某一级电站增效扩容改造工程初步设计报告

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1、目录绪言XX一级电站是XX县XX左支渠上的第一级跌水电站，为引水式电站，地理位置为东经1075510854，北纬30493141之间，厂址位于XX乡镇XX村，距乡政府所在地青龙场3.5km，距XX县城12.5km；该电站主要利用XX左支渠与升隆埝之间的落差发电，原设计引用流量为2.2m3/s，总落差47m，设计水头45.5m，跌水发电后尾水进入升隆埝和XX二级电站，在前池上游灌溉农田3990亩，在尾水后部份进入升隆埝灌溉农田1800亩、部份进入XX二级电站后接沫西埝灌溉农田4100亩。原电站装机容量为3200kW，设计年平均发电量为379万kWh，年利用小时为6317h。该距XX县城12.5k

2、m，有县级公路通至电站厂房，交通运输方便。本电站于1980年竣工投产发电，经现场核实，该电站存在水轮发电机组运行时间长达31年，电气设备老化，误动作频繁，造成机组XX停机频繁，设备检修时间较多，近5年平均发电量仅274.44万kWh，达不到原设计年发电量，年利用小时仅4574h，水轮发电机组效率低下，运行噪音偏大，安全可靠性差，水机辅助设备老化，技术落后，电气设备和控制系统技术落后、存在安全隐患、水资源利用率低、弃水严重、运行管理人员过多、运行成本较高等一系列问题，因此，XX一级电站申请纳入重庆市农村水电增效扩容项目。电站本次增效扩容改造方案为更换水轮发电机组及辅助设备，更换电气设备和控制系统

3、，提高电站自动化水平，做到“无人值班，少人值守”；通过本次增效扩容改造，XX一级电站装机容量田3200kw扩容至3320kw，年利用小时为6445h，年发电量为618.7万kWh，电量可增加344.3万kWh，改造前水轮发电机组设计额定工况综合效率为77.4%，改造后水轮发电机组设计额定工况综合效率为82.3%，可提高4.9%，可精减运行管理人员6人，降低电站运行管理成本。本次改造静态总投资478.77万元，单位千瓦投资3990元/kW，单位电能投资约0.86元/kWh，补充单位电能投资约3.59元/ kWh，单位改造成本较低。2012年2月，XX市水利水电勘测设计研究院受电站业主四川省XXX

4、X支渠管理所的委托，编制XX一级电站增效扩容改造初步设计报告，本初步设计报告在编制过程中得到了XX市水务局、XX县水务局、四川省XXXX支渠管理所等单位的大力支持，在此表示衷心感谢。1工程及运行现状1.1原工程设计情况，原工程特性表，水能资源规划情况XX一级电站原设计单位为XX县水利电力勘测设计工程队，三汇水库坝址控制流域面积40.4km2，多年平均流量0.863m3/s，多年平均径流量2720万m3。该电站已建成投运17年，是三汇水库左干渠上的第二级跌水电站，位于左干渠上第一级跌水电站碑梁电站下游4.68km，建前池引水，利用碑梁电站尾水和左干渠上第二级天然落差发电；主要建筑为为压力前池、压

5、力管道及厂区建筑物。压力前池布置在三汇水库左干渠17+780km处，总长50m，最大宽15m，由扩散段、前室、进水室、溢流堰等四部分组成。前池正常水位378.20m，最高水位378.60m，最大水深4.6m，侧墙顶高程379m。压力管道采用联合供水方式，设计水头150m，设计流量1.0m3/s，钢管总长695m，其中主管长670m，管径700mm，壁厚612mm，管内设计流速为2.91m/s，沿程共设有6个镇墩，74个支墩，管道采用鞍式支承。厂区建筑物主要包括主厂房、升压站、尾水渠及生活区房屋建筑等，主厂房为地面式砖混结构，纵轴与压力管道正交，主厂房长19.24m，宽9.24m，地面高程220

6、.40m，厂房内布置3台CJ22-W-70/28型冲击式水轮机及TSW400-8/99型水轮发电机，机组轴线与厂房纵轴平行，距上游墙6.5m，距下游墙3.0m，机组安装高程为221.06m，采用三脚架+5t电动葫芦吊装，厂房内未设吊车；升压站为地面户外式，布置在主厂房右端厂房外，尺寸为1010m，地面高程为220.5m，升压站四周采用了钢筋混凝土花格围墙围护。尾水灌溉渠为无压渠道，总长2km，其中，暗渠长50m（主厂房外，暗渠），明渠长1.95km；尾水室宽1.0m，底板高程218.26m，底坡5%，室内水深约0.3m，干渠净宽1.2m，采用半园拱直墙式，净高1.6m，底坡1/750，出口底板

7、高程217.65m，正常水位为218.6m，采用75#浆砌条石整体砌成。厂区附属建筑还有办公宿舍综合楼、机修车间、职工餐厅及材料仓库等。工程特性表表1.2-1 XX一级电站改造前后工程特性表名 称单位改造前改造后一、水文（三汇水库）全流域面积km2153.3153.3坝址以上面积km240.440.4多年平均径流量亿m30.2720.272多年平均流量m3/s0.8630.863设计洪水标准及流量（P=1%）403（大坝）403（大坝）校核洪水标准及流量（P=0.1%）669（大坝）669（大坝）施工导流标准及流量（P=20%）578578泥沙多年平均悬移质年输沙量万t4.044.04多年平均

8、推移质年输沙量万t0.80.8二、水库（三汇水库）水库水位校核洪水位m567.25567.25设计洪水位m566.39566.39正常蓄水位m563.52563.52死水位m541.3541.3总库容万m314921492三、工程效益指标装机容量MW30.430.4多年平均发电量万kW.h475555.5年利用小时h38084629静态总投资万元478.77单位千瓦投资元/kW3990单位电能投资元/kW.h0.86补充单位电能投资元/kW.h3.59四、主要建筑物及设备1、坝型式双支墩传力洞塞重力拱坝双支墩传力洞塞重力拱坝地基特性砂岩砂岩溢流坝坝顶高程m563.52563.52最大坝高m60

9、.460.4坝顶长度m134.79134.79溢流段长度m45.2645.26单宽流量（P=1/0.1%）m3/s8.9/14.788.9/14.78消能方式挑流消能挑流消能2、取水口形式三汇水库左干渠17+780m处挖深成前池取水3、引水工程形式明敷压力钢管明敷压力钢管长度m695695管径mD=0.7D=0.7引用流量m3/s114、厂房型式地面式地面式地基特性砂岩砂岩主厂房尺寸（长宽高）m19.24m9.24m6.52m19.24m9.24m6.52m5、升压站型式户外式户外式面积（长宽）m25353主要机电、金属结构设备6、水轮机型号台CJ22-W-77/19.0 CJA475-W-1

10、9.0台数3台3台单机出力kW444430转速r/min750600最大工作水头m158.0158.0最小工作水头m148.6148.6设计水头m150150额定引用流量m3/s1.01.07、发电机台数台33型号TSW400-8/990SFW400-10/990单机容量kW400400功率因数cos0.80.8额定电压kV0.40.4主变压器型号S7-500/10.5S11-500/10.5台数338、主厂房起重机型号、台数三脚架+5t电动葫芦三脚架+5t电动葫芦9、调速器型号YT-600CJWT-1/1台数台3310、主阀型号Z942H-25手电动闸阀D942-25手电动蝶阀台数台3311

11、、输电线电压kV1010回路数111.2竣工发电时间，目前机组效率，近年来机组平均出力、发电量、利用小时，设备实施现状，承担的工程公益性任务内容1.2.1目前机组效率（1）水轮机型号： CJ22-W-70/19.0设计水头： 159165m设计流量： 0.33m3/s额定转速： 750r/min额定效率： 86%出厂日期： 1994年11月生产厂家： 湖北省白莲河发电设备厂现状分析：原水轮机为17年前制造，转轮模型技术落后，效率偏低，碳钢制造，水斗出现裂纹，喷针关闭不严，漏水严重，设备陈旧老化、落后，能耗高，机组噪音较大。水轮机现状（2）发电机型号： TSW400-8/99额定功率： 400k

12、W额定容量： 500kVA额定效率： 90%额定电压： 400V额定电流： 722A额定功率因数： 0.8（滞后）额定频率： 50Hz相数： 3额定转速： 750r/min飞逸转速： 1800r/min额定励磁电压： 39V额定励磁电流： 157.2A定、转子绝缘等级： B/B定子绕组接线法： Y出厂日期： 1994年09月生产厂家： 湖北省白莲河发电设备厂现状分析：原发电机为17年前制造，发电机效率偏低，根据电站管理人员反映，发电机运行时间长，绝缘老化，发电机发热量大，发电机定子温度较高，机组噪音较大；2#机组震动大，转子曾经烧瓦，有轻微变形。水轮发电机组额定工况综合效率： 77.4%1.2

13、.1.2 电站竣工情况XX一级电站于1993年9月破土动工，1994年11月20日首台机组竣工发电。近5年来机组出力、年发电量及利用小时见下表。近5年机组出力、年发电量及利用小时汇总表年份年发电量（万kWh）年利用小时（h）备注2006年5034192年平均发电量457万kWh2007年49241002008年44136752009年41734752010年4323600平均值45738082.1.3.1水力机械（1）水轮机型号： CJ22-W-70/19.0设计水头： 159165m设计流量： 0.33m3/s额定转速： 750r/min额定效率： 86%出厂日期： 1994年11月生产厂家

14、： 湖北省白莲河发电设备厂现状分析：原水轮机为17年前制造，转轮模型技术落后，效率偏低，碳钢制造，水斗出现裂纹，喷针关闭不严，漏水严重，设备陈旧老化、落后，能耗高，机组噪音较大。水轮机现状（2）发电机型号： TSW400-8/99额定功率： 400kW额定容量： 500kVA额定效率： 90%额定电压： 400V额定电流： 722A额定功率因数： 0.8（滞后）额定频率： 50Hz相数： 3额定转速： 750r/min飞逸转速： 1800r/min额定励磁电压： 39V额定励磁电流： 157.2A定、转子绝缘等级： B/B定子绕组接线法： Y出厂日期： 1994年09月生产厂家： 湖北省白莲河

15、发电设备厂现状分析：原发电机为17年前制造，发电机效率偏低，根据电站管理人员反映，发电机运行时间长，绝缘老化，发电机发热量大，发电机定子温度较高，机组噪音较大；2#机组震动大，转子曾经烧瓦，有轻微变形。水轮发电机组额定工况综合效率： 77.4%发电机现状（3）调速器型号： YT-600现状分析：调速器为纯机械液压调速器，运行时间长达17年，技术落后，自动化水平低，运行、检修、维护成本较高。（4）进水阀型号： Z942H-25电动楔式双闸板闸阀公称通径： 450mm额定压力： 2.5MPa现状分析：运行时间长达17年，进水阀操作阀坑长期潮湿，阀体锈蚀，漏水严重，影响电站的安全运行。2.1.3.1

16、.6油系统1、透平油系统由于电站对外交通方便，机组用油量较小，且为卧式机组，加油方便，3台机组均采用手动加油，仅设有2个油桶，容积为2m3，齿轮泵1台，LY-50型压力滤油机1台，供添油时使用，未设其它油系统设备。2、绝缘油系统本电站变压器容量小，对外交通较为方便，未设绝缘油系统。现状分析：原设计方案合理，本次不须改造。2.1.3.1.7水系统1、供水系统原供水系统为技术供水、消防及生活用水。技术供水方式尾水取水，水泵加压，设有6BA-8型水泵2台。现状分析：现状技术供水方式可靠，但水泵运行多年，效率低，需更换。2、排水系统（1）机组排水系统渗漏排水泵：型号： 4BA-18数量： 2台机组为冲

17、击式水轮机，未设检修排水，机组需检修时，可将水直接排至下游。厂内仅设渗漏集水井，有效容积为20m3，排水时一台泵工作，互为备用，水泵的启、停由集水井水位自动控制。现状分析：原设计方案较合理，投运17年，排水泵密封失效，电机发热量较大。2.1.3.1.8气系统1、低压气系统原低压气系统主要用于：风动工具、检修吹扫等，由于机组为冲击式水轮机，机组的制动采用反向喷嘴进行制动。低压气系统采用移动式低压空压机1台，自带小容量储气罐。低压空压机：型号： 3W-0.9/7排气量： Q=0.9m3/min排气压力： 0.7MPa储气罐容量： 0.3m3现状分析：原设计方案合理，移动式空压机投运17年，已不能正

18、常使用，须更换。2、中压气系统电站未设中压气系统。2.1.3.1.9起重机械型式： 三脚架+电动葫芦额定起重量： 5t现状分析：由于本电站装机容量较小，现状起重方式可满足更换机组的安装、检修的需要，本次不须改造。2.1.3.1.10 油、水、气系统管路及附件原油、水、气系统明敷管路、管件、阀门等存在不同程度的锈蚀，渗水、漏水等情况。2.1.3.2 电气部分XX一级电站是位于XX县三汇水库左干渠上的第二级跌水电站，装机容量3400kW发电机出口电压400V，出线2回10kV,一回接入系统另一回备用。2.1.3.2.1 电气一次部分1）电气主接线 本电站有0.4kV、10kV两个电压等级，0.4K

19、V侧每台发电机分别与一台变压器成单元接线，10kV侧为单母线接线方式。2)电气设备 主变压器电站原设三台主变器，型号为S7-500/10.5此三台变压器于1994年投运，运行时间已久，外壳出现少量漏油痕迹，加上原来的生产工艺上的问题，实际运行中发现变压器的空载和负载损耗较大，超过相关规程规范要求；另外，变压器运行的噪音偏大。 400V配电装置 原电站低压配电柜采用GGL型，柜内配置ME-800框架断路器等元器件已部分老化，容易误动。该柜体结构外壳防护等级低，柜体后面完全敞XX，老鼠等小动物易闯入，易引起安全事故。 升压站设备原电站升压站设备采用户外型设备，隔离XX关采用GW1-10、柱上断路器

20、ZW-10，柱上断路器操作不方便。另外原变压器高低压侧均只装设隔离刀闸，变压器无任何继电保护装置。2.1.3.2.2 电气二次部分本电站的监控保护系统采用常规继电器产品，比如由过流继电器、时间继电器、中间继电器等通过复杂的组合来实现保护功能。这种保护在运行中存在以下缺点：（1） 占用空间大，安装不方便；（2） 采用继电器触电多，大大降低了保护灵敏性和可靠性；（3） 调试、检修复杂，一般要停电才能进行，影响正常生产；（4） 没有灵活性，当CT变比改动后，保护定值修改要在继电器上调节，有时还要更换；（5） 使用寿命太短，由于继电器线圈的老化直接影响保护的可靠动作；（6） 继电器保护功能单一，要安装

21、各种表记才能观察实时负荷；（7） 数据不能远方监控，无法实现远程控制；（8） 继电器自身不具备监控功能，当继电器线圈短路后，不到现场是不能发现的；（9） 继电器保护是直接和电器设备连接，中间没有光电隔离，容易遭受雷击；（10） 常规保护已经逐渐淘汰，很多继电器已经停止生产；（11） 维护复杂，故障后很难找到问题；（12） 运行维护工作量大，运行成本高；（13） 操作复杂，可靠性低，在以往的运行经验中发现很多事故的发生主要有两条：A人为原因，因为自动化水平低，操作复杂而造成事故发生；B继电保护设备性能水平低，二次设备不能有效的发现故障。另外本电站集中控制台采用常规继电器，且集中控制台装于电站主厂

22、房，电站运行值班人员工作环境很差。2.1.3.3 金属结构及其它XX一级电站金属结构仅设有压力管道进水口检修闸门和拦污栅及其启闭设备，检修闸门采用LQ-50KN手动螺杆式启闭机进行启闭，拦污栅采用手拉葫芦进行启闭。闸门和拦污栅运行多年，腐蚀较严重，本次需更换。1.3经营管理情况电站业主名称，所有制形式，运行人员数量，供电范围及对象，上网电价，发电盈利及分配情况1.4历次技术改造情况2工程增效扩容改造必要性2.1目前存在的主要问题2.1.1水能资源利用率。因原设计引用水文资料不准、装机规模选择不当、投产后水资源变更等导致水资源利用不合理等2.1.2水工建筑物。取水建筑物，取水能力、结构强度等；引

23、水系统，过流能力、渗漏、水头损失、结构强度等；前池及压力管道土建工程；2.1.3机电设备。水力机械，包括水轮机、调速器、油、气、水系统、起重机械等选型设计不当、性能差和老化问题；电气部分，包括发电机、励磁装置、主变压器、输电线路及控制、保护、测量等一二次设备的容量匹配、绝缘等级、事故率和老化损耗等问题；2.1.4金属结构。包括闸门、拦污栅、启闭设备等2.1.5送出工程2.2增效扩容改造必要性大溪2号水电站虽然历经扩容改造，由于受当时的经济条件和技术水平的限制，目前存在着如下的问题：（1）目前装机容量1030kW，装机容量还是偏小，年利用小时数达到5145h左右，水能资源仍得不到充分利用，每年进

24、入汛期后就XX始弃水，年平均弃水时间有130天；（2）扩容改造不彻底，造成出力不足。2006年更换630kW机组时，压力钢管没有更换，由于水头损失过大，实际运行水头只有294m左右，达不到额定水头320m，所以最大出力只有960kW；（3）现有机组水轮机转轮是我国早期使用的国外水斗转轮，技术参数较低，现在已基本不再采用，且其主要性能参数与电站实际运行参数不匹配，如现有的2台水轮机的额定水头均为320m，而实际运行水头只有294m左右，水轮机处于非最优工况区运行；（4）水轮机设计水平和制造加工工艺较差，并历经多年运行，水轮机转轮效率较低；控制、保护装置比较落后，自动化水平不高；（5）隧洞出口段可

25、能存在小型岩溶通道，有向外漏水现象，对发电量有影响。综上所述，大溪2号水电站增效扩容潜力较大，且目前机电设备性能落后，电站能效较低，亟待扩容改造。近年来，由于巫溪县工矿业发展迅速，经济实力正不断提高。巫溪县城经济的大力发展，将辐射周边乡镇，从而带动整个巫溪经济社会的进步。但因水电能源优势产业发展滞后，影响了矿产资源的XX采与加工，发展该县特色经济及改善人民群众生活、生产条件，脱贫致富、全面建设小康社会的进程。因此，大溪2号水电站增效扩容工程的实施，具有良好的社会效益和经济效益，对缓解系统电力供需矛盾，实现节能减排的目标具有积极的意义。大溪2号水电站增效扩容改造项目于2010年5月纳入了“重庆市

26、农村水电增效扩容改造工程规划”，规划从目前的1030kW 扩容到1630kW 。大溪2号水电站增效扩容改造项目于2011年6月纳入了重庆市农村水电增效扩容改造试点实施方案（以下简称改造试点实施方案），并上报财政部和水利部；2011年7月，改造试点实施方案得到财政部和水利部的批复，大溪2号水电站成为首批财政资金补助的增效扩容改造试点项目，要求在2011年XX始实施，2012年底完成。综上所述，石河水电站增效扩容改造的建设符合农村水电增效扩容改造试点项目建设要求，是三汇水库灌区水力资源充分利用的需要，也是重庆市电力系统发展的需要，因此，石河水电站增效扩容改造是必要的。与上述问题比较分析，得出改造必

27、要性结论3增效扩容改造方案3.1增效扩容改造方案概述如增加装机，须说明改造后与水能资源规划的关系3.2水文地质分析及水能复核3.2.1水文3.2 .1.1 水文气象概况3.2.1.1.1 气象特征1、气象站分布情况玉溪河流域内有XX县气象站、保卫、大川、太平、鱼溪等雨量站，以及邻近流域上有关的宝兴、天全、荥经、XX、名山等气象台。保卫、大川、太平雨量站是XX水文部门委托的观测站，已于1992年以前撤消，气象台观测项目齐全，各种资料起讫年限从1958年至今。2、流域内气象要素特征值据XX县气象台资料统计，（1961-1990）多年平均气温15.2C，最高月平均气温（7月）24.2C,最低月平均气

28、温（1月）5C，极端最高气温35.5C，极端最低气温-4.6C（1959.1.11）。最大风速20m/s（风向NW）。多年平均霜日11.4天。多年平均降雨量1311.2mm。一日最大降雨量188.6mm（1978.7.27），多年平均蒸发量949.7mm。3.2. 1.1.2 水文资料概况玉溪河上游黄水河流域系原始森林区，地势险峻、偏僻，至今人迹罕至，没有居民住户，亦从来没有设立水文站和雨量站，只有黄黑二河汇口下游约40km处设有鱼溪水文站，该站控制大川河集雨面积1054km2，从1959年5月XX始观测，因玉溪河引水工程大坝的修建影响观测，鱼溪水文站于1971年降级为水位站，1979-198

29、2年只观测雨量，1983年恢复测流，全年仅测流七次，资料精度差，1984年又因修公路大桥破坏了测站上断面，停测流量，只观测水位，鱼溪水文站以上的大川河中、下游流域内设有大川、保卫和太平三个雨量站。鱼溪河水文站下游即青衣江上游设有多营坪水文站，青衣江上游主源宝兴河上设立了宝兴水文站；天全河设立了天全水文站，荥经河上设立了荥经水文站，这些测站都具有24年以上的水位流量资料， 3.2.1.2 径流计算3.2.1.2.1 径流特性大川河流域的径流主要靠降水补给，融雪水和地下水补给次之，径流的年降变化与降水量的年降变化一致，洪水的发生与暴雨相应，主要发生在6-9月，5月、10月也时有发生。枯水期为11月

30、-翌年3月，最枯月为1-2月。下游鱼溪水文站控制流域面积1054km2，历年2月平均流量为12.0m3/s，历年最小月平均流量仅为9.58 m3/s（1964年2月）。鱼溪水文站多年平均流量为37.5 m3/s，多年平均径流深为1122.00mm。成都市水利电力勘测设计院于1993年4月26日实测大川河上游黄水河河口处流量为5.53 m3/s，黑水河河口处流量为4.07 m3/s。成都市水利电力勘测设计院分别于2004年5月2日实测中咀电站黄水河取水口流量为8.84 m3/s。（5月1日下了一场大雨）；5月10日实测黑水河取水口流量3.72 m3/s。大邑县电力公司曾于1989年4月25日-5

31、月4日实测了黄水河河口段及黑水河口段的径流量，黄水河10天实测流量的平均值为7.89 m3/s，黑水河10天实测流量的均值为6.58 m3/s。3.2.1.2.2 径流分析计算 鱼溪水文站设置于玉溪河引水工程坝址处，故玉溪河引水工程以鱼溪水文站径流系列的分析计算成果为依据。鱼溪水文站控制大川河集雨面积1054km2，基本情况如下：（1）鱼溪水文站概况1959年5月由四川省XX地区水文分站设立鱼溪水文站，5月XX始观测水位、流量、雨量，该站1962年起由四川省水文总站领导。测验河段直长约200m，河床为卵石组成，有局部冲淤变化，左岸为稻田，右岸为山坡，两岸较稳定，一般洪水河面宽在60m左右，高水

32、时可达80余米，基本断面下游约150m有急滩作中、低水控制，再下游250m处有铁索桥一座，两岸桥墩有束水作用，能起高水控制，断面实测最大测点流速为10m/s（实测最大水位变幅5.86m以上，1966年7月28日实测洪水）。鱼溪水文站的水准点设在测验河段右岸基本断面上游150m处田坝盘石上，未发生变动，系假定高程。（2）水位观测水位观测按水文测验规范进行，枯季（1-4、11-12月）每日8、20时观测两次，汛期（5-10）每日2、8、14、20时观测4次，洪水涨落时酌情加测，峰顶附近多坐守观测，都观测到水位变化过程，峰谷响应，年头年尾衔接，资料合理可靠。1970年10月由于测验河段以上300m的

33、玉溪河引水工程正式施工，使测验河段受到很大影响，尤其是枯水期基本水尺水位已无代表性，1971年被迫停止了流量测验，改为水位站，1978年玉溪引水工程正式建成通水，大量的河水被引灌溉邛崃等县农田，因此鱼溪水文站仅有1959.5-1970.12月的径流系列和1959.5-1978年的水位资料（1971年以后枯水位无代表性，1971-1978年前最高水位虽受到一定影响，但相对而言影响较小）。（3）流速测验在中、低水位时用流速仪测流，当流量为100-300m3/s时，用流速或浮标施测，高水时用水面浮标测流，每次浮标测流，投放5-18个，比较均匀分布在段面上，基本上控制断面流速的变化，浮标为草把“十”字

34、型，浮标系数采用0.72，断面有局部冲淤变化。（4）水位-流量关系曲线有时受涨落影响，中低水为多曲线形，历年的水位流量关系曲线随水位增高，逐渐缩成一窄带。经对鱼溪水文站的资料复核后，认为鱼溪水文站资料的测验，整编均能达到规范要求，资料精度较好，可供使用。3.2.1.2.3 鱼溪水文站径流系列的插补延长（1）插补鱼溪水文站径流系列方法鱼溪水文站位于XX县宝盛乡玉溪村，是玉溪河上唯一的水文测站，该站于1959年5月由四川省XX地区水文分站设立，为黄水河下游大川河上的基本控制站，也是玉溪河引水枢纽工程的专用站。1962年起由四川省水文总站领导，观测项目有水位、流量、雨量、泥沙等。1970年10月由于

35、测验的河段以上300m玉溪河引水工程正式施工，使测验河段受到影响，尤其是枯水期基本水尺水位已无代表性，1971年被迫停止测流和沙量测验，改级为水位站。1978年玉溪河引水工程正式建成运行，大量的河水被引灌邛崃、蒲江等县农田。因此鱼溪水文站仅有1959年5月至1970年12月的径流系列和1959年5月至1991年的水位资料（1971年以后枯水位无代表性，1971-1978年的最高水位虽受到一定影响，但相对而言影响较小，1978年以后的水位，因受引水的影响亦无代表性。）。鱼溪水文站是本电站设计的主要依据站，虽有1959年5月至1970年12月共11年零8月个月的径流资料，不足30年的径流系列，须插

36、补延长。鱼溪水文站自1971年改为水位站以后，因基本水尺断面低水部份变化较大，故不能依据实测水位资料来插补流量。结合该流域的实际情况，采用降雨径流相关和区间径流相关两种方法来插补延长缺测期的流量资料。本阶段设计采用区间径流相关插补延长的径流系列。3.2.1.2.4 鱼溪水文站径流系列代表性分析鱼溪水文站插补延长后的42年径流系列（1959-2000年），包括有各种丰、中、枯年型，而且丰、枯交替出现，如1959-196年，多年平均流量为42.8m3/s,为第一个较长的丰水段；1969-1974年，多年平均流量为31.7 m3/s，为第一个较长的枯水段，紧接着又出现1975-1978年丰水段，多年

37、平均流量为41.9 m3/s，再接着又出现一个较长的枯水段1979-2000，多年平均流量为35.5 m3/s。从整个系列来看，最大平均流量51.3 m3/s（1964年），最小平均流量24.0 m3/s（1974年），比值为2.13，变化相对较小，从累进平均流量来看（见附图2-4）,在1975年以后，多年平均流量相对差值在5.0%以内，说明鱼溪水文站42年的年径流系列具有一定的代表性。3.2.1.2.5 鱼溪水文站径流计算鱼溪水文站42年的径流系列，代表性较好，经还原计算后，径流系列的一致性较好，把鱼溪水文站的径流系列采用频率计算符合规范要求。据鱼溪水文站1959-2000年径流系列，分别对

38、年平均流量，枯水段1-3月平均流量12月平均流量进行频率分析计算，按数学公式P=100%计算经验频率。采用P-型曲线适线，用目估法求得年径流、时段的统计参数。年径流：均值=37.0 m3/s，CV=0.18,CS=2CV1-3月：均值=13.0 m3/s，CV=0.18,CS=2CV12月： 均值=15.0 m3/s，CV=0.2,CS=2CV鱼溪水文站年径流、时段径流频率曲线见附图2-5、2-6、2-7。鱼溪水文站年径流频率计算成果见表2-3。鱼溪水文站设计年径流成果表表2-3 项目时段系列均值（m3/s）设计年径流（m3/s）频率（%）105090年1959-200037.045.936.

39、728.913月1959-200013.016.212.910.212月1959-200015.11914.911.33.1.1.2.6 代表年选择根据鱼溪水文站年径流、枯水时段径流频率计算成果和实测径流资料，按照选择代表年的原则，在鱼溪水文站实测径流系列中，选取年和时段平均流量接近设计频率值且对工程略不利的年份作为工程动能计算的典型年，选择情况见表2-7。鱼溪水文站设计代表年选择情况统计表表2-7P(%)典型年年平均流量(m3/s)1-3月平均流量(m3/s)12月平均流量(m3/s)备注10设计值45.916.219.01961年49.416.028.5选为典型年1960年46.213.1

40、16.3供比较1964年51.314.314.3供比较50设计值36.712.914.91962年42.012.918选为典型年1963年36.411.415.7供比较1970年37.314.712.7供比较90设计值28.910.211.31969年28.113.114选为典型年1959年36.015.915.2供比较1965年33.312.014.4供比较从表中可见，选择1961年为P=10%的丰水年；1962年为P=50%的平水年；1969年为P=90%的枯水年较为合理。3.2.1.2.7 XX一级站径流计算 XX左支渠是玉溪河工程的一部份，玉溪河工程设计引用流量为33m3/S，XX左支

41、渠引用流量为设计2.5m3/S，当时修建时引水渠道主要为土渠，在近三十年中，渠道先后进行改造，已全部硬化，经计算，过水能力达到2.5m3/S，根据主渠与支渠的分水规定，当玉溪河来水大于33 m3/S时，XX左支渠引用流量2.5m3/S，小于33 m3/S时，按2.5/33系数分配XX左支渠流量，当玉溪河来水大于33 m3/S时，XX左支渠引用流量现最大可达3.0m3/S。在XX左支渠上，有一较大区间溪沟中宝山沟，积雨面积9.5km2,在渠道来水量不足时，引用此沟水进行补充。在左支渠进水口至XX一级站区间，灌溉有3990亩农田，按450 m3/亩计算，各时段用水分别为：4月10日-5月10日50

42、 m3/亩，5月11日-6月15日300 m3/亩，6月16日-9月10日100 m3/亩。根据以上条件，分别计算出XX左支渠可来水量，中宝山沟水量，灌溉用水量，最后得出前池水量，成果见表2-8。XX一级站前池各时段设计年径流成果表表2-8 项 目 时 段平均值（m3/s）CVCS各种频率流量P=10%P=50%P=90%年2.110.182CV2.322.031.9813月径流1.240.182CV1.351.291.0912月1.320.22CV1.591.281.10以鱼溪河水文站实测的1961年、1962年、1969年日流量过程线为典型年。求得各设计代表年的年、月、日平均流量。各设计代

43、表年的年、月平均流量见表2-9。XX一级站设计代表年月平均流量表表2-9月工资 QIYJG流量流量代表年一二三四五六七八九十十一十二年丰水年P=10%1.241.131.682.582.442.282.942.942.983.003.001.592.32中水年P=50%1.561.131.191.732.022.062.942.842.962.932.121.282.03枯水年P=90%1.101.081.091.611.812.402.942.852.712.932.041.101.98玉溪河左支渠进口、中宝山沟、XX一级站前池频率P=10%、50%、90%丰、平、枯三个设计代表年的日平均流

44、量见附表1-附表9。3.2.1.3 洪水XX左支渠是XX引水工程的一条支渠，取水于隧洞内，其洪水已由玉溪河大坝控制，厂房位于半山腰上，不受洪水威胁，故本项工程不考虑洪水问题。3.2.1.4 河流泥沙与洪水情况相同，本次设计不考虑泥砂问题。3.2.2工程地质概况、区域地质构造稳定性及地震动参数3.2.3水能复核3.2.3.1水能基本情况3.2.3.2水能XX发利用情况3.2.3.3水利水能复核计算的原则和依据3.2.3.4水利调节计算灌溉供水量、维持下游河道生态用水、供水调度原则3.2.3.5水能复核计算须提供出力保证率曲线、装机发电量关系曲线等计算成果。3.2.3.1主要结论及建议须在水能计算

45、和电力电量平衡的基础上，经2个及以上技术经济方案比较后合理拟定。3.3水工建筑物改造3.3.1取水建筑物改造设计扩建、加固取水建筑物、增加区间取水、结构强度校核等3.3.2引水系统改造包括过流能力、渗漏、水头损失和调节保证计算、结构强度校核等。3.3.3前池及压力管道土建工程改造设计包括改造、加固、结构强度校核。3.4机电设备改造3.4.1水轮机及其辅助设备3.4.1.1水轮机改造包括更换与改造方案比较、水轮机选型设计改造前后水轮机性能比较与结论（效率、出力、空蚀、稳定等性能）。3.4.1.2其它辅助设备改造包括调速系统、油、气、水系统、起重机械改造。3.4.2发电机及其他电气设备3.4.2.

46、1主接线设计3.4.2.2短路电流计算3.4.2.3发电机改造包括设备更换与改造方案比较、设备选型、容量匹配及结论3.4.3主变压器设计3.4.4其他电气设备设计3.4.5自动化系统3.4.6暖通及消防3.5金属结构改造包括闸门、拦污栅、启闭设备等改造。3.6送出工程改造3.6.1升压站改造3.6.2输电线路改造3.7其他工程改造4工程管理4.1工程管理机构按照水利系统农村水电站岗位设置标准，提出工程管理机构设置方案，拟定管理机构的人员编制。4.2工程管理方案4.3工程管理范围和保护范围4.4管理设施及设备维护7.1 工程管理机构7.1.1管理机构的组成根据国家电力建设的管理规定，按精简、时效

47、，满负荷的原则，科学、合理设置相应的管理机构。电站增效扩容改造后，设计采用“无人值班，少人值守”的运行方式，电站的管理机构沿用原电站的管理机构，由XX县兴利发电有限公司对电站进行管理，统一调度。 7.1.2 人员编制和生产生活面积及辅助生产建筑面积7.1.2.1 人员编制原XX一级电站为90年代设计，采用的是人工控制，原生产运行管理人员为20人，增效扩容改造后总装机1.2MW，装机3台。按照水利系统农村水电站岗位设置标准，500电站单机容量（发电机机端电压为400V），机组台数3台，为级水电站；同时满足现代化电厂“无人值班，少人值守”的要求，且考虑到电站管理层编制列入XX县兴利发电有限公司，电

48、站定员为14人，精减人员6人。电厂定员共计14人。其中生产人员7人，管理人员5人，后勤辅助人员2人。表7.1.2-1 XX一级电站岗位人数汇总表岗位类别岗位代码岗位名称岗位人数备注单位负责类A1单位负责岗位1列入XX县兴利发电有限公司A2生产技术总负责岗位A3资产总负责岗位行政管理类B1行政负责岗位1B2行政事务管理岗位B3文秘与档案管理岗位B4人事劳动教育管理岗位技术管理类C1生产技术管理负责岗位0C2计划、统计及设备管理岗位0C3机械技术管理岗位1C4电气技术管理岗位1C5水工及金属结构管理岗位0C6安全监察岗位0C7信息自动化管理岗位0资产管理类D1资产及财务管理负责岗位2D2会计岗位D

49、3出纳岗位运行类E1运行负责岗位1E2运行值长岗位2E3运行值班员岗位4E4水工及金属结构运行岗位0检修类F1检修负责岗位0F2机械检修岗位0F3电气检修岗位0辅助类F后勤辅助人员2约按总人数的10%考虑（注：后勤辅助人员包括：食堂、门卫等。）7.1.2.2生产生活面积及辅助生产建筑面积XX一级电站生活、福利建筑面积原有800m2，根据建设部、国家计委的建标1993632号文发布的新建工矿企业项目住宅及配套设施建筑面积（修订），同时结合了现今人们的实际生活标准，对原有的生活、福利建筑面积进行复核，不需要增加。XX一级电站原有生产及辅助生产建筑面积150m2，根据电站运行的需要和相关专业提供的技

50、术参数复核，不需要增加。7.2 运行管理方案7.2.1 工程管理范围和保护范围本工程由XX县兴利发电有限公司管理，根据有关法规，结合工程实际情况，由建设单位提出管理办法，并呈报当地政府批准后向当地群众发布，政府有关部门定期检查。本电站工程管理和保护范围分为生产区与生活区两部分。生产区包括电站已建成主要工程：压力前池、泄水道、压力钢管、主厂房及尾水灌溉渠、副厂房、XX关站等。在电站改建后即应根据设计文件实地划出各建筑物并标明管理范围及边界，以利在工程运行中对全工程进行管理。7.2.2 工程管理区规划1、本工程生产区、办公生活区以及主要设施规划本工程的生产区包括了压力前池、泄水道、压力管道、尾水灌

51、溉渠，以及厂区枢纽的发电厂房、XX关站、电厂综合楼等几个部分；以上生产区已建成，不需重新规划。办公生活区包括厂部办公楼、职工宿舍、职工食堂、门卫值班室等。以上办公生活区已建成，不需重新规划。2、生产和生活供水设施厂区供水：原厂区生产、生活用水取自尾水渠，经厂区处理后供生产、生活用，其中以主厂房机组生产用水为主，厂区生活供水为辅，厂区污水排入灌溉渠道。办公生活区供水：原办公区生活供水取自水井，经水泵加压后送至生活供水池，供办公生活区使用，污水排入灌溉渠道。7.2.3 通信XX一级电站改造后装机总容量1.2MW，在电网中容量较小，要求通信通道的组织应满足电网调度及远动自动化信息传输的要求。通信方式

52、采用以光纤通信为主，电力载波通信为辅的方式。系统调度采用光纤通信和电力载波通信两种方式。光纤及电力线载波机下话接入程控调度总机中继用户，接受电力系统调度命令。程控调度总机的中继线可通过当地电信局的交换设备进入公话网，作为对外联系通信，并兼作系统调度通信的备用通道。厂内通信分生产调度通信和行政管理通信。本电站采用行调合一的通信方式。电站原通信设备满足上述要求，本次不需改造。7.3 工程管理运用7.3.1 电站运行方式本电站水库无调节性能。7.3.1.1 平、枯水期平、枯水期根据来水量大小，在满足灌溉用水的前提下按日负荷需要运行。7.3.1.2 汛期汛期在满足灌溉用水的前提下，利用多余水量发电。7

53、.3.2 电站控制系统本电站增效扩容改造按“无人值班，少人值守”的原则设计，在改造完成初期以少人值班方式运行，在条件成熟时逐步过渡到无人值班。电站改造采用全计算机监控的方式，更换以前的常规控制设备。电站正常运行时，接受调度管理。电站的计算机监控系统能对全厂主要机电设备进行控制，对所有机电设备的运行情况进行全面监视，并可接受消防监控系统的信息。通过载波通道与地调计算机监控系统实现通信。7.3.3 建筑物管理压力前池、压力钢管、厂房均按原运行的规程运行，安排检修和按时维护，并制定实施细则办法。并应注意：1）压力钢管应经常性检查，对于可能影响建筑物运行的隐患应及时予以排除。2）主、副厂房在运行期及检

54、修期，严格要求各层楼板的使用荷载不得超过原设计荷载。3）电站改造完成后，应对压力前池和压力管道进行全面检查，电站停机检修时，应重点对引水系统进行全面巡查。7.3.4 水情预报系统7.3.4.1 施工期水情测报为确保本工程施工期间临时建筑物以及人力和国家财产的安全，免遭洪水的损失，应利用三汇水库的洪水预报对本电站施工期进行控制。7.3.4.2 运行期水情自动测报系统为确保工程改造后能够更为合理有效的调度，提高发电效益，保证工程本身的安全，应利用三汇水库的水情自动化测报系统结合本电站灌区的用水要求对电站进行合理调度。455施工组织5.1施工组织方案须说明施工期运行方案5.2施工条件5.3施工进度8

55、.1施工条件XX一级电站是位于XX县三汇水库左干渠上的第二级跌水电站，为高水头引水式电站，厂址位于中和镇纱帽村，距碑梁电站4.68km，距中和镇2km，距三合镇4km，距XX县县城38km。 工程区附近均有公路连通，工程所需的材料及设备均可运至现场。工程所需少量的的水泥及沙可就近购买。8.2施工组织电站本次增效扩容改造仅更换水轮机组及其附属水机、电气设备，土建仅进行部分尾水灌溉渠道的修复及清淤，以及厂房、办公综合楼的室内装修，厂房屋面卷材防水、厂房至综合楼电缆线沟XX挖及浇筑，除此以外无其他改造，工程项目简单，工作量不大。施工队伍应选择专业安装队伍，确保安装施工按照图纸、国家相关规程、规范执行，保证安装精度、安装质量。8.3施工导流本工程渠道改造期间，可在改造段就近位置打XX渠道放水口，在改造段前设置袋装土石围堰挡水不