淺談小型水電站工程設計

淺談小型水電站工程設計摘要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，各行業(yè)用電要求的迫切，不僅用電量增多，質(zhì)量要求也不斷增高。這給水電建設提出了一個新的課題和發(fā)展機遇，也對設計工作者提出了一輪新的挑戰(zhàn)。筆者結(jié)合工程經(jīng)驗，就小型水電站設計的自身特點和存在的問題進行了一些總結(jié)，并提出了關于提高小型水電站設計的一些看法，以供參考。關鍵詞：小型水電站設計特點設計質(zhì)量0前言小型水電站是指裝機容量低于2.5萬kW的水力發(fā)電站。小型水電已經(jīng)成為中國最大、發(fā)展最快的可再生能源利用領域，開發(fā)小型水電站已成為中國推進農(nóng)村電氣化的重要途徑。據(jù)統(tǒng)計，中國小水電資源十分豐富，小型水電站向全國1/3以上地區(qū)提供電力資源，占中國人口的1/4，有800多個縣主要依靠小型水電站供電。1小型水電站設計的自身特點設計是小型水電站工程建設中關鍵的一個環(huán)節(jié)，有著其自身的特點，主要有以下幾個方面。1．1設計在工程建設中具有指導性作用設計是小型水電站項目技術(shù)定位的基礎，經(jīng)濟、技術(shù)性能與指標都要由設計做出規(guī)定，技術(shù)指導思想要在設計中體現(xiàn)，一些新技術(shù)、新設備、新材料的推廣也都要靠設計來推薦和采用，因此設計在工程建設中起到重要的指導性作用?。筆者接觸過一些為了壓縮工程建設工期，違背科學規(guī)律的邊設計、邊施工、邊投產(chǎn)的“三邊工程”，造成了一些不良后果。工程邊設計、邊施工、邊投產(chǎn)，致使工程設計方無法保證設計方案的完整，沒有充足的時間對整個方案進行審核和完善，容易產(chǎn)生一些設計缺陷，還會給施工方帶來了很多負面影響，直至嚴重影響工程施工的質(zhì)量，往往得不償失。1．2設計現(xiàn)代化與標準化設計現(xiàn)代化就是運用先進的科學的辦法對經(jīng)濟合理技術(shù)方案的運用。設計工作現(xiàn)代化的重要途徑之一就是充分發(fā)揮電子計算機在工程設計中的應用。隨著CAD電子計算機輔助設計的普及推廣，改變了工程設計人員的思維模式，開拓了視野，結(jié)構(gòu)設計能愈加新穎、合理，工藝愈加技巧，工程設計愈加現(xiàn)代化；并使得工程設計人員擺脫了繁瑣的手工計算和繪圖工作，解決了手工計算難以解決的問題，縮短了設計周期，保證了設計質(zhì)量，實現(xiàn)了方案比較和優(yōu)化設計，節(jié)省了工程造價。現(xiàn)在中小型水輪發(fā)電機組已經(jīng)實現(xiàn)了系列化和標準化，形成了一個完整的體系，并不斷有新轉(zhuǎn)輪研制產(chǎn)生。此外，我國對100kW以下的微型機組進行了系列化生產(chǎn)，與水輪機配套的發(fā)電機、控制器和閘門也進行了系列化設計。還有，計算機監(jiān)控系統(tǒng)、輔助設備系統(tǒng)、電氣化產(chǎn)品等，在現(xiàn)在的市場中都能找到技術(shù)成熟的系列產(chǎn)品。這些標準化生產(chǎn)的產(chǎn)品通過市場信譽度和性能質(zhì)量價格的了解對比，為優(yōu)化設計提供了更多的選擇。1．3設計項目內(nèi)容量小面全正所謂“麻雀雖小，五臟俱全”。以一個發(fā)電為主要目標的小型水電站而言，它所包含的設計項目與專業(yè)和大中型水電站是幾乎相同的，所不同的僅是標準、規(guī)模不同而已。以電站廠房設計為例，它需要準備地形地質(zhì)、水能規(guī)劃、機電設備、廠房樓層荷載等基本資料，在這點上無論大小電站都是必需的。同樣地，它都需要機電、地質(zhì)、建筑等專業(yè)全面配合才能完成。在大型水電站工程中，由于設計工作量大且多，各專業(yè)都會以細分專業(yè)小組形式進行相對獨立的設計工作；而在小型水電站設計中，一般各專業(yè)人員不會配置太多，有的相近專業(yè)甚至還會混合起來設計。在小型水電站設計中，除了要求設計者掌握本專業(yè)的技能知識外，也要對其他專業(yè)的問題有一定的解決能力。1．4因地制宜設計小型水電站設計過程中，在進行樞紐總體布置及水工建筑物設計時，首先要了解的就是現(xiàn)場地形地質(zhì)條件，然后結(jié)合其他資料和計算成果開展設計工作。然而各個電站所在地的地形地質(zhì)條件不一樣相同，這就要求設計者根據(jù)現(xiàn)場的具體情況因地制宜地合理設計。小型水電站設計規(guī)范中也較多地提出要根據(jù)不嗣地形地質(zhì)條件進行相應的設計。譬如，當電站受泥沙淤積影響時，進水口就要相應設置防沙、排沙的設施。還應建立合理有效的報酬與激勵機制。只有這樣，才能使設計者不斷進步減少設計失誤，提高設計質(zhì)量，才能保證設計出優(yōu)秀的產(chǎn)品來。3．2嚴格遵循行業(yè)技術(shù)法規(guī)進行設計我國現(xiàn)有的小水電規(guī)程規(guī)范達50多種，這是幾十年技術(shù)經(jīng)驗的結(jié)晶，也是小水電科技發(fā)展的精華，與小水電開發(fā)相關的法律法規(guī)也相繼頒布實施在不斷完善當中。設計者應根據(jù)最新的水電工程建設標準強制性條文中對設計方面提供的依據(jù)和標準進行設計。舉個例子說，現(xiàn)在設計一個小型水電站，不光要考慮小水電資源的充分利用，水工建筑物的布置，機電設計，還要考慮涉及越來越多的生態(tài)環(huán)境問題、移民問題、管理問題等，都需要設計者汲取經(jīng)驗教訓不斷了解新的標準和行業(yè)法規(guī)才能做得更好。3．3堅持學習加強繼續(xù)教育在信息技術(shù)高度發(fā)達的知識經(jīng)濟時代，作為工程技術(shù)人員，必須堅持自身不斷學習，才能不斷更新知識，跟上科技發(fā)展的步伐。在強調(diào)自身學習和不斷提高外，必須不斷加強繼續(xù)教育。通過培訓，讓小水電設計人員及時了解和貫徹落實國家對小水電現(xiàn)代化建設的指導思想，掌握技術(shù)發(fā)展方向，