1、某水电站工程任务和规模一、工程任务1、工程建设必要性（1）水能资源合理开发的基本要求县水能资源比较丰富，河在水文站以上河道流域面积 820km2，河道比降较陡，自然落差达 1500m，水能资源比较丰富，但因降雨年际变化大，年内分配不均匀，水能时空分布不均，利用程度较低。如果在建龙头水电站电站，可以对天然径流进行重新分配，对下游梯级电站进行调节，充分利用水能资源。河以上山丘区资源丰富，有大量的矿产资源，如金、银、铁、铜、大理石及其它矿产资源等，由于缺电，这些矿产资源不能得到合理的开发和深加工。同时，山丘区的加工业及其他产业发展也受到限制，严重制约着山区农村经济的发展。工程建成以后，由于电力资源丰
2、富，可以促进农村经济的发展，该水电站是山区水利和山区经济的重要组成部分，是贫困山区经济发展的重要支柱，地方财政收入的重要来源，农民增收的根本途径，对精神文明建设以及对乡镇工、副业的发展和农村电气化将发挥重要作用。（2）提高河道两岸人畜生活用水保证率沿途镇等乡镇主要依靠河水向城市供水，一般是采用抽取河地下水。沿河两岸群众世世代代依靠河水生活，由于近年来降雨量小，树木砍伐量大，枯水季节流量很小，原来“青山秀水环境幽，庄户座在林里头”的景色不复存在，过去根本不存在的人畜饮水困难问题成了困扰农民生活及农村经济发展的头等大事，水电站建成后，淇河不会断流，河道两岸赖以生存的 2 万多群众不再在枯水季节为找
3、水奔波，人畜生活用水得到保障，沿河群众可以安居乐业，大大促进农村经济发展。（3）提高防洪标准，减少下游洪灾损失该水库下游 10km 即是镇，镇与河水库之间有将近 1200 人居住在河两侧，西坪镇常住人口约 1 万人，河流域降雨量大，地面坡降及河道比降均比较陡，洪峰流量大，洪量集中，易发生洪涝灾害。镇及沿岸居民居住位置较低，河行洪能力较小，河道超过 1000m3/s 的流量（约为 10 年一遇） ，就会形成洪涝灾害，所造成的洪灾损失约 250 万元。历史以来，镇就经常遭受洪涝灾害，一般是五年一大灾，三年一小灾。如果河水库建成后，10 年一遇洪峰流量可由 897m3/s削减为 395m3/s，20
4、 年一遇洪峰流量可由 1440m3/s 削减为 816m3/s，相当于将河道 10 年一遇标准提高为 20 年一遇。经计算，多年平均防洪效益为 350 万元。（4）发展水产养殖水电站建成以后，死库容为 400 万 m3，死水位以下水面面积为 40 万 m2，年水产品量可达 4.5 万 kg，可促进水产业发展。（5）可有利于保护野生动物资源河上有大量的野生水产动物资源，有各种鱼类，如比较珍贵的国家保护二级水生动物大鲵等，近年来由于连续干旱，河道出现断流，大鲵栖身空间锐减，其生存环境遭到破坏，数量急剧减少，并且己濒临灭绝，水电站建成以后，坝址以上水电站区长期形成较大面积的水面，加上水电站调节，水电
5、站以下河道常年不会断流，大鲵等动物的生存环境得到有效改善，从而有效地保护了野生动物资源。（6）有利于环境保护及水土保持工程建设以后，可以大量向农村供应电量，解决农村燃料和农村能源问题，实现农村“以电代柴” 、 “以电代油” ，减小森林砍伐量，保护生态环境，有效地进行水土保持，减少水土流失，切实提高人民群众的物质生活水平。总之，建设河水电站是国家实施可持续发展战略的重要体现，将为农村水电发展提供新的动力。小水电作为清洁可再生绿色能源，越来越广泛地得到全社会的肯定。发展小水电既可减少有限的矿物燃料消耗，减少二氧化碳的排放，减少环境污染，还可以解决农民的烧柴和农村能源问题，有利于促进农村能源结构的调
6、整，有利于促进退耕还林、封山绿化、植树造林和改善生态环境，有利于人口、环境的协调发展，有利于水资源和水能资源的可持续利用，促进当地经济的可持续发展。2、工程任务河水电站是以发电为主，兼顾防洪及水产养殖等综合利用的工程，包括水电站大坝及坝后式电站。水电站总库容 2130 万 m3，属中型水库，最大坝高48.00m，坝长 195.00m，其中溢流坝长 60.00m，非溢流坝长 135.00m。电站总装机容量 4500kW，设计水头 29.10m，设计流量 12.50m3/s，年发电量 1773 万kWh，年利用小时 3939h。二、兴利调节计算1、水电站调节性能的确定河水库径流系列年际变化不是非常
7、剧烈，年径流系列 Cv 值仅为 0. 47，所以水库重在调节年内水量，重在对年内丰水期和枯水期来水过程进行调整。德河水电站坝址以上多年平均来水量为 2.387104 万 m3，而水电站兴利库容不超过 1000 万 m，库容系数远小于 0.25。同时考虑到工程投资、效益等，经研究比较，本水电站调节采用年调形式。2、设计保证率河水利水电枢纽电站装机容量在 25000500kW 之间，属于小（I）类电站，设计水平年电站容量在县电力系统中所占比重较小。根据小型水力发电站设计规范 ，电站设计保证率采用 80%。3、正常蓄水位的确定正常蓄水位是水电站的重要参数。正常蓄水位的高低直接影响坝高和水电站淹没范围
8、，同时正常蓄水位的高低又决定了电站的水头、出力和发电量以及其它综合利益。因此，正常蓄水位的选择必须全面考虑，并通过技术经济的分析论证而决定。（1）正常蓄水位的下限河水电站是淇河上游水力资源和水利资源开发的重要工程，同时又是梯级开发的龙头电站，要求水电站具有良好的调节性能，即要有较大的调节库容，以增加调节下泄水量，增加下游电站的保证出力，扩大下游地区的灌溉面积和城镇生产生活用水量，因而其兴利库容不能过小。结合本电站的实际情况，使水库至少具有月调节能力，水库的库容系数不宜小于 0.1%，即德河水电站的兴利库容不应少于 230 万 m3，相应其正常蓄水位不能低于 505m。（2）正常蓄水位的上限河水
9、电站为峡谷型水电站，水位的抬升不会像平原水电站那样带来水电站库容的大幅增加，但会带来水电站主体工程大坝的投资和年运行费快速增长，故正常蓄水位不宜过高。河水电站正常蓄水位的上限选择考虑了以下因素：淹没和移民问题：当兴利水位在 515m 以下时，经调洪计算二十年一遇洪水位时无淹没耕地及迁移安置人口问题。随着坝高增加，地形开阔，将需迁移人口及淹没耕地，且将淹没 209 国道 700m。因西坪镇经济基础比较薄弱，迁移安置人口初步考虑按后靠原则进行，这样可能会带来贫困加剧等社会问题和水土流失等环境恶化问题，经分析比较，溢流坝顶高程不宜超过 515m。坝址地质地形条件：坝址左坝肩在 511m 高程以上时坡
10、度变缓，地形骤然开阔，若增加坝高，势必使坝身过长，同时使坝肩表现为单薄分水岭，工程管理及运行均显不利。投资因素：随着正常蓄水位的提高，拦河大坝的投资和年运行费迅速增加，经计算，当兴利水位超过 511.0m 时，投资增加与电量增加比值很大，显得极不合理。因此，水电站正常蓄水位的上限高程确定为 510m。4、水电站消落深度的选择正常蓄水位的抬高，水电站的调节流量可以增大，同时电站的平均工作水头亦相应提高，相应电站的发电出力可以提高。但随着正常蓄水位的提高，库区面积较大，水电站蒸发和渗漏损失同时增加，这时仅增加水头而调节流量增加不多，并且高变幅水头对水轮机的要求越来越高，因而本次设计水电站的消落深度
11、范围确定为大坝所集中的最大水头的 4060%之间。三、防洪计算1、洪水标准根据水利水电工程等级划分及洪水标准 （SL252-2000） ，德河水电站工程总库容 2130 万 m3，工程等别为 III 等，属中型水库、小型电站，永久性挡水和泄水建筑物正常运用的洪水标准（设计标准）为 50 年一遇，非正常运用的洪水标准（校核洪水）为 500 年一遇。电站是坝后式，为五等，主要建筑物级别为 5 级，洪水标准：电站厂房为 20 年一遇设计，50 年一遇校核。2、洪水调节计算河水电站挡水坝兴利水位即正常蓄水位为 510m。根据布置方式提出了底孔泄洪、溢流坝设闸门泄洪和溢流坝自由泄洪三种方式，考虑到底孔泄洪及设闸门泄洪操作上和发生事故时带来不便和实际运行管理困难等因素，选定泄洪建筑物为 WES 剖面溢流坝自由泄洪。并在坝底部 494.30m 高程处设 1 个泄水底孔，用作放空库容，为偏于安全在洪水调节计算中不考虑底孔泄洪。
