低水头水电站规划设计的思考
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水电站的土地使用规划随着人类对能源需求的不断增长,水电站作为一种清洁、可再生能源的代表,受到了越来越多的关注和重视。
然而,水电站建设需要大量的土地资源,并且会对周边环境和生态系统产生不可逆转的影响,因此合理的土地使用规划显得尤为重要。
首先,水电站的土地使用规划应充分考虑生态保护。
水电站建设通常需要筑坝拦截流域水流,这会导致下游生态系统的破坏。
规划者需要通过环境评估,确定建设区域的生态敏感性,并在设计中采取相应的保护措施。
例如,保留足够的水体通道,维持鱼类迁徙的通畅;合理安排抽水、排水的位置,减少湿地和河流的生态损失。
此外,规划者还应考虑保护珍稀濒危物种的栖息地,避免进一步破坏生态多样性。
其次,水电站的土地使用规划应注重社会效益。
水电站建设常常涉及大规模的搬迁和迁村工作,因此规划者应该关注当地居民的利益和需求。
合理安排搬迁方案,确保搬迁户能够在新居有稳定的生活和充足的就业机会。
此外,水电站在运营过程中会产生一定的噪音和振动,规划者需要通过合适的隔音和隔振措施,减少对周边居民的干扰。
同时,应该加强与当地政府和社区的沟通和协商,共同决策并分享规划的细节。
第三,水电站的土地使用规划应促进经济发展。
水电站建设常常需要大规模的投资,而且会带动周边地区的发展。
规划者需要分析水电站项目对当地经济的带动效应,合理安排相关的基础设施建设,提高区域交通、电力供应等基础设施的承载能力。
此外,规划者还应注重土地资源的合理利用,通过开发水电站周边的农业、旅游等产业,推动当地经济多元化发展。
最后,水电站的土地使用规划应加强监管和保护。
建设过程中需要严格遵守环境和生态保护相关法律法规,确保建设过程的环境友好性。
同时,在水电站运营过程中,规划者也应加强监测和管理,及时发现并解决可能出现的环境和生态问题。
此外,规划者还应制定相关的土地使用规范和管理制度,确保土地使用的合法性和可持续性。
综上所述,水电站的土地使用规划需要充分考虑生态保护、社会效益和经济发展,并加强监管和保护。
中小型水电站设计和运行问题探讨自21世纪以来,我国逐渐的放宽了私营或民营企业对水电站建设的相关限制,出台了一系列的政策法规,允许私营企业和民营企业投资建设水电站。
水电站虽然在建设投资方面投入较大,经济效益的回归周期较长,但相应的其在建设投资时风险较小,而且水电站一经建成,收益稳定。
目前,很多企业本着“一次投资、终身受益”的原则,下力气投资建设中小型水电站,掀起了投资建站的小高潮。
1. 中小型水电站引水系统设计1.1进水口设计1.1.1进水口轮廓进水口的轮廓尺寸主要对进口段、闸门段、渐变段的断面尺寸进行计算和论证,要求水流平顺,水头损失小,进口流速不宜过大,结构受力条件好。
进口段一般为喇叭口形状,闸门段一般为矩形断面,而渐变段主要是矩形断面和管道圆形段面的连接段。
1.1.2拦污栅设计由于某些水电站为坝后式水电站,故进水口的型式为坝式进水口。
进水口前要设置拦污栅,以拦阻污物。
拦污栅的栅面布置成倾斜的平面形,栅条间的净距为水轮机转轮直径的1/30。
过栅水流净流速尽量小,以减小水头损失。
1.1.3闸门段设计闸门包括工作闸门和检修闸门,由于某些水电站为坝后式水电站,所以工作闸门和检修闸门均采用平板式闸门。
闸门采用矩形平面,工作闸门布置在压力引水管道之前,检修闸门布置在工作闸门之前,工作闸门在东水中启闭,检修闸门动水关闭,静水开启。
通气孔设置在工作闸门后,目的是当工作闸门过水时,防止产生闸门下游产生负压,同时,工作闸门与检修闸门间设置平压孔,以减小检修闸门的启门力。
1.2引水管道的设计水电站为混凝土重力坝,坝高属中等坝,采用单管单机供水的坝内压力管道,管道布置成倾斜式,布置时压力管道力求最短,穿过坝体时尽量减少对坝体的消弱,减少水头损失,降低水击压力,满足机组的调节保证为要求。
压力管道的直径根据经济流速法确定。
引水道的水力计算,主要采用水力学的知识,包括过水断面,流速,流量,水头损失,水压力的计算,通过计算,确定最佳的引水道形式。
关于中小型水库修建水电站的一些思考摘要本文结合目前中小型水库修建小型水电站的情况,通过分析小型水电站的特点及意义,分析现在存在的问题,并提出了一些意见和建议,供广大技术人员和管理人员参考。
关键词中小型水库;水电站中图分类号TV697 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)111-0236-01我国的中小型水库数量众多,分布区域广,在为农业生产、人民生活用水和工业用水方面提供可靠的水源的同时,经过开发利用,在一些中小型水库投资修建水电站也蔚然成风,本文就目前在中小型水库修建水电站及其运营做一些简单的探讨。
1 小型水电站的特点及在中小型水库的修建水电站的意义近年来,国家逐步放宽了对水电投资的政策,允许和鼓励民间资本进入水电行业,特别是小水电。
小型a水电站以其自身的特点,适合在中小型水库发展,对于发展地方经济及环境保护都具有积极的意义:1)我国中小型数目众多,为小型水电站的迅猛发展提供了便利的条件和可能。
建国以后,我国修建了很多中小型水库,这些水库为居民生产、生活提供了可靠的水源的同时,也为我国小型水电站的的建设提供了可靠的载体。
2)水电站运行寿命长,坚固耐用,价格稳定。
小型水电站建造周期短,运行方式多样,既可简单的人工操作,也可以是全自动的计算机化控制,投资收益快。
水电的价格比较便宜的,而且是可持续的,在用电规模较小的边远地区,这些优点对于投资者来说还是很有吸引力的。
3)修建中小型水电站可以提高水资源的利用率。
水,不仅可以用来灌溉、养殖,还可以作为景观开发,当然这些都是比较传统的利用方式。
众所周知,修建水库必须要修建大坝,用以抬升水位,形成水库。
水位抬高了,具有的势能就大了,利用上下游水位差修建水电站,将势能转化为动能,带动水轮机的转动,产生电能。
当把河水用于其他目的时,如灌溉和供水等,如能同时加上小水电发电系统,会产生更大的效益,提高水资源的利用率。
4)水资源是可再生能源,发展水电可以有效调节能源结构。
水电站电气优化设计的几点思考摘要:电力能源作为一种传统的能源形式,其在国民经济的发展中不断发挥着自身的作用,其也是当下我国支柱性能源形式的中坚力量。
当下的中国的电力生产规模已经跃居世界首位,相关的电力生产质量也在不断得到提升,其主要表现在情节生产环节的不断夯实,以作为众多二次能源主力军的电力能源,水能源在我国得到了较大程度的开发,其作为我国的新能源行列的中坚力量,与水资源的相互结合逐步成为电力生产的新思路,并且这种思路大有规模运作的可能,本文中所涉及的内容就是水电站电气设计的几点思考。
关键词:电力能源;二次能源;水电站;思考1研究背景水力发电即是环保能源,又是可再生能源。
水力发电所发出的电能非常的可观,为电力能源做出了巨大贡献,已经成为重要的发电方式之一。
水力发电呈现分布式,客观来说只要有河流就可以建立一个小型的水力发电厂。
早在清朝的时候,我国的石龙坝水力发电站的工程落地拉开了我国就该领域技术探索的序幕,该水力发电站的开工时间为为1910年,仅仅过了两年就开始发电操作,该水力发电站在那个科技并不发达的年代也算较为宏伟的工程,其一号和二号发电组就能实现480000瓦特的发电功率,其运作的输电范围可以覆盖到云南昆明。
作为当下世界电力格局中的新思路,规模适中或者是较为小型的发电站仍是当下水力发电站主要的设计思路,借着当当下全球节能减排的东风,我国的水力发电站的建设得到了较大幅度的发展,已经在中小型的水力发电站层面的工程落地的规模提升到总容量超过七千万千瓦的范畴,这个数量也极其接近我国全部发电总数的四分之一,我国在该领域的发展已经遥遥领先。
2电气主布线设计原则水电站的电气主布线设计原则应当结合水力发电站所处的自然环境,这些环境往往包括水质环境、水力、风力、站的大小、以及电力设备的构成、相关设备的分配、傍水地质形态等多方面的范畴,从而能够以相关的电力生产运转稳重求进的前提下选取最为安全的、高效的、稳定的、可操作性的运作思路,并且结合客观思路,保证当电力事故发生的时候,有足够的维修空间以及对于电力生产的过程中成本管控工作的顺利开展等多方面的范畴,总之,前期的准备是一个冗杂需要进行综合考量的过程,只有进行多方面的考量,发电站的主线布线才能满足高质量水力发电工作开展的需求,除此之外,在布线难度方面仍然尽可能化繁为简,从而便于电力系统的维护,而且能够在尽可能满足电力生产的质量的同时,承接先辈工程师的工作经验,选取易于管控的方式进行相关技术布局的操作。
低水头、河床式水电站施工技术探讨【摘要】随着水电建设事业进一步规范化及市场化,水利水电建设特别是中小型水电站发展迅速。
在湖南,一大批具有一定规模,一定经济效益的低水头,河床式水电站相继建成投产。
其施工技术水平也有了很大的发展的提高。
能过对低水头、河床式水电站施工技术的总结,为今后低水头、河床式水电站的进一步优质快速施工提供一定的经验参考。
【关键词】中小型;低水头;河床式水电站;施工技术;总结中小型低水头、河床式水电站一般由溢流坝和发电厂房两大主要建筑物组成,发电厂房位于河床,为一挡水建筑物。
水头一般小于10m,厂房内主要采用灯炮贯流式机组,机组的转轮部分装置于水轮机室内,发电机部分放在灯炮内,灯泡支承于辐射状的支撑上或混凝土墩上。
与同类型的其他厂房电站相比,不但结构简单,施工方便,同时可节约投资,提高运行效益。
大多数开发商或投资高都愿意投资开发。
近几年,开发低不头、河床灯炮贯流式水电站正逐渐占据湖南中小型开发的主导地位,一大批低水头、河床灯泡贯流式机组的水电站相继投产(如遥田、南津渡、高滩、蟒塘溪、永兴、大云渡、近尾洲、株洲航电等)根据这些电站施工实践经验,其主要施工程序及管理一般具有以下特点:1.施工条件及临时设施布置低水头、河床式水电站一般具的较便利的施工条件:①水、陆交通较为方便。
②坝址处有较开阔的场地,方便施工临时设施的布置。
③坝址附近河床存在丰富的砂卵石料源,砂卵石料源供应方便,低水头、河床式水电站枢纽电站厂房和大坝共同组成挡水建筑物,工程集中在坝轴线上。
临施设施一般布置在坝轴线下的两岸,以厂房一岸为主,另一岸为辅。
左右岸交通码头。
砼施工道路通过围堰下基坑。
砼生产系统,施工工厂,办公生活设施等按功能为区集中布置。
骨料加工厂则常布置在料场附近等。
2.施工导流2.1导流方式根据低水头河床式水电站枢纽建筑物的特征及布置,其施工导流一般采用分期导流方式。
一期先围河床式厂房及部份溢流坝和通航建筑物,利用束窄后的河床泄洪扩通航。
浅谈小型水电站设计及设备配置摘要:基于国内现有小型水电站的设备及技术人员配置,详细介绍了水轮机的选择方法及原理、拟定主电气的接线技术与方式、电气测量和同期装置及保护变压器装置的设计等与小型水电站密切相关的实用技术。
该研究对于小型水电站的设计具有重要的研究、参考价值。
关键词:小型水电站;设计;设备配置0 引言小型水电站设计是电站建设的重要环节,设计方案的优劣直接关系到水电工程的造价,这往往是工程能否立项的关键,而合理的设计理论和方法,既可达到降低工程造价,又可缩短工期的目的,同时也能保证小型水电站的建设质量,这对小型水电站的建设具有非常重要的意义。
针对小型水电站机组容量小、设备结构、运行人员技术水平相对较低的特点,结合本人多年实践经验,本文将主要介绍水轮机的选择、拟定主电气的接线、电气测量和同期装置及保护变压器装置的设计等有关问题,同时根据自己的设计成果,以及在县小型水电站上的运用实践,提出了具体的设计方法。
1 选择水轮机组水流的动能和势能转换成机械能就是通过水轮机来实现的,水轮机的选择是依据水的流量和水头大小进行,选择是否合理,会直接影响到水轮机机组的效率和运行的安全性和经济性,合理选择小型水电站水轮机对于水电站的建设是十分重要的。
(1)选择机组的台数。
电站机组台数多少是根据上游的水资源或水库蓄水量计算,同时也要考虑电站工程的造价和维修费用情况,这与发电效益以及管理工作人员也有密切的关联,同时考虑到今后为方便机组的零配件更换和维修管理,机组的型号应该尽可能一致。
(2)选择水轮机组。
水头 20~450 m 可选择反击式:混流式、轴流式、斜流式和贯流式,目前国内应用比较广泛,机组结构简单,运行可靠、效率高。
40 m 以下低水头可选择轴流式、定桨式,适用于平地河道上,水轮机桨叶固定在转轮体上,当水头及负荷变化时,桨叶不能完全适应水流情况,因此平均效率较低,只适用于水头负荷变化不大的水电站。
选择水轮机组型号还要考虑水轮机生产厂家及其技术水平,要确保水轮机组运行稳定,最好处于水轮机运转特性曲线图的高效区。
小型微型水电站的设计与开发研究第一节:引言在当今环境保护意识越来越强的时代,水力发电作为一种清洁能源,受到了越来越多的关注。
小型微型水电站作为水力发电的一种重要形式,在新能源领域有着广阔的应用前景。
设计和开发小型微型水电站是一项非常有意义的工作,可以以较小的规模满足现代生活的能源需求,也可以更好的保护环境,减少对大型水电站建设的依赖。
本文将介绍小型微型水电站的设计与开发研究,包括技术特点、发电原理和设计要点等方面。
第二节:小型微型水电站的技术特点小型微型水电站是指规模较小、发电功率较低的水电站。
其技术特点主要有以下几点:1.规模小。
小型微型水电站通常规模在10千瓦以下,一般的小型水电站规模在50至1000千瓦。
2.灵活性强。
小型微型水电站体积小、重量轻、运输方便,可以在各种自然条件下建造和使用,因此可以选择任何适合的水流或水段建设,解决绿色能源的供应问题。
3.建设周期短。
小型微型水电站建造周期短,一般在6个月到1年之间就能完成,而大型水电站的建设周期常常超过3年。
4.易于管理。
小型微型水电站设备和电器比较简单,设计容易理解,维护、运行也比较方便,不需要大量的人力、物力和财力。
第三节:小型微型水电站的发电原理小型微型水电站的发电原理和大型水电站相似,都是利用水力转换机械能为电能,但是小型微型水电站的机械设备和水电站的发电组件有所不同。
小型微型水电站的发电组件可以根据水流能力进行选定,利用水的动力能独立运行。
主要包括水轮机、发电机、控制装置、冷却装置等,其具体发电原理如下:1.水轮机。
水轮机是小型微型水电站的核心组件,用于将水流能转换成机械能,驱动发电机输出电能。
因为水轮机要适应不同的水流和水段,其种类和结构也有所不同,分为离心式、斜板式、混流式等。
2.发电机。
发电机将水轮机转动产生的机械能转化为电能。
小型微型水电站通常采用同步发电机,根据功率等级和负载调整发电量。
同时,在发电机的控制下,励磁电流在发电机定子上形成强磁场,使转子、发电机输出的电能保持稳定。
中小型水利水电工程设计要点探讨摘要:现阶段我国的中小型水利水电工程逐渐成为推动经济发展的关键力量,而工程施工质量、安全性与社会效益密切相关,这就需要加强工程设计,为工程质量安全作出保障,但是目前的中小型水利水电工程设计中普遍存在前期规划过于片面性及设计人员素质高低不等的问题,这就需要精准掌控工程设计要点,逐步提高设计的合理性及有效性,本文就从设计问题入手,对设计要点进行了深入研究。
关键词:中小型;水电工程;设计要点经济的蓬勃发展为各个行业都带来了机遇及挑战,水利水电工程属于基础设施范畴,与人民生活及大众效益之间存在较强的关联性,可以说水利水电工程为国家能源建设提供了可靠保障,同时也推动着农田灌溉事业的发展,基于此,需做好工程设计,延长工程可使用期限,尤其是在中小型水利水电工程中,设计的重要性更为显著,但是在实际设计环节会受到多样化因素的影响,这就需要明确设要点,逐步提高设计效率及质量,推动中小型水利水电工程的现代化发展。
一、中小型水利水电工程设计中的问题1.前期规划片面中小型水利水电的建设与使用势必会给周围的环境带来一定的影响。
而工程的设计与建设需要建立在对其周围环境及情况的充分了解之上,才能保障设计与建设的质量。
任何工程的设计都离不开对环境的分析,水利水电工程也不例外。
我们需要在设计之前通过现代化的勘察设备对工程的建设环境与抵制、水文等进行勘察,综合分析设计参数,对其自然和人文环境进行综合性考虑。
但是现阶段,很多工程的设计都忽略了或者说缺乏对工程的建设现场的考察,因此,设计的方案无法适应工程的实际环境,造成设计该方案的片面性,导致工程的选址和施工方案的不合理。
2.设计人员的素质不高对水利水电工程而言,其设计和建设通常会涉及到比较多的方面,而这些不同方面的设计具有迥异的特点,因此度工程设计人员有很高的要求。
水利水电工程的设计过程中,需要对工程中的机电设备、土建等各部分的工程进行完善的设计。
这种完善性需要体现在工程环节之间的配合上,而要想体现出这种配合协调的作用就需要在设计阶段进行各环节的交流与配合。
水电站蓄水过程中水调工作的思考与探索
一、水调工作的科学思考
1、水调工作的科学思考包括:水源、水池、泄水口、电站水位、最
低运行水位、校核水深、运行情况,以及水位变化,水库渗漏,水量变化等。
2、首先要根据运行情况来分析,对流量、水位和水质进行监测和记录,掌握水库变化规律,以便合理控制水量的放湿和引水量。
3、确定水库的安全和经济运行水位,在这个水位上合理操作蓄水和引水,用以保证安全及经济运行的连续性,防止水库的超载及水位的过低。
4、研究水质变化的规律性,对水质进行监控,确保水源的安全,以
及蓄水过程中的合理引水。
5、通过定期测定水库的渗漏量,及时补充缺水,做到蓄水过程中水
量的充分利用。
二、水调工作的探索
1、洪水预警预报:在蓄水过程中,通过对洪水、枯水等水情的预警
预报,及时采取有效措施,最大限度地利用水资源,并且确保电站的安全运行。
2、水库数据分析:通过分析电站、水位、运行水位以及水库容量的
变化,建立动态模型,研究水库的水量变化规律,以便科学的控制蓄水过程中的水量变化。
3、水资源综合利用:运用灌溉、供水、发电、滩涂治理、湿地保护
等多种水资源综合利用技术,在保障电站运行安全的前提下。
低水头水电站规划设计的思考RSS 打印复制链接大中小发布时间:2011-05-09 14:31:44摘要:低水头水电站的规划设计相对比较复杂,本人根据几年来的工作实践对于其规划设计进行了分析总结。
关键词:低水头水电站,规划设计,总结。
1、序言现在随着各地水电开发的深入,各地都在充分开发利用大流域的水力资源建设低水头电站,而低水头电站由于其流域集雨面积大,一般位于流域的中下游河谷平原,工程涉及面较广,同时设计水头较低(一般水头范围为3-15m),所以其水力资源开发有其自身的特殊情况,规划设计工作相对比高水头电站复杂,如何开展合理的规划设计工作是个值得研究的问题。
本人根据这几年的低水头水电站工程的规划设计工程实践,从流域水力资源规划、水能开发方式、拦河坝坝型选择、装机规模论证、水轮发电机组选型这五个方面进行分析总结后形成了本次技术论文。
2、低水头电站规划设计总结2.1流域水力资源规划⑴梯级电站的布局流域水力资源规划主要应该与本地区的社会经济发展规划、国土利用规划、城市建设规划和流域综合规划相协调,流域水力资源规划主要涉及到梯级电站的布局,而梯级电站布局关键是各级电站坝址位置的选择,电站坝址位置的选择具体来讲,既要考虑到上下两级电站水位衔接问题,又要考虑到该坝址位置的选择对于上游两岸城镇、农村防洪影响及耕地的淹没,在以上因素兼顾的前提下,各级电站坝址的位置尽量往下游移动,以减少引水渠道或尾水疏浚的长度,提高电站水头利用的稳定性,并节省工程投资。
⑵梯级电站水位的衔接梯级电站里上游电站的尾水位与下游电站正常蓄水位的关系是流域水力资源规划的核心问题。
而低水头电站一般机组装机台数为2-6台,相应的上游电站由于有正常尾水位、平均尾水位、加权平均尾水位、最低尾水位等几种水位,而下游电站有以正常蓄水位、活动坝起翻水位等。
另外,根据实际工作情况来看,有的地方考虑上游正常尾水位与下游正常蓄水位衔接的方案,有的地方考虑上游平均尾水位与下游正常蓄水位衔接的方案,有的地方考虑上游加权平均尾水位与下游正常蓄水位衔接的方案,有的地方考虑上游最低尾水位与下游正常蓄水位衔接的方案,所以上游两级电站水位如何衔接是个应该仔细分析的技术问题。
根据多年大流域低水头电站规划设计工作实践来看,本人认为采用上游加权平均尾水位(2/3正常发电流量时尾水位)与下游正常蓄水位衔接方案作为梯级电站水位分配原则为妥。
这样既有利于上级电站水力资源的充分利用,又有利于减少上下级区间两岸的淹没政策处理工作难度。
水力水位衔接通过天然河道水面回水曲线程序进行水位推算,推算前应对沿程河床断面进行测量,断面间隔根据河床坡降情况一般取在200-1000m之间,在利用天然河道水面回水曲线程序时最好利用现状实测的水面线进行相关主要参数的拟合后再进行水位推算,同时根据所计算的成果,最好留有0.1-0.2m左右余度,以保证上下游两级电站的正常运行。
2.2、电站水能开发方式对于低水头电站而言,由于一般处于流域中下游的平原地带,其水能利用主要有常规的引水式、河床式以及结合下游河道疏浚的特殊河床式三种开发方案,各个电站的水能开发采用何种开发方式既要考虑到工程层因素,又要考虑蓄水淹没等政策处理因素,而政策处理等社会因素现在已越来越成为水能开发方式的决定式因素,总之最后水能开发方式的选用是一个综合权衡工程技术和经济社会后的结果。
根据这几年来的工程实践来看,常规引水式水能开发方案一般适用于局部走向呈“U”型的河流或原历史已建引水渠道的老电站改造,此时可考虑在“U”型两顶端通过布置较短的引水渠道集中落差进行水力资源利用,相应的工程投资及政策处理工作也比较简单;而常规的河床式水能开发方案一般适用于坝址上游水能较为集中而下游河段较为平缓的河流;而大部分较为顺直的山区性河流上新建电站的水能开发则比较适用于采用结合下游河道疏浚的特殊河床式水能开发方式。
因为一般较为顺直的山区性河流上采用引水式方案的话,则引水渠道及前池等工程投资较大;并且引水渠道等今后每年都存在维护、管理问题,相应地存在厂、坝区之间的断流问题,存在对区间的生态环境影响问题;另外引水式开发占用土地及河床滩地面积均较大,相应的河道占用费及土地占用补偿费用较大,相应政策处理工作困难。
但是采用普通的河床式开发方案,水头落差一般比引水式方案低很多,虽然工程投资较省,但工程整体效益一般。
而采用结合河道疏竣的河床式开发方案,其与引水式方案相比,不仅可以取得相同的水头落差,电站的综合效益相差不大,而且工程可比性投资却节省较多,整个工程的政策处理工作变得简单,所以一般考虑推荐采用结合下游河道疏竣的河床式开发方案这样既可以达到增加电站水头的目的,又节省了引水渠道、前池等工程投资,又减少了占用土地及河滩地的面积,相应地减少河道水域占用补偿费用,相应电站政策处理工作变得简单。
当然采用结合河道疏竣的河床式开发方案,也要结合当地实际,要考虑河流的自然冲淤规律。
2.3、拦河坝坝型选择在一般平原建设低水头电站,为了洪水期不淹没上游两岸民房、沿岸公路以及不迁移人口,以减少上游淹没损失,而平时又能适当抬高水位增加发电效益,因此一般低水头电站拦河坝均采用活动坝形式,而现在主要活动坝有橡胶坝和水力自控翻板坝两种。
根据这几年的实际工程实践总结来看,橡胶坝优点:跨度大,过水能力较大,可坍坝,相对洪水影响小,对下游的冲刷力较小,坝袋也比较美观,漏水量相对较少,并且水位可控制运行。
橡胶坝缺点:抗冲击能力和抗磨损能力较差,相对耐久性较差,易老化、易破坏、需要专门的充水设备与值班操作管理人员,运行管理相对要求较高,结构相对复杂,且运行管理费用较高、投资也相对较大(造价相对于翻板坝高出15~40%)。
而水力自控翻板坝的优缺点刚好与橡胶坝相反,翻板坝优点:无人操作,自动运行、结构简单,施工方便、运行管理成本较低,寿命较长,运行费用低,并且近年来已发展出液压控制翻板门,大大丰富了翻板坝的应用范围。
翻板坝缺点:洪水影响略大,漏水量相对较大,密封性相对较差,美观性方面略差于橡胶坝。
经过综合分析,在今天市场来讲,两者工程投资相差不大,但各有优缺点,不能简单地排斥那个方案,相对来讲翻板坝比较适合山区性河流,而橡胶坝比较适合对景观有所要求的城镇附近平原性大流域河流,并且对单位运行管理能力要求相对较高。
根据这几年来的实际工程运用上来看,水力自控翻板门的应用越来越广泛,也出现了可人为控制关闭的液压水力自控翻板坝,所以如果防洪能力满足要求,还是选用翻板闸门相对较好的。
两种活动坝的固定坝顶高程均要求略高于上游滩面平均高程0.3~0.5m左右,并且对于上游的滩面应进行清理平整处理,以保证活动坝的正常运用。
2.4、电站装机规模论证由于中高水头电站可以抢发丰水期或洪水期电能,而低水头电站装机规模有其自身特殊性,即其电站设计水头一般为3-15m左右,丰水期或洪水期时由于其尾水位上升而导致机组偏离正常工况区而不能抢发丰水期或洪水期电能,所以其装机利用小时数一般比中高水头电站略为偏大,根据现在的区域电价水平和流域水文丰枯情况,一般低水头电站的装机利用小时数控制在3000-4500小时为好,过大的装机水平由于洪水期电站不低抢发电能而导致设备出力闲置。
当然,在电站装机规模的水能分析计算程序设计时,应充分结合低水头电站的实际情况,将上下游的水位流量关系曲线送入程序,由电站程序进行逐时判别,当电站可利用水头低于设计水头的60%时则停止电站发电,这样设计的模型才是很安全工程实际的,否则容易陷入中高水头电站的装机容量越大电站效益越好的怪圈。
电站装机规模论证时,电站设计水头应以上下游加权平均水位进行分析计算,即以库区正常消落深度的2/3处水位作为上游加权平均水位,而下游则以2/3正常发电流量时的尾水位作为电站下游加权尾水位,另外再考虑引水系统水头损失后最终才确定出电站的设计水头,而不宜以上下游的正常水位来确定电站设计水头,这样不利于今后电站其他各种运行工况的兼顾。
低水头电站的装机规模论证应进行全方位的可比性分析,从机组台数上来说,一般宜结合电站枢纽布置安排3-6台为好,没有特殊情况不宜采用2台装机方案,同时也应重点分析比较采用多台低压机组方案还是台数少点的高压机组方案,机组台数的选择也要考虑到上游电站的机组台数配合后再选择3-4个最现实可比性方案进行重点分析论证。
对于各方案的可比性投资方面应对主要机组设备和起重机、检修闸门等辅助设备以及厂房上部和基础土建投资进行详细地可比分析,特别是分析不同的装机方案由于其水轮机规格的不同,一方面带来厂房平面尺寸不同,一方面机组吸出高度不同带来的基础土建投资区别,另一方面相关机电设备投资的差异变化。
同时也运用电能计算程序对于其发电效益进行分析,最后通过差异投资内部收益率以及综合权衡运行管理等其他因素进行最终方案的取舍。
在机组的规模论证时应注意“低压机组喜好倾向”,一般中小型的工程勘测设计单位可能简单认为低压机组由于保护控制相对比较简单、投资较为节省而比较倾向采用多台低压机组的规划设计方案,这种思路在3000kw以下的电站中可能是比较合理的,但在3000-5000kw的电站中可能就有其一定的偏面性了,3000-5000kw的电站中虽然采用低压电站其机电设备投资略为减少,但厂房的建筑工程投资由于其建筑面积增多而较大增加,并且采用大容量机组的效率较低压小机组略高,总体而言采用高压机组方案较为有利,不过具体的方案也应进行具体地分析。
当电站装机容量在5000kw以上的则比较明显应采用高压机组方案为宜。
但采用高压机组时也并非机组台数越小越好,如我们在论证某地一只低水头电站时,采用了2×2000kw、3×1600kw、2×2500kw这三个不同装机规模进行动能经济可比性分析比较,最后因2×2500kw方案相关的机电设备投资和基础土建投资增大较多相应增加投资部分效益较差而选用了3×1600kw方案,因此也不能一概而论高压机组台数越小越好,这与正常认为机组台数越小厂房土建投资节省几间土建投资而机电设备差不多的简单化想法存在实际的差别,应引起重点注意。
2.5、水轮发电机组设备选型水轮发电机组设备选型工作是低水头电站规划设计的一项重要内容之一,水轮发电机组选型应通过技术经济综合比较后选取。
机组选型比较时不仅应考虑机组设备的投资变化,还应结合电站厂房的水工布置实际和水轮机汽蚀性能的好坏对厂房基础土建投资进行仔细比较,并考虑两套方案之间的效率区别,最后通过水能计算程序比较电能区别后再进行综合选取。
低水头段水轮机主要机型有贯流式和轴流式两种,相对来讲两者主厂房土建投资接近,但采用贯流式水轮机比轴流式水轮机设备投资增加较多,而贯流式机组的效率比轴流式机组略低,所以综合考虑,一般情况下低水头电站水轮机采用轴流式机组方案为妥。