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1、团滩河水库电站工程任务和规模设计方案1.1 工程开发任务团滩河为山区性河流，岸坡较陡，河段两岸人烟稀少，农田灌溉和居民生活用水多取自两岸汇入团滩河的溪沟或小型渠堰，无向干流取水要求。河道沿岸无集镇，亦无大、中型工矿企业，无防洪和工业供水要求。团滩河坡陡流急，跌坎深潭交替，无漂木、通航要求，因此，团滩河（水库）电站工程的开发任务主要为发电，兼有旅游和养殖等综合利用效益。1.2 水利和动能1.2.1 正常蓄水位的选择团滩河一级电站水库位于重庆市云阳县境内团滩河上。由于近年来当地政府大力推广退耕还林，库区人烟、耕地稀少，沿岸居民居住位置较高，原淹没控制点云阳县向阳乡铁矿村西牛煤厂与向阳火电厂高程分别
2、为554In与557m,远远高于水库拟开发的正常水位，因此淹没上无重大制约因素，根据地勘报告，该河段具备建高坝条件，但在右坝肩484.0OnI高程处有一天然坡口，因此本工程正常蓄水位应定于484.OOm以下。由于团滩河水库为团滩河梯级开发的龙头水库，为提高整个流域的综合发电效益，保证电网供电质量，本阶段考虑水库正常蓄水位下限为保持年调节性能，在此基础上拟定了476m、478m、480m、482m共4个正常蓄水位方案进行动能经济比较。各方案死水位按“混合式开发水库电站死水位为坝所集中的最大水头的40%”原则选取，死水位下限为满足泥沙淤积高程和水工取水口布置要求，在方案比较中按照“一致性”原则采用
3、消落深度和最大水头同一比值推算各正常蓄水位对应的不同死水位。电站装机容量按照重庆市目前建成的年调节性能以上电站分析，考虑其年利用小时在30003500h左右，拟定其装机容量为2X5000kw,比较的主要结论如下：能量指标比较从全梯级能量指标分析，随着正常蓄水位的抬高，电站水头相应增大，调节库容增加，电站的年发电量、保证出力、枯期发电量均增加。水库正常蓄水位由476m抬高到482m,全梯级多年平均发电量分别为7973万kW.h8089万kW.h、8140万kW.h8200万kW.h；保证出力分别为2931kW3201kW3342kW.3462kW;枯期发电量分别为858万kW.h、915万kW.
4、h958万kW.h、994万kW.h。从能量指标增量来看，正常蓄水位每抬高2m,多年平均发电量增量分别为116万kW.h、51万kW.h60万kW.h；枯期发电量增量分别为57万kW.h、43万kW.h36万kW.h。从各能量指标增量分析，由于正常蓄水位逐渐抬高，水库库容逐渐增加，正常蓄水位476m480m多年平均发电量增量出现增大趋势；正常蓄水位48Onl482m时，抬高正常水位所得到的电量增量减少，出现拐点。正常蓄水位从476m逐渐抬高到482m,随着正常蓄水位的抬高，水库库容增加，调节库容也相应增加，调节流量加大，保证出力及枯期发电量均相应增加，且由于库容增量增加，保证出力及枯期发电量的
5、增量也相应增加。根据以上分析,随着正常水位抬高，电站多年平均发电量、保证出力、枯期发电量均相应增加，多年平均发电量在480m处出现拐点，保证出力及枯期发电量增量逐渐增大。从能量指标来看，抬高水库正常蓄水位对于增加发电量及提高供电质量是有利的。淹没指标比较从476m482m各正常蓄水位方案淹没补偿投资分别为3620.33万元、3918.68万元、4231.41万元、4350.46万元;从淹没差值分析，正常水位由476m48OnI时，淹没补偿投资增量分别为298.35万元、312.73万元;正常水位由480m482时淹没补偿投资增量为119.05万元。由于各正常蓄水位方案淹没补偿投资差异很小，且淹
6、没区内无珍稀动植物，无文物遗产，故水库淹没不是本工程正常蓄水位选择的决定因素。经济指标比较从经济指标分析，正常蓄水位由476m抬高到482m,由于坝高增加，方案的投资增加，随着正常蓄水位的抬高，各方案的单位千瓦投资也增加，但正常蓄水位由476m480m时的单位千瓦投资增幅较小而480m482m时的单位千瓦投资增幅较大，同时各方案单位电能投资出现先减小后增大的趋势。正常蓄水位由476m-480m的补充单位电能投资小于正常蓄水位由480m482m的补充单位电能投资，说明水库抬高正常水位带来的电量效益正在减少。(4)正常蓄水位选择综合以上各方面比较，正常蓄水位48OnI方案在能量上能充分利用水能资源
7、，单位电度投资指标最低，经济效益最好，故本阶段推荐团滩河水库(即一级电站)正常蓄水位为480m。1.2.2死水位的选择团滩河(水库)电站的开发任务是发电，故死水位的下限是满足泥沙淤积高程和水工取水口布置要求。根据泥沙分析，水库运行30年，水库坝前淤积高程为445m,根据水工要求淹没水深及取水口布置，本阶段拟定了449m、451m、453m、455m457m五个死水位进行比较。(1)从能量指标分析，随着死水位的抬高，加权平均水头增加，方案的年发电量也增加，各方案年发电量分别为3073万kw.h、3091万kw.h、3108万kw.h、3112万kw.h、3115万kw.h,年发电量的增量分别为量
8、万kw为、17万kw.h、4万kw.h、3万kw.h,年发电量的增量逐渐减少。同时随着死水位的抬高，死库容增加，调节库容减少，调节流量也减小，保证出力和枯期发电量也相应减小。从能量指标变化速度看，死水位在453m时年发电量的增量出现相对明显的变缓趋势。死水位越高，枯期发电量的减小量越大，不利于发挥其在电网中的调节作用。(2)从投资角度来看，随着水库死水位的抬高，取水口、闸门、调压井等的工程量都会相应减小，工程总投资也会相应降低。因此，死水位越高，水库总投资越省。综上所述，考虑既兼顾电站多发电，又尽可能提高电站的调节能力，获得较多的枯期电量，在电网中起到一定的调峰、调频作用，同时节省投资，本阶段
9、选择死水位为453m,相应死库容452万in，,占正常蓄水位以下库容的28.27%o1.2.3装机容量的选择为提高整个流域的综合发电效益，保证电网供电质量，本阶段考虑水库正常蓄水位下限为保持年调节性能，电站装机容量按照重庆市目前建成的年调节性能以上电站分析，考虑其年利用小时在30003500h左右,拟定一级电站装机容量9000kw、1OOOOkwIloOOkW三个方案进行比较；二级电站13000kw、15000kw1700OkW三个方案进行比较。(1)一级电站从装机容量与发电量关系看，一级电站装机容量增加，年电量亦增加，电站从900OkW增至IoOoOkW,电量增加114万1忆!1,每单位补充
10、装机所得到电量1140kw.h；从IOoOOkW增至IlOokw,增加电量74万kw.h,每单位补充装机所得到电量740kw.h,呈下降趋势。从投资比较来看，装机增大，投资增加，而单位千瓦投资减小。从增量效益来看，电站装机从900OkW方案到IOooOkW方案，投资增加423.60万元，增加电量114万kw.h,补充电能投资3.716元kw.h；电站装机从100OokW方案到IlOOOkW方案，投资增加529.5万元，而增加的电量仅74万kw.h,补充电能投资达7.155元kw.h,增量效益明显下降。从水量利用率来看，电站装机从900OkW方案到IoooOkW方案水量利用率增幅较大，为3.21
11、%；从IOoOokW方案到IIOookW方案，水量利用率有所提高，但幅度较小，仅1.93%o从电站年利用小时来看，由于本工程具年调节性能，能起到一定的调峰作用，则年利用小时在30003500小时较为适宜，装机IlOOOkW方案年利用小时为2893h,明显偏低；900OkW方案与100OOkW方案年利用小时均满足要求，其中900OkW方案年利用小时最高，对机组磨损较大，维护费用高而电量少，100oOkW方案年利用小时居中。综上所述，1000OkW方案装机利用小时合理，发电量较高，单位千瓦投资投资居中，水量利用率较高。因此，结合地方实际情况，并经征求工程业主意见，推荐装机为100OOkw,(2)二
12、级电站从装机容量与发电量关系看，二级电站装机容量增加,年电量亦增加，电站从1300OkW增至15000kw,电量增加264万kw.h,每单位补充装机所得到电量132OkW.h；从15000kw增至17000kw,增加电量174万kw.h,每单位补充装机所得到电量870kw.h,单位补充电量呈下降趋势。从投资比较来看，装机增大，投资增加，而单位千瓦投资减小。从增量效益来看，电站装机从1300OkW方案到15000kw方案,投资增加428.18万元,增加电量264万kw.h,补充电能投资1.622元kw.h；电站装机从1500OkW方案到17000方案,投资增加535.23万元,而增加的电量仅17
13、4万kw.h,补充电能投资达3.076元kw.h,增量效益明显下降。从电站年利用小时来看，由于电站上游的团滩河水库具有年调节性能，能起到一定的调峰作用，一级电站发电年利用小时为3108h,则二级电站发电年利用小时应在3200左右，才能与一级电站相匹配。综上所述，1500OkW方案装机利用小时合理，发电量较高，单位千瓦投资投资居中。因此，结合地方实际情况，并经征求工程业主意见，推荐装机为15000kwo1.2.4额定水头选择(1) 一级电站一级电站最大水头133.0Onb最小水头106.00m,加权平均水头123.85m。综合容量、电量利用，水头保证率、枯水期容量利用及工程投资等多方面因素分析，
14、推荐一级电站机组的额定水头为123.85mo(2)二级电站二级电站为径流引水式电站，与一级电站尾水衔接，其前池最高水位为333.71,正常水位333.02,最大水头145.58m,最小水头142.94mo考虑到本电站无调节性能,额定水头按汛期满发临界水头确定为144mo1.3运行方式及能量指标1.3.1 水库及电站主要特征参数(1) 一级电站一级电站水库正常蓄水位480.00m,相应库容1598万m3；死水位453.0Onb死库容452万漆，相应调节库容1146万库容系数9.5%,水库具有年调节性能，一级电站装机容量100OOkW,安装2X5000kW机组，电站保证出力1179kW,多年平均年电量3108万kWh,装机年利用小时3108h.(2)二级电站二级电站装机容量15000kW,安装2X750OkW机组，保证出力2163kW,多年平均发电量5032万kWh,装机年利用小时3354ho
