雙溶灘水電站尾水位問(wèn)題使機(jī)組出力受阻的對(duì)策

1、雙溶灘水電站尾水位問(wèn)題使機(jī)組出力受阻的對(duì)策 1 概況 雙溶灘水電站位于保靖縣西鄉(xiāng)河 (花垣河) 下游，是花垣河流域梯 級(jí)開(kāi)發(fā)的最末一級(jí)小水電工程，其正常蓄水位與上游獅子橋電站尾水 銜接，下游尾水位與鳳灘水電站水庫(kù)回水位銜接，樞紐距上游獅子橋 水電站8.5km,離保靖縣城17km,于1992年初動(dòng)工興建，1996年5月 投產(chǎn)發(fā)電。雙溶灘水電站是一座低水頭大流量的徑流式電站，其壩址 多年平均流量74.8m3/s，水庫(kù)正常蓄水位2168m其庫(kù)容為721萬(wàn) m3有日調(diào)節(jié)能力；電站裝機(jī)2X4MW設(shè)計(jì)水頭11.1m，單機(jī)引用流量 44.8m3/s，設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電量 4185萬(wàn)kW h,工程總投資4800

2、萬(wàn) 元。 電站自投產(chǎn)以來(lái),機(jī)組出力一直不足,單機(jī)發(fā)電時(shí),出力只達(dá) 3.6MW兩臺(tái)機(jī)發(fā)電時(shí)，每臺(tái)機(jī)僅有出力 3.2MW幾年來(lái)的平均發(fā)電量 只有2800萬(wàn)kW h,比設(shè)計(jì)年發(fā)電量減少1385萬(wàn)kW h,按現(xiàn)行平均 上網(wǎng)電價(jià)0.175元/kW. h計(jì)算，每年減少發(fā)電收益242.4萬(wàn)元，嚴(yán)重 地影響著電站的經(jīng)濟(jì)效益。 2 機(jī)組出力受阻的原因分析 (1) 校核原設(shè)計(jì)的機(jī)組選型： 正常水位及設(shè)計(jì)水頭的校核：雙溶灘水電站水庫(kù)的正常蓄水位 受上游獅子橋水電站尾水位(216.9m)所制約，即其洪水回水位不能威 脅獅子橋水電站的安全；下游尾水位與鳳灘水庫(kù)回水位 (205.0m) 銜 接,不能讓鳳灘水庫(kù)回水威脅雙溶

3、灘電站的安全。按既能充分利用水 頭,又能保證廠房防洪安全的原則,確定正常蓄水位和設(shè)計(jì)水頭。 最大毛水頭，按上游正常蓄水位與下游單機(jī)尾水位之差計(jì)算，為 11.5m;設(shè)計(jì)毛水頭，按上游正常蓄水位和下游為雙機(jī)尾水位之差計(jì)算 為11.1m。根據(jù)這個(gè)水頭和引用流量計(jì)算，機(jī)組出力 4MWS有問(wèn)題，也 就是說(shuō)原設(shè)計(jì)確定的水位和水頭是合理的。 機(jī)組型號(hào)選定校核：根據(jù)水能計(jì)算成果和該電站在地方電網(wǎng)中 需承擔(dān)部分調(diào)峰任務(wù)的要求，選擇適合低水頭可承擔(dān)變動(dòng)負(fù)荷的軸流 轉(zhuǎn)漿式機(jī)組是可以的，經(jīng)選型計(jì)算，認(rèn)定水輪機(jī)型號(hào)為 ZZ560a-LH- 275、發(fā)電機(jī)型號(hào)為 SF4000-36/4250 是合理的。 （2）出力受阻的

4、最終原因分析： 在核實(shí)了原設(shè)計(jì)機(jī)組選型是合理后，我們從機(jī)組設(shè)計(jì)制造質(zhì)量本 身和水輪機(jī)工作水頭 （ 因庫(kù)容足以滿(mǎn)足引用流量 ） 兩個(gè)方面進(jìn)行了分 析，認(rèn)定該站機(jī)組出力受阻是水輪機(jī)工作水頭不夠所致。 因此，我們將目標(biāo)鎖定在水輪機(jī)工作水頭不足上，并進(jìn)行了試 驗(yàn)：兩臺(tái)機(jī)組全部停機(jī)，待發(fā)電尾水全部退去后，即在大壩不泄流， 只剩天然河床水位時(shí)再發(fā)電。剛開(kāi)始，單機(jī)出力最高達(dá)3850kW隨著 尾水位不斷抬高，機(jī)組出力慢慢減少，最終穩(wěn)定在3600kW這證明了 水輪機(jī)工作水頭不足是該電站機(jī)組出力受阻的原因。此后，我們請(qǐng)專(zhuān) 業(yè)測(cè)量隊(duì)伍對(duì)上下游水位進(jìn)行了復(fù)測(cè)，認(rèn)定了實(shí)際尾水位比設(shè)計(jì)尾水 位抬高了 0.9m，也就說(shuō)，對(duì)

5、該低水頭大流量的徑流式電站而言，失去 了寶貴的 0.9m 水頭，是電站在工程施工時(shí)未對(duì)尾水進(jìn)行徹底清渣造成 的惡果。為使水頭達(dá)到設(shè)計(jì)值，必須對(duì)該電站的尾水渠至鳳灘水庫(kù)回 水位之間的1300m長(zhǎng)、21m寬的河床進(jìn)行開(kāi)挖清渣（約2.5萬(wàn)m3），使 電站尾水位能直接與鳳灘水庫(kù)回水銜接，但考慮到是在發(fā)電期間的尾 水清渣，有必要做到以下幾點(diǎn)： (1) 選擇合理的施工時(shí)間，在枯水期利用水庫(kù)進(jìn)行日調(diào)節(jié)，保證白 天施工，晚上發(fā)電。 (2) 選擇合理的堆渣場(chǎng)。不能把尾水清除的渣石直接推往下游，否 則會(huì)造成新的堵河阻水現(xiàn)象，起不到降低尾水位的作用。 (3) 對(duì)尾水下游 ( 廠房側(cè) ) 岸坡進(jìn)行護(hù)坡和開(kāi)砌排水溝。防

6、止岸坡坍 塌和泥石流沖入尾水河道而涌高尾水位。 4 尾水清渣的效益 (1) 尾水開(kāi)挖清渣的費(fèi)用： 開(kāi)挖清渣2.5萬(wàn)m3運(yùn)距1500m需投資60.5萬(wàn)元，其中：徹 底拆除工程修建時(shí)的水下固定圍堰 0.2萬(wàn)m3需18.2萬(wàn)元；尾水渠 清渣開(kāi)挖2.3萬(wàn)m3需42.3萬(wàn)元。 (2) 電能效益： 通過(guò)尾水治理，使水頭達(dá)到設(shè)計(jì)值后，年發(fā)電量即可達(dá)到設(shè)計(jì) 值，即比現(xiàn)在每年多發(fā)電 1385萬(wàn) kWh， 單位電能投資僅0.044元/kW. h,按照現(xiàn)行電價(jià)0.175元/kW. h 計(jì)算，每年可增加效益 242.4 萬(wàn)元。 (3) 利于電站行洪安全： 通過(guò)尾水清渣，使電站下游至鳳灘水庫(kù)回水區(qū)間1300m河段水位 下降0.9m后，除能夠提高發(fā)電廠廠房的防洪能力外，更主要的是可減 少洪水對(duì)下游河段兩岸農(nóng)田的沖刷，給電站的正常生產(chǎn)創(chuàng)造良好的外 部環(huán)境。 5 結(jié)束語(yǔ) 目前,還有不少電站在工程施工時(shí),未能對(duì)尾水進(jìn)行徹底清渣而 造成尾水涌高,嚴(yán)重的可使機(jī)組出力因水頭