雙溶灘水電站尾水位問題使機組出力受阻的對策

1、雙溶灘水電站尾水位問題使機組出力受阻的對策 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 級開發(fā)的最末一級小水電工程，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，水庫正常蓄水位2168m其庫容為721萬 m3有日調(diào)節(jié)能力；電站裝機2X4MW設(shè)計水頭11.1m，單機引用流量 44.8m3/s，設(shè)計多年平均發(fā)電量 4185萬kW h,工程總投資4800

2、萬 元。 電站自投產(chǎn)以來,機組出力一直不足,單機發(fā)電時,出力只達 3.6MW兩臺機發(fā)電時，每臺機僅有出力 3.2MW幾年來的平均發(fā)電量 只有2800萬kW h,比設(shè)計年發(fā)電量減少1385萬kW h,按現(xiàn)行平均 上網(wǎng)電價0.175元/kW. h計算，每年減少發(fā)電收益242.4萬元，嚴重 地影響著電站的經(jīng)濟效益。 2 機組出力受阻的原因分析 (1) 校核原設(shè)計的機組選型： 正常水位及設(shè)計水頭的校核：雙溶灘水電站水庫的正常蓄水位 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回水位 (205.0m) 銜 接,不能讓鳳灘水庫回水威脅雙溶

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)計水頭。 最大毛水頭，按上游正常蓄水位與下游單機尾水位之差計算，為 11.5m;設(shè)計毛水頭，按上游正常蓄水位和下游為雙機尾水位之差計算 為11.1m。根據(jù)這個水頭和引用流量計算，機組出力 4MWS有問題，也 就是說原設(shè)計確定的水位和水頭是合理的。 機組型號選定校核：根據(jù)水能計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)變動負荷的軸流 轉(zhuǎn)漿式機組是可以的，經(jīng)選型計算，認定水輪機型號為 ZZ560a-LH- 275、發(fā)電機型號為 SF4000-36/4250 是合理的。 （2）出力受阻的

4、最終原因分析： 在核實了原設(shè)計機組選型是合理后，我們從機組設(shè)計制造質(zhì)量本 身和水輪機工作水頭 （ 因庫容足以滿足引用流量 ） 兩個方面進行了分 析，認定該站機組出力受阻是水輪機工作水頭不夠所致。 因此，我們將目標(biāo)鎖定在水輪機工作水頭不足上，并進行了試 驗：兩臺機組全部停機，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再發(fā)電。剛開始，單機出力最高達3850kW隨著 尾水位不斷抬高，機組出力慢慢減少，最終穩(wěn)定在3600kW這證明了 水輪機工作水頭不足是該電站機組出力受阻的原因。此后，我們請專 業(yè)測量隊伍對上下游水位進行了復(fù)測，認定了實際尾水位比設(shè)計尾水 位抬高了 0.9m，也就說，對

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未對尾水進行徹底清渣造成 的惡果。為使水頭達到設(shè)計值，必須對該電站的尾水渠至鳳灘水庫回 水位之間的1300m長、21m寬的河床進行開挖清渣（約2.5萬m3），使 電站尾水位能直接與鳳灘水庫回水銜接，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： (1) 選擇合理的施工時間，在枯水期利用水庫進行日調(diào)節(jié)，保證白 天施工，晚上發(fā)電。 (2) 選擇合理的堆渣場。不能把尾水清除的渣石直接推往下游，否 則會造成新的堵河阻水現(xiàn)象，起不到降低尾水位的作用。 (3) 對尾水下游 ( 廠房側(cè) ) 岸坡進行護坡和開砌排水溝。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) 尾水開挖清渣的費用： 開挖清渣2.5萬m3運距1500m需投資60.5萬元，其中：徹 底拆除工程修建時的水下固定圍堰 0.2萬m3需18.2萬元；尾水渠 清渣開挖2.3萬m3需42.3萬元。 (2) 電能效益： 通過尾水治理，使水頭達到設(shè)計值后，年發(fā)電量即可達到設(shè)計 值，即比現(xiàn)在每年多發(fā)電 1385萬 kWh， 單位電能投資僅0.044元/kW. h,按照現(xiàn)行電價0.175元/kW. h 計算，每年可增加效益 242.4 萬元。 (3) 利于電站行洪安全： 通過尾水清渣，使電站下游至鳳灘水庫回水區(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 目前,還有不少電站在工程施工時,未能對尾水進行徹底清渣而 造成尾水涌高,嚴重的可使機組出力因水頭