电站坝址、南洞站频率为P的设计24小时洪量(亿m3)F坝、F南——**水电站坝址、南洞站集雨面积(km2)Q渔——渔仔口水电站水库调蓄流量(按洪水过程线考虑)W渔——渔仔口水电站水库调蓄库容计算结果见下表：表2.5.5.-1**水电站坝址各频率设计洪水汇总表项目各频率设计值备注 P=0.2%P=0.5%P=1%P=2%P=3.33%P=5%P=10%P=20%P=50%QS(m3/s)16801000914752640547398264125W24(亿m3)1.1460.9670.8360.7060.6080.5340.4100.2890.1422.6厂房**水电站厂房在坝址下游7.0km处，厂址控制集雨面积465km2，距待建的老坡口电站大坝6.5km，发电尾水位为▽353.312m，由于厂址处缺少实测资料，厂房防洪本阶段套用老坡口电站水库回水计算成果。2.7泥沙由于**水电站坝址距渔仔口水电站坝址仅1.5km，而渔仔口水电站库容达3571万m3，且库区内植被良好，故**水电站设计可不考虑泥沙的影响。3.工程地质3.1区域地质概况区域地层主要有三类：①震旦系（Z）～寒武系（€）。②泥盆系中统跳马涧组（D2t）陆相～滨海相碎屑沉积岩；③泥盆系中统棋子桥组（D2q）～石炭系下统岩关组（C1y）浅海相炭酸盐岩。本区域位于南岭东西向构造体系的中段，构造形迹比较复杂，以东西向、南北向褶皱和断裂为主。本区域地震基本烈度小于VI度。3.2水库工程地质条件枯水期河水面一般宽度为40～50m,河谷多呈深切的“V”型,两岸岸坡坡度多陡于45○、树支状沟谷十分发育。库区岩层走向多横向～斜向切过河谷，倾角变化大，构造形迹主要有断裂和褶皱两种。库区出露的断裂主要有寨批—园坑压扭性断裂和大峰仙 —延寿压性断裂两条；库区褶皱主要有洞子垅向斜和南洞向斜。库区水文地质条件较为简单，地下水类型以基岩裂隙水为主，接受大气降水的补给，其补给源较广、地下水循环较为缓慢，两岸向沟谷或河床排泄。3.3坝址工程地质条件3.3.1坝址工程地质河流自NE流向SW,河底标高410～415m,山体雄厚,平均地形坡度约47○。坝区出露地层为泥盆系中统跳马涧组（D2t1～D2t4）碎屑岩和寒武系中组（€2-1-1）变质岩两大类,其中:泥盆系岩石分布于坝址下游区,岩性比较复杂,以厚～巨厚层状石英砂岩、含砾石英砂岩为主,寒武系岩石分布于坝址上游区,以浅变质岩为主,间夹砂质板岩、浅变质石英砂岩。坝址区为横向河谷,岩层产状总趋势为倾向下游略偏右岸、倾角多在45○以上。经查明的断层有5条,倾角均在75○以上。坝址主要断层特征汇总表表5.3-1编号基本特征出露位置F1左岸断层产状：N13°～20°E。SE∠80°～83°，破碎带宽度为40cm左右；右岸产状N10°～15°W·NE∠70°、破碎带宽度1.5～3m、并沿破碎带两侧形成宽约3m的强风化凹槽。该断层为逆断层，主要由石英脉充填、胶结较好。属区域断层的一部分，自坝址上游右岸进入坝区，斜切河床后沿左岸山坡而上。F2产状：N80°W·NE∠70°，破碎带宽度0.1～0.3m，长度约40m，面较平直，带内主要由石英脉充填，胶结较好。出露于坝址上游左岸水边F3、F4产状：N55°～70°E·NW(SE)∠75°～85°，破碎带宽度0.7～1.5m、影响带宽度0～1m，长度为80m左右，面粗造、弯曲，带内主要由破碎岩块与石英脉充填，胶结较差或未胶结见于左坝肩ZK１钻孔及岸坡 F5产状：N46°～53°E·NW∠63°～77°，破碎带宽度0.4～0.5m，长度约30m，面弯曲不平、有斜向挤压擦痕，带内主要由灰白色石英脉充填，胶结较好。见于坝址上游右岸公路边F6产状：N50°E·SE∠71°～83°，破碎带宽度1.4～1.6m、影响带宽度0～0.4m，沿公路后缘陡坎发育，长度为50m左右，面粗造弯曲，带内主要由破碎岩块充填，胶结较差。见于右岸公路边及ZK2钻孔之中3.3.2坝址岩石物理力学参数根据本阶段试验成果并参照其他有关工程经验,将本工程岩石物理力学参数,建议为:饱和抗压强度:40Mpa抗剪指标:f砼/岩=0.64抗剪断指标:f砼/岩=0.7c，=0.7Mpa3.4隧洞工程地质本工程对隧洞方案选择两种洞轴线进行比较,从地质条件上考虑,推荐内线方案。工程地质条件内线外线两线比较地形围岩厚度大于80m围岩厚度大于30m内线较优岩性石英砂岩石灰岩内线地质较好隧洞长度（m）70056850外线较优地质构造围岩厚，岩石节理不发育，且新鲜溶洞相当发育，局部有冒顶危险，大部分岩石结构完整内线较优岩石（体）物理力学参数建议值表岩石（体）名称及风化状态容重γ(KN/m3)饱和抗压强度R(Mpa)弹模E(Gpa)泊桑比μ砼/岩石抗剪(断)抗冲流速v(m/s)开挖坡比(永久)ff＇c＇(Mpa) D2t石英砂岩弱风化27.345～506～80.250.6～0.650.8～0.90.6～0.75～5.51:0.35～～1:0.5微风化27.560～7010～120.220.65～～0.70.9～10.85～～0.96～71:0.25～～1:0.35含砾石英砂岩弱风化27.450～606～100.230.6～～0.650.8～0.90.6～0.75～5.51:0.35～～1:0.5微风化27.570～8010～150.210.7～～0.750.95～1.050.9～1.06～71:0.25～～1:0.35细砂岩及粉砂岩弱风化2615～202～30.300.50～～0.550.75～0.800.40～～0.453～3.51:0.5～～1:0.75微风化26.520～254～50.280.55～～0.600.80～0.880.45～～0.503.5～41:0.35～～1:0.5构造结构面0.35泥化夹层0.25破碎夹层0.30浅变质石英砂岩强风化上带2730～352～30.30.45～～0.50.6～～0.650.25～～0.32～2.51:0.75～～1:1强风化下带27.145～504～50.280.50～～0.550.7～0.750.35～0.42.5～31:0.～～1:0.75弱风化27.260～706～80.250.6～～0.650.8～0.90.6～0.75～5.51:0.35～～1:0.5微风化27.370～808～100.220.65～～0.70.9～10.7～0.86～71:0.2～～1:0.35砂质板岩强风化上带26.25～100.5～10.360.30～～0.350.40～0.450.1～～0.151.5～21:1～～1:1.15强风化下带26.310～151～1.50.350.38～～0.400.45～0.500.1～0.22～2.51:0.75～～1:1弱风化26.415～202～30.340.42～～0.450.6～0.650.30～0.352.5～31:0.5～～1:0.75微风化26.625～303～40.330.45～～0.50.7～0.750.35～0.403～3.51:0.35～～1:0.5泥化夹层0.25破碎夹层0.30Q4edl+col粘土混碎石1:1.25～～1:1.53.5厂房工程地质 本工程争对上、下厂房位置进行了全面地质比较。上厂房位于麻仔潭下游50m处,该位置地质条件符合要求,但无法解决压力前池、升压站布置和厂房防洪问题。下厂房位于麻仔潭下游1500m处,该位置地势平坦,有利于前池、升压站布置和厂房防洪，而且地质满足设计要求。本阶段选择下厂房。3.6结论与建议结论：（1）、本工程区域地质构造稳定，地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，地震基本烈度小于6度。（2）、区域断层曲垅～田庄压扭性断裂坝前穿越水库并与隧洞走向近于平行，对水库渗漏及隧洞围岩稳定影响不大。（3）、本工程区地层岩性主要为泥盆系跳马涧组砂页岩岩组及寒武系下组变质砂板岩岩组。（4）、库区两岸山体雄厚，在正常蓄水位高程以下，均有地下水汇集于冲沟流向库内，通向库外的曲垅～田庄区域断裂，对水库无渗漏影响。（5）、库岸边坡整齐，无异常边坡失稳之迹象，但局部岸坡卸荷裂隙发育，可能产生少规模的失稳崩塌，但对水库的运行影响不大。（6）、水库设计蓄水位低，仅存在对右岸约500m长低矮段沿河公路的淹没。淹没损失少；不存在浸没问题；更不具备诱发地震的条件。（7）、 库区两岸植被良好，且有上游各级电站阻截，固体迳流来源少；但上游鱼仔口电站的施工开挖，现行河床堆积物较多，存在对本工程水库的淤积。（8）、坝址区上、下二条坝线，经工程及水文地质条件多方面综合分析评价。以下坝线地质条件最优。（9）、坝基岩层倾向下游，倾角较陡，缓倾角结构面发育少，对抗滑稳定有利，虽有薄层软弱夹层和高倾角顺河向节理发育，但对坝基抗滑稳定的影响小。（10）、由于顺河向高倾角卸荷裂隙的存在，导致岩体松动呈危岩，对隧洞施工安全有较大的影响，进口洞脸开挖处理时应引起高度重视。（11）、上厂址（麻子潭）山坡崩积体堆积厚度大；下伏基岩风化强烈，地质条件差，前池及厂房不能形成。因此，上厂址予以否定。（12）、下厂址地质条件较好，具备建厂条件，但需扩建1Km长的公路；且厂区覆盖层较厚，存在高边坡开挖及边坡稳定问题。（13）、引水发电路线拟定三条比较方案，经综合比较和评价，确定选择“隧洞三线”为最终引水线路方案。（14）、引水发电隧洞（隧洞三线），穿越的山体雄厚，地层岩性为（D2t）硅质砂岩夹页岩、（）变质硅质砂岩夹板岩，岩性较致密坚硬，总体隧洞围岩稳定。隧洞局部断层破碎带及软弱夹层部位，可能出现坍塌、集中涌水现象。（15）、天然建筑材料：土料、粗骨料、细骨料储量和质量均能满足工程需要，开采运输方便。但暖水砂砾料场运距较远，建议采用隧洞石碴人工碎石料。建议： （1）、了解河床砂卵石厚度和坝基岩石的风化程度。（2）、进一步查明河床地质构造特征。确定河床是否有断层通过。（3）、查明坝基岩石的透水性，确定坝肩帷幕接头位置及帷幕下入深度。（4）、进一步查明引水发电隧洞的工程地质条件，定性划分隧洞围岩类别，提出各类围岩的物理力学指标。（5）、查明下厂房区山坡覆盖层厚度、岩体的风化程度以及构造发育情况，评价厂房边坡的稳定性。（6）、建议在上游修筑拦碴坝，解决本水库蓄水后的淤积问题。4.工程任务和规模4.1地区社会发展概况4.1.1河流规划成果 **水电站位于沤江一级支流淇江下游，地理位置东经133°42′，北纬25°46′，属前龙县南洞乡管辖。淇江发源于桂东县湾江脑面，自北向南经四都、大水、宋坪林场进入前龙县南洞乡，再到暖水镇，经淇江口注入沤江，流域面积473km2，干流全长72km，平均坡降9.1‰，总落差800m。淇江桂东县境内河段长39km，已于2000年编制开发规划，该河段布置7个梯级电站，即：八一电站、东风电站、新柳电站、下山桥电站、建林电站、玉潭电站及淇水电站，其中淇水电站为渔仔口水电站的上一级电站，位于桂东县与前龙县交界处。淇江在前龙县 境内根据规划分三级开发，从下至上分别是老坡口电站，装机24000KW(废除淇江电站)；**水电站，装机18000KW(废除麻仔潭电站)；渔仔口水电站，装机18000KW，其中渔仔口水电站正在兴建，老坡口电站也拟在今冬兴建。**水电站在渔仔口水电站下游，是装机容量较大的一个电站，对郴洲市地方电网调频调峰有着非常重要的作用。4.1.2地区社会经济现状及发展规划**水电站位于郴洲市前龙县境内，据2003年统计，全县辖15个乡、8个镇、322个村(居)委会、2763个村民小组，全县总人口35.7986万人，其中农业人口32.0784万人，占总人口的89.6%。有耕地面积30.85万亩，其中水田面积24.53万亩，旱地面积6.33万亩。国内生产总值16.74亿元(当年价)，其中工业产值14.55亿元。前龙县属资源丰富的贫困山区农业县。近年来，前龙县经济得到快速发展，主要体现在：⑴大力发展工业。以开发水电、矿产资源和农副产品加工为基点，逐步发展以耗能工业为主的工业企业；⑵调整农业产业结构。农业和农村经济平稳发展，农业结构调整迈出新的步伐，在保证发展粮食生产的基础上，增加经济作物比重，提高农业产品商品率，实现农业产业化和社会化；⑶狠抓林业，搞好荒山绿化，迹地更新和封山育林，提高森林覆盖率，实行计划采伐和合理间伐。同时，大力发展香菇、木耳、茶叶等特产；⑷搞活商业，建立多层次多功能的市场体系。4.2工程建设的必要性4.2.1**水电站建设的必要性前龙县系城乡电网改造的重点县，同时被列为全国“十五”水电农村电气化县，根据前龙县“十五” 水电农村电气化规划的要求，2005年全县用电量将达到2.80亿kwh，同时前龙县靠近广东，整个广东电力缺口较大，为缓解缺电局面，郴州电力公司与韶关电力公司已架设前龙县土桥至广东董塘110KV线路，输电能力达50MW，因此在晨水兴建一座装机容量较大的电站是很有必要的。同时前龙县目前小水电丰水低谷期电量富余，但丰水高峰期和枯水期供电不足，境内多以径流式电站为主，缺乏骨干调峰电站，2000年缺峰荷就达20MW。而**水电站位于具有季调节能力的渔仔口水电站的下游，因此，兴建**水电站是非常必要的。4.2.2综合利用要求**水电站上游渔仔口水电站库容达3571万m3，具有季调节能力；而**水电站属低坝，无调节库容，故**水电站可不考虑下游防洪任务，也无航运要求，坝址以下河流两边有少量农田，需考虑一定的灌溉要求，故**水电站是一个以发电为目的，一般情况下不承担其它综合利用任务的电站。4.3供电范围及负荷预测4.3.1供电范围目前，前龙县有110KV变电站3座，主变容量为91500KVA，35KV变电站6座，配变容量达38000KVA。110KV输电线路71km，35KV输电线路161.6km，10KV输电线路1508.6km。全县电力网架以3座110KV变电所及110KV输电线路为骨架，经6座35KV骨干变电所及35KV输电线路向全县四周辐射，再经10KV配电线路向用户变输电，形成覆盖全县用户的电网网络，村通电率达100%。**水电站作为有一定调节能力的渔仔口水电站的下游一级电站，电站装机达18000KW，是前龙县 乃至郴州市地方电网难得的有一定调峰能力的电站，且由于下游的老坡口电站是由韶关电力公司投资兴建的，今后将架设至韶关的专用线路，**水电站只要架设8km左右的输电线路即可上广东电网，在丰水期电力可外送至广东，同时还可担负郴州电网的部分调峰任务。4.3.2负荷预测根据《xx省前龙县“十五”水电农村电气化规划报告》，2000年至2005年，晨水用电量年均增长率为10.6%，最大用电负荷年均增长为15%。从2005年至2010年，用电量年均增长率为6%，最大用电负荷年均增长为7.2%。前龙县负荷预测、负荷特性见下表：表4.3.2.1前龙县负荷预测表年份2000年20052010年用电量(亿kwh)1.171.942.60最大年用电负荷(MW)24.9550.1971.05表4.3.2.2前龙县负荷特性表负荷特性指标夏季冬季γ0.810.76β0.670.564.4水库水位选择4.4.1正常蓄水位选择**水电站坝址距渔仔口水电站厂房仅500米左右，因此，**水电站的正常蓄水位应把渔仔口水电站的尾水作为控制点，渔仔口水电站尾水为420.79m，通过比较，以不影响渔仔口水电站的尾水和厂房安全为原则，确定**水电站的正常蓄水位为420.0m。4.5装机规模及装机程序 装机规模以渔仔口水电站发电水量作为基础，本着充分利用水能资源以及充分发挥电站效益为原则，**水电站装机容量18000KW。4.5.1装机程序**水电站装机程序，根据电网发展和施工计划安排，第一台机预计在开工后的第34个月发电，第36个月第二台机组发电，电站全部历时38月。4.5.2机组机型和台数⑴机组机型：该电站最大水头57m，根据水头范围及河流特性，本电站机型选用混流式机组；⑵额定水头：额定水头本阶段初选55m。⑶机组台数：本阶段进行了2台和3台机组的比较，由于3台机方案电站厂房长度比2台机方案长，因此厂房建设投资大，电气控制屏柜数量增加，造价高，而且，2台机比3台机运行维护、管理简单方便，经综合比较，选择2台机的方案。综上所述，本阶段推荐2台机方案，单机容量9.0MW，额定水头55m，机型为混流式机组，转轮直径1.45m。4.6能量指标计算**水电站为一引水式电站，厂房距坝址7.0km，上游有渔仔口水电站作为控制，参照渔仔口水电站水文资料，考虑到渔仔口水电站库区森林覆盖率高，雨量丰富，又有较大的调节库容，故**水电站的能量指标如下表所示：表4.6.1**水电站能量指标计算成果表正常蓄水位(m)420.0装机容量(MW)18.0 机组台数(台)2保证出力(MW)2.850多年平均发电量(万kwh)5868年利用小时(h)3260水量利用系数(%)90.6加权平均水头(m)最大水头(m)57设计水头(m)555．工程总布置及主要建筑物5.1设计依据5.1.1工程等级及建筑物级别**水电站正常蓄水位420m，总库容15万m3，电站装机容量2×9.0MW。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000规定，本工程为Ⅳ等工程，主要建筑物级别为4级，次要建筑物为5级。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000规定，大坝防洪标准为30年一遇，200年一遇洪水校核；电站厂房防洪标准为30年一遇，200年一遇洪水校核。5.1.2设计采用主要技术标准及基本参数1）主要技术规范（1）《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000（2）《混凝土重力坝设计规范》DL5108—1999（3）《水电站厂房设计规范》SL266—2001（4）《水电站进水口设计规范》SL279—2002（5）《水工隧洞设计规范》SD134—84（6）《水电站调压室设计规范》DL/T5058—1996 （7）《水利水电工程设计防火规范》SDJ278—90（8）《水库工程管理规范》SL106—96（9）《水利水电工程初步设计报告编写规范》DL5021—931）基本参数（1）特征水位与特征频率洪水流量正常蓄水位：420m设计洪水位：420.2m校核洪水位：421.5m频率洪水流量详见表5.1频率洪水流量表5.1项目各频率设计值备注P=0.2%P=0.5%P=1%P=2%P=3.33%P=5%P=10%P=20%P=50%Qs(m3/s)16801000914752640547398264125W24(亿m3)1.1460.9670.8360.7060.6080.5340.410.2890.142（2）泥沙资料多年平均悬移质年输沙量：22.9万吨多年平均含沙量：0.5㎏/m3（3）气象资料多年平均气温：16.6。C极端最高气温：41.5。C极端最低气温：-9.8。C多年平均风速：2.6m/s 历年最大风速：20.3m/s汛期多年平均最大风速：16m/s水库吹程：0.4km（4）岩石物理力学指标大坝：饱和抗压强度：40Mpa抗剪指标：f砼/岩=0.64抗剪断指标：f’砼/岩=0.7c′=0.7Mpa（5）重力坝抗滑稳定安全系数基本组合（设计情况）：k≥1.05特殊组合（校核情况）：k≥1.0（6）地震烈度：本区地震烈度小于6度。5.2工程选址根据地形条件，坝址选择在距南洞乡政府所在地上游1公里峡谷口，位于原有南洞乡电站小型拦河坝前约20m。该河段地形相对狭窄，两岸山高坡陡，山体雄厚，山顶高程761～784m，山坡坡度45～60度。左岸岩石基本裸露，右岸残坡积覆盖层厚2～8m，植被好。河谷呈“U”型,河床高程为410m，建基面高程408m,河面宽40～50m。坝轴线长70m,地形等高线与坝轴线斜交成10～35。夹角，地形等高线与坝轴线基本垂直。5.2.1工程地质： 坝址区地层岩性为泥盆系跳马涧组（Dz）厚层状石英砂岩，含砾石英砂岩和砂质页岩，两坝肩岩石部分裸露地表，岩层倾向上游，岩石坚硬，抗风化能力强，地质构造无区域性大断裂通过。受构造地应力作用影响，岩层褶皱强烈，产状多变化，层面裂隙发育，。左岸还可见2～4米厚软弱夹层，夹层地质条件差，力学标准低。5．2．2工程形式及布置坝型为混凝土重力坝，电站为引水式，厂房布置在河岸左侧，混凝土溢流坝设置6孔4.5×5.5m（宽×高）闸门，堰顶高程416米，坝顶高程为422米，建基面高程408米，最大坝高14米,坝轴线长70米,溢流坝段长37.5米,单孔分缝,墩厚1.5米,溢流坝左、右两侧为挡水重力坝。挡水坝上游坡比为1:0.2,起坡点高程为416.7米,下游坡比1:0.85,起坡点高程418.5米,坝顶宽2米,最大底宽12.67米,重力坝宽高比为0.905,溢流堰最大底宽12.67米,溢流坝堰面曲线为“WES”实用堰曲线，曲线高程为Y=X1.85/2Hd0.85。发电引水隧洞布置于左岸，进口布置于大坝上游30米处，出口布置于田庄乡洪流村王家组。5．2．3工程量经计算，坝址重力坝方案主要工程量见表5.2表5.2项目单位数量备注土方开挖M35360.4石方开挖M312680 混凝土M38858帷幕灌浆M407排水孔M581钢筋T1245．2．4施工条件大坝施工场地可设置于左岸较平缓地段，厂房施工场地布置于厂房下游侧，引水隧洞施工场地布置于进出、口及支洞口外平缓地带，几个主要施工场地互不干扰，弃料场可布置于大坝下游主河道外，本工程无压引水隧洞弃渣量大，须征收部分土地，进口弃渣于河道外及大坝下游右侧冲沟内，支洞弃渣弃于猪八凼冲沟内，隧洞出口弃渣弃于河道外，大坝施工导流利用明渠导流，需修建上游围堰与纵向围堰，下游围堰可以利用原乡电站所修挡水坝,厂房因比河床高出近20M，因此不需进行围堰施工。5．2．5其他因素工期：因工程量比较小，且施工干扰小，工期较短。征地与移民：库区淹没范围小，征地等工程量较小，本工程没有移民和拆迁。环境影响：施工区位于峡谷内，对周围环境影响不大。水土保持：本工程洞线长，地表开挖工程量小，水土流失影响不大。装机与出力：单机额定流量对应发电尾水位为353.772米，总装机为18MW。 5.3工程布置及主要建筑物形式5.3.1隧洞方案选择（地质方面）拟定引水系统线路的基本原则：①曲垅～田庄区域性断裂与引水线路走向近于平行，必须避开，即：定线必须位于区域性断裂的西部。②根据工程地质条件，在保证引水建筑物运行安全的基础上，力争线路短，方案优越，节省工程投资。根据上述定线原则，从而拟定了“洞渠一线”、“隧洞二线”、“隧洞三线”等三条引水系统线路比较方案。①洞渠一线方案：此方案为西线，靠近河流，系隧洞与明渠相结合的引水方案，全线分为四段，工程地质条件及评价为：桩号0+000～1+726，松散堆积地貌：进口～山口隧洞段，洞顶地面高程480～520m，山坡大面积覆盖坡崩积松散体，铅直厚20～50m，推测强风化带破碎岩体铅直厚度达30m，由此可知：洞顶有效岩体厚度较小，围岩稳定性较差。桩号1+726～3+456，岩溶地貌：山口～蛇形隧洞段，处于D2q灰岩区，岩溶极发育，溶蚀洼地负地形多见，开挖时可能出现洞顶塌落、通天，和集中涌水等现象；且隧洞出口段地形单薄，覆盖层较厚，成洞条件差。桩号3+456～4+488，松散堆积地貌：光明村明渠段，地面高程420～430m，山坡大面积覆盖残坡积松散体，铅直厚8～12 m，地形坡度较陡，明渠开挖工程量较大，同时，明渠穿越两条较大冲沟，施工排洪困难。桩号4+488～6+740，侵蚀构造地貌：光明～出口隧洞段，隧洞穿越在雄厚的山体之中，岩性为D2t砂页岩及变质砂板岩，岩性致密坚硬，成洞条件较好。在洞渠一线方案中，由于前三段工程地质条件较差，施工困难，难以形成引水洞渠，因此，洞渠一线方案不宜选择。②隧洞二线方案此方案为中线，全线均属隧洞的引水方案，根据地层岩性，全线分为三段，工程地质条件及评价为：桩号0+000～3+126，侵蚀构造地貌：进口～石榴园隧洞段，隧洞线往山体内偏移，增加了洞顶上覆岩体厚度，避开了高月村一带的崩积松散体和猪八氹一带的岩溶地貌，隧洞穿越在D2t砂页岩地层中，岩性致密坚硬，成洞条件较好。桩号3+126～4+647，岩溶地貌：石榴园～枫木山隧洞段，隧洞位于D2q灰岩区，岩溶极发育，山体架空，溶蚀洼地负地形多见，开挖时可能出现洞顶塌落、通天，和集中涌水等现象；且石榴园冲沟段地形低洼，覆盖层较厚，上覆有效岩体薄，冲沟处可能出现“通天”现象。桩号4+647～6+715，侵蚀构造地貌：枫木山～出口隧洞段，隧洞穿越在雄厚的山体之中，岩性为D2t砂页岩及变质砂板岩，岩性致密坚硬，成洞条件较好。 在隧洞二线方案中，由于第二段岩溶地貌工程地质条件较差，施工困难，难以形成引水洞渠，因此，隧洞二线方案亦予以放弃。③隧洞三线方案此方案为东线，靠近山脊，全线均属隧洞的引水方案，处于侵蚀构造地貌单元，既避开了松散堆积地貌和岩溶地貌，又躲离了曲垅～田庄区域性断裂。隧洞穿越在雄厚的山体之中，岩性为D2t砂页岩及变质砂板岩，岩性致密坚硬，成洞条件较好。隧洞三线方案与其他两个方案比较，工程地质条件最为优越。5.3.1.1洞线比较根据本工程实际情况，选定二、三洞线进行方案比较。二、三洞线进洞口与出洞口位置相同，洞径一样。二洞线大部分穿越南洞乡高月村村民住房密集带与农田密集带，且穿过猪八凼溶洞区,地表埋藏较浅，风化较严重。经勘测表明洞顶大部分为泥土覆盖，地质较差。从施工方面比较，外线中间段正处于光明村，移民与征地工程量大。支洞必须向光明村两侧移动，且支洞进洞相当困难，因此明显费用增加。而三线大部分穿越雄厚山体，埋藏深，地质较好，支洞距南洞蛇形养路工班约250米。隧洞洞线方案比较表项目长度比较地质比较施工比较征地比较内线主洞长7005米大部分穿越雄厚山体，埋藏较深在蛇形养路工班处修建一条支洞即可，长336米，征地较少，大部分为有林地，复耕较易。 且弃渣场较近，可弃于猪八凼冲沟内。外线主洞长6850米洞线穿越猪八凼等溶洞区，埋藏较浅。经勘测洞顶大部分为泥土覆盖。在南洞乡光明村两侧修筑2条支洞共长840米，且弃渣场地比较窄，大部分为高月村农田和光明村林地。征地相对较多，大部分为农田，复耕较难。两方案比较外线较优内线较优内线较优内线较优经过以上比较，本方案推荐使用内线。5.3.1.2隧洞尺寸及坡降选择根据本工程实际情况选定i=1/1200和i=1/1500进行方案比较,断面为城门洞形,在断面选择中,选择底板衬砌与边墙喷护和底板衬砌和边墙不做处理进行方案比较。隧洞底板均采用20CM厚砼衬砌。断面尺寸选择中，选用明渠均匀流过流公式计算，即为：Q=AC（Ri）1/2。其中投资比较中单价分别为：洞挖按100元/M3，底板砼为200元/M3，喷护砼为500元/M3。经计算比较见下表：方案I喷边墙开挖边墙不处理开挖断面投资比较施工比较11/1200宽为5m,直墙为3.7m,断面过流面积为17.5㎡,水力半径为1.458m,糙率为0.0168,过流量为37.66m3。2036.09万元无法利用汽车与装载机出渣，施工工期长。 21/1200宽为6m,直墙为4.4m,断面过流面积26.84㎡,水力半径为763m,糙率为0.029,过流量为37.99m3。2531.9万元可以利用汽车与装载机出渣，施工较快。31/1500宽为5m,直墙为4m,断面过流面积为19㎡,水力半径为1.508m,糙率为0.0169,过流量为38.18m3。2162.09万元无法利用汽车与装载机出渣，施工工期长41/1500宽为6m,直墙为4.9m,断面过流面积为28.2㎡,水力半径为1.83m糙率为0.0289,过流量为37.56m3。2741.9万元可以利用汽车与装载机出渣，施工较快。在方案比较中1、3方案断面较小无法利用汽车与装载机出渣，如全线进行砼喷护，喷护必须在隧洞开挖完成后才能进行。因此工期明显较长，而本工程控制工期主要为隧洞施工工期，砼喷护最短为2.5个月，影响发电量按满发的70%计算为2016万KW，上网电价按0.3元/KW.h计算影响电费为604.8万元，因此经综合比较，本方案推荐采用第2方案。5.3.2厂房方案比较根据本工程实际情况,选定上、下两厂房方案进行比较。上厂房位于南洞乡麻仔潭电站下游约50M处，下厂房位于田庄乡洪流村王家组及麻仔潭电站下游约1500M处，从地形来考虑下厂房较开阔便于施工，上厂房开挖量较下厂房大。从工程地质来考虑，本工程在隧洞出口设有压力前池。因此在布置上优先考虑压力前池地质情况。上、下两厂房比较压力前池处地质情况，下厂房明显优于上厂房，下厂房隧洞出口处覆盖层较薄，约1-2M，部分山岩裸露岩石较好，上厂房覆盖层较厚约 2-15M。从厂房汛期防洪考虑，上、下厂房对比，下厂房处河床比上厂房较宽，利于行洪。上厂址（麻子潭）存在坡崩积体厚度大，工程地质条件极差，引水隧洞出口段不能成洞；松散体中前池无法安置；地形峡窄，厂房开挖难度大，且存在高边坡稳定问题；同时，废除麻子潭电站，从近期或远景都是重大的经济损失。由此可见，上厂址不宜建厂，予以放弃。下厂址必须在陡竣的山坡上修建长达１Km的进厂公路，且存在公路开挖时，影响下部引水渠的正常运行；前池及厂房覆盖层较厚，岩石风化较深，存在清基开挖工程量较大及高边坡稳定问题。但下厂址具备建厂条件。经上、下两厂址综合比较：上厂址（麻子潭）不具备建厂条件，下厂址工程地质条件优于上厂址，可以建厂。因此，推荐下厂址为选定厂址。下厂区岩（土）体物理力学参数推荐值见表6-3，边坡开挖坡比：残坡积（Qedl）堆积体:I临时=1：1.0～1：1.25；I永久=1：1.25～1：1.5强风化（）岩体；I临时=1：0.3～1：0.5；I永久=1：0.5～1：0.75。弱～微风化（）岩体；I临时=1：0.15～1：0.3；I永久=1：0.3～1：0. 经以上比较，本方案推荐使用下厂房。5.4主要建筑物5.4.1大坝设计5.4.1.1大坝布置大坝:大坝承担挡水、泄水两大重要作用,是本枢纽的主要建筑物,按4级建筑物设计,其洪水标准按30年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核,相应洪峰流量为640m3/s和1000m3/s。本工程坝址处河床正常蓄水位420米时,水面宽60米,库水面基本局限于峡谷区内,且不影响上游电站出力,本工程设计洪水位控制在满足水库蓄水位低于渔仔口水电站相应发电尾水420.79以下。5.4.1.2泄流能力设计闸孔泄流能力设计堰型:本工程大坝属低坝,堰型选定为泄流能力强的“WES”实用堰。孔口尺寸：本工程孔口数量根据其洪水标准确定为6孔，孔口尺寸经比较后选择4.5×5.5m（宽×高）,其泄流能力计算采用如下公式进行：计算公式：Q=nbm∑σm（2g）1/2Ho3/2式中：Q—泄流量（m3/s）n—孔口数量n=3b—孔口净宽m—流量系数 ∑—侧收缩系数σm—淹没系数Ho—计入行进流速水头的堰上水头（m）取Ho=H=Z－H堰经计算设计洪水位为420.2M，校核洪水位为421.5M，堰顶高程为415M。5.4.2进水口设计根据本工程地形情况,进水口选用塔式进水口。位置于大坝前约30米。进水口砼底板高程选定为415.3米。5.4.3消能设计根据本电站枢纽工程实际情况选定消力戽消能与消力池消能两种方案进行比较,一．戽消能计算1．泄流的Fr值Z=420-412.98=7.02流速系数取1q=640/27=23.704V1=1*(2g*z)1/2=11.73h1=q/v1=2.021Fr=v1/(gh1)1/2=2.6362、求鼻坎反弧半径R因为Fr=2.636,h1+v12/2*g=9.041,坎底高于河床0.05R,则查图知道Rmin/(h1+v12/2g)=0.65则Rmin=9.041*0.65=5.877m.本工程取5.9m.本工程取5.9M。 3．界限水深由图可以查得tmax=7*2.021=14.147m,tmin=8.084m,ts=7.7则t=3.87t,则坝下游发生远离水跃,需做消能工.（2）、计算消力池池深A=T+q2/2gt2=5.78F(d)=1.05hc’’+q2/2gt2-dT/hk=1.003,to/hk=1.69流速系数取1，查图解IV可得d/hk=0.3,d=0.3hk=1.158 本工程取d=1.3m,（3）、计算消力池池长L=Lo+Lk=0.8L1L1=6.9*(Hc’’-Hc’)To’=To+d=7.8,To’/hk=2.02，查IV图Hc’/hk=0.35Hc’’/hk=1.46,故Hc’=1.355,Hc’’=5.64,故L1=6.9*(Hc’’-Hc’)=29.54m所以池长为:L=Lo+Lk=0.8L1=23.63.经过比较消力池工程量明显比消力戽要大，因此本工程采用消力戽消能!5.4.4大坝稳定及应力计算大坝稳定应力计算分溢流坝段稳定应力计算和挡水坝段稳定应力计算两部分,计算时,帷幕系数α1=0.5,排水系数α2=0.25,抗剪摩擦系数f砼/岩=0.64,抗剪断系数f′砼/岩=0.7,C′=0.7Mpa。大坝为四级建筑物,洪水标准采用200年一遇洪水校核抗剪安全系数:基本组合:k≥1.05特殊组合:k≥1.0计算公式:抗剪公式：k=f∑W/∑p抗剪断公式：kc=（f′∑W+CA）/∑P式中： k、kc—为抗剪，抗剪断安全系数；f、f′—分别为坝体砼与基岩接触面的摩擦系数和抗剪断系数；C′—坝体砼与基岩接触面的凝聚力；∑W—作用于坝体上全部荷载对滑动平面的法向应力;∑p—作用于坝体上全部荷载对滑动平面的切向应力;边缘应力公式：σｍａｘ＝∑W／Ｔ＋６∑M／Ｔ２σｍｉｎ＝∑W／Ｔ－６∑M／Ｔ２式中：∑W—作用于坝段上全部荷载对坝基面截面形心轴的力矩总和T—大坝底宽溢洪坝段稳定应力成果表工况水位安全系数K边缘应力(KPa)抗剪断上游边缘应力下游边缘应力计扬压力不计扬压力校核洪水位30.0930.1750.196设计洪水位3.40.0680.1660.188正常蓄水位3.60.0620.1620.185重力坝段稳定应力成果表工况水位安全系数K边缘应力(KPa)抗剪断上游边缘应力下游边缘应力 计扬压力不计扬压力校核洪水位3.30.080.1520.183设计洪水位3.650.0650.1400.171正常蓄水位3.70.050.1320.162经计算可知,设计溢流坝剖面及重力坝剖面稳定应力均满足要求。5.4.5压力前池设计根据本工程实际情况，拟定压力前池总库容为8000M3，扩散角为10O。前池进水口底板高程为409.478m，前池最低点高程为405M。5.4.6压力钢管设计根据本工程实际采用单机单管，单机最大引用流量Qmax=18.78M3/s,压力钢管的经济直径利用公式：D=（5.2Q3max/H）1/7其中Qmax=18.78M3/sH=55MD=（5.2×18.783/55）1/7=2.5M经计算压力管道直径为2.5米，总长约112米。5.4.7厂区**水电站厂房主要由主厂房、副厂房、厂区建筑物、升压站构成。1)主厂房**水电站厂房为引水式，建筑物级别为4级，防洪标准为30年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核。电站厂房布置于河床左岸,位于田庄乡洪流村王家组及麻仔潭电站厂房下游1500米处，主厂房尺寸为31.5×14.5m（长× 宽），其中安装场尺寸为11×14.5m（长×宽），机组间距8.5m,水轮机层地面高程357.3m,安装2台HLA551-LJ-145型水轮机,发电层安装363.0m,厂房设计安装2台SF9000-14/3250型发电机组,2台机组之间不设缝,主厂房与安装场之间设伸缩缝。2)副厂房副厂房布置于主厂房后侧与主厂房位于同一轴线,尺寸为31.5×7.5m(长×宽),分三层,一层布置电缆及母线和厂用配电室;二层布置开关室及中控室;三层布置办公室和工具室,各层楼面高程分别为357.3m,363.0m,368m。3)升压站升压站布置于主副厂房下游侧,尺寸为49.5×34.3m(含环形公路宽)(长×宽),地面高程为363m。5.4.5边坡稳定和地基渗透处理本电站枢纽各主要建筑物地基所处岩层为塞武系厚～巨厚层浅变质石英砂岩,偶夹砂质板岩灰黑色硅化砂质板岩夹浅变质石英砂岩,厚～巨层浅变质石英砂地基条件好,地基边坡无特殊处理要求,大坝坝基允许渗透系数[W]≤0.03,对应渗透线距坝基高差小,利用防渗帷幕伸入相对隔水层下5m进行防渗处理，大坝坝头边坡开挖永久边坡拟采取水泥护面处理。5.4.7防沙、排漂、抗震电站枢纽工程库内植被条件好，水中含沙量低,仅为0.5㎏/m3 ，无需采用专门处理措施。库内植被好，水库蓄水后漂浮物多,利用丰水季节开闸排漂。根据国家地震局1990年版1:400万《中国地震烈度区划图》,区内地震烈度小于6度，故不需专门进行抗震设计。5.5工程量汇总1．坝土方开挖:5360.4m3石方开挖12680m3浆砌石:275.3m3坝体砼:8858m3帷幕灌浆:407m排水孔:581m钢筋:124T2．电无压引水洞（1）进水口土方开挖:567.3m3石方开挖:1221.6m3C20砼:208.7m3钢筋:20.87T(2)洞室石方开挖:246537m3回填灌浆:4353m2排水孔:3676mC20砼:12096m3钢筋:621.6T(3)出口及压力前池土方开挖:3565.2m3石方开挖:20365.2m3砼:17826m3钢筋:278T（4）发电有压管道土方开挖:621m3石方开挖:1130m3 砼:535.6m3钢筋:22T3.厂房（1）主副厂房土方开挖:2869m3石方开挖:21105.6m3砼:4365m3钢筋:316T固结灌浆:480m4.其它上坝公路:1700m.5.工程量汇总:土石方开挖31.6万方浆砌石400方砼43889方帷幕灌浆407米排水孔4257米钢筋1382.47吨回填灌浆4353米固结灌浆480米6、机电及金属结构6.1.水力机械6.1.1电站基本参数⑴水库水位正常蓄水位420.00ｍ⑵尾水位设计洪水位359.15ｍ校核洪水位360.8ｍ单机额定流量对应尾水位353.772ｍ 50%单机额定流量对应尾水位353.312ｍ⑶水头最大水头　　　　　　　　　　　　　　　　　57ｍ额定水头　　　　　　　　　　　　　　　　　55ｍ⑷装机容量　　　　　　　　　　　　　　　　2×9ＭＷ6.1.2水轮发电机组的选择根据水头范围，宜选混流式水轮发电机组。该水头段合适的机型有：HLA208、HLA209、HLA286、HLA296、HLA551、HLD74等。其模型技术参数如表1－1。　　　　　模　　型　　参　　数　　比　　较　　表表1－1型号推荐最大使用水头H(m)最优工况限制工况N10`(r/min)Q10`(m3/s)ŋ(%)N10`(r/min)Q10`(m3/s)ŋ(%)HLA208~75791.06921.2288.30.144HLA209~7581.51.22591.51.3888.10.181HLA286~7577.51.00592.71.18588.60.113HLA296~75781.0592.01.26788.60.13HLA551~7580.21.07593.51.3289.60.12HLD74~75791.0892.71.24789.40.143从表1－1并结合模型特性曲线可以看出，HLA551和HLD74转轮最优效率较高，高效区范围较广。因此，本阶段对该两机型进行较详细的比较。本电站机型比较见表1－2。　　　　　机　　组　　机　　型　　比　　较　　　表表1－2 装机容量（MW）2×9000KW2×9000KW机型HLA551-LJ-145HLD74-LJ-145额定水头（m）5555额定出力（kw）93759375轮转直径（m）1.451.45额定转数(r/min)428.6428.6额定流量(m3/s)18.7818.89额定点效率(%)93.3292.2最高效率(%)93.6293.5实际吸出高度（m）≤＋1.603≤-0.79机组安装高程（m）355.6352.772从上表要以看出：在相同额定水头、相同出力情况下，采用相同转轮直径D1＝1.45ｍ时，HLA551转轮比HLD74转轮的效率高约1%，水轮机安装高程高2.393ｍ。厂房的平面尺寸因水轮机转轮直径、机组转速和机组出力相同而相同,但HLD74机型经计算允吸出高度为-0.79m,导致开挖深度增大,厂房防洪能力降低,因此，本阶段初选HLA551转轮进行计算。该转轮型谱上推荐最大适应水头为60ｍ左右，**水电站的最大水头为57ｍ。6.1.3机组台数比较因本电站总装机容量不大，仅作2台和3台机方案比较。通过对2×9MW和3×6MW的比较，可发现采用3×6MW的时候，因机组台数多，辅助设备费用、电气屏柜、励磁、调速器相应增加一台，厂房的长度增加，土建投资也相应增加，而且，2台机比3台机运行维护、管理简单方便，同时与渔仔口水电站发电流量衔接合理，水文调度方便。经综合比较，本阶段选择2×9ＭＷ方案。6.1.4机组安装高程的计算 6.1.4.1吸出高度HS：Hｓ＝10―▽/900－KσMHr（ｍ）＝+2.74ｍ考虑0.5ｍ的安全裕量，取HS=2.24ｍ。6.1.4.2按吸出高度计算安装高程▽E：对混流机组▽E=▽W+Hｓ+Ь0／2﹙ｍ﹚式中▽W--设计尾水位﹙ｍ﹚，本电站装机2台，采用1台水轮机50%的额定流量所对应的下游尾水位。经查下游水位与流量关系曲线得▽W=356.42ｍ。Ь0--导叶高度，对HLA551转轮，Ь0=0.304D1=0.441m。经计算，▽W=358.88ｍ。6.1.4.3按尾水管出口淹没深度要求校核安装高程：按最低尾水位1台水轮机50%的额定流量所对应的下游尾水位356.42ｍ时，淹没尾水管顶部0.3ｍ计算安装高为358.58ｍ。根据确定的安装高程，当下游水位为1台水轮机50%额定流量所对应水位时，水轮机实际吸取高度为+1.94ｍ。考虑利用老坡口电站2～3m的消落水位，确定本电站机组的安装高程为355.600m,实际吸出高度为-0.62～+2.068m。根据以上计算，确定本电站机组的安装高程为355.600ｍ。6.1.5水轮发电机组主要参数⑴水轮机主要参数型号HLA551-LJ-145台数2台 最大水头57ｍ额定水头55ｍ额定出力9375kw额定流量18.78ｍ3／s额定工况点效率93.32%额定转速428.6r/min⑵发电机组主要参数型号SF9000—14／3250额定功率9Mw额定电压6.3Kv额定转速428.6r/min效率96%功率因数0.8(滞后)⑶调速器型号GYWT—PLC—5500额定油压16MPa6.1.6调节保证计算本电站为引水式，站内装机两台。发电水流通过一条长7.005㎞、坡降为1/1200、宽6.0ｍ、高6.132ｍ的无压隧洞，流到8000ｍ3的压力池。再由两根直径2.5ｍ，长112ｍ的压力钢管分别接到厂房的蝶阀。两管相距8.5ｍ。尾水通过水轮机尾水管直接流向下游。因**水电站 引水钢管为单机单管引水，因此按单台机甩全负荷时计算最大压力上升值和转速上升值。当取Tf=6s时，额定水头下最大压力上升值为：ξmax=30%<50%,合乎规范要求转速上升值为：βmax＝35%<60%,合乎规范要求6.1.7辅助设备选择6.1.7.1厂内起重设备根据机组最重件转子联轴起吊重量约39ｔ，选用起吊重量为50╱10ｔ的电动双梁桥式起重机1台，跨度12ｍ，主、付钩起升高度分别为12ｍ和16ｍ。6.1.7.2油系统电站设备用油主要包括透平油和绝缘油。透平油主要供机组轴承润滑、调速器操作用油。绝缘主要供变压器等电气设备用油。透平油系统设2个容积为3ｍ3的屋内立式油罐，污油罐、净油罐各1个。同时，配备两台KCB－33.3型齿轮油泵和一台型号为ZJCQ－2的透平油过滤机用于油处理。由于主变压器检修间隔时间较长，目前许多已建电站的绝缘油罐均被弃用。故不考虑设置绝缘油罐，仅设置一台型号为ZJB2KY－Ⅱ的真空净油机用于主变现地油处理。透平油罐室设于安装场下面。6.1.7.3气系统 本电站仅设置低压压缩空气系统，该系统主要供机组正常制动，检修密封、风动工具及吹扫用气，设置2台WF－2/8的空气压缩机及容积为3ｍ3、额定压力为0.7MPa的贮气罐1个。调速器采用新型高油压调速器，不需设置压缩空气系统向调速器压力油罐供气。6.1.7.4机组技术供水系统本电站额定水头有55ｍ，故考虑采用自流减压供水。每台机各设置一个取水口，取水口设于主阀前，压力水经减压阀、自动滤水器引至全厂技术供水干管。6.1.7.5排水系统考虑本电站装机容量不大，水轮机转轮直径小，机组检修排水与渗漏排水合二为一。厂房水工结构渗漏水及机组流道积水均排至一集水井，然后由2台型号为150JC/S50－8.5×2的深井泵排至下游。检修排水时，手动启动两台泵同时工作，待机组流道积水排干后，用于排除进水阀漏水和厂房渗漏水时，转为一台工作，一台备用。根据规范要求，集水井安装B0805型液位变送器和YKJ－4型浮子式液位控制器各一台，以控制排水泵的启停和监视集水井中的水位。由于主厂房发电机层地面高程高于下游校核洪水位，故本电站不设厂区排水设施,厂区采用自流排水。6.1.7.6水力测量系统本电站测量系统包括以下五个部分： 1.压力前池、尾水渠水位及电站毛水头测量；2.拦污栅前、拦污栅后压差测量；3.蜗壳进口压力测量；4.尾水管真空压力测量；5.机组顶盖压力测量；6.蜗壳30º断面压力。上述项⑴这全厂性测量，项（3）－（6）为机组段测量。水轮机的工作水头和流量采用水头效率检测装置来实现。6.1.7.7采暖通风系统主厂房采用自然通风方式。中控室设置一台冷暖空调机。水轮机层和各副厂房采用机械通风方式，设置轴流风机往外抽风。6.1.8厂房布置厂房为封闭式结构，安装场位于主厂房右侧，有公路直接与之相接。发电机层与安装场同高程，主要布置发电机、调速器及机旁盘。发电机下面为水轮机层，除布置水轮机外，还布置滤水器及管路等。上游侧蝶阀坑布置有两台直径为2.2ｍ的重锤式自保持液控蝶阀，。安装场下面为油罐室、油处理室及空压机室。其高程与水轮机层地面平齐。主厂房上游侧为电气副厂房，共分三层。厂房布置主要尺寸：⑴机组间距8.5ｍ⑵安装场长度11.0ｍ ⑶主机组段总长31.5ｍ⑷主厂房净宽14.5ｍ⑸水轮机安装高程355.600ｍ⑹尾水管底板高程351.268ｍ⑺水轮机层地面高程357.300ｍ⑻蝶阀坑地面高程352.000ｍ⑼发电机地面高程363.000ｍ⑽轨顶高程372.000ｍ6.1.9附图①厂房剖面图②发电机层平面布置图③水轮机层平面布置图④蜗壳层平面布置图⑤尾水管层平面布置图⑥尾水管单线图⑦蜗壳单线图⑧供水系统图⑨排水系统图⑩气系统图⑾油系统图⑿水力监测系统图⒀D74-35模型转轮综合特性曲线图⒁A551-35模型转轮综合特性曲线图6.1.10主要设备清单主要设备清单见表1－5。主要设备清单表编号名称型号规格单位数量1水轮机HLA551－LJ－145台22发电机SF9000－14/3250台2 3调速器GLYWT－PLC－5500台24励磁装置静止可控硅励磁套25自保持液控蝶阀PDF100-WY-220台26自动化元件套27电动双梁桥式起重机QD-50/10ｔ，跨度12ｍ台18屋内立式油罐V=3.0ｍ3个29齿轮油泵KCB－33.3，Q=2ｍ3/ｈＰ=3MＰa台110透平油过滤机ZJCQ-22000L/h台111真空滤油机ZJB2KY-Ⅱ2000L/ｈ台112透平油系统管路及附件套113低压气机WF－2/8，Q=2ｍ3/ｍｉｎ，Ｐ＝0.8MＰa台214低压贮气罐V=3ｍ3，P=0.8MＰa台115气系统管路及附件套116恒压减压阀200X（H）-DN150，P=1MＰa个217自动滤水器DLS-150台218供水系统管路及附件套119排水泵150JC/S50－8.5*2台220投入式液位变送器B0805-水-0.051MＰa-3，测量范围0~5ｍ台121浮球式液位控制器YKJ－4测量范围0~5ｍ台122排水系统管路及附件套123水位监测仪SWJ台224流量水头效率监测装置LSX－1型台225水力测量系统管路及附件套226机组振动摆度测量仪ZJS型台127轴流通风机DT35－11，Q排=122ｍ3/ｈ台528空调器制冷量7.5ｋｗ，制热量7.5ｋｗ台229油简化分析设备套16.2电气一次6.2.1概述 根据系统资料，**水电站采用110KV级电压接入系统，110KV出线两回，：一回送至万年桥电站110KV开关站，并入郴州地方电网，送电距离8㎞；另一回送至正在兴建的老坡口电站，送电距离5㎞，再经老坡口电站并入广州韶关电网；110KV进线一回：接正在兴建的渔仔口水电站，受电距离8㎞，渔仔口水电站的电力通过本电站送入电网。6.2.2电气主接线根据本电站接入电力系统的规划要求和电站的装机规模，本阶段拟定两个方案进行了技术经济比较。方案一为：6.3KV发电机侧单母线、110KV升高电压侧采用单母线接线；电站设置一台升压变压器。方案二是：6.3KV发电机母线侧采用单母线分段接线，110KV升高电压侧为单母线接线，全站设置两台升压变压器。方案一的可靠性比方案二要低，主变压器故障或检修时将影响全部电能送出。但其接线简单清晰，继电保护简单，运行维护方便；而现在变压器的可靠性比较高，变压器本身故障而造成事故的概率较低，因而完全能够满足电站运行的可靠性要求。方案二设置两台升压变压器，占用场地比方案一大，且其接线较复杂，继电保护也较复杂，检修维护没有方案一方便。综合上述，并考虑方案一的设备投资低于方案二，所以本阶段以方案一为推荐方案。详见电气主接线方案技术经济比较表。本电站厂用电源均取至发电机电压母线，厂变选两台，根据厂用负荷，初步确定每台厂用变容量为315KVA，厂用变采用明备用，厂用电接线采用单母线接线，装设备用电源自动投入装置。本工程引水坝距厂房供电线路距离约8km ，坝区供电初步确定采用10kv线路由供电距离约1km的渔仔口水电站供电。6.2.3主要电气设备选择电气设备选择按SDGJ14－86<<导体和电器选择设计技术规定>>执行。按照技术先进、安全可靠、经济合理的原则，在考虑远景发展的需要，同时满足正常运行、检修、短路、过电压各种工况条件的要求下，本电站优先采用节能、环保、安全、可靠的新型设备，并兼顾防火及无油化的要求，全部电气设备均按正常工况进行选择，按短路工况进行校核。发电机额定电压为6.3KV，其相应配电装置选用XGN2-10Z型固定式户内交流金属封闭开关柜，厂用电配电装置选用GGD2型低压开关柜。主变选用S10系列节能变压器，型号为S10-20000/121。厂用变选用6.3kvSC10系列环氧树脂绝缘干式变压器。近区变选用S10系列节能变压器，型号为S10-500/10。主要设备型号及参数详见主要设备材料表。6.2.4电气设备布置电气副厂房设在主厂房上游侧，分为三层。在363m高程发电机运行层，从安装场对应位置向里，分别布置有中控室、发电机电压配电装置室。中控室与电工维修房之间有楼梯间。沿楼梯向上，到368m层，此层布置有继电保护与自动化试验室、油化验室、蓄电池室。发电机的励磁变压器和干式厂用变压器布置在电气副厂房的357.3m底层；底层同时是电缆和母线室。机旁屏则布置在主厂房下游侧砼立柱之间；机旁屏与厂房砼立柱之间留有较宽的运行维护通道。 根据枢纽布置的总体要求，110kv户外高压配电装置布置在主副厂房地理位置的南面，110kv户外高压配电装置布置为中型布置。主变压场则布置在电气副厂房的下游侧。6.2.5防雷与接地6.2.5.1防雷电站所在地属于多雷区，年最大雷暴日多达69天。依据国家标准GB50057-94《建筑物防雷设计规范》和有关行业规范，对主变压器场、110kv户外配电装置布置、采用独立避雷针进行保护。对上述电气设备的雷电侵入波的防护，在110kv母线PT间隔配备有金属氧化物避雷器。110kv输电线路的进线段避雷线直接引进到110kv出线门型架，以有效减小和削弱雷电侵入波对110kv设备的有害影响。架空避雷线下引与升压站接地网相连。6.2.5.2接地接地网的接地电阻按0.5Ω进行设计。接地网由压力前池接地网，升压站接地网和尾水渠接地网三部份组成，各部份之间至少用两条接地干线贯通。要求压力钢管、主副厂房砼梁柱钢筋、尾水门门槽工字钢等可供利用的自然接地体均应与接地网相连接。厂用变压器的中性点工作接地和人身间接触电保护的接地按TN-C制式即各用电设备实行中性线保护接零。本电站的油库、油处理室的各滤油机，其电机金属外壳均应通过四芯电缆的PE线实行保护线接零。中控室内的各用电设备的电缆芯线中应有专用的PE保护线。避雷针的接地与主接地网分开布置，其接地电阻要求≤10Ω。 主要电气一次设备材料表表2-2序号名称规格及型号单位数量备注1主变压器S10-20000/121、121±4×2.5%/6.3kvYn,d11民，1Se=20000KVAUd%=10.5台12厂用变压器SC10-315/6.3、6.3±2×5%/0.4kv、D,yn11台23近区变压器S10-500/10、10.5±2×5%/6.3kv、y,d11台14110KVSF6断路器LW36-126/3150-40KA组45110KV隔离开关GW5-110(ID)/630组46110KV隔离开关GW5-110(IID)/630组47110KV电流互感器LB7-11010P/10P/0.2/0.5台3110KV电流互感器LB7-11010P/10P/10P/0.5台18110KV电压互感器TYD-110110/√3/0.1/√3/0.1/√3/0.1台39高压耦合电容器OWF/3-0.02台310高压共箱母线BGFM-10/1250/40米10011高压共箱母线BGFM-10/2500/40米4012钢芯铝铰线LGJ-185米50013主变中性点避雷器Y1W-73/200台114金属氧化物避雷器Y5W-100/260台315中性点隔离开关GW8-60/400台116中性点电流互感器LBD-60-B台1176.3KV高压开关柜XGN2-10Z块1118低压开关柜GGD2-块1019低压动力箱块420厂变高压侧电缆YJV22-3×256/6KV米15021近区变6.3KV侧电缆YJV22-3×506/6KV米4022低压动力电缆YJV22-3×120+1×701KV米15023电缆桥架XQJ-ZHt1024照明装置套1 25接地扁铁-50×5t406.3电气二次6.3.1概述**水电站拟装设2台8MW混流式水轮发电机组，1台110kv双卷主变压器，110kv出线三回；10kv近区变一台。根据国家和部颁标准及有关规程规范及本工程的实际情况，本报告分别对电站的监控系统、同期系统、励磁系统、调速器、继电保护配置、直流系统、火灾自动报警系统等作出如下叙述：6.3.2监控系统结合当今水电站监控系统的发展趋势，本电站拟采用全计算机监控系统，实现“无人值班、少人值守”的运行管理模式。6.3.2.1计算机监控系统结构本电站计算机监控系统采用符合国际开放系统标准的分层分布结构。计算机监控系统分为电站控制级和现地控制单元级两层，采用100Mb/S光纤以太网连接。电站控制级负责全站电气设备的实时控制及其运行状态监视，现地控制单元级负责对水轮发电机组、电气一次设备及公用设备等进行实时控制及监视，当电站控制级因故退出运行时，现地控制单元可以独立运行而不受影响。计算机监控系统要求能实现与调度、水情测报、泄洪闸门控制等系统的通讯。具体结构见《计算机监控系统图》。6.3.2.2计算监控系统组成计算机监控系统由电站控制级和现地控制单元级两层组成。 电站控制级包括两台主机兼操作员工作站、一台网络终端打印服务器、一套GPS卫星时钟系统和两套在线式UPS等。现地控制单元级以触摸屏和可编程控制器为核心设备组成，包括2套机组单元LCU、1套开关站及公用设备单元LCU。6.3.2.3计算机监控系统的功能计算机监控系统主要功能包括：数据采集和处理、安全运行监视、实时控制和调节、事件顺序记录、打印记录、事故追忆、事故处理指导和恢复操作指导、系统通信、系统自诊断与自恢复、电站运行维护管理、系统授权管理等。6.3.3同期系统本电站确定以下同期点：1#～2#发电机出口断路器、主变高低压侧断路器。各同期点均采用微机自动准同期和手动准同期二种方式，，以自动准同期为主，手动为辅。每台机组LCU配有一套微机自动准同期装置。开关站及LCU配有一套微机自动准同期装置。6.3.4励磁系统本电站拟采用自并激可控硅全控桥整流静止励磁系统，采用微机励磁调节器。励磁系统主要由励磁变压器、三相全控桥整流装置、灭磁装置、转子过电压保护装置、起励装置、微机自动励磁调节器等部分组成。励磁调节器具有两套独立的自动调节通道，两通道应能自动切换。该励磁系统的性能和各项技术参数均应符合《大中型水轮发电机静止整流系统及装置技术条件》（DL/T583-95）的要求。励磁系统起励方式采用残压起励和直流220V电源起励。 机组正常停机采用逆变灭磁，事故停机采用磁场断路器加非线性电阻灭磁。6.3.5调速器为与本站计算机监控系统相适应，选用微机型高油压调速器，调速器具有比例-积分-微分调节规律，其技术性能指标应满足《水轮机调速器及油压装置技术条件》（GB/T9652.1-97）和《水轮机电液调节系统及装置技术条件》（DL/T563-95）要求。调速器可远方和现地操作，并能实现手动、自动无扰动切换。调速器具有与计算机监控系统的通信接口。6.3.6自动化元件全站自动化元件配置和选型与计算机监控系统相适应，满足机组和公用设备自动控制要求。机组自动化元件必须满足由一个操作指令使机组自动完成开、停机操作及各种工况的转换，为保证机组安全运行，所配自动化元件应构成一个完整的水力机械保护系统，监视机组油、气、水及轴承等重要辅助设备的运行参数和工况。自动化元件的配置应满足《小型水力发电站自动化设计规定》的要求。6.3.7继电保护和安全自动装置本电站采用微机保护，继电保护和安全自动装置根据《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB14285-93）和接入系统要求，并根据电气一次主接线进行配置。本电站继电保护和安全自动装置设置如下：6.3.7.1发电机组保护 主保护：差动保护、复合电压闭锁过电流保护、失磁保护、过负荷保护、过电压保护、转子及定子一点接地保护。6.3.7.2主变压器保护差动保护、复合电压闭锁过电流保护、过负荷保护、轻、重瓦斯保护、零序电流保护、零序电压保护、温度及压力保护。6.3.7.3110KV线路保护相间距离保护、接地距离保护、零序电流保护、过电流保护。6.3.7.410KV近区变保护电流速断保护、过电流保护。6.3.7.5厂用变压器保护零序电流保护。6.3.7.66.3KV母线单相接地保护。6.3.7.7自动装置110KV线路配备三相一次重合闸。6.3.8测量系统电测量系统按《电测量及电能计量装置设计技术规程》(DL/T5137-2001)进行配置，配置仪表见《电气二次继电保护及仪表配置图》。电测量实现的方法为：大部分设备的电气量采集均采用交流采样装置，该装置为多功能电力监测装置，可测量三相电流、电压、有功功率、无功功率、零序电流、零序电压、频率等电气量，通过串行接口接入计算机监控系统。个别电气量采用变送器换成标准的4～20mA信号，送入计算机监控系统。 非电量测量包括全厂水力测量和机组水力测量、机组测量、转速测量等。非电气量采用变送器换成标准的4～20mA信号，送入计算机监控系统。6.3.9信号系统事故、故障信号、断路器位置、隔离开关位置、机组运行状态等均接入计算机监控系统。当运行设备发生事故或故障时，操作员工作站发出报警音响和报警语音，同时在CRT上显示事故或故障类型，以便运行人员及时处理。对位置信号，在CRT画面上，以不对应闪烁和报警闪烁方式显示。6.3.10机组及全厂公用辅助设备的自动控制机组辅助设备有：机组蝶阀、调速器油压装置等。公用辅助设备有：厂内排水泵、低压气机等。机组辅助设备的控制拟由机组LCU的可编程控制器(PLC)实现，分为自动、手动二种操作方式，PLC可独立完成自动控制及运行方式的切换。公用辅助设备的控制拟采用微机控制方式实现，现地设专门的PLC控制柜，分为自动、手动二种操作方式，重要信号以通讯形式送至公用LCU单元。6.3.11直流系统电站设一套220V直流系统，作为全站电气控制、保护、操作、自动装置、事故照明等的直流电源。拟设一组免维护阀控防爆铅酸蓄电池，电池2V104只，容量为200AH，蓄电池放置于蓄电池室。直流母线为单母线，母线上挂一组蓄电池和一套充电装置，并配置微机绝缘监测装置和蓄电池巡检装置。充电装置拟采用微机控制高频开关整流模块,采用N＋1冗余模式。 事故照明网络正常时由交流供电，事故时自动切换到直流供电。6.3.12火灾自动报警系统为了及时发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保障人员和设备安全，根据“预防为主，防消结合”的方针，本电站设火灾自动报警系统。火灾自动报警系统设计遵照《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)。6.3.13电气二次设备布置中控室内布置有：上位机系统及计算机操作台、开关站及公用设备LCU屏、主变保护屏、110kv线路保护屏、电度表计屏、直流屏、交直流切换屏等。机旁布置有：机组LCU屏、发电机保护屏、机组测温制动屏、励磁屏、机旁动力屏等。机组蝶阀控制箱及全站公用设备控制柜等布置在现地。6.3.14电气试验室本电站电气试验设备配置参照《水电站电气试验室仪表设备配置标准》，按三级电站标准配置，但根据电站的具体情况，适当简化。6.3.15电气二次主要设备表6.2电气二次主要设备表表6.2序号名称型号及规格单位数量备注1电站计算机监控系统套12水轮机层端子箱个23机组蝶阀控制箱个24调速器油压装置控制箱个2 5辅助设备控制箱个36上、下游水位测量系统套17发电机微机保护屏2260×800×600mm块28主变微机保护屏2260×800×600mm块19110KV线路微机保护屏2260×800×600mm块310电度表计屏2260×800×600mm块111开关站端子箱块512DC220V充电屏2260×800×600mm块113DC220V馈线屏2260×800×600mm块114事故照明切换屏2260×800×600mm块115公用LCU柜2260×800×600mm块116机组LCU柜2260×800×600mm块217机组测温制动屏2260×800×600mm块218劢磁功率柜2260×800×800mm块219励磁调节柜2260×800×800mm块220火灾报警系统套121控制电缆米600022屏蔽电缆KVVP-10×1.0米100023计算机电缆DJYPVP-2×5×1米60025动力电缆VV-2×4米30006.4通信设计由于**水电站通信信息量不大，故不设置调度、行政交换机。6.4.1系统通信设计**水电站系统通信采用电力线载波通信方式。在**水电站 至万年桥电站110KV变电站、渔仔口水电站、老坡口电站均开电力线载波机，开设在B相。采用相-地藕合方式，110KV线路电力载波机选用数字型，藕合电容选用OWF-110型，阻波器选用XZK-400型。电力线载波机的工作频率，阻波器的工作频率由电站与电力调度部门定，电力载波机放置于中控室。6.4.2站内生产调度和对外通信站内生产调度和对外通信均采用程控电话，程控电话与当地电信部门交换机连接，设置4部程控电话。6.5金属结构**水电站枢纽工程金属结构分三大部分：大坝、引水系统、厂房。6.5.1大坝溢流堰布置6个表孔，设6平板钢闸门。由于渔仔口水电站有足够的能力控制水流量，平板形闸门有足够的时间检修，故平板闸门前不设检修闸门。溢流堰平板形钢闸门孔口尺寸为6×4.5m×5.5m（宽×高），设计水头5.5m，堰顶高程415m，启闭设备选用卷扬式启闭机。6.5.2引水系统6.5.2.1压力钢管进水口压力钢管进水口设拦污栅、工作闸门，然后分为两根支管，进入厂房。厂房每台机组前设蝴蝶阀以保护机组。拦污栅尺寸为10×8m，工作闸门尺寸为3.0×3.0m，泄水槽闸门尺寸为4.5×5.0m，冲砂孔设置闸阀，管径60cm。6.5.2.2隧洞进水口进水口拦污栅孔口尺寸为10.0m×4.7m（宽×高），拦污栅倾斜角为77˚，结构设计水头为4.7m，选用QP2×100KN卷扬式启闭机配合拉杆进行启闭。 进水口工作门孔口尺寸6.0m×4.7（宽×高）m，设计水头为4.7m，采用平面滑动钢闸门，启闭方式为动水启闭，启闭设备选用QPPYII2×150KN卷扬式启闭机配合拉杆进行启闭。6.5.2.3压力管道压力管道采用压力钢管,压力钢管内径2.5m,管长112m,壁厚20㎜。6.5.2.4厂房厂房设2扇尾水平面闸门，供机组检修用，孔口尺寸5.15m×1.94m（宽×高），闸门底坎高程351.268m，设计水头为6.73m，启闭方式为静水启闭，启闭设备选用2台2×100KN台卷扬式启闭机操作。以上各部分金属结构布置详图见水工枢纽总体布置图，技术特性及设备清单见金属结构工程量表6.4。金属结构工程量表表6.4序号名称结构尺寸（m）设计水头（m）数量埋件数量重量（t）备注1大坝平板闸门4.5×5.55.566422进水口拦污栅10×4.751163进水口工作闸门6×4.75117.44压力前池工作闸门3.0×3.07115.65泄洪闸门4.5×5.0117.86尾水闸门5.15×1.982211.27压力钢管内径2.5m2根7消防设计7.1消防总体设计7.1.1消防设计依据和设计原则7.1.1.1消防设计依据：《建筑设计防火规范》(GBJ16-87) 《水利水电工程设计防火规范》(SDJ278-90)《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)《建筑物灭火器配置设计原则》(GBJ140-90)《水力发电厂厂房采暖通风和空气调节设计规定》(SDJQ1-84)7.1.1.2设计原则以预防为主，消防结合，严格执行规范及有关政策；建筑结构材料、装饰材料采用非燃烧材料；建筑布置、交通道路组织、厂内交通满足防火要求；生产设备和备件采用符合国家行业规范防火要求的合格产品；所有消防及报警设备必须采用有公安消防部门生产许可证的合格产品，并按规程要求进行安装和检测；利用水利水电工程水源充足的特点，充分发挥消防优势。7.1.2消防设计方案主厂房大门与公路相连接，在进厂大门外设有消防车回车场，主变压器和升压站均有消防车道直接到达。主、副厂房内消防分区、消防通道、消防疏散标志及防火门窗等的设计等均符合有关规范要求。枢纽建筑室内外均设有消防给水系统，消防总用水量和水压按厂内消火栓用水量加发电机消防用水量再加上厂外消火栓用水量的50%控制。在电站主厂房机组段内的发电机层和水轮机层各设置2个消火栓，安装场设置1个消火栓，升压站附近设置2个地上式消火栓，在厂房外围设置3个地上式消火栓以供升压站、变压器和厂房外部消防用。在主变压器下设有事故集油池。主变压器与近区变压器留有防火间距。 主副厂房的各层设备均配置干粉灭火器，并在主变、透平油罐室及油处理室、绝缘油罐室、开关站等处配备砂箱。在主厂房桥式起重机上配2具手提干粉灭火器。电站设有机械排风兼排烟设施。电站设有火灾自动报警系统和消防联动系统，系统在功能上相互独立，采用二总线制，同时，火灾自动报警系统与全厂计算机监控系统相连。消防用电设备电源按二级负荷供电，采用单独的供电回路和防火阻燃铜芯电缆，在发生火灾时仍能保证消防用电。7.2各建筑物的火灾危险类别和耐火等级根据本枢纽各建筑物内布置的设备和用途，按照《水利水电工程设计防火规范》(SDJ278-90)，枢纽内各建筑物的火灾危险类别和耐火等级如下表：序号建筑物、构筑物名称火灾危险性类别耐火等级备注一主要生产建筑物、构筑物1主、副厂房及安装间丁二2干式励磁变及厂变室丁二3低压配电装置室丁二4发电机电压配电装置室丁二5中控室丙二6屋外主变压器场丙二7配电装置构架丁二8电缆室、电缆廊道和竖井丙二9空压机室丁二二辅助生产建筑1油处理室丙二 2油罐室丙二3油化验室丁二4电工修理与试验室、仪表试验室丁二5继电保护和自动化装置试验室丁二7.3建筑物消防设计7.3.1防火分区和防火墙、防火门的设置主厂房机组段地面以上部分为单层厂房，发电机层高程为363m，其下部为水轮机层。安装场地面与发电机层同高程，其下层设有油罐室和油处理室和空压机室。其结构为钢筋混凝土的框、排结构。各部分的结构件如柱、梁、板等均能满足耐火等级一级和二级的要求。根据规程规定，主厂房的每一层作一个防火分区。安装场下的油罐室、油处理室和空压机室各作为一个防火分区，并用防火墙、防火门将其房间分隔。副厂房高度低于24m，火灾危险性类别和耐火等级分别为丁类和二级，因此只设置一个分区。但对于副厂房的中央控制室和其下部的电缆室则设置单独的防火分区，对每个防火分区设置两个防火门，当房间的长度小于7m时，则只设置一个防火门。7.3.2安全疏散电站厂房、开关站均有公路连接，厂房安装场前有足够面积供消防车用，并且消防车可直达安装场。 电站主厂房水轮机层可经机组端部的楼梯或上游副厂房楼梯，而后经安装场的进厂大门疏散至户外地面；发电机层则可直接经安装场进厂大门疏散至户外地面；上游副厂房第二层的发电机配电装置室和中央控制室均有两个朝外开的门，从发电机电压配电装置室出来后可经过进厂大门疏散至户外地面；第三层高程的各房间可通过上游副厂房楼梯，然后经安装场进厂大门疏散至户外地面。主、副厂房内设备周围的交通道净宽均不小于1.2m，门宽不小于0.9m，楼梯净宽不小于1.2m，坡度不大于45˚。消防车可以方便地抵达升压站。7.4电站主、副厂房消防7.4.1厂房结构布置主、副厂房内集中了电站主要机电设备，因此，主、副厂房的给水消防是本工程消防设计的重点部分。厂房由主厂房机组段、安装场、上游电气副厂房组成。厂房成一字形布置，厂房总长31.5m，总宽约22m。。主厂房发电机层以上及安装场为单层钢筋砼结构。主厂房机组段下部水轮机层为地下钢筋砼结构。上游副厂房共分3层，地下1层，地面2层。地下部分为钢筋砼结构，地上部分为两层砖混结构。7.4.2主机组段及安装场消防在主厂房内发电机层下游侧布置2个发电机及厂房共用式室内消火栓箱，供主机组地面部分室内消防及两台发电机的消防用。在安装场和水轮机层分别设置1个和2个SG21/65型室内消火栓。7.4.3油罐室及油处理室消防油罐室和油处理室位于安装场底下，采用防火墙与其它房间分隔。由油罐室安全疏散到厂外地面出口的门为向外开启的甲级防火门，门净宽大于0.9m 。在油罐室出入口处设有挡油坎和MFT35型推车式干粉灭火器及砂箱一个。油罐之间的防火间距为1.5m。油罐室和油处理室的照明开关均装于室外，室内照明灯具及插座均采用防爆型。7.4.4主厂房桥式起重机消防主厂房桥式起重机上设手提贮压式干粉灭火器和防毒面具各2具。7.4.5发电机消防发电机消防采用水喷雾方式。在发电机定子线圈的上、下方各设置灭火环管一根，环管上设有喷雾头。其灭火水源来自设置于主机组段的2个发电机及厂房共用式室内消火栓箱。7.4.6主、副厂房电气设备消防在电气设备附近配置适当数量的手提贮压式干粉灭火器。副厂房内高、低压配电室、中控室等均设有两个向外开启的防火门，室内按要求配备手提贮压式干粉灭火器。户内厂用变采用防潮、防火性能好的环氧树脂型干式变压器。所有电气副厂房的门窗按三级防火建筑设计，其门均向外开启。对外的管沟、孔洞在电缆敷设完毕后，采用防火材料封堵。7.4.7电缆及电缆室的消防动力电缆和控制电缆全部采用阻燃型电缆。动力、控制电缆分层或隔开敷设，电缆上下层之间设耐火隔板。桥架分支连接处设置阻火包，电缆穿越楼板、隔墙和进出开关柜的孔洞以及靠近充油设备的电缆沟盖板缝隙处均采用非燃烧材料封堵。在电缆室设有两个向外开启的防火门，其室外配备至少2个防毒面具及适当数量的干粉灭火器。7.4.8电站厂房外部消防 在厂房外围适当位置共设置3个地上式消火栓以供厂房外部消防用。7.5主变压器消防主变压器与近区变压器之间留有足够的防火间距。主变压器的下面设集油坑，集油坑上装设钢筋栅格，净距为40㎜的栅格上铺厚度为250㎜的卵石层，卵石粒径为50～80㎜，主变油坑底部设有内径为200㎜的排油管，事故时可将油安全排至公共集油池。另在主变附近设置推车式灭火器和灭火砂箱各1个。7.6户外升压站消防户外升压站设有搬运、检修、维护通道。与变压器毗邻的母线道室的侧墙均为防火墙。开关站入口附近配备砂箱和手提式干粉灭火器。7.7建筑物灭火器配置建筑物灭火器采用磷酸胺盐干粉灭火器，除油罐室、油处理室和主变压器火灾种类按B类考虑外，其余各处均按A类火灾及带电火灾考虑。主、副厂房大部分区域火灾危险性类别为丁类、轻级危险考虑。7.8消防供水系统消防供水系统主要考虑电站主、副厂房、发电机、升压站等的防火要求。主厂房各层设置室内消火栓，厂外及升压站设置室外消火栓。消防供水可采用自流供水，自主阀前引水。在压力引水隧洞进行检修期间，通过2台消防水泵自尾水取水为各消火栓提供水源，两台消防泵一台工作，一台备用。7.9通风系统防火设计 本电站采用自然与机械通风相结合的通风方式。主厂房地面以上部分可以开窗，故采用自然通风方式。水轮机层和各副厂房采用机械通风方式。设置轴流风机向外抽风。除办公室外，其余各处风机均采用耐高温的防爆风机，一旦主厂房或副厂房发生火灾，相应的通风机立刻停止运行。待灭火后，再启动通风机向外排烟。所有风机控制开关均设置于房间外。7.10电站消防电源及配电系统消防用电设备的电源按二级负荷供电，消防水泵电源取自厂用电源。电站设应急照明箱，电源取自交直流切换屏，交直流切换屏在正常情况下由厂用母线供电，事故情况下自动切换到直流屏供电。蓄电池连续供电时间不少于20分钟。在电站主要场所均设有事故照明，主、副厂房各楼梯间及安全出口均设有火灾事故照明及安全疏散指标标志。7.11火灾自动报警系统电站火灾报警系统采用集中火灾报警系统。由集中火灾报警控制柜和火灾探测器组成。集中火灾报警控制柜布置在中控室内。火灾探测器按区域布置。其主要区域为主厂房、副厂房、主变压器场、户外开关站、0.4KV配电室、励磁变及厂变室、电缆层、低压气机室、油处理室和油罐室等。每个区域根据其面积和空间大小布置不少于一个火灾探测器。根据每个区域产生火灾的情况不同，分别选择光电感烟探测器、电子感温探测器和缆式线型定温火灾探测器(热敏电缆)。火灾发生后，除了可由探测器向火灾报警控制柜送出报警信号外，还可由火灾现场附近的手动报警按钮送出报警信号。 智能型的火灾报警控制柜的显示装置在火灾发生时能自动显示火灾区域的位置并发出声、光信号。火灾报警系统设置有消防联动控制设备，由火灾报警控制柜对其发出指令，开启消防供水阀或启动消防水泵，关闭各种风机。7.12主要消防设备表主要消防设备表序号名称规格单位数量1消防供水泵KQL125/185-30/2，Q=90~180m3/h,台22手动滤水器DN125台13室内消火栓SG21/65个34发电机及厂房消火栓个25室外消火栓SS100-1.6B个36消防水系统管路及附件套17手提贮压式干粉灭火器干粉重量：2kg具378推车式灭火器MFTZ35,干粉重量：35kg具39砂箱具310防毒面具个1011火灾报警控制柜个112感烟探测器个4013感温探测器个814控制模块个3615隔离模块个1216电缆RVVPKM3.517手动报警按钮个818防火包吨419防火隔板㎡40020防火堵料吨48水库淹没处理及工程永久占地 8.1库区概况**水电站位于xx省前龙县南洞乡境内，离县城约33km，是沤江支流淇水流域前龙县境内开发的第二个梯级，坝址控制流域面积417km2,坝址1km处有南洞乡政府所在地，库尾接于前龙县渔仔口水电站尾水，本工程以发电为主，兼有防洪、生态治理等综合效益。晨水坝址位于南洞乡林业公路路面下，库区两岸以岩石为主，库岸未发现明显滑坡体，无矿产资源及重要的文物古迹。8.2设计依据8.2.1《水利水电工程淹没实物指标调查细则》(试行)；8.2.2《水电工程水库淹没处理规划设计规范》DL/T5064-1996；8.2.3《xx省实施<中华人民共和国土地管理法>办法》。8.3水库淹没实物指标8.3.1淹没处理设计标准水库总库容15万m3,为小（二）型水库，库区淹没比较小，按水库正常蓄水位确定。8.3.2水库回水拦河坝比较低，库区回水400m左右，按水库正常蓄水位确定。8.3.3调查方法设计技术人员会同南洞乡政府、田庄乡政府和淹没影响村的有关人员一起到现场实地调查实物指标。8.3.4库区调查成果对水库正常蓄水位420.00m 方案的实物指标进行了调查统计，涉及南洞乡其中荒地1.71亩，灌木林5亩，微型水电站2处。淹没实物指标详见表8.3.4。**水电站淹没实物指标表表8.3.4项目子顶单位数量备注1.涉及县个1乡个1村个22.土地合计亩2.1耕地亩水田亩旱土亩2.2经济林亩2.3灌木林亩52.4用材林亩2.5荒地亩1.713.库底清理Km20.024.专项设施4.1电站微型电站处24.2水泵站处18.4专项设施规划及库底清理8.4.1专项设施规划微型水电站2处，不再恢复，给予补偿，其中：淹没库区1处50kw，报废1处215kw.8.4.2库底清理建库后回水长度0.4m，库区内的赃物、粪坑等进行拆迁、消毒、外移等处理。8.5补偿投资概算8.5.1补偿标准按照前龙县人民政府水电建设用地标准执行。 8.5.2库底清理库底清理按2.5万元/Km2计算，计算库底清理费为0.05万元。8.5.3其它费用勘测规划设计费按8.5.1-8.5.3之和的2%计算，实施管理费按8.5.1的3%加8.5.2的1%，技术培训费按8.5.1的0.5%计算，监理费按8.5.1-8.5.2之和的1%计算，其它费用共计0.22万元。8.5.4预备费基本预备费按8.5.1之和的10%计算为0.46万元。8.5.5总投资8.5.1之和，经计算为5.03万元。晨水水库淹没处理补偿投资概算表表8.5.1项目子项单位单价数量投资(万元)备注一.土地补偿1.81.1耕地亩水田亩旱地亩1.2经济林亩1.3灌木林亩120050.61.4荒地亩7000101..2二.专项设施补偿2.51.电站微型电站处2另行计算2.水泵站处2.512.5三.库底清理Km22.50.020.05四.其它费用0.22勘测设计费0.09一～三项之和的2%实施管理费0.08一项的3%加上二～三项的1%技术培训费0.01一项的0.5%监理费0.04一～三项之和的1%五.预备费0.46基本预备费4.570.46 总投资5.03一～五项之和8.6坝区永久占地及临时占地8.6.1坝区永久占地实物指标坝区占土地83.29亩，其中耕地17.29母,旱地1亩，灌木林45亩，用材林20亩，见附表8.6.1。占地实物指标表表8.6.1项目子项单位坝区占地面积(亩)1.涉及政区永久临时乡个11村个222.土地合计亩232.1耕地亩18.29水田亩17.29旱地亩112.2经济林亩2.3用材林亩202.4灌木林亩45592.5荒地8.6.2永久占地补偿投资概算土地补偿与库区淹没补偿标准一致，经计算其它费用为2.04万元，预备费为0.67万元，永久性占地补偿共计33.96万元，详见表8.6.2晨水永久占地补偿投资概算表8.6.2项目子顶单位单价（元）数量投资（万元）备注一.土地补偿31.25耕地亩水田亩1200017.2920.75旱地亩700010.7经济林亩2200204.4灌木林亩1200455.4二.其它费用2.04 勘测设计费0.63一项的2%实施管理费0.94一项的3%技术培训费0.16一项的0.5%监理费0.31一项的1%三.预备费基本预备费0.67一～二之和的2%四.总投资33.96一～三之和8.6.3临时占地8.6.3.1临时占地实物指标临时占地60亩，其中旱地1亩，灌木林59亩，实物指标见表8.6.3.1。8.6.3.2临时占地投资概算经计算土地补偿补助费为7.78万元；其它费用为0.51万元；预备费0.83万元；临时占地补偿共计9.12万元，见表8.6.3.2。8.6.4投资概算汇总库区淹没补偿投资为176.96万元(含二个小电站的一次补偿)；永久占地补偿投资为33.96万元；临时占地补偿为9.12万元；三部分合计总投资为220万元。**水电站坝区临时占地补偿投资概算表表8.6.3.2项目子顶单位单价（元）数量投资（万元）备注一.占地补偿7.781.土地补偿1.1耕地亩水田亩旱地亩700010.71.2经济林亩1.3灌木林亩1200597.082.土地复垦费耕地水田 旱地二.其它费用0.51勘测设计费0.16一项的2%实施管理费0.23一项的3%技术培训费0.04一项的0.5%监理费0.08一项的1%三.预备费基本预备费3.560.83一～二之和的10%四.总投资9.12一～三之和8.6.5其它为充分利用水资源，计划废除麻仔潭电站，该电站装机容量为3×1600kw，多年平均发电量为1800万度，系前龙县水电总公司和南洞乡政府的联营电站，根据发电量和折旧计算，每年补偿122万元。9．水土保持设计9.1项目及项目区简况9.1.1项目简介**水电站工程位于xx省前龙县南洞乡境内，为四等工程，主要建筑物为4级建筑物，次要建筑物及临时建筑物为5级，电站枢纽由拦河坝、引水隧洞、压力前池、电站厂房、压力管道、升压站等建筑物组成，是一座以发电为主，兼顾防洪、生态治理等综合利用效益的水利水电枢纽工程。9.1.2地形地貌前龙县位于xx省东南角，全县地势西北高，东南低，地形以山地为主(山地面积占全县面积的78.02%)，丘陵、平原兼有的山区县。9.1.3水文气象前龙县属大陆性亚热带季风湿润气候区，境内水系呈东、南、西三向放射，形成长江流域与珠江流域的分水岭，以* 江支流耒水的流域面积最大。全县共有大小河流696条。9.1.4土壤植被前龙县森林资源丰富，林地面积广，有林业用地287万亩，占全县面积的79.9%，以盛产杉木、马尾松、毛竹等闻名。前龙县土壤类型有10多个种类，以红壤、黄壤为主。9.1.5社会经济概况根据前龙县2003年统计年鉴，全县总人口35.7986万人，其中农业人口32.0784万人，全县工农业总产值21.44亿元，农业总产值6.89亿元。全县国内生产总值16.74亿元。9.1.6水土流失及水土保持现状前龙县属于南方山地丘陵水力侵蚀为主的类型区，全县现在水土流失面积53.70万亩，占全县土地总面积的14.91%。境内水土流失以水蚀为主，水蚀又以面蚀、沟蚀及河流侵蚀为主，崩岗和泥石流也有发生。平均年侵蚀模数为2996t/km2年，每年流失表土107.25万t.根据自然地理条件、成土母岩、流失的类型、水土流失的状况，将全县划分为四个水土流失区。（1）部丘岗为主农地中度侵蚀防护区；（2）部山岳区林农地重度侵蚀综合治理区；（3）中部平岗丘为主农林地中度侵蚀防治区；（4）东南部山区林草地花岗岩为主的重点保护区。 近年来，全县对水土保持工作越来越重视，水土保持工作走向规范化、法制化的轨道，并根据全县水土流失的情况，采取了以生物措施为主、工程措施为辅的治理方针，水土保持工作已经取得了一定的成效。9.2编制依据9.2.1法律法规依据（1）《中华人民共和国水土保持法》；（2）《中华人民共和国水法》；（3）《中华人民共和国环境保护法》；（4）《中华人民共和国森林法》；（1）国务院1993年8月1日第120号令《中华人民共和国水土保持法实施条例》；（2）《xx省水土保持设施补偿费、水土流失防治费征收管理试行办法》；（3）《中华人民共和国土地管理法》。9.2.2采用的技术标准（1）开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL204-1998)；（2）土壤侵蚀分类分级标准》(SL190-1996)；（3）《水土保持综合治理规划通则》(GB/T15772-1995)；（4）《水土保持综合治理验收规范》(GB/T15773-1995)；（5）《水土保持综合治理效益计算规范》(GB/T15774-1995)；（6）《水土保持综合治理技术规范》(GB/T16453-1996)；（7）《水利水电工程设计概(估)算费用构成及计算标准》。9.2.3技术文件 （1）《前龙县水土保持生态建设规划报告》；（2）《xx省水土保持区划》；（3）《xx省水土保持规划报告》；（4）其它设计文件。9.3生产建设过程中造成的水土流失预测9.3.1预测时段项目区新增水土流失主要发生在项目建设期，生产运行过程中不需扰动地面，不会新增水土流失。因此水土流失预测时段划分为项目建设期和自然封育期，时间分别为24个月和3年。9.3.2预测内容9.3.2.1扰动原地貌、损坏土地、植被情况**水电站工程扰动的地面面积主要是主体工程区(大坝、支洞、厂房、压力前池等)、石料场、弃渣场、施工临建设施(施工工厂、施工仓库、临时堆料场、施工道路等)，占地范围内的土地以林地、草地、荒地、河滩地为主，根据主体工程施工总体布置，工程扰动原地貌面积7.8hm2，毁损水土保持设施2.2hm2。详见表9.3.2.1。扰动原地貌、毁损植被情况表表9.3.2.1项目名称扰动地面面积(hm2)毁损植被面积(hm2)一.主体工程区2.00.35二．石料场1.50.46三．施工临时占地2.70.19四．弃渣场1.61.2合计7.82.29.3.2.2土石方平衡 根据主体工程施工方案和总体安排，进行土石方平衡分析，施工过程中的主体工程和临时工程土石方开挖总量为31.6万m3,利用量为15万m3，弃渣总量为16.6万m3(均为自然方)。另外大坝为砼坝，需块石料万0.6m3；碎石料1.2万m3，全部从隧洞弃料中开采。详见表9.3.2.2。9.3.2.3可能新增水土流失总量的预测1）能新增水土流失面积本工程可能新增水土流失面积2.2hm2，详见表9.3.2.3。工程项目开挖(自然方)(m3)工程量利用量利用部位弃料大坝土石方开挖1804018040进水口土石方开挖17881788隧洞石方开挖24653715000096537厂房土方开挖28692869厂房石方开挖2000020000尾水渠土石方开挖11051105大坝围堰其它2568225682合计316021150000166021表9.3.2.22）能新增水土流失总量 根据现场调查，结合同类工程的观测和经验资料，采用类比法预测本工程施工期和影响期区的水土流失量，以渔仔口水电站工程为类比对象。由于渔仔口水电站与本项目区同处淇水流域，项目区的土壤性质、地面坡度、降雨量等与水土流失密切相关的因子与渔仔口水电站的基本一致，因此根据渔仔口水电站对不同坡度、母岩、植被覆盖度的各类土地以及工程建设引起的水土流失状况的监测成果，确定本工程各施工区建设期内的水土流失侵蚀模数和水土流失加速系数，同时利用经验公式法计算本工程的新增水土流失量。弃料场在不采取任何水土保持措施的情况下新增的水土流失量无实测资料，主要采用流弃比系数法计算新增的水土流失量。根据弃渣的组成(主要是石方)和数量以及渣场地形地势条件确定弃渣流失系数取50%，即为8.3万m3，折合18.26万t。因此，项目区可能新增水土流失总量为14.3万t。9.3.2.4水土流失危害预测**水电站工程生产建设期由于形成新的开挖面，振动原有地貌，并改变土地结构，毁坏水保林、草，使土壤侵蚀强度增加，区域水土流失加重，造成一定程度的生态环境的破坏；建设中形成的成片废弃土、裸露地及闲置地，也对区域景观造成了一定程度的破坏。9.4水土流失防治方案9.4.1防治原则和目标1）防治原则方案设计与实施要结合项目区水土保持现状和工程设计、建设的特点，提出技术上可行、经济上合理、操作性强的防治措施。 其水土流失的防治应遵照《水土保持法》及配套法律、法规的要求，亦应符合前龙县水土保持生态环境建设要求；根据“谁开发谁保护，谁造成水土流失谁负责治理”的原则，合理确定防治责任范围；根据新增水土流失的特点和工程施工特性，分区进行防治，坚持预防为主，防治并重，突出重点，防治措施力求经济合理；按“三同时制度”的要求，合理安排水土保持工程实施进度，实现生态效益、社会效益和经济效益的同步发展。1）防治目标本工程水土流失防治目标是预防和治理因工程建设导致的新增水土流失，保护、改良和合理利用水土资源，重建更好的生态环境。具体为：水土流失防治率达到90%以上，弃渣的拦渣率达到95%以上，项目建成以后区域水土流失为轻、微度流失。9.4.2设计深度和设计水平年水土保持工程设计深度与主体工程设计深度相一致，为初步设计阶段，确定水土流失防治方案，提出具体的防治措施。本工程水土保持设计水平年为项目竣工验收后的第一年，定为2007年。9.4.3防治责任范围本项目的防治责任范围包括项目建设区和直接影响区；项目建设区指枢纽各建筑物的征地范围、管辖范围以及水库淹没范围，包括主体工程区永久占地70亩、施工临时占地60亩，水库淹没范围面积为36亩(含河道)。直接影响区指水库淹没范围对库岸的影响区。根据现场调查，库区两岸基岩稳定，无直接影响。 总的防治责任范围为2.2hm2。9.4.4防治分区项目区水土流失防治分为主体工程区、石料场区、弃料场区、施工临时占地区。9.4.5防治措施根据各区特点，采用工程措施和植物措施相结合进行防治。9.4.5.1主体工程区主体工程区建设主要包括大坝、隧洞、压力前池、厂房。大坝护坡、进厂公路边坡防护等在主体工程中均已考虑，本次设计不再重复，仅对厂区内进行绿化设计，厂房周围以草坪为主，厂区道路两侧以低矮的灌木为主，共计绿化面积为0.36hm2。9.4.5.2弃渣工区本工程规划了三处弃渣场。一处在中心校背后一岩溶漏斗内,一处在高月村猪八函岩溶漏斗内,一处在老坡口死库容内。9.4.5.3石料场区本工程规划了3处石料场,其中1处在1#支洞，1处在厂房，另1处与渔仔口料场相同。9.4.5.4施工临时占地区施工临建占地施工临建占地面积为1.4hm2，由于所占土地大多为林地，施工结束后，先平整土地，然后复耕，共计复耕0.6hm2。施工道路 新建施工临时道路1.0km，占林地面积2.6hm2，采取撒草籽护坡。草种选择水土保持混合草籽。9.4.6工程量及进度安排本项目水土保持工程量主要有土方开挖1320m3,平整土地1.4hm2，植树0.8hm2，种草护坡1800m2，复耕1.4hm2。详见工程量表9.4.6。水土保持施工进度原则上与主体工程操持一致。植树种草等植物措施可在工期最后几个月内进行。**水电站工程水土保持工程量表表9.4.6工程名称开挖土方(m3)土方填筑(m3)混凝土(m3)平整土(hm2)覆土（m3）复耕(hm2)植树(hm2)庭院绿化(hm2)种草护坡（m2）一、主体工程区平整、园林绿化0.36hm2，其它已计入主体工程二．石料场561320360.880000.8三．弃渣场已计入主体工程四．临时工程区0.60.60.81800合计561320361.480001.40.818009.5水土流失监测本工程新增的水土流失主要是由弃渣造成，因此水土流失监测应重点监测弃渣区。建议设置临时监测对弃渣场作重点监测。主要对水土流失量的大小、水土流失危害和水土保持工程效益等作适时监测。并将监测结果纳入水土保持监测网络，统一管理。9.6投资估算及效益分析9.6.1投资估算 水土保持工程投资估算执行水利水电建筑现行定额。经计算，本项目水土保持措施概算静态总投资11.97万元，水土保持设施补偿费4.0万元，总投资15.97万元，详见概算表9.6.1-1。9.6.2效益分析本水土保持措施实施后，具有一定的生态效益、社会效益以及经济效益等三重效益。林草措施可增加土壤就地入渗和拦蓄调节地表径流的能力，随着地表植被的增加，空气中相对温度增大，干燥度降低，贴地面层气候条件得到改善，生态系统与环境协调，抵御自然灾害的能力和弹性增强。同时减少山塘水库的淤积，**水电站工程水土保持措施投资概算表表9.6.1-1编号工程或费用名称单位数量单价(元)合价(万元)一．第一部分工程措施石料场挖土方m3填筑土方m3混凝土m3覆土m3平整土地hm2二．施工临时工程区平整土地hm2复耕hm2第二部分植物工程1.主体工程园林绿化hm22．石料场植树hm23．施工道路种草护坡M2三．第三部分临时工程四．第四部分其它费用科研勘测设计费建设单位管理费 质量监督检测费水土流失监测费一～四部分合计基本预备费静态总投资五．水土保持设施补偿费hm2工程总投资延长水利工程寿命。土壤结构得到改善，对农业生产有一定的促进作用，同时也提高了农民的收入。9.7方案实施管理措施1.组织领导措施本水土保持方案由业主组织实施，并协调与主体工程的关系。在施工过程中委托有资质的监理单位进行监理。由水行政主管部门负责监督，检查水土保持方案的实施和水土保持设施验收。2.技术保证措施本方案应由具备项目相应资质证书的设计部门设计，经水行政主管部门审定后，作为下阶段施工的验收和依据。3.资金来源及安排本方案所需资金纳入工程总投资，由业主筹措，实行专人、专户、专帐管理。9.8综合结论**水电站 工程是以发电为主，兼顾防洪等综合利用的水利水电工程，其本身就是一个具有较大社会效益和经济效益的公益性项目，对减少区域水土流失是有益的。水土保持措施实施以后，把水土流失控制到最低程度，提高了项目区蓄水保土能力以及植被覆盖率，同时美化了周围环境，还可产生直接经济效益。当地政府应加大水土保持宣传发动，各相关部门如水利、城建、土地、林业等各部门密切配合，按“三同时”制度要求搞好项目水土保持工程建设。10环境保护设计10.1环境保护设计依据10.1.1环境影响综合评价结论**水电站工程位于xx省前龙县南洞乡境内，为沤江支流淇水流域，是郴州市地方电网规划中的重要电源点。**水电站坝址控制流域面积417km2,工程以发电为主，兼有生态治理等利用效益。正常蓄水位420.00m,相应正常蓄水库容15万m2，电站装机2×9MW。**水电站工程的兴建其有利影响是明显的、主要的。其中有利影响均发生在工程实施后，影响较深远。另外，工程实施也将不可避免对区域的自然环境、生态环境、社会环境将产生一定的不利影响，这种不利影响大部分发生在工程实施过程中，影响相对较轻。10.1.1.1主要有利影响1.**水电站工程的建设开发，有利于充分开发淇水的水能资源，提供清洁的电能，缓解前龙县及周边地区供电紧张局面，对改善地区投资环境、促进地区经济的可持续发展作用明显。2.工程建设资金的投入将带动区域经济在建材、交通、劳务及物质供应等方面的发展，为区域经济注入新的活力，带动全县经济的发展，并实现前龙县委、县政府在九五计划中制定的“以林养水、以水发电、以电兴工、以工富农”的战略目标，其社会经济效益十分显著。 10.1.1.2主要不利影响1.**水电站工程实施后，水库的形成在一定程度上不利于污染物的扩散，水体水质将受到一定的影响。2.工程施工及水库淹没将产生一定数量的占地，这对牵涉到的集体和个人将产生一定的不利影响。3.施工期间施工废水、大气污染物和固体废弃物的排放及施工噪声污染，将对周围环境产生短期不利影响。1.由于大量施工人员聚集，易导致施工区及周边地区各类传染病的流行。10.1.2工程环境保护任务**水电站工程环境保护的主要任务是具体落实环境影响评价报告中提出的环境保护措施，重点是施工区环境保护设计、工程占地与拆迁安置保护设计，并提出环境保护管理和环境保护投资概算。10.1.3环境保护设计依据《中华人民共和国环境保护法》《建设项目环境保护管理条例》《建设项目环境保护设计规定》《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)《环境空气质量标准》(GB3095-96)《建筑施工场界噪声限值》(GB12523-90)《污水综合排放标准》(GB8978-96)10.2工程环境保护设计 10.2.1工程施工区环境保护设计10.2.1.1水质保护设计**水电站工程施工废水主要包括砼工程废水、机械检修废水及施工临时生活区生活污水。其中，砼工程产生的废水中污染物主要为悬浮物，机械设备运行、检修、设备冲洗产生的废水主要为含油废水，施工临时生活区生活污水污染物主要为COD。1.砼施工废水处理：在工程混凝土施工过程中，砼浇筑、养护、骨料加工冲洗等将产生大量废水，且绝大部分废水需排入河中。本工程中砼工程总量约为3万m3,参照类似工程砼施工可知：1m3的砼量因骨料冲洗及砼养护等约产生废水6.9m3，因此，工程砼施工产生的废水量约为20.7万m3，废水中的悬浮物含量较高。在工程废水处理中，由于工程的施工线较长，因此，考虑到环保工程经济性和可操作性，设计重点对施工地骨料冲洗场的冲洗废水进行处理。先采用明沟集中将废水收集入初级处理池，初级处理池为平流式沉淀池，处理池总长度为9m,总宽度为1m，沉淀池有效水深为1.5m。经计算，初级处理池的日处理量均能满足砼废水处理要求，SS出水浓度小于70mg/l。初级处理池共设置3处，均位于骨料冲洗场附近，处理池顶面高程低于工程的底板高程，沉淀泥沙由人工定期处理。 2.含油废水处理：汽车、机械设备冲洗废水和机械设备维修废水主要为含油废水，本工程机械设备包括挖掘机、装载机、推土机、起土机以及各类车辆约30余台，产生的油污如直接排入水体，因油污不易降解，易对库区及下游局部河段水体产生一定的污染。因此，对于机械检修产生的废油应集中回收。设计在坝址左右岸施工区各设置1个机械集中冲洗点，冲洗废水由明沟集中收集入油水分离池，油水分离池设计为3格，单元格长度为2m,单元格格宽度为1m,深度为1.5m。3．生活污水处理：工程施工高峰期临时生活区生活人数约为300人，高峰期生活污水排放量约48t/d(按人均生活用水量0.2t/d的80%计算)，施工生活区生活污水量相对较大，生活污水如不经处理直接外排，对施工区下游局部河段水质的污染较大。设计在临时生活区附近设置1处三格化粪池厕所，同时在施工区附近适当位置根据需要修建若干个临时厕所，生活区的生活污水需经处理后才能排放。10.2.1.2空气质量保护设计施工区主要空气污染物为TSP、NOX，其中NOX主要是施工燃油机械排放尾气所致。TSP则主要为施工中大坝基础的开挖、明渠开挖、施工道路修筑、砂石料加工和混凝土拌和过程中产生的粉尘以及汽车运输带来的扬尘。施工运输车辆尾气排放对区域空气质量影响较大，因此运输必须安置尾气净化器，严禁超负荷运行，确保车辆尾气达标排放。同时，由于各施工区工程施工、车辆运输等产生的粉尘、扬尘对施工区及其周围区域空气污染较大，因此应加强大型机械和车辆的管理，运土车厢应加盖遮蓬，避免泥土洒落；安排专人对运输干道进行清扫洒水，以减少道路扬尘。10.2.1.3噪声防护设计**水电站工程施工噪声主要为各种施工机械运行产生的噪声，如挖掘机、推土机、装载机、混凝土拌和机、空压机等运行噪声，以及汽车运输产生的交通噪声等。由于其分布较为分散，因此对噪声的控制主要采用强化工程管理的办法，控制高噪声设备的运行时间，对高月村、晨水 村居民区附近的工程施工，在夜晚22时至翌日6时、中午12时至14时禁止高噪声设备的施工。对于汽车运输产生的交通噪声，主要是控制超载、禁止鸣放高音喇叭和限速，重型运输车辆应安装消声器。对生产第一线高噪声环境下作业的施工人员，每天连续工作时间不超过6小时，并配备相应的防噪设施，如耳塞、防声头盔等。10.2.1.4人群健康保护设计本工程施工期间，大量施工人员和民工聚集，临时生活区卫生条件较差，如预防不力，极易造成某些传染病的暴发流行。因此在施工准备期必须对施工人员进行卫生检疫，有传染病的施工人员不能进行施工；施工过程中要加强对施工人员及其临时生活区卫生监督与管理，专人负责施工人员公共饮用消毒、垃圾清除和其它废弃物的收集、填埋，保持临时生活区环境卫生；施工区均应设立临时简易厕所，并定期清理、消毒。同时可委托当地卫生防疫部门对施工人员进行疾病预防和宣传教育，发放保健药品和防疫药品，并定期进行疫情检查，发现疫情及时处理和防范，施工期间，根据蚊蝇情况，可适时运用石灰灭蚊蝇等。10.3环境保护管理与监测10.3.1环境保护管理**水电站工程任务繁重，必须设立专门的环境保护管理机构，机构的职责是：贯彻执行环境保护法规和标准，组织制定工程环境保护管理规章制度，组织进行环保设施的建设与运行操作学习，制定并组织实施施工工期的环境保护规划，检查监督环保设施的运行情况，防止环境污染，定期向工程主管部门和环保部门提出书面报告，管理机构的定员编制为3人。 10.3.2环境监测计划**水电站工程项目涉及面积广、工程量较大，为了能够及时掌握工程施工对施工区环境的影响，在工程施工期必须对工程全过程进行环境监测。10.3.2.1水质监测1.任务：监测工程施工对水环境的影响。2.断面布设：监测水质断面设于坝址下游约1km处。3.监测项目：主要为SS、COD、石油类。4.监测时期：为施工期，共3年。5.监测频次：从头年10月份至次年4月份(与施工期一致)，每2个月1次。共3次，每次连续采样3天，每天取水样3个。6.样点布设：在取样断面主流线上以及距两岸不小于0.5m且有明显水流的地方，各设一条取样垂线，共三条；取样点为每条垂线水面以下0.5m处。10.3.2.2大气监测1.任务：监测施工区域以及施工区附近敏感点大气污染程度。2.样点布设：根据施工区大气污染分布情况，选择能反映施工区大气质量状况的有代表性的施工区域和附近有特殊保护对象(如居民区、学校等)的施工区域设置样。结合本工程实际情况，共设置样点4个，其中3个位于具有代表性的施工地段：大坝施工区、厂房施工区、骨料破碎施工区；1个位于施工区附近居民区南洞乡高月村或晨水村。样点具体位置应视当时具体施工地段而定。3.监测项目：TSP、CO、NOX、降尘。 4.监测时期：为施工期3年。5.监测频次：从头年10月份至次年4月份，每2个月1次，共3次。每次连续采样3天，07时、14时、18时各1次。10.3.2.3噪声监测1.任务：监测施工噪声对周围环境的影响。2.样点布设：设置样点4个，3个位于正在施工地段，1个位于施工附近居民区(与上述大气监测相同)，样点具体位置应与工程施工活动紧密配合，随工程施工情况的变化而变化。3.监测时期：为施工期3年。4.监测频次：从头年10月份至次年4月份，每2个月1次，共3次。每次连续采样3天，每天测2次，每次连续读取100个数据。10.4环境保护投资概算列入**水电站工程环境保护投资的项目为减免本工程不利影响所需采取的环境保护措施。包括水质保护、空气质量保护、噪声防护、人群健康保护、环境保护管理及监测监理五项，环保总投资为82万元，详见表10.4-1施工期环保投资概算表表10.4-1项目单价数量投资备注施工区环境保护水质保护砼废水处理1万元/处.年3处.3年9万元含油废水处理1万元/处.年1处.3年3万元生活污水处理3万元/处.年1处.3年9万元建筑设施费1万元/处.年4处4万元 空气质量保护扬尘控制3万元/处.年3年9万元噪声防护施工人员噪声防护人群健康保护生活垃圾及粪便处理1万元/处.年3年3万元卫生防疫2万元/处.年3年6万元环境保护管理与监测、监理管理机构及运行费3万元/处.年3年9万元施工期环境监测5万元/处.年3年15万元施工期的环境监理5万元/处.年3年15万元合计82万元注：施工期为三年11.工程管理11.1前言**水电站位于耒水一级支流淇江上游，是以发电为主的水电枢纽工程，装机容量2×9MW，根据《水库工程管理设计规范》SL106-96，**水电站业主为前龙县渔仔口水电有限责任公司，该公司全面负责工程建设期的管理和建成后永久工程管理，工程建设期成立工程项目部，行使工程建设期业主管理职能，工程建成后成立**水电站电厂，行使工程运行与管理职能。11.2管理机构本工程管理机构的设置，主要遵循如下原则：（1）.在确保安全生产运行的前提下，不断提高企业经济效益，完善管理职能，本着优化劳动力组合、科学、合理、节约使用劳力的原则；（2）管理机构力求精简，职能明确，运转灵活。11.2.1机构设置11.2.1.1机构名称：前龙县**水电站工程管理部11.2.1.2机构组成： 根据上述机构设置原则，工程管理部分为三级管理。1.第一级：总经理室。2.第二级：职能科室：生产技术管理部、财务部、综合办公室。3.第三级：生产班组：水工运行班、机电运行班、机电维修班。11.2.2人员编制参照能源部(90)水规定第9号《水力发电厂编制定员标准》(试行)的有关规定，结合本工程的实际情况，拟定人员编制。其中管理人员力求精简，生产部门采用无人值班、少人值守的原则定编、机械电气设备大修可考虑梯级互补。职工定员总数为31人，各部门及人员编制列表如下：人员编制表序号部门机构定员编制(人)备注1管理人员7①总经理室2②总工程师室1③职能科室4其中：生产技术管理部2财务供应部22生产人员22①电气、机械运行人员15②水工运行人员2③修配人员3④车辆运行及仓库2其中：车辆运输1仓库管理13服务人员2其中：警卫人员1其它服务人员111.3工程管理设施11.3.1工程管理范围和保护范围11.3.1.1工程管理范围 本工程管理范围应包括：水库工程区，枢纽工程区和生产生活区。水库工程区包括：水库征用线以内的库区。枢纽工程区包括：大坝、电站厂房、隧洞、压力前池、进水口、压力管道、尾水渠、升压站、消防、供水设施、观测、专用通信设施、进厂交通设施等建筑物。具体指：上游从坝轴线向上50m，下游从坝轴线向下100m，大坝两端100m，其它建筑物从工程外轮廓线向外20m。生产生活区包括：生产区永久房屋建筑。以上管理范围的土地与工程占地和库区征地一并征用，新办理确权发证手续。11.3.1.2保护范围1）工程保护范围：在工程管理范围边界外延100m；2）水库保护范围：坝址以上，库区两岸土地征用线以上至第一道分水岭脊线之间的陆地。以上保护范围内土地不征用。11.3.1.3工程管理设施本工程管理区管理设施包括：大坝、厂房及水库水文等观测设施；水库及电力调度通信设施；生产区永久房屋设施；交通道路等。1）永久房屋建筑根据《水库工程管理设计规范》SL106-96，管理单位办公用房、职工住宅和生产用房标准，结合管理单位具体情况和人员编定，确定生产区永久房屋建筑主要指标，见表11.3.1。生产区永久房屋建筑主要指标 表11.3.1项目单位指标总用地面积m220400总建筑面积m23100建筑容积率%5.0建筑密度%20绿化覆盖率%85生活福利用房m22170辅助生产厂房、仓库、办公楼m2525永久房屋分两部分，第一部分为辅助生产厂房、仓库、办公楼；第二部分为生活福利建筑。本工程坝址右岸下游为南洞乡政府，距电站厂房约7km,附近有中小学、邮电及银行，福利设施齐全。a、辅助生产厂房、仓库、办公楼办公楼(含仓库)：525m2b、生活福利建筑面积：2170m2按职工人均综合指标计算：70m2/人1.永久公路交通工程区附近有公路通往县城，交通便利。2.管理设施管理设施包括水文观测设施、工程观测设施、交通设施及通讯设备等，工程观测设施另见有关章节，管理设施详见表11.3.2。前龙县**水电站主要管理设施表11.3.2项目单位数量备注1水文观测设施自动水位计台2浮标及流速仪套12.交通通信设施小客车辆1工具车辆1 载波交换机套1程控交换机(100门)套1传真机台1计算机台23生产及生活设施办公楼m2525包括汽车库、仓库、变电间、机修厂宿舍m2217011.4管理经费11.4.1年运行费年运行费主要包括：工资及福利费、办公费、燃料动力费、材料费、工程维护费、管理费及其它直接费等。本工程年运行费为147万元。11.4.2经费来源在建设前，经费主要是预算中的开办费，发电后，经费来源于发电收益，政府不拨其它经费。12劳动安全与工业卫生12.1设计依据12.1.1国家、地方管理部门规定1）电力工业部水利水电规划设计总院文件(水电规设〖1997〗0014号)《关于编制可行性报告时增加〖劳动安全与工业卫生〗篇的通知》。2）xx省水利水电厅（*水电函字〖1998〗第52号）《关于转发省劳动厅*劳〖1998〗82号文的通知》。12.1.2技术规范、规程、标准1）《水利水电工程劳动安全与工业卫生规范》（DL5061-1996）2）《电力建设安全工作规程（变电所部分）》（DL5009.3-1997）3）《水利水电工程设计防火规范》（SDJ278-90） 4）《水利水电建筑安装技术工作规程》（SD267-68）12.2工程概述12.2.1工程性质**水电站位于xx省前龙县南洞乡，为沤江支流淇水流域前龙县境内开发的第二个梯级电站，是郴州市地方电网规划中的重要电源点。本工程枢纽建筑物主要包括大坝、发电引水隧洞、压力前池和电站厂房四部分。正常蓄水位420.00m,相应正常蓄水库容15万m2，电站装机2×9MW。12.2.2地理位置及特殊要求本流域属东亚季风气候区，气候温和，雨量充沛，从4月开始进入雨季，雨季暴雨次数多、量级大、雨量集中。高温季节气温高，湿度大，管理人员，特别是电站工作人员要做好工作场所的降温除湿工作。工程对外交通方便，从厂房通过进厂公路至南洞乡约7.0km,南洞乡有乡村公路至田庄，田庄至前龙县城有106国道相连，厂址至前龙县城约33km。医疗保健主要由县城医院提供保障，工程消防主要通过电站本身配置消防设备。12.2.3工程效益及主要危害工程完工后，主要以发电为主，电站装机容量2×9MW，可为电网供电。工程建成后，主要的危险有以下几点：1）厂房内存在可燃可爆物体，存在发生火灾或爆炸的危险。2）厂房内存在大量高、低压电气设备，人员误入或误操作可能发生人员伤害。 3）厂房内水轮发电机、空压机、空调器等设备在运行时将产生较大的噪声，可能降低人耳听力功能，影响管理人员的健康。4）电站存在孔、坑、洞及机械设备，可能引起人员坠伤或机械坠伤。5）厂房内的电线、电缆等设备，如果燃烧将产生有毒气体，损害人员健康甚至引起人员伤亡。6）大坝修建后，一旦失事，将威胁下游沿线人民的生命和财产安全。12.3工程总体布置12.3.1自然条件对安全卫生影响及防范本流域属东亚季风气候区，气候温和，雨量充沛。多年平均气温16.6℃，极端最高气温36.4℃，极端最低气温-9.8℃，历年最大风速20.3m/s，多年平均风速2.1m/s，多年平均相对湿度82.2%。本工程采用中央空调和风扇进行除湿降温。多年平均雷暴次数较多，枢纽工程要做好防雷击工作。尤其是厂房、主变场的防雷。本工程主厂房屋顶主要采用避雷带，主变场主要采用避雷针进行保护。12.3.2工程消防厂房有公路相连，主厂房进厂大门与公路相连，进厂公路为泥结石路面，在进厂大门外设有回车场。对设在安装场下层的油库和油处理室，用防火墙与主厂房局部分隔，每个分隔均设有两个向外开启的防火门。 主变压器下设有集油坑和事故集油池，主厂房的各层设备均配置干粉灭火器，并在主变、透平油罐室及油处理室、开关站等处设置手提式干粉灭火器和砂箱。电站设有送风系统及排烟系统，运行层采用机械送风和自然排风方式。消防用电设备电源按二级负荷供电，采用单独的供电回路，在发生火灾时仍能保证消防用电。12.3.3建筑物安全设计主变压器布置在付厂房的左侧，发电机6.3kv额定电压母线及6.3kv开关柜至主变压器地段，采用封闭式共箱母线。主要电力设备采用户外常规设备。为了防止意外伤害，四周设2.4m高围墙，与外界隔离。围墙与高压电力设备之间保证4.0m以上安全通道，可保证巡视人员安全和检修人员与操作人员需要。户内布置6.3kv开关柜和低压配电设备，维护通道宽均大于1.5m，可保证工作人员安全。在厂房内专门设置通风机室，布置通风机，用于人工通风。本工程白天采光设计将充分利用天然采光，对采光达不到照度要求的场所，辅以人工照明。夜间采用人工照明；厂房同时设有事故照明，保障发生事故时的安全需要。重要值班场所如中控室等采用空调器排湿。对值班场所，要及时补充新风，确保工作人员的用风量和降低工作场所湿度。12.3.4辅助用室辅助用室主要包括沐浴室、厕所、交接班室、休息室、医务室，应防止有害、有毒物体、病原体及噪声影响。要有良好的通风排水条件，并易于清扫。配备的卫生设备要便于使用。12.4劳动安全与卫生影响因素分析劳动安全是枢纽建筑物正常运行的保障，包括厂房的防火、防爆、防电气伤害、防机械振动危害、噪声。 12.4.1危害部位及程度电站运行中主要的高压生产部位是主变场、发电机组开关室、低压开关室等。特别是存在电压在110kv的高压电气设备，违反规范操作可能造成人员伤亡。厂房内的油处理室、油罐室、电缆等可燃部位，燃烧起来可能烧毁电气设备，损坏厂房；厂房内的压缩空气气罐、调速器油压装置、主变等压力容器设有的泄压装置如果失灵，则有可能引起爆炸。水轮机、发电机等设备引起噪声，对工作人员的听觉功能危害较大，引起听力下降。对长期在厂房内工作的人员，容易引起关节炎。12.4.2有危害的设备危险因素较大的设备主要有主变压器、户外110kv高压断路器和高压隔离开关、户内高低压开关柜等高压电气设备，操作不慎或误入可能造成人员伤亡。12.4.3防洪与防淹厂房在汛期有可能淹没部分厂房，造成供电中断，为确保汛期供电安全，要设置两个独立电源，确保厂房正常供电，排水泵正常运行。下游水位较高时，要采取措施，防止下游尾水渠道内水倒淹厂房。通往厂区建筑物外部的各种孔洞、管沟、通道、廊道的出口高程均应高于厂房下游的洪水位，可以防止洪水期间倒淹厂区建筑物。12.4.4受影响人数及程度由于电站内有大量的电气设备存在，巡视人员及设备检修人员在工作时可能受到电气伤害，可能由于误操作带来人身触电或伤害事故。可能受电气伤害的人数为5人。 电站管理人员在工作时，由于水轮发电机、空压机、变压器、风机、断路器等设备运行时产生大量的噪声(断路器跳闸瞬时噪音有可能超过115dB(A))，损害运行人员身心健康，降低听力，还可能诱发心脏病、高血压、神经功能等多种疾病。可能受噪声危害的人数为10人。高温潮湿的场所，特别是相对湿度大于75%，温度高于35℃的环境，工作人员极易患风湿性关节炎，作业人员的患病率可能15%以上。可能受危害的人数为5人。厂房内存在可燃、可爆物体，在运行过程中将产生低氟化合物、毒烟等有害物质，若通风不畅，可能损害运行人员的身体健康。可能受危害的人数为15人。部分接触高压电场的工作人员可能受到微波辐射，产生人体神经系统、血液循环系统、生殖系统、血微量元素及生理代谢等功能障碍，可能受危害的人数为1人。12.5安全防范措施12.5.1劳动安全防范措施 工程防火设计时，首先按防火规范确定建筑物防火等级。本枢纽工程的厂房为引水式厂房，主副厂房等主体结构均位于河岸上。主厂房的结构尺寸较大，耐火等级大部分为二级，少量为三级。根据火灾发生的危险性程度划分火灾危险性类别，其中主变压器场及中控室等主要生产建筑物或构筑物为丙级，其余建筑物或构筑物为丁级以下（含丁级）。为了严防火灾发生，除采取消防工程措施外，还需加强消防教育，不得在厂房内采取明火取暖方式。压缩空气罐、油压装置、主变等压力容器均设有泄压装置，以防爆炸。工程消防措施见工程消防设计。厂房内的机械设备运行满足防护安全距离要求。机械设备防护罩和防护屏的安全要求，符合有关标准的规定。所有机械设备选型时，均选用安全性能可靠的合格产品。桥机在大车行走时，设置行车声光报警信号，防止人员伤亡事故。对坠落高度在2.0m以上的工作平台、人行通道，各种孔洞、坑、闸门门槽等处，在坠落面设置1.2m高固定式防护栏杆。起重机轨道梁的门洞设门，并设有安全标志，而走道则设防护扶手。在各楼梯、钢梯、平台等处均采取防滑措施，防止工作人员攀登时滑倒摔伤。机械排水系统的水泵排水管道设止回阀，防止下游洪水倒灌。12.5.2工业卫生要求合理布置噪声源，降低噪声对人耳危害，减少工业噪声对值班人员的听力伤害。具体布置情况参见机电专业厂房布置的相关图纸。水轮发电机组设备选型时，要求制造商提供设备噪声水平不超过82dB(A)，以降低工作环境噪声水平。办公场所的空调器、风扇等设备选用噪声水平较低的设备。对个别噪声或振动达不到设计要求的设备，在安装的同时，要求厂家采取措施，将振动和噪声水平控制在规定范围内。机械制动装置投入运行时，会产生尘埃。部分含石棉制品刹车设备在刹车过程中可能分解产生有害物质。为此，刹车材料优先选用耐磨性能好、尘埃少的机械制动瓦，厂房地面采用无辐射的耐磨材料进行装修以防止粉尘产生。 若变压器事故油坑及透平油、的挡水槛内的油水处理不好而直接排入河道或渠道，将会引起污染。故变压器事故油均要及时回收处理，而废水需用碱中和，在PH值达到6.5～8.5后方可排入河道。任何工业用废油均不得排入河道或渠道，经处理后运到指定地点。厂房内的通风管道不宜穿越防火墙。如需穿越，则需在穿越处设防火阀。中控室、休息室、生产管理楼内的办公室、会议室等主要工作场所均配置空调器予以降温除温和取暖。对于一般有自动保护装置进行保护。部分没有自动保护装置的设备发生故障后将采取紧急抢修或用备用设备进行更换，以确保系统运行安全。发生人员电气伤害、中毒、机械或坠落伤害等人身伤亡事故时，要采取紧急措施，抢救伤员。如人员意外受到电气伤害，应先拉闸后抢救；发生中毒，则应立即抬出房间，由医务人员采取抢救措施；对业已休克的病人，应立即实施人工呼吸尽最大努力帮病人恢复呼吸功能。如发生火灾，消防人员及安全人员应立即组织人员从安全门紧急撤退，消防人员则立即组织救火。对所有负伤人员，医务室要及时组织抢救，必要时，与前龙县有关医院取得联系，请求医院帮助。12.5.4检测设备安全人员要做好安全检测和设备检查工作，确保电气设备正常工作。主要的检测设备有：电压表、电流表、兆欧表、欧姆表、万用表。12.6预期效果及评价 本工程消防在不同场所分别配置了固定式和手提式灭火器，发生火情可迅速扑灭。发生严重火情时，在组织灭火的同时，可请当地人民政府和村民援救。高压电气设备附近设置围墙或护栏，可防止无关人员和管理所人员误入，减少人员伤害的可能性。高压电气设备设置了防误操作系统，避免了正常情况下检修和维护人员误操作带来的伤害，大大提高了操作的安全性。户内6.3kv开关柜为无油化真空开关的“五防”开关柜，根本上杜绝了人为安全事故。在有可能的坠落面设置固定式防护栏杆，防止工作人员意外坠落，尽可能避免运行人员的坠落伤害。合理布置噪声源，选用低噪声设备可降低噪声水平，将噪声危害降低到最低限度。室内不同场所采取不同的通风方式，将湿度高的空气排入大气，实现换气。圣经常值班的场所安装空调器，可有效降低空气的湿度和温度，降低工作人员患风湿性关节炎的患病率。并且通过机械通风，确保空气新鲜，保证运行人员的身体健康。12.7安全卫生机构为了搞好项目运行后的安全卫生宣传工作，需建立一个劳动安全与工业卫生教育与管理机构。12.7.1安全人员安全卫生机构由安全工程师负责，分为劳动教育、工程监测、安全设施维修与保养等部门。管理机构设安全工和师一名，其余工作人员三名。各部门的人员要求如下： 安全工程师要求具有丰富的工程管理经验，对电气设备的特性有一定了解，有从事安全工作方面的经验，具有中级以上(含中级)的专业技术职称。安全工作师要具有高度的责任感，有很好的安全意识，熟练掌握国家安全方面的，特别是水利行业的法规、规程、规范，能及时处理各种安全事故，发生人员伤亡事故时能组织人员进行抢救，发生火灾时能协助消防人员进行人员疏散、灭火工作。劳动保护教育人员应具有较高的语言表达能力，熟悉劳动安全卫生方面有关的法律、法规、规程、规范，熟悉发生安全事故后的紧急处理抢救措施。工程安全监测人员要具有高度的责任感，熟悉掌握各种监测设备的使用方法，搞好安全监测工作。能够及时发现和处理安全隐患。工程安全设施维修和保养人员要求掌握各种安全监测仪器的性能和使用方法，对常用仪器能进行一般维修，以保证监测设施正常运用。12.7.2安全设施安全设施主要有监测仪器设备和必要的宣传设备。监测仪器设备有温度计、声级计、照度计、振动测量仪、电磁场测量仪、微波漏能测量仪等。其中声级计、照度计、湿度计各2支，温度计20支，其余的仪器各1台。为操作安全，电工用安全用具需定期检查，不符合要求的或已经老化的安全用具均不得使用。12.8专用设施投资概算 本工程配置的主要安全设施有防洪预警系统、消防设施、防护围栏、空调器、工作人员绝缘安全用具等。主要安全监测设施有温度计、湿度计、声级计、照度计、振动测量计、电磁场测量仪、微波漏能测量仪、电压指示器、电流指示器、宣传广播等。具体投资估算如表12.8-1。主要安全设施及投资估算表表12.8-1名称数量单价(万元)总价(总价)防护围栏2.0空调器2台0.61.2消防设施详见消防报告中，费用已包括在机电设备费中绝缘安全用具15套0.23.0消声设备1套1.02.0风扇10台0.040.4风机详见消防报告中，费用已包括在机电设备费中湿度计2支0.020.04温度计20支0.010.2声级计2个0.20.4照度计2个0.30.6振动测量计1个10.60.6电磁场测量计1台0.80.8电压指示器4台0.251电流指示器4台0.251宣传广播2个0.050.1合计13.3413．施工组织设计13.1施工条件13.1.1对外交通本水电站位于xx省郴州市前龙县南洞乡境内,为沤江支流淇水流域前龙县境内开发较大的一个梯级,电站坝址位于南洞乡上游1km左右,厂址距前龙县城33km,坝址已有公路与前龙县城相连,县境内有106国道和1803省道连接省内外。13.1.2工程布置特点和施工场地条件 本工程枢纽建筑物主要包括大坝、发电引水隧洞、压力前池和电站厂房等四部分.水库正常蓄水位420m,总库容为15万m3。大坝为细石混凝土重力坝,坝轴线长度70m,坝顶高程422m,最大坝高14m,在中部设6孔4.5×5m（宽×高）闸门,溢流堰堰顶高程为415米，无压引水隧洞主洞长7005m,支洞长336.3m，主洞断面为城门型6×6.132m(宽×高)，支洞断面为城门型6×5.532m(宽×高),压力前池连接引水隧洞通过压力钢管引水到厂房，压力前池总容量为8000m3。电站厂房布置在河床左侧，枢纽主体工程主要工程量见下表。主体工程工程主要工程量汇总表13.6-1项目单位大坝隧洞压力前池厂房合计土方开挖M35360.4567.33565.2349012982.9石方开挖M3126801221.620365.222235.656502.4石方开挖洞挖M3024653700246537砼M3885812304.7178264900.643889.3钢筋T70625.11823381115.11帷幕灌浆M407000407固结灌浆M000480480回填灌浆M04353004353排水孔M581367600425713.2自然条件13.2.1水文气象本流域属东亚季风气候区,气候温和,雨量充沛从4月开始进入雨季,8月后进入旱季,雨季暴雨次数多,大雨量集中,多年平均降水1518.8㎜,多年平均气温16.6℃,水文特性详见表 各频率全年设计洪峰流量表13.2-1频率(％)251020流量(m3/s)752547398264多年月平均流量表13.2-2时段频率(％)3.335102050801月13.612.7119.36.564.552月20.218.71613.28.625.273月30.327.723.218.511.67.14月35.132.828.824.417.212.35月38.235.731.326.619.113.46月51.447.741.133.922.614.17月41.537.831.324.614.98.798月44.841.234.82817.59.989月42.338.331.424.314.28.1110月23.721.918.715.310.16.4811月17.916.614.211.79.685.1612月14.613.511.69.556.414.21年平均24.32320.718.113.910.5分期洪水流量表表13.2-3时段各频率设计值P=5％P=10％P=20％P=33.3％10月～次年4月30025721217610月～次年3月2452051651339月～次年4月3803282722269月～次年3月354297238190表13.2-3坝址水位流量关系曲线高程m流量m3高程m流量m3高程m流量m3高程m流量m3高程m流量m3413126.14413.5168.83414204.04414.5242.36415324.995高程m流量m3高程m流量m3高程m流量m3高程m流量m3高程m流量m3415.5416.83416520416.5617.9417736.36417.5875.56高程m流量m3高程m流量m3高程m流量m3高程m流量m3高程m流量m34181018.76418.51177.564191349.2419.51538.74201732.66高程m流量m3高程m流量m3高程m流量m3高程m流量m3高程m流量m3 420.51976.14212219.1421.52472.41表13.2-3水库水位库容关系曲线高程m库容m3高程m库容m3高程m库容m3高程m库容m3高程m库容m34133730.7414981741518673.841630257.241742959.7高程m库容m3高程m库容m3高程m库容m3高程m库容m3高程m库容m341867660.9419100573.3420147866。613.3地形地质条件坝址在距南洞乡政府所在地上游1公里的峡谷段，该河段地形相对狭窄,两岸山高坡陡山体雄厚,河谷呈“U”型,两岸地形基本对称,河床高程410米,河面宽40-50米,山顶高程761-784米,山坡坡度45～60度,左岸岩石基本裸露，右岸残坡积覆盖厚2～8米,植被好,正常蓄水位水面宽60米,坝轴线长70米,地形等高线与坝轴线基本垂直。坝址区地处岩层为塞武系厚～巨厚层浅变质石英砂岩,偶夹砂质板岩,灰黑色硅化砂质板岩夹浅变质石英砂岩,厚～厚层浅变质石英砂岩,岩层倾向上游,岩石坚硬,抗风化能力强,地质构造无大断裂通过,受地质应力作用影响,产状多变化,层面裂隙发育。13.4建筑材料及水电供应条件本工程所需要的外来建筑材料主要包括:钢筋,钢材,油料,水泥等。其中钢筋,钢材,油料等均在晨水相应的物资部门购买,采用公路运输，平均运距33km；水泥主要选用县水泥厂生产的水泥，公路运距35km。工程施工用水直接从淇水中抽取，其水质和水量均能满足施工的要求。 坝区附近南洞乡已有10KV电力线路通过，施工用电可考虑设10KV供电站接线用于施工。13.4.1天然建筑材料13.4.2土料本工程土料用量不大,主要是用于临时围堰填筑,土料位于坝址左岸下游100米左右。13.4.3砂砾料、块石料块石与人工砂石料可在隧洞各个弃渣场处设置加工系统进行加工。13.5施工导流、截流13.5.1导流标准根据水利水电枢纽工程等级划分及设计标准,本工程属Ⅳ等(中型)工程,按照《水利水电工程施工组织设计规范》(SDJ338-89)规定,本工程导流建筑物属5级建筑物,设计洪水重现期为5～10年,淇水河属典型的山区性河流,5年一遇和10年一遇洪水流量相差较大,本工程为混凝土重力坝,根据本工程特点,为减少施工导流工程量,大坝导流标准选用5年一遇洪水标准,大坝一个枯水期内能抢出水面,故采用枯水期导流,导流时段10月～次年3月。导流水力特性表表13.8-1项目大坝导流标准P=20％，Q=165m3/s导流时段10月～次年3月 导流方式采用明渠初期导流，大坝预留缺口中后期导流和度汛13.5.2导流建筑物设计根据选定导流方案,本工程导流建筑物主要包括:大坝一、二期围堰、导流明渠。大坝一、二期围堰采用粘土心墙土石围堰,围堰全长120米,顶宽4米,堰顶高程417.0米,迎水面坡度1:2.0,背水面坡度1:1.5,堰体利用岸坡开挖的土石方填筑。本工程为引水式电站,河床坡降较大,大坝下游围堰可以利用原乡电站挡水坝。导流建筑物工程量表表13.8-3项目单位大坝一期围堰大坝二期围堰导流明渠粘土填筑m32800560土石渣填筑m37009．41401．87砂砾石开挖m31375．8458．6312土方开挖m3687．9229．3125粘土麻袋m31436442．5砼m300215围堰拆除m311245。42404．3721513.5.3导流建筑物施工本工程导流建筑物主要包括:大坝一、二期围堰,导流明渠。第1年10月开始进行大坝围堰施工,基坑开挖及大坝砼浇筑,后期利用缺口进行导流。13.5.4施工渡汛 根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SDJ338-89)本工程施工期临时渡汛采用5年一遇洪水标准,设计流量Q=165m3/s.由明渠导流渡汛。本工程基坑排水分初期排水和经常性排水,初期排水采用1台6SAP-6J型水泵,流量80m3/h,扬程20米,2天将基坑内的水排干,经常性排水利用初期排水设备即可。13.6主体工程施工13.6.1大坝工程施工第1年7月开始进行大坝岸坡土石方开挖,第1年10月底进行大坝基坑开挖,第1年12月开始细石混凝土浇筑,第2年4月底浇至溢流面高程后,进行大坝二期围堰施工，利用溢流坝泄洪，第2年7月坝体混凝土浇筑完成。13.6.1.1土石方开挖大坝基础开挖包括土方5360.4m3,和开挖石方12680m3,分为岸坡开挖和河床开挖两部分,大坝基础开挖采用自上而下,先左岸后右岸,先岸坡后河床的开挖次序,岸坡开挖在截流前即可开始,截流后即可进行河床开挖。岸坡土方开挖采用1m3的挖掘机挖装8T自卸汽车运至弃渣场弃料,岸坡石方爆破以梯段爆破为主,靠近开挖轮廓线部位应进行预裂爆破,以确保坡面成形,爆破开挖按设计坡面要求分台阶从上至下进行,梯段高度5米左右,开挖选用潜孔钻钻孔,梯段爆破,坝基石方开挖采用手风钻钻孔爆破,并预留1.0米左右的保护层,保护层采用浅孔爆破,开挖料采用74kw推土机集渣,1.0m3 反铲挖掘机挖装,8T自卸汽车运至弃渣场弃料。13.6.1.2混凝土坝浇筑大坝为细石混凝土重力坝,大坝全长70米,两侧为重力坝段,中间为溢流坝段,溢流坝段全长为39米,坝体砼总量8858m3,大坝施工安排在第1年7月至第2年7月底完成,第1年12月开始坝体浇筑,第2年4月,坝体达到溢流堰顶高程以上,第2年7月底砼浇筑完成。13.6.1.3帷幕灌浆基础灌浆孔采用150型地质钻机钻孔,孔距2.5米,孔深10～15米,灌浆采用自上而下分段灌浆试验确定,压力控制方法一般采用一次升压法,但在透水性大又难于很快达到规定压力,或虽然能达到规定压力而单位吸浆量极大时,采用分级升压法,浆液调整采用双限法,灌浆结束的条件应根据地质条件,建筑物等级,结合灌浆段长度,灌浆压力,灌浆时限确定。13.6.2发电引水工程发电引水隧洞位于左岸,由进口段、无压引水隧洞、出口段几部分组成,无压引水隧洞进口底板高程415米,全长7005米,开挖洞径为6×6.132米城门洞型，第1年1月开始进行进、出口、支洞边坡开挖和进厂房公路与隧洞进口过河交通桥施工。第1年2月底开始隧洞洞挖，第2年7月初隧洞全线贯通，第3年3月底全面竣工。13.6.2.1土石方工程引水洞土石方工程主要包括隧洞进出口土石方明挖和洞身石方开挖两部分,其中进口土方明挖567.3m3,采用1.0m3 反铲挖装,8T自卸汽车运输,部分边角部位采用人工开挖,开挖料运0.5km至弃渣场弃料;石方明挖1221.6m3,采用手风钻钻孔爆破,设计开挖边线采用预裂爆破,74kw推土机集料,1.0m3挖掘机挖装,8T自卸汽车运0.5km出渣。洞身石方开挖总计246537m3,工程开挖量大，采用气腿式风钻钻孔,装药,光面爆破,装载机装渣,8T自卸汽车出渣,洞挖渣料洞外运1.5km至弃料场弃料,隧洞洞挖分四个工作面同时施工，四个工作面分别为进口工作面、支洞上游工作面、支洞下游工作面和出口工作面。13.6.2.2混凝土浇筑进水口混凝土工程量为208.7m3,混凝土浇筑搭建满堂脚手架,采用自卸汽车运混凝土,30m3/h混凝土泵入仓,插入式振捣器振捣。洞身衬砌混凝土预计为3711.6m3,采用8T自卸汽车运混凝土至洞口，80m3/h混凝土泵入仓，采用钢模衬砌一次成形，2.2kw插入式振捣器振捣。底板混凝土工程量为8384.4m3,采用8T自卸汽车运混凝土至洞口，80m3/h混凝土泵入仓，人工平仓，2.2kw插入式振捣器与平板振捣器配合使用。13.6.2.3基础灌浆固结灌浆孔分布于岩石破碎段,采用风钻钻孔,孔距3米,孔深5米,灌浆采用内循环法,全孔一次贯注,灌浆结束后及时采取压力封孔法封孔。 回填灌浆孔分布于砼衬砌段顶拱,在浇筑混凝土时预埋PVC管作为钻孔导管,采用填压式灌浆法施灌,灌浆时较低的一端向较高的一端推进。13.6.3厂房及开关站工程电站厂房与开关站均位于田庄乡洪流村王家组,其主要工程量包括土石方开挖及混凝土浇筑,合计土方开挖3490m3,石方开挖22235.6m3,混凝土浇筑4900.6m3.第1年10月开始进行厂房及开关站土石方开挖，第2年2月开始进行厂房基础砼浇筑，第2年9月底厂房封顶，第2年10月开始金属结构制安及机组安装，第3年2月底具备发电条件。13.6.3.1土石方工程厂房土方开挖工程量为3490m3,主要为基础覆盖层开挖,采用1.0m3液压挖掘机结合人工开挖,8T自卸汽车运至弃渣场弃料。石方开挖工程量为22235.6m3主要为基础石方明挖,采用手风钻钻孔,岩石硝氨炸药爆破,并应预留1.0米左右的保护层,保护层采用浅孔爆破,利用74kw推土机集渣,1.0m3反铲挖掘机挖装,8T自卸汽车弃料.13.6.3.2混凝土浇筑厂房混凝土浇筑采用满堂脚手架施工,0.75m3拌和机拌制混凝土,双胶轮车运输,溜槽入仓,人工平仓,2.2kw插入式振捣器振捣,人工洒水养护,上部混凝土采用履带式起重机吊运吊罐入仓,人工平仓,插入式振捣器振捣,人工洒水养护,基础混凝土浇筑前应先铺一层水泥沙浆,厚度10厘米,基础约束区混凝土采取薄层浇筑,厚度不大于1.0米。 13.6.4隧洞出口与压力前池工程压力前池总库容为8000M3，进水口底板高程为409.478M，最低点高程为405M，与隧洞出口主要工程量包括土石方开挖及混凝土浇筑，合计土方开挖3565.2M3，石方开挖20365.2M3，混凝土浇筑17826M3。第1年10月开始进行压力前池土石方开挖，第2年2月开始进行砼浇筑，第3年3月底具备蓄水发电条件。13.6.4.1土石方工程隧洞出口与前池土方开挖工程量为3565.2M3,主要为基础覆盖层开挖，采用1.0M3液压挖掘机结合人工开挖，8T自卸汽车运至弃渣场弃料。石方开挖工程量为20365.2m3主要为基础石方明挖与坡面石方开挖,采用手风钻钻孔,岩石硝氨炸药爆破,并应预留1.0米左右的保护层,保护层采用浅孔爆破,坡面石方开挖采用预裂爆破，利用74kw推土机集渣,1.0m3反铲挖掘机挖装,8T自卸汽车弃料。13.6.4.2混凝土浇筑混凝土浇筑量为17826M3,工程量大，采用2台0.75M3拌和机拌制混凝土，8T自卸汽车运砼，双胶轮车转运，溜槽入仓，人工平仓，2.2KW插入式振捣器振捣，人工洒水养护，基础混凝土浇筑前应先铺一层水泥沙浆，厚度10厘米，基础约束区混凝土采取薄层浇筑，厚度不大于1米。13.7施工总布置13.7.1施工交通 13.7.1.1对外交通坝址至田庄附近现有乡级公路约13km,田庄至晨水与106国道相连,晨水至宜章有省道1803线相连长约105km,宜章有京珠高速公路穿过,宜章附近白石渡有京广铁路与省内外沟通,因此,本工程外来物资运输可采用公路运输或铁路公路联运的方式,部分机电设备铁路运输通过京广铁路至白石渡车站,转汽车至工地,其它建筑材料均在当地采购,采用载重汽车运输到工地。13.7.1.2场内交通根据枢纽建筑物的布置特点和场内地形条件以及施工要求,施工期主要利用原有的乡级公路承担大部分人工骨料,块石料,混凝土及出渣运输,除施工主干道外,尚需要修建长约3.5km的施工次干道.13.7.2弃渣场规划本工程主体工程土石方开挖共约31.6万方,由于当地地势较陡,溶岩漏斗较多，土石弃渣可弃于冲沟内，经现场踏勘大坝与隧洞进口土石弃渣弃于中心校背后溶岩漏斗内。支洞弃渣弃于猪八凼漏斗内。隧洞出口、压力前池和厂房弃渣弃于厂房外河道外。13.7.3施工工厂及总布置13.7.3.1风、水电布置本工程施工用风主要为石方开挖用风、混凝土浇筑用风和灌浆用风。大坝施工区采用2台10M3/min的空压机。厂房施工区设1台10M3/min的空压机。另备用1台6M3/min的移动空压机。隧洞进、出口各设一处20M3的空压站，支洞处设一处40M3的空压站。 本工程施工用水包括生产用水、生活用水以及消防用水等。大坝施工区在右岸455米高程处设120M3水池，选用1台IS80-50-200型水泵，单机流量50M3/h，扬程50米，配带电机功率15kw。厂区与压力前池在430米高程设120M3水池，选用1台IS80-50-315型水泵，单机流量50M3/h，扬程125米，配带电机功率37kw。生活用水亦由水塔供水，通过一体净化器处理后送至生活区。本工程施工用电较为方便，坝区附近南洞乡已有10kv电力线路通过，厂坝区各设1台630KVA变压器,无压引水支洞设1台1000KVA变压器。13.7.3.2混凝土拌和系统本工程施工高峰期混凝土浇筑日平均强度约150M3/d,施工高峰期混凝土需求量最大约250M3/d,经计算选用1台0.8M3的拌和机,生产能力20M3/h.另外配备1台0.8M3移动式拌和机,满足零星混凝土的需求。本工程混凝土浇筑主要为坝体混凝土,隧洞砼、压力前池砼、厂房混凝土,由于大坝与厂房距离较远，因此混凝土生产系统必须分开布置，分别在大坝左岸较平缓的坡地上、支洞口较平缓地段与厂房开阔地段布置。混凝土生产工艺流程：成品料仓的粗、细骨料、水泥、外加剂经自动配料装置进入混凝土拌和机拌和。13.7.3.3施工仓库、施工工厂及生活福利设施 本工程施工仓库,施工工厂及生活福利设施采取分区布置的原则,分别在大坝左岸较平缓的坡地上、支洞口较平缓地段与厂房开阔地段布置。具体项目及建筑面积详见表.坝区为典型的山区,坝址右岸山坡陡峻且农田较多,施工布置较困难,只有左岸山坡较缓,经平整后,可用来布置施工临时建筑物,在现场设置的主要临建设施主要包括混凝土生产系统,修配加工系统,施工仓库以及生活福利设施等。施工现场主要临建设施详见下表：施工临建设施一览表表13.10-2序号项目建筑面积(㎡)占地面积(㎡)备注1混凝土拌和站8011002试验室30903水泥仓库2243204机电设备库2403605炸药库401206油库401207空压站1202408抽水站及水池602809变电站10020010钢筋加工厂10032011木材加工厂8028012金结拼装场12028013机械修理厂10040014制浆棚306015生活福利设施1956326316办公设施180270合计3500770313.8施工总进度施工总进度计划工程施工总工期为38个月,其中准备工期为2个月,主体工程施工工期为35个月,扫尾工期为1个月。 大坝施工安排在第1年7月至第2年7月底完成,第1年12月开始坝体浇筑,第2年4月,坝体达到溢流堰顶高程以上,第2年7月底砼浇筑完成。第1年1月开始进行进、出口、支洞边坡开挖和进厂房公路与隧洞进口过河交通桥施工。第1年2月底开始隧洞洞挖，第2年7月初隧洞全线贯通，第3年3月底全面竣工。第1年10月开始进行厂房及开关站土石方开挖，第2年2月开始进行厂房基础砼浇筑，第2年9月底厂房封顶，第2年10月开始金属结构制安及机组安装，第3年2月底具备发电条件。第1年10月开始进行压力前池土石方开挖，第2年2月开始进行砼浇筑，第3年2月底具备蓄水发电条件。14工程投资概算14.1编制说明14.1.1工程概况晨水水电站位于xx省前龙县南洞乡境内，坝址距前龙县31km。属淇江水系前龙县境内第二级开发电站。坝址以上集雨面积为417km2，电站设计装机2×9000kw，设计水头55m，单机设计引用流量18.78m3/s，保证出力2850kw，多年平均发电量5868万kw.h，年利用小时3260h。晨水水电站的主要建筑物由拦河坝、引水隧洞、压力前池、发电厂房四部分组成。拦河坝为混凝土重力坝，最大坝高14m，设计六扇4.5×5.5m的钢质平板闸门，引水隧洞长7005m，隧洞尺寸为6×6.132m（宽×高）。主厂房尺寸（长×宽×高）=31.5×14.5×14.8m。副厂房（长×宽×高）=31×7.5×8.6m。晨水水电站安装两台混流式水轮机发电机组，水轮机型号HLA551－LJ—1450，发电机型号SF9000－14/3250。 晨水水电站建设总工期38个月，首台机组发电工期36个月。14.1.2编制原则本工程拟由国家水电行业一级以上施工队伍施工，费率标准按一级以上水电施工企业的水平计算，进行适当的调整。14.1.3.编制依据本概算根据xx省水电水建字【1998】第5号文《xx省水利水电工程设计概算编制办法及费用标准》进行编制。建筑工程执行xx省1992年颁发的《xx省水利水电建筑工程预算定额》，机电设备及金属结构安装工程执行93年水利部颁发的《水利水电设备安装工程预算定额》，施工机械台班费执行能源水规【1991】1272号文。厂房装饰工程执行（99）《xx省建筑工程预算定额》。预算时取费标准降低，工程量按设计量计取，临时工程和其他费用适当降低。14.1.4基础单价（1）人工预算单价：建筑工程和金属结构安装工程人工工资按16.7元／工日，机电设备安装工程人工工资按26.4元／工日；（2）水泥从县水泥厂进货，进入预算单价240元／T，按市场价补差。（3）钢筋进入预算价3000元∕T，按市场价补差。（4）钢板进入预算价3600元∕T，按市场价补差。（5）炸药进入预算价6800元∕T，按市场价补差。（6）汽油进入预算价4000元∕T，柴油进入预算价3600元∕T，不调差。 （1）次材按市场价计算。（2）机电设备：水轮发电机组、主要按设备议标合同价，辅处设备参考有关工程价格按目前行情估列。（3）沙石料单价碎石单价：42元∕m3河沙单价：46元∕m3（10）风、水、电价风价：0.17元∕m3水价：0.57元∕m3电价：0.65元∕kw.h14.1.5主要工程量土石方开挖:31.6万m3混凝土：43889m3钢筋：1115T帷幕灌浆：407m回填灌浆：4353m固结灌浆：980m进厂公路:1700m14.1.6费用基本预备费按一至五部分之和的5%计，价差预备费除预算中已考虑主材补差外，价差预备费按2%计取。 14.1.7概算本工程静态总投资9691.42万元，动态总投资10614万元，其中：建筑工程5059.94万元，机电设备及安装工程2042.42万元，金结设备及安装工程343.828万元，临时工程414.73万元，其它费用1369万元，基本预备费461.5万元，建设期利息729万元。14.2工程总概算表编号工程或费用名称金额（万元）一第一部分：建筑工程5059.94二第二部分：机电设备及安装工程2042.42三第三部分：金属结构及安装工程343.828四第四部分：临时工程414.73五第五部分：其它费用1369一至五部分合计9229.92六基本预备费（按5%计）461.5七静态总投资9691.42八价差预备费193.82九建设期利息729十动态总投资10614十一固定资产投资988514.3建筑物概算汇总表编号工程或费用名称建安费工程费设备费费其它费用合计占一至五部分投资额（%）第一部分建筑安装工程5059.5454.82%一挡水工程414.844二引水工程4008.43三厂房工程449.841四交通工程85五永久性房屋80 六其它工程21.825第二部分机电设备及安装2042.4222.13%一主要机电设备及安装工程129.391261.471390.87二其它设备及安装工程204.23447.33651.56第三部分金结工程343.8283.73%一大坝工程135.1672.69207.85二引水工程49.2123.27672.486三厂房工程53.6429.8563.492第四部分临时工程414.734.49%一施工交通工程40二施工房屋建筑155.5三导流工程23.73四其它临时工程195.5第五部分其它费用136914.83%一建设单位管理费用456.5二生产准备费114.12三科研勘测费340四其它费用238.38五征地及水库淹没补偿费22015　经济评价15.1　概述晨水水电站装机容量18MW，年利用小时数3260h，多年平均发电量5868万kw.h。本工程施工期4年，运行期30年，经济计算期33年（投产期1年）。工程动态总投资10614万元，其中固定资产投资9885万元。其上一级电站为渔仔口水电站，总库容3571万方，总装机18MW，具季调节能力，两电站联合开发。 依照国家计委和建设部93年颁发的＜建设项目经济评价方法与参数＞（第二版）和电力部、水利部水规总院94年颁发的＜小水电建设项目经济评价规程＞，以及国家现行财税制度为依据，对**水电站进行财务评论和国民经济评价，最后进行综合评价。15.2财务评价财务评价是根据国家现行财税制度和价格体系，分析计算电站直接发生的财务效益与费用，编制财务报表，计算评价指标，考察电站的盈利能力和债务偿还能力等财务状况，据此判别项目的财务可行性。15.2.1投资计划与资金来源15.2.1.1　固定资产投资与资金来源依据概算成果：电站固定资产投资为9885万元，建设期利息为729万元，动态总投资为10614万元（见附表15-1）。资金按自有30%，银行贷款70%筹集。资本金不还本，不计息，贷款还清后按10%分红。贷款利率为4.8%。15.2.1.2　建设期利息与流动资金建设期利息经计算为729万元，不计还贷影响。流动资金按10元/kw计，共需16万元，贷70%。15.2.1.3固定资产与无形资产固定资产形成率取90%，电站形成的固定资产价值为9553万元，无形资产为1061万元。15.2.2成本费用发电成本包括折旧费、修理费、工资福利费、材料费、摊销费、利息和其他费、经营成本则扣除折旧费、利息和摊销费。 折旧费＝固定资产＊折旧费率3.33%修理费＝固定资产＊修理费率1%电站定员31人，年均工资福利费1万元材料费定额取4元/kw其他费定额取9元/kw无形递延资产10年摊销总成本费用估算详见附表15－315.2.1收入、税金及利润15.2.3.1发电收入电站通过　km　　KV线路至暖水老坡口电站接韶关电网。上网电量＝多年平均发电量5868＊有效电量系数0.95＊（1－厂用电率0.8%）＊（1－网损率3%）＝5364万kw.h。取粤北电网综合电价0.31元/kw.h（可作调峰电量），则上网电费＝5364＊0.31＝1663万元。废掉麻仔潭电站4800kw，年均发电量2140万kw.h，己运行7年。前龙县网综合电价取0.20元/kw.h，考虑人员及资产移转，估算33年赔偿年金122万元。则年收入为1541万元。15.2.3.2税费增值税按销售收入的6%计城建税按增值税的5%计教育附加费按增值税的3%计15.2.3.3　利润 利润＝收入－总成本费－地方税盈余公积金＝税后利润＊10%公益金＝税后利润＊5%应付利润＝投资者投资额＊10%收入、税金、利润计算详见附表15－3。15.2.3清偿能力分析15.2.3.1还贷计划国际小水电再生洁能补贴按上网电量0.03元/kw.h补贴，发电后连补10年。补贴年费161万元，全用于还贷。折旧费、摊销费和未分配利润全额用于还债。电站还贷采用税后还贷方式，建议申请继续执行：前龙县委、县政府汝发[2000]18号文《关于加快水电资源开发的规定》，电站自投产之日起12年内免征企业所得税。以保证还贷时限要求。按上述指标计算，贷款偿还期为9.2年，小于10年。（详见附表15－5）。15.2.3.2资金来源与运用附表15－6计算表明，电站投产期（即第4年）就出现盈余资金，全期内累计盈余资金18922万元。15.2.3.3资产负债分析表15－7计算表明，项目仅在建设期内负债率较大（达70%），机组发电还清本息，第10年资产负债率即小于0.2%，说明该项目还债能力较强。15.2.4盈利能力分析 全部投资现金流量详见附表15－8，全部投资的财务内部收益率为12.02%（税后）；税后财务净现值（Ic＝0.1）为1329万元；税后静态投资回收期为9.8年；投资利税率为8.62%，投资利润率为7.77%。资本金现金流量表见附表15－9，经计算内部收益率为15.63%（税后），净现值(Ic=0.15)为152万元，资本金利润率为27.57%。15.2.3风险分析详见附表15－10，为投资、效益分别增减10%或综合作用的结果。方案7投资增10%、效益减10%，全部投资税后内部收益率仍为9.38%，略小于10%，具一定抗风险能力。15.2.7财务评价结论本电站上网电价按0.31元/kw.h计，全部投资税后内部收益率为12.02%>10%，资本金（税后）内部收益率为15.63>15%，贷款偿还期为9.2年小于10年。说明该项目财务上是可行的，且具一定的抗风险能力。(详见附表15－10)15.3国民经济评价15.3.1基本数据固定资产投资须扣除税金等内部转移费用，并计入影子价格的影响，此处取综合调整系数为1.0，年运行费相应调整。电站估算实际年增电量4491万kw.h。可作季调节调峰电量，影子电价按＜规程＞定为0.5384元/kw.h。15.3.2指标计算 折现率为12%，计算见附表15－11，经济内部收益率为21.08%＞12%，经济净现值为6038万元，大于0。说明该项目经济上是可行的。15.3综合评价**水电站(18MW)全部投资税后内部收益率为12.02%>10%，资本金（税后）内部收益率为15.63%>15%，贷款偿还期为9.2年＜10年；经济内部收益率为21.08%>12%。本项目在财务和经济上都可行，同其上游一级鱼仔口电站(18MW)联合开发，今后也要作同步运行，具有调峰性能，可大大改善区域电网性能，宜早日兴建。'