百侯水电站重建工程设计
2007-11-19 11:00:23 来源：
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电力18讯： 摘要：对百侯水电站重建的工程规模、工程布置及主要建筑物型式进行了介绍，提出了今后的工作意见。
关键词：工程规模，工程布置，建筑物型式，工作意见
中图分类号：TV61文献标识码：A
1 工程概述
百侯水电站位于广东省大埔县境内梅潭河中游百侯镇东山村峡谷出口地段。坝址距上游已建的双溪电站15km，大埔县城12km。坝址控制流域面积1261km2，原电站装机容量为3×800kW，设计水头12.0m，发电引水流量为3×9.06m3/s，多年平均发电量1350万kW・h。拦河坝为圬工硬壳重力坝，始建于1965年。经过30多年运行后，电站设备已严重老化，经济效益逐年下滑，特别是双溪水电站建成后，电站弃水较多，造成水力资源的浪费。为此，进行了百侯水电站重建的初步设计。结合业主和水电站的实际情况，主要对水库水位、装机容量、枢纽布置和基础处理措施等有关的方案、参数进行了进一步的复核、论证和比较。同时，进行了水工断面模型试验，并结合具体情况，在规范允许的范围内进行了必要的优化。
2 工程规模
2.1 正常蓄水位选择
百侯电站库容较小，只能作为日调节，根据大埔县电网负荷特点和梅州市电网枯水年负荷特点，百候电站在枯水期每天可集中在18:00左右发电，需要相应的调节库容约200万m3，正常蓄水位95m可以满足。95m方案正常发电机组按额定流量满发时溪背坪坝址水位为96.37m，回水与上游梯级衔接较合理，从单位千瓦投资、单位电度投资和增加单位电度投资指标看，仍是以95m方案为优。所以选用95m正常蓄水位较合适。
2.2 装机容量及机组机型选择
(1)装机容量
从水量的利用率和电量增值考虑，装机大于8 MW，递增的电量明显减少，但考虑到大埔县电网对上游双溪电站要求承担调峰任务，双溪装机3台，满发流量109.2m3/s，而百侯水电站库容小，动用调节库容会降低发电水头，造成电量损失，所以百侯电站应与双溪电站同步运行，双溪调峰，百侯也调峰。为了不造成弃水，电站装机容量12MW时，就可以与双溪电站3台满发的流量相匹配，但利用小时低。双溪电站放水到百侯电站的传播时间约有1h，所以百侯电站可以比双溪电站提前1h发电，空出一定库容反调节双溪电站发电流量，则百侯电站满发流量可以比双溪电站小，利用水流传播的时间差和库容来调节两电站的流量差，使百侯电站枯水期基本不产生或少产生弃水。故综合以上分析确定百侯电站选用装机10MW。
(2)水轮机机组机型及台数选择
①机组机型。从百侯水电站径流系列调节计算统计结果可知，最大水头14.19m，最小9m，加权平均水头14.0m。据此水头段范围与径流特性，可选用的机型有轴流式和贯流式两种。由于百侯电站装机小，要求贯流式机组直径小，目前生产小于3m直径转轮的贯流灯泡式机组困难，且电站水头较高，单机轴向水推力太大，所以百侯电站选用轴流式机组。由于定桨型水轮机单机效率特性曲线适应范围狭窄，转桨型水轮机的单机效率特性曲线较平稳，适应范围宽，运行管理方便，选用轴流转桨型机组。
②机组台数。3台机组工程造价比2台多199万元，而年发电量只多25万kW・h，增加电量的单位电度投资为7.96元，是不经济的，且3台机组占用位置尺寸大，枢纽布置困难。虽然3台机组运行调度比2台机组更灵活，但选用转桨机组工作范围宽，运行调度可以适应双溪电站各种运行方式，所以采用2台ZZ(xxx)―LH―275型机组。
3 工程布置及主要建筑物
3.1 主要方案比较
(1)闸坝轴线的比较
在可研阶段已选定两条坝线进行比较。下坝线距原旧坝线50m，河床部位是水闸，厂房靠右岸布置，左右岸为重力坝，连接段为一全新枢纽。原上坝线距旧坝线约35m，水闸与厂房的位置大致与下坝线对应，其布置与下坝线方案的区别是左岸利用原旧电站坝头部分作接头。因而上坝线具有压缩投资的优点。根据审查、业主的意见及本工程的特点，本阶段将上坝线方案作了进一步的调整优化，在原可研基础上坝线向上游移动5m，压缩纵向连接坝段5m。
两条坝线相距较近，处于同一地质区域内，具有相似的地形条件和地层岩性。从地形、地质条件及施工条件比较，两坝线差别不大。上坝线左岸利用原电站厂房及原左岸土坝接头作为左岸挡水接头坝段的一部分，且不需拆除，并将此部分填弃渣至98.50m高程。空缺部分加修混凝土挡墙或加高，因而使移动后的上坝线方案可以进一步节省投资。下坝线是全新建筑物，枢纽布置比较紧凑协调，但与上坝线方案相比，工程量、投资相对增大。故本阶段推荐上坝线枢纽布置方案。
(2)枢纽布置方案比较
结合电站为重建工程，在重建期仍要发电，其原发电厂房布置于左岸的特点，本阶段枢纽布置方案为发电厂房布置在右岸，5孔泄洪闸居中，右岸混凝土重力坝连接进厂、变电站及对外交通，左岸混凝土重力坝连接原厂房、原挡水坝及对外交通。
(3)拦河闸泄流净宽及溢流堰型方案的<
关键词：工程规模，工程布置，建筑物型式，工作意见
中图分类号：TV61文献标识码：A
1 工程概述
百侯水电站位于广东省大埔县境内梅潭河中游百侯镇东山村峡谷出口地段。坝址距上游已建的双溪电站15km，大埔县城12km。坝址控制流域面积1261km2，原电站装机容量为3×800kW，设计水头12.0m，发电引水流量为3×9.06m3/s，多年平均发电量1350万kW・h。拦河坝为圬工硬壳重力坝，始建于1965年。经过30多年运行后，电站设备已严重老化，经济效益逐年下滑，特别是双溪水电站建成后，电站弃水较多，造成水力资源的浪费。为此，进行了百侯水电站重建的初步设计。结合业主和水电站的实际情况，主要对水库水位、装机容量、枢纽布置和基础处理措施等有关的方案、参数进行了进一步的复核、论证和比较。同时，进行了水工断面模型试验，并结合具体情况，在规范允许的范围内进行了必要的优化。
2 工程规模
2.1 正常蓄水位选择
百侯电站库容较小，只能作为日调节，根据大埔县电网负荷特点和梅州市电网枯水年负荷特点，百候电站在枯水期每天可集中在18:00左右发电，需要相应的调节库容约200万m3，正常蓄水位95m可以满足。95m方案正常发电机组按额定流量满发时溪背坪坝址水位为96.37m，回水与上游梯级衔接较合理，从单位千瓦投资、单位电度投资和增加单位电度投资指标看，仍是以95m方案为优。所以选用95m正常蓄水位较合适。
2.2 装机容量及机组机型选择
(1)装机容量
从水量的利用率和电量增值考虑，装机大于8 MW，递增的电量明显减少，但考虑到大埔县电网对上游双溪电站要求承担调峰任务，双溪装机3台，满发流量109.2m3/s，而百侯水电站库容小，动用调节库容会降低发电水头，造成电量损失，所以百侯电站应与双溪电站同步运行，双溪调峰，百侯也调峰。为了不造成弃水，电站装机容量12MW时，就可以与双溪电站3台满发的流量相匹配，但利用小时低。双溪电站放水到百侯电站的传播时间约有1h，所以百侯电站可以比双溪电站提前1h发电，空出一定库容反调节双溪电站发电流量，则百侯电站满发流量可以比双溪电站小，利用水流传播的时间差和库容来调节两电站的流量差，使百侯电站枯水期基本不产生或少产生弃水。故综合以上分析确定百侯电站选用装机10MW。
(2)水轮机机组机型及台数选择
①机组机型。从百侯水电站径流系列调节计算统计结果可知，最大水头14.19m，最小9m，加权平均水头14.0m。据此水头段范围与径流特性，可选用的机型有轴流式和贯流式两种。由于百侯电站装机小，要求贯流式机组直径小，目前生产小于3m直径转轮的贯流灯泡式机组困难，且电站水头较高，单机轴向水推力太大，所以百侯电站选用轴流式机组。由于定桨型水轮机单机效率特性曲线适应范围狭窄，转桨型水轮机的单机效率特性曲线较平稳，适应范围宽，运行管理方便，选用轴流转桨型机组。
②机组台数。3台机组工程造价比2台多199万元，而年发电量只多25万kW・h，增加电量的单位电度投资为7.96元，是不经济的，且3台机组占用位置尺寸大，枢纽布置困难。虽然3台机组运行调度比2台机组更灵活，但选用转桨机组工作范围宽，运行调度可以适应双溪电站各种运行方式，所以采用2台ZZ(xxx)―LH―275型机组。
3 工程布置及主要建筑物
3.1 主要方案比较
(1)闸坝轴线的比较
在可研阶段已选定两条坝线进行比较。下坝线距原旧坝线50m，河床部位是水闸，厂房靠右岸布置，左右岸为重力坝，连接段为一全新枢纽。原上坝线距旧坝线约35m，水闸与厂房的位置大致与下坝线对应，其布置与下坝线方案的区别是左岸利用原旧电站坝头部分作接头。因而上坝线具有压缩投资的优点。根据审查、业主的意见及本工程的特点，本阶段将上坝线方案作了进一步的调整优化，在原可研基础上坝线向上游移动5m，压缩纵向连接坝段5m。
两条坝线相距较近，处于同一地质区域内，具有相似的地形条件和地层岩性。从地形、地质条件及施工条件比较，两坝线差别不大。上坝线左岸利用原电站厂房及原左岸土坝接头作为左岸挡水接头坝段的一部分，且不需拆除，并将此部分填弃渣至98.50m高程。空缺部分加修混凝土挡墙或加高，因而使移动后的上坝线方案可以进一步节省投资。下坝线是全新建筑物，枢纽布置比较紧凑协调，但与上坝线方案相比，工程量、投资相对增大。故本阶段推荐上坝线枢纽布置方案。
(2)枢纽布置方案比较
结合电站为重建工程，在重建期仍要发电，其原发电厂房布置于左岸的特点，本阶段枢纽布置方案为发电厂房布置在右岸，5孔泄洪闸居中，右岸混凝土重力坝连接进厂、变电站及对外交通，左岸混凝土重力坝连接原厂房、原挡水坝及对外交通。
(3)拦河闸泄流净宽及溢流堰型方案的<
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