淺談引水式發(fā)電站的優(yōu)缺點(diǎn)-以德谷溝為例

1、    淺談引水式發(fā)電站的優(yōu)缺點(diǎn)以德谷溝為例    周忠萬【摘要】引水式水電站在涼山地區(qū)分布較為密集。涼山地區(qū)的水流量較為充足、河流量條數(shù)多，為引水式發(fā)電站的開發(fā)利用提供了有利條件。下面我將在這篇論文中以德谷溝水電站為例，淺談一下引水式發(fā)電站的優(yōu)缺點(diǎn)。【關(guān)鍵詞】引水式水電站、優(yōu)缺點(diǎn)、生態(tài)環(huán)境。1.水電站的概述1.1德谷溝水電站的基本情況德谷溝水電站坐落在金陽縣城腳下的河溝旁。德谷溝水電站屬于典型的引水式發(fā)電站，它只是引水式發(fā)電站集群之一。建設(shè)上技術(shù)要求較低、投資較小、占地面積少，對(duì)生態(tài)的影響較弱。1.2德谷溝電站水利資源豐富，開發(fā)量大由于德谷溝狹長(zhǎng)，落差

2、較大，坐落在德谷溝上的水電站就有德谷溝電站、蘆稿一級(jí)電站和倉房水電站-呈階梯式分布。階梯式分布有效的利用了水資源，形成資源節(jié)約型發(fā)展戰(zhàn)略。德谷溝水資源源頭是地下水、源頭水量較小但沿途得到了其他水系的匯流和雨水的補(bǔ)充，到達(dá)德谷溝取水口水量也然較大了，水量常年富足，即使春冬枯水季節(jié)也能滿足發(fā)電要求。2.德谷溝電站的優(yōu)點(diǎn)2.1占地面積及移民少相對(duì)于三峽、溪洛渡等大型水電站占地面積少，對(duì)占地的補(bǔ)償也就相應(yīng)較少了，不及三峽電站的百分之一，三峽基地的占地面積廣，總的建筑面積占有很大的比例。引水式發(fā)電站移民也較少基本上不影響居民的生活，移民資金比例也小。水電站運(yùn)行不消耗燃料，不污染空氣，不排廢渣。由于水體吸

3、收和釋放太陽輻射的熱量，所以水體會(huì)影響當(dāng)?shù)氐臍夂?，增加水體的熱容量。對(duì)農(nóng)業(yè)、林業(yè)有益影響。在庫區(qū)打造美景發(fā)展旅游業(yè)，吸引游客，發(fā)展?jié)O業(yè)和服務(wù)業(yè)（農(nóng)家樂）使居民增收，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，增加就業(yè)機(jī)會(huì)。2.2對(duì)地質(zhì)及施工技術(shù)要求低引水式發(fā)電站一般采用無壩取水，可以用低格欄珊壩和溢流式小水壩，不需要過多的開挖，對(duì)地質(zhì)的要求不是很高。取水口的位置可以相應(yīng)的改變（遇到地質(zhì)特別差和不滿足其他要求時(shí)）。相對(duì)大型水壩來說引水式發(fā)電站對(duì)地質(zhì)的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及。工程建設(shè)當(dāng)中引水式發(fā)電站對(duì)技術(shù)的要求也是較低的，修建的水工建筑物結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單 ，乙級(jí)和丙級(jí)資質(zhì)的水電工程局就可以修建。所需的技術(shù)型人才技能也沒那么高的要求。施工

4、組織設(shè)計(jì)、施工工藝、施工圖簡(jiǎn)單，施工機(jī)械較輕便。施工導(dǎo)流不必要打?qū)Я鞫?，圍堰也不需要太?jiān)固，爆破量較小有時(shí)可以用機(jī)械代替，爆破的技術(shù)要求也不高，地基處理施工簡(jiǎn)便，需要灌漿的地方較少，混凝土的用量相對(duì)較少，坑槽土方量相對(duì)較少，地下洞室較少，施工程序簡(jiǎn)單。2.3可以形成微型電站群引水式發(fā)電站大都修建在山區(qū)小河流上，由于山區(qū)的特殊地勢(shì)，一般河流落差大、狹長(zhǎng)。所以在同一條河流上可以修建多個(gè)階梯型水電站，充分利用水能資源，大大提高了資源的利用率。隨著引水式發(fā)電站的發(fā)展成熟，引水式發(fā)電站越來越多，將每個(gè)電站都聯(lián)合起來，總的裝機(jī)容量是非?？捎^的，形成一個(gè)個(gè)電站集群。當(dāng)形成集群時(shí)提高了電力的穩(wěn)定性。即使一兩個(gè)

5、電站出問題，都對(duì)集群的影響不太大，這就是微型電站群的優(yōu)化效應(yīng)。3.德谷溝電站的缺點(diǎn)：3.1裝機(jī)容量小裝機(jī)容量的大小的決定因素是水量大小，一般引水式發(fā)電站的水量相對(duì)于比較小，相對(duì)于壩式水電站來說水量不及百分之一。引水式發(fā)電站主要是以提高水頭來獲得能量，裝機(jī)容量一般就五百瓦到十千瓦以下。水電站的裝機(jī)容量由工作、重復(fù)、備用容量組成?？捎霉奖硎救缦拢汗絥裝=n工+n備+n重3.2發(fā)電穩(wěn)定性差由于引水式電站的水量不恒定，所以會(huì)影響發(fā)電的穩(wěn)定性。在枯水期水量少發(fā)電不太穩(wěn)定，下雨時(shí)和干旱時(shí)都會(huì)對(duì)發(fā)電的穩(wěn)定性有較大影響。引起水力方面的振動(dòng)有（水力失衡、流道共振、氣蝕等），從而引起振動(dòng)。機(jī)械方面的振動(dòng)：由于

6、引水式發(fā)電站的水頭較高，水輪機(jī)組的振動(dòng)更為劇烈，從而影響了發(fā)電的穩(wěn)定性。冬季由于冷空氣的影響高山上的水流表面結(jié)冰，水量減少。冬季的降雨量是一年當(dāng)中相對(duì)最少的季節(jié)，河流中的水也會(huì)減少。會(huì)直接影響來水量從而間接影響發(fā)電量及穩(wěn)定性。夏季是一年當(dāng)中降水量相對(duì)來說最多的季節(jié)，水量豐富，發(fā)電性對(duì)穩(wěn)定，但是降雨量大會(huì)帶來大量的泥沙會(huì)影響發(fā)電的質(zhì)量，對(duì)機(jī)械、管道等的磨損較大，影響其壽命。3.3對(duì)環(huán)境的影響大型電站建設(shè)的水庫和水工建筑物對(duì)社會(huì)環(huán)境和自然環(huán)境造成巨大的影響，因素有（氣候、水文情勢(shì)、水溫度、地質(zhì)、泥沙量、水質(zhì)等）。會(huì)對(duì)陸生、水生生物有較大影響。在社會(huì)環(huán)境影響方面：人口、交通、經(jīng)濟(jì)、人群健康、景觀、文

7、物等也有很大影響。工程施工會(huì)破壞環(huán)境，水庫的邊坡及上游生物的影響。因河水變道會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)的灌溉有重大影響。由于水庫水位的上調(diào)將會(huì)淹沒大量的農(nóng)田、森林等，動(dòng)物不得不遷移到其他地方生活，從而會(huì)改變動(dòng)物的生活習(xí)性。還有可能導(dǎo)致有些物種的滅絕。水庫的建設(shè)會(huì)產(chǎn)生大量的人口遷移，居民的生活環(huán)境將發(fā)生改變。從生態(tài)環(huán)境的判定標(biāo)準(zhǔn)來看，水環(huán)境逐漸遭到人類的破壞，水環(huán)境還對(duì)農(nóng)業(yè)和工業(yè)及生活用水影響較大。對(duì)航運(yùn)、水產(chǎn)、水溫影響。水庫水溫會(huì)影響魚類的繁殖和生長(zhǎng)，水稻的生長(zhǎng)，產(chǎn)量降低。水質(zhì)變差的因素：有害物質(zhì)的積累，藻類大量繁殖，從而導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，氧氣的濃度也因此降低將直接會(huì)影響生物的生存和發(fā)展。對(duì)降水也有影響，一般庫

8、區(qū)的降水量減少，庫周降水量會(huì)增加，水庫調(diào)容會(huì)對(duì)下游徑流產(chǎn)生影響。電站水庫的修建會(huì)產(chǎn)生大量的移民，移民需要安置和補(bǔ)償，會(huì)改變居民原來的生活習(xí)慣。還會(huì)改變土壤的性質(zhì)（土地侵蝕、沼澤化、鹽堿化）會(huì)影響農(nóng)作物的產(chǎn)量。引水式電站修建不會(huì)引起大量的移民，不會(huì)造成太大的民生問題。引水式發(fā)電站不會(huì)淤積大量的泥沙，所以不要擔(dān)心有太多管道堵塞，并且有前池和沉砂池等。4.對(duì)德谷溝電站的優(yōu)化4.1發(fā)電的穩(wěn)定性優(yōu)化電力系統(tǒng)穩(wěn)定性有靜態(tài)和暫態(tài)兩種。靜態(tài)穩(wěn)定性不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和規(guī)律失調(diào)，因?yàn)樵谳^小的干擾下的發(fā)地到起始狀態(tài)。在給定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下計(jì)算穩(wěn)定值，在穩(wěn)定進(jìn)行線性化生成矩陣，同時(shí)對(duì)其產(chǎn)生的特征值判斷其穩(wěn)定性，保持優(yōu)勢(shì)，可以用

9、數(shù)字解決，也可以用直接解決。電力穩(wěn)定性優(yōu)化有很多方案：保證來水量可以適當(dāng)修筑壩體，在豐水期的時(shí)候可以將多余的水蓄起來，到枯水期的時(shí)候用來發(fā)電，就可以對(duì)來水量進(jìn)行優(yōu)化。引水式水電站可以形成電站集群，這可以使發(fā)電系統(tǒng)更加的穩(wěn)定。還有人員的管理優(yōu)化：加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)的管理能力和從業(yè)人員的技術(shù)培訓(xùn)，對(duì)人員進(jìn)行嚴(yán)格的管理，從上到下緊密的聯(lián)系進(jìn)行嚴(yán)格考察和錄用。4.2裝機(jī)容量的優(yōu)化在引水式發(fā)電站發(fā)展較為成熟的今天，投入電網(wǎng)的運(yùn)行，則要求規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)同一電力系統(tǒng)內(nèi)工作的電站集群將形成一個(gè)虛的大電站來確定裝機(jī)容量，以免除各個(gè)電站互相爭(zhēng)奪高峰荷，從而導(dǎo)致水電站裝機(jī)容量偏大，投資壓力大，所以電站集群分配容量失調(diào)，要計(jì)算各電站與集群的保證出力，從而有效調(diào)節(jié)各電站發(fā)電量，從而有效優(yōu)化。4.3環(huán)境的優(yōu)化對(duì)電站環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)，對(duì)電站周圍的不利因素進(jìn)行處理。邊坡的處理可以進(jìn)行開挖，修建擋土墻等。在體質(zhì)松軟的地方栽樹、栽草或者噴漿固化處理。在取水區(qū)域?qū)λM(jìn)行進(jìn)化處理，使水較為清澈，也可以修建小型壩體進(jìn)