水电站设计论文范文

导语：如何才能写好一篇水电站设计论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

1.1引水发电系统

1.1.1取水口拦污栅及启闭设备

1)优化选型布置设计。发电引水隧洞喇叭口底槛678.50mm处设置1孔拦污栅，单孔孔口尺寸为7.5m×10.0m，检修平台高程717.00m，设计水头4.0m，最大引用流量为42.58m3/s，平均过栅流速为0.811m/s，拦污栅重量为26.0t，栅槽埋件重17.0t，型式为平面滑动式拦污栅。选用1台QPG2×250kN－38m高扬程卷扬式启闭机，安装高程726.20m，操作运行条件为静水启闭。2)蓄水安全复核计算。拦污栅主支承是增强四氟NL150CHI型滑块，最大线荷载为25kN/cm，反向支承是钢滑块。栅条间距50mm，栅体主材为Q235B，内力分析计算［2］成果为:主梁最大压应力为105.35N/mm2，发生在跨中处;最大剪力为21.01N/mm2，发生在支座处;最大挠度为9.5mm，发生在跨中处;栅条弯应力为53.1N/mm2，发生在跨中处。拦污栅重量为247kN，提栅清污时考虑污物重量为100kN，拦污栅启闭力为450.1kN，启闭机容量为2×250kN。

1.1.2取水口事故闸门及启闭设备

1)优化选型布置设计。在拦污栅的下游设置1扇事故闸门，孔口尺寸为4.5m×4.8m，底槛高程680.00m，检修平台高程717.00m，设计水头37.0m，闸门型式为平面定轮钢闸门。选用1台安装高程为726.20m上的QPG2×800kN－38m高扬程卷扬机控制闸门，操作运行条件为动闭静启。2)蓄水安全复核计算。闸门由门叶结构、水封装置、4个简支轮主支承(同时兼做反向支承)、4个侧向限位装置和充水阀装置等组成。受力计算采用假设平面体系，按照实际可能发生的最不利荷载组合情况，进行强度、刚度和稳定性验算。闸门在设计水头下动水操作会受到不同程度的动力荷载，动力系数取1.1。门体材料为Q235B，内力分析计算结果为:闸门承受的静水压力为7713.7kN，动水压力为8485.1kN;面板折算应力为157.03N/mm2;主梁最大压应力为128.1N/mm2，位于跨中处。最大剪力为49.2，位于支座处。最大挠度为2.71mm，位于跨中处;主轮与轨道的接触应力为844.06N/mm2;主轨颈部局部承压应力为173.36N/mm2;闸门闭门力为－659.1kN，启门力为479.6kN，持住力为1394.4kN;启闭机容量为2×800kN。

1.2泄水系统闸门及启闭设备

1.2.1溢洪道弧形工作闸门

1)优化选型布置设计。该闸门设置在溢洪道上，底槛设置在堰顶下游侧704.80m处，堰顶高程为717.00m，共设置3孔闸门，启闭机安装高程为719.50m。闸门运行方式为动水启闭，主要承担水库的泄洪任务。闸门的孔口尺寸为12.0m×8.5m(宽×高)，设计水头为8.2m。型式为露顶式弧形闸门，其面板曲率半径为10.0m，支铰高度为5.5m，其结构布置见图1。2)蓄水安全复核计算。闸门由门叶结构(焊接件)、水封装置、支臂、支铰和侧轮等所组成，支承为斜支臂。受力计算采用假设平面体系，并按照实际可能发生的最不利荷载组合情况，对闸门的设计条件和校核条件进行强度、刚度和稳定性验算。闸门在动水操作条件下各部件尚需承受的不同程度的动力荷载，故将设计水头作用在闸门部件上的静水压力乘以动力系数，考虑为最不利的荷载组合，动力系数取1.1。门体材料为Q235B，内力分析计算结果表明:闸门承受的静水压力为4218.0kN，动水压力为4639.8kN;面板折算应力为181.8N/mm2;主梁最大压应力为106.3N/mm2，位于跨中处。最大剪力为69.2，位于支座处。最大挠度为4.36mm，位于跨中处;支臂平面内应力为76.2N/mm2;主支臂平面外应力为66.3N/mm2;闸门启门力为441.7kN，闭门力为246.3kN;启闭机容量为2×250kN。

1.2.2放空底孔进口事故闸门

1)优化选型布置设计。在放空底孔进口设置一道事故闸门，孔口尺寸为2.5m×2.6m(宽×高)，设计水头52.0m。底槛高程为665.00m，检修平台高程为717.00m，启闭机安装平台高程为723.50m。闸门运行方式为动闭静启，由1套QPG800kN－53m高扬程卷扬机控制。当水库需要放空时小开度提门充水平压，待前后水压差小于4m时，再开启事故闸门。2)蓄水安全复核计算。闸门由门叶结构(焊接件)、水封装置、4个悬臂轮主支承(同时兼做反向支承)、4个侧向限位装置等所组成。受力计算采用假设平面体系，按照实际可能发生的最不利荷载组合情况，进行强度、刚度和稳定性验算。闸门在设计水头下动水操作会受到不同程度的动力荷载，动力系数取1.1。门体主材为Q235B，内力分析计算结果表明:闸门承受的静水压力为3491.5kN，淤沙压力为619.6kN，总压力为4111.1kN;面板折算应力为187.9N/mm2;主梁最大压应力为101.27N/mm2，位于跨中处。最大剪力为65.4，位于支座处。最大挠度为0.76mm，位于跨中处;主轮与轨道的接触应力为663.1N/mm2;闸门启门力为769.1kN，闭门力为－22.0kN，持住力为206.3kN;启闭机容量为800kN。

1.2.3放空底孔出口弧形工作闸门

1)优化选型布置设计。在放空底孔出口设置一道弧形工作闸门，孔口尺寸为2.5m×2.2m(宽×高)，承压水头为52.0m，型式为潜孔式弧形钢闸门，底槛高程为665.00m，检修平台高程为668.70m，启闭机安装平台高程为674.60m。闸门运行方式为动水启闭，选用1套QH-SY－500/150kN－4.0m弧门潜孔液压启闭机控制闸门，闸门长期处于闭门挡水状态。当水库需要放空时，动水开启该闸门锁定于检修平台上，待放空完毕，放下工作闸门封闭孔口蓄水。2)蓄水安全复核计算。闸门由门叶结构(焊接件)、水封装置、2个支铰支承和4个侧向限位装置等所组成。受力计算采用假设平面体系，按照实际可能发生的最不利荷载组合情况，进行强度、刚度和稳定性验算。闸门在实际操作中会受到不同程度的动力荷载，动力系数取1.1。门体主材为Q235B，内力分析计算结果为:闸门承受的静水压力为3329.7kN，动水压力为3662.7kN;面板折算应力为183.9N/mm2;主梁最大压应力为33.2N/mm2，位于跨中处。最大剪力为24.4，位于支座处。最大挠度为0.12mm，位于跨中处;支臂平面内应力为98.4N/mm2;闸门启门力为248.8kN，闭门力为122.7kN;启闭机容量为500/150kN。

1.2.4导流隧洞封堵闸门

1)优化选型布置设计。导流隧洞进口设置封堵工作闸门一扇，孔口尺寸为5.0m×6.5m(宽×高)，承压水头为44.3m，闭门水头:20m，型式为潜孔式平面钢闸门，底槛高程为647.70m，检修平台高程为659.00m，启闭机安装平台高程为667.50m。闸门运行方式为动水启闭，选用1套QPQ630kN－13m卷扬式启闭机控制闸门，闸门仅用于导流隧洞封堵时使用，导流隧洞在枯水季节封堵下闸门。因受启闭机平台高程的限制(启闭机平台高程为667.50m)，闭门时最不利水头工况为启闭高程，即水头为20m，因此整个闸门启闭按最不利的情况下水头20m计算。2)蓄水安全复核计算。闸门由门叶结构(焊接件)、水封装置、12个主滑块和8个反向滑块装置等所组成。受力计算采用假设平面体系，按照实际可能发生的最不利荷载组合情况，进行强度、刚度和稳定性验算。门体主材为Q235B，内力分析计算结果为:闸门承受的静水压力为13501.9kN，发生在设计水头44.3m处;材料容许应力(抗拉、抗压和抗弯)为142.5kN，容许应力(抗剪)为85.5kN;面板折算应力为138N/mm2;主梁最大压应力为84.6N/mm2，位于跨中处。最大剪力为71.92，位于支座处。最大挠度为3.78mm，位于跨中处;闸门闭门力为145kN;水柱压力为898.60kN;启闭机容量为630kN。

2结语

篇2

甘溪三级水电站位于浙江省临安市甘溪中游，是甘溪梯级开发的第三级水电站，属典型的中水头引水式电站。工程枢纽主要由渠首枢纽、无压输水隧洞、前池、高压管道、发电厂房和尾水渠组成。电站装机容量2×400kW，设计水头34．6m，单机最大过流量1．5m3/s。多年平均发电量223万kW·h，年利用小时数2788h。电站出线T接至10kV甘溪线并网，输电线路长度为500m。

甘溪是天目溪的一条支流，上游建有甘溪一级水电站和甘溪二级水电站。甘溪一级水电站装机容量2×160kW，坝址控制流域面积19．6km2，水库总库容214万m3。甘溪二级水电站装机容量3×500kW，利用集雨面积33．5km2。甘溪流域内雨量充沛，多年平均降雨量1625mm。多年平均气温15．6℃，极端最高气温41．6℃，极端最低气温－13．2℃。

甘溪三级水电站渠首枢纽位于甘溪二级水电站尾水出口下游20m处，坝址控制流域面积40．3km2，区间引水集雨面积2km2。多年平均流量1．18m3/s，年径流量3721万m3。坝址设计洪水流量386m3/s（P＝10％），校核洪水流量522m3/s（P＝3．33％）。工程区地质条件简单，出露基岩为奥陶系上统於潜组页岩和砂岩，河床处砂砾石覆盖层厚1～3m，山坡处覆盖层厚0．5～2m，两岸台地覆盖层较厚。河道中水质清澈，泥沙含量很少。

2方案选择

2．1坝址选择

甘溪三级水电站是甘溪二级水电站的下一个梯级电站，坝址选择的原则为：1）满足与上级电站尾水位的衔接；2）满足进水闸和溢流堰的布置要求；3）不淹没耕地和房屋；4）使渠首枢纽工程造价最低。根据地形地质条件，坝址选定在甘溪二级水电站尾水出口下游20m处，该段河床宽约35m，坝型采用浆砌石溢流坝。

2．2厂址选择

厂址位于潘家村乌浪口，电站尾水排入支流乌浪溪中。设计中对上厂址方案和下厂址方案进行比选，下厂址方案与上厂址方案相比，水头增加3．6m，电能增加23万kW·h，效益增加9万元，投资增加25．2万元，差额投资经济内部收益率35．5％，故选用下厂址方案。

2．3无压输水系统方案选择

无压输水系统有隧洞方案和明渠结合隧洞方案两种布置形式，两方案的轴线长度基本相同。明渠结合隧洞方案是进水闸后接长度为425m的浆砌石明渠，其后仍为隧洞。经过比较，隧洞方案较明渠结合隧洞方案减少投资6．2万元，隧洞方案日常维护工作量少，且不占林地，故无压输水系统选用隧洞方案。

3主要建筑物

3．1渠首枢纽

渠首枢纽由拦河堰、进水闸和拦沙坎组成。拦河堰为折线型浆砌块石实用堰，溢流段长31．1m，堰顶高程224．63m，最大堰高2．23m，堰顶宽1．5m，上游面垂直，下游面坡度1∶2。堰体采用M7．5浆砌块石砌筑，外包30cm厚C20混凝土。由于上下游水位差小，溢流堰仅设置4m长的浆砌块石护坦来消能，堰体防渗采用混凝土防渗墙。

进水闸位于甘溪的左岸，紧邻甘溪二级水电站的进厂公路，采用侧向引水，引水角15°。设置1孔宽2m的闸孔，闸底板高程223．35m，后接无压隧洞。进水闸为胸墙式结构，闸室长4．46m，设1道拦污栅和1扇铸铁工作闸门，手动螺杆启闭机启闭，启闭机平台高程227．70m。由于河道中泥沙很少，且大部分淤积在上游的水库中，渠首枢纽不设置排沙设施，进水闸前设有拦沙坎，拦沙坎前考虑人工定期清沙。

3．2无压输水隧洞

进水闸至前池之间为无压隧洞段，长2354．947m。根据地形条件及施工要求，无压隧洞段由1号隧洞、2号隧洞、3号隧洞和1号钢筋混凝土埋管、2号钢筋混凝土埋管组成，1号隧洞长124．100m，2号隧洞长855．485m，3号隧洞长1315．362m。1号隧洞、2号隧洞、3号隧洞之间由钢筋混凝土埋管连接，1号钢筋混凝土埋管长50m，2号钢筋混凝土埋管长10m。隧洞沿线分布的岩性为奥陶系上统於潜组砂岩、页岩互层，上覆岩体厚度30～90m，整体性较好，属Ⅱ～Ⅲ类围岩。隧洞断面采用城门洞型，开挖断面宽2．4m，高2．65m（其中直墙高1．45m，矢高1．2m，半径1．2m），纵坡为1?2000，洞底采用10cm厚的C15素混凝土找平。隧洞进出口及断层地段采用钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度30cm。连接段钢筋混凝土埋管采用箱型结构，净宽1．8m，高2．05m，壁厚0．3m。

在桩号2＋139．35处设置溢流支洞，把进入隧洞多余的来水排入支流乌浪溪中。溢流支洞长65m，断面呈城门洞型，开挖断面开挖宽2．4m，高2．65m。

3．3前池及压力管道

前池布置在厂房上游的山坡上，采用钢筋混凝土结构，总长21．2m。正常运行水位223．2m，最低运行水位221．9m，前池工作容积94．1m3，边墙顶高程224．7m。前池进水口前设拦污栅和事故钢闸门。

压力钢管布置在山坡中开挖出的管槽内，全长52．68m。因设计引用流量不大，压力钢管采用一管二机的供水方式，在厂房外45°卜形分岔成两支管。选定主管管径1．2m，钢板壁厚12mm。支管与蝶阀同直径，管径0．8m，钢板壁厚8mm。压力钢管在桩号管0＋021．44处设镇墩，每7米增设支墩，前池压力墙及镇墩后各设1个伸缩节。钢管槽底宽2．6m，左侧布置踏步，以便于压力钢管的日常维护。

3．4发电厂房

发电厂房位于潘家村山麓下，厂房基础全部座落在基岩上，根据机电设备的布置，采用地面式厂房。厂房内布置2台卧式水轮发电机组，机组轴线与厂房纵轴线平行，机组间距7．4m，上游侧布置蝴蝶阀和控制保护屏，安装间位于厂房的右端。发电机层地面高程188．64m，安装场地面高程189．60m。因发电机层与安装场之间存在高差，为便于设备的安装和检修，厂房内设1台5t的单轨手动葫芦，架设于屋面大梁下。厂房采用混凝土排架结构，砖墙围护，长22．0m，宽8．7m。

篇3

连江县塘坂水库电站工程位于鳌江干流中游，在山仔水库下游约7km，在连江县塘坂村下游3km，距福州市47km，距连江县城38km，坝址左岸有公路在贵安桥与福飞公路相接，对外交通方便。连江县塘坂水库电站是以发电为主，兼有供水等综合利用效益的河床式水电枢纽工程，电站总装机11MW，坝址以上流域面积为1701km2，水库正常蓄水位36.8m，其相应库容766万m3。该工程系福州第二水源工程的配套工程，为福州市九五计划中重点基本建设项目。工程于1998年10月28日正式开工，2001年4月底首台机组发电，2001年7月底工程竣工，整个工程施工总工期为2年9个月。主要水工建筑物由拦河坝、厂房和开关站等组成。拦河坝顶高程39.8m，坝顶长226.3m，最大坝高27.3m。溢流坝段位于河床中部，上设4孔钢弧形闸门，孔口尺寸为16X12.5m，堰顶高程24.3m。厂房位于河床左岸。

2.水文地质条件

坝址河谷较宽呈“U”型。岩性为侏罗统南圆组第三段流纹质晶屑凝灰熔岩。两岸山坡残积土夹碎石厚约2～5m。左岸风化程度较右岸深，尤其左岸河边一带风化较深。河床及漫滩阶地有卵石覆盖，厚约7～10m。

坝址控制流域面积为1701km2，坝区气候温和。坝址多年年平均流量59.9m3/s，10月～4月为枯水期。施工洪水特性如下表。

时段

P(%)

10～12

11～1

10～3

10～4

11～4

全年

5

245

151

265

280

238

4900

10

197

133

242

244

213

3990

20

153

115

224

204

187

3360

33.3

123

103

155

179

167

2240

50

103

94

132

156

149

2180

3.导流标准、流量及导流方式

工程坝址处河床天然常水位为23.5m，相应的水面宽为90m。河道右侧有近60m宽的大片滩地，两岸岸边较缓，故具备分期导流条件。控制工期的关键项目为厂房工程，同时大部分施工辅助企业设在左岸，因此一期导流先围左岸2孔水闸和发电厂房，洪水由右岸明渠通过；二期围右岸2孔水闸及重力坝，洪水由已建的左侧2孔水闸通过。坝址处河床洪枯流量比约为10，汛期洪水较大，而上游山仔水电站系季调节水库，调节性能好，为减少施工难度，降低导流工程造价，施工导流时段采用枯水期10～4月。工程属Ⅳ等工程，主要永久建筑物为4级，相应的临时建筑物为5级。施工洪水导流标准为：洪水重现期10～5年（土石围堰）或5～3年（混凝土围堰）。坝址附近有大量的土料可用于围堰填筑，采用粘土围堰可降低导流造价，围堰结构采用土石围堰。由于厂房工程结构复杂，一期工程量大，施工期长，围堰过水对工期及经济都影响较大，故一期导流标准选为洪水重现期10年；二期拦河坝结构相对较为简单，工程规模小，在一个枯水期可完成，故二期导流标准选为洪水重现期5年。一期导流流量为244m3／s，二期导流流量为204m3／s。一期厂房施工采用拦砂坎加高围堰或厂房进尾水闸门下闸渡汛。导流平面布置见图3-1。

4.导流建筑物

4.1导流明渠

导流明渠布置在右岸滩地上，长169.78m，梯形过水断面，左边坡为垂直坡，右边坡为1：1，明渠底宽为20.0m，上游首部底板高程为22.50m，下游尾部底板高程为22.00m。明渠桩号坝上0+020上游段右转27°后与河道相接，明渠桩号坝上0+020至坝下0+040与坝轴线平行，明渠桩号坝下0+040下游段左转14°后直线与河道顺接。明渠上游首部左侧设一长15.7m的竹笼导墙，改善进口水力条件。明渠底板采

用150#竹筋砼，厚300mm，竹筋间距为200X200mm。明渠左侧为一期纵向砼围堰，右侧为浆砌块石护坡挡墙。

4.2一期围堰

一期纵向围堰布置在3#闸墩右侧25m处（坝0+095.3），长169.78m，围堰顶高程从27.0m渐变到26.5m，围堰顶宽2.0m，最大堰高11m，纵向围堰桩号坝上0+020以上段两侧边坡1：0.3，其余段迎水面垂直，背水面1：0.6，采用150#混合料砼。一期纵向围堰子堰采用土石围堰，利用纵向围堰外侧原状砂卵石，在右侧增加防渗结构，防渗结构采用粘土心墙结合土工膜形式。一期纵向围堰及子堰断面见图4-1。

一期上游围堰采用土石围堰，堰项高程为27.0m，堰顶宽6.0m，两侧边坡为1：2.0，最大堰高约为9.0m，围堰基础采用粘土心墙结合土工膜防渗，上下游采用填筑石料护面。一期下游围堰采用土石围堰，堰项高程为26.0m，最大堰高约为8.0m，围堰结构形式同上游围堰。一期上游围堰断面见图4-2。

4.3二期围堰

二期纵向围堰利用拦河闸2#中墩并向上游延伸到坝上0+030.965，向下游延伸至坝下0+073.97。纵向围堰上游段堰顶高程27.0m，采用75#浆砌石堰身，宽600mm的150#砼心墙防渗结构，堰顶宽2.0m，最大堰高8.0m，迎水面垂直，背水面1：0.6。纵向围堰下游段堰顶高程26.0m，采用150#砼心墙两侧夯填砂卵石结构，堰顶宽700mm，最大堰高6.4m。砼心墙迎水面上部垂直，下部边坡1：0.25，背水面成阶梯状，台阶宽700mm，高2.0m。二期纵向围堰下游断面见图4-3。

二期上游围堰采用土石围堰，堰项高程为27.0m，堰顶宽5.5m，迎水面边坡为1：2.5，背水面边坡为1：1.5，最大堰高约为4.5m，围堰基础采用粘土斜墙结合铺盖防渗。二期下游围堰采用土石围堰，堰项高程为26.0m，最大堰高约为4.0m，围堰结构形式同上游围堰。

4.4围堰防渗形式

一期纵向围堰布置在3#闸墩右侧25m处（坝0+095.3），提高建基面高程，覆盖层较浅。纵向围堰基础开挖和渗水量较小，在纵向围堰左侧填筑子堰,防渗结构采用粘土心墙结合土工膜形式。在纵向子堰的左侧依次填筑袋装砂、土工布、土工膜、土工布和粘土，防渗效果良好。

一期上下游围堰基础防渗形式在招标阶段选用旋喷砼防渗墙。这种防渗体防渗效果较有保证，基坑渗流小，但施工时间长，且其施工期内要求防渗墙两侧不能形成较大的水位差，导致基坑排水和开挖时间滞后，影响施工工期。在施工图阶段经多方面比较论证，一期上下游横向围堰采用粘土心墙结合土工膜复合防渗。这种防渗形式具有施工时段较短，不占用截流后的关键线路工期，为主体工程施工争取较多的施工时间，但需要解决防渗体水中施工的技术问题。通过调查分析，上游的山仔水库为季调节水库，冬季库水位较低，一般不泄流。塘坂坝址来水主要为山仔水库的发电泄水。因此考虑山仔水库短时间停机，降低塘坂坝址水位，为堰基防渗体沟槽开挖施工创造条件。防渗体沟槽采用长臂反铲挖掘机开挖，倒退法施工。长臂反铲挖掘机挖深可达6～7m，基本能将覆盖层挖除。粘土填筑采取端进法施工。由于防渗土料系在水中抛填，无法压实，无法完全达到抗渗要求，故拟在粘土之后铺设一道土工膜，粘土和土工膜共同防渗,基本解决堰基渗流问题。通过几个月的观察和量测，其渗流基本控制在30m3/h之内，达到预期效果。

二期上下游围堰在导流明渠上，基础为砼底板，主要是堰体的防渗，由于堰高较小，采用粘土斜墙加铺盖的防渗形式。上游部分围堰和纵向围堰采用浆砌石加砼心墙结构防渗。

5.截流

根据施工总进度的安排，大坝一期截流安排在1999年10月初，二期围堰截流安排在2000年10月中旬。截流时考虑山仔水库短时间停机，截流设计流量很小，施工难度较小。采用单戗堤立堵截流。

篇4

以杏南小区污水泵站建设工程为例，阐述污水提升泵站污水处理流程。该泵站中有两台潜水泵（一用一备），生活污水不断的注入集水池内，当集水池内水位升至一个高水位时，一台泵启动，水位下降至一个低水位时，泵自动停止工作。当集水池再次充满水时，起动另外一台水泵，直至停止工作。

2电气系统设计组成

根据污水泵站污水处理过程的流程和现场设备的要求，整个污水泵站污水处理站控制部分由电气部分、PLC控制系统以及监控系统。系统为集散型计算机控制系统。系统采用以太网和现场总线混合型结构，PLC作为现场总线中的一个站，又作为以太网上的一个站点，而监控中心不作为现场总线网络中的站点，只作为以太网中的节点，此网上的各站点相互之间的数据交换通过以太网进行，而现场的信息也通过以太网从PLC的寄存器中读取，控制现场的参数也由以太网送到主站PLC的寄存器中，再通过主/从协议传送到现场总线中的各从站。从而实现污水站的远程监视控制。

2.1电气部分设计。

由于污水处理是一个连续的非常重要的项目，如果在正常生产中有电源中断，那样会引起工艺状态混乱，需要很长时间才能恢复。所以供电负荷要求为二级，供电电源采用双回线路。泵站的主要用电负荷为一台90kW的潜水泵。电机实现手动/自动两种控制方式，手动方式下实现就地控制，正常运行情况下PLC控制为主。电机采用软启动方式启动。另外还要给轴流风机和泵站的一些正常用电配电。

2.2PLC控制系统设计。

在整个控制系统中，自动控制部分主要有集水池的液位控制、潜水泵本身的温度、漏油控制。下面仍以泵站中有两台潜水泵（一用一备）为例，具体的说明集水池的液位控制流程及程序设计。集水内安装2个浮球液位计和1个投入式液位变送器。投入式液位变送器预先设定启泵（-3.0m）和停泵（-5.95m）的数值（可更改的）。污水不断的注入集水池内，当集水池内水位升至-3.0m时，一台泵启动，水位下降至-5.95m时，泵自动停止工作。当集水池再次充满水时，起动另外一台水泵，直至停止工作。两台水泵可由程序控制自动切换使用，以保证各台泵平均使用；泵出口电动阀门与相应泵联锁。开泵过程为：先启泵后开阀；停泵过程为：先关阀后停泵。2个浮球液位计分别设在高低液位的两个值，当达到这两个值时，通过PLC与报警呼叫装置连接，通过通信网络传到监控中心。

2.3监控及安防系统设计。

污水站，除了有远程监控系统外，还必须有远程视频监控及防盗等的安防系统。

2.3.1周界防范报警系统。

周界防范报警系统通过在泵站的四周围墙上安置主动红外对射探测器，对周界分段警戒，防范闲杂人员翻越围墙进入泵站，当围墙上有人翻越时，泵站报警主机上会出现声光报警，同时报警信号自动传输到监控中心，并自动记录报警时间与保存报警信息。

2.3.2防盗系统。

在泵站的室内安装了幕帘式被动红外入侵探测器，用于防止他人未经许可进入房间实施破坏。

2.3.3远程视频图象监控系统。

远程视频图象监控系统是在污水泵站配电间、污水泵站院内等设置前端摄像机，将图象传送到监控中心，由监控中心对整个泵站进行实时监控和记录，使管理人员充分了解泵站的动态。该系统与泵站室内防盗报警、周界报警等系统联动，通过数字硬盘录像机，完成监视、报警、设防和监视图象的存储和检索。

3设计时应该注意的一些问题

这几年做污水提升泵站的电气系统设计，设计时出现过一些问题，值得大家以后在设计中应该注意的。

3.1电源的问题。

污水站属于二级负荷。在水专业的规范中有说明，在电气规范中没有说明，说以在设计时，我们都查了规范，可以没有看到是二级负荷，就没有按照二级负荷考虑电源的问题。根据民用建筑电气设计规范（JGJ16-2008）3.2.10，二级负荷的供电系统，宜采用两回线路供电。一定要跟高压部门结合好引电源的位置，是不是可以增容。

3.2配电柜内设备的问题。

从现场的实际来看，进线柜若是双电源切换柜，1000mm宽的柜子还是比较小，排的满满的，电缆在后面都没有多余的空间，所以柜体宽度最好为1200mm。

3.3自控设备的问题。

设计中采用了超声波液位计和浮球液位计，以后的设计中可以考虑雷达液位计、激光液位计等。设计时，可根据每个物业的情况选择相应的液位计。

3.4加装雨棚灯、院内照明的问题。

在做拥军污水泵站设计时给我们的图纸就没有雨棚，也没有道路规划，所以电气设计时就没有安装雨棚灯，也没有设计道路照明。在以后的设计中，细节的地方最好沟通一下，解决方法有很多：可以安装声光控雨棚灯；污水泵房顶四周增设投光灯；有砖围栏的，也可在围栏柱上安装灯具；站内道路也可以增设路灯。另外一定要注意的是：污水池内的照明灯具要选用防爆灯。从人性化的考虑，可以在大门处增加门铃，以便来访人员。

4结语

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[论文摘要] 我县拥有小水电站154多座，大多数建于上世纪七、八十年代，经过几十年运行，这些小水电站设备陈旧，电气老化严重，绝缘性差，控制保护方式落后，机组振动及噪音大，整体故障率高，能量转换效率低，甚至存在严重安全隐患，严重威胁着电站职工的身心健康和生命安全，急需进行技术改造。该文分析了平和县已建小水电站存在的主要问题，并就小水电站技术改造的方法、政策和保障措施提出了相应的建议。

1 目前存在的主要问题

根据对平和县的小水电站进行的初步调查发现，建于上世纪七、八十年代的小水电站主要存在以下问题：

（1）机组设备本身存在缺陷。由于当时设备制造技术水平所限，加上这些年来企业对老电站维护投入不足，导致整个机组跑、冒、渗、漏现象严重，机组整体故障率高，发电能力大大下降。

（2）设备陈旧。调查中发现，有的电站机组已超期年限，电气设备老化严重，绝缘性差，绝大部分器件已属淘汰产品，备品备件解决困难，随时都有可能发生事故。

（3）机组主要性能参数与电站实际运行参数不匹配，水轮机处于非最优工况区运行，导致机组运行效率低、振动及噪音大，而且机组使用寿命也将大大缩短。产生这一问题的主要原因为：①早期建成的一些小水电站，由于当时客观条件限制，常常出现“有机找窝”或“有窝找机”现象。②许多老电站的机组生产于特殊年代，不按电站具体条件而硬性套用定型图纸，而我国早期编制的水轮机模型转轮型谱中可供各水头段选用的转轮型号少，不少小水电站只能套用相近转轮。③电站设计时由于缺少必要的水文资料，导致电站建成后实际的来水量和水头与设计工况不符；或电站由于泥沙淤积，下游水位提高，使得电站的发电水头降低，导致机组的运行工况偏离最优工况。

（4）电站运行管理技术、方法落后，监控、操作、记录等均需人工进行，自动化管理程度低。当机组发生异常、状态发生变化或参数超限时，难以及时报警，安全可靠性差。值得一提的是，该类电站职工长期在噪音严重的机组旁值守，其身心健康必将受到严重影响。

（5）电站技术人员观念陈旧，信息相对封闭，缺乏培训，许多先进的管理经验和经济实用的新材料、新技术、新设备得不到很好的推广应用。

2 小水电站的改造建议

2.1 对小水电站的现状进行全面调查评估。建议由行业主管部门（例如市水电局）牵头，会同各县行业主管部门对全市小水电站进行注册登记，并组织有关专家组对电站的设备状况（包括检修及事故停机时间）、技术水平（机组的先进性和运行管理现代化程度）、能量转换效率和安全隐患等进行全面调查和评估。在此基础上编制切实可行的老电站技术改造规划，建议参照水库大坝评估方法，按电站存在问题的类型和严重程度，将全国小水电站分为一、二、三类，对于问题严重的三类电站，限期进行技术改造。

2.2 制定相关政策支持小水电站技术改造。调查表明，老电站经改造后，平均效率能提高15%左右，可更为高效利用水利资源，有利于节约型社会建设。同时，老电站技术改造几乎不会对生态环境造成任何破坏，如果引入“一体化设计”的新理念，反而会有利于生态环境的改善，在水电开发受生态环境制约愈来愈严重的今天，其意义更为重大。但目前，经济发达的地区，老电站技术改造工作进展较好，而经济欠发达地区老电站技术改造工作举步艰难，究其原因主要是政策和观念问题。建议参照病险水库除险加固的办法，由国家出台相关政策，如中央财政补助、税收优惠和新电新价政策等，鼓励投资流向老电站技术改造。

2.3 加大监督和检查力度。小水电行业主管部门应对各地老电站技术改造规划、国家相关政策执行情况及国家财政资金使用情况加大监督和检查力度，并会同地方行业主管部门，组织有关专家及时对完成技术改造后电站的运行效果进行评估和验收。

2.4 加强人才培养和技术培训。行业主管部门应采用多种形式加强小水电规划、设计、施工和管理人员的技术培训工作，切实引导先进的规划设计理念、先进的运行管理方法以及先进实用的新材料、新技术、新设备在小水电建设和管理中的应用。

3 改造效益

对近年来我县的实践表明，小水电站实施技术改造后社会、经济和生态环境效益明显，主要体现在：

（1）显著的社会效益。小水电站技术改造工程可大大提高电站运行的安全可靠性，电站噪音明显降低，职工劳动强度显著减轻生产条件得到改善，从而更好地保障职工的身心健康和生命安全。

（2）显著的经济效益。一般情况下，技术改造后，机组的能量转换效率平均能提高15%左右，对于可实行增容的电站，发电量的提高幅度可更大，如对我县老电站全部进行技术改造，相当于新增2.5万多kW装机，每年可增加发电量7500万kwh。从而不仅使我县有限的水电资源充分发挥作用，有益于节约型社会建设，而且具有十分明显的经济效益。

（3）显著的生态效益。近年来，水电开发受生态环境因素制约的情况愈来愈严重，而老电站技术改造几乎对生态环境没有任何破坏，如果引入“一体化设计”的新理念，反而会有利于生态环境的改善。

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【关键词】梯级电站机组；优化调度；运行策略

近些年来，在社会经济和科学技术的快速发展背景下，先进科学技术的运用更为广泛。结合电力的市场环境，采用适宜的竞价对策，系统、全面地处理水电站机组的优化调度问题，确保水电站可以安全、可靠的提供用电，从而创造经济效益，提升能源的应用效率。对于创建现代化社会与和谐社会有着深远意义。

1.梯级水电站机组的特点

梯级水电站机组的运营特点包含三个方面，首先是能量特性，也就是效率问题，其次是空化与空蚀特性，最后是电站机组的稳定性。对于效率特性主要关系到水能的应用程度，而空蚀与空化特性之间关系到电站机组的运用寿命，机组稳定性不但影响着电站机组的运用寿命，还影响着机组和整个电站的顺利运营[1]。通常情况下，电站机组的效率特点能够反映出水电厂的具体动力特性，其中动力特性直接决定着电网负荷的分配，所有对机组的效率特性进行研究，不但要对电厂的经济运营官和电网的优化调度有着深远意义，还对水轮机有关特性，比如气蚀与磨损特性等具有参考价值。另外，对于水轮机的空化特性研究可以确保电站机组的应用寿命与机组的安全运行。机组的稳定性可以反映出所有激震源对电站机组安全、可靠运行的影响，因此研究机组的稳定性可以技术发现装置存在的缺陷，从而消除隐患，提升电站机组的安全、可靠性和应用寿命，并未电站机组的设计、制造、安装和运行等多个方面的完善提供先进的科学依据。

2.梯级电站机组的优化调度研究

水电站的短期调度必须依据长期调度的时期对引用的流量相关需求，一般情况下每天的总水量是固定的，因此梯级水电站一定要在依据以往的调度经验在明确引用流量与发电水头的前提下实现发电效益的最大化[2]。某省水库在依据水库的长期运营特点建立调度图之后，可以明确其在每个季节的水位与调节流量，并结合长期的优化调度结果明确初始状态，选择某个水文阶段的一天当作研究对象，同时给定水库和下游每一个水电站初始时刻的有关库存水量，当作全梯级的初始时蓄能状态。依据有关水文资料，对一天之内的上游来流与区间的入流进行模拟，完成梯级水电站的长期优化调度的计算。对于水电站的优化目标，本文是在市场经济背景下，电价当作指导商品的生产与消费的主要指标。因此电价一定要满足电力产业的简单再身缠与扩大再生产的相关需求。与此同时，电价不可超出用户的心理买电需要付出的价格。通常情况下，价格是由卖方与买方经过自由竞争实现供求平衡决定的，经过市场的竞争体系，商品的价格会更为合理。电能作为一项特殊产品，具有供电、售点的地区性、垄断性及运用的同时性。因此这些特点导致电价的控制和普通商品不同。如果电价超出企业承受能力的范围时，用电量就会明显降低。其在现实中已直接影响着高耗电企业的发展地区分布与现有布局[3]。另外，高耗电企业一定会从电价高的区域转移至电价相对较低的区域，导致各个区域的电力需求发展格局出现明显变化。当前，在厂网分开与竞价上网的背景下，制定合理的电价体系已经越来越重要。国内许多地方已落实了分时的电价市场形势，执行丰、枯与峰、谷的电价。

3.梯级电站机组的运营策略研究

水电交易结算方式与水电结算报价策略。

针对水电情况，在网上竞价过程中必须综合考虑自身特性。首先是水电建设的投资相对较大，且运行费用比较熟啊，也就是水电的固定成本比较高，而变动的成本比较低。其次是水电主要依靠水力进行发电，其中气候等因素直接影响着来水量，也就是说电量是受限制的。在电力市场的竞争体系背景下，要想实现系统购电的费用最小目标，电力的竞价需要一个讨价与还价的过程。首先，水电系统与火电系统在明确周期之内可以发的电量过后，通过系统的搓和，同时在充分应用水电的前提下，确定水电价格。其次，在确定水电价格过后，水电系统可以完成自身的运营优化，从而设计最理想的放水发电量。上述是竞价的相关步骤，通过研究可以总结出两种对策。一方面是在明确周期内的每个时段，各个水电站机组的发电容量与电量过后，依据水电尽可能减小峰荷的规则，试探性明确水电站的发电工作时间与各个时间段的发电量和电价，同时利用等值火电中当量电价当作评估依据。另一方面是在明确周内各个时间段的发电量与报价过后，直接和市场上其他有关机组完成价格与最优的发电位置进行博弈。在博弈过程中必须充分考虑水电站机组的本身水库调度情况与水利特点等相关约束与最优化。

为了可以确保电力系统的可靠、安全运行及电力的质量，一定要确保电网铺设的服务能力，包含黑启动、调峰和调频及无功调整等等。而在电力的交易中心完成搓和交易过程中，必须完成网络的安全运营校核。一旦依据初期的搓和交易相关结果，网络中的部分节点就会发生阻塞，必须对分区的搓和进行调整，将阻塞的节点当作界线。其中负荷量相对比较高的区域的发电量一定要增加，而市场的出清价格要提升。而负荷相对较低地区的发电量需要进行调整，市场的出清价格要降低[4]。因此，在水电站机组的报价过程中，必须综合考虑各个机组的出线地区的网络安全及约束问题。

4.结束语

从世界的发展情况来看，电力的市场化是必然的。而电力的市场化主要是把电力企业归属到市场经济体系中，经过市场的资源竞争，提升电力的生产效率，确保电价的公开、公平与合理，推动电力企业的可持续发展，提升供电质量，进而提升社会经济效益。

【参考文献】

[1]宗航，周建中，张勇传.POA 改进算法在梯级电站优化调度中的研究和应用[J].计算机工程，2013，29（17）：105-109.

[2]梅亚东，朱教新.黄河上游梯级水电站短期优化调度模型及迭代解法[J].水力发电学报，2010，69（2）：1-7.

篇7

项目后评价是水电站基本建设程序中的一个重要阶段，是对项目决策、实施、运行等各阶段工作通过全面系统的调查和客观的对比分析、总结并进行的综合评价。其目的是通过工程项目的后评价，总结经验，汲取教训，不断提高项目决策、工程实施和运营管理水平，为合理利用资金，提高投资效益，改进管理，制定相关政策等提供科学依据。

笔者根据在水电站规划、建设、运营中的工作经验，结合实际开展工作，就水电站项目后评价中的利率、移民征地安置补偿、电价等因素进行梳理，对工程投资与生产运营环节的关键要点进行分析，为相关电站投资决策提供帮助，促进投资者科学分析，规避风险。

1利率因素

水电站投资较大，工期较长，工程概算中利息支出约占总投资的10%左右，控制好贷款利率水平是控制总投资的关键。工程建设期的贷款利息依据资金流、资本金平均投入，按照年利率的复利进行测算。建设期内人民银行五年以上的中长期贷款年利率一般都有相应的调息政策，为科学合理地预测利息支出，水电站项目的投资者对于利率的预测要考虑到以下的因素：

1.1分年度的项目投资计划表是确保利息合理支出的基础，同时在项目建设的过程中，通过运用有效的合同约束条款对工程款、物资设备款进行有步骤地支付，可以确保年度资金计划的准确性。

1.2项目贷款合同的签订建议采用随人民银行公布的中长期贷款利率。因为水电站的建设工期一般较长，3-5年以上，而业主单位对于国际经济态势、国内货币政策的把握不准，签订这种浮动的利率约定合同，可以对水电站投资的资金总成本进行控制。

1.3在水电站的实际建设中，业主单位应根据项目特性灵活运用政策性银行的技援搭桥贷款，中国农业银行的扶贫贷款资金以及商业银行等金融机构的银行兑汇票、协定存款帐户等金融工具，从而节约利息支出。

2移民征地安置补偿因素

移民工作在水电站的建设中一直是一个特殊而敏感的话题，特别是水库淹没的投资概算政策性强，参照设计规范审查通过的补偿范围、基数、标准等往往与安置实施实际执行存在偏差。这主要是因为淹没区域的地方政府根据经济发展水平逐年公布的补偿标准文件与设计规范存在较大差异，对于土地的分类、林地和未利用地的补偿方式都不相同。所以，借鉴同时期水电站的实际补偿范围、倍数对移民投资概算进行修正才能满足实际移民工作需求，确保工程进度未因移民工作受阻。

3电价因素

上网电价是制约水电站效益的关键因素。在目前的电价申报与核准体制下，各地省市物价局、电网公司、发电企业根据当地的经济发展水平与上网电价承受能力存在博弈。物价局在核定上网电价时，通常会根据某个电站的总投资、库容、装机规模、发电量和一系列的社会平均成本来反推其上网电价。在水电站投资决策中，对于新电站推算的上网电价一定要参照近期实际的上网平均电价，来测算投资回收期。

目前设计单位编写的水电站可行性研究报告，测算的上网电价通常为不含税电价，而物价局批准的为含税上网电价。这往往在项目评估决策时容易被忽视，特别需要引起水电站投资者的重视，需对评估电价进行同口径还原，提供真实的决策依据。

一般电站在投运初期都很少能获得设计平均电价，所以运营初期多为亏损，这与可研报告中的25年经营效益的平均推算又存在偏差。水电站多作为电网的主力调峰电站承担了重大的调峰、调频任务，因此无功、空转较多。但是因电网调峰、调频的补偿方案一直未正式出台执行，所以无法在上网电费上得到补偿。

作为经营者，必须要有足够的现金流来就应对这种差异。随着电价的稳步增长，经济效益会越来越好，来平衡投运前期的亏损，综合多年的经济效益。

4水资源费和库区维护费

在水电站的经济评价中，总成本费用主要考虑了折旧费、修理费、工程保险费、职工工资及福利费、劳保统筹和住房公积金、材料费、库区维护费和移民后期扶持基金、利息支出及其它费用。库区维护费多按厂供电量0.001元/千瓦时计算，移民后期扶持基金从工程竣工后开始按400元/人.年提取,共提取10年，水资源费是暂未考虑的。

而笔者参与的几个水电站从投产以来，水资源费的开征从0.001元/千瓦时目前逐步提高到0.008元/千瓦时，而且还有上涨趋势。根据《中华人民共和国水法》、各省市的水资源管理条例、取水许可和水资源费征收管理办法规定??,?凡利用取水工程或者设施直接从江河（溪流）、湖泊或者地下水取用水资源的单位和个人，应按照有关规定缴纳水资源费。

财综〔2007〕26号《大中型水库库区基金征收使用管理暂行办法》规定，库区基金从自有发电收入的大中型水库发电收入中筹集，根据水库实际上网销售电量，按不高于8厘／千瓦时的标准征收。库区基金属于政府性基金，实行分省统筹，纳入财政预算，实行“收支两条线”管理。其中，省级辖区内大中型水库的库区基金，由省级财政部门负责征收；各省市库区维护费标准多按厂供电量0.008元/千瓦时征收。投资概算中按厂供电量0.001元/千瓦时计算明显偏低。

鉴于水资源费和库区维护费密切与上网电量挂钩，对于新电站的效益分析都应考虑到这些政策性因素调整的差异，目前每千瓦时0.15元的固定成本压力是经营者必须自行消化的。

5土地使用税和房产税

在经济评价中，土地使用税和房产税都未列入成本。根据项目后评价分析，这两者因素影响较大，应在投资决策中单列分析。

水电站由于占地面积广，加上国家对土地稀缺资源的调控，且城镇土地使用税等级税额标准呈增长趋势，所以土地使用税是经营中一个不容忽视的税金。

根据[89]国税地字第013号文件《国家税务局对关于电力行业征免土地使用税问题的规定》及[89]国税地字第044号文件《国家税务局对<关于请求再次明确电力行业土地使用税征免范围问题的函>的复函》,国税地字[1989]第140号文件国家税务局关于印发《关于土地税若干具体问题的补充规定》的文件精神，对水库库区用地，免征土地使用税;对企业范围内的荒山、林地、湖泊等占地，尚未利用的，经各省、自治区、直辖市地方税务局审批，可暂免征收城镇土地使用税。但坝区征收土地使用税是不能减免的，坝区的涉税面积也较大，税额标准高，这部分税金在经济评价中都未涉及，但在电站运营期是需按年缴纳的。

从2006年1月起,根据财政部、国家税务总局关于具备房屋功能的地下建筑征收房产税的通知,凡在房产税征收范围内的具备房屋功能的地下建筑，包括与地上房屋相连的地下建筑以及完全建在地面以下建筑、地下人防设施等，均应当依照有关规定征收房产税。水电站的地下厂房都纳入了房产税的征收范围。虽然业内一直对水电站的地下厂房征收房产税有异议，无论是从地下厂房工程结构特点（结构形态、施工组织、投资造价、功能形态），水电站临时工程费用的分摊还是从国家的能源政策、清洁能源的长远发展、水电产业的政策导向来看都不适宜，但是财税[2005]181号的要求从2006年1月起已经执行。对于造价较高的地下厂房和综合办公楼等都应计算缴纳房产税。

6流域水情分析

来水量、发电用水量与发电量之间的相关性密切，相关密切程度高，充分体现了水电“以水定电”的特性。从电站运行结果来看,来水量是制约电站发电及经济效益最根本的因素.所以投资前的水情与水情资料的收集、分析相当重要。

水电站水情自动测报系统的水文气象情报站网站所进行的水文气象要素观测项目包括：雨量、水位、流量等。从流域洪水特点及传播时间可以看出：要充分利用电站洪水预报系统提供短期预报的水情信息，提前1-2天预知每一次洪水过程。即便在电站洪水预报系统失灵，也可充分发挥水文站的作用，人工点绘洪水过程线，也可提前5-7小时预知洪峰到达坝前时间和可能的入库洪量。

因此，在洪水起涨阶段，结合坝前实际运行水位，推算本次洪水可能出现的最高坝前水位，若推算造成弃水，可提前与调度沟通协调，加大机组出力运行，提前腾出库容，调蓄洪水，避免造成过多的弃水或不弃水。在洪水退水阶段，把握好蓄水时机，及时拦蓄尾洪，力争将水库蓄至较高水位，提高水能利用率、增发电量。超级秘书网

7结束语

重视项目经济后评价工作，规范管理流程

各项目建设单位必须高度重视项目经济后评价工作，并不是电站正常发电交付使用，竣工决算归档后项目建设就终结，而要在统一的指导下进行系统性地项目经济后评价工作。将此项工作纳入项目建设管理的常规性步骤。为有效地节省评估成本和时间，对于水电站这种建设周期相对较长的工程，可以在阶段性地进程中引入后评估工作，纳入项目管理的日常工作任务。为电站的经济可行性提高更可靠的保证。

注重项目后评估结果的反馈应用

项目经济后评价发挥作用的关键在于所总结的经验教训在新立项项目投资的决策、项目设计、建设管理等过程中被采纳和应用的效果。遇到类似的、同规模、同区域、同特性的在建项目是否可以将后评估结论中差异较大的项目进行修正，有效避免同类差异。同时项目经济后评估的反馈和应用还是一个动态的过程，因此必须建立一个使项目后评估信息得以反馈和应用的机制与平台。企业应在相应的工作流程中明确规定后评估结果的应用制度。为新项目的决策和提高投资决策管理水平提供参考，确保项目的立项成功。

篇8

关键词：中小型水电站；项目建设；管理；措施

水电工程建设管理协调工作量大，管理难度也较大。所以在管理过程中，要采取有效的措施，应用一些管理方法、技巧，以确保建设项目的顺利完成。虽然现在的水电站项目较多，各电站的建设管理实际情况也不一样，各具特点，但项目建设管理还是有其规律性，也有共通的地方，具有一定的建设管理方法技巧。

1、中小型水电站建设中存在的问题

1.1水资源管理和水能开发管理脱节

水能资源是水资源不可分割的一个重要组成部分，按有关规定，水资源的开发必须办理取水许可证和进行建设项目水资源论证。“跑马圈水”后，一些开发商往往既不办取水许可，也不经水能资源开发许可，就直接开始建设。最终电站建起来了，发电的目标实现了，河流的防洪、灌溉、老百姓的人畜饮水等却被撂在一边，宝贵的水资源变成了单纯的开发商赚钱的工具。

1.2 原有生态环境被破坏，河床干涸，河道坍塌，甚至引发泥石流和滑坡等地质灾害。

1.3资源被炒作、浪费，“四无”电站纷纷上马。个别资源条件较好的电站，被炒了五六次，还没有正式开发。个别实力不够，资金不足的开发商，按水头和来水情况，本该装1万千瓦装机的电站，有的装五六千瓦就了事。一批“无立项、无设计、无管理、无验收”的“四无”小水电站，也趁机纷纷上马。

2、土建施工全过程的管理措施

2.1 提高中小型水电站建设的前期工作质量

（1）优化水资源配置

以统筹考虑流域水量的分析为基础，在流域水资源分析多方案比较的基础上，通过经济、技术和生态环境分析论证与比选，确定合理配置方案。同时为总体布局、水资源工程和非工程措施的选择及其实施确定方向和提出要求。

（2）优化设计方案

设计者必须实地勘察、认真调查、搜集水文气象及地质资料，并加以归纳分析，并坚持理论联系实际，选用合适的水能计算方法，通过电力电量平衡，对本地电力供需市场进行客观、公正和实事求是的分析和预测。按照小水电站的设计规范和经济评价规程，最终确定保证出力倍比系数、装机规模和年利用小时数。

（3）因地制宜开发小水电

一般说来，山区河流纵横密布，山高水陡，自然落差大，森林植被覆盖不尽相同，其涵养水源能力亦有差别。如果规划的电站库区植被覆盖好，水土流失轻，则其地表和地下径流相对稳定，受自然气候影响小，只要落差、流量符合要求，且有一定的调节性能，是适宜于开发小水电的场所。如果不遵从自然资源规律，盲目上马，必然导致资金的浪费和资产的闲置。

2.2 提高工程的设计质量

（1）根据实际情况在进行小水电站建筑物总体布置时，应根据地形、地貌及地质条件，因地制宜、精益求精的进行各单项建筑的设计，尽可能实现某些单项建筑物设计的定型化、标准化和规范化，对设计标准、施工方便、保障运用功能及控制投资等进行多方案分析。以达到美观大方和降低造价的目的。

（2） 进行设计阶段质量控制。对设计进行质量跟踪，定期对设计文件进行审核，防止过分设计和不足设计两种极端情况。

（3）要妥善处理好建筑物的安全和节省投资的矛盾。在设计过程中，应力求在经济可行的前提下在建筑物的安全可靠和灵活运用上下功夫，特别是应该注意研究防洪标准、洪水计算办法及泥沙淤积与建筑物安全运用及投资等相互之间关系。

（4）在进行小水电项目经济评价时，要坚持实事求是的科学态度。按照小水电建设项目经济评价规程，对项目的可行性、投入与产出、投资回报等进行详细的分析论证，为投资者提供详实可靠的决策依据。

2.3 加强工程质量的监督管理

（1）建立咨询工作成果的质量评审制度

建立评审制度是保证和提高咨询成果质量的重要手段，通过评审，吸取更多专家的知识和智慧，可以发现问题，优化咨询成果。

（2）狠抓施工过程的质量控制。

施工是形成工程项目实体的过程，也是决定最终产品质量的关键阶段，工程项目施工涉及面广，是一个极其复杂的过程，影响质量的因素很多，使用材料的微小差异、操作的微小变化、环境的微小波动，机械设备的正常磨损，都会产生质量变异，造成质量事故。因此，在施工过程中必须委托项目监理单位对施工单位质量管理体系的实施状况进行监控；监督检查在工序施工过程中的施工人员、施工机械设备、施工方法、工艺或操作是否处于良好状态，是否符合保证质量的要求；做好设计变更的控制工作；做好施工过程中的检查验收工作；做好工程质量问题和质量事故的处理。

2.4 要取得各职能部门的大力协作和支持

小水电站大多座落在边远山区，工程的立项、审批、融资、建设及电力销售等涉及到水利、城建、环保、土地、银行、供电及所在地乡、镇、村等诸多环节，触一发而动全身。这就要求各级各部门要按照“你发财、我发展”原则，在手续上从简、政策上优惠、资金投向上倾斜等手段，协调好各个环节存在的问题和矛盾，为投资者提供良好的施工条件和施工环境，解除投资者的后顾之忧，确保工程按期施工、竣工，并取得预定的投资回报。

2.5加强施工的安全管理

（1）由于水电站施工一般施工工期紧、强度大，多种工艺、设备交叉作业，相互干扰大，安全生产工作面临着诸多压力和隐患。为了促进各项施工安全制度及安全保护措施的落实，要建立以项目经理为安全生产第一责任人的安全保障体系，并聘任专职安全员主抓项目部及施工现场的安全工作。坚持“安全第一，预防为主”的方针，积极实践“以人为本，警钟长鸣”的安全理念，在抢工期、抢进度的同时，始终把安全工作放在首位，努力营造良好的安全生产氛围，让“安全重于泰山”贯穿整个工期。

（2）通过层层落实安全责任，抓严、抓细、抓实安全工作，制定防范措施，杜绝了安全事故的发生；严禁安全工作目标漂移、作风漂浮、思想飘然；通过认真开展重大危险源的普查登记和监控管理工作，摸清和掌握重大危险源的数量和分布状况，对存在缺陷和事故隐患的重大危险源实施重点监控、整改，提高预防和控制事故的能力。

3、结束语

当前和今后一个时期小水电开发、建设应坚持发展与管理并举的方针，“管理也是生产力”，管理因素在小水电站建设中举足轻重。水电站工程项目应建立严密的规划、设计、施工保证体系和责任制，明确各自责任。施工过程的各个环节要严格控制，各分部、分项工程均要全面实施到位管理。既要加快发展步伐，又要加强、规范小水电站的规划、设计、施工管理，提高管理水平，做到以发展带管理，以管理促发展，从而推动小水电事业健康、协调、稳步前进。

参考文献

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【关键词】电力；水电站；安全水平；技术措施

随着经济的迅猛发展，电力已成为当今社会不可缺少的能源物质，而水电站作为发电体系中的重要组成，它的发展更是重中之重。目前我国是世界水电装机第一大国，也是目前世界上拥有水电在建规模最大、发展速度最快的国家。近些年来一大批拥有70万kw级大容量的水电机组如三峡、小湾、龙滩、向家坝等巨型水电站的成功运行有力证明了我国水电在电站设计、设备制造、工程建设、运行管理等方面正逐步全面达到了一个新的高度。水电站的运行安全不但涉及自身利益，而且涉及电站周边、河流下游的居民及环境安全，因此，我们必须重视水电运行安全问题，切实在发展经济的同时也要做好安全防护工作。

1 水电站运行安全面临的新形势

水力发电是一种技术、资金密集型产业，安全、高效、环保是水电站运行追求的目标。水电站具有大坝建设投资高、机电设备昂贵等特点，若运行中发生事故将会带来巨大的经济损失，乃至造成人员伤亡。水电站的安全运行涉及到水电站周边、河流下游的居民以及环境安全等多方面利益。如2009年俄罗斯萨阳水电站由于水轮机轴承震动幅值超过规定限值运行而引发重大安全事故，该事故中有75人死亡、13人受伤。2014年9月2日，湖北省秭归县隶属三峡库区的利丰源水电站由于发生重大岩体滑坡而导致该电站被完全损毁。以上事故发生导致厂房及设备损坏严重、河流下游受到严重污染，这些均给我们如何确保水电站安全运行敲响了警钟。随着水电运行技术的进步与发展以及管理经验的日益见长，我们要坚持以“防重大设备损坏、防水淹厂房、防严重火灾、防溃坝漫坝”为目标，对水电站在水工建筑物、机电设备的控制、保护、运行等方面提出更加完善的技术措施，以期进一步提高水电站的运行安全水平，为建设安全型水电站打下坚实的基础。

2 做好水电站大坝安全监督和管理的各项工作

水电站建设的核心内容为水电大坝的建立，目前我国主要通过以下五个方面开展对大坝安全技术监督服务工作：一是建立和完善大坝安全管理法规和制度，如我国自1985年第一个大坝中心建立起颁布了一系列的法律法规制度，为大坝的安全管理保驾护航。二是全面开展大坝安全注册工作，政府的相关部门单位可以通过对水电站大坝申报安全注册进行有效监管。三是有计划、有步骤地开展大坝安全定检，大坝安全定检是大坝安全管理中的重要工作之一，定检不仅能够检查出长期存在的安全隐患问题，推动了监测设施的更新改造与监测系统自动化，还能增强领导及管理人员的安全意识。四是加强安全技术培训，提高大坝安全管理队伍的技术与管理水平，要做好水电站大坝安全管理工作就需要积极开展对相关安全管理人员的培训工作，提高他们的安全意识、业务能力以及安全管理水平。五要依靠科技进步，开展相关科学研究与技术攻关。大坝安全技术与多种学科如水文、地质、水工建筑、大坝性态分析技术、施工技术、工程经济学、社会管理学等紧密相关。因此大坝的安全管理与检测离不开各种科学技术的支持，我们需要不断研究和探索新方法和新手段进一步加强其科技攻关。

3 提高水电站运行安全水平的具体措施

3.1 完善水电站大坝和厂房的监测防护技术技术措施

水电站大坝是电站建设时间最长，投资最多的设施，也是保障水电站蓄水量和发电量的关键。我国目前已经建成了一大批世界级的水电站大坝，取得了显著的社会效益和经济效益。然而，一旦水电站大坝或者厂房发生事故，其带来的危害往往是无法估算的，或者说是灾难性的。因此，我们在严格按照相关规章制度开展大坝和厂房设施维护工作以外，还需要进一步完善水电站大坝和厂房的监测防护技术技术措施。

首先应当完善大坝的安全监测系统，保障系统的稳定运行。这需要根据大坝的实际情况，布置相应的测点，从而能够及时分析掌握大坝状态。比如规模、库容较大的大坝，可以配置自动化的监测系统，从而提高测点数据的上传效率，以便于更加及时准确的掌握第一手信息。其次要完善好大坝及厂房周围环境的防护措施，加强对地质、气象等灾害的监测，以便能够对这些自然灾害做到迅速的反应，避免或减少灾害带来的影响。比如广东省受台风影响较大，需要加强对于台风灾害的防御能力。此外，要努力提高水电站泄洪闸门启闭系统的配置水平，需同时具备手动和远程操控的能力，并提供双电源供电。对泄洪闸门的关键参数要进行严格的监测，发现问题要及时排查。最后，还应当注意健全水电站流域内的水情监测，合理布置站点，确保大坝的防洪安全水平。

3.2 完善主要机电设备的监测和保护技术措施

除了完善水电站大坝和厂房的监测防护技术，还需要加强完善主要机电设备的检测和防护。在这一过程中，如果能够更进一步的利用好现代科学技术创新带来的成果，则可以大大提高水电站运行的安全程度。这些新技术包括互联网通讯技术、数据处理技术、现代监测技术等。

首先，我们可以利用计算机和互联网技术，建立一个可以对水电站进行远程监控的远程计算机监控系统。这样的一个监控中心，可以同时对多个水电站传输过来的数据进行全面的监测、记录和分析，实现对水电站的远程控制，并可以将结果反馈给各水电站，从而形成一个有效的监控系统。其次，需要对一些重点设备配置相应的防护装置，可以确保当发生故障时，防护装置可以准确制动，从而控制事态影响。与此同时，这些防护装置还需要能够保障主要设备在发生故障时候的安全，避免其由于紧急跳闸停机等原因造成的损坏。此外，各主要设备除了需要配置远程操控，还需要保留手动操作，以便工作人员可以在紧急情况下采用手动关闭的方式。此外，水电站的一些重要场所和主要仪器附近还应当实现视频监控，并且视频最好具备录像和自动提示异常情况的功能，方便工作人员及时做出反应。最后，我们还可以利用一些设备的自动检测功能，以观察一些细微的但是同样有可能影响仪器设备正常运转的变化，提高预防事故的能力。

3.3 提高水电站故障自动处理能力

为了提高水电站的安全运行水平，水电站在发生故障时候，除了可以自动报警以外，还应当具备一定的自控、调节或者限制的能力，从而使之处于或暂时处于相对安全状态或隔离状态，控制灾害的进一步加剧，并给应急处理人员提供宝贵的时间。主要的措施包括机组必须配置振动保护装置，导水叶紧急关闭的同时应该联动关闭进水阀和进水口事故门，防范水淹和火灾的自动处理措施等。这些故障自动处理能力的提升，对于保护水电站工作人员安全，提高水电站安全运行水平是重要的补充和必要的途径。

4 结语

随着科学技术的不断进步和电力系统的不断发展，进一步提高水电站安全运行水平有了更多的方式方法。然而，现如今我们依然不能放松对水电站运行情况的监测，但是，我们相信随着技术水平的进一步提高，“无人值班”运行管理模式迟早会成为现实。

参考文献：

[1]唐军，蒋毅.水电站运行管理问题探讨[J].中国新技术新产品，2013.

[2]向泽江，杨春明.提高水电站运行安全水平的技术措施[A].水电2013大会――中国大坝协会2013学术年会暨第三届堆石坝国际研讨会论文集[C].2013.

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关键词 水电调度 专题任务 研究生 培养模式

中图分类号：G643.0 文献标识码：A

Discussion on Hydroelectric Scheduling Postgraduate

Training Mode Based on Thematic Mandates

SHEN Jianjian， CHENG Chuntian， WU Xinyu， LI Gang， LIAO Shengli

（Hydropower and Water Information Institute， Dalian University of Technology， Dalian， Liaoning 116024）

Abstract As China enters a large-scale hydropower dispatching stage， hydropower professionals become particularly strong demand， especially in the theory and practice of graduate students put forward higher requirements. For this reason， the design of a hydroelectric scheduling postgraduate training mode thematic mandates around practical engineering problems， from the task design， professional study of theory， research and development， the key issues discussed， given the results of a detailed evaluation of other aspects of the implementation of the thematic program. Training model proposed will help to deepen the understanding of graduate professional knowledge and improve the ability of engineering practice; can provide a viable idea for improving the training level of our students.

Key words hydropower scheduling; thematic mandates; postgraduates; training model

我国实行研究生教育改革10多年来，已经培养了大批高层次人才，为经济和社会发展做出了巨大贡献。然而，随着研究生招生规模的急剧扩大，传统的针对小规模研究生的培养模式已很难满足当前的教育现状，研究生的培养质量暴露出许多亟待解决的问题，尤其对于工程应用类专业，如何提高研究生的理论和实践水平是非常棘手和紧迫的问题之一，解决好这一问题对全面提升我国工程技术和管理人员的整体水平，保障工程安全可靠经济运行具有重要现实意义。

水电作为我国电力工业长期发展的主要方针，在过去10年间实现了高速发展，三峡、龙滩、小湾、糯扎渡、溪洛渡、向家坝等一大批巨型水电站相继投入运行，标志着我国已经迈入了大规模水电系统运行和管理阶段，与此同时水电专业人才需求也变得非常强烈。水电调度专业有典型的工程应用特色，对工程技术和管理人员的专业知识特别是实践能力要求很高，随着水电调度和管理越来越复杂，现阶段人才的需求也转移到硕士和博士等高层次研究人员，因而对研究生的培养提出了更高的要求。本文结合作者在研究生教育培养中的实践经验，介绍了一种基于专题任务的水电调度专业研究生培养模式，围绕实际工程课题，从任务设计、专业理论学习、研究与开发、关键问题讨论、成果评价等方面给出了详尽的专题实施方案。经过两年的实践检验，提出的培养模式确实有助于深化研究生对专业知识的理解，提高工程实践能力，可以为改善我国研究生培养水平提供一种可行的思路。

1 水电调度专业研究生专题培养模式概述

正如上文所提及的，水电调度专业的研究生培养在注重深化专业理论知识的同时，需要更加重视工程实践应用，这对当前我国大多数高校普遍采用的“课本化”教学培养方式提出了很大挑战。本文基于专题任务的培养模式就是立足于我国水电调度和管理现在和长远需求提出的，这种模式依托巨型水电站水库、特大流域梯级水电站群，以及省级和区域电网水电系统等代表性工程，针对工程实际中面临的关键科学技术难题和应用问题，构建具体的专题任务;同时结合专题特点，分组分阶段进行特定专题任务的研究与开发，以此强化研究生的理论知识，增强学习兴趣，加快专业入门速度，更重要的是可以依托具体专题任务，将理论与工程实践紧密结合，实现活学活用，提高研究生的整体专业素养。

2 专题培养模式的实施方案

2.1 专题任务设计

专题任务的设计需要紧跟当前水电系统调度的前沿方向、涵盖重要的基础理论知识，同时需要兼顾研究生的专业知识水平，目的是激发学生对专题任务和解决实际问题的兴趣，同时也不会因为专题任务难度过大、方向过时无法调动学生的积极主动性。

首先专题任务的来源是我国西南地区巨型水电站、流域梯级水电站群、以及电网水电系统等实际工程，由于电网水电系统规模较大，且调度问题复杂，所以一般选择具有代表性的巨型水电站或者流域干流梯级水电站群作为任务研究对象，如龙滩、小湾、糯扎渡、溪洛渡等巨型水电站，以及红水河流域、澜沧江流域、金沙江流域等。

第二，在研究对象确定后，按照水电调度的问题类型划分专题任务，大致包括优化调度规则、中长期优化调度、短期优化调度、实时调度和梯级AGC策略、厂内经济运行等几大类主要问题。

第三，按照由易至难的顺序，设计各个专题任务的分阶段实施计划，基本遵循从单库到梯级、从单目标到多目标的思路确定各阶段的具体研究问题。例如对于中长期优化调度专题，第一阶段主要研究单一龙头水库的年度或季度的调度决策方案，采用发电量最大作为优化目标;第二阶段则集中在流域梯级水库群的联合优化调度上，并分步骤进行单目标优化和多目标优化;第三阶段重点针对跨流域水电站水库群补偿优化调度，研究流域梯级间的补偿优化策略。

在设计完成后，由导师和研究生共同确定各组学生的研究专题，并制定专题研发、讨论交流、以及评价考核的详细执行计划。

2.2 专业理论学习

在开展专题研究之前，需要由研究生导师或者所在课题组教师统一进行为期8课时左右的专业基础理论教学，目的是让学生掌握水库（群）调度相关的基本概念、基本原理、常规计算方法，了解国内外水库（群）调度的发展历程、研究现状、经典问题及求解算法、前沿问题等。与此同时，导师可以推荐一些水电调度领域权威专家和学者的研究论文和书籍，通过查阅这些经典论著，便于研究生掌握更多的问题建模思路和求解方法细节，这对于开展专题研究有非常重要的作用。

2.3 专题研究与开发

水电调度专题主要包括三项任务，一是开展建模及求解算法研究，二是利用计算机编制算法程序，三是开发系统用户界面展示优化计算结果。

（1）水电调度是典型的大规模高维、离散、非线性复杂优化问题，包括大量的电站、机组时间耦合型约束，以及系统空间耦合型约束，需要考虑发电、防洪、航运、生态、灌溉等多目标综合利用要求，所以该问题的建模求解是一项非常复杂的工作。这项任务可以培养研究生对实际工程问题的理解，通过研究大规模复杂水电调度约束和多目标处理的简化策略，掌握能够准确反映实际工程问题的数学建模方法，同时结合模型特点，可以进一步研究解决模型的优化算法，提升对实际问题的分析和解决能力。

（2）计算机编程是解决水电优化调度问题的必备工具，因本科阶段计算机课程的差异，学生可以自由选择最为熟悉的编程语言如JAVA或者C++等编制算法程序。同时，为保证算法流程的准确性以及提高算法编制效率，可以从书籍或网络上下载一些经典算法的标准程序，参考借鉴其实现思路，使水电优化调度算法程序尽可能规范化、标准化。

（3）水电调度涉及到大量的模型输入条件和输出结果，若直接在程序中写入或输出这些数据，既不利于修改维护，也无法直观展示调度过程，所以利用JAVA等工具包开发输入和输出用户界面是非常有必要的，通过这项任务，可以提高学生利用计算机工具解决实际工程问题的能力，同时也能改善针对水电优化算法的调试效率和查错水平。

2.4 关键问题讨论

受专业知识和计算机水平的限制，学生在专题研究与开发过程中不可避免地会遇到优化调度算法和计算机编程等方面的技术难题和问题，对于这种情况，导师需要定期组织各专题小组进行成果汇报和问题集中讨论，了解学生的专题实施进度，以及对问题的理解水平，并针对一些共性的重点难点问题，进行详细的剖析和讲解，发散性地给出这些问题在实际工程中的产生原因和常用的解决手段，拓宽学生的专业知识面，加深其对问题的理解。

2.5 专题成果评价

从三个方面对专题成果进行评价：一是在定期的专题汇报中，由导师和课题组其他教师组成评委会，针对学生的汇报成果和对问题的回复情况给出总体评分;二是根据最终专题研究报告的完成情况和完成水平确定报告成绩;三是考察各专题小组成果的创新性，是否已经或者可以提炼出可发表的创新成果，目的是鼓励学生独立完成学术论文，这对于培养学生的逻辑思维能力和文笔功底是非常重要的。

3 结语

作为世界上水电装机规模最大、调度问题最为复杂的国家，中国对于水电调度和管理人才的专业水平和实践能力要求极高，人才需求非常强烈，迫切需要从高等教育阶段着手全面提升硕士和博士研究生的整体专业素养，以及解决水电工程实际问题的实践能力。本文提出的基于专题任务的水电调度专业研究生培养模式，可以调动学生的积极性，激发对专业知识的学习兴趣，提高研究生的科研创新水平和计算机应用水平。多次实践结果表明，一个学期左右的专题培养可以使学生基本掌握水电调度的基础理论知识和计算机编程技术，具备参与实际工程项目和独立科研的能力，可以为类似专业的研究生培养提供借鉴。

基金资助：教育部中央高校基本科研业务费专项基金（DUT14RC（3）089）

参考文献

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[2] 桂淑华.电气工程全日制专业学位研究生培养研究[J].中国电力教育，2014.8：14-15.

[3] 张仰森.基于导师角度的研究生培养质量提升研究[J].中国电力教育，2014.12： 13-15.