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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇水利水電工程監測設計規范,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:水利水電監理工作工程環境
Abstract: In recent years, with China's rapid economic development, environmental protection has attracted people's attention. Water conservancy and hydropower engineering supervision after a fumble stage by stage, in recent years also obtained certain result. However, due to various negative factors, water conservancy and hydropower engineering environment supervision also exist many problems. This article on the construction of water conservancy and hydropower project environmental protection, environmental supervision and environmental protection supervision protection characteristics of the necessity and measures of a simple explanation.
Key words: Water conservancy and hydropower; Supervision work; Engineering environment.
中圖分類號:TV212文獻標識碼:A文章編號:
引言
自從加入世界貿易組織以來,我國的經濟實力有了很大的增強,人們的環境保護意識也有了很大的提高,國家對于環保事業也越來越重視。隨著我國環境保護事業的不斷發展,建設工程監理制度在工程建設中發揮了一定的作用。水利水電工程事業是我國的經濟支柱產業之一,它的環境監理工作也受到了我國政府的關注和重視。水利水電工程施工過程中對環境的保護問題是個技術性和專業性比較強的項目,如果僅僅依靠建設單位進行管理是遠遠不夠的,因此,就要借助社會監理機構對建設單位提供管理服務。
1我國目前的環境保護制度“三同時”存在的缺點
1.1建設單位對生態環境保護意識不高
從目前水利水電建設工程來看,許多建設單位對環境保護意識不是很高,他們僅僅注重對“三廢”的治理,而忽視了對生態環境等環境保護問題。在這方面多數人采取了麻木不仁的態度,當地的環境保護監督力度不夠,對環境保護問題設計都一筆帶過,實行起來相當困難,在生態環境保護等環境保護問題方面涉及的區域比較廣泛,導致建設單位不能做到有利地保護和管理。
1.2環境保護設計過于簡單
雖然國家明確提出對建設項目與環境采取同時設計、同時建設和同時投入的“三同時”措施,但執行起來難度卻很大。在施工過程中,除了我們常說的噪聲環境保護、生態環境保護、人文保護等環境保護問題以外,還涉及到了下游區的環境保護措施和對移民的安全轉移措施等。由于我國對環境保護的政策還沒有完全規范,因此造成了對生態環境等比較難的環境保護問題無法執行,缺少對這方面的環境保護設計方案。
1.3環境保護措施難以落實
雖然我國目前對水利水電工程都要求對環境影響報告書進行編制,但在他們對工程資金預算中都沒有把對工程環境保護投入的資金列入一、二級項目范圍之內,而是把它列在其他項目費用中,讓人們對這項問題模糊不清,造成了對環境保護的監督力度不強。
1.4我國水利水電監理工程制度尚未完全實施
隨著我國對環境保護問題越來越重視,近幾年來國家對環境監理報告書的編制也提出了要求。但因為尚處于初步階段,這個項目發展還不成熟,導致監理工程制度在管理問題、資金問題等方面實施起來有一定難度。
2水利水電工程環境監理特點
水利水電工程環境監理的主要目的就是依照我國對環境保護所制定的相關法律和法規,利用自身的科學技術和實踐經驗為建設單位提供管理服務。它具有以下的一些特點:
2.1它所涉及到的專業面寬而且雜,還有很強的政策性
水利水電工程的環境保護問題涉及的專業面比較寬,要管理起來有一定難度。首先在生活用水、施工廢棄材料和大氣層、噪聲的污染處理要得當,接下來的任務就是要做好水土保持和對生態環境的保護工作。雖然我國對有些水利水電工程已經采取了環境監理工作,但我國的這個項目還處在不夠成熟階段,水利水電工程實行了監理工程制度,就要對工程招標和對施工圖設計嚴格把關,讓環境監理工作達到良好的效果。
2.2監理對象多,有很多的不確定因素
水利水電工程量很大,涉及到多種專業,施工過程中層層分工。因此,它的監理對象也很多,而且它具有很強的政策性,面比較廣,常有不確定因素發生,給環保工作的開展帶來了困難。
2.3設計方案要隨時變更
在工程實施之前所寫的計劃書遠遠不能解決在施工過程中所遇到的各種問題。因為施工環境保護項目繁多,不時要針對問題做出設計變更。因此,設計方案也要隨著問題的出現不斷更新,讓整個工程布置更合理。
3水利水電工程實施環境監理的必要性
雖然環境工程監理發展得尚不成熟,建設單位對這個問題還沒有足夠重視,環境保護的設計方案也不夠完善,但目前形勢讓我們必須實行環境監理并針對遇到的這些問題采取措施進行有效解決。如果水利水電工程實行了環境監理制度,建設單位就會在工程招標和施工圖設計過程中提出對環境保護的設計要求,建設單位還可以利用編制的報告書對環境保護實施單位提出要求,用合同形式讓對方在環境保護監理工程得以有力實施。環境保護監理是工程項目在實施過程中對環保監督的需要,也是環保措施的有力保證。水利水電工程開展環境保護監理工作,通過對監理措施、監理制度和監理目標等方面的加強管理,加強對各個施工單位宣傳教育,確保環境保護工作順利進行,從而可以看出它也是投資體制改革的迫切需求。因此,在水利水電工程建設中,實施環境監理是非常有必要的,是保護環境最有效的手段。
4水利水電工程環境監理的幾點措施
環境工程監理要遵循公正、客觀的原則,以法律和所指定的合同為準則,讓雙方的合法權益受到有利保護。環境監理工作就是在堅持環保措施與主體工程同時設計、同時施工、同時投入“三同時”原則的基礎上進行的。為了讓“三同時”制度得以有效執行,提供了幾點建議。
(1)對國家頒布的《水利水電工程環境保護設計規范》要堅決執行
在2011年,我國對水利水電工程環境保護設計規范問題做了調整并頒布了有關條例。它的內容很廣泛,設計到多種方面,多種專業:對水環境保護、生態環境保護、大氣環境保護、噪聲環境保護、水土環境保護、固體廢棄物保護、人群健康保護、景觀文物保護、移民的安全轉移問題等都制定了設計內容和技術要求;并對環境保護措施的調整、環境影響復核、環境保護設計的基本原則和技術要求都做了明確規定,同時也對環境監測與管理和環境保護投資概算等設計內容和要求都做了相關的規定。要求各個單位都應該把國家頒布的《水利水電工程環境保護設計規范》貫徹到各級各單位,提高全民意識,堅決執行這項法律法規,讓它在工程建設中對環境保護問題得以貫徹執行。
(2)對水利水電工程投資預算編制辦法進行修改
水利水電工程在施工過程中進行環境保護監理,適應了我國政府向宏觀管理改變的需求,方便了社會建立服務中介體系,也為進行投資的企業提供了一套環境技術服務并對其有效制約。因此,要對審批的具體內容和工作經費具體落實,讓環境治理從社會效益和公共事業中體現出來。
(3)采用法規形式要求每個水利水電工程實行環境工程監理
要求每個工程都要實行環境工程監理是對環境保護最有力的措施。為了提高環境保護設計方案得以順利進行,就要制定相關的法律法規對水利水電工程制度明確化,讓環境保護施工單位增強責任感,用制度來約束才能保證工程得以實施。
(4)建立一套完整的水利水電工程環境監理管理制度
人們對水電水利環境保護措施的認識還比較膚淺,一般只注重“三廢”和噪音環境的保護,對于一些生態環境保護、文物保護等比較專業的項目環境保護認識不高,比較盲目,不懂得要具體采取什么用力措施。因此,水利水電工程的環境監理工作必須建立一套完整的資質管理制度,發揮環境監理在水利水電建設中的作用。
5結束語
水利水電的環境保護問題近幾年一直受到政府和人民的密切關注。為了加強水利水電工程的環境治理和環境保護問題,根據我國法律法規的要求,每個工程都必須實行環境保護監理。經過實踐證明,環境監理在工程建設中減少了周圍環境和人群健康的不良影響,環境保護監理是為了保證環境保護措施進一步達到環保要求而應該采取的必要手段,同時也為工程竣工圓滿成功打下基礎。水利水電工程環境監理是工程建設的一項重要內容。通過這個項目的實施,可以有效確保環境保護各種問題得以解決,從而減少了工程對環境的不利影響因素,同時還可以提高各個部門的環保意識,有效監督各個單位在工程建設中的環保治理。環境監理保護是我國水利部門和環保部門對水利水電工程安全實施和加強環保治理最有效的管理辦法,因此,各個單位都要明確責任,提高意識,為我國的水利水電環境保護工作貢獻一份力量。
參考文獻:
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【關鍵詞】遙感技術;GIS地理信息技術
引言
水利水電工程大多建設征地涉及面廣,移民數量大,移民數據信息量巨大,對于移民數據信息管理的要求很高,既需要即時數據,又需要動態數據;既需要屬性數據,又需要空間數據。因此,采用常規的技術手段和工作方式,難以有效做好水利水電工程移民數據信息的采集和管理工作,需要在水利水電工程移民工作中,應用遙感解譯技術和基于GIS地理信息的移民管理信息技術等新技術。
1 遙感和GIS地理信息技術應用的必要性和可行性
1.1 遙感和GIS地理信息技術應用的必要性
(1)應用遙感和GIS地理信息技術是加強移民信息處理、提高工作效率的有效手段
國務院471號令移民條例和移民規劃設計規范頒布實施后,移民規劃設計工作體現出兩個特點:一是,增加和細化了移民工作程序。二是,移民工程項目設計深度加深,設計階段前移。應用遙感和GIS地理信息技術,能夠通過電腦輔助處理移民信息,提高工作效率。
(2)應用遙感和GIS地理信息技術是在移民工作領域進行信息化建設的需要
在以往移民安置管理過程中,計算機應用率普遍不高,移民檔案大多使用紙質介質進行存儲,對移民數據的查詢、分析、計算、匯總多采用手工操作,各類報表也往往是人工填寫,既繁瑣,又影響報表時間,還極易出錯,不易于修改。尤其在數據分散、管理各自為政的情況下,很難對移民安置各環節實施有效監控。這種移民安置管理效率已遠遠不能適應現代信息技術發展和新條例對移民安置管理的要求,有必要在移民工作領域進行信息化建設。
(3)應用遙感和GIS地理信息技術是移民工作流程、成果形式標準化的需要
水利水電工程建設征地大多涉及多個行政區域,各地自然、社會經濟情況有所不同,影響涉及的實物指標對象不盡相同。通過應用遙感和GIS地理信息技術,開發移民管理信息系統,能夠規范工作流程、工作內容和成果形式,使不同的操作者實現標準化的移民工作,有利于提高移民工作的管理水平。
1.2 遙感和GIS地理信息技術應用的可行性
(1)遙感和GIS地理信息技術較為成熟、已經產業化
遙感和GIS地理信息技術在國內外多個工程領域已得到廣泛應用,包括土地調查、環境監測、地質災害評估等,技術成熟。
(2)基礎數據翔實,為遙感和GIS地理信息技術應用提供了強力支撐
支撐遙感和GIS地理信息技術的基礎數據種類多、數據翔實、豐富。高精度的基礎數據,為在移民工作中應用遙感和GIS地理信息技術,用以輔助開展移民安置規劃設計、加強數據處理和管理創造了良好的條件。
(3)遙感和GIS地理信息技術已逐步在一些項目上得到應用,效果較好
華東勘測設計研究院開發了基于GIS地理信息的移民管理信息系統,逐步應用到金沙江龍開口、瀾滄江苗尾、雅礱江楊房溝、金沙江白鶴灘水電站等多個項目的可行性研究工作,用以輔助開展移民安置規劃設計,提高了工作效率,豐富了工作手段。
2 遙感技術和GIS地理信息技術應用的內容
2.1 建設征地實物指標調查
遙感技術一般在建設征地實物指標現場調查前應用。通過航片解譯等工作,獲取建設征地區的地形、地類等數據信息,并分析獲得宏觀的房屋面積、分類土地數量、零星樹木數量等,用以輔助開展建設征地實物指標調查工作。
2.2 建設征地移民安置規劃設計
遙感技術在建設征地移民安置規劃設計中的應用,主要體現在通過航片解譯工作,獲得移民安置區的土地信息和分地類的土地匯總數據,用以分析移民環境容量,為科學合理編制移民安置規劃方案提供基礎依據。GIS地理信息技術能夠很好地輔助開展建設征地移民安置規劃設計工作。
2.3 建設征地移民補償費用概算
建設征地移民補償費用概算工作內容主要為數據的計算與處理,因此遙感技術應用不多。GIS地理信息技術的應用內容主要為數據的處理,建立屬性數據和空間數據的關系。
2.4 移民安置實施管理
對于設計單位,移民安置實施管理階段應用的內容為設計變更和處理;對于地方政府,移民安置實施管理階段應用的內容為移民實施的相關數據處理,通過采用遙感和GIS地理信息技術,能夠反映不同時間節點的屬性數據和空間數據情況,以及數據的變化情況,有助于移民安置實施階段的管理。
2.5 移民安置評估
移民安置評估注重的是移民搬遷完成后的生產生活水平變化過程,需要對樣本戶的相關信息、數據進行有效管理和動態監測。
3 如何應用遙感和GIS地理信息技術
3.1 開發遙感解譯系統和GIS地理信息系統
應用遙感和GIS地理信息技術最直接、最有效的方法是開發遙感解譯系統和GIS地理信息系統,建立信息系統工作平臺,通過移民數據信息的錄入和數據庫的建立,按照不同需求查詢、匯總、分析屬性數據與空間數據。華東勘測設計研究院于2010年開發完成的移民管理信息系統,是在水利水電工程中應用GIS地理信息技術的實踐。
3.2 現場工作前利用遙感系統宏觀判斷,工作中利用GIS地理信息系統輔助移民安置規劃設計,移民安置實施時利用GIS地理信息系統加強管理
遙感系統是利用遙感技術,對現有的衛片或航片等基礎數據信息進行處理、分析,根據用戶需求獲得相應資料。遙感解譯的成果可以是宏觀數據,也可以是微觀數據。因此,一般在現場工作前利用遙感系統先期獲得匯總數據,用以宏觀判斷該區域的受影響對象規模、數量,合理安排工作計劃。
3.3 現場打印調查表格,改變傳統實物指標調查工作方式
傳統的實物指標調查工作方式是,現場登記人口、丈量房屋、填寫實物指標調查登記表。調查表填寫完成后,由調查者和被調查者簽字認可。外業調查結束后,在室內對原始調查表進行計算、匯總,錄入數據庫或數據處理文件。傳統的實物指標調查工作方式最大的弊端是,增加了內業數據處理和錄入的過程,在這過程中因為人為的因素可能會造成數據處理錯誤,而且由于內業資料處理是在室內進行的,移民無法參與,因此移民對內業數據處理的過程和成果可能會產生不信任,造成移民工作的被動。
【關鍵詞】水工;混凝土;結構;抗震;安全;
1、引言
隨著社會經濟的快速發展,我國水利水電工程也取得巨大進步,尤其是近些年我國西部建設了許多大型水利水電工程,處于強震區的工程必須要考慮抗震設計,在水工建筑物抗震設計方面也積累一定工程實踐經驗,也出現了很多新的問題。自1997年以來頒布了《水工建筑物抗震設計規范》,為水工建筑物抗震提供相關標準和規范,但是我國對于水工混凝土結構抗震方面依然存在諸多關鍵技術無法突破的難題,對水工混凝土結構抗震進行研究和探討具有重要意義。
2、水工混凝土結構抗震設計
目前而言,有關水工混凝土結構抗震研究主要集中在以下幾個方面的問題:
2.1設計地震烈度
有關設計地震烈度,有兩種看法:一是地震荷載是一種常態,需要對水工結構安全進行復核,對水工混凝土壩要根據地面加速度為0.1g進行校核;二是認為混凝土動態抗拉、抗壓強度在增大的前提下,地震發生地基吸收能量,所以混凝土壩的實際抗震能力不必按照線性彈性分析的結果進行,因此也幾乎沒有多大破壞力。比如美國下水晶泉曾發生8.3級大地震,但是壩體幾乎沒有受到任何破壞。經過分析和計算認為,拱壩的抗震性能最佳,其次是重力壩,然后是支墩壩。
然后對分區地震烈度進行劃定,按照地區歷史地震情況以及地址構造等,對未來有可能發生的最大地震進行劃分;最后進行地震應力分析,需要借助計算機對參數進行計算,一些復雜的結構進行簡化,不僅要對地震資料進行分析,而且要選擇科學合理的計算方法,并且對材料動力特性進行研究。
2.2水庫誘發地震
水工混凝土進行建設時需要對誘發地震的可能性進行仔細研究,假如附近曾經發生地震,那么水庫蓄水后地震活動的頻度和烈度要高于正常水平,震源也在附近。地震活動和水庫的水位存在一定關系,如果水庫的深度大于一百米時則誘發地震比較顯著,水位增加速度和持續時間都是重要影響因素。
2.3混凝土動力特點
混凝土強度和加載速度有很大的關系,根據變形率進行計算,段十年內發生劇烈應力變化,強度會有明顯提高。加載速度是1s或者是經過幾個小時的破壞,混凝土強度相差30%,混凝土短期抗壓強度得到提升,這一點和其塑性變形有關。正常而言,混凝土強度和時間呈現出線性關系。相關設計規范中標明水工抗震規范影響系數可以取值為1,對結構強度進行計算,水工混凝土結構的抗拉強度安全系數可以取值稍大于1,因為其中需要考慮到動力荷載作用。
2.4結構模型試驗
模型比例大部分情況選擇1:100,模型上選擇激振器進行激振,也可以將其放置在振動臺上,如果上游有水庫,則模擬時水庫長度必須要是其深度的3倍以上,模型材料容重要求和實際情況一致,容重是2.4t/m?,模型和原型的應變比例,模型材料是石膏,性能比較可靠,其變形接近混凝土,便于加工。
2.5原型振動試驗
一般而言,混凝土水工結構抗震設計研究需要進行原型振動試驗,以此掌握水工混凝土結構的自振特性,比如振型、頻率以及阻尼比等,然后和工程數據進行復核。激振方式包括強迫力激振和自由衰減振動激振。
2.6混凝土重力壩自振周期進行估算
一般而言,混凝土重力壩自振周期是水工混凝土結構抗震研究的前提,有關混凝土重力壩自振周期計算公式有以下幾種:
(1)克希荷夫公式
比如,湖南鎮水電站混凝土梯形壩的自振周期進行計算,其參數是H=130m,B=115m, =2.4t/m?,E=2500000t/O,計算 為0.295s。經過模擬實驗結果為0.293s,結果比較接近。
3、水工混凝土結構抗震研究進展
水工混凝土結構抗震研究涉及諸多學科,相關理論、公式、計算方法、儀器設備等都是以工程實踐理論為前提進行集成再創新,目前而言水工混凝土結構抗震主要集中在地震動輸入、結構地震響應以及結構抗力三個方面。
3.1 地震動輸入
水工混凝土結構抗震中地震動輸入是基礎研究工作,具體包括大壩抗震設防水準框架進行制定、場址地震動參數進行確定、壩址地震動輸入機制。其中,大壩抗震設防水準框架的制定涉及到概率論方法,結合我國實際國情,以及水工混凝土結構特點,建立和完善的相關標準框架體系,其中需要考慮接近斷裂大震、水庫地震等問題。
3.2 結構地震響應
結構地震響應是水工混凝土結構抗震研究的重中之重,一般而言是通過理論分析和公式計算,然而要考慮到的是地震和水工混凝土結構過于復雜,盡量利用室內外試驗,或者是現場實測進行校核和驗證,還可以通過震害工程實例,以及強震觀測記錄進行校驗。其中,涉及到結構抗震動力進行分析;結構抗震的動力模型試驗;現場測振試驗以及地震監測;水工抗震設計規范等。
3.3 大壩混凝土動態抗力
水工混凝土結構抗震在大壩混凝土動態抗力方面的研究相對而言比較少,這是研究中較少覆蓋的一個方向。水工混凝土結構動態抗力研究主要集中在大壩混凝土全級配大試件動態抗折試驗、大壩混凝土動態損傷機理、大壩混凝土三維動態細觀力學分析、CT技術應用等方面。
4、結語
總而言之,我國對水工混凝土結構抗震研究還存在諸多問題,一方面缺乏工程實踐案例,另一方面一些關鍵技術也難以攻克,在目前抗震研究追不上工程建設規模和發展的前提下,水利工程建設依然存在較高的風險。所以,我們要加大對重大工程抗震安全保障的應對,認真分析過去在水工混凝土結構抗震研究中取得的經驗,總結經驗、克服障礙,為抗震安全保障提供支持和幫助。
參考文獻
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摘要:我國北方冬季寒冷,河流經常結冰,從而出現河流冰情。嚴重的河流冰情危害極大,不僅影響水工建筑物的安全,甚至可能破壞壩體,造成決堤。所以必須加強對河流冰情的研究以采取相應的措施。
關鍵詞:河流冰情 危害 措施 研究
我國幅員遼闊,最北的漠河位于北緯53°以北,屬于寒溫帶。冬季,我國北方的正午太陽高度比南方低,再加上冬季風頻頻南下,北方溫度過低,致使河流結冰形成冰塞段。在氣溫回升至0°以后,河冰迅速融化。如果上游來水溫度較高,會加速冰蓋的融化,由于水流或大風的作用,從而產生冰層滑動甚至斷裂。流冰有時在河段堆積卡塞,形成冰壩。冰壩多發生在自南向北的河段上,如黃河、內蒙河段、松花江依蘭河段[1]等。冰壩形成以后上游水位猛然抬高,極易造成淹沒。冰壩潰決時,河水迅速下泄,對沿河水工建筑物的威脅很大。
1.冰對水工建筑物的危害
我國建在北緯30°以北地區的水工建筑物有很多,包括大壩、水電站、引水建筑物、江河堤岸護坡等。在漫長冬季,由于氣溫大多在零下幾十度以下,河水結成冰,冰給這類建筑物帶來了新的問題。冰災害的破壞力度很大,輕者影響建筑物的安全,重者可以嚴重破壞這類建筑物。冰對水工建筑物的荷載問題已經引起設計部門的重視,設計時應考慮靜水壓力和凍冰所產生的附加應力,國家管理部門也制定了相應的設計規范[2]。
1.1冰對輸水建筑物的影響
在高寒地區,冬季氣溫下降,河流中的水流會結成冰花,封河而形成冰蓋。在我國黑龍江和新疆等北部高寒地區的小型水電站多為混合式,庫容較小,均為年、季或日調節。冬季冰凌,冰塊會使水庫調節能力大幅下降,電站的保證出力減小,發電量也受到影響。冰對這些地區的輸水工程主要危害是使引水渠首部分冰凌堆積成冰塞,使河道封凍,導致無法引水;其次是開河后,輸水運行形成冰壩,堵塞進水口;引水渠道也會形成冰塞,使渠道封凍,冰水漫溢。
1.2冰對施工期的影響
我國北緯40°以北地區冬季最低氣溫可達-40℃左右,封凍期長達100d以上,冰厚度在0.5-1.0m,水利工程施工期往往都要經過幾個冬季。施工導流無論采用隧洞或明渠導流方式,都明顯改變了原河道的流態,過流寬度明顯縮短,如白山水電站過流寬度僅為天然寬度的1/7,小三水電站過流寬度僅為天然河寬的1/6,蓮花水電站過流寬度僅為天然河寬的1/8。截流后河勢有所改變,如尼爾基水利樞紐,水流要經過S形彎道才能進入導流明渠。這類水利工程在施工期截流后使得排冰條件惡化。另外,有的工程處在下游水庫的回水末端,有可能在下游圍堰段形成冰塞,造成壅水,進而威脅施工中基坑的安全。所以對上述情況下的上下游圍堰的高程采取何種措施必須慎重。
2.凌汛冰害和防治措施
凌汛冰害分冰壩洪水災害和冰花堵塞災害兩大類。其中冰壩洪水災害是天然河流中最嚴重的冰凌災害。冰壩是由大量的冰塊在河道中堆積災害而形成的。冰壩形成以后,堵塞河道,大大減小過水斷面面積,水位上漲,使某些河段河水漫堤,形成冰凌災害。冰花堵塞災害是懸浮的冰花遇到過冷的固體時將貼附在外表,層層凍結,逐漸加厚,使水位壅高漫出河堤,形成凌洪災害。我國凌汛災害最嚴重的地區主要在黃河流域和東北地區。凌汛災害是北方河流中的特殊問題,嚴重冰情會危及水工建筑物,甚至決堤漫溢。
凌汛防御措施:①各級政府和有關部門加強重視,按照防汛責任制的要求,把防凌當作重要任務來抓,及時檢查落實。②加強防凌隊伍建設,由專業隊伍、群眾隊伍、防凌隊伍組成,提高防凌人員的業務素質和操作能力,進行必要的爆破演練。③建立預警機制,運用先進的3S技術,預先估計凌汛可能發生的時間和規模,出現凌汛時同步監測。④做好搶險和灘區群眾的遷安救護準備工作,發現險情應及時搶救,做好疏散群眾的工作。
3.冰水力學的研究和試驗
①1985年,水利電力部西北勘測設計院的楊賚斐[3]等在研究黃河劉鹽河段冰塞實測資料的基礎上,首次提出了冰塞計算的方法,該方法開創了冰塞計算的先河,他提出的穩定流速的概念得到了大家的公認。②2003年,馬喜祥、熊運阜[4]總結分析了萬家寨水庫庫尾冰塞資料,在繼承楊賚斐方法的基礎上,提出了一套冰塞計算方法,由水流連續方程、式V穩=5.895(Q0.35J0.35/B0.4)0.73和式DZ=4.537 6V穩結合可以進行冰塞計算。③在我國最早在實驗室中進行過大量試驗研究的是合肥工業大學孫肇初教授[5]及其研究生們在水槽中用石蠟作模型冰,研究冰花下潛機理等,而且在黃河河曲段進行了多年的天然冰塞的原型觀測,取得很好的成果。④陳儲軍等[6]做過白山水電站的施工期導流底孔排水試驗研究,采用了水平比例尺和垂直比例尺均為100的正態模型,按水力學中的重力相似來設計,施放流量有500-2700m3/s五個級別,結果很成功,而且在白山水電站施工期間作了原型觀測,得到很好的印證。
4.結語
我國北方河流普遍存在著冰情問題,河流冰情是在熱力和動力相互作用的過程中產生的一種復雜的自然現象,涉及的因素有氣候條件、河流邊界條件、河流水量等。由于河流冰情的復雜性,冰情現象帶來的災害不局限于對建筑物的凍脹破壞和凌訊。目前國內外對基礎理論及河流冰情進行了大量的研究,得到了豐碩的成果,也使得我們對冰情演變規律有了一定的認識,但其研究的深度遠未達到實用的要求,還需要冰情研究人員的不懈努力。
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關鍵詞:三河口;大壩工程;工程建設;除險加固
1工程概況
三河口水庫位于聞喜縣城西南30km處,建于1973年11月,1975年5月竣工蓄水,是以防洪、灌溉為主的小(1)型水庫,總庫容325.7萬m3,控制流域面積41.5km2,設計灌溉面積1.5萬畝,下游保護范圍13個村莊1.2萬多口人、1萬畝耕地及25家企業。經多年運行,三河口水庫大壩庫區淤積嚴重,淤積厚度已達14m,淤積38萬m3。壩體土局部含有鈣質結核與碎石,填土干密度較低,填筑質量較差;筑壩時對壩基覆蓋層及強風化層清除不徹底,形成滲漏通道,影響水庫的正常運行。灌溉洞設在大壩中部,為半圓拱無壓洞,進口由錐形球閘控制,卷揚機斜攔鋼絲繩啟閉。涵洞長80m,洞寬1.2m,高1.7m,進口底板高程720m,縱坡1/200,最大泄量為1.0m3/s。大壩建成蓄水初期,由于壩體填土質量差,左側壩體有明顯沉陷,最大沉陷為70cm,大壩沉陷導致灌溉洞進口混凝土體斷裂,產生漏水現象;灌溉洞側墻砌石部分砂漿脫落,涵洞內有多處縱橫向裂縫,距進口1m處有兩條縱向裂縫,寬1cm~4cm,長15m左右;錐形球閘及卷揚機由于多年運行,損壞老化嚴重,止水功能失效,漏水嚴重。溢洪道位于大壩右側,為開敞式溢洪道,進口底高程733.2m,設四孔砌石拱工作橋,斷面凈寬26m,總長90m,消能形式為陡坡挑流消能,陡坡段長20m,坡比1:3。設計最大泄量630m3/s。溢洪道與大壩連接處岸坡滲漏明顯,整個岸坡潮濕,滲漏量大;溢洪道底部清基不徹底,有砂卵石層,沿溢洪道底部有滲流現象,溢洪道進口處護砌太短,右岸坡有明顯坍塌現象。水庫管理房破損嚴重;水庫無必要的觀測設施。
2工程建設任務
由于歷史原因,大壩建成后就存在諸多隱患,因此,水庫自建成后就是一座“病庫”。經過35年帶病運行,經復核水庫現狀壩高滿足三十年一遇設計洪水標準,三百年一遇校核洪水標準,但溢洪道基礎滲漏嚴重;下游壩坡的穩定安全系數小于允許值,壩體有明顯沉陷,對大壩安全構成威脅;壩基施工時未對壩基風化層進行清理,滲漏量較大,有可能發生管涌。大壩缺少安全監測設施、滲流觀測設施、通訊設施落后、無水情測報系統、防汛搶險道路不暢通、管理設施薄弱等諸多問題,嚴重影響大壩正常安全運行。因此,2008年6月,大壩被鑒定為三類壩,屬病險水庫。若不及時對大壩進行加固處理,勢必影響壩體結構的穩定和工程安全。水庫防洪保護范圍包括汾村、下院等13個村莊1.2萬多口人、1萬畝耕地、25家企業及聞垣公路,區域內人口稠密、農業發達、工業興旺。如水庫潰壩一旦發生,必將造成巨大損失,下游的公路、農田、工礦企業及沿岸13個村莊,將被淹沒,經濟將受到嚴重影響。因此,對三河口水庫大壩進行除險加固是非常必要的。三河口水庫除險加固的主要內容為:對大壩防滲加固處理;對大壩上游壩面塌陷部位、下游壩面進行培厚;對溢洪道進口基礎進行防滲處理,對溢洪道側墻進行修復;對灌溉洞進口及洞身進行維修加固;對進水口錐形球閘、啟閉機進行更換;對壩頂道路進行硬化,對防浪墻進行修復;增加大壩滲流及變形觀測設施;對水庫管理站進行改造。
3工程加固設計
3.1工程等別及標準
根據《水利水電工程等級劃分及防洪標準》(SL252—2000)規定,該工程等別為Ⅳ等,主要建筑物級別為4級,次要建筑物級別為5級。樞紐建筑物的洪水標準為:設計為三十年一遇,校核為三百年一遇,泄水建筑物消能防沖設計洪水標準為二十年一遇。根據《中國地震動峰值加速度區劃圖》(GB18306-2001圖A1)和《水工建筑物抗震設計規范》(SL203-97)第1.0.6條規定,大壩及建筑物設防烈度為Ⅶ度。
3.2分部分項工程設計
下游壩坡培厚經大壩穩定計算復核,大壩下游壩坡安全系數小于規范允許值,需進行加固處理。工程主要對下游壩坡進行培厚,新修排水溝及下游壩腳棱體排水。大壩上游壩坡主要進行陷坑處理。大壩迎水坡塌陷坑位于灌溉洞頂部,樁號0+105~0+150段,高程在729m~732.3m之間,沿壩軸線走向呈長條形,長45m,寬10m,最大沉陷深0.7m,面積315m2。在溢洪道與右壩肩之間有長約80m的卵石層滲漏段,高程在726m~735.5m之間,工程對溢洪道與右壩肩之間80m滲漏段采用鋪設復合土工膜進行防滲,復合土工膜鋪設時與大壩上游坡面土工膜連為一體,范圍為733.2m~721m之間。由于溢洪道進口護砌不夠,受洪水淘刷,岸坡已部分坍塌。本次對進口進行護砌,長12m,護砌總高度為2m~7.5m;對溢洪道進口段底板采用M7.5水泥砂漿砌石護砌,厚0.5m。溢洪道陡坡段位于砂礫石基礎上,為了減小底板揚壓力,在陡坡下部設排水減壓孔,孔距2m,排距2m,梅花形布置,排水孔孔徑為φ100mm,孔內填設反濾土工布及豆石料。根據《三河口水庫大壩安全鑒定評價報告》,因大壩沉陷導致灌溉洞進口混凝土斷裂滲漏;涵洞側墻砌石部分砂漿脫落,內有三條縱向裂縫,裂縫部位有滲水,危及大壩的安全運行。本次將灌溉洞進口拆除重建,為現澆C25鋼筋混凝土結構,進口為兩孔,單孔凈寬0.9m,側墻厚0.3m,長4.2m,高4.15m;對涵洞全斷面采用內襯C25鋼筋混凝土進行加固,厚0.15m,并對其涵洞進行回填灌漿。此外,需要對觀測設施等進行完善,增加大壩浸潤線、滲透壓力和位移觀測設施;對壩頂路面、防浪墻、水庫管理站進行修復改造。
4工程施工組織管理
三河口水庫除險加固工程的施工場地,主要分布在主壩上。該水庫距縣城30km,水庫壩址現有8km公路與后宮鄉連接,路況較好,滿足施工運輸的要求。施工用電,可就近從附近村莊接線。工程施工用水可直接從庫中抽取,生活用水可架管道從附近水井引用。工程所需的水泥、鋼材、炸藥、汽(柴)油、木材由聞喜縣城采購供應,運距30km。工程所需的毛塊石料、碎石料及砂料可用水庫下游河谷及兩岸的塊石,巖性主要為花崗巖、灰巖。經過加工可作為粗骨料及細骨料使用,質量較好,儲量大,交通方便,開采條件好,運距為2km。砂料可選用河底料場的砂料,距離大壩20km。本工程施工導流只須解決基流導流,清水流量約為0.08m3/s。根據大壩實際情況,利用大壩原有的灌溉洞導流,在第一年春澆完后泄空水庫,到汛期過后,進行壩前淤泥開挖,就近堆放與大壩平行形成自閉圍堰,以攔蓄少量清水以備施工使用,多余河水用一根直徑為40cm的鋼管導入灌溉洞后流入河槽。三河口水庫除險加固工程的主體工程為大壩防滲加固處理、大壩上游護坡塌陷部位及壩坡護腳處理、溢洪道基礎進行防滲處理、灌溉洞進行加固、壩頂防浪墻修復、大壩滲流變形及水情自動測報系統、管理站改造等工程建設。根據工程特點,該工程總工期為一年,施工天數365天。
5結論
在工程設計施工過程中,要堅持和諧管理、和諧施工的理念。該水庫的除險加固不但可以充分發揮其綜合效益,而且有利于進一步增強區域抵御自然災害的能力。
作者:劉曉薇 單位:運城市水利勘測設計研究院
參考文獻:
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關鍵詞:水利建設;移民安置;安裝規劃
建設征地、移民安置工作是水利工程建設必不可少的重要組成部分,然而各地在開展移民安置與征地過程中通常都會引發多種沖突與矛盾[1-3]。如果在前期沒有科學性較強的項目征地設計,則會阻礙順利安置當地的移民。因此,必須重視增強工程建設各相關方的聯系,結合實際情況,做好移民的安置工作,維護好移民的切身利益,確保水利工程的長久穩定發展[4-5]。
1工程征地概況
伯斯阿木水庫工程建設征地總面積238.98hm2。包括:永久征收各類土地總面積103.72hm2,影響各類用材林木2802株,影響各類果木71株,臨時征用各類土地總面積135.26hm2。根據和碩縣扶貧開發領導小組辦公室文件《關于上報〈和碩縣清水河伯斯阿木水庫工程建設征地農村移民安置方案〉的請示》及和碩縣人民政府文件《關于同意〈和碩縣清水河伯斯阿木水庫工程建設征地農村移民安置方案〉的批復》,由于工程永久征收天然牧草地屬于和碩縣直屬土地,因此將天然牧草地補償費用全額撥付至縣人民政府,按照自治區移民資金管理的相關文件及辦法,由縣人民政府統一管理使用;本工程建設征地范圍內征收的林地補償費用全額撥付至縣林業部門,用于林地恢復。伯斯阿木水庫工程初步設計階段建設征地補償總投資為3784.56萬元,其中農村部分補償費為481.94萬元,專業項目復建補償費為831.41萬元,庫底清理費30.61萬元,其他費用186.65萬元,預備費119.81萬元,有關稅費2134.14萬元。
2水庫淹沒影響與樞紐建設范圍
2.1水庫淹沒影響范圍
工程主要淹沒影響草地、林地等實物,無耕地、居民點等敏感性指標。(1)水庫回水影響區①各淹沒對象設計洪水標準選擇:伯斯阿木水庫淹沒對象較為單一,選擇20年一遇洪水標準確定淹沒范圍。②回水計算及回水末端處理:回水計算采用水庫淤積30年的狀況下,考慮汛期和非汛期兩種情況。汛期回水根據調洪計算結果;非汛期洪水以正常蓄水位為控制條件,以非汛期最大流量進行計算,最終取外包線作為其回水曲線。依據《水利水電工程建設征地移民安置規劃設計規范》(SL290—2009)規定,水庫回水尖滅點以回水水面線不高于同頻率天然洪水水面線0.30m范圍內的斷面初定。水庫淹沒處理終點位置,采取尖滅點水位水平延伸至天然河道多年平均流量的相應水面線相交處初定。根據伯斯阿木水庫工程水庫洪水回水計算成果,20年一遇洪水標準時,回水長度4688.97m,回水末端水位為1490.28m,20年一遇洪峰流量時,斷面1至18調查洪水的最高水位為1485.00m。(2)風浪影響區本工程水庫庫周正常蓄水位高程(1484.00m)以上未分布耕(園)地、居民點及重要專項等敏感實物,因此,初設階段不計算風浪爬高。(3)水庫樞紐區①浸沒。根據本工程地質報告,該水庫位于中高山環抱之中,兩岸高差300~400m,屬典型的峽谷型水庫,庫區范圍內的河谷段以基巖峽谷為主,荒蕪人煙,無農田分布,河床寬度30~150m,階地零星發育,多為狹長型階地,不存在浸沒問題。②滑坡、坍岸。根據本工程地質報告,庫區河谷兩岸陡峻,岸坡走向30°~45°,因其規模有限,不會產生大的涌浪,不會影響大壩等建筑物。本工程不考慮受坍岸、滑坡影響范圍。③水庫滲漏。根據本工程地質報告,水庫左右岸主要以泥盆系中統中厚層狀大理巖和華力西早期侵入花崗巖為主,巖體較完整。弱風化以下巖體透水性差,水庫蓄水后產生永久滲漏的可能性不大。除河床砂卵礫石層外均由上述地層組成,不存在鄰谷滲漏問題。
2.2水庫淹沒影響處理范圍的確定
根據上述具體情況,遵循安全、經濟和便于生產、生活的原則,水庫泥沙淤積水平按30年進行考慮,經分析論證后,伯斯阿木水庫淹沒影響處理的具體范圍確定如下。(1)居民遷移線。采用壩前正常蓄水位加高1m安全超高的水平線接建庫后20年一遇洪水水面線組成的外包線確定。(2)林地、草地。經計算,本工程水庫淹沒影響各類土地總面積65.80hm2。
2.3樞紐工程建設區用地范圍
經復核,初步設計階段較可行性研究報告階段永久道路布置發生了變化,臨時用地中料場和渣場位置進行了調整,占地面積有所調整。永久占地范圍根據初步設計階段樞紐工程總平面布置圖、施工組織設計成果和工程管理設計成果確定樞紐工程永久征地范圍。樞紐區占地,本工程從滿足施工需要并盡量節約用地角度考慮,泄洪建筑物基礎邊界線以外取100m確定。臨時用地范圍根據節約用地的原則,綜合考慮地形條件、施工布置、水工建筑物等因素,結合施工總體布置方案確定。
3移民安置問題探討
3.1規劃目標和安置標準
本項目工程征收草地為和碩縣直屬土地,根據和碩縣畜牧獸醫局證明文件,本工程涉及的草地未承包給當地牧民使用,未頒發草原使用權證,因此,不單獨擬定移民安置規劃目標,僅考慮根據當地社會經濟現狀及經濟發展規劃,結合被占用草地單位的基本情況,通過補償資金使草地資源被征占單位的畜牧業能可持續發展。安置標準主要有:(1)生產安置標準。經現場實地調查,本工程建設征地范圍內天然牧草地屬和碩縣直屬土地,根據和碩縣畜牧獸醫局證明文件,未承包給當地牧民使用,本工程不計算生產安置人口。因此,本項目工程無需擬定生產安置標準。(2)搬遷安置標準。經現場實地調查,本工程不涉及搬遷安置人口,因此本工程無需擬定搬遷安置標準。
3.2農村移民安置人口和容量分析
本工程征收的天然牧草地屬于和碩縣縣直屬土地,未分配給當地牧民承包,因此不計算生產安置人口。經過現場實地調查,本工程不存在因其他原因必須搬遷的人口,無搬遷安置人口。和碩縣草場資源較豐富,本工程永久征收天然牧草地面積占全縣天然牧草地總面積的比例很小,對該縣牧業生產影響較小。
3.3農村移民安置總體規劃方案
根據和碩縣人民政府文件《關于同意〈和碩縣清水河伯斯阿木水庫工程建設征地農村移民安置方案〉的批復》(碩政函〔2017〕127號),由于本工程永久征收天然牧草地屬于和碩縣直屬土地,經研究,決定將天然牧草地補償費用全額撥付至縣人民政府,按照自治區移民資金管理的相關文件及辦法,由縣人民政府統一管理使用;本工程建設征地范圍內征收的林地補償費用全額撥付至縣林業部門,用于林地恢復。
4專業項目處理
4.1水文站恢復改建
恢復處理規劃。根據巴音郭楞水文勘測局文件《關于克爾古提水文站基本水尺斷面下遷的請示》(巴水文〔2017〕18號),“原基本斷面下遷200m,并需新設河道和引水渠道2處監測斷面,兩處斷面需新建斷面基礎設施,配置測驗設備,實施水文監測。”新疆維吾爾自治區水文局出具文件《關于對〈關于克爾古提水文站基本水尺斷面下遷的請示〉的批復》(新水文站網〔2017〕30號),對該水文站的遷建方案進行了批復。本工程水文站恢復改建投資共計329.41萬元。
4.2文物古跡處理
根據新疆維吾爾自治區文物局《關于建設和碩縣清水河伯斯阿木水庫工程選址的意見函》(新文物函〔2017〕23號),本項目不涉及文物古跡,不需進行文物古跡處理,并責成下級文物部門加強對工程建設施工過程中的跟蹤檢查,待文物得到有效保護,方可進行建設施工。
5結論
水利工程是公益性項目,同時也是國家戰略發展和區域經濟社會發展的重要組成部分,是推動地方社會經濟長足發展,實現國家、地方、業主和移民和諧共贏發展目標的有力措施。作為移民安置工作的參與者,需要不斷修訂和完善安置工作,通過多種安置方式相結合,不斷延伸和拓展原有農業安置工作,從而推動移民工作順利開展。
參考文獻:
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【關鍵詞】 桐子林水電站 二期截流 方案設計 施工
1 工程概況
桐子林水電站位于四川省攀枝花市鹽邊縣境內的雅礱江干流上,是雅礱江干流下游最末一級梯級電站,由重力式擋水壩段、河床式電站廠房壩段、泄洪閘(7孔)壩段等建筑物組成,最大壩高69.5m,電站總裝機為600MW,水庫正常蓄水位為1015.00m,總庫容0.912億m3,水庫具有日調節性能。工程屬二等大(2)型工程,永久性主要建筑物按2級建筑物設計,次要建筑物按3級設計。
1.1 工程地質地形條件
1.1.1 地質條件
上游圍堰河床段覆蓋層厚20~30m,最大厚度約35m。河床覆蓋層分為三層,上、下層為砂卵礫石層,中部為隔水的桐子林組粉砂質粘土層,粉砂質粘土層基本鋪滿整個河床,于河床右側直接與基巖接觸,一般厚10~28m,其含水及透水性弱,屬相對隔水層,當鉆孔揭穿該層底部時,有地下承壓水冒出現象,初始水頭高出河水位一般為3.4~5.95m,承壓水頭隨時間推移逐漸與河水位一致。基巖為混合巖,為弱透水(Lu=1~10),其中右側擠壓蝕變帶淺表部巖體為弱透水(Lu=1~10),以下巖體為微透水(Lu
下游圍堰河床段左側覆蓋層較薄,為砂卵礫石層,厚6~9m;右側覆蓋層厚25~36m,上、下兩層為砂卵礫石層,中部為隔水的桐子林組粉砂質粘土層。F1斷層從右岸岸邊向下游斜穿河床,斷層左側為條痕狀混合巖,右側為中~薄層狀砂頁巖夾砂巖。混合巖Ⅳ級巖體、砂頁巖Ⅳ級巖體為中等透水巖體(Lu=10~30),混合巖Ⅲ級巖體為弱透水巖體(Lu=1~10)。
1.1.2 地形條件
壩址區位于桐子林大橋下游約700m,該段河道順直、河谷開闊,為一不對稱的“U”型谷,枯水位986~987m時,水面寬80~100m,正常蓄水位1015m時,谷寬約373m。右岸有一寬100m,長約350m的漫灘分布。兩岸山體高出河水面200~300m,右岸谷坡平均坡度35°~40°,有3條沖溝切割,Ⅰ、Ⅱ級階地零星分布;左岸除上下游有零星的Ⅰ、Ⅱ級階地和較連續的崩坡積分布外,壩肩部位為長約500m的基巖臨江凸岸,其上由昔格達組地層組成的Ⅲ、Ⅳ級階地保存較完整,形成下部較陡,上部舒緩的階狀地形。由于左右岸改線公路及導流明渠施工,兩岸地形地貌已被人為改變。
2011年9月9~12日完成了上、下游圍堰及明渠進出口水下地形測量工作。測量成果表明,原河床左岸深槽部位沖刷明顯,實際地形比原地形平均深4~5m,右岸河床沖刷相對較小。初步分析認為,由于導流明渠施工時縮窄原河床過流面,水流受明渠縱向圍堰的頂托作用,偏向左岸,導致了左岸河床沖刷加深。明渠進口靠岸坡側局部有殘留巖埂,其余部位基本與明渠底板平滑連接;明渠出口大部分有殘留巖埂,平均高度約2米。
1.2 水文氣象
桐子林電站控制集水面積127624km2,多年年平均流量為1920m3/s,每年6月至10月為豐水期,徑流主要由降水補給,水量占全年的77%,12月~次年4月為枯水期,此期以地下水補給為主,水量占全年的13.1%。最大年平均、最小年平均流量分別為2830m3/s、1410m3/s,分別為多年平均值的1.47倍和0.73倍。
雅礱江洪水由暴雨形成,洪水季節變化與暴雨一致,主汛期為6~9月,年最大流量多出現在8月(占全年的33.3%),其次出現在7月(占全年的31.6%)。
根據二灘水庫各分期最大下泄流量與灣灘站非汛期分期設計洪水成果相加即為桐子林電站非汛期分期設計洪水成果如表1所示:
根據雅礱江流域多年的氣象資料以及水文氣象條件,桐子林水電站二期截流的設計截流流量為2500m3/s,是雅礱江流域水電站樞紐中最大設計流量的一次截流。
2 導流方式及二期截流特點
2.1 導流方式
桐子林水電站工程采用分期導流方案,共分為三期導流。
一期導流:由束窄的原河床過流,在一期圍堰的保護下,完成右岸導流明渠及導墻工程施工,2011年6月底明渠已過流。
二期導流:由與右岸明渠縱向導墻銜接的二期上、下游圍堰擋水,明渠泄流,施工左岸擋水壩段、廠房壩段和河床段4孔泄洪閘。
三期導流:由三期上、下游土石圍堰封堵導流明渠,河床段4孔泄洪閘泄流,施工明渠內3孔泄洪閘改建及部分右岸擋水壩段。
2.2 二期截流水力學模型試驗
為保證二期主河床順利截流,于2011年8月委托四川大學進行了截流模型專項試驗,本次試驗針對不同戧堤寬度、不同進占方式、不同龍口寬度的多種截流方式進行對比試驗,測試與分析截流水力學指標與截流難度的關系,針對截流過程中可預見和不可預見的情況進行了可靠的試驗,并根據試驗結果提出了寶貴的意見和建議,并于9月20日提供試驗成果,以指導截流施工方案的編制以及截流施工。
截流模型的試驗結論如下:
(1)不同戧堤寬度對截流水力學指標的難度影響相對較小,其中戧堤寬度為20m時的截流水力學指標最高,因此,將戧堤寬度20m的截流方案作為重點進行試驗研究。(2)針對龍口位于河床中右部采用單向進占,戧堤寬度為20m的單戧立堵截流方式中的三種主要截流方式開展了試驗:1)設計方案,即明渠進口高程982m,出口高程為986m;2)比較方案,即明渠進口高程為984m,出口高程為986m;3)現場方案,即明渠進口2/3范圍高程為984m,其余1/3范圍為986m,明渠出口高程為988m。通過試驗表明,設計方案水力學指標最低,現場方案水力學指標最高。實測結果表明,現場方案時龍口前水位增加0.20m,較設計方案增加了2%,流量增加了30-40m3/s,流速增加了2.2%,截流難度和流失率均略有增加,但是增加輕微,因此,采用現場方案開展截流基本可行。根據試驗結果,推薦龍口位于右岸有裹頭部位,采用由左向右進占的單戧立堵截流方式作為首選截流方式。(3)推薦截流方式的最大難度出現在龍口寬度20m的時候,實測的水位差為2.4m,龍口流速為6.26m/s,河床沖刷深度為3m左右,預進占時流失率為30.96%,龍口合攏時流失率為48.21%,截流難度很大,合攏時應增加拋投料尺寸和拋投強度。實際截流時,當龍口寬度小于40m時,龍口上游挑腳拋投料必須按照試驗推薦的尺寸和強度。當龍口寬度小于30m時,龍口上游和中部拋投點均必須采用試驗推薦的拋投料尺寸和強度,以保證截流順利、安全合攏。(4)推薦的截流方式龍口下游流速沿程衰減迅速,龍口下游20m后河床床面速度減小到3.0m/s左右,則其沖刷區位于龍口及下游約20m的范圍內。(5)由于龍口寬度在20m左右時的截流難度最大,因此,根據進占方式,在龍口位置及龍口下游20m內的河床合攏時拋投抗沖流速為8m/s以上的大塊石(鉛絲籠)或混凝土四面體,保護龍口不發生嚴重的下切沖刷,同時減小拋投料的流失量。(6)為了降低截流風險,建議在截流寬度30m左右時采用鉛絲籠和混凝土四面體等特殊材料作為輔助拋投料,同時提高拋投料尺寸和拋投強度,加速合攏過程。
2.3 截流特點
根據工程水文地質資料、截流料源及二期截流水力學模型試驗成果,桐子林水電站工程二期大江截流存在以下特點和難點:(1)二期截流流量大,最大流量為2500m3/s,計算截流戧堤上下游最大落差3.13m,截流龍口最大平均流速5.58m/s,是雅礱江流域最大設計流量的一次截流,截流難度大。(2)工程壩址區河床地質、水文條件復雜,河床為深厚砂卵石覆蓋層,抗沖刷能力弱,不利于截流戧堤穩定。從模型試驗來看,沖刷明顯,沖刷深度約3~4m。(3)截流戧堤預進占段位于河床深槽位置,水深、流速較大、流態復雜,不利于截流戧堤穩定。從模型試驗情況看,小粒徑拋投料難以穩定,戧堤堤頭坍塌頻發且規模較大,給截流人員和設備帶來很大的安全隱患。(4)主河床右岸是導流明渠左導墻一期施工縱向圍堰,截流戧堤部位有小粒徑塊石及堰體殘留,臨水面及水位線以下多為原河床砂卵石覆蓋層。模型試驗表明,戧堤堤頭部位受水流沖刷明顯,且龍口沖刷部位防護困難。(5)本工程二期截流預進占段拋投的料物來自頭道河渣場,是明渠基坑開挖渣料,風化嚴重,顆粒級配組成不滿足截流拋投料技術要求,對截流戧堤堤頭穩定不利。(6)截流塊石量有限,僅約3000m3,塊石料嚴重缺乏,備料任務艱巨。
3 截流時間安排
工程的進度直接關系到工程的經濟效益和資金籌措,為保證大江截流在最佳時機截流成功,按施工總進度計劃安排,2011年9月開始截流施工準備,10月中旬開始上游圍堰戧堤預進占施工,同時上游防滲平臺滯后20~30m跟進填筑。具體截流施工進度計劃及日程安排如下:(a)二期截流水力學模型試驗:2011年8月10日~2011年8月29日。(b)二期截流方案評審:2011年9月22日~2011年9月24日。(c)二期截流施工組織設計編寫、修改及審批:2011年8月15日~2011年10月5日。(d)備料場C清理、平整:2011年9月1日~2011年9月5日。(e)混凝土四面體預制,鉛絲石籠(噸袋)制作、轉移至截流備料場C,大塊石料轉移至場地C:2011年9月15日~2011年11月5日。(f)截流施工道路布置完成:2011年9月30日前。(g)預進占及截流演習:2011年10月中旬。(h)龍口合攏:2011年11月下旬。
4 截流方案設計
4.1 截流方式選擇
借鑒目前國內水利樞紐工程及類似工程截流施工經驗,根據本工程現場地形條件、交通布置等情況,參考截流模型試驗成果,依據水力學計算結果,并對施工技術方案進行了科學合理性、可行性、經濟性對比分析,采用上游單戧單向(從左岸到右岸)立堵截流方式。截流龍口設在右岸河床,下游圍堰在上游戧堤合攏后跟進施工。
4.2 截流戧堤布置優化
將原設計截流戧堤軸線調直,即將折線部分軸線調整為與水流方向基本垂直,原設計圍堰位置及形狀不變,調整后戧堤軸線長度約194m。同時采用鋼筋石籠在右岸導流明渠一期圍堰接頭部位做好防沖裹頭。
4.3 截流戧堤斷面優化設計
按照截流流量2400m3/s,并查閱導流明渠泄流能力曲線,截流閉氣后上游水位993.532m,考慮到防滲墻施工及安全超高等影響因素確定戧堤頂高程為995m。截流戧堤頂寬20~23m,按梯形斷面設計,上游邊坡為1:1.5,堤端邊坡為1:1.5,下游邊坡為1:1.5。
4.4 截流分區及龍口參數
截流龍口位置及寬度的確定與雅礱江一定標準的流量、導流明渠的分流條件關系密切。確定截流分區及龍口參數是十分重要的是環節,為此,為保證截流的成功,我部從以下參數進行了精確的計算和選擇。
(1)龍口位置選擇。根據截流水力學計算成果及現場施工條件,對比本工程截流戧堤左右岸河床地質條件,左岸為河床深槽,右岸為河床漫灘,地勢較高,選作龍口較為合適。二期截流時可利用一期縱向土石圍堰形成的河床右岸堤頭,戧堤由左岸向右岸進占,龍口位置設置在主河床右側。(2)龍口護底和裹頭保護。由于本工程龍口段位于河床右岸,不具備交通條件,因此本次截流施工進行護底施工困難。根據水力計算結果,龍口段流速高達5.0m/s以上,為減小水流對右岸原一期縱向圍堰的沖刷,在截流前對龍口部位的右岸原一期縱向圍堰進行裹頭保護,裹頭采用鋼筋石籠和大塊石拋填。(3)截流進占分區。根據水力學計算成果并結合龍口布置情況,截流戧堤分為預進占段和龍口段。預進占段長約134m,龍口段長60m。其中,龍口段分為3個區段:龍口I區、龍口II區、龍口III區。各區段計算截流水力學指標如下:
龍口I區:龍口寬60~40m,龍口平均流速4.36~5.14m/s,最大平均流速5.14m/s。
龍口II區:龍口寬40~20m,龍口平均流速5.140~4.86m/s,最大平均流速5.58m/s。
龍口III區:龍口寬20~0m,龍口平均流速4.86~0m/s,最大平均流速4.86m/s。
5 截流材料規劃
5.1 截流材料分區工程量
依據水力計算成果,截流材料分區工程量如表2所示:
依據水力計算成果,龍口段采用石渣料、塊石料、鉛絲石籠(噸袋)、混凝土四面體和榪槎體填筑。預進占段采用頭道溝渣場內的混合石渣料、壩肩開挖料等填筑,采用鉛絲石籠(噸袋)、塊石料等進行堤頭防沖保護。
5.2 料源復查
根據截流各個分區使用材料情況,在施工準備階段,我部對頭道溝料場渣料進行了復查,發現頭道溝渣場渣料難以滿足二期截流填筑料技術要求,并隨后在監理工程師見證下對渣場渣料進行了取樣分析,取樣分析試驗結果表明,頭道溝渣場渣料不滿足二期圍堰填筑料技術要求。
經現場實地測量,料源情況如下:大塊石料3000m3,可篩選滿足設計填筑要求的混合石渣料3.5萬m3,不能滿足二期截流施工需要。經附近區域考察發現,在雅礱江左岸河灘料場約有塊石及砂卵石混合料1.5萬m3;安寧河段左岸沖溝有一人工塊石料場,可以有償提供鉛絲石籠料、大塊石料及混合料2萬m3左右。另計劃將左岸壩肩994m高程以上部位開挖料約5.3萬m3作為戧堤填筑料。
5.3 截流備料
源料規劃:頭道溝渣場塊石料0.3萬m3,篩選石渣料3.5萬m3,左壩肩開挖混合料2萬m3,塊石料1.5萬m3。桐子林大橋頭河灘料場0.3萬m3,其中0.05萬m3塊石料。外購安寧河左岸料場混合料0.7萬m3,塊石料0.8萬m3,0.5萬m3鋼筋石籠填料。其余不足部分混合料采用頭道溝渣場渣料。
根據截流設計規劃,截流戧堤填筑所需要的石渣和部分中石來自頭道河渣場。前期堆存在頭道溝渣場的大塊石料和部分中塊石料,以及外購塊石料在截流施工前場運至備料場堆存1.8萬3;鉛絲石籠(噸袋)與鋼筋石籠在頭道河渣場及備料場制作;原級配混凝土四面體和榪槎體在備料場內制作并堆存,按照上述原則,頭道河渣場和場地C備料規劃數量見表3。
6 截流施工
6.1 截流施工強度考慮
(1)預進占段拋投強度考慮。預進占段拋投總量8.61萬m3,按照截流施工規劃,日平均拋投強度3443m3/天,日最大拋投強度4476m3/天。(2)龍口段拋投強度考慮。2011年11月下旬擇機進行龍口合攏,戧堤龍口合攏總拋投量2.05萬m3料物,平均拋投強度571m3/h,最大拋投強度為856m3/h。(3)堤頭拋填強度考慮。戧堤堤頭最大拋投強度900m3/h,截流預進占段最大小時拋投強度224m3/h,龍口段最大拋投強度為856m3/h。
6.2 設備選型及配置
為滿足截流拋投強度及前期圍堰填筑的要求,必須配備足夠的裝、挖、吊、運設備,優先選用大容量、高效率、機動性好的設備。挖裝設備主要選用1.0~3.7m3的反鏟和裝載機,大石選用ZL50C裝載機、VOLVOEC700液壓挖掘機等挖裝,中塊石及石渣料等選用VOLVOEC700液壓挖掘機、CAT330液壓挖掘機、CAT320液壓挖掘機,ZL50C裝載機等挖裝,原級配混凝土四面體、鉛絲石籠(噸袋)等選用25t/16t的汽車吊吊裝。運輸設備主要選用25t/20t自卸汽車。計劃需要25t、20t自卸汽車共112輛,推土機3臺、挖裝設備10臺、汽車吊4輛投入截流施工。
6.3 預進占段施工
根據截流戧堤設計和截流施工道路的布置等條件,截流進占采取上游單戧自左向右單向立堵進占,按照“測量放樣非龍口段預進占戧堤裹頭保護龍口合攏”程序施工,預留龍口寬60m。
戧堤進占施工前,首先按設計坐標現場測量放樣,將截流戧堤軸線及邊線、頂高程、頂寬在現場用彩旗作好標識。預進占主要利用頭道河渣場石渣及中石料等直接拋投,具體方法如下:(1)戧堤均采用25t/20t自卸汽車拋填進占。在進占過程中,根據堤頭穩定情況選用兩種拋投方法:自卸汽車在堤頭直接卸料,全斷面拋投;深水拋填時,采用堤頭卸車集料,TY320/TY220推土機配合趕料拋投。截流挖裝設備主要選用斗容1.0m3、1.6m3、3.7m3的液壓反鏟。吊裝鉛絲石籠(噸袋)串、砼四面體等選用16t、25t汽車吊。截流戧堤堤頭采用大功率推土機(TY320/TY220型)推料,另配一定數量推土機進行備料場集料和截流施工道路維護。(2)預進占形成設計龍口寬度后,對預進占戧堤以鉛絲籠、大塊石以及四面體、榪槎體等特殊物料進行裹頭保護,并注意堤頭下游角的保護,避免下游角因水流的回流沖刷造成堤頭失穩、坍塌。(3)預進占期間最大流速為4.36m/s,根據具體情況決定是否拋填大石、鉛絲石籠(噸袋)、四面體等特殊料物。
6.4 龍口段施工
按常規方法,截流戧堤龍口段采用全斷面推進和凸出上游挑角進占方式。根據現場料源情況與實際水力學情況,采用凸出中間挑角進占方式,上、下游及時跟進。龍口段施工時,觀察和監測水力學情況,采用四面體、馬槎體、鋼絲塊石串,在戧堤中部集中推進,推進寬度為3~6m,每推進3-5m時,視水力學情況,及時補填兩側料物,以穩定凸出體,同時,加高凸進部位,繼續推進,直至合攏。
7 結語
桐子林水電站大江二期截流施工在參建各方的共同努力下,精心組織,科學籌劃、準備充分、措施到位,并且在施工過程中結合實際情況,對桐子林水電站工程二期截流工程中截流時間計劃、截留方式選擇、截流戧堤布置、截流料源規劃以及施工方法等主要技術問題與施工方案的不斷的優化,不僅縮短了工期、克服了填筑物料細小等困難,還減少了施工資源的投入,使桐子林水電工程使整個二期圍堰戧堤僅僅在11天內就成功合攏,為后續施工贏得了寶貴的時間,充分證明了本次截流所采用方案的合理性和可行性。二期截流工程施工取得圓滿成功,為我們在截流工程領域的施工積累了更為豐富的寶貴經驗。
參考文獻:
關鍵字:泵站施工;泵站;混凝土
引言
鹽城市城市防洪勝利河東閘站工程砼總量約12522m3,采用商品砼。現場布置50拌和機一臺作為應急備用。本工程泵站的土建包括泵站站身、上下游翼墻和上下游護坦。泵站站身土建工程是本工程進度關鍵線路工作,而上下游翼墻直接制約著后續機電設備安裝關鍵線路工作。施工進度安排以泵站站身為核心工作,上下游翼墻合理搭配安排。泵站結構尺寸較大、結構厚薄不均、進出水流道線型復雜、結構分層較多,保證混凝土外觀質量、混凝土防裂[1-2]、施工縫質量保證是本泵站混凝土工程施工的重點和難點。
1泵站站身砼施工
基礎灌注樁和防滲板樁經檢查合格后進行泵站底板的施工,人工開挖保護層土方后進行砼封底施工。墊層砼用翻斗車直接運至澆筑倉面,人工平整,澆筑時采用平板振搗器振動密實。站身的底板順水流向長為29m,垂直水流的向長33.8m,底板厚1.52 m。施工時使用組合大鋼模板立模(見圖1),用雙排φ50鋼管作圍囹,鋼管打斜撐加固,立模時注意保護水平止水和垂直止水,伸縮縫。
圖1 底板立模扎筋示意圖
泵站的底板倉面面積較大,底板厚度較小,采用分段水平分層法施工,先完成豎井最低位置,然后水平分層,每坯30cm。砼采用2臺汽車混凝土輸送泵輸送,插入式振搗器振搗密實,每人控制4-5m范圍(每兩人搭接50cm),振搗器移動間距40cm。振搗時間15-30秒,間隔20-30min后進行二次復振,直至澆筑結束。底板砼施工時摻用緩凝劑由試驗確定,以防冷縫。進水流道層施工界面:進水流道頂板以及墩墻0.2m~底板面-2.5m之間,出水側隔水墩3.5m以下,包括進水流道邊墩、隔墩、頂板以及虹吸式出水流道底板。施工工藝流程為:層面處理閘門的埋件安裝流道模板安裝鋼筋綁扎模板制安加固倉面的驗收砼澆筑養護。進水流道、墩頭施工時采用工廠定加工整體鋼模板,豎井直接采用鋼護面作模板(內用型鋼支撐加固),出水流道底板采用優質多層木工板,側墻、泵座、隔墩等其他部位采用定型鋼模板組拼或者鋼木結合,門槽鐵件部位采用定型木模施工,垂直止水部分采用木模燕尾槽預埋,每個進水流道模板現場拼裝安裝。
砼澆筑采用水平分層的方法澆筑,每坯30cm,立面均勻上升平衡澆筑,以防底板受力和模板受力不均勻產生不均勻變形,順水流向每個隔墻布設4臺插入式振搗器振搗密實。在澆筑門槽和豎井兩側的墩墻部位時,由于結構較薄,鋼筋較密,施工時該處用流動性較好的砼澆筑,同時加強振搗。另在澆筑過程中,控制好倉面的進料速度,防止進料過快側向壓力較大而破壞模板,同時加強值班,觀察在澆筑過程中模板的變形情況,發現問題及時加固處理,確保萬無一失。
泵站流道部位施工時,對模板、腳手及砼澆筑要求較高,既要保證砼的內部質量,又要確保流道線型美觀、弧線流暢,在施工時,將對該部位進行特殊處理,模板施工時,安排技術水平比較高的模板工立模,流道部位及進水口采用整體鋼管支撐,支撐間距經計算能承受上部荷載確定,待上部砼強度達100%時拆除支撐,砼澆筑采用水平分層法施工,砼振搗安排高級工進行,砼施工結束后,加強對該部位的砼養護工作。
2上下游翼墻施工
上下游翼墻采用喇叭型對稱布置型式,上游翼墻分為4節,下游翼墻分為3墻,翼墻均為懸臂式翼墻組成,其間設2cm伸縮、沉降縫,與站身鄰處、翼墻之間均設水平和垂直止水,縫隙用聚乙烯低發泡填縫板。先施工進水側翼墻,后施工出水側翼墻。
懸壁式翼墻為輕型擋土墻結構[3],墻后的回填土尤為重要,根據以往施工經驗[4],填土一定做到“實”和“慢”。“實”是分層填筑分層壓實,厚度不大于30cm;“慢”是填筑到一定高度時(按扶壁墻高度宜分2~3次),待一段時間土體相對穩定后再填筑上層土(時間間隔越長越好)。角隅部位,機械壓實不到,則使用人力打夯。土方填筑過程中,派專人負責跟蹤監測墻身的前傾和位移,如發現異常,立即停止填筑,查明原因后再填筑。翼墻防裂控制需要特別重視,常見這類翼墻面裂縫原因:底板約束裂縫、溫度收縮裂縫。采取的措施有:減小底板與墻身施工間隔時間,混凝土采用高效雙摻技術減少水化熱提高混凝土密實性能,加強混凝土保溫保濕養護。
3上下游護坦施工
泵站站身上下游均設有鋼筋砼護坦,鋼筋砼護坦為常規混凝土工程,站塘的基坑開挖時超挖部位用素砼回填或根據現場監理規定的處理方法回填。護坦施工安排在站身及相鄰翼墻完成后施工。混凝土護坦施工關鍵控制好面層鋼筋保護層,底層鋼筋使用混凝土墊塊控制,面層鋼筋用直徑14mm鋼支撐。由于護坦鋼筋較小,剛度較小,用于支撐用的鋼筋應適當加密。鋼筋按規范要求制作安裝。混凝土澆筑過程中鋼筋工專人值班,混凝土光面時剪斷吊點。熟料采用砼輸送泵直接入倉澆筑,插入式振搗器振搗密實。成型后混凝土加強保濕養護,防止出現干縮裂縫。
4結論
本泵站的施工合理設置施工層次,外露混凝土面使用大面鏡面竹膠模板、優質脫模劑,異型部位(流道、墩頭等)使用定加工鋼模板現場組裝,優化混凝土配合比、使用多摻技術(優質粉煤灰、高效減水劑、抗裂纖維等)、低溫季節采用熱水拌和混凝土、結構薄弱部位結構加強、施工縫設置鍵槽及鍍鋅鐵皮止水片、加強混凝土保溫養護以及冬季延長砼拆模時間等措施,保證混凝土外觀質量、提高混凝土抗裂性能、提高混凝土質量解決了相關施工難點。
參考文獻:
[1] 王振紅,朱岳明,于書萍.薄壁混凝土結構施工期溫控防裂研究[J].西安建筑科技大學學報(自然科學版),2007(6:773-778).
[2]盧斌,張燎軍,陳偉,等.大型泵站底板冬季施工溫度應力及保溫措施研究[J].水電能源科學,2012,30(1:174-176).
關鍵詞:電站監控系統;電流電壓互感器配置;微機繼電保護
1、自動控制
1.1電站監控系統
根據國內水電站監控設備發展現狀以及國家相關政策要求,某水電站采用全計算機監控系統,實現電站的控制、測量、信號及信息管理等功能。并按照“無人值班(少人值守)”的管理模式進行總體設計。系統由主控級(電站控制級)和現地控制級組成分布式系統,主控級和現地控制級采用交換式雙以太網通信。局域網按IEEE802.3設計,通信規約采用TCP/IP,網絡的傳輸速率≥100Mbps,通信介質為多模光纖。
1.1.1電站控制層
主控級由2套主機/操作員工作站、2套通信工作站、1套工程師/培訓工作站、1套報表及語音報警工作站以及網絡設備和電源設備等組成,是電站的實時監控中心,負責全站的自動化功能(開停機自動流程控制、AGC、AVC等),歷史數據處理(事故分析處理,各種運行報表、重要設備的運行檔案、各種運行參數特征值等)及全站的人機對話(全站設備的運行監視、事故和故障報警,對運行設備的人工干預及監控系統各種參數的修改和設置等)。
1.2.2現地單元層
現地單元層共設置7套現地控制單元(發電機LCU5套,升壓站及公用LCU1套,泄洪閘門LCU1套)。發電機LCU主要完成數據采集處理、機組監控及保護、調速器和勵磁裝置的調節、同步操作等功能。
升壓站及公用LCU主要完成升壓站設備的數據采集處理、斷路器操作及監視、同步操作、主變及線路保護等功能以及電站公用設備(如直流電源系統、空壓機系統、技術供水泵、水力監測系統等)的監視及數據采集處理、備用電源自投操作等功能。
壩區LCU分別通過現場總線與各閘門啟閉機電氣控制裝置通信,完成閘門的集中控制、閘門的成組順序控制、閘門的開度及位置信號和故障信號的采集處理和現地顯示;壩區LCU通過光纖通道接入電站計算機監控系統局域網,與電廠控制級進行通信,并按電廠控制級的命令完成對所有被控對象的監視和控制。
1.2機組勵磁系統
發電機勵磁方式采用自并激靜止可控硅整流勵磁。勵磁調節器采用微機型雙通道雙容錯勵磁調節器,強勵頂值倍數為1.8倍。起勵電源采用殘壓起勵及以直流220V作為備用的方式。可控硅功率柜采用三相全控橋接線。勵磁調節器具備與電站計算機監控系統機組LCU的通信接口,以實現監控系統對發電機勵磁的監控和調節功能。
2、繼電保護
2.1繼電保護方案
某水電站電力設備和出線按照《水利水電工程繼電保護設計規范》(SL455—2010)的要求配置了相應保護和系統安全自動裝置,并全部采用微機型裝置。
1)發電機配置的保護:縱聯差動保護,復合電壓起動的過電流保護(記憶),失磁保護,定時限過負荷保護,過電壓保護,定子單相接地保護,轉子一點接地保護。
2)主變壓器配置的保護:縱聯差動保護,復合電壓起動的過電流保護,輕、重瓦斯保護,零序電流保護,溫度升高保護。
3)35kV線路配置的保護:光纖縱差距離保護,電流速斷保護,三段式相間距離保護,四段式過電流保護,三相一次重合閘。
4)廠用變配置的保護:電流速斷保護,過電流保護,溫度保護。
2.2安全自動裝置配置
某水電站配置了低周低壓振蕩解列裝置、備用電源自投裝置以及檢同期、檢無壓三相一次自動重合閘裝置等,以滿足電力系統安全運行的要求。
3、二次接線
3.1二次接線系統設計方案
電站機組調速器油壓裝置、低壓空壓機、機組檢修排水泵、廠房滲漏排水泵等,原則上就地控制,自成體系,與電站監控系統僅有信息交換,不納入監控系統集中監控。
3.2電流電壓互感器的配置
電流、電壓互感器的配置按滿足電站保護、監測、測量的原則配置。
測量與電站計算機監控系統統一考慮設置。根據《電測量及電能計量裝置設計技術規程》(DL/T5137—2001)有關規定,除現地保留少量必要的常測儀表作為現場調試和備用監視表計外,需要集中監測和遠傳的電氣量,均通過各現地LCU的智能交流采樣裝置進行采集、處理,并送主控級記錄、顯示和打印。
3.3同期系統
同期裝置與電站計算機監控系統統一考慮設置。發電機出口斷路器、主變高壓側斷路器和線路出口斷路器均設為同期點。發電機出口斷路器采用(單對象)自動準同期方式,另設手動準同期方式作為備用。主變高壓側斷路器和線路出口斷路器采用(多對象)自動準同期方式。
3.4信號系統
某電站不設常規中央音響信號系統,電站事故及故障信號均由計算機監控系統語音報警裝置和操作員工作站顯示器進行報警和顯示。現地控制保護設備配置信號燈或顯示裝置以提供現地信號,現地設備信號以繼電器無源接點或計算機通信方式上送計算機監控系統。
3.5控制電源
全廠二次控制系統電源分為交流和直流兩種。
電站設置220V交流逆變電源屏一面,逆變電源由電站220V直流系統和廠用380V交流系統雙電源供電。作為計算機監控(上位)系統以及勵磁、調速、保護等的交流工作電源。電站監控系統現地單元為交、直流雙電源供電,電壓均為220V。
電站另設一套200Ah/220V高頻開關直流電源,作為控制、保護、事故照明、滅磁開關和斷路器操作的工作電源。蓄電池按照浮充電方式運行,采用微機監控儀完成充、放電控制,母線絕緣監測、各饋電支路絕緣監測、電池容量監測等,以RS485接口與公用LCU相接,上送直流系統有關參數。
4、工業電視系統
為滿足電站集中監控的需要,作為全廠綜合自動化系統的重要配套設施之一,某水電站設置了一套由前端設備、控制設備和傳輸設備及線纜等部分組成的工業電視監控系統。該系統可對全廠各重要生產部位進行直觀的實時畫面監控,亦可和廠內火災監控系統聯網,當發生突發事故時直接調出事故現場畫面。
根據某水電站工程建筑物布置特點,電視監控系統采用分層式網絡結構,整個系統分為控制級和現地級。系統按監控點設備布置位置劃分為電站和大壩兩個分區。其中電站分區包含15個監視站點,大壩分區包含13個監視站點。
布置在電站和大壩兩個分區內的各個攝像機的視頻和控制信號利用電纜各自分別傳輸至電站計算機室和泄水閘集控室的現地級設備(嵌入式數字硬盤錄像機),通過各自分區內的數字硬盤錄像機實現圖象視頻的矩陣切換、錄像、畫面分割處理、編碼和壓縮等,各分區圖象視頻通過100M以太網路由接口傳輸至電站中控室控制級設備(視頻工作站),實現圖像監控和管理。
控制級與現地級的數字傳輸,采用高速以太網,通過交換式以太網交換機相連接,網絡傳輸速率為100Mbps,采用TCP/IP協議。控制級與電站現地級傳輸介質為雙絞線;控制級與大壩現地級傳輸介質為光纖。
5結束語
綜上所述;本文根據某工程的功能特性和特殊地位,論述了某水電站在設計時,采用了當前國內最先進的技術和設計理念,選用了目前市場主流的、先進且成熟的計算機監控、微機繼電保護以及工業電視等設備,使該電站完全具備實現“無人值班(少人值守)”的條件,大大提高了電站的綜合自動化水平,使電站運行更加安全可靠、經濟高效,在地區電力市場中的競爭力大為提高。
參考文獻:
5.4.1 擋水建筑物
一、布置型式
大壩位于**電站下游100m處,為水力自動翻板壩,攔水壩最大壩高6.2m(非溢流壩段),壩頂長65m,溢流段長60m,翻板閘高3.0m,采用底流消能方式. 正常蓄水位為232.8m,大壩兩段各設2.5m長的漿砌塊石的非溢流壩,壩頂高程為233.3m, 壩體左岸布置有放水孔(φ200)(下游的灌溉及生活用水),底高程230.1m。
非溢流壩壩頂長5m(兩岸各2.5m),壩頂寬1.2m,上游面直立,下游邊坡為1:0.7,防滲面板采用厚0.25m的c15砼,壩體采用m7.5漿砌塊石,底板設厚0.5mc15砼墊層, 基礎為巖石,壩頂高程233.3m,大壩最大高度為6.2m,大壩上下游河岸進行漿砌塊石護坡。
溢流壩段凈寬60m,采用水力自動翻板閘,為3.0m×6.0m閘門,共10扇,堰面寬4.0 m,閘頂高程232.8m,溢流堰上游面直立,下游邊坡為1:0.7,防滲面板澆筑厚0.25m的c15砼,下游溢流面澆筑厚0.2m的c20砼,壩體采用m7.5漿砌塊石,底板設厚0.5mc15砼墊層, 基礎為巖石,堰頂高程229.8m
為保證下游鐘堡自然村的正常農業生產及生活用水,在大壩左岸設有放水孔一個。進口底板高程230.1m,孔徑0.2m,出口處蝶閥一個。
穩定及應力計算
1.壩體基本信息
重力壩級別: 5級
結構安全級別: iii級
結構重要性系數: 0.90
重力壩類型: 實體重力壩
壩體高度: 6.200m
壩頂標高: 232.800m
壩頂寬度: 1.000m
淤沙上表面標高(m): 229.800m
淤沙厚度(m): 3.200m
淤沙天然容重(kn/m3): 16.500kn/m3
淤沙浮容重(kn/m3): 6.500kn/m3
淤沙的內摩擦角(度): 15.00度
水位狀態 上游水位(m) 下游水位(m) 水的容重(kn/m3)
正常蓄水位 232.800 226.600 10.000
設計洪水位 232.800 232.200 10.000
校核洪水位 232.800 232.700 10.000
2、正常蓄水位時各種荷載對計算截面的作用力
作用力名稱 水平力(kn) 豎向力(kn) 彎矩(kn*m)
壩體自重 +0.000e+000 -4.717e+002 +3.950e+002
永久設備 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000
附加荷載 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000
靜水壓力(上游) +1.922e+002 +0.000e+000 -3.972e+002
靜水壓力(下游) -1.568e+002 -1.098e+002 +1.431e+002
揚壓力(浮托力) +0.000e+000 +2.990e+002 +0.000e+000
揚壓力(滲透力) +0.000e+000 +1.922e+001 -1.711e+001
淤沙壓力 +2.351e+001 +0.000e+000 -2.508e+001
浪壓力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000
土壓力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000
土壓力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000
總計 +5.891e+001 -2.632e+002 +9.866e+001
3、主要計算成果
表5.5 大壩穩定及應力計算成果
主要計算項目 總作用效應 總抗力 結論
壩趾混凝土抗壓強度 0.038mpa 9.704mpa 滿足要求
壩趾基巖抗壓強度 0.038mpa 66.667mpa 滿足要求
壩基混凝土的抗滑 53.023kn 1652.046kn 滿足要求
壩基面的抗滑 53.023kn 1768.391kn 滿足要求
壩基基巖的抗滑 53.023kn 2645.087kn 滿足要求
壩踵混凝土抗拉強度 0.065mpa 0.000mpa 滿足要求
5.4.2 發電引水系統
本電站引水系統包括:引水渠道(攔水壩至隧洞進口),引水隧洞(渠道出口至壓力管進口)及壓力管。即樁號0+000至1+285.7
一、進水口(樁號0+000至0+005.05)
根據壩址處的地形特點及引水方式,引水渠道進口布置在大壩右岸,,進水口底板高程231.05m,進口處設有平面尺寸為3.1 m×2.4m(b×h),傾角75°的固定式攔污柵。其后設有平面尺寸為3.1×2.3m(b×h)鋼閘門一扇,啟閉設備為lqs-5t型螺桿式啟閉機
二、引水渠道(樁號0+005.05至0+075.05)
1、基本情況
引水渠道布置于大壩右岸的灘地,長70m,設計流量為8.1m3/s,設計坡降為1/1000,邊墻砌筑m7.5漿砌塊石,內襯厚0.1mc15砼,邊墻頂寬0.6m ,底板澆筑厚0.1mc15砼.,設計超高0.5m.進水口底板高程231.05m,出口底板高程為230.98m.
2、水力計算
渠道過水能力采用明渠均勻流公式計算:
q=ω.c√r.i
式中:渠道斷面ω=b×h
濕周x=b+2h
ω
水力半徑r=—
x
坡降i=1/1000,糙率n=0.017
1
c= —·r1/6
n
q=8.1m3/s
計算得渠道過水斷面2.9m×1.75m(前段)。
渠道設計斷面為2.9m×2.25m.
由于隧洞的正常水深為2.9米,則渠道末端設計斷面為3.1m×3.4m.
3、水面線推求
已知條件:
隧洞進口水深h=2.9米,渠道流量q=8.18.1m3/s,渠道進口底寬2.9米渠道出口底寬3.1米渠道長度70.0米,渠道底坡i=0.017
流速系數a=1.1
水面線推求公式:
li=((hi+αvi2/2g)- (hi+1+αvi+12/2g))/ (i- ji-(i+1))
式中:hi、 hi+1:計算斷面水深m
vi、 vi+1 :計算斷面平均流速m/s
δli :流段計算長度m
經計算得:
該段渠道水面線是a1型壅水曲線
正常水深h0=1.046
臨界水深hk=0.957
臨界底坡ik=0.0217676
渠道各樁號實際水深成果表
樁號(米) 水深h(米) 備注
0+075.05 2.9 隧洞進口
0+065.05 2.70
0+055.05 2.57
0+045.05 2.4
0+035.05 2.24
0+025.05 2.06
0+015.05 1.90
0+005.05 1.72 渠道進口
三、引水隧洞(樁號0+075.05至1+255.05)
1、基本情況
引水隧洞布置于大壩右岸山體,山體地質條件較好,有利于隧洞的開挖,長1180m,設計流量為8.1m3/s
2、水力計算
渠道過水能力采用明渠均勻流公式計算:
q=ω.c√r.i
式中:渠道斷面ω=b×h
濕周x=b+2h
ω
水力半徑r=—
x
坡降i,糙率n=0.035
1
c= —·r1/6
n
考慮本隧洞的投資較大, 在問詢隧洞施工人員的不同型式尺寸開挖價格的基礎上,對隧洞的型式進行比較(無壓城門洞型):
1、隧洞洞徑為3.1×3.6,坡降為1/1000
2、隧洞洞徑為3.0×3.0,坡降為1/500
隧洞洞徑比較見表5.6
表5.6 隧洞洞徑比較
序號 方案一 方案二 備注
1/1000 1/500
引水流量 8.1 8.1
隧洞長 1180 1180
洞徑 3.1×3.6(2.9) 3.0×3.0(2.3)
洞面積 10.6 8.19 1316.52
壓力管 27 25
管重 20.5 19.98 0.52
水頭損失 1.18 2.36
發電量 293.33 268.61 24.72
增加投資(萬元) 35.71 方案一較方案二增加
年增加收入(萬元) 5.6856
增加投資回收期(年) 6.3
根據上述方案比較,方案一較方案經濟合理,兩者的施工條件相近,.本次設計選擇方案一.即:洞徑為3.1m×3.6m,坡降為1/1000
引水隧洞進水口底板高程230.98m,出口底板高程為229.8m. 出口設的沉沙池(前池):5.0m×45m×3.5m,出口采用c15砼埋塊石封堵,封堵長7.0m.
本隧洞除進出口及斷層部位進行襯砌,其余部分不考慮處理.
四、前池位置比較
本電站隧洞出口山體較徒,不利于外設前池,山坡的開挖量大,施工難度大,考慮在隧洞出口處設較大的沉沙池兼作前池。前池位置兩方案比較見表5.7
表5.7 前池位置比較
序號 單位 方案一 方案二 備注
位置 隧洞出口處 隧洞出口外山坡
容量 m3 877.5 877.5 隧洞外前池容量可大
主要工程量
土方開挖 m3 0 216
石方明挖 m3 0 72
石方洞挖 m3 85.5 0
砼 m3 10 85
漿砌塊石 m3 81 922
鋼筋制安 t 0.8 2.25
增加投資 萬元 11.6 方案二較方案一增加
根據上述方案比較,方案一較方案二節省投資11.6萬元,兩者的施工條件相近,.本次設計選擇方案一.
沉沙池(前池)段開挖斷面為5.0m×4.6m,即在原隧洞處兩邊各開挖1.0m,底板下挖1.0m.開挖長度為45m,出口封堵段開挖斷面為3.0m×3.0m,長7.0m,采用漿砌塊石封堵.內襯0.25mc15砼.
考慮隧洞出口最低水位于壓力管頂有1.5m高水位,推算出沉沙池(前池)底板高程226.3m,壓力管進水口底板高程226.8m.
五、壓力管(樁號1+255.05至1+285.7)
1、供水方式
本電站引用8.1m3/s,機組2臺,考慮聯合供水與單獨供水的方式進行比較.供水方式比較見表5.8
表5.8 供水方式比較
項目名稱 單位 方案一(單機供水) 方案二(聯合供水)
400 500 900
引用流量 m3/s 3.57 4.499 8.069
水頭 m 14 14 14
管長 m 27 27 27
內徑 m 1.3 1.5 2
管壁厚度 mm 12 14 14
管重 t 10.42 14.03 18.67
鋼管費用 萬元 18.34 14.00
水頭損失 m 0.11 0.09 0.06
多年平均發電量 104kw.h 292.1 293.33
工程投資 萬元 467.4 461.4
單位裝量投資 元/kw 5193 5127
單位電能投資 元/kw.h 1.60 1.57
結論 從上表比較結果表明,以選擇聯合供水方式為宜。
根據上述方案比較,方案二較方案一經濟合理,兩者的施工條件相近,.本次設計選擇方案二.即聯合供水的方式
2、鋼管選擇
1)、管徑計算
本電站壓力管直接接隧洞出口,管長27m,進口中心線高程為227.8m。出口中心高程為217.1m。
本電站水頭小于100m,采用”彭德舒”經驗式計算管徑
式中:qmax—最大引用流量
2)、鋼管厚度計算:壓力鋼管采用3號鋼板焊接制成,初擬管壁厚度時,只考慮內水壓力,采用下式計算
δ≥0.1rh設 /φ[σ]
式中:δ——壓力鋼管管壁厚度(mm)
h設——包括水錘壓力在內的設計水頭(m)
r——壓力鋼管內半徑(m)
[σ]——鋼材允許應力,由于只考慮內水壓力,故將允許應力降低25%
φ——接縫系數,當采用焊接時,φ=0.9~0.1
3)、壓力鋼管穩定性計算:鋼管厚度是否滿足穩定要求,可按以下公式進行驗算
δ≥d/130
式中:δ——壓力鋼管管壁厚度
d——壓力鋼管內徑
壓力鋼管方案比較見表5.9。
表5.9 壓力鋼管方案比較表
項目名稱 單位 方案一 方案二 方案三
引用流量 m3/s 8.07 8.07 8.07
水頭 m 14 14 14
管長 m 27 27 27
內徑 m 2.2 2 1.8
管壁厚度 mm 14 14 14
管重 t 20.52 18.67 16.82
鋼管費用 萬元 15.39 14 12.61
水頭損失 m 0.04 0.06 0.11
多年平均發電量 104kw.h 293.83 293.33 292.43
工程投資 460 461.4 462.8
差值 年電量 萬kw·h 0.5
0.9
投資 萬元 1.39
1.39
增加電能投資 元/(kw·h) 2.79
0.65
根據上述方案比較,方案二較其他方案經濟合理,施工條件相近,.本次設計選擇方案二.,即管徑為2.0m,管壁厚14mm.
3、水錘計算
1)、壓力鋼管的水錘波的傳播速度
α=
ε-水的彈性模量 ε=2.1×104kg/cm2
e-管壁材料的彈性模量,鋼管用2.1×106kg/cm2
d-壓力水管內徑(cm)
δ-管壁厚度(cm)
經計算得:α=914m/s,
2)水波在水管中來回傳播一次所需的時間
τs=2l/α=0.06<τs =5s 即壓力水管中發生間接水錘φ經計算水管的最大流速為2.58m/s
水管內兩特性常數
ρ= =8.59 δ= =0.17
查水錘形式判別圖,可知是間接水錘中的末相水錘。
3)計算水錘壓力及其分布
z1=2σ/(2-σ)=0.186m
y1=2σ/(2+σ)=0.156m
所以
h升=z1·h=2.604m
h降=y1·h=2.184m
所以:壓力管道末端最大設計水頭h設=h+h=16.6m,水錘壓力升高值小于30%的毛水頭。
現反回去用增加了水錘壓力的設計水頭驗證鋼管壁厚度是否滿足要求.
故原管壁設計計算滿足要求。
壓力鋼管在地形轉折處均設置鎮墩,沿線設置1個鎮墩,斜管段每隔6m設置一個支墩。為避免冷縮變形影響結構的整體性和穩定性,壓力鋼管鎮墩及支墩均采用c20砼澆筑,并在鎮墩下游2.0m處設置伸縮節,鎮墩斷面為7.0m×6.0m×5.5m(鎮墩另定)。封堵出口壓力管轄設進人孔一個。孔徑0.6m.
5.4.3 廠房及升壓站
發電廠房位于**水庫庫尾灘地處,為地面引水式,廠房尺寸為15.4m×9.2m, 裝有二臺zd560a-lh-100機型配sf400-12和sf500-12型發電機,廠房發電層地面高程為221.8m,水輪機層高程為218.16m。升壓站位于廠房的下游側,為戶外式,平面尺寸為15.5m×5.8m, 布置有s9-1250/10主變一臺及配電裝置,出線電壓0.4kv, 地面高程為221.8m。廠區另設生活住宿房100 m2。
電站尾水位217.0m,尾水底板高程214.3m,廠房設計洪水位219.8m,校核洪水位220.3m。尾水直接排入河道。
6 機電及金屬結構
6.1 機組
6.1.1 電站基本參數
電站平均凈水頭: 14m
多年平均發電量: 293.3×104kw•h
電站保證出力: 355.2kw
電站裝機容量: 900kw
裝機年利用小時: 3259h
6.1.2 機組臺數及機型選擇
1、機組臺數
根據初擬裝機容量900kw,擬裝設1臺、2臺、3臺機組進行比較。裝機容量為1000kw、900kw、960kw。機組臺數方案比較見表6.1
表6.1 機組臺數方案比較表
項目 單位 方案
ⅰ ⅱ ⅲ
機組臺數 臺 1 2 3
裝機容量 kw 1000 900 960
單機容量 kw 1000 400+500 320
額定水頭 m 14.1 13和13.5 14
引用流量 m3/s 9.1 8.06 8.85
單機引用流量 m3/s 9.1 3.59和4.49 2.29
轉輪直徑 m 140 100和100 80
轉速 r/min 375 500 600
平均效率 % 8.055874 7.97 7.846038
年電量 萬kw·h 234.57 293.33 304.56
利用小時數 h 2346 3259 3173
項目 單位 方案
ⅰ ⅱ ⅲ
投資 萬元 435.1 461.4 517.7
單位千瓦投資 元/kw 4351 5127 5393
單位電能投資 元/(kw·h) 1.85 1.57 1.7
差值 年電量 萬kw·h -58.76 0 11.26
投資 萬元 -26.3 0 56.3
從上表可以看出,二臺機組方案優于其他方案,因此本設計階段推薦選用方案二,即:二臺機組: 400kw+500kw。
2、機型
根據水工計算結果分析,本電站適合機型為軸流型,初擬裝設2臺機組,這樣能保證水流量變化時在小流量情況下可以有一臺機組滿發。裝機容量為400+500kw。機型方案比較見表6.2。
表6.2 機型方案比較表
項 目 單 位 機 型
ⅰ ⅱ
裝機容量 kw zd560a-lh-80 zd560a-lh-100
單機容量 kw 400+500 400+500
轉輪直徑 m 80 100
額定轉速 r/min 600 500
單機引用流量 m3/s 3.56 3.88
電站引用流量 m3/s 8.162 8.06
吸出高度 m 3 3
平均效率 % 7.800 8.010
年電量 萬kw·h 282.75 293.33
投資 萬元 452.4 461.4
單位千瓦投資 元/kw 5027 5127
單位電能投資 元/(kw·h) 1.6 1.57
從上表可以看出,zd560a-lh-100效率優于zd560a-lh-80,因此本設計階段推薦選用方案二,即:水輪發電機組選型為zd560a-lh-100水輪機,配sf400-12和sf500-12發電機。
機組性能參數如下:
水輪機型號 zd560a-lh-100
額定出力 435 kw和538kw,額定水頭13.0m和13.5m,
額定流量 3.88m3/s和4.67m3/s
額定轉速500r/min,
配套發電機 sf400-12和sf500-12
6.1.3 調保計算
本電站為無壓引水式電站,過流系統的σlv為69.93m2/s,在額定水頭下,機組發額定出力時,甩全部負荷,導葉有效關閉時間是3s,機組速率上升最大值βmax為18.5%;在最大水頭下,機組發額定出力時,甩全部負荷,蝸殼末端壓力上升值ξ為15.6 %,絕對值為16.6m水柱。
6.2 接入電力系統方式
本水電站總裝機容量為900kw,金嶺電站采用10kv電壓等級送至**變電站,線路長3km,輸出回路為1回,然后并入大網運行。
6.3 電氣主接線
6.3.1 水電電氣主接線方案
根據電站運行方式及與電力系統連接方式,主接線擬定以下二個方案進行比較。
方案一:二機一變,發電機電壓側采用單母線接線,主變升壓側采用變壓器—線路組單元接線。
方案二:二機二變,采用發電機—變壓器單元接線,升壓側采用單母線接線。
方案比較情況詳見表6.2。
表6.2 電氣主接線技術經濟比較表
方案比較 二機一變 二機二變
技術性 供電可靠性 低 高
運行上的安全和靈活性 低 高
接線和繼電保護的簡化 簡單 復雜
維護與檢修的方便 困難 方便
自動化程度 低 高
經濟性 投資 低 很高
年運行費用 低 高
年電能損耗 高 低
從表中可以看到,方案二比方案一投資增大些,但是運行比較靈活,方案一可靠性較差,例行檢修時間較難安排,方案二升壓站占地面積增大,投資高。綜上所述,方案一更適合本電站,因此,本設計推薦方案一。
6.3.2 廠用電
廠用電系統接在發電機0.4kv出線上,廠用電系統電壓為ac380/220v。
6.4 主要機電設備選擇
6.4.1 機械設備選擇
一、進水閥
初選進水閥為d1200(400kw)、d1400(500kw)
二、調速器
調速器型號為dst-600,操作油壓為60mpa。
三、主廠房起重機
廠房最重吊運件重量10t,為發電機定子。選用手動單梁起重機一臺,由廠房寬度確定起重機跨度,跨度為9.2m,起升高度4.0m。.
四、供、排水系統
電站設計水頭為14m,技術供水以采用壓力管直接取水供水方式為主,以水泵從河道抽水供水作為備用,生活用水設置一小水池自流供水.
五、機修設備及機修廠
電站規模較小,不設檢修車間,只適當配置常用的機修器具.
六、水力機械主要設備布置
電站機組為立軸布置,主廠房為地面式,機組段長度取決于發電機外徑和水輪機的流道尺寸。調速器布置在發電機層各機組第二象限內,機組下游側布置控制屏及相關電氣設施,蝴蝶閥布置在機組上游。主要水力機械設備見表6.1
表6.1 水力機械主要設備匯總表
編號 名稱 單位 型號規格 數量 備注
1 水輪機 臺 zd560a-lh-100 2
2 調速器 臺 dst-600 2
3 發電機 臺 sf400-12和sf500-12 1
4 勵磁裝置 套 靜止可控硅勵磁 2
5 閘閥 臺 d1200和d1400 2
6 油桶 只 0.4m2 1
7 常用工具 套 鉗工,管子,焊割,量測 1
8 螺旋千斤頂 臺 ql-3t 2
6.4.2 電力設備選擇
一、主要電力設備選擇
1、設備選擇原則
1)必須滿足額定電壓、額定電流大于回路最高工作電壓和最大持續負荷電流。
2)必須滿足使用環境的要求。
3)按系統提的短路參數所算短路電流進行校驗。
4)盡量選用國產的通用型先進產品。
2、主要電氣設備選擇
根據以上設備選擇原則及使用條件的要求,對主要設備的型號及參數選擇如下:
1)水輪發電機
型號:sf400-12 ;
額定容量:400kw ;
額定電壓:400v ;
功率因數:0.8(滯后) ;
額定轉速:500;
型號:sf500-12 ;
額定容量:500kw ;
額定電壓:400v ;
功率因數:0.8(滯后) ;
額定轉速:500;
2)主變壓器
型號:s9-1250/10kv.a ;
額定容量:1250kv.a
額定電壓:11±5%/0.4kv
3)發電電壓電氣設備
①配電屏
型號:bksf-72 (400kw)
型號:bksf-82 (500kw)
4)10kv配電裝置
①斷路器
型號:rw11-10/100斷路器
②隔離開關
型號:gw9-10型隔離開關
表6.2 水電站主要電氣設備表
序號 名稱 規格 單位 數量 備注
1 主變壓器 s9-1250/10 臺 1
2 計量箱 jlsg4-10 個 1
3 斷路器 rw11-10/200 組 1
4 高壓隔離開關 gw9-10/200 臺 1
5 避雷器 hy5wz-10/27 組 1
6 配電屏 bksf-72 塊 1
7 配電屏 bksf-82 塊 1
8 電力電纜 m 80
9 母線 電纜 m 15
二、全廠接地設計方案
電站最高出線電壓為10 kv,主變中性點為非直接接地系統。總接地網電阻值按規程為不大于4 ω。按測定的電阻率進行計算,確定接地網的布置,實施后再經實測,確定是否需要補設引外人工接地裝置以達到接地電阻符合要求。
6.4.3 控制保護及通信設備
一、自動控制
本電站機組自動化操作推薦采用以stk-w-3型微電腦控制器為系統的機組自動化設計方案,此種技術在全國已推廣多年,經近幾年的運行實踐已成功,電站運行狀況良好。
發電機低電引出線采用鋁排
二、繼電保護
電站主要機電設備(包括發電機、主變、10kv線路、廠用變)的繼電保護裝置按《電力裝置繼電保護和自動裝置規程(gb50062—92)》設計。
1、發電機配置的保護
電流速斷\低壓過流保護
2、主變壓器配置的保護
電流速斷\過電流\重瓦斯\輕瓦斯\油溫過高
3、10kv線路配置的保護
過流速斷保護
4、廠用變配置的保護
電流速斷保護
三、二次接線
按《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》(gbj63-90)的要求配置儀表;發電機設電流表、電壓表、頻率表、有功表和無功表,有功和無功電度表,勵磁電表和電壓表,10kv線路設有功和無功電能表箱。
四、通信
電站對外通信設1對無線電話線路。
6.5 機電設備布置
一、樞紐總布置
本電站樞紐中,電氣設備主要集中在廠房。廠房布置低壓配電屏及勵磁屏及相關設備
廠房區包括廠房、變電站及電站管理和生活建筑等部位的電氣設備布置。
二、升壓站
升壓站平面尺寸為15.4m×5.8m,地面高程221.8m。站內布置一臺s9-1250/10主變壓器,10kv戶外配電裝置。出線10kv1回。
三、閘門啟閉機電氣布置
按常用方式布置。
6.6 金屬結構
本電站金屬結構主要用于渠道進水口、及壓力鋼管等建筑物上,其閘門、啟閉設備選擇和布置是結合水工建筑物的布置情況,并根據《水利水電工程鋼閘門設計規程(sdj——78)》、《水電站壓力鋼管設計規范(sd144-85)》的有關規定進行,盡可能做到經濟合理,管理運行維修方便。
該電站金屬結構主要有渠道進水口閘門、攔污柵、啟閉機以及壓力鋼管等。
6.3.1 發電引水系統金屬結構
從發電引水渠道進水口順水流方向依次平面尺寸為3.1 m×2.4m(b×h),傾角75°的固定式攔污柵, 柵體自重2.0t,埋件重0.5t;其后設有平面尺寸為3.1×2.3m(b×h)鋼閘門一扇,門體自重約1.5t,埋件重0.5t,啟閉設備為lqs-5t型螺桿式啟閉機。
6.3.2 壓力鋼管
該水電站鋼管直徑2000mm,長27m。鋼管總重約18.7t。金屬結構材料匯總見表6.3
表6.3 金屬結構材料匯總表
閘門所在位置 閘 門 孔口尺寸(b×h) 閘門(閘閥)特性 啟閉機
名 稱 型 式 規 格 門重(t) 埋件重(t) 型號
渠道進水口 攔污柵 2.9×2.25m 移動式攔污柵 3.1m×2.4m 2.0 0.5
事故門 2.9×2.25m 平面鋼閘門 2.9m×2.3m 1.5 0.5 lqs-5t型螺桿式啟閉機
壓力管(主管) d2000 18.7
叉管 d1400 2.3
叉管 d1200 1.84
6.7 采暖通風
由于本電站地處亞熱帶,氣侯溫和,而廠房基本上是地面廠房,因此通風、采風采用自然通風、采光方式。
6.8 消防
消防設計應貫徹“預防為主、防消結合”,“自防自救”的設計原則。按火災危險性類別及耐火等級進行設計。對可能發生火災的場所,在建筑物和設備的布置、安裝、建筑物內裝修、電纜設計上采取有效的預防措施,以減少火災發生。通過消防設計及設置消防設施,以達到一旦發生火災,能迅速滅火或限制其范圍,將人員傷亡和財產損失減少到最小程度。
在各建筑物內部及電氣設備周圍配置各型滅火器及沙箱、鐵鍬、防毒面具等消防設備。
電纜防火除了采取封、堵、涂、隔、包等措施,在電纜層通向其他生產場所時,需加防火分隔物架空敷設。
主變壓器底部設有貯油坑,其容積按100%主變充油量來確定。貯油坑上部設有柵格,其凈距40mm柵格上鋪設卵石層,其厚度為300mm應定期檢查和清理貯油坑卵石層,以不被淤積,積土所堵塞。
為了不起使消防供水取得較穩定的水壓,在主廠房背側建造一容積為20m3水池作為消火供水,生活用水的綜合水池,水池的供水壓力為0.35mpa。水池的水源取自閥前壓力管,經減壓后供向水池。
7 工 程 管 理
7.1 管理機構
管理機構采用有限責任公司制。由金嶺電站管理,本著結構合理、高效精干的原則,參照《水利水電工程管理單位編制定員試行標準》的規定,確定管理機構的組成和人員編制.
本水電站地處**縣**鎮境內,壩址位于**電站下游170m處;廠址位于**水庫庫尾灘地處,廠址距**縣城約60km。電能將通過相距3.0km的**縣**變電站升壓后輸送到大網。在廠區附近設生活區、辦公樓、輔助生產設施等。
本工程管理機構人員編制擬定5人,其中:電站生產人員4人,經營管理1人。
7.2 管理方法
7.2.1 工程管理范圍和保護范圍
根據《**省實施<中華人民共和國水法>辦法》,劃定各建筑物的管理范圍和保護范圍。大壩以外100m內,引水渠、引水隧洞、壓力管線、廠房、升壓站以外各50m內分別納入工程管理范圍;水庫庫岸以外50m內,大壩工程管理范圍以外100m內,引水隧洞和壓力管道沿線、輸電線路沿線50m內為工程保護范圍。
工程管理范圍內的設施、土地、林木等,任何單位和個人不得毀壞、侵占;工程保護范圍內,不得進行爆破、打井、采礦等危及建筑物安全的活動。
7.2.2 主要管理設施
1 生產、生活設施:永久管理用房面積100m2。
2 用電設施:廠區發電機0.4kv出線直接接用。
3 通信:電站的運行調度采用程控電話通訊。
4 對外交通:有簡易路通壩址及廠址.
7.2.3 工程調度運用
本工程為小型徑流式水電站工程,水庫泄流采用水力自動翻板閘泄流方式,無水庫,防汛調度相對簡單,工程運行運用原則:減少棄水、增加發電效益。另外須做好沖砂閘的運行管理工作,防止泥沙淤滿水庫。
7.2.4 建筑物管理
1 引水系統管理:發電引水系統的進水口攔污柵應及時清污,并定期檢查進水口、檢修閘門及啟閉機。定期放空隧洞進行檢查,清除落石。
2 發電廠管理:定期清除尾水渠出口的沖積物,以免抬高尾水位,按規定進行設備維護和檢修,機組大修可委托有關專業單位進行。
管理人員要掌握本工程的規劃、設計、施工、運行管理等有關資料;定期檢查、觀測、養護、修理并隨時掌握工程建筑物、設備等的動態,做好水文預報特別是洪水預報,掌握雨情、水情,了解氣象情況,搞好工程防汛;建立并健全各項檔案,通過管理運用,積累資料,分析整編,總結經驗,不斷改進管理工作,提高管理水平,確保工程安全,使工程發揮最佳的經濟效益。
8 施工組織設計
8.1 施工條件
該水電站壩址位于**電站下游100m處;廠址位于**水庫庫尾灘地處,廠址距**縣城約60km,壩址區、廠址區等均有簡易路通過,工程所需的水泥、鋼材等建筑材料及機械設備均可到達離廠區對面及壩區處。
本工程為v等工程,主要建筑物有:攔水壩、引水渠道及隧洞、壓力管道、發電廠房及升壓站等。工程各施工區分布范圍廣,施工干擾小,對縮短工期非常有利。
各施工區場地開闊,施工條件良好,可滿足施工布置要求。工程所在地區屬亞熱帶季風氣候區,溫暖濕潤,四季分明,多年平均氣溫17.9℃,雖年雨日較多,但相對集中在4~9月,每年較有利的施工期為230d左右。
主要建筑材料:工程所需的水泥、鋼材等可到++縣采購,塊石、礫石等可就近開采,砂在河道內開采,儲量能滿足工程需要。
施工用水:各施工區設水泵直接抽取溪水解決。
施工用電:廠區及壩區各設置一臺變壓器(s9-80/10),可滿足施工用電要求。
本工程施工不需考慮通航、過木和下游供、排水等問題。本工程施工期為8個月。
8.2 天然建筑材料
本工程砼澆筑量不大,且施工點分散,主要施工區有壩區、廠區等,所需天然建筑材料:砂889m3、礫石735m3、塊石1196m3。
根據實地勘查,本流域砂礫石基本分布于金嶺水電站壩址下游河道,儲量能滿足本工程建設需要要。為降低造價,減少棄碴量,本工程所需的粗骨料可利用洞碴軋制。
本工程大壩和發電廠房的塊石料場分布在壩址和廠址上下游范圍,可就近開采,石料獲得率為80%左右,壩區巖性為燕山早期中粒二云母花巖,廠區巖性為侏羅系凝灰質砂巖,巖性簡單,均屬弱~微風化狀,較完整堅硬,抗壓強度滿足要求,覆蓋層厚0.5~1.5m,開采方便。其余各施工區的塊石料用量較少,可就近開采。
8.3 施工導流、截流
根據水文資料,施工導流及渡汛流量選擇時段10月~次年2月非汛期相應頻率洪水的最大流量。
本工程攔河壩為5級建筑物,根據《水利水電工程施工組織設計規范》(sj338-89)的規定,相應的導流建筑物為5級,大壩導流建筑物洪水重現期為非汛期五年一遇洪水,最大洪峰流量為142.4m3/s,廠址處按五年一遇的洪水標準確定圍堰高程,設計洪水流量177.5m3/s。
大壩采用分段圍堰導流方式,圍堰采用草袋土石圍堰,壩體施工結束后,拆除堰體。
8.4 主體工程施工
本工程由水力自動翻板壩、引水渠道及隧洞、壓力管線、發電廠房及升壓站等建筑物組成,共有土方開挖5732m3,石方明挖183m3,石方洞挖12567m3,漿砌塊石732m3,砼及鋼筋砼1067m3。金屬結構制安18t、鋼筋制安6.4t及2臺水輪發電機組的安裝。
8.4.1 大壩及導流工程施工
大壩及導流工程從第一年度9月份開始,利用挖機進行兩岸坡土石方開挖,同時開挖河床部分砂卵石,為圍堰做好準備。
基坑土方采用挖機開挖,石方開挖采用手風鉆鉆孔、炸藥爆破,四輪車運輸出碴。
塊石由壩址附近開采,人工挑抬進倉,人工砌筑。
防滲面板及溢流面砼施工均采用人工方法,砼由0.4m3拌和機拌制,人工運輸入倉澆筑。
翻板閘門由廠家現場制作
第一年度9月中旬開始大壩施工,到第一年度12月初完成壩體砌筑,大壩施工在第二年度5月底完成并下閘蓄水。
8.4.2 引水系統施工
本工程發電引水系統由引水渠道、發電引水隧洞和壓力鋼管等組成。渠道長197m,發電引水隧洞長513m,開挖洞徑1.2m×1.8m(寬×高)城門型;壓力管線長239.3m,.
1 土石方開挖
發電引水系統土石方開挖13721m3,其中土石方開挖1154m3,平洞石方開挖12567m3。隧洞分2個工作面進行施工。
渠道土方采用挖掘機開挖,石方開挖采用手風鉆造孔,炸藥爆破,四輪機運碴;土石方回填采用人工方法。
渠道邊墻塊石砌筑、邊墻砼及底板砼采用人工方法,砼由0.4m3拌和機拌制,人工運輸砼及塊石入倉澆筑。
洞身石方開挖采用手風鉆鉆孔、炸藥爆破后,由小挖機裝車、四輪車運輸出碴。隧洞開挖分別從隧洞進出口兩個工作面掘進。隧洞開挖采用普通爆破,全斷面掘進的方法施工。
隧洞開挖采用普通爆破,全斷面掘進的方法施工。洞身石方開挖采用手風鉆鉆孔、炸藥爆破,人工裝車、四輪車運輸出碴。
隧洞砼襯砌由內而外,分段澆筑,砼由0.4m3拌和機拌制,四輪機運輸,人工入倉澆筑。
3 壓力鋼管
明鋼管由金屬加工廠制作后送至現場安裝處安裝。
8.4.3 廠房、升壓站施工
發電廠房總面積為141.7m2,戶外升壓站面積90m2,共有土石方開挖2373m3,砼澆筑310m3。
1 基礎開挖
基礎開挖程序為先岸坡后廠基。土方開挖采用挖機開挖,石方開挖采用手風鉆鉆孔,炸藥爆破,土石方棄碴均采用挖機裝碴,四輪車運輸棄碴場堆放。
2 砼澆筑
采用人工拌制砼,雙膠輪車運輸,下部砼經溜槽直接入倉澆筑,上部砼經人工提運后入倉澆筑。
8.4.4 機電設備及金屬結構安裝
1 機電設備安裝
本工程主要機電設備有:軸流式水輪機zd560a-lh-100機型,配sf400-12和sf500-12型發電機二臺, s9-1250/10型變壓器一臺及其他機電設備。安裝期從第二年度3月初5月初結束。水輪發電機組由手動單梁起重機吊裝就位,其他機電設備安裝按常規方法施工。
2 金屬結構安裝
金屬結構安裝主要有進水口閘門、進口攔污柵及壓力鋼管等,共18t。一期砼的預埋件安裝應與土建密切配合。
金屬結構在工廠制作后,由汽車運輸到各安裝點。壓力鋼管由設在發電引水隧洞出口的卷揚機運至安裝點,再用葫蘆吊裝到位。
8.5 施工交通及施工總布置
8.5.1 施工交通
本工程大壩、廠房均位于公路邊,外購建筑材料、機電設備、施工機械可通過公路運至各施工現場,交通較為方便。
8.5.2 施工總布置
本工程共設2個施工區:壩區及廠區。只需布置簡單的施工設施。施工總布置按以下原則進行:盡量提高機械化程度,減少勞動力使用量,減少生活福利建筑面積,盡量少占農田。
壩址施工區布置在壩址右岸臺地,占地約150m2。
廠址施工區:布置在廠址上游的沖溝處,占地面積約150m2。
8.6 施工總進度
8.6.1 施工分期
本工程分施工準備期和主體工程施工期,準備期主要完成三通一平、生活福利和輔助企業等施工,主體工程施工期主要完成攔河壩、發電引水系統、發電廠房等施工,施工準備期與主體工程施工期穿行。
8.6.2 施工總進度計劃
本工程施工總工期為8個月,工程從第一年度9月份開工,至第二年度5月底完工。
工程進度控制性項目為發電引水隧洞的施工,其次為機電設備的安裝,各項工程的施工進度計劃如下:
1 施工準備期(第一年度9月)
主要完成壩區、廠區施工便道和風、水、電、通訊及其它施工準備。
2 施工期(第一年度9月至第二年度4月)
第一年度9月至第二年度1月主要完成大壩、渠道、隧洞、壓力管線土建、廠房及升壓站土建。第二年度3月至5月主要完成壓力管安裝及廠房機組安裝,并完成升壓站及輸電線路的架設,第二年度5月底下閘蓄水并進行機組調試。
8.6.3 主要建筑材料
主要材料:水泥391t,砂889m3, 礫石735m3, 炸藥17t,鋼材19t,鋼筋7t,木材10m3。木材可從++縣林業站采購,水泥、鋼筋分別從++縣購買。
9 水庫淹沒處理及工程永久占地
9.1 水庫淹沒處理范圍及實物指標
本水電站屬徑流式電站,壩型為水力自動翻板壩,不存在水庫淹沒問題。
9.2 工程永久占地
工程永久占地包括工程占地和工程管理范圍占地。工程管理范圍依照有關規范確定為:大壩兩壩肩外100m及大壩壩基下游100m的范圍;渠道、隧洞進出口和電站廠區等建筑物外50m范圍。共計工程永久占地:林地0.16畝,溪灘地0.6畝詳見表9.1。工程永久占地補償費用估算見表9.2,工程永久占地補償費用為0.94萬元.
表9.1 工程永久占地表
建筑物名稱 單 位 工程管理范圍占地 工 程 占 地 其 中 備 注
溪灘地 山林
大壩及進水口 畝 1 0.1 0.1 0
壓力管線 畝 1 0.16 0.16
廠房及升壓站 畝 1.0 0.3 0.3
房 屋 建 筑 畝 0.8 0.2 0.2
合 計 畝 3.8 0.76 0.16
表 9.2 工程永久占地補償費用估算表
編號 項目名稱 單位 數量 單價(元) 合價(元)
1 土地征用和安置補償費 9416
溪灘地補償費 畝 0.6 10000 6000
溪灘地報批費 畝 0.6 3000 1800
林地補償費 畝 0.16 8900 1424
林地報批費 畝 0.16 1200 192
10 環境影響評價
10.1 環境狀況
調查結果表明:工程所在區自然生態發育較好,森林覆蓋面廣,植被尚完整,多見幼林雜樹,未發現稀有保護植物,天然溪水清澈見底,預計達到地面水質量ⅰ-ⅱ類水質標準;沿溪村民飲用水源,多數為山凹流水,未見集中式生活用水泵站,沿溪無工業和礦山污染源,耕地不多,無縣級以上文物保護遺址。
10.2 環境影響預測評價
根據工程特性分析,該工程建成后具有明顯的經濟效益和社會效益,對改變山區貧窮面貌,促進經濟、社會、環境同步發展起積極作用。工程建成后可使下游多年平均流量轉為調節流量,對改善電站以下用水有利,且保持水質良好;水庫建成后將形成幽雅的環境和秀美的山水風光,為建設自然保護區創造了良好的條件。
工程項目建設在受益的同時不可避免地帶來生態環境負效益,如:生態破壞和環境污染等。工程建設將破壞和占用少量的耕地及山林,且工程棄碴、施工廢水、生活污水、施工噪聲等在近期會對環境有所影響。
該水電站在工程設計時應綜合考慮其負面影響,使電站建成投產運行所產生的負面影響盡可能減少。經評價分析,在全面落實各項環保措施和水土保持措施的基礎上,建設單位切實做到“三同時”,并在運行期間加強管理,興建該工程是可行的。
10.3 綜合評價與結論
10.3.1 綜合評價
一、對環境的有利影響
1、電站水庫建成后有利于農林業生產。
2、本電站無水庫、無移民,沒有因移民產生對生態環境的影響。
二、對環境的不利影響
1、工程施工中由于施工開挖、棄碴堆積等因素破壞一定數量的天然水土保持設施,若不及時采取水土保持措施,會引起面蝕等水土流失,嚴重時造成滑坡、泥石流,導致河道洪不暢。
2、工程施工期間對局部區域的水體、大氣和聲環境造成一定的影響,但這些影響是局部的、暫的,施工結束后,環境質量逐漸恢復到工程建設前水平。
3、工程施工期庫周動物活動將受到一定影響。
4、流域兩岸植被較好,棄碴場若不及時平整、綠化,將給景觀造成負面影響。
三、環境保護措施
1、水環境保護措施
⑴該流域水質現狀良好,達到國家ⅰ類地表水質量標準。今后應嚴格控制在壩址上游及壩址至廠址河段興建有污染的鄉鎮工業,防止水體污染。
⑵應加強對建設區農民的環保宣傳教育,一是提倡科學合理地施肥,多施有機肥,可減少化肥的氮磷流失;二是鼓勵使用無磷洗滌劑,減少磷對水體的排放。
⑶水電站運行期職工5人,日排生活污水0.3m3,擬建標準化糞池及生活污水凈化裝置處理生活污水,達到(gb8978—1996)一級排放標準才能排放。
⑷建立環境監測制度,定期對庫區水質和底質沉積物及發電尾水水質進行監測,發現污染及時采取措施。當底積物淤積嚴重時,進行適當排沙處理。
2、施工期環保措施
⑴施工期間應加強對爆破藥品的管理,防止炸藥、雷管、導火線等散落污染水體。
⑵在施工人員集中工地,應建臨時化糞池廁所、生活垃圾箱、生活污水處理池,防止生活廢棄物直接排入水體。
⑶建立施工機械集中維修點,修建含油污水集水池,配備油水分離處理設備,防止含油廢水排放河道。
⑷對高噪聲施工設施實行科學合理調配,嚴禁夜間施工,影響附近村莊住房睡眠,聲源操作人員應配備耳塞。
⑸各施工生產粉塵點,應對操作人員采取防塵保護措施,配備防塵用具。
⑹加強對棄土棄碴管理,嚴格按該水電站水土保持方案實施和管理,及時清運入棄碴場,不得亂推棄。
⑺做好水庫蓄水前的清庫工作,清除淹沒范圍的糞池及其他附著物,淹沒植物,防止其腐爛分解對蓄水初期水庫水質影響。
⑻積極做好防疫工作,注意森林及周圍村莊滅鼠工作和牲畜管理,做到人人打疫苗,做好工人自我保護工作。
3、生態環境保護措施
⑴要加強對區域自然植被和生態建設,禁止亂砍濫伐。在施工期間若發現珍稀動物植物應采取工程措施,將期妥善保護,嚴禁施工人員獵殺珍稀動物。
⑵工程施工開挖創面、棄碴場以及臨時占地都造成自然植被破壞,施工結束后應及時復植恢復。工程永久建筑周圍、道路兩旁應在工作結束后及時進行綠化、美化。
4、落實環保配套資金,加強環境管理
根據上述為減輕工程建設對環境產生不利影響而采取的環保措施,建設工程概算棄碴場砌石護坡,植被恢復等應追加環保投資12.75萬元,其估算見表10.1。工程建設期間要認真落實環保措施,在建成和運行期間要制定水質保護措施,合理調配枯水期水量,定期監測水庫水質,監測費用列入運行管理費用。
10.3.2 結論
電站建成后,能在一定程度上緩解景寧縣及麗水市的用電緊張狀況,水庫水質可達ⅰ-ⅱ類,無富營養化之慮,本水庫建設不存在移民問題,對環境不會產生大的不利影響,且不利影響可采取一定措施加以改善或減免。
10.4 環境保護投資估算表
表10-1 環境保護及水土保持工程工程投資總概算表
序號 名稱 單位 數量 單價(元) 小計(萬元)
1 防噪聲塞 副 20 2 0.004
2 防塵口罩 只 100 2 0.02
3 機械維修隔油池 個 1 2000 0.2
4 油水分離器 個 1 3000 0.3
5 廁所標準化糞池 個 1 4000 0.4
6 食堂污水沉淀池 個 1 1000 0.1
7 垃圾箱 只 3 300 0.09
8 監測設備儀器 0.5
9 建筑工程 主要為棄碴場的擋墻及排水溝砌筑 4.2
10 植物措施 為壩區、輸水系統、廠區、棄碴場的植被恢復作用 2.1
11 臨時工程 3
12 其他費用 0.5
13 水土保持設施補償費 1.34
14 合 計 12.75
環保措施估算投資為12.75萬元,詳見表10.1。
11 工程投資估算
11.1 編制說明
11.1.1 工程概況
該水電站是一座以發電為單一任務的小(2)型水電站工程,主要建筑物有:攔水壩、引水隧洞、前池、壓力鋼管、發電廠房等。
主要工程量有:土方開挖5732m3,,石方明挖183m3,石方洞挖12567m3,漿砌塊石732m3,砼及鋼筋砼1067m3。
主要材料:水泥391t,砂889m3, 礫石735m3, 炸藥17t,鋼材19t,鋼筋7t,木材10m3。
工程總工期為8個月。總工日為17427日
根據工程規模及《江西省水利水電工程設計概(估)算費用構成及計算標準》[贛水計字(1999)032號]文中的工程類別劃分標準,確定本工程項目估算編制采用的工程類別為ⅲ類。
11.1.2 主要投資指標
工程總投資461.4萬元,單位千瓦投資5127元/kw,單位電能投資1.57元/kw·h。送出工程投資10萬元。
11.1.3 編制依據
一、編制原則和依據
本工程投資估算依據國家和上級主管部門頒發的有關法令、制度、規程等進行編制。主要依據有:
(1)《**省水利水電工程可行性研究投資估算編制辦法》贛水字(1993)031號。
(2)《**省水利水電工程設計概(估)算費用構成及計算標準》贛水計字(1999)032號文,以下簡稱“32號文”。
(3)《水利水電建筑工程概算定額》(1988)。
(4)《**省水利水電工程設計概算定額》(1983)。
(5)《水利水電設備安裝工程概算定額》(1992)。
(6)《水利水電工程施工機械臺班費定額》(1991)。
二、基礎單價的計算依據
(1) 人工預算單價:據“費用構成及計算標準”,ⅲ類工程的人工預算單價為20.83元/工日。
(2) 主要材料價格
水泥、鋼材等主要材料價格采用++縣2005年第一季度市場價,木材、砂、卵石價格采用當地購買價。
(3) 主要設備價格
主要設備價格采用廠家報價及機電設備報價手冊的價格。
(4) 建筑安裝工程定額、指標采用依據
建筑安裝工程定額主要采用水利部、江西省頒布的有關建筑、安裝概(預)算定額。房屋工程、交通工程等單位造價指標按當地價格水平擬定。
(5) 費用計算標準及依據
建筑安裝工程單價中的其他直接費、現場經費、間接費、計劃利潤、稅金等計算標準按“費用構成及計算標準”中的規定計算,費率取下限。
其他費用執行(99)(032)號文規定,并根據實際情況酌情列取。
1) 建設開辦費,按(99)032號文規定。
2) 建設單位經常費,費用指標按16000元/人.年,建設單位定員3人,經常費計算期8個月。
3) 工程監理費,執行“贛水計字(1999)180號”文,按建安工作量的2.0%計算。
4) 項目建設管理費,按建安工作量0.10%計算。
5) 建設及施工場地征用費,根據征地面積,按當地征地標準計算。
6) 聯合試運轉費,按2000元/臺計算,總裝機臺數2臺。
7) 生產及管理單位提前進場費,費用指標16000元/人.年,定員人數2人,提前進場人員比例為10%。
8) 生產職工培訓費,費用指標10000元/人,培訓人數2人。
9) 管理用具購置費,費用指標1000元,定員人數2人。
10) 備品備件購置費,按一套機組設備費0.5%計算。
11) 工器具及生產家具購置費,按總設備費0.15%計算。
12) 科學研究試驗費,按建安工作量0.5%計算。
13) 資源勘察規劃統籌費,按勘測設計費10%計算。
14) 勘測設計費,按《工程勘察設計收費標準[計價格(2002)10號]》規定計算。
15) 定額編制管理費,按建安工作量0.10%計算。
16) 工程質量監督費,按建安工作量0.15%計算。
17) 預備費:基本預備費按一至五部分之和的10%計列,根據目前的價格指數不計價差預備費。
三、工程資金來源
工程建設資金自籌。
11.2 投資估算表
表11.1 工程總估算表
表11.2 建筑工程估算表
表11.1機電設備及安裝工程估算表
表11.3 金屬結構設備及安裝工程估算表
表11.4 臨時工程估算表
表11.5 其他費用估算表
表11.6 分年度投資表
表11.7 資金流量表
表11.8 建筑工程單價匯總表
表11.9 建筑材料價格匯總表
表11.10 機械臺時、組時費匯總表
表11.11 工程量匯總表
表11.12 主要材料量匯總表
表11.13 人工工時匯總表
表11.14 砂石料匯總表
表11.15 混凝土材料配合比計算表
表11.1 工程總估算表
單位:萬元
序號 工程項目及名稱 建安費 設備費 獨立費 合計 百分比(%)
第一部分 建筑工程 248.8 248.8 59.3
一 擋水及泄洪工程 41.8 41.8 10.0
二 發電引水工程 183.4 183.4 43.7
三 發電廠工程 18.8 18.8 4.5
四 升壓變電站工程 0.3 0.3 0.1
五 交通工程 0.1 0.1 0.0
六 房屋建筑工程 4.0 4.0 1.0
七 其他工程(2%) 0.4 0.4 0.1
第二部分 機電安裝工程 0.7 103.8 104.5 24.9
一 發電設備及安裝工程 0.5 94.0 94.5 22.5
二 升壓變電設備及安裝工程 0.1 8.9 9.0 2.1
三 其他設備及安裝工程 0.0 1.0 1.0 0.2
第三部分 金結安裝工程 4.1 18.7 22.7 5.4
一 擋水及泄洪工程 0.0 0.1 0.1 0.0
二 引水工程 3.5 16.0 19.5 4.6
第四部分 臨時工程 5.0 5.0 1.2
一 導流工程 0.9 0.9 0.2
二 施工交通工程 0.1 0.1 0.0
三 施工房屋建筑工程 1.5 1.5 0.4
四 其他臨時工程 2.6 2.6 0.6
第五部分 獨立費用 38.3 38.3 9.1
一 建設管理費 16.6 16.6 4.0
二 生產準備費 1.3 1.3 0.3
三 科研勘測設計費 16.8 16.8 4.0
四 建設及施工場地征用費 1.1 1.1 0.3
五 其他 2.5 2.5 0.6
一至五部分合計 258.6 122.5 38.3 419.4 100.0
基本預備費 41.9 10.0
靜態總投資 461.4 110.0
動態總投資 461.4 110.0
表11.2 建筑工程估算表
序號 工程項目及名稱 單位 數量 單價(元) 合計(萬元)
第一部分 建筑工程 248.8
一 擋水及泄洪工程 41.8
1 攔水壩 41.8
土方開挖 m3 2382.50 9.862 2.3
石方開挖 m3 5.60 27.142 0.0
c15砼墊層 m3 162.90 224.129 3.7
壩體m7.5漿砌塊石 m3 558.60 157.249 8.8
150#砼防滲面板 m3 43.20 227.955 1.0
c20砼溢流面 m3 71.40 223.905 1.6
放水孔c20砼 m3 0.63 223.905 0.0
翻板閘及安裝 m2 180.00 1250.000 22.5
m7.5漿砌塊石護坡 m3 115.40 154.450 1.8
細部結構 m3 115.20 11.900 0.1
二 發電引水工程 183.4
1 進水口 0.2
土方開挖 m3 6.79 13.809 0.0
石方開挖 m3 0.50 11.381 0.0
土方回填 m3 1.70 15.510 0.0
c20砼 m3 0.72 250.000 0.0
m7.5漿砌塊石閘墩 m 7.18 157.249 0.1
鋼筋制安 t 0.10 5540.865 0.1
細部結構 m3 0.72 6.200 0.0
2 引水渠道工程 11.7
土方開挖 m3 915.00 13.809 1.3
石方開挖 m3 78.48 11.381 0.1
土石回填 m3 200.80 15.510 0.3
c15砼邊墻 m3 31.50 355.253 1.1
c15砼底板 m3 20.30 355.253 0.7
m7.5漿砌塊石邊墻 521.90 157.249 8.2
細部結構 m3 51.80 6.200 0.0
3 隧洞工程 167.6
土方開挖 m3 15.00 9.862 0.0
石方開挖 m3 3.50 11.381 0.0
石方洞挖 12567.00 130.108 163.5
c20砼襯砌 m3 45.15 366.909 1.7
m7.5漿砌塊石封堵 m3 74.55 157.249 1.2
c15砼防滲面板 2.66 223.905 0.1
鋼管c20砼 10.99 223.905 0.2
鋼筋制安 t 1.67 5540.865 0.9
細部結構 m3 58.80 6.200 0.0
4 壓力管道工程 3.9
土方開挖 m3 129.60 9.862 0.1
石方開挖 5.80 33.757 0.0
c15砼鎮支墩 m3 158.00 187.016 3.0
鋼筋制安 t 0.50 5540.865 0.3
細部結構 m3 158.00 30.800 0.5
三 發電廠工程 18.8
一般土方開挖 m3 2184.00 18.249 4.0
一般石方開挖 m3 89.60 27.142 0.2
土方開回填 1476.00 15.510 2.3
c20砼墻柱基礎 m3 19.60 236.951 0.5
c20砼廠房下部結構 m3 245.30 229.896 5.6
c20砼廠房上部結構 m3 45.00 236.951 1.1
鋼筋制安 t 4.20 5540.865 2.3
磚墻砌筑 m3 70.00 100.000 0.7
鋁合金窗 m2 38.40 200.000 0.8
鋁合金卷閘門 m2 10.80 55.000 0.1
廠房戶外工程(10%) 萬元 1.00 3685.000 0.4
細部結構 m3 309.90 27.300 0.8
四 升壓變電站工程 0.3
一般土方開挖 m3 89.90 9.862 0.1
石碴回填 m3 2.50 15.510 0.0
m7.5漿砌石邊墻 m3 5.20 157.249 0.1
c20砼地面整平 m3 9.00 10.000 0.0
鋼筋制安 t 0.20 5540.865 0.1
細部結構 m3 5.20 24.500 0.0
五 交通工程 0.1
公路維修及改建 km 0.10 10000.000 0.1
六 房屋建筑工程 4.0
辦公、生活等房屋(框架結構) m2 100.00 400.000 4.0
七 其他工程(2%) 0.4
其他工程 項 1.00 4330.000 0.4
其他工程 元 1.00 0.000 0.0
表11.3 機電設備及安裝工程估算表
序號 設備名稱及規格型號 單位 數量 單價(元) 合價(萬元)
設備單價 安裝單價 設備合價 安裝合價 合計
第二部分 機電安裝工程 0.00 0 0 103.8 0.7 104.5
一 發電設備及安裝工程 0.00 0 0 94.0 0.5 94.5
(一) 水輪機設備及安裝 0.00 0 0 94.0 0.5 94.5
水輪機(zd560a-lh-100) 臺 2.00 135000 1500 27.0 0.3 27.3
調速器 臺 2.00 17000 0 3.4 0.0 3.4
2 發電機設備及安裝 0.00 0 0 44.2 0.2 44.4
發電機(sf400-12) 臺 1.00 170000 1500 17.0 0.2 17.2
發電機(sf500-12) 臺 1.00 241000 0 24.1 0.0 24.1
勵磁裝置(sf400-12) 臺 1.00 15000 250 1.5 0.0 1.5
勵磁裝置(sf500-12) 臺 1.00 16000 0 1.6 0.0 1.6
3 進水閥設備及安裝工程 0.00 0 0 9.0 0.0 9.0
主閥(d1200) 臺 1.00 40000 250 4.0 0.0 4.0
主閥(d1400) 臺 1.00 50000 0 5.0 0.0 5.0
4 起重設備及安裝工程 0.00 0 0 4.5 0.0 4.5
單梁起重機 臺 1.00 45000 0 4.5 0.0 4.5
5 水力機械輔助設備及安裝工程 0.00 0 0 0.2 0.0 0.2
水系統 套 1.00 2000 0 0.2 0.0 0.2
6 電氣設備及安裝工程 0.00 0 0 4.9 0.0 4.9
配電屏(bksf-72) 套 1.00 19000 200 1.9 0.0 1.9
配電屏(bksf-82) 套 1.00 24000 0 2.4 0.0 2.4
自動化控制系統 套 1.00 3000 200 0.3 0.0 0.3
廠用電系統 套 1.00 500 0 0.1 0.0 0.1
母線 m 20.00 50 0 0.1 0.0 0.1
其他 元 1.00 1000 0 0.1 0.0 0.1
7 通信設備及安裝工程 0.00 0 0 0.1 0.0 0.1
電話機 臺 1.00 1000 0 0.1 0.0 0.1
8 通風采暖設備及安裝 0.00 0 0 0.5 0.0 0.5
空調機 臺 1.00 4500 0 0.5 0.0 0.5
9 機修設備及安裝 0.00 0 0 0.3 0.0 0.3
機修專用工具 套 1.00 2500 0 0.3 0.0 0.3
二 升壓變電設備及安裝工程 0.00 0 0 8.9 0.1 9.0
1 變壓器設備及安裝工程 0.00 0 0 8.5 0.1 8.6
變壓器(s9-1250/10) 臺 1.00 85000 1250 8.5 0.1 8.6
2 高壓電氣設備及安裝工程 0.00 0 0 0.4 0.0 0.4
高壓斷路器 組 1.00 600 0 0.1 0.0 0.1
隔離開關 個 1.00 1500 0 0.2 0.0 0.2
避雷器 組 1.00 700 0 0.1 0.0 0.1
其他 元 1.00 1000 0 0.1 0.0 0.1
三 其他設備及安裝工程 0.00 0 0 1.0 0.0 1.0
消防設備 套 1.00 2000 0 0.2 0.0 0.2
交通設備 臺 1.00 4500 0 0.5 0.0 0.5
全廠保護網 套 1.00 1200 0 0.1 0.0 0.1
全廠接地 套 1.00 2000 0 0.2 0.0 0.2
表11.4 金屬結構設備及安裝工程估算表
序號 設備名稱及規格型號 單位 數量 單價(元) 合價(萬元)
設備單價 安裝單價 設備合價 安裝合價 合計
第三部分 金結安裝工程 0.00 0 0 18.7 4.1 22.7
叉管(d1400) t 4.84 5300 1200 2.6 0.6 3.1
一 擋水及泄洪工程 0.00 0 0 0.1 0.0 0.1
放水孔 t 0.18 5300 1200 0.1 0.0 0.1
二 引水工程 0.00 0 0 16.0 3.5 19.5
引水口事故閘門 t 2.00 4500 1200 0.9 0.2 1.1
進水口攔污柵 t 2.50 4500 1200 1.1 0.3 1.4
lq-50kn手電兩用螺桿啟閉機 臺 1.00 4500 200 0.5 0.0 0.5
加勁環、支承環制安 t 0.40 5300 1200 0.2 0.0 0.3
鋼管(d=2000) t 18.70 5300 1200 9.9 2.2 12.2
伸縮節制安(d=2000) 根 1.00 12000 1200 1.2 0.1 1.3
叉管(d1200和d1400) t 4.14 5300 1200 2.2 0.5 2.7
表11.5 臨時工程估算表
序號 工程項目及名稱 單位 數量 單價(元) 合計(萬元)
第四部分 臨時工程 5.0
一 導流工程 0.9
圍堰填筑 m3 260 16 0.4
圍堰拆除 m3 260 19 0.5
二 施工交通工程 0.1
施工交通工程 km 0 3000 0.1
三 施工房屋建筑工程 1.5
施工倉庫 m2 100 150 1.5
四 其他臨時工程 2.6
其他臨時工程 元 2560624 0 2.6
表11.6 獨立費用概算表
序號 工程項目及名稱 單位 計算公式 合計(萬元)
第五部分 獨立費用 38.3
一 建設管理費 16.6
(一) 項目建設管理費 6.7
1 建設單位開辦費 6.7
建設單位開辦費 元 35000 3.5
建設單位人員經常費 元 16000*2 3.2
工程管理經常費 元
(二) 工程建設監理費 9.5
工程建設監理費 元 3810758*0.025 9.5
(三) 聯合試運轉費 0.4
聯合試運轉費 元 2000*2 0.4
二 生產準備費 1.3
生產及管理單位提前進廠費 元
生產職工培訓費 元 2586230*0.003 0.8
管理用具購置費 元 2586230*0.0002 0.1
備品備件購置費 元 1224528*0.004 0.5
三 科研勘測設計費 16.8
工程科學研究試驗費 元 2586230*0.005 1.3
工程勘測設計費 元 2586230*0.06 15.5
四 建設及施工場地征用費 1.1
建設及施工場地征用費 元 11000 1.1
五 其他 2.5
定額編制管理費 元 2586230*0.0015 0.4
工程質量監督費 元 2586230*0.0015 0.4
工程保險費 元 3810758*0.0045 1.7
表11.7 分年度投資表
單位:萬元
工程項目及名稱 第一年 第二年 合計
一 建筑工程 79.2 174.7 253.9
1 建筑工程 74.7 174.2 248.8
2 臨時工程 4.5 0.5 5.0
二 安裝工程 0.1 4.7 4.7
1 機電安裝 0.1 0.6 0.7
2 金屬結構安裝 4.1 4.1
三 設備工程 10.4 112.1 122.5
1 機電設備 10.4 93.4 103.8
2 金屬結構設備 18.7 18.7
四 獨立費用 15.3 23.0 38.3
一至四部分合計 105.0 314.4 419.4
表11.8 資金流量表
單位:萬元
工程項目及名稱 第一年 第二年 合計
一 建筑工程 79.2 174.7 253.9
1.分年度完成工作量 79.2 174.7 253.9
二 安裝工程 0.1 4.7 4.7
1.分年度完成安裝費 0.1 4.7 4.7
三 設備工程 27.2 95.3 122.5
1.主要設備分年度完成設備費 27.2 95.3 122.5
四 獨立費用分年費用 15.3 23.0 38.3
一至四部分分年度完成投資 121.8 297.6 419.4
基本預備費 10.5 31.4 41.9
總投資 132.3 329.1 461.4
價差預備費
建設期融資利息
總投資 132.3 329.1 461.4
表11.9 建筑工程單價匯總表
單位:元
序號 工程單價名稱 單位 單價 其中
人工費 材料費 機械費 其他直接費 現場經費 直接工程費 間接費 計劃利潤 稅金 材差
1 土方開挖(渠道) m3 13.81 10.09 0.20 0.00 0.26 0.93 11.47 1.03 0.88 0.43 0.00
2 土方回填 實方 15.51 7.99 0.46 3.10 0.29 1.04 12.88 1.16 0.98 0.48 0.00
3 c15砼墊層 m3 224.13 34.11 128.35 12.44 4.37 13.99 193.27 9.66 14.21 6.99 0.00
4 150#砼防滲面板 m3 227.96 37.15 133.31 7.44 4.45 14.23 196.57 9.83 14.45 7.11 0.00
5 c15砼溢流面 m3 223.90 33.37 128.19 13.16 4.37 13.98 193.08 9.65 14.19 6.98 0.00
6 壩體m7.5漿砌塊石 砌體方 157.25 44.67 68.25 8.60 3.04 8.51 133.06 9.31 9.97 4.91 0.00
7 c15砼邊墻 m3 355.25 69.58 170.59 37.06 6.93 22.18 306.34 15.32 22.52 11.08 0.00
9 c20砼廠房下部結構 m3 229.90 40.53 125.20 11.98 4.44 14.22 196.37 11.78 14.57 7.17 0.00
10 c20砼廠房上部結構 m3 236.95 48.34 123.86 12.71 4.62 14.79 204.32 10.22 15.02 7.39 0.00
13 鋼筋制安 t 5540.87 567.02 3410.93 345.97 108.10 345.91 4777.94 238.90 351.18 172.85 0.00
15 c20砼溢流堰 m3 187.02 18.29 120.92 6.73 3.65 11.68 161.27 8.06 11.85 5.83 0.00
17 土方開挖(前池) m3 18.25 13.33 0.27 0.00 0.34 1.22 15.16 1.36 1.16 0.57 0.00
18 土方開挖(壓力管) m3 9.86 7.20 0.14 0.00 0.18 0.66 8.19 0.74 0.63 0.31 0.00
19 土方開挖(壩) m3 9.86 7.20 0.14 0.00 0.18 0.66 8.19 0.74 0.63 0.31 0.00
20 石方開挖(坡面) m3 33.76 16.18 6.05 2.91 0.63 2.26 28.04 2.52 2.14 1.05 0.00
21 石方開挖(坑) m3 27.14 13.24 4.30 2.67 0.51 1.82 22.55 2.03 1.72 0.85 0.00
22 一般石方開挖 m3 11.38 2.60 4.07 1.80 0.21 0.76 9.45 0.85 0.72 0.36 0.00
23 石方洞挖 m3 130.11 28.58 21.45 46.90 2.42 8.72 108.08 9.73 8.25 4.06 0.00
24 m7.5漿砌塊石護坡 砌體方 154.45 36.16 80.60 2.59 2.98 8.35 130.69 9.15 9.79 4.82 0.00
25 隧洞砼襯砌 m3 366.91 71.21 166.76 48.36 7.16 22.91 316.39 15.82 23.25 11.45 0.00
表11.10 建筑材料價格匯總表
序號 材料名稱 單位 原價(元) 運雜費(元) 采管費(元) 預算價(元)
1 汽油 kg 3.400 0.000 0.000 3.400
2 柴油 kg 3.200 0.000 0.000 3.200
3 電 kw.h 1.000 0.000 0.000 1.000
4 風 m3 0.190 0.000 0.000 0.190
5 水 m3 0.100 0.000 0.000 0.100
6 煤 kg 0.400 0.000 0.000 0.400
7 木柴 kg 0.500 0.000 0.000 0.500
8 園木 m3 850.000 0.000 0.000 850.000
9 板枋材 m3 1000.000 0.000 0.000 1000.000
10 砂 m3 40.000 0.000 0.000 40.000
11 石子 m3 40.000 0.000 0.000 40.000
12 塊石 m3 40.000 0.000 0.000 40.000
13 粉煤灰 kg 0.120 0.000 0.000 0.120
14 添加劑 kg 2.000 0.000 0.000 2.000
15 碎石 m3 56.000 0.000 0.000 56.000
44 鋼筋 t 3100.000 0.000 0.000 3100.000
76 水泥425# t 210.000 5.000 2.150 217.150
81 炸藥 kg 8.000 0.000 0.000 8.000
89 導電線 m 2.000 0.000 0.000 2.000
90 導火線 m 1.350 0.000 0.000 1.350
94 雷管 個 1.350 0.000 0.000 1.350
118 鐵絲 kg 4.000 0.000 0.000 4.000
132 合金鉆頭 個 18.000 0.000 0.000 18.000
164 電焊條 kg 6.000 0.000 0.000 6.000
表11.11 機械臺時、組時費匯總表
單位:元
編號 機械名稱 臺時費 其 中
折舊費 修理 安拆費 人工費 燃料費 其他費
替換費
1043 推土機 74kw 90.50 19.19 23.04 0.87 13.49 33.92 0.00
1062 拖拉機 履帶式 74kw 66.95 9.75 11.49 0.55 13.49 31.68 0.00
1094 刨毛機 56.98 8.44 10.98 0.39 13.49 23.68 0.00
1095 蛙式夯實機 2.8kw 14.93 0.17 1.02 0.00 11.24 2.50 0.00
1096 風鉆 手持式 36.70 0.55 1.91 0.00 0.00 34.25 0.00
1097 風鉆 氣腿式 50.55 0.83 2.48 0.00 0.00 47.24 0.00
1121 裝巖機 風動 0.26m3 158.58 3.65 5.47 0.27 13.49 135.70 0.00
2002 混凝土攪拌機 0.4m3 25.70 3.32 5.39 1.08 7.31 8.60 0.00
2032 混凝土輸送泵 30m3/h 93.93 30.78 20.84 2.12 13.49 26.70 0.00
2047 振搗器 插入式 1.1kw 2.36 0.32 1.23 0.00 0.00 0.80 0.00
2080 風(砂)水槍 6m3/min 39.55 0.24 0.42 0.00 0.00 38.89 0.00
3004 載重汽車 5t 50.60 7.85 10.97 0.00 7.31 24.48 0.00
3074 膠輪車 0.91 0.26 0.65 0.00 0.00 0.00 0.00
3103 電瓶機車 5t 22.05 5.19 4.15 0.00 7.31 5.40 0.00
3124 v型斗車 窄軌 1m3 0.87 0.69 0.18 0.00 0.00 0.00 0.00
4030 塔式起重機 10t 113.85 41.78 17.06 3.13 15.17 36.70 0.00
6021 灰漿攪拌機 16.95 0.84 2.30 0.20 7.31 6.30 0.00
9063 軸流通風機 14kw 21.40 2.47 3.81 0.59 3.93 10.60 0.00
9126 電焊機 交流 25kva 15.23 0.33 0.30 0.09 0.00 14.50 0.00
9136 對焊機 電弧型150 94.33 1.71 2.59 0.77 7.31 81.96 0.00
9143 鋼筋彎曲機 φ6-40 15.55 0.54 1.46 0.24 7.31 6.00 0.00
9146 鋼筋切斷機 20kw 27.71 1.19 1.73 0.28 7.31 17.20 0.00
9147 鋼筋調直機 4-14kw 19.28 1.62 2.72 0.44 7.31 7.20 0.00
9170 電床φ400-φ600 26.15 5.88 4.91 0.05 7.31 8.00 0.00
9711 混凝土拌制 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
9715 混凝土運輸 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
9717 石渣運輸 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
9718 土料運輸 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
表11.12 工程量匯總表
序號 工程項目及名稱 土方開挖m3 石方開挖m3 土石回填m3 混凝土澆筑m3 漿砌塊石m3 鋼筋制安t 石方洞挖m3 鋼材制安t
合計 5732 183 1681 1067 732 7 12567 32
第一部分 建筑工程 5732 183 1681 1067 732 7 12567 0
一 擋水及泄洪工程 2383 6 0 458 674 0 0 0
二 發電引水工程 1066 88 203 299 52 2 12567 0
三 發電廠工程 2184 90 1476 310 0 4 0 0
四 升壓變電站工程 99 0 3 0 5 0 0 0
表11.13 主要材料量匯總表
序號 工程項目及名稱 電(kwh) 水泥(t) 木材(m3) 鋼筋(t) 炸藥(t)
合計 3809 391 0 7 17
第一部分 建筑工程 3809 391 0 7 17
一 擋水及泄洪工程 1183 147 0 0 0
二 發電引水工程 1699 146 0 2 17
三 發電廠工程 875 97 0 4 0
四 升壓變電站工程 52 0 0 0 0
表11.14 人工工時匯總表
單位:工時
序號 工程項目及名稱 總工時 工長 高級工 中級工 初級工
合計 139421 2340 1913 47081 88088
第一部分 建筑工程 139421 2340 1913 47081 88088
一 擋水及泄洪工程 15137 244 54 3960 10879
二 發電引水工程 106881 1739 1613 41306 62224
三 發電廠工程 17108 350 240 1783 14735
四 升壓變電站工程 295 7 6 32 250
表11.15 砂石料匯總表
單位:m3
序號 工程項目及名稱 砂子 石子 塊石
合計 889 735 1196
第一部分 建筑工程 889 735 1196
一 擋水及泄洪工程 386 235 637
二 發電引水工程 346 242 554
三 發電廠工程 156 258 0
表11.16 混凝土材料配合比計算表
編號 混凝土材料名稱 水泥號 單價 預算量 材料價格
水泥 砂子 石子 水 水泥 砂子 石子 水
(元/m3) (t) (m3) (m3) (t) (元/t) (元/m3) (元/m3) (元/t)
704 純砼 150# 一級配 76 122.58 0.32 0.63 0.73 0.20 217.15 40.00 40.00 0.10
705 純混凝土c15 2級配 76 117.63 0.28 0.56 0.84 0.18 217.15 40.00 40.00 0.10
708 純砼 200# 二級配 76 116.12 0.30 0.48 0.79 0.16 217.15 40.00 40.00 0.10
777 砌筑砂漿 75# 76 104.81 0.29 1.04 0.00 0.19 217.15 40.00 40.00 0.10
12 經濟評價
12.1 概述
12.1.1 工程規模、效益和建設計劃
本水電站總裝機容量900kw,多年平均發電量293.3×104kw·h,保證出力(p=90%)355.2kw。工程估算總投資461.4萬元。送出工程投資10萬元。總工期8個月。
12.1.2 經濟評價的基本依據、方法和結論
本項目經濟評價以水利部的《水利建設項目經濟評價規范》、《小水電建設項目經濟評價規程》(sl16-95)及有關規定為依據,社會折現率為is=10%,財務基準收益率為ic=8%,建設期1.0年,生產期20年,則經濟評價計算期為21.0年。
根據《小水電建設項目經濟評價規程》(sl16-95),本電站裝機在6000kw以下、施工期不長于三年且全部機組投產期在一年以內,經濟評價按附錄a的簡化方法進行。計算成果為:財務內部收益率firr=8.59%,大于財務基準收益率8%;經濟內部收益率eirr=11.1%,大于社會折現率10%。
12.2 國民經濟評價
國民經濟評價的主要指標是經濟內部收益率,輔助指標是經濟凈現值和經濟凈現值率。
12.2.1 經濟內部收益率(eirr)
按以下簡化公式計算
[(1+eirr)m-1] (1+eirr)n-m-[msv(eirr)]/i
-------------------------------------- =[m(b-c)]/i
(1+eirr)n-m-1
式中:
m——施工期, m=1.0年;
n——計算期, n=21.0年;
i——投資, i=516.77萬元
b——年收益, b=70.94萬元(影子電價計算以國家頒布的華東電網影子電價為基礎,采用相應的調整系數計算得影子電價為0.32元/kw·h)
c——年運行費,c=8.99萬元
sv——計算期末回收固定資產余值,sv=191萬元
計算得:
國民經濟評價主要指標:
經濟內部收益率: 11.1%
經濟效益費用比(is=0.10):1.07
eirr=11.1%>is=10%,經濟評價可行。
12.2.2 經濟凈現值(enpv)及經濟凈現值率(enpvr)
按以下簡化公式計算
(1+is)n-m-1 i[(1+is)m-1] sv
enpv = {(b-c)------------ - ------------------} + -----------
is(1+is)n m [is(1+is)m] (1+is)n
enpvr = enpv/{i[(1+is)m-1]/m is(1+is)m}
經計算得,經濟凈現值(is=0.10):40萬元大于零。
由以上計算可知,經濟內部收益率eirr=11.1%>is=10%,且經濟凈現值大于零,故認為經濟評價可行。
國民經濟效益費用流量表見表12.1
12.2.3 敏感性分析
本次經濟評價就水電投資、火電投資等不確定因素的變化對工程經濟指標的影響作了敏感性分析,見表12.2。
表12.2 國民經濟評價敏感性分析成果表
項目 投 資 變 化 效 益 變 化
指標 -20% -10% 10% 20% -20% -10% 10% 20%
財務內部收益率firr(%) 13.9 12.8 9.6 7.9 7.8 9.5 12.7 13.7
由表12.2可以看出,當投資增加10%時,經濟內部收益率接近10%,而收益減少10%時,經濟內部收益率接近10%,可分析出項目在國民經濟方面的有一定的抗風險能力
12.3 財務評價
簡化評價方法中財務評價主要指標是財務內部收益率、固定資產投資貸款償還期,輔助指標是財務凈現值和財務凈現值率,當計算的財務內部收益率與貸款償還期同時滿足要求時,財務評價才認為可行。
12.3.1 基礎數據
(1)上網電量:本電站由10kv線路送電至----變電站,距離3km,上網電量為廠供電量扣除專用配套變電損失電量;廠供電量為有效電量扣除廠用電量。本工程為徑流式電站,電量有效系數為0.96,廠用電率取1.0%,專用配套輸變電損失率取0.2%。由此計算得本電站上網電量為69.7×104kw·h。
(2)固定資產:按《規程》規定,固定資產形成率為1.0,即電站固定資產投資為461.4萬元。
12.3.2 總成本費用計算
電站財務實行獨立核算。發電成本主要包括折舊費、年運行費、利息支出等。
(1)折舊費=電站固定資產價值×綜合折舊率(取3%)=13.84萬元
(2)年運行費:包括職工工資及福利費、材料費、水資源費、修理費及其他費用等。
機構定員及工資:機構定員為5人,年工資按0.6萬元/人計,年工資總額為3.0萬元;
職工福利費:按工資總額的12%計為0.36萬元;
材料費:材料費用定額按5元/kw計為0.5萬元;
水資源費:按上網電量的0.0015元/kw·h計為0.44萬元;
修理費:按電站固定資產價值的0.8%計為3.69萬元;
其他費用:其他費用定額按10元/kw計為1.0萬元;
12.3.3 發電效益計算
(1)發電收入=上網有效電量×上網電價(上網電價為0.25元/kw·h)=69.55萬元
(2)稅金
電力產品銷售稅金包括增值稅和銷售稅金附加。
增值稅為價外稅,此處僅作計算銷售稅金附加的基礎,按照有關規定,增值稅在縣以下地方水電按銷售收入的6%計算。
銷售稅金附加包括城市維護建設稅和教育費附加,以增值稅額為基礎征收,按規定稅率分別取用1%和3%。
(3)利潤
發電利潤=發電收入-總成本費用-銷售稅金附加
12.3.4 財務內部收益率(firr)
按以下簡化公式計算
[(1+firr)m-1] (1+firr)n-m-[msv(firr)]/i
-------------------------------------- =[m(b-c-t)]/i
(1+firr)n-m-1
式中:
m——施工期, m=1.0年;
n——計算期, n=21.0年;
i——投資, i=461.4萬元
b——年收益, b=69.55萬元
c——年運行費,c=8.99萬元
t——稅金及附加,t=4.51萬元
sv——計算期末回收固定資產余值,sv=170.76萬元
計算得:
稅后財務內部收益率:8.59%
firr=8.59%>ic=8%,財務評價可行。
12.3.5 財務凈現值(fnpv)及財務凈現值率(fnpvr)
按以下簡化公式計算
(1+ic)n-m-1 i[(1+ic)m-1] sv
fnpv = (b-c-t)-------------- - ----------------- + ----------
ic(1+ic)n m [ic(1+ic)m] (1+ic)n
fnpvr = fnpv/{i[(1+ic)m-1]/m ic(1+ic)m}
經計算得,稅后財務凈現值:22.3萬元,大于零。
財務凈現值率(fnpvr):0.05%
由以上計算可知,財務內部收益率滿足要求,且財務凈現值大于零,故認為財務評價可行.
全部投資現金流量見附表12.3
資本金現金流量見附表12.4
損益表見附表13.5
總成本費用估算見附表12.6。
12.3.6 財務敏感性分析
財務敏感性分析是以財務現金流量為基礎,分別計算固定資產投資變化和收益單項因素變化時,其財務內部收益率firr變化。財務敏感性分析結果見表12.7。
表12.7 財務敏感性分析
項目 投 資 變 化 效 益 變 化
指標 -20% -10% 10% 20% -20% -10% 10% 20%
財務內部收益率firr(%) 12.8 10.13 7.28 4.2 4.4 6.57 10.5 12.9
由表12.7可以看出,當投資增加10%時,財務內部收益率才接近財務基準收益率8%,而收益減少10%時,財務內部收益率才小于財務基準收益率8%,可分析出項目在財務方面的有一定的抗風險能力。
電站財務評價指標匯總見表12.8
表12.8 電站財務評價指標匯總表
項目 單位 指標 備注
裝機容量 kw 900 400+500
保證出力 kw 355.2
年發電量 萬kw·h 293.3
有效電量 萬kw·h 278.22
借款償還期 年 8.9
財務內部收益率 % 8.59
財務凈現值 萬元 22.31
經濟內部收益率 % 11.1
經濟凈現值(is=10%) 萬元 40
單位千瓦投資 元/kw 5127
單位電能投資 元/(kw·h) 1.57
12.4 綜合評價
該水電站工程財務效益及國民經濟效益均可行,各項評價指標值滿足規范要求,該工程的建設將有較好的效益.該工程建成后,可為**縣提供穩定的財政稅收,對**縣的經濟發展和人民生活水平提高起到積極的促進作用。因此,本項目綜合評價結論可行,建議項目早開工建設,早發揮效益。
表12.3 財務評價全部投資現金流量表 萬元
序號 項目 年份 合計
建設期 運行初期 運行期
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
1 現金流入量ci 0 69.6 69.6 69.55 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 241 1632
1.1 銷售收入 69.6 69.6 69.55 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 1461
1.2 回收固定資產余值 171 171
1.3 回收流動資金 1 1
2 現金流出量co 461.4 12.2 11.2 11.24 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 699
2.1 固定資產投資(含更新改造投資) 461.4 461
2.2 流動資金 1 1
2.3 年運行費 0 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 189
2.4 銷售稅金及附加 0 2.25 2.25 2.253 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 47.3
3 凈現金流量(ci-co) -461.4 57.3 58.3 58.31 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 230 934
4 累計凈現金流量 -461.4 -404 -346 -287 -229 -171 -113 -54 4.05 62.4 121 179 237 296 354 412 471 529 587 645 704 934
5 所得稅前凈現金流量 -461.4 57.3 58.3 58.31 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 230 934
6 所得稅前累計凈現金流量 -461.4 -404 -346 -287 -229 -171 -113 -54 4.05 62.4 121 179 237 296 354 412 471 529 587 645 704 934
評價指標 財務內部收益率: 8.59%
財務凈現值(is= %) 22.3 萬元
投資回收期
表12.4 財務評價自有資金現金流量表 萬元
序號 項目 年份 合計
建設期 運行初期 運行期
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
1 現金流入量ci 0 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 241 1632
1.1 銷售收入 0 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 1461
1.2 回收流動資金 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1
2 現金流出量co 461.4 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 698
2.1 固定資產投資中自有資金 461.4 461
2.2 年運行費 0 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 189
2.3 銷售稅金及附加 0 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 47.3
3 凈現金流量(ci-co) -461.4 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 763
4 累計凈現金流量 -461.4 -403 -345 -286 -228 -170 -112 -53 5.05 63.4 122 180 238 297 355 413 472 530 588 646 705 763
評價指標 財務內部收益率: 8.59%
財務凈現值(is= %) ¥22.3 萬元
表12.5 損益表 萬元
序號 項目 年份 合計
建設期 運行初期 運行期
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
1 財務收入 0 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 69.6 1460.6
2 銷售稅金及附加 0 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 47.3
3 總成本費用 0 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 479.4
4 利潤總額 0 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 933.8
5 應納稅所得額 0 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 933.8
6 所得稅 0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
7 稅后利潤 0 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 933.8
9 可供分配利潤 0 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 44.5 933.8
9.1 盈余公積金 0 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 28.0
9.3 未分配利潤 0 43.1 43.1 43.1 43.1 43.1 43.1 43.1 43.1 43.1 43.1 43.1 43.1 43.1 43.1 43.1 43.1 43.1 43.1 43.1 43.1 43.1 905.8
10 累計未分配利潤 0 43.1 86.3 129.4 172.5 215.7 258.8 301.9 345.1 388.2 431.3 474.5 517.6 560.7 603.9 647.0 690.1 733.3 776.4 819.5 862.7 905.8
表12.6 總成本費用估算表 萬元
序號 項目 年份 合計
建設期 運行初期 運行期
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
1 材料、燃料及動力費 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 1.94 40.7
2 工資及福利費 3.36 3.36 3.36 3.36 3.36 3.36 3.36 3.36 3.36 3.36 3.36 3.36 3.36 3.36 3.36 3.36 3.36 3.36 3.36 3.36 3.36 70.6
3 維護費 3.69 3.69 3.69 3.69 3.69 3.69 3.69 3.69 3.69 3.69 3.69 3.69 3.69 3.69 3.69 3.69 3.69 3.69 3.69 3.69 3.69 77.5
4 折舊費 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 291
8 總成本費用 0 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 479
9 年運行費 0 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 189
表12.1 國民經濟效益費用流量表 萬元
序號 項目 年份 合計
建設期 運行初期 運行期
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
1 效益流量b 0 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 263 1682
1.1 項目各項功能的效益 0 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 1490
1.1.1 發電效益 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 70.9 1490
1.2 回收固定資產余值 191 191
1.3 回收流動資金 1 1
2 費用流量c 516.77 9.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 707
2.1 固定資產投資(含更新改造投資) 516.77 517
2.2 流動資金 1 1
2.3 年運行費 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 189
2.4 項目間接費用 0
3 凈效益流量 -516.77 61 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 254 975
4 累計凈效益流量 -516.77 -456 -394 -332 -270 -208 -146 -84 -22 39.8 102 164 226 288 350 411 473 535 597 659 721 975
評價指標 經濟內部收益率: 11%
經濟凈現值(is=12%) ¥22.3.00 萬元 經濟效益費用比(is=12%): 1.1
經濟凈現值(is=7%) ¥186.86 萬元 經濟效益費用比(is=7%): 1.33
目 錄
1 綜 合 說 明 1
1.1 緒言 1
1.2 水文 1
1.3 工程地質 1
1.4 工程任務和規模 2
1.5 工程總體布置及主要建筑物 2
1.6 水力機械、電工及金屬結構 3
1.7 工程管理 3
1.8 施工組織設計 3
1.9 水庫淹沒處理和工程永久占地 4
1.10 環境影響評價及水土保持 4
1.11 工程投資估算 4
1.12 經濟評價 4
附:工程特性表 5
2 水 文 10
2.1 流域概況 10
2.2 氣象 10
2.3 水文基本資料 12
2.4 徑流 13
2.4.1 參證站的選擇 13
2.4.2 代表年的選擇 15
2.4.3 徑流系列特性 19
2.4.4 徑流系列合理性和代表性 19
2.5 洪水 19
2.5.1 暴雨洪水特性 19
2.5.2 設計洪水 20
2.6 泥砂及水位流量關系 20
2.6.1 泥沙 20
2.6.2 水位流量關系 21
3 工程地質 29
3.1 區域地質概況 29
3.2 壩址的工程地質條件 29
3.3 引水工程地質條件 29
3.4 廠址工程地質條件 29
3.5 天然建筑材料 29
3.6 有關地質參數建議值 29
4 工程任務和規模 30
4.1 地區社會經濟發展狀況及工程建設的必要性 30
4.1.1 地區社會經濟發展狀況 30
4.1.2 電站建設的必要性和可行性 31
4.2 綜合利用 31
4.2.1 正常蓄水位選擇 31
4.2.2 發電尾水位選擇 31
4.2.3 洪水調節計算 31
4.3 水力發電 31
4.3.1 裝機容量選擇 31
4.3.2 徑流調節及能量指標 32
4.4 防洪 34
4.5 灌溉 34
4.6 治澇 34
4.7 城鎮和工業供水 34
4.8 通航過木 34
4.9 墾殖 34
4.10 附 圖 34
5 工程選址、工程總布置及主要建筑物 37
5.1 設計依據 37
5.1.1 工程等別和標準 37
5.1.2 設計基本資料 37
5.2 工程選址 38
5.2 1 壩址選擇 38
5.2 2 廠址選擇 39
5.3 工程總布置及主要建筑物型式 39
5.4 主要建筑物 40
5.4.1 擋水建筑物 40
5.4.2 發電引水系統 41
5.4.3 廠房及升壓站 47
6 機電及金屬結構 47
6.1 機組 47
6.1.1 電站基本參數 47
6.1.2 機組臺數及機型選擇 47
6.1.3 調保計算 48
6.2 接入電力系統方式 49
6.3 電氣主接線 49
6.3.1 水電電氣主接線方案 49
6.3.2 廠用電 49
6.4 主要機電設備選擇 49
6.4.1 機械設備選擇 49
6.4.2 電力設備選擇 50
6.4.3 控制保護及通信設備 51
6.5 機電設備布置 52
6.6 金屬結構 52
6.3.1 發電引水系統金屬結構 52
6.3.2 壓力鋼管 52
6.7 采暖通風 53
6.8 消防 53
7 工 程 管 理 53
7.1 管理機構 53
7.2 管理方法 53
7.2.1 工程管理范圍和保護范圍 53
7.2.2 主要管理設施 54
7.2.3 工程調度運用 54
7.2.4 建筑物管理 54
8 施工組織設計 54
8.1 施工條件 54
8.2 天然建筑材料 55
8.3 施工導流、截流 55
8.4 主體工程施工 55
8.4.1 大壩及導流工程施工 55
8.4.2 引水系統施工 55
8.4.3 廠房、升壓站施工 56
8.4.4 機電設備及金屬結構安裝 56
8.5 施工交通及施工總布置 56
8.5.1 施工交通 56
8.5.2 施工總布置 56
8.6 施工總進度 57
8.6.1 施工分期 57
8.6.2 施工總進度計劃 57
8.6.3 主要建筑材料 57
9 水庫淹沒處理及工程永久占地 57
9.1 水庫淹沒處理范圍及實物指標 57
9.2 工程永久占地 57
10 環境影響評價 58
10.1 環境狀況 58
10.2 環境影響預測評價 58
10.3 綜合評價與結論 58
10.3.1 綜合評價 58
10.3.2 結論 60
10.4 環境保護投資估算表 60
11 工程投資估算 60
11.1 編制說明 60
11.1.1 工程概況 60
11.1.2 主要投資指標 61
11.1.3 編制依據 61
11.2 投資估算表 62
12 經濟評價 76
12.1 概述 76
12.1.1 工程規模、效益和建設計劃 76
12.1.2 經濟評價的基本依據、方法和結論 76
12.2 國民經濟評價 76
12.2.1 經濟內部收益率(eirr) 76
12.2.2 經濟凈現值(enpv)及經濟凈現值率(enpvr) 76
12.2.3 敏感性分析 77
12.3 財務評價 77
12.3.1 基礎數據 77
12.3.2 總成本費用計算 77
12.3.3 發電效益計算 78
12.3.4 財務內部收益率(firr) 78
12.3.5 財務凈現值(fnpv)及財務凈現值率(fnpvr) 78
12.3.6 財務敏感性分析 79
12.4 綜合評價 79
關鍵詞:中小河流;河流治理;水土保持方案;防治措施;防洪工程 文獻標識碼:A
中圖分類號:TV87 文章編號:1009-2374(2017)06-0103-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.052
1 中小河流治理戶縣澇河流域防洪工程建設概況
澇河,古長安八水之一,發源于秦嶺,是戶縣境內最長的河流,也是戶縣人民的“母親”河,該河屬渭河右岸一級支流,河長82公里,其中山區段43.8公里,平原段38.2公里;流域面積663平方公里。其中山區流域面積416平方公里,平原流域面積247平方公里。
20世紀80年代,戶縣對澇河流域進行了治理,但由于投入少、標準低,部分河段甚至沒有堤防,加之河道挖砂取土和工程水毀失修,致使澇河流域水土流失現象極為嚴重,流域防洪基礎設施十分薄弱,大雨大災,小雨小災,流域洪澇災害頻繁發生。為此,我們爭取國家支持,從2011~2016年,先后實施了四期中小河流治理工程項目,共治理河道長度19.6公里,新修加固河道堤防工程40.9公里,新建護坡工程36.4公里,堤防臨水側和背水側植草護坡40.9公里,硬化了堤頂道路及其他附屬設施,工程總投資1.2億元。
2 中小河流治理戶縣澇河流域防洪工程水土保持方案與防治措施
中小河流治理戶縣澇河流域防洪工程的實施,提高了澇河的防洪能力,有效改善了流域水土流失惡化的現狀,減少了洪澇災害,同時優化、美化項目區的生態環境,提升我縣城市品味,可凸顯經濟及社會效益,并實現良好的生態效益。但是,很多工程在開展施工時,由于未采取必要保護措施,導致很多新增水土流失現象,引起大面積水土流失,嚴重影響到工程的對生態效益。為此,在開展工程建設過程中,需對環境保護問題加以關注,并對工程區水土流失采取必要的預防和治理措施。
2.1 水土流失預測
水土流失主要是由水土資源不合理開采造成的,使得土壤覆蓋物遭到嚴重性破壞,受到多種因素的影響,水土流失逐漸加重。水土流失可分為水力侵蝕、重力侵蝕和風力侵蝕三種類型。水土流失出現后,不僅對人類生產活動造成明顯影響,同時也會對人們生活帶來一定制約,其危害主要包括:其一,土壤肥力喪失。土壤是綠色植物生長的必要條件,土壤肥力能夠為農作物提供良好的生長環境,是供應植物正常生長的主要來源。若肥料逐漸喪失,則會加重沙漠化進程;其二,加劇溝壑發展。隨著水土流失程度的加深,溝壑發展也日益加劇;其三,阻塞河道。水土流失必然會導致水庫淤積,不僅抬高河床高度,同時也會阻塞河道,導致河道泥沙量明顯增加。這種情況下,大量泥沙會對河道流失造成嚴重影響,同時也會導致河道通航里程被縮短,對河道航運事業產生制約,并導致我國水利工程建設落后。在此基礎上,河床不斷抬高后,很多河流可形成“地上河”。若遇洪澇災害,則易導致“地上河”出現潰堤,嚴重威脅人民財產生命安全。
2.1.1 水土流失預測時段。結合工程的特點,根據運行狀況,通常工程施工所帶來的地面擾動主要集中在正式施工期間,這個期間取土、棄土等施工環節,也會對植被造成明顯破壞,從而導致水土流失,因此水土流失預測時段選擇為施工建設期。
2.1.2 水土流失預測內容及范圍。針對新增水土流失區域,要對相關防治范圍、防治責任等進行明確,并采取必要、有效的管理措施進行相應治療。水土保護責任范圍一般分為兩個區域:一是項目建設區;二是直接能夠影響到的區域。其中,對于項目建設區來說,其主要保留取料場、施工臨時道路、主體工程區域等位置。而直接影響區主要是項目建設區周圍5~10米范圍。
2.2 水土流失防治措施
根據相關法律、法規,結合預防要求和技術規范,對項目水土保持方案編制的總體目標進行明確,根據項目建設特點,積極合理地配置各種水土保持防護措施將因工程建設帶來的人為水土流失減少到最小程度。
2.2.1 防治原則分析。在開展水土流失預防和治理工作時,要以“預防為主”,做到全面立體規劃,采取綜合防治措施,因地制宜實施相關防治工作,并在此過程中強化管理實效。將上述作為水土保持防治原則及主要方針,對工程施工管理進行合理配置工程,兼顧到生物預防措施,使兩者達到統一協調。與此同時,在主體工程設計時就要關注環保問題,將水土保持上升到工程建設未來發展高度上,保證施工同時投產使用;根據主體工程施工和產生水土流失的特點,實行分區治理;盡量減少對原地貌和植被的破壞。
2.2.2 水土保持方案與防治措施。工程施工過程中的水土流失防治措施按照分區防治的碑帖,采取工程措施和生物措施相結合的方式。
在施工設計環節,本工程不僅僅作為一個單獨個體,而是充分兼顧建筑項目所在地區社會、經濟發展程度,并對生態條件、環境質量進行分析,使建筑項目能夠與上述因素聯系起來,突出城市文化底蘊。為此,應對資源進行優化和正確配置,從而使施工設計更為合理。減少環境負荷原則:建筑工程施工過程中,要消耗大量各類能源,同時也需要占用大量自然生態能源與資源。在綠色管理理念的指導下,盡量降低建筑項目對環境帶來的破壞,并減少環境負荷。
第一,主體工程防洪區。根據堤防開挖余土填筑調配情況,施工期間沒有挖余土方堆放。堤防主體工程在背水側布置草皮護坡,水土保持增設防護林措施設計。堤防土方工程竣工后,根據用地寬度營造o堤林帶,并配置種草,發揮速生草的防風固土的作用;考慮到堤防兩岸房屋、道路等建筑分布情況,堤防背水側耕地分布情況,因地制宜布設防護林帶。堤防工程采取了格賓石籠護坡和草皮護坡等措施,同時在堤頂及堤坡建設縱向和橫向永久排水溝,不再產生因水流沖刷造成新的水土流失。對堤頂及護堤地采取種植灌木及散播草種等植皮措施進行生態綠化,以達到綠化美化的作用。堤防防治區堤防經過的草地段,在距堤防2.0m外布設護堤林,株行距為1.5m×1.5m,三角配置,裸地全面種草;城鎮居民密集段,根據房屋道路布設情況,建造綠地花園,綠地點綴觀賞性強的綠化灌木;途經耕地段考慮農業生產環境的要求布設護堤林,距堤防2.0m栽植雙行喬木,行距為1.5m,三角配置,裸地全面種草;根據當地的土壤及氣候條件,選擇適生草種和樹種。另外,為了減少項目施工中發生新的水土流失,可沿施工場地周邊布設修建臨時排水溝,接入自然排水系統。
第二,取料防治區。取土場防治區取土場開采前,先剝離腐殖土,在取土場一側堆放保存;要求采挖時按設計挖深取料,避免超深度取料給土地功能恢復帶來困難;施工期間水土保持重點布置好地面徑流疏導措施;采料結束,利用工程挖余棄土填筑取土場,進行土地整治,回填腐殖土,恢復土地功能。(1)臨時排水措施取土場利用編織袋填土設置擋水埂,控制外水匯入采區,造成土料含水量增加,避免因增加土料晾曬程序而帶來的一系列水土流失問題;(2)取土坑治理措施取料結束后,根據棄土筑情況進行土地整治,整理邊界,分層壓實。經取土、棄土平衡分析,棄土足夠填筑取土坑到原來的地面高程,整地覆回腐殖土,恢復土地功能;(3)土地功能恢復措施取土場全面整地,撒播草籽恢復草地,草籽選用當地適生的草種。
第三,棄渣場防治區。棄渣場工程施工時,應先對表土進行剝離,將其堆置一側,然后進行取土。施工結束后,進行場地清理、棄土場表面應平整,表面及邊坡水土流失防護采用綠化措施。
第四,臨時道路防治區。在施工結束后,對臨時道路進行清理、表面整平,然后復耕綠化;對工程區臨時排水溝,及時回填,然后植被綠化恢復。
2.3 水土流失監測
實現綠色施工,要對項目管理模式進行徹底轉變,并對管理理念進行不斷更新,打破傳統管理模式的桎梏。為此,要不斷對綠色施工管理范圍進行有效拓展,從而使施工環節得到優化和整合。水土流失監測就是從保護水土資源和維護良好的生態環境出發,運用多種手段和方法,對水土流失的成因、數量、強度、影響范圍及后果等進行動態的監視和測定活動。根據工程實際總體布局情況,確定工程水土流失重點區域為主體工程施工區、取料場、棄渣場、場內臨時施工道路等部位,并在各個監測區布設監測控制點。對水土流失危害(包括泥沙淤積、植被破壞、生態環境破壞)及水土保持工程的效果進行評價。水土流失監測對堤防建設有著重大的意義:(1)通過長期監測,為深入認識水土流失規律奠定基礎;(2)水土流失監測為土壤侵蝕預報模型提供數據支撐;(3)水土流失監測是坡面和流域水土保持效益分析的有效手段;(4)水土流失監測可為區域水土保持的決策提供技術服務;(5)對水土流失情況開展動態化監測,可對項目水土保持方案錯做出定量評價。
3 結語
現階段,國家對環保重視程度逐漸加深,人們的環保意識也不斷加強。重視生態環境質量,倡導“綠色革命”,推廣綠色管理理論,能夠為相關管理學科變革產生一定促進作用。在工程建筑項目中不斷滲透綠色管理理論,能夠推進生態環境治理,并節約更多建筑材料,避免浪費。水土保持方案與防治措施在中小河流治理戶縣澇河流域防洪工程施工建設中具有重要的作用,構建科學、完善的水土流失防治體系,減少水土流失,確保工程建設的順利實施和工程效益的及時發揮。戶縣澇河流域防洪工程水土保持方案與防治措施,對促進地區經濟發展意義重大。
參考文獻
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【關鍵詞】土石壩 溢洪道 安全隱患 加固處理
1廣泛采用土石壩的原因
土石壩是一種充分利用當地材料,石料、土料或混合料,經過拋填、碾壓方法堆筑而成的擋水建筑物。土石壩是世界水利工程建設中應用最為廣泛的一種壩型,現今仍在世界各地大規模新建,土石壩用量很大,在選壩階段需要對土石壩的料場全面調查,施工前配合施工組織設計,要對料場作深入勘測,并從空間、時間、質量等方面進行全面規劃。土石壩歷史悠久,大力發展的原因在于:筑壩材料可以就近、就地取用,節省大量鋼材、水泥、木材等,減少工地的外線運輸量,降低造價,較其它壩型經濟;適應地基變形的能力強,對地基的要求比混凝土壩低;土石壩為土料或石料填筑的散粒結構,能較好地適應地基的變形,對地基的要求在各種壩型中是最低的;構造簡單,工序少,施工技術容易掌握,便于組織機械化施工;運用管理方便,工作可靠,壽命長,維護加固和擴建均較容易;由于巖土力學土壩理論、試驗手段和計算技術的發展,提高了大壩分析計算的水平,加快了設計進度,進一步保障了大壩設計的安全可靠性;大容量、多功能、高效率的施工機械的發展,提高了土石壩的施工質量,加快了進度,降低了建壩的造價,促進了高土石壩建設的發展。
2土石壩存在的問題
土石壩在給人們來各種好處的同時,也存在一些缺點,圍堰及導流洞等施工導流沒有混凝土壩方便,大壩壩頂一般不能溢流,需要另外設置溢洪道,氣候條件會較大的影響粘性土料填筑大壩,土石壩為人民提供多種便利的同時也存在許多的安全隱患,在運行過程中會出現不同程度的損壞將會給人民群眾的生命財產構成嚴重威脅:按事故原因統計,洪水漫過大壩壩頂,多數因為洪水設計不恰當,水文資料較少并且短缺,泄洪能力不足、設計標準太低造成,占總事故的51.5%;施工、設計質量比較差,主要是壩體和壩基會出現滲流,防滲效果不好導致穩定性較差,出現滑坡、管涌、開裂等壩體、壩坡或壩體連同壩坡的一部分一起破壞,占總事故的38.5%;運行管理過程中出現的問題,包括缺少安全監測系統,防洪度汛準備不足,泄洪設施、閘門故障、水庫操作不當等占總事故的4.2%;其它原因,包括泄洪設施失去作用、人為原因干預等占總事故的4.6%;原因不詳占總事故的1.2%。由此看出洪水漫頂事故最多,滲透破壞和滑坡、開裂占第二位,其它事故較少。比如廣東省揭西縣橫江水庫(中型),庫區連續降雨555mm,因土壩質量差,壩身滲漏,出險處理不及時,滲漏管涌,導致垮壩。
因此我們需要掌握土石壩的選型設計及施工工藝。掌握如何根據地形、地質、建筑材料、施工情況、工程量、投資等方面,經綜合比較選定壩型,掌握土石壩樞紐各建筑物組成、建筑物的工作特點以及在樞紐中的布置;掌握調洪演算的方法和水庫各種特征水位的確定;在土石壩運行過程中進行監視和控制,對于不滿足運行要求的土石壩要進行除險加固處理。
3土石壩的處理的方法
土石壩由于設計、施工不當等原因,施工中的材料、設備等工程條件可變性較大,工程所處的地質條件差別比較大,土石壩中常常出現裂縫,在滲流等因素的作用下,裂縫將發展的更大對大壩的安全構成威脅。目前土石壩的裂縫處理技術雖然眾多,但其大都有各自適用的范圍、局限性以及優缺點,仍然不夠完善,對于可能存在的工程病害,具體應從病害實際情況出發;研究和解決壩的抗凍問題,主要依靠半經驗和半理論的方法;出現加固條件以及加固要求、工程所能提供的最高預算及工程的安全鑒定結果進行綜合分析,確定最終加固方案。在實際加固過程中,要努力克服完全復制一種國內外的技術或者方案,應根據工程病害的具體情況,通過多組加固方案的技術、經濟、施工等方面對比,確定一個合理科學的加固方法,具體的方法有:滑坡加固方法、防滲排滲加固方法、裂縫加固方法。
3.1 滑坡加固方法。土石壩滑坡為一種復雜的失穩破壞,土石壩是否穩定是根據最小抗滑穩定安全系數進行判斷的,從本質上而言,即為邊坡滑動力增加與抗滑阻力的不足所導致,其為多因素共同影響下產生的結果。當土石壩出現裂縫、滑坡等病害之后,基于最小抗滑穩定安全系數大于規范規定的最小安全系數的加固準則,需要進行筑壩材料設計與填筑標準,且要選取抗剪強度設計參數,最終實現一套比較科學的壩坡加固設計方案,一般采用主動滑動段減重和滑坡體前緣拋石固腳,加重壓坡、放緩壩坡、全面培厚、下游壩坡堆石壓載等加固方法。
3.2 防滲排滲加固方法。該方法一般用來解決土石壩壩體以及壩基的滲流問題,對于防滲排滲加固方法而言,其基本原理為,上游降低水流入滲到壩體或壩基的可能,下游確保壩體或壩基的變形和強度不變情況下增強滲入壩體或壩基的水的排出,以實現加強土石壩及其壩基的抗滲防滲能力。垂直防滲措施主要有:混凝土防滲墻(機械造槽法、倒掛井法、射水造槽法)、土質截水槽、樁柱式防滲墻(套孔沖抓法)、粘土防滲墻(機械造槽法)、防滲板墻(高壓噴射灌漿法)、灌漿帷幕、泥漿槽防滲墻、自凝灰漿防滲墻以及混凝土防滲墻和灌漿帷幕的組合等。
3.3 裂縫處理方法。對裂縫要查明性狀,分析原因,根據其危害程度,分別采用不同的處理措施,壩身和壩基的不均勻變形為土石壩裂縫的主要原因,對表面裂縫,先用沙土填滿,在以低塑性粘性土封填、夯實。對于深度不大的裂縫,可將裂縫部位的土體挖出,回填含水量稍高的土料分層壓實;對于深層裂縫 ,可進行灌漿處理,用低塑性粘性土做灌漿材料自流或適當加壓灌注,對高的心墻或斜墻壩不宜采用高壓灌漿;對嚴重的裂縫,可在壩內做混凝土防滲墻,效果好,但造價高,施工時間長,在蓄水情況下施工有風險。
3.4 接頭處理。在壩體填筑中,層與層間的分段接頭應錯開一定的距離,分段條帶應與壩軸線平行布置,各分段間不應形成過大的高差;壩體填筑中,為了保護粘土心墻,斜墻等長時間暴露在大氣中受到影響,要采用先填土料后填砂礫反慮料或先填砂礫反慮料后填土料的沙土平齊的施工方法;對于壩身與混凝土建筑物的連接,連接前要對混凝土建筑物表面進行處理,清除雜物,表面上刷濃泥漿,碾壓時要采用小型機具或人工分層壓實,不能用大型機械。
4裂縫的防治措施
土石壩在建造過程中一般要發生較大的變形,當變形和應力超過壩體材料的承受能力時就會產生裂縫,變形裂縫按其形態可分為:縱縫,與壩軸線平行,多發生在壩頂和壩坡中部;橫縫,與壩軸線垂直,多發生兩岸壩肩附近。
4.1重視壩基處理、改善壩體結構。對于不利的岸坡地形、高壓縮性土、軟弱土的壩基土層均應按要求進行處理;將壩軸線布置成略凸向上游的拱形;根據需要適當放緩壩坡;進行土料分區時避免將粒徑相差大的土料相鄰布置,不同土料間的變形要逐步變化,上游面宜鋪設較厚的堆石區,斜墻與下游壩殼之間宜設置過渡層;在滲流出口處敷設足夠厚度的反濾層,特別是對易于出現裂縫的部位要適當加厚。
4.2壩身土料的選擇要適當。土料的選擇與設計應綜合考慮強度、滲透性和土料的變形性能。對壩殼料,浸潤線以下和浸水區宜采用粒粗質堅的沙礫、堆石、卵石,不宜采用粉砂、細沙或易于軟化的風化料;對可能的裂縫沖刷區宜采用抗沖刷的反濾料;對過渡區及滲流入口宜填筑自動淤填土料;針對不同類型的防滲體、不同部位的防滲體應選用不同的土料,斜墻對不均勻變形比較敏感,對土料變形適應的要求高,對土料壓縮性的要求則適當放寬。心墻的中上部對土料的要求與斜墻類似,但中下部承受的荷載較大,對變形的要求可適當降低,對土料的壓縮性的要求較高。
4.3采用合適的施工措施和運行方式。壓實含水量對土的變形有一定的影響,壓實含水量稍高于最優含水量的粘性土,壓實后土體的壓縮性較大適應變形的能力較好,在壩體中、下部宜提高壓實度,減小壓縮性,河槽段中部、上部的壓實度也宜比兩岸壩段稍高,兩岸壩肩等易開裂的防滲體宜填筑柔性較大,適應變形能力強的塑形土;當上游壩殼料易于濕陷時宜邊填筑邊蓄水;在施工間歇期要妥善保護壩面,防治干縮、凍融裂縫發生,一旦發生要及時進行處理;運行期水位的升降速度不能過快,以免壩體各部位的變形來不及調整,產生高應力;心墻、斜墻易于開裂的部位,填筑速率應放緩,使下部壩體能充分達到預期的沉陷量;
5小結
通常采取以下措施確保土石壩安全:在土石壩上下游壩坡設置護坡,壩頂及下游壩面布置排水措施,防止風浪、雨水及氣溫變化帶來有害影響;壩頂在最高庫水位以上留有一定距離,防止洪水漫過壩頂造成事故;布置泄水建筑物時,進出口離壩頂有一定距離,防止泄水時對壩坡產生沖刷;為防止壩頂低于設計高程和產生裂縫,施工時應嚴格控制碾壓標準并預留沉陷量;大壩壩體和壩基的不均勻沉降是土石壩產生裂縫的主要原因,通常采用夯實法,裂縫灌漿等進行處理。國內外一些土石壩工程,在裂縫控制方面受到了良好的效果,努列克等高壩自竣工來無開裂信息,我過50年代修建的南灣等壩運行30年也未見明顯裂縫。
參考文獻:
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