水電站設(shè)計(jì)論文范文
時(shí)間:2023-04-08 23:23:53
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篇1
1.1引水發(fā)電系統(tǒng)
1.1.1取水口攔污柵及啟閉設(shè)備
1)優(yōu)化選型布置設(shè)計(jì)。發(fā)電引水隧洞喇叭口底檻678.50mm處設(shè)置1孔攔污柵,單孔孔口尺寸為7.5m×10.0m,檢修平臺(tái)高程717.00m,設(shè)計(jì)水頭4.0m,最大引用流量為42.58m3/s,平均過柵流速為0.811m/s,攔污柵重量為26.0t,柵槽埋件重17.0t,型式為平面滑動(dòng)式攔污柵。選用1臺(tái)QPG2×250kN-38m高揚(yáng)程卷揚(yáng)式啟閉機(jī),安裝高程726.20m,操作運(yùn)行條件為靜水啟閉。2)蓄水安全復(fù)核計(jì)算。攔污柵主支承是增強(qiáng)四氟NL150CHI型滑塊,最大線荷載為25kN/cm,反向支承是鋼滑塊。柵條間距50mm,柵體主材為Q235B,內(nèi)力分析計(jì)算[2]成果為:主梁最大壓應(yīng)力為105.35N/mm2,發(fā)生在跨中處;最大剪力為21.01N/mm2,發(fā)生在支座處;最大撓度為9.5mm,發(fā)生在跨中處;柵條彎應(yīng)力為53.1N/mm2,發(fā)生在跨中處。攔污柵重量為247kN,提柵清污時(shí)考慮污物重量為100kN,攔污柵啟閉力為450.1kN,啟閉機(jī)容量為2×250kN。
1.1.2取水口事故閘門及啟閉設(shè)備
1)優(yōu)化選型布置設(shè)計(jì)。在攔污柵的下游設(shè)置1扇事故閘門,孔口尺寸為4.5m×4.8m,底檻高程680.00m,檢修平臺(tái)高程717.00m,設(shè)計(jì)水頭37.0m,閘門型式為平面定輪鋼閘門。選用1臺(tái)安裝高程為726.20m上的QPG2×800kN-38m高揚(yáng)程卷揚(yáng)機(jī)控制閘門,操作運(yùn)行條件為動(dòng)閉靜啟。2)蓄水安全復(fù)核計(jì)算。閘門由門葉結(jié)構(gòu)、水封裝置、4個(gè)簡(jiǎn)支輪主支承(同時(shí)兼做反向支承)、4個(gè)側(cè)向限位裝置和充水閥裝置等組成。受力計(jì)算采用假設(shè)平面體系,按照實(shí)際可能發(fā)生的最不利荷載組合情況,進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。閘門在設(shè)計(jì)水頭下動(dòng)水操作會(huì)受到不同程度的動(dòng)力荷載,動(dòng)力系數(shù)取1.1。門體材料為Q235B,內(nèi)力分析計(jì)算結(jié)果為:閘門承受的靜水壓力為7713.7kN,動(dòng)水壓力為8485.1kN;面板折算應(yīng)力為157.03N/mm2;主梁最大壓應(yīng)力為128.1N/mm2,位于跨中處。最大剪力為49.2,位于支座處。最大撓度為2.71mm,位于跨中處;主輪與軌道的接觸應(yīng)力為844.06N/mm2;主軌頸部局部承壓應(yīng)力為173.36N/mm2;閘門閉門力為-659.1kN,啟門力為479.6kN,持住力為1394.4kN;啟閉機(jī)容量為2×800kN。
1.2泄水系統(tǒng)閘門及啟閉設(shè)備
1.2.1溢洪道弧形工作閘門
1)優(yōu)化選型布置設(shè)計(jì)。該閘門設(shè)置在溢洪道上,底檻設(shè)置在堰頂下游側(cè)704.80m處,堰頂高程為717.00m,共設(shè)置3孔閘門,啟閉機(jī)安裝高程為719.50m。閘門運(yùn)行方式為動(dòng)水啟閉,主要承擔(dān)水庫的泄洪任務(wù)。閘門的孔口尺寸為12.0m×8.5m(寬×高),設(shè)計(jì)水頭為8.2m。型式為露頂式弧形閘門,其面板曲率半徑為10.0m,支鉸高度為5.5m,其結(jié)構(gòu)布置見圖1。2)蓄水安全復(fù)核計(jì)算。閘門由門葉結(jié)構(gòu)(焊接件)、水封裝置、支臂、支鉸和側(cè)輪等所組成,支承為斜支臂。受力計(jì)算采用假設(shè)平面體系,并按照實(shí)際可能發(fā)生的最不利荷載組合情況,對(duì)閘門的設(shè)計(jì)條件和校核條件進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。閘門在動(dòng)水操作條件下各部件尚需承受的不同程度的動(dòng)力荷載,故將設(shè)計(jì)水頭作用在閘門部件上的靜水壓力乘以動(dòng)力系數(shù),考慮為最不利的荷載組合,動(dòng)力系數(shù)取1.1。門體材料為Q235B,內(nèi)力分析計(jì)算結(jié)果表明:閘門承受的靜水壓力為4218.0kN,動(dòng)水壓力為4639.8kN;面板折算應(yīng)力為181.8N/mm2;主梁最大壓應(yīng)力為106.3N/mm2,位于跨中處。最大剪力為69.2,位于支座處。最大撓度為4.36mm,位于跨中處;支臂平面內(nèi)應(yīng)力為76.2N/mm2;主支臂平面外應(yīng)力為66.3N/mm2;閘門啟門力為441.7kN,閉門力為246.3kN;啟閉機(jī)容量為2×250kN。
1.2.2放空底孔進(jìn)口事故閘門
1)優(yōu)化選型布置設(shè)計(jì)。在放空底孔進(jìn)口設(shè)置一道事故閘門,孔口尺寸為2.5m×2.6m(寬×高),設(shè)計(jì)水頭52.0m。底檻高程為665.00m,檢修平臺(tái)高程為717.00m,啟閉機(jī)安裝平臺(tái)高程為723.50m。閘門運(yùn)行方式為動(dòng)閉靜啟,由1套QPG800kN-53m高揚(yáng)程卷揚(yáng)機(jī)控制。當(dāng)水庫需要放空時(shí)小開度提門充水平壓,待前后水壓差小于4m時(shí),再開啟事故閘門。2)蓄水安全復(fù)核計(jì)算。閘門由門葉結(jié)構(gòu)(焊接件)、水封裝置、4個(gè)懸臂輪主支承(同時(shí)兼做反向支承)、4個(gè)側(cè)向限位裝置等所組成。受力計(jì)算采用假設(shè)平面體系,按照實(shí)際可能發(fā)生的最不利荷載組合情況,進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。閘門在設(shè)計(jì)水頭下動(dòng)水操作會(huì)受到不同程度的動(dòng)力荷載,動(dòng)力系數(shù)取1.1。門體主材為Q235B,內(nèi)力分析計(jì)算結(jié)果表明:閘門承受的靜水壓力為3491.5kN,淤沙壓力為619.6kN,總壓力為4111.1kN;面板折算應(yīng)力為187.9N/mm2;主梁最大壓應(yīng)力為101.27N/mm2,位于跨中處。最大剪力為65.4,位于支座處。最大撓度為0.76mm,位于跨中處;主輪與軌道的接觸應(yīng)力為663.1N/mm2;閘門啟門力為769.1kN,閉門力為-22.0kN,持住力為206.3kN;啟閉機(jī)容量為800kN。
1.2.3放空底孔出口弧形工作閘門
1)優(yōu)化選型布置設(shè)計(jì)。在放空底孔出口設(shè)置一道弧形工作閘門,孔口尺寸為2.5m×2.2m(寬×高),承壓水頭為52.0m,型式為潛孔式弧形鋼閘門,底檻高程為665.00m,檢修平臺(tái)高程為668.70m,啟閉機(jī)安裝平臺(tái)高程為674.60m。閘門運(yùn)行方式為動(dòng)水啟閉,選用1套QH-SY-500/150kN-4.0m弧門潛孔液壓?jiǎn)㈤]機(jī)控制閘門,閘門長(zhǎng)期處于閉門擋水狀態(tài)。當(dāng)水庫需要放空時(shí),動(dòng)水開啟該閘門鎖定于檢修平臺(tái)上,待放空完畢,放下工作閘門封閉孔口蓄水。2)蓄水安全復(fù)核計(jì)算。閘門由門葉結(jié)構(gòu)(焊接件)、水封裝置、2個(gè)支鉸支承和4個(gè)側(cè)向限位裝置等所組成。受力計(jì)算采用假設(shè)平面體系,按照實(shí)際可能發(fā)生的最不利荷載組合情況,進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。閘門在實(shí)際操作中會(huì)受到不同程度的動(dòng)力荷載,動(dòng)力系數(shù)取1.1。門體主材為Q235B,內(nèi)力分析計(jì)算結(jié)果為:閘門承受的靜水壓力為3329.7kN,動(dòng)水壓力為3662.7kN;面板折算應(yīng)力為183.9N/mm2;主梁最大壓應(yīng)力為33.2N/mm2,位于跨中處。最大剪力為24.4,位于支座處。最大撓度為0.12mm,位于跨中處;支臂平面內(nèi)應(yīng)力為98.4N/mm2;閘門啟門力為248.8kN,閉門力為122.7kN;啟閉機(jī)容量為500/150kN。
1.2.4導(dǎo)流隧洞封堵閘門
1)優(yōu)化選型布置設(shè)計(jì)。導(dǎo)流隧洞進(jìn)口設(shè)置封堵工作閘門一扇,孔口尺寸為5.0m×6.5m(寬×高),承壓水頭為44.3m,閉門水頭:20m,型式為潛孔式平面鋼閘門,底檻高程為647.70m,檢修平臺(tái)高程為659.00m,啟閉機(jī)安裝平臺(tái)高程為667.50m。閘門運(yùn)行方式為動(dòng)水啟閉,選用1套QPQ630kN-13m卷揚(yáng)式啟閉機(jī)控制閘門,閘門僅用于導(dǎo)流隧洞封堵時(shí)使用,導(dǎo)流隧洞在枯水季節(jié)封堵下閘門。因受啟閉機(jī)平臺(tái)高程的限制(啟閉機(jī)平臺(tái)高程為667.50m),閉門時(shí)最不利水頭工況為啟閉高程,即水頭為20m,因此整個(gè)閘門啟閉按最不利的情況下水頭20m計(jì)算。2)蓄水安全復(fù)核計(jì)算。閘門由門葉結(jié)構(gòu)(焊接件)、水封裝置、12個(gè)主滑塊和8個(gè)反向滑塊裝置等所組成。受力計(jì)算采用假設(shè)平面體系,按照實(shí)際可能發(fā)生的最不利荷載組合情況,進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。門體主材為Q235B,內(nèi)力分析計(jì)算結(jié)果為:閘門承受的靜水壓力為13501.9kN,發(fā)生在設(shè)計(jì)水頭44.3m處;材料容許應(yīng)力(抗拉、抗壓和抗彎)為142.5kN,容許應(yīng)力(抗剪)為85.5kN;面板折算應(yīng)力為138N/mm2;主梁最大壓應(yīng)力為84.6N/mm2,位于跨中處。最大剪力為71.92,位于支座處。最大撓度為3.78mm,位于跨中處;閘門閉門力為145kN;水柱壓力為898.60kN;啟閉機(jī)容量為630kN。
2結(jié)語
篇2
甘溪三級(jí)水電站位于浙江省臨安市甘溪中游,是甘溪梯級(jí)開發(fā)的第三級(jí)水電站,屬典型的中水頭引水式電站。工程樞紐主要由渠首樞紐、無壓輸水隧洞、前池、高壓管道、發(fā)電廠房和尾水渠組成。電站裝機(jī)容量2×400kW,設(shè)計(jì)水頭34.6m,單機(jī)最大過流量1.5m3/s。多年平均發(fā)電量223萬kW·h,年利用小時(shí)數(shù)2788h。電站出線T接至10kV甘溪線并網(wǎng),輸電線路長(zhǎng)度為500m。
甘溪是天目溪的一條支流,上游建有甘溪一級(jí)水電站和甘溪二級(jí)水電站。甘溪一級(jí)水電站裝機(jī)容量2×160kW,壩址控制流域面積19.6km2,水庫總庫容214萬m3。甘溪二級(jí)水電站裝機(jī)容量3×500kW,利用集雨面積33.5km2。甘溪流域內(nèi)雨量充沛,多年平均降雨量1625mm。多年平均氣溫15.6℃,極端最高氣溫41.6℃,極端最低氣溫-13.2℃。
甘溪三級(jí)水電站渠首樞紐位于甘溪二級(jí)水電站尾水出口下游20m處,壩址控制流域面積40.3km2,區(qū)間引水集雨面積2km2。多年平均流量1.18m3/s,年徑流量3721萬m3。壩址設(shè)計(jì)洪水流量386m3/s(P=10%),校核洪水流量522m3/s(P=3.33%)。工程區(qū)地質(zhì)條件簡(jiǎn)單,出露基巖為奧陶系上統(tǒng)於潛組頁巖和砂巖,河床處砂礫石覆蓋層厚1~3m,山坡處覆蓋層厚0.5~2m,兩岸臺(tái)地覆蓋層較厚。河道中水質(zhì)清澈,泥沙含量很少。
2方案選擇
2.1壩址選擇
甘溪三級(jí)水電站是甘溪二級(jí)水電站的下一個(gè)梯級(jí)電站,壩址選擇的原則為:1)滿足與上級(jí)電站尾水位的銜接;2)滿足進(jìn)水閘和溢流堰的布置要求;3)不淹沒耕地和房屋;4)使渠首樞紐工程造價(jià)最低。根據(jù)地形地質(zhì)條件,壩址選定在甘溪二級(jí)水電站尾水出口下游20m處,該段河床寬約35m,壩型采用漿砌石溢流壩。
2.2廠址選擇
廠址位于潘家村烏浪口,電站尾水排入支流烏浪溪中。設(shè)計(jì)中對(duì)上廠址方案和下廠址方案進(jìn)行比選,下廠址方案與上廠址方案相比,水頭增加3.6m,電能增加23萬kW·h,效益增加9萬元,投資增加25.2萬元,差額投資經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率35.5%,故選用下廠址方案。
2.3無壓輸水系統(tǒng)方案選擇
無壓輸水系統(tǒng)有隧洞方案和明渠結(jié)合隧洞方案兩種布置形式,兩方案的軸線長(zhǎng)度基本相同。明渠結(jié)合隧洞方案是進(jìn)水閘后接長(zhǎng)度為425m的漿砌石明渠,其后仍為隧洞。經(jīng)過比較,隧洞方案較明渠結(jié)合隧洞方案減少投資6.2萬元,隧洞方案日常維護(hù)工作量少,且不占林地,故無壓輸水系統(tǒng)選用隧洞方案。
3主要建筑物
3.1渠首樞紐
渠首樞紐由攔河堰、進(jìn)水閘和攔沙坎組成。攔河堰為折線型漿砌塊石實(shí)用堰,溢流段長(zhǎng)31.1m,堰頂高程224.63m,最大堰高2.23m,堰頂寬1.5m,上游面垂直,下游面坡度1∶2。堰體采用M7.5漿砌塊石砌筑,外包30cm厚C20混凝土。由于上下游水位差小,溢流堰僅設(shè)置4m長(zhǎng)的漿砌塊石護(hù)坦來消能,堰體防滲采用混凝土防滲墻。
進(jìn)水閘位于甘溪的左岸,緊鄰甘溪二級(jí)水電站的進(jìn)廠公路,采用側(cè)向引水,引水角15°。設(shè)置1孔寬2m的閘孔,閘底板高程223.35m,后接無壓隧洞。進(jìn)水閘為胸墻式結(jié)構(gòu),閘室長(zhǎng)4.46m,設(shè)1道攔污柵和1扇鑄鐵工作閘門,手動(dòng)螺桿啟閉機(jī)啟閉,啟閉機(jī)平臺(tái)高程227.70m。由于河道中泥沙很少,且大部分淤積在上游的水庫中,渠首樞紐不設(shè)置排沙設(shè)施,進(jìn)水閘前設(shè)有攔沙坎,攔沙坎前考慮人工定期清沙。
3.2無壓輸水隧洞
進(jìn)水閘至前池之間為無壓隧洞段,長(zhǎng)2354.947m。根據(jù)地形條件及施工要求,無壓隧洞段由1號(hào)隧洞、2號(hào)隧洞、3號(hào)隧洞和1號(hào)鋼筋混凝土埋管、2號(hào)鋼筋混凝土埋管組成,1號(hào)隧洞長(zhǎng)124.100m,2號(hào)隧洞長(zhǎng)855.485m,3號(hào)隧洞長(zhǎng)1315.362m。1號(hào)隧洞、2號(hào)隧洞、3號(hào)隧洞之間由鋼筋混凝土埋管連接,1號(hào)鋼筋混凝土埋管長(zhǎng)50m,2號(hào)鋼筋混凝土埋管長(zhǎng)10m。隧洞沿線分布的巖性為奧陶系上統(tǒng)於潛組砂巖、頁巖互層,上覆巖體厚度30~90m,整體性較好,屬Ⅱ~Ⅲ類圍巖。隧洞斷面采用城門洞型,開挖斷面寬2.4m,高2.65m(其中直墻高1.45m,矢高1.2m,半徑1.2m),縱坡為1?2000,洞底采用10cm厚的C15素混凝土找平。隧洞進(jìn)出口及斷層地段采用鋼筋混凝土襯砌,襯砌厚度30cm。連接段鋼筋混凝土埋管采用箱型結(jié)構(gòu),凈寬1.8m,高2.05m,壁厚0.3m。
在樁號(hào)2+139.35處設(shè)置溢流支洞,把進(jìn)入隧洞多余的來水排入支流烏浪溪中。溢流支洞長(zhǎng)65m,斷面呈城門洞型,開挖斷面開挖寬2.4m,高2.65m。
3.3前池及壓力管道
前池布置在廠房上游的山坡上,采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),總長(zhǎng)21.2m。正常運(yùn)行水位223.2m,最低運(yùn)行水位221.9m,前池工作容積94.1m3,邊墻頂高程224.7m。前池進(jìn)水口前設(shè)攔污柵和事故鋼閘門。
壓力鋼管布置在山坡中開挖出的管槽內(nèi),全長(zhǎng)52.68m。因設(shè)計(jì)引用流量不大,壓力鋼管采用一管二機(jī)的供水方式,在廠房外45°卜形分岔成兩支管。選定主管管徑1.2m,鋼板壁厚12mm。支管與蝶閥同直徑,管徑0.8m,鋼板壁厚8mm。壓力鋼管在樁號(hào)管0+021.44處設(shè)鎮(zhèn)墩,每7米增設(shè)支墩,前池壓力墻及鎮(zhèn)墩后各設(shè)1個(gè)伸縮節(jié)。鋼管槽底寬2.6m,左側(cè)布置踏步,以便于壓力鋼管的日常維護(hù)。
3.4發(fā)電廠房
發(fā)電廠房位于潘家村山麓下,廠房基礎(chǔ)全部座落在基巖上,根據(jù)機(jī)電設(shè)備的布置,采用地面式廠房。廠房?jī)?nèi)布置2臺(tái)臥式水輪發(fā)電機(jī)組,機(jī)組軸線與廠房縱軸線平行,機(jī)組間距7.4m,上游側(cè)布置蝴蝶閥和控制保護(hù)屏,安裝間位于廠房的右端。發(fā)電機(jī)層地面高程188.64m,安裝場(chǎng)地面高程189.60m。因發(fā)電機(jī)層與安裝場(chǎng)之間存在高差,為便于設(shè)備的安裝和檢修,廠房?jī)?nèi)設(shè)1臺(tái)5t的單軌手動(dòng)葫蘆,架設(shè)于屋面大梁下。廠房采用混凝土排架結(jié)構(gòu),磚墻圍護(hù),長(zhǎng)22.0m,寬8.7m。
篇3
連江縣塘坂水庫電站工程位于鰲江干流中游,在山仔水庫下游約7km,在連江縣塘坂村下游3km,距福州市47km,距連江縣城38km,壩址左岸有公路在貴安橋與福飛公路相接,對(duì)外交通方便。連江縣塘坂水庫電站是以發(fā)電為主,兼有供水等綜合利用效益的河床式水電樞紐工程,電站總裝機(jī)11MW,壩址以上流域面積為1701km2,水庫正常蓄水位36.8m,其相應(yīng)庫容766萬m3。該工程系福州第二水源工程的配套工程,為福州市九五計(jì)劃中重點(diǎn)基本建設(shè)項(xiàng)目。工程于1998年10月28日正式開工,2001年4月底首臺(tái)機(jī)組發(fā)電,2001年7月底工程竣工,整個(gè)工程施工總工期為2年9個(gè)月。主要水工建筑物由攔河壩、廠房和開關(guān)站等組成。攔河壩頂高程39.8m,壩頂長(zhǎng)226.3m,最大壩高27.3m。溢流壩段位于河床中部,上設(shè)4孔鋼弧形閘門,孔口尺寸為16X12.5m,堰頂高程24.3m。廠房位于河床左岸。
2.水文地質(zhì)條件
壩址河谷較寬呈“U”型。巖性為侏羅統(tǒng)南圓組第三段流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖。兩岸山坡殘積土夾碎石厚約2~5m。左岸風(fēng)化程度較右岸深,尤其左岸河邊一帶風(fēng)化較深。河床及漫灘階地有卵石覆蓋,厚約7~10m。
壩址控制流域面積為1701km2,壩區(qū)氣候溫和。壩址多年年平均流量59.9m3/s,10月~4月為枯水期。施工洪水特性如下表。
時(shí)段
P(%)
10~12
11~1
10~3
10~4
11~4
全年
5
245
151
265
280
238
4900
10
197
133
242
244
213
3990
20
153
115
224
204
187
3360
33.3
123
103
155
179
167
2240
50
103
94
132
156
149
2180
3.導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)、流量及導(dǎo)流方式
工程壩址處河床天然常水位為23.5m,相應(yīng)的水面寬為90m。河道右側(cè)有近60m寬的大片灘地,兩岸岸邊較緩,故具備分期導(dǎo)流條件。控制工期的關(guān)鍵項(xiàng)目為廠房工程,同時(shí)大部分施工輔助企業(yè)設(shè)在左岸,因此一期導(dǎo)流先圍左岸2孔水閘和發(fā)電廠房,洪水由右岸明渠通過;二期圍右岸2孔水閘及重力壩,洪水由已建的左側(cè)2孔水閘通過。壩址處河床洪枯流量比約為10,汛期洪水較大,而上游山仔水電站系季調(diào)節(jié)水庫,調(diào)節(jié)性能好,為減少施工難度,降低導(dǎo)流工程造價(jià),施工導(dǎo)流時(shí)段采用枯水期10~4月。工程屬Ⅳ等工程,主要永久建筑物為4級(jí),相應(yīng)的臨時(shí)建筑物為5級(jí)。施工洪水導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為:洪水重現(xiàn)期10~5年(土石圍堰)或5~3年(混凝土圍堰)。壩址附近有大量的土料可用于圍堰填筑,采用粘土圍堰可降低導(dǎo)流造價(jià),圍堰結(jié)構(gòu)采用土石圍堰。由于廠房工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一期工程量大,施工期長(zhǎng),圍堰過水對(duì)工期及經(jīng)濟(jì)都影響較大,故一期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)選為洪水重現(xiàn)期10年;二期攔河壩結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡(jiǎn)單,工程規(guī)模小,在一個(gè)枯水期可完成,故二期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)選為洪水重現(xiàn)期5年。一期導(dǎo)流流量為244m3/s,二期導(dǎo)流流量為204m3/s。一期廠房施工采用攔砂坎加高圍堰或廠房進(jìn)尾水閘門下閘渡汛。導(dǎo)流平面布置見圖3-1。
4.導(dǎo)流建筑物
4.1導(dǎo)流明渠
導(dǎo)流明渠布置在右岸灘地上,長(zhǎng)169.78m,梯形過水?dāng)嗝?,左邊坡為垂直坡,右邊坡?:1,明渠底寬為20.0m,上游首部底板高程為22.50m,下游尾部底板高程為22.00m。明渠樁號(hào)壩上0+020上游段右轉(zhuǎn)27°后與河道相接,明渠樁號(hào)壩上0+020至壩下0+040與壩軸線平行,明渠樁號(hào)壩下0+040下游段左轉(zhuǎn)14°后直線與河道順接。明渠上游首部左側(cè)設(shè)一長(zhǎng)15.7m的竹籠導(dǎo)墻,改善進(jìn)口水力條件。明渠底板采
用150#竹筋砼,厚300mm,竹筋間距為200X200mm。明渠左側(cè)為一期縱向砼圍堰,右側(cè)為漿砌塊石護(hù)坡?lián)鯄Α?/p>
4.2一期圍堰
一期縱向圍堰布置在3#閘墩右側(cè)25m處(壩0+095.3),長(zhǎng)169.78m,圍堰頂高程從27.0m漸變到26.5m,圍堰頂寬2.0m,最大堰高11m,縱向圍堰樁號(hào)壩上0+020以上段兩側(cè)邊坡1:0.3,其余段迎水面垂直,背水面1:0.6,采用150#混合料砼。一期縱向圍堰子堰采用土石圍堰,利用縱向圍堰外側(cè)原狀砂卵石,在右側(cè)增加防滲結(jié)構(gòu),防滲結(jié)構(gòu)采用粘土心墻結(jié)合土工膜形式。一期縱向圍堰及子堰斷面見圖4-1。
一期上游圍堰采用土石圍堰,堰項(xiàng)高程為27.0m,堰頂寬6.0m,兩側(cè)邊坡為1:2.0,最大堰高約為9.0m,圍堰基礎(chǔ)采用粘土心墻結(jié)合土工膜防滲,上下游采用填筑石料護(hù)面。一期下游圍堰采用土石圍堰,堰項(xiàng)高程為26.0m,最大堰高約為8.0m,圍堰結(jié)構(gòu)形式同上游圍堰。一期上游圍堰斷面見圖4-2。
4.3二期圍堰
二期縱向圍堰利用攔河閘2#中墩并向上游延伸到壩上0+030.965,向下游延伸至壩下0+073.97??v向圍堰上游段堰頂高程27.0m,采用75#漿砌石堰身,寬600mm的150#砼心墻防滲結(jié)構(gòu),堰頂寬2.0m,最大堰高8.0m,迎水面垂直,背水面1:0.6??v向圍堰下游段堰頂高程26.0m,采用150#砼心墻兩側(cè)夯填砂卵石結(jié)構(gòu),堰頂寬700mm,最大堰高6.4m。砼心墻迎水面上部垂直,下部邊坡1:0.25,背水面成階梯狀,臺(tái)階寬700mm,高2.0m。二期縱向圍堰下游斷面見圖4-3。
二期上游圍堰采用土石圍堰,堰項(xiàng)高程為27.0m,堰頂寬5.5m,迎水面邊坡為1:2.5,背水面邊坡為1:1.5,最大堰高約為4.5m,圍堰基礎(chǔ)采用粘土斜墻結(jié)合鋪蓋防滲。二期下游圍堰采用土石圍堰,堰項(xiàng)高程為26.0m,最大堰高約為4.0m,圍堰結(jié)構(gòu)形式同上游圍堰。
4.4圍堰防滲形式
一期縱向圍堰布置在3#閘墩右側(cè)25m處(壩0+095.3),提高建基面高程,覆蓋層較淺??v向圍堰基礎(chǔ)開挖和滲水量較小,在縱向圍堰左側(cè)填筑子堰,防滲結(jié)構(gòu)采用粘土心墻結(jié)合土工膜形式。在縱向子堰的左側(cè)依次填筑袋裝砂、土工布、土工膜、土工布和粘土,防滲效果良好。
一期上下游圍堰基礎(chǔ)防滲形式在招標(biāo)階段選用旋噴砼防滲墻。這種防滲體防滲效果較有保證,基坑滲流小,但施工時(shí)間長(zhǎng),且其施工期內(nèi)要求防滲墻兩側(cè)不能形成較大的水位差,導(dǎo)致基坑排水和開挖時(shí)間滯后,影響施工工期。在施工圖階段經(jīng)多方面比較論證,一期上下游橫向圍堰采用粘土心墻結(jié)合土工膜復(fù)合防滲。這種防滲形式具有施工時(shí)段較短,不占用截流后的關(guān)鍵線路工期,為主體工程施工爭(zhēng)取較多的施工時(shí)間,但需要解決防滲體水中施工的技術(shù)問題。通過調(diào)查分析,上游的山仔水庫為季調(diào)節(jié)水庫,冬季庫水位較低,一般不泄流。塘坂壩址來水主要為山仔水庫的發(fā)電泄水。因此考慮山仔水庫短時(shí)間停機(jī),降低塘坂壩址水位,為堰基防滲體溝槽開挖施工創(chuàng)造條件。防滲體溝槽采用長(zhǎng)臂反鏟挖掘機(jī)開挖,倒退法施工。長(zhǎng)臂反鏟挖掘機(jī)挖深可達(dá)6~7m,基本能將覆蓋層挖除。粘土填筑采取端進(jìn)法施工。由于防滲土料系在水中拋填,無法壓實(shí),無法完全達(dá)到抗?jié)B要求,故擬在粘土之后鋪設(shè)一道土工膜,粘土和土工膜共同防滲,基本解決堰基滲流問題。通過幾個(gè)月的觀察和量測(cè),其滲流基本控制在30m3/h之內(nèi),達(dá)到預(yù)期效果。
二期上下游圍堰在導(dǎo)流明渠上,基礎(chǔ)為砼底板,主要是堰體的防滲,由于堰高較小,采用粘土斜墻加鋪蓋的防滲形式。上游部分圍堰和縱向圍堰采用漿砌石加砼心墻結(jié)構(gòu)防滲。
5.截流
根據(jù)施工總進(jìn)度的安排,大壩一期截流安排在1999年10月初,二期圍堰截流安排在2000年10月中旬。截流時(shí)考慮山仔水庫短時(shí)間停機(jī),截流設(shè)計(jì)流量很小,施工難度較小。采用單戧堤立堵截流。
篇4
以杏南小區(qū)污水泵站建設(shè)工程為例,闡述污水提升泵站污水處理流程。該泵站中有兩臺(tái)潛水泵(一用一備),生活污水不斷的注入集水池內(nèi),當(dāng)集水池內(nèi)水位升至一個(gè)高水位時(shí),一臺(tái)泵啟動(dòng),水位下降至一個(gè)低水位時(shí),泵自動(dòng)停止工作。當(dāng)集水池再次充滿水時(shí),起動(dòng)另外一臺(tái)水泵,直至停止工作。
2電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)組成
根據(jù)污水泵站污水處理過程的流程和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的要求,整個(gè)污水泵站污水處理站控制部分由電氣部分、PLC控制系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)為集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線混合型結(jié)構(gòu),PLC作為現(xiàn)場(chǎng)總線中的一個(gè)站,又作為以太網(wǎng)上的一個(gè)站點(diǎn),而監(jiān)控中心不作為現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn),只作為以太網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn),此網(wǎng)上的各站點(diǎn)相互之間的數(shù)據(jù)交換通過以太網(wǎng)進(jìn)行,而現(xiàn)場(chǎng)的信息也通過以太網(wǎng)從PLC的寄存器中讀取,控制現(xiàn)場(chǎng)的參數(shù)也由以太網(wǎng)送到主站PLC的寄存器中,再通過主/從協(xié)議傳送到現(xiàn)場(chǎng)總線中的各從站。從而實(shí)現(xiàn)污水站的遠(yuǎn)程監(jiān)視控制。
2.1電氣部分設(shè)計(jì)。
由于污水處理是一個(gè)連續(xù)的非常重要的項(xiàng)目,如果在正常生產(chǎn)中有電源中斷,那樣會(huì)引起工藝狀態(tài)混亂,需要很長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)。所以供電負(fù)荷要求為二級(jí),供電電源采用雙回線路。泵站的主要用電負(fù)荷為一臺(tái)90kW的潛水泵。電機(jī)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)/自動(dòng)兩種控制方式,手動(dòng)方式下實(shí)現(xiàn)就地控制,正常運(yùn)行情況下PLC控制為主。電機(jī)采用軟啟動(dòng)方式啟動(dòng)。另外還要給軸流風(fēng)機(jī)和泵站的一些正常用電配電。
2.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
在整個(gè)控制系統(tǒng)中,自動(dòng)控制部分主要有集水池的液位控制、潛水泵本身的溫度、漏油控制。下面仍以泵站中有兩臺(tái)潛水泵(一用一備)為例,具體的說明集水池的液位控制流程及程序設(shè)計(jì)。集水內(nèi)安裝2個(gè)浮球液位計(jì)和1個(gè)投入式液位變送器。投入式液位變送器預(yù)先設(shè)定啟泵(-3.0m)和停泵(-5.95m)的數(shù)值(可更改的)。污水不斷的注入集水池內(nèi),當(dāng)集水池內(nèi)水位升至-3.0m時(shí),一臺(tái)泵啟動(dòng),水位下降至-5.95m時(shí),泵自動(dòng)停止工作。當(dāng)集水池再次充滿水時(shí),起動(dòng)另外一臺(tái)水泵,直至停止工作。兩臺(tái)水泵可由程序控制自動(dòng)切換使用,以保證各臺(tái)泵平均使用;泵出口電動(dòng)閥門與相應(yīng)泵聯(lián)鎖。開泵過程為:先啟泵后開閥;停泵過程為:先關(guān)閥后停泵。2個(gè)浮球液位計(jì)分別設(shè)在高低液位的兩個(gè)值,當(dāng)達(dá)到這兩個(gè)值時(shí),通過PLC與報(bào)警呼叫裝置連接,通過通信網(wǎng)絡(luò)傳到監(jiān)控中心。
2.3監(jiān)控及安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
污水站,除了有遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)外,還必須有遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控及防盜等的安防系統(tǒng)。
2.3.1周界防范報(bào)警系統(tǒng)。
周界防范報(bào)警系統(tǒng)通過在泵站的四周圍墻上安置主動(dòng)紅外對(duì)射探測(cè)器,對(duì)周界分段警戒,防范閑雜人員翻越圍墻進(jìn)入泵站,當(dāng)圍墻上有人翻越時(shí),泵站報(bào)警主機(jī)上會(huì)出現(xiàn)聲光報(bào)警,同時(shí)報(bào)警信號(hào)自動(dòng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,并自動(dòng)記錄報(bào)警時(shí)間與保存報(bào)警信息。
2.3.2防盜系統(tǒng)。
在泵站的室內(nèi)安裝了幕簾式被動(dòng)紅外入侵探測(cè)器,用于防止他人未經(jīng)許可進(jìn)入房間實(shí)施破壞。
2.3.3遠(yuǎn)程視頻圖象監(jiān)控系統(tǒng)。
遠(yuǎn)程視頻圖象監(jiān)控系統(tǒng)是在污水泵站配電間、污水泵站院內(nèi)等設(shè)置前端攝像機(jī),將圖象傳送到監(jiān)控中心,由監(jiān)控中心對(duì)整個(gè)泵站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄,使管理人員充分了解泵站的動(dòng)態(tài)。該系統(tǒng)與泵站室內(nèi)防盜報(bào)警、周界報(bào)警等系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),通過數(shù)字硬盤錄像機(jī),完成監(jiān)視、報(bào)警、設(shè)防和監(jiān)視圖象的存儲(chǔ)和檢索。
3設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的一些問題
這幾年做污水提升泵站的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)過一些問題,值得大家以后在設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的。
3.1電源的問題。
污水站屬于二級(jí)負(fù)荷。在水專業(yè)的規(guī)范中有說明,在電氣規(guī)范中沒有說明,說以在設(shè)計(jì)時(shí),我們都查了規(guī)范,可以沒有看到是二級(jí)負(fù)荷,就沒有按照二級(jí)負(fù)荷考慮電源的問題。根據(jù)民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范(JGJ16-2008)3.2.10,二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng),宜采用兩回線路供電。一定要跟高壓部門結(jié)合好引電源的位置,是不是可以增容。
3.2配電柜內(nèi)設(shè)備的問題。
從現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際來看,進(jìn)線柜若是雙電源切換柜,1000mm寬的柜子還是比較小,排的滿滿的,電纜在后面都沒有多余的空間,所以柜體寬度最好為1200mm。
3.3自控設(shè)備的問題。
設(shè)計(jì)中采用了超聲波液位計(jì)和浮球液位計(jì),以后的設(shè)計(jì)中可以考慮雷達(dá)液位計(jì)、激光液位計(jì)等。設(shè)計(jì)時(shí),可根據(jù)每個(gè)物業(yè)的情況選擇相應(yīng)的液位計(jì)。
3.4加裝雨棚燈、院內(nèi)照明的問題。
在做擁軍污水泵站設(shè)計(jì)時(shí)給我們的圖紙就沒有雨棚,也沒有道路規(guī)劃,所以電氣設(shè)計(jì)時(shí)就沒有安裝雨棚燈,也沒有設(shè)計(jì)道路照明。在以后的設(shè)計(jì)中,細(xì)節(jié)的地方最好溝通一下,解決方法有很多:可以安裝聲光控雨棚燈;污水泵房頂四周增設(shè)投光燈;有磚圍欄的,也可在圍欄柱上安裝燈具;站內(nèi)道路也可以增設(shè)路燈。另外一定要注意的是:污水池內(nèi)的照明燈具要選用防爆燈。從人性化的考慮,可以在大門處增加門鈴,以便來訪人員。
4結(jié)語
篇5
[論文摘要] 我縣擁有小水電站154多座,大多數(shù)建于上世紀(jì)七、八十年代,經(jīng)過幾十年運(yùn)行,這些小水電站設(shè)備陳舊,電氣老化嚴(yán)重,絕緣性差,控制保護(hù)方式落后,機(jī)組振動(dòng)及噪音大,整體故障率高,能量轉(zhuǎn)換效率低,甚至存在嚴(yán)重安全隱患,嚴(yán)重威脅著電站職工的身心健康和生命安全,急需進(jìn)行技術(shù)改造。該文分析了平和縣已建小水電站存在的主要問題,并就小水電站技術(shù)改造的方法、政策和保障措施提出了相應(yīng)的建議。
1 目前存在的主要問題
根據(jù)對(duì)平和縣的小水電站進(jìn)行的初步調(diào)查發(fā)現(xiàn),建于上世紀(jì)七、八十年代的小水電站主要存在以下問題:
(1)機(jī)組設(shè)備本身存在缺陷。由于當(dāng)時(shí)設(shè)備制造技術(shù)水平所限,加上這些年來企業(yè)對(duì)老電站維護(hù)投入不足,導(dǎo)致整個(gè)機(jī)組跑、冒、滲、漏現(xiàn)象嚴(yán)重,機(jī)組整體故障率高,發(fā)電能力大大下降。
(2)設(shè)備陳舊。調(diào)查中發(fā)現(xiàn),有的電站機(jī)組已超期年限,電氣設(shè)備老化嚴(yán)重,絕緣性差,絕大部分器件已屬淘汰產(chǎn)品,備品備件解決困難,隨時(shí)都有可能發(fā)生事故。
(3)機(jī)組主要性能參數(shù)與電站實(shí)際運(yùn)行參數(shù)不匹配,水輪機(jī)處于非最優(yōu)工況區(qū)運(yùn)行,導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)行效率低、振動(dòng)及噪音大,而且機(jī)組使用壽命也將大大縮短。產(chǎn)生這一問題的主要原因?yàn)椋孩僭缙诮ǔ傻囊恍┬∷娬?,由于?dāng)時(shí)客觀條件限制,常常出現(xiàn)“有機(jī)找窩”或“有窩找機(jī)”現(xiàn)象。②許多老電站的機(jī)組生產(chǎn)于特殊年代,不按電站具體條件而硬性套用定型圖紙,而我國早期編制的水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪型譜中可供各水頭段選用的轉(zhuǎn)輪型號(hào)少,不少小水電站只能套用相近轉(zhuǎn)輪。③電站設(shè)計(jì)時(shí)由于缺少必要的水文資料,導(dǎo)致電站建成后實(shí)際的來水量和水頭與設(shè)計(jì)工況不符;或電站由于泥沙淤積,下游水位提高,使得電站的發(fā)電水頭降低,導(dǎo)致機(jī)組的運(yùn)行工況偏離最優(yōu)工況。
(4)電站運(yùn)行管理技術(shù)、方法落后,監(jiān)控、操作、記錄等均需人工進(jìn)行,自動(dòng)化管理程度低。當(dāng)機(jī)組發(fā)生異常、狀態(tài)發(fā)生變化或參數(shù)超限時(shí),難以及時(shí)報(bào)警,安全可靠性差。值得一提的是,該類電站職工長(zhǎng)期在噪音嚴(yán)重的機(jī)組旁值守,其身心健康必將受到嚴(yán)重影響。
(5)電站技術(shù)人員觀念陳舊,信息相對(duì)封閉,缺乏培訓(xùn),許多先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)濟(jì)實(shí)用的新材料、新技術(shù)、新設(shè)備得不到很好的推廣應(yīng)用。
2 小水電站的改造建議
2.1 對(duì)小水電站的現(xiàn)狀進(jìn)行全面調(diào)查評(píng)估。建議由行業(yè)主管部門(例如市水電局)牽頭,會(huì)同各縣行業(yè)主管部門對(duì)全市小水電站進(jìn)行注冊(cè)登記,并組織有關(guān)專家組對(duì)電站的設(shè)備狀況(包括檢修及事故停機(jī)時(shí)間)、技術(shù)水平(機(jī)組的先進(jìn)性和運(yùn)行管理現(xiàn)代化程度)、能量轉(zhuǎn)換效率和安全隱患等進(jìn)行全面調(diào)查和評(píng)估。在此基礎(chǔ)上編制切實(shí)可行的老電站技術(shù)改造規(guī)劃,建議參照水庫大壩評(píng)估方法,按電站存在問題的類型和嚴(yán)重程度,將全國小水電站分為一、二、三類,對(duì)于問題嚴(yán)重的三類電站,限期進(jìn)行技術(shù)改造。
2.2 制定相關(guān)政策支持小水電站技術(shù)改造。調(diào)查表明,老電站經(jīng)改造后,平均效率能提高15%左右,可更為高效利用水利資源,有利于節(jié)約型社會(huì)建設(shè)。同時(shí),老電站技術(shù)改造幾乎不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成任何破壞,如果引入“一體化設(shè)計(jì)”的新理念,反而會(huì)有利于生態(tài)環(huán)境的改善,在水電開發(fā)受生態(tài)環(huán)境制約愈來愈嚴(yán)重的今天,其意義更為重大。但目前,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū),老電站技術(shù)改造工作進(jìn)展較好,而經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)老電站技術(shù)改造工作舉步艱難,究其原因主要是政策和觀念問題。建議參照病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固的辦法,由國家出臺(tái)相關(guān)政策,如中央財(cái)政補(bǔ)助、稅收優(yōu)惠和新電新價(jià)政策等,鼓勵(lì)投資流向老電站技術(shù)改造。
2.3 加大監(jiān)督和檢查力度。小水電行業(yè)主管部門應(yīng)對(duì)各地老電站技術(shù)改造規(guī)劃、國家相關(guān)政策執(zhí)行情況及國家財(cái)政資金使用情況加大監(jiān)督和檢查力度,并會(huì)同地方行業(yè)主管部門,組織有關(guān)專家及時(shí)對(duì)完成技術(shù)改造后電站的運(yùn)行效果進(jìn)行評(píng)估和驗(yàn)收。
2.4 加強(qiáng)人才培養(yǎng)和技術(shù)培訓(xùn)。行業(yè)主管部門應(yīng)采用多種形式加強(qiáng)小水電規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和管理人員的技術(shù)培訓(xùn)工作,切實(shí)引導(dǎo)先進(jìn)的規(guī)劃設(shè)計(jì)理念、先進(jìn)的運(yùn)行管理方法以及先進(jìn)實(shí)用的新材料、新技術(shù)、新設(shè)備在小水電建設(shè)和管理中的應(yīng)用。
3 改造效益
對(duì)近年來我縣的實(shí)踐表明,小水電站實(shí)施技術(shù)改造后社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境效益明顯,主要體現(xiàn)在:
(1)顯著的社會(huì)效益。小水電站技術(shù)改造工程可大大提高電站運(yùn)行的安全可靠性,電站噪音明顯降低,職工勞動(dòng)強(qiáng)度顯著減輕生產(chǎn)條件得到改善,從而更好地保障職工的身心健康和生命安全。
(2)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。一般情況下,技術(shù)改造后,機(jī)組的能量轉(zhuǎn)換效率平均能提高15%左右,對(duì)于可實(shí)行增容的電站,發(fā)電量的提高幅度可更大,如對(duì)我縣老電站全部進(jìn)行技術(shù)改造,相當(dāng)于新增2.5萬多kW裝機(jī),每年可增加發(fā)電量7500萬kwh。從而不僅使我縣有限的水電資源充分發(fā)揮作用,有益于節(jié)約型社會(huì)建設(shè),而且具有十分明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
(3)顯著的生態(tài)效益。近年來,水電開發(fā)受生態(tài)環(huán)境因素制約的情況愈來愈嚴(yán)重,而老電站技術(shù)改造幾乎對(duì)生態(tài)環(huán)境沒有任何破壞,如果引入“一體化設(shè)計(jì)”的新理念,反而會(huì)有利于生態(tài)環(huán)境的改善。
篇6
【關(guān)鍵詞】梯級(jí)電站機(jī)組;優(yōu)化調(diào)度;運(yùn)行策略
近些年來,在社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展背景下,先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用更為廣泛。結(jié)合電力的市場(chǎng)環(huán)境,采用適宜的競(jìng)價(jià)對(duì)策,系統(tǒng)、全面地處理水電站機(jī)組的優(yōu)化調(diào)度問題,確保水電站可以安全、可靠的提供用電,從而創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益,提升能源的應(yīng)用效率。對(duì)于創(chuàng)建現(xiàn)代化社會(huì)與和諧社會(huì)有著深遠(yuǎn)意義。
1.梯級(jí)水電站機(jī)組的特點(diǎn)
梯級(jí)水電站機(jī)組的運(yùn)營特點(diǎn)包含三個(gè)方面,首先是能量特性,也就是效率問題,其次是空化與空蝕特性,最后是電站機(jī)組的穩(wěn)定性。對(duì)于效率特性主要關(guān)系到水能的應(yīng)用程度,而空蝕與空化特性之間關(guān)系到電站機(jī)組的運(yùn)用壽命,機(jī)組穩(wěn)定性不但影響著電站機(jī)組的運(yùn)用壽命,還影響著機(jī)組和整個(gè)電站的順利運(yùn)營[1]。通常情況下,電站機(jī)組的效率特點(diǎn)能夠反映出水電廠的具體動(dòng)力特性,其中動(dòng)力特性直接決定著電網(wǎng)負(fù)荷的分配,所有對(duì)機(jī)組的效率特性進(jìn)行研究,不但要對(duì)電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)營官和電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度有著深遠(yuǎn)意義,還對(duì)水輪機(jī)有關(guān)特性,比如氣蝕與磨損特性等具有參考價(jià)值。另外,對(duì)于水輪機(jī)的空化特性研究可以確保電站機(jī)組的應(yīng)用壽命與機(jī)組的安全運(yùn)行。機(jī)組的穩(wěn)定性可以反映出所有激震源對(duì)電站機(jī)組安全、可靠運(yùn)行的影響,因此研究機(jī)組的穩(wěn)定性可以技術(shù)發(fā)現(xiàn)裝置存在的缺陷,從而消除隱患,提升電站機(jī)組的安全、可靠性和應(yīng)用壽命,并未電站機(jī)組的設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行等多個(gè)方面的完善提供先進(jìn)的科學(xué)依據(jù)。
2.梯級(jí)電站機(jī)組的優(yōu)化調(diào)度研究
水電站的短期調(diào)度必須依據(jù)長(zhǎng)期調(diào)度的時(shí)期對(duì)引用的流量相關(guān)需求,一般情況下每天的總水量是固定的,因此梯級(jí)水電站一定要在依據(jù)以往的調(diào)度經(jīng)驗(yàn)在明確引用流量與發(fā)電水頭的前提下實(shí)現(xiàn)發(fā)電效益的最大化[2]。某省水庫在依據(jù)水庫的長(zhǎng)期運(yùn)營特點(diǎn)建立調(diào)度圖之后,可以明確其在每個(gè)季節(jié)的水位與調(diào)節(jié)流量,并結(jié)合長(zhǎng)期的優(yōu)化調(diào)度結(jié)果明確初始狀態(tài),選擇某個(gè)水文階段的一天當(dāng)作研究對(duì)象,同時(shí)給定水庫和下游每一個(gè)水電站初始時(shí)刻的有關(guān)庫存水量,當(dāng)作全梯級(jí)的初始時(shí)蓄能狀態(tài)。依據(jù)有關(guān)水文資料,對(duì)一天之內(nèi)的上游來流與區(qū)間的入流進(jìn)行模擬,完成梯級(jí)水電站的長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度的計(jì)算。對(duì)于水電站的優(yōu)化目標(biāo),本文是在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)背景下,電價(jià)當(dāng)作指導(dǎo)商品的生產(chǎn)與消費(fèi)的主要指標(biāo)。因此電價(jià)一定要滿足電力產(chǎn)業(yè)的簡(jiǎn)單再身纏與擴(kuò)大再生產(chǎn)的相關(guān)需求。與此同時(shí),電價(jià)不可超出用戶的心理買電需要付出的價(jià)格。通常情況下,價(jià)格是由賣方與買方經(jīng)過自由競(jìng)爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)供求平衡決定的,經(jīng)過市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)體系,商品的價(jià)格會(huì)更為合理。電能作為一項(xiàng)特殊產(chǎn)品,具有供電、售點(diǎn)的地區(qū)性、壟斷性及運(yùn)用的同時(shí)性。因此這些特點(diǎn)導(dǎo)致電價(jià)的控制和普通商品不同。如果電價(jià)超出企業(yè)承受能力的范圍時(shí),用電量就會(huì)明顯降低。其在現(xiàn)實(shí)中已直接影響著高耗電企業(yè)的發(fā)展地區(qū)分布與現(xiàn)有布局[3]。另外,高耗電企業(yè)一定會(huì)從電價(jià)高的區(qū)域轉(zhuǎn)移至電價(jià)相對(duì)較低的區(qū)域,導(dǎo)致各個(gè)區(qū)域的電力需求發(fā)展格局出現(xiàn)明顯變化。當(dāng)前,在廠網(wǎng)分開與競(jìng)價(jià)上網(wǎng)的背景下,制定合理的電價(jià)體系已經(jīng)越來越重要。國內(nèi)許多地方已落實(shí)了分時(shí)的電價(jià)市場(chǎng)形勢(shì),執(zhí)行豐、枯與峰、谷的電價(jià)。
3.梯級(jí)電站機(jī)組的運(yùn)營策略研究
水電交易結(jié)算方式與水電結(jié)算報(bào)價(jià)策略。
針對(duì)水電情況,在網(wǎng)上競(jìng)價(jià)過程中必須綜合考慮自身特性。首先是水電建設(shè)的投資相對(duì)較大,且運(yùn)行費(fèi)用比較熟啊,也就是水電的固定成本比較高,而變動(dòng)的成本比較低。其次是水電主要依靠水力進(jìn)行發(fā)電,其中氣候等因素直接影響著來水量,也就是說電量是受限制的。在電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)體系背景下,要想實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)購電的費(fèi)用最小目標(biāo),電力的競(jìng)價(jià)需要一個(gè)討價(jià)與還價(jià)的過程。首先,水電系統(tǒng)與火電系統(tǒng)在明確周期之內(nèi)可以發(fā)的電量過后,通過系統(tǒng)的搓和,同時(shí)在充分應(yīng)用水電的前提下,確定水電價(jià)格。其次,在確定水電價(jià)格過后,水電系統(tǒng)可以完成自身的運(yùn)營優(yōu)化,從而設(shè)計(jì)最理想的放水發(fā)電量。上述是競(jìng)價(jià)的相關(guān)步驟,通過研究可以總結(jié)出兩種對(duì)策。一方面是在明確周期內(nèi)的每個(gè)時(shí)段,各個(gè)水電站機(jī)組的發(fā)電容量與電量過后,依據(jù)水電盡可能減小峰荷的規(guī)則,試探性明確水電站的發(fā)電工作時(shí)間與各個(gè)時(shí)間段的發(fā)電量和電價(jià),同時(shí)利用等值火電中當(dāng)量電價(jià)當(dāng)作評(píng)估依據(jù)。另一方面是在明確周內(nèi)各個(gè)時(shí)間段的發(fā)電量與報(bào)價(jià)過后,直接和市場(chǎng)上其他有關(guān)機(jī)組完成價(jià)格與最優(yōu)的發(fā)電位置進(jìn)行博弈。在博弈過程中必須充分考慮水電站機(jī)組的本身水庫調(diào)度情況與水利特點(diǎn)等相關(guān)約束與最優(yōu)化。
為了可以確保電力系統(tǒng)的可靠、安全運(yùn)行及電力的質(zhì)量,一定要確保電網(wǎng)鋪設(shè)的服務(wù)能力,包含黑啟動(dòng)、調(diào)峰和調(diào)頻及無功調(diào)整等等。而在電力的交易中心完成搓和交易過程中,必須完成網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)營校核。一旦依據(jù)初期的搓和交易相關(guān)結(jié)果,網(wǎng)絡(luò)中的部分節(jié)點(diǎn)就會(huì)發(fā)生阻塞,必須對(duì)分區(qū)的搓和進(jìn)行調(diào)整,將阻塞的節(jié)點(diǎn)當(dāng)作界線。其中負(fù)荷量相對(duì)比較高的區(qū)域的發(fā)電量一定要增加,而市場(chǎng)的出清價(jià)格要提升。而負(fù)荷相對(duì)較低地區(qū)的發(fā)電量需要進(jìn)行調(diào)整,市場(chǎng)的出清價(jià)格要降低[4]。因此,在水電站機(jī)組的報(bào)價(jià)過程中,必須綜合考慮各個(gè)機(jī)組的出線地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)安全及約束問題。
4.結(jié)束語
從世界的發(fā)展情況來看,電力的市場(chǎng)化是必然的。而電力的市場(chǎng)化主要是把電力企業(yè)歸屬到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體系中,經(jīng)過市場(chǎng)的資源競(jìng)爭(zhēng),提升電力的生產(chǎn)效率,確保電價(jià)的公開、公平與合理,推動(dòng)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,提升供電質(zhì)量,進(jìn)而提升社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
【參考文獻(xiàn)】
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[2]梅亞東,朱教新.黃河上游梯級(jí)水電站短期優(yōu)化調(diào)度模型及迭代解法[J].水力發(fā)電學(xué)報(bào),2010,69(2):1-7.
篇7
項(xiàng)目后評(píng)價(jià)是水電站基本建設(shè)程序中的一個(gè)重要階段,是對(duì)項(xiàng)目決策、實(shí)施、運(yùn)行等各階段工作通過全面系統(tǒng)的調(diào)查和客觀的對(duì)比分析、總結(jié)并進(jìn)行的綜合評(píng)價(jià)。其目的是通過工程項(xiàng)目的后評(píng)價(jià),總結(jié)經(jīng)驗(yàn),汲取教訓(xùn),不斷提高項(xiàng)目決策、工程實(shí)施和運(yùn)營管理水平,為合理利用資金,提高投資效益,改進(jìn)管理,制定相關(guān)政策等提供科學(xué)依據(jù)。
筆者根據(jù)在水電站規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營中的工作經(jīng)驗(yàn),結(jié)合實(shí)際開展工作,就水電站項(xiàng)目后評(píng)價(jià)中的利率、移民征地安置補(bǔ)償、電價(jià)等因素進(jìn)行梳理,對(duì)工程投資與生產(chǎn)運(yùn)營環(huán)節(jié)的關(guān)鍵要點(diǎn)進(jìn)行分析,為相關(guān)電站投資決策提供幫助,促進(jìn)投資者科學(xué)分析,規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。
1利率因素
水電站投資較大,工期較長(zhǎng),工程概算中利息支出約占總投資的10%左右,控制好貸款利率水平是控制總投資的關(guān)鍵。工程建設(shè)期的貸款利息依據(jù)資金流、資本金平均投入,按照年利率的復(fù)利進(jìn)行測(cè)算。建設(shè)期內(nèi)人民銀行五年以上的中長(zhǎng)期貸款年利率一般都有相應(yīng)的調(diào)息政策,為科學(xué)合理地預(yù)測(cè)利息支出,水電站項(xiàng)目的投資者對(duì)于利率的預(yù)測(cè)要考慮到以下的因素:
1.1分年度的項(xiàng)目投資計(jì)劃表是確保利息合理支出的基礎(chǔ),同時(shí)在項(xiàng)目建設(shè)的過程中,通過運(yùn)用有效的合同約束條款對(duì)工程款、物資設(shè)備款進(jìn)行有步驟地支付,可以確保年度資金計(jì)劃的準(zhǔn)確性。
1.2項(xiàng)目貸款合同的簽訂建議采用隨人民銀行公布的中長(zhǎng)期貸款利率。因?yàn)樗娬镜慕ㄔO(shè)工期一般較長(zhǎng),3-5年以上,而業(yè)主單位對(duì)于國際經(jīng)濟(jì)態(tài)勢(shì)、國內(nèi)貨幣政策的把握不準(zhǔn),簽訂這種浮動(dòng)的利率約定合同,可以對(duì)水電站投資的資金總成本進(jìn)行控制。
1.3在水電站的實(shí)際建設(shè)中,業(yè)主單位應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目特性靈活運(yùn)用政策性銀行的技援搭橋貸款,中國農(nóng)業(yè)銀行的扶貧貸款資金以及商業(yè)銀行等金融機(jī)構(gòu)的銀行兌匯票、協(xié)定存款帳戶等金融工具,從而節(jié)約利息支出。
2移民征地安置補(bǔ)償因素
移民工作在水電站的建設(shè)中一直是一個(gè)特殊而敏感的話題,特別是水庫淹沒的投資概算政策性強(qiáng),參照設(shè)計(jì)規(guī)范審查通過的補(bǔ)償范圍、基數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等往往與安置實(shí)施實(shí)際執(zhí)行存在偏差。這主要是因?yàn)檠蜎]區(qū)域的地方政府根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平逐年公布的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)文件與設(shè)計(jì)規(guī)范存在較大差異,對(duì)于土地的分類、林地和未利用地的補(bǔ)償方式都不相同。所以,借鑒同時(shí)期水電站的實(shí)際補(bǔ)償范圍、倍數(shù)對(duì)移民投資概算進(jìn)行修正才能滿足實(shí)際移民工作需求,確保工程進(jìn)度未因移民工作受阻。
3電價(jià)因素
上網(wǎng)電價(jià)是制約水電站效益的關(guān)鍵因素。在目前的電價(jià)申報(bào)與核準(zhǔn)體制下,各地省市物價(jià)局、電網(wǎng)公司、發(fā)電企業(yè)根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展水平與上網(wǎng)電價(jià)承受能力存在博弈。物價(jià)局在核定上網(wǎng)電價(jià)時(shí),通常會(huì)根據(jù)某個(gè)電站的總投資、庫容、裝機(jī)規(guī)模、發(fā)電量和一系列的社會(huì)平均成本來反推其上網(wǎng)電價(jià)。在水電站投資決策中,對(duì)于新電站推算的上網(wǎng)電價(jià)一定要參照近期實(shí)際的上網(wǎng)平均電價(jià),來測(cè)算投資回收期。
目前設(shè)計(jì)單位編寫的水電站可行性研究報(bào)告,測(cè)算的上網(wǎng)電價(jià)通常為不含稅電價(jià),而物價(jià)局批準(zhǔn)的為含稅上網(wǎng)電價(jià)。這往往在項(xiàng)目評(píng)估決策時(shí)容易被忽視,特別需要引起水電站投資者的重視,需對(duì)評(píng)估電價(jià)進(jìn)行同口徑還原,提供真實(shí)的決策依據(jù)。
一般電站在投運(yùn)初期都很少能獲得設(shè)計(jì)平均電價(jià),所以運(yùn)營初期多為虧損,這與可研報(bào)告中的25年經(jīng)營效益的平均推算又存在偏差。水電站多作為電網(wǎng)的主力調(diào)峰電站承擔(dān)了重大的調(diào)峰、調(diào)頻任務(wù),因此無功、空轉(zhuǎn)較多。但是因電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻的補(bǔ)償方案一直未正式出臺(tái)執(zhí)行,所以無法在上網(wǎng)電費(fèi)上得到補(bǔ)償。
作為經(jīng)營者,必須要有足夠的現(xiàn)金流來就應(yīng)對(duì)這種差異。隨著電價(jià)的穩(wěn)步增長(zhǎng),經(jīng)濟(jì)效益會(huì)越來越好,來平衡投運(yùn)前期的虧損,綜合多年的經(jīng)濟(jì)效益。
4水資源費(fèi)和庫區(qū)維護(hù)費(fèi)
在水電站的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中,總成本費(fèi)用主要考慮了折舊費(fèi)、修理費(fèi)、工程保險(xiǎn)費(fèi)、職工工資及福利費(fèi)、勞保統(tǒng)籌和住房公積金、材料費(fèi)、庫區(qū)維護(hù)費(fèi)和移民后期扶持基金、利息支出及其它費(fèi)用。庫區(qū)維護(hù)費(fèi)多按廠供電量0.001元/千瓦時(shí)計(jì)算,移民后期扶持基金從工程竣工后開始按400元/人.年提取,共提取10年,水資源費(fèi)是暫未考慮的。
而筆者參與的幾個(gè)水電站從投產(chǎn)以來,水資源費(fèi)的開征從0.001元/千瓦時(shí)目前逐步提高到0.008元/千瓦時(shí),而且還有上漲趨勢(shì)。根據(jù)《中華人民共和國水法》、各省市的水資源管理?xiàng)l例、取水許可和水資源費(fèi)征收管理辦法規(guī)定??,?凡利用取水工程或者設(shè)施直接從江河(溪流)、湖泊或者地下水取用水資源的單位和個(gè)人,應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定繳納水資源費(fèi)。
財(cái)綜〔2007〕26號(hào)《大中型水庫庫區(qū)基金征收使用管理暫行辦法》規(guī)定,庫區(qū)基金從自有發(fā)電收入的大中型水庫發(fā)電收入中籌集,根據(jù)水庫實(shí)際上網(wǎng)銷售電量,按不高于8厘/千瓦時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)征收。庫區(qū)基金屬于政府性基金,實(shí)行分省統(tǒng)籌,納入財(cái)政預(yù)算,實(shí)行“收支兩條線”管理。其中,省級(jí)轄區(qū)內(nèi)大中型水庫的庫區(qū)基金,由省級(jí)財(cái)政部門負(fù)責(zé)征收;各省市庫區(qū)維護(hù)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)多按廠供電量0.008元/千瓦時(shí)征收。投資概算中按廠供電量0.001元/千瓦時(shí)計(jì)算明顯偏低。
鑒于水資源費(fèi)和庫區(qū)維護(hù)費(fèi)密切與上網(wǎng)電量掛鉤,對(duì)于新電站的效益分析都應(yīng)考慮到這些政策性因素調(diào)整的差異,目前每千瓦時(shí)0.15元的固定成本壓力是經(jīng)營者必須自行消化的。
5土地使用稅和房產(chǎn)稅
在經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中,土地使用稅和房產(chǎn)稅都未列入成本。根據(jù)項(xiàng)目后評(píng)價(jià)分析,這兩者因素影響較大,應(yīng)在投資決策中單列分析。
水電站由于占地面積廣,加上國家對(duì)土地稀缺資源的調(diào)控,且城鎮(zhèn)土地使用稅等級(jí)稅額標(biāo)準(zhǔn)呈增長(zhǎng)趨勢(shì),所以土地使用稅是經(jīng)營中一個(gè)不容忽視的稅金。
根據(jù)[89]國稅地字第013號(hào)文件《國家稅務(wù)局對(duì)關(guān)于電力行業(yè)征免土地使用稅問題的規(guī)定》及[89]國稅地字第044號(hào)文件《國家稅務(wù)局對(duì)<關(guān)于請(qǐng)求再次明確電力行業(yè)土地使用稅征免范圍問題的函>的復(fù)函》,國稅地字[1989]第140號(hào)文件國家稅務(wù)局關(guān)于印發(fā)《關(guān)于土地稅若干具體問題的補(bǔ)充規(guī)定》的文件精神,對(duì)水庫庫區(qū)用地,免征土地使用稅;對(duì)企業(yè)范圍內(nèi)的荒山、林地、湖泊等占地,尚未利用的,經(jīng)各省、自治區(qū)、直轄市地方稅務(wù)局審批,可暫免征收城鎮(zhèn)土地使用稅。但壩區(qū)征收土地使用稅是不能減免的,壩區(qū)的涉稅面積也較大,稅額標(biāo)準(zhǔn)高,這部分稅金在經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中都未涉及,但在電站運(yùn)營期是需按年繳納的。
從2006年1月起,根據(jù)財(cái)政部、國家稅務(wù)總局關(guān)于具備房屋功能的地下建筑征收房產(chǎn)稅的通知,凡在房產(chǎn)稅征收范圍內(nèi)的具備房屋功能的地下建筑,包括與地上房屋相連的地下建筑以及完全建在地面以下建筑、地下人防設(shè)施等,均應(yīng)當(dāng)依照有關(guān)規(guī)定征收房產(chǎn)稅。水電站的地下廠房都納入了房產(chǎn)稅的征收范圍。雖然業(yè)內(nèi)一直對(duì)水電站的地下廠房征收房產(chǎn)稅有異議,無論是從地下廠房工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(結(jié)構(gòu)形態(tài)、施工組織、投資造價(jià)、功能形態(tài)),水電站臨時(shí)工程費(fèi)用的分?jǐn)傔€是從國家的能源政策、清潔能源的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展、水電產(chǎn)業(yè)的政策導(dǎo)向來看都不適宜,但是財(cái)稅[2005]181號(hào)的要求從2006年1月起已經(jīng)執(zhí)行。對(duì)于造價(jià)較高的地下廠房和綜合辦公樓等都應(yīng)計(jì)算繳納房產(chǎn)稅。
6流域水情分析
來水量、發(fā)電用水量與發(fā)電量之間的相關(guān)性密切,相關(guān)密切程度高,充分體現(xiàn)了水電“以水定電”的特性。從電站運(yùn)行結(jié)果來看,來水量是制約電站發(fā)電及經(jīng)濟(jì)效益最根本的因素.所以投資前的水情與水情資料的收集、分析相當(dāng)重要。
水電站水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的水文氣象情報(bào)站網(wǎng)站所進(jìn)行的水文氣象要素觀測(cè)項(xiàng)目包括:雨量、水位、流量等。從流域洪水特點(diǎn)及傳播時(shí)間可以看出:要充分利用電站洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)提供短期預(yù)報(bào)的水情信息,提前1-2天預(yù)知每一次洪水過程。即便在電站洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)失靈,也可充分發(fā)揮水文站的作用,人工點(diǎn)繪洪水過程線,也可提前5-7小時(shí)預(yù)知洪峰到達(dá)壩前時(shí)間和可能的入庫洪量。
因此,在洪水起漲階段,結(jié)合壩前實(shí)際運(yùn)行水位,推算本次洪水可能出現(xiàn)的最高壩前水位,若推算造成棄水,可提前與調(diào)度溝通協(xié)調(diào),加大機(jī)組出力運(yùn)行,提前騰出庫容,調(diào)蓄洪水,避免造成過多的棄水或不棄水。在洪水退水階段,把握好蓄水時(shí)機(jī),及時(shí)攔蓄尾洪,力爭(zhēng)將水庫蓄至較高水位,提高水能利用率、增發(fā)電量。超級(jí)秘書網(wǎng)
7結(jié)束語
重視項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)后評(píng)價(jià)工作,規(guī)范管理流程
各項(xiàng)目建設(shè)單位必須高度重視項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)后評(píng)價(jià)工作,并不是電站正常發(fā)電交付使用,竣工決算歸檔后項(xiàng)目建設(shè)就終結(jié),而要在統(tǒng)一的指導(dǎo)下進(jìn)行系統(tǒng)性地項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)后評(píng)價(jià)工作。將此項(xiàng)工作納入項(xiàng)目建設(shè)管理的常規(guī)性步驟。為有效地節(jié)省評(píng)估成本和時(shí)間,對(duì)于水電站這種建設(shè)周期相對(duì)較長(zhǎng)的工程,可以在階段性地進(jìn)程中引入后評(píng)估工作,納入項(xiàng)目管理的日常工作任務(wù)。為電站的經(jīng)濟(jì)可行性提高更可靠的保證。
注重項(xiàng)目后評(píng)估結(jié)果的反饋應(yīng)用
項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)后評(píng)價(jià)發(fā)揮作用的關(guān)鍵在于所總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)在新立項(xiàng)項(xiàng)目投資的決策、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建設(shè)管理等過程中被采納和應(yīng)用的效果。遇到類似的、同規(guī)模、同區(qū)域、同特性的在建項(xiàng)目是否可以將后評(píng)估結(jié)論中差異較大的項(xiàng)目進(jìn)行修正,有效避免同類差異。同時(shí)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)后評(píng)估的反饋和應(yīng)用還是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程,因此必須建立一個(gè)使項(xiàng)目后評(píng)估信息得以反饋和應(yīng)用的機(jī)制與平臺(tái)。企業(yè)應(yīng)在相應(yīng)的工作流程中明確規(guī)定后評(píng)估結(jié)果的應(yīng)用制度。為新項(xiàng)目的決策和提高投資決策管理水平提供參考,確保項(xiàng)目的立項(xiàng)成功。
篇8
關(guān)鍵詞:中小型水電站;項(xiàng)目建設(shè);管理;措施
水電工程建設(shè)管理協(xié)調(diào)工作量大,管理難度也較大。所以在管理過程中,要采取有效的措施,應(yīng)用一些管理方法、技巧,以確保建設(shè)項(xiàng)目的順利完成。雖然現(xiàn)在的水電站項(xiàng)目較多,各電站的建設(shè)管理實(shí)際情況也不一樣,各具特點(diǎn),但項(xiàng)目建設(shè)管理還是有其規(guī)律性,也有共通的地方,具有一定的建設(shè)管理方法技巧。
1、中小型水電站建設(shè)中存在的問題
1.1水資源管理和水能開發(fā)管理脫節(jié)
水能資源是水資源不可分割的一個(gè)重要組成部分,按有關(guān)規(guī)定,水資源的開發(fā)必須辦理取水許可證和進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目水資源論證。“跑馬圈水”后,一些開發(fā)商往往既不辦取水許可,也不經(jīng)水能資源開發(fā)許可,就直接開始建設(shè)。最終電站建起來了,發(fā)電的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)了,河流的防洪、灌溉、老百姓的人畜飲水等卻被撂在一邊,寶貴的水資源變成了單純的開發(fā)商賺錢的工具。
1.2 原有生態(tài)環(huán)境被破壞,河床干涸,河道坍塌,甚至引發(fā)泥石流和滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。
1.3資源被炒作、浪費(fèi),“四無”電站紛紛上馬。個(gè)別資源條件較好的電站,被炒了五六次,還沒有正式開發(fā)。個(gè)別實(shí)力不夠,資金不足的開發(fā)商,按水頭和來水情況,本該裝1萬千瓦裝機(jī)的電站,有的裝五六千瓦就了事。一批“無立項(xiàng)、無設(shè)計(jì)、無管理、無驗(yàn)收”的“四無”小水電站,也趁機(jī)紛紛上馬。
2、土建施工全過程的管理措施
2.1 提高中小型水電站建設(shè)的前期工作質(zhì)量
(1)優(yōu)化水資源配置
以統(tǒng)籌考慮流域水量的分析為基礎(chǔ),在流域水資源分析多方案比較的基礎(chǔ)上,通過經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和生態(tài)環(huán)境分析論證與比選,確定合理配置方案。同時(shí)為總體布局、水資源工程和非工程措施的選擇及其實(shí)施確定方向和提出要求。
(2)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案
設(shè)計(jì)者必須實(shí)地勘察、認(rèn)真調(diào)查、搜集水文氣象及地質(zhì)資料,并加以歸納分析,并堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際,選用合適的水能計(jì)算方法,通過電力電量平衡,對(duì)本地電力供需市場(chǎng)進(jìn)行客觀、公正和實(shí)事求是的分析和預(yù)測(cè)。按照小水電站的設(shè)計(jì)規(guī)范和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)程,最終確定保證出力倍比系數(shù)、裝機(jī)規(guī)模和年利用小時(shí)數(shù)。
(3)因地制宜開發(fā)小水電
一般說來,山區(qū)河流縱橫密布,山高水陡,自然落差大,森林植被覆蓋不盡相同,其涵養(yǎng)水源能力亦有差別。如果規(guī)劃的電站庫區(qū)植被覆蓋好,水土流失輕,則其地表和地下徑流相對(duì)穩(wěn)定,受自然氣候影響小,只要落差、流量符合要求,且有一定的調(diào)節(jié)性能,是適宜于開發(fā)小水電的場(chǎng)所。如果不遵從自然資源規(guī)律,盲目上馬,必然導(dǎo)致資金的浪費(fèi)和資產(chǎn)的閑置。
2.2 提高工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量
(1)根據(jù)實(shí)際情況在進(jìn)行小水電站建筑物總體布置時(shí),應(yīng)根據(jù)地形、地貌及地質(zhì)條件,因地制宜、精益求精的進(jìn)行各單項(xiàng)建筑的設(shè)計(jì),盡可能實(shí)現(xiàn)某些單項(xiàng)建筑物設(shè)計(jì)的定型化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化,對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、施工方便、保障運(yùn)用功能及控制投資等進(jìn)行多方案分析。以達(dá)到美觀大方和降低造價(jià)的目的。
(2) 進(jìn)行設(shè)計(jì)階段質(zhì)量控制。對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行質(zhì)量跟蹤,定期對(duì)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行審核,防止過分設(shè)計(jì)和不足設(shè)計(jì)兩種極端情況。
(3)要妥善處理好建筑物的安全和節(jié)省投資的矛盾。在設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)力求在經(jīng)濟(jì)可行的前提下在建筑物的安全可靠和靈活運(yùn)用上下功夫,特別是應(yīng)該注意研究防洪標(biāo)準(zhǔn)、洪水計(jì)算辦法及泥沙淤積與建筑物安全運(yùn)用及投資等相互之間關(guān)系。
(4)在進(jìn)行小水電項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)時(shí),要堅(jiān)持實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。按照小水電建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)程,對(duì)項(xiàng)目的可行性、投入與產(chǎn)出、投資回報(bào)等進(jìn)行詳細(xì)的分析論證,為投資者提供詳實(shí)可靠的決策依據(jù)。
2.3 加強(qiáng)工程質(zhì)量的監(jiān)督管理
(1)建立咨詢工作成果的質(zhì)量評(píng)審制度
建立評(píng)審制度是保證和提高咨詢成果質(zhì)量的重要手段,通過評(píng)審,吸取更多專家的知識(shí)和智慧,可以發(fā)現(xiàn)問題,優(yōu)化咨詢成果。
(2)狠抓施工過程的質(zhì)量控制。
施工是形成工程項(xiàng)目實(shí)體的過程,也是決定最終產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵階段,工程項(xiàng)目施工涉及面廣,是一個(gè)極其復(fù)雜的過程,影響質(zhì)量的因素很多,使用材料的微小差異、操作的微小變化、環(huán)境的微小波動(dòng),機(jī)械設(shè)備的正常磨損,都會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量變異,造成質(zhì)量事故。因此,在施工過程中必須委托項(xiàng)目監(jiān)理單位對(duì)施工單位質(zhì)量管理體系的實(shí)施狀況進(jìn)行監(jiān)控;監(jiān)督檢查在工序施工過程中的施工人員、施工機(jī)械設(shè)備、施工方法、工藝或操作是否處于良好狀態(tài),是否符合保證質(zhì)量的要求;做好設(shè)計(jì)變更的控制工作;做好施工過程中的檢查驗(yàn)收工作;做好工程質(zhì)量問題和質(zhì)量事故的處理。
2.4 要取得各職能部門的大力協(xié)作和支持
小水電站大多座落在邊遠(yuǎn)山區(qū),工程的立項(xiàng)、審批、融資、建設(shè)及電力銷售等涉及到水利、城建、環(huán)保、土地、銀行、供電及所在地鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、村等諸多環(huán)節(jié),觸一發(fā)而動(dòng)全身。這就要求各級(jí)各部門要按照“你發(fā)財(cái)、我發(fā)展”原則,在手續(xù)上從簡(jiǎn)、政策上優(yōu)惠、資金投向上傾斜等手段,協(xié)調(diào)好各個(gè)環(huán)節(jié)存在的問題和矛盾,為投資者提供良好的施工條件和施工環(huán)境,解除投資者的后顧之憂,確保工程按期施工、竣工,并取得預(yù)定的投資回報(bào)。
2.5加強(qiáng)施工的安全管理
(1)由于水電站施工一般施工工期緊、強(qiáng)度大,多種工藝、設(shè)備交叉作業(yè),相互干擾大,安全生產(chǎn)工作面臨著諸多壓力和隱患。為了促進(jìn)各項(xiàng)施工安全制度及安全保護(hù)措施的落實(shí),要建立以項(xiàng)目經(jīng)理為安全生產(chǎn)第一責(zé)任人的安全保障體系,并聘任專職安全員主抓項(xiàng)目部及施工現(xiàn)場(chǎng)的安全工作。堅(jiān)持“安全第一,預(yù)防為主”的方針,積極實(shí)踐“以人為本,警鐘長(zhǎng)鳴”的安全理念,在搶工期、搶進(jìn)度的同時(shí),始終把安全工作放在首位,努力營造良好的安全生產(chǎn)氛圍,讓“安全重于泰山”貫穿整個(gè)工期。
(2)通過層層落實(shí)安全責(zé)任,抓嚴(yán)、抓細(xì)、抓實(shí)安全工作,制定防范措施,杜絕了安全事故的發(fā)生;嚴(yán)禁安全工作目標(biāo)漂移、作風(fēng)漂浮、思想飄然;通過認(rèn)真開展重大危險(xiǎn)源的普查登記和監(jiān)控管理工作,摸清和掌握重大危險(xiǎn)源的數(shù)量和分布狀況,對(duì)存在缺陷和事故隱患的重大危險(xiǎn)源實(shí)施重點(diǎn)監(jiān)控、整改,提高預(yù)防和控制事故的能力。
3、結(jié)束語
當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期小水電開發(fā)、建設(shè)應(yīng)堅(jiān)持發(fā)展與管理并舉的方針,“管理也是生產(chǎn)力”,管理因素在小水電站建設(shè)中舉足輕重。水電站工程項(xiàng)目應(yīng)建立嚴(yán)密的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工保證體系和責(zé)任制,明確各自責(zé)任。施工過程的各個(gè)環(huán)節(jié)要嚴(yán)格控制,各分部、分項(xiàng)工程均要全面實(shí)施到位管理。既要加快發(fā)展步伐,又要加強(qiáng)、規(guī)范小水電站的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工管理,提高管理水平,做到以發(fā)展帶管理,以管理促發(fā)展,從而推動(dòng)小水電事業(yè)健康、協(xié)調(diào)、穩(wěn)步前進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
篇9
【關(guān)鍵詞】電力;水電站;安全水平;技術(shù)措施
隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,電力已成為當(dāng)今社會(huì)不可缺少的能源物質(zhì),而水電站作為發(fā)電體系中的重要組成,它的發(fā)展更是重中之重。目前我國是世界水電裝機(jī)第一大國,也是目前世界上擁有水電在建規(guī)模最大、發(fā)展速度最快的國家。近些年來一大批擁有70萬kw級(jí)大容量的水電機(jī)組如三峽、小灣、龍灘、向家壩等巨型水電站的成功運(yùn)行有力證明了我國水電在電站設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、工程建設(shè)、運(yùn)行管理等方面正逐步全面達(dá)到了一個(gè)新的高度。水電站的運(yùn)行安全不但涉及自身利益,而且涉及電站周邊、河流下游的居民及環(huán)境安全,因此,我們必須重視水電運(yùn)行安全問題,切實(shí)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)也要做好安全防護(hù)工作。
1 水電站運(yùn)行安全面臨的新形勢(shì)
水力發(fā)電是一種技術(shù)、資金密集型產(chǎn)業(yè),安全、高效、環(huán)保是水電站運(yùn)行追求的目標(biāo)。水電站具有大壩建設(shè)投資高、機(jī)電設(shè)備昂貴等特點(diǎn),若運(yùn)行中發(fā)生事故將會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失,乃至造成人員傷亡。水電站的安全運(yùn)行涉及到水電站周邊、河流下游的居民以及環(huán)境安全等多方面利益。如2009年俄羅斯薩陽水電站由于水輪機(jī)軸承震動(dòng)幅值超過規(guī)定限值運(yùn)行而引發(fā)重大安全事故,該事故中有75人死亡、13人受傷。2014年9月2日,湖北省秭歸縣隸屬三峽庫區(qū)的利豐源水電站由于發(fā)生重大巖體滑坡而導(dǎo)致該電站被完全損毀。以上事故發(fā)生導(dǎo)致廠房及設(shè)備損壞嚴(yán)重、河流下游受到嚴(yán)重污染,這些均給我們?nèi)绾未_保水電站安全運(yùn)行敲響了警鐘。隨著水電運(yùn)行技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展以及管理經(jīng)驗(yàn)的日益見長(zhǎng),我們要堅(jiān)持以“防重大設(shè)備損壞、防水淹廠房、防嚴(yán)重火災(zāi)、防潰壩漫壩”為目標(biāo),對(duì)水電站在水工建筑物、機(jī)電設(shè)備的控制、保護(hù)、運(yùn)行等方面提出更加完善的技術(shù)措施,以期進(jìn)一步提高水電站的運(yùn)行安全水平,為建設(shè)安全型水電站打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2 做好水電站大壩安全監(jiān)督和管理的各項(xiàng)工作
水電站建設(shè)的核心內(nèi)容為水電大壩的建立,目前我國主要通過以下五個(gè)方面開展對(duì)大壩安全技術(shù)監(jiān)督服務(wù)工作:一是建立和完善大壩安全管理法規(guī)和制度,如我國自1985年第一個(gè)大壩中心建立起頒布了一系列的法律法規(guī)制度,為大壩的安全管理保駕護(hù)航。二是全面開展大壩安全注冊(cè)工作,政府的相關(guān)部門單位可以通過對(duì)水電站大壩申報(bào)安全注冊(cè)進(jìn)行有效監(jiān)管。三是有計(jì)劃、有步驟地開展大壩安全定檢,大壩安全定檢是大壩安全管理中的重要工作之一,定檢不僅能夠檢查出長(zhǎng)期存在的安全隱患問題,推動(dòng)了監(jiān)測(cè)設(shè)施的更新改造與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)化,還能增強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)及管理人員的安全意識(shí)。四是加強(qiáng)安全技術(shù)培訓(xùn),提高大壩安全管理隊(duì)伍的技術(shù)與管理水平,要做好水電站大壩安全管理工作就需要積極開展對(duì)相關(guān)安全管理人員的培訓(xùn)工作,提高他們的安全意識(shí)、業(yè)務(wù)能力以及安全管理水平。五要依靠科技進(jìn)步,開展相關(guān)科學(xué)研究與技術(shù)攻關(guān)。大壩安全技術(shù)與多種學(xué)科如水文、地質(zhì)、水工建筑、大壩性態(tài)分析技術(shù)、施工技術(shù)、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)管理學(xué)等緊密相關(guān)。因此大壩的安全管理與檢測(cè)離不開各種科學(xué)技術(shù)的支持,我們需要不斷研究和探索新方法和新手段進(jìn)一步加強(qiáng)其科技攻關(guān)。
3 提高水電站運(yùn)行安全水平的具體措施
3.1 完善水電站大壩和廠房的監(jiān)測(cè)防護(hù)技術(shù)技術(shù)措施
水電站大壩是電站建設(shè)時(shí)間最長(zhǎng),投資最多的設(shè)施,也是保障水電站蓄水量和發(fā)電量的關(guān)鍵。我國目前已經(jīng)建成了一大批世界級(jí)的水電站大壩,取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。然而,一旦水電站大壩或者廠房發(fā)生事故,其帶來的危害往往是無法估算的,或者說是災(zāi)難性的。因此,我們?cè)趪?yán)格按照相關(guān)規(guī)章制度開展大壩和廠房設(shè)施維護(hù)工作以外,還需要進(jìn)一步完善水電站大壩和廠房的監(jiān)測(cè)防護(hù)技術(shù)技術(shù)措施。
首先應(yīng)當(dāng)完善大壩的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng),保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。這需要根據(jù)大壩的實(shí)際情況,布置相應(yīng)的測(cè)點(diǎn),從而能夠及時(shí)分析掌握大壩狀態(tài)。比如規(guī)模、庫容較大的大壩,可以配置自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),從而提高測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的上傳效率,以便于更加及時(shí)準(zhǔn)確的掌握第一手信息。其次要完善好大壩及廠房周圍環(huán)境的防護(hù)措施,加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)、氣象等災(zāi)害的監(jiān)測(cè),以便能夠?qū)@些自然災(zāi)害做到迅速的反應(yīng),避免或減少災(zāi)害帶來的影響。比如廣東省受臺(tái)風(fēng)影響較大,需要加強(qiáng)對(duì)于臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的防御能力。此外,要努力提高水電站泄洪閘門啟閉系統(tǒng)的配置水平,需同時(shí)具備手動(dòng)和遠(yuǎn)程操控的能力,并提供雙電源供電。對(duì)泄洪閘門的關(guān)鍵參數(shù)要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)排查。最后,還應(yīng)當(dāng)注意健全水電站流域內(nèi)的水情監(jiān)測(cè),合理布置站點(diǎn),確保大壩的防洪安全水平。
3.2 完善主要機(jī)電設(shè)備的監(jiān)測(cè)和保護(hù)技術(shù)措施
除了完善水電站大壩和廠房的監(jiān)測(cè)防護(hù)技術(shù),還需要加強(qiáng)完善主要機(jī)電設(shè)備的檢測(cè)和防護(hù)。在這一過程中,如果能夠更進(jìn)一步的利用好現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新帶來的成果,則可以大大提高水電站運(yùn)行的安全程度。這些新技術(shù)包括互聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、現(xiàn)代監(jiān)測(cè)技術(shù)等。
首先,我們可以利用計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),建立一個(gè)可以對(duì)水電站進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。這樣的一個(gè)監(jiān)控中心,可以同時(shí)對(duì)多個(gè)水電站傳輸過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)、記錄和分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)水電站的遠(yuǎn)程控制,并可以將結(jié)果反饋給各水電站,從而形成一個(gè)有效的監(jiān)控系統(tǒng)。其次,需要對(duì)一些重點(diǎn)設(shè)備配置相應(yīng)的防護(hù)裝置,可以確保當(dāng)發(fā)生故障時(shí),防護(hù)裝置可以準(zhǔn)確制動(dòng),從而控制事態(tài)影響。與此同時(shí),這些防護(hù)裝置還需要能夠保障主要設(shè)備在發(fā)生故障時(shí)候的安全,避免其由于緊急跳閘停機(jī)等原因造成的損壞。此外,各主要設(shè)備除了需要配置遠(yuǎn)程操控,還需要保留手動(dòng)操作,以便工作人員可以在緊急情況下采用手動(dòng)關(guān)閉的方式。此外,水電站的一些重要場(chǎng)所和主要儀器附近還應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控,并且視頻最好具備錄像和自動(dòng)提示異常情況的功能,方便工作人員及時(shí)做出反應(yīng)。最后,我們還可以利用一些設(shè)備的自動(dòng)檢測(cè)功能,以觀察一些細(xì)微的但是同樣有可能影響儀器設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的變化,提高預(yù)防事故的能力。
3.3 提高水電站故障自動(dòng)處理能力
為了提高水電站的安全運(yùn)行水平,水電站在發(fā)生故障時(shí)候,除了可以自動(dòng)報(bào)警以外,還應(yīng)當(dāng)具備一定的自控、調(diào)節(jié)或者限制的能力,從而使之處于或暫時(shí)處于相對(duì)安全狀態(tài)或隔離狀態(tài),控制災(zāi)害的進(jìn)一步加劇,并給應(yīng)急處理人員提供寶貴的時(shí)間。主要的措施包括機(jī)組必須配置振動(dòng)保護(hù)裝置,導(dǎo)水葉緊急關(guān)閉的同時(shí)應(yīng)該聯(lián)動(dòng)關(guān)閉進(jìn)水閥和進(jìn)水口事故門,防范水淹和火災(zāi)的自動(dòng)處理措施等。這些故障自動(dòng)處理能力的提升,對(duì)于保護(hù)水電站工作人員安全,提高水電站安全運(yùn)行水平是重要的補(bǔ)充和必要的途徑。
4 結(jié)語
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,進(jìn)一步提高水電站安全運(yùn)行水平有了更多的方式方法。然而,現(xiàn)如今我們依然不能放松對(duì)水電站運(yùn)行情況的監(jiān)測(cè),但是,我們相信隨著技術(shù)水平的進(jìn)一步提高,“無人值班”運(yùn)行管理模式遲早會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。
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篇10
關(guān)鍵詞 水電調(diào)度 專題任務(wù) 研究生 培養(yǎng)模式
中圖分類號(hào):G643.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Discussion on Hydroelectric Scheduling Postgraduate
Training Mode Based on Thematic Mandates
SHEN Jianjian, CHENG Chuntian, WU Xinyu, LI Gang, LIAO Shengli
(Hydropower and Water Information Institute, Dalian University of Technology, Dalian, Liaoning 116024)
Abstract As China enters a large-scale hydropower dispatching stage, hydropower professionals become particularly strong demand, especially in the theory and practice of graduate students put forward higher requirements. For this reason, the design of a hydroelectric scheduling postgraduate training mode thematic mandates around practical engineering problems, from the task design, professional study of theory, research and development, the key issues discussed, given the results of a detailed evaluation of other aspects of the implementation of the thematic program. Training model proposed will help to deepen the understanding of graduate professional knowledge and improve the ability of engineering practice; can provide a viable idea for improving the training level of our students.
Key words hydropower scheduling; thematic mandates; postgraduates; training model
我國實(shí)行研究生教育改革10多年來,已經(jīng)培養(yǎng)了大批高層次人才,為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。然而,隨著研究生招生規(guī)模的急劇擴(kuò)大,傳統(tǒng)的針對(duì)小規(guī)模研究生的培養(yǎng)模式已很難滿足當(dāng)前的教育現(xiàn)狀,研究生的培養(yǎng)質(zhì)量暴露出許多亟待解決的問題,尤其對(duì)于工程應(yīng)用類專業(yè),如何提高研究生的理論和實(shí)踐水平是非常棘手和緊迫的問題之一,解決好這一問題對(duì)全面提升我國工程技術(shù)和管理人員的整體水平,保障工程安全可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
水電作為我國電力工業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的主要方針,在過去10年間實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展,三峽、龍灘、小灣、糯扎渡、溪洛渡、向家壩等一大批巨型水電站相繼投入運(yùn)行,標(biāo)志著我國已經(jīng)邁入了大規(guī)模水電系統(tǒng)運(yùn)行和管理階段,與此同時(shí)水電專業(yè)人才需求也變得非常強(qiáng)烈。水電調(diào)度專業(yè)有典型的工程應(yīng)用特色,對(duì)工程技術(shù)和管理人員的專業(yè)知識(shí)特別是實(shí)踐能力要求很高,隨著水電調(diào)度和管理越來越復(fù)雜,現(xiàn)階段人才的需求也轉(zhuǎn)移到碩士和博士等高層次研究人員,因而對(duì)研究生的培養(yǎng)提出了更高的要求。本文結(jié)合作者在研究生教育培養(yǎng)中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),介紹了一種基于專題任務(wù)的水電調(diào)度專業(yè)研究生培養(yǎng)模式,圍繞實(shí)際工程課題,從任務(wù)設(shè)計(jì)、專業(yè)理論學(xué)習(xí)、研究與開發(fā)、關(guān)鍵問題討論、成果評(píng)價(jià)等方面給出了詳盡的專題實(shí)施方案。經(jīng)過兩年的實(shí)踐檢驗(yàn),提出的培養(yǎng)模式確實(shí)有助于深化研究生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解,提高工程實(shí)踐能力,可以為改善我國研究生培養(yǎng)水平提供一種可行的思路。
1 水電調(diào)度專業(yè)研究生專題培養(yǎng)模式概述
正如上文所提及的,水電調(diào)度專業(yè)的研究生培養(yǎng)在注重深化專業(yè)理論知識(shí)的同時(shí),需要更加重視工程實(shí)踐應(yīng)用,這對(duì)當(dāng)前我國大多數(shù)高校普遍采用的“課本化”教學(xué)培養(yǎng)方式提出了很大挑戰(zhàn)。本文基于專題任務(wù)的培養(yǎng)模式就是立足于我國水電調(diào)度和管理現(xiàn)在和長(zhǎng)遠(yuǎn)需求提出的,這種模式依托巨型水電站水庫、特大流域梯級(jí)水電站群,以及省級(jí)和區(qū)域電網(wǎng)水電系統(tǒng)等代表性工程,針對(duì)工程實(shí)際中面臨的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)難題和應(yīng)用問題,構(gòu)建具體的專題任務(wù);同時(shí)結(jié)合專題特點(diǎn),分組分階段進(jìn)行特定專題任務(wù)的研究與開發(fā),以此強(qiáng)化研究生的理論知識(shí),增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣,加快專業(yè)入門速度,更重要的是可以依托具體專題任務(wù),將理論與工程實(shí)踐緊密結(jié)合,實(shí)現(xiàn)活學(xué)活用,提高研究生的整體專業(yè)素養(yǎng)。
2 專題培養(yǎng)模式的實(shí)施方案
2.1 專題任務(wù)設(shè)計(jì)
專題任務(wù)的設(shè)計(jì)需要緊跟當(dāng)前水電系統(tǒng)調(diào)度的前沿方向、涵蓋重要的基礎(chǔ)理論知識(shí),同時(shí)需要兼顧研究生的專業(yè)知識(shí)水平,目的是激發(fā)學(xué)生對(duì)專題任務(wù)和解決實(shí)際問題的興趣,同時(shí)也不會(huì)因?yàn)閷n}任務(wù)難度過大、方向過時(shí)無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極主動(dòng)性。
首先專題任務(wù)的來源是我國西南地區(qū)巨型水電站、流域梯級(jí)水電站群、以及電網(wǎng)水電系統(tǒng)等實(shí)際工程,由于電網(wǎng)水電系統(tǒng)規(guī)模較大,且調(diào)度問題復(fù)雜,所以一般選擇具有代表性的巨型水電站或者流域干流梯級(jí)水電站群作為任務(wù)研究對(duì)象,如龍灘、小灣、糯扎渡、溪洛渡等巨型水電站,以及紅水河流域、瀾滄江流域、金沙江流域等。
第二,在研究對(duì)象確定后,按照水電調(diào)度的問題類型劃分專題任務(wù),大致包括優(yōu)化調(diào)度規(guī)則、中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度、短期優(yōu)化調(diào)度、實(shí)時(shí)調(diào)度和梯級(jí)AGC策略、廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等幾大類主要問題。
第三,按照由易至難的順序,設(shè)計(jì)各個(gè)專題任務(wù)的分階段實(shí)施計(jì)劃,基本遵循從單庫到梯級(jí)、從單目標(biāo)到多目標(biāo)的思路確定各階段的具體研究問題。例如對(duì)于中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度專題,第一階段主要研究單一龍頭水庫的年度或季度的調(diào)度決策方案,采用發(fā)電量最大作為優(yōu)化目標(biāo);第二階段則集中在流域梯級(jí)水庫群的聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度上,并分步驟進(jìn)行單目標(biāo)優(yōu)化和多目標(biāo)優(yōu)化;第三階段重點(diǎn)針對(duì)跨流域水電站水庫群補(bǔ)償優(yōu)化調(diào)度,研究流域梯級(jí)間的補(bǔ)償優(yōu)化策略。
在設(shè)計(jì)完成后,由導(dǎo)師和研究生共同確定各組學(xué)生的研究專題,并制定專題研發(fā)、討論交流、以及評(píng)價(jià)考核的詳細(xì)執(zhí)行計(jì)劃。
2.2 專業(yè)理論學(xué)習(xí)
在開展專題研究之前,需要由研究生導(dǎo)師或者所在課題組教師統(tǒng)一進(jìn)行為期8課時(shí)左右的專業(yè)基礎(chǔ)理論教學(xué),目的是讓學(xué)生掌握水庫(群)調(diào)度相關(guān)的基本概念、基本原理、常規(guī)計(jì)算方法,了解國內(nèi)外水庫(群)調(diào)度的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀、經(jīng)典問題及求解算法、前沿問題等。與此同時(shí),導(dǎo)師可以推薦一些水電調(diào)度領(lǐng)域權(quán)威專家和學(xué)者的研究論文和書籍,通過查閱這些經(jīng)典論著,便于研究生掌握更多的問題建模思路和求解方法細(xì)節(jié),這對(duì)于開展專題研究有非常重要的作用。
2.3 專題研究與開發(fā)
水電調(diào)度專題主要包括三項(xiàng)任務(wù),一是開展建模及求解算法研究,二是利用計(jì)算機(jī)編制算法程序,三是開發(fā)系統(tǒng)用戶界面展示優(yōu)化計(jì)算結(jié)果。
(1)水電調(diào)度是典型的大規(guī)模高維、離散、非線性復(fù)雜優(yōu)化問題,包括大量的電站、機(jī)組時(shí)間耦合型約束,以及系統(tǒng)空間耦合型約束,需要考慮發(fā)電、防洪、航運(yùn)、生態(tài)、灌溉等多目標(biāo)綜合利用要求,所以該問題的建模求解是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作。這項(xiàng)任務(wù)可以培養(yǎng)研究生對(duì)實(shí)際工程問題的理解,通過研究大規(guī)模復(fù)雜水電調(diào)度約束和多目標(biāo)處理的簡(jiǎn)化策略,掌握能夠準(zhǔn)確反映實(shí)際工程問題的數(shù)學(xué)建模方法,同時(shí)結(jié)合模型特點(diǎn),可以進(jìn)一步研究解決模型的優(yōu)化算法,提升對(duì)實(shí)際問題的分析和解決能力。
(2)計(jì)算機(jī)編程是解決水電優(yōu)化調(diào)度問題的必備工具,因本科階段計(jì)算機(jī)課程的差異,學(xué)生可以自由選擇最為熟悉的編程語言如JAVA或者C++等編制算法程序。同時(shí),為保證算法流程的準(zhǔn)確性以及提高算法編制效率,可以從書籍或網(wǎng)絡(luò)上下載一些經(jīng)典算法的標(biāo)準(zhǔn)程序,參考借鑒其實(shí)現(xiàn)思路,使水電優(yōu)化調(diào)度算法程序盡可能規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。
(3)水電調(diào)度涉及到大量的模型輸入條件和輸出結(jié)果,若直接在程序中寫入或輸出這些數(shù)據(jù),既不利于修改維護(hù),也無法直觀展示調(diào)度過程,所以利用JAVA等工具包開發(fā)輸入和輸出用戶界面是非常有必要的,通過這項(xiàng)任務(wù),可以提高學(xué)生利用計(jì)算機(jī)工具解決實(shí)際工程問題的能力,同時(shí)也能改善針對(duì)水電優(yōu)化算法的調(diào)試效率和查錯(cuò)水平。
2.4 關(guān)鍵問題討論
受專業(yè)知識(shí)和計(jì)算機(jī)水平的限制,學(xué)生在專題研究與開發(fā)過程中不可避免地會(huì)遇到優(yōu)化調(diào)度算法和計(jì)算機(jī)編程等方面的技術(shù)難題和問題,對(duì)于這種情況,導(dǎo)師需要定期組織各專題小組進(jìn)行成果匯報(bào)和問題集中討論,了解學(xué)生的專題實(shí)施進(jìn)度,以及對(duì)問題的理解水平,并針對(duì)一些共性的重點(diǎn)難點(diǎn)問題,進(jìn)行詳細(xì)的剖析和講解,發(fā)散性地給出這些問題在實(shí)際工程中的產(chǎn)生原因和常用的解決手段,拓寬學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面,加深其對(duì)問題的理解。
2.5 專題成果評(píng)價(jià)
從三個(gè)方面對(duì)專題成果進(jìn)行評(píng)價(jià):一是在定期的專題匯報(bào)中,由導(dǎo)師和課題組其他教師組成評(píng)委會(huì),針對(duì)學(xué)生的匯報(bào)成果和對(duì)問題的回復(fù)情況給出總體評(píng)分;二是根據(jù)最終專題研究報(bào)告的完成情況和完成水平確定報(bào)告成績(jī);三是考察各專題小組成果的創(chuàng)新性,是否已經(jīng)或者可以提煉出可發(fā)表的創(chuàng)新成果,目的是鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立完成學(xué)術(shù)論文,這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和文筆功底是非常重要的。
3 結(jié)語
作為世界上水電裝機(jī)規(guī)模最大、調(diào)度問題最為復(fù)雜的國家,中國對(duì)于水電調(diào)度和管理人才的專業(yè)水平和實(shí)踐能力要求極高,人才需求非常強(qiáng)烈,迫切需要從高等教育階段著手全面提升碩士和博士研究生的整體專業(yè)素養(yǎng),以及解決水電工程實(shí)際問題的實(shí)踐能力。本文提出的基于專題任務(wù)的水電調(diào)度專業(yè)研究生培養(yǎng)模式,可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,激發(fā)對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣,提高研究生的科研創(chuàng)新水平和計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平。多次實(shí)踐結(jié)果表明,一個(gè)學(xué)期左右的專題培養(yǎng)可以使學(xué)生基本掌握水電調(diào)度的基礎(chǔ)理論知識(shí)和計(jì)算機(jī)編程技術(shù),具備參與實(shí)際工程項(xiàng)目和獨(dú)立科研的能力,可以為類似專業(yè)的研究生培養(yǎng)提供借鑒。
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