中圖分類(lèi)號(hào)：TV743；X322 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2025）07-0174-03

DOI： 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.07.051

Environmental Protection Measures and Implementation Effect of Pumped Storage Power Stations

WANGHejun'，LUYingl，WEIYuchen

l.PingduBranchfQingdaoEcolgicalEnviroentureau;2QingdaoHengnngBiotechnologyCo，d.Qingdao6ina

Abstract：As an important peak shaving power source，pumped storage power stations play an irreplaceable role in the power system.Taking a pumped storage power station as an example，the environmental protection measures are analyzed，especiallymicrodiferentialblasting technologyandwetoperation technology，andthentheimplementation efct is evaluated.Research hasshownthat with theimplementationof environmentalprotection measures，theecological environmentof pumped storagepowerstations is efectivelyprotected，and waterresourcesarereasonablyutilized.

Keywords：pumped storagepowerstation;environmental protection;microdiferentialblasting technology;wetoperation technology

在電站建設(shè)過(guò)程中，如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的平衡成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)[。近年來(lái)，我國(guó)在抽水蓄能電站環(huán)境保護(hù)方面進(jìn)行積極探索，取得顯著成效，為全球水電開(kāi)發(fā)提供有益借鑒。某抽水蓄能電站與最近城市郊區(qū)的距離是 31km ，與城市用電負(fù)荷中心毗鄰。研究區(qū)屬于高山、丘陵地帶，地面高程介于 250～1200m 。這里有自然保護(hù)區(qū)，也有風(fēng)景名勝區(qū)，為了避免污染環(huán)境，抽水蓄能電站與這些敏感區(qū)域保持較遠(yuǎn)的距離，同時(shí)采取相應(yīng)環(huán)境保護(hù)措施。

1抽水蓄能電站環(huán)境保護(hù)措施

電站選址時(shí)，通過(guò)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行多方案比選，選擇生態(tài)環(huán)境影響最小的站址。抽水蓄能電站建

設(shè)中，通過(guò)優(yōu)化選址，成功避開(kāi)浙江天目山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，最大限度地減少對(duì)珍稀動(dòng)植物的影響。施工過(guò)程中，本電站采取先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)措施。

1.1微差爆破技術(shù)

工程施工中，爆破作業(yè)應(yīng)用微差爆破技術(shù)，減少振動(dòng)，降低噪聲污染。在抽水蓄能電站地下廠房開(kāi)挖施工中，采用毫秒級(jí)延時(shí)爆破，將總裝藥量分解為多個(gè)小藥量爆破單元，顯著降低爆破振動(dòng)對(duì)圍巖的損傷。具體操作中，要先明確保護(hù)區(qū)域充許的振動(dòng)速度，以此為依據(jù)，確定安全允許藥量。通常而言，延時(shí)爆破裝藥量最大值不能超過(guò) Q_max 。爆破振動(dòng)安全允許標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

根據(jù)式（1）計(jì)算振動(dòng)安全距離，按照式（2）確定單響安全藥量，將其控制在 0.3kg/m³ 以?xún)?nèi)。確定延時(shí)間隔時(shí)，相鄰2個(gè)炮孔爆破時(shí)間超過(guò) 20ms ，但是控制在 30ms 以?xún)?nèi)。本工程采用光面爆破技術(shù)，控制削減后的爆壓不會(huì)促使孔壁大幅度壓縮而導(dǎo)致破壞，將切向拉應(yīng)力充分利用起來(lái)，促使炮孔四周出現(xiàn)徑向裂紋。為緩解振動(dòng)，要設(shè)置減震溝，根據(jù)振動(dòng)安全距離公式，確定減震溝的具體位置，如圖1所示。減震溝寬度通常為 2～3m ，減震溝外側(cè)使用分層爆破法。分層爆破過(guò)程中，每層爆破之前都要挖掘深度1m 左右的減震溝。爆破過(guò)程要持續(xù)開(kāi)展跟蹤監(jiān)測(cè)，從實(shí)際需求出發(fā)修正爆破參數(shù)。

表1爆破振動(dòng)安全允許標(biāo)準(zhǔn)

式中： R 為振動(dòng)安全允許距離， m ; 為延時(shí)爆破時(shí)使用的最大一段藥量， kg ； V 為安全允許速度， cm/s ： K 為與爆破點(diǎn)、保護(hù)對(duì)象有關(guān)的地形、地質(zhì)條件系數(shù)； 為爆破使用藥量， kg ; α 為衰減指數(shù)。

圖1減震溝具體位置

微差爆破技術(shù)的應(yīng)用大幅提高施工效率。通過(guò)優(yōu)化爆破參數(shù)，單循環(huán)進(jìn)尺可提高 20%～30% ，同時(shí)減少超欠挖現(xiàn)象，降低混凝土回填量。在抽水蓄能電站建設(shè)中，采用微差爆破技術(shù)后，地下廠房開(kāi)挖工期縮短 15% ，節(jié)約成本約800萬(wàn)元。質(zhì)量控制方面，微差爆破技術(shù)通過(guò)精確的爆破設(shè)計(jì)，確保開(kāi)挖輪廓的平整度。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，開(kāi)挖面不平整度控制在 15cm 以?xún)?nèi)，為后續(xù)支護(hù)施工創(chuàng)造良好條件。

1.2 濕法作業(yè)技術(shù)

1.2.1 控制揚(yáng)塵污染

濕法土石方開(kāi)挖技術(shù)的應(yīng)用中，水霧降塵能夠減少施工現(xiàn)場(chǎng)的揚(yáng)塵量。開(kāi)挖施工作業(yè)面布置高壓噴霧系統(tǒng)，促使施工區(qū)域細(xì)顆粒物濃度降低幅度超過(guò)80% ，施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境顯著改善。由于本工程周?chē)凶匀簧鷳B(tài)保護(hù)區(qū)，控制指數(shù)要求非常高，該技術(shù)應(yīng)用效果良好，污染指數(shù)明顯降低。

1.2.2 控制邊坡穩(wěn)定

邊坡穩(wěn)定性控制方面，濕法開(kāi)挖通過(guò)調(diào)節(jié)水壓和流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)巖體的溫和剝離。與傳統(tǒng)干法開(kāi)挖相比，邊坡失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)降低 40% ，減少邊坡防護(hù)工程量。工程應(yīng)用表明，采用濕法開(kāi)挖后，邊坡防護(hù)成本節(jié)約 25% 。

1.2.3 施工效率高

濕法開(kāi)挖雖然增加水系統(tǒng)投入，但通過(guò)優(yōu)化水壓參數(shù)，實(shí)際開(kāi)挖效率可至少達(dá)到干法開(kāi)挖的 90% 。這種開(kāi)挖技術(shù)的施工效率非常高，與傳統(tǒng)干法開(kāi)挖標(biāo)準(zhǔn)接近。同時(shí)，這種開(kāi)挖技術(shù)的應(yīng)用能創(chuàng)造良好的環(huán)境效益。

1.2.4合理利用廢水循環(huán)系統(tǒng)

建立完善的廢水處理系統(tǒng)，采用“沉淀-過(guò)濾-消毒”工藝，處理后的水質(zhì)達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，可用于降塵、混凝土養(yǎng)護(hù)等用途。環(huán)境保護(hù)方面，廢水循環(huán)利用有效減少施工廢水排放，保護(hù)周邊水環(huán)境。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，采用該技術(shù)后，施工區(qū)域下游水質(zhì)保持在地表水Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)以上。經(jīng)濟(jì)效益分析表明，雖然廢水處理系統(tǒng)需要一次性投入，但通過(guò)水資源節(jié)約和排污費(fèi)減免，投資回收期一般在2～3年[2]。

1.2.5構(gòu)建全過(guò)程環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

該企業(yè)通過(guò)構(gòu)建全過(guò)程環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，施工期和隱匿性期都可以對(duì)水質(zhì)、大氣、噪聲、生態(tài)等指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)安裝在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備，建立環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、傳輸和分析，為環(huán)境保護(hù)決策提供科學(xué)依據(jù)。環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與分析為施工管理提供科學(xué)依據(jù)。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)預(yù)警，指導(dǎo)施工單位及時(shí)調(diào)整施工方案，最大限度降低環(huán)境影響。數(shù)據(jù)采集模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2數(shù)據(jù)采集模塊結(jié)構(gòu)

環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝的數(shù)據(jù)集中器安裝有環(huán)境檢測(cè)裝置、逆變器和其他子采集設(shè)備。檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集通過(guò)運(yùn)行上位機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測(cè)已進(jìn)入智能化時(shí)代。抽水蓄能電站環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，電站內(nèi)的各種數(shù)據(jù)都能夠?qū)崟r(shí)采集，獲得所有的關(guān)鍵參數(shù)，如水壓、水位、電流以及電壓等，從而了解泵站的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備的互聯(lián)互通，構(gòu)建立體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)監(jiān)控獲得的數(shù)據(jù)都能夠同步展示，有異常情況，能夠及時(shí)處理。此外，環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用了報(bào)警機(jī)制，以聲、光、電等信號(hào)形式提醒操作人員處理。

本抽水蓄能電站建設(shè)中，應(yīng)用智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成功預(yù)警潛在的水質(zhì)污染風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)及時(shí)采取防控措施，避免環(huán)境污染事故的發(fā)生。該企業(yè)還將環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄，不斷積累，從中總結(jié)規(guī)律，推進(jìn)抽水蓄能電站綠色化發(fā)展。通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析和評(píng)估，可基于所獲得的結(jié)果優(yōu)化施工工藝，減少環(huán)境擾動(dòng)。此外，該抽水蓄能電站建設(shè)過(guò)程中，基于環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)改進(jìn)爆破工藝，使施工噪聲降低 20% ，粉塵排放減少 30% 。

2環(huán)境保護(hù)措施的實(shí)施效果

2.1生態(tài)環(huán)境得到有效保護(hù)

該抽水蓄能電站通過(guò)采取嚴(yán)格的環(huán)保措施，電站建設(shè)區(qū)域的植被覆蓋率保持在較高水平，野生動(dòng)物棲息地得到有效保護(hù)。該抽水蓄能電站通過(guò)實(shí)施生態(tài)修復(fù)工程，建設(shè)區(qū)域的植被覆蓋率較建設(shè)前提高 15% ，野生動(dòng)物種群數(shù)量保持穩(wěn)定。企業(yè)還研發(fā)和應(yīng)用新型環(huán)保技術(shù)，工程建設(shè)中不斷提高環(huán)境保護(hù)水平。比如，該抽水蓄能電站采用新型生態(tài)友好型建筑材料，減少施工過(guò)程的環(huán)境污染，工程成本降低。

2.2水資源得到合理利用

企業(yè)不斷優(yōu)化水庫(kù)調(diào)度方案，確保下游生態(tài)基流穩(wěn)定，維持河流生態(tài)系統(tǒng)健康。抽水蓄能電站通過(guò)建立生態(tài)流量泄放設(shè)施，確保下游河道不斷流，維護(hù)河流生態(tài)系統(tǒng)良好[3]。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，電站周邊空氣質(zhì)量、水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該抽水蓄能電站采取嚴(yán)格的揚(yáng)塵控制措施，施工期間細(xì)顆粒物濃度始終控制在 35μg/m³ 以下，遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值。

3結(jié)論

抽水蓄能電站的環(huán)境保護(hù)工作是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和理念創(chuàng)新，持續(xù)改進(jìn)環(huán)保措施，優(yōu)化環(huán)境管理。隨著全過(guò)程環(huán)境監(jiān)測(cè)體系的建立，抽水蓄能電站的環(huán)境保護(hù)工作取得顯著成效，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與工程建設(shè)的有機(jī)統(tǒng)一，為實(shí)現(xiàn)能源發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的雙贏目標(biāo)做出更大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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3 劉艷領(lǐng)，張文棟，程巖，等.抽水蓄能電站建設(shè)及運(yùn)營(yíng)對(duì)地下水環(huán)境影響研究：以陜西大莊里抽水蓄能電站為例[J].西北水電，2024（3）：26-34.