白水门电站技术改造策划建议.doc

1 工程概况1.1 地理位置及水系概况 白水门水库位于永丰县潭城乡境内，距县城恩江镇7.5km，坝址座落在赣江水系乌江支流的恩江河白水门溪上游 白水门溪为赣江的二级支流，发源于永丰县与峡江县的交界山脉雾云峰，由北向南流经西坑、江下、江背、石桥等地，在瑶上汇入赣江支流乌江流域东邻麻江河的支流潭城河，西毗乌江支流棱溪河，北与峡江县接壤，南抵乌江支流麻江河，地理位置处在东经115°27′至115°31′、北纬27°19′至27°28′之间，流域面积72.4km2，主河长18.8km，主河道平均坡降4.88‰白水门水库坝址位于白水门溪上游，控制流域面积26.6 km2坝址以上流域主河长8.80km，流域平均宽度3.02km，主河道平均坡降10.0‰白水门溪流域属低山丘陵区，其河流在水库坝址上游属山区性河流，河道比较大，坝址以下河流属低丘、平原性河流，河道坡降平缓水库坝址以上流域植被良好，无水利工程，人类活动影响小，水土流失较轻水库的地埋位置和附近的水系详见“永丰县白水门水库水系图”（图1-1）1.2 水电站现状永丰县白水门水电站位于吉安市的东北部，永丰县潭城乡境内，地处赣江水系乌江支流恩江河上游，距离永丰县城7.5km。

目前白水门水库枢纽工程主要建筑物有：大坝、左岸溢洪道、右岸溢洪道、输水隧洞、输水涵管、一级电站、二级电站等白水门水库坝址座落在潭城乡白水门村，水库有效集雨面积26.6 km2白水门水库是一座以灌溉为主，兼有发电、防洪、养殖等综合效益的中型水利枢纽工程，设计灌溉农田2.5万亩，有效灌溉农田2.1578万亩，旱涝保收农田1.5539万亩水库设计总库容2210万m3，最大总库容达到2700万m3，有效库容1515.5万m3，正常高水位134.44m，正常高水位水面面积1.96 km2大坝坝型为均质土坝，坝顶高程140.77m，设计坝高27.93m，最大坝高30.65m，大坝坝顶设计长度185m，实际长度155m，坝顶宽度7m溢洪道分左右二个，为宽线型式，堰顶高程134.44 m，右侧溢洪道堰顶宽10m，最大泄洪量211m3/s，左侧溢洪道堰顶宽10.5m，最大泄洪量234m3/s输水隧洞为压力隧洞，位于大坝左岸山体中，隧洞全长135.0m，进口底高程117.94m，圆形钢筋砼衬砌，内径1.6m，进口段为马蹄形砖砌结构，长10 m，其后为钢筋砼压力管段，内径0.8m白水门水库于1958年7月动工兴建，1960年2月竣工蓄水。

白水门水库可养殖水面面积1750亩，已养殖水面面积1300亩，多年平均产鱼量约3万斤白水门电站为坝后引水式电站，设计总引用流量3.06m3/s，总装机840kw（2*320kw+1*200kw）改造前设计多年平均发电量159.73万kw.h，实际年发电量110.00万kw.h,其中2006年发电量85.00万kw.h，保证出力150kw白水门电站分一级站和二级站，二站相距约35m在灌溉输水隧洞的出口处，用压力钢管分叉到一级站和二级站一级站叉管长5m，压力叉管内径0.8m一级站水头20米，流量1.47m3/s，装机1台200kw，主要是利用灌溉期间的水能发电二级站的叉管长35 m，压力叉管内径0.8m二级站水头45m，流量1.94m3/s，装机2台共640kw（2*320kw），主要是利用汛期的水能发电一级站的电能通过400V的架空线路输送到二级站，经过变压器升压到10KV后，通过10KV线路（线径为LGJ-25）接入8 km处的城东10KV开闭所，并入县电网一级站的水轮机型号为HL260-WJ-50，发电机型号为TSWN-S-250kVA，调速器型号为TT-150，发电机控制屏为BSL型，配DW16-630万能式断路器。

二级站的水轮机型号为HL220-WJ-42，发电机型号为TSWN-85/32-6，320KW，调速器型号为TT-300，发电机控制屏为BSL型，配DW16-1600万能式断路器10KV升压站设在二级站，升压站内装有2台变压器，型号为SJ-420/10.5，变压器高压侧通过跌落式熔断器（型号为RW10-10）接到汇流母线，再经过跌落式熔断器到10KV输电线路接入县电网白水门电站于1964年8月动工兴建，1965年5月竣工投产发电白水门水库主坝为均质土坝，建成至今已有47年之久，期间经多次加固处理，但在运行过程中，发现大坝隐患较多，未能彻底根除2006年江西省水利厅、吉安市水电局、永丰县水电局共同组织有关专家对水库病险情况进行咨询，并报送上级部门审批，于2007年再次对水库防洪进行除险加固施工，由江西省水利水电规划设计院设计，福建省水利水电工程有限公司施工，目前正在进行大坝、左岸溢洪道、右岸溢洪道、输水隧洞等的加固施工，计划2008年2月工程竣工1.3 永丰县电网现状永丰县位于江西省中部、吉安市东北部全境四面环山，山峦叠障，地势东南高，西北低东南部多为山地，中部为平原，北部多为丘陵地带全县略呈一个不整齐的盆地地势，呈“哑铃”状，属吉太盆地一部分。

全县土地总面积2695 km2，合404万亩其中，山地面积322.6万亩，占总面积的79.85%；现有耕地45.64万亩，占总面积的11.29%；河湖面积9.25万亩，占总面积的2.3%全县人口41.61万人，其中农业人口34.57万人，非农业人口7.04万人永丰县自然资源丰富，森林覆盖率高达70.7%，属中亚热地带季风湿润气候，气候温和，雨量充沛，落差大，地表径流丰富，河道坡降集中，是理想的电力开发之地多年平均地表径流总量约22.742亿m3，多年平均降雨量为1577.4mm全县水能蕴藏量约14.4629万kw，可开发利用容量约9.3815万kw，年平均发电量4.0974亿kw.h目前永丰县电网由110KV和35KV线路形成输电骨架现有110KV变电站2座，主变总容量4.4万KVA，其中永丰变电站主变容量1*3.15万KVA，藤田变电站主变容量1*1.25万KVA，110KV输电线路2条，总长86.95 km； 35KV变电站5座，主变6台容量1.74万KVA，35KV输电线路9条，总长158.83 km电网以县城为中心，内与各乡镇及大型工矿企业相连，外用1回110KV线路通过吉水变电站与吉安市电网连接。

截止2006年永丰全县有水电站34座，水电总装机容量达到3.4435万KW全年发电量10500万kw.h2005年全县社会用电量1.3175亿kw.h，其中工业用电5867万kw.h，占44.53%；居民生活用电量5926万kw.h，占44.97%，人均用电量316kw.h，户均生活用电量551kw.h，农村动力及农排用电量1046万kw.h，占7.93%；非居民及商业用电量336万kw.h，占2.55%2005年永丰县全社会用电量中的工业与生活用电构成比5867/5926，从全县用电比重看，工业和生活用电量在逐年增加1.4 气候特点白水门溪流域地处江西省中部、赣江中游东面，属亚热带季风气候区气候温湿，四季分明，雨量丰沛，光照充足受季风影响，每年4-6月，冷暖气流持续交绥于长江中下游一带，形成大范围的降水该时期是本流域降水最多的季节，往往产生较大暴雨，引发洪灾7-9月受台风影响，亦有较大降雨发生11月至次年3月受西伯利亚冷高压控制，雨量很少因此，本流域的气候特点是：盛夏季节多为副高控制，盛行西南风，天气晴热少雨；冬季受西伯利亚冷高控制，盛行西北风，天气寒冷少雨；春夏交替之时，冷暖气团常交绥于境内，梅雨连绵；秋季常受变性高压控制，形成秋高气爽的晴朗天气。

1.5 气象特征坝址控制流域内无气象资料观测站，位于水库南面且距坝址9 km的恩江镇设有永丰县气象站，该站建于1958年12月，观测项目有降雨、蒸发、气温、风速、日照、湿度等蒸发量观测采用20cm口径蒸发皿进行以位于永丰县城的恩江站为白水门溪流域降雨量统计分析代表站，经统计分析：本流域多年平均降雨量1636.7mm,最大一日降雨量259.3mm,出面在1997年8月31日降雨量年际年内分配不均，年内降水量主要集中在汛期4-6月，汛期4-6月降雨量占全年的45.5%枯水期10月至次年1月降雨量仅占全年的15.5%最大年降雨量2415.9mm（出现在1997年），是最小年降雨量836.0mm（出现在1971年）的2.89倍据永丰县气象站1959-1998年共40年的气象资料统计分析，本区域的多年平均气温18.0℃，极端最高气温41.7℃，出现在1991年的7月18日，极端最低气温-10.0℃，出现在1991年的12月29日；多年平均风速1.7m/s，历年最大风速18.0m/s，出现在1990年的月8日，相应风向为SW（西南风）；多年平均蒸发量1457.7mm，最大蒸发量出现月份为7月，多年平均值242.9mm，最小蒸发量出现月份为1月，多年平均值47.8mm；多年平均无霜期275天，无霜日最多的年份是1994年，为327天，无霜日最少的年份是1986年，为237天；多年平均日照小时数为1674小时。

1.6 水电站改造问题白水门电站于1964年8月动工兴建，1965年5月竣工投产发电，建成投入运行已有42年之久，期间经多次维修、改造，但由于设备已超过规定使用年限，老化严重，事故率高；水轮机、发电机久修不愈，长期带病运行，缺陷多，达不到额定功率；水轮机汽蚀严重，出力受阻；发电机绝缘老化，达不到要求，机组效率低下，综合效率不到0.60，机组出力受阻达到20%；主阀锈蚀严重，不能安全运行；机电设备陈旧，技术落后，效率和自动化程度低；上网输电线路线径（LGJ-25）小，线路损耗大（年损耗率在20%以上）；设备年代（大部分为60-70年代产品）已久，均属于国家颁布淘汰的机电设备；大部分设备锈蚀严重，存在很大安全隐患；维修零部件难配，且维修的意义不大为充分利用现有的水能资源，充分发挥白水门水库和电站的综合效益，迫切需要对白水门电站进行更新改造1.7 水电站改造内容白水门电站技术改造应充分考虑利用原有的设施，并对改造部分做到技术先进、经济合理白水门电站技术改造是在原有水工建筑物的基础上，对电站内的水轮机、发电机及相应的附属设备进行更新改造这次技术改造的内容有：压力钢管更换、水轮机、发电机、进水口主阀、辅助设备（励磁装置、调速器）、发电机控制保护等设备的重新选型、更换；升压站的扩容、改造；更新上网线路8km；并对电站进行微机保护和计算机监控系统改造，以实现电站的无人值班或少人值守，改善现有的运行条件；恢复或增大水电站的设计发电能力，保证发电系统和引水系统的及水工建筑物的安全可靠性。

本次白水门电站技术改造可行性研究报告的设计内容包括：水轮机、发电机、进水口主阀、辅助设备（励磁装置、调速器）、发电机控制保护、升压站等设备选型、电气主接线方案的比较推荐，消防设计以及技术改造的投资概算等共分主机及辅助设备改造、电气设备改造、工程投资和经济评价四部分1.8 水电站工程特性表工程特性表序号名称单位数量备注一水文1流域面积全流域km272.4坝址以上km226.62代表性流量多年平均流量m3/S0.78设计洪水流量m3/S40.15校核洪水流量m3/S60.03二水库总库容万m32134.0正常水位m133.44校核洪水位m137.06设计洪水位m136.06三下泄流量1设计洪水最大泄量m3/S67.02校核洪水最大泄量m3/S140.0四工程效益。