小型水电站技术改造标准 [附条文说明] GB/T50700-2022 建标库

5.2  水工建筑物

5.2.2  为科学利用水能资源,提高小型水电站的年利用小时数或调峰运行,可根据实际情况采取以下技术改造措施:

    1  原设计标准偏低,结合防洪或其他综合利用要求,加高加固大坝,在尽量不影响或少影响淹没的前提下,相应提高发电水头和调节库容。例如,浙江省诸暨市石壁水库电站,装机容量1460kW(2×630+1×200),结合保坝工程(土坝加高7.5m,增设溢洪道),提高了机组运行水头,故将水轮机增容改造,由630kW机增容到800kW,200kW机增容到360kW,相应发电机定转子提高绝缘等级,水电站总装机容量由1460kW提高到1960kW,增幅达34%。

    2  在溢洪道上增设橡胶坝或控制闸门,在不影响汛期泄洪的前提下,结合水情预报,可在汛末下闸蓄水,增加发电量。例如,广东省怀集县水下电站,装机容量4×3000kW,在坝段修建了高8m、宽6m的重力翻板闸门,增加了日调节库容,每年可增发电量300多万kW·h。浙江省桐庐县肖岭水电站,在溢洪道上增设3.3m高橡胶坝,提高运行水头与调节库容,年均增加发电量约400万kW·h。

    3  引水式小型水电站的引水隧洞或前池,有条件者可改造成有一定蓄水量的调节池,以便实现调峰运行,从而适应峰谷电价制的需要,提高小型水电站的经济效益。例如,云南省元江县小河底一级渠道引水式小型水电站,2008年技术改造时,将前池容积扩大2倍,提高了经济效益。

    在强调小水电站绿色生态的背景下,根据审查意见修订后删除了原规范中的改造措施之一区间引水。

5.2.4  为维护大坝安全,确保下游人民群众生命财产安全,应完善水库大坝安全监测系统,并提高测量精度和自动化水平。

5.2.6  不少小型水电站引水设施不完善,尤其是拦污栅,洪水季节经常被杂草等污物堵塞,加大了水头损失,减少了发电功率。根据调查总结,可采取以下技术改造措施:

    1  引水系统首部增设冲沙闸(孔)或拦污设施,减少沙、草淤堵机组进水口,改善进水口、拦污栅布置,改进拦污栅结构、加装清污设备或增设拦污、排冰设施。

    在进水闸前根据建筑物布置增设浮筒式拦污排,可在拦污排前进行清污。加装清污设备(如回转式拦污栅、增力式耙斗清污机、加压式清污提栅门机等)或在引水渠道末端(前池入口处)增加一道拦污栅,如海南省临高县加来水电站(装机容量2×800kW)在前池入口处增加了一道拦污栅,汛期用人工简易清污,效果较好,年增发电量40万kW·h。或适当调整拦污栅栅条间距,改进拦污栅结构和栅条形状,以减少杂草堵塞。按环保要求,不得将清出的污物倒入下游。

    拦污栅前后应装设水位压差计,当水位差超过设定值时,及时发出警报信号,以便采取措施,避免压垮拦污栅。

    2  有的引水式小型水电站隧洞开挖后未加衬砌或抹光,渗水严重,水头损失大,应采取防渗降糙措施。也可以加高渠道内坎外坎,对渠道进行调整,采取明渠改暗渠,渠道改隧洞,截弯取直等措施。

    4  有的小型水电站,施工期间尾水渠内遗留的废弃碴石杂物和淤泥太多,造成尾水位壅高,降低了发电水头,应设法清除,以提高水能利用率。例如,广西容县容城电站(装机容量3×1250kW),尾水堆渣达数千立方米,尾水面被抬高,经两次清渣后,尾水位下降0.7m,发电水头得以提高,发电量也有所增加。

    小型水电站设计,应按现行国家标准《小型水力发电站设计规范》GB/T50071执行。但有的小型水电站,进水口和尾水渠布置设计不合理,造成水流流态紊乱,影响机组功率,应予以改善。对输水系统(包括进水口与尾水渠)中不符合水流平顺流动规律的水工建筑物的局部结构,应尽可能使之流线型化。

5.2.7  北方及高海拔地区(如青海、新疆、西藏等地)的渠道引水式小型水电站,冬季运行经常遇到冰害,应增设防冰、排冰设施,如拦冰栅、拦冰排等。水工闸门可参照现行行业标准《水利水电工程钢闸门设计规范》SL74有关规定,采取防冰措施。闸门防冰包括两类,一是使闸门与冰层隔开,以防闸门承受冰压力;二是在冰冻期需要操作的闸门应使闸门和门槽不致冻结。根据各小型水电站的具体情况,可采取不同的措施。通常用压缩空气吹气泡或潜水泵法,当防冰线不长、冰层厚度不大时,也可用人工定期破冰或定期喷蒸汽、浇热水等方法使闸门与冰层隔开。对闸门和门槽之间结冰问题,如冬季不需启闭的闸门,可任其冻结,若启闭闸门次数不多,可采用定期加热,若启闭频繁,则可采用连续加热(如电热)、流动热介质(如热油),喷射蒸汽、设置暖棚等方法。

5.2.8  对陈旧、运行不灵活、腐蚀严重、变形、振动、漏水量大、影响安全的各类闸门和启闭设备,应加强防腐,及时更换零部件或整体更换。

5.2.9  小型水电站机组尾水闸门的平压,宜利用机组排水系统从下游充水。用上游高压水充水平压会发生事故,有过这样的案例。

5.2.10  本条是为了确保启闭机能可靠运行,主要是从安全角度考虑,我国近几年曾发生备用电源不可靠而造成重大事故的案例。可靠的备用动力可以是外加的,也可以是柴油发电机或汽车吊。