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1、1 综合说明三节洞电站位于*县*镇*村境内屏风山下，座落在马蹄河二级支流深溪沟河上，距*县城30km，离*镇所在地8km，坝址以上集雨面积11 km2，多年平均流量0.24m3/s，最枯流量0.15m3/s，电站海拔高程616m，是深溪沟河上的一级电站。1983年建成装机125kw，引水式电站一座，引水流量0.4m3/s，水头60m，年平均发电量30万度。由于电站运行时间长，管理差，设备严重老化，原有挡水坝，引水渠道、压力前池等年久失修，安全生产隐患多，加之2008年初遭受百年不遇的雪凝灾害，电站设备和设施已基本报废。现招商引资对电站进行恢复改造。针对三节洞水电站的具体情况，全面考虑较好地达到
2、先进性、合理性和经济性，进行优化设计。本次为改造增容项目，拟两台机组，装机容量分别为100kw和75kw，年平均发电量63万度，年利用小时数3600小时，总投资113.03万元。2 建设的必要性2.1 项目建设的必要性2.1.1项目区概况*镇位于*县南部，326国道、505和536县道穿境而过，东西长17.30km,南北宽19.40km。周边与复兴乡、合兴乡、平原乡、楠杆乡、龙泉乡和堰塘乡接壤，距省城350km，距县城20km。地理位置为东经1075 4441075 920，北纬2885228914。全镇辖8个行政村，1个社区，总户数10360户，总人口41145人，其中非农业人口3098人，
3、少数民族人口17840人。总面积196km2，耕地面积33817亩。本区域位于云贵高原东部，处于大娄山脉和武陵山脉之间，属武陵山脉以西向四川盆地过渡的斜坡地带。境内山峦起伏不大，地势相对平缓，平均海拔816m境内属中亚热带季风气候区，受东南、西南两大季风影响，冬无严寒，夏无酷暑，气侯温和湿润，雨量充沛，无霜期长，多年平均降雨量1218.5mm，多年平均气温16，极端最高气温39.5，最低气温-6.8，年均日照时数1109.1小时，无霜期平均为295天，风向一般为东南风较多，最大风速13m/s。三节洞电站于1970年由*大队群众集资4万余元，建成装机容量50kw的水电站。因用电负荷逐年增多，19
4、82年4月呈报地区水电局和地区财政局要求扩建。同年8月8日，审批投资扩建经费5.8万元。1983年3月26日由县政府主持，会同农委、水电局、财政局、农行等单位现场验收，1983年4月运行投产。该工程为抬高水位，使水量集中，建成浆砌石拦河坝一座，坝高5m，坝顶长80m，坝底宽3.5m，坝顶宽1.5m。动力渠道长200m，引水流量0.4m3/s。压力前池4.54.5m，容水量91.13m，采用直径为300mm的钢筋混凝土预制压力管长120m，设计水头60m，属引水式动力发电站。、建筑厂房面积86 m2，安装HL129WJ35型水轮机一台，配套JL1006型发电机一台，装机容量125kw。水轮机和发
5、电机由遵义地区电机厂制造。安装ST100kwA型升压站，10千伏线路长1.5km，0.04千伏线路长6km。2.1.2工程建设必要性*县资源富饶，矿产资源种类多、品位高、储量大，主要有煤、铁、硫、萤石、大理石、高岭土、土陶泥、石膏和特级石灰石等。全县河网密布，水能资源丰富，除乌江外，尚有天然落差较大的大小河流78条，全长489.6公里，径流量14.8亿m3,水力理论蕴藏量82450千瓦。土质优良，气候环境好，具有典型农业发展优势，素有“天麻之乡”美誉。森林资源极其丰富，山川秀丽，民风淳朴，“红色文化”与民俗文化、乌江文化相得益彰，提升了旅游开发的文化品位。*宜人的自然条件、丰富的物产资源、优越
6、的地理环境、悠久的历史文化构成了今天*社会经济发展天赋的优势。党的“十六”大以来，*发展踏上了新的里程。县委、政府以科学发展观统领经济社会全局，以建设全面小康社会的新要求为发展目标，把握当前经济发展面临的新形势，着眼未来，与我县经济经跨越式发展相结合，创新发展理念，广开视野，突出理清发展思路，破解我县经济发展中存在的矛盾和问题，着力调整结构、进一步转变发展方式，重新调整战略眼光，提出了“农业稳县、工业富县、开放活县”的发展新思路，随着基础设施建设、农业产业化调整、国有企业改革及第三产业的崛起，电力需求越来越大。县委、县政府和当地群众迫切希望尽快将丰富的小水电资源优势转变为发展区域经济的动力，带
7、动小城镇和当地其他产业经济的迅速发展，以提高当地人民群众的生活生产水平。由于电站已运行了三十多年，机组设备在性能和结构陈旧、事故增多、检修频繁，加之长期运行使过流部件磨损，转轮、导叶受空蚀和磨损，叶型遭到破坏，间隙增加，效率下降。机组长期在低效率下运行，浪费能源。近年来，随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，电力负荷峰谷差愈来愈大，增大了中小型电厂在电网系统中的调峰、调频能力也愈显重要。而电力系统越来越多地要求中小型水电机组担负调峰、调频和事故备用任务，这样就增加了机组启动、停机次数，致使水轮机部件动载荷增加，运行条件变得苛刻，对设备陈旧的老电站，担负这样任务显然力不从心。同时，近几年大
8、电网对地方电网实行峰谷差价和峰电超计划加价政策，让电网中调节性能较好的水电站实行顶峰发电，多发电必将会显著提高地方电网的负荷率和经济效益。自然条件的变化。近年来随着经济的发展，工农业用水量突飞猛进。另外，随着人们生活质量的提高，生活用水、环境用水、生态用水等过去设计电站时忽略的部分消耗也一天比一天增多。由于机电设备落后，技术老化，机组设计水平低，制造工艺差，技术参数低，部件老化，组出力受阻和自然条件的变化，不能充分利用已开发的水力资源，从而造成水力资源的再度浪费。多年以来，广大农民的生活所需热源都采用沿袭多年的砍伐燃烧天然林方式获取，致使森林面积日益减少，土壤板结，水土流失日益加剧，山地灾害增
9、多，生态环境日益恶化。十分需要建设一些电站来缓解用电急需，解决当地农村居民生活用燃料问题，减少植被破坏，控制水土流失，长期控制当地环境恶化，以达到长期保护当地生态环境的目的。3 建设条件3.1 水 文3.1.1河流概况马蹄河是*县境内除乌江干流外最大的一条河流，是长江流域乌江水系下游左岸的支流，发源于*县境内龙泉乡黄泥溪的覃家山，河源高程1252.0m,流经文新、观音滩、马蹄溪、荆角、新坑坝、水桶口、望牌，沿*与沿河土家族自治县县界东进，在两县交界处的双龙场汇入乌江，河口322.0m。马蹄河全流域集雨面积730.34平方千米，主河道河长57.0km，平均坡降7.6，多年平均流量16.78m3/
10、s。自上而下依次汇入马蹄河的主要河流有塘坝河、板桥沟河、玉溪河、官庄河、角口河、杉树河、涝沟溪河、长丰河、小溪河、稳坪河和廖家河，其中前七条在*县境内，廖家河在沿河县境内。深溪沟河为马蹄河的一级支流，发源于*镇的冼沙塘，河源高程807m，由西南向东北流，经小河沟，进入深溪沟河，该河属山溪性河流，洪水陡涨陡落，平时河水清澈见底，汛期挟带少量泥沙，多年平均含沙量1.87公斤/m3。三节洞电站海拔高程为616m，拦河坝址以集水面积11平方千米，河流长5.6km，主河道平均坡降41.6。3.1.2参证站选择由于深溪沟河流域内无实测径流资料，拟采用降水来推求径流。*县气象站处于马蹄河流域的重心，资料观测
11、精度较高，所以选择*县气象站作为气象参证站。3.1. 3径流计算3.1.3.1坝址径流计算工程点的坝址径流计算采用降水径流同频率相应法推求，此法假定流域降水与参证流域历年径流之经验频率相一致。先确定流域径流统计参数，点绘理论P-型曲线，再根据降水情况确定逐年之径流深、径流量。根据*等气象站的降水资料，结合贵州省地表水资源成果，并按照枯水调查分析成果控制，采用降水径流频率相应法作出坝址处的径流成果。深溪沟河上各工程点功能为发电。根据其兴利目的，对*气象站的历年年降水资料系列，按P=n/（m+1）100分别计算水文年（4月次年3月）、103月、最小月的经验频率，以P-型曲线适线，进行频率分析计算，
12、得出降水设计值。其多年平均降水量为1218.5mm，年降水量变差系数Cv为0.17，偏态系数Cs为2Cv。三节洞平均年水文特征值 表1项目单位数量备注径流系数00.57集雨面积11平方千米平均年降雨量mm1218.5平均年径流深mm695平均年径流总量104 m3764平均年流量m3/s0.24平均年基流量m3/s0.15平均年基流总量104 m3473查贵州省地表水资源附图，规划流域的多年平均年径流系数在0.57左右。根据所作的降水分析成果，计算得多年平均径流深为695mm；再查“多年平均径流深等值线图”知流域的多年平均径流深在700mm左右，说明多年平均径流深是合理的。径流的变差系数根据贵
13、州省地表水资源中的公式： Cvy=Cvx/(m+LgF)式中：Cvy年径流变差系数；Cvx年降水变差系数，Cvx=0.17F集水面积，F100平方千米，时取F=100平方千米；年径流系数；=0.57坝址处长系列径流过程采用降水径流频率相应法进行计算。径流的年内分配，则以枯水控制，按*气象站相应年份的降水分配率来分配。根据*气象站历年降水量的经验频率在年径流深设计频率曲线上查得一径流深，再用年降水量的实测值与同一经验频率查降水频率曲线上的理论值进行修正，即可得到逐年的径流深。以枯水调查为控制，扣除基流后的径流量根据*县气象站的实测降水资料进行分配，再加上基流量即可得到水库的径流过程。各电站的枯水
14、根据实地调查、实测，结合“贵州省平均年最小日流量模数图”、“1/20万水文地质图”成果分析而得。年径流成果见下表。深溪沟河各梯级电站径流计算成果表 表2电站名称集水面积（km2）统计参数不同频率P（%）设计值（m3/s）多年平均流量（m3/s）径流深（mm）CvCs/Cv51020508090950.2821.51.371.220.970.760.660.59三节洞电站110.246950.2820.360.330.290.230.180.160.14谷子塘电站130.296950.2820.440.40.350.280.220.190.17滚坪两河口电站250.556950.2820.830
15、.750.670.530.420.360.323.1.3.2暴雨洪水资料及其特征流域内无实测暴雨洪水资料，本次洪水计算采用*气象站历年最大一日降雨资料，该站属国家一般气候站，1958年10月17日建站，同年11月1日开始作记录，该站具有1959年至2008年共50年的降雨观测资料，实测最大一日降雨量185mm（1989年8月27日）。根据*气象站统计资料分析，年降雨日数182天，暴雨多发生在每年的49月份，而58月出现的暴雨次数占发生次数的80.7，其中6月份占30.1%，7月份占22.2%，见*气象站历年出现暴雨机率表4-3-1。该流域形成暴雨的主要天气类型是冷锋低槽和两高切变类，其特点为历时短，强度大，洪水陡涨陡落。*气象站历年出现暴雨机率表
