2X500KW華榮水電站可研報告.doc

易讀文庫華榮水電站工程特性表序 號 及 名 稱單位數(shù)量備 注一、水文1、流域面積 壩址以上km27372、利用的水文系列年限年373、多年平均徑流量億m37.174、代表性流量及下游水位 多年平均流量m3/s22.71 大壩設(shè)計洪水流量m3/s2245相應(yīng)下游水位m224.55壩下游 大壩校核洪水流量m3/s3290相應(yīng)下游水位m226.20壩下游設(shè)計發(fā)電尾水位m219.5二、水庫 1、 水庫水位 校核洪水位m228.12 設(shè)計洪水位m226.30華榮水電站工程特性表序 號 及 名 稱單位數(shù)量備 注 正常蓄水位m225.02、 正常蓄水位水庫面積萬m28.43、回水長度Km1.28P=0.5%4、正常水庫容積萬m313.5三、工程效益指標(biāo)1、設(shè)計發(fā)電流量m3/s33.22、發(fā)電裝機容量KW10003、設(shè)計凈水頭m3.94、保證出力KW357P=80%5、多年平均發(fā)電量萬kWh6266、年利用小時H33127、發(fā)電收入萬元190.3四、主要建筑物及設(shè)備1、 壩 型式砼重力壩 地質(zhì)特性灰綠色砂質(zhì)板巖 非壩頂高程m229.2溢流壩頂高程m220.1 最大壩高m13.5華榮水電站工程特性表序 號 及 名 稱單位數(shù)量備 注壩頂長度m120.5溢流堰頂長度m90溢流壩底寬m11.4消能方式底流閘門扇9105自動翻板閘門2、進(jìn)水口形式壩身取水底部高程m220.6閘門結(jié)構(gòu)平板鋼閘門閘門形式尺寸及數(shù)量寬高（m）5.52.33扇3、發(fā)電廠房 結(jié)構(gòu)形式河床地面式 主廠房尺寸長寬高（m）27.512.510.8m 發(fā)電機層地面高程m226.200機組安裝高程m220.845 水輪機層地面高程m222.4007、升壓站 形式戶外布置 尺寸長寬（m）106 地面高程m226.58、主要機電設(shè)備華榮水電站工程特性表序 號 及 名 稱單位數(shù)量備 注（1）水輪機 臺數(shù)臺2 型號ZD536-LH-200 單機額定容量kW552 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分187.5 額定水頭m3.9 額定流量m3/s16.6（2）發(fā)電機 臺數(shù)臺2型號SF500-32/2600單機容量kW500 電壓kV0.4 功率因子0.8（3）起重機 臺 數(shù)臺1 型 號電動單梁橋式LD型A5級10t（4）主變 型號S11-1250/10.5 臺數(shù)1 單臺容量kvA1250電壓kV10.55%/0.4（5）輸電線路 電壓等級kV10 輸電目的地九溪江-桐木溪線路華榮水電站工程特性表序 號 及 名 稱單位數(shù)量備 注 輸電距離Km3.09、永久房屋面積 m2300五、施工1、主體工程總量 土石方m313910 砼及鋼筋砼m35594 漿砌石m32120鋼筋制安工程T712、主要建筑材料 木材m351.9 水泥T1814.7 鋼材(含鋼筋)T129.4 河砂m33628.4 塊、卵石m36820炸藥T2.33、所需勞動力 總工時工時758814、施工電源村用10kV線路5、對外交通公 路華榮水電站工程特性表序 號 及 名 稱單位數(shù)量備 注 距離Km50溆浦縣城6、施工期限月13六、淹沒損失及施工征地1、占用水田畝32、占用旱土畝13、占用林地畝03、占用荒山畝5七、經(jīng)濟指標(biāo)1、總投資萬元1259.46動態(tài) 建筑工程萬元473.7 機電設(shè)備及安裝萬元471 金屬結(jié)構(gòu)萬元27.85 占地淹沒補償萬元42.48 臨時工程萬元24.93 其 他萬元26.0預(yù)備費萬元55.52 建設(shè)期貸款利息萬元28.02、水電站經(jīng)濟指標(biāo) 單位千瓦投資元/kW6664 單位電能投資元/kWh1.94 年運行費用萬元29.4華榮水電站工程特性表序 號 及 名 稱單位數(shù)量備 注 綜合電價元/kWh0.32 年售電收入萬元190.33、財務(wù)指標(biāo) 經(jīng)濟內(nèi)部收益率%20 財務(wù)內(nèi)部收益率%12 靜態(tài)投資回收期年9.41 綜合說明1.1 緒 言華榮水電站位于溆水二都河上游，壩址處于九溪江鄉(xiāng)華榮村。地理座標(biāo)為東經(jīng)11037，北緯2738，距九溪江鄉(xiāng)政府不到1km，距溆浦縣城50km，葛竹坪至溆浦縣城公路從電站通過，交通十分便利。原華榮電站裝機50kw，大壩控制集雨面積737km2，正常蓄水位為223.0m，正常發(fā)電尾水位為220.0m，引用流量2.6m3/s水電工程主要有大壩、渠道、前池和廠房構(gòu)成。原華榮水電站修建于60年代，于80年代末被毀。為充分利用水資源，增加經(jīng)濟與社會效益。本次對原華榮電站進(jìn)行改造，在原渠道進(jìn)口處修建大壩，廢棄原有大壩和渠道，廠房布置在大壩左岸，電站為河床式水電站。增加2.5m水頭，安裝2臺500kw軸流式水輪發(fā)電機組。設(shè)計估算投資1259.46萬元。華榮水電站是溆水二都河水能梯級的第七級電站，在其上游有正在開發(fā)的栗樹灣水電站（23200kW），下游有已開發(fā)的小山陽水電站（24000kW）。我室對該項目進(jìn)行認(rèn)真的規(guī)劃，查閱大量資料，確定其裝機規(guī)模與開發(fā)前景。目前選擇開發(fā)交通便利的華榮水電站資源條件已經(jīng)成熟，符合流域開發(fā)規(guī)劃。近年來，溆浦小水電開發(fā)取得了可喜的成績，以股份制、合伙制形式開發(fā)建設(shè)了中聯(lián)（2400kW）、巖屋口（2400kW）、新橋二級（3800kW）、銀珍（26300kW）、魚米灘（34000kW）、步鰲（31600kW）、洞坪（3500kW）、頓腳水（3320kW）、金星（2320kW）、金垅（2400kW）、林果（3800kW）、吊巖洞（21600kW）、梁家洞（21000kW）、金橋（22200kW）、陽橋（21800kW）、中林3級（3630kW）、紅嶺（2500kW）、栗山（21000kW）、九溪江（31600kW）、小山陽（24000kW）、金溪（21600kW）、等多座水電站，在建的水電工程有梧桐（23200kW）、朱溪（25000kW）、統(tǒng)溪河（22500kW）、栗樹灣(23200kW)、大興（23600kW）等多處水電工程。水電開發(fā)進(jìn)入前所未有的發(fā)展階段，華榮水電站是在這種形勢下，涌現(xiàn)出的又一座股份制形式開發(fā)建設(shè)的項目，由縣內(nèi)有經(jīng)濟實力的個人組織資金興建。受華榮水電站項目負(fù)責(zé)人彭代英的委托，2010年5月,我室按照開發(fā)報批程序，承擔(dān)了華榮水電站可行性研究報告的編制任務(wù)。先后組織技術(shù)人員到現(xiàn)場勘測，進(jìn)行水準(zhǔn)、地形測量、踏看地質(zhì)情況、調(diào)查庫區(qū)淹沒，充分聽取有關(guān)意見，依照水利水電工程可行性研究報告編制規(guī)程DL5020-142的規(guī)定，參考相關(guān)的設(shè)計規(guī)范，對工程整體布置及建設(shè)規(guī)模進(jìn)行充分論證，對經(jīng)濟效益進(jìn)行認(rèn)真的測算，現(xiàn)完成溆浦縣華榮水電站改造工程可行性研究報告，供項目報批。因時間與技術(shù)水平，設(shè)備裝置的限制，報告中有不足之處，懇請專家評審時批評指正，以便下階段工作能及時糾正。1.2 自然條件1.2.1水文氣象溆水流域發(fā)源于溆浦縣龍?zhí)督鹱由桨字褊?，流?jīng)龍?zhí)?、葛竹坪、北斗溪、九溪江、統(tǒng)溪河、水東等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，注入溆水。全流域面積3341km2，干流長度147km，干流平均坡降7。華榮水電站壩址以上控制集雨面積737km2，整個區(qū)域處于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，雨量充沛，氣候溫和，日照豐富。多年平均氣溫16.9，多年平均降雨量1512mm，多年平均風(fēng)速2.1m/s，無霜期長達(dá)240-280天。華榮水電站壩址處無實測水文資料，但距壩址上游約32km處設(shè)有龍?zhí)端恼?，下?8km處設(shè)有山溪橋水文站。龍?zhí)端恼居?979年撤站，水文資料不齊全，山溪橋水文站1960年以來至今的長系列水文資料，實測的降雨、水位、流量、洪水資料較詳細(xì)，該水文站控制集雨面積1162km2。兩地相距近，氣候條件相似，流域面積相近，故華榮水電站采用山溪橋水文站做參考站，利用面積比擬法進(jìn)行相關(guān)的水文水能計算。該站實測多年平均降雨量1530.2mm,多年平均流量35.8m3/s,歷史最大洪峰流量2560 m3/s，多年平均徑流量11.3億m3。1.2.2 工程地質(zhì)華榮水電站所在流域內(nèi)，河流兩岸基巖裸露，覆蓋層淺,右岸峻峭，左岸比較平緩.出露地層為志留系周家溪群下組，巖性為灰綠色、深灰色板巖，砂質(zhì)板巖與灰綠色中厚層淺變質(zhì)細(xì)砂巖、淺變質(zhì)粉砂巖互層。第四系以砂卵石為主，厚1.0-2.5米，基礎(chǔ)巖石堅硬完整，便于壩址、廠址等工程布置，地質(zhì)條件較優(yōu)越。1.3水能利用根據(jù)水文資料，選擇山溪橋水文站19661998年（其中缺3年）30年水文實測資料為依據(jù)，通過水文計算論證，水能利用的主要成果：1.3.1設(shè)計洪水根據(jù)水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計安全標(biāo)準(zhǔn)DL5180-2003的規(guī)定，華榮水電站規(guī)劃裝機1000kw，屬?。ǘ┬退娬?，該水電工程水庫庫容為13.5萬m3，屬小（二）型水庫，故該水電工程劃分等別為五等,主要建筑物級別為5級，次要建筑物級別為5級。大壩正常運用洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，非正常運用洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇，廠房洪水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)正常運用洪水重現(xiàn)期為30年，非正常運用洪水重現(xiàn)期100年。經(jīng)計算大壩正常運用洪水位為226.30m，非正常運用洪水位為 228.12m，因電站為河床式電站，廠房洪水直接采用大壩洪水標(biāo)準(zhǔn)。1.3.2 裝機容量華榮水電站為河床式水電站，在縣電網(wǎng)中擔(dān)任基荷，不做調(diào)頻、調(diào)枯、調(diào)峰要求，故不設(shè)置備用容量，根據(jù)水能計算成果，選擇裝機容量2500kW,發(fā)電機端口電壓為0.4kV。1.3.3水能成果華榮水電站總裝機容量1000kw,裝機2臺,單機容量500kW，設(shè)計最大凈水頭3.9m，設(shè)計發(fā)電流量33.2m3/s, 80%保證出力 273kW，多年平均發(fā)電量 626萬kWh, 年利用小時3312h。 1.4 工程任務(wù)華榮水電工程主要由大壩、廠房、進(jìn)水室、升壓站、并網(wǎng)線路、宿舍構(gòu)成，布置簡單，經(jīng)濟實惠，運用方便。大壩為砼重力壩，壩頂軸線長120.5m，溢流寬度90m，溢流壩高4.4m，非溢流壩高 12.4m，溢流設(shè)105m自動翻板閘門9扇。廠房為地面式發(fā)電廠房，不設(shè)副廠房，廠房尺寸為（長寬高）=17.11010m。內(nèi)安裝2臺 500kW軸流式發(fā)電機組，機組安裝高程為220.845m，發(fā)電機層地面高程為226.200m 。升壓站布置廠房上游，長10m，寬 6m，地面高程為 226.500m，戶外露天布置。并網(wǎng)線路長3.0km，電壓等級 10kV，接入新建的九溪江110KV變電站 。整個工程開挖土石方13190m3，漿砌石2120m3，砼及鋼筋砼5594m3，鋼筋結(jié)構(gòu)制安71T，施工期為13 個月。主要建筑材料用量為水泥1814.7 T,木材51.9 m3，炸藥2.3 T，河沙3628.4 m3，礫石4531.1m3，塊石2289.6m3。1.5 機電及金屬結(jié)構(gòu) 華榮水電站裝機容量2500kW，根據(jù)設(shè)計水頭及流量，經(jīng)技術(shù)分析，選用ZD536-LH-200 軸流式水輪機，額定轉(zhuǎn)速187.5轉(zhuǎn)/分，單機流量 16.6m3/s。發(fā)電機選用SF500-32/2600發(fā)電機。 主變選用1臺，其型號為S11-1250/35 10.5A5%/0.4kV，變電容量為1250kVA，機組配套選用2臺YWT-1800調(diào)速器，廠房起重設(shè)備為A5級電動單梁橋式起重機一臺。電站金屬結(jié)構(gòu)主要為大壩進(jìn)水閘2扇、尾水閘門1扇、進(jìn)水室前設(shè)2扇攔污柵，廠房1扇防洪門。鋼材總需用量為 22T。1.6 工程占地華榮水電站主要淹沒對象為耕地和山林,水庫移民按20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)安排，征地按二年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)安排。經(jīng)實地詳查，水庫淹沒涉及1個村的3個村民小組，沒有移民搬遷。工程建成后，永久占用土地 9.0畝，其中水田 3.0畝，旱地 1.0畝，林荒山 5.0畝。1.7 施工安排華榮電站施工區(qū)域內(nèi)建材比較豐富，石料在現(xiàn)場能基本保證，河床中有大量卵石，河沙可采集，是天然的混凝土骨料。其它物資、材料需從外地運入，因其公路已到達(dá)廠區(qū)，交通十分便利。施工電源從華榮村的10kV線路，降壓至400V供至電站較近，供電質(zhì)量好，可靠性較高。壩區(qū)比較狹窄，施工相互干擾，堆料場選在下100200m遠(yuǎn)的荒灘場地上，施工任務(wù)完成后予以恢復(fù)，不另安排料場。施工導(dǎo)流方式根據(jù)地形條件，采用河床分期導(dǎo)流方式。第一期利用河床右岸導(dǎo)流，左岸圍堰，進(jìn)行左岸施工；第二期利用缺口導(dǎo)流，左岸圍堰，進(jìn)行對右岸施工；最后進(jìn)行導(dǎo)流孔堵封。電站的整個施工期安排1 3個月，準(zhǔn)備期1個月，在準(zhǔn)備期內(nèi)完成三通一平、臨時設(shè)施建設(shè)，報批有關(guān)手續(xù)，組織施工隊伍進(jìn)場；主體工程為12個月。安裝、線路、宿舍、辦公樓的建筑穿插進(jìn)行，不影響施工進(jìn)度。1.8 經(jīng)濟評價華榮水電站工程概算總投資1259.46萬元，其中建筑工程 473.71萬元，機電設(shè)備及安裝工程471.00萬元，金屬結(jié)構(gòu)及安裝工程27.85萬元，臨時工程24.93萬元，征地補償費42.48萬元，預(yù)備費55.52萬元。單位千瓦投資6664元，單位電能投資1.94元/kWh。依照懷市價200421號文件懷化市局關(guān)于調(diào)整小水電上網(wǎng)價格的通知規(guī)定，上游有大型水庫的調(diào)節(jié),取上網(wǎng)平均電價 0.32元/kWh，年發(fā)電收入197萬元。經(jīng)計算，該項目財務(wù)內(nèi)部收益率為12.5 %，經(jīng)濟內(nèi)部收益率為21.0%，靜態(tài)投資回收期為9.4年, 各項指標(biāo)均符合小水電建設(shè)項目經(jīng)濟評價規(guī)程的要求，經(jīng)濟評價可行。1.9 結(jié)論華榮水電站工程項目裝機規(guī)模不大，但它的建成，為我縣電網(wǎng)系統(tǒng)增加基荷1000kw，對緩解我縣缺電局面有著非常重要的作用。通過經(jīng)濟分析，其各項指標(biāo)較為優(yōu)越，投資回收期短，投資收益較高，經(jīng)濟評價積極可行。它的開發(fā)，使我縣水能資源得到更充分的利用，能鞏固我縣電力投資成果，活躍縣域經(jīng)濟，增加地方財政收入，帶動相關(guān)行業(yè)發(fā)展。綜上所述，該水電站工程具有顯著的經(jīng)濟效益，社會效益，綜合評價積極可行。建議積極工作，創(chuàng)造優(yōu)良環(huán)境，及時改造修建，盡早發(fā)揮工程效益。2 水 文2.1 流域概況及水文氣象資料華榮水電站位于溆水干流二都河中游，電站為河床式電站，地處九溪江鄉(xiāng)的華榮村境內(nèi)，距九溪江鄉(xiāng)政府不到1km，距溆浦縣城50 km，地理坐標(biāo)為東經(jīng)11037，北緯2738流域內(nèi)屬中低山區(qū)，山巒疊重，森林密布，植被較好。二都河總流域面積1668 km2，華榮電站壩址以上控制集雨面積737km2，占二都河流域面積的44%。二都河干流全長96 km，干流平均坡降7。該電站上游屬龍?zhí)秴^(qū)，是懷化市小電站開發(fā)基地，境內(nèi)溪河密布，水量充沛，落差集中，水能理論蘊藏量達(dá)15萬kW，可開發(fā)量達(dá)12萬kW。該流域地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，流域內(nèi)四季分明，氣候溫和，降水充沛，日照豐富。多年平均降雨量（山溪橋水文站）1530.2mm，多年平均風(fēng)速2.1m/s，最大風(fēng)速19 m/s，多年平均無霜期240-280天。流域內(nèi)多年平均蒸發(fā)量為1409mm，多年平均氣溫為16.9, 最高氣溫為40.5，最低氣溫為-12.6，相對濕度為77%。華榮水電站附近無水文測站，因此無直接水文資料利用。但電站上游32km處設(shè)有龍?zhí)端恼?，控制集雨面積188 km2，下游28km處設(shè)有山溪橋水文站, 該站控制集雨面積1162km2，自1966年至今共37年（其中缺3年），該站有實測的降雨、水位、流量等資料。據(jù)實測資料統(tǒng)計，歷年最大流量2560m3/s，發(fā)生時間為1995年；歷年最小流量為3.8m3/s，歷年平均流量為35.8m3/s，歷年平均徑流量11.3億m3。本工程實用山溪橋水文資料水文年為1966年1998年。龍?zhí)墩局挥?960年至1978年19年的流量資料，而且不能反應(yīng)劉家坪水庫的調(diào)節(jié)。根據(jù)流域面積相差不大以及考慮到劉家坪水庫對徑流的調(diào)節(jié)作用，選用山溪橋站做為本電站的參證站。山溪橋水文站設(shè)站時間長，觀測項目齊全，資料可靠，站址在華榮水電站壩址下游處,華榮水電站壩址處集雨面積和山溪橋水文站的集雨面積二者相差不大,且屬同一流域，氣候條件和下墊面情況相似。因此，本電站工程徑流資料和洪水資料采用山溪橋水文站作參證站利用面積比擬法來推算。2.2徑 流2.2.1設(shè)計代表年的選擇將山溪橋站1966年至1998年30年實測的流量資料（注：其中1969、1970、1971山年資料不全，未被采用），列表排隊，進(jìn)行頻率計算，求作經(jīng)驗頻率，計算成果見表21。由表21進(jìn)行理論頻率曲線適線計算。山溪橋站年平均流量頻率計算表 2-1資料經(jīng)驗頻率及統(tǒng)計參數(shù)的計算年份年平均流量Q（m3/s）序號由大到小排隊Qi(m3/s)模比系數(shù)KiKi-1(Ki-1)2P=m/(n+1)(%)196633.8155.21.5430.5420.29483.22196737.2254.91.5350.5350.28576.45196838.1344.71.2490.2490.06209.68197229.8443.11.2050.2050.041912.9197344.7543.01.2020.2020.040816.13197427.1641.21.1520.1520.023019.35197535.4739.41.1010.1010.010222.58197636.7839.41.1010.1010.010225.81197739.4939.41.1010.1010.010229.03197821.81039.31.0980.0980.009632.26197938.71138.71.0820.0820.006735.48198026.21238.41.0730.0730.005338.71198138.41338.11.0650.0650.004241.94198239.41437.21.0400.0400.001045.16198333.31536.71.0260.0260.000748.39198428.91635.70.998-0.0020.000151.61198523.71735.40.989-0.0110.000154.84198624.21833.80.945-0.0550.003158.06198728.11933.80.945-0.0550.003161.29198843.12033.30.931-0.0690.004864.52198933.82133.00.922-0.0780.006167.74199043.02229.80.833-0.1670.027970.97199139.42329.80.833-0.1670.027274.19199255.22428.90.808-0.1920.036277.42199341.22528.10.785-0.2150.046280.65199454.92627.10.757-0.2430.059083.87199535.72726.20.732-0.2680.071887.10199629.82824.20.676-0.3240.105090.32199733.02923.70.662-0.3380.114293.55199839.33021.80.609-0.3910.152996.77合計1073.8-0.0031.46592.2.2 設(shè)計年內(nèi)分配設(shè)計年內(nèi)分配采用同倍比法進(jìn)行計算分配系數(shù)K，分配系數(shù)K= Q設(shè)/Q典。2.2.3徑流分析山溪橋水文站位于華榮電站下游，控制集雨面積1162km2，其實測系列長，成果可靠。華榮電站區(qū)域情況與山溪橋站完全相同，集雨面積相差不大，故徑流系列采用山溪橋站徑流系列，按面積比擬法進(jìn)行徑流分析。華榮電站大壩控制集雨面積737km2，由面積比求得華榮電站壩址處多年平均流量Q=22.71m3/s，多年平均徑流量為7.17億m3。2.3 洪 水該工程壩址無實測洪水資料，采用推理公式對其洪水進(jìn)行計算，并參證山溪橋站洪水系列來選用各種頻率的洪水，施工期洪水利用山溪橋站30年洪水系列來推求。222.3.1洪水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計安全標(biāo)準(zhǔn)DL5180-2003的規(guī)定，華榮水電站裝機1000kw，屬?。ǘ┬退娬?，該水電工程水庫庫容為13.5 萬m3，屬小（二）型水庫，故該水電工程劃分等別為五等,主要建筑物級別為5級，次要建筑物級別為5級?？紤]到防洪要求取大壩正常運用洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，非正常運用洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇，廠房洪水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)直接采用大壩洪水標(biāo)準(zhǔn)。2.3.2推理公式推求洪水由湖南省暴雨洪水查算手冊查取各種參數(shù)，具體結(jié)果見表2-2。由查算的各參數(shù)根據(jù)公式：Q=0.278SpF/n，=0.278L/(m.J1/3Q1/4),試算求得各頻率下的洪水。暴雨洪水各參數(shù)表 2-2F =737km2，L=55km，J=7參數(shù)頻率(%)CvCsH24點（mm）aIo(mm)H24點（mm）H24面mn2n3Sp0.50.43.5Cs1030.838250.72260.6218.41.5210.6190.777105.610.7238199.41.5210.6230.7999.43.330.7197165.11.5210.6310.8185.250.7183153.41.5210.6340.81279.0計算結(jié)果： Q0.5%=3290m3/s， Q1%=2855m3/s， Q3.33%=2245m3/s， Q5%=2008m3/s。3.3.3面積指數(shù)法洪水計算華榮水電站壩址處控制集雨面積737km2，山溪橋站集雨面積1162 km2，利用山溪橋?qū)崪y降雨、洪水分析，大中河面積指數(shù)n一般為0.50.7，該工程取n=0.6。2.3.3.1年最大洪水計算根據(jù)山溪橋水文站1966年至1998年年最大流量統(tǒng)計排隊，求作其經(jīng)驗頻率，具體計算見表23。根據(jù)表23進(jìn)行理論頻率典線計算，由選定的最大流量理論頻率典線查得各種頻率下的相應(yīng)洪水。洪水計算成果見表24。山溪橋站年最大流量頻率計算表 2-3資 料經(jīng)驗頻率及統(tǒng)計參數(shù)的計算年份年最大流量Q（m3/s）序號由大到小排隊Qi(m3/s）模比系數(shù)KiKi-1(Ki-1)2P=m/(n+1)(%)19662150125602.1961.1961.43043.221967997223602.0251.0251.05066.4519681130321701.8620.8620.74309.681972564421501.8440.8440.712312.919732000520001.7160.7160.512716.1319741330615601.3380.3380.114219.351975101715001.2870.2870.082422.5819761560813501.1580.1580.025025.8119771000913301.1410.1410.019929.0319783811012601.0810.0810.006632.26197923601112501.0720.0720.005235.4819806101211300.969-0.0310.001038.7119817891311000.944-0.0560.003141.94198212501410700.918-0.0820.006745.16198312601510100.866-0.1340.108048.3919849681610000.858-0.1420.020251.611985935179970.855-0.1450.021054.841986406189680.830-0.1700.028958.061987844199620.825-0.1750.030661.2919881500209350.802-0.1980.039264.521989367218440.724-0.2760.076267.7419902170228020.668-0.3320.097370.9719911070237890.667-0.3330.104374.191992962247760.666-0.3340.111677.4219931100257680.659-0.3410.116380.651994776266100.523-0.4770.227583.8719952560275640.484-0.5160.266387.1019961350284060.348-0.6520.425190.321997768293810.327-0.6730.452993.551998802303670.315-0.6850.469296.77合計34969-0.0021.4659面積指數(shù)法推求洪水成果表單位：m3/s 表2-4頻率P(%)站址0.5123.335102050山溪橋站32002950265024002210188015301015華榮電站24352245201718261682143111067722.3.4華榮電站洪水成果由以上兩種方法得到的各種頻率下的洪水，選用兩者中較大值作為本電站的洪水成果。具體結(jié)果見表2-5。華榮電站洪水成果統(tǒng)計表單位：m3/s 表2-5頻率P(%)站址0.5123.335102050推理公式法3290285522452009面積指數(shù)法2435224520171826168214311106772由表可得：大壩校核洪水流量為3290 m3/s，大壩設(shè)計洪水流量為2245 m3/s。2.3.5枯水期洪水計算華榮水電站其大壩及廠房基礎(chǔ)工程可在枯水時段內(nèi)完成, 為了確定施工導(dǎo)流洪水, 必須進(jìn)行分期洪水計算, 即枯水期(10月至次年3月)洪水計算, 計算過程同全年洪水，其成果見枯水期洪水成果表2-4?？菟诤樗晒韱挝唬簃3/s 表2-6頻率P(%)站址0.513.335102050山溪橋站853778685575488400237華榮電站5855334703943342741622.3.6調(diào)洪演算華榮電站水庫為單純發(fā)電水庫，不具備調(diào)洪能力，水庫蓄泄過程為來多少泄多少。根據(jù)翻板閘門的泄流能力，設(shè)計洪水時，最大下泄流量為2245m3/s，設(shè)計洪水位為226.30m，校核洪水時，最大下泄流量3290m3/s，校核洪水位228.12m。2.4 下游水位流量關(guān)系曲線及水位庫容面積曲線下游水位流量關(guān)系曲線根據(jù)下游河段實測平均縱坡及河床糙率，按明渠均勻流公式確定水位流量關(guān)系曲線，壩址處河段實測平均坡降為5.3，河床糙率根據(jù)實際情況，礫石、卵石河床糙率取0.04。再參照調(diào)查的歷史洪水痕跡進(jìn)行修正，具體計算結(jié)果見華榮電站下游水位流量關(guān)系曲線圖2-3。由圖2-3查得壩址200年一遇校核洪水位為226.20m，30年一遇設(shè)計洪水位為224.55m。下一階段將進(jìn)行實測流量和水位觀測來進(jìn)行流量關(guān)系曲線的復(fù)核和修正。2.5 回水計算華榮電站壩址以上控制流域面積737km2，水庫正常蓄水位225.0m，相應(yīng)面積8.4km2，庫容13.5萬m3。水庫控制范圍內(nèi)無重要工礦企業(yè)及城鎮(zhèn)，僅少量的耕地、山林及房屋，水庫淹沒范圍及淹沒影響都較小。2.5.1回水分析因庫區(qū)內(nèi)無重要工礦企業(yè)及城鎮(zhèn)，只有少量的耕地、荒灘其回水計算采用簡易近似法計算?；厮L度L=2Hd/J0。J0為河道平均水面縱坡，近似等于河道平均底坡i=5.3，Hd為壩頂設(shè)計水頭（m）。2.5.2回水計算分別對設(shè)計洪水、校核洪水進(jìn)行回水計算。設(shè)計洪水時回水長度L=0.60km。校核洪水時回水長度L=1.28km。2.6 泥 沙華榮電站壩址以上控制集雨面積737km2，流域內(nèi)植被良好，水流清澈，水質(zhì)含沙率低，屬少沙河流。因無實測泥沙資料，設(shè)計時考慮一定的淤沙容積，設(shè)計淤沙高程定在溢流堰頂高程220.1m。采用泄洪時進(jìn)行沖沙。3工程地質(zhì)3.1基本概況 華榮水電站位于溆水干流二都河中游，地處九溪江鄉(xiāng)的華榮村境內(nèi)。地理位置為東經(jīng)11037，北緯2738。距溆浦縣城50km，電站為河床式布置， 葛溆公路從電站壩址穿過，且村級公路經(jīng)過廠房交通十分便利。電站由大壩、廠房、升壓站等主要建筑物組成。該電站為引水徑流式水電站，電站大壩集雨面積737km2，正常蓄水位225.0m，庫容13.5萬m3。最大壩高13.50m, 壩頂軸長120.5m，溢流壩頂高程220.1m，電站裝機1000kw。該電站在2010年5月進(jìn)行了初步的勘測，基本掌握了工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況。3.2 區(qū)域地質(zhì)3.2.1 地形地貌本區(qū)屬雪峰山北麓，溆浦紅層盆地南部，其東、東南部有雪峰山余脈的太陽山、紫金山、涼風(fēng)界；其西部有羅子山、雪峰山；北有圣仁山、羊皮帽分水界，構(gòu)成山丘地貌，地勢東南高，西北低，山頂棱角狀，山坡較陡，山巒疊重，此起彼伏，河床彎曲，峽谷有現(xiàn)，華榮水電站座落在該地貌類型區(qū)。3.2.2 地層巖性區(qū)域內(nèi)地層復(fù)雜，除第四系松散堆積層外，主要出露有元吉界的灰質(zhì)板巖、下古生界震旦系的南沱磧巖組的灰色硅質(zhì)巖與灰質(zhì)板巖夾白云質(zhì)灰?guī)r，寒武系的黑色炭質(zhì)、硅質(zhì)板巖夾灰?guī)r，中生界的白堊系的棕紅色砂礫巖。庫區(qū)內(nèi)主要出露有灰綠色厚層狀含礫絹云母板巖，礫石成分為石英、硅質(zhì)巖、石英砂巖、花崗巖、含礫絹云母板巖與含礫絹云母砂質(zhì)板巖互層。青灰色硅質(zhì)板巖，砂質(zhì)板巖及灰質(zhì)板巖。3.2.3地震該工程區(qū)位于雪峰山復(fù)式背斜北西側(cè)，大地構(gòu)造隸屬于新華夏系，根據(jù)構(gòu)造形跡的力學(xué)性質(zhì)和組合關(guān)系，劃分為東北向、北北東向、北北西向、北東東向，以北東向的壓性構(gòu)造為主干，其它伴生構(gòu)造。反映到工程區(qū)有二行北東向的壓性斷層穿河而過，斷層產(chǎn)狀2530/SE30，斷層破碎帶寬0.50.8m，充填物為石英脈碎裂巖，膠結(jié)較差。根據(jù)階地相對高程對比分析，自第四系以來，本區(qū)地殼活動的總趨熱間歇性抬升，晚近期隆起速度相對緩慢，地震活動十分微弱。根據(jù)中國地震裂度區(qū)劃圖(GB18306-2001)，本地地震裂度為，歷史上無破壞性地震記載，屬相對穩(wěn)定區(qū)。3.2.4水文地質(zhì)條件區(qū)內(nèi)屬溫濕亞勢帶，氣候溫和濕潤，雨水豐富。多年平均降水量1530.2，相對溫度77%，無霜期長達(dá)240天。地下水類型屬淺變質(zhì)巖裂隙水及碳酸鹽裂隙巖溶水，但白云質(zhì)灰?guī)r中溶洞地下河不發(fā)育，山體雄厚，無水庫滲漏之慮。3.2.5庫區(qū)工程地質(zhì)評價大壩正常蓄水位225.0m，最大壩高12.4m，抬高河床水位5.5m，水頭較低。水庫回水長度1.28km，大部分庫水位在主河床以內(nèi)，庫區(qū)山體雄厚，無須考慮水庫滲漏。庫區(qū)內(nèi)河流流向與巖層產(chǎn)狀走向近于直交或斜交，大部分河床兩岸巖石裸露，水庫蓄水后，除小的坍塌外，不存在不良的地質(zhì)條件對水庫產(chǎn)生影響。水庫蓄水后，因上游有較大部分的水土流失面積，將產(chǎn)生一定的泥沙淤積。3.3 建筑工程地質(zhì)條件壩址處于橫向“U”型河谷，兩岸不對稱，河道流向為東南向西北徑流，壩址處常水位高程219.3m，水面寬兩岸高山在500m以上，山坡坡高2045，覆蓋層厚13m。河床兩岸巖石裸露，山體雄厚。設(shè)計溢流壩頂高程220.1m，壩頂軸線長120.5m，最大壩高12.4m。壩址處工程地質(zhì)巖層較單一，整個壩址地基為前震旦系板溪群硅質(zhì)或砂質(zhì)板巖，巖層產(chǎn)狀：走向北偏東2535，傾角向上游6065，巖層較薄，巖性較硬，節(jié)理發(fā)育。巖石風(fēng)化較嚴(yán)重，壩址處無明顯斷裂。壩址右岸基巖裸露，左岸覆蓋層較厚，估計開挖量較大，地在至基巖以上23m為弱風(fēng)化層，廠房布置在左岸。壩址處地下水有孔隙水和基巖裂隙水兩種，受大氣降水補給，排泄于二都河中，基巖裂隙水是壩址處主要一下水類型，具有季節(jié)性潛水面，壩址巖體透水性較差。3.4天然建筑材料根據(jù)就近取材，以近至遠(yuǎn)的原則，經(jīng)初步勘查卵石料場可在大壩廠房附近開采，完全滿足工程需要，砂料儲量相對較少，但可以滿足工程需要。石料儲量較多，足可滿足工程需要。天然建筑材料比較便利。4 工程任務(wù)和規(guī)模4.1地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r及工程建設(shè)的必要性華榮水電站位于溆水二都河上游。地處于九溪江鄉(xiāng)的華榮村，距溆浦縣城50km，有溆浦至葛竹坪鎮(zhèn)的縣級公路經(jīng)過電站，交通十分便利。九溪江鄉(xiāng)屬溆浦貧困山區(qū)，該地區(qū)經(jīng)濟不發(fā)達(dá)。華榮電站的改造修建，因大量的資金投入，將激活該地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。該電站建成后，因其廉價而方便的電力資源將為該地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來極大的效益。同時對優(yōu)化縣網(wǎng)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)縣域經(jīng)濟的發(fā)展也將起著極其重要的作用。華榮電站的改造修建，既有著直接的經(jīng)濟效益，又有著一定的社會效益。該電站是一個理想的工程投資項目，該電站在溆水流域原規(guī)劃的大山陽水電站境內(nèi)，因考慮到大山陽電站的修建，項目投資太大，故一直未對電站進(jìn)行改造修建，現(xiàn)通過各方面努力，作為招商引資項目給予開發(fā)。為了不浪費水能資源，盡早地發(fā)揮工程的經(jīng)濟效益和社會效益，使周邊地區(qū)盡快地脫貧致富，使縣域經(jīng)濟更進(jìn)一步發(fā)展，建議該工程盡快改造修建是必要的。4.2水力發(fā)電4.2.1 正常蓄水位確定華榮水電站上游電站為栗樹灣水電站（23200kw），該電站發(fā)電正常尾水位為233.20m。根據(jù)現(xiàn)場勘測，栗樹灣電站廠房到華榮電站大壩河道長度6.5km，毛坡大橋上游有基本良田保護(hù)區(qū)，蓄水位定為233.2m淹沒損失太大，根據(jù)庫區(qū)地形條件，盡可能地利用水力資源，以不淹沒九溪江鄉(xiāng)、北斗溪鄉(xiāng)大片良田，經(jīng)濟投資為原則, 在進(jìn)行實地淹滅調(diào)查的基礎(chǔ)上，確定蓄水位定在毛坡大橋處正常水位，現(xiàn)選定華榮電站正常蓄水位為225m、224.0m和223.0m（毛坡大橋正常水位）三種方案進(jìn)行經(jīng)濟效益分析比較。詳見表41。正常蓄水位經(jīng)濟效益分析比較表 41項目指標(biāo)單位方案方案方案備 注蓄水位高程m225224223裝機容量K年平均電能萬kWh淹沒損失萬元工程總投資萬元靜態(tài)單位電能投資元/kWh靜態(tài)根據(jù)以上方案比較，選定方案，確定電站正常蓄水位為224.0m。4.2. 2正常發(fā)電尾水位的確定華榮水電站下游電站為小山陽水電站（24000kw），該電站正常蓄水位為219.50m，為了盡可能地利用水力資源，故確定華榮水電站發(fā)電正常尾水位為219.50m。4.2. 3 保證出力計算由山溪橋19662002年共37年的徑流資料，從大到小排隊，分檔次統(tǒng)計出現(xiàn)的天數(shù)，計算其歷時頻率，繪制其歷時頻率曲線，具體見山溪橋站日平均流量歷時頻率計算表42，及山溪橋站日平均流量歷時頻率曲線圖41。根據(jù)設(shè)計保證率P就可在歷時頻率曲線圖上查得山溪橋站保證流量，從而由面積比可得到華榮電站保證流量Q保。山溪橋站日平均流量歷時頻率計算表 42序號流量（m3/s）大于該流量出現(xiàn)的天數(shù)頻率（%）備 注11006404.742808886.57360145510.77450202214.9654523181771735356226.36830425431.48928552540.881022664649.181120748455.381218855763.321316960671.081415102467