(新華水力發(fā)電有限公司，北京 100070)

新疆開(kāi)都河小山口三級(jí)水電站建設(shè)與管理模式淺析

趙曉溪

(新華水力發(fā)電有限公司，北京 100070)

為改善電力系統(tǒng)供電緊張和促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，綜合考慮多方因素，建設(shè)小山口三級(jí)水電站。小山口三級(jí)水電站為渠道引水式電站，工程規(guī)模為小(1)型，工程等別為Ⅳ等。本文結(jié)合小山口三級(jí)水電站建設(shè)和管理過(guò)程，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為小型水電站建設(shè)和管理提供借鑒。

小山口三級(jí)水電站；建設(shè)模式；管理模式

1 引 言

為改善電力系統(tǒng)供電緊張，促進(jìn)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，綜合考慮距負(fù)荷中心距離、開(kāi)發(fā)條件等因素，建設(shè)小山口三級(jí)水電站，與小山口二級(jí)水電站共同承接小山口電站的尾水發(fā)電[1-2]。

小山口三級(jí)水電站位于巴音郭楞蒙古自治州境內(nèi)的開(kāi)都河下游和靜縣境內(nèi)，距已建的大山口水電站下游約22.7km。水電站以上集水面積19270km2，河源至壩址處的河道長(zhǎng)約422km，河道平均比降約5.8‰。水電站為無(wú)壓引水式電站，利用小山口二級(jí)電站尾水發(fā)電，發(fā)電為其唯一的效益，電站裝機(jī)容量3×16.5MW。樞紐主要建筑物有引水閘、節(jié)制閘、引水渠道、前池、溢流堰及泄水道、排冰道、壓力管道、廠房、尾水渠等。

本文結(jié)合小山口三級(jí)水電站建設(shè)和管理過(guò)程，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為小型水電站建設(shè)和管理提供借鑒。

2 建設(shè)模式

小山口三級(jí)水電站由新疆新華水利水電投資開(kāi)發(fā)股份有限公司全面負(fù)責(zé)建設(shè)，主要建設(shè)要點(diǎn)總結(jié)如下。

2.1 詳細(xì)的水文地質(zhì)勘查分析

工程建設(shè)前開(kāi)展了詳細(xì)的水文地質(zhì)勘查，摸清了當(dāng)?shù)貧庀?、徑流、設(shè)計(jì)洪水、施工洪水、泥沙、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造與地震、工程地質(zhì)條件、引水路線地質(zhì)條件、建筑物場(chǎng)地地質(zhì)條件等情況，為確保工程建設(shè)順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

2.2 確定合理的工程建設(shè)規(guī)模

小山口三級(jí)水電站主要開(kāi)發(fā)任務(wù)是發(fā)電。在工程建設(shè)前，確定合理的工程建設(shè)規(guī)模是確保工程正常發(fā)揮效益的前提。根據(jù)當(dāng)?shù)貒?guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況和電力工業(yè)特點(diǎn)，采用年平均增長(zhǎng)率法、人均電量法、彈性系數(shù)法預(yù)測(cè)電力需求量。按照設(shè)計(jì)保證率90%進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)及水能計(jì)算，綜合多方案經(jīng)濟(jì)比較，確定電站裝機(jī)容量、裝機(jī)臺(tái)數(shù)、額定水頭和多年平均發(fā)電量。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，小山口三級(jí)水電站工程規(guī)模為小(1)型，工程等別為Ⅳ等。

2.3 合理布置工程建筑物

根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，小山口三級(jí)水電站工程等別為Ⅳ等，其中引水閘、二級(jí)電站尾水渠節(jié)制閘、引水渠道、排冰閘、排冰道、溢流堰、溢流堰泄槽、前池、泄水建筑物及電站廠房等主要建筑物級(jí)別為4級(jí)，次要建筑物為5級(jí)，臨時(shí)建筑物為5級(jí)。

綜合考慮地形地貌、工程投資、占用耕地等多因素，開(kāi)展多方案綜合經(jīng)濟(jì)比較，確定建筑物軸線，合理布置工程建筑物布局。其中引水閘直接從小山口二級(jí)尾水渠引水，其縱向軸線與引水渠軸線重合，為平底板開(kāi)敞式。節(jié)制閘位于引水閘右側(cè)，其縱向軸線與小山口二級(jí)尾水渠軸線夾角60°，正常情況下關(guān)門(mén)擋水運(yùn)用。引水渠道為非自動(dòng)調(diào)節(jié)渠道，渠道沿開(kāi)都河左岸灘地和階地布置，并采取渠道防滲措施。前池由前室、進(jìn)水室兩部分組成，總長(zhǎng)145.0m。其中排冰閘布置在進(jìn)水室二層，采用液壓翻版門(mén)排冰，溢流堰布置在前室右岸，并連接泄水建筑物。

廠區(qū)建筑物由主廠房、副廠房、出線場(chǎng)及尾水建筑組成。主廠房垂直壓力鋼管布置，安裝間布置在主廠房的左側(cè)，副廠房布置在主廠房上游側(cè)，主變壓器布置在副廠房上游側(cè)，出線場(chǎng)布置在主變壓器上游側(cè)，絕緣油庫(kù)布置在廠區(qū)西北角。

2.4 篩選確定機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu)

結(jié)合電站裝機(jī)容量、多年平均發(fā)電量、年利用小時(shí)數(shù)等參數(shù)，進(jìn)行多方案經(jīng)濟(jì)比較，水力機(jī)械選擇3臺(tái)混流式水輪機(jī)，并配備相應(yīng)的輔助設(shè)備。綜合考慮運(yùn)行靈活、供電可靠、接線簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、工程投資等多方面因素，電氣主接線方案如下：發(fā)電機(jī)-變壓器組合采用擴(kuò)大單元接線和單元接線方式，110kV側(cè)接線采用單母線接線方式。結(jié)合電站主要建筑物，為滿足引水、退水和電站水流控制要求，合理布設(shè)金屬結(jié)構(gòu)，主要包括鋼閘門(mén)、鑄鐵閘門(mén)、攔污柵、啟閉機(jī)等。此外，結(jié)合季節(jié)特點(diǎn)，合理布設(shè)采暖通風(fēng)設(shè)施，保障發(fā)電機(jī)運(yùn)行的環(huán)境需求。同時(shí)，按照確保重點(diǎn)、兼顧一般、便于管理、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則布置消防設(shè)施，對(duì)消防車(chē)道、防火間距和安全出口均按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求進(jìn)行布置。

2.5 完善施工組織設(shè)計(jì)

在詳細(xì)分析電站現(xiàn)場(chǎng)施工條件的基礎(chǔ)上，開(kāi)展詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)。施工組織設(shè)計(jì)立足于國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的施工水平，同時(shí)還采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的施工技術(shù)和施工機(jī)械，以機(jī)械化作業(yè)為主。在施工機(jī)械設(shè)備選型和配套設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)各單項(xiàng)工程的施工方案、施工強(qiáng)度和施工難度，工程區(qū)地形和地質(zhì)條件，以及設(shè)備本身能耗、維修和運(yùn)行等因素，擇優(yōu)選用電動(dòng)、液壓、柴油等能耗低、生產(chǎn)效率高的機(jī)械設(shè)備。

2.6 環(huán)保、水土保持、節(jié)能降耗

詳細(xì)開(kāi)展環(huán)境影響評(píng)價(jià)、水土保持設(shè)計(jì)及節(jié)能降耗措施等工作。通過(guò)環(huán)境影響評(píng)價(jià)，工程建設(shè)符合產(chǎn)業(yè)政策，建設(shè)區(qū)域不涉及自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)域，工程建設(shè)沒(méi)有重大環(huán)境制約因素。工程建設(shè)的不利影響通過(guò)環(huán)境保護(hù)措施得到有效減免，工程建設(shè)從環(huán)境保護(hù)角度是可行的。

針對(duì)水土保持設(shè)5個(gè)防治區(qū)，分別為主體工程區(qū)、砂礫料場(chǎng)區(qū)、棄渣場(chǎng)區(qū)、施工道路區(qū)和施工生產(chǎn)生活區(qū)等，增設(shè)水土保持措施，防治水土流失。針對(duì)節(jié)能降耗，從設(shè)計(jì)理念、工程布置、設(shè)備選用、施工組織設(shè)計(jì)等多個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，選用了符合國(guó)家政策的先進(jìn)節(jié)能設(shè)備，取得了良好的節(jié)能降耗效益。

2.7 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

工程建設(shè)前期，詳細(xì)開(kāi)展經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。經(jīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，電站經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為12.4%，大于社會(huì)折現(xiàn)率8%，說(shuō)明該電站占用的投資對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)超過(guò)規(guī)定要求，國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)越，項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)上可行，并具有較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

3 管理模式

小山口三級(jí)水電站的管理模式主要分為工程建設(shè)期管理模式和工程運(yùn)行期管理模式，分別介紹如下。

3.1 工程建設(shè)期管理模式

3.1.1 項(xiàng)目法人負(fù)責(zé)制

小山口三級(jí)水電站實(shí)行嚴(yán)格的項(xiàng)目法人負(fù)責(zé)制，新疆新華水利水電投資開(kāi)發(fā)股份有限公司作為項(xiàng)目法人，承擔(dān)建設(shè)的主體責(zé)任，對(duì)工程質(zhì)量、工程進(jìn)度、資金管理和生產(chǎn)安全負(fù)總責(zé)。項(xiàng)目法人主要職責(zé)是對(duì)建設(shè)期內(nèi)各個(gè)階段的主要工作內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格把控。

3.1.2 工程建設(shè)招投標(biāo)制

小山口三級(jí)水電站依據(jù)《中華人民共和國(guó)招標(biāo)投標(biāo)法》實(shí)行嚴(yán)格的招投標(biāo)制度。項(xiàng)目法人嚴(yán)格按照《水利水電工程施工合同和招標(biāo)文件示范文本》編制招標(biāo)文件，通過(guò)公開(kāi)招標(biāo)方式擇優(yōu)選擇建設(shè)監(jiān)理單位和各類(lèi)建筑安裝工程、設(shè)備制造的承包方，招標(biāo)工作由項(xiàng)目法人或其委托的具有相應(yīng)資質(zhì)的招標(biāo)代理機(jī)構(gòu)完成，全部招標(biāo)工作接受政府部門(mén)監(jiān)督。

3.1.3 工程建設(shè)監(jiān)理制

小山口三級(jí)水電站的建設(shè)采取建設(shè)監(jiān)理制，確定建設(shè)監(jiān)理單位后，監(jiān)理單位依據(jù)國(guó)家有關(guān)工程建設(shè)的法律、法規(guī)、規(guī)章和批準(zhǔn)的項(xiàng)目建設(shè)文件、建設(shè)工程合同以及建設(shè)監(jiān)理合同，對(duì)工程建設(shè)實(shí)行管理，按照合同控制工程投資、工期和質(zhì)量，并協(xié)調(diào)建設(shè)各方關(guān)系。

3.2 工程運(yùn)行期管理模式

3.2.1 健全管理體制

健全管理體制是確保工程良性運(yùn)行的前提。小山口三級(jí)水電站由新疆新華水電投資股份有限公司全面負(fù)責(zé)運(yùn)行管理，主管單位為新疆自治區(qū)水利廳，管理單位定性為經(jīng)營(yíng)性管理單位。按照相關(guān)規(guī)定以及精簡(jiǎn)運(yùn)行的原則進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)置，工程運(yùn)行管理費(fèi)用由發(fā)電收入承擔(dān)。

3.2.2 加強(qiáng)建筑物的運(yùn)行維護(hù)

加強(qiáng)工程運(yùn)行期建筑物的運(yùn)行維護(hù)，保證混凝土建筑物表面日常清潔完好，如有脫落、剝落、機(jī)械損壞、裂縫、磨蝕等現(xiàn)象，及時(shí)采取修補(bǔ)、補(bǔ)強(qiáng)或進(jìn)行灌漿等措施進(jìn)行處理[3-4]。定期對(duì)建筑物上的照明、通信、觀測(cè)設(shè)備等附屬設(shè)施進(jìn)行管理和維護(hù)，確保良性運(yùn)行。

3.2.3 加強(qiáng)工程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)

加強(qiáng)對(duì)引水閘、節(jié)制閘、前池、溢洪道、廠房及渠道的監(jiān)測(cè)，并設(shè)置自動(dòng)化系統(tǒng)。針對(duì)引水閘、節(jié)制閘、前池主要進(jìn)行底滲流監(jiān)測(cè)、變形監(jiān)測(cè)，針對(duì)溢洪道進(jìn)行底板揚(yáng)壓力監(jiān)測(cè)、繞滲監(jiān)測(cè)和變形監(jiān)測(cè)，針對(duì)廠房主要進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，針對(duì)渠道主要進(jìn)行滲流監(jiān)測(cè)和變形監(jiān)測(cè)。

3.2.4 加強(qiáng)通信系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)

小山口三級(jí)水電站通信系統(tǒng)包括電力系統(tǒng)通信、梯級(jí)電站集控中心通信、電站生產(chǎn)調(diào)度管理通信等。電力系統(tǒng)通信采用光纖通信方式，梯級(jí)電站集控中心通信通道利用小山口三級(jí)水電站至小山口二級(jí)水電站和哈爾莫墩的OPGW光纖通道組織，電站生產(chǎn)調(diào)度管理通信包括電站內(nèi)生產(chǎn)調(diào)度通信和行政管理通信，滿足了小山口三級(jí)水電站生產(chǎn)調(diào)度和行政管理通信的需要。

4 結(jié) 語(yǔ)

在小山口三級(jí)水電站建設(shè)過(guò)程中詳細(xì)開(kāi)展了水文地質(zhì)勘查、合理確定工程規(guī)模、合理布置工程建筑物布局、篩選機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu)、完善施工組織設(shè)計(jì)、進(jìn)行環(huán)保、水土保持和節(jié)能降耗分析及采取相應(yīng)的措施，確保整個(gè)建設(shè)過(guò)程順利進(jìn)行；工程運(yùn)行管理主要分為建設(shè)期管理和運(yùn)行期管理，健全管理體制采取嚴(yán)格的管理措施，確保電站良性運(yùn)行。小山口三級(jí)水電站的建設(shè)和管理模式為小型水電站建設(shè)和管理提供借鑒。

[1] 趙蘭蘭, 劉瑞華. 小山口水電站工程建設(shè)質(zhì)量管理[J]. 商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展, 2014(7).

[2] 王保國(guó). 新疆小山口水電站工程壩基巖石特性分析與工程措施研究[J]. 電網(wǎng)與清潔能源, 2010, 26(8): 81-83.

[3] 董武斌. 新疆開(kāi)都河小山口水電站混凝土重力壩段基礎(chǔ)砼裂縫分析處理[J]. 水利科技與經(jīng)濟(jì), 2014, 20(7): 130-131.

[4] 張虎, 劉萬(wàn)榮. 新疆開(kāi)都河小山口水電站混凝土面板裂縫分析與處理[J]. 建材與裝飾, 2016(3).

BriefanalysisonconstructionandmanagementmodeofXinjiangKaiduRiverXiaoshankouGradeⅢHydropowerStation

ZHAO Xiaoxi

(XinhuaHydro-powerGenerationCo.,Ltd.,Beijing100070,China)

Many factors are considered comprehensively in order to improve the power supply tension and promote local economic and social development. Xiaoshankou Grade Ⅲ Hydropower Station is constructed. Xiaoshankou Grade Ⅲ Hydropower Station belongs to a channel diversion power station. The engineering scale is small (1), and the project belongs to grade Ⅳ, etc. In the paper, construction and management process of Xiaoshankou Grade Ⅲ Hydropower Station is combined. Experience is summarized to provide reference for construction and management of small hydropower station.

Xiaoshankou Grade Ⅲ Hydropower Station; construction mode; management mode

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.010.018

TV9

A

1005-4774(2017)010-0074-03