水利工程論文-梅子水一二級(jí)電站增容擴(kuò)建可行性分析.doc

水利工程論文-梅子水一二級(jí)電站增容擴(kuò)建可行性分析摘要：利川市梅子水電站建設(shè)較早，由于設(shè)計(jì)受當(dāng)時(shí)條件限制裝機(jī)容量較小，年利用小時(shí)較大，棄水較多。因此增容改造可行性分析工作顯得十分必要。根據(jù)電站多年運(yùn)行參數(shù)、水文資料及財(cái)務(wù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)進(jìn)行分析增容可行性。關(guān)鍵詞：梅子水電站增容擴(kuò)建可行性一工程概況梅子水是利川市五大水系之一，位于市西北部，為長(zhǎng)江三峽段匯入支流石蘆河的主要源頭之一，主流源于利川市南坪鄉(xiāng)，沿東北方向流經(jīng)南坪鄉(xiāng)、柏楊壩鎮(zhèn)、興隆口管理區(qū)，在兩河口（石家咀）出利川進(jìn)入重慶市境內(nèi)，于云陽(yáng)故陵鎮(zhèn)匯入長(zhǎng)江。干流全長(zhǎng)84.4km，流域總面積547.12km2，其中境內(nèi)河段長(zhǎng)45.4km，流域面積227.5km2。境內(nèi)河道按地形可劃分為兩段，上段26.1km縱坡平緩，平均縱坡1.1，下段19.3km縱坡陡，自然落差大（即從一級(jí)電站大壩開(kāi)始至重慶市邊界），平均縱坡達(dá)3.5%，水力資源豐富，水能理論蘊(yùn)藏量6.89萬(wàn)kw，可開(kāi)發(fā)量2.41萬(wàn)kw。該流域規(guī)劃按五個(gè)梯級(jí)開(kāi)發(fā)，總裝機(jī)10臺(tái)共13270kw，其中一、二級(jí)電站早已建成(裝機(jī)容量1570kw)，三級(jí)電站(設(shè)計(jì)裝機(jī)6000kw)已完成初設(shè)階段前期工作。一級(jí)電站于1986年建成，已運(yùn)行15年，該站地處自然落差非常集中的跌水跌馬坎下方，僅引水380m就獲得水頭115m，引用流量1.3m3/s，裝機(jī)2500kw。主要水工建筑物為：漿砌石低攔水壩一座，以滿(mǎn)足引渠進(jìn)水要求，引水部分為全隧洞長(zhǎng)380m，渠末設(shè)漿砌石前池一座，前池至廠房敷設(shè)D800壓力鋼管一條長(zhǎng)250m。機(jī)電部份現(xiàn)狀為：機(jī)組為斜擊式，分設(shè)高壓室和中控室，發(fā)電機(jī)電壓為400v，采用10kv電壓等級(jí)將電力輸送到柏楊鎮(zhèn)35kv變電站，輸送距離9km。該站自建成至今運(yùn)行正常，上網(wǎng)后年均發(fā)電量600萬(wàn)kwh，最高達(dá)650萬(wàn)kwh，計(jì)入調(diào)度限發(fā)電及設(shè)備非正常檢修等因素，該站年均發(fā)電量可達(dá)630萬(wàn)kwh左右，最高可達(dá)680萬(wàn)kwh，即年利用小時(shí)數(shù)在6000-6800h之間。二級(jí)電站建于1977年，已運(yùn)行24年，該站攔水壩緊接一級(jí)電站尾水，引渠長(zhǎng)0.96Km，渠末設(shè)漿砌石前池一座，前池至廠房敷設(shè)D800壓力鋼管一條長(zhǎng)127m，水頭62m，引用流量1.5m3/s，裝混流式機(jī)組2臺(tái)共570kw（1320+1250）,無(wú)副廠房。電力送至一級(jí)一并輸出，該站主要由于機(jī)組設(shè)備質(zhì)量差，運(yùn)行一直不正常。存在的問(wèn)題1、原裝機(jī)容量小一、二級(jí)電站受開(kāi)發(fā)時(shí)期客觀條件限制，即主要由于資金不足、用電負(fù)荷小、小孤網(wǎng)運(yùn)行等因素制約，致使電站裝機(jī)容量未能按充分合理利用水力資源的要求確定，導(dǎo)致裝機(jī)容量小，年利用小時(shí)數(shù)過(guò)高且長(zhǎng)時(shí)間棄水。2、引用流量小，汛期棄水嚴(yán)重一級(jí)電站引用流量為1.3m3/s，僅為中水年年均流量3.13m3/s的41%，利用流量顯然小了。自92年上網(wǎng)以來(lái)，在年利用小時(shí)數(shù)高達(dá)6000-7000h的情況下，仍長(zhǎng)期棄水，從州水文水資源勘測(cè)局提供的豐、平、枯代表年逐日平均流量統(tǒng)計(jì)計(jì)算，平均每年日均流量大于引用流量出現(xiàn)棄水的時(shí)間達(dá)203天，多達(dá)4872h，充分說(shuō)明梅子水一、二級(jí)電站現(xiàn)有裝機(jī)引用流量小，造成了水力資源浪費(fèi)，具有較大的改、擴(kuò)建增容潛力。3、機(jī)組設(shè)備質(zhì)量差二級(jí)電站目前水工部份運(yùn)行正常，但機(jī)組設(shè)備狀況極差，由于建設(shè)時(shí)期條件困難，四臺(tái)主機(jī)分別由四個(gè)非正規(guī)廠家制造，質(zhì)量差且不配套，運(yùn)行一直不正常，目前已嚴(yán)重老化，出力不足，處于帶病運(yùn)行狀態(tài)，兩機(jī)組只能達(dá)到額定出力的70%-80%，另?yè)?jù)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)顯示，機(jī)組每年因被迫停機(jī)修理多達(dá)900-1500小時(shí)，而且買(mǎi)不到配件。該站自1992年上市網(wǎng)以來(lái)，年均發(fā)電量211萬(wàn)kwh，僅為設(shè)計(jì)值380萬(wàn)kwh的56%，年利用小時(shí)數(shù)僅3700h，主要是設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題所致，加之該站廠房現(xiàn)已十分破舊，因此，該站亟待更新改造。4改造的必要性鑒于上述情況，加之兩站都早已并網(wǎng)運(yùn)行，尤其上游五座小水庫(kù)每年可提供600萬(wàn)m3調(diào)蓄水量，為電站提供可靠的日調(diào)節(jié)條件，枯水期可集中發(fā)高峰電，該項(xiàng)目實(shí)施后，裝機(jī)容量約占市網(wǎng)電站裝機(jī)的20%，枯水期利用大型日調(diào)節(jié)池發(fā)峰電，在市網(wǎng)上具有較好的調(diào)峰作用。而且按現(xiàn)行規(guī)范上網(wǎng)電站年利用小時(shí)過(guò)高實(shí)際上是水力資源的浪費(fèi)，因此擬對(duì)兩站進(jìn)行改擴(kuò)建，實(shí)現(xiàn)增容，解決棄水浪費(fèi)和年利用小時(shí)數(shù)過(guò)高的問(wèn)題，將年用小時(shí)降到4500h左右,使水力資源得到合理、充分的利用，多發(fā)電、發(fā)峰電，從而獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，對(duì)梅子水一、二級(jí)電站進(jìn)行擴(kuò)建改造增容不僅必要，而且十分迫切。二工程自然條件2.1氣象水文2.2.1氣象梅子水流域?qū)賮啛釒駶?rùn)季風(fēng)性山地氣候，流域內(nèi)歷年平均氣溫12.2，最高+34.9，最低-15.9，無(wú)霜期234天，相對(duì)濕度在80%-83%之間。峰面雨是降水的主要特征，流域內(nèi)設(shè)有南坪、柏楊兩個(gè)雨量站，南坪站位于流域上游，始建于1964年，積累資料37年，柏楊站始建于1958年，積累資料43年。流域內(nèi)多年平均降雨量1400mm，年最大降雨量1835mm，年最小降雨量782.2mm，24h最大降雨量：南坪站212.9mm、柏楊站202.5mm。2.2.2水文委托恩施州水文水資源勘測(cè)局作本工程水文分析計(jì)算，現(xiàn)將流域特征參數(shù)及計(jì)算成果列于下面：1、F=139km2L=26.1kmJ=1.12、設(shè)計(jì)年徑流成果表（表1-1）設(shè)計(jì)年徑流成果表表1-1年別設(shè)計(jì)頻率P年雨量(mm)年徑流深(mm)年平均流量(m3/s)代表年豐水年P(guān)=20%1550.5870.83.841970平水年P(guān)=50%1349.6713.63.161987枯水年P(guān)=80%1115.9543.12.3819922.2.3設(shè)計(jì)洪水該工程規(guī)模為小型，按規(guī)范要求取洪水設(shè)計(jì)頻率為P設(shè)=5%，經(jīng)計(jì)算得設(shè)計(jì)洪峰流量為594m3/s。由于壩址上游河道縱坡平緩，尤其是開(kāi)河口人工河段及節(jié)制閘行洪能力有限，洪水期間導(dǎo)致上游大片農(nóng)田淹沒(méi)，形成滯洪庫(kù)容從而大大削減了洪峰流量，從1982年7月洪水（p=2%）壩上實(shí)測(cè)水位計(jì)算過(guò)壩流量?jī)H為107m3/s，本次設(shè)計(jì)過(guò)壩洪水流量經(jīng)滯洪調(diào)洪演算Q設(shè)=20