五等小型水电站工程初步设计报告
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水电站的建设,可解决1个乡政府,6个自然村,517户,4055人的照明用电及部分农副产品加工、文化教育用电。该电站为径流引水式水电站,总装机容量为320kW,年发电量276.7×104kW·h,年利用小时为8646h。
本次设计采用水文站作为参证站。采用比拟法计算得设计流域的多年平均流量Q=2.48m3/s,径流深280mm。计算求得水电站坝址处指定频率的设计代表年年径流量如下:
丰水年P=20%,K20%=1.16, Qp=2.88m3/s;
平水年P=50%,K50%=0.99, Qp=2.46m3/s;
枯水年P=80%,K80%=0.82, Qp=2.03m3/s。
本电站工程为V等工程,枢纽工程为5级建筑物。确定拦河坝坝址处10年一遇设计洪峰流量为68m3/s,50年一遇效核洪峰流量为101m3/s。
水电站的供电区域为一个乡政府(按10户计算)、6个自然村,517户,4055人的生活照明及农副产品加工用电。预测设计水平年2008年总负荷为228.69kW,远景水平年2013年总负荷为244.28kW。
确定水电站开发方案为:无调节径流引水式水电站,电站设计保证率为80%,保证流量为1.01m3/s。电站前池的正常水位为2783.65m,水轮机安装高程2718.80m,电站的毛水头为71.07m,净水头为70.37m。渠道利用系数K=0.9,水轮机系数η1=0.829,发电机效率η2=0.93。保证出力为:Np=489.2kW。设计电站引用流量0.77m3/s,设计机组引用流量0.60m3/s,装机容量320kW,多年平均发电量为267.7×104kW·h,年利用小时8646h,单位千瓦投资2.28万元,单位电能投资2.64元/kW·h。
1.5工程布置及建筑物
根据《防洪标准》(GB50201-94)有关规定,水电站属五等小型工程,主要建筑物及次要建筑物均为5级,工程各建筑物防洪标准为:坝址处设计洪水标准为10年一遇,相应流量为68m3/s;校核洪水标准为50年一遇,相应流量为101m3/s。厂房处不存在洪水威胁,未进行洪水计算。
电站枢纽由取水枢纽、引水明渠及隧洞、压力前池、压力管道、厂房枢纽等组成。
1、首部取水枢纽
取水枢纽由两岸护岸挡墙、溢流坝、冲沙闸、进水闸等组成。
挡水建筑物为一浆砌块石自由溢流低坝,溢流坝堰面采用折线型实用堰,溢流段长19.0m,正常挡水位2784.40m,最大单宽流量为5.32m3/s,最大坝高2.76m,渲泄设计洪水和校核洪水流量时,坝前水位分别为2786.63m和2786.28m。上游设15m长防渗铺盖,下游设12m长消力池,后接15m长海漫段,尾部设抛石防冲槽。
挡水坝段布置在河道左、右岸,采用护岸挡墙形式、坝顶高程2783.33m,最大坝高5.69m,筑坝材料采用M7.5浆砌石砌筑。