水情测报方案08-26-两个断面测流 工程方案.doc
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1、项目编号:项目编号: 密级:密级: 柬埔寨甘再水电站柬埔寨甘再水电站 水情自动测报系统水情自动测报系统 工程方案工程方案 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 二二一五年八月十六日一五年八月十六日 柬埔寨甘再水电站水情自动测报系统 工程方案 南京水利科学研究院 柬埔寨甘再水电站柬埔寨甘再水电站 水情自动测报系统水情自动测报系统 审审 定:定: 审审 核:核: 校校 核:核: 编写人员:编写人员: 柬埔寨甘再水电站水情自动测报系统 工程方案 南京水利科学研究院 3 目目 录录 一一 概述概述5 1 1 1. . .1 1 1 概概概况况况 5
2、1 1 1. . .2 2 2 水水水情情情自自自动动动测测测报报报系系系统统统建建建设设设的的的必必必要要要性性性 6 二二 指导思想与建设任务指导思想与建设任务8 2 2 2. . .1 1 1 指指指导导导思思思想想想 8 2 2 2. . .2 2 2 建建建设设设任任任务务务 9 三三 建设目标、设计原则与设计依据建设目标、设计原则与设计依据10 3 3 3. . .1 1 1 建建建设设设目目目标标标 10 3 3 3. . .2 2 2 设设设计计计原原原则则则 10 3 3 3. . .3 3 3 设设设计计计依依依据据据 10 四四 系统技术方案系统技术方案12 4 4 4.
3、 . .1 1 1 系系系统统统站站站网网网分分分布布布 .12 4 4 4. . .1 1 1. . .1 1 1 站站站网网网布布布设设设原原原则则则.12 4 4 4. . .1 1 1. . .2 2 2 遥遥遥测测测站站站网网网布布布设设设12 4 4 4. . .2 2 2 系系系统统统组组组成成成 .14 4 4 4. . .3 3 3 系系系统统统配配配置置置 16 4 4 4. . .3 3 3. . .1 1 1 雨雨雨量量量测测测量量量站站站16 4 4 4. . .3 3 3. . .2 2 2 水水水位位位测测测量量量站站站17 4 4 4. . .3 3 3. .
4、.3 3 3 气气气象象象测测测量量量站站站18 4 4 4. . .3 3 3. . .4 4 4 传传传输输输变变变换换换设设设备备备19 4 4 4. . .3 3 3. . .5 5 5 监监监控控控室室室.20 五五 洪水预报软件开发洪水预报软件开发23 5 5 5. . .1 1 1 洪洪洪水水水预预预报报报设设设计计计 .23 5 5 5. . .2 2 2 洪洪洪水水水预预预报报报 23 5 5 5. . .2 2 2. . .1 1 1 S S SS S SA A AR R RR R R 模模模型型型的的的基基基本本本原原原理理理.23 5 5 5. . .2 2 2. .
5、.2 2 2 数数数学学学模模模型型型参参参数数数选选选定定定.26 5 5 5. . .2 2 2. . .3 3 3 实实实际际际洪洪洪峰峰峰率率率定定定27 六六 系统的土建设计系统的土建设计28 6 6 6. . .1 1 1 雨雨雨量量量测测测量量量站站站土土土建建建要要要求求求 28 6 6 6. . .2 2 2 水水水位位位测测测量量量站站站土土土建建建要要要求求求 28 6 6 6. . .3 3 3 气气气象象象测测测量量量站站站土土土建建建要要要求求求 30 6 6 6. . .4 4 4 监监监控控控室室室设设设备备备要要要求求求 30 七七 计划项目工期计划项目工期3
6、1 八八 概算概算32 8 8 8. . .1 1 1 概概概算算算编编编制制制依依依据据据 .32 8 8 8. . .2 2 2 编编编制制制说说说明明明 32 8 8 8. . .3 3 3 总总总投投投资资资 33 柬埔寨甘再水电站水情自动测报系统 工程方案 南京水利科学研究院 4 南京水利科学研究院简介南京水利科学研究院简介 南京水利科学研究院建于 1935 年,原名中央水工试验所,是我国最早成立的综合性 水利科学研究机构;2001 年被确定为国家级社会公益类非营利性科研机构。主要从事基 础理论、应用基础研究和高新技术开发,承担水利、交通、能源等领域中具有前瞻性、 基础性和关键性的科
7、学研究任务,兼作水利部大坝安全管理中心、水利部水闸安全管理 中心、水利部应对气候变化研究中心、水利部基本建设工程 质量检测中心、水利部水文 仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试中心。 历经 80 年的发展,南京水科院已发展成为拥有 40 多个具有鲜明特色和优势的专业 研究方向、在国内外具有重要影响的水利科研机构。现设水文水资源研究所、水工水力 学研究所、河流海岸研究所、岩土工程研究所、材料结构研究所、大坝安全与管理研究 所、水利部农村电气化研究所、水利部南京水利水文自动化研究所、农村水利科学研究 推广中心、生态环境研究中心、 海洋资源利用研究中心等研究机构和南京瑞迪建设科技 有限公司等研发机构。
8、建有水文水资源与水利工程科学国家重点实验室和国家级国际联 合研究中心,以及水利、交通、能源行业 9 个部级重点实验室、技术研发中心、工程技 术研究中心。承办并定期公开出版 8 种学术期刊(包含英文期刊)。建有院本部科研及 科技创新基地、铁心桥水科学与水工程实验基地、滁州水文实验基地和国家防汛抗旱总 指挥部办公室防洪演练基地、杭州农村电气化与再生能源研发基地、当涂科学试验及科 技开发基地、无锡河湖治理研究基地。 南京水科院秉承“勤奋、严谨、求实、创新”的科研精神,坚持“科学、规范、诚 信、卓越”的质量方针,组织开展重大科学技术问题研究,取得了一大批重要研究成果, 以黄文熙院士、严恺院士、窦国仁院
9、士、沈珠江院士、张建云院士等为代表的科技工作 者为我国的水利、交通、能源的建设做出了重要贡献。自 1978 年全国科技大会至 2014 年底,南京水科院获得国家和省部级科技进步奖 571 项,其中国家级奖励 76 项。出版专 著 400 多部,获国家发明和实用新型专利 348 项。全院现有科研人员 1300 余人,其中中 国工程院院士、英国皇家工程院外籍院士 1 名,国家有突出贡献中青年专家、“国家特 支计划”百千万工程领军人才等国家和部省级人才 70 余名,具有高级以上职称 670 多人, 是国家创新人才培养示范基地,荣获“全国专业技术人才先进集体”称号。南京水科院 柬埔寨甘再水电站水情自动
10、测报系统 工程方案 南京水利科学研究院 5 是国家首批相关学科博士、硕士学位授予权单位,现设有水利工程一级学科博士点及 12 个学科硕士点,设有水利工程博士后流动站,至今已培养博士、硕士研究生以及博士后 600 余人。 南京水科院已与 80 多个国家和地区的高等院校和科研院所建立了良好合作关系并拥 有直接进出口权。 一一 概述概述 1 1 1 1. . . .1 1 1 1 概概概概况况况况 Kamchay 河流域位于柬埔寨王国西南部的 Kampot 省,是一条典型的山区性河流,发 源于 Bokor 高原附近的山峰。自河源开始的 5 km6 km,河流向东,在 Popok Vil,河水 流经
11、40m45 m 高瀑布,然后向北,继续流过 20km。当与 Veal Tohm 河交汇后,它以 90折向东。从那里开始,方向逐渐地朝南改变,约 11 km 后与左支流 Malou Trieng 汇 合,从汇合处向下约 30km 处,Kamchay 河与 Kraphit 河汇合,然后改变名称,叫 Kampong Bay 河,在该河段,水流缓慢向南,经过下游的 Kampot 镇,在那里形成一个三 角洲,流入泰国湾。 从源头到与 Kampong Bay 河汇合口处,河流总长约为 77 km,流域面积 822km2,河 流的平均比降约为 2% 。 工程坝址位于 Kamchay 河与 Kraphit 河
12、汇合处上游 8.4km 处,坝址以上流域面积 709km2。 流域内大部分地区覆盖着密集的热带雨林,在地势较低地区雨林遭到严重破坏,造 成现在库区的植被主要由次级植被竹子组成。 从 Kampot 镇到坝址下游约 4.5km 的 Tuk Chhur 水文站处有一条公路相通,从 Tuk Chhur 水文站到坝址的道路为碎石路面。 甘再工程位于 Kamchay 河上。Kamchay 河(也称作 Perk Toek Chhu)位于 Elephant 山脉南端,在 Kampot 省境内、Phnom Penh 的西南。河流流域大约位于纬度 10 401105和经度 1035010410之间。 Kamcha
13、y 河与 Kraphit 河汇流后,称做 Kampong Bay 河(Prek Kampot),直接流入 Siam 湾。 柬埔寨甘再水电站水情自动测报系统 工程方案 南京水利科学研究院 6 已经在 Kampong Bay 河上开发了一个重要的地区性游览区,位于反调节堰以下、 Kampot 以北约 15km、工程区以南下游约 2km 处的山脚处。 离甘再电站工程最近的城镇是省会城市 Kampot。Kampot 的人口大约有 3.3 万人。 Kampot 市的居民用水从 Kampong Bay 河抽取,取水口位于游览区的下游即反调节堰以下。 甘再工程由甘再首部枢纽碾压混凝土大坝、电站引水进水口、引
14、水隧洞及调压井、 地面厂房、下游反调节堰枢纽及电站和首部枢纽坝后小电站等几部分组成。反调节堰电 站利用 PH1 电站厂房下游的反调节堰所聚集的水头发电,是 PH1 电站的反调节电站,枢 纽布置格局为河床式电站。 甘再水电站首部枢纽水库为不完全年调节水库,甘再电站是电力系统中的骨干电站, 其运行以调峰运行为主,日内发电流量很不均匀,在一年当中来水最枯的月份里,发电 机组每天仅运行 4 小时,如果对水轮机出流没有反调节措施的话,那么,在一天中其余 的 20 小时里,反调节堰以下河段就会出现断流,这样的话,就会影响到 Toek Chuu 娱乐 区,反调节堰至河流入海口仅十几公里,因此断流会引起海水倒
15、灌,含盐海水渗入地下 水中,影响当地居民,特别是省会城市贡布市居民饮用水。 反调节堰是为 PH1 电站的发电流量进行反调节,以满足下游河道用水要求而设立的, 因此反调节堰的主要任务是对 PH1 电站的发电流量进行反调节,保证反调节堰以下河段 每天 24 小时内保持相对均匀的水流。同时利用反调节堰所聚集的水头发电。 反调节堰以下河道两岸有大片农田和果园,可利用反调节堰水库引水灌溉。因此, 反调节堰的任务除对 PH1 电站的发电流量进行反调节和发电外,还兼顾灌溉。 综上所述,甘再项目的主要任务是发电,兼顾城市供水及灌溉。其中城市供水及灌 溉任务由反调节堰承担,甘再电站(PH1)和坝后小电站(PH3
16、)的任务是发电。 1 1 1 1. . . .2 2 2 2 水水水水情情情情自自自自动动动动测测测测报报报报系系系系统统统统建建建建设设设设的的的的必必必必要要要要性性性性 甘再水电站是当地电力系统中的骨干电站,承担着电力系统调峰的重要任务,同时 其下游有 ToekChuu 娱乐区,并且电站下游的反调节堰至河流入海口仅十余公里,若反调 节堰下断流会引起海水倒灌,将导致含盐海水渗入地下水中,会影响当地居民,特别是 省会城市贡布市居民饮用水保障。因此,各兴利目标和利益攸关方均对甘再水电站调度 运行的科学性、合理性提出了较高的要求。 同时,甘再水电站位于东南亚热带季风性气候区域,雨季降水量十分丰富
17、,故在雨 柬埔寨甘再水电站水情自动测报系统 工程方案 南京水利科学研究院 7 季水库枢纽大坝及附属设施易遭遇暴雨洪水。为保障水库枢纽自身以及下游地区人民的 生命财产安全,相关管理部门加强了水库的日常管理过程中。在汛期,特别是在暴雨等 恶劣天气情况下,管理人员对水库进行现场巡视,以掌握水库重点位置的即时汛情,制 定防洪应急措施。 但长期水电建设管理实践早已证明,完全依靠人工进行管理,无法即时准确的获取 水电站枢纽相关的水雨情信息,故很难有效保证防洪、发电调度决策及时性和有效性, 同时也给相关管理人员带来了人身安全的巨大隐患。为了及时有效掌握水电站枢纽相关 的水雨情信息,动态监控了解水利工程运行情
18、况,合理调配和使用水量水力资源,提高 防洪、兴利综合调度能力,充分发挥水利水电工程的综合效应,必须要有先进、实用、 可靠的水雨情自动测报系统。众多实践已经证明,基于现代信息技术和自动控制技术的 水雨情自动测报系统已经具有比较成熟的开发建设模式,积累了许多成功的经验,不仅 可以增加水利水电工程运行管理的科技含量、有效降低日常管理中的财力和人力资源消 耗,是提高水利工程管理的现代化管理水平和经济社会效益的必备基础。 因此为进一步保障甘再水电站工程的安全,同时最大程度上发挥其发电、城市供水 和灌溉的作用,提高水库和水电站综合运行效益,建设甘再水电站水情自动测报系统的 建设已经迫在眉睫。在该工程控制流
19、域,建立一个可靠、准确、实用、先进、开放、安 全、易于维护管理的水情自动测预报系统,可以在准确监测获取水电枢纽控制流域主要 河流实时的气象水文信息的基础上,并实现对入库水量等重要水文信息的预报,不仅可 为水库的安全渡汛和下游防洪提供保证,而且是优化该工程调度管理,更好地发挥工程 的发电、供水及防洪等综合效益的前提。 二二 指导思想与建设任务指导思想与建设任务 2 2 2 2. . . .1 1 1 1 指指指指导导导导思思思思想想想想 根据水库洪水调度系统设计与开发规则的要求,为保障系统设计的指导性和可 操作性,并能保持相对稳定,甘再水电站水情自动测报系统建成后,将会是一套先进、 可靠、实用、
20、高效的系统。具有以下特性。 (1)可靠性: *选用经国际 ISO9000 标准质检认证的厂家设备和技术成熟,市场占有量大,信誉 好的产品。 *软、硬件与多重保护设计。 柬埔寨甘再水电站水情自动测报系统 工程方案 南京水利科学研究院 8 *冗余设计。 *电磁兼容设计。 *完善的故障保护功能。 *良好的技术支持。 (2)实用性: *友好的人机界面:清晰、实用、易于操作。 *兼容性:能与“大坝安全自动化系统”、“水库办公自动化系统”连接,能与公 用电话网连接,能与各级防汛指挥系统连接。 *扩展性:系统具有可扩展性,包括扩展雨量水位遥测站点,建立分中心等。 *可以不断进行应用开发,完善补充系统功能。
21、(3)经济性: *实行水库优化调度,合理利用水资源,实现最好的经济效益和社会效益。 *提高运行管理人员的管理水平和工作效力。 (4)先进性: *先进的系统设计。 *采用市场上最先进,最可靠的设备。 *采用具有发展潜力的软件平台。 *采用便于操作,技术先进的开发工具。 以上措施可以确保本系统实现现场无人值守,监控室少人值班,系统安全可靠运行, 满足水库防汛、预报和调度的需要。 2 2 2 2. . . .2 2 2 2 建建建建设设设设任任任任务务务务 本工程的建设任务如下: 1、新建甘再水电站水情自动测报系统,实现水雨情数据的自动采集、传输和存储管 理,数据传输至水库办公楼,提供主要数据的报表
22、,实现上级部门和水库水情数据的共 享。 2、系统采用无线的方式进行组网,系统规模为 1:17,即 1 个监控室,17 个遥测站, 其中 17 个遥测站里面有 8 个雨量站、8 个水位站、 和 1 个气象观站。 3、新建水库中心数据接收系统,接收测站采集、传输的实时降水、水位、气象数据, 水雨情数据信息在格式和结构与水电站已建监控系统兼容,在此基础上实现实时数据的 柬埔寨甘再水电站水情自动测报系统 工程方案 南京水利科学研究院 9 浏览和历史数据的查询和综合报表功能。 4、充分利用水情自动测报系统的数据,开发水库洪水预报模型,实现甘再水电站的 实时洪水预报和调度。 5、建设控制室配备服务器、电脑
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