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雨后初晴牛王滩,引沁河口水力发电站装机容积的鲜明

27 6月 , 2019  

春暖花开,万树吐绿,春风和煦,山清水秀。在这不冷不热的季节,邀上几个知心好友或带上爱妻娇子外出旅游应该是很惬意的事情。

徐工XS262单钢轮压路机助建河口水库大坝

www.d1cm.com2013/06/14 15:41来源:第一工程机械网

济源,“愚公故里、济水之源”,是传说中愚公的故乡。北依太行,西距王屋,南临十三朝古都洛阳,东接太极故里焦作。济源因济水发源地而得名,古时济水与黄河、淮河、长江并称“四渎”,是中原经济区充满活力的新兴中心城市。

从济源市驱车30分钟,沿着太行山山脚下行驶,几经路转,来到了河口村河口大坝的主堤上。壁立千仞、峰峦雄伟的太行山脚下几点“徐工金”,在青山碧水的映衬下,显得分外耀眼。不远处,徐工四台XS262全液压驱动单钢轮振动压路机,在繁杂的施工现场井而有序的工作着。各种大型机械林立眼前,看着眼前热火繁忙的建设场景,一夜的舟车劳顿,顿然消失。

河口水库是河南省建国以来投资最大的水利枢纽工程,总投资27.75亿元,位于济源市河口村境内,黄河一级支流沁河最后一段峡谷出口处,水库控制流域面积9223平方公里,占沁河流域面积的68.2%。水库坝型为砼面板堆石坝,大坝全长
530米,最大坝高122.5米。

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(责任编辑:David)

  • 关键词:
  • 徐工 单钢轮压路机 河口水库大坝
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摘要:装机容量选择直接关系到电站投资和经济效益。引沁河口水电站经过多次规划设计,装机容量从2000kW到18900kW.1992年,可研报告确定装机容量9600kW,设计年发电量4680万kW·h.1994年9月电站建成投产,截止2002年8月,已累计发电3.6亿kW·h,多数年份达到或超过了设计年发电量。引沁河口电站装机容量确定对结合灌溉的灌区电站规划设计提供了较好的参考。

九渡归来,又上二仙庙,途经紫陵万亩果园,着实让大门不出、久居一室的妻大开了眼界。上周几个同事说牛王滩不错,在济源市东北15公里,是个尚未开发的景区,于是相约星期六去瞧一瞧。

关键词:水电站设计 水电站装机容量选择 最优设计 方案选择 工程投资
工程效益

不料“天有不测风云”,星期五傍晚天气突变,阴云密布,大风四起,大雨滂沱。眼看定好的行程就要耽搁,打开电脑一查,“明天降水趋于停止,阴转多云”,悬在半空的心总算落了地,可以放心出游了。

1基本资料

当晚,几个同事辛苦了大半天,将第二天要吃的青菜、水果洗干净,并分类分包装好。第二天6点多,负责组织的同事就早早起床,将事先定好的各种肉串和烧烤炉具拉了过来,并到大型超市卖了几个下酒菜,两瓶白酒,两箱啤酒。

1.1流域概况

9点多,24个人分坐五辆自家车出发。车队快速行驶,沿途掠过一排排整齐高大的树木、一片片绿意盎然的麦苗,不时出现规划齐整的村庄,还有宽阔美丽的沁河大桥,远处的太行山也清晰可见。一路上,大家都感叹雨过天晴空气好,青山绿水伴我游,真是“好雨知时节”啊!

沁河发源于山西省沁源,流经山西省安泽、沁水、阳城、晋城至河南济源市五龙口出太行山峡谷进入平原,下行90km于武陟县汇入黄河,总流域面积13532km2,河道全长485km,落差1048m,平均比降2.16‰,水力资源十分丰富。

10点多,我们顺利到达牛王滩。首先跃入眼帘的是雄伟高低起伏的大山,满山遍野绿油油的扑到眼前,让人有一种“绿意拂面”的感觉。其次就是满河道大大小小的石头,个个奇形怪状,在河水的冲刷下变得没棱没角,看上去都很圆滑,大的可以坐人,可以当石桌,半不大的可以垒花池,小的可以当旗子玩。最有趣的就是河间的小溪清澈见底,潺潺的溪水弯弯曲曲,曲曲折折,在青草的护拥下,唱着欢快的歌儿前行。沿着石涧的小路,小心翼翼跨过小溪,清楚可见对面山上的小瀑布,犹如农村提灌站的大抽水机在不停地排水,并发出汩汩的流水声。胆儿大的人还跑到前面照相留影。瀑布旁边的青山被绿草覆盖,毛茸茸的,向两边延伸。这里风景优美,景色宜人,可以赏山水,可以摸鱼虾,可以打水仗,可以吃烧烤,可以喝小酒,可以打扑克,可以打麻将,还可以躺在草地上看流云、看大山、听水声、听鸟鸣,尽享大自然带给人间的清新妩媚淡雅与幽静。

沁河的水利建设始于秦汉时代,下游广利灌区为我国最古老的灌区之一。自50年代后期,沁河流域开始了大规模开发建设,修建了不少水利水电工程,主要有山西境内的拴驴泉水电站,河南境内的引沁济漭灌区、广利灌区及支流丹河上的青天河水库及梯级电站。根据黄委会1990年提出的《沁河水资源利用规划报告》,除干、支流中小型工程外,干流上规划有山西境内的马莲圪塔、张峰,河南境内的河口村3座大型水库,根据黄河防洪和两省国民经济发展情况,分期实施。

瀑布左边有一座石桥,通往沁河河口村水库。河口村水库位于五龙口以上约9公里处,
控制流域面积9200多
平方公里,占沁河流域面积的68.2%,占黄河三花间流域面积的22.2%。水库开发任务以防洪为主,同时结合灌溉、供水、附带发电等综合利用,是黄河下游防洪工程体系的主要组成部分。

1.2气象与水文

中午,我们就在河边选了一块较为平坦的地方烧烤、喝酒、谈笑。为了给大家留下一个难忘的记忆,我们从一开始就安排了照相、录像,并通过微信适时与大家分享。看着一张张活泼的照片,看着一段段有趣的视频,我们仿佛又回到了那个令人难忘的地方——济源牛王滩。

金沙4066总站,1.2.1气象

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电站所在区域属副热带季风区大陆气候,蒸发量较大,降雨量不多。实测多年平均降雨量692mm,多年平均蒸发量1843mm.降雨量主要集中在7月、8月、9月3个月,占全年降雨的56.7%,暴雨和洪水多发生在7月、8月2个月。

1.2.2径流

沁河的径流主要由降雨形成,电站渠首以上有部分泉水。沁河水文观测始于1933年,但1949年以前资料断续不全。距离总干渠渠首较近的测站是五龙口水文站,该站与总干渠渠首相距38km,控制流域面积9245km2,与渠首流域面积8750km2仅相差5.35%,五龙口站具有1953年以来实测日平均流量等资料。由于五龙口水文站至引沁总干渠渠首间有引沁总干渠、新利渠、广惠渠等引水工程,因而需将区间引水流量还原至五龙口水文站,得出五龙口水文站1953年~1990年径流系列,多年平均径流量12.39亿m3,多年平均流量39.3m3/s,与其它系列得出的结果(41.9m3/s~51.1m3/s)相差较大。经分析系80年代以来径流减少及上游山西境内用水逐年增加所致。因此采用本径流系列进行河口水电站水能计算是比较切合实际的。

1.3河口水电站与其它工程的关系

1)拴驴泉水电站。位于山西省晋城市境内,渠首控制流域面积8750km2,现装机2×8750kW,设计为日调节水电站,1991年建成。

根据国务院国函字59号文规定:为保证引沁灌区按设计流量引水,电站尾水后修建反调节工程。电站采用分期实施方案,首期建成拴驴泉径流电站,发电尾水利用倒虹吸引至引沁总干渠,二期建成反调节工程,电站运行方式由径流变为调峰。由此可见,无论近期远期,拴驴泉电站均不影响河口电站发电效益。

2)引沁灌区。引沁灌区范围包括济源市、孟州市的各6个乡镇,以及洛阳市吉利区,设计灌溉面积40万亩,由于灌区内蓄水工程少,渠道及建筑物年久失修,灌区效益不能充分发挥,目前保灌面积26万亩,年灌溉用水总量1.4亿m3.1992年,引沁局提出了《引沁灌区配套改造工程设计任务书》,工程完工后,引沁灌区总需水量3.47亿m3.河口电站系利用引沁灌区灌溉余水和引沁总干渠向下游广利灌区分水发电,遵循结合灌溉,不影响灌溉的原则。

3)其它。根据1988年黄委会提出的《沁河水资源利用规划报告》,沁河干流规划有山西境内的马莲圪塔、张峰水库,河南境内的河口村水库。马莲圪塔水库控制流域面积2727km2,总库容4.78亿m3,由于靠近上游,且水库多年调节,对河口电站没有大的不利影响,而张峰、河口村水库由于工期长、投资大,近期难以上马,即使上马,不会减少河口电站的年发电量,电站仍具有较好的经济效益。

2发电用水计算

2.1设计代表年选择

根据五龙口水文站1953年~1990年共38年日平均流量资料,依据径流年内分配不利和年平均流量接近的原则,选择相应于频率25%、50%、75%的丰、平、枯三个代表年及修正后的设计年平均流量如下:

频率设计年平均流量代表年P=25%48.6m3/s82.7~83.6P=50%34.5m3/s85.7~86.6P=75%24.9m3/s60.7~61.6将五龙口水文站设计代表年日平均流量以引沁总干渠渠首流域面积与五龙口站流域面积之比0.946进行修正,得出引沁渠首三个代表年的日平均流量资料。

2.2发电用水计算

河口水电站系利用引沁总干渠向下游灌区分水和引沁灌区灌溉余水发电,其发电用水必须遵循以下原则和条件。

1)发电用水必须保证灌溉,结合灌溉;

2)引沁灌区与下游广利等灌区的分水比例为6:4;

3)山西省拴驴泉电站在配套的反调节工程建成前为径流发电;

4)引沁灌区设计灌溉水量为频率75%年份的灌溉用水量,年总需水量3.47亿m3;

5)引沁总干渠在电站取水口处的最大流量23m3/s,取水口以上渠道渗漏损失7%。

由公式Q=Q1-Q2计算逐日发电用水流量。式中:Q—发电用水流量。Q1—引沁总干渠引水流量,为渠首天然来水流量×0.93.Q2—引沁灌区灌溉用水流量,即灌区频率75%年份的灌溉需水流量。

根据以上原则和公式,可求得三个代表年逐日发电用水流量。

3装机容量

3.1保证出力

3.1.1设计保证率

根据《小型水电站设计规范》,河口水电站系结合灌溉的电站,取电站设计保证率为75%。

3.1.2保证流量

根据所选三个代表年逐日发电流量绘制发电日平均流量历时曲线,在曲线求查得到相应于设计保证率P=75%的保证流量Q保=5.07m3/s.

3.1.3保证出力

由公式N得=A·Q保H平均计算电站保证出力为3802.5kW.式中:A—出力系数,根据机组综合效率求得A=7.5.Q保—电站保证流量5.07m3/s.H平均—电站平均水头。

3.2装机方案比较

河口电站系结合灌溉发电的无调节水电站,不承担系统事故备用和负荷备用,机组检修可有计划地安排在灌溉期,因此电站装机容量由最大工作容量(即保证出力3802.5kW)和季节容量两部分组成,现根据不同的季节容量初选以下几个装机方案进行技术经济比较,即:1)2×2500kW;2)3×2500kW;3)3×3200kW;4)4×3200kW4个方案。各装机方案技术经济比较。

从比较可以看出,装机3×3200kW方案,单位千瓦投资和单位电能投资均较低,结合引沁灌区现状和灌区改造工程工期长、投资大的实际,综合分析确定引沁河口水电站装机9600kW.

4结论

通过对沁河径流、灌溉用水、发电用水分析计算,确定河口电站装机9600kW.此方案与以前规划设计方案提出2000kW、4000kW、6000kW及18900kW等比,均相差较大。据统计,自河口电站1994年9月投产运行以来,累计发电量已达3.6亿kW·h.而1995年~2001年7年合计发电量3.2亿kW·h,年平均达到4525万kW·h,接近设计多年平均发电量4680万kW·h,最多的2001年达5160万kW·h,最少的1997年达到3721万kW·h,充分说明河口水电站装机容量确定是合适的。

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