淺議青印溪二級水電站技改

傅祥筆

（福建省尤溪縣管前鎮(zhèn)水利水電管理站　　三明市　365116）

淺議青印溪二級水電站技改

傅祥筆

（福建省尤溪縣管前鎮(zhèn)水利水電管理站三明市365116）

福建省尤溪縣青印溪二級水電站通過近20年的運(yùn)行管理，發(fā)現(xiàn)尚有潛力挖掘，可通過技改，增加發(fā)電效益。文章從增加調(diào)節(jié)庫容的可行性論證、水能計算、裝機(jī)容量的確定等方面對技改進(jìn)行了論述。

青印溪二級電站技改 可行性論證

福建省尤溪縣青印溪二級水電站隸屬于尤溪縣青印溪規(guī)劃開發(fā)7個梯級電站的第二級，是管前鎮(zhèn)、八字橋兩個鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府所屬的集體所有制企業(yè)。地處管前鎮(zhèn)林源村，為混合式開發(fā)的水電站。該電站控制集雨面積166km2（柳塘水庫100km2、區(qū)間9km2，外流域引水57km2）。設(shè)計水頭104m，設(shè)計最大引用流量7.5m3/s，裝機(jī)容量6400kW （2臺×3200 kW），設(shè)計多年平均發(fā)電量3089萬kW·h，年利用小時數(shù)4826h。主要建筑物有：?。á颍┬退畮煲蛔ü皦危?，有壓引水隧洞長3km（洞徑2.8m），爆破膜室（替代調(diào)壓井）、發(fā)電廠房、升壓站；外引管前溪支流建有4孔閘壩一座（寬×高=4.5m×3.5m），無壓引水隧洞長2.6km，隧洞斷面為城門型，尺寸為寬×高=3m×3.25m，一次性開發(fā)。

青印溪二級電站建成后，已通過近20年運(yùn)行，機(jī)組老化、效率降低。隨著上游柳塘水庫壩后站（一級站）技改，放水量增加以及管前溪小流域綜合治理防洪標(biāo)準(zhǔn)的提高，通過跨流域引水和增加壩高可增加青印溪二級電站調(diào)節(jié)庫容，減少棄水，增加發(fā)電效益，因此，規(guī)劃對青印溪二級電站進(jìn)行技改，下面對技改的可行性進(jìn)行論述。

2 增加調(diào)節(jié)庫容的可行性論證

（1）提高青印溪二級站正常蓄水位與上游梅花橋電站正常尾水位銜接。

青印溪二級電站水庫現(xiàn)狀正常蓄水位與上游梅花橋電站正常發(fā)電尾水位尚有3.5m落差，即發(fā)電水頭未利用3.5m，規(guī)劃將青印溪二級電站?。á颍┬退畮熘鲏渭痈?.5m，與上游梅花橋電站尾水位銜接，充分利用發(fā)電水頭，以增加發(fā)電效益。

（2）青印溪二級站主壩加高與外引系統(tǒng)水位銜接。

若青印溪二級站主壩加高3.5m，即正常高水位541.5m，正好與外引閘壩正常高水位齊平，水位相互銜接，只是外引隧洞處于滿流狀態(tài)。只要對外引洞出口段進(jìn)行加固處理，不會影響工程安全。根據(jù)外引管前溪河道坡降和河堤建設(shè)情況，可提高外引壩高度達(dá)2.5m就可以改變外引隧洞不利的水流狀態(tài)，按有壓洞運(yùn)行，增加外引洞引水能力。

（3）青印溪二級水電站主壩加高庫容情況（表1）。

表1　青印溪二級水電站水位庫容情況表

按主壩加高3.5m計算，即正常高水位為541.5 m，死水位535.0m，相應(yīng)調(diào)節(jié)庫容達(dá)67.09萬m3，再加上外引洞庫的容量，增加調(diào)節(jié)庫容達(dá)80萬m3，達(dá)到了完全日調(diào)節(jié)，可以有效地對來水進(jìn)行重新調(diào)節(jié)，以增加發(fā)電效益。

3 青印溪二級站主壩加高增加發(fā)電效益

3.1水能計算

青印溪二級水電站屬徑流式開發(fā)，發(fā)電流量為外引管前溪區(qū)間、本庫區(qū)間和上游柳塘水庫調(diào)節(jié)下泄流量三者之和。本次計算外引最大流量仍按5m3/s，水能按典型年法逐日平均流量計算出力，年發(fā)電量不計庫面蒸發(fā)和滲漏損失，3個代表年逐日平均流量（略）。

青印溪二級水電站主壩加高后，具有日調(diào)節(jié)能力，上游水位取有效庫容（80萬m3）一半的對應(yīng)水位，實(shí)際運(yùn)行中取2/3，即上游水位為540.9m，下游水位取長潭峽電站水庫正常高水位424.6m。電站出力系數(shù)取8.0，水頭損失根據(jù)現(xiàn)有洞徑，襯砌情況，采用不同糙率分別計算出沿程和局部水頭損失詳見表2，主壩加高不同裝機(jī)容量多年平均發(fā)電量計算成果詳見表3。

表2　青印溪二級站引用流量水頭損失情況表

表3　主壩加高不同裝機(jī)典型年發(fā)電量情況表

從表3可以看出，青印溪二級電站經(jīng)技改后，在不增加裝機(jī)容量情況下，多年平均發(fā)電量比技改前增加204萬kW·h，是技改前的1.07倍，裝機(jī)容量7200 kW時，增加發(fā)電量578萬kW·h，是技改前的1.19倍。

3.2裝機(jī)容量的確定

從表3可以看出主壩加高，在更換機(jī)組情況下，選擇裝機(jī)容量7200kW時，可以增加發(fā)電量578萬kW·h。從柳塘水庫調(diào)度情況考慮，該水庫是不完全年調(diào)節(jié)中型水庫，總庫容4400萬m3，調(diào)節(jié)庫容3923萬m3根據(jù)本電站進(jìn)水樞紐所處地域?qū)嶋H及下游梯級電站所調(diào)節(jié)補(bǔ)償方式出發(fā)，每年4～6月份主汛期間為水庫蓄水段，此間水庫基本為攔蓄洪水期，水庫不放水或少放水，基于水庫自身考慮可根據(jù)當(dāng)年降水預(yù)報和水庫上年墊底庫容情況，適當(dāng)結(jié)合發(fā)電運(yùn)行，所以在這3個月中下游梯級電站靠天然徑流為主運(yùn)行（也就是根據(jù)其各自上游區(qū)間來水量進(jìn)行發(fā)電），即：“先徑流后庫調(diào)”。隨著柳塘水庫的技改，最大的放水量達(dá)7.08m3/s，比原來多2.08m3/s，本站現(xiàn)有裝機(jī)容量6400kW，最大引用流量僅7.2m3/s，由于調(diào)節(jié)庫容小，加上區(qū)間來水，棄水較多。技改后在增加主壩壩高的前提下，增加調(diào)節(jié)庫容，建議裝機(jī)容量為7200km較為適宜，相應(yīng)引用流量為8.1m3/s，能與上游電站放水量相匹配。

4 結(jié)　語

綜上所述，加高青印溪二級水電站主壩與外引壩所產(chǎn)生的發(fā)電效益明顯，電站也運(yùn)行近20年，宜盡早技改，建議裝機(jī)容量為7200kW，以免水能浪費(fèi)。

［1］SL279-2000.水工隧洞設(shè)計規(guī)范［S］.

［2］汪胡楨，顧慰慈.水工隧洞設(shè)計理論和計算［M］.北京：水利電力出版社，1990.

［3］張洪楚.水電站（第三版）［M］.北京：中國水利水電出版社，1998.

傅祥筆（1965-），男，福建尤溪人，大學(xué)本科，水利水電工程師，主要從事水利水電建設(shè)和電站運(yùn)行管理。

（2016-07-27）