梅子水一二级电站增容扩建可行性分析(1)程力(2)

　　3.1  水能计算

　　3.1.1  基本资料和设计条件

　　1、径流系列：

　　梅子水为引水式电站，只能在枯水期利用上游开河口排涝控制闸进行日调节，故选用丰、平、枯三个典型代表年以日为时段作水能计算。

　　1970年    丰水年(p=20%)，年平均流量3.84m³/s；

　　1987年    平水年(p=50%)，年平均流量3.16m³/s；

　　1992年    枯水年(p=80%)，年平均流量2.38m³/s；

　　2、利用水头：

　　一级电站：前池正常水位1107.9m，下游尾水位992.4m，利用毛水头115.5m，考虑水头损失后按平均利用水头110m作水能计算。二级电站：平均利用水头59m。一、二级电站合并改建，平均利用水头174m。

　　3、出力系数：

　　一、二级电站改扩建均取7.5。

　　4、设计保证率：

　　一、二级电站均采用p=80%历时保证率作为其设计保证率。

　　3.1.2  水能计算

　　按无调节、常水头作逐日可发出力计算。

　　梅子水一级电站，在枯水期可利用上游开河口排涝控制闸进行日调节，装机容量宜适当大一点，故拟定装机容量1000kw、、2000kw、2500kw、3000kw四个方案，分析发电量与装机容量（引用流量）的关系。

　　梅子水二级电站，考虑与一级电站引用流量相匹配，按推荐装机规模1600kw计算。

　　梅子水一、二级合并扩建，考虑一级现有机组作为增发节性电量，二级现有机组报废，拟定新增装机容量3000kw、4000kw和5000kw计算，水能计算成果见表1-2。

　　梅子水一、二级电站改扩建水能计算成果表

　　  表1-2

　　由电站出力历时保证率曲线，查得设计保证率P=80%的保证出力为：

　　梅子水一、二、合一级保证流量均为0.63m³/s，保证出力分别为518kw、278kw和820kw。

　　3.1.3  装机容量比较与确定

　　拟定1000kw至3500kw五个不同的装机容量，主要以年利用小时数和引用流量是否合理作为确定装机规模的依据，见表1-3

　　梅子水一级装机容量比较表

　　表1-3

　　从表中可以看出，五种装机方案从年利用小时数和引用流量两要素分析，装机3000kw时较优，年利用小时数适中，同时引用流量也界于丰、平水年年均流量之间，水量利用率达到58.6%。因此，选定一级电站装机容量为3000kw，除保留现有装机2×500kw外，再新装一台2000kw机组。二级站装机由一级站引用流量决定，一级站发电流量3.64m³/s，初选二级装机2×800kw，单机流量1.85m³/s，与一级引用流量匹配，选择合理。按此方案改扩建后，梅子水一、二级电站装机容量将由现在的1570kw增容至4600kw，净增容量3030kw。

　　比较方案按水能计算并结合现有装机等因素，确定装机总容量4830kw，一级1000kw，二级站址新装1台3200kw，现有机组更新为1×630kw。

　　3.2  工程改造方案

　　3.2.1  工程等别和标准

　　梅子水一、二级电站改扩建工程总装机容量为4600kw(推荐方案)，工程等别为四等。主要建筑物为4级，次要和临时建筑物为5级。

　　3.2.2  推荐方案

　　该方案为原址增容，工程方案为：

　　1、一级电站

　　将现拦水低坝改建成闸坝，利用闸坝及开河口节制闸可蓄水60万m³，形成大型日调节池为梯级电站提供日调节水量，一级拟新增装机1×2000kw，设计水头112m，引用流量2.6m³/s。现有引水隧洞过流能力有限，拟在现隧洞左侧重新挖掘一条隧洞，断面1.5×2.0m，前池靠溢流堰侧扩宽5m，管道靠现管线左侧平行敷设，管中心距2.4m，取D1000，管长250m，将现高压室改作发电厂房，将高压室移至现副厂房一侧。

　　2、二级电站

　　二级电站将现有1×320+1×250kw机组报废，改造成2×800kw，设计水头61m，引用流量3.9m³/s。拦水坝不动，渠道过流断面和前池适当扩大，另于现管道右侧敷设一条D800压力钢管，厂房拆除重建。

　　该方案实施后 ，一级站装机为3000kw，二级站2×800kw，总容量4600kw，其中改扩建容量3600kw，比原一、二级装机增加3030kw。

　　3.2.3  比较方案

　　本方案将一级电站增容移至二级电站，拦水闸坝与推荐方案相同，引水部分均为隧洞，取水口位于坝前河道左侧凹岸处，洞长1.49km，于渠末（二级电站上方）建前池一座，敷设压力钢管一条长324m，取D1000，过流2.5m³/s，管道从二级前池以下靠二级现管线右侧平行布置，管中心距3.5m，厂房拆除重建，新装机1×3200kw，原两台共570kw机组改为1×630kw，该站装机3830kw，加上一级2×500kw，本方案一、二级总装机4830kw，其中改扩建容量3830kw，比原一、二级装机增加3260kw。

　　3.2.4  方案比较

　　1、地形地质条件：推荐方案地形条件较好，比较方案地质条件较好，两方案均能满足工程建设要求；

　　2、施工条件及工期：推荐方案施工条件好，比较方案施工条件差，推荐方案为优。工期均为12个月；

　　3、当地建筑材料：两方案基本相同，无明显优劣之分；

　　4、装机容量及年发电量：推荐方案比比较方案装机少230kw，年发电量少52万kwh，比较方案略优；

　　5、施工对现一、二级电站的影响：推荐方案对现一、二级电站运行影响较大，一级预计要停机3-5个月，二级需全程停机。比较方案施工对一级电站影响较小(在建闸坝时有影响)，二级仍需全程停机。这一点比较方案略优；

　　6、工程量及投资：比较方案隧洞、前池及厂区工程量比推荐方案大得多，因此导致工程投资高出155万元，推荐方案为优。

　　综上所述，推荐方案虽然也存在某些劣势，如装机和发电量较少，施工对一级电站发电运行影响时间较长，但其优势亦十分明显，主要体现在地形条件、施工条件好，尤其至关重要的是工程量和投资小得多，从而使工程综合经济指标大大优于比较方案，经综合分析比较，选定推荐方案作为“可研”工作的重点。

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