新疆開都河小山口三級水電站建設(shè)與管理模式淺析

(新華水力發(fā)電有限公司，北京 100070)

新疆開都河小山口三級水電站建設(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)供電緊張和促進地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展，綜合考慮多方因素，建設(shè)小山口三級水電站。小山口三級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)合小山口三級水電站建設(shè)和管理過程，總結(jié)經(jīng)驗，為小型水電站建設(shè)和管理提供借鑒。

小山口三級水電站；建設(shè)模式；管理模式

1 引 言

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

小山口三級水電站位于巴音郭楞蒙古自治州境內(nèi)的開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約422km，河道平均比降約5.8‰。水電站為無壓引水式電站，利用小山口二級電站尾水發(fā)電，發(fā)電為其唯一的效益，電站裝機容量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)合小山口三級水電站建設(shè)和管理過程，總結(jié)經(jīng)驗，為小型水電站建設(shè)和管理提供借鑒。

2 建設(shè)模式

小山口三級水電站由新疆新華水利水電投資開發(fā)股份有限公司全面負責(zé)建設(shè)，主要建設(shè)要點總結(jié)如下。

2.1 詳細的水文地質(zhì)勘查分析

工程建設(shè)前開展了詳細的水文地質(zhì)勘查，摸清了當(dāng)?shù)貧庀?、徑流、設(shè)計洪水、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、建筑物場地地質(zhì)條件等情況，為確保工程建設(shè)順利進行奠定基礎(chǔ)。

2.2 確定合理的工程建設(shè)規(guī)模

小山口三級水電站主要開發(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窠?jīng)濟發(fā)展情況和電力工業(yè)特點，采用年平均增長率法、人均電量法、彈性系數(shù)法預(yù)測電力需求量。按照設(shè)計保證率90%進行徑流調(diào)節(jié)及水能計算，綜合多方案經(jīng)濟比較，確定電站裝機容量、裝機臺數(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，小山口三級水電站工程等別為Ⅳ等，其中引水閘、二級電站尾水渠節(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別為4級，次要建筑物為5級，臨時建筑物為5級。

綜合考慮地形地貌、工程投資、占用耕地等多因素，開展多方案綜合經(jīng)濟比較，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尾水渠引水，其縱向軸線與引水渠軸線重合，為平底板開敞式。節(jié)制閘位于引水閘右側(cè)，其縱向軸線與小山口二級尾水渠軸線夾角60°，正常情況下關(guān)門擋水運用。引水渠道為非自動調(diào)節(jié)渠道，渠道沿開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、進水室兩部分組成，總長145.0m。其中排冰閘布置在進水室二層，采用液壓翻版門排冰，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)，出線場布置在主變壓器上游側(cè)，絕緣油庫布置在廠區(qū)西北角。

2.4 篩選確定機電及金屬結(jié)構(gòu)

結(jié)合電站裝機容量、多年平均發(fā)電量、年利用小時數(shù)等參數(shù)，進行多方案經(jīng)濟比較，水力機械選擇3臺混流式水輪機，并配備相應(yīng)的輔助設(shè)備。綜合考慮運行靈活、供電可靠、接線簡單、自動化程度高、工程投資等多方面因素，電氣主接線方案如下：發(fā)電機-變壓器組合采用擴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、鑄鐵閘門、攔污柵、啟閉機等。此外，結(jié)合季節(jié)特點，合理布設(shè)采暖通風(fēng)設(shè)施，保障發(fā)電機運行的環(huán)境需求。同時，按照確保重點、兼顧一般、便于管理、經(jīng)濟實用的原則布置消防設(shè)施，對消防車道、防火間距和安全出口均按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求進行布置。

2.5 完善施工組織設(shè)計

在詳細分析電站現(xiàn)場施工條件的基礎(chǔ)上，開展詳細的施工組織設(shè)計。施工組織設(shè)計立足于國內(nèi)現(xiàn)有的施工水平，同時還采用國內(nèi)外先進的施工技術(shù)和施工機械，以機械化作業(yè)為主。在施工機械設(shè)備選型和配套設(shè)計時，根據(jù)各單項工程的施工方案、施工強度和施工難度，工程區(qū)地形和地質(zhì)條件，以及設(shè)備本身能耗、維修和運行等因素，擇優(yōu)選用電動、液壓、柴油等能耗低、生產(chǎn)效率高的機械設(shè)備。

2.6 環(huán)保、水土保持、節(jié)能降耗

詳細開展環(huán)境影響評價、水土保持設(shè)計及節(jié)能降耗措施等工作。通過環(huán)境影響評價，工程建設(shè)符合產(chǎn)業(yè)政策，建設(shè)區(qū)域不涉及自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)域，工程建設(shè)沒有重大環(huán)境制約因素。工程建設(shè)的不利影響通過環(huán)境保護措施得到有效減免，工程建設(shè)從環(huán)境保護角度是可行的。

針對水土保持設(shè)5個防治區(qū)，分別為主體工程區(qū)、砂礫料場區(qū)、棄渣場區(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。針對節(jié)能降耗，從設(shè)計理念、工程布置、設(shè)備選用、施工組織設(shè)計等多個方面進行優(yōu)化設(shè)計，選用了符合國家政策的先進節(jié)能設(shè)備，取得了良好的節(jié)能降耗效益。

2.7 經(jīng)濟評價

工程建設(shè)前期，詳細開展經(jīng)濟評價。經(jīng)國民經(jīng)濟評價，電站經(jīng)濟內(nèi)部收益率為12.4%，大于社會折現(xiàn)率8%，說明該電站占用的投資對國民經(jīng)濟的貢獻超過規(guī)定要求，國民經(jīng)濟評價指標(biāo)優(yōu)越，項目經(jīng)濟上可行，并具有較強的抗風(fēng)險能力。

3 管理模式

小山口三級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 項目法人負責(zé)制

小山口三級水電站實行嚴格的項目法人負責(zé)制，新疆新華水利水電投資開發(fā)股份有限公司作為項目法人，承擔(dān)建設(shè)的主體責(zé)任，對工程質(zhì)量、工程進度、資金管理和生產(chǎn)安全負總責(zé)。項目法人主要職責(zé)是對建設(shè)期內(nèi)各個階段的主要工作內(nèi)容進行嚴格把控。

3.1.2 工程建設(shè)招投標(biāo)制

小山口三級水電站依據(jù)《中華人民共和國招標(biāo)投標(biāo)法》實行嚴格的招投標(biāo)制度。項目法人嚴格按照《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，通過公開招標(biāo)方式擇優(yōu)選擇建設(shè)監(jiān)理單位和各類建筑安裝工程、設(shè)備制造的承包方，招標(biāo)工作由項目法人或其委托的具有相應(yīng)資質(zhì)的招標(biāo)代理機構(gòu)完成，全部招標(biāo)工作接受政府部門監(jiān)督。

3.1.3 工程建設(shè)監(jiān)理制

小山口三級水電站的建設(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)國家有關(guān)工程建設(shè)的法律、法規(guī)、規(guī)章和批準(zhǔn)的項目建設(shè)文件、建設(shè)工程合同以及建設(shè)監(jiān)理合同，對工程建設(shè)實行管理，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行的前提。小山口三級水電站由新疆新華水電投資股份有限公司全面負責(zé)運行管理，主管單位為新疆自治區(qū)水利廳，管理單位定性為經(jīng)營性管理單位。按照相關(guān)規(guī)定以及精簡運行的原則進行機構(gòu)設(shè)置，工程運行管理費用由發(fā)電收入承擔(dān)。

3.2.2 加強建筑物的運行維護

加強工程運行期建筑物的運行維護，保證混凝土建筑物表面日常清潔完好，如有脫落、剝落、機械損壞、裂縫、磨蝕等現(xiàn)象，及時采取修補、補強或進行灌漿等措施進行處理[3-4]。定期對建筑物上的照明、通信、觀測設(shè)備等附屬設(shè)施進行管理和維護，確保良性運行。

3.2.3 加強工程自動化監(jiān)測

加強對引水閘、節(jié)制閘、前池、溢洪道、廠房及渠道的監(jiān)測，并設(shè)置自動化系統(tǒng)。針對引水閘、節(jié)制閘、前池主要進行底滲流監(jiān)測、變形監(jiān)測，針對溢洪道進行底板揚壓力監(jiān)測、繞滲監(jiān)測和變形監(jiān)測，針對廠房主要進行安全監(jiān)測，針對渠道主要進行滲流監(jiān)測和變形監(jiān)測。

3.2.4 加強通信系統(tǒng)運行維護

小山口三級水電站通信系統(tǒng)包括電力系統(tǒng)通信、梯級電站集控中心通信、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，梯級電站集控中心通信通道利用小山口三級水電站至小山口二級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，滿足了小山口三級水電站生產(chǎn)調(diào)度和行政管理通信的需要。

4 結(jié) 語

在小山口三級水電站建設(shè)過程中詳細開展了水文地質(zhì)勘查、合理確定工程規(guī)模、合理布置工程建筑物布局、篩選機電及金屬結(jié)構(gòu)、完善施工組織設(shè)計、進行環(huán)保、水土保持和節(jié)能降耗分析及采取相應(yīng)的措施，確保整個建設(shè)過程順利進行；工程運行管理主要分為建設(shè)期管理和運行期管理，健全管理體制采取嚴格的管理措施，確保電站良性運行。小山口三級水電站的建設(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. 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, 2014, 20(7): 130-131.

[4] 張虎, 劉萬榮. 新疆開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