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1 工程概况
清河位于巩县城北的中条山区，发源于洛河镇东西交口一带，流经曹家庄、温峪、里比进入垣曲县境内,最后汇入黄河。河道平均坡降比3.8‰,总流域面积690km,。本流域为土石山区，上游为灌木，中游山坡杂草丛生，流域内植被覆盖较好,河槽两岸分布有较少耕地。
巩县里比水电站位于洛河镇里比村清河干流上,距巩县县城约60公里,控制流域面积89.6平方公里，多年平均径流量812.5万m,本电站是清河梯级开发工程之一,电站所处河段蜿蜒曲折、地势落差大、山大沟深、水能利用条件较好。该电站属于低坝引水式水电站,现装机为两台,容量为2×75 kW,设计水头为35m,设计引水流量为0.54m/s。
里比水电站始建于一九七六年,于一九七九年建成投产,至今运行已有三十多年,由于受当年技术条件和资金限制,采用的是土法施工,工程质量较差,加上运行时间长久,水电站陈旧老化,机组检修频繁、效率低下,工程多处存在着一定的安全隐患,水资源得不到有效利用,经济效益和社会效益明显降低,亟待解决.
为了充分利用有限的水力资源、发挥水电站的效益,保障生产安全,促进节能减排,提高科技水平和能效,使技术改造科学化、规范化，根据农村水电增效扩容改造工程的要求，2012年3月我们收集、整理和分析了河流、水文、气象、地质资料,以及电站原设计、运行和接入系统资料,开展了必要的现场调查和勘测，通过对水电站的研究和会审,按照国家有关农村水电增效扩容改造技术规程、规范及参考已建电站的维修和技术改造经验，完成了里比水电站增效扩容改造工程初步设计报告。省水利厅与同年6月6日以预水规计【2012】255号文进行了批复。2013年8月，我院在初步设计的基础上进行了技施设计。
2 工程规划设计要点
2.1 工程设计条件
2.1.1 水文
1）设计年降水量分析
本工程流域采用运地水文手册编制的图表进行分析。根据手册资料，年降水量均值x =650Km，变差系数Cv=0.29，取偏差系数Cs=2.0 Cv。查皮尔逊Ⅲ曲线得不同频率系数Kp值，设计年按平水年频率P=50%，计算其不同频率降水量为Xp=630mm。
2）正常年径流量计算
因运城水文手册中缺乏资料，借用吕梁地区水文手册资料采用降水量与年径流模关系法和清洪分开法进行。分析结果为:设计保证年为平水年(保证率P=50%)年径流量为812.5万m，枯水年(保证率P=75%)年径流量为577.2万m，丰水年(保证率P=25%)年径流量为1394.2万m。
3）气象特征
本流域地处北温带半湿润半干旱大陆性季风气候区，季风气候显著，冬春盛行西北季风，多风少雨；夏秋盛行东南季风，雨水较多，且集中在7-9月，占全年降雨量的65%左右。常有暴雨等极端性气候发生。据巩县气象站近20年气象资料记载，最大年降雨量964.2毫米，最小年降雨量367.9毫米，平均年降雨量589毫米；最大年蒸发量2105.6毫米，最小年蒸发量1433.8毫米，平均年蒸发量1781.9毫米，年平均蒸发量为降雨量的3.5倍；年平均气温12.9℃，最高气温超过40℃，最低气温-19.6℃；每年初霜期在10月22日前后，终霜期在3月底左右，无霜期在200天以上。
2.1.2 地质
1）区域地质
区域内地层呈北北东--南南西向宽条带展布，主要为太古界涑水群古老变质杂岩分布,处于中条山断拱中断，总体身绕为一地层向东南倾斜的单斜构造,但也发育有一系列的区域性北斜褶皱构造和断裂构造。分布有里比--洞沟压性正断层，文家峪压扭性逆断层，西北庄--奇峰断裂带以及祁家河断裂带等。
2）工程区地质
本电站坝址地质构造，是属于远古界中条山群的界牌岭组的石英岩，岩石裂隙节理发育;引水渠道建于陡壁悬崖，地质结构错
综复杂,多为粗粒沙岩和石灰岩,部分渠段地处风化的泥质页岩和泥质沙岩，风化很破碎。
里比水电站为增效扩容改造项目，枢纽及主要建筑物在修建时已对存在的地质问题采取了响应的工程措施,本次改造不需考虑地质问题，仅对机电设备、引水建筑物及金属结构等进行维护和更新改造，地质条件相对稳定，完全满足施工要求。
2.1.3机电工程改造
1）水力机械
原设计水头为35 m ，引水流量为0.54 m/s，经复核仍满足要求，采用原接线方式，二台机组配备一台变压器，原机组容量不变，布置形式也不变。
本次改造水轮机选用能效指标先进、空化特性优良、运行稳定性好的HL110-WJ-35型混流卧式水轮机,主要组成部分为转动部分、导水机构、埋入部分、回复机构及油管路、油轴承装配及接力器等。
2）电气
本电站以一条35千伏输电线路送往县城变电站,输电线路长约4公里。系统采用单元接线形式，6.3KV侧采用单母线分段接线方式。四台机组经两台变压器升压至35KV送至电网。
本次改造主变压器选用高清洁低耗能的S11系列产品；站用变压器选用干式SCB型系列产品；高压开关柜选择封闭式KYN28A
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