镇巴县小河水电站初步设计

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【摘 要】镇巴县小河水电站工程是修建在褚河上的一座低坝引水式水电站工程，工程包括引水枢纽、输水工程、电站等部分。此工程位于镇巴东部的褚河上，电站引水坝位于田坝乡汪家河坝处，输水工程沿褚河左岸布置，电站厂房位于巴庙乡小河口。通过熟悉小河水电站的地形、地质、水文、气象、河流特性和施工条件等基本资料，对此工程进行水能计算。

【关键词】水电站；水能计算

一、概述

镇巴县位于陕西省南部，属汉中市，东与紫阳、汉阴县接界，北于西乡县相连，西、南和四川省通江、万源毗邻。县城南北长78公里，东西宽80公里。总面积3384平方公里。地貌以山地为主，海拔多在1000至2000米之间。地质岩层主要为沉积岩，以石灰岩、沙岩、页岩为主。

镇巴县四周受群山所隔，属凉亚热带湿润气候区。由于地形复杂、气候的地区差异和垂直变化比较明显。全县平均气温13.8℃，受大气环流和地形影响，降雨表现为雨量充沛但年际变化大。年平均降雨量1250.5㎜，折合总水量42.3亿立方米。春、夏、秋、冬季降雨量占全年降雨总量分别为21.8%、41.6%、34.3%和2.3%。降雨多集中在七、八、九三个月，平均降雨量为655㎜。

全县河流以大巴山为分水岭，北属汉江水系，南属嘉陵江水系。其中汉江流域占全县总面积的47%，包含泾洋河、褚河、腊溪河、双河、白河、麻池河等支流，流域特征是土薄坡陡，县内河流大部属河源流域，特征是上游河谷较下游宽阔山势平缓，下游河道狭窄、两岸陡峻，河道比降大，水流湍急。洪水暴涨暴落，历时短，洪峰出现一般只需数小时，最长也不过十余小时。另外就是镇巴县雨量充足，植被较好，所以平时河流清澈见底，而遇洪水时含沙量较多，特别是推移质多，全县平均输沙量为350万吨。

小河水电站工程位于镇巴东部的褚河上，电站引水坝位于田坝乡汪家河坝处，电站厂房位于巴庙乡小河口，输水工程沿褚河左岸布置，从引水枢纽沿褚河至电站所在的小河口距离约12km，其间为狭谷、山势陡峻，只有人行小道联系两地。

镇巴县水能资源丰富，境内六条主要河流年径流量为21.94亿立米，水能理论蕴藏量16.4万千瓦，全县已建成小水电站26处，装机容量1645千瓦，仅占水能理论蕴藏量的1%。小河水电站所在褚河，在镇巴县境内总长95.8km，流域面积705.4km2，河床平均比降7.67%。总落差735.2m，水能理论蕴藏量4.08万千瓦（50%）。已建成的小水电站装机仅为370千瓦。褚河规划拟建石观音、田坝、小河和葫芦咀电站等四级水电站、小河水电站为该河的第三级电站。

电站厂房处和引水枢纽处，县级公路均已到达，交通方便，工程所在地距离观音镇、田坝乡以及巴庙乡的小河口都很近，这些村镇电网都已到达，施工用电可以就近接用。施工条件良好。

二、水能计算

（三）保证出力与保证电能

电站设计采用保证率采用ρ=80%，相应该保证率的电能从出力频率曲线查得保证出力1797kw，相应的保证流量为2.4m3/s，从出力发电量曲线查得相应的保证电能为1405kw·h。

（四）装机容量的确定

小型水电站装机容量的确定，一般可采用简化法，即可按保证出力的1.5-4倍或按装机利用小时数不低于5000h来选定，同时结合机型确定。

该电站如按保证出力的3.5倍即为6300kw，如按装机年利用小时数5000h确定，装机为6000kw。再考虑机型，宜确定采用装机容量3×2000=6000kw，较为适宜。相应发电流量为8.2m3/s。