發(fā)布時(shí)間:2023-03-21 17:07:31
序言:寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的小水電論文樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
關(guān)鍵詞:小水電站;設(shè)計(jì);經(jīng)驗(yàn)
1水輪機(jī)的選擇
水輪機(jī)是水電站一個(gè)十分重要的設(shè)備,水流的動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能就是通過(guò)水輪機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。水輪機(jī)選擇合理與否,直接影響到機(jī)組的效率和運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性。
1.1機(jī)組臺(tái)數(shù)的選擇
農(nóng)村小水電站機(jī)組臺(tái)數(shù)與電站的投資、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、發(fā)電效益以及運(yùn)行人員的組織管理等有著密切的關(guān)系。通過(guò)多年設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明:農(nóng)村小水電站機(jī)組臺(tái)數(shù)一般為1~4臺(tái),且型號(hào)應(yīng)盡量相同,以利于零部件通用和維修管理方便,其中每座電站2臺(tái)機(jī)組居多。
1.2水輪機(jī)型號(hào)的選擇
水輪機(jī)型號(hào)的選擇合理與否,直接影響到水輪機(jī)的運(yùn)行效率、汽蝕和振動(dòng)等。選擇型號(hào)時(shí),既要考慮水輪機(jī)生產(chǎn)廠家的技術(shù)水平和運(yùn)輸?shù)姆奖愠潭?,又要確保水輪機(jī)常處于較優(yōu)的運(yùn)行工況,即盡量處于水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線圖的高效區(qū)。尤其是機(jī)組運(yùn)行時(shí),水頭的變化不要超過(guò)水輪機(jī)性能表的水頭范圍,否則會(huì)加劇水輪機(jī)汽蝕和振動(dòng),降低水輪機(jī)效率。
1.3機(jī)組安裝高程的確定
水輪機(jī)的安裝高程不能超過(guò)水輪機(jī)允許的最大吸出高度,否則會(huì)引起水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的汽蝕、振動(dòng)等不良現(xiàn)象,因而縮短機(jī)組的運(yùn)行壽命。
(1)臥式機(jī)組:安=Z下+hs-/900-D/2
(2)立式機(jī)組:安=Z下+hs-/900
式中Z下——尾水渠最低水位(m);
hs——水輪機(jī)理論吸出高度(m),查水輪機(jī)應(yīng)用
范圍圖及hs=f(H)曲線;
D——水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑(m);
——水電站廠房所在地的海拔高程(m)。
為了消除或減輕水輪機(jī)汽蝕,可將計(jì)算出的安降低0.2~0.3m確定安裝高程。
2電氣主接線的擬定
小水電站的電氣主接線是運(yùn)行人員進(jìn)行各種操作和事故處理的重要依據(jù)之一。農(nóng)村小水電站裝機(jī)容量往往有限,一般裝機(jī)臺(tái)數(shù)不超過(guò)4臺(tái),相應(yīng)電站的電壓等級(jí)和回路數(shù)以及主變的臺(tái)數(shù)都應(yīng)較少??紤]到小水電站(尤其是單機(jī)100kW以下的微型電站)的機(jī)電設(shè)備供應(yīng)比較困難,運(yùn)行和管理人員的文化、業(yè)務(wù)素質(zhì)普遍較差,從進(jìn)站到熟練掌握操作、檢修、處理故障及優(yōu)化運(yùn)行等也有一個(gè)過(guò)程。因此,農(nóng)村小水電站的電氣主接線在滿足基本要求的前提下,應(yīng)力求采用簡(jiǎn)單、清晰而又符合實(shí)際需要的接線形式。
對(duì)于1臺(tái)機(jī)組,宜采用發(fā)電機(jī)—變壓器組單元接線;對(duì)于2~3臺(tái)機(jī)組,宜采用單母線不分段接線,共用1臺(tái)主變;對(duì)于4臺(tái)機(jī)組,宜采用2臺(tái)主變用隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行單母線分段,以提高運(yùn)行的靈活性。
3電氣測(cè)量及同期裝置
并入電網(wǎng)運(yùn)行的小水電站電氣測(cè)量應(yīng)包括:三相交流電流、三相交流電壓(使用換相斷路器和1只電壓表測(cè)量三相電壓)、有功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電能、無(wú)功電能、勵(lì)磁電流和勵(lì)磁電壓等的監(jiān)視和測(cè)量。發(fā)電機(jī)的測(cè)量、監(jiān)視表計(jì)、斷路器、互感器及保護(hù)裝置等裝在控制屏上(發(fā)電機(jī)控制屏);電網(wǎng)的表計(jì)、斷路器、同期裝置等裝在同期屏上(總屏)。
保護(hù)裝置
農(nóng)村小水電站主保護(hù)裝置的配置應(yīng)在滿足繼電保護(hù)基本要求的前提下,力求簡(jiǎn)單可行、維護(hù)檢修方便、造價(jià)低及運(yùn)行人員容易掌握等。
4.1過(guò)電流保護(hù)
單機(jī)750kW以下的機(jī)組,可以采用自動(dòng)空氣斷路器的過(guò)電流脫扣器作為過(guò)流及短路保護(hù),其動(dòng)作整定值可以通過(guò)調(diào)整銜鐵彈簧拉力來(lái)整定,整定值一般為發(fā)電機(jī)額定電流的1.35~1.7倍。為了提高保護(hù)的可靠性,還可采用過(guò)流繼電器配合空氣斷路器欠壓脫扣器作過(guò)流及短路保護(hù),繼電器線圈電源取自發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的1組(3只)電流互感器,繼電器動(dòng)作值亦按發(fā)電機(jī)額定電流的1.35~1.7倍整定。
原理:當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)短路故障時(shí),通過(guò)過(guò)流繼電器線圈的電流超過(guò)其動(dòng)作值,過(guò)流繼電器常閉接點(diǎn)斷開(kāi),空氣斷路器失壓線圈失電而釋放,跳開(kāi)空氣斷路器主觸頭,切除故障元件——發(fā)電機(jī)。
4.2欠壓保護(hù)
當(dāng)電網(wǎng)停電時(shí),由于線路上的用電負(fù)荷大于發(fā)電機(jī)容量,此時(shí)電壓大幅度降低,空氣斷路器欠壓線圈欠壓而釋放,跳開(kāi)空氣斷路器,以防電網(wǎng)來(lái)電造成非同期并列。
4.3水阻保護(hù)
當(dāng)發(fā)電機(jī)因某種原因(如短路、長(zhǎng)期過(guò)載、電網(wǎng)停電等)突然甩負(fù)荷后,機(jī)組轉(zhuǎn)速會(huì)迅速升高,這種現(xiàn)象叫飛逸。如果不及時(shí)關(guān)閉調(diào)速器和勵(lì)磁,可能造成事故。一般未采用電動(dòng)調(diào)速的農(nóng)村小水電站可利用三相水阻器作為該保護(hù)的負(fù)荷。
水阻器容量按被保護(hù)機(jī)組額定功率的70%~80%左右考慮。如果水阻容量過(guò)大,機(jī)組甩負(fù)荷瞬間,將對(duì)機(jī)組產(chǎn)生較大的沖擊電流和制動(dòng)力,影響機(jī)組的穩(wěn)定,嚴(yán)重時(shí)可能造成機(jī)組基礎(chǔ)松動(dòng)。反之,如果水阻容量過(guò)小,達(dá)不到抑制機(jī)組飛逸轉(zhuǎn)速的目的。水阻器采用角鋼或鋼板制成三相星型、三角型均可。
對(duì)于單機(jī)125kW及以下的電站,水阻池內(nèi)空,以長(zhǎng)為機(jī)組臺(tái)數(shù)×(0.7~1)m,寬為(0.7~1)m,深為0.6~0.8m為宜,同時(shí)考慮機(jī)組容量大小,應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)(如3~5min)不致于將池中的水煮沸。
在調(diào)試水阻負(fù)荷大小時(shí),應(yīng)在水中逐漸施加水阻劑,調(diào)試水阻負(fù)荷,直到達(dá)到要求為止。
4.4變壓器過(guò)載、短路保護(hù)
變壓器高壓側(cè)采用跌落式熔斷器(或SN10-10型少油斷路器)作過(guò)載、短路保護(hù)。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,額定電壓為6~10kV的跌落式熔斷器只能用在560kVA及以下的變壓器,額定電壓為10kV的跌落式熔斷器只能用在750kVA及以下的變壓器。當(dāng)變壓器容量超過(guò)750kVA時(shí),應(yīng)采用油斷路器。跌落式熔斷器熔絲按下列公式選擇:
當(dāng)Se<100kVA時(shí),熔絲額定電流=(2~2.5)×高壓側(cè)額定電流;當(dāng)Se≥100kVA時(shí),熔絲額定電流=(1.5~2)×高壓側(cè)額定電流。
4.5變壓器的防雷保護(hù)
上世紀(jì)70年代以來(lái),由于石油價(jià)格飛漲、礦石燃料儲(chǔ)蓄量的有限性及其嚴(yán)重的溫室效應(yīng),世界對(duì)可再生能源的興趣持續(xù)升溫,技術(shù)最成熟、經(jīng)濟(jì)最可行的小水電尤其受到青睞。上世紀(jì)早期就積極開(kāi)發(fā)小水電的西方發(fā)達(dá)國(guó)家,到70年代已經(jīng)停止發(fā)展并廢棄了大量小水電站,這時(shí)又開(kāi)始重新發(fā)展,包括新開(kāi)發(fā)和恢復(fù)更新、改造舊電站。一批發(fā)展中國(guó)家,也紛紛制訂了宏偉的計(jì)劃,興建了一批小水電站。經(jīng)過(guò)幾十年的運(yùn)行,許多電站陸續(xù)開(kāi)始老化。最近有一家“水電設(shè)備協(xié)會(huì)”(HEA)從在該協(xié)會(huì)登記的世界范圍小水電站機(jī)電設(shè)備訂貨清單中發(fā)現(xiàn)近10年來(lái)世界性水電站更新改造的潛力有了很大增長(zhǎng)。特別是北美洲與歐洲一些國(guó)家的小水電站大多是在50年代至80年代建造的,它們所屬更新設(shè)備的份額在今后10年內(nèi)估計(jì)將保持70%左右(見(jiàn)表1)。
從表1可看出,2004年的估計(jì),北美和歐洲需要更新改造的小水電總?cè)萘窟_(dá)到680萬(wàn)kW,這是個(gè)不小的數(shù)目。加上中、南美洲,中東及非洲,全球估計(jì)接近1000萬(wàn)kW。他們對(duì)更新改造設(shè)備的投入按每千瓦100美元估計(jì),共需10億美元。事實(shí)上,許多改造項(xiàng)目,每千瓦100美元是不夠的。
以上統(tǒng)計(jì)數(shù)字均未包括中國(guó)的。
中國(guó)小水電大規(guī)模建設(shè)始于70年代,許多電站迄今已運(yùn)行10~30年以上不等。據(jù)前幾年不完全統(tǒng)計(jì),大致情況如下(見(jiàn)表2):
經(jīng)初步了解,有更新改造、擴(kuò)容需求的小水電站約為8000MW,這些電站普遍技術(shù)性能差,不同程度存在許多技術(shù)問(wèn)題:如運(yùn)行不穩(wěn)定,長(zhǎng)期在非優(yōu)工況下運(yùn)行,出力不足;或泥砂磨損與汽蝕嚴(yán)重,轉(zhuǎn)輪亟待更換;有的原設(shè)計(jì)、水文資料不足,使機(jī)組選型不當(dāng)?shù)鹊取?/p>
受世界銀行委托,亞太地區(qū)小水電研究培訓(xùn)中心于2004年對(duì)新疆小水電改造規(guī)劃作了專(zhuān)題考察,提出了報(bào)告。詳情見(jiàn)本文實(shí)例研究之二。
2改造擴(kuò)容工作需要有序進(jìn)行
對(duì)舊電站的更新、改造、擴(kuò)容和開(kāi)發(fā)新電站一樣,也應(yīng)當(dāng)有序進(jìn)行,而不能隨意、一轟而上。面對(duì)全球現(xiàn)有水電站需要更新、改造與擴(kuò)容的巨大潛力,眾多的國(guó)際機(jī)構(gòu),包括世界銀行、國(guó)際能源署以及國(guó)際水電協(xié)會(huì)等等都紛紛看好這個(gè)市場(chǎng),給予了充分重視。他們注意到,更新改造對(duì)現(xiàn)有電站運(yùn)行性能的改善、效益的提高、壽命的延長(zhǎng)都能起到顯著作用。為此,世界銀行于2004年就委托法國(guó)電力公司水電工程中心研發(fā)、編制一套舊電站更新、擴(kuò)容的規(guī)劃、決策大綱,用以促進(jìn)現(xiàn)有電站的業(yè)主們對(duì)舊電站重新投資,予以更新。該大綱于2004年12月編制完成,其目的是幫助決策人員對(duì)水電站的更新擴(kuò)容工作制訂出合理的規(guī)劃以及最佳的實(shí)施時(shí)間表。
這個(gè)大綱全名“大壩與水電站更新改造擴(kuò)容的規(guī)劃與決策大綱”,可用以指導(dǎo)大壩與水電站改造擴(kuò)容過(guò)程中的選站、審批、投資及實(shí)施等各個(gè)環(huán)節(jié),使之有序順利開(kāi)展并獲得較高的內(nèi)部收益率(IBR)。大綱里所指的更新改造還包括大壩安全與水資源的優(yōu)化利用。
如前節(jié)所說(shuō),全球水電站更新改造與擴(kuò)容的潛力約為1000萬(wàn)kW(不包括中國(guó)),水電設(shè)備協(xié)會(huì)(HEA)估計(jì),總需投資至少10億美元。這么大的投資規(guī)模必須在合理規(guī)劃指導(dǎo)下,有序進(jìn)行。
水電站是一項(xiàng)長(zhǎng)期投資、運(yùn)行費(fèi)用極低的工程,可以惠及幾代人。項(xiàng)目的初期投資一經(jīng)歸還(如10年左右),這項(xiàng)水電資源所提供的財(cái)務(wù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益幾乎可延續(xù)上百年,作為水與能源交換的一種主要方式,它可以成為全社會(huì)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要工具。
雖然改造擴(kuò)容工作可以使現(xiàn)有舊電站發(fā)揮最大效益,從而對(duì)水資源的可持續(xù)利用作出貢獻(xiàn),但是電站的性能在運(yùn)行年限內(nèi)還受其他一些因素的影響,例如設(shè)計(jì)、施工和維修的質(zhì)量。因此,有必要深入研究并明確改造、擴(kuò)容的具體內(nèi)容及其定位。
一般說(shuō),正確的維護(hù)、修理對(duì)保證水工結(jié)構(gòu)和機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行是十分重要的,但維修不能完全消除設(shè)施的老化過(guò)程,因此到了一定時(shí)段,為了避免電站收入減少,以及運(yùn)行維修費(fèi)用的增加,更新改造仍是必須的。國(guó)外有專(zhuān)家把維修和更新改造對(duì)電站性能的影響定性地畫(huà)出一幅曲線圖,形象地表示更新、改造的時(shí)間。如圖1所示,當(dāng)電站性能降低到加速惡化前,就必須利用更新改造將其恢復(fù)到原設(shè)計(jì)水平;還可通過(guò)擴(kuò)容等手段,進(jìn)一步提高性能。如何確定這個(gè)點(diǎn),就是我們所要研究的問(wèn)題。
更新改造與維修和新建項(xiàng)目都有很大不同。并有可能陷于二者之間而被忽視,使決策人不能正確估計(jì)改造擴(kuò)容的方案在滿足水與能源增長(zhǎng)的需求中的作用。這也是世界銀行要求開(kāi)發(fā)這種決策方法的原因,使決策人能夠正確評(píng)估改造擴(kuò)容的效益。
3改造擴(kuò)容規(guī)劃決策大綱的框架
法國(guó)電力公司編制的這個(gè)決策大綱為改造擴(kuò)容項(xiàng)目提供了一個(gè)實(shí)用的決策方法,用以選擇易于吸引投資、便于實(shí)施的優(yōu)化項(xiàng)目。大綱的實(shí)施按下列6個(gè)步驟進(jìn)行(見(jiàn)圖2):
1)先對(duì)大壩和水電站作一個(gè)基本情況評(píng)估,包括擴(kuò)容和性能優(yōu)化方案的鑒定;
2)對(duì)已明確的水量和電力供應(yīng)、以及安全、環(huán)保與社會(huì)發(fā)展的需求進(jìn)行審查;
3)根據(jù)上述2個(gè)步驟所取得的資料,明確可能改造擴(kuò)容項(xiàng)目的規(guī)模;
4)以多條件定性分析的方法對(duì)一批可能的項(xiàng)目進(jìn)行篩選,選出一批數(shù)目適當(dāng)?shù)捻?xiàng)目供研究;
5)以多條件定量的方法對(duì)選出的項(xiàng)目進(jìn)行排隊(duì),包括深入的經(jīng)濟(jì)分析以及確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、社會(huì)與環(huán)境性能、融資的可能情況和實(shí)施的時(shí)間進(jìn)度等等;
6)對(duì)首選的幾個(gè)項(xiàng)目編制一份實(shí)施計(jì)劃,包括時(shí)間進(jìn)度、預(yù)期的融資安排、設(shè)備采購(gòu)措施、初步工作計(jì)劃以及對(duì)可行性研究的任務(wù)要求。
上述大綱框架的最主要部分是各種需求的系統(tǒng)分析以及能否及時(shí)引入資金的情況,這二者影響最終結(jié)果。此外,這個(gè)大綱的方法也是為了將可比的項(xiàng)目數(shù)限制在合理的范圍內(nèi),從而盡可能精簡(jiǎn)方案評(píng)估過(guò)程。
當(dāng)然,這種方法并不能到處生搬硬套,而仍需要因地、因項(xiàng)目制宜,從明確主要目的開(kāi)始,并對(duì)有些已經(jīng)具備開(kāi)工條件的項(xiàng)目多加考慮。
4改造、擴(kuò)容的決策人與投資人需考慮的重點(diǎn)
除了上述決策方法外,法國(guó)電力公司還研究提出了一些建議供決策人和融、投資方考慮:
1)為便于舊電站基本情況評(píng)估,業(yè)主應(yīng)建立并保存正確的運(yùn)行、維修記錄;
2)在決策過(guò)程中,應(yīng)明確界定業(yè)主和運(yùn)行單位各自應(yīng)負(fù)的責(zé)任,以保證繼續(xù)維護(hù)與改造擴(kuò)容工作的順利轉(zhuǎn)換;
3)非結(jié)構(gòu)性措施如水管理優(yōu)化等應(yīng)予充分挖掘;
4)改造、擴(kuò)容實(shí)施(施工期)的“機(jī)會(huì)之窗”應(yīng)充分論證、確定(如影響和費(fèi)用損失最小的停機(jī)時(shí)間);
5)在充分利用設(shè)備供應(yīng)商的現(xiàn)代新技術(shù)的同時(shí),獨(dú)立專(zhuān)家在決策過(guò)程中的重要作用也應(yīng)予以重視;
6)采取與決策過(guò)程中不同階段相適應(yīng)的創(chuàng)新、靈活的設(shè)備訂購(gòu)方式;
7)為保證改造、擴(kuò)容效益的持續(xù)性,還應(yīng)建立一套新的健全的電站維護(hù)方案;
8)決策人在考慮新設(shè)施的方案時(shí),還應(yīng)同時(shí)研究現(xiàn)有設(shè)施擴(kuò)容的方案;
9)對(duì)改造擴(kuò)容的項(xiàng)目應(yīng)考慮其現(xiàn)有環(huán)境與社會(huì)情況的處置,適當(dāng)分配合作伙伴之間的利益、成本和責(zé)任;
10)應(yīng)采用適當(dāng)?shù)囊?guī)程以保證改造擴(kuò)容項(xiàng)目的合理開(kāi)發(fā)與實(shí)施;
11)對(duì)有些不能產(chǎn)生直接效益的改造擴(kuò)容項(xiàng)目,如大壩安全項(xiàng)目,則需要多邊投資機(jī)構(gòu)的支持;
12)必須提高各類(lèi)決策人(如電力公司,有關(guān)部門(mén)和投融資商等等)對(duì)改造擴(kuò)容的特殊效益的認(rèn)識(shí)。
5資金籌集問(wèn)題
改造擴(kuò)容項(xiàng)目的內(nèi)部收益率IBR是很有吸引力的,??蛇_(dá)到20%以上,可以說(shuō)是典型的高收益項(xiàng)目。但是,水電站的改、擴(kuò)工程在頭幾年內(nèi)的資金流還是要比火電站等項(xiàng)目差,所以仍可能面臨資金不足的挑戰(zhàn)。從圖2的進(jìn)程中看,選擇對(duì)投資人具有吸引力的項(xiàng)目是第4步(即項(xiàng)目篩選)所需注意的重要條件。
在水電站的改造、擴(kuò)建項(xiàng)目中,采用公、私合作多渠道融資及分期投入的方式是可行的。對(duì)多機(jī)組的水電站,改造、擴(kuò)建期較長(zhǎng),但只要在第一臺(tái)機(jī)改、擴(kuò)完工后,即可先行投產(chǎn),資金收入情況就會(huì)好轉(zhuǎn)。這種分期投產(chǎn)的方式可以減少對(duì)投資的需求,還可以降低工程成本。因此,項(xiàng)目業(yè)主應(yīng)當(dāng)充分利用改擴(kuò)項(xiàng)目的這種分期投入的創(chuàng)新的方法。當(dāng)然,在項(xiàng)目實(shí)施的初期,還是需要多邊投資機(jī)構(gòu)(這是從國(guó)際上說(shuō)。但從國(guó)內(nèi)說(shuō)還是要政府機(jī)構(gòu))的支持,而在部分機(jī)組投產(chǎn)后,就可由私營(yíng)企業(yè)接管,繼續(xù)投資。對(duì)于一些資本金不足的私營(yíng)企業(yè),政府仍是重要的推動(dòng)者和靠山。
6實(shí)例研究
實(shí)例研究之一:土耳其
土耳其具有世界水電資源的1%左右,土耳其電力總局(EUAS)和其他一些主管部門(mén)研究的成果表明,土耳其的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)的水電資源為3500萬(wàn)kW,其中有340萬(wàn)kW正在開(kāi)發(fā)施工中。
土耳其電力總局擁有100多座水電站,總裝機(jī)容量1160萬(wàn)kW,其發(fā)電量為全國(guó)電力的113。這些電站中,有的是早在1902年投產(chǎn)的,容量從0.2~240萬(wàn)kW。直至2004年以前,還沒(méi)有進(jìn)行過(guò)改造工作。2004年,土耳其電力總局委托法國(guó)電力公司水電工程中心(EDF-CIH)制訂一個(gè)規(guī)劃大綱并對(duì)優(yōu)選的項(xiàng)目提出一份可行性研究報(bào)告。該任務(wù)從2004年7月開(kāi)始,2005年3月完成,并另由法國(guó)電力公司未參與該規(guī)劃開(kāi)發(fā)工作的幾位工程師對(duì)規(guī)劃大綱進(jìn)行評(píng)估,以保證大綱為水電專(zhuān)家所理解,并有現(xiàn)實(shí)意義。
這個(gè)實(shí)例研究了在土耳其如何應(yīng)用這個(gè)大綱,對(duì)決策有什么予期,大綱又怎樣指導(dǎo)具體改造擴(kuò)建項(xiàng)目的實(shí)施。在完成需求審查和原有設(shè)施基本情況的評(píng)估等過(guò)程后,確定了5個(gè)規(guī)模不同的項(xiàng)目,從一項(xiàng)設(shè)備的改造到整個(gè)電網(wǎng)全部設(shè)施的更新。該5個(gè)項(xiàng)目為:
1)更新135萬(wàn)kW的柯班電站;
2)對(duì)幼發(fā)拉底河流域所有水電站全面運(yùn)行情況的更新;
3)對(duì)薩卡耶河流域主要水電站的改造;
4)提高少數(shù)幾個(gè)主要水電站的水輪機(jī)效率;
5)改進(jìn)少數(shù)幾個(gè)主要(有戰(zhàn)略意義的)水電站的服務(wù)設(shè)施,如擔(dān)任旋轉(zhuǎn)備用和全停電后的起動(dòng)能力等等。
按照大綱工作步驟進(jìn)行,柯班水電站被選為在土耳其進(jìn)行改造、擴(kuò)容的最佳項(xiàng)目。建在幼發(fā)拉底河上的柯班電站是土耳其第三大水電站,分兩階段建成的:柯班1站為4臺(tái)15.75萬(wàn)kW,于1974年投產(chǎn);柯班2站為4臺(tái)18萬(wàn)kW,于1985年投產(chǎn)。
然后對(duì)柯班改造項(xiàng)目進(jìn)行可行性研究,以確定項(xiàng)目的具體細(xì)節(jié),包括所需成本與收益。該項(xiàng)目的改造任務(wù)為:
1)更新水輪機(jī)導(dǎo)葉以減少滲漏;
2)將柯班1站的發(fā)電機(jī)定子線圈更換為F級(jí)絕緣以增加機(jī)組出力;
3)將柯班2站的發(fā)電機(jī)定子接線恢復(fù)到原來(lái)的性能與效率;
4)改造頻率與電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng);
5)改造機(jī)組控制系統(tǒng);
6)實(shí)施一套全自動(dòng)控制系統(tǒng)。
根據(jù)評(píng)估結(jié)果,業(yè)主決定實(shí)施改造計(jì)劃,于2006年開(kāi)工,2011年完工。編制工程設(shè)計(jì)與設(shè)備訂貨任務(wù)的咨詢單位已經(jīng)選定。主要招標(biāo)工作計(jì)劃于2006年底起動(dòng)。目前,業(yè)主正在為此籌資。
“大綱”在土耳其改、擴(kuò)項(xiàng)目中的成功應(yīng)用,說(shuō)明其實(shí)用性,可作為決策者的有力工具,并適應(yīng)國(guó)家在時(shí)間和任務(wù)范圍方面的限制。該大綱可使改擴(kuò)項(xiàng)目的決策和實(shí)施過(guò)程更為有效,并保證所選項(xiàng)目在水電對(duì)持續(xù)發(fā)展的一般貢獻(xiàn)范疇內(nèi)發(fā)揮全面效益。
實(shí)例研究之二:中國(guó)新疆
受世界銀行委托,亞太地區(qū)小水電研究培訓(xùn)中心于2004年派專(zhuān)家組對(duì)新疆小水電作了系統(tǒng)調(diào)查,并對(duì)20余座電站作了深入的考察??疾靾?bào)告認(rèn)為新疆現(xiàn)有119萬(wàn)kW小水電站運(yùn)行時(shí)間都已有20~40年,存在問(wèn)題很多。經(jīng)分析和初步規(guī)劃、篩選,提出了有必要改造、技術(shù)上可行、且今后有能力歸還貸款的15座小水電站,作為第一批改造項(xiàng)目,這批項(xiàng)目原有裝機(jī)總?cè)萘?0.4萬(wàn)千瓦,改造、擴(kuò)容后可增容2.98萬(wàn)kW,約為原有裝機(jī)容量的29%,需要投入資金約1億元,平均每千瓦投資3600元,遠(yuǎn)低于當(dāng)?shù)匦陆娬就顿Y6000~8000元/kW。說(shuō)明更新改造的經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯的。
考察報(bào)告指出,現(xiàn)有小水電存在的問(wèn)題為:機(jī)組性能落后,制造質(zhì)量差;控制、保護(hù)設(shè)備陳舊,自動(dòng)化程度低;機(jī)組部件磨損與汽蝕嚴(yán)重;有的設(shè)備嚴(yán)重老化,絕緣下降等等。并提出技術(shù)改造的規(guī)劃方案與原則。對(duì)需要改造的電站進(jìn)行分類(lèi),采取不同改造方式。針對(duì)電站具體情況,因地制宜、進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),緊密結(jié)合和妥善處理各個(gè)電站的不可變或不宜改變的制約條件,在有限的投資情況下,盡量增加年發(fā)電量、提高電站經(jīng)濟(jì)效益。不同電站大體分類(lèi)如下:
1)需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行整體更換的;
2)主設(shè)備局部改造,輔機(jī)及電氣控制、保護(hù)設(shè)備整體更換;
3)對(duì)現(xiàn)在的實(shí)際水頭或流量比原設(shè)計(jì)大的或小的電站,可增容改造或減容改造。
改造規(guī)劃除對(duì)上述各類(lèi)改造提出了詳細(xì)技術(shù)方案和措施,還對(duì)增容改造的電站提出了一些關(guān)鍵性技術(shù)環(huán)節(jié)。
從規(guī)劃的原則、實(shí)施細(xì)則及其可操作性來(lái)看,和法國(guó)電力公司編制的“大綱”,有許多相似之處,又有一些不同之處,可以互為補(bǔ)充。利用二者結(jié)合的方法,可作為今后一個(gè)國(guó)家或一個(gè)地區(qū)小水電改造規(guī)劃的指導(dǎo),可能產(chǎn)生理想的效果。
參考文獻(xiàn):
1流域水電開(kāi)發(fā)的環(huán)境效益分析
流域水電的建設(shè)可兼顧防洪、航運(yùn)、供水、灌溉等多種水資源的開(kāi)發(fā)利用。如果流域水電開(kāi)發(fā)及其它水資源開(kāi)發(fā)利用合理、正確,從宏觀上分析,將對(duì)環(huán)境有所改善,是具有環(huán)境效益的。
1.1水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)可發(fā)揮梯級(jí)效益
梯級(jí)水電開(kāi)發(fā)可提高水資源的利用率,協(xié)調(diào)水資源綜合利用之間的矛盾,獲得梯級(jí)效益。上游水電站水庫(kù)調(diào)節(jié)徑流可增大下游所有梯級(jí)水電站的保證出力和年發(fā)電量;上、下游水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度,可協(xié)調(diào)發(fā)電和其它用水要求的矛盾;上游水電站削減洪峰、蓄存洪量,可提高下游各級(jí)水電站防洪標(biāo)準(zhǔn),減小泄洪設(shè)施規(guī)模;上游電站水庫(kù)有時(shí)可為下游電站縮短初期蓄水時(shí)間。梯級(jí)連續(xù)開(kāi)發(fā),可優(yōu)化安排各級(jí)水電站的施工進(jìn)度,施工期互相搭接施工高峰又互相錯(cuò)開(kāi),利用上游水庫(kù)蓄水時(shí)機(jī)減少下游電站的施工導(dǎo)流流量,減少施工隊(duì)伍轉(zhuǎn)移的費(fèi)用和時(shí)間,提高施工設(shè)備和場(chǎng)地的利用率,可縮短總體工期,減少總投資。
1.2發(fā)展水電清潔能源,減少環(huán)境污染
水力發(fā)電作為清潔能源被利用,水電不僅可以代替部分火電、核電,具有調(diào)峰的優(yōu)點(diǎn),在電網(wǎng)安全運(yùn)行中起到重要的作用,還可提高水資源的利用效率而基本上不改變其水質(zhì),不排放污染物。例如[1],在電網(wǎng)系統(tǒng)中,建設(shè)一個(gè)裝機(jī)容量為2000MW的水電站代替同等規(guī)模的燃煤火電廠,這樣每年可節(jié)約原煤500萬(wàn)t,減少排放二氧化硫24萬(wàn)t,減少排放氮氧化物4400萬(wàn)kg,一氧化碳115萬(wàn)kg,少產(chǎn)生廢碴140萬(wàn)t,省卻了火電廠所需要的冷卻水運(yùn)行和排放,既可節(jié)約水資源,又可避免對(duì)水環(huán)境造成熱污染。因而發(fā)展水電,在取得相同電能的同時(shí),可減少環(huán)境污染。
1.3減災(zāi)防災(zāi),保護(hù)環(huán)境
近30年來(lái),美國(guó)密西西比河流域由于洪水引起的直接損失達(dá)幾十億美元,在美國(guó)共計(jì)有40%以上的城市和1400萬(wàn)hm2的土地均遭受洪水的威脅;1970年水災(zāi)給羅馬尼亞和匈牙利造成了100億列伊和77億福林的損失,淹沒(méi)了約106萬(wàn)hm2的耕地,全部或部分淹沒(méi)800多個(gè)居民點(diǎn)[2];我國(guó)1998年洪水,主要為長(zhǎng)江、松花江、西江、閩江洪水,受災(zāi)面積大,農(nóng)田受災(zāi)面積2229萬(wàn)hm2,成災(zāi)面積l378萬(wàn)hm2,死亡4150人,倒塌房屋685萬(wàn)間,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2551億元。水電站往往同時(shí)兼有抵御自然水文災(zāi)害的功能。水庫(kù)運(yùn)行可以調(diào)節(jié)河川徑流,控制水位,梯級(jí)水庫(kù)可聯(lián)合調(diào)度調(diào)節(jié),比單個(gè)水庫(kù)更能提高抗御洪、澇、旱、堿等自然災(zāi)害的標(biāo)準(zhǔn)和降低災(zāi)害的影響程度,有效地保護(hù)生態(tài)環(huán)境及生物的生境,減少水災(zāi)和旱災(zāi)對(duì)人類(lèi)及動(dòng)、植物的破壞,減少水土流失和土壤侵蝕,減少洪水造成的污染擴(kuò)散和疾病流行,為人們提供相對(duì)穩(wěn)定、安全的生活和生產(chǎn)環(huán)境。
1.4水電站水庫(kù)的人工濕地作用
水電開(kāi)發(fā),在一個(gè)流域上建設(shè)一個(gè)或多個(gè)水庫(kù)。水庫(kù)庫(kù)區(qū)形成許多庫(kù)灣,生長(zhǎng)了多種水生植物和動(dòng)物,成為人工濕地,為濕地動(dòng)、植物提供了生存條件,因此在庫(kù)區(qū)和庫(kù)周會(huì)增加多種適合濕地環(huán)境的動(dòng)、植物物種,提高了局部區(qū)域的生物多樣性價(jià)值,增加了水域的綜合功能。
人工濕地的形成,可改善當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境小氣候條件。水庫(kù)水體的影響,可使周?chē)懙匦詺夂虻靡愿纳疲簾o(wú)霜期延長(zhǎng)、溫差縮小、降低了最高氣溫、增加了濕度。有關(guān)的研究表明,水面上空空氣的透明度比成片的房屋群高8%~10%;水面上空紫外線輻射比陸地高30%;水庫(kù)或水域上的氣溫在炎熱季要降低4~5℃;相對(duì)濕度提高10%~15%[1]。
黃河龍羊峽水庫(kù)蓄水后,國(guó)電公司西北勘測(cè)設(shè)計(jì)院、青海省電力局和氣象局于1990年就龍羊峽水庫(kù)對(duì)局地氣候的影響進(jìn)行了觀測(cè)研究。主要研究成果如下:
(1)對(duì)降水的影響。距離龍羊峽水庫(kù)庫(kù)岸10km左右范圍內(nèi),年降水量增加約3%,距庫(kù)岸較遠(yuǎn)的山區(qū)年降水量增加約12%,影響范圍內(nèi)的夜雨量增加明顯。
(2)對(duì)濕度的影響。距離龍羊峽水庫(kù)庫(kù)岸10km左右范圍內(nèi),全年各月相對(duì)濕度均有增加,其中冬季增加最明顯,1月份增加24%。
(3)對(duì)氣溫的影響。距離龍羊峽水庫(kù)庫(kù)岸10km左右范圍內(nèi),年平均氣溫略有升高,月平均氣溫其中有5個(gè)月升高,12月份升高最大為3℃,1月份升高1.2℃;6個(gè)月降低,10月份降低最大為0.7℃。而對(duì)這一范圍以外的區(qū)域影響很小。
(4)對(duì)風(fēng)的影響。對(duì)水庫(kù)周?chē)貐^(qū)風(fēng)的影響,主要表現(xiàn)為靜風(fēng)頻率減少,“湖陸風(fēng)”方向上風(fēng)頻的增加、風(fēng)向轉(zhuǎn)換時(shí)間變化和風(fēng)速略有減小。
1.5水電站水庫(kù)的景觀與旅游作用
水電站水庫(kù)形成人工湖泊,在功能上增加了美學(xué)和旅游價(jià)值。在水電開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上,合理優(yōu)化水工建筑物的布置和造型,并適當(dāng)加以裝飾設(shè)計(jì),使其在景觀上起到美化環(huán)境的作用??筛鶕?jù)具體要求和地勢(shì)環(huán)境條件,修建人工港灣、池塘,放緩岸坡,建造森林公園、草坪、花圃及景觀建筑,修建水上娛樂(lè)設(shè)施,組成新的水環(huán)境景觀系統(tǒng)。北京十三陵抽水蓄能電站,在上池周?chē)_(kāi)辟了草坪、花壇,種植了樹(shù)木,利用地勢(shì)修筑了護(hù)坡,環(huán)池修建游覽道路和一些景觀建筑物,在上池旁的山頂將防火瞭望塔修成仿明古塔,電站的上池現(xiàn)己成為十三陵風(fēng)景區(qū)的一個(gè)新景點(diǎn)。另外,利用電站工程棄碴填筑沖溝,形成人工階地,經(jīng)綠化美化并修筑了人工景觀建筑物,建起了蟒山國(guó)家森林公園,現(xiàn)已成為旅游區(qū)[3]。國(guó)外如莫斯科的水體系統(tǒng)由希姆金水庫(kù)、卡拉梅舍大水庫(kù)、別列文水庫(kù)、雅烏斯回水河段、莫斯科河等水體組成,將水體系統(tǒng)進(jìn)行美化后,有很好的景觀效果,成為市民休閑娛樂(lè)的風(fēng)景區(qū);在明斯克利用斯維斯洛奇河支流上的梯級(jí)電站水庫(kù)和許多小池塘,修建了滑水專(zhuān)用水道、浴場(chǎng)、碼頭和森林公園等,成為旅游勝地[2]。
1.6水庫(kù)的供水、灌溉對(duì)環(huán)境的改善
水電站水庫(kù)有調(diào)整河道徑流的作用,庫(kù)水和發(fā)電后的下泄水具備穩(wěn)定、可控制供水和灌溉的條件。
(1)供水:水庫(kù)改善了抽水站取水的條件并利用勢(shì)能使之降低造價(jià);水庫(kù)可以降低水中的含沙量、色度、氧化度等,使自來(lái)水廠凈化簡(jiǎn)便;水庫(kù)使河水水量、水質(zhì)季節(jié)性變化減小,保證水廠運(yùn)行的穩(wěn)定、均衡,促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,改善當(dāng)?shù)鼐用竦纳瞽h(huán)境,提高生活質(zhì)量。
(2)灌溉:天然狀態(tài)下的河流水資源,由于徑流量的季節(jié)性變化,不可能保證流域內(nèi)灌溉面積大幅度增加。建設(shè)水庫(kù)后,徑流得到充分利用,使灌溉面積大大增加,并使作物產(chǎn)量大幅度提高。有關(guān)研究表明,干旱和半干旱地區(qū),水澆地的糧食收成比沒(méi)有灌溉的高1~1.5倍;氣候較濕潤(rùn)地區(qū),灌溉后的收成可提高50%[2]。
2流域水電開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的主要不利影響分析
流域水電開(kāi)發(fā),特別是梯級(jí)開(kāi)發(fā),一般規(guī)模較大,使流域的自然環(huán)境發(fā)生了改變,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生若干不利影響,可分為施工期、水庫(kù)初期蓄水期和運(yùn)行期3個(gè)階段進(jìn)行分析。
2.1電站施工期對(duì)環(huán)境的不利影響
水電站施工期對(duì)環(huán)境的不利影響,主要表現(xiàn)在工程占地的影響、施工截流的影響、施工采石取土的影響和其它施工項(xiàng)目的影響。
2.1.1工程占地的影響
水電站開(kāi)發(fā)要修筑水庫(kù)及其它水工建筑物,需要占用較大面積的土地,可分為施工占地和工程占地。施工占地基本上屬臨時(shí)占地,對(duì)環(huán)境的影響主要是植被破壞、水土流夫等,影響為相對(duì)短期并可以恢復(fù);工程占地主要是水庫(kù)淹沒(méi)占地,屬永久占地,對(duì)環(huán)境的影響較大,水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)達(dá)到了根本改變自然狀態(tài)的程度。主要的影響是破壞原有的植被,對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響;淹沒(méi)原有部分耕地和村莊,造成移民搬遷和一些設(shè)施的遷建;特別是水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)的移民,有些工程移民量很大,在移民搬遷和安置方面,建新的村鎮(zhèn),要搞基本建設(shè),新開(kāi)耕地要破壞植被,造成新的水土流失,并改變了局部自然條件,破壞了原有的區(qū)域生態(tài)平衡。
在水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)中,如工程施工安排合理,可減少施工占地。例如一個(gè)梯級(jí)工程的料場(chǎng)和部分施工占地,可同時(shí)為其它梯級(jí)工程服務(wù),可減少那些工程的占地影響。
2.12施工采石、取土的影響
采石、取土施工對(duì)環(huán)境的主要影響是造成水土流失。
(1)采石施工。會(huì)破壞原有山體的表層植被,使表層較薄的土層流失;采石使山體原有形態(tài)發(fā)生變化,有些坡面變陡,并且爆破使巖石松動(dòng),容易造成流失,嚴(yán)重的可能發(fā)生塌方或泥石流,造成災(zāi)害性破壞;采石使山體,影響景觀。
(2)取土施工。取土破壞植被,開(kāi)挖面土層松動(dòng),容易造成水土流失;取土使表層具有一定肥力的土壤損失,特別是占用耕地取土,對(duì)施工后的覆墾很不利;取土場(chǎng)面,還容易造成揚(yáng)塵;取土?xí)p失部分土地資源。
2.1.3其它施工項(xiàng)目的影響
水電項(xiàng)目施工一般規(guī)模較大,施工人數(shù)和施工機(jī)械較多,又比較集中,對(duì)周?chē)匀画h(huán)境和社會(huì)環(huán)境產(chǎn)生一定影響,主要的影響分析如下。
(1)對(duì)水環(huán)境的影響。工程施工均在水系河道附近,場(chǎng)地平整、截流、圍堰填筑、隧洞排水、砂石骨料加工沖洗、混凝土拌和澆筑及養(yǎng)護(hù)、化學(xué)灌漿、材料水上運(yùn)輸、施工機(jī)械沖洗、附屬企業(yè)生產(chǎn)廢水排放、施工營(yíng)地生活污水排放、職工醫(yī)院排放廢水、垃圾、廢料及化學(xué)藥品等,都會(huì)對(duì)水域環(huán)境造成污染。
(2)施工棄碴對(duì)環(huán)境的影響。水電施工一般棄碴量較大,開(kāi)挖山體、隧洞產(chǎn)生大量的廢碴,堆放在固定的碴場(chǎng),因此在設(shè)計(jì)碴場(chǎng)時(shí)就應(yīng)考慮到環(huán)境影響。廢碴中混有殘留炸藥、廢油、廢化學(xué)藥品等,有些可能還有放射性物質(zhì)。如果廢碴處置不當(dāng),殘留在其中的有害物質(zhì)會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響;碴場(chǎng)管理不好,會(huì)造成流失,嚴(yán)重的還會(huì)形成泥石流,對(duì)環(huán)境造成較強(qiáng)的破壞;有些堆碴占地會(huì)造成土地資源的損失;碴場(chǎng)影響自然景觀。
(3)施工對(duì)大氣環(huán)境的影響。工程施工爆破、骨料加工篩分、水泥倉(cāng)庫(kù)裝卸、混凝土拌和、施工材料運(yùn)輸、施工機(jī)械運(yùn)行等,造成施工場(chǎng)地?fù)P塵、施工道路揚(yáng)塵,影響大氣環(huán)境質(zhì)量。附屬企業(yè)生產(chǎn)和施工營(yíng)地生活燃煤煙氣排放,其廢氣和懸浮顆粒物等對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量造成影響。
(4)施工噪聲對(duì)環(huán)境的影響。施工噪聲主要包括:開(kāi)挖爆破噪聲、施工機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲、骨料篩分作業(yè)噪聲、砂石混凝土拌和系統(tǒng)生產(chǎn)噪聲、機(jī)動(dòng)車(chē)輛行駛噪聲等。其中開(kāi)挖爆破噪聲屬點(diǎn)噪聲源,影響是瞬時(shí)和間斷的;施工機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲也屬點(diǎn)噪聲源,影響一般是連續(xù)的;骨料篩分作業(yè)噪聲、砂石混凝土拌和系統(tǒng)生產(chǎn)噪聲,屬固定線噪聲源;機(jī)動(dòng)車(chē)輛行駛噪聲屬運(yùn)動(dòng)噪聲源。這些噪聲,會(huì)在整個(gè)施工期中影響當(dāng)?shù)氐穆暛h(huán)境,施工結(jié)束后影響會(huì)自行消失。
(5)施工對(duì)交通的影響。施工截流,使局部河道條件和水文條件發(fā)生變化,水運(yùn)通航受到影響,運(yùn)輸量和運(yùn)輸條件等都發(fā)生改變。施工期間,施工車(chē)輛大量增加,使道路車(chē)流量加大,增加當(dāng)?shù)毓方煌ǖ拿芏龋瑫?huì)對(duì)交通條件產(chǎn)生影響。
(6)施工對(duì)人群健康的影響。水電站工程造成一定數(shù)量的居民搬遷、安置,這部分居民的生活環(huán)境將有較大程度的變化,可能會(huì)引起人群健康問(wèn)題。例如:移民建鎮(zhèn)使原來(lái)相對(duì)分散的居民集中居住,流行性疾病傳染的機(jī)會(huì)增加;移民搬至安置區(qū)后,對(duì)該地區(qū)的地方病缺乏抗御能力等。施工期間,大量施工人員進(jìn)入施工區(qū),形成施工人群。人員高度集中,如當(dāng)?shù)赜辛餍行约膊?、地方病及自然疫源性疾病等,可能?huì)蔓延和發(fā)展,或由外地人員帶來(lái)其它傳染病而成為主要流行病。另外,施工人群要進(jìn)行施工作業(yè),有些作業(yè)對(duì)人體安全和健康具有一定的影響,如:開(kāi)挖爆破、接觸一些有毒化學(xué)藥品、高噪聲機(jī)械操作、高粉塵作業(yè)等。
(7)其它影響。施工對(duì)附近地區(qū)的自然景觀造成影響,破壞了景觀的連續(xù)性和協(xié)調(diào)性。有些工程施工影響到文物古跡。
2.2水庫(kù)初期蓄水階段對(duì)環(huán)境的不利影響
水庫(kù)初期蓄水階段對(duì)環(huán)境的影響主要是對(duì)下游河道和下游用水的影響。當(dāng)水庫(kù)庫(kù)容較小時(shí)初期蓄水時(shí)間較短,對(duì)下游的影響也較小,但庫(kù)容大時(shí),初期蓄水時(shí)間較長(zhǎng),對(duì)下游的影響較大。例如,吉林松江河水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)小山電站,初期蓄水時(shí)間約為2個(gè)月。在這期間使松江河干流下泄水量大幅度減少,影響了下游沿江村屯和撫松鎮(zhèn)的生活、生產(chǎn)用水及林蛙的養(yǎng)殖;影響了兩岸過(guò)江交通的影響;同時(shí)對(duì)下游北江水電站正常運(yùn)行造成影響。為補(bǔ)償以上影響,曾采取了相應(yīng)的對(duì)策措施,合計(jì)補(bǔ)償費(fèi)用約194萬(wàn)元。
2.3電站運(yùn)行期對(duì)環(huán)境的不利影響
水電站運(yùn)行期對(duì)環(huán)境的不利影響可分為3個(gè)影響區(qū)來(lái)分析,即:河流、湖泊等水域水位升高區(qū);水庫(kù)相鄰地區(qū);下游及引水?dāng)嗔鲄^(qū)。
2.3.1對(duì)河流、湖泊等水域水位升高區(qū)的影響
水電站運(yùn)行后,水庫(kù)蓄水便其上游部分河段和相連的湖泊等水域的水位升高。水電站運(yùn)行期也是庫(kù)區(qū)及庫(kù)岸、水位升高區(qū)的重新平衡的過(guò)程,主要有3方面的影響:庫(kù)區(qū)淤積和庫(kù)岸浸蝕;蓄水對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響;蓄水對(duì)周?chē)叵滤坏挠绊懀恍钏畬?duì)水生生物的影響。
(1)庫(kù)區(qū)淤積和庫(kù)岸浸蝕。水庫(kù)蓄水后形成庫(kù)盆,庫(kù)區(qū)的淤積和庫(kù)岸浸蝕,對(duì)庫(kù)區(qū)水環(huán)境造成影響,并影響到水庫(kù)的功能。大量的研究表明,水庫(kù)淤積形成的主要來(lái)源為:從匯水流域進(jìn)入水庫(kù)的泥沙;由于庫(kù)岸的改變、島嶼沖毀、庫(kù)岸坡上不同的重力作用等產(chǎn)生的入庫(kù)泥沙;由于水中懸移質(zhì)沉降、淤積,成為庫(kù)底沉積物,從而導(dǎo)致其重力固結(jié)、含水量減小、有機(jī)物質(zhì)礦化。
山區(qū)中、小型水庫(kù)淤積多為推移質(zhì)泥沙,平原中、小型水庫(kù)淤積多為懸移質(zhì)泥沙,大型水庫(kù)開(kāi)闊地帶的淤積既有懸移質(zhì)泥沙又有推移質(zhì)泥沙,水庫(kù)沿岸地帶和變動(dòng)回水區(qū)則推移質(zhì)居多。隨著水庫(kù)的運(yùn)行年限的增加,庫(kù)底淤積也會(huì)逐漸加重,淤積的面積也會(huì)逐漸增加。例如伏爾加河上的庫(kù)伊貝舍夫水庫(kù),建庫(kù)5年淤積占庫(kù)底總面積的22.5%,8年后增加到32.5%;鄂畢河上的新西伯利亞水庫(kù),建庫(kù)8年淤積占庫(kù)底總面積的55.0%,14年后增加到69.6%[2]。
從水庫(kù)蓄水開(kāi)始,由于侵蝕作用和堆積作用,在新的水邊線地帶開(kāi)始了庫(kù)岸形成的過(guò)程。大型水庫(kù)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,庫(kù)岸的形成正是沖蝕和堆積直接作用的結(jié)果,從地質(zhì)、地球化學(xué)和生態(tài)過(guò)程角度分析,庫(kù)岸可分為多種類(lèi)型:以崩塌、坍落、侵蝕、滑坡、流沙和剝蝕等形式表現(xiàn)的庫(kù)岸為沖蝕型庫(kù)岸;以地球化學(xué)作用和沖蝕作用為主形成的庫(kù)岸為沖蝕—喀斯特型庫(kù)岸;以生態(tài)作用和沖蝕作用結(jié)合情況下形成的庫(kù)岸為沖蝕一泥炭型庫(kù)岸及其它類(lèi)型的庫(kù)岸;在地質(zhì)、地球化學(xué)和生物過(guò)程和堆積共同作用下,形成泥沙三角洲庫(kù)岸、淤泥鹽巖型、漂浮泥炭型、貝殼泥炭型、貝殼石灰?guī)r型和蘆葦植物型庫(kù)岸[2]。
水庫(kù)發(fā)育,除了庫(kù)岸形成外,還有其它過(guò)程和現(xiàn)象,如:淹沒(méi)、浸沒(méi)、地下水位上升及上升區(qū)巖層的物理力學(xué)性質(zhì)變化等,水庫(kù)沿岸地帶形成新的工程地質(zhì)條件。在水庫(kù)淤積和庫(kù)岸形成的過(guò)程中,會(huì)造成水土流失、生態(tài)環(huán)境變化、水質(zhì)的變化等,水庫(kù)運(yùn)行后,在較長(zhǎng)的時(shí)間里,逐漸形成工程與自然環(huán)境新的協(xié)調(diào)和平衡。
(2)蓄水對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響。水庫(kù)蓄水后會(huì)誘發(fā)地震,1973年在倫敦舉行了第一次關(guān)于水庫(kù)與地震的學(xué)術(shù)會(huì)議,1979年在新德里召開(kāi)了關(guān)于大壩安全與地震問(wèn)題的國(guó)際大壩會(huì)議,1980年在倫敦又召開(kāi)了全英工程師學(xué)會(huì)關(guān)于這一問(wèn)題的學(xué)術(shù)討論會(huì)。
(3)蓄水對(duì)周?chē)叵滤坏挠绊憽K畮?kù)蓄水后,將導(dǎo)致沿岸地帶水文地質(zhì)條件實(shí)質(zhì)性的改變,首先是地下水狀態(tài)發(fā)生變化,水庫(kù)滲漏在最初幾年中較為劇烈,對(duì)含水層影響最大。通常在水庫(kù)的近壩部分出現(xiàn)地下水升高的最大值,而在水庫(kù)上游,地下水位升高則相應(yīng)較小,影響范圍也小。
水庫(kù)周?chē)牡叵滤簧邥?huì)引起土地的浸沒(méi)和沼澤化。當(dāng)?shù)叵滤簧仙骄嗟孛?.0~1.5m,干旱地區(qū)達(dá)到2.0~3.0m時(shí),浸沒(méi)就開(kāi)始了,當(dāng)潛水層達(dá)到耕作層時(shí),造成土壤濕度過(guò)大,以至大多數(shù)包氣帶破壞,結(jié)果是使大片土地沼澤化。在森林和森林草原地區(qū)庫(kù)岸沼澤化相對(duì)嚴(yán)重,在干旱氣候條件下,土壤常會(huì)發(fā)生鹽漬化。水庫(kù)影響區(qū)域浸沒(méi)帶的形成,地下水位升高,區(qū)域自然綜合體發(fā)生改變,生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化,生物物種、種群結(jié)構(gòu)、生物量等都會(huì)隨之改變。原有的生態(tài)結(jié)構(gòu)被破壞,需經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間,才能達(dá)到新的平衡。
(4)蓄水對(duì)水生生物的影響。水庫(kù)蓄水后,使部分陸地變成為水域,淺水變成了深水,流動(dòng)的水變成相對(duì)靜止的水,電站運(yùn)行及汛期泄水等,都會(huì)對(duì)水生生物造成影響。
①對(duì)水生動(dòng)物的影響:水域由河道型變?yōu)楹葱?,使得水生?dòng)物的區(qū)系組成發(fā)生了變化。對(duì)魚(yú)類(lèi)的影響較大,主要有迫遷,即水庫(kù)蓄水和泄水淹沒(méi)和沖毀魚(yú)類(lèi)原有的產(chǎn)卵場(chǎng)地,改變產(chǎn)卵的水文條件;對(duì)洄游魚(yú)類(lèi)的阻隔,大壩切斷了天然河道或江河與湖泊之間的通道,使魚(yú)類(lèi)覓食洄游和生殖洄游受阻;對(duì)魚(yú)的傷害,魚(yú)類(lèi)經(jīng)過(guò)溢洪道、水輪機(jī)等,因高壓高速水流的沖擊而受傷和死亡。例如,美國(guó)的哥倫比亞河和斯內(nèi)克河,每年汛期大壩泄洪,因含氮?dú)膺^(guò)飽和造成幼薩門(mén)魚(yú)死亡。又如,美國(guó)緬因州的愛(ài)德華水電站,始建于1830年,壩長(zhǎng)280m,主要功能為發(fā)電。但水壩妨礙了鮭魚(yú)、條紋鱸魚(yú)和其它6種魚(yú)類(lèi)洄游產(chǎn)卵繁殖,造成對(duì)水生生態(tài)的破壞,為此聯(lián)邦政府下令強(qiáng)行拆除電站。
②對(duì)水生植物的影響:主要是對(duì)浮游植物和高等水生植物的影響。水庫(kù)形成的頭幾年,對(duì)浮游植物區(qū)系組成、生物量、初級(jí)生產(chǎn)力等都產(chǎn)生影響,常因藻類(lèi)的大量繁殖而加重水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化,影響水庫(kù)的水質(zhì)。對(duì)高等水生植物的直接影響主要是淹沒(méi),間接改變了水域的形態(tài)特性、土壤、水的營(yíng)養(yǎng)性能、水位狀況和原始種源,而影響了高等水生植物的生存和生長(zhǎng)。
③對(duì)底棲生物的影響:主要是建庫(kù)后水文條件、水溫、水質(zhì)和底質(zhì)的變化對(duì)底棲生物組成及生物量的影響。
2.3.2對(duì)水庫(kù)相鄰地區(qū)的影響
對(duì)水庫(kù)相鄰地區(qū)的影響,主要是對(duì)庫(kù)周地區(qū)的生態(tài)環(huán)境的影響,即對(duì)生物地理群落的影響。水庫(kù)淹沒(méi)使林地減少,人為生產(chǎn)活動(dòng)的增加,使林地等植被遭到破壞,人工生態(tài)恢復(fù)又需要一定的時(shí)間,使植物資源量減少。由此,破壞了部分野生動(dòng)、植物的生境,使野生動(dòng)物和植物種類(lèi)減少,數(shù)量下降,森林植物群落減少,使生物多樣性受到影響。
2.3.3對(duì)下游及引水?dāng)嗔鲄^(qū)的影響
(1)水電站調(diào)峰運(yùn)行對(duì)下游的影響。有些水電站運(yùn)行期中有調(diào)峰運(yùn)行時(shí)段,有的水電站在電網(wǎng)中就是調(diào)峰電站。調(diào)峰運(yùn)行是根據(jù)電網(wǎng)中用電的需求情況進(jìn)行調(diào)節(jié),因此,發(fā)電向下游泄水量隨需要而變化,對(duì)下游地區(qū)的航運(yùn)和用水有影響。但可以通過(guò)一些措施來(lái)解決,如:控制下泄的保證水量;監(jiān)控上游來(lái)水量,合理安排電站運(yùn)行調(diào)度;根據(jù)電網(wǎng)總的用電峰、谷規(guī)律,適時(shí)預(yù)報(bào),將信息及時(shí)傳達(dá)到下游等。廣東省北江飛來(lái)峽水利樞紐,其電站具有不完全日調(diào)節(jié)能力,參與系統(tǒng)調(diào)峰運(yùn)行。電站的調(diào)峰運(yùn)行是根據(jù)電力系統(tǒng)的負(fù)荷情況和水庫(kù)天然來(lái)水情況進(jìn)行。當(dāng)天然來(lái)水量在250~630m3/s時(shí),電站調(diào)峰工作容量約在9~14萬(wàn)kW;枯水期一般可調(diào)峰2~4h,時(shí)段為18~21點(diǎn)。電站調(diào)峰運(yùn)行同樣要保證水庫(kù)下泄流量≥200m3/s,滿足了下游正常通航和用水的要求,在枯水期這一下泄流量改變了建庫(kù)前下游的斷航狀態(tài)。
(2)對(duì)引水式電站斷流段的影響。引水式電站是利用天然河道落差,由引水系統(tǒng)集中發(fā)電水頭的電站;還有些電站既用擋水建筑物、又用引水系統(tǒng)共同集中發(fā)電水頭,成為混合式水電站。引水式電站會(huì)造成擋水建筑物至發(fā)電廠房段的河道斷流,或是永久性斷流,或是間斷性斷流,跨流域引水發(fā)電,可造成較長(zhǎng)河段的斷流或流量減少。河道斷流造成的影響很大,主要是對(duì)森林植物、動(dòng)物的棲息環(huán)境、斷流段的小氣候等生態(tài)環(huán)境的影響,這種影響往往是破壞性的和不可逆轉(zhuǎn)的。必須要采取必要的可行措施,來(lái)保護(hù)斷流段的生態(tài)環(huán)境,如:從擋水建筑物下泄一定的水量,保證該段的生態(tài)環(huán)境用水,將這部分水稱(chēng)為生態(tài)需水量,或稱(chēng)最小生態(tài)用水量。
4結(jié)語(yǔ)
(1)水電開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,特別是梯級(jí)開(kāi)發(fā),是河流流域水資源利用的宏偉工程,它既可以改造自然,造福人類(lèi),又可以對(duì)環(huán)境造成一定程度的破壞。水電開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境影響的研究,就是要將問(wèn)題提出,要明確工程建設(shè)與環(huán)境之間的關(guān)系,有助于工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作質(zhì)量的提高,有利于處理好建設(shè)項(xiàng)目與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾。
(2)要努力做到水電開(kāi)發(fā)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展,在水資源開(kāi)發(fā)利用的同時(shí),注意針對(duì)由于開(kāi)發(fā)項(xiàng)目造成的環(huán)境問(wèn)題,采取強(qiáng)有力的環(huán)保對(duì)策和措施,使工程對(duì)環(huán)境的影響減到最小,使受到破壞的環(huán)境盡快得到恢復(fù)。并注意在水電工程建設(shè)時(shí),應(yīng)盡量兼顧當(dāng)?shù)丨h(huán)境問(wèn)題的解決。
(3)河流流域是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng),流域水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的影響,不同于單一電站對(duì)環(huán)境的影響,在空間尺度上、時(shí)間尺度上、影響內(nèi)容上、評(píng)價(jià)方法和目標(biāo)上,都有差別。應(yīng)在單個(gè)水電站環(huán)境影響研究和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步開(kāi)展水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)對(duì)流域累積環(huán)境影響的研究,主要包括:累積環(huán)境影響的基本概念和理論;累積影響形成的主要途徑;累積影響的評(píng)價(jià)方法和模式的構(gòu)建;評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系等。
(4)目前,應(yīng)盡早開(kāi)展流域開(kāi)發(fā)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作。在流域水資源綜合開(kāi)發(fā)規(guī)劃階段,就要進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià),以期在流域開(kāi)發(fā)決策前,對(duì)流域資源的合理利用、自然環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能、流域環(huán)境的承載能力、區(qū)域污染源和污染物排放總量控制、污染防止措施等方面進(jìn)行評(píng)估和論證,按區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求,調(diào)整流域開(kāi)發(fā)方案。
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關(guān)鍵詞:河流流域水電開(kāi)發(fā)梯級(jí)水電開(kāi)發(fā)環(huán)境效益環(huán)境影響
上世紀(jì)70年代末,我國(guó)開(kāi)始重視水利水電工程的環(huán)境影響問(wèn)題,有關(guān)的研究也開(kāi)始增多。1988年12月頒布了《水利水電工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)規(guī)范》(試行)(SDJ302-88),使得水利水電工程的環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作更加規(guī)范和深入。1992年11月頒布《江河流域規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)規(guī)范》(SL45-92),強(qiáng)調(diào)流域規(guī)劃要把流域的環(huán)境保護(hù)作為目標(biāo),首次規(guī)定了流域規(guī)劃要進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)。1993年國(guó)家環(huán)境保護(hù)局了《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》(HJ/T2.1~2.3-93),1997年11月又了《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則—非污染生態(tài)影響》(HJ/T19-1997),明確指出《導(dǎo)則》是水電及梯級(jí)水電開(kāi)發(fā)項(xiàng)目環(huán)評(píng)的技術(shù)指導(dǎo)性文件。迄今為止,我國(guó)的水電開(kāi)發(fā)多是進(jìn)行單項(xiàng)工程的環(huán)境影響評(píng)價(jià),而梯級(jí)開(kāi)發(fā)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)很少。筆者結(jié)合單項(xiàng)工程和梯級(jí)開(kāi)發(fā)工程,對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行研究。
1流域水電開(kāi)發(fā)的環(huán)境效益分析
流域水電的建設(shè)可兼顧防洪、航運(yùn)、供水、灌溉等多種水資源的開(kāi)發(fā)利用。如果流域水電開(kāi)發(fā)及其它水資源開(kāi)發(fā)利用合理、正確,從宏觀上分析,將對(duì)環(huán)境有所改善,是具有環(huán)境效益的。
1.1水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)可發(fā)揮梯級(jí)效益
梯級(jí)水電開(kāi)發(fā)可提高水資源的利用率,協(xié)調(diào)水資源綜合利用之間的矛盾,獲得梯級(jí)效益。上游水電站水庫(kù)調(diào)節(jié)徑流可增大下游所有梯級(jí)水電站的保證出力和年發(fā)電量;上、下游水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度,可協(xié)調(diào)發(fā)電和其它用水要求的矛盾;上游水電站削減洪峰、蓄存洪量,可提高下游各級(jí)水電站防洪標(biāo)準(zhǔn),減小泄洪設(shè)施規(guī)模;上游電站水庫(kù)有時(shí)可為下游電站縮短初期蓄水時(shí)間。梯級(jí)連續(xù)開(kāi)發(fā),可優(yōu)化安排各級(jí)水電站的施工進(jìn)度,施工期互相搭接施工高峰又互相錯(cuò)開(kāi),利用上游水庫(kù)蓄水時(shí)機(jī)減少下游電站的施工導(dǎo)流流量,減少施工隊(duì)伍轉(zhuǎn)移的費(fèi)用和時(shí)間,提高施工設(shè)備和場(chǎng)地的利用率,可縮短總體工期,減少總投資。
1.2發(fā)展水電清潔能源,減少環(huán)境污染
水力發(fā)電作為清潔能源被利用,水電不僅可以代替部分火電、核電,具有調(diào)峰的優(yōu)點(diǎn),在電網(wǎng)安全運(yùn)行中起到重要的作用,還可提高水資源的利用效率而基本上不改變其水質(zhì),不排放污染物。例如[1],在電網(wǎng)系統(tǒng)中,建設(shè)一個(gè)裝機(jī)容量為2000MW的水電站代替同等規(guī)模的燃煤火電廠,這樣每年可節(jié)約原煤500萬(wàn)t,減少排放二氧化硫24萬(wàn)t,減少排放氮氧化物4400萬(wàn)kg,一氧化碳115萬(wàn)kg,少產(chǎn)生廢碴140萬(wàn)t,省卻了火電廠所需要的冷卻水運(yùn)行和排放,既可節(jié)約水資源,又可避免對(duì)水環(huán)境造成熱污染。因而發(fā)展水電,在取得相同電能的同時(shí),可減少環(huán)境污染。
1.3減災(zāi)防災(zāi),保護(hù)環(huán)境
近30年來(lái),美國(guó)密西西比河流域由于洪水引起的直接損失達(dá)幾十億美元,在美國(guó)共計(jì)有40%以上的城市和1400萬(wàn)hm2的土地均遭受洪水的威脅;1970年水災(zāi)給羅馬尼亞和匈牙利造成了100億列伊和77億福林的損失,淹沒(méi)了約106萬(wàn)hm2的耕地,全部或部分淹沒(méi)800多個(gè)居民點(diǎn)[2];我國(guó)1998年洪水,主要為長(zhǎng)江、松花江、西江、閩江洪水,受災(zāi)面積大,農(nóng)田受災(zāi)面積2229萬(wàn)hm2,成災(zāi)面積l378萬(wàn)hm2,死亡4150人,倒塌房屋685萬(wàn)間,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2551億元。水電站往往同時(shí)兼有抵御自然水文災(zāi)害的功能。水庫(kù)運(yùn)行可以調(diào)節(jié)河川徑流,控制水位,梯級(jí)水庫(kù)可聯(lián)合調(diào)度調(diào)節(jié),比單個(gè)水庫(kù)更能提高抗御洪、澇、旱、堿等自然災(zāi)害的標(biāo)準(zhǔn)和降低災(zāi)害的影響程度,有效地保護(hù)生態(tài)環(huán)境及生物的生境,減少水災(zāi)和旱災(zāi)對(duì)人類(lèi)及動(dòng)、植物的破壞,減少水土流失和土壤侵蝕,減少洪水造成的污染擴(kuò)散和疾病流行,為人們提供相對(duì)穩(wěn)定、安全的生活和生產(chǎn)環(huán)境。
1.4水電站水庫(kù)的人工濕地作用
水電開(kāi)發(fā),在一個(gè)流域上建設(shè)一個(gè)或多個(gè)水庫(kù)。水庫(kù)庫(kù)區(qū)形成許多庫(kù)灣,生長(zhǎng)了多種水生植物和動(dòng)物,成為人工濕地,為濕地動(dòng)、植物提供了生存條件,因此在庫(kù)區(qū)和庫(kù)周會(huì)增加多種適合濕地環(huán)境的動(dòng)、植物物種,提高了局部區(qū)域的生物多樣性價(jià)值,增加了水域的綜合功能。
人工濕地的形成,可改善當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境小氣候條件。水庫(kù)水體的影響,可使周?chē)懙匦詺夂虻靡愿纳疲簾o(wú)霜期延長(zhǎng)、溫差縮小、降低了最高氣溫、增加了濕度。有關(guān)的研究表明,水面上空空氣的透明度比成片的房屋群高8%~10%;水面上空紫外線輻射比陸地高30%;水庫(kù)或水域上的氣溫在炎熱季要降低4~5℃;相對(duì)濕度提高10%~15%[1]。
黃河龍羊峽水庫(kù)蓄水后,國(guó)電公司西北勘測(cè)設(shè)計(jì)院、青海省電力局和氣象局于1990年就龍羊峽水庫(kù)對(duì)局地氣候的影響進(jìn)行了觀測(cè)研究。主要研究成果如下:
(1)對(duì)降水的影響。距離龍羊峽水庫(kù)庫(kù)岸10km左右范圍內(nèi),年降水量增加約3%,距庫(kù)岸較遠(yuǎn)的山區(qū)年降水量增加約12%,影響范圍內(nèi)的夜雨量增加明顯。
(2)對(duì)濕度的影響。距離龍羊峽水庫(kù)庫(kù)岸10km左右范圍內(nèi),全年各月相對(duì)濕度均有增加,其中冬季增加最明顯,1月份增加24%。
(3)對(duì)氣溫的影響。距離龍羊峽水庫(kù)庫(kù)岸10km左右范圍內(nèi),年平均氣溫略有升高,月平均氣溫其中有5個(gè)月升高,12月份升高最大為3℃,1月份升高1.2℃;6個(gè)月降低,10月份降低最大為0.7℃。而對(duì)這一范圍以外的區(qū)域影響很小。
(4)對(duì)風(fēng)的影響。對(duì)水庫(kù)周?chē)貐^(qū)風(fēng)的影響,主要表現(xiàn)為靜風(fēng)頻率減少,“湖陸風(fēng)”方向上風(fēng)頻的增加、風(fēng)向轉(zhuǎn)換時(shí)間變化和風(fēng)速略有減小。
.5水電站水庫(kù)的景觀與旅游作用
水電站水庫(kù)形成人工湖泊,在功能上增加了美學(xué)和旅游價(jià)值。在水電開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上,合理優(yōu)化水工建筑物的布置和造型,并適當(dāng)加以裝飾設(shè)計(jì),使其在景觀上起到美化環(huán)境的作用。可根據(jù)具體要求和地勢(shì)環(huán)境條件,修建人工港灣、池塘,放緩岸坡,建造森林公園、草坪、花圃及景觀建筑,修建水上娛樂(lè)設(shè)施,組成新的水環(huán)境景觀系統(tǒng)。北京十三陵抽水蓄能電站,在上池周?chē)_(kāi)辟了草坪、花壇,種植了樹(shù)木,利用地勢(shì)修筑了護(hù)坡,環(huán)池修建游覽道路和一些景觀建筑物,在上池旁的山頂將防火瞭望塔修成仿明古塔,電站的上池現(xiàn)己成為十三陵風(fēng)景區(qū)的一個(gè)新景點(diǎn)。另外,利用電站工程棄碴填筑沖溝,形成人工階地,經(jīng)綠化美化并修筑了人工景觀建筑物,建起了蟒山國(guó)家森林公園,現(xiàn)已成為旅游區(qū)[3]。國(guó)外如莫斯科的水體系統(tǒng)由希姆金水庫(kù)、卡拉梅舍大水庫(kù)、別列文水庫(kù)、雅烏斯回水河段、莫斯科河等水體組成,將水體系統(tǒng)進(jìn)行美化后,有很好的景觀效果,成為市民休閑娛樂(lè)的風(fēng)景區(qū);在明斯克利用斯維斯洛奇河支流上的梯級(jí)電站水庫(kù)和許多小池塘,修建了滑水專(zhuān)用水道、浴場(chǎng)、碼頭和森林公園等,成為旅游勝地[2]。
1.6水庫(kù)的供水、灌溉對(duì)環(huán)境的改善
水電站水庫(kù)有調(diào)整河道徑流的作用,庫(kù)水和發(fā)電后的下泄水具備穩(wěn)定、可控制供水和灌溉的條件。
(1)供水:水庫(kù)改善了抽水站取水的條件并利用勢(shì)能使之降低造價(jià);水庫(kù)可以降低水中的含沙量、色度、氧化度等,使自來(lái)水廠凈化簡(jiǎn)便;水庫(kù)使河水水量、水質(zhì)季節(jié)性變化減小,保證水廠運(yùn)行的穩(wěn)定、均衡,促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,改善當(dāng)?shù)鼐用竦纳瞽h(huán)境,提高生活質(zhì)量。
(2)灌溉:天然狀態(tài)下的河流水資源,由于徑流量的季節(jié)性變化,不可能保證流域內(nèi)灌溉面積大幅度增加。建設(shè)水庫(kù)后,徑流得到充分利用,使灌溉面積大大增加,并使作物產(chǎn)量大幅度提高。有關(guān)研究表明,干旱和半干旱地區(qū),水澆地的糧食收成比沒(méi)有灌溉的高1~1.5倍;氣候較濕潤(rùn)地區(qū),灌溉后的收成可提高50%[2]。
2流域水電開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的主要不利影響分析
流域水電開(kāi)發(fā),特別是梯級(jí)開(kāi)發(fā),一般規(guī)模較大,使流域的自然環(huán)境發(fā)生了改變,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生若干不利影響,可分為施工期、水庫(kù)初期蓄水期和運(yùn)行期3個(gè)階段進(jìn)行分析。
2.1電站施工期對(duì)環(huán)境的不利影響
水電站施工期對(duì)環(huán)境的不利影響,主要表現(xiàn)在工程占地的影響、施工截流的影響、施工采石取土的影響和其它施工項(xiàng)目的影響。
2.1.1工程占地的影響
水電站開(kāi)發(fā)要修筑水庫(kù)及其它水工建筑物,需要占用較大面積的土地,可分為施工占地和工程占地。施工占地基本上屬臨時(shí)占地,對(duì)環(huán)境的影響主要是植被破壞、水土流夫等,影響為相對(duì)短期并可以恢復(fù);工程占地主要是水庫(kù)淹沒(méi)占地,屬永久占地,對(duì)環(huán)境的影響較大,水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)達(dá)到了根本改變自然狀態(tài)的程度。主要的影響是破壞原有的植被,對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響;淹沒(méi)原有部分耕地和村莊,造成移民搬遷和一些設(shè)施的遷建;特別是水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)的移民,有些工程移民量很大,在移民搬遷和安置方面,建新的村鎮(zhèn),要搞基本建設(shè),新開(kāi)耕地要破壞植被,造成新的水土流失,并改變了局部自然條件,破壞了原有的區(qū)域生態(tài)平衡。
在水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)中,如工程施工安排合理,可減少施工占地。例如一個(gè)梯級(jí)工程的料場(chǎng)和部分施工占地,可同時(shí)為其它梯級(jí)工程服務(wù),可減少那些工程的占地影響。
2.12施工采石、取土的影響
采石、取土施工對(duì)環(huán)境的主要影響是造成水土流失。
(1)采石施工。會(huì)破壞原有山體的表層植被,使表層較薄的土層流失;采石使山體原有形態(tài)發(fā)生變化,有些坡面變陡,并且爆破使巖石松動(dòng),容易造成流失,嚴(yán)重的可能發(fā)生塌方或泥石流,造成災(zāi)害性破壞;采石使山體,影響景觀。
(2)取土施工。取土破壞植被,開(kāi)挖面土層松動(dòng),容易造成水土流失;取土使表層具有一定肥力的土壤損失,特別是占用耕地取土,對(duì)施工后的覆墾很不利;取土場(chǎng)面,還容易造成揚(yáng)塵;取土?xí)p失部分土地資源。
2.1.3其它施工項(xiàng)目的影響
水電項(xiàng)目施工一般規(guī)模較大,施工人數(shù)和施工機(jī)械較多,又比較集中,對(duì)周?chē)匀画h(huán)境和社會(huì)環(huán)境產(chǎn)生一定影響,主要的影響分析如下。
(1)對(duì)水環(huán)境的影響。工程施工均在水系河道附近,場(chǎng)地平整、截流、圍堰填筑、隧洞排水、砂石骨料加工沖洗、混凝土拌和澆筑及養(yǎng)護(hù)、化學(xué)灌漿、材料水上運(yùn)輸、施工機(jī)械沖洗、附屬企業(yè)'''');">企業(yè)生產(chǎn)廢水排放、施工營(yíng)地生活污水排放、職工醫(yī)院排放廢水、垃圾、廢料及化學(xué)藥品等,都會(huì)對(duì)水域環(huán)境造成污染。
(2)施工棄碴對(duì)環(huán)境的影響。水電施工一般棄碴量較大,開(kāi)挖山體、隧洞產(chǎn)生大量的廢碴,堆放在固定的碴場(chǎng),因此在設(shè)計(jì)碴場(chǎng)時(shí)就應(yīng)考慮到環(huán)境影響。廢碴中混有殘留炸藥、廢油、廢化學(xué)藥品等,有些可能還有放射性物質(zhì)。如果廢碴處置不當(dāng),殘留在其中的有害物質(zhì)會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響;碴場(chǎng)管理不好,會(huì)造成流失,嚴(yán)重的還會(huì)形成泥石流,對(duì)環(huán)境造成較強(qiáng)的破壞;有些堆碴占地會(huì)造成土地資源的損失;碴場(chǎng)影響自然景觀。
(3)施工對(duì)大氣環(huán)境的影響。工程施工爆破、骨料加工篩分、水泥倉(cāng)庫(kù)裝卸、混凝土拌和、施工材料運(yùn)輸、施工機(jī)械運(yùn)行等,造成施工場(chǎng)地?fù)P塵、施工道路揚(yáng)塵,影響大氣環(huán)境質(zhì)量。附屬企業(yè)生產(chǎn)和施工營(yíng)地生活燃煤煙氣排放,其廢氣和懸浮顆粒物等對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量造成影響。
(4)施工噪聲對(duì)環(huán)境的影響。施工噪聲主要包括:開(kāi)挖爆破噪聲、施工機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲、骨料篩分作業(yè)噪聲、砂石混凝土拌和系統(tǒng)生產(chǎn)噪聲、機(jī)動(dòng)車(chē)輛行駛噪聲等。其中開(kāi)挖爆破噪聲屬點(diǎn)噪聲源,影響是瞬時(shí)和間斷的;施工機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲也屬點(diǎn)噪聲源,影響一般是連續(xù)的;骨料篩分作業(yè)噪聲、砂石混凝土拌和系統(tǒng)生產(chǎn)噪聲,屬固定線噪聲源;機(jī)動(dòng)車(chē)輛行駛噪聲屬運(yùn)動(dòng)噪聲源。這些噪聲,會(huì)在整個(gè)施工期中影響當(dāng)?shù)氐穆暛h(huán)境,施工結(jié)束后影響會(huì)自行消失。
(5)施工對(duì)交通的影響。施工截流,使局部河道條件和水文條件發(fā)生變化,水運(yùn)通航受到影響,運(yùn)輸量和運(yùn)輸條件等都發(fā)生改變。施工期間,施工車(chē)輛大量增加,使道路車(chē)流量加大,增加當(dāng)?shù)毓方煌ǖ拿芏?,?huì)對(duì)交通條件產(chǎn)生影響。
(6)施工對(duì)人群健康的影響。水電站工程造成一定數(shù)量的居民搬遷、安置,這部分居民的生活環(huán)境將有較大程度的變化,可能會(huì)引起人群健康問(wèn)題。例如:移民建鎮(zhèn)使原來(lái)相對(duì)分散的居民集中居住,流行性疾病傳染的機(jī)會(huì)增加;移民搬至安置區(qū)后,對(duì)該地區(qū)的地方病缺乏抗御能力等。施工期間,大量施工人員進(jìn)入施工區(qū),形成施工人群。人員高度集中,如當(dāng)?shù)赜辛餍行约膊?、地方病及自然疫源性疾病等,可能?huì)蔓延和發(fā)展,或由外地人員帶來(lái)其它傳染病而成為主要流行病。另外,施工人群要進(jìn)行施工作業(yè),有些作業(yè)對(duì)人體安全和健康具有一定的影響,如:開(kāi)挖爆破、接觸一些有毒化學(xué)藥品、高噪聲機(jī)械操作、高粉塵作業(yè)等。
(7)其它影響。施工對(duì)附近地區(qū)的自然景觀造成影響,破壞了景觀的連續(xù)性和協(xié)調(diào)性。有些工程施工影響到文物古跡。
2.2水庫(kù)初期蓄水階段對(duì)環(huán)境的不利影響
水庫(kù)初期蓄水階段對(duì)環(huán)境的影響主要是對(duì)下游河道和下游用水的影響。當(dāng)水庫(kù)庫(kù)容較小時(shí)初期蓄水時(shí)間較短,對(duì)下游的影響也較小,但庫(kù)容大時(shí),初期蓄水時(shí)間較長(zhǎng),對(duì)下游的影響較大。例如,吉林松江河水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)小山電站,初期蓄水時(shí)間約為2個(gè)月。在這期間使松江河干流下泄水量大幅度減少,影響了下游沿江村屯和撫松鎮(zhèn)的生活、生產(chǎn)用水及林蛙的養(yǎng)殖;影響了兩岸過(guò)江交通的影響;同時(shí)對(duì)下游北江水電站正常運(yùn)行造成影響。為補(bǔ)償以上影響,曾采取了相應(yīng)的對(duì)策措施,合計(jì)補(bǔ)償費(fèi)用約194萬(wàn)元。
2.3電站運(yùn)行期對(duì)環(huán)境的不利影響
水電站運(yùn)行期對(duì)環(huán)境的不利影響可分為3個(gè)影響區(qū)來(lái)分析,即:河流、湖泊等水域水位升高區(qū);水庫(kù)相鄰地區(qū);下游及引水?dāng)嗔鲄^(qū)。
2.3.1對(duì)河流、湖泊等水域水位升高區(qū)的影響
水電站運(yùn)行后,水庫(kù)蓄水便其上游部分河段和相連的湖泊等水域的水位升高。水電站運(yùn)行期也是庫(kù)區(qū)及庫(kù)岸、水位升高區(qū)的重新平衡的過(guò)程,主要有3方面的影響:庫(kù)區(qū)淤積和庫(kù)岸浸蝕;蓄水對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響;蓄水對(duì)周?chē)叵滤坏挠绊?;蓄水?duì)水生生物的影響。
(1)庫(kù)區(qū)淤積和庫(kù)岸浸蝕。水庫(kù)蓄水后形成庫(kù)盆,庫(kù)區(qū)的淤積和庫(kù)岸浸蝕,對(duì)庫(kù)區(qū)水環(huán)境造成影響,并影響到水庫(kù)的功能。大量的研究表明,水庫(kù)淤積形成的主要來(lái)源為:從匯水流域進(jìn)入水庫(kù)的泥沙;由于庫(kù)岸的改變、島嶼沖毀、庫(kù)岸坡上不同的重力作用等產(chǎn)生的入庫(kù)泥沙;由于水中懸移質(zhì)沉降、淤積,成為庫(kù)底沉積物,從而導(dǎo)致其重力固結(jié)、含水量減小、有機(jī)物質(zhì)礦化。
山區(qū)中、小型水庫(kù)淤積多為推移質(zhì)泥沙,平原中、小型水庫(kù)淤積多為懸移質(zhì)泥沙,大型水庫(kù)開(kāi)闊地帶的淤積既有懸移質(zhì)泥沙又有推移質(zhì)泥沙,水庫(kù)沿岸地帶和變動(dòng)回水區(qū)則推移質(zhì)居多。隨著水庫(kù)的運(yùn)行年限的增加,庫(kù)底淤積也會(huì)逐漸加重,淤積的面積也會(huì)逐漸增加。例如伏爾加河上的庫(kù)伊貝舍夫水庫(kù),建庫(kù)5年淤積占庫(kù)底總面積的22.5%,8年后增加到32.5%;鄂畢河上的新西伯利亞水庫(kù),建庫(kù)8年淤積占庫(kù)底總面積的55.0%,14年后增加到69.6%[2]。
從水庫(kù)蓄水開(kāi)始,由于侵蝕作用和堆積作用,在新的水邊線地帶開(kāi)始了庫(kù)岸形成的過(guò)程。大型水庫(kù)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,庫(kù)岸的形成正是沖蝕和堆積直接作用的結(jié)果,從地質(zhì)、地球化學(xué)和生態(tài)過(guò)程角度分析,庫(kù)岸可分為多種類(lèi)型:以崩塌、坍落、侵蝕、滑坡、流沙和剝蝕等形式表現(xiàn)的庫(kù)岸為沖蝕型庫(kù)岸;以地球化學(xué)作用和沖蝕作用為主形成的庫(kù)岸為沖蝕—喀斯特型庫(kù)岸;以生態(tài)作用和沖蝕作用結(jié)合情況下形成的庫(kù)岸為沖蝕一泥炭型庫(kù)岸及其它類(lèi)型的庫(kù)岸;在地質(zhì)、地球化學(xué)和生物過(guò)程和堆積共同作用下,形成泥沙三角洲庫(kù)岸、淤泥鹽巖型、漂浮泥炭型、貝殼泥炭型、貝殼石灰?guī)r型和蘆葦植物型庫(kù)岸[2]。
水庫(kù)發(fā)育,除了庫(kù)岸形成外,還有其它過(guò)程和現(xiàn)象,如:淹沒(méi)、浸沒(méi)、地下水位上升及上升區(qū)巖層的物理力學(xué)性質(zhì)變化等,水庫(kù)沿岸地帶形成新的工程地質(zhì)條件。在水庫(kù)淤積和庫(kù)岸形成的過(guò)程中,會(huì)造成水土流失、生態(tài)環(huán)境變化、水質(zhì)的變化等,水庫(kù)運(yùn)行后,在較長(zhǎng)的時(shí)間里,逐漸形成工程與自然環(huán)境新的協(xié)調(diào)和平衡。
(2)蓄水對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響。水庫(kù)蓄水后會(huì)誘發(fā)地震,1973年在倫敦舉行了第一次關(guān)于水庫(kù)與地震的學(xué)術(shù)會(huì)議,1979年在新德里召開(kāi)了關(guān)于大壩安全與地震問(wèn)題的國(guó)際大壩會(huì)議,1980年在倫敦又召開(kāi)了全英工程師學(xué)會(huì)關(guān)于這一問(wèn)題的學(xué)術(shù)討論會(huì)。
(3)蓄水對(duì)周?chē)叵滤坏挠绊?。水?kù)蓄水后,將導(dǎo)致沿岸地帶水文地質(zhì)條件實(shí)質(zhì)性的改變,首先是地下水狀態(tài)發(fā)生變化,水庫(kù)滲漏在最初幾年中較為劇烈,對(duì)含水層影響最大。通常在水庫(kù)的近壩部分出現(xiàn)地下水升高的最大值,而在水庫(kù)上游,地下水位升高則相應(yīng)較小,影響范圍也小。
水庫(kù)周?chē)牡叵滤簧邥?huì)引起土地的浸沒(méi)和沼澤化。當(dāng)?shù)叵滤簧仙骄嗟孛?.0~1.5m,干旱地區(qū)達(dá)到2.0~3.0m時(shí),浸沒(méi)就開(kāi)始了,當(dāng)潛水層達(dá)到耕作層時(shí),造成土壤濕度過(guò)大,以至大多數(shù)包氣帶破壞,結(jié)果是使大片土地沼澤化。在森林和森林草原地區(qū)庫(kù)岸沼澤化相對(duì)嚴(yán)重,在干旱氣候條件下,土壤常會(huì)發(fā)生鹽漬化。水庫(kù)影響區(qū)域浸沒(méi)帶的形成,地下水位升高,區(qū)域自然綜合體發(fā)生改變,生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化,生物物種、種群結(jié)構(gòu)、生物量等都會(huì)隨之改變。原有的生態(tài)結(jié)構(gòu)被破壞,需經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間,才能達(dá)到新的平衡。
(4)蓄水對(duì)水生生物的影響。水庫(kù)蓄水后,使部分陸地變成為水域,淺水變成了深水,流動(dòng)的水變成相對(duì)靜止的水,電站運(yùn)行及汛期泄水等,都會(huì)對(duì)水生生物造成影響。
①對(duì)水生動(dòng)物的影響:水域由河道型變?yōu)楹葱?,使得水生?dòng)物的區(qū)系組成發(fā)生了變化。對(duì)魚(yú)類(lèi)的影響較大,主要有迫遷,即水庫(kù)蓄水和泄水淹沒(méi)和沖毀魚(yú)類(lèi)原有的產(chǎn)卵場(chǎng)地,改變產(chǎn)卵的水文條件;對(duì)洄游魚(yú)類(lèi)的阻隔,大壩切斷了天然河道或江河與湖泊之間的通道,使魚(yú)類(lèi)覓食洄游和生殖洄游受阻;對(duì)魚(yú)的傷害,魚(yú)類(lèi)經(jīng)過(guò)溢洪道、水輪機(jī)等,因高壓高速水流的沖擊而受傷和死亡。例如,美國(guó)的哥倫比亞河和斯內(nèi)克河,每年汛期大壩泄洪,因含氮?dú)膺^(guò)飽和造成幼薩門(mén)魚(yú)死亡。又如,美國(guó)緬因州的愛(ài)德華水電站,始建于1830年,壩長(zhǎng)280m,主要功能為發(fā)電。但水壩妨礙了鮭魚(yú)、條紋鱸魚(yú)和其它6種魚(yú)類(lèi)洄游產(chǎn)卵繁殖,造成對(duì)水生生態(tài)的破壞,為此聯(lián)邦政府下令強(qiáng)行拆除電站。
②對(duì)水生植物的影響:主要是對(duì)浮游植物和高等水生植物的影響。水庫(kù)形成的頭幾年,對(duì)浮游植物區(qū)系組成、生物量、初級(jí)生產(chǎn)力等都產(chǎn)生影響,常因藻類(lèi)的大量繁殖而加重水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化,影響水庫(kù)的水質(zhì)。對(duì)高等水生植物的直接影響主要是淹沒(méi),間接改變了水域的形態(tài)特性、土壤、水的營(yíng)養(yǎng)性能、水位狀況和原始種源,而影響了高等水生植物的生存和生長(zhǎng)。
③對(duì)底棲生物的影響:主要是建庫(kù)后水文條件、水溫、水質(zhì)和底質(zhì)的變化對(duì)底棲生物組成及生物量的影響。
2.3.2對(duì)水庫(kù)相鄰地區(qū)的影響
對(duì)水庫(kù)相鄰地區(qū)的影響,主要是對(duì)庫(kù)周地區(qū)的生態(tài)環(huán)境的影響,即對(duì)生物地理群落的影響。水庫(kù)淹沒(méi)使林地減少,人為生產(chǎn)活動(dòng)的增加,使林地等植被遭到破壞,人工生態(tài)恢復(fù)又需要一定的時(shí)間,使植物資源量減少。由此,破壞了部分野生動(dòng)、植物的生境,使野生動(dòng)物和植物種類(lèi)減少,數(shù)量下降,森林植物群落減少,使生物多樣性受到影響。
2.3.3對(duì)下游及引水?dāng)嗔鲄^(qū)的影響
(1)水電站調(diào)峰運(yùn)行對(duì)下游的影響。有些水電站運(yùn)行期中有調(diào)峰運(yùn)行時(shí)段,有的水電站在電網(wǎng)中就是調(diào)峰電站。調(diào)峰運(yùn)行是根據(jù)電網(wǎng)中用電的需求情況進(jìn)行調(diào)節(jié),因此,發(fā)電向下游泄水量隨需要而變化,對(duì)下游地區(qū)的航運(yùn)和用水有影響。但可以通過(guò)一些措施來(lái)解決,如:控制下泄的保證水量;監(jiān)控上游來(lái)水量,合理安排電站運(yùn)行調(diào)度;根據(jù)電網(wǎng)總的用電峰、谷規(guī)律,適時(shí)預(yù)報(bào),將信息及時(shí)傳達(dá)到下游等。廣東省北江飛來(lái)峽水利樞紐,其電站具有不完全日調(diào)節(jié)能力,參與系統(tǒng)調(diào)峰運(yùn)行。電站的調(diào)峰運(yùn)行是根據(jù)電力系統(tǒng)的負(fù)荷情況和水庫(kù)天然來(lái)水情況進(jìn)行。當(dāng)天然來(lái)水量在250~630m3/s時(shí),電站調(diào)峰工作容量約在9~14萬(wàn)kW;枯水期一般可調(diào)峰2~4h,時(shí)段為18~21點(diǎn)。電站調(diào)峰運(yùn)行同樣要保證水庫(kù)下泄流量≥200m3/s,滿足了下游正常通航和用水的要求,在枯水期這一下泄流量改變了建庫(kù)前下游的斷航狀態(tài)。
(2)對(duì)引水式電站斷流段的影響。引水式電站是利用天然河道落差,由引水系統(tǒng)集中發(fā)電水頭的電站;還有些電站既用擋水建筑物、又用引水系統(tǒng)共同集中發(fā)電水頭,成為混合式水電站。引水式電站會(huì)造成擋水建筑物至發(fā)電廠房段的河道斷流,或是永久性斷流,或是間斷性斷流,跨流域引水發(fā)電,可造成較長(zhǎng)河段的斷流或流量減少。河道斷流造成的影響很大,主要是對(duì)森林植物、動(dòng)物的棲息環(huán)境、斷流段的小氣候等生態(tài)環(huán)境的影響,這種影響往往是破壞性的和不可逆轉(zhuǎn)的。必須要采取必要的可行措施,來(lái)保護(hù)斷流段的生態(tài)環(huán)境,如:從擋水建筑物下泄一定的水量,保證該段的生態(tài)環(huán)境用水,將這部分水稱(chēng)為生態(tài)需水量,或稱(chēng)最小生態(tài)用水量。
4結(jié)語(yǔ)
(1)水電開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,特別是梯級(jí)開(kāi)發(fā),是河流流域水資源利用的宏偉工程,它既可以改造自然,造福人類(lèi),又可以對(duì)環(huán)境造成一定程度的破壞。水電開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境影響的研究,就是要將問(wèn)題提出,要明確工程建設(shè)與環(huán)境之間的關(guān)系,有助于工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作質(zhì)量的提高,有利于處理好建設(shè)項(xiàng)目與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾。
(2)要努力做到水電開(kāi)發(fā)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展,在水資源開(kāi)發(fā)利用的同時(shí),注意針對(duì)由于開(kāi)發(fā)項(xiàng)目造成的環(huán)境問(wèn)題,采取強(qiáng)有力的環(huán)保對(duì)策和措施,使工程對(duì)環(huán)境的影響減到最小,使受到破壞的環(huán)境盡快得到恢復(fù)。并注意在水電工程建設(shè)時(shí),應(yīng)盡量兼顧當(dāng)?shù)丨h(huán)境問(wèn)題的解決。
(3)河流流域是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng),流域水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的影響,不同于單一電站對(duì)環(huán)境的影響,在空間尺度上、時(shí)間尺度上、影響內(nèi)容上、評(píng)價(jià)方法和目標(biāo)上,都有差別。應(yīng)在單個(gè)水電站環(huán)境影響研究和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步開(kāi)展水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)對(duì)流域累積環(huán)境影響的研究,主要包括:累積環(huán)境影響的基本概念和理論;累積影響形成的主要途徑;累積影響的評(píng)價(jià)方法和模式的構(gòu)建;評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系等。
(4)目前,應(yīng)盡早開(kāi)展流域開(kāi)發(fā)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作。在流域水資源綜合開(kāi)發(fā)規(guī)劃階段,就要進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià),以期在流域開(kāi)發(fā)決策前,對(duì)流域資源的合理利用、自然環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能、流域環(huán)境的承載能力、區(qū)域污染源和污染物排放總量控制、污染防止措施等方面進(jìn)行評(píng)估和論證,按區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求,調(diào)整流域開(kāi)發(fā)方案。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:高層酒店;給水系統(tǒng);熱水系統(tǒng);消防系統(tǒng)
1工程概況
本項(xiàng)目位于徐州市中心位置,東、北面毗鄰景觀人工湖,西面為城市干道。在酒店設(shè)計(jì)中,根據(jù)酒店用地周?chē)沫h(huán)境景觀優(yōu)勢(shì),把酒店定義為四星級(jí)度假酒店,分別由一棟19層高酒店客房主樓和一棟31層的高檔公寓+酒店組成。酒店客房設(shè)計(jì)引入大開(kāi)間大面寬,加上時(shí)尚的開(kāi)放式觀景浴室。在酒店的配套設(shè)施上,除了酒店應(yīng)具備的功能服務(wù)設(shè)施以外,擴(kuò)大了餐飲服務(wù)的能力及覆蓋的范圍,提高了酒店附屬設(shè)施的價(jià)值。用地面積22320m2,總建筑面積89440m2,其中地上建筑面積75160m2,地下建筑面積14280m2,建筑高度為97m,地下1層為變電室、設(shè)備用房,車(chē)庫(kù)等。
2給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1外部水源條件
本工程的供水水源為市政水源,分別從市政管網(wǎng)引入DN150供水管兩條,各自經(jīng)過(guò)水表井后,在紅線內(nèi)連成環(huán)網(wǎng),管徑為DN200。市政給水管道的供水壓力為0.14MPa。
本工程室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的消防用水由室外消防水泵房供給。
2.2用水量及耗熱量
2.2.1生活用水量
本工程最高日用水量為:442m3/天,最高日最高時(shí)用水量為:44.7m3/h。其中:酒店部分最高日用水量235m3/天,公寓部分最高日用水量195m3/天;酒店部分最高時(shí)用水量24.4m3/h,公寓部分最高時(shí)用水量20.3m3/h;停車(chē)庫(kù)地面沖洗水量為:12m3/次。
2.2.2熱水耗熱量
熱水設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量為:1852KW;設(shè)計(jì)小時(shí)熱水用量為:29m3/h。其中:酒店部分設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量為1398.5KW,設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量為21.85m3/h;公寓部分設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量為453.6KW,設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量為7.12m3/h。
2.3給水系統(tǒng)
給水系統(tǒng)包括生活冷水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng),酒店部分增加直飲水系統(tǒng),且整個(gè)給水系統(tǒng)進(jìn)入主干管做水質(zhì)預(yù)處理,去除水中多余的水解鹽及氯,防止對(duì)給水管道的腐蝕作用。
(1)系統(tǒng)豎向分區(qū)。
從節(jié)省能源和保證供水考慮,本工程給水豎向分為三個(gè)區(qū):地下一層至地上三層和室外綠化用地由市政給水管直接供水,稱(chēng)為一區(qū)。室內(nèi)四層至十五層采用HLXA智能化泵站給水設(shè)備供水,稱(chēng)為二區(qū)。為使二區(qū)各用水點(diǎn)的水壓不超過(guò)0.35MPa,用減壓閥將二區(qū)在分為2個(gè)供水區(qū):四至十層為一個(gè)供水區(qū),稱(chēng)為二區(qū)下區(qū),十一至十五層為一個(gè)供水區(qū),稱(chēng)為二區(qū)上區(qū)。十六至屋頂采用HLXA智能化泵站給水設(shè)備供水,稱(chēng)為三區(qū)。為使三區(qū)各用水點(diǎn)的水壓不超過(guò)0.35MPa,用減壓閥將二區(qū)在分為2個(gè)供水區(qū):十六至二十三層為一個(gè)供水區(qū),稱(chēng)為三區(qū)下區(qū),二十三至屋頂層為一個(gè)供水區(qū),稱(chēng)為三區(qū)上區(qū)。
(2)加壓設(shè)備:本工程供水二區(qū)及三區(qū)采用HLXA智能化泵站供水。
(3)供水方式:給水系統(tǒng)一區(qū)從室外環(huán)狀管網(wǎng)接入引入管直接供水;二區(qū)及三區(qū)采用中間供水方式,給水干管位于水管道井內(nèi)。
2.4熱水系統(tǒng)
(1)熱源:熱源為室外引入的飽和蒸汽。
(2)系統(tǒng)豎向分區(qū):熱水系統(tǒng)豎向分區(qū)同給水系統(tǒng)。
(3)熱交換器:熱交換器集中設(shè)置在地下一層熱交換間內(nèi)。一區(qū)熱交換器2臺(tái),二區(qū)熱交換器4臺(tái),三區(qū)熱交換器4臺(tái)。
(4)供水方式:一區(qū)熱交換器出水經(jīng)分水缸后按使用功能的要求分別接觸熱水供水管,使不同使用功能的供水相對(duì)獨(dú)立。二區(qū)及三區(qū)上、下2個(gè)供水分區(qū)熱水供水管網(wǎng)采用上行下給式供水方式。循環(huán)管網(wǎng)均采用同程布置。一、二、三區(qū)熱水回水均采用機(jī)械循環(huán),各區(qū)循環(huán)泵由設(shè)在各區(qū)回水管上的電接點(diǎn)溫度計(jì)控制啟停。
3消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本工程設(shè)有室外消火栓系統(tǒng),室內(nèi)消火栓系統(tǒng),自動(dòng)噴灑系統(tǒng),手提滅火器。室外消防用水由市政管網(wǎng)提供。室內(nèi)消火栓、自動(dòng)噴灑用水由設(shè)置于室外的消防水池供給,消防儲(chǔ)水量為540m3。室內(nèi)消防管材采用鍍鋅無(wú)縫鋼管。
3.1消防用水量
室外消火栓用水量為30L/s,火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為3h;室內(nèi)消火栓用水量為40L/s,火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為3h;自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)用水量:本工程建筑物危險(xiǎn)等級(jí)為中危險(xiǎn)Ⅱ級(jí)(按地下車(chē)庫(kù)計(jì)),設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度為8.0L/(min•m2),作用面積為160m2,設(shè)計(jì)秒流量為30L/s,火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為1h。
3.2消火栓系統(tǒng)
本工程消火栓系統(tǒng)豎向?yàn)橐粋€(gè)區(qū),消火栓系統(tǒng)的靜水壓滿足最大靜水壓的要求。消火栓管道系統(tǒng)水平均成環(huán),上環(huán)設(shè)在公寓和酒店的屋頂層,下環(huán)設(shè)在地下一層。消火栓系統(tǒng)前10min的消防用水儲(chǔ)存在公寓部分屋頂水箱內(nèi),水量為18m3。水箱低距最不利消火栓的高差大于7m,為臨時(shí)高壓系統(tǒng)。水箱出水管與上環(huán)相連,水泵出水管與下環(huán)相連。為保證消火栓系統(tǒng)下部的消火栓栓口壓力小于等于0.5MPa,下部消火栓采用減壓穩(wěn)壓消火栓。除消防電梯前室和屋頂試驗(yàn)用消火栓外,其它消火栓均配有自救卷盤(pán)小水喉。消火栓處用紅色指示燈顯示消火栓加壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)情況,消火栓加壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況用燈光信號(hào)顯示在消防控制中心和泵房控制柜上。消火栓系統(tǒng)設(shè)室外地上式消防水泵接合器2套,供消防車(chē)向系統(tǒng)補(bǔ)水用。
3.3自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)
本工程按中危險(xiǎn)級(jí)Ⅱ級(jí)設(shè)置,除地下水泵房、熱交換間、冷凍機(jī)房、空調(diào)機(jī)房、變配電機(jī)房、電話機(jī)房、水箱間、廁所、消防控制中心、電梯機(jī)房等不設(shè)自動(dòng)噴灑頭外,其余房間均設(shè)有噴灑頭保護(hù)。本工程自動(dòng)噴灑系統(tǒng)豎向?yàn)橐粋€(gè)區(qū),系統(tǒng)采用穩(wěn)高壓制,地下一層水泵房?jī)?nèi)設(shè)有XBD14.5/35-90-HY穩(wěn)壓多級(jí)消防泵2臺(tái)(一用一備),專(zhuān)用增壓穩(wěn)壓裝置一套:包括穩(wěn)壓泵2臺(tái)(一用一備),隔膜式氣壓罐1個(gè)(450L)。報(bào)警閥集中設(shè)在消防水泵房?jī)?nèi),報(bào)警閥前的管道與自動(dòng)噴灑加壓泵及穩(wěn)壓泵裝置出口連接,并延伸室外與2套自動(dòng)噴灑系統(tǒng)水泵接合器相連。水流指示器及電觸點(diǎn)信號(hào)閥按防火分區(qū)設(shè)置。
3.4消防泵房、消防水池、水箱
本工程消防水池及消防水泵房位于地下一層。消防泵房?jī)?nèi)設(shè)有2臺(tái)消火栓泵、2臺(tái)自動(dòng)噴淋泵,消防水池有效容積540m3,分為兩格(各270m3)。消防水池儲(chǔ)水量滿足本工程室內(nèi)消防用水量。
公寓樓屋頂層設(shè)置18m3消防水箱,提供10min消防用水,滿足相關(guān)消防設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。
3.5移動(dòng)式滅火器配置
各消火栓箱內(nèi)設(shè)置MF/ABC3型手提式磷酸銨鹽干粉滅火器2具,地下一層配電室設(shè)置磷酸銨鹽干粉滅火器MF/ABC6型滅火器4具,消防控制室設(shè)置MF/ABC3型手提式磷酸銨鹽干粉滅火器4具。
4結(jié)論與建議
(1)高層建筑使用年限長(zhǎng),對(duì)給水管材要求較高,同時(shí)在生活給水及熱水系統(tǒng)前對(duì)水質(zhì)預(yù)處理,去除多余的水解鹽及氯,以防止管材結(jié)垢及腐蝕管道。
(2)地下室人防宜采用具備人員隱蔽,局部采用降低頂板的結(jié)構(gòu)形式滿足高層排水的需要。
(3)對(duì)于只有一層地下室的一類(lèi)高層建筑,消防水池及水泵房應(yīng)設(shè)置在室外,距離建筑物主體不超過(guò)500m。
參考文獻(xiàn)
[1]全國(guó)勘查設(shè)計(jì)注冊(cè)工程師公用設(shè)備專(zhuān)業(yè)管理委員會(huì)秘書(shū)處.全國(guó)勘查設(shè)計(jì)注冊(cè)公用設(shè)備工程師給排水專(zhuān)業(yè)考試復(fù)習(xí)教材(第二版)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008:784-785.
關(guān)鍵詞:小型水電站,技術(shù)改造
我國(guó)農(nóng)村水電資源豐富,可開(kāi)發(fā)量7187萬(wàn)kW,分布在全國(guó)1500多個(gè)縣(市)。到2001年底,已建成農(nóng)村水電站4萬(wàn)余座,裝機(jī)容量達(dá)2879萬(wàn)kW,占農(nóng)村水電資源可開(kāi)量的40%,其中運(yùn)行30年以上的小水電站的裝機(jī)容量153萬(wàn)kW,運(yùn)行20年以上的757萬(wàn)kW,分別占已建成的小水電站總裝機(jī)容量的5.3%和26.3%。這些小水電站裝機(jī)容量小(大多在500kW~3000kW以下),臺(tái)數(shù)多,技術(shù)落后,效率低,制造質(zhì)量差,安全生產(chǎn)隱患多。有的已經(jīng)改造或停運(yùn),有的正在改造,更多的則急需進(jìn)行技術(shù)改造。為了宏觀指導(dǎo)小型水電站的技術(shù)改造工作,水利部于1997年了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SL193-97《小型水電站技術(shù)改造規(guī)程》。近幾年來(lái),各地在小型水電站技術(shù)改造工作中取得了一定成績(jī),但還存在一些問(wèn)題。現(xiàn)就筆者在規(guī)程編寫(xiě)調(diào)研和實(shí)際工作中遇到的一些問(wèn)題談一些體會(huì)。
一、認(rèn)真總結(jié),摸清問(wèn)題
許多小水電站經(jīng)過(guò)10年、20年甚至30年的運(yùn)行,積累了許多運(yùn)行檢修方面的寶貴資料,但是由于人員的變動(dòng)等多方面的原因,許多圖紙殘缺不齊,甚至機(jī)組上的標(biāo)牌都已丟失,因此,技術(shù)改造前原始資料(包括水文、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備及機(jī)組運(yùn)行檢修記錄等)的收集、分析總結(jié)十分重要,這是做好技術(shù)改造工作的前提。早期建成的小型水電站,機(jī)組運(yùn)行中常常遇到以下問(wèn)題:
1.水輪機(jī)主要性能參數(shù)(N、H、Q)與電站實(shí)際運(yùn)行參數(shù)不匹配。1)上世紀(jì)70年代以前建成一些小型水電站,由于當(dāng)時(shí)、當(dāng)?shù)氐目陀^條件,存在“有窩找機(jī)”或“有機(jī)找窩”現(xiàn)象,致使機(jī)組參數(shù)與電站實(shí)際參數(shù)不符。2)我國(guó)早期編制的水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪型譜中可供各水頭段選用的轉(zhuǎn)輪型號(hào)少,不少小水電站只能“套用”相近轉(zhuǎn)輪,因而機(jī)組偏離電站實(shí)際運(yùn)行參數(shù)。3)對(duì)小水電站水輪機(jī)選型設(shè)計(jì),有的地方管理部門(mén)不太重視,有的設(shè)計(jì)單位也不夠認(rèn)真,因而使一些水電站的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑、額定水頭、額定轉(zhuǎn)速選擇不當(dāng),造成機(jī)組性能參數(shù)與電站實(shí)際運(yùn)行參數(shù)不匹配。4)有些小水電站建成后,實(shí)際來(lái)水量或水頭等水文數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)資料不符。
2.水輪機(jī)性能落后,技術(shù)陳舊,制造質(zhì)量差。我國(guó)1964年頒布的水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪系列型譜中的ZZ600、ZZ460、ZZ587、HL365、HL123、HL702、HL638等型號(hào)的轉(zhuǎn)輪,其主要性能指標(biāo)(單位流量Q11、單位轉(zhuǎn)速n11、模型效率ηm)都比較低,相當(dāng)于國(guó)外上世紀(jì)30~40年代的技術(shù)水平,有的至今仍在服役。有些小水電站的水輪機(jī)加工質(zhì)量差,缺陷多,久修不愈,長(zhǎng)期帶病運(yùn)行,出力不足,安全可靠性差。水輪機(jī)處在低效率、常發(fā)病條件下運(yùn)行是不安全、不經(jīng)濟(jì)的??萍颊撐模⌒退娬?。
3.多泥沙河流上的水輪機(jī)磨蝕破壞嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)小型水電站中,約有1/3的水輪機(jī)存在空蝕和泥沙磨損問(wèn)題,有些水輪機(jī)的大修間隔不到一年,導(dǎo)水葉和水輪機(jī)進(jìn)水閥嚴(yán)重漏水,有的甚至難以正常開(kāi)、停機(jī)??萍颊撐?,小型水電站。有的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片發(fā)生嚴(yán)重裂紋或斷裂,不能保證安全運(yùn)行。
4.水輪發(fā)電機(jī)絕緣老化,推力軸承燒瓦。有些小水電站的水輪發(fā)電機(jī)因運(yùn)行年代長(zhǎng),定子、轉(zhuǎn)子的絕緣已嚴(yán)重老化,容易引發(fā)接地故障,威脅機(jī)組安全運(yùn)行。由于制造或安裝質(zhì)量較差,水輪發(fā)電機(jī)的推力軸承可靠性低,常導(dǎo)致燒瓦事故??萍颊撐?,小型水電站。
5.水輪機(jī)與電氣設(shè)備不配套。有些小水電站水輪機(jī)的輸出功率大于發(fā)電機(jī)或主變壓器的額定容量,形成“大馬拉小車(chē)”,使水電站的設(shè)計(jì)出力受到限制,發(fā)電時(shí)出現(xiàn)不正常的棄水現(xiàn)象。也有的水電站發(fā)電機(jī)容量大于水輪機(jī)出力,形成“小馬拉大車(chē)”,既浪費(fèi)了設(shè)備容量也增大了運(yùn)行損耗。
二、優(yōu)化設(shè)計(jì),獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益
為了做好小型水電站的技術(shù)改造,一定要委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行技術(shù)咨詢并做到優(yōu)化設(shè)計(jì),還要請(qǐng)專(zhuān)家對(duì)改造設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審查。在技術(shù)改造設(shè)計(jì)中,一般采取以下幾種方式:
1.對(duì)于水頭、流量與原設(shè)計(jì)變化不大,而水輪機(jī)設(shè)備陳舊、性能落后的水電站,可采用更新改造或增容改造方式。選用該水頭段導(dǎo)水葉相對(duì)高度b。相同或相近的新型轉(zhuǎn)輪,如無(wú)合適的新型轉(zhuǎn)輪,則應(yīng)重新(或改型)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)輪,或者改進(jìn)過(guò)流部件型線結(jié)構(gòu)。其目的在于提高水輪機(jī)的運(yùn)行效率,增容并增加年發(fā)電量。例如,北京西郊門(mén)頭溝軍莊水電站,裝有6臺(tái)ZD760-LM-100型機(jī)組,單機(jī)額定出力125kW,實(shí)發(fā)100kW,采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的三葉片轉(zhuǎn)輪,單機(jī)出力提高到180kW,比原設(shè)計(jì)提高44%,比改造前提高80%。
2.對(duì)于水頭、流量比原設(shè)計(jì)減少了的水電站,宜采取減容改造方式??萍颊撐?,小型水電站。即根據(jù)水電站的實(shí)際運(yùn)行水頭和流量降低水輪機(jī)的額定水頭,減小額定輸出功率,選用合適的新型轉(zhuǎn)輪或重新設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)輪,其目的是將水輪機(jī)調(diào)整到最優(yōu)或較優(yōu)工況區(qū)運(yùn)行,以提高其運(yùn)行效率,增加年發(fā)電量。例如,山西省靈邱縣北泉水電站裝機(jī)2×1250kW,水輪機(jī)型號(hào)為HL702—WJ—71(H=42m,Q=3.62m3/s),枯水期實(shí)際電站平均流量?jī)H2.3m3/s,一臺(tái)機(jī)也只能帶400kW~600kW,因此,專(zhuān)門(mén)為枯水期配制了一個(gè)轉(zhuǎn)輪,額定出力800kW,投運(yùn)后出力反而比改造前增加200kW,多發(fā)電效益十分明顯。
3.對(duì)于水頭、流量比原設(shè)計(jì)增大了的水電站,應(yīng)采取增容改造方式。應(yīng)根據(jù)電站實(shí)際運(yùn)行水頭和流量增大的具體條件,提高水輪機(jī)的額定水頭,加大額定輸出功率,選用合適的新型轉(zhuǎn)輪或者重新設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)輪,其額定轉(zhuǎn)速應(yīng)結(jié)合水輪發(fā)電機(jī)的改造方式確定,最終應(yīng)使水輪機(jī)在較高效率區(qū)運(yùn)行。這樣既加大了單機(jī)容量又提高了水輪機(jī)的運(yùn)行效率,電站年發(fā)電量也有較大增加。
4.對(duì)于多泥沙水電站,應(yīng)考慮泥沙磨損問(wèn)題,應(yīng)采用與抗磨措施相結(jié)合的改造方式??萍颊撐模⌒退娬?。技術(shù)改造措施:1)按枯水期和渾水期不同泥沙條件分別設(shè)計(jì)制造2個(gè)HL220改進(jìn)型轉(zhuǎn)輪;2)改進(jìn)水輪機(jī)結(jié)構(gòu)并采取多種抗磨措施(包括采用優(yōu)質(zhì)材料);3)開(kāi)發(fā)了尾水能量回收裝置,回收利用2m尾水跌水落差。經(jīng)改造后的1號(hào)機(jī),出力由原不到1000kW增加到1150kW以上,大修周期延長(zhǎng)到3年,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。科技論文,小型水電站。
三、要重視輸水系統(tǒng)的核算
在小型水電站增容改造中,有一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)需要慎重對(duì)待,即水輪機(jī)輸水系統(tǒng)。尤其是一管多機(jī)的引水式壓力輸水系統(tǒng),應(yīng)當(dāng)從水力和調(diào)節(jié)保證參數(shù)兩個(gè)方面進(jìn)行核算。水力核算即是對(duì)水輪機(jī)輸水系統(tǒng)的過(guò)流量和水頭損失的數(shù)值關(guān)系進(jìn)行核算,并繪制水頭損失與流量關(guān)系曲線h=f(Q),以分析選定最大允許的水輪機(jī)額定水頭和設(shè)計(jì)引用流量。調(diào)節(jié)保證核算就是從機(jī)組運(yùn)行特性和輸水系統(tǒng)水力特性兩方面來(lái)核算機(jī)組運(yùn)行的過(guò)渡過(guò)程中可能發(fā)生的最大水壓力和最大轉(zhuǎn)速升高值,并檢查前者是否在水輪機(jī)輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)水壓力的范圍內(nèi),以研究和確定采取加固補(bǔ)強(qiáng)措施的合理性和可能性??傊?,水輪機(jī)輸水系統(tǒng)的最大過(guò)流量和水頭損失及其所能承受的最大水壓力,是制約水輪機(jī)增容的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),不可忽視,否則會(huì)影響技術(shù)改造的經(jīng)濟(jì)效益和安全運(yùn)行。
四、增容改造必須分清主次
由于水輪機(jī)處于原動(dòng)機(jī)地位,故其運(yùn)行效率高低對(duì)機(jī)組影響顯著。水輪機(jī)選型技術(shù)難度較大,影響參數(shù)也多,在電站實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題也較多,這是符合客觀規(guī)律的。因此,在小水電站的增容改造中必須分清主次,要抓住水輪機(jī)改造來(lái)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)和整個(gè)其它機(jī)電設(shè)備及水工金屬結(jié)構(gòu)的改造,這是應(yīng)當(dāng)遵循的原則。
五、一定要重視竣工驗(yàn)收為了檢驗(yàn)機(jī)組增容改造成果,對(duì)單機(jī)容量5000kW及以上的水輪機(jī),應(yīng)作技改前后性能對(duì)比測(cè)試。一定要做機(jī)組起動(dòng)驗(yàn)收,起動(dòng)驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行試運(yùn)行;只有經(jīng)過(guò)試運(yùn)行合格并且遺留問(wèn)題都已處理完畢,才能進(jìn)行竣工驗(yàn)收,確保長(zhǎng)期高效安全運(yùn)行。為了提高小型水電站改造后的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益,技術(shù)改造時(shí)必須認(rèn)真貫徹執(zhí)行SL193-97《小型水電站技術(shù)改造規(guī)程》,在執(zhí)行中遇到的問(wèn)題應(yīng)及時(shí)向水利部農(nóng)村水電及電氣化發(fā)展局反映,供修編時(shí)參考。
國(guó)每年新建的小水電星羅棋布,數(shù)不勝數(shù)。然而這種飛速的發(fā)展也給我們帶來(lái)了新的挑戰(zhàn),我們清楚的看到,由于中小水電大多地處偏遠(yuǎn),工作人員文化素質(zhì)和技術(shù)水平相對(duì)低下,其管理水平更是普遍不高,嚴(yán)重影響和制約著中小水電的發(fā)展道路,做好中小水電的安全運(yùn)行管理,提高其安全生產(chǎn)水平和綜合利用率,對(duì)中小水電站和地區(qū)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活可靠供電具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】中小水電;安全運(yùn)行;管理
近年來(lái),隨著國(guó)家能源政策的調(diào)整,電力體制的改革和電力投資的多元化,水電建設(shè),特別是中小型水電站的建設(shè)已經(jīng)在全國(guó)掀起一股熱潮,我國(guó)每年新建的小水電星羅棋布,數(shù)不勝數(shù)。然而這種飛速的發(fā)展也給我們帶來(lái)了新的挑戰(zhàn),我們清楚的看到,由于中小水電大多地處偏遠(yuǎn),工作人員文化素質(zhì)和技術(shù)水平相對(duì)低下,其管理水平更是普遍不高,嚴(yán)重影響和制約著中小水電的發(fā)展道路。
1 安全運(yùn)行管理中存在問(wèn)題(1)未嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)制度(管理能力不足)。在中小水電站的建設(shè)中大部分的企業(yè)只求節(jié)省、不要資質(zhì);只求盡快的投產(chǎn)發(fā)電,對(duì)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的重要取證、投產(chǎn)驗(yàn)收以及關(guān)鍵項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)等程序,根本沒(méi)有按照正規(guī)的程序執(zhí)行。其次,在生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中由于公司管理水平不足等原因,導(dǎo)致在生產(chǎn)中不按照指定的生產(chǎn)章程辦事,忽略了規(guī)章制度的重要性,尤其是安全生產(chǎn)規(guī)章制度的忽視,導(dǎo)致中小水電站安全運(yùn)行管理問(wèn)題嚴(yán)重。(2)人才流失嚴(yán)重,人員素質(zhì)低(人員能力不足)。中小水電站和大型水電站相比,在工作環(huán)境,地理位置等多方面來(lái)說(shuō)都存在有很大的差距,因此在人才的選擇和使用力面存在有很大的距離,大部分新投產(chǎn)的中小水電廠在運(yùn)行管理過(guò)程中具有專(zhuān)業(yè)技術(shù)的人員數(shù)目不多且維護(hù)人員的素質(zhì)普遍偏低,絕大部分人未取證上崗且在工作之中沒(méi)有相關(guān)的技能,也沒(méi)有進(jìn)行過(guò)生產(chǎn)人員教育與制度培訓(xùn),也不具備本行業(yè)的相關(guān)技術(shù)證書(shū)和教育背景。且發(fā)電企業(yè)的調(diào)度人員中沒(méi)有參加過(guò)調(diào)度機(jī)構(gòu)培訓(xùn)的人員就己經(jīng)占到了 50%以上,大部分的培訓(xùn)調(diào)度記錄十分棍亂,造假嫌疑很大。(3)中小水電站設(shè)施缺乏,處理能力低。絕大部分的中小水電站硬件設(shè)施缺乏,沒(méi)有水情檢測(cè)系統(tǒng),測(cè)量調(diào)度系統(tǒng),水庫(kù)監(jiān)視等設(shè)備,這些嚴(yán)重的影響了中小水電站的運(yùn)行管理,尤其是近幾年以來(lái),中國(guó)的洪澇,干旱等災(zāi)害的頻繁發(fā)生對(duì)中小水電站的設(shè)施也提出了更高的要求,因此在中小水電站的運(yùn)行過(guò)程中設(shè)施的缺乏對(duì)于水電站的運(yùn)行管理帶來(lái)了巨大的麻煩。同時(shí),在中小水電站中運(yùn)行規(guī)程等沒(méi)有得到及時(shí)的更新,配置不完備等原因,使得事故應(yīng)急處理的能力低。(4)領(lǐng)導(dǎo)欠重視,導(dǎo)致運(yùn)行專(zhuān)業(yè)管理上出現(xiàn)了脫節(jié)?,F(xiàn)在運(yùn)行專(zhuān)業(yè)都普遍存在沒(méi)有歸口管理的專(zhuān)業(yè)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo),雖一些電站在生產(chǎn)技術(shù)部門(mén)設(shè)置有運(yùn)行專(zhuān)職,但是該崗位人員因?qū)I(yè)技術(shù)欠缺和管理素質(zhì)不高或者部門(mén)內(nèi)部業(yè)務(wù)過(guò)多等種種原因;難以完成對(duì)一線運(yùn)行專(zhuān)業(yè)技術(shù)的各方面指導(dǎo)和管理。此管理現(xiàn)象輕則使運(yùn)行人員口碑變差,調(diào)動(dòng)不起運(yùn)行人員工作積極性,重則因管理疏忽不到位產(chǎn)生惡性誤操作或發(fā)生嚴(yán)重設(shè)備事故等沘漏。如:事故分析能力變差、事故處理不及時(shí)甚至有意延長(zhǎng)、日常值守運(yùn)行
生產(chǎn)中不主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患、機(jī)組出力不按最佳負(fù)荷分配調(diào)整等。(5)運(yùn)行班組建設(shè)流于形式,有待加強(qiáng)進(jìn)行科學(xué)的班組管理。運(yùn)行班組建設(shè)流于形式,有待加強(qiáng)進(jìn)行科學(xué)的班組管理,特別是班組技術(shù)培訓(xùn)學(xué)習(xí)工作需加強(qiáng)。使其達(dá)到實(shí)際效果為安全生產(chǎn)打下基礎(chǔ),為深層次的運(yùn)行管理工作服務(wù)。杜絕以點(diǎn)代面、時(shí)松時(shí)緊的工作思路和各種搞形式、搞突擊的弄虛作假行為,真正使運(yùn)行班組建設(shè)深入每個(gè)職工的心里,并使人人都成為身體力行的標(biāo)兵。
2 中小型水電站安全運(yùn)行管理的改進(jìn)思路2.1 完善中小水電站技術(shù)管理提高員工業(yè)務(wù)技能
目前隨著各種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)及設(shè)備在中小水電站中的應(yīng)用,電力企業(yè)對(duì)技術(shù)管理的依賴(lài)也越來(lái)越強(qiáng)。因此在電力企業(yè)用人方面我們應(yīng)該緊跟時(shí)代的步伐,可以選聘一批具有相關(guān)專(zhuān)業(yè)和職業(yè)技能的學(xué)生充實(shí)員工隊(duì)伍,提高水電站人員的科學(xué)素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)技能。同時(shí)也可以對(duì)己有的水電站的員工進(jìn)行在崗培訓(xùn),根據(jù)員工的學(xué)歷,工齡,對(duì)該技術(shù)的掌握程度等不同而采取有針對(duì)性的培訓(xùn)或是一對(duì)一的培訓(xùn),并且邀請(qǐng)一批國(guó)內(nèi)知名的專(zhuān)家和技術(shù)人員開(kāi)展經(jīng)驗(yàn)交流與學(xué)習(xí)探討活動(dòng),或是派送一批優(yōu)秀的員工去別的單位學(xué)習(xí)和培訓(xùn),學(xué)習(xí)別的單位的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),使之培養(yǎng)出一批具有綜合技術(shù)和管理的優(yōu)秀人才。
2.2 加強(qiáng)巡視維護(hù)檢修保證設(shè)施設(shè)備利用率
電站設(shè)備能夠不間斷地安全可靠運(yùn)行對(duì)于實(shí)現(xiàn)發(fā)電量的最大化,具有重要的意義。但是絕大部分的中小水電站都位于地方電網(wǎng)區(qū)域內(nèi),因此負(fù)荷變化幅度很人,導(dǎo)致機(jī)組調(diào)整負(fù)荷和啟停比較頻繁。因此只有提高設(shè)備的利用率才能解決這個(gè)問(wèn)題。中小型電站主要從以下五個(gè)方面來(lái)提高設(shè)各的利用率:①通過(guò)缺陷檢查記錄、設(shè)備維護(hù)檢修管理。②加強(qiáng)技術(shù)檢驗(yàn)和檢測(cè)的監(jiān)督管理。③定期切換設(shè)備試驗(yàn)管理,按調(diào)度和來(lái)水要求保證設(shè)備及時(shí)快速的并入電網(wǎng)。④加強(qiáng)設(shè)備的日常維護(hù)管理。⑤加強(qiáng)水工設(shè)施的管理和維護(hù)。
2.3 避免人才外流
企業(yè)人才外流是企業(yè)的一大損失,中小型水電站需要的是具有相當(dāng)工作經(jīng)驗(yàn)的從事與本行業(yè)相關(guān)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員,而水電站的技術(shù)要求高,對(duì)于人才的培養(yǎng)周期長(zhǎng),因此避免人才外流對(duì)于企業(yè)的運(yùn)行管理非常重要。具體來(lái)說(shuō)可以采取加強(qiáng)人文關(guān)懷,改善職工的生活和工作環(huán)境,適當(dāng)?shù)募有降日邅?lái)留住人才,避免人才外流。
2.4 突出責(zé)任抓安全
加強(qiáng)安全生產(chǎn),首先應(yīng)強(qiáng)化運(yùn)行專(zhuān)業(yè)安全第一責(zé)任人負(fù)責(zé)制,把安全生產(chǎn)的責(zé)任落實(shí)到每個(gè)環(huán)節(jié)、每個(gè)崗位、每個(gè)人。堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針,認(rèn)真貫徹安全工作目標(biāo),健全安全生產(chǎn)長(zhǎng)效機(jī)制,強(qiáng)化責(zé)任落實(shí)和制度執(zhí)行。其次應(yīng)搞好輿論宣傳和引導(dǎo),開(kāi)展各種形式的安全生產(chǎn)活動(dòng),動(dòng)員全站員工共同關(guān)心和支持安全生產(chǎn)工作,形成齊抓共管的強(qiáng)大合力。
2.5 完善運(yùn)行專(zhuān)業(yè)班組建設(shè),健全日常管理各項(xiàng)措施
加強(qiáng)“兩票三制”的執(zhí)行力度。加強(qiáng)檢查與督促現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程和“兩票三制”的執(zhí)行情況,發(fā)揮運(yùn)行人員的最大能動(dòng)性,把被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)執(zhí)行,嚴(yán)格遵守運(yùn)行規(guī)程和“兩票三制”的規(guī)定,精心操作和監(jiān)護(hù),以確保安全運(yùn)行和生產(chǎn)秩序的正常。嚴(yán)格執(zhí)行文明生產(chǎn)制度。運(yùn)行班組應(yīng)做好所劃分的現(xiàn)場(chǎng)清潔衛(wèi)生工作,預(yù)防和清除“跑冒滴漏”,清除設(shè)備缺陷和不安全因素,遵守勞動(dòng)紀(jì)律,精心操作,建立文明生產(chǎn)秩序。建立健全運(yùn)行規(guī)章制度,完善技術(shù)措施和一切防范措施,提高運(yùn)行人員值班水平,加強(qiáng)監(jiān)護(hù)、操作的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化,進(jìn)而保證發(fā)電主輔設(shè)備運(yùn)行安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、滿發(fā)。管理制度包括運(yùn)行管理制度和班組管理制度。
3 結(jié)論中小型水電站安全運(yùn)行的管理由原來(lái)的粗放式管理必然走向規(guī)范化管理,一系列的管理模式、制度方法被建立起來(lái),成為安全運(yùn)行管理的一種手段;另一方面,安全風(fēng)險(xiǎn)控制評(píng)估也愈來(lái)愈被重視。我通過(guò)這次論文的研究,一是為單位安全生產(chǎn)管理模式的探索提供參考,二是從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面提高本人的專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平及管理能力。
論文摘要:電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行又稱(chēng)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度,它是在保證安全、可靠運(yùn)行和滿足電能質(zhì)量、用電需要的前提下,根據(jù)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的基本原理,制定各廠(站)之間或機(jī)組之間的最優(yōu)負(fù)荷分配方案,使整個(gè)電網(wǎng)的能耗或運(yùn)行費(fèi)用最少,從而獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。
隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行已成為電網(wǎng)運(yùn)行中的重大課題。電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行又稱(chēng)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度,它是在保證安全、可靠運(yùn)行和滿足電能質(zhì)量、用電需要的前提下,根據(jù)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的基本原理,制定各廠(站)之間或機(jī)組之間的最優(yōu)負(fù)荷分配方案,使整個(gè)電網(wǎng)的能耗或運(yùn)行費(fèi)用最少,從而獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。調(diào)度部門(mén)在保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的情況下,進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度、多供少損、降損節(jié)能、不斷提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,工作十分重要。作為一名調(diào)度員,應(yīng)該從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮:
1通過(guò)負(fù)荷預(yù)測(cè),作到供需平衡
電力系統(tǒng)調(diào)度部門(mén)都有專(zhuān)門(mén)的負(fù)荷預(yù)測(cè)專(zhuān)職,對(duì)每一天的地區(qū)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè),向各發(fā)電廠下發(fā)發(fā)電曲線,由此來(lái)控制電力的發(fā)供平衡。系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的主要內(nèi)容有:計(jì)劃期內(nèi)電量、電力、負(fù)荷曲線等。年負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線是電網(wǎng)內(nèi)機(jī)組檢修安排和燃料訂貨的依據(jù);日負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線是確定機(jī)組起停水火電協(xié)調(diào),電網(wǎng)調(diào)峰,聯(lián)絡(luò)線交換功率的重要依據(jù),典型的負(fù)荷曲線則是發(fā)展計(jì)劃中安排調(diào)峰電源建設(shè)和水電廠裝機(jī)容量選擇計(jì)算的重要依據(jù)。
國(guó)外對(duì)日負(fù)荷預(yù)測(cè)常用先做出參數(shù)負(fù)荷曲線(又稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷曲線)再預(yù)測(cè)計(jì)劃負(fù)荷與參數(shù)負(fù)荷間的剩余偏差,以此對(duì)參數(shù)負(fù)荷進(jìn)行修正。
我局現(xiàn)已采用負(fù)荷預(yù)測(cè)軟件,超短期預(yù)測(cè)軟件,在實(shí)際運(yùn)用中發(fā)展得到的數(shù)據(jù)還是比較準(zhǔn)確的,取得很好的效果。
2加強(qiáng)小水電調(diào)度,提高經(jīng)濟(jì)效益
如何經(jīng)濟(jì)、合理調(diào)度小水電,對(duì)于象漳州局這樣的電力企業(yè)至關(guān)重要。調(diào)度原則是最大限度挖掘潛力使小水電供電區(qū)內(nèi)自用,多余上網(wǎng),充分發(fā)揮每噸水的最大效益,采取調(diào)度手段和技術(shù)手段相結(jié)合。可以采用如下做法:
(1)堅(jiān)持每周一次經(jīng)濟(jì)調(diào)度會(huì),通報(bào)情況,讓相關(guān)人員及時(shí)了解網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷大小、各站的庫(kù)容、水位。
(2)要求調(diào)度人員具有強(qiáng)烈的事業(yè)心和責(zé)任心,牢固樹(shù)立經(jīng)濟(jì)調(diào)度意識(shí)。
(3)與氣象部門(mén)聯(lián)系,請(qǐng)他們專(zhuān)門(mén)為小水電發(fā)電提供近、中期天氣預(yù)報(bào),以便掌握水情。
(4)要求并網(wǎng)的200kW以上的水電站發(fā)電采用網(wǎng)絡(luò)或傳真方式提前一天申報(bào),并且每月考核兌現(xiàn)。
(5)100kW以上小水電站實(shí)行有功電能峰谷計(jì)量,并按物價(jià)部門(mén)核定的峰、谷電價(jià)執(zhí)行,這樣用經(jīng)濟(jì)和技術(shù)手段,督促各站按電網(wǎng)需求發(fā)電,同時(shí)自身也獲得了效益。
(6)對(duì)九龍江流域梯級(jí)開(kāi)發(fā)的水電站,為了各站不棄水,在有功復(fù)費(fèi)率電能表的峰谷時(shí)段輸入時(shí)進(jìn)行錯(cuò)開(kāi),既滿足了地方電網(wǎng)的需求,也增加了發(fā)電企業(yè)的收入。
3降低網(wǎng)損,提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性
降低網(wǎng)損的措施分為兩類(lèi):技術(shù)措施和組織措施。
技術(shù)措施又包括:建設(shè)性措施和運(yùn)行性措施。
(1)建設(shè)性措施需增加投資費(fèi)用,主要有:
①增建線路回路,更換大截面導(dǎo)線。
②增裝必要的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備,進(jìn)行電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化配置。
③規(guī)劃改造電網(wǎng)結(jié)構(gòu),升高電網(wǎng)額定電壓,簡(jiǎn)化電壓等,既是增加傳輸容量的重大措施,又是降低網(wǎng)損的重大措施
(2)運(yùn)行性措施主要是指在已運(yùn)行的電網(wǎng)中,合理調(diào)整運(yùn)行方式以降低網(wǎng)絡(luò)的功率損耗和能量損耗。如改善潮流分布、調(diào)整運(yùn)行參數(shù)、調(diào)整負(fù)荷、合理安排設(shè)備檢修等
①提高用戶的功率因數(shù),減少線路輸送的無(wú)功功率。根據(jù)輸電線路經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案,確定電網(wǎng)線路最經(jīng)濟(jì)的供電方式,作為正常運(yùn)行方式,并嚴(yán)格執(zhí)行。對(duì)于因負(fù)荷、潮流變化而需要經(jīng)常變動(dòng)的線路供電方式,必須根據(jù)預(yù)測(cè)負(fù)荷和實(shí)際負(fù)荷及時(shí)做好安排,采取措施盡量避免非正常方式,或者減少非正常方式的時(shí)間。
②加強(qiáng)無(wú)功管理,實(shí)行無(wú)功經(jīng)濟(jì)調(diào)度。由于無(wú)功功率在網(wǎng)絡(luò)中傳送則會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗。調(diào)度員要認(rèn)真做好電容投退和主變調(diào)檔工作。電壓調(diào)整基本原則:
一是優(yōu)先保證10KV電壓合格。
二是電壓高時(shí)先調(diào)主變檔位,后退電容器;電壓低時(shí)先投電容器,后調(diào)主變檔位。
三是當(dāng)這些都滿足不了要求時(shí),與上級(jí)調(diào)度聯(lián)系,調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓,使電壓保持在合格范圍之內(nèi)。
合理進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,提高線路功率因數(shù),可降低線損。無(wú)功功率應(yīng)盡量做到就地平衡,但實(shí)際工作中往往會(huì)遇到無(wú)功補(bǔ)償裝置不匹配的問(wèn)題。目前一些變電站無(wú)功優(yōu)化管理工作中存在幾個(gè)方面問(wèn)題:
一是因用電負(fù)荷的增加變電站主變壓器進(jìn)行了增容,而電容器補(bǔ)償容量沒(méi)有隨之增加。
二是有的變電站配備的電容器容量過(guò)大不能投入運(yùn)行。
三是用電高峰可正常投入運(yùn)行的電容器到低谷時(shí)則向系統(tǒng)反送無(wú)功。調(diào)度必須與生技部門(mén)相互配合,對(duì)各變電站電容器補(bǔ)償容量進(jìn)行合理計(jì)算調(diào)整,最好采用可調(diào)式密集型電容器。
(3)適當(dāng)提高電網(wǎng)的運(yùn)行電壓水平。變壓器鐵芯損耗與電壓的平方成正比,而線路導(dǎo)線和變壓器繞組中的功率損耗電壓的平方成反比。提高電壓水平措施,主要是作好無(wú)功平衡工作,再是合理調(diào)整變壓器分接頭。
(4)加強(qiáng)變電站主變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理。
變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,就是要確定對(duì)應(yīng)于某一負(fù)荷,投入幾組變壓器,可使總的有功功率損耗最小。對(duì)于有兩臺(tái)及以上主變的變電站,由于變壓器之間技術(shù)特性存在差別,以及變壓器的有功損耗和無(wú)功損耗是隨著負(fù)荷成非線性變化的,因此在變壓器運(yùn)行方式之間就存在選取技術(shù)參數(shù)好的變壓器和最佳運(yùn)行方式的問(wèn)題。當(dāng)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的臨界運(yùn)行區(qū)確定下來(lái)以后,要求調(diào)度員和變電站值班人員密切注意負(fù)荷變化,隨時(shí)調(diào)整變壓器的運(yùn)行方式。這里需要注意的是要控制每日操作次數(shù),減少頻繁的操作。
(5)合理安排設(shè)備檢修,提高供電可靠率。
各電業(yè)局都有運(yùn)方檢修專(zhuān)職,定期安排年度和月檢修計(jì)劃,通過(guò)與檢修、變電、送電部門(mén)的協(xié)調(diào),統(tǒng)籌兼顧,合理安排檢修方式。盡量避免重復(fù)停電現(xiàn)象發(fā)生,盡可能縮短停電時(shí)間,以增加供電量。根據(jù)負(fù)荷變化情況和實(shí)際運(yùn)行方式,盡量減少方式倒換的時(shí)間和需要倒換的負(fù)荷。對(duì)于申報(bào)的檢修項(xiàng)目和檢修時(shí)間做好審批工作,不符合安全和經(jīng)濟(jì)要求的檢修一律不安排,嚴(yán)格控制臨時(shí)檢修;另一方面,在檢修期間要做好監(jiān)督工作,對(duì)于正在采用的不經(jīng)濟(jì)方式做到心中有數(shù),督促檢修單位嚴(yán)格按審批時(shí)間工作,不得隨意延長(zhǎng);調(diào)度員應(yīng)時(shí)刻關(guān)心檢修進(jìn)度,詢問(wèn)現(xiàn)場(chǎng),大致掌握完工的時(shí)間。
在檢修運(yùn)行方式下,網(wǎng)絡(luò)的功率損耗和能量損耗比正常運(yùn)行方式時(shí)大。加強(qiáng)檢修的計(jì)劃性,配合工業(yè)用戶的設(shè)備檢修或節(jié)假日安排線路的檢修,縮短檢修時(shí)間,實(shí)行帶電檢修等,都可以降低檢修運(yùn)行方式下的網(wǎng)損。
4加強(qiáng)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析工作
調(diào)度應(yīng)與生計(jì)部門(mén)配合,充分利用現(xiàn)有技術(shù)手段,加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)的收集整理、分析,做到每月對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中設(shè)備檢修情況、設(shè)備運(yùn)行情況、供電電量、電容器投退、網(wǎng)損等進(jìn)行綜合分析、統(tǒng)計(jì),找出管理中存在的問(wèn)題,通過(guò)制定改進(jìn)的措施,加強(qiáng)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行研究工作,使電網(wǎng)長(zhǎng)期處于最經(jīng)濟(jì)方式下運(yùn)行。實(shí)踐證明,加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析是管理好電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的有效手段之一。