平安山一级电站增效扩容改造项目可行性研究报告(编辑修改稿)

平安山一级电站增效扩容改造项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

象站 1960～ 20xx 年资料统计，多年平均降雨量为 ，最大年降雨量 2529mm，发生在 1983 年，最小年降雨量 1093mm，发生在 1963 年。 但降雨量年内分配不 均，春旱夏涝，汛期 4～ 9月雨量占全年雨量的 %，该站各月降雨量统计成果见表 31。 15 表 31 博罗县气象站多年逐月平均降雨量统计表 气象要素 单 位 月 份 全年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 多年平均 降水量 mm 1827.0 占年雨量 % 100 气温 博罗县属亚热带季风气候区，气候温和。 根据博罗县气象站 1960～ 20xx 年资料统计， 其多年平均气温 ℃，历年绝对最高气温为 ℃，绝对最低气温为 ℃，出现时间为 1963 年 1月，该站各月气温特征值见表 32。 表 32 博罗县气象站多年逐月气温特征值表 气象要素 单 位 月 份 全年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 多年平均 气温 ℃ 24 历年绝对 最高气温 ℃ 历年绝对 最低气温 ℃ 湿度 根据博罗县气象站 1960～ 20xx 年资料统计，多年平均相对湿度为 80%，最小月平均相对湿度为 75%，该站历年各月平均相对湿度特征值见表 33。 表 33 博罗县气象站多年各月相对湿度特征值表 气象要素 单 位 月 份 全年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 多年平均相对湿度 % 75 79 81 82 84 85 82 83 81 77 75 75 80 蒸发 根据博罗县气象站 195 1960～ 20xx 年资料统计，多年平均蒸发量为 ，最大年蒸发量为 ，发生在 1963 年；最小年蒸发量为 mm，发生在 1997年，该站历年各月蒸发量特征值见表 34。 16 表 34 博罗县气象站历年各月蒸发量特性表 气象 要素 单位 月 份 全年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 蒸发量 mm 注：蒸发皿直径为 20cm 风向、风速 博罗县夏秋季是台风多发季节，根据博罗县气象站 1960～ 20xx 年资料统计，历年平均风速 ，最大风速 m/s，该站各月风速、风向特征值见表 35。 表 35 博罗县气象站各月风速风向特性表 气象要素 单位 月 份 全年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 历年 最大风速 m/s 历年 平均风速 m/s 历年 最多风向 方位 E/7 E/10 E/13 E/17 E/15 E/14 E/12 E/12 E/10 N/8 N/8 N/7 E/10 水文基本资料 流域水文测站概况 平安山 水库位于 白芒洞水 上游 ，坝址以上集雨面积为。 流域内 没有 气象站。 径流 流域夏秋雨多、冬春雨少，径流主要由降雨形成 ，径流年内分配基本上与降雨相应，约 83%的雨量集中在汛期 4～ 9月，枯水期为每年 10 月～次年 3月。 水库径流计算 平安山 水库坝址以上集雨面积为 ， 流域内无实测径流资料。 因此，本次设计对 独松 水库坝址径流计算采用查等值线图的方法。 根据《广东省水文图集》“广东省1956～ 1979 年平均年径流深等值线图”，本工程多年平均径流深 h=1150mm，相应多年平均流量 Q=，径流总量为 529 104m3；查“图二十、广东省 1956～ 1979 年年径流变差系数 Cv 等值线图”， Cv=；根据《广东省水资源》（广东省水文总站、 1986 年 8月）“附表 广东省选用测站天然年径流特征值统计表（日历年）”选用 Cs=2Cv。 由于 17 流域缺乏实测径流资料，参考博罗县相关降雨径流资料，将径流总量划分为地下径流量和地面径流量，地下径流量为径流总量的 10%，地面径流为径流总量的 90%，按这个比例分配径流总量， 由此计算年径流频率计算成果如下表 3－ 6。 平安山水库不同保证率年径流 表 3－ 6 P（ %） 10 50 90 Kp 值 径流流量（ m3/s） 年径流总量（ 104m3） 地面径流量（ 104m3） 地下径流量（ 104m3） 统计参数 Qp=, Cv=, Cs=2Cv 集雨面积 km2 设计年径流年内分配 流域径流主要由降雨形成，径流年内分配基本上与降雨相应，设计年径流划分为地下径流和地面径流，地下径流为径流总量的 10%，并按月平 均分配；地面径流为径流总量的 90%，计算出设计年径流的年内分配，成果见表 37。 表 37 独松 树下水库设计年径流年内分配成果表（单位： m3/s） 频率 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 全年 P=90% 所占比例（ %） 7 4 0 2 0 地面（ 104m3） 36 56 92 26 20 25 2 3 2 3 0 12 277 地下（ 104m3） 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 31 合计（ 104m3） 39 59 94 29 22 28 5 5 4 6 3 15 308 合计流量（ m3/s） 1 2 1 6 P=50% 所占比例（ %） 0 7 5 9 0 地面（ 104m3） 118 37 78 63 76 15 26 5 12 10 10 11 462 地下（ 104m3） 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 51 18 频率 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 全年 合计（ 104m3） 122 41 83 68 80 20 30 9 16 15 14 16 513 合 计流量（ m3/s） 8 6 5 6 P=10% 所占比例（ %） 2 8 2 3 0 地面（ 104m3） 125 127 140 64 54 50 55 27 4 1 34 34 714 地下（ 104m3） 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 79 合计（ 104m3） 132 133 146 70 61 57 61 33 11 7 41 41 793 合计流量（ m3/s） 2 3 6 6 最小生态流量确定 根据《广东省水利厅关于小水电工程最小生态流量管理的意见》粤水农 电〔 20xx〕29 号，小水电工程的最小生态流量原则上按河道天然同期多年平均流量的 10%～ 20%确定 ， 水网区或水库（闸坝）蓄水回水区可按最小水深控制。 本工程为水库坝后站，最小生态流量按照 水库 最小水深来控制。 平安山 水库死水位为 ，死库容为 万 m3。 本项目最小生态流量按照 确定。 水能计算 基本数据及计算条件 径流资料 平安山 水库没有实测径流资料，径流是通过雨量推算得出，本阶段采用频率为 10%、50%、 90%三 个典型来水频率的径流成果进行设计。 水库水位与 面积、库容关系曲线 平安山 水库库容曲线直接在 平安山林场 档案室摘录， 平安山 水库的水库水位与库容关系曲线见表 38。 表 38 平安山 水库水位 ~库容关系曲线 水位 （ m） 410 415 420 425 430 434 435 相应库容（万 m3） 水库水位 19 平安山 水库 正常蓄水位 429m，相应库容 30万 m179。 ，死水位 ，相应库容 m179。 ,兴利库容为 万 m179。 蓄水期和供水期 根据 平安山 水库丰枯变化 规律，蓄水期为 4月 ~9月，供水期为 10 月 ~3月。 输水管道及发电净水头 电站毛水头为水库 库水位与发电尾水位的水位差 ，根据电站的布置 H 毛=429m308m=121m； 根据下游的供水需要，水库在 6～ 10月要保证 ，根据压力钢管的经济直径公式： D＝ ( Q3/H 毛 )1/7＝ ( )1/7＝ 故取更换后的压力钢管直径为 600mm。 发电 平安山一级 电站为坝后式电站，电站 于 1982年 建成投产 ， 原 装机 100kW。 发电用水流量 平安山 水库是一个多重任务的水利工程，水库必须满足供水、 发电。 下游 供水 用水量结合电站发电用水予以保证。 天然来水减去水量损失、 下游 供水， 由于下游供水取之于电站发电的尾水，因此电站发电流量与下游供水流量是相等的。 水量损失计算 水库水量损失包括蒸发损失和渗漏损失两部分。 平安山 水库目前坝体及坝基 渗漏量较小；而库区山体较雄厚，向外渗漏量也不大；且工程处于山区，蒸发量不大。 因此，在进行水量平衡时，综合考虑月水量损失量以水库平均蓄水 量的 1%进行扣除。 发电效益 平安山 水库 现 正常蓄水位 ，相应库容 30 万 m179。 ，死水位 ，相应库容 万 m179。 水库在满足灌溉、发电的条件下，尽可能多蓄小洪水，最大限度减轻下游防洪负担。 平安山 水库兴利库容为 万 m3，多年平均流量 ，多年平均来水量为 529 20 万 m3， 为多年调节水库。 目前 平安山一级电站 装机 100kw， 选用 水轮机型号为CJ22W55/1*55, 配套 1台型号为 TSWN59/348的发电机， 额定出力为 100kw， 额定水头 115m， 额定流量为 ， 额定效率为 85%。 发电机设计点效率为 95%。 电站电能计算式如下： N=η发机 Q H（ KW） E=N T（ KW h） 式中： N— 月平均出力（ KW）； η发机 — 发电机效率系数； η水机 — 水轮机效率系数； Q— 调节流量（ m3/s）； H— 发电净水头（ m）； T— 当月小时数（ h）。 平安山水库一级 电站 改造后 发电净水头为库水位与发电尾水位的水位差再扣除水头损失，发电尾水位为 308m。 计算得三个代表年的出力过程，见下表。 其中枯水年电能 万度，平水年电能 万度，丰水年 电能 万度，多年平均电能 万度。 21 P=90% 枯水年 平安山 水库兴利调节计算 月份 单位 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 来水量 M3/s 灌溉用水 M3/s 供水需求 M3/s 水库损失量 M3/s 可用发电流量 M3/s 发 电流量 M3/s 合计 M3/s 合计 万 m3 弃水 万 m3 月末水库库容 万 M3 月末水库水位 m 月均水位 m 下游水位 m 发电水头 m 出力 kw。