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水电站技改工程初步设计报告

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XXX县XXX水电站技改工程

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XXX州水利水电勘测设计研究院

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1 综合说明

1.1 工程概况

1.1.1 自然概况

XXX电站位于XXX县通州镇丹平村。通州镇位于县境中部偏西，地理位置为东经106°58′30″，北纬25°46′20″，海拔高度1060m。XXX县属中亚热带季风湿润气候区，纬度低，海拔高，故有亚热带高原山地季风湿润气候的特征，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛，雨热同季，湿度大，日照少，立体气候明显。多年平均气温17℃，最冷月平均气温6.8℃，最高7月平均25.4℃，极端最低-7.7℃（1963年1月14日），极端最高38.1℃（1961年7月2日）。无霜期273～342天，平均312天，多年平均降雨量1215.4mm，汛期（5～9月）占全年降雨65%以上，平均湿度80%，日照1316.9小时。

1.1.2 社会经济概况

XXX县辖区包括10个乡，9个镇，6个居民委员会，121个村民委员会，县驻平湖镇。2005年末全县总人口30.61万人，其中少数民族人口18.31万，非农业人口1.63万人。县城是全县政治、经济、文化中心及交通商贸集散地。2004年全县国内生产总值6.26亿元（现价），其中：第一产业2.亿元，第二产业1.34亿元，第三产业2.03亿元。通州镇国土面积320.22km2，其中：山地面积279km2，丘陵面积36.01km2，坝地面积5.21km2。耕地面积27445.05亩。现有22个行政村，1个居民委员会，167个村民小组，325个自然村寨。农业人口30312

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人，全镇人均纯收入1212.78元。

1.1.3 工程建设及现状概况

XXX电站工程始建于1976年，由和平水库供水发电，竣工于1979年，XXX电站利用1504m引水渠道（其中隧洞132m）从和平水库取水，原设计水头93m，装机容量为2×100kW冲击式水轮发电机，由于当时水轮发电机组质量较差，以及机组选型等原型，并于1984年更换为两台斜击式水轮发电机组，再次由于当时设计和水轮发电机组制造原因，使该电站装机容量较小，机组效率较低，且水轮机漏水严重，并与1997年停止发电，为更好的充分利用水能资源，以电代柴，提高当地老百姓的生活水平，拉动内需，促进我国经济的发展，我院受XXX县水利局委托完成XXX电站的技改工作。

XXX电站通过和平水库右岸放水涵洞放水，放水涵洞宽1m，高1.1m，放水涵洞底板高程为935.5m，放水涵洞放水利用双向转动闸门控制（闸门已坏，在和平水库除险中已要求更换），放水涵洞后接引水渠道，引水渠道长1504m（起中有三处隧洞），引水渠道坡降为1.0%，宽1.5m，高1.8m，因年数已久，该渠道淤积、垮塌、渗漏较严重，需清淤泥、加固、防渗处理。本次设计主要根据和平水库改造后，在满足灌溉用水情况下利用多余的水发电，确定装机规模，复核放水闸门、渠道过水能力，并对渠道进行清淤，加固、防渗等相关处理。复核压力前池的容积及稳定性、复核老厂房的稳定性、新安装压力钢管和机组等相关的机电设备。

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1.2 水文气象

XXX县属中亚热带季风湿润气候区，纬度低，海拔高，故有亚热带高原山地季风湿润气候的特征，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛，雨热同季，湿度大，日照少，立体气候明显。多年平均气温17℃，最冷月平均气温6.8℃，最高7月平均25.4℃，极端最低-7.7℃（1963年1月14日），极端最高38.1℃（1961年7月2日）。无霜期273～342天，平均312天，多年平均降雨量1215.4mm，汛期（5～9月）占全年降雨65%以上，平均湿度80%，日照1316.9小时。

XXX电站位于XXX县通州镇丹平村境内，该电站利用已建的和平水库引水进行发电，和平水库流域属典型的山区雨源型河流，地表径流主要来源于降水，因此径流特性和降水特性基本一致，夏半年丰，冬半年枯，4～9月的径流量约占全年来水总量的81%，是全年的丰水期。统计平湖水文站1968～2007年共40年的水文资料，按水文年统计，多年平均流量为28.6m3/s。实测系列中，最大年均日流量为52.1m3/s（1979年），最小年均日流量为13.5m3/s（19年），两者分别是多年平均流量的1.80倍和0.47倍，丰枯比3.86。

1.3 地质

1.3.1 地形地貌

XXX县位于贵州高原向广西丘陵过渡的斜坡地带，地势自北向南缓缓降低，山峰海拔1000～1200m，河谷切割深度可达300～900m，属于中低山地貌。山脉及河谷的发育方向与构造线高度吻合，背斜成山，向斜成谷。受构造严格控制，山谷走向多呈南北向及北东向排列。碳酸

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盐岩广泛分布区，地貌类型以咯斯特地貌为主，单元地貌中岩溶峰丛槽谷、峰丛洼地、峰林谷地多见。岩溶形态中溶洞、溶沟、溶槽及天生桥在区域内随处可见；河流明暗交替，伏流众多。碎屑岩分布区则以侵蚀地貌为主，间夹岩溶地貌。单元地貌以台状山、脊状中低山、中山较为多见，亦作南北向及北东向排列。

1.3.2 坝区工程及渠道地层岩性及构造

（1）坝址处至新寨垭口段：长817m，沿线渠基主要为耕植土及黄色粘土组成，厚0.5～5m，黄色粘土较密实，多呈硬塑状；下伏基岩为下石炭统大唐组旧司段中厚层石英砂岩夹炭质页岩。为斜向边坡，自然边坡稳定。

工程地质评价：渠道所经之地，无大的不良地质现象，成渠条件较好。渠基可置于硬塑装黄色粘土层，局部可置于强风化基岩；建议承载力标准值：黄色粘土Fk=160～180kPa，强风化基岩Fk=800~1200kpa。建议人工开挖边坡：覆盖层1:1，强风化基岩1:0.5。

（2）新寨垭口处隧洞：隧洞全长153m，洞高0.7m，洞宽0.6m；入口处高程934.23m，出口处高程934.21m；最大埋深11.6m。边坡稳定。覆盖层厚1～4m，为黄色粘土，较密实；隧洞所经岩层为下石炭统大唐组旧司段中厚层石英砂岩夹炭质页岩，层状结构。隧洞出入口处为强风化基岩，建议人工开挖边坡:强风化基岩1:0.5，围岩划分：Ⅴ类围岩，γ=2.1g/cm3，K0=1MPa/cm，φ=30°，C=0.1MPa，E=0.5GPa，μ=0.35，βe=0.2；洞身段呈弱风化状态，建议：Ⅲ～Ⅳ类围岩，γ=2.5g/cm3，K0=8MPa/cm，φ=37°，C=0.7MPa，E=7GPa，μ=0.28，βe=0.3。

（3）隧洞出口至前池段：长530m，沿线渠基主要为黄色粘土和下

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石炭统大塘组上司段、下石炭统大唐组旧司段组成。产状160°∠10°，基岩多出露，覆盖层厚0～1m。地形坡度较大，边坡稳定，局部存在零星崩塌。

渠线通过地段无大的断裂和不稳定地质体存在；局部存在零星崩塌，但对渠道的整体稳定性影响不大；基础稳定，边坡稳定。渠基可置于强风化基岩上，建议承载力标准值：强风化基岩Fk=800~1200kpa。建议人工开挖边坡：覆盖层1:1，强风化基岩1:0.5。

1.3.3 前池、压力管道及厂房工程地质条件

前池处地层为下石炭统大唐组旧司段，中厚层石英砂岩夹炭质页岩。岩层产状：160°∠10°，节理裂隙发育；为缓倾角斜向坡，边坡稳定。

压力管道所在山体岩层产状、岩性与前池处相同，为缓倾角斜向坡，一般较稳定；在本次勘查中，前池至厂房压力管道周围山体未见滑移或崩塌，仅见少量零星落石。自然边坡稳定。

前池及压力钢管处出露地层岩性相同，建议承载力标准值：石英砂岩与页岩组合的承载力Fk=800～1200kpa，抗剪摩擦系数f=0.50～0.52，抗剪断摩擦系数f´=0.60～0.65，凝聚力C´＝300KPa。

厂房所在处覆盖层厚4m，主要为耕植土及黄色粘土组成，黄色粘土较密实，多呈硬塑状；下伏地层为石炭统大唐组旧司段，岩层产状：160°∠10°，强风化下限深4m；建议承载力标准值：黄色粘土Fk=160～180kPa，强风化基岩Fk=800～1200kpa。

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1.3.4 天然建筑材料

位于水库右岸公路旁，距大坝500m，交通便利。

料场覆盖层薄，为下石炭统大塘组旧司段（C1d1）浅灰色中厚层灰岩，总厚约50m，根据工程类比，岩石湿抗压强度为35～45Mpa，密度2.72g/cm3，能满足规范要求。

该料场岩石质硬，较纯，开采方便，可作为毛石开采料场，储量及质量均能满足工程所需天然建筑材料的需要。

1.4 工程任务和规模

1.4.1 地区社会经济概况

1.4.2 工程任务

XXX电站技改工程的主要任务是发电，以柴代电，提高老百姓生活水平质量，充分利用当地水利资源，促进当地经济发展。

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1.6 水力机械、电工、金属结构及采暖通风

1.6.1 水力机械

根据电站装机容量、水头范围以及电站在系统中的地位和运行方式，选用2台斜击式水轮发电机组。水轮机型号为XJA-46/1×11，配套发电机型号为SFW250-8/850。主厂房选用一台5t葫芦用于起吊设备。

机组安装高程为840.90m，机组间距为4.60m。主厂房长12m，宽6.4m，高5m，发电机层高程为839.80m。安装场置于左端，长4m，宽6.4m，其高程为839.80m。

1.6.2 电工

工程建成后全部电能将送入XXX电网。电站设10kV输电线路1条，从电站10kV出线送至通州35kV变电站10kV侧并入电网，采用LGJ-50导线，输电容量500 kW，输电距离约6km。

XXX水电站技改后总容装机容量为500kW，在系统中所占容量较小，在电网中主要承担基荷，电站无调相运行要求。

通过比较选定电气主接线采用以下方案：电站发电机电压侧采用单母线接线设计，发电机出口电压400kV，电站设升压主变1台，型号为S11-630/10，升高电压侧采用变压器一线路组接线。

1.6.3 金属结构

本工程共设制闸阀一台，闸门三套，拦污栅一扇。其中大坝放水口设置一台双向转动闸门（在和平水库加固除险设计中已要求更换）用作检修闸门，在大坝放水出水口设置Φ800闸阀一台，用作工作闸门，电站前池设一扇工作闸门，一扇检修闸门，一扇拦污栅，闸门为平面铸

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铁闸门，检修闸门和工作闸门孔口尺寸均为1.0×2.35m（宽×高），设计控制水头2.35m，检修闸门和工作闸门最大外型尺寸1.12×2.4×0.16m（长×宽×高），本闸门为下游止水，工作闸门工作条件为动水闭门静水启门，采用5t平板门螺杆式启闭机.检修闸门为。检修闸门为静水闭门，静水启门，采用5t平板门螺杆式启闭机.

1.6.4 采暖及通风

主厂房的热负荷主要来水轮发电机组的发电机和太阳的幅射热，采用机械通风与自然排风相结合的方式。控室设置一台空调。

1.7 消防

电站厂房建筑主要是靠消火栓消防，机电、油类设备的消防采用干粉灭火器和消火栓相结合方法。

该电站工程的火灾危险部位主要分布为：发电机、配电盘。失火的根源主要是运行中人为失误和电气设备线路失火。

电站设有良好的防雷接地系统，以防止静电感应和雷电感应等而引起的火灾。

1.8 施工

1.8.1 交通、电力

本工程对外交通已具备的条件是：有国道经通州镇，电站与通州镇之间有简易公路相通，可满足对外交通需要。坝对外交通采用的主要方式是汽车运输。

主料场位于大坝上游，距大坝500m，场覆盖层厚0～2.0m，产状

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165°∠13°；为下石炭统大塘组旧司段（C1d1）浅灰色中厚石英砂岩，总厚约50m，根据工程类比，岩石湿抗压强度为35～45Mpa，密度2.72g/cm3，能满足规范要求。

工地现场设置输电线路网，生产、生活用电可设50kVA变压器一台供电，由低压端引至各施工作业点。

1.8.2 导流

因本电站为引水式电站，厂房为地面式厂房，且为技改工程，仅对渠道和压力前池进行防渗处理维护，对厂房基坑进行开挖，因此不涉及到施工导流问题。

1.8.3 施工总体布置

XXX电站技改工程为引水式布置，进水口至厂房直线距离有0.9km，在厂房边空地和大坝附近及渠道沿线附近均有地形可布置施工设置。

施工所需房屋建筑面积：电站生产用房利用原电站老厂房管理房，厂房、压力前池、压力管道施工工厂生产用房150m2布置电站厂房旁，渠道生产厂房布置隧洞上方的空地上，面积为100m2，大坝放水口的施工厂房布置在大坝的右侧空地上，面积为100m2。

1.9 水库淹没及工程永久占地

XXX电站技改工程利用原渠道从和平水库取水，故该工程的建设不存在水库淹没及库区移民问题。该电站为引水式电站，只是对原建筑物进行维护，且电站厂房的周边荒地已被电站征用，因此本次技改不涉及征地，只是临时占地1亩。

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1.10 环境保护设计

本工程兴建为库区周边提供了一个可靠的电源，为该地区灌溉提供了有利条件。

因该电站为技改项目，对周围的地质、水生态环境较小，分析结果认为，有利影响范围广，时间长，而不利影响相对范围小，且多为暂时性影响。由此可知，本工程无制约工程开发的环境因子，从环境角度衡量该工程是可行的。

1.11 设计概算

1.11.1 编制原则

本工程投资概算编制原则采用中华人民共和国水利部颁发的《关于发布<水利建筑工程预算定额>、<水利建筑工程概算定额>、<水利工程施工机械台时费定额>及<水利工程设计概（估）算编制规定>的通知》”（水总[2002]116号文），投资概算按2009年第3季度价格水平进行编制。

1.11.2 编制依据

（1）文件依据

1）水总[2002]116号文。

2）贵州省物价局、贵州省建设厅关于转发《建设工程监理与相关服务收费管理规定》的通知（黔价房（2007）84号）。

3）国家发展改革委、建设部关于印发《建设工程监理与相关服务收费管理规定》的通知（发改价格[2007]670号）。

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4）国家计委、建设部关于发布《工程勘察设计收费管理规定》的通知（计价格[2002]10号）。

5）贵州省交通厅、贵州省物价局关于颁发《贵州省〈汽车运价规则〉实施细则的通知》（黔交财[2002]39号）。

6）初步设计文件及图纸。（2）定额依据

采用水利部水总[2002]116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》，《水利水电设备及安装工程概算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》进行编制。

（3）主要机电设备原价采用询价，所询设备价格中已包含运费。工程设计概算总投资241.万元，其中静态总投资236.92万元，建设期还贷利率为6.36%，建设期贷款利息为4.97万元。枢纽工程投资中：建筑工程76.85万元，机电设备及安装工程54.22万元，金属结构设备及安装工程31.万元，临时工程2.97万元，其他费用49.51万元，基本预备费17.22元。

电站单位千瓦投资4838元，单位电能投资1.29元/kW·h。

1.12 经济评价

（1）国家和建设部颁发的《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）；

（2）水利部颁发的《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）；（3）水利部颁发的《小水电建设项目经济评价规程》（SLl6-95）；

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（4）电力工业部和水利部颁发的《水利水电工程可行性研究报告编制规程》（DL5020-93）；

（5）国家现行财税制度。国民经济评价社会折现率按8%。

财务评价全部投资财务基准收益率8%，自有资金财务基准收益率9%。

对本工程进行了整体国民经济评价和整体财务评价及敏感性分析。

1.12.1 国民经济评价

根据《方法与参数》及《实施细则》的规定对整体工程作投资调整，工程静态总投资为236.92万元。固定资产投资采用工程的静态投资；项目投产后的运行费用采用财务评价中的年经营费用，为10.1万元。电站年发电量为188kw.h，厂用电率取0.1%，电能质量调整系数按1.2，影子电价按0.22kW.h，则年发电效益为31.26万元。

经计算，本项目经济内部收益率为11.8%，大于社会折现率8%；经济净现值80.9万元，大于零；效益费用比1.26，大于1。以上计算表明，本项目国民经济评价可行。计算结果见国民经济效益费用表。

1.12.2 财务分析

当电站执行上网电价0.22元/kW.h时，资本金财务内部收益率为9.41%，大于资本金基准收益率9%；全部投资税后财务净现值7.21万元，远大于零。说明项目具有一定盈利能力。

经济净现值ENPV= 80.9 万元。

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1.13 结论

XXX水电站技改建设为农业灌溉和人民生活提供电力，以电代柴，对促进当地的经济发展和人民生活水平的提高起着重大的作用。

电站技术经济条件合理，经济评价可行，效益显著，具有改造价值。

1.14 工程特性表

工程特性表（1）

序号及名称一、水文 1.流域面积全流域坝址以上 2.利用水文系列年限 3.多年平均年径流量 4.代表性流量多年平均流量实测最小流量调查历史最大流量 5.泥沙多年平均悬移质年输沙量多年平均推移质年输沙量二、水库 1.水库水位校核洪水位设计洪水位正常蓄水位死水位 2.回水长度 3.水库容积正常蓄水位以下库容 4.水量利用系数三、工程效益指标 m m m m km 万m3 % 15

单位数量备注 km2 km2 a 万m3 m3/s m3/s m3/s t t 24 24 39 1450.6 0.46 52.1 2400 480 发生日期1979年 947.29 946.47 944.7 936.7 5.5 40.5 90 初步设计报告

1.发电效益装机容量保证出力(P=90 %) 多年平均发电量年利用小时五、淹没损失及工程永久占地 1.淹没耕地(P=20%) 序号及名称 2.工程永久占地六、主要建筑物及设备 1.挡水建筑物形式地基岩性地震基本烈度/设防烈度坝顶高程最大坝(闸)高坝(闸)顶长度 2.泄水建筑物形式堰顶高程溢流堰长度消能方式 3.引水建筑物设计引用流量进水口形式底板高程闸门形式闸门尺寸启闭机形式启闭机容量引水道形式断面尺寸长度最大水头 3.压力前池 m m m m m m3/s m t m m m 950.9 19 119 944.7 19 0.74 935.30 φ800 3 1.2×1.2 1504 90.91 浆砌石重力坝白云岩小于6度溢流堰溢流全断面溢流面流消能坝式双向转动闸门 1扇手动启闭矩形亩单位亩 0 数量 0 0 备注 kW kW 万kW·h h 2*250 66 188 3757 工程特性表（2） 16

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压力前池尺寸最高水位正常水位最低水位 4.厂房形式主厂房尺寸(长×宽×高) 水轮机安装高程序号及名称正常尾水 5.开关站形式 6.主要机电设备水轮机型号台数额定出力额定转速吸出高度最大工作水头最小工作水头额定水头额定流量发电机型号台数额定容量额定功率因数额定电压主变压器型号台数厂内起重机形式 7.输电线路电压回路数输电目的地输电距离 m m m m m m 单位 m 台 kW r/min m m m m m3/s 台 kW kV 台台 kV 回路 km 10.3×5.62.85 (长×宽×高) 933.44 933.16 932.77 840.90 数量 839.05 2 274.3 750 +2 90.91 90.13 90.24 0.37 2 250 0.8 400 1 1 10 1 6 户外式 XJA-46/1×11 SFW250-8/850 S11-630/10 5t手动葫芦通州35kV变电站地面式 16×6.4×5 备注工程特性表（3） 17

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七、施工 1.主体工程数量明挖土方明挖石方砌体拆除混凝土和钢筋混凝土钢筋制安 2.主要建筑材料木材序号及名称水泥钢筋 3.所需劳动力总工日平均人数高峰人数 4.施工临时房屋 5.施工动力及来源供电 6.对外交通(公路) 距离 7.施工占地 8.施工期限准备工期投产工期总工期八、经济指标 1.静态总投资 2.总投资建筑工程机电设备及安装工程金属结构设备及安装工程临时工程建设期还贷利息 3.综合利用经济指标万元万元万元万元万元万元万元 236.92 241. 76.85 54.22 31. 2.97 4.97 m3 m3 m3 m3 t m3 单位 t t 工日人人 m2 kVA km 亩月月月 460 57 372 0 2.77 5 数量 267 2.77 3856 21 35 350 50 5.4 1 0.5 6 6 引自附近电源备注工程特性表（4） 18

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水电站单位千瓦投资单位电能投资经济内部收益率财务内部收益率上网电价贷款偿还年限元/kW 元/(kW·h) % % 元/(kW·h) 年 4838 1.29 11.8 9.41 0.22 9.75

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2 水文

2.1 流域概况

XXX电站位于XXX县通州镇丹平村境内，该电站利用已建的和平水库引水进行发电，发电厂房位于坝址下游约0.9km处河道右侧山坡的一山脚下，厂房尾水不进入下游河道，而是流入附近一段灌溉渠道中，引水渠道约1504m长，设计断面尺寸为宽1.2m，高1.2m。和平水库所在流域属于珠江流域红水河水系曹渡河支流，而电站尾水所在处无明显河流。

水库坝址距离通州镇直线距离5.4km，距离XXX县城直线距离60km，地理坐标为东经107°00′，北纬25°45′处。坝址处有乡村公路到达通州镇，交通方便。和平水库坝址以上集雨面积为24km2，主河道长12.8km，河道加权平均坡降为16.02‰。

2.2 气象

XXX县属中亚热带季风湿润气候区，纬度低，海拔高，故有亚热带高原山地季风湿润气候的特征，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛，雨热同季，湿度大，日照少，立体气候明显。多年平均气温17℃，最冷月平均气温6.8℃，最热7月平均气温25.4℃，极端最低-7.7℃（1963年1月14日），极端最高38.1℃（1961年7月2日）。无霜期273～342天，平均312天，多年平均降雨量1215.4mm，汛期（5～9月）降雨占全年降雨65%以上，平均湿度80%，日照1316.9小时。

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2.3 水文基本资料

2.3.1 资料分布情况

和平水库所在通州河为雨源型河流，该流域只有通州雨量站，通州河所属干流曹渡河上有平里河水文站，该水文站控制集雨面积为1394km2，是和平水库流域面积的58.08倍，且该站从2004年才开始正式运行，资料系列短，不能作为本次计算的参证站。相邻流域六硐河上有平湖水文站，平湖水文站流域下垫面、气候条件与设计流域有很大的相似性，可作为本次设计的参证站。本流域内及邻近流域水文、气象站分布情况如表2-1。

设计流域及邻近流域水文、气象站点分布

表2-1

站名通州雨量站平里河水文站 XXX气象站平湖水文站资料系列 1965~1991 2004~2007 1961~至今 1967~2007年观测项目降雨量水位、流量、泥沙、降水等降雨量、蒸发量、气温等水位、流量、泥沙、降水等备注现已停测流域面积1394km2 流域面积1441km2 河流通州河曹渡河六硐河六硐河 2.3.2 水文参证站的选择

2.3.2.1 水文站的基本情况

平湖水文站位于XXX县城境内六硐河干流上，基本断面位于XXX县至罗甸公路大桥上游约15m处，该段河段顺直长约500m，上下游均有较大的弯道，公路大桥横跨断面下游约15m（左端距断面19m，右端距断面12m），河段两岸为泥沙或岩层，河底由沙卵石组成。左岸为高

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山陡坡，右岸是开阔农田，水位至13m以上有严重的漫滩，因公路两岸路基阻挡，漫滩水量仍由大桥孔泄出，河段上下游均无支流汇入。平湖水文站共设有5个水准点，从1967年开始测流以来均无变动，每年资料均进行年审，具有较精确的水文系列资料。 2.3.2.2 资料评价

（1）可靠性评审 1）水位资料

平湖水文站自建站以来均采用自记水位计观测水位，以人工观测值校核，枯期一般为两段两次或一段一次，汛期多为四段四次或八段八次，大洪水时适当增加测次。水位精度较高，历年的水位过程和峰型变化基本相应，不存在明显的不合理现象，该站的水位资料整编也具有较高的精度。

2）流量资料

平湖水文站流量以流速仪施测，测次较多，在时间变幅和过程上分布较均匀，测点分布较为合理，基本上反映了流量的变化过程。

以历年实测大断面资料看，除低水时河床底部有局部冲淤变化外，整个断面稳定。该站以流速仪仪器测流为主，个别采用浮标法和水面一点法。测流时均施测水深，各年流量测次时间、变幅和过程上分布较为均匀，能够控制水位流量关系的变化。资料可靠性较好，精度较高。

（2）一致性分析

平湖水文站建站至今，流域内基本无兴建大的水利水电工程，也没有与外流域人为水量交换情况，流域内气候条件和下垫面条件基本稳

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定，所以水文站实测资料具有一致性。

（3）代表性分析

平湖水文站径流资料系列的代表性分析如下：

由平湖水文站连续的不同系列水文年、11～4月、最小月流量统计参数比较，1968～2007年和1968～1993年两个系列径流统计参数基本一致，成果见表2-2。

平湖水文站不同系列径流统计参数比较表

表2-2

项目水文年（5～4月）水文年（5～4月） 11～4月 11～4月最小月最小月资料系列 1968—2007 1968—1993 1968—2007 1968—1993 1968—2007 1968—1993 系列年数 39 25 39 25 39 25 Q（m3/s） 28.6 28.9 10.4 11.0 4.9 4.82 Cv 0.28 0.28 0.42 0.41 0.38 0.38 Cs/Cv 2 2 2 2 2.5 2.5 （4）平湖水文站实测径流系列丰、平、枯年份比例分析

平湖水文站具有实测资料39（水文年），其中丰水年15年，平水年10年，枯水年14年。丰水年占38.5%，连续丰水年为1968～1972年（4年）、1976～1978年（2年）、1993～1995年（2年）；平水年占25.6%，连续平水年为1972～1974年（2年）、1983～1985年（2年）；枯水年占35.9%，连续枯水年为1974～1976年（2年）、1985～1988年（3年）、1991～1993年（2年），通过对平湖水文站径流资料统计分析，长、短系列的统计参数基本一致，丰、平、枯年份比例恰当，且系列中有连续的丰、平、枯年份。因此，该站系列代表性较好。

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2.3.2.3 水文参证站的选择

通州河流域内只设有通州雨量站，无水文观测站，其水文特性只能通过相邻流域的水文测站进行对比分析。与通州河同处曹渡河支流的六硐河流域气候、地理地形条件基本相同的平湖水文站，具有长系列的水位、流量等整编审定的实测资料，测验精度高，水位流量关系较稳定，资料可靠性、一致性、代表性均较好，因此，选取平湖水文站作为XXX电站水文分析计算的水文参证站。

2.4 径流

2.4.1 径流特性

和平水库流域属典型的山区雨源型河流，地表径流主要来源于降水，因此径流特性和降水特性基本一致，夏半年丰，冬半年枯，4～9月的径流量约占全年来水总量的81%，是全年的丰水期。统计平湖水文站1968～2007年共40年的水文资料，按水文年统计，多年平均流量为28.6m3/s。实测系列中，最大年均日流量为52.1m3/s（1979年），最小年均日流量为13.5m3/s（19年），两者分别是多年平均流量的1.80倍和0.47倍，丰枯比3.86。

2.4.2 坝址设计年径流

2.4.2.1 坝址流域径流量分析

和平水库流域径流计算采用通州雨量站资料结合《贵州省地表水资源》等值线图来进行综合确定。

（1）根据通州雨量站1965～1991年实测降雨量资料，通州雨量站多年平均降雨量p=1213.1mm，Cv=0.16，Cs=2Cv。查《贵州省地表水

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资源等值线图》，设计流域多年平均径流系数为0.48，则流域多年平均径流深为582mm。

（2）查《贵州省地表水资源》等值线图，和平水库流域多年平均径流深为615mm。

根据以上两种方法分析，设计流域多年平均径流深较为接近，综合考虑，采用两种方法的均值，径流深采用600mm。则和平水库流域多年平均流量为0.46m3/s，多年平均径流总量为1440万m3。 2.4.2.2 坝址流域年径流变差系数

（1）年径流变差系数Cvy值按省水文总站经验公式计算：

Cvy=r·Cvx/（αm+βLogF）＝0.36

式中：r—地理参数，设计流域r=1.30；

Cvx—年降水量变差系数，Cvx=0.18（查贵州省年降水量变差系数等值线图）；

α—年径流系数，α=0.45； m—径流系数指数，m=0.7； β—流域面积系数，β=0.04；

F—流域面积，设计流域坝址以上F=24km2，采用F=100km2。（2）查《贵州省地表水资源年径流变差系数等值线图》，设计流域年径流变差系数为0.35。

考虑到和平水库流域面积较小，而年径流变差系数的趋势是随着流域面积的减小而增大，故本次设计采用年径流变差系数Cv=0.36，

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Cs=2Cv。

和平水库坝址地表流域年径流成果表

表2-3

10 1.48 0.68 2131 20 1.28 0.58 1843 50 0.96 0.44 1382 75 0.74 0.34 1066 80 0.69 0.31 9 90 0.58 0.26 835 95 0.5 0.23 720 频率 Kp Qp（m3/s） Wp（万m3） 2.4.2.3 枯水径流

和平水库流域无实测径流资料，查《贵州省枯水模数分区图》得和平水库坝址流域枯水模数为2L/s·km2，则得水库的枯水流量为0.048m3/s。

2.4.3 径流成果合理性检查

本次设计XXX电站坝址以上流域多年平均流量0.46m3/s，多年平均径流深600mm，年降水量变差系数为0.16，与《贵州省地表水资源》等值线图成果是吻合的，年径流变差系数取0.36，略微偏大，也符合水文系数的变化规律，是合理可靠的，可作为本次设计的成果。

2.4.4 典型代表年的选择

典型年的选择原则：一是尽量从实测资料中选择；二是选择年水量和枯水期水量与设计值相近的年份；三是径流年内分配极不均匀、对发电不利的年份。XXX电站坝址无实测资料，因此典型年在平湖水文站实测径流系列中选择。

依据选择典型年的三原则，对平湖水文站实测径流系列进行反复比较，最后选取1994.5～1995.4、1973.5～1974.4、1974.5～1975.4三个水文年月平均流量分别作为丰（20%）、平（50%）、枯（80%）三个典型

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年，并同频率放大后按坝址设计流量同倍比修正至XXX坝址，得到XXX电站坝址三典型年逐月径流量过程。见表2-4。

XXX电站坝址典型年逐月流量成果表

表2-4 单位：m3/s 时间上旬 5中旬月下旬上旬 6中旬月下旬上旬 7中旬月下旬上旬 8中旬月下旬上旬 9中旬月下旬上旬 10中旬月下旬上旬 11中旬月下旬上旬 12中旬月下旬上旬 1中旬月下旬上旬 2中旬月下旬上旬 3中旬月下旬上旬 4中旬月下旬平均 P=20% 0.31 0.24 2.57 0.45 2.19 0.35 1.01 0.60 0.41 0.39 0.46 0.49 0.44 0.54 1.46 2.76 0.82 0.33 0.21 0.23 0.35 0.30 0.19 0.26 0.24 0.18 0.16 0.14 0.60 1.32 0.27 0.23 0.16 0.15 0.13 0.23 0.59 P=50% 1.33 0.87 1.09 0.36 1.78 0.84 1.14 0.63 0.58 1.23 0.41 0.39 0.26 1.01 0.41 0.23 0.15 0.19 0.15 0.17 0.12 0.10 0.09 0.08 0.08 0.08 0.07 0.09 0.08 0.09 0.06 0.06 0.05 0.35 0.49 0.67 0.44 P=80% 0.94 0.34 0.11 0.19 0.39 2.17 1.58 1.57 0.74 0.23 0.21 0.20 0.20 0.14 0.11 0.29 0.12 0.07 0.07 0.06 0.05 0.05 0.05 0.04 0.04 0.05 0.04 0.04 0.04 0.07 0.06 0.06 0.05 0.05 0.33 0.59 0.31 备注 27

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2.4.5 水库灌溉调节计算

XXX电站是利用已建的和平水库进行引水发电，而和平水库是一个以灌溉为主的水库，故需确定水库的灌溉调节库容。 2.4.5.1 灌溉定额

和平水库及XXX县目前尚无节水灌溉试验资料，根据和平气象站逐旬降水和蒸发资料，采用“薄、浅、湿、晒”的控制灌溉模式，计算得和平水库灌区水稻及油菜等小季作物的灌溉定额见表2-5和表2-6。

灌区作物灌溉定额表

表2-5 作物种类水稻油菜

资料系列 19～2005 19～2005 系列长度 42 42 统计参数 (m3/亩) 260 73.9 Cv 0.2 0.22 Cs/Cv 2 2 不同频率设计值Mp（m3/亩） 20% 215.5 60 50% 256.6 72.7 80% 302.4 87.2

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灌区农作物（P=80％）设计灌溉定额成果

表2-6 月旬 9 10 11 12 1 2 3 4 5 上中下 6 上中下 7 上中下 8 上中下合计灌溉定额（m3/亩）水稻 31.00 27.34 26.57 16.27 16.56 32.06 28.69 32.35 34.08 35.91 21.57 0.00 302.40 小季旱作物 1.09 20.49 16.50 18.02 30.01 1.09 87.2 备注其中灌区灌溉设施配套后，渠系水利用系数取为0.45，田间水利用系数取为0.95。 2.4.5.2 水量平衡计算

根据复核调查，和平水库灌区规模为1600亩，实际灌溉面积为1300亩，灌区5～8月以水稻为主，11～4月种植油菜为主，复种指数为1.8。

（1）水库来水过程

根据《和平水库除险加固实施方案》可知，和平水库原设计兴利库

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容为37.97万m3，水库具有不完全年调节性能，需推求水库p=80％的典型年来水过程。

根据表2-4XXX电站p=80%的来水过程，可以得到和平水库来水过程见表2-7。

和平水库p=80％的典型年来水过程

表2-7

时间 5月上旬 5月中旬 5月下旬 6月上旬 6月中旬 6月下旬 7月上旬 7月中旬 7月下旬 8月上旬 8月中旬 8月下旬 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 4月合计和平水库来水（万m3） 80.87 29.03 10.65 16.03 33.85 187.22 136.46 135.30 70.23 19.88 18.03 18.90 39.26 42.25 15.65 12.79 11.52 12.31 14.94 83.85 9.00 备注（2）水库兴利调节计算

根据表2-8可知，和平水库来水能够满足灌溉要求，其中水库生态用水量按照1L/s·km2下放，水库蒸发、渗漏损失按照正常蓄水位库容的10%计。

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和平水库p=80％兴利调节计算

表2-8

年.月单位 5月上旬 5月中旬 5月下旬 6月上旬 6月中旬 6月下旬 7月上旬 7月中旬 7月下旬 8月上旬 8月中旬 8月下旬 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 4月合计

设计来水量（万m3） 80.87 29.03 10.65 16.03 33.85 187.22 136.46 135.30 70.23 19.88 18.03 18.90 39.26 42.25 15.65 12.79 11.52 12.31 14.94 83.85 9.00 水稻灌溉用水量（万m3）旱作物灌溉用水量（万m3）生态用水量（万m3） 2.07 2.07 2.28 2.07 2.07 2.07 2.07 2.07 2.28 2.07 2.07 2.28 6.22 6.43 6.22 6.43 6.43 5.81 6.43 6.22 75.69 31

损失水量（万m3） 0.11 0.11 0.12 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.12 0.11 0.11 0.12 0.33 0.34 0.33 0.34 0.34 0.31 0.34 0.33 4.05 计入损失用水量（万m3）计入损失来水－用水（万m3）月末蓄水（万m3） 11.60 10.23 9.95 6.09 6.20 12.00 10.74 12.11 12.76 13.44 8.07 0.00 113.18 13.79 12.42 12.35 8.27 8.38 14.18 12.92 14.29 15.16 15.62 10.26 2.40 6.55 6.77 6.91 13.39 12.10 11.93 16.46 6.91 221.06 67.08 16.61 -1.70 7.75 25.46 173.03 123.54 121.01 55.07 4.26 7.77 16.50 32.70 35.48 8.75 -0.59 -0.58 0.37 -1.52 76.94 40.50 40.50 38.80 40.50 40.50 40.50 40.50 40.50 40.50 40.50 40.50 40.50 40.50 40.50 40.50 39.91 39.33 39.70 2.53 40.50 0.35 6.61 5.32 5.82 9.69 0.35 28.15 平塘县花冲水电站技改工程初步设计报告

2.5 洪水

2.5.1 洪水特性

和平水库所属河流为山区性河流，洪水主要由流域内暴雨产生，洪水特征与暴雨特性相似。根据XXX气象站统计，实测最大一日降水量为172mm，多年平均最大一日降水量为83.5mm。该流域一般在4月进入汛期，9月底结束。由于地处山区，洪水涨落较快。

2.5.2 设计暴雨计算

和平水库流域内有通州雨量站，本次和平水库暴雨设计采用通州雨量站实测暴雨资料结合查《贵州省年最大24小时暴雨均值等值线图》确定。

（1）根据通州雨量站1965年～1991年共27年最大日降雨量统计分析，多年平均最大日降水量为77.7mm，Cv=0.4，Cs=3.5Cv，则多年平均最大24降雨量为87.0mm；Sp=39mm。

（2）查贵州省暴雨均值等值线图，和平水库坝址流域多年平均最大24小时暴雨为90mm，Cv＝0.40，Cs=3.5Cv，Sp=43mm，Cv=0.37。

由于通州雨量站资料系列较短，1991年以后已经停测，综合考虑，和平水库坝址以上流域年最大24小时暴雨量取为90mm，Cv=0.4，Cs=3.5Cv；Sp=41mm，Cv=0.37。

和平水库设计暴雨计算成果见表2-9。

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和平水库设计暴雨计算成果表

表2-9

P(%) Kp H24p Kp Sp 0.2 2.82 253.8 2. 108.24 0.33 2.66 239.4 2.5 102.5 0.5 2.53 227.7 2038 97.58 1 2.31 207.9 2.19 .79 2 2.08 187.2 1.99 81.59 3.3 1.95 175.5 1.87 76.62 5 1.78 160.2 1.71 70.11 10 1.53 137.7 1.5 61.5 20 1.28 115.2 1.27 52.07 33

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2.5.3 设计洪水计算

和平水库洪水由暴雨产生，在缺乏实测洪水资料的情况下，由设计暴雨资料推求和平水库的设计洪水。

（1）洪峰流量

和平水库洪水复核计算采用《贵州省暴雨洪水计算实用手册》（修订本）—小汇水流域部分的雨洪公式计算洪峰流量。

雨洪公式：

当面积10km2≤F≤25km2时

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Qp=0.234·r10.848·f0.331·J0.221·F0.834·[C·Kp·H24]1.212

式中：Qp—设计频率洪峰流量（m3/s）；

r1 —汇流参数系数，和平水库取0.38（属山区间山丘，少量岩溶，植被一般）；

f —流域形状系数，f=F/L2； L — 河长，L =12.8km；

F — 流域面积，和平水库F=24km2； J — 主河床加权平均坡降，J =16.02‰； C — 暴雨洪水径流系数，随暴雨强度而变化； H24—年最大24小时点雨量均值（mm）； Sp — 设计暴雨雨力。（2）洪水总量

和平水库坝址洪水总量按下式计算：

Wp=0.1·F·α·H24P

式中：Wp—设计频率“24小时暴雨洪水总量”（万m3）； α— 洪水径流系数，由地区综合而得。其他符号意义同上。各频率洪水计算成果见表2-10。

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和平水库各频率洪水计算成果表

表2-10 项目坝址

P(%) Qp(m3/s) 0.33 186.55 435 0.5 173.08 407 1 151.16 360 2 129.59 310 3.3 117.47 282 5 100.47 246 10 77.94 192 20 59.0 138 Wp(万m3) 2.5.4 施工洪水

根据和平水库施工要求，确定和平水库工程水工建筑物主要在枯水季节施工，水库坝址需做11～3月、11～2月、12～1月、12-2月施工洪水。根据XXX气象站1961～2001年共41年的实测最大日暴雨资料，统计得XXX气象站11～3月的最大日暴雨量为26.8mm，11～2月的最大日暴雨量为23.3mm，12～1月的最大日暴雨量为14mm，12～2月的最大日暴雨量为17.1mm，采用雨洪法计算得和平水库施工期p=20%的施工洪水见表2-11。

和平水库施工期洪水成果表

表2-11

施工期 Q(m3/s) 11～3月 15.6 11～2月 13.2 12～1月 7.1 12～2月 9.1 2.6 泥沙

和平水库于1976年完工，迄今为止已经运行了32年，流域内植被较好，水土流失不严重，泥沙淤积未影响水库取水口取水。2007年3月我院设计人员到现场踏勘，水库水位较低，能够看到坝前泥沙淤积高程距离取水口还有一定距离，大概有0.5m左右，约0.2万m3，考虑到水库多年一直没蓄水，故无法由现状淤积成果推求输沙漠数。

由于该流域无泥沙实测资料，其淤积计算采用《贵州省地表水资源》

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等值线图数据，根据“多年平均库容淤损率法”进行计算。查《贵州省悬移质多年平均年侵蚀模数分区图》可知该流域多年平均悬移质输沙模数为100～200t/km2，考虑到和平水库所在流域为曹渡河支流，且为一段伏流，泥沙侵蚀较轻，故采取和平水库的多年平均悬移质输沙模数100t/km2。

计算参数：流域集水面积24km2，多年平均流量0.46m3/s，水库蓄水库容为91.52万m3, 多年平均悬移质输沙模数100t/km2，泥沙干容重1.3t/m3，由于缺乏悬移质颗粒级配及推移质观测资料，推移质按悬移质的20%全部淤积入库内考虑。

和平水库泥沙淤积计算成果表

表2-12 淤积年限(年) 10 20 30 35 40 50 60 65 泥沙淤积量(万m3) 1.8 3.61 5.41 6.31 7.21 9.01 10.8 11.7 坝前淤积高程(m) 934.45 935.27 935.83 936.07 936.29 936.67 937 937.15 备注从上表可以看出，水库淤积35年后的淤积高程为936.07m，比水库取水口高程935.3m高，比死水位936.7m低，因此必须对水库进行部分淤沙清除，采取一定的措施后，水库泥沙淤积不会对水库的正常运行造成影响。

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2.7 水位流量关系

和平水库坝址下游河段无实测水位流量资料，水位流量关系曲线主要根据实测地形图，河道坡降及现场估计糙率，采用曼宁公式计算。根据现场踏勘，水库坝址下游河道较为平缓，河道无大的控制断面，河面较宽，且两岸坡度平缓，有杂草生长。

厂房尾水接一暗渠然后流入一灌溉渠道，暗渠宽0.5m，高1.4m，暗渠地板进口高程为838.20，坡降为0.2％，暗渠出口高程为838.00，渠道位于水稻田的一侧，渠道约有1.5m高，3m宽，且该处地势较为平坦，大部分种植水稻，不会有大的洪水出现，尾水出口断面不会对电站尾水造成影响。

故坝址下游河道糙率取为0.035，坝址处水面坡降取为5.3‰，则坝后水位流量关系表见表2-13。

和平水库坝址下游水位流量关系

表2-13 水位（m） 932.7 933.0 933.5 934.0 934.5 935.0 935.5 936.0 过水面积（m2） 0 4.63 22.07 46.45 71.84 98.15 126.33 155.43 湿周（m） 0 21.09 47.87 50.33 52.46 54.59 58.62 60.75 水力半径 0 0.219 0.461 0.923 1.37 1.8 2.16 2.56 流量（m3/s） 0 3.5 27.4 91.58 184.26 301.85 438.39 604.76

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3 工程地质

3.1 区域地质

工程区位于XXX县通州镇丹平村。通州镇位于县境中部偏西，地理位置为东经106°58′30″，北纬25°46′20″，海拔高度1060m。

3.1.1 地形地貌

XXX县位于贵州高原向广西丘陵过渡的斜坡地带，地势自北向南缓缓降低，山峰海拔1000～1200m，河谷切割深度可达300～900m，属于中低山地貌。山脉及河谷的发育方向与构造线高度吻合，背斜成山，向斜成谷。受构造严格控制，山谷走向多呈南北向及北东向排列。碳酸盐岩广泛分布区，地貌类型以咯斯特地貌为主，单元地貌中岩溶峰丛槽谷、峰丛洼地、峰林谷地多见。岩溶形态中溶洞、溶沟、溶槽及天生桥在区域内随处可见；河流明暗交替，伏流众多。碎屑岩分布区则以侵蚀地貌为主，间夹岩溶地貌。单元地貌以台状山、脊状中低山、中山较为多见，亦作南北向及北东向排列。

3.1.2 地层及岩性

区内出露地层主要有泥盆系、石炭系、二迭系、三迭系、第三系和第四系，现将区内各地层岩性由新到老叙述如下：

第四系（Q）：主要为冲洪积、残坡积、冰积、化学沉积、粘土、砂、砂砾石、卵石、泥砾、碎屑角砾及石灰华等。一般厚度0～5m。

三迭系（T）：

边阳组T2b：浅灰色灰岩为主灰，上部夹砂岩及页岩；下部夹白云

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质灰岩。厚度大于2115m。

新苑组T2x：绿、黄绿色粘土、页岩与钙质砂岩互层，上部偶夹薄层石灰岩。厚610m。

青岩组T2q：浅灰色中厚层细粒白云岩夹泥质白云岩，厚359～527m。

罗楼组（T1l）：以浅灰色石灰岩为主，中上部夹厚层白云岩及白云质灰岩。厚336～375m。局部相变为上段：上部为灰绿色页岩、中厚层砂岩夹灰色薄层瘤状泥质灰岩，下部为灰色薄层致密石灰岩。厚87m。下段：上为灰绿、紫红色泥质灰岩夹页岩，中为浅灰色石灰岩夹钙质页岩，下为灰褐色页岩，底部为灰绿色含砾粘土质砂岩。厚318m。

二迭系（P）：

大隆组（P2d）：灰、钢灰色薄层硅质岩夹页岩。厚0～m。长兴组—吴家坪组（P2c～P2w）：主要为浅灰色石灰岩，底部为铝土页岩及细砂岩，XXX一带为灰深灰色薄至厚层燧石灰岩，夹暗灰色薄层硅质岩及粘土页岩，底部为灰黑色页岩夹硅质岩及煤层，且局部含黄铁矿及铝土矿；厚411～1007m。

茅口组（P1m）：浅灰、灰色中厚层至块状石灰岩，含少量燧石结核；中下部夹白云质灰岩及白云岩；91～688m。

栖霞组（P1q）：灰深灰色中厚层致密石灰岩，含泥质及有机质，并含燧石结核及条带，下部夹黑色钙质页岩；厚73～241m。

梁山组（P1l）：灰白色薄至中厚层石英砂岩及页岩，局部夹薄煤层（西南部相变为泥质石灰岩）；厚54m。

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石炭系（C）：

马坪群（C3mp）：灰白色厚层石灰岩。摆者一线以北，底部为紫红色，灰绿色中厚层瘤状石灰岩夹页岩；厚47～244m。

黄龙群（C2hl）：上部为灰白色厚层石灰岩，夹少量白云质灰岩及燧石灰岩，下部为灰白色厚层粗粒白云岩，局部夹少量石灰岩；厚182～419m。

摆佐组（C1b）：浅灰灰黑色中厚层石灰岩，夹瘤状灰岩，燧石灰岩及白云岩，厚0～665m。

大塘组上司段（C1d2）：深灰色中厚层石灰岩，夹泥质灰岩和页岩。大塘组旧司段（C1d1）：中厚层石英砂岩夹炭质页岩，厚51～543m。岩关组汤粑沟段（C1y2）：灰色硅质岩，页岩夹泥质灰岩；岩关组革老河段（C1y1）：石灰岩，偶夹含磷硅质页岩。厚0～326m。泥盆系（D）：

尧梭组（D3y）：上部为深灰色緻密石灰岩及白云质灰岩；中下部为灰色中厚层白云岩。厚270～548m。

3.1.3 地质构造及区域稳定性

工程区大地构造单元属于扬子准地台—XXX台陷—贵定南北向构造变形区，区内构造较复杂，构造主要以挤压型的近南北向构造为主，区内无区域性断裂通过。

区内发育的褶皱主要有，中西部的龙里雅水复背斜次一级西关背斜构成了本区西侧坝王河与东侧曹渡河的分水岭，背斜核部地层为下石炭

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系大塘阶（C1d）。东部为贵定平里河复向斜

对区内起控制作用的断裂构造主要有近南北向的落凼断层、平里河断层等。

测区挽近期以来新构造以大面积间歇性上升为主，历史无大的地震记载。挽近期以来无新构造运动，区域构造稳定。查《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）《中国地震动峰值加速度分布图》和《中国地震动反应谱特征周期分布图》，本区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，相应地震基本烈度小于Ⅵ度，区域构造稳定，工程区属稳定型地块。

3.2 库区工程地质条件

3.2.1 地形地貌

库区地貌以脊状中低山流水侵蚀地貌为主。

3.2.2 地层及岩性

水库区主要出露第四系（Q）、石炭系下统大塘组旧司段（C1d1），石炭系下统大塘组旧司段（C1d1），上部为深灰色中厚层灰岩、泥质灰岩，下部为浅灰色中厚层石英砂岩、砂质页岩夹炭质页岩及硅质岩，厚度大于50m；河床分布有第四系冲积层（Qa1），厚0.5～2m；两岸零星分布有残坡积物（Qel+dl），厚1～4m。

3.2.3 地质构造

水库地处西关背斜南部倾覆端，岩层缓倾，岩层产状160°～170°∠10°～15°，总体倾下游偏左岸，为单斜构造。水库区内未见大的断裂构造，但节理裂隙较发育，主要有近SN及EW 两组陡倾裂隙互相切割，

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追踪发育，区内河流主要沿近SN裂隙侵蚀。

3.2.4 库区水文地质

根据地表地质调查，水库区出露地层为石炭系下统大塘组旧司段（C1d1），浅灰色中厚层石英砂岩、砂质页岩夹炭质页岩及硅质岩。

库区地下水类型以裂隙水和孔隙水为主，埋藏较浅；泉点出露高程均高于河流，两岸山体地下水向河流补给。工程区岩土性质较单一，主要为碎屑岩裂隙水，无工矿企业及集中污水污染。

库区出露的地层中灰岩段为中等透水地层，其余均为弱透水地层或相对隔水层，库区范围无区域性地质构造通过，无大的断裂构造破坏，库区北西东三侧岸坡山体雄厚，蓄水条件相对较好，库尾及左岸不存在邻谷渗漏问题。

3.2.5 库区其他地质条件

库区出露地层为中厚层石英砂岩、砂质页岩夹炭质页岩及硅质岩，岩层缓倾下游，库岸边坡均为斜向层状结构岩质中-陡峻边坡，局部夹有软弱的泥页岩，有小规模的边坡垮塌或崩裂现象，但不存在大的边坡稳定问题。

总之，水库不存在可渗漏邻谷，库区内地下水向河流补给，有较好的水文地质条件，库区内库岸边坡相对稳定，无大型固体径流源，不存在水库诱发地震的条件，工程地质条件较好。

3.3 坝区工程地质评价

水库工程始建于1974年，竣工于1976年，历时二年；坝体为浆砌石重力坝，坝高为19.0m，坝长为119m，坝顶宽3m，最大坝底宽为

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24.385m。下游坡度非溢流坝为1:0.8。坝顶高程为950.9m，正常蓄水位为944.7m，设计洪水位为946.47m，校核洪水位为947.29m。溢洪方式采用坝顶溢流，溢流坝顶高程为944.7，溢流坝长19m。

3.3.1 地层岩性及构造

坝区地层主要为石炭系下统大塘组旧司段（C1d1）为浅灰色中厚层石英砂岩、砂质页岩夹炭质页岩及硅质岩，属含水贫乏岩组，弱透水层。岩层产状160°～170°∠10°～15°，倾下游偏左岸。坝区为单斜构造，无断层通过。主要有近SN及EW 两组陡倾裂隙追踪发育，互相切割，局部裂隙宽达20～30cm，浅部岩体破碎。

3.3.2 坝区渗漏评价

坝区砂页岩、炭质页岩夹硅质岩组成的岩组节理裂隙发育，浅部岩石破碎，坝基局部岩体整体性较差；加之工程建于上世纪七十年代，由于当时历史条件，清基不彻底，坝体与地基接触带存在漏水现象。

坝区广布相对隔水层或弱透水层，不存在岩溶及深部渗漏问题。但由于坝区表层的砂页岩、炭质页岩夹硅质岩强风化较深，节理裂隙发育，岩石破碎，岩体整体性较差，存在风化带渗漏现象。尤其是走向近SN裂隙性管脉渗漏。经现场调查，在坝下游集中出露，单点漏量1.5L/s左右。

总之，坝区无大断层通过，但岩石节理裂隙发育，主要有走向近SN及EW两组追踪发育、相互切割贯通的陡倾裂隙（砂岩中），岩石破碎。大坝建坝时，坝基、坝肩清基不彻底，且未进行防渗处理，致使坝基及坝肩沿SN向陡倾裂隙与层面往下游漏水。建议对坝基进行防渗处理。

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3.4 引水系统工程地质评价

渠道从坝址处经新寨至前池处，总长约1.5km；所经地段主要出露为第四系（Q）、下石炭统大塘组上司段（C1d2）、下石炭统大唐组旧司段（C1d1）, 现将各地层岩性由新到老叙述如下：

第四系（Q）：以坡积、冲积、崩积、残积层为主，成分为粘土、砂、砂砾石、卵石、泥砾、碎屑角砾及石灰华等。一般厚度0～5m。

下石炭统大塘组上司段（C1d2）: 深灰色中厚层石灰岩，夹泥质灰岩和页岩。

下石炭统大唐组旧司段（C1d1）: 中厚层石英砂岩夹炭质页岩，厚51～543m。

沿线岩层产状160~170°∠10°～15°，无断层通过。岩层主要有近SN及EW 两组陡倾裂隙追踪发育，互相切割；浅部岩体破碎。所经路线成渠条件较好，无大的工程地质问题，工程地质条件较好；渠道建成引水后至今未见渗漏引起的边坡失稳等地质灾害。局部渠道存在淤积、缺损和渗漏等问题；需修缮后方可利用。

3.4.1 分段描述

工程地质评价：渠道所经之地，无大的不良地质现象，成渠条件较好。渠基可置于硬塑装黄色粘土层，局部可置于强风化基岩；建议承载

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力标准值：黄色粘土Fk=160～180kPa，强风化基岩Fk=800~1200kpa。建议人工开挖边坡: 覆盖层1:1，强风化基岩1:0.5。

（2）新寨垭口处隧洞：隧洞全长153m，洞高0.7m，洞宽0.6m；入口处高程934.23m，出口处高程934.21m；最大埋深11.6m。边坡稳定。覆盖层厚1~4m，为黄色粘土，较密实；隧洞所经岩层为下石炭统大唐组旧司段中厚层石英砂岩夹炭质页岩，层状结构。隧洞出入口处为强风化基岩，建议人工开挖边坡:强风化基岩1:0.5，围岩划分：Ⅴ类围岩，γ=2.1g/cm3，K0=1MPa/cm，φ=30°，C=0.1MPa，E=0.5GPa，μ=0.35，βe=0.2；洞身段呈弱风化状态，建议：Ⅲ~Ⅳ类围岩，γ=2.5g/cm3，K0=8MPa/cm，φ=37°，C=0.7MPa，E=7GPa，μ=0.28，βe=0.3。

（3）隧洞出口至前池段：长530m，沿线渠基主要为黄色粘土和下石炭统大塘组上司段、下石炭统大唐组旧司段组成。产状160°∠10°，基岩多出露，覆盖层厚0~1m。地形坡度较大，边坡稳定，局部存在零星崩塌。

渠线通过地段无大的断裂和不稳定地质体存在；局部存在零星崩塌，但对渠道的整体稳定性影响不大；基础稳定，边坡稳定。渠基可置于强风化基岩上，建议承载力标准值：强风化基岩Fk=800~1200kpa。建议人工开挖边坡: 覆盖层1:1，强风化基岩1:0.5。

3.5 前池、压力管道及厂房工程地质条件

前池处地层为下石炭统大唐组旧司段，中厚层石英砂岩夹炭质页岩。岩层产状：160°∠10°，节理裂隙发育；为缓倾角斜向坡，边坡稳定。

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3.6 天然建筑材料

经调查，所选料场位于水库右岸公路旁，距大坝500m。

料场覆盖层厚0~2.0m，产状165°∠13°；为下石炭统大塘组旧司段（C1d1）浅灰色中厚石英砂岩，总厚约50m，根据工程类比，岩石湿抗压强度为35～45Mpa，密度2.72g/cm3，能满足规范要求。

该料场岩石质硬，较纯，开采方便，可作为毛石及砂石料开采料场，储量及质量均能满足工程所需天然建筑材料的需要。有公路通过，交通运输方便。

3.7 结论及建议

（1）测区地震动峰值加速度值小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，地震基本烈度小于Ⅵ度，挽近期以来无新构造运动，区域构

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造稳定。工程区属稳定型地块。

（2）库区地下水位高于正常水位，库区周边范围内无低矮邻谷及洼地，水文地质条件总体较好。

（3）坝区不存在岩溶及深部渗漏问题；地质构造简单, 无断层通过,岸坡较稳定，坝基地质条件较好。

（4）渠道工程地质条件较好，无断层通过，自然边坡稳定；对局部渠道进行修缮、做防渗处理后可以利用，满足工程要求。

（5）前池及厂房工程地质条件

总体地质条件较好，所在地形为缓倾角逆向坡，自然边坡稳定；未见崩塌、滑坡等不良地质现象，满足工程建设要求

（6）天然建筑材料

料场储量丰富且质量较好，与工程区距离近、交通条件较好、运输方便,能满足工程建设所需。建议做好开挖后边坡支护设计。

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4 工程任务和规模

4.1 地区社会经济概况

4.2 水利和动能

4.2.1 径流调节

（1）径流系列

XXX电站坝址处多年平均流量为0.46m3/s，Cv=0.36，Cs=2Cv。根据平湖水文站1968年5月～2007年4月共39个水文年系列统计，按典型年选择原则选择三个典型年，用面积修正得XXX电站坝址三典型年来水过程，见表2-4。

（2）库区水量损失

XXX电站引水坝正常蓄水位为944.7m，相应库容为40.5万m3，蒸发和渗漏损失按蓄水库容的10%计。

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（3）生态环境用水

XXX电站为引水式开发，厂房不在坝址下游河道两侧，但是为了避免对坝址下游生态环境造成影响，按1L/s·km2下放生态环境用水。

（4）坝址上游耗水量及水库灌溉水量计算 1、现状水平年用水分析

和平水库上游有通州镇，根据调查，通州镇目前生活、工业用水均采用龙景地下水和龙石坝地下水，没有从通州河取水。

通州河目前的用水户只有利用和平水库解决坝址下游的1600亩灌溉稻田和水库流域内利用水库水灌溉的约50亩旱地。根据表2-5可计算得到作物不同保证率的灌溉用水量，见表4-1。

坝址上游灌溉水量计算

表4-1

灌溉用水量（万m3） 59.17 70.68 83.57 0.61 灌溉耗水量（万m3） 38.46 45.94 54.32 0.40 备注水库设计灌面，灌溉耗水率按0.65 本流域50亩旱地保证率 P=20% P=50% P=80% P=80% 根据和平水库的灌区分布，考虑到灌溉回归水量不会进入库区内，而水库流域内的灌溉耗水量较小，故坝址上游灌溉耗水量按照水库设计灌溉用水量扣除。

2、规划水平年用水量分析

根据《贵州省XXX州农村人口人均0.5亩基本口粮田水利建设规划》（2008年10月）报告，和平水库上游中星村将规划建设摆图水库，该水库为灌溉水库，用于灌溉通州镇南侧的鼠场灌区，规划该水库为多

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年调节性能的水库，水库兴利库容为560万m3，水库集雨面积为16.25km2。

根据摆图水库的调节性能和灌区位置，规划水平年摆图水库兴建后，摆图水库上游的水量将全部被引走灌溉，灌溉回归水也不会流入通州河，故规划水平年XXX电站发电用水还需扣除摆图水库的用水量。经计算，摆图水库的多年平均来水量为975万m3。

4.2.2 动能计算

（1）计算时段及调节性能的确定

径流调节的计算时段应根据水库的调节性能、河流水文特性及水电站的水头变化情况选择。XXX电站引水坝正常蓄水位对应库容为40.5万m3，死库容为2.53万m3，有效库容37.97万m3。根据表2-8可知，水库来水远远大于灌溉需水量，不需要灌溉调节库容。和平水库坝址多年平均来水量0.46m3/s，库容系数为0.026，为季调节性能的电站，根据《水电工程水利计算规范》，对季调节及其以上的水库，可以“月”为计算单位。考虑XXX电站为低季调节，因此以“旬”为计算时段。

（2）设计保证率

水电站设计保证率是指水电站正常工作不受破坏的机率，根据《水电工程水利计算规范》分析本电站规模以及在电网系统中地位及作用，确定XXX水电站的设计保证率取80%。保证出力以设计枯水年枯水期平均出力计。XXX电站保证出力为66kW。

（3）装机容量的选择

根据前述的XXX电站来水量，扣除坝址上游耗水量及生态水量，

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计算XXX电站的电能指标。XXX水电站压力前池最高水位为933.44m，正常水位933.16m，最低水位932.77m,正常尾水位839.05m，水头损失为3.48m，设计净水头为90.63 m。

Ny=K Q设H设

式中：K—出力系数K=7.456；

Q设—设计流量； H设—设计净水头。

XXX水电站装机容量选择表

表4-2 装机容量（kW） 400 500 570 设计流量（m3/s） 0.59 0.74 0.84 年利用小时（h） 4282 3634 3331 年发电量（万kW·h） 171 182 190 水量利用率（%） 80% 90% 94% 机电设备及建筑工程投资 148 163 185 花冲电站出力-时间曲线90008000700060005000400030002000100000100200300出力（kW)400500600历时（h）图4-1 XXX电站出力~时间频率曲线

4.2.3 规划水平年电站动能

本次XXX水电站设计推荐装机容量为2×250kW，规划水平年考虑上游摆图水库灌溉用水量后，XXX电站只能满足一台250kW的装机，

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电站设计多年平均发电量为61万kW·h，年利用小时为2435h，电站设计流量为0.37m3/s。

4.3 水机额定水头和机型选择

本电站为引水式布置方式。引水系统布置为：通过1504m动力渠道（i=1.5/1000）引至压力前池，后接一根压力钢管向两台水轮发电机组供水（一管两机）。

电站最大水头Hmax=90.91，最小水头Hmin=90.24m，设计水头 Hsj=90.63m；多年平均流量Q=0.46m3/s，保证流量Q= 0.26m3/s，保证出力N=66kW；上游正常水位933.16m，下游正常尾水位839.05m。

本电站我们作了三种装机台数的比较，即2×200kW、 2×250kW和250kW+320KW方案。因保证流量只有0.26m3/s，经水能和机组价格比较，故本阶段推荐2×250kW装机方案为选定方案。

4.4 洪水调节和防洪特征水位

4.4.1 防洪标准

XXX水电站装机为2×250kW，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）规定：为Ⅴ等小（2）型水电站，厂房属5级建筑物，引水坝设计标准为20年一遇，校核洪水标准为200年一遇，厂房设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为50年一遇。

4.4.2 调洪计算

和平水库为小（2）型灌溉水库，根据《和平水库除险加固实施方案设计》报告，和平水库为浆砌石重力坝，经测量现坝顶高程为950.90m，

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溢流坝顶高程为944.7m，相应库容为40.5万m3。溢流坝为实用溢流坝，净宽19m，和平水库调洪计算成果见表4-3。

XXX电站引水坝调洪成果

表4-3

频率（％） 5％（设计） 0.5％（校核）洪峰流量（m3/s） 100.47 173.08 相应水位（m） 946.47 947.29 由于XXX电站厂房尾水不受到尾水断面的控制，而且周围地势较为平坦，不会受到洪水的影响，本次设计不考虑洪水淹没。

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5 工程设计

5.1 工程概况

5.1.1 工程现状

XXX电站是位于XXX县和平水库下游的引水式电站，电站引用水源为和平水库蓄水。XXX县水利局在1974年完成工程设计报告，工程初步拟定装机2台，装机容量为2×100kW。工程兴建于1976年，于当年6月竣工发电。因水源水量得不到保证，建成后的几年间发电负荷仅占装机容量的三分之一，于是XXX县水利局在1982年对电站进行配套改造。到目前为止，因缺乏管理及资金等问题，电站已经荒废多年。

XXX电站所引水源为和平水库蓄水，和平水库始建于1974年，竣工于1976年，历时二年。水库坝址以上集雨面积为24.3km2，扣除流域内打角冲水库流域面积0.34km2，和平水库实际流域面积约为24km2，现有库容为69.4万m3，为小（二）型水库。本水库主要功能为灌溉水库，设计灌溉面积为1600亩（为自流灌溉），有效灌溉面积1300亩。该工程属于红水河水系。原设计拦河坝为浆砌石重力坝，坝高为19.0m，坝长为119m，坝顶宽3m，最大坝底宽为24.385m。下游坡度为，非溢流坝为1:0.8。坝顶高程为950.9m，正常蓄水位为944.7m，设计洪水位为946.47m，校核洪水位为947.29m。溢洪方式采用采用坝顶溢流，溢流坝顶高程为944.7，溢流坝长19m。

2009年3月，我院完成了《贵州省XXX县和平水库除险加固工程实施方案》，对水库大坝存在的病险情进行治理设计。坝基和坝体的渗漏处理：坝体防渗处理为在坝体上游侧浇注0.6m厚C15砼防渗墙；坝基

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及坝肩防渗处理采用在坝基和坝肩实施帷幕灌浆。改造溢流坝挑流鼻坎和防冲设施。

XXX电站采用渠道及隧洞联合引水，电站引水渠位于大坝右岸，电站引水渠同时兼顾下游1600亩农田的灌溉。

XXX电站引水渠道长1504.1m，其中隧洞长153.5m。渠道采用浆砌石砌筑，内墙砂浆抹面防渗，但是因电站荒废多年，渠道抹面多处脱落、损毁，渠道淤积严重。且渠道出口段曾被溢洪道泄洪冲毁，目前是水毁后重新修复的，但是过流断面较小。压力前池b×L=5.9×10.3m，池深2.35m。边墙采用浆砌石砌筑，内墙采用砂浆勾缝，池墙顶宽1.1m，压力前池泄槽布置于一侧，溢流口宽1.6m，溢流口顶部至池底1.7m。泄槽深0.65m。

发电厂房位于坝址下游约0.9km处河道右侧山坡的一山脚下，厂房尾水不进入下游河道，而是流入附近一段灌溉渠道中，厂房平面尺寸b×L=8.3×17.2m，厂屋顶墙采用浆砌石砌筑，屋顶为砼现浇板。比较完好。工程现状图片如下：

引水渠道进口渠首1

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渠首2 渠首3

渠首4 渠道淤积段

隧洞进口隧洞出口

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渠道杂草丛生渠内淤积严重

压力前池渠道进水口压力前池溢流口

压力前池取水口原电站厂房

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5.1.2 工程总体布置方案

XXX电站发电引用的水源为和平水库蓄水，和平水库拦河坝为浆砌石重力坝，非溢流坝顶高程为950.9m，坝底高程为931.90，坝高为19.0m,坝长为119m，坝顶宽3m，最大坝底宽为24.385m，下游坡度为1:0.8。正常蓄水位为944.7m，设计洪水位为946.47m, 校核洪水位为947.29m。溢流坝溢洪方式采用坝顶自由溢流，溢流堰顶高程为944.7，溢流坝宽19m。

大坝的除险加固设计见《贵州省XXX县和平水库除险加固工程实施方案》及相关批复文件，本报告仅对电站引水系统及发电厂房部分作相应的技改设计。

引水渠道按原渠系走向布置，技改设计主要对渠道、压力前池及厂房的结构尺寸按相关规范进行复核，对部分不能满足规范要求的结构进行拆除新建。

经采用相关规范对渠道、压力前池及厂房的结构尺寸进行复核，得出如下结论：

通过对渠道的现状过流能力进行复核，部分渠段不能满足过流。设计拟定采用渠道引水标准断面对现有渠道进行改造，渠道标准断面尺寸为b×h=1.2×1.2m。小于该断面尺寸的拆除新建，大于该断面尺寸的采用砌石回填至标准断面。

以改造后的渠段断面拟定压力前池相关水位参数，前池进水室底板高程及池墙安全超高均不能满足规范要求，因此设计拟定拆除原压力前池，并在原来的基础上新建满足规范要求的新前池。

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原电站的压力钢管已经丢失，本次技改设计需增加压力钢管，管道走线与原走线一致。

根据选用的发电机及水轮机的外形尺寸及机组段长度，按相关规范要求对厂房的平面尺寸进行复核，厂房平面尺寸满足机组布置要求。厂房外墙结构牢固，但是厂房内一侧墙表面存在裂缝，估计是因年久砌石胶结材料脱落所致，厂房改造需要对该侧墙进行处理。

厂房尾水渠道满足机组运行要求。

5.2 引水渠道设计

5.2.1 设计基础资料

5.2.1.1 基本资料

水库水位：

正常蓄水位： 944.70m 死水位： 936.70m 大坝取水口底板高程： 935.30m 渠首高程： 933.85m 装机容量：0.05MW 机组台数：2台机组安装高程： 840.90m

额定水头：90.63m 引用流量：0.74m/s 保证出力：66kW 装机年利用小时：3757 多年平均发电量：188万kW•h

360

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5.2.1.2 设计采用的相关规范和资料

（1）《水电枢纽工程等级划分及安全标准（DL 5180-2003）》（2）《小型水力发电站设计规范（GB50071-2002》

（3）《水电站引水渠及前池设计规范（DL／T5079－1997）》（4）《堤防工程设计规范（GB50286-98）附录F公式》

（5）《贵州省XXX县和平水库除险加固工程实施方案》设计资料及相关批复文件

（6）XXX县水利局1974年4月完成的《通州公社XXX电站新建计划》

（7）XXX县水利局1982年3月完成的《XXX县XXX电站配套工程设计说明书》

（8）相关专业设计成果及参数（9）其他相关设计规范

5.2.2 渠道引水方案布置

XXX水电站装机容量0.05万kW，根据《水电枢纽工程等级划分及安全标准（DL 5180-2003）》的规定，本枢纽工程等别为五等工程，工程规模为小（2）型，各主要建筑物（挡水建筑物、泄水建筑物及引水发电建筑物）为5级建筑物，次要建筑物为5级建筑物。

引水发电系统采用一渠二机布置方式，根据现有工程布置，在大坝上布置有压进水口、其后接一条引水渠道（含引水隧洞）、压力前池（包括有压进水口）、后面接一条引水压力管道经岔管分为二条钢管，分别

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向各自的一台机组供水发电。

电站引水渠道为和平水库的右干渠，渠道除引水发电外，还担负1600亩农田的灌溉任务，工程发电机组的设计引用流量为0.74m3/s，农田灌溉设计引用流量为0.12m3/s，则渠道的引用流量为0.86m3/s。

5.2.3 引水渠道设计

5.2.3.1 渠道现状过流能力复核

渠道的引用流量Q=0.86m3/s，根据实测地形图及各桩号渠道断面，渠道断面底坡一致，但是断面宽度有变化，采用能量方程对渠道的现状过流能力进行复核。公式如下：

SEsEEsu sdiJiJ式中：△S—分段长度（m）；

ESd—分段末段能量，计算式如下：

ESd=h1cosθ+（α2v22/2g）

ESu—分段首段能量，计算式如下：

ESu=h1cosθ+（α1v12/2g）

i—泄槽底坡；

J—分段内平均摩阻坡降，J=n2v2/R4/3，式中： n—泄槽槽身糙率系数，n=0.017； v—分段平均流速（m/s），v=（v1+v2）/2； R—分段平均水力半径（m），R=（R1+R2）/2。

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渠道过流能力复核中，渠道的安全超高根据规范要求取为0.4m，各渠段的过流能力复核计算成果如表5-1。

XXX电站矩形引水渠道现状过流能力复核计算表

表5-1

原渠道侧墙高h（m) 0. 0. 0. 1.26 2.44 1.26 1.15 1.25 1.25 1.24 1.28 1.15 2.18 1.40 1.21 1.39 1.31 0. 0.97 1.28 1.37 1.58 1.58 0.49 0.49 0.49 0.86 1.10 0.55 0.55 0.60 0.60 0.70 0.50 0.75 0.75 0.75 0.81 0.50 0.65 0.49 0.50 0.75 0.50 0.50 0.50 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.86 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 通过设计流量时水深h（m) 设计流量（m2）糙率n 坡降i 序号原渠道渠道桩号底宽b（m) 0+000 0+007.5 0+020.7 0+034.9 0+047.5 0+083.6 0+150.1 0+308.5 0+313.4 0+321.2 0+485.9 0+495.9 0+652.1 0+773.8 0+927.3 1+011.4 1+106.5 1+201.5 1+317.8 1+423.6 1+440.2 1+485.7 1+504.1 0.73 0.73 0.73 0.98 0.94 1.80 1.80 1.74 1. 1.40 1.97 1.27 1.30 1.32 1.21 2.07 1.48 1.67 1.95 1.29 1.94 1.95 1.95 实际过流能力流量Q（m3/s) 0.234 0.234 0.234 0.721 1.878 1.665 1.384 1.567 1.448 1.151 1.935 0.870 2.625 1.328 0.9 2.421 1.378 0.695 1.046 1.093 2.161 2.817 2.817 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 从以上计算成果表可知，引水渠在大部分渠段已经可以满足工程设计过流能力要求，但是渠道宽度不停变化，且在部分渠段没有进行防渗处理，加之建成年代久远，侧墙已经有部分损坏，本次技改设计按渠道

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现状断面特点拟定一标准过流灌面，整个渠道按该断面进行改造修复。 5.2.3.2 渠道设计

据现场踏勘了解到，电站引水渠道荒废多年，目前渠道主要用于农田的灌溉，因此，在隧洞进口（即0+773.8桩号）以后，渠道淤积严重，并有部分渠道侧墙损毁，在隧洞进口以前约300m长的渠段也有部分淤积，且整个渠段侧墙抹面脱落，损毁。

据引水渠道水力复核成果，为考虑水流的平顺，同时对原渠道的损毁和渗漏进行处理，根据现状下的断面尺寸，改造后渠道断面尺寸按明渠均匀流公式进行计算，并满足渠道的不冲不淤要求。公式如下：

Q=ACRi C=（1/n）×R2/3

式中：Q—渠道设计流量（m3/s ）；

A—渠道过水断面面积（m2）； C—谢才系数（m1/2/s ）； n—渠道糙率，取0.017； R—渠道水力半径（m）； i—渠道比降。

根据计算拟定改造后的引水渠道标准断面尺寸为b×h=1.2×1.2m，墙内侧及底板采用0.08厚的C15砼防渗。

针对引水渠道存在的如上问题，技改设计拟定如下的处理方案： ①对于现状断面尺寸小于设计拟定标准断面的渠段的设计处理方

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案：

将小于标准断面的渠段扩建成标准断面，扩建后的渠道边墙顶宽为0.5m，边墙外侧坡度为1：0.2，采用M7.5浆砌石砌筑，在0+000～0+020.7渠段为防止大坝下泄洪水对渠道的影响，将渠道改造后并增加盖板形成暗渠。具体构造见设计图。

②对于现状断面尺寸大于设计拟定标准断面的渠段的设计处理方案：

对于大于标准断面的渠段，采用M7.5浆砌石填筑，0.08m厚C15防渗的方案将渠道改造为设计标准断面。具体构造见设计图。 5.2.3.3 渠道结构设计

（1）渠道结构设计

根据复核拟定后的渠道标准断面，现状断面小于设计过流断面的拆除新建，大于设计过流断面的回填防渗休整为设计过流断面，新建及回填边墙均采用M7.5浆砌石砌筑，0.08m厚的C15砼防渗。新建渠道边墙顶宽为0.5m，边墙外侧坡度为1:0.2，并对拟定的设计过流标准断面边墙进行稳定复核。

（2）渠道边墙结构稳定、应力计算 1）荷载组合

根据工程的运行特点，本工程设计荷载组合仅为正常运用（基本组合）一种情况，正常运用按以下二种工况进行计算：

① 正常挡水位工况(即引用设计流量时的水位)：自重、附加荷载、土压力、水重、静水压力、扬压力，淤沙压力。

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②最枯水位工况（即渠道不输水时）：自重、附加荷载、土压力、水重、静水压力、扬压力，淤沙压力。

荷载组合见表5-2。

荷载组合表

表5-2 荷载组合正常运用（基本组合）运行情况正常挡水位工况最枯水位工况作用荷载自重+附加荷载+土压力+静水压力+扬压力+淤沙压力自重+附加荷载+土压力+静水压力+扬压力+淤沙压力 2）墙体稳定、应力计算

边墙结构稳定计算采用《堤防工程设计规范》（GB50286-98）附录F公式：抗滑稳定计算：

KCfW P式中：KC—抗滑稳定系数；

∑W—作用于墙体上的全部垂直力的总和（kN）； ∑P—作用于墙体上的全部水平力的总和（kN）； f—底板与堤基之间的摩擦系数。

抗倾覆稳定计算：

K0M MH式中：K0—抗倾覆安全系数；

∑Mv—抗倾覆力矩（kN·m）； ∑MH—倾覆力矩（kN·m）。

基底压应力按下式计算：

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max、minGM AW式中：σmax，min—基底的最大和最小压应力（kPa）；

∑G—垂直荷载（kN）； A— 底板面积（m2）；

∑M—荷载对底板形心轴的力矩（kN·m）； ∑W—底板的截面系数（m3）。

本工程采用理正岩土4.5软件进行挡墙的稳定和结构计算。当按上式计算边墙抗滑稳定安全系数Kc、抗倾稳定安全系数K0时，Kc、K0值应不小于表5-3规定值。

渠道边墙抗滑及抗倾稳定安全系数Kc、K0值

表5-3

按抗滑稳定公式计算的安全系荷载组合 4 基本组合土基岩基土基岩基 1.20 1.05 1.05 1.00 数Kc 建筑物级别 5 1.15 1.00 1.05 1.00 4 1.45 1.45 1.35 1.35 按抗倾稳定公式计算的安全系数K0 建筑物级别 5 1.40 1.40 1.30 1.30 特殊组合 3）渠道边墙稳定计算

按技改设计中改造后的渠道标准断面侧墙尺寸对渠道边墙的稳定进行复核。

边墙高1.8m（含基础），顶宽0.5m（不含砼防渗厚度，计算结果偏于安全），底宽0.76m，基础埋深0.5m，墙外坡1:0.2，内侧铅直，墙体

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采用M7.5浆砌块石砌筑。

正常运行工况下，墙前水深为渠道正常水深0.80m，墙背水位与渠道底板同高。

特殊工况下（渠道不输水时），墙前水位为0m，墙后水位与墙顶同高。

墙背填料已经形成自然稳定状态，不扰动原土体，复核渠道基础为石基情况下的稳定、应力。

计算结果表

表5-4

基础条件运行情况抗滑稳定 Kc 石基正常运行工况不输水工况 1.249 1.165 抗倾稳定 K0 3.532 2.572 基底应力（kPa）墙趾 140.1 113.3 墙踵 24.73 24.2 由计算结果知，拟定的标准断面边墙尺寸，各项指标均满足设计规范要求。

5.2.4 渠道进水口设计

渠道取水形式采用坝上取水，放水口底板高程935.3m，过流断面1.0 m×1.1m。放水底板没有坡度，因此放水口为有压放水口，在出口处跌落至渠道，改造后渠首底板高程为933.85m。

根据我院完成了《贵州省XXX县和平水库除险加固工程实施方案》，水库进水口底板与水库死水位之间的高差为1.4m，放水涵洞埋于坝体内，长度约24m，采用以下短管自由出流计算公式对放水涵洞过流能力进行复核：

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QμCA2gH式中：Q—过流能力，m3/s；

μC—短管自由出流的流量系数， μC11ld

λ—沿程水头损失系数；

8gC2∑ζ—局部水头损失系数,取0.5； A—过流断面面积， m2； H—进出口水位差，1.4 m。

经计算Q=4.28m3/s，大于工程设计的引用流量，在水库死水位下满足取水流量要求。

取水涵洞进口按除险加固实施方案设计更换原双向转动闸门做检修用。本次技改在出口后的转弯段在涵洞内埋设φ600的钢管并设置相应型号闸阀控制放水流量。

5.3 压力前池设计复核

本工程前池主要有：前池池体，溢流侧堰和泄水道等建筑物，原前池没有排沙设施。

5.3.1 结构布置

本工程前池为露天式，主要起衔接引水渠道与压力输水管的作用。按水电站引水渠及前池设计规范（DL／T5079-1997）对前池及水力进行复核计算。

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本工程原有前池宽5.8 m，长10.3m，深1.65m，有效容积为98.6 m3。实测前池底板高程为931.92m，前池侧墙顶部高程为934.13m，顶部宽度最窄处为1.0m。溢流堰宽度为1.6m，堰顶高程为933.53m。渠道末端底板高程为932.48m。

改造后的渠道标准断面为b×h=1.2×1.2m，底板高程为932.36m 前池正常蓄水位933.16m。池底高程由932.36m降至931.92m，前池进水室长度实测为2.5m，宽度为1.2m。前池采用砂浆砌石砌筑，内侧砂浆抹面，外侧墙坡度为1:0.2，整个前池结构未见垮塌和损坏，溢流堰后接泄水槽，泄槽沿山势布置，底坡约为i=16.5%，泄槽断面尺寸b×h=1.6×0.3m。

依据以上实际测量尺寸，对前池的水力及结构稳定情况进行复核计算。

复核后的前池进水室底板高程不满足规范要求，因此，将整个压力前池拆除后在原位置新建新压力前池。前池各个特征水位的拟定按改造后的渠道标准断面进行。

5.3.2 改造后压力前池水力计算

（1）侧堰堰顶高程的计算

根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第2.5.3条的规定，侧堰的堰顶高程应高于设计流量下水电站正常运行时的过境水流水面高程△h＝0.1～0.2m。本工程取△h＝0.1m

过境水流水面高程▽2=渠末渠底高程 + 渠道正常水深

=932.36+0.8＝933.16（m）

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侧堰堰顶高程▽3=▽2 + △h=933.26m。（2）侧堰堰顶长度、堰上平均水头的复核

根据《水电站引水渠道及前池设计规范》，对于设一道侧堰的布置，当水电站在设计流量下正常运行，侧堰不溢水；当水电站突然丢弃全部负荷待水流稳定后全部流量从侧堰溢出，为控制工况。此时，侧堰下游引水渠道流量为零，侧堰泄流能力按下列公式确定。

QMaxML堰H堰3/2式中：QMax－溢流堰最大下泄流量，m³/s，QMax＝0.74m3/s L堰－溢流前沿长度m，本工程实测为1.6m。 M－流量系数，M＝0.3843

当L堰＝7.6m，H＝0.148m，前池上的侧堰长1.6m，不够布置，因此还需要在渠道上布置长6m的侧堰。

（3）压力前池各部分平面尺寸的复核

对于中小型电站进水室长度L进=3～5m，本工程为L进=2.8m 进水室宽度b进=1.8D=1.08m。本工程b进=1.0m。实测前池尺寸为：

前池池身宽度B前=5.9m＞1.5B进=1.8m 前池池身长度L前=10.3m＜3.0B前

改造后溢流堰堰顶高程为933.26m,堰上水头为0.148m。各个特征水位计算结果如下：

前池最高水位=堰顶高程+1.2H堰=933.26+0.18=933.44m

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按规范要求取前池安全超高为0.6m，则前池边墙顶部高程为934.04m。

（4）压力前池特征水位的计算 A、前池正常水位Z正常：

根据《水电站引水渠道及前池设计规范》应以设计流量下渠道末端正常运行时的水位作为前池的正常水位。

Z正常=渠末渠底高程 + 渠道正常水深 =932.36+0.8＝933.16m B、前池最高水位Z最高：

根据《水电站引水渠道及前池设计规范》前池和引水渠道内的最高水位，应按照设计流量下正常运行时，水电站突然甩全部负荷时的最高涌波水位确定。

根据《水电站引水渠道及前池设计规范》侧堰作为控制泄流建筑物，对涌波起到控制作用，即对引水道系统来说，控制工况是：电站甩满负荷待水流稳定后（涌波已消失），全部流量从侧堰溢出时，将恒定流时的堰上水头乘以1.1～1.2的系数，把这时的水位定为最高涌波水位。

即Z最高=堰顶高程▽3+1.2H堰 Z最高=933.44m

当电站突然增加负荷时，前池水位产生落坡，经计算此时的水位降低为932.77m，即最低水位为932.77m，较正常水位低0.39m，此水位即为前池的有效工作水深。

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（5）进水室各部位高程的复核 A 、进水室淹没深度S的确定

根据《水利水电工程进水口设计规范》水电站进水口上缘淹没于最低水位以下的深度，按戈登公式确定：

SCVd式中：C—系数，对于对称进水口，C=0.55；

d—进水口闸门高度，本工程d=0.6m； V—进水口闸门断面流速，本工程V=0.56m/s。

经计算S=0.14m

B、进水室底板高程的复核

进水室底板高程=最低水位-S-d=932.04m

原前池底板高程为931.92m，按规范要求，原前池要比进水室底板低0.5m，因此前池需要拆除新建。进水室底板高程水取为931.92m。

C、泄水槽水力复核。

泄水槽布置于压力前池右侧，实测全长34m，矩形断面b×h=0.6×0.3m，最大设计下泄流量为0.74m3/s，泄槽沿山势布置，底坡约为i=16.5%，复核泄槽段水深为0.1，实际侧墙高度为0.3m,泄槽段满足下泄流量的设计要求。

5.3.3 前池结构稳定复核计算

5.3.3.1 前池结构设计

改造后前池底板为0.3m厚C15砼防渗，侧墙浇筑0.08m厚的C15

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砼进行防渗。边墙顶宽为1.1m，边墙底宽为1.67m，边墙高为2.62m,边墙外侧坡度为1:0.2。根据拟定的边墙结构尺寸，对前池边墙进行稳定复核。

5.3.3.2 前池边墙结构稳定、应力计算

（1）建筑材料及设计参数

前池及厂房所处地层相同，出露地层岩性相同，根据岩土工程特性和前期工程勘探试验资料及工程类比，地质建议本工程有关岩、土物理力学参数建议值见表5-5。

岩、土物理力学参数建议值表

表5-5

名称石英砂岩与页岩组合 2.52 f=0.5 ~0.52 800~1200 容重（γ）g/cm3 抗剪摩擦系数承载力建议值（fk）KPa 砼/岩石抗剪断强度 f′=0.6~0.65 c=0.3MPa 根据实际踏勘了解情况，前池基础位于岩基之上。表中f′、c′、f取值均取用下限值。

（2）荷载组合

根据工程的运行特点，本工程设计荷载组合仅为正常运用（基本组合）一种情况，正常运用按以下二种工况进行计算：

① 电站正常运行，池内水位为正常水位作用：自重、附加荷载、土压力、水重、静水压力、扬压力，淤沙压力。

② 电站从满发突然甩全负荷，池内水位为最高水位作用：自重、附加荷载、土压力、水重、静水压力、扬压力，淤沙压力。

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荷载组合见表5-6。

荷载组合表

表5-6 荷载组合正常运用（基本组合）运行情况正常挡水位工况甩荷工况作用荷载自重+附加荷载+土压力+静水压力+扬压力+淤沙压力自重+附加荷载+土压力+静水压力+扬压力+淤沙压力（3）墙体稳定、应力计算

边墙结构稳定计算采用《堤防工程设计规范》（GB50286-98）附录F公式：抗滑稳定计算：

KCfW P式中：KC—抗滑稳定系数；

∑W—作用于墙体上的全部垂直力的总和（kN）； ∑P—作用于墙体上的全部水平力的总和（kN）； f—底板与堤基之间的摩擦系数。

抗倾覆稳定计算：

K0M MH式中：K0—抗倾覆安全系数；

∑Mv—抗倾覆力矩（kN·m）； ∑MH—倾覆力矩（kN·m）。基底压应力按下式计算：

max、minGM AW式中：σmax，min—基底的最大和最小压应力（kPa）；

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∑G—垂直荷载（kN）； A— 底板面积（m2）；

∑M—荷载对底板形心轴的力矩（kN·m）； ∑W—底板的截面系数（m3）。

本工程采用理正岩土4.5软件进行挡墙的稳定和结构计算。当按上式计算边墙抗滑稳定安全系数Kc、抗倾稳定安全系数K0时，Kc、K0值应不小于表5-7规定值。

前池边墙抗滑及抗倾稳定安全系数Kc、K0值

表5-7

按抗滑稳定公式计算的安全系荷载组合 4 基本组合土基岩基土基岩基 1.20 1.05 1.05 1.00 数Kc 建筑物级别 5 1.15 1.00 1.05 1.00 4 1.45 1.45 1.35 1.35 按抗倾稳定公式计算的安全系数K0 建筑物级别 5 1.40 1.40 1.30 1.30 特殊组合（4）前池边墙稳定计算

按技改设计中改造后的压力前池边墙尺寸对前池边墙的稳定进行复核。

边墙高3.35m（含基础0.5m），顶宽1.1m（不含砼防渗厚度，计算结果偏于安全），底宽1.67m，基础埋深0.5m，墙外坡1:0.2，内侧铅直，墙体采用M7.5浆砌块石砌筑。

正常运行工况下，池内水深为正常水深1.74m，墙背水位与前池底板同高。

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特殊工况下（满发突然甩全负荷），墙前水位为2.02m，墙后临空。墙背填料已经形成自然稳定状态，不扰动原土体，复核前池边墙基础为石基情况下的稳定、应力。

计算结果表

表5-8

基础条件运行情况抗滑稳定 Kc 石基正常挡水位工况甩荷工况 1.998 1.863 抗倾稳定 K0 3.532 2.572 基底应力（kPa）墙趾 85.6 71.5 墙踵 18.54 16.44 由计算结果知，拟定的前池边墙断面尺寸，各项指标均满足设计规范要求。

5.3.4 压力前池水力及稳定复核结论

根据水力复核对原前池拆除后新建，前池各个特征水位按改造后的渠道标准断面拟定，并参考现有断面尺寸拟定新断面，拟定新建断面尺寸，并对新建边墙进行稳定复核，拟定断面各项指标均满足设计规范要求。

5.4 压力管道

压力管道建筑物包括进水室、地面明钢管，分岔管，镇支墩等。压力管道垂直前池与厂房。进水室前缘设一拦污栅，栅后为一道1.12m×2.4 m事故检修钢闸门和一道工作闸门，用螺杆启闭机启闭。

压力管道管槽利用原来开挖好的管槽。

压力钢管采用一管两机供水，在进厂前分岔。主管内径0.6m，长

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特殊工况下（满发突然甩全负荷），墙前水位为2.343m，墙后临空。

墙背填料已经形成自然稳定状态，不扰动原土体，复核前池边墙基础为石基情况下的稳定、应力。

计算结果表

表5-8

5.3.4 压力前池水力及稳定复核结论

5.4 压力管道

压力管道管槽利用原来开挖好的管槽。

压力钢管采用一管两机供水，在进厂前分岔。主管内径0.6m，长

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150m，支管内径0.4m，共有二根，每根单长8m。钢管管壁厚均为10 mm。在管道顶与底端各设一镇墩，支墩间距6 m，共布置25个支墩，用平面滑动支承方式。在上镇墩下方设有套简式伸缩节，在下镇墩上端设检修人孔。岔管用三梁岔管，对称分岔，目的是制作加工简单。U梁断面厚16 mm。

电站单机设计流量0.37m3/s，主管设计引水流量0.74m3/s，设计水头Hs为90.63m，经计算，钢管主管直径为φ600mm，设计流速2.61m/s，支管为φ350mm。主管段长144m，壁厚δ=10mm

1）压力钢管经济直径计算

钢管经济直径应根据技术经济比较确定。钢管经济直径可按下式初步确定：

D73KQmax H式中：K―系数，取5.2； D－钢管直径（m）；

Qmax－设计流量（m3/s）； H－设计水头（m）。

经计算，D=0.58m，取D＝0.6m,流速V＝2.61（m/ s）。 2）管壁厚度计算

管壁厚度按锅炉公式计算并满足钢管抗外压稳定的条件下，再加上2mm的锈蚀及磨损厚度，即为钢管管壁选用厚度。

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5.5 发电厂房

5.5.1 发电厂房结构复核

发电厂房位于坝址下游约0.9km处河道右侧山坡的一山脚下，厂房尾水不进入下游河道，而是流入附近一段灌溉渠道中，厂房平面尺寸b×L=8.3×17.2m，厂屋顶墙采用浆砌石砌筑，屋顶为砼现浇板。比较完好。

根据工程选用的机组尺寸，机组为卧式机组，一个机组段的长度为3.2m。宽度为4.9m，发电机转轴长1.5m, 根据《小型水力发电站设计规范》（GBJ71-84）中对主厂房机组间距的要求，“当采用卧式机组时，应满足安装和检修时能抽出发电机转子的要求，且机组之间的净距不应小于1.5m”，因此采用的机组间距为2.0m。

则布置机组所需的厂房长度=0.8+3.2+1.5+3.2+2=10.7m，所需的厂房宽度=4.9+1.5=6.4m，现有厂房的平面尺寸已经可以满足2台机组的布置。且厂房较完好，工程继续使用老厂房，并对老厂房进行整修，满足工程的运行管理要求。

厂房地面高程为839.80m，实测尾水出水口高程为838.20m，每台机组设置一个暗渠，暗渠宽0.5m，高0.5m，坡降为0.2％，经过计算不能满改造后的出水要求，需降尾水暗渠进行扩建，扩建后暗渠宽0.5m，高1.4m，坡降为0.2％，暗渠进口高程为838.20m，出口高程为838.00米，形成的水深为0.85m，故正常水位为839.05m。

厂房除去机组段的布置长度后，剩余的空间用作安装、检修及管理人员值班使用。

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5.5.2 发电厂房结构计算

1）建筑材料及设计参数

因厂房为引水式厂房，下游无洪水影响。厂房已建，仅有一层，为地面式厂房，无回填。影响厂房稳定的因素仅有地基摩擦系数和地基承载力。

根据岩土工程特性和前期工程勘探试验资料及工程类比，地质建议本工程有关岩、土物理力学参数建议值见表5-9。

岩、土物理力学参数建议值表

表5-9 名称石英砂岩与页岩组合 2.52 f=0.5 ~0.52 800~1200 容重（γ）g/cm3 抗剪摩擦系数承载力建议值（fk）KPa 砼/岩石抗剪断强度 f′=0.6~0.65 c=0.3MPa 根据实际踏勘了解情况，本水电站厂房基础位于岩基之上。表中f′、c′、f 取值均取用下限值。

2）建筑物安全系数及允许应力

根据《水电站厂房设计规范》（SL266-2001）的规定，水电站厂房抗滑稳定最小安全系数如表5-10。

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抗滑稳定最小安全系数

表5-10 地基类别荷载组合基本组合 Ⅰ 非岩基上特殊组合 Ⅱ 1.1 1.05 1.05 厂房建筑物级别 1 1.35 1.2 2 1.3 1.15 3 1.25 1.1 适用公式抗剪断强度公式或抗剪强度公式基本组合特殊组合岩基特殊组合 Ⅰ Ⅱ 基本组合 Ⅰ Ⅱ 1.1 1.05 1 3 2.5 2.3 抗剪强度公式抗剪断强度公式根据实际踏勘了解情况，本水电站厂房基础位于岩基之上。因工程等级较低，安全系数值参考3级厂房规范规定值，分别采用抗剪强度公式和抗剪断强度公式进行抗滑稳定计算。

3）荷载组合

设计荷载组合分为基本组合与特殊组合两种情况，其中：基本组合按以下工况进行计算：正常运行工况：结构自重、永久设备重。特殊组合按以下工况进行计算：机组未安装工况：结构自重。 4）厂房稳定、应力计算

厂房结构稳定计算采用《水电站厂房设计规范》（SL266-2001）的

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规定的公式进行计算：（因厂房下游不存在洪水问题，因此对厂房不进行抗浮验算）

抗剪断强度的计算公式：

/K/fWcAP/式中：K/—按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数；

f/、c/—滑动面的抗剪断摩擦系数及粘结力，kPa； A—基础面受压部分的计算截面积，m2；

∑W—全部荷载对滑动面的法向分值，包括扬压力，kN；

∑P—全部荷载对滑动面的切向分值，包括扬压力，kN；抗剪强度公式：

式中：K—抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数；

f—滑动面的抗剪摩擦系数。

厂房地基面上的法向应力，可按下列公式计算：

WMAJxxKfWPyMJyyx式中： σ—厂房地基面上法向应力，kPa；

∑W—作用于机组段（或安装间段）的全部荷载（包括或不

包括扬压力）在计算截面上法向分力的总和，kN;

∑Mx、 ∑My—作用于机组段（或安装间段）的全部荷载（包

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括或不包括扬压力）在计算截面形心轴X、Y的力距总和，kN·m;

x、y—计算截面上计算点至形心轴X、Y的距离，m; Jx、Jy—计算截面上计算点至对形心轴X、Y的惯性矩，m4; A—厂房地基计算截面受压部分的面积，m2。如尾水管底板

为分离式或厚度较薄，不能将荷载传递到其下基础时，则此部分底板不应计入计算截面。

计算结果见表5-11。

计算结果表

表5-11

荷载组合基本组合特殊组合运行情况 K/ 正常运行时机组未安装 4.2 3.8 K 1.9 1.7 基底应力（kPa）上游面下游面 140 115 45 36 抗滑稳定抗滑稳定计算结果满足规范及地基承载力要求。厂房现有的结构是可以满足工程运行的。

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6 水力机械

6.1 水轮机及其附属设备

6.1.1 电站基本参数

最大水头： Hmax= 90.91m 额定水头： Hr=90.63m 最小水头： Hmin=90.24m 多年平均流量： Q= 0.46m3/s

保证流量(P=80%)： Q（P=80%）=0.098m3/s 保证出力(P=80%)： N（P=80%）=66 kW 前池正常高水位： ▽上游=933.16m 正常尾水位： ▽下游=839.05 m 装机容量： 500kW 多年平均发电量： 188万kW•h 年利用小时： 3757 h

6.1.2 装机台数、单机容量的确定

根据电站增容改造装机规模与动能参数，拟定如下两种装机方案进行投资比较：

方案一：装机2台200kW机组，电站装机容量：2×200kW 方案二：装机 2台250kW机组，电站装机容量：2×250kW

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方案三：装机1台250kW和1台320kW机组，电站装机容量：1×250kW+1×320kW

装机方案投资和经济性能比较表

表6-1

装机容量（kw） 2*200 2*250 320+200 年发电（万kW· h） 171 188 196 机电投资及机电设备（万元） 148 163 185 从装机方案比较表可见，方案一总装机容量400 kW，多年平均发电量171万kW·h；方案二总装机容量500kW，多年平均发电量188万kW·h，方案三总装机容量570kW，多年平均发电量196万kW·h，从整个方案比较，三个方案投资增加相差不大，方案三装机容量比方案二多70kW，年发电量比方案二只多8万kW·h，为方便该电站的订货和安装，又因该电站的多年平均流量为0.46m3/s，经技术经济综合比较，推荐方案二为XXX电站装机方案。

6.1.3 水轮机选择

（1）本电站为中高水头电站，水头范围为90.91m～90.24m，属中高水头电站。该水头段适用于斜击式水轮机，根据目前国内中小型斜击式水轮机制造水平和本电站的水能参数，选择水轮机型号为天传所的XJA单长喷嘴的水轮机.

（2）计算水轮机参数

根据本电站的设计水头及单机容量,查转轮型谱资料，合适的机型为斜击式水轮机，下面进行水轮机参数计算。

1）初算水轮机流量

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QN250/0.9050.373(m3/s)

9.81H9.8190.630.8322）射流直径计算

d0545Q545H0.373107.9(mm)

90.63取射流直径：d0=110mm 3）计算转轮直径

D=8d0=4×110=460mm

取转轮直径：D=46cm 4）水轮机转速计算

n'H4090.63n1827.8(r/min)

D10.46取同步转速n=750r/min 5）水轮机实际单位转速计算

n1'nD1H7500.4690.6336.2(r/min)

6）水轮机流量计算

d110Q0191.1(L/S)

17.30.4617.3D'122QQ1'D12H191.10.46290.63384.9(L/S)

7）水轮机出力计算

取设计流量Q＝385（L/s），Q1’＝191.1（L/s）, n1’=36.2（r/min）根据Q1’、n1’查转轮综合特性曲线得ηM=83.2%，取ηT=0.827

N9.81HQ9.8190.630.3730.827274.3kw)相应发

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电机出力：N=274.3×0.905=250（kW）

8）调速功的估算

折向器调速功A折=0.11×10-3×d3b×Hmax A折=0.11×10-3×10.793×90.63=12.5 (kg.m)

10.793*90.63d3bHmax喷针调速功A喷= (db +)＝（10.79+）=29.8

60006000（kg.m）

总调速功 A= A折+ A喷=12.5+29.8=42.3100kgm 9）飞逸转速nR=n'RHmax6990.63/0.4614281430r/min D110）轴向水推力的计算轴向力PZ =99Hmax285285（kg）

水轮机模型转轮及其参数表

表6-2

水轮机型式水轮机型号斜击式 XJA-W-46/1×11 0.2 39.8 84.5 Q1 (m3/s) 最优工况  ( r/min) n1ηmax( ％) σ0

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水轮机技术参数表

表6-3 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

名称水轮机型式水轮机型号机组台数发电机单机容量水轮机额定水头水轮机转轮直径射流直径喷嘴直径水轮机额定转速水轮机额定流量水轮机额定出力水轮机额定工况点效率水轮机最高效率水轮机允许吸出高度发电机型号发电机额定容量发电机额定工况效率调速器型号额定工况单位转速额定工况单位流量单位台 kW m m mm mm r/min m3/s kW % % m kW % r/min m3/s 斜击式 XJA-W-46/1×11 2 250 90.63 0.46 115 107.9 750 0.37 274.3 0.827 84.5 +2 SFW250-8/850 250 0.905 DST-100 36.2 0.2088 水轮机及其配套发电机的主要参数如下。 11）水轮机

型号 XJA-W-46/1×11

90.91m

最大水头

最小水头 90.24m

额定水头 90.63m 额定出力 274.3kW

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设计流量 0.37m3/s 额定转速 750r/min

额定工况点效率

82.8%

最高效率 84.5% 吸出高度 12）发电机

型号额定容量额定电压额定电流额定功率因数效率额定转速

飞轮力矩GD2≥

+ 2m SFW250-8/850 312.5kVA 0.4kV 451A 0.8 (滞后)

90.5％

750r/min

0.5t·m2

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66%

图6-1 XJA型水轮机模型综合特性曲线图

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6.1.4 水轮机附属设备

本电站压力引水系统采用一根主管引水方式，到两台水轮机时分为两个的岔管，调速器选用2台手电动调速器，其型号为：SDT-100，且在每个机组进水压力管道前设置手动闸阀，闸阀直径为Dg=350，闸阀型号为Z44T-1.6。

6.1.5 调节保证计算

根据本电站水轮机输水系统特性，进行水轮机调节保证计算，其结果如下：

（1）基本参数：

过水流道总长∑L＝163m，压力波速C＝1100m/s，机组转动惯量GD2≥0.5t·m2；电站压力水管长163 m，管壁厚度10mm，电站采用主管引水，然后采用支管引到每台机组，整个管道采用16Mn钢板焊接而成。

（2）计算成果：

根据计算，当机组额定出力、最大水头（Hr＝90.63m），甩100%负荷情况下，喷针全关时间（T＝4ｓ），水锤波在压力钢管中传播一次的时间tr＝0.36（s）根据压力上升计算公式，计算出最大压力上升相对值Z1＝19.2%；但本机组事故关机时是由折向器先改变射流方向，使其不冲到转轮上，再关闭喷针。折向器由电磁机构控制，事故时由发电机出口断路器联动，动作时间小于0.5s。另为了防止发电机的转速上升，每台机组配置一个消能池，当发电机出口断路器与外界断开后，立即将发电机的出口端接到消能池，使其电能在消能池消耗掉，不产生飞车。

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6.1.6 起重设备

机电设备的最重起吊件为发电机整体，重3.8t。为满足设备安装和检修的需要，厂内设置一台5T手动起重起。

6.1.7 油、气、水系统计算及设备选择

6.1.7.1 油系统

本电站机组为小型机组，所配DST型调速器使用润滑脂，发电机的轴承用油量也很小，故不再另设油系统设备。 6.1.7.2 气系统

配3W-0.4/10型移动式空压机一台作吹扫用。（1）技术供排水系统 1）技术供水

技术供水的主要对象是轴承冷却等用水，用水量不大。由于本电站装机容量小，设计水头90.63m，所以技术供水从压力管取水，经减压后供给轴承冷却用水。

2）排水系统

闸阀坑底设排水管与尾水室连通并设阀门控制以防尾水位高时水倒灌，轴承冷却水流至闸阀坑底。

6.1.8 机修设备

根据电站规模及地理位置，电站应配置一定的检修工具，以满足运行维护及小修要求，主要设备见表6-4。

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主要设备表

表6-4

设备名称角磨机冲击钻手电钻切割机电焊机工量具钳工工具手锻工具单位把把把台台套套套数量 1 1 1 1 1 1 1 1 6.2 水力机械主要设备布置

本电站为高水头引水式电站。主厂房净长12m，净宽6.4，自左至右依次为主机间和工具间，因该机组较小，在主机间即可安装和检修，故不考虑安装间。主机间内主要布置2台斜击式水轮发电机组及2台励磁屏和2台厂用公用屏和一台配电屏, 水轮机组中心间距5.5m，水轮机安装高程为8840.90m。工具间与其成一列式布置，其右端与进厂公路直通。

6.3 消防

该电站装机2×0.25MW，设备简单且少，故厂房内消防只需配置一定数量的干粉灭火器和一个消防砂池。升压站入口附近设二氧化碳灭火器和消防砂池。

整个电站消防主要设备有：MF8干粉灭火器8只，二氧化碳灭火器4只，消防桶6只，4m3的消防砂池两个。

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7 电气工程

7.1 接入电力系统方式

XXX电站位于XXX县中部偏西通州镇丹平村附近，距离XXX县城70km。工程以发电为单一功能。

电站装机台数为2台，单机容量250kW，总装机容量500kW。多年平均发电量为188万kW· h，年利用小时数为3757h。

7.2 电气主接线

XXX电站设计装设二台发电机，10kV出线一回。由于该电站在系统中所占容量很小，所处的地位很轻，其故障或检修对系统几乎没有影响。按照接线简单清晰、技术先进、经济合理的原则，对电气主接线进行了以下两个方案的技术经济比较。

方案一：发电机电压侧采用扩大单元接线，发电机出口电压0.4kV，电站设升压变压器1台（容量630kVA），升高电压侧采用变压器－线路组接线，10kV出线一回。厂用电源一个，直接从0.4kV单母线上引接。

方案二：发电机电压侧采用一机一变，发电机－变压器组接线，发电机出口电压0.4kV，电站设升压变压器2台（容量为315 kVA两台），升高电压侧采用单母线接线，10kV出线一回。厂用电源两个，

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分别直接由发电机电压侧引接。

对两个方案进行经济技术比较，比较结果见表7-1。

电气主接线技术方案比较表

表7-1

方案技术比较经济比较可靠性灵活性简单性维护方便性二次保护简单性电气设备投资土建投资综合投资年运行费一较好较好好好好少少少少二好好较好较好较好较少较少较少较少经过经济技术方案比较，方案一在经济上较方案二有明显的优势，方案二在可靠性和灵活性方面虽较方案一高，但由于该电站仅有10kV出线1回，线路故障率远大于变压器故障率，且发电机母线及母线隔离开关的故障率也较小，主变、母线、母线隔离开关的检修可安排在枯水期进行，故方案二在可靠性和灵活性的优越性不明显。同时考虑到该电站装机容量较小，在地方电网中不是主力电站，从节省投资、运行维护简单方面来考虑，推荐方案一为XXX电站的电气主接线。

7.3 主要电气设备

主要电气设备根据“技术先进、经济合理、运行维护方便和安全可靠”原则，并考虑到小型水电站设备选型特点进行初步拟定。主要电气设备如下：

（1）发电机

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选用2台额定容量为250kW 卧式水轮发电机。型号 SFW250-8/850 额定功率 250kW 额定容量 312.5kVA 额定电压 0.4kV 额定电流 451A

功率因数 0.8（滞后）额定频率 50Hz 额定转速 750 r/min 绝缘等级 B/B

励磁方式自并励静止励磁（2）升压主变压器

选用1 台额定容量为630 kVA三相双线圈电力变压器型号 S11-630/10 额定容量 630kVA 额定电压 10kV 连接组标号 Y，yn0 调压方式无激磁调压阻抗电压 4.5% （3）发电机综合控制屏（二合一）

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选用GDSF型系列低压水轮发电机控制屏，GDSF屏用于三相四线，电压为400/230V，交流50HZ，额定功率50-630kW的小型发电站的运行控制、保护、测量、并网、供电和配电之用。

（4）厂用电配电屏

采用GGD型交流低压配电柜（5）10kV配电装置

考虑节省投资，10kV配电装置采用户外布置。

1）断路器。选用ZW10-12/T630型户外高压真空断路器，是三相交流户外高压开关设备，额定电流630A。

2）隔离开关。型号为GW9-10G/400。

3）JLSZW-10型户外干式组合互感器。本型组合互感器（又称计量箱）由电压、电流互感器组合而成。产品供交流50Hz，额定电压10kV三相线路中，供电压、电流和电能测量及继电器保护用。

电站共设五块屏，其中500V机组综合自动控制屏各一块，励磁屏各一块，厂用电屏一块，五块屏均布置于主厂房内。

7.4 控制，测量，同期系统

结合该工程实际情况，电站采用常规控制系统。每块机组综合控制屏控制一台水轮发电机组，屏高2200mm，宽800mm，深600mm。屏内装有一次设备（隔离闸刀、ME空气开关、电流互感器等），屏前的上方安装五块常规仪表，分别用来测量发电机电压、发电机频率、发电机B相电流、有功功率、无功功率等电气参数。一台数字手动同期表及同

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期开关，用于手动同期用，一台微电脑控制器，配合手电动调速器，用于完成部分水轮机自动控制及发电机保护等功能。

配置一台JLSZW-10型户外干式组合，供10kV出线电压、电流和电能测量及继电器保护用。

厂用电屏采用GGD型全封闭低压配电屏为站内交流设备提供电源，屏高2200mm，宽800mm，深600mm。

励磁系统应满足发电机及电力系统不同运行工况和事故情况下的要求，采用自并励静止整流励磁方式。选用KMLB-300半控型可控硅励磁装置，该系统采用了模拟集成电路调节。励磁屏高2260mm，宽800mm，深800mm。

该控制系统能实现自动停机、事故停机、自动测量及发电机、变压器的相应保护功能。

电站继电保护采用常规继电保护，主要配置如下： 1）发电机：电流速断、过电流、过电压保护。 2）10kV线路：电流速断保护，过电流保护。

7.5 主要电气设备布置

电站共设五块屏，其中400V机组二合一综合控制屏各一块，励磁屏各一块，厂用电屏一块，五块屏均布置于主厂房内。

XXX电站为引水式电站，二台250kW水轮发电机组中点连线与厂房纵向平行布置。发电机控制屏、励磁屏、厂用屏、共五块屏成一列布置于主机间内。以上盘柜的布置方式使得运行、操作方便，电力及控制

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电缆连接长度缩短。

升压开关站布置于厂房左侧，地面高程839.80m，面积5m×3m（长×宽）。

7.6 防雷接地及其它

对于雷电侵入波的防止：0.4kV母线装有一组Y5WZ-0.5氧化锌避雷器，10.5kV开关柜装设一组Y5WZ-12.7氧化锌避雷器。

升压站对于直击雷的防止：升压站上游侧安装15m钢制避雷针一支，形成对直击雷的保护范围。

工作与安全接地合为一体，接地电阻小于4欧，敷设集中接地网，集中接地网充分利用原电站接地体，工作及安全接地的集中接地网与避雷针接地体分开敷设。

XXX电站与系统的通讯可根据工程实际情况采用程控电话通讯或移动电话方式。

本电站为低压机组，站用照明电源取自厂用盘220V交流电源。见表7-2。

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主要电气设备表

表7-2 序号一 1 2 二设备名称发电机设备发电机励磁系统主变设备型号 S11-630/10 ZW10-12 GW9-10G Y5WZ-12.7/45 JLSZW-10 GDSF 15m TMY-80×8 YJV-1-3×240＋1×120 单位台套台台组台台台台套座项项 m m 数量 2 2 1 1 1 3 1 1 2 1 1 1 1 备注 11±5﹪/0.4kV 每组3台 GGD型配有一次设备升压主变压器三 1 高低压配电装置 10kV配电装置 10kV户外断路器 10kV户外隔离开关 10kV氧化锌避雷器 2 （2 四户外干式组合互感器 0.4kV配电装置发电机综合控制屏通讯设备（1 厂用低压配电屏程控电话装置五 1 2 3 七 1 2

全厂防雷接地避雷针防雷接地网工作接地网电缆及导线铜排电力电缆

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8 金属结构

8.1 前池闸门及启闭设备

本工程共设制闸阀一台，闸门三套，拦污栅一扇。其中大坝放水口设置一台双向转动闸门（在和平水库加固除险设计中已要求更换）用作检修闸门，在大坝放水出水口设置Φ800闸阀一台，用作工作闸门，电站前池设一扇工作闸门，一扇检修闸门，一扇拦污栅，闸门为平面铸铁闸门，检修闸门和工作闸门孔口尺寸均为1.0×2.35m（宽×高），设计控制水头2.35m，检修闸门和工作闸门最大外型尺寸1.12×2.4×0.16m（长×宽×高），本闸门为下游止水，工作闸门工作条件为动水闭门静水启门，采用5t平板门螺杆式启闭机.检修闸门为。检修闸门为静水闭门，静水启门，采用5t平板门螺杆式启闭机.

金属结构设备表

表8-1

名称双向转动闸门闸阀压力前池工作闸门压力前池工作闸门埋件压力前池检修闸门压力前池检修闸门埋件工作闸门螺杆启闭机检修闸门螺杆启闭机拦污栅型号 Φ800 Φ800 1.12×2.4×0.16m 1.12×2.4×0.16m QLB-30-S 5t QLB-30-S 5t 1.12×2.4×0.16m 数量 1只 1只 1扇 1套 1扇 1套台台 1扇重量 3..6 0.35 3.6 0.35 0.8 备注在和平水库除险中已改造铸铁 Q235 铸铁 Q235 手动启闭手动启闭材料为Q235

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9 消防设计

9.1 工程概况和消防总体设计方案

9.1.1 工程概况及其特征

XXX电站工程始建于1976年，由和平水库供水发电，竣工于1979年，XXX电站利用1504m引水渠道（其中隧洞132m）从和平水库取水，原设计水头93米，装机容量为2×100kW冲击式水轮发电机，由于当时水轮发电机组质量较差，以及机组选型等原型，并于1984年更换为两台斜击式水轮发电机组，再次由于当时设计和水轮发电机组制造原因，使该电站装机容量较小，机组效率较低，且水轮机漏水严重，并与1997年停止发电，为更好的充分利用水能资源，以电代柴，提高当地老百姓的生活水平，拉动内需，促进我国经济的发展，我院受XXX县水利局委托完成XXX电站的技改工作。

通州镇位于县境中部偏西，地理位置为东经106°58′30″，北纬25°46′20″，海拔高度1060m。XXX县属中亚热带季风湿润气候区，纬度低，海拔高，故有亚热带高原山地季风湿润气候的特征，冬无严寒，夏无酷署，雨量充沛，雨热同季，湿度大，日照少，立体气候明显。多年平均气温17℃，最冷月平均气温6.8℃，最高7月平均25.4℃，极端最低-7.7℃（1963年1月14日），极端最高38.1℃（1961年7月2日）。无霜期273～342天，平均312天，多年平均降雨量1215.4mm，汛期（5～9月）占全年降雨65%以上，平均湿度80%，日照1316.9小时。

9.1.2 消防设计依据和设计原则

电站厂房建筑主要是靠消火栓消防，机电、油类设备的消防采用干

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粉灭火器和消火栓相结合方法。

该电站工程的火灾危险部位主要分布为：发电机、配电盘。失火的根源主要是运行中人为失误和电气设备线路失火。

9.1.3 消防总体设计方案

① 该电站建成发电后与XXX网连接，在厂内失电时由电网反送电力，保证非常时期用电。

② 在运行期间该电站消防供水与机组技术供水共用取水设备，采用减压阀从压力钢管取水，。用于消防的供水量和水压根据消防设计规范设计，满足厂区内消防要求。在发电机与水轮机层左右两侧设有消火栓及消防设备箱；对电气、油类设备的消防按每50m2配置MF8型干消火器一只。

9.2 工程消防设计

9.2.1 生产厂房火灾危险性分类及耐火等级

根据水利水电建设总局《大中型水电站防火设计暂行规程（草案）》规定：

（1）发电机、安装间、配电装置等均为二级丁类建筑。（2）空压机为三级戊类建筑。

9.2.2 主要场地和主要机电设备的消防设计

（1）发电机与水轮机层共设二只消火栓，每只消火栓与消防环管相连，消防环管又与厂内技术供水系统相连。另按每50m2一只MF8型干粉灭火器设置2，分挂两层墙上，定期更换。

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9.2.3 消防给水设计

电站消防水源来压力钢管，在厂房形成消防环管，自成系统。消防给水量按室外灭火一次用水量10L/s；厂房室内消防用水量按两股充实水柱，每股2.5L/s，并在设置消火栓时考虑两相邻消火栓水柱能够在厂房最高最远点相遇。水压力大于2kg/cm2。

9.3 消防设备表

消防设备表

表9-1

名称干粉灭火器室内消火栓直流水喷雾水消防平斧消防桶型号 MF8 φ50 φ50 φ50 880×185×35 数量 2只 2只 2只 2只 2把 2只备注定期更换电气设备灭火设于消火箱内

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10 施工组织设计

10.1 施工条件

10.1.1 工程条件

XXX电站位于XXX县通州镇丹平村。通州镇位于县境中部偏西，地理位置为东经106°58′30″，北纬25°46′20″，海拔高度1060m。通州电站距通州镇 5.4 km，距XXX县65 km。

XXX电站通过和平水库右岸放水涵洞放水，放水涵洞宽1m，高1.1m，放水涵洞底板高程为935.5m，放水涵洞放水利用球阀控制（球阀已坏，在和平水库除险中已要求更换），放水涵洞后接引水渠道，引水渠道长1504m（起中有三处隧洞），引水渠道坡降为1.5%，宽1.5m，高1.8m，因年数已久，该渠道淤积、垮塌、渗漏较严重，需清淤泥、加固、防渗处理。本次设计主要根据和平水库改造后，在满足灌溉用水情况下利用多余的水发电，确定装机规模，复核放水闸门、渠道过水能力，

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并对渠道进行清淤，加固、防渗等相关处理。复核压力前池的容积及稳定性、复核老厂房的稳定性、新安装压力钢管和机组等相关的机电设备。

10.1.2 自然条件

XXX电站位于XXX县通州镇丹平村境内，该电站利用已建的和平水库引水进行发电，发电厂房位于坝址下游约0.9km处河道右侧山坡的一山脚下，厂房尾水不进入下游河道，而是流入附近一段灌溉渠道中，引水渠道约1.5km长。和平水库所在流域属于珠江流域红水河水系曹渡河支流，而电站尾水所在处无明显河流。

水库坝址距离通州镇直线距离5.4km，距离XXX县城直线距离60km，地理坐标为东经107°0′，北纬25°45′处。坝址处有乡村公路到达通州镇，交通方便。和平水库坝址以上集雨面积为24km2，主河道长12.8km，河道加权平均坡降为16.02‰。

XXX县属中亚热带季风湿润气候区，纬度低，海拔高，故有亚热带高原山地季风湿润气候的特征，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛，雨热同季，湿度大，日照少，立体气候明显。多年平均气温17℃，最冷月平均气温6.8℃，最高7月平均25.4℃，极端最低-7.7℃(1963年1月14日)，极端最高38.1℃(1961年7月2日)。无霜期273～342天，平均312天，多年平均降雨量1215.4mm，汛期（5～9月）占全年降雨65%以上，平均湿度80%，日照1316.9小时。

10.2 施工导流

因本电站为引水式电站，厂房为地面式厂房，且为技改工程，仅对渠道和压力前池进行防渗处理维护，对厂房基坑进行开挖，因此不涉及

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到施工导流问题。

10.3 料场选择与开采

天然建筑材位于水库右岸公路旁，距大坝500m，交通便利。料场覆盖层薄，为下石炭统大塘组旧司段（C1d1）浅灰色中厚层灰岩，总厚约50m，根据工程类比，岩石湿抗压强度为35～45Mpa，密度2.72g/cm3，能满足规范要求。

该料场岩石质硬，较纯，开采方便，可作为毛石开采料场，储量及质量均能满足工程所需天然建筑材料的需要。区内无天然砂料场，砂料可采用灰岩碎块机制获得。

10.4 主体工程施工

10.4.1 引水渠道施工

原引水渠道断面不规则，且倒塌淤积较严重，根据技改后的装机规模，技改后的渠道设计标准断面为1.2m×1.2m，渠道大部分要进行拆除和新建。渠道砌体拆除用人工拆去，并用拆除的块石重新砌筑新的渠道，渠道边墙和底部用C15混凝土摸面，混凝土拌和用0.4 m3搅拌机拌制，混凝土运输采用人工胶轮车运输，整个渠道的改造主要工程量如下：清淤420m3，C15砼600m3,砌体拆除266m3。

10.4.2 压力前池与压力管道、压力钢管施工

压力前池经复合不能满足规范要求，需将原压力前池拆除，新建压力前池一座，新建压力前池为浆砌石，压力前池拆除用人工拆除，拆除后的块石可用作新建压力前池的块石，C15混凝土摸面。压力管道利用

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原来的管槽，仅需重新浇筑支墩和镇墩。压力管道安装利用5t卷扬机制作索道进行安装，同时索道可用作运输压力管道的支墩和镇墩的混凝土，主要工程量为：砌石拆除106m3，砌石118m3，砼30m3，铸铁闸门2扇重,每扇重3.6t，5t螺杆启闭机2台，拦污栅一扇，拦污栅重0.8t,压力钢管制安26t，钢筋制安2t。

10.4.3 厂房及升压开关站施工

厂房经过复合，厂房尺寸满足装机要求，仅需开挖机坑，机坑开挖利用风镐人工开挖，不用炸药，避免放炮震动厂房，升压站利用原升压站，仅对原升压站的位置进行杂草清理和地基的整平，厂房和升压站主要工程量为：砌体方开挖34m，，砼浇筑37m3，钢筋制安2.65t。

10.5 施工交通运输

10.5.1 对外交通运输

XXX电站位于XXX县通州镇丹平村境内，该电站利用已建的和平水库引水进行发电，发电厂房位于坝址下游约0.9km处河道右侧山坡的一山脚下，厂房尾水不进入下游河道，而是流入附近一段灌溉渠道中，引水渠道约1.5km长。电站厂房距离通州镇直线距离5.4km，已有乡村公路通过，距离XXX县城直线距离约60km，有国道通过。

10.5.2 场内交通运输

从通州镇到大坝已通乡村公路，从大坝到厂房已有修好的便道，便道最窄的地方约3m，能满足一般的车通行，从大坝到压力前池也有便道到达，但其中有一段约500m较窄，仅能进行人工行走。此段混凝土运输为人工运输本工程场内交通较为便利，已有道路到达厂房和压力前

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池渠道。

10.6 施工工厂

10.6.1 砂石料开采加工系统

本工程砂石料需用量为：块石513m3，碎石712m3，砂580m3。电站工程所需天然建筑材料，砂石料均由料场开采加工运至施工现场，工程所需天然建筑材料的开采，运输条件均较好，质量、贮量均能满足工程设计要求。

10.6.2 砼拌合系统

本工程砼总量为950m3，在厂房设砼拌合站一座，安装1台0.4m3

拌合机。在压力前池与压力管道附近设移动式砼拌合站一座，安装1台0.4m3拌合机，在大坝放水口附近设移动式砼拌合站一座，安装1台0.4m3拌合机。砼运输以胶轮车运输为主，自卸汽车运输为辅。

10.6.3 综合加工厂

本工程因引水系统地形不利安装加工厂，而电站左右两边均有地形可安设加工厂，在电站左边设置简单的施工加工厂。

10.7 风、水、电、通信及照明

10.7.1 供风

工地供风主要用于厂房机坑基础开挖用风。设2台移动式3m3空压机，施工期内可根据施工需要，安排在需要供风的工件面附近。

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10.7.2 供水

压力前池、渠道、厂区施工用水在厂房下游渠道抽取，并在厂房区修一蓄水水池，水池容积为80 m3。生活区供水接丹平村供水管自流供水。

10.7.3 供电

在XXX电站厂房旁有一10kV农网线路经过，该线路满足供电要求。线路引子通州35kV变电站，导线型号为LGJ-50，施工用电引自该线路，安装一台50kvA变压器，并通过低压线路引至各个工作面。

10.7.4 通讯

移动电话信号复盖电站厂区，为方便与外界联系，在厂区安装移电话二部。

10.7.5 施工照明

施工期厂区室外道路照明以高压汞灯为主，室内以荧光灯为主。在不安全因素较多的工作面，主要交通通道等，应设置事故照明，平时让蓄电池接于线路充电，发生事故时，由继电器自动投入事故照明系统，以保安全。

10.8 施工总布置

XXX电站技改工程为引水式布置，进水口至厂房直线距离有0.9km，在厂房边空地和大坝附近及渠道沿线附近均有地形可布置施工设置。

施工所需房屋建筑面积：电站生产用房利用原电站老厂房管理房，

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厂房、压力前池、压力管道施工工厂生产用房150m2布置电站厂房旁，渠道生产厂房布置隧洞上方的空地上，面积为100m2，大坝放水口的施工厂房布置在大坝的右侧空地上，面积为100m2。

10.9 施工总进度

本工程施工期为6个月，第一年10月初至第二年2月完成渠道、压力前池的施工。第一年10月初至第二年2月初完成金属结构的施工及压力管道的混凝土浇筑，第二年1月初至3月上旬完成升压站的土建，第二年1月初至3月上旬成厂房机坑开挖、浇筑、机电设备安装调试、并网发电。3月下旬完成竣工资料。本工程总工日3856工日，主要工程量见表10-1。

主要工程量表

表10-1

名称项目引水道工程厂房、前池、压力管道合计砌体拆初 (m3) 266 140 406 砼 (m3) 605 267 872 金结 (t) 0 35.3 35.3 钢筋制安 (t) 0.07 2.7 2.77 施工总进度见施工总进度表10-2。

施工总进度表

表10-2 工程项目名称施工准备渠道砌筑压力前池开挖压力管道砌筑安装厂房机坑的开挖砌筑升压开关站砌筑机电设备安装机电设备调试第一年10月底～第二年2月初第二年2月初～第二年3月底 112

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竣工整理 10.10 施工安全管理

安全施工是搞好生产的重要因素, 关系到国家、企业和职工的根本利益。因此在施工过程中, 必须认真贯彻“安全第一，预防为主” 的方针，在全体职工中牢固树立“安全为了生产，生产必须安全”、“安全出效益” 的指导思想，创建无一安全事故发生的“平安工程”。

10.10.1 安全生产保证体系

（1）对工程施工各层次人员进行安全培训, 增强员工的安全意识。（2）建立安全保证机构, 并制定出相应的安全管理制度,设工程安全管理小组,由专职安全员任组长。

（3）施工过程安全保证

① 做好设备及施工人员进场前工作面的安全循查, 排除安全隐患。 ② 施工作业期间随时检查是否有不安全部位, 并及时组织人员排除。

③ 每天下班后应立即对当日工作面进行检查并做好检查记录, 以便第二天开工前做排除工作。

10.10.2 安全生产保证措施

为确保本工程安全生产, 针对本工程施工特点和以往工程的施工经验, 特制定如下的安全保证措施。

（1）成立工程项目生产安全领导小组, 设置专职安全员, 由项目经理负总责, 层层落实安全生产责任制。

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（2）加强职工安全生产教育，提高安全意识，做到安全管理，人人有责。

（3）加强安全检查工作，做到即时发现安全隐患即时处理。（4）不定期进行安全生产总结，实行奖惩制。

（5）加强安全防护工作，在施工危险地段配专职安全员，设有明显的安全标志，设置防护栏、安全网等可靠的安全设施。

（6）在工程施工区域内设置一切必须的信号： ① 报警信号； ② 危险信号； ③ 控制信号； ④ 安全信号； ⑤ 道路信号等。

（7）凡进入本工程的施工工作人员，进入施工现场必须配戴安全帽或其它劳保用品，严禁穿拖鞋、高跟鞋或赤膊进入施工现场。

（8）工程所用机备均制定详细的安全操作规程。操作人员必须经过培训，持证上岗。设备必须有专人维修保养，杜绝因机械原因引起的安全事故。

（9）爆破作业施工应严格按本单位制定的爆破操作规程、警示规定进行。爆破前在爆破警戒线外各路口设置专职警戒员，摇旗鸣笛, 确定所有人员均撤离危险区后，方可进行施爆，爆破后清理瞎炮完毕，确定巳无安全隐患，才能放人通行。

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（10）加强对易燃易爆物品管理，并在远离生活区设专用仓库存放，专人看守。

（11）施工场内及生活区用电线路设有专职电工负责，定期维护，保证用电安全。

（12）坝肩开挖前，必须作好开挖线外的危岩清除、削坡、加固等工作, 应采取自上而下的施工方法。

（13）特殊工种须持证上岗，且定期检查。

（14）对安全事故的处理采取“三不放过” 的原则, 并有书面处理报告和处理意见，防止事故重复发生。

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11 水库淹没处理及工程永久占地

11.1 水库淹没

XXX电站技改工程利用原渠道从和平水库取水，故该工程的建设不存在水库淹没及库区移民问题。

11.2 工程占地

该电站为引水式电站，只是对原建筑物进行维护，且电站厂房的周边荒地已被电站征用，因此本次技改不涉及征地，只是临时占地1亩。

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12 环境保护设计

12.1 设计依据

12.1.1 环境影响报告书的编制情况

XXX水电站电站属技改项目，电站技改过程中，应采取适当措施减免不利影响。

12.1.2 工程对环境影响的综合评价

本工程兴建为库区周边提供了一个可靠的电源，为该地区灌溉提供了有利条件。

12.1.3 引用的环境保护设计标准

在环境保护设计中，贯彻和执行下列法规和标准: （1）设计标准

① 《地面水环境质量标准》GB 3838-88； ③ 《生活饮用水卫生标准》GB 5749-85； ④ 《污水综合排放标准》GB 78-1996； ⑤ 《环境空气质量标准》GB 3095-1996； ⑦ 《建筑施工场地噪声限值》GB 12523-90 。

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（2）设计规范

① 《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL 5021-93 ; ② 《建设项目环保设计规定》87国环字第002号文 ;

设计中还参考了《水利水电工程初步设计环保设计规范(送审稿)》。

12.2 环境保护设计

12.2.1 水质

因改电站利用已经建成的和平水库蓄水引水，技改后对水质无影响。

12.2.2 环境地质

因该电站利用原渠道引水，只是对原渠道进行部分改造，改造中对环境地质基本无影响。

12.2.3 施工区环保设计

12.2.3.1 施工区“三废”处理及噪声污染防治

生活污水处理分两部分：

（1）粪便水经化粪池后不外排，由当地群众运出作农家肥；（2）生活污水通过明渠或管道集中采用一级处理系统。

弃碴：本工程少量弃渣，弃渣堆放在厂房周边的空地上，对周围环境影响较小。

废气和粉尘：本工程施工区大气质优，加之地势开阔，有利于大气扩散，故工程施工产生的废气污染影响很小，且周围无重大保护对象。

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噪声防治：本工程噪声主要影响一线工人，采用劳保措施防治。 12.2.3.2 施工迹地的景观恢复及绿化

本工程施工占地1亩，0.2亩用于工程永久占地，故施工迹地0.8亩。施工完毕后，须进行恢复。

12.2.4 人群健康

本工程人群健康保护工作主要是针对施工区，并监控建库后疫情。建立健全检疫和监测工作。由工程管理单位专人负责，并以适当形式与当地卫生防疫及医疗保健机构配合。定期报告疫情，组织防治和监测工作。

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13 工程投资概算

13.1 工程概述

XXX电站技改后装机容量为500kW，年发电量为188万kWh，工程等别为五等，工程规模为小（2）型。本电站开发任务为发电，主要建筑物有渠道改造、压力前池的拆除和新建、厂房的机坑开挖浇筑、压力管道的安装等。

工程主体建筑工程量：土方开挖460m3，石方开挖57m3，浆砌石工程885m3，混凝土工程0m3，模板工程234m2，钢筋制安2.77t，主要材料用量：水泥267t，砂580m3，碎石712m3，块石513m3。

工程施工总工期为6个月，施工总工时为3856工时。

13.2 投资主要指标

工程设计概算总投资241.万元，其中静态总投资236.92万元，

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建设期还贷利率为6.36%，建设期贷款利息为4.97万元。枢纽工程投资中：建筑工程76.85万元，机电设备及安装工程54.22万元，金属结构设备及安装工程31.万元，临时工程2.97万元，其他费用49.51万元，基本预备费17.22元。

13.3 编制原则和依据

13.3.1 编制原则

本工程投资概算编制原则采用中华人民共和国水利部颁发的《关于发布<水利建筑工程预算定额>、<水利建筑工程概算定额>、<水利工程施工机械台时费定额>及<水利工程设计概（估）算编制规定>的通知》”（水总[2002]116号文），投资估算按2009年第4季度价格水平进行编制。

13.3.2 编制依据

（1）文件依据

1）水总[2002]116号文。

2）贵州省物价局、贵州省建设厅关于转发《建设工程监理与相关服务收费管理规定》的通知（黔价房（2007）84号）。

3）国家发展改革委、建设部关于印发《建设工程监理与相关服务收费管理规定》的通知（发改价格[2007]670号）。

4）国家计委、建设部关于发布《工程勘察设计收费管理规定》的通知（计价格[2002]10号）。

5）贵州省交通厅、贵州省物价局关于颁发《贵州省〈汽车运价规

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则〉实施细则的通知》（黔交财[2002]39号）。

6）《贵州省土地管理条例》。 7）初步设计文件及图纸。（2）定额依据

采用水利部水总[2002]116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》，《水利水电设备及安装工程概算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》进行编制。

13.4 投资概算编制

13.4.1 基础单价

（1）人工预算单价

按水总［2002］116号文标准划分计算，本工程属枢纽工程，工长8.09元/工日，高级工7.55元/工日，中级工6.48元/工日，初级工3.50元/工日。

（2）主要材料预算价格

水泥拟从XXX采购，采用公路运输，运距65km；钢材、木材等从XXX县物资部分采购。主要材料运至工地价格为：P.O32.5水泥493.24元/t，钢筋4425.28元/t，板枋材1231.72元/m3。

（3）施工用电、风、水价格

根据施工组织设计提供的设备和收集的基础资料进行计算。施工用电下网基本电价为0.595元/kWh，高压输电线路损耗率按5%，变配电设备及高压配电线路损耗率按8%，供电设施维修摊销费按

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平塘县花冲水电站技改工程初步设计报告

0.03元/kWh，计算出施工用电价格为0.711元/kWh。

施工用水采用水泵抽取河水，施工用风采用空压机送风，根据施工组织设计提供的设备进行计算，施工用水价格为0.62元/m3，施工用风价格为0.13元/m3。

（4）砂石料单价

砂石料根据施工组织设计提供的加工设备及工艺流程进行计算，砂石料场距工地最远为2km，砂石料运至工地价格为：块石48.93元/m3，碎石60.19元/m3，砂88.16元/m3。

（5）火工材料价格

根据国家发展和改革委员会发布的《国家发展改革委关于调整民用爆破器材出厂价格的通知》（发改价格[2008]2079号）计算火工材料原价，并考虑运杂、采购及保管等费用。火工材料运至工地价格为：炸药：9929.26元/t，电雷管：16502.92元/万个，导电线：3134.50元/万m。

（6）进入工程单价的主要材料价格

水泥300元/t，钢筋3000元/t，汽油3600元/t，柴油3500元/t。材料预算价格与进入工程单价的价格之差，作为材料价差，计取税金后列入相应部分之后。

13.4.2 主要设备价格

安装工程主要设备价格采用近期厂家报价，设备运杂费根据水总[2002]116号文相关规定，考虑铁路运输距离1000km内，都匀公路转运120km进行计算。主要设备原价为：

水轮机XJA-46/1×11（3t），6.8万元/台；

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水轮发电机 SFW250-8/850（3t），6万元/台；

13.4.3 费用计算标准

（1）其他直接费

以直接费为计算基础，建筑工程按2.5%，安装工程按3.2%。（2）现场经费

建筑工程以直接费为计算基础，安装工程以人工费为计算基础。土石方工程9%，模板工程8%，混凝土浇筑工程8%，钻孔灌浆及锚固工程7%，其他工程7%；机电、金属结构设备及安装工程45%。

（3）间接费

建筑工程以直接费为计算基础，安装工程以人工费为计算基础。土石方工程9%，模板工程6%，混凝土浇筑工程5%，钻孔灌浆及锚固工程7%，其他工程7%；机电、金属结构设备及安装工程50%。

（4）企业利润

按直接工程费和间接费之和的7%计算。（5）税金

按直接工程费、间接费、企业利润之和的3.22%计算。

13.4.4 工程部分费用概算编制

（1）建设管理费 1）项目建设管理费

① 因该项目为技改工程故不考虑建设单位开办费。

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② 建设单位经常费

建设单位人员经常费按1人每年每人3.94万元计算，计算期为1年；工程管理经常费，按建设单位开办费和建设单位人员经常费的20%计列。

2）工程建设监理费

按《贵州省物价局、贵州省建设厅关于转发<建设工程监理与相关服务收费管理规定>的通知》（黔价房（2007）84号）规定进行计算。专业调整系数取1.0，工程复杂程度调整系数取1.0，附加调整系数取1.1，计费基数为一至四部分建安工程投资。

3）联合试运转费

机组单机容量为小于1万kW，按每台机组3万元计列。（2）生产准备费

1）生产及管理单位提前进厂费按一至四部分建安工作量的0.2%计取。 2）生产职工培训费

按一至四部分建安工作量的0.3%计取。 3）管理用具购置费

按一至四部分建安工作量的0.02%计取。 4）备品备件购置费按设备费的0.4%计取。 5）工器具及生产家具购置费

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按设备费的0.08%计取。（3）科研勘测设计费 1）工程科学研究试验费

按一至四部分建安工作量的0.2%计取。 2）工程勘测设计费

按照国家计委、建设部计价格[2002]10号文件规定计算。（4）其他 1）定额编制管理费

按一至四部分建安工作量的0.1%计取。 2）工程质量监督费

按一至四部分建安工作量的0.5%计取。 3）工程保险费

按工程一至四部分投资合计的0.5%计算。

13.4.5 水库淹没处理补偿投资概算编制

本技改工程不涉及土地淹没。

13.4.6 水保、环保工程投资概算

根据水土保持、环境保护专业提供的估算计列。

13.4.7 其他

（1）基本预备费费率为10%。（2）不计涨价预备费。

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（3）建设期贷款利率为6.12%。

13.5 资金组成

工程概算总投资241.万元，其中34%为资本金，余下66%为申请银行贷款。

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14 经济评价

14.1 概述

14.1.1 工程概况

XXX电站位于XXX县通州镇丹平村。通州镇位于县境中部偏西，地理位置为东经106°58′30″，北纬25°46′20″，海拔高度1060m。XXX县属中亚热带季风湿润气候区，纬度低，海拔高，故有亚热带高原山地季风湿润气候的特征，冬无严寒，夏无酷署，雨量充沛，雨热同季，湿度大，日照少，立体气候明显。多年平均气温17℃，最冷月平均气温6.8℃，最高7月平均25.4℃，极端最低-7.7℃（1963年1月14日），极端最高38.1℃（1961年7月2日）。无霜期273～342天，平均312天，多年平均降雨量1215.4mm，汛期（5～9月）占全年降雨65%以上，平均湿度80%，日照1316.9小时。

XXX电站技改后装机容量为500kW，年发电量为133万kWh，工程等别为五等，工程规模为小（2）型。本电站开发任务为发电，主要建筑物有渠道改造、压力前池的拆除和新建、厂房的机坑开挖浇筑、压力管道的安装等。

工程设计概算总投资241.万元，其中静态总投资236.92万元，建设期还贷利率为6.36%，建设期贷款利息为4.97万元。枢纽工程投资中：建筑工程76.85万元，机电设备及安装工程54.22万元，金属结构设备及安装工程31.万元，临时工程2.97万元，其他费用49.51万元，基本预备费17.22元。

根据工程施工组织设计，电站施工工期为6个月。

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14.1.2 经济评价依据

（1）国家和建设部颁发的《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）；

（2）水利部颁发的《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）；（3）水利部颁发的《小水电建设项目经济评价规程》（SLl6-95）；（4）电力工业部和水利部颁发的《水利水电工程可行性研究报告编制规程》（DL5020-93）；

（5）国家现行财税制度。

14.1.3 经济评价计算参数

（1）国民经济评价社会折现率按8%。

（2）财务评价全部投资财务基准收益率8%，自有资金财务基准收益率9%。

14.2 财务评价

14.2.1 投资计划

根据2009年第3季度价格水平，XXX水电站工程共需要静态投资236.92万元；建设期利息为4.97万元，工程估算总投资为241.万元。

工程施工期6个月，根据分年度投资表计算结果，静态投资分一年投入。

14.2.2 工程资金筹措

资本金占工程总投资的34%，并于第1年投入；银行贷款66%，年利率为6.36%；流动资金按10元/kW估算，流动资金全部采用自有资

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金，流动资金在运行期第一年年末投入，本金在计算期末一次收回。

14.2.3 计算期

XXX水电站技改工程计划工期1年，按25年生产运营期进行测算，计算期为26年。

14.2.4 总成本费用估算

发电总成本包括年经营成本、折旧费、摊销费、利息支出等费用。（1）经营成本

经营成本包括职工工资及福利费、工程维护费、水资源费及其他费用。

1）工资及福利费

电站人员编制考虑3人，职工平均工资按1.5万元/人.年计，职工福利费按工资总额的14%计，共计5.13万元。

2）工程维修费按固定资产投资的1%，为2.36万元。

3）水资源费按《贵州省取水许可和水资源费征收管理办法》贵州省水资源费征收标准执行，中型水电企业发电取用水按0.007元/kWh收取，设计年发电量为188万kWh，则水资源费共计 1.31万元。

4）其他费用按《规程》规定取18元/kW，本工程总装机容量500kW，为0.9万元。

5）因本工程不涉及移民，故不计库区移民后期扶持基金。以上费用合计为9.7万元。（2）折旧费

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采用直线折旧法，净残值率取4%。（3）摊销费

摊销费包括无形资产及递延资产的摊销，本次计算不考虑摊销费。（4）利息支出

利息支出为建设期贷款在生产期内应支付的借款利息，计入发电成本。

14.2.5 效益估算

（1）上网电量

工程建成后，年发电量为188万kW.h，上网电量为有效电量扣除厂用电以后的电量。电站类别为季调节的联网电站，厂用电率取0.1%，则年上网电量为186.12万kW.h。

（2）税金

税金包括、销售税金附加及所得税。为价外税，税率为17%；销售税金附加包括城市维护建设税和教育费附加，以税额为基础征收，税率分别为5%和3%。

（3）利润

发电利润=发电收入—总成本费用—销售税金附加税后利润=发电利润—应缴所得税所得税按国家规定征收，税率为33%。（4）上网电价

按全部投资财务内部收益率8%测算，XXX水电站的上网电价为

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0.22元/kW.h。

（5）清偿能力分析

本项目偿还期按9.75年计算，按等额还本付息方式偿还。企业用于还贷的资金主要包括利润、折旧及计入成本的利息。采用等额还本付息方式，经计算每年还本息为16.4万元。

（6）盈利能力分析

经济净现值ENPV= 80.9 万元。

14.2.6 财务敏感性分析

财务评价针对固定资产投资、销售收入、经营费用各变化±10％，±20％，进行单因素敏感性分析。结果表明，在上网电价一定的前提下，当出现投资增加10%、或销售收入减少10%、或经营成本增加20%等不利情况时，项目的全部投资及资本金财务内部收益率均大于5年期贷款年利率；当出现销售收入减少20%时，项目的全部投资及资本金财务内部收益率均小于5年期贷款年利率；当出现投资增加20%时，项目的全部投资内部收益率小于5年期贷款年利率。说明项目具有一定的抗风险能力，销售收入是相对较敏感因素。分析结果见表14-1。

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财务敏感性分析成果表

表14-1

┌────────┬─────────────────────┬─────────────────┬───────────┐ │ │ 全部投资(所得税后) │ 全部投资(所得税前) │ 自有资金 │ │ 项目 ├─────┬─────┬─────┬───┼─────┬─────┬─────┼─────┬─────┤ │ │内部收益率│财务净现值│投资回收期│ 效益 │内部收益率│财务净现值│投资回收期│内部收益率│财务净现值│ │ │ FIRR(%) │FNPV(万元)│ Pt(年) │费用比│ FIRR(%) │FNPV(万元)│ Pt(年) │ FIRR(%) │FNPV(万元)│ ├────────┼─────┼─────┼─────┼───┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │基本方案 │8.31 │7.21 │10.4 │1.02 │10.5 │61.4 │8.97 │9.41 │5.31 │ ├────────┼─────┼─────┼─────┼───┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │固定资产投资变化│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ -20% │10.9 │55.6 │8.44 │1.16 │13.2 │110 │7.44 │10.9 │21.7 │ │ -10% │9.48 │31.4 │9.4 │1.08 │11.7 │85.6 │8.21 │10.1 │13.5 │ │ +10% │7.31 │-17 │11.4 │0.96 │9.39 │37.2 │9.73 │8.79 │-2.91 │ │ +20% │6.44 │-41.2 │12.4 │0.909 │8.46 │13 │10.5 │8.23 │-11.1 │ ├────────┼─────┼─────┼─────┼───┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │销售收入变化 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ -20% │4.4 │-74.5 │15.2 │0.814 │7.12 │-20.3 │11.8 │3.5 │-69.2 │ │ -10% │6.46 │-33.7 │12.3 │0.916 │8.85 │20.5 │10.2 │6.52 │-32 │ │ +10% │10 │48.1 │9.04 │1.12 │12 │102 │8.05 │12.2 │42.6 │ │ +20% │11.6 │ │8.05 │1.22 │13.4 │143 │7.32 │15 │79.9 │ ├────────┼─────┼─────┼─────┼───┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │经营成本变化 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ -20% │9.21 │28.2 │9.62 │1.07 │11.3 │82.4 │8.45 │10.9 │24.6 │ │ -10% │8.77 │17.7 │9.98 │1.05 │10.9 │71.9 │8.7 │10.2 │15 │ │ +10% │7.85 │-3.31 │10.8 │0.992 │10 │50.9 │9.25 │8.67 │-4.35 │ │ +20% │7.39 │-13.8 │11.3 │0.967 │9.63 │40.4 │9.56 │7.93 │-14 │ └────────┴─────┴─────┴─────┴───┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘

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14.3 国民经济评价

设计电站的费用包括固定资产投资及项目投产后的运行费。固定资产投资采用工程的静态投资；项目投产后的运行费用采用财务评价中的年经营费用为10.1发电量为188.h，厂用电率取0.1%，电能质量调整系数按1.2，影子电价按0.22kW.h，则年发电效益为31.26万元。

国民经济效益费用表

表14-2 单位：万元

┌──┬────────┬──┬───┬───────────┐

│ │ │ │建设期│达到设计能力生产期 │ │序号│ 项目 │合计├───┼──────┬────┤ │ │ │ │1 │2～25 │26 │ ├──┼────────┼──┼───┼──────┼────┤ │ │生产负荷(%) │ │0 │500 │500 │ ├──┼────────┼──┼───┼──────┼────┤ │1 │效益流量 │1047│0 │41.4×24 │54 │ ├──┼────────┼──┼───┼──────┼────┤ │1.1 │销售效益 │1034│0 │41.4×24 │41.4 │ │1.2 │回收固定资产余值│12.1│0 │0 │12.1 │ │1.3 │回收流动资金 │0.5 │0 │0 │0.5 │ │1.4 │项目间接效益 │0 │0 │0 │0 │ ├──┼────────┼──┼───┼──────┼────┤ │2 │费用流量 │495 │252 │9.73×24 │9.73 │ ├──┼────────┼──┼───┼──────┼────┤ │2.1 │固定资产投资 │242 │242 │0 │0 │ │2.2 │更新改造投资 │0 │0 │0 │0 │ │2.3 │流动资金 │0.5 │0.5 │0 │0 │ │2.4 │经营费用 │253 │9.73 │9.73×24 │9.73 │ │2.5 │项目间接费用 │0 │0 │0 │0 │ │3 │净效益流量(1-2) │551 │-252 │31.6×24 │44.2 │ ├──┴────────┴──┴───┴──────┴────┤ │ 计算指标: 经济内部收益率EIRR= 11.8 % │ │ 经济净现值ENPV= 80.9 万元 (is=8%) │ └──────────────────────────────┘

国民经济针对固定资产投资、销售收入、经营费用各变化±10％，±20％，进行敏感性分析。结果表明，当出现固定资产投资增加20%，

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或经营费用增加20％时，或销售收入减少20%等不利情况时，内部收益率均大于社会折现率8%。说明项目抗风险能力能力较强。分析结果见表14-3。

经济敏感性分析表

表14-3

┌────────┬─────┬─────┬─────┬─────┐ │ 项目 │内部收益率│经济净现值│投资回收期│ 效益 │ │ │ EIRR(%) │ENPV(万元)│ Pt(年) │费用比 │ ├────────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │基本方案 │11.8 │80.9 │8.97 │1.25 │ ├────────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │固定资产投资变化│ │ │ │ │ │ -20% │15.1 │126 │7.44 │1.44 │ │ -10% │13.3 │103 │8.21 │1.34 │ │ +10% │10.6 │58.5 │9.73 │1.17 │ │ +20% │9.47 │36.1 │10.5 │1.1 │ ├────────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │销售效益变化 │ │ │ │ │ │ -20% │7.96 │-0.843 │11.8 │0.997 │ │ -10% │9.93 │40 │10.2 │1.12 │ │ +10% │13.6 │122 │8.05 │1.37 │ │ +20% │15.4 │163 │7.32 │1.49 │ ├────────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │经营费用变化 │ │ │ │ │ │ -20% │12.8 │102 │8.45 │1.33 │ │ -10% │12.3 │91.4 │8.7 │1.29 │ │ +10% │11.3 │70.4 │9.25 │1.21 │ │ +20% │10.8 │59.9 │9.56 │1.17 │ └────────┴─────┴─────┴─────┴─────┘

14.4 综合评价

按2009年第3季度价格水平估算，XXX水电站技改工程静态总投资236.92万元，总投资241.万元。电站装机容量500kW，多年平均发电量188万kW.h，电站静态单位千瓦投资4838万元，静态单位电度投资1.29元。

工程从国民经济角度进行评价，其经济内部收益率为11.8%，大于社会折现率8%。从国民经济角度分析，项目可行。

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以全部投资财务内部收益率8%测算XXX水电站上网电价为0.22元/kW.h。在0.22元/kW.h电价水平下，电站的自有资金财务内部收益率为9.41%，大于资本金财务基准收益率9%，还贷期为9.75年，低于电站运行期，说明工程具有一定的盈利能力。

通过敏感性分析，电站具有一定的抗风险能力，评价指标较为稳定。水电作为清洁能源，相对火电站来说，避免了大量废水、废气的产生，从环保角度分析，水电站是可行的。

从项目经济分析结果来看，本项目既具有较好的经济效益，又有一定的财务盈利能力，项目财务上是可行的，经济上是合理的。项目的扩建，将推动地方经济的发展，总的来说，利大于弊。

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15 初步结论及今后工作建议

1） XXX水电站工程地理位置优越，对外交通条件方便，。 2）坝址水文计算参证资料完整准确，由此推求出的坝址处水文成果作为设计依据，可满足工程建设需要。

3）工程所在地区的区域构造稳定，地震动峰值加速度<0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相对应的地震基本烈度<Ⅵ度

5）工程的主要任务是利用已经建好的和平水库蓄水，在灌溉用水多余的情况下发电，装机容量为2×500kW，年利用小时3757 h，年平均发电量118万kW·h。

6）工程总投资为241.万元，静态总投资为236.92万元，静态单位千瓦投资为4838元，静态单位电度投资为1.29元。建设期贷款利率为6.36%，贷款利息为4.97万元。

7） XXX水电站技改工程，建设条件良好。工程的兴建，促进地区经济发展，改善人民生活，将起到积极的作用。宜加快审批工作，早日兴建。

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