古丈县酉溪河农村水电增效扩容改造方案

    一、河流水能资源及开发利用概况

  （一）流域概况

古丈县位于湖南省西部，湘西自治州中部偏东，武陵山脉中段。全县国土总面积1297.45平方公里。全县耕地面积11.83万亩，其中水田8.5万亩，旱土3.33万亩，人均耕地0.825亩。共有林地面积10.6万公顷，林地绿化率73.32%，活立木总蓄积量421.9万m3,森林覆盖率为73.7%。

古丈县辖12个乡镇140个村,总人口14.35万人，农业人口11.95万人。其中土家族、苗族等9个少数民族人口12.33万人，是国家扶贫开发重点县。2014年粮食播种总面积26.12万亩，粮食总产量3.92万吨。国民生产总值128996万元，其中农业总产值47512万元。地方财政收入11807万元，农民人均纯收入3002元。

全县有干流长5公里以上的溪河44条，其中流域面积大于200平方公里的1条，流域面积100km2以上不足200 km2的2条，流域面积50 km2以上不足100 km2的5条，流域面积小于50 km2的36条。        

全县多年平均水资源总量112990万m3，其中地下水8436万m3。水能资源理论蕴藏量7.24万KW，技术可开发量1.96万KW。

酉溪河流域位于古丈县城的东部，下游与沅陵县毗邻,距县城27公里,地理位置东经109°56′～110°10′，北纬28°32′～28°40′，酉溪河属酉水河的支流，干流总长59.0公里，干流坡降4.15‰，河流范围内植被覆盖率50%，控制流域面积388km2。古丈县至沅陵县城的干线公路沿酉溪河而去，交通十分方便。酉溪河属酉水河的上游段，其中：下游段流经沅陵县所辖境内，在乌宿河口汇入酉水流入沅江。

（二）水能资源开发及利用情况

依据《湖南省湘西自治州水能资源调查评价报告》（2008年）和《古丈县中小河流水能资源开发规划》（2015年），酉溪河流域水能资源较丰富，水能资源理论蕴藏量23.128MW，技术可开发电站7座，已开发7座，目前已全部开发。装机容量1475kW，年发电量 430万KW·h。总体来说，酉溪河流域已建水电站布局合理，生态无无规划兴建的电站，无有水事纠纷的电站，装机规模基本合适，为工业、城乡生活用电以及小规模综合加工企业用电提供了保障。流域上游区域植被良好，中下游植被覆盖率为50%左右。区内气候温和，雨量充沛，适宜植物生长，植物资源比较丰富，有常绿阔叶、针叶乔木等植物资源达336种。隶属73科。乔灌木树种28科、205种，牧草242种，其中乔本科28种，豆科9种，其他科205种，在海拔400m以下丘陵以常绿针叶林为主，人工植被有花果，杉，松，竹，林下层多位白枥，桎木，蕨类等。项目所在地属于无明显水土流失区，全部为轻度流失，无强度流失和极强度流失。

    酉溪河流域已建水电站7座，总装机容量1475kW，设计年发电量约430万kW?h。

 

酉溪河流域农村水能资源开发情况表

序号	所在  市县	所在河流	电站名称	投产     年份	装机容量  (kw)	设计年发电量 (万kW?h)	坝高(m)	库容        (万 m3)	备注
1	古丈县	酉溪河	凤鸣电站	1979	200	65	9	7.8	酉溪河支流凤鸣溪
2	古丈县	酉溪河	葛竹溪电站	1987	125	40	13	10.39	酉溪河支流葛竹溪
3	古丈县	酉溪河	徐家岭电站	1987	200	50	9	6	酉溪河支流中柱溪
4	古丈县	酉溪河	亮坪电站	1980	125	45	17	112.2	酉溪河支流岩头寨河
5	古丈县	酉溪河	洞坪电站	1977	125	40	9	12	酉溪河支流草塘河
6	古丈县	酉溪河	漆树界电站	1985	200	70	17.5	35	酉溪河支流山枣河
7	古丈县	酉溪河	七层岩电站	2008	500	120	10	12	酉溪河支流草塘河

 

（三）2000年之前投产的农村水电站情况

酉溪河流域2000年之前投产的农村水电站有6座，总装机容量975kW，设计年发电量约310万kW?h。分别为：凤鸣电站，装机1×200KW，设计年发电量65万KW?h；葛竹溪电站，装机1×125KW，设计年发电量40万KW·h；徐家岭电站，装机1×200KW，设计年发电量50万KW·h；亮坪电站，装机1×125KW，设计年发电量45万KW·h；洞坪电站，装机1×125KW，设计年发电量40万KW·h；漆树界电站，装机1×200KW，设计年发电量70万KW·h。

其中：徐家岭电站和漆树界电站在2003年的“送电到乡”项目中已进行增容改造；亮坪电站2006年由承包人自筹资金进行改造；洞坪电站因效益低，已无改造必要；此次酉溪河流域只改造凤鸣电站和葛竹溪2座电站。由于该流域所建这几6座电站均是上世纪90年代以前投产，本身由于其装机小，库容不大，所以对造成流域减水情况不明显，再者因为多年来的退耕林，植被保护良好，经过自然修复已基本无影响。

 

 

二、改造项目及实施安排

（一）改造项目情况

1、总体现状分析及评价

酉溪河流域已建水电站7座，总装机容量1475kW，设计年发电量约430万kW?h。除七层岩电站外，其余6座电站均是2000年以前投产。具体为：凤鸣电站，装机1×200KW，设计年发电量65万KW?h，1978年投产；葛竹溪电站，装机1×125KW，设计年发电量40万KW·h，1987年投产；徐家岭电站，装机1×200KW，设计年发电量50万KW·h，1987年投产；亮坪电站，装机1×125KW，设计年发电量45万KW·h，1980年投产；洞坪电站，装机1×125KW，设计年发电量40万KW·h，1977年投产；漆树界电站，装机1×200KW，设计年发电量70万KW·h，1985年投产；七层岩电站，装机2×250KW，设计年发电量120万KW·h，2008年投产。

凤鸣电站和葛竹溪电站分别建于1978年和1987年，电站由于原设计标准偏低、管理维护不善等原因，随着电站运行时间的增长，电站出现调节性能低、水工建筑物失修、机组老化、效率低等问题。本次实施方案通过现场查勘收集整理这2座电站基本资料等前期工作，了解了电站运行情况，对这2个电站存在的问题进行了认真梳理。目前，电站存在的问题，主要表现在以下几个方面：

（1）公益功能发挥不够

凤鸣电站和葛竹溪电站作为酉溪河流域内重要的基础设施和公共设施，不仅担负着为流域提供电力的任务，而且部分兼有防洪、灌溉等重要公益功能。目前，由于电站存在老化严重，安全隐患多，致使水电站的公益功能得不到发挥。

（2）技术设备落后，安全隐患多

凤鸣电站和葛竹溪电站，受当时经济、技术等各方面条件限制，普遍存在设计标准偏低，施工质量不高，发电设备技术落后，能效低等问题，再加上后期维护资金不足，运行时间长，造成机电设备老化严重，能耗高，故障多，易发生短路等事件。部分设备属于国家明令淘汰的产品，备品备件已无从购买。水工建筑物老化、破损严重，存在挡水和引水设施失修、压力管道老化锈蚀等问题，在当前全球气候变暖、极端气候现象增多、集中暴雨频繁的情况下，极易引发公共安全事故。

（3）水能资源利用效率低

一是因当时设计水平低、水文系列短、机电设备型号不全等原因，导致水轮机组选型不当，长期偏离最优工况运行，损耗严重且能效低下。二是受当时经济发展水平和电力负荷的限制等，电站装机容量偏小，汛期弃水过多，水能资源未得到充分利用，水能资源利用效率仅在40%～50%左右，具有较大的提升空间。

（4）综合利用功能下降、对生态环境有一定影响

由于引水管道年久失修、闸门启闭不灵、压力钢管锈蚀、渗漏水严重，造成部分灌溉、供水功能丧失，水电站综合利用功能下降

（5）管理成本高，效益差

凤鸣电站和葛竹溪电站由于建设年代早，缺乏自动化控制等设施，基本上采用人工操作，效率较低。也由于历史遗留问题，造成电站人员较多，负担重，管理成本较高，再加上农村水电电价低，企业效益普遍较差。

 

（6）电网网架薄弱

酉溪河流域内水电配套电网网架薄弱，布局不合理，供电半径大，线径小，低压线路长，损耗高，供电可靠性差，供电质量低。

2、改造电站现状分析及评价。

（1）葛竹溪电站基本情况

葛溪水库位于沅水流域酉水支流葛竹溪上游。地理位置为东经110°06′,北纬28°38′，水库控制集雨面积3.57km2，干流长度3.53km,平均坡降31.2‰。是一座以灌溉为主的小（二）型水库。大坝距古丈县城35km，有公路通往水库，交通方便。该水库属Ⅴ等工程，其永久性建筑物级别为5级，次要建筑物级别为5级。设计洪水标准为：20年一遇设计， 100年一遇校核，溢洪道消能防冲工程设计标准为10年一遇。

水库枢纽工程主要由大坝等主要建筑物物组成。大坝为砌石单曲拱坝，坝顶高程585.0m最大坝高15.0m，坝顶宽3.0m。坝顶拱圈中心角102°，拱轴半径30.15m，坝顶拱轴线弧长63.5m。

输水设施：大坝左坝1输水孔，为坝身埋放水钢管，输水涵管位于大坝左端，长11.7m，断面尺寸为Ф0.5m，最大放水流量为0.3m3/s，进口底板高程577.2m，出口底板高程为577.0m。

正常蓄水位585.0m，正常库容8.4万m3，设计水位585.91m，设计库容10.04万m3，校核水位586.09m，总库容10.36m3。死水位574.02m，死库容0.4万m3。2015年已实施除险加固。葛竹溪电站为引水式电站。电站枢纽工程主要由大坝、引水渠、压力钢管、电站厂房、升压站、办公生活区组成。电站装机为1台，总装机容量为125kW，机组为CJ22－W－60/1×6 型水轮机配SFW125-8/74型发电机，设计水头为105m。葛竹溪水库以灌溉为主，兼顾发电，电站只能在每年的4月-10月丰水期利用多余的水发电，电站装机125kw，年发电40万kW·h，年利用小时2400h。

（2）葛竹溪电站存在的问题：

葛竹溪电站1987年建成，运行至今已20多年，水轮发电机组及附属设备普遍存在着设备陈旧、绝缘老化、技术落后、效率低下等问题。具体分述如下：

1）升压站设备：

站内安装老式变压器，主变损耗大，发热严重，随时有出问题的可能。所有电气一、二次设备都早已属于淘汰和报废产品，正规厂家几乎全部停止生产，配件采购和维修很难，目前设备三天两头检修，靠折东墙补西墙式维修来维持发电运行，几乎是不能正常运行。迫切需要改造和更新电站所有电气部分。

2）开关控制柜及保护

电站高低压开关是80年代产品。所有设备无备品备件，不能可靠动作，操作不便，现在保护系统均采用220V直流系统，设备无法配套，电站使用的继电器均是80年代产品，现已淘汰，无备品备件；继电保护无法修复，动作不可靠，需更换微机保护监控系统，运行维护方便。

3）水轮发电机组及辅机设备

葛竹溪水电站原设计装机1台125kw冲击式机组，于1987年建成投产，现已运行29年多。原设计单机出力125kw，现实际单机出力只有90kw左右。

原机组为CJ22－W－60/1×6 型水轮机配SFW125-8/74型发电机，机组效率低下，发电机线圈绝缘等级低，经多年运行，机组运行工况变差，发电机损害严重，线圈绝缘严重老化；

（3）葛竹溪电站本次增效扩容改造内容为：

1）机组及其附属设备部分改造

① 更换1台水轮机，型号为CJ237-W-55/1×5.5；

② 更换1台发电机，型号为SFW125-8/590；

③更换1台调速器，调速器型号为TT-75；

④更换配电装置，配电装置选用重庆新世纪综合屏（包含一、二次设备）；

⑤ 更换1台主阀；备选型号Z41H-25型；

⑥更换厂用屏，选用GGD屏；

⑦ 更换1套机组自动化元器件。

2）电站辅助设备改造

完善消防设施等。

3）电气设备部分改造

电站电气主接线采用一机一变接线，备选用1台主变S11-160/11±5％/0.4KV，厂变接于10KV母线侧，用一回10KV输电线路输送电能至县城变电站。

4）厂房及生活区。重建厂房，尺寸6×8m,维修生活区住房20m2。

5）输水渠道维护。对500m的输水渠道进行清淤、防渗处理。

(3) 凤鸣电站基本情况

凤鸣水库位于酉溪河支流河蓬河上，坝址位于古丈县古阳镇凤鸣村，距古丈县城32km。坝址控制流域面积3.93km2，坝为单曲拱坝，坝顶高程227.9m，最大坝高10m，坝顶宽0.5m，坝顶轴长37m,正常蓄水位225.4m，正常库容7.8万m3，总库容10.9万m3。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252 –2000）的有关规定，该工程为五等工程小（二）型水库，其主要建筑物为五级，次要建筑物为五级，水库大坝其设计和校核洪水重现期分别为20年和200年。电站枢纽工程主要由大坝、压力钢管、电站厂房、升压站组成。凤鸣电站装机为1台，原机组为QJ26－0.5/1×7 型水轮机配TSWN85/31-10型发电机，总装机容量为200kW。

凤鸣电站1978年建成，运行至今已30多年，水轮发电机组及附属设备普遍存在着设备陈旧、绝缘老化、技术落后、效率低下等问题。具体分述如下：

1）升压站设备：

站内安装老式变压器，主变损耗大，发热严重，随时有出问题的可能。所有电气一、二次设备都早已属于淘汰和报废产品，正规厂家几乎全部停止生产，配件采购和维修很难，目前设备三天两头检修，靠折东墙补西墙式维修来维持发电运行，几乎是不能正常运行。迫切需要改造和更新电站所有电气部分。

2）开关控制柜及保护

电站高低压开关是70年代产品。所有设备无备品备件，不能可靠动作，操作不便，现在保护系统均采用220V直流系统，设备无法配套，电站使用的继电器均是70年代产品，现已淘汰，无备品备件；继电保护无法修复，动作不可靠，需更换微机保护监控系统，运行维护方便。

3）水轮发电机组及辅机设备

凤鸣水电站原设计装机1台200kw冲击式机组，于1978年建成投产，现已运行38年多。原设计单机出力200kw，现实际单机出力只有150kw左右。

原机组为QJ26－0.5/1×7 型水轮机配TSWN85/31-10型发电机，机组效率低下，发电机线圈绝缘等级低，经多年运行，机组运行工况变差，发电机损害严重，线圈绝缘严重老化；

（4）凤鸣电站本次增效扩容改造内容为：

1）机组及其附属设备部分改造

① 更换1台水轮机，型号为CJ237-W-55/1×7；

② 更换1台发电机，型号为SFW200-8/740；

③更换1台调速器，调速器型号为TT-150；

④更换配电装置，配电装置选用重庆新世纪综合屏（包含一、二次设备）；

⑤ 更换1台主阀；备选型号Z41H-25，DN=300；

⑥更换厂用屏，选用GGD屏；

⑦ 更换1套机组自动化元器件。

2）电站辅助设备改造

完善消防设施等。

3）电气设备部分改造

电站电气主接线采用一机一变接线，备选用1台主变S11-250/11±5％/0.4KV，厂变接于10KV母线侧，用一回10KV输电线路输送电能至县城变电站。

4）厂房维修。由于主厂房年久失修，漏雨严重，危险到机电设备安全，及运行维护人员人身安全，本次改造拟对原厂房进行维修。主厂房尺寸为长×宽为9×8.1m，详见图纸。

5）压力钢管维护。对300m的压力钢管进行除锈防渗处理。

 

（二）投资及资金筹措

葛竹溪水电站增效扩容改造工程总投资39.38万元。资金来源国家奖励资金12.5万元，省级配套3.125万元，项目单位自筹23.75万元。

凤鸣水电站增效扩容改造工程总投资为60.5万元，资金来源为国家奖励资金20万元，省级配套5万元，项目单位自筹资金35.5万元。

（三）实施安排

根据项目前期准备情况和到2019年底改造项目全部完工并验收的要求，本施工总布置方案应该遵守因地制宜、有利施工、安全经济、保护环境的原则进行。本改造工程施工集中，各现场的施工场地应尽量精简，以降低工程投资。本工程砼用料部位主要为压力钢管改造、厂房改造上。根据工程分布和施工安装的特点，确定施工总工期为6个月。

第一期2016年10月——2016年12月，主要完成除机组安装外的所有项目，即要完成：

1、第一个月要完成施工准备工作，包括临时房屋、砂石料系统、砼系统及风水电系统；

2、第二至三月完成压力钢管改造，厂房维修。

第二期2017年1月——2017年3月，主要完成机组设备的安装调试工作。

 

三、建设和资金管理

（一）建设管理机制

1、组织领导与制度建设。成立了古丈县农村水电增效扩容项目领导小组，由县水务局全面监督古丈县农村水电增效扩容项目的实施。

2、组织实施。我县农村水电增效扩容项目组建了项目法人，明确了葛竹溪电站和凤鸣电站为项目法人，全面负责电站增容改造项目的实施。通过招投标程序，选择施工建设队伍、设备厂家、监理单位等，由古丈县水利水电工程质量监督站加强工程质量监督。

农村水电增效扩容项目建设实行项目公示制，并在项目区竖立公示牌，公示每个项目区的工程基本情况、投资筹措、工程量、工程质量监督电话、效益、开工和预计完工时间。

3、质量管理办法和措施

我县农村水电增效扩容项目工程实行项目法人负责、第三方监督（工程监理）和项目村的受益群众代表为项目建设质量监督员相结合的质量管理体系。项目法人明确1名技术总负责人负责质量管理工作，制定了质量保证措施。工程质量监督机构为古丈县水利水电工程质量监督站。

施工单位 “五大员” 必须持证上岗。配备专职质量管理人员和质检员，工程质量控制实行“三检制”，严格按照《水利水电工程施工规范》进行。严把原材料进口关，严禁不合格设备、材料进场，严格按照设计图纸施工。施工单位同对原材料和中间产品进行抽样，送州建设工程材料检测中心检测。

4、工程建后管护

为保证农村水电站长期稳定运行，资产实行所有权、经营权分离。县水务局作为国有资产出资人代表，拥有所有权；葛竹溪、凤鸣电站拥有生产经营权。

（1）建立健全国家出资人制度。县水务局作为国家出资人代表享有所有者的资产受益、重大决策和选择管理者的权利；其次，作为水行政主管部门，负责水利工程建设的行业管理和监督。

（2）葛竹溪、凤鸣电站作为项目法人和经营者，负责项目建设管理和生产经营。

5、落实防汛度汛及应急管理责任制

葛竹溪、凤鸣两座电站的库容小，防汛任务小，施工期影响不大，但还是按规定编制度汛方案并报主管部门批准，严格按照施工组织设计和度汛方安的要求安排施工。水务局组织制度好项目实施期间水库的调度运用方案，并监督实施。

（二）资金管理机制

依据财政部、水利部《关于继续实施农村小水电增效扩容改造的通知》（财建〔2016〕27号）和水利部、财政部《关于印发农村水电增效扩容改造项目建设管理指导意见的通知》（水电〔2011〕441号）及财政部关于印发《可再生能源发展专项资金管理暂行办法的通知》（〔2015〕87号）等文件精神，为了切实加强中央财政农村水电增效扩容改造项目补助专项资金的使用和管理，发挥工程整体投资效益，我县高度重视中央奖励、省配套及县配套资金管理，县水务局与县财政局共同出台了《古丈县农村水电增效扩容改造项目资金使用管理办法》等文件，在要求业主及时到位自筹资金的同时，加强中央奖励、省配套资金的监管力度，严格将中央及省级下达的资金专款专用，资金主要用于材料、设备和施工机械费的开支，由施工单位根据实际完成工程量提出支付申请、监理签证、项目法人认可后，严格执行财政规定的国库集中支付程序，确保专款专用。

 

四、长效机制

为保证农村水电站长期稳定运行，将严格按照“电调服从水调”的原则，根据河道生态流量下泄要求，进行水量生态调度和开展安全生产标准化建设。

（一）对流域内的7座电站进行联合调度。开展流域内水电站联合调度，在优化生产、提升管理水平将起到积极作用，效益明显。不仅实现降低发电耗水量、延长机组使用寿命、提高综合利用交率等目标，而且在提高电网安全稳定水平和资源效益经济方面，发挥了重要作用。

（二）根据河道生态流量下泄要求，水务局作为水行政主管部门，制定的规章制度，组建队伍，对流域内电站进行定期或不定期的巡查，确保河道生态。

（三）开展安全生产标准化建设。按照《水利部办公厅关于开展农村水电站安全生产标准化评审工作的通知》（办水电函〔2015〕133号）要求，县水务局切实加强本区域内农村水电站安全生产标准化建设的监督管理，全面准确掌握每一座农村水电安生标准化电站的建设情况，并结全实际，建立安全生产标准化建设信息报送制度。

 

五、工程效益分析

（一）社会效益

1、随着农村水电增效扩容项目的实施，可使项目区的电量有了充分保障，工程的实施将促进农业改革和发展、农村的稳定和繁荣，将进一步加快农村脱贫致富奔小康的步伐。

2、促进农村社会经济的发展，项目建成后，将对当地的社会进步，经济发展起着至关重要的作用，农民的生产生活得到改善，经济发展了，农村社会稳定，人民安居乐业，真正实现了可持续发展。

3、为农户大力发展第三产业提供了用电保障。对加快精神文明建设，促进少数民族地区团结，维护社会安全稳定，创建和谐社会起到十分重要的作用。

（二）生态效益

1、项目区位于我县的主要河流酉溪河支流，带动我县中小河流治理开发和水利建设，保护了河流两岸的森林植被，形成“以林涵水、以水发电、以电兴工、以电护林”的良性循环，促进我县水资源的综合开发和可持续利用。

2、酉溪河增效扩容改造项目可实现“以电代煤”，改善农村能源结构，保护森林植被，净化空气，改善气候，美化环境；改善河流减脱水河段生态流量，为河流生态功能自然修复创造条件，维持河流蜿蜒性特征及自然景观多样性格局，保护水资源，促进流域生态良性循环，带动旅游事业的发展，生态效益十分显著。

3、项目建成后，提高水资源利用率，减少了对地下水的依赖，保持足够的项目区内的地层含水量，既促进了农业生产，又改善了人对的自然的索取。通过农村水电增效扩容项目的实施，提高了灌溉水利用率，可使水环境得到大力改善，同时提高项目区排涝能力。

（三）经济效益

1、葛竹溪电站

本电站在改造之前，年实际发电量25万kW?h（近三年），经本次扩容增效之后年设计发电量40万kW?h，增加电量为15万kW?h。

葛竹溪水电站上网电价0.355元/kW?h时，本次扩容改造项目经济内部收益率达15.65％，大于基准收益率8％，投资回收期7.6年（不包括建设期0.5年），财务指标好，在财务评价为可行。

2、凤鸣电站

本电站在改造之前，年实际发电量38万kW?h（近三年），经本次扩容增效之后年设计发电量65万kW?h，增加电量为27万kW?h。年新增发电销售收入9.6万元。

 

六、附表：

 

凤鸣电站、葛竹溪电站情况表

考核表

酉溪河项目基本情况表