xx县七里水电站更新改造工程初步设计报告

'xx县七里水电站更新改造工程初步设计报告xx县七里水电站更新改造工程初步设计报告 xx县七里水电站更新改造工程初步设计报告目录1、综合说明11.1概况11.2自然条件11.3工程任务和规模11.4工程布置及建筑物11.5水利机械、电气工程和金属结构21.6消防设计21.7施工组织设计31.8工程管理及安全卫生32、水文82.1概述82.2气象82.2.1气象观测站82.2.2气象要素统计82.2.3降雨特性82.3水文基本资料92.4径流92.4.1流域面雨量计算92.4.2月、年径流计算112.4.3代表年逐日径流142.5设计洪水193、工程地质213.1区域地质213.2厂址及压力管线地质213.3天然建筑材料213.4结论214、工程任务和规模224.1工程建设的必要性224.2工程任务224.3工程规模225、工程布置及建筑物255.1工程等级及洪水设计标准255.2设计依据255.3工程总布置255.4工程建筑物266、水电机械、电气工程及金属结构316.1水力机械316.2电气工程326.3其他金属结构357、消防设计367.1消防总体设计方案367.2工程消防设计36 xx县七里水电站更新改造工程初步设计报告7.3消防给水设计377.4消防电气377.5主要消防设备378、施工组织设计388.1施工条件388.2施工导流388.3主体工程施工388.4施工总体布置398.5施工总进度399、土地处理和工程永久占地419.1土地处理范围和实物指标419.2土地处理和征用、补偿投资费用419.3工程永久占地4110、环境保护设计4210.1设计依据4210．2环境措施设计4210．3环境监测4310．4环保、水保投资4410．5结论4411、工程管理设计4511.1管理机构4511.2管理办法4512、劳动安全与卫生4612.1工程概况4612.2设计中采用的主要标准、规范4612.3劳动安全设计4712.4工业卫生设计4813、设计概算5113.1编制说明5113.2概算表5214、经济评价5814.1基本依据5814.2资金筹措与效益分析58 1、综合说明1.1概况七里水电站座落于小溪支流七里坑上，位于**县城西南40km。该电站于上世纪80年代建成发电。原装机容量为125kw。因年代已久，机组设备严重老化，出力不足，几乎报废，且当年生产力水平低下，水能未能得到充分合理的开发。通过本次增容改造，充分利用水能，淘汰更换陈旧老化的机电设备，将蕴藏的电能充分合理的开发。1.2自然条件设计流域属亚热带季风区。冬季，多晴朗寒冷天气。春季，南北气流交替加剧，低气压及锋面活动频繁，天气阴晴不定，常有沥涟春雨。初夏，由于北方冷空气与南来的暖湿气流相遇交绥，锋面往往在本省滞留，形成连绵不断的大面积“梅雨”天气。盛夏时，在副热带高压控制下，天气晴热少雨，降水以雷阵雨为主，若遭遇热带风暴或台风的侵袭，形成较大暴雨。流域内其多年平均气温为14℃，极端最高气温36.1℃，极端最低气温-15℃；多年平均气压974.3hpa；多年平均水汽压18.25hpa，多年平均相对湿度为86%。本区域系构造剥蚀中山区，由第四系松散覆盖层和侏罗系地层组成，岩性以熔结凝灰岩为主，区内地质构造不甚复杂，小型断裂构造和节理裂隙较为发育。本区域地震裂度为Ⅵ度。厂址及压力管线地质条件都较好，无影响工程建设的不利地质。1.3工程任务和规模（1）、工程任务本枢纽工程范围以及下游无重要的防洪保护对象，兴利用水量也很少，本工程的任务是发电。（2）、工程规模本站装机640千瓦，多年平均发电量80.91万kwh。1.4工程布置及建筑物（1）、工程等级根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000规定，本工程确定为五等水电枢纽工程，建筑物拦河堰坝、引水明渠、前池、压力明钢、厂房、升压站等均为5级建筑物。洪水设计标准：厂房30年一遇设计，50年一遇校核。（2）、工程布置设计七里水电站原来主要由拦河坝、引水明渠、前池、 压力明钢管、发电厂房、升压站及生活区等组成。本次更新改造设计，根据引水流量在原堰坝、明渠的基础上进行加高修复，更换并延长压力钢管，将厂房下移至河流七里坑出口提升发电水头，并加大装机容量。（3）、建筑物①、引水明渠加高修复全长700m，横断面净空采用0.5（宽）×1.2（高）m的矩形渠道。②、压力钢管采用明敷结合暗埋式布置，管径采用700mm，管长580.38m，管材采用A3钢，壁厚为6mm。③、厂址选在河流七里坑出口处，设在右岸缓坡地上，发电主厂房平面尺寸7.74×13.74m，主厂房净高4.5m，地面高程228.00m。主厂房内设二台发电机组，机组安装高程228.90m。升压站设在主厂房上游侧，平面尺寸7.74×9.00m，地面高程228.00m。1.5水利机械、电气工程和金属结构（1）、水利机械本电站装机容量2×320KW，设计水头107.00m。水轮机选用XJA-W-42/1×11配SFW320-6/740发电机。进水阀门采用Z941H-1.6Dg400。（2）、电气工程本电站推荐装机2×320KW，机组为低压出线，经主变升压后与10KV系统连接。电站的电气主接线从经济性考虑采用低压接线方式，采用一机一变的单元接线方式。升高电压侧采用单母线（高压侧电压等级为10KV），出线一回，采用LGJ—50钢芯铝较线与系统连接。发电机选用同步发电机，型号：SFW320-6/740，其额定电流Ie=577A，额定电压Ue=400V，额定容量Pe=320KW，额定功率因素：cosψ=0.8（滞后），额定转速：ne=1000r/min。（3）、金属结构明渠渠首进口设事故闸门1.2×1.2m一扇，喇叭口前设固定式拦污栅一扇。压力钢管上部与隧洞出口连接，下部至厂房分叉后与闸阀连接，压力钢管长556.11m，管径700mm，管材A3钢，壁厚6mm。1.6消防设计（1）、在消防设计中遵循“预防为主、防消结合”的设计原则，同时积极采用先进的防火技术，确保做到安全、方便、经济、合理。消防以水灭为主，化学来灭火为辅，消防水来自河流引水。（2）、消防给水和技术给水共用高位水池，高位水池到厂房用Ф100水管连接。备用水源采用一台水泵从尾水池抽水，经管道泵增压后，提供消防所需的水量和水压。（3）、配备的主要消防设备有：IS125-100-315型消火泵一台；各类灭器共8 只；消防器材（消防箱、消火箱、消防水枪、皮带等）2套。1.7施工组织设计（1）、施工条件本工程厂址位于七里水电站所在河流七里坑出口,离**县40KM,由省道通往厂址，交通条件比较便利。厂址至坝址有简易道路到达，由于高差，工程所需建筑材料需在坝址附近设钢丝索道运输。（2）、主要建筑材料供应和电力供应工程所需砂石料可在下游河道内开采,所需块石可就地开采。水泥、钢材由市场供应。所需木材由当地市场采购。（3）、施工导流施工导流采用分期围堰，围堰采用半包围式草土包围堰，围堰高度2米，围堰宽度1m，围堰内基坑排水采用设泵抽水排至下游。压力管道敷设在七里坑附近，局部地段地势地佳，需设草土包围堰，围堰形式同进水口。厂区离河床存在5米左右的高差，无需围堰。（4）、施工特性本工程主体工程量为：明挖土石方0.24万m3，砼浇筑0.092万m3，钢筋制安7T，金属制安61.10T。（5）、施工总进度本工程施工总进度为8个月。计划2012年10月开工至2013年5月完工。1.8工程管理及安全卫生（1）、管理机构及管理范围根据本工程的性质及规模，按照《水利工程管理单位编制员试行标准》（SLJ705-80）及《浙江省水利水电基本建设工程设计概算编制细则》拟定管理机构的组成和人员编制。拟定电站管理和运行人员编制为5人，其中电站生产人员4人，工程管理和经营人员1人。根据《浙江省实施<中华人民共和国水法>办法》，确定本工程管理范围。（2）、安全卫生①、劳动安全对防火、防爆，防电气伤害，防机械伤害、防坠落伤害，防洪、防淹及施工作业进行了安全防护措施。②、工业卫生对防噪声及防振动，温度和湿度的控制，采光和照明，防尘、防污、防腐蚀、防毒，采取了相应措施。1.9设计概算与经济评价317.47万元，动态总投资325.09万元。（3）、经济评价 本电站发电年收入33.07万元，年发电成本8.22万元，单位千瓦投资为4960元/kw，单位电能投资为3.92元/kw.h，其财务内部收益为7.83%，小于规程要求的10%，国民经济评价中的经济收益率为8.66%，小于规程要求的12%。从各项经济指标上来看，本水电站经济效益不好。 工程特性表分类名称单位数量备注一、水文1、坝址控制集雨面积Km26.452、坝址以上主流长度Km5.1333、多年平均年径流量万m3781.8694、多年平均流量m3/s0.2445、拦河坝P=3.33%设计洪水流量m3/s167.696、拦河坝P=0.5%校核洪水流量m3/s119.837、厂址控制集雨面积Km26.908、厂址控制河道长度Km6.2829、厂房P=3.33%设计洪水流量m3/s134.0310、厂房P=2%校核洪水流量m3/s120.89二、水库1、水库水位校核洪水位（P=0.5%）m358.90设计洪水位（P=3.33%）m358.36正常蓄水位m356.20发电最低消落水位m—死水位m355.002、水库库容总库容m3—正常库容m3—调节库容m3—死库容m3—3、调节特性无调节4、水量利用系数%48.36三、工程效益指标1、装机容量KW6402、年平均发电量万度80.91峰时发电量万度47.20谷时发电量万度33.713、年利用小时h1264.22四、淹没及永久性占地1、水库淹没林地M2—2、永久占地M2479.963、临时施工用地M26004、弃碴场M2600 工程特性表分类名称单位数量备注五、主要建筑物1、拦水堰坝体型式—溢流形式自由溢流溢流曲线溢流长度m20坝长m—最大堰高m—2、明渠横断面净空m0.5×1.2渠长m8003、压力钢管管径mm700管长m580.38埋管451.70管材A3钢4、厂房主厂房尺寸：长×宽m×m13.74×7.74升压站m×m9.00×7.5机组安装高程m228.90六、机电设备1、水轮机XJA-W-42/1×11台数台2额定转速r/min1000额定水头m105.00额定流量m3/s0.4142、发电机SFW320-6/740台数台2七、施工特性1、施工动力变压器容量KVA502台2、施工导流导流型式全断面导流围堰型式土石围岩导流孔尺寸mm施工总工期年0.75工程特性表 分类名称单位数量备注八、经济指标1、工程静态投资万元317.472、工程总投资万元325.093、年发电量收入万元33.074、单位电能投资元/度3.925、单位千瓦投资元/KW49607、财务内部收益率%7.838、国民经济内部收益率%8.669、贷款偿还年限年10.52 2、水文2.1概述七里水电站座落于瓯江小溪下游的支流七里坑上，位于沙湾镇七里村，距离**县城40km。七里水电站坝址以上控制集雨面积6.45Km2，主流长度5.133Km，河道平均坡降11.6%；厂址以上控制集雨面积6.90Km2，主流长度6.282Km，河道平均坡降11.2%。流域内山坡陡峻，植被良好，以种植松树、杉树为主，河床切割较深，河道坡陡流急，洪水暴涨暴落。流域内人口不多，耕地甚少，人类活动对于自然演变影响不大，气候、下垫面和径流的局部变化呈现出相对平稳的规律，来水、来砂特性属于天然的相对稳定状态。2.2气象2.2.1气象观测站设计流域内无气象观测站，流域附近云和县张家地设有气象站。张家地气象站气候资料均根据中央气象局制定的《全国地面基本气候资料统计方法》及其补充规定进行整编，成果可靠，为本工程气象要素统计的主要依据。由于云和气象站与设计流域高程相差较大，根据《浙江省**畲族自治县水资源调查与水利区划》用回归计算结果分析，一般高程升高100米，气温降低0.6℃，降水量增加29.5mm。2.2.2气象要素统计设计流域地理纬度较低，属亚热带季风气候区，全年季节变化明显，以温和、湿润、多雨为主要气候特征。根据张家地气象站实测资料统计，其多年平均气温为14℃，极端最高气温36.1℃，极端最低气温-15℃；多年平均气压974.3hpa；多年平均水汽压18.25hpa，多年平均相对湿度为86%。2.2.3降雨特性本流域属于亚热带季风气候，四季分明，温暖湿润，雨量充沛，每年4-7月初冷暖气流交替频繁，连续择面阴雨天气，称梅雨期；其降雨总量占全年的60%左右，7月中旬~10月份，受热带风暴和台风的入侵为台风期。梅雨、台风雨是该地区流域发生洪水的主要原因。10月中旬到次年4月中旬为非汛期，干旱少雨，较少发生洪水。多年平均降雨1828mm，多年平均降年降水日180天以上。 2.3水文基本资料设计流域内没有雨量站，流域附近设有大际、**雨量站、横坪雨量站。大际雨量站（东经119o351，北纬27o581）,站点高程1020m。**雨量站（东经119o381，北纬27o581），站点高程200m。**距大际站18.3km，**站距横坪雨量站16.6km。统计三站多年平均降雨量。**站1589.8mm（1963~2000），大际站1880.6mm（1963~2000），横坪站1801.6mm（1963~2000）。三站紧邻，且同处小溪右侧，降水气候因素相近，从年降水量情况来分析，雨量随海拔高程的增加而增加。各雨量站资料可靠，系列长。流域内没有水文站，附近流域小溪干流上设有沙湾水文站（东经119o281，北纬27o511）于1957年设立，集雨面积为1156km2。观测项目有降水、水位、流量和泥沙。资料可靠，系列长。附近飞云江流域支流梧溪上设有西坑水文站（东经119o561，北纬27o511）设立于1980年，流域面积58.1km2，属小河站。流域内设有配套雨量站4站，观测项目有降水、水位、流量。采用以上二个水文站作为本流域径流分析计算的参证站。2.4径流本设计流域径流由降水补给，随着降水的年际变化不断出现丰、平、枯交替，由于没有实测径流资料，所以通过降水径流关系，移用西坑水文站的降水~径流~蒸发关系来推求径流。2.4.1流域面雨量计算本流域没有雨量站，对流域邻近雨量站分析发现，雨量随海拔高程的增加而增加。各雨量站直接关系来分析，横坪站是**站的1.145倍，大际站是**站的1.195倍。因此采用**站降雨资料的1.15倍为本流域设计面雨量。降雨资料系列产用1963-2000年。经降水分析，求得多年平均降水量为1828mm。又根据《浙江省**畲族自治县水资源调查与水利区划》用回归计算结果分析，一般高程升高100米，气温降低0.6℃，降水量增加29.5mm，求得多年平均降水量为1885mm。因此在本设计阶段采用**站的1.15倍为本流域的设计面雨量是合理的。流域月年降水资料见表2-1 表2-1流域月年降水量表年份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年19630.840.186.1156.6255.1246.9103.6205.2217.410.680.733.71436.81964129.5103.260.5139.7257.6320.9126.4110.3100.4109.71.75.61465.4196521.698.688.3218.6160.9390.5148.6332.550.358.3137.879.61785.5196668.275.8149.3244.0151.3322.8109.6106.3259.858.945.369.31660.6196717.895.6160.2173.8302.3204.9108.355.126.912.977.532.01267.3196846.369.0128.2248.7180.0499.2299.6111.6144.878.319.354.41879.41969123.9163.6155.0165.7388.4353.5149.5152.7333.019.746.09.82060.8197072.268.8263.7206.3288.8385.6196.4154.7186.3141.044.0102.62110.4197135.942.949.5103.7186.2339.880.292.3413.759.012.084.11499.1197210.8170.151.5127.5197.0275.1275.8272.150.558.839.087.41615.5197371.162.6126.5272.3524.1252.3184.656.1254.2180.617.50.02001.7197497.692.175.099.8246.9457.1131.0298.151.8255.888.385.81979.3197560.492.2168.2358.0506.8379.6215.4278.5143.5190.359.564.12516.519767.5107.0152.8159.2187.2393.4211.9167.7135.1134.741.249.01746.61977103.391.880.8236.2267.4385.8136.5168.6211.144.522.462.11810.6197848.363.3220.8175.0115.6441.8109.8134.9140.314.331.514.71510.3197932.765.1206.8204.7176.298.399.0163.469.50.032.910.91159.4198036.7133.2236.0307.6198.7160.5207.2285.851.673.446.68.31745.6198138.068.2270.3348.0181.9121.8194.2108.0118.782.394.619.01645.0198217.3145.5182.9151.5154.2360.9356.0148.874.9165.5174.819.11951.2198388.9102.6127.5429.1351.9394.2317.2257.0113.573.61.251.22307.8198474.164.4201.4245.4322.2256.9105.1204.7175.172.650.662.71835.2198551.2194.9173.860.5196.3245.295.5346.5255.814.849.224.71708.3198611.376.0214.6225.4178.6115.660.796.7164.6134.492.613.31383.8198724.477.2163.8301.0259.9211.5141.793.4275.4177.3206.04.11935.6198868.5214.7173.596.8273.0243.989.0172.7371.015.310.228.91757.71989148.698.292.1214.8379.8352.8338.298.0184.123.671.263.92065.41990134.9140.473.5199.6241.8292.158.1472.1506.138.9105.011.62274.1199179.661.3209.3250.6263.2277.074.1120.8166.364.731.241.11639.11992108.9180.2314.3119.1230.5291.8249.7596.2245.429.610.454.42430.3199373.681.1132.3179.6410.9294.2332.821.2146.645.581.515.11814.4199422.9147.4168.8270.1198.6365.2238.5206.8121.193.73.8181.82018.8199575.870.0260.5342.1269.2480.692.896.1124.951.312.316.31892.0199656.448.2285.0122.7144.2198.7196.1254.666.832.341.79.41456.1199736.783.6185.2187.1183.1348.2324.2272.8110.222.0216.096.72065.61998217.4127.7229.9102.5253.2711.388.433.691.474.468.842.82041.3199952.126.0288.9232.8294.7143.1454.6211.172.1140.113.73.01932.12000114.197.4121.2252.862.0620.3210.5331.316.7121.779.642.62070.0平均65.298.4166.5208.7248.4321.9181.9191.8164.278.359.443.61828.3 2.4.2月、年径流计算2.4.2.1证站选择与降雨~径流~蒸发关系的建立本设计流域径流均来自降水补给，由于没有实测径流资料，所以移用附近流域飞云江的西坑水文站为参证站。通过求得流域降水量，移用参证站降水~径流~蒸发关系来推求设计径流。西坑站流域面积为58.1km2，多年平均降雨量1974.2mm，多年平均径流1222.8mm，径流系数0.619。两流域的分水岭均在1000m左右，植被、土壤等下垫面条件相似；人类活动的影响较小，故选用西坑流域为径流计算参证流域。用蒸发量作为参数。西坑站月降水与月径流的关系如下：（A）1~2月，10~12月R=3.5+0.826P0.876*E-0.095（B）3~9月R=3.5+1.034*P1.331*E-0.537式中：R——月径流深（mm）P——月降水量（mm）E——代表站的月蒸发量（mm）2.4.2.2设计流域月径流计算移用西坑站的降水~蒸发~径流关系到设计流域，采用流域附近的湖坪头月蒸发资料作参数，求出设计流域的长系列月径流成果，见表2-2，并根据集水面积转换成月、年平均流量，见表2-3。 表2-2流域月年径流深表年份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年19636.716.046.988.9181.7149.941.797.9118.66.928.114.5797.8196493.860.332.980.3197.5278.848.949.139.353.36.24.7945.119659.772.453.9194.390.4341.162.9190.818.621.766.229.61151.7196625.855.1102.3198.478.6238.545.738.9150.921.817.726.2999.919679.363.8136.8135.7260.3130.045.415.28.37.428.013.7853.9196818.636.594.0185.9130.1465.1196.247.971.226.79.421.31302.8196986.1135.5130.1118.0290.5297.972.070.8211.99.218.06.51446.6197037.225.8241.1192.8246.9334.3102.567.4107.980.817.655.61509.9197115.016.924.955.7121.8224.026.435.0320.321.46.329.7897.419725.9121.122.981.1121.7169.2166.9170.319.520.115.748.8963.3197336.540.887.7210.6489.9188.9103.822.2161.6105.98.61.21457.7197445.152.741.250.7166.2368.558.4180.819.9147.740.531.01202.7197522.961.2136.4311.8488.4274.0110.5172.866.6125.122.824.61817.219766.072.6125.6120.8122.8337.9120.370.065.165.217.019.61142.8197771.244.242.9178.9204.5330.159.581.8128.617.610.223.51193.0197819.232.3160.5128.965.4362.441.267.474.88.013.08.0980.9197914.324.4184.2144.0114.847.438.181.328.32.013.96.4698.9198014.896.5223.7271.7128.281.4105.2185.120.224.817.55.51174.7198116.126.0261.9358.5105.160.9102.045.867.728.233.79.01114.819828.5100.5143.392.681.4296.6228.271.033.6100.279.89.81245.6198361.367.0100.0394.3269.0274.4180.1134.554.625.60.219.71580.8198438.426.4163.0198.3236.4154.441.2105.9100.925.719.323.91133.9198520.6157.5141.028.3122.2176.136.2231.9160.37.618.811.31111.619866.827.8177.4209.386.655.422.037.586.572.732.06.1820.3198711.227.4117.6222.7184.1128.166.035.2174.7123.5140.43.61234.6198825.4167.1143.049.7223.0149.126.781.1288.48.15.712.51179.61989120.056.348.5169.5317.8253.8235.842.8115.410.825.323.71419.71990110.494.143.4139.0155.2190.217.8348.1487.215.335.06.21642.1199150.322.9180.6178.4156.0164.024.848.290.322.913.216.7968.4199278.6132.5260.772.6150.9209.8132.5478.7160.09.36.821.51713.7199337.429.292.5133.6357.1252.3222.98.171.717.428.18.11258.3199411.2108.0152.1202.2101.6258.2113.0111.962.531.54.2142.21298.8199539.326.2221.9367.5192.3408.438.940.253.918.76.57.21421.0199631.819.1242.671.974.3111.598.4157.428.713.516.75.5871.5199715.130.5149.9127.297.8243.7256.8213.560.310.3156.154.01415.11998178.686.5177.948.2158.5618.536.810.741.425.224.917.61424.7199920.711.5253.0166.2227.990.3361.9124.427.343.07.55.21338.9200074.559.975.9101.323.0586.6102.3206.57.349.330.117.01333.7平均　　　　　　　　　　　　1212.2 表2-3坝址断面月年流量表年份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年平均19630.0150.0430.1140.2210.4360.3720.1010.2370.2950.0150.0710.0340.16319640.2270.1600.0800.2000.4760.6940.1170.1170.0980.1290.0150.0120.19419650.0250.1940.1290.4820.2180.8480.1510.4610.0460.0520.1660.0710.23719660.0610.1470.2460.4950.1900.5930.1110.0920.3750.0520.0430.0650.20619670.0220.1690.3290.3380.6270.3230.1110.0370.0220.0180.0710.0340.17519680.0460.0980.2270.4640.3131.1580.4730.1170.1780.0650.0250.0520.26719690.2090.3620.3130.2950.7000.7400.1720.1720.5280.0220.0460.0150.29819700.0890.0680.5810.4790.5960.8320.2460.1630.2670.1940.0430.1350.30719710.0370.0460.0610.1380.2920.5560.0650.0830.7990.0520.0150.0710.18419720.0150.3230.0550.2030.2920.4210.4020.4120.0490.0490.0400.1170.19719730.0890.1080.2120.5251.1790.4700.2490.0520.4020.2550.0220.0030.29819740.1080.1410.0980.1260.3990.9180.1410.4360.0490.3560.1010.0740.24619750.0550.1630.3290.7771.1760.6820.2670.4150.1660.3010.0550.0580.37219760.0150.1940.3010.3010.2950.8420.2890.1690.1630.1570.0430.0460.23319770.1720.1170.1040.4450.4910.8200.1440.1970.3190.0430.0250.0550.24619780.0460.0860.3870.3190.1570.9030.0980.1630.1870.0180.0340.0180.20319790.0340.0650.4420.3590.2760.1170.0920.1970.0710.0060.0340.0150.14119800.0370.2580.5380.6760.3100.2030.2550.4450.0490.0580.0430.0120.24019810.0400.0710.6300.8910.2520.1510.2460.1110.1690.0680.0830.0220.22719820.0220.2670.3440.2300.1970.7370.5500.1720.0830.2430.2000.0250.25519830.1470.1780.2400.9800.6480.6820.4330.3230.1350.0610.0000.0460.32319840.0920.0710.3930.4950.5680.3840.0980.2550.2520.0610.0490.0580.23019850.0490.4210.3410.0710.2950.4390.0860.5590.3990.0180.0460.0280.23019860.0150.0740.4270.5220.2090.1380.0520.0890.2150.1750.0800.0150.16919870.0280.0740.2830.5530.4420.3190.1600.0860.4360.2980.3500.0090.25219880.0610.4450.3440.1230.5380.3720.0650.1970.7190.0180.0150.0310.24319890.2890.1510.1170.4210.7650.6330.5680.1040.2860.0280.0610.0580.28919900.2670.2520.1040.3470.3750.4730.0430.8391.2130.0370.0860.0150.33819910.1200.0610.4360.4450.3750.4090.0580.1170.2240.0550.0340.0400.19719920.1900.3530.6270.1810.3620.5220.3191.1520.3990.0220.0150.0520.35019930.0890.0770.2240.3320.8600.6270.5380.0180.1780.0430.0710.0180.25519940.0280.2890.3660.5040.2460.6420.2730.2700.1570.0770.0090.3410.26719950.0950.0710.5340.9150.4641.0170.0920.0980.1350.0460.0150.0180.29219960.0770.0520.5840.1780.1780.2760.2370.3780.0710.0340.0430.0120.17819970.0370.0800.3620.3160.2370.6050.6170.5130.1510.0250.3870.1290.28919980.4300.2300.4270.1200.3811.5390.0890.0250.1040.0610.0610.0430.29219990.0490.0310.6080.4150.5500.2240.8720.3010.0680.1040.0180.0120.27020000.1780.1600.1810.2520.0551.4590.2460.4980.0180.1200.0740.0400.273均值0.0950.1630.3190.3990.4330.6080.2400.2640.2490.0890.0680.0490.249 2.4.2.3合理性分析经统计计算，流域多年平均流量0.249m3/s，流域多年平均径流深为1212mm。多年平均降雨量1828mm。多年平均径流系数为0.663。多年平均入库流量为781.869万m3对照《浙江省水资源》，本设计流域多年平均降水、多年平均径流深符合地区规律。由设计流域年平均流量累积平均值过程来看，累积平均值在30年以上就比较稳定，所以采用1963-2000共计38年的长系列应具有较好的代表性。2.4.3代表年逐日径流根据1963-2000年径流系列，进行频率分析计算，采用皮尔逊曲线进行适线，得蒲洋一级水电站设计年径流成果见表2-4。表2-4。七里电站设计年径流成果见表坝址均值CvCs/Cv各频率（%）设计值（m3/s）1015508590七里水库0.2490.2420.3280.3110.2440.1880.176设计代表年的确定：按电站设计要求，选定丰、平、枯年份进行电能计算。相应频率丰水年为10%，设计流量为0.328m3/s，平水年为50%，设计流量为0.244m3/s，枯水年为90%，设计流量为0.176m3/s。按频率计算结果，在水利年月年流量表中挑选相对应的典型年份。丰水年10%1973年平水年50%1972年枯水年10%1979年电站设计年径流各月平均流量表见表2-5 表2-5七里水电站设计年径流各月平均流量表代表年年别集雨面积Q年代表年缩放系数1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月1973代表年6.450.2981.1010.0890.1080.2120.5251.1790.470.2490.0520.4020.2550.0220.003丰水年设计年0.3280.0980.1190.2330.5781.2980.5170.2740.0570.4420.2810.0240.0031972代表年0.1971.2390.0150.3230.0550.2030.2920.4210.4020.4120.0490.0490.040.117平水年设计年0.2440.0190.4000.0680.2510.3620.5210.4980.5100.0610.0610.0500.1451979代表年0.1411.2480.0340.0650.4420.3590.2760.1170.0920.1970.0710.0060.0340.015枯水年设计年0.1760.0420.0810.5520.4480.3450.1460.1150.2460.0890.0070.0420.019由上表可得设计年的月平均流量，然后根据设计年的逐月平均流量与西坑站相应典型年的逐月平均流量的比值求得各相应的逐日平均流量。计算电站各代表年的逐日平均流量表见表2-6、表2-7、表2-8。 2-6七里水库丰水年（P=10%）逐日流量表月日一二三四五六七八九十十一十二10.0330.3970.2220.1780.4730.5500.3930.1090.2440.1060.0250.01520.0470.6990.4110.1350.3500.4840.2180.1060.1670.0870.0250.01130.0440.3240.3020.1200.4011.7990.2220.0870.1380.0840.0250.01140.0510.2110.6340.1060.2800.5530.1820.0800.1090.0690.0220.01150.2150.1420.3530.0950.2660.3680.1600.0730.0910.0580.0220.01160.1860.1310.2480.0870.7970.2150.1600.0690.0800.0510.0220.01170.1710.1020.1710.0910.4510.1710.1460.0690.0730.0470.0220.01180.7650.0840.1380.0910.3130.1460.1420.0620.0690.0440.0220.01190.3750.0690.1270.1490.2440.1750.1380.0620.0620.0400.0220.011100.3750.0660.1381.0010.4011.0160.1310.0580.0580.0400.0220.011110.2840.1060.1425.0503.0263.4260.2180.0580.0580.0360.0180.011120.3640.0910.3681.1940.8080.7941.1470.0840.1060.0360.0180.011130.2260.0730.2480.6810.5790.5931.3760.0690.5970.0360.0180.011140.1600.0620.1890.4480.3571.5803.4770.0620.3170.0330.0180.011150.1200.0550.2221.0560.2690.9210.8080.0580.2150.0330.0180.011160.0950.0620.2481.3650.3641.6600.5170.0510.1890.0330.0180.011170.0800.1820.1861.1720.2441.5040.2800.0470.1350.0330.0150.015180.0690.1310.1490.8700.1930.6590.2990.0470.1130.0330.0150.015190.0620.1170.1751.0050.1600.5130.3280.0730.0910.0330.0150.015200.0580.3130.3641.3440.1421.5770.2440.0730.0760.0400.0150.022210.0550.2150.2620.6950.1600.7030.1930.2260.0690.1860.0150.171220.0510.2620.2690.8010.1600.4510.1600.4550.0620.0950.0150.025230.0470.3060.2990.4730.1970.4700.1380.1820.0580.0730.0150.022240.0470.5460.2950.3710.1600.3200.1240.1970.0690.0510.0150.018250.0440.5320.4150.2660.1420.2480.1131.2930.2440.0400.0150.015260.0400.3020.2840.2110.1240.2040.1093.6370.1530.0360.0150.015270.0400.2770.2260.1780.1090.1750.1170.7900.1130.0330.0150.011280.0440.2840.4110.1930.1020.2880.1090.4480.0840.0290.0150.025290.0870.0000.3310.6260.1242.1150.0980.1860.0690.0290.0150.200300.0730.0000.3170.6260.3790.5900.0950.1460.0660.0250.0150.273310.0870.0000.2330.0001.7590.0000.0910.1780.0000.0250.0000.102合计4.4026.1428.38220.67713.54124.26711.9429.1283.9831.5980.5281.121Q月0.1420.2180.2690.6880.4370.8080.3860.2950.1310.0510.0180.036 2-7七里水库平水年（P=50%）逐日流量表月日一二三四五六七八九十十一十二10.0140.0110.0690.3770.1270.1630.6660.1410.0470.0620.0870.36920.0140.0110.0400.4490.1090.2280.5070.1010.0470.0540.1920.19230.0140.0110.0330.9920.1090.1700.2900.0910.0540.0511.7960.15940.0250.0070.0250.4530.1160.1340.2030.0760.0510.0470.5830.12750.0250.0070.0220.9310.2280.1120.1560.0690.0540.0470.3620.11260.0220.0070.0220.9420.6370.0980.1270.0620.1200.0540.4380.09870.0180.0070.0331.4380.5030.1010.1090.0580.0800.1520.2900.09180.0140.0070.0330.6840.3510.2750.0980.0540.0690.3660.2030.08390.0140.0070.0580.5250.3260.2970.0910.0510.1410.3770.1480.076100.0140.0070.1480.3980.2210.1880.0830.0471.6550.4240.1200.072110.0140.0070.2031.7270.1700.1410.0800.04710.6471.0610.1010.069120.0180.0110.1201.0970.1410.1090.0940.0472.3720.3950.1050.065130.0180.0330.1160.6230.1630.0910.0910.0431.0570.2570.2640.065140.0140.0250.2820.5980.2140.1300.1300.0400.2720.1590.1850.062150.0140.0180.6810.3260.2030.7820.1010.0690.1700.1200.1410.058160.0110.0180.8290.2460.6120.5180.0870.4560.1270.0980.1520.058170.0110.0140.3550.1920.3150.2930.0800.1700.1010.0830.4380.054180.0140.0110.2250.1630.2250.1920.0720.3110.0870.0720.4060.054190.0400.0110.2210.1410.1630.1450.0651.3220.0720.0910.2790.051200.0330.0180.4160.1300.1340.1810.0620.4240.0690.0870.1920.047210.0250.0360.2390.1740.1380.1700.0580.2720.0650.0720.1560.047220.0220.0510.2140.5580.1700.5290.0540.1590.0800.0690.2640.043230.0220.0470.5580.3040.3260.6770.0540.1850.0720.0800.2680.043240.0290.0830.3040.2210.2030.5790.1200.1270.0650.1090.1920.040250.0250.0470.4130.2030.1560.3150.3080.0980.0830.4600.1450.040260.0220.0470.2500.6450.1270.2140.1480.0800.4091.8430.1160.040270.0140.2320.2030.3480.2750.1590.1960.0690.1740.5250.1520.040280.0140.0980.4420.2501.4880.1300.9380.0620.1270.3260.9380.062290.0140.0000.5210.1810.5360.1410.4640.0580.0870.1741.9450.054300.0110.0000.2900.1450.3330.5320.2750.0540.0690.1300.6340.047310.0110.0000.2280.0000.1990.0000.1700.0510.0000.1050.0000.043合计0.5580.8917.59715.4599.0177.7895.9684.88918.5167.94511.2882.455Q月0.0180.0330.2460.5140.2900.2610.1920.1590.6190.2570.3770.080 2-8七里水库枯水年（P=90%）逐日流量表月日一二三四五六七八九十十一十二10.0750.0870.1020.0530.2070.5540.1241.1280.0530.0260.0720.01920.1130.0720.1060.0450.1430.2790.1130.4560.0490.0260.0570.01530.0720.0640.3210.0410.1170.1920.1130.7920.0450.2450.0530.01540.0490.0600.2190.0380.2490.1510.1430.3580.0450.2380.0450.01550.0340.0570.2110.0382.0060.1240.1280.5240.0410.2450.0450.01560.0260.0530.2190.0380.6900.1090.1130.2640.0380.0380.0380.01570.0260.0490.2340.0450.3920.0980.1020.1890.0380.0450.0380.01180.0230.0450.1730.0490.2110.0870.0910.1510.0380.1550.0340.01190.0190.0530.1320.1400.1660.1550.0870.3210.0340.2220.0340.011100.0190.1210.1090.1770.3511.1500.0830.1890.0410.1090.0340.011110.0150.0910.0911.0970.7430.3390.0870.2980.1240.0750.0340.011120.0490.0720.0790.3510.3540.6490.2300.7990.0720.0600.0300.011130.5920.0600.0830.2900.2451.1310.1400.3620.0570.0530.0300.011141.0940.0490.1890.1620.1700.4490.1130.2490.0450.1430.0260.011150.3880.0450.1320.1170.1360.3920.0910.1700.0380.6830.0260.011160.2450.0450.1060.0870.1130.2300.0790.1320.0450.3170.0260.011170.1400.0640.0870.0720.0980.3320.0720.1090.0410.1960.2450.011180.0980.1810.0720.0600.0981.9500.0640.0980.0380.1240.0230.011190.0750.1700.0640.0530.1772.0740.0600.0910.1170.0870.0230.011200.0600.8070.0680.0490.2983.7670.0640.1280.8450.0720.0230.011210.0680.3320.0640.0450.1774.3220.1210.1020.2000.0570.0230.011220.2900.3580.0570.0450.1363.2170.0910.0870.1320.0530.0230.008230.8940.7810.0600.1020.1060.8820.0750.0790.0640.0980.0190.008240.4711.3950.1240.2560.0910.6150.0640.0750.0530.1770.0190.008250.2720.5920.0940.2110.1090.3050.0570.0680.0450.1320.0190.008260.1920.3580.0750.4750.2980.2340.0530.0640.0380.1730.0190.008270.3130.2110.0600.5690.1960.1850.0570.0600.0340.1730.0190.008280.2870.1550.0570.6830.3620.1620.0530.0680.0300.1320.0190.008290.1920.1210.0720.3963.6050.1550.0680.0600.0300.1550.0190.008300.1400.0000.0720.3323.1110.1400.3320.0600.0300.1130.0190.008310.1060.0000.0600.0001.4900.0000.3090.0570.0000.0870.0000.008合计6.4266.5513.5796.10616.64224.4183.3687.5882.4974.5071.1240.362Q月0.2070.2260.1170.2040.5360.8150.1090.2450.0830.1470.0380.011 2.5设计洪水本工程的水库与电站已运行四十一年，没有记载洪水过坝和由于洪水位过高造成电站不能发电，因此洪水计算只是对现状进行校核。（1）设计暴雨由于本流域内无雨量站，根据浙江省水文勘测局2003年出版的《浙江省短历时暴雨》，查图得浣溪年最大10min、1h、6h的暴雨均值、Cv值和Cs/Cv定倍比，继而求得设计频率的设计暴雨，见表2-11。表2-11设计暴雨成果表历时HCvCs/CvHp(P＝％)0.5123.335102010min180.33.537.134.531.829.828.225.222.11h42.50.403.5107.698.188.581.375.565.254.56h850.453.5236.9214.0191.0173.8159.9135.9111.0（2）暴雨衰减指数根据《浙江省短历时暴雨》，暴雨衰减指数、各历时总暴雨量计算公式如下：当在10～60min之间：，当在1～6h之间：，（3）产流计算净雨量按初损后损法扣损，24小时后损按每小时1.0mm扣损计算产流。（4）汇流计算汇流计算采用浙江省推理公式。浙江省推理公式为：——①＝——②式中：——某时段洪峰流量（m3/s）；——某时段净雨量（mm）；——汇流时间（h）；——汇流参数；——水库集水面积（km2）；——干流长度（km）；——干流坡度。汇流参数与流域的几何特征和植被条件有关，本流域植被条件一般，采用浙江省水电勘测设计院的Ⅲ类下垫面公式计算： ，将①、②两式联立试算得τ、。相应各频率设计洪水成果见表2-10。表2-10设计洪水成果表控制断面Qm,P=%0.5123.3351020坝址167.69150.22132.73119.83109.4991.6673.39厂址169.70151.84134.03120.89110.3592.1673.61（5）设计洪水位根据工程等级划分，本工程为五等水电枢纽建筑物。设计标准拦河坝、输水系统、厂房、升压站等均为5级建筑物。本工程拦河坝采用开敞式溢洪道，堰长20m，洪水位采用堰流公式计算。Q=ε——侧收缩系数，取0.95σs——淹没系数m——流量系数，取0.45B——侧堰溢流长度厂房前方河道宽15米，平均河床坡降7%，洪水位采用明渠均匀流公式计算。Q=W——过水断面积C——谢才系数C=n——糙率R——水力半径i——坡降表2-10各建筑物防洪标准及洪水位建筑物防洪标准洪峰流量洪水深洪水位拦河坝校核洪水位P=0.5%167.692.70358.90设计洪水位P=3.33%119.832.16358.36厂房校核洪水位P=2%134.031.17226.17设计洪水位P=3.33%120.891.10226.10 3、工程地质3.1区域地质本区域系构造剥蚀中山区，地层较为简单，由第四系松散覆盖层和侏罗系地层组成，岩性以熔结凝灰岩为主，局部夹流纹质熔结凝灰岩、凝灰岩等。区内地质构造不甚复杂，小型断裂构造和节理裂隙较为发育。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），设防水准为50年超越概率10%的地震动参数为：地震动峰值加速度为0.05g（对应地震基本烈度为Ⅵ度）；地震动反应谱特征周期为0.35s（按2区中硬场地考虑）。3.2厂址及压力管线地质厂址位于七里电站座落的河流七里坑出口附近，位于溪流右岸，该处地面高程230m左右，且地势平缓，有省道通至。厂址处第四系覆盖层不厚，约达1～2m。从周围裸露的基岩呈现，下伏岩体为侏罗系岩层，岩体坚硬。压力管线长507.12m，沿线山坡于0°～40°之间起伏，覆盖层主要为第四系坡积层，厚约1～2m。厂房基础及压力管线基坑开挖要求至基岩。开挖边坡覆盖层：1:1.0～1:0.75强风化层：1:0.75～1:0.5弱风化层：1:0.5～1:0.33.3天然建筑材料砼浇筑粗骨料采用隧洞开挖石碴利用轧石机加工而成；黄砂则在下游的河床内开采，河内储量足够满足工程所需。3.4结论1）本工程规模较小，工程所在地工程地质条件一般。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），设防水准为50年超越概率10%的地震动参数为：地震动峰值加速度为0.05g（对应地震基本烈度为Ⅵ度）；地震动反应谱特征周期为0.35s（按2区中硬场地考虑）。2）厂房及压力管线基岩为坚硬的熔结凝灰岩，工程地质条件较好。3）工程区内下游河床内存在一定储量的砂石料，砼工程所需黄砂可就近开采；粗骨料可采用隧洞开挖的洞碴加工而成，能满足设计要求。4）本工程规模较小，勘察工作以地质测绘工作为主，应在下阶段加强施工地质工作，根据实际开挖的地质条件作出必要的调整。 4、工程任务和规模4.1工程建设的必要性**地处浙南山区，东邻青田、文成，南连寿宁，西与龙泉、庆元交界，北接丽水、云和，全县总面积1949.95km2，人口17.5万，系一个全山区县，素有九山半水半分田之称。全县多年平均自然降水38.61亿m3，年径流总量25.1亿m3。境内山高林密，溪流密布，水流湍急，落差大，雨量充沛，水力资源十分丰富。水力资源理论蕴藏量为66.62万kw，可开发的水电装机容量达53.04万kw。目前该县小水总装机容量为26.16万kw，仅占可开发装机容量的49.32%，开发潜力还较大。到2010年底，**县已拥有小水电装机达到137座、26.16万kw，年发电能7.34亿度。目前在建电站有26座、6.65万kw。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，该县用电量水平也不断的递增。开发水电是**县经济发展战略的需要，该县已明确提出开发本地水利资源，以利用水电能源优势，建立电力工业作为该县经济发展、脱贫致富的战略。历届政府十分重视水力资源的开发和利用，已出台有关开发小水电的优惠政策，为开发水力资源奠定了坚实的基础。根据**县水电规划，以及近远期电量预测，到2015年最大负荷将达到2.7万kw，年需电量为1.1622亿kwh。因此，**县的电能将大量送往缺电地区，参与全省电力电量平衡。七里电站始建于1971年，原装机容量为100kw。因年代已久，机组设备严重老化，出力不足，几乎报废，且当年生产力水平低下，水能未能得到充分合理的开发。通过本次增容改造，充分利用水能，淘汰更换陈旧老化的机电设备，将蕴藏的电能充分合理的开发。因此，七里水电站更新改造工程为该县电力工业事业添砖加瓦，对该县经济发展具有一定的意义，是有必要的。4.2工程任务七里水电站装机容量2×320Kw，多年平均发电量80.91万度，本电站为一座以发电为单一开发目标的水电工程，电站建成后并入**县电网运行，主要供电给**县地方电网，促进当地国民经济发展，剩余电力送入大电网。4.3工程规模（1）、水库正常蓄水位由于本工程更新改造，大坝不进行扩容加高改造，所以水库正常蓄水位仍为原来的356.20m。（2）、死水位的选择 为避免明渠进口底板经常进砂，选择死水位355.00m。（3）、径流调节及年电能计算①、径流调节一、基本依据：a、丰、平、枯三个设计代表年逐日流量表；b、厂房处地面高程228.00m，水机安装高程228.90m；c、电站输水系统水头损失按下式计算：hp=[+]Q2式中：n为糙率系数n洞=0.0375n管=0.015D为发电洞直径L为发电洞长度ξ为局部水头损失系数Q为发电流量，调节计算时指发电机台数乘以单机流量经计算得出，机组满发时hP=8.10m；d、扣除蒸发和明渠渗漏损失及调度影响，平均流量损失值△q1=0.05m3/s，扣除七里村1500人饮用水日平均流量，△q2=1500×0.1/3600/24＝0.002m3/s，调度系数0.8；e、机组出力按N=A·Q·H计算，A取7.2；f、水库正常蓄水位356.20米；g、前池正常相应水位346.00米，前池消落水头344.00米；h、设计发电水头107.00米；二、计算方法采用三个代表年的逐日流量，进行逐日计算。入库流量小于发电流量，峰价时基本按略大于入库流量发电；入库流量大于发电流量时，机组满发。根据计算得出多年平均发电量E=80.91万度。②、装机容量选择装机容量按发电量除以年利用小时计算出。据引井口电站的保证出力、发电量以及装机利用小时数，本次设计拟定总装机容量分别为2×250W、2×320KW、2×400KW三种方案进行比较。表4-1七里电站装机容量方案比较表装机容量（千瓦）2×2502×3202×400年发电量（万度）66.5680.9186.26年利用小时（小时）1331.201264.221078.25可行性投资43.547.367.5差额电能14.355.35投资3.820.2增加单位电能投资基准0.263.78从表4-1可以分析，从经济回报，水资源利用角度看2×320KW的装机容量最好。所以本设计推荐2×320千瓦。 ③、水能计算成果本电站在水轮机机型及台数确定后，输水系统确定，重新计算电能。表4-2七里电站电能计算成果表名称单位数量名称单位数量水库正常水位米356.2多年平均来水量万米3781.869发电最低水位米—多年平均流量米3/S0.244调节库容米3—多年平均发电用水量万米3378.084装机容量千瓦640多年平均水量利用率%48.36出力系数7.2多年平均弃水量万米3403.785多年平均发电量万度80.91多年平均利用小时小时1264.22最大发电工作水头米—最小发电工作水头米—设计水头米107.00平均水头损失米8.10设计流量米3/S0.847机组安装高程米228.90 5、工程布置及建筑物5.1工程等级及洪水设计标准根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000规定，本工程确定为五等水电枢纽工程，建筑物拦河堰坝、引水明渠、前池、压力钢管、厂房、升压站等均为5级建筑物。洪水设计标准：厂房30年一遇设计，50年一遇校核。5.2设计依据1、本工程设计采用的主要规范有：①《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252－2000；②《小型水电站设计报告编制规程》SL/T179－96；③《水工隧洞设计规范（试行）》SD134－84；④《水电站压力钢管设计规范（试行）》SD144－85；⑤《水电站厂房设计规范（试行）》SD335－89；⑥《水利水电工程施工组织设计规范》SDJ338－89。2、洪水标准及相应标准的设计洪水位。表5-1各建筑物防洪标准及洪水位表建筑物防洪标准洪峰流量（m3/s）洪水深（m）洪水位（m）拦河坝校核洪水位P=0.5%167.692.70358.90设计洪水位P=3.33%119.832.16358.36厂房校核洪水位P=2.0%134.031.17226.17设计洪水位P=3.33%120.891.10226.103、主要地质数据及采用值（1）、厂房、压力管线：设计开挖边坡：坡积层：1:0.75～1:1.0强风化基岩：1:0.5～1:0.75弱风化基岩：1:0.3～1:0.55.3工程总布置七里水电站原来主要由拦河堰坝、引水明渠、前池、压力钢管、发电厂房、升压站及生活区等组成。本次更新改造设计，根据引水流量在原堰坝、明渠的基础上进行加高修复，更换并延长压力钢管，将厂房下移至河流七里坑出口提升发电水头，并加大装机容量。（1）、坝址选择 由于本工程为更新改造项目，拦河坝采用原大坝，所以坝址为原坝址。（2）、厂址选择根据实际地形和实施方案的可行性，厂址设在七里电站座落的七里坑出口附近，位于溪流右岸，该处地势平缓。5.4工程建筑物（1）、拦河坝采用原大坝，为了引水水渠取水满足设计发电流量的需要，其顶部需加高处理。加高包括过水深度加高和壅水加高两部分组成，过水深度加高见明渠过水流量成果表5-2。壅水高度采用公式：进行计算。式中：Z—壅水高度；ψ—系数，取0.85；vc—设计流量时，引水渠流速m/s；v0—库区行进流速，取0m/s。根据计算，壅水高度Z=0.22m，取Z=0.3m。原渠道渠首高度70cm，满足设计发电流量过水深度应增高20cm，所以，坝顶应该加高50cm。因加高部分高度不大，原堰坝体较厚且低，所以采用直接在原堰顶打0.5（宽）×0.5（高）m的素C20砼梁完成加高。（2）、明渠加高修复明渠全长800m，原明渠为矩形断面，其过水宽度0.5m，平均坡降J＝1.25％。①、过流能力复核原明渠的过流能力，根据明渠均匀流公式进行复核，不同水深的过水流量成果见表5-2。均匀流公式如下：Q=W——过水断面积C——谢才系数C=n——糙率R——水力半径i——渠道平均坡降表5-2明渠过水流量成果表nBHAχRCiQ0.0170.50.50.251.50.16666743.637430.01250.4980.0170.50.60.31.70.17647144.055130.01250.6210.0170.50.70.351.90.18421144.371440.01250.7450.0170.50.80.42.10.19047644.619480.01250.871 0.0170.50.90.452.30.19565244.819310.01250.9970.0170.51.00.52.50.244.983790.01251.125根据表中数据，考虑流量损失系数η=0.8，Q引=ηQ≥Q设，所以只有H=1.0m时满足。②、横断面及加高处理措施由于本工程为更新改造项目，受地形限制，渠道拓宽难度较大、造价颇高。所以采用加高的模式，考虑安全加高20cm，明渠横断面净空采用0.5（宽）×1.2（高）m。明渠原高度0.7m，为满足过流需要，应加高0.5m，两侧渠岸加高采用M10水泥预制砖砌筑，厚度0.4m，迎水面层采用1:2水泥砂浆抹面，厚度2cm。明渠进口采用喇叭口，设PZM1.2×1.2m铸铁插板闸门一扇，配启门力度2t的启闭机一台。（3）、压力钢管①、管线布置压力钢管采用明管与暗埋结合方式，考虑地形、地质条件，要求线路短而直、水流平顺、水头损失小、施工及运行方便，避开可能产生滑坡或崩塌的地段。管道长580.38m。②、管径确定钢管经济管径采用彭德舒公式计算：D=（5.2Q3/H）1/7=0.605（m）钢管直径初选D=600，D=700，D=800三种方案进行比较，如下表。表5-3压力钢管直径方案比较表直径（mm）600700800压力钢管增加水头H（m）基准45.748.75钢管价差ΔW（万元）基准14.459.98年发电量差ΔE（万度）基准11.262.16增加单位电能及费用比ΔW/ΔE基准1.284.62从表上可以看出，当压力钢管直径采用700mm时，方案经济性最好，管内流速V=2.20m/s，属经济流速。③、管壁厚度压力钢管壁厚采用锅炉公式δ≥γHD/（2φ[σ]）其中：焊缝系数φ取0.9；A3钢的容许应力[σ]取103488KN/m2；H为最大水头（包括水锤压力）；D为钢管直径。考虑钢管锈蚀及磨损，采取厚度在计算厚度上另加2mm。经分析钢管均采用A3钢管，根据钢管敷设自上而下壁厚δ均为6mm ，具体见下表。表5-4压力钢管主要特征表位置中心高程管径（m）壁厚（mm）长度（m）倾角（°）备注前池末342.000.76501#镇墩342.000.76123.6844.702水平转弯2#镇墩255.000.7671.1816.3193#镇墩235.00水平转弯0.76142.082.0174#镇墩230.00水平转弯0.7691.741.4995#镇墩227.60水平转弯0.76146.700机组闸阀227.60δ=6＞D/800+4或6符合稳定要求。④、镇、支墩及进厂分叉管镇墩根据地形，每转弯处设一只，两镇墩间距均小于150m。本电站压力钢管共设镇墩6支，两镇墩间设支墩，每5m设一只，镇支墩均采用C15砼现浇。（4）、水锤压力及机组调节保证计算①、基本资料及采用数据设计流量Q=0.847m3/s压力钢管长580.38m压力钢管管径0.7m，流速2.20m/s，平均流速Vcp=2.20m/s。压力钢管水波传播速度α=1000m/s平均水波传播速度αcp=1000m/s②、水锤压力性质t相=2L/αcp=2×580.11/1000=1.16s调速器有效关闭时间Ｔs，据厂家提供最大允许为9s，tr<Ｔs为间接水锤。③、判别水锤压力形式水管特性：　　　　　T关：Ｈ净取107.00米；T开：Ｈ净取107.00米；计算水锤，弃荷时全开～全关，Ｔ关分别采用6、5、4秒进行计算，增荷时全关～全开Ｔ开采用6、5秒进行计算。计算结果见下表： （弃荷）　　　　　　正水锤计算成果表Ｔ关（秒）水管特性水锤性质闸阀处正水锤ρσξmΔH61.0479480.194258间接末相0.21515623.6751.0479480.233110.26386529.0341.0479480.2913870.34108137.52（增荷）　　　　　　负水锤计算成果表Ｔ开（秒）水管特性水锤性质闸阀处正水锤ρση1ΔH61.0479480.194258间接一相0.32532-35.7951.0479480.233110.378084-41.59④、机组转换变化及水锤压强升高允许值a、机组转换变化率β“长办”公式：基本资料：Ｎ0－机组额定出力，320Kw；n0－机组额定转速，1000r/min；ΣGD2－水机转动惯量，0.72T－m2（厂家提供）；电机转动惯量，0.14T－m2（厂家提供）；Ｔa－机组时间常数，ＴＡ－导水叶不动时间，电调0.1秒，机调0.2秒；δe－残留不衡度，一般为0.02～0.06，取0.04；Ｔc－调速系统迟滞时间，Ｔc＝ＴＡ+0.5δeＴa；ns－比转速，Ｔn－升速时间，Ｔn＝（0.9－0.00063ns）Ts；fh－水锤影响系数，查fh～σ图表得出；机组转换变化成果表Ｔs（秒）βfh关开关开60.3162790.3162791.01.050.2690520.2690521.01.040.2199981.0b、水锤升高允许值丢弃100％负荷　　　　［β］＝0.5 增加100％负荷　　　　［β］＝0.6引水系统末端最大水锤相对升高允许值　　　　［ξ］＝0.30引水系统任何位置压强不小于2m水头c、结论Ｔ关＝5秒，Ｔ开＝6秒，计算水锤满足要求。（5）、发电厂房及升压站①、防洪标准厂房洪水设计成果校核洪水位：Q（P=2.0%）=134.03m3/s洪水位：226.17m设计洪水位：Q（P=3.33%）=120.89m3/s洪水位：226.10m①、厂房、升压站布置根据地形和洪水位，确定发电厂房地面高程228.00m，主厂房平面尺寸13.74×7.74m，主厂房净高4.5m，主厂房内设一台发电机组，机组安装高程228.90m。升压站设在主厂房上游侧，平面尺寸7.74×9.00m，地面高程228.00m。生活办公用房建筑总面积需150m2，采用就近租用民房的方式。 6、水电机械、电气工程及金属结构6.1水力机械（1）、电站主要参数水库正常蓄水位356.20m前池正常相应水位346.00m前池正常消落水位344.00m水机安装高程228.90m水电站设计水头107.00m多年平均流量0.244m3/s发电引用流量0.847m3/s电站装机容量2×320Kw多年平均发电量80.91万Kwh年装机利用小时1264.22h（2）、机型选择本水电站根据上述参数，选用斜击式水轮机，型号为XJA-W-42/1×11型，配SFW320-6/740型发电机。（3）、主要机组设备机组及主要附属设备参数如下：a、水轮机型号XJA-W-42/1×11额定水头105.00m额定效率325.80Kw效率83.9%额定流量0.414m3/s额定转速1000r/minb、进水阀门型号Z941H-1.6Dg400直径400mm操作方式手电动c、调速器型号CJT-Ⅰ操作方式手电动d、主厂房起重机本工程是股份制电站，业主要求不配置起重机设备，在机组安装及检修时采用活动机杆葫芦。 （4）、辅助系统a、技术供水系统采用集中自流供水，从厂房上游山坑修筑堰堰取水，经滤水器过滤后，通过φ100主管沿线至厂房，经分叉分别向机组各需水部分供水及分配至厂房卫生用水与宿舍生活用水、消防用水部分。取水高程设在260m左右。b、排水系统厂房四周布设排水沟，厂区集水通过排水沟直接排入下游河道。厂房内的各种排水通过排水暗沟及排水管，引入闸阀坑，设暗管排至尾水坑。6.2电气工程（1）、水电站与电力系统的连接本电站装机容量为2×320kv，机组为低压出线（Ue=0.4kv）,经主变升压后与10kv系统连接。（2）、电气主接线电站的电气主接线从经济性考虑采用低压接线方式，采用一机一变的单元接线方式。升高电压侧采用单母线接线（高压侧电压等级为10kv,）出线一回，采用LGJ－50钢芯铝铰线与系统连接。结路侧和主变高压侧装设真空开关。发电机控制屏参照BKSF-72设计，采用三合一控制屏，利用空气开关进行同期并网。厂用电系统从高压侧通过一台30KVA的厂用变引出。（3）、主要电气设备及其参数a、同步发电机：2台型号：SFW320-6/740额定电流：Ie=577A额定电压：Ue=400v额定容量：p=320kw额定功率因数：cos=0.8(滞后)额定转速：n=1000r/min励磁方式：无刷励磁励磁电流：If=153.4A励磁电压：Uf=36.6V效率：η=92.9%重量：w=2420kg生产厂家：浙江省临海电机有限公司b、三合一综合控制屏：2台型号：BKSF-72额定容量：320～400kw额定电流：1000A以下结构：固定式、户内使用空气开关型号：DW15-1000/3预储能 隔离开关型号：HD13-1000/31生产厂家：杭州西湖电力电子技术有限公司c、主变压器：2台一台发电机用一台主变型号：S11-400-11±5%/0.4kv额定容量：400KVA额定电压：低压0.4kv高压11±5%绕组联接：Y.yno（Y/Y0-12）重量：1640Kg生产厂家：浙江省三变科技股份有限公司d、厂用变压器：1台型号：S9-30-10±5%/0.4KV额定容量：30KVA额定电压:低压0.4kv高压10±5%Kv绕组联接:Y.yno（Y/Y0-12）重量:355kg生产厂家：浙江省三变科技股份有限公司e、高压计量柜：1台型号：SJL-10-50/5额定电压：10KV额定电流比：50/5A生产厂家：平阳华通电器厂f、高压跌落式熔断器：12只型号：DW7-10/50-75额定电压：10KV额定电流：50A额定断流容量：上限75MVA下限10MVA重量：断路器本体（无油）135Kg油50Kgg、厂用屏：1台结构：固定式，户内使用生产厂家：杭州西湖电力电子技术有限公司H、避雷器:3只型号:Y5WS1-12.7/50系统标称电压:10kv避雷器额定电压:12.7kv8/20us5KA雷电冲击电流下残压不大于50kv（峰值） （4）、防雷接地①、防雷a、10KV防雷保护为在机组的10KV母线上装设三只氧化锌避雷器（Y5WS1-12.7/50）进行保护。b、0.4KV防雷保护为在每台发电机出线端安装三只低压阀型避雷器（FS-0.38）进行保护。c、升压站和厂房的防雷保护为在厂房旁边装设18米高独立避雷针一支。②、接地a、独立避雷针要求单独布置接地网，要求接地电阻小于等于10欧姆。b、整个电站工作接地电阻要求小于等于10欧姆。接地装置由自然接地体和人工接地体组成。自然接地体为厂房所有结构钢筋、压力钢管等，要求施工时均焊接于一体。人工接地体布置于厂房附近田中和山地中，要求与厂房有两处可靠连接。（5）、励磁①、发电机的励磁方式为无刷励磁。②、励磁装置起励方式：（a）机端残压自动起励；（b）厂用电交流电源它励。③、本励磁方式主要技术指标：（a）电压调节范围：75％～115％；（b）电压调差率：≤±10％；（c）静态电压调整率：≤±2.5％；（d）强励倍数：80％额定定子电压时≥1.6倍。（6）、测量和保护a、测量仪表(a)发电机变压器组设置的测量仪表：A、B、C三相电流表电压表频率表功率因素表有功功率表励磁电流表有功电度表无功电度表(b)线路上设置的测量仪表电压表频率表b、保护（a）、发电机设置过电压瞬时跳闸、低压过流延时跳闸和失磁跳闸保护。 （b）、空气开关自身具备的过流速断跳闸以及欠压自动跳闸。（c）、主变设置温度升高、轻瓦斯保护和短路保护。（d）、线路利用真空开关进行短路和过负荷保护。（7）、通信根据电力系统调度管理要求，电站与调度通信方式为通过程控制电话联系。（8）、同期a、同期方式（a）、利用自动准同期装置进行自动并网。（b）、利用暗灯法进行手动准同期并网。b、每台机组只能通过空气开关与系统进行自动或手动并网，真空开关只作过流保护跳闸用。6.3其他金属结构其他金属主要有进水口拦污栅、1.2×1.2方形铸铁闸门和压力钢管（管长556.11m、壁厚6mm）。 7、消防设计7.1消防总体设计方案（1）、工程布置及特征厂区在七里电站所在河流出口处，厂区布置分两大部分：生产区和非生产区。生产区主要包括：主厂房、升压站等生产设施。非生产区主要包括职工宿舍、文化福利设施、仓库等。非生产区内的建筑物布置在厂区上游一侧。（2）、消防设计的依据和原则本工程消防设计依据和原则是根据工程各建筑物火灾危险性类别，按国家水利水电行业标准《水利水电工程设计防火规范》（SDJ278-90）及其他有关规范进行。在消防设计中遵循“预防为主、防消结合”的设计原则，同时积极采用先进的防火技术，确保做到安全、方便、经济、合理。（3）、消防总体设计本工程的消防总体设计是：①、厂区各建筑物设计布置充分考虑防火安全间距和消防车道，消防车道能到达屋外主变压器场、油罐室等。②、厂区各建筑物（包括各建筑物内部结构）根据工矿企业火灾危险性类别和耐火等级要求，严格按《水利水电工程设计防火规范》SDJ278-90有关规定进行消防设计。③、本工程为小型发电工程，根据工程的特点，本着安全、经济、可靠、实用的原则，其消防主要措施采用以水消防为主，适当配置各类灭火器。④、鉴于已考虑备用消防水源，不再设置消防备用电源。火灾事故照明，疏散指示标志采用蓄电池应急作为备用电源。⑤、由于本电站为小型电站，本着经济实用原则，本工程消防系统不设置火灾自动报警装置。7.2工程消防设计（1）、各主要生产场所火灾危险性类别耐火等级各主要生产场所火灾危险性类别及耐火等级参见表7-1所列。表7-1名称火灾危险性类别耐火等级主副厂房丁二屋外主变压器场所丙二电缆道（沟）丁二机械修配厂丁三一般器材仓库丁三 （2）、主要生产场所和主要机电设备消防设计①、厂房及装配间消防设计a、根据表7-1所示发电厂各建筑物及构件均按其本身火灾危险类别及耐火等级进行设计。b、厂房内设置消火栓。厂房内设置二只消火栓，大门外设置一只消火栓。c、厂房内配置8只手提式卤代烷灭火器。d、安全疏散（a）、厂房设置两个安全出口，并直接通往屋外地面高程。（b）、安全疏散门、走道、楼梯尺寸均按规范要求进行设计。②、室外电气设备消防设计a、本工程厂房中控室外墙、主变压器生产场所距离小于15m，因此厂房中控室外墙设计为防火墙，同时将主变临厂房一侧围墙加高（与厂房同高）并按防火墙设计。b、主变压器生产场所设置集油坑，并在其附近设置灭火沙箱、沙袋和手提式卤代烷灭火器。③、室内电气设备消防设计a、水轮发电机采用厂房内消火栓灭火。b、全厂所有电力电缆、控制电缆和电线均采用阻燃型，电缆穿越楼板，隔墙的孔洞和进出屏、柜等的孔洞，均采用非燃电缆堵料严实封堵。c、10KV开关室内的电气设备布置在开柜内d、干式厂用变压器、励磁变压器室设置手提式灭火器灭火。7.3消防给水设计消防给水和技术给水共用高位水池，高位水池到厂房用Ф100水管连接。备用水源采用一台水泵从尾水池抽水，经管道泵增压后，提供消防所需的水量和水压。7.4消防电气因设有备用水源，故不再设置消防备用电源。火灾事故、照明、疏散指示标志采用蓄电池应急灯作为备用电源。厂房各主疏散通道、楼梯、安全出口处等均设置火灾事故照明及疏散指示标志。7.5主要消防设备主要消防设备有：IS125-100-315型消火泵一台；各类灭器共8只；消防器材（消防箱、消火箱、消防水枪、皮带等）2套。 8、施工组织设计8.1施工条件（1）、交通条件本工程厂址位于七里水电站所在河流七里坑出口附近,离**县40KM,由省道通往厂址，交通条件比较便利。厂址至坝址有简易道路到达，考虑公路至坝址高差，工程所需建筑材料需在坝址附近设钢丝索道运输。（2）、施工用电坝址隧洞进口、厂址、隧洞出口等施工点附近均有10千伏高压线通过。施工用电要按装50KVA变压器2台。（3）、主要建筑材料供应工程所需砂石料可在下游小溪河道内开采,所需块石可就地开采。水泥、钢材由市场供应。所需木材由当地市场采购。（4）、工程主要工程量七里水电站更新改造土建工程项目包括：拦河堰坝和引水明渠加高、压力管道土建、厂房三大部分。主要工程量有：土石方开挖：0.24万m3砼：0.092万m3钢筋制作：7T金属制安：61.10T8.2施工导流（1）、导流标准本工程拦河堰坝、引水明渠、压力管道、厂房为5级建筑物，施工期临时渡汛洪水标准为5年一遇。（2）、拦河堰坝和引水渠进口施工导流拦河堰坝和引水渠进口施工导流采用分期围堰，φ300导流底孔导流。围堰采用半包围式草土包围堰，围堰高度2米，围堰宽度1m，围堰内基坑排水采用设泵抽水排至下游。（3）、压力管道、厂区施工导流压力管道敷设在七里坑附近，局部地段地势地佳，需设草土包围堰，围堰形式同进水口。厂区离河床存在5米左右的高差，无需围堰。8.3主体工程施工（1）、拦河堰坝、引水明渠加高工程拦河堰坝原顶部老砼凿毛采用人工。加高部分砼工程，需分块浇筑。在左岸缓坡地上设一台0.4m3 砼拌和机，负责成品砼拌和，由双胶轮车运送砼，人工铁锹入仓浇筑。引水明渠清理采用人工，加高预制砖砌筑采用人工，迎水侧砂浆抹面宜采用人工。（2）、压力管道施工压力管道基础土方开挖采用人工，石方开挖采用手持式风钻造孔，炸药爆破。明钢管安装采用钢丝索道运输，人工焊接；镇支墩砼工程在厂区设0.4m3砼拌和机拌砼，卷扬机、砼罐输送入仓，人工振捣。（3）、发电厂房施工基础土方开挖由0.5m3挖掘机挖装，拖拉机运输出碴。石方开挖采用手持风钻钻孔，炸药爆破。砼浇筑在附近布置0.4m3砼拌和机拌砼。双胶轮车运送入仓，人工振捣。8.4施工总体布置（1）、对外交通本工程所在地交通条件较好，厂区有省级公路到达。厂址至坝址有简易道路到达，考虑公路至坝址高差，工程所需建筑材料需在坝址附近设钢丝索道运输。（2）、施工总体布置①、坝区施工布置拌和机、砂石料场、水泥仓库、其他附属设施和生活区均布置在左坝头附近地势较平缓的山坡上。②、厂区施工布置厂区根据地形条件布置生活设施、空压站、拌和系统等辅助设施。施工所需的临时房屋建筑办公生活用房300m2施工辅助企业200m2各类仓库100m2办公生活用房采用租赁民房的方式进行解决，其他临时建筑采用临时租赁山地搭设工棚。8.5施工总进度本工程施工总进度为8个月。计划2012年10月开工至2013年5月完工。其控制工期工程为压力管道工程。 施工总进度计划横道图序号项目名称单位数量2012201310111212345一施工准备1场内交通项12临设、料场搭建项1二建筑工程1拦河堰坝、引水明渠加高工程项12压力管道开挖项13镇支墩砼浇筑项14厂房工程项15升压站工程项1三机电设备及安装项1四金属结构制作及安装项1五工程扫尾项1 9、土地处理和工程永久占地9.1土地处理范围和实物指标七里水电站所在地山高坡陡，旱地零星分散，坝址处无居民居住。本次更新改造，水库大坝加高仅50cm，且坝体本身为低堰坝，仅淹及河床本身，所以不存在水库淹没范围；压力管道布置采用明钢管敷设和暗管埋设相结合模式，明管段占用土地303.96m2；厂房、升压站占用土地176.00m2；弃碴场占用土地800m2。具体见下表。表9-1占用土地类型表序号名称面积（m2）土地类型1压力管线303.96林地2厂房及升压站176.00林地3弃碴场800草地9.2土地处理和征用、补偿投资费用占用土地均为农村集体土地，以租代征形式。费用不列入工程投资概算。9.3工程永久占地本工程永久占地包括压力管道和厂址工程占地，共计面积479.96m2。工程管理范围依有关规定及规程确定。 10、环境保护设计10.1设计依据1、环境保护设计依据及规范（1）《中华人民共和国环境保护法》；（2）、《中华人民共和国水污染防治法》；（3）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》；（4）《中华人民共和国水土保持法》及其《实施条例》、《浙江省实施〈中华人民共和国水土保持法〉办法》；（5）《浙江省水土流失防治费、水土保持设施补偿费征收和使用管理办法》及《丽水地区实施〈浙江省水土流失防治费、水土保持设施补偿费征收和使用管理办法〉细则》。（6）、《开发建设项目水土保持方案技术规范》（SL204—98）；（7）、《水土保持综合治理技术规范》（GB/T16453.1～16453.6—1996）；（8）、《室外排水设计规范》（GBJ14—87）；（9）、《污水综合排放标准》（GB8978—1996）；（10）、《建筑施工场所噪声限值》（GB12523—90）；（11）、《环境空气质量标准》（GB3095—1996）。2、环境保护目标（1）保护区内河流水质达到地表水功能Ⅱ类水质要求。（2）工程施工期间周围村庄噪音符合GB3096-93标准中Ⅰ类区标；（3）山塘富营养化指标总氮、总磷控制在贫～中水平。（4）不影响保护区范围内各用水对象的水量和用水水质要求。（5）保护建设工程区域内的生态系统平衡。10．2环境措施设计1、水环境保护电站有一无调节水库，工程主要任务是发电，从环境保护角度考虑，工程兴建后对水质的保护是重要的。目前库区流域水质状况良好，达到国家Ⅱ类地面水质量标准，堰址以上流域无严重的水污染源，水质污染源主要还是农田施肥等因素引起的，但从长远考虑，随着库周地区经济的发展，必将引起污染物排放量增加，因此必须制定水污染防治措施，严格控制在库区上游兴建有污染的乡镇工业，做到经济建设与环境保护同步协调发展。同时应加强附近居民的环保知识宣传教育，提倡科学合理地施肥，多施有机肥，可减少化肥的气氮、磷流失，鼓励使用无磷洗涤剂，减少磷对水体的排放；库周地区要做好封山育林工作，以减少水土流失。2、施工期环境保护 （1）施工弃碴处理水电站工程施工期间，预计约有2000m3的弃碴总量，这些石碴若不加以处理，裸露于荒野，势必引起水土流失，河道貌岸然淤塞，影响环境，弃碴地点主要设在厂区附近，共设1个弃碴场，面积分别为600m2。碴场外缘设干砌块石挡墙，碴场周边修建排水沟，表面覆盖30-50cm植被土，播撒种子绿化。在弃碴过程中要尽量减少对林地的压损。（2）施工废污水处理施工现场的机修车间，必须设置隔油池，对机修废油进行净化处理。生活污水处理：生活污水采用活性去污法处理，主要对炭水化合物、合成洗涤剂、脂肪蛋白质及其分解产物等进行处理。施工期间产生的粪便，在施工集中区堰址、厂址附近建厕所和化粪池各一个。（3）绿化设计施工结束后，对区域内所有的临时设施进行清理，拆除遗留建筑物。重新刨松被压实的土壤，弃碴场地覆盖耕填土30～50cm，撒播草籽或种填草皮等，控制水土流失，厂区绿化种植雪松、水杉、广玉、桂花等园林绿化学家树种，美化厂区景色。新建的对外公路及施工公路外边种植行道树，巩固路基，保持水土，防风防尘，美化环境。（4）施工噪声施工噪声主要是自卸汽车、挖掘机、装载机、推土机、拌和机、空压机、筛分机等设备以及砼系系统操作和辅助企业加工生产等，这些设备运行及生产活动产生的噪声级都较高，噪声级一般在80～100dB之间。工程施工区附近无村庄，施工作业产生的噪声不会影响居民生产生活。（5）环境空气保护工程施工对空气环境的影响主要有两个方面。一是：运输车辆等主要施工器械排放的废气，为解决这一问题，应选择符合国家有关卫生标准的施工机械和运输工具。二是：土石方开挖、平整场地时的扬尘及石粉粉末，解决这一问题，因在无雨日的早、中、晚进行洒水保护，施工人员应佩带防尘口罩等进行防护处理。10．3环境监测本工程位于山区，工程建设区域生态环境及水质、大气、噪声等各项环境因素现状情况较好，工程建成后，不存在污染水源，当地的环境状况不会有大的改变。且本工程水库没有供水功能，对山塘水质没有特殊要求，帮本次环保设计拟不进行运行期环境监测。考虑施工期坝址和厂房下游水质受影响，可在施工高峰期布置水质监测，监测指标为SS、DO、高锰酸盐指数、COD、BOD5、石油类。 10．4环保、水保投资七里水电站更新改造工程的建设，对环境无较大的影响，考虑到还存在的局部影响环保投资估计1.50万元。水保投资，发电厂房及升压站占地357.14m2，压力管道占地303.96m2，弃碴场占地600m2，占地指标为林地和草地，水土保持补偿费按2.0元/m2收取，共计水土保持补偿费0.25万元。干砌石挡墙工程量300m3，按单价150元/m3计算，工程措施投资4.5万元；绿化草仔投资按2元/m2计算，弃碴场面积600m2，植物措施投资0.12万元。共计水保方案投资估算为4.87万元。10．5结论七里水电站技更新改造工程建设对环境的影响是局部的、次要的，主要影响是施工期间的“废水、废气、废碴”，经过妥善处理将影响降到最低。七里水电站更新改造工程建设从环境保护方面来看是可行的。 11、工程管理设计11.1管理机构根据本工程的性质及规模，按照《水利工程管理单位编制员试行标准》（SLJ705-80）及《浙江省水利水电基本建设工程设计概算编制细则》拟定管理机构的组成和人员编制。因七里水电站为股份制形式，电站管理机构尽量从简，充分发挥管理人员的积极因素。拟定电站管理和运行人员编制为5人，其中电站生产人员4人，工程管理和经营人员1人。本工程永久性管理用房为办公用房及生活、文件、福利用房，建筑面积150m2,均采用租赁民房形式解决。11.2管理办法（1）、工程管理办法本工程管理机构应贯彻执行国家的各项方针政策和上级主管部门的指示，掌握本工程规划、设计、施工、运行管理的有关资料和文件，建立健全工程管理档案，定期进行观测、检查、养护维修，随时掌握工程建筑物动态，消除工程缺陷；及时做好水文测报工作，配合主管部门做好汛期防汛工作，同时，充分合理地利用水资源，开展多种经营，做好水质监测及环境保护工作。管理人员应做到定人定岗，职责分明，对工程管理应不断积累资料，及时分析整理，总结经验，不断提高管理水平。在施工期和运行期应做好工程监测工作，通过监测资料反馈，以便及时发现问题，检查设计的合理性及评价施工质量，防止意外事故的发生。欲进行成功的监测，必须建立有效的组织和相应的规章制度，及时对管理人员和监测人员进行培训，要有正确的监测资料，可靠的仪器系统，正确的埋设工艺，同时对所有资料应及时地整理与分析。（2）工程管理范围和保护范围根据《浙江省实施<中华人民共和国水法>办法》，确定本工程管理范围。由于工程位于山区，土地资源紧张，在划定工程管理范围时，应依法办理土地征用手续。①、管理范围：a、在坝区以拦河坝两端外50m，以及拦河坝上下游50m地带的坝区管理范围。b、厂区以主副主厂及升压站轮廓线外50m地带的管理范围。c、引水明渠、压力明管等部以轮廓线外50m地带的管理范围。②、保护范围本工程在管理范围以外50m地带的保护范围。在划定的保护范围内，禁止进行爆破、打井、采石、取土等危害工程安全的活动。个别确需要进行作用的活动，应征得管理部门许可后才能进行。 12、劳动安全与卫生12.1工程概况七里水电站采用引水式开发，是一座引水式电站，开发以发电为单一任务，电站装机规模为630KW。枢纽由建筑物拦河堰坝、引水明渠、前池、压力管道、电站厂房及升压站等建筑物组成。12.2设计中采用的主要标准、规范（1）、水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范（DL5061-1996）（2）、工程建设标准强制性条文（电力工程部分）（建标[2000]241号）（3）、水电站厂房设计规范（SD335-89）（4）、水力发电厂厂房采暖通风与空气调节设计规程（DL/T5165-2002）（5）、水力发电厂机电设计技术规范（试行）（SDJ173-85）（6）、水利水电工程防火规范（SDJ278-90）（7）、钢制压力容器（GB150-98）（8）、起重机安全规范（GB6067-85）（9）、工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002）（10）、工作场所有害因素职业接触限值（GBZ2-2002）（11）、工业企业噪音控制设计规范（GBJ87-85）（12）、生产设备安全卫生设计总则（GB50-83）（13）、机械设备防护罩安全要求（GB81-96）（14）、安全电压（GB3805-83）（15）、水力发电厂继电保护设计导则（DL/T5177-2003）（16）、《水力发电厂过电压保护和绝缘配合技术导则》(DL/T5090-1999)（17）、《交流电气设备的接地》(DL/T621-1997)（18）、《水力发电厂接地设计导则》(DL/T5091-1999)（19）、劳动部劳字[1988]48号文《关于生产性建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定》（20）、劳动部安字[1992]1号文《建设项目(工程)职业安全卫生设施和技术措施验收办法》（21）、电力工业部水电水利规划设计总院文件一一水电规设[1997]0014号“关于在编制可行性研究报告时增加《劳动安全与工业卫生》篇的通知”设计采用的标准、规范将不限于上列内容并按最新版本执行。 12.3劳动安全设计（1）、防火、防爆①、防火电站的防火设计按《水利水电工程设计防火规范》(SDJ278-90)，同时参照《建筑设计防火规范》(GBJ16-87，2001版)等相关规范进行设计。主要对象为水轮发电机，采用厂房内消火栓消火，其它电气设备配置适量推车灭火器和手提式灭火器。并配了相应推车式泡沫灭火器、手提式灭火器、砂箱和防毒面具等消防设施。②、防爆主变压器设有向下的泄压装置。压力容器的设计、制造均符合《压力容器安全技术监察规程》和GB150《钢制压力容器》的有关规定。（2）、防电气伤害A、电站的所有电气设备的绝缘水平，均满足国家现行的有关标准要求。B、所有配电装置的安全净距均符合国家和行业颁布的有关现行标准。C、低压电力网采用TN-S系统供电。D、发电机主引出线及其中性点引出线均采用共箱母线，其外壳的防护等级不低于IP5X。E、断路器、隔离开关及接地开关之间设有电气和机械联锁，或机械闭锁装置以防人身触电伤害事故。F、事故照明的设计将按照《水力发电厂机电设计技术规范(试行)》SDJ173-1985的有关规定进行。G、电站内装有避雷线构架上照明灯电源线的敷设，均符合过电压保护规程的有关要求。电源线选用带金属外皮的电缆，金属外皮与接地网可靠连接。H、过电压保护符合《水力发电厂过电压保护和绝缘配合设计技术导则》(DL/T5090-1999)的要求；电力设备及有关金属构架需要接地的部分符合《交流电气装置的接地》(DL/T621-1997)和《水力发电厂接地设计技术导则》(DL/T5091-1999)的规定。电站设有接地网，接地电阻暂按R≤10Ω进行设计。I、共箱母线外壳以及所有可能产生感应电压的电气设备外壳和构架，均进行可靠接地，使正常运行时的最大感应电压限制在安全范围以内。J、电气设备外壳和发热钢构在正常运行中的最高温升，运行人员易触及的部位不应大于30K；运行人员不易触及的部位不应大于40K；运行人员不触及的部位不应大于65K，并应设有明显的安全标志。（3）防机械伤害、防坠落伤害①.防机械伤害A、机械设备的选用、安装、运行符合下列有关标准规定：《生产设备安全卫生设备总则》(GB50－83)；《机械保护安全距离》(GB122－95)；《机械保护罩安全要求》(GB81－96)； 《防护屏安全要求》(GB81－97)。B、水轮发电机组、水泵、机修设备等转动运行的机械设备均放置在单独的房间内，对旋转部件加设相应的防护罩或防护栏。②、防坠落伤害厂内集水井进人孔盖板，揭开时设护栏及标志。（4）、防洪、防淹①、为保证水轮机安全经济运行，经常或定期监测水轮机有关水力参数，本电站设置全厂性监测仪表和机组常规监测仪表。②、电站泄洪建筑物设有导流洞及溢洪道等。为确保电站安全，所有闸阀的启闭操作要求绝对可靠并定期维护检查，供电均采用两个独立电源供电。③、厂区地面设有自流排水系统，防止雨水进入厂房。（5）、施工期安全“百年大计，安全第一”，施工人员在工程建设期应做好安全防范。①、在工程建设区附近，布置安全警示牌并注明标语，防止闲杂人等进入施工现场；②、施工作业人员，注意佩戴安全帽，注意防护岩体剥落，飞石，土体滑坡，注意机械作业安全；③、在爆破作业过程前，应做好安全检查工作，使用正确的导爆方法，爆破要求采用导爆管进行导爆；④、高空作业时，应对脚手架进行牢固性检查，脚手架要求采用钢管架；⑤、大堰灌砌石作业，应做好砌筑工人与运输工人的良好衔接，施工有序。⑥、施工人员不允许酒后作业，并防止一些其他的安全事故。12.4工业卫生设计（1）、防噪声及防振动①、电站主要工作场所噪声限制值（A声级）如表12-1表12-1噪声限制值表序号工作场所噪声限制值（dB）1中控室、通信值班室、试验室602配电盘室、继电保护盘室、通信设备室703安装场层、水轮发电机进人孔上方1m处≤85注：对空气压缩系统安全阀动作、高压断路器动作等情况，允许短时超过85dB，但小于115dB。②、电站水轮发电机组，水泵、机修设备等是厂房的噪声及振动源，设计将采取各种防噪声、防振动措施。③、为减少通风空调设备本身的振动及噪声对厂房主要工作场所的影响，工作场所的通风机均采用低噪声风机。④、斜 击式水轮机运行时会产生较大噪音。选择性能较优的机组，采取必要的隔音措施，保证机组但噪声在规定的范围内，机组在不同工况的振动值及相应的噪声值，见表12-2和表12-3。表12-2主要设备噪声限制值设备（房间）名称测量部位噪声限制值（dB）水轮机距水轮机机坑里衬1m处<90发电机距发电机盖板1m处<80表12-3主要设备振动允许值序号项目额定转速(85.7r/min)允许值（小于）1水轮机轴（相对摆度）0.05mm/m2发电机机架垂直振动（双幅值）0.08mm/m3发电机机架水平振动（双幅值）0.12mm/m4发电机定子铁芯水平双幅振动0.03mm/m⑤、空气压缩机、水泵、机修设备等设备布置在专门房间内，可减少噪声扩散。发电机进人孔和发电机吊孔均设有盖板，能有效隔音，使安装场层和运行层噪声有较大幅度减小。⑥、在平时巡视期间，运行人员去高噪声区(如水轮机管形座内、发电机灯泡体内)应配带护耳器等临时隔音防护措施。（2）温度和湿度的控制按照中华人民共和国经济贸易委员会发布的《水力发电厂厂房采暖通风与空气调节设计规程》（DL/T5165－2002），第5.1.1条、第5.1.2、第5.1.3条的有关规定，电站厂房通风空调系统的室内设计参数即厂房各区域的温度、湿度控制在下表12-4规定的标准内：表12-4厂房各区域温度、湿度控制表位置夏季冬季温度℃相对湿度%温度℃发电机层[30[75≥10水轮机层[30[80≥8电气间[30[7510~12中控室[28[7018~20（3）、采光与照明①、室内外将采用天然采光与人工照明相结合的方式。②、照明系统将采用正常照明、事故照明、疏散指示照明及直流长明灯照明等几种方式。③、各主要交通路口、楼梯口均设置火灾事故照明及疏散指示照明。④、各类工作场所最低照度按照《水力发电厂照明设计规范》DL/T5140-2001的有关规定进行设计。 （4）、防尘、防污、防腐蚀、防毒①、防尘电站发电的工艺过程本身不产生粉尘，电站处在非风沙地区，厂区周围植被良好，周围环境也无“粉尘”的工矿企业。水轮发电机组制动装置采用无粉尘制动器，减轻了粉尘污染程度。组合式空调机均设有过滤段，可有效的防止空气中的灰尘送入厂房中。②、防污主变压器事故排油设置了专门的公共集油井，可防止油体污染下游。③、防腐蚀所有管道、阀门、各种钢支架均按规程规定刷漆防锈。为防止水管结露，对电站供水设备层的明敷供排水管外表面包扎绝热层。露出地面的电缆埋管及接地带将采取热镀锌件、涂漆等防腐蚀措施。④、防毒为防止电缆发生火灾时产生大量的有害气体，电站控制电缆均采用阻燃型的低烟、低卤型电缆。根据《水利水电工程设计防火规范》(SDJ278-90)及《水力发电厂厂房采暖通风和空气调节设计技术规定》(SDJQ1-84)的规定,进行了全厂的事故排烟设计。（5）、安全卫生设施①、电站生产辅助用室设在厂区附近的生活区，在厂房内设有休息室、卫生间、交接班室等，能满足运行人员生产、生活的需要。②、电站将设专门的安全与卫生管理部门，负责安全卫生方面的宣传教育及专门归口管理。该部门管理人员按职工总人数的5‰配置，计1人。编入电站安技科。③、配置必要的声级计，温度、湿度计，照度计，振动测量仪，电磁场测量;微波漏能测量仪等仪器、仪表，对电站各场所进行监测。 13、设计概算13.1编制说明（1）、编制依据①、浙江省水利水电工程设计概（预）算编制规定（2010年版）②、浙江省水利水电建筑工程预算定额（2010年版）③、浙江省水利水电安装工程预算定额（2010年版）④、浙江省水利水电工程施工机械台班费预算定额（2010年版）⑤、其他有关定额及文件（2）、基础单价①、人工工资：按国家及浙江省现行有关规定计取：不分工程类别和施工企业等级，均为47.86元/工日。②、施工用风、水、电单价电价：施工用电按电网供电考虑，电价为0.85元/kw.h。风价：采用简化法计算，风价为0.152元/m3。水价：采用简化法计算，水价为0.782元/m3。③、主要材料计算价格进入直接费的水泥预算价限价300元/吨；钢材预算价限价3000元/吨；外购砂、碎石、块石、料石等预算价限价60元/m3，与当地市场价之间的价差在其他费用部分补差。木材、柴油、汽油、炸药等其他材料：执行当地2012年6月市场价。（3）、建筑工程、机电设备及安装工程概算编制①、主体建筑工程和施工导流等单价根据（2010）《浙江省水利水电建筑工程预算定额》，结合施工组织设计提供的施工方法分析计算。以上单价分析计算中均按《浙江省水利水电工程设计概（预）算编制规定》(2010)计取了各项费用（包括措施费、间接费、企业利润及税金）。②、机电设备价格设备安装工程执行浙江省水利水电安装工程预算定额（2010年版）。本工程主要机电设备如水轮机、发电机等价格按厂家报价计列：其他机电设备价格依据最新价格资料计列。装置性材料按市场价计入，一般材料按定额规定的预算价格综合计算。设备运杂费按3.5%，安装费按8％计列。（4）、费用标准工程单价的组成，包括直接费、间接费、企业利润和税金四项。工程类别为四 类工程。A、直接费直接费包括直接工程费、措施费直接工程费包括人工费、材料费、施工机械使用费措施费包括施工环境保护费、文明施工费、冬季施工增加费、夜间施工增加费、小型临时设施费、进退场费和其它。B、间接费间接费=直接费×间接费费率C、利润利润率不分建筑工程和安装工程，均以直接费与间接费之和为计算基数，一类工程取7%，二类工程取6%，三类工程取5%。D、税金税金=（直接费+间接费+利润）×税金费率（5）、临时工程施工交通、施工序建等按施工组织设计资料编制。其他临时工程按建安工作量的2.5%计取。（6）、预备费基本预备费按一至五部分投资之和的5%计取，价差预备费按国家计委“计投资（1999）1340号”文件年物价指数取为零。（8）、建设期贷款利息水电站工程建设资金按30%银行贷款计算建设期贷款利息，其贷款利息按现行银行利率计算。13.2概算表（1）、概算汇总表表一、总概算表表二、第一部分建筑工程概算表表三、第二部分机电设备及安装工程概算表表四、第三部分金属结构设备及安装工程概算表表五、第四部分临时工程概算表表六、第五部分独立费用概算表 总概算表单位：元编号序号工程或费用名称建安工程量设备购置用设备安装费独立费用总值1Ⅰ工程部分2第一部分建筑工程8054238054233第二部分机电设备及安装工程9429747296810159424第三部分金属结构设备及安装工程378199292334074325第四部分临时工程47296472966第五部分独立费用3188483188487一至五部分合计25949418预备费9基本预备费（5%）12974710价差预备费11建设期融资利息7619312送出工程45000013静态总投资317468814总投资325088115Ⅱ淹没或场地征用部分16第一部分山塘淹没处理补偿费17第二部分建设及施工场地征用费18预备费19基本预备费（5%）20价差预备费21建设期融资利息22静态总投资23总投资24Ⅲ工程总投资合计25静态总投资317468826工程总投资325088127 第一部分建筑工程概算表单位：元序号工程或费用名称单位数量单价合价一建筑工程8054231拦河堰坝、引水明渠加高工程2002991.1明渠清淤项110000100001.1土方开挖m35013.976991.2石方开挖m35047.5423771.3M10砂浆砌筑水泥预制砖m3320351.211123871.41：2水泥砂浆抹面厚2cmm280014.08112641.5渠首C20砼m350514.21257111.6钢筋制安t26597.57131951.7原堰坝顶部凿毛项110000100001.8C20砼坝身加高m310466.6246661.9细部结构项110000100002压力钢管工程4609592.1压力管道土方开挖m3100013.97139702.2压力管道石方开挖m3100047.54475402.3镇支墩基础石方开挖m3100106.23106232.4镇支墩砼C20m3100466.62466622.5埋管垫层砼C10m3100385.37385372.6埋管外包砼C20m3580466.622706402.7钢筋制安t56597.57329883发电厂房和升压站工程1245213.1厂房基础土方开挖m310013.9713973.2厂房基础石方开挖m310047.5447543.3厂房基础砼C20埋石（20％）m380396.35317083.4钢筋制安t16597.5765983.5发电厂房建筑m271.52700500643.6下游尾水渠项110000100003.7升压站围墙项110000100003.8升压站电杆柱基础和电缆沟项110000100004其他建筑工程（1～3的2.5％）项119644 第二部分机电设备安装概算表单位：元序号工程或费用名称单位数量价值单价设备费安装费二机电设备及安装工程942974729681发电设备及安装工程685170529601.1水轮机设备及安装37881029280XJA-W-42/1×11台280000160000闸阀Z941H-1.6Dg400台250000100000调速器CJT-Ⅰ台253000106000小计366000运杂费3.5%12810安装费8%292801.2发电机设备及安装30636023680SFW320-6/740台283000166000三合一控制屏台260000120000厂用屏台11000010000小计296000运杂费3.5%10360安装费8%236802主变及厂用变设备及安装1117808640主变压器台19000090000厂用变台11800018000小计108000运杂费3.5%3780安装费8%86403其他电气设备1160248968高压计量柜SJL-10-50/5台11500015000跌落式熔断器DW7-10/50-75只12300036000避雷器Y5WS1-12.7/50只310003000铝排Kg300236900电气材料41000接地钢材T2510010200小计112100运杂费3.5%3924安装费8%89684其他设备300002400 第三部分金属结构设备及安装概算表单位：元序号工程或费用名称单位数量价值单价设备费安装费三金属结构设备及安装工程37819929233拦污栅T151005100铸铁闸门扇15000050000钢管A3T58.105100296310消防、生活用水管T180008000其他金属结构6000小计365410运杂费3.5%12789安装费8%29233第四部分临时工程概算表单位：元序号工程或费用名称单位数量单价合价1导流工程粘土草袋围堰m310086.428642小计86422房屋建筑工程仓库及施工辅助企业用房m23007522500办公、生活、文化福利建筑3005015000小计375003其他临时工程(1～2×2.5%)11544合计47296 第五部分独立费用概算表单位：元序号工程或费用名称单位数量单价合价一建设单位管理费1051481建设单位开办费(建安量2%)400962建设单位经常费200003监理人员经常费(建安量1.5%)300524联合试运转费台110000100005项目管理费5000二生产及管理单位准备费600001提前进厂费200002管理人员培训费150003备品备件购置费100004工器具、生产家具购置费100005管理人员用具购置费5000三勘测设计费800001科研费50002勘测设计费75000四其他737001水土保持及环境保护费用637002定额编制管理费50003供电贴费5000五合计318848 14、经济评价本电站是以单一发电为目的的工程项目，电站装机容量为640kw，年平均发电量80.91万kw.h。项目按照国家计划委员会、建设部、水利部颁发的规范、规程，以国家现行财税制度为依据结合本工程具体情况进行财务评价和国民经济评价。14.1基本依据1、工程效益电站装机容量640kw，年平均发电量80.91万kw.h。2、规范标准根据本电站规模，项目按照国家计划委员会、建设部发布的《建设项目经济评价方法与参数》（第二版）、水规总院颁发的《水电建设项目财务经济评价暂行规定》（试行），并参照水利部发布的《小水电建设项目经济评价规程》（SL16—95），以国家现行财税制度为依据结合本工程具体情况进行财务评价和国民经济评价。14.2资金筹措与效益分析1、工程投资与资金筹措固定资产投资：本工程电站静态投资为317.47万元。工程建设期为8个月，生产期20年，故计算期按21年。根据国家规定和贷款条件，业主在项目建设时必须注入一定量的资本金。本项目资本金按固定资产投资的50%计，其余资金从银行借贷。2、基础数据（1）上网电量上网电量为80.91万kw.h，考虑电网线损失及厂用电量等因素，根据《小水电建设项目经济法评价规程（SL16—95）》，ή值取用5.5%，则实际年上网电量76.46万kw.h。3、财务分析：（1）发电收入（B）：年发电量：80.91万度，其中：峰电47.20万度，谷电33.71万度。发电收入：B=0.945×[47.20×0.545+33.71×0.275]=33.07万元（2）年运行费用C：年运行费用包括大修理费、工资、福利、材料费及其它办公费用，约为静态总投资的1.5%。即运行费用：C=317.47×1.5%=4.76万元(3)有关规费G：有关规费主要包括水资源费。目前80.91×0.01=0.81万元（4）税金T：根据本县现行实际情况，税率为8% T=33.07×0.08=2.65万元（5）基本折旧D：D=3.5%×90%×317.47=10.00万元（6）财务内部收益率：FIRR==33.07-4.76-0.81-2.65)=7.83%<10%（7）固定资产投资贷款还期Pd:由于本项目为业主负责制，其资金筹集为个人集资和银行贷款。银行贷款比重初定50%，贷款额为158.73万元，贷款利率则按目前银行对小水电贷款五年期利率6‰，年利率6‰×12=7.2%计算。利润还贷因子0.95，根据先还贷，后留利的原则，年还贷资金为年收益扣除年运行费用、规费，还贷款23.61万元。Pd===10.52年（8）国民经济评价经济内部收益率：EIRR==(33.07-4.76-0.81)=8.66%<12%（9）综合结论由以上计算分析：其财务内部收益为7.83%，小于规程要求的10%，国民经济评价中的经济收益率为8.66%，小于规程要求的12%。因此本工程经济效益差。（10）财务投入与产出平衡计算考虑贷款年利息7.2%，按50％贷款158.73万计算，本资不计息，财务动态平衡分析计算见下表。财务投资与产出平衡计算表年还贷款能力（万元）年末利息年末贷款本金加年利（万元）年末结算金额（万元）备注施工期158.73运行期第一年23.6111.43170.16146.55第二年23.6110.55157.10133.49第三年23.619.61143.10119.49第四年23.618.60128.09104.48第五年23.617.52112.0188.40第六年23.616.3694.7671.15第七年23.615.1276.2852.67第八年23.613.7956.4632.85第九年23.612.3635.2111.60第十年23.610.8412.440.00'