水电站工程安全验收评价建设项目概况.doc
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1、水电站工程安全验收评价建设项目概况1.1 建设单位简介某县某水电开发有限责任公司是为开发隆畅河支流海牙沟水利资源而成立的一家水利水电开发的民营有限责任公司,主要从事水利发电。该公司海牙沟水电站位于张掖市某县裕固族自治县境内黑河支流隆畅河中游右岸海牙沟支流上,地处某裕固族自治县城的东部青龙乡附近,是季节性无调节引水电站。1.2 项目概况某县海牙沟水电站工程于2008年5月初开工,2014年9月底工程已经基本完工。设备已安装完毕,目前电站未投入运行。某县海牙沟水电站实际装机容量为400kW(2200kW),发电机型号:SFW200-6/740),设计引水流量0.6m3/s,设计净水头35m,年均利
2、用小时数2250h,电站建成后年发电量为90.01104kW。根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)规定,工程等别为等小(2)型工程,主要建筑物为5级。某县海牙沟水电站康乐乡隆丰村农灌渠的水发电,工程任务为发电,无其他任务。农灌渠首及农灌渠由康乐乡隆丰村管理。1.1.1地理位置某县海牙沟水电站位于隆畅河中游右岸海牙沟支流上,地处某裕固族自治县城的东部青隆乡附近。电站坐标为东经994158,北纬385106。电站利用康乐乡隆丰村农灌渠的水进行发电,工程占地面积2569m2。项目区域位置见图1.2-1。某海牙沟水电站图 1.2-1:某海牙沟水电站地理位置图1.1.2工程建设情况
3、2009年12月由酒泉市天利工程咨询有限公司完成某县某水电开发有限责任公司海牙沟水电站工程可行性研究报告(代初步设计)。2010年7月甘肃地质工程勘察院对海牙沟水电站工程地质灾害进行了危险性评估,编制了某县某水电开发有限责任公司海牙沟水电站工程地质灾害危险性评估报告。2014年5月由甘肃恒邦安全管理咨询有限公司完成了某县某水电开发有限责任公司海牙沟水电站工程安全预评价报告,并且通过了某县安全生产监督管理局组织有关专家的评审予以备案;2014年11月张掖供电公司依据建设单位并网报告,出具了南县某水电开发有限责任公司海牙沟水电站工程并网验收意见。工程于2008年5月开始建设,于2014年9完成电站
4、机组安装调试。1.1.3水文、气象径流:海牙沟从源头到电站引水枢纽约23.5km,河道平均纵坡67.33,流域面积110km2。根据径流深等值线图推算得海牙沟多年平均流量0.27m3/s,年径流858万m3,CV=0.22,CS=2CV。丰水年P=15, Q=0.34m3/s,W=1057万m3。平水年P=50, Q=0.27m3/s,W=846万m3。枯水年P=85, Q=0.21m3/s,W=658万m3。洪水:因沟道无实测资料,设计洪水计算采用瞬时单位线和经验公式法推求。计算成果见表1.1-1。表1.2-1:洪峰流量成果表名称频率()经验公式法瞬时单位线法洪峰流量(m3/s)洪峰流量(m
5、3/s)海牙沟P=1048.148.5P=561.863.4P=281.381.1海牙沟电站从农灌枢纽至厂房区间无洪水加入情况,故农灌枢纽、厂房在相同防洪标准下采用的数据一致。表1.2-2:水电站设计洪水成果(单位:m3/s)电站名称农灌枢纽厂房防洪标准设计洪水防洪标准设计洪水海牙沟电站设计P=1048.1P=561.8校核P=561.8P=281.3冰情:由于海牙沟水电站为引水式水力发电站,受气候影响,引水河道在冬季运行期间,很容易结冰。根据某现有电站冰冻资料分析,海牙沟水电站引水渠、尾水渠以及前池结冰时间为12月1日至次年3月1日,最大岸冰厚度为1.14m,最大河冰厚度为0.88m。最大冰
6、冻发生时间为1月,化冰时间为3月20日至4月1日。气象:张掖市某县位于河西走廊中部,深居西北内陆,大部分地区气候干燥,属大陆性很强的温带季风气候。冬季寒冷漫长,夏季短促,气温高,春夏界限不分明,秋季降温快。各地海拔不同,气候差别较大,日照充足,温差大。根据某县气象局19572004年资料统计分析:项目区多年平均气温3.6,最低气温-28(2月),最高气温30.5(8月)。降水量年际变化大,年内分配不均,主要集中在69月,多年平均降水量253.7mm,平均蒸发量1828mm,蒸发量远大于降水量,属典型的内陆干旱气候。年日照时间达2665h,多年平均风速为1.5m/s,历年最大风速为20m/s。多
7、年平均冻土层厚150cm,年无霜期120d。1.1.4电站工程地质条件1.区域地质该电站位于隆畅河中游右岸海牙沟支流上,地处某裕固族自治县城的东部青龙乡附近,海牙沟源自于祁连山北麓,河道走向近南北,地势南高北底,西高东底,海拔高程22002360m,相对高差60160m,属高山区,山势陡峻,河流深切,上游为峡谷段,河谷呈“V”型,下游河谷呈“U”型,现代河床宽2050m,河床平均纵坡1520。河谷两岸冲沟较发育,多为“V”型谷,沟床纵坡1030,较大沟谷中存在泥石流危害。本区在大地构造上位于北祁连地槽系,构造体系位于祁吕贺山字型构造前弧西翼褶带(一级构造)。构造形迹由若干近北西向的褶皱轴线和断
8、裂组合而成,区域性断裂构造发育,在规划区有区域性断层及一级断层,走向南东北西,为压性逆断层或张性断层,规模大,延伸远。因此,区域构造稳定性较差。工程区及外围地区小地震较频繁,多为中弱震,无强震记录。经查建筑抗震设计规范(GB500112010),工程区地震动峰值加速度为0.15g,对应地震基本强烈度度。1.主要建筑物工程地质条件该电站为引水式电站,引水距离约960m,利用现有农灌渠剩余水进行发电。农灌渠位于青龙乡向南约1.5km海牙沟内,河床为洪积块碎石,厚8m左右,基底为泥盆系下统老君山群紫红色砾岩及沙砾岩,工程地质条件较为简单。农灌渠位于右岸,前半段渠道坐落于坡积或残坡积块碎石土与腐殖质土
9、层上,整体边坡交稳定,但渠基土的冻胀是主要工程地质问题。下伏基岩为泥盆系下统老君山群紫红色砾岩及沙砾岩,岩体风化较大,但岩石交坚硬。后半段渠道坐落于残坡积块碎石土与腐殖质土层上,厚度一般13m,渠坡土的冻胀是主要工程地质问题;渠底需开挖岩石。前池岩性为石炭系石英砂岩、碳质页岩夹灰岩,属中等强度岩石。前池位于海牙沟右岸自然台地上,与渠道地质条件相似;压力管道位于自然斜坡上,边坡稳定,但岩石开挖较困难;发电厂房为于青龙乡以南约500m的海牙沟右侧,表层岩性为洪积块碎石土,厚58m,基底为石炭系石英砂岩、碳质页岩夹灰岩,工程地质条件较好,厂房后边坡稳定性较好(本工程地质来源于海牙沟水电站地质灾害评估
10、报告)。1.1.5电站总体布置及主要建(构)筑物海牙沟水电站从海牙沟沟口以上1.5km的河床农灌枢纽引水,农灌渠沿等高线引至右岸,渠长960m,压力前池位于凳槽沟左岸的山体台子上,厂区布置在海牙沟沟口以上800m处的凳槽沟沟口处的右岸河床上。工程主要有农灌渠首、农灌渠、压力前池及压力管道、发电厂房、尾水等部分组成。1.农灌渠首工程海牙口引水枢纽位于海牙沟沟口以上1.5km处的河床上,河谷宽20.27m,河谷两岸发育级堆积阶地。渠首自右向左依次为进水闸、泄洪冲砂闸等到建筑物组成。经复核进水闸满足电站引水要求。1.农灌渠农灌渠接进水闸渐变段,走向为由南向北,布置在桩号0+0200+960,全长94
11、0m,为梯形明渠,底宽1.2m,深1.21.5m,边坡1:1,渠底纵坡1/800;引水渠道渠基为砂夹石,设计采用C15/F100/W4砼衬砌,渠坡衬砌厚度1210cm,渠底衬砌厚度12cm。渠堤宽度左岸为1.5m,右岸为1.5m。经复核农灌渠满足电站引水要求。3.压力前池压力前池布置在桩号0+9601+015之间,总长15.0m,平面呈矩形布置。布置为侧向进水,侧向排冰的形式。主要由渐变段、前室、进水室、泄水闸和溢流堰组成。渐变段布置在桩号0+9600+975之间,长1.5m,渐变段布置为“八”字形。设计底高程2255.19m,顶部高程为2256.39m。在该段侧墙和底板结构形式设计为厚50c
12、m的C15细粒砼砌石重力墙结构。前室桩号0+9751+005之间为前室,平面呈矩形布置,全长12m,净宽4.2m,底部高程2255.19m降低为2253.26,顶部高程为2256.39m,前室最低水位2255.15m,正常水位2255.42m,最高水位2255.74m。该段侧墙结构形式设计为厚30cm的C20/F200/W6钢筋砼和C15细粒砼重力墙组合结构。底板采用C20钢筋砼和C15细粒砼砌石组合衬砌,上部为30cm厚C20钢筋砼,下部为50cm厚C15细粒砼砌石。溢流堰溢流堰布置在前室下游侧,溢流堰采用折线实用堰,堰顶宽1.0m,堰顶高程2255.47m,堰上最高水头0.27m。堰体内部
13、采用C15埋石砼,堰面采用C20钢筋现浇砼护衬,溢流堰溢出的水流通过堰下侧槽流入泄水槽。溢流堰为曲线实用堰。泄水闸为了下游灌溉和前池维修,泄水闸布置在溢流堰下游侧,泄水闸设置一孔,孔口尺寸为1.01.5m(孔宽孔高),为无坎宽顶堰型,堰上水头0.53m,流量1.0m3/s,闸底板高程为2254.89m,闸顶高程2256.39m,闸室长3.52m。闸体为C20钢筋混凝土与C15细粒混砌石组合结构,闸后接灌溉渠。进水室进水室采用潜孔式进水口,对小型水电站来说,该型式具有结构简单、前池土建工程量小。本电站进水口设计为2孔,单孔口尺寸0.80.8m(孔宽孔高),进口高程2253.66m。闸前设拦污栅挡
14、草木杂物,在每个闸孔口设置平面钢闸门控制水流,闸门与孔顶平齐。压力前池设置651型橡皮止水3道,分别位于前池中间、前池与拦污栅交界处和拦污栅与进水室交界处各一道。3.压力管道压力管道上游接进水口,下游与水轮机蜗壳连接,布置在桩号1+0051+070,全长65m,压力管道管身长85m,采用埋地敷设,敷设于前池后的坡面上,共平行布置两根管道,纵坡为1/2,单管设计流量0.8m3/s。管道在前池进水室后设伸缩节,靠近副厂房弯道处设镇墩,中间每隔6m设置支墩1个。镇墩基础埋深3.0m,支墩基础埋深1.8m,均采用C20钢筋混凝土结构。压力管道采用内径为500mm、壁厚5mm的 Q235钢管,布置采用一
15、管一机形式。4.发电厂房本电站发电厂房布置在桩号1+0701+079间,装2台200kW的卧式水轮发电机组,水轮机型号:HLA606-WJ-42;发电机型号:SFW200-6/740;调速器型号:SDT-200。根据水轮、发电设备的布置,厂房长19.0m,宽9m,建筑面积为171m2。机组间距为1.7m;机组安装高程为2220.00m。发电机层和水轮机层同高,高程为2219.20m,厂房上游侧为厂房交通通道,下游侧为机电设备的运行区域。安装间布置在主机室的左侧,共1层。底板高程与发电机层同高,为2219.20m,长6.84m,主厂房大门在安装间左侧。操作间操作间布置在主厂房内部,宽4.5m,长
16、5.04m,层高4.0m,建筑面积为21.68m2,地面高程同发电机层为2219.20m,布置有开关柜、励磁互感器,电站的主变布置在厂房左侧。厂房结构设计本工程抗震设防烈度度。主厂房为排架结构,柱截面尺寸为4050cm,屋顶为轻钢屋顶。副厂房为砖砼结构,填充墙体采用砖。5.升压变压器根据地形条件,电站厂房处于坡脚下,升压变压器布置在电站厂房外左侧,周围设有防护网。6.尾水渠尾水渠长度为6.7m,尾水底板高程2217.59m,断面为矩形,底宽为1.68m,侧墙采用C20钢筋砼结构,出口与海牙沟平顺衔接。7.办公生活区本工程办公生活区位于压力管道一侧,占地面积383.6m2,建筑面积111.6m2
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