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(1昭平臺水庫管理局;2魯山縣水利局;3河南省商丘水文水資源勘測局)
創業水電站更新改造分析
□劉春華1□黃學森2□石永濤3
(1昭平臺水庫管理局;2魯山縣水利局;3河南省商丘水文水資源勘測局)
創業水電站位于淮河流域沙潁河水系沙河干流上,距魯山縣城42 km,為引水式徑流電站。渠首以上控制流域面積325 km2,多年平均流量4.93 m3/s。文章闡述了創業水電站更新改造工程,從電站概況、運行情況、存在問題和更新改造內容以及工程量、概算、工程效益等方面進行綜合分析,在同類電站中具有一定借鑒作用。
農村電氣化;水電站;更新改造;分析
創業水電站原電站設計水頭11.80 m,分上下兩級串連,各5.90 m,設計流量為3.48 m3/s,安裝潢川低水頭75kW水力發電機組4臺,總容量300 kW。設計多年平均發電量108萬kW·h。
該電站1977年建成發電,后因管理不善等原因站停產報廢。為發揮電站正常效益,趙村鄉政府采取租賃經營的方式,將該電站租賃給魯山縣創業水力發電有限公司。魯山縣創業水力發電有限公司投資750萬元,對電站重新建設,并于2010年6月底建成發電。建成后的電站設計水頭16.50 m,設計引水流量4.00 m3/s,裝機500 kW(2×250),多年平均發電量200萬kW·h。
創業水電站為引水式水電站,渠首壩按設計要求采用M7.5漿砌石對沖刷嚴重部位進行補砌,整修加固溢流面,并對壩下游消力池進行補砌加固。同時,更換二臺沖砂閘門及啟閉機。
引水渠道全長2 890 m,其中明渠長2 329 m,隧洞長561 m。渠道內淤積物及隧洞塌方已全部清除,明渠塌方部位用漿砌石補砌。為提高防滲效果,部分渠底進行了硬化。側墻用M10砂漿抹面,為防止隧洞繼續塌方。洞內淤積物清除后,對洞頂及兩側墻用鋼筋混凝土進行面層加固,以滿足過流要求。
壓力前池長17.90 m,寬6.80 m,池深4.80 m,進口寬3.40 m,漸變段長8.10 m,以1∶3的底坡與前池底板相連,前池采用正向取水,側向溢流,溢流堰泄水方向與取水口垂直,溢流堰的左側布置一孔沖砂閘,尺寸1.00 m×1.00 m。進水閘長6.80 m,寬7 m,兩孔進水口分別設有一道攔污柵和進水閘門,閘孔尺寸1.20 m×1.20 m,采用兩臺5 t螺桿式啟閉機,型號為QL-5-SD。
壓力管道長37 m采用單級單管,為鋼筋混凝土方管,過水斷面尺寸1.20 m×1.20 m,壁厚0.30 m。
電站廠房長14.30 m,寬7.54 m,總高度9.85 m,內安裝2臺型號為ZD560-LMY-60水輪機,配套2臺型號為SF250-8/740發電機。安裝配備了調速器、綜合控制屏、主變壓器等機電設備及上網線路。
尾水渠梯形土渠斷面,全長438 m,底寬5 m,正常水深1.30 m,底坡為1/500。
電站按正常水頭蓄水運行時,造成引水渠首大壩上游河岸的沖刷,岸上群眾意見很大,為協調好電站與地方群眾之間的關系,降低了壩前水位1 m左右,造成電站只能低水頭運行。
購置安裝2座進水閘門及啟閉機等金屬結構,保證電站安全運行。引水渠0+366-0+536處為梯形斷面土渠,因渠道兩岸進行新農村建設,需護砌加固該段左岸坡渠道170 m。
引水渠2+340-2+800段的調節池(小水庫)存在多處裂縫,漏水嚴重,直接影響電站的發電效率,需采取防滲處理措施。前池55 m長的泄水渠為土渠,影響電站運行安全。438 m長的尾水渠為土渠,沖刷毀壞嚴重,需護砌加固。
3.1 新建渠首護莊護地壩
護莊護地壩長580 m,高4.50 m,頂寬0.50 m,采用M7.50漿砌石擋墻砌筑,每間隔5 m設一道伸縮縫,用低發泡沫板填筑。
5.2 完善處理引水渠道
①引水渠0+366-0+536左岸長170 m,采用M7.50漿砌石貼坡仰斜式擋墻護砌加固,底寬1.23 m,基礎深0.93 m,高6 m,頂寬0.60 m,內坡比1∶0.35,外坡比1∶0.40。每間隔5 m設一道伸縮縫,用低發泡膜板填筑。②在調節池漿砌石壩迎水面澆筑一道C20混凝土防滲墻,高6 m,厚40 cm。
3.3 完善壓力前池
壓力前池采用正向泄水溢流,泄水渠左側為壓力管道,右側為土岸,由于溢流口與泄水渠落差較大,對泄水渠本身及兩岸沖刷較為嚴重。計劃采用M7.50漿砌石護砌泄水渠道,矩形斷面,長55 m,渠寬2.00 m,渠深1.50 m,側墻厚0.40 m。在0+000-0+010右岸需采用M7.50漿砌石護坡,高3 m,坡比1∶1,坡厚0.30 m;在0+010-0+ 015、0+036-0+039處需修建M7.50漿砌石擋墻,高2 m。
3.4 尾水渠道
尾水渠道長438 m,采用M7.50漿砌石護坡,左岸0+050-0+230、右岸0+050-0+250段,護坡平均高度3.00 m,厚0.30 m,護坡坡比1∶1.00,底部設0.60×0.80 m的齒墻,頂部設0.50 m寬壓頂;左岸0+360-0+438、右岸0+250-0+438段,護坡平均高度2.00 m,厚0.30 m,護坡坡比1∶1.00,底部設0.60×0.80 m的齒墻,頂部設0.50 m寬壓頂。漿砌石護坡每間隔10 m設一道伸縮縫,用低發泡膜板填筑。
3.5 更新金屬結構
更新進水閘2扇,均為平面鑄鐵閘門,閘門尺寸為1.50 m×2 m,配備2臺QL-10-SD型啟閉機。本次工程主要工程量有:漿砌石1 070 m3,土石方開挖3 625 m3,土石方回填1 590 m3,主要材料:水泥107 t,塊石980 m3,砂653 m3。本工程總投資198.56萬元,其中建筑工程177.29萬元,金屬設備及安裝工程3.85萬元,臨時工程11.32萬元,獨立費用6.10萬元。
4.1 經濟效益
根據水能計算結果,改善裝機容量500 kW,年可增發電量95萬kW·h,年發電收入增加33萬元。
4.2 社會效益
有效保護耕地10 hm2,改善和新增有效灌溉面積25.33 hm2,解決280口人和310頭牲畜的飲水問題,治理河道1.20 km。
4.3 生態效益
實現就近供電,為電源點周圍的群眾提供低價電,發展以電代柴用戶,有效保護森林植被面積92 hm2,從而提高了森林覆蓋率,改善了生態環境。
(編輯:趙鑫)
TV738
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2016-11-24