孫鑫
(廣西平班水電開發有限公司,廣西百色 533402)
淺談水電站運行管理中需要注意的問題
孫鑫
(廣西平班水電開發有限公司,廣西百色 533402)
隨著我國經濟的發展,我國的電力工業發展也程穩定上升的趨勢,水電站運行管理的規范和規程、混凝土標號與強度分級、透水率與單位吸水量、機組參加泄洪問題、高程問題、大壩在蓄后高水位低氣溫時的運行工況,這幾個問題易產生混淆,本文結合實際水電運行管理中需要注意的問題進行詳細作以闡述,以期對工作有說促進。
水電站 運行管理 問題
為了盡快適應改革開放和大力發展市場經濟,加強對各行各業科學管理,提高經濟效益,1979年頒發了《中華人民共和國標準化管理條例》,1988年頒發了《中華人民共和國標準化法》,從此,我國各行各業開始制訂標準,并認真貫徹執行。水利水電部門也陸續在勘測、設計、施工等方面進行標準的編制和修訂,陸續發布各種規范和規程。所謂規范是對諸如設計、施工、制造、檢驗等事項所做的統一規定;所謂規程是諸如對工藝、操作、安裝、檢定、安全、管理等環節程序所做的統一規定;規范和規程都是標準的一種形式。在實際的水電站運行管理中大部分因無對口的規程,只好借用或套用相應的規范。
混凝土有其強度要求,對于混凝土抗壓強度,在原規范中用混凝土標號R來表示,在新規范中用強度等級C來表示。在常態混凝土與碾壓混凝土中R、C之間的對應關系也不盡相同。在新規范中確定混凝土強度等級C時做了如下修改:
(1)混凝土試件標準尺寸由邊長200mm的立方體改為邊長為150mm的立方體;(2)混凝土強度等級的確定原則由原規范規定的強度保證率80%改為強度保證率95%。大壩常態混凝土強度標準值可采用90d齡期強度,保證率為80%,大壩碾壓混凝土強度的標準可采180d齡期強度,保證率為80%。
透水率q是評價巖體滲透性能的基本依據,巖石地基的防滲標準采用壓水試驗成果來表示,壓水試驗成果又以透水率q來表示。單位是呂榮(Lu)。透水率定義是:壓水p為1MPa時,每米試段長度L(m)每分鐘注入水量Q(L/min)為1L時,稱為1Lu,計算公式:q=Q/(p·L)單位吸水量是指在0.01MPa(或1m水柱 )壓力下,單位長度(1m)試段在單位時間內的吸水量(L/min)。其單位為:L/(MPa.m.min),計算公式:ω=Q/(P.L),其中:Q:單位時間內的吸水量(L/min),P:試驗壓力(0.01MPa),L:試段長度(m)。透水率q與單位吸水量ω之間,在數值上大約相當于100倍的關系,即1Lu相當于ω值的百分之一。
機組在水電站泄洪時都在發電,機組較多的電站機組發電的泄水流量有的電站很大,機組參加泄洪有時能決定大壩防洪標準滿足規范要求。當洪水大于電站廠房設計標準時,可讓全部機組過水能力的1/2參與泄洪;當洪水水頭超出機組允許運行的范圍時,則不考慮機組參與泄洪。在規范頒發前修建的水電站, 在泄洪時有的是考慮機組流量的,可見機組流量是否參加泄洪重要性。
5.1中國高程系統
新中國成立后,采用的正常高程系統是選用青島黃海平均海水面作為國家高程基準。建立了全國統一的1956年黃海高程系統。根據《中華人民共和國大地測量法》規定中國采用正常高程系統,應用“1956年黃海高程系”統一全國高程。1987年啟用“1985國家高程基準”,廢止“1956年黃海高程系”。長江流域的某些水利樞紐工程受歷史資料的限制,仍一直在沿用吳凇高程系統。
5.2東北水電站高程系統
東北水電站高程系統主要包括大連高程、渾江高程、黃海高程等。因黑龍江及鴨綠江等國際河流的合作開發,曾聯測了前蘇聯的波羅的海高程系統和朝鮮的仁川高程系統。各高程系統換算關系如下。
黃海高程系統(1956)=渾江高程系統+1.140m;黃海高程系統(1956)=大連高程系統-0.182m;黃海高程系統(1956)=仁川高程系統-0.262m(云峰水電站);黃海高程系統(1956)=仁川高程系統-0.269m(太平灣水電站)。
云峰大壩出現變形有兩個原因:一是1996年冬季在高水位低氣溫的作用出現的。長時間的高水位作用,使大壩上游面混凝土的溫度升高,低氣溫使下游面壩體混凝土的溫度降低,在上游高溫、下游低溫及持續高水位的綜合作用下,導致壩頂產生較大的水平位移;二是在特殊的邊界條件下產生的。從大壩位移分析中可以看出,在不完備的樣本基礎上進行統計分析,并不總是能完整準確地解釋壩體位移現象,對大壩安全性態的分析,更重要的是對結構本身的深入了解和對大壩工作邊界條件的深入分析,此點在大壩分析工作中應予以充分重視。
水電站運行和管理所需要的大部分是規程,而不是規范。因此建議應制訂一些符合水電站實際運行要求的規程,不再借用或套用相應的規范;混凝土強度等級C與混凝土標號R的關系,不是相差10倍左右,而有對應數值。同時常態混凝土與碾壓混凝土其R、C的對應關系也不相同;透水率q與單位吸水量ω雖然都是鉆孔壓水試驗成果的表示方法,但二者有所差別,必須注意;在泄洪時可計入機組的過水能力;當洪水大于電站廠房設計洪水時,可計入全部機組過水能力的1/2參與泄洪;當洪水大于電站廠房校核洪水或者水頭超出機組允許運行水頭范圍時,則不考慮機組參與泄洪;由于連測的起算點不同,采用不同的高程系有很大差異,必須注意在水電站運行管理中,不僅重視在汛期的高水位、地震、泄洪等運行工況,也必須重視汛后大壩在高水位和低氣溫疊加的工作狀態,以確保大壩安全運用。
[1]殷登娥.水電站運行管理中存在的問題與對策探討[J].華東科技(學術版),2014.
[2]閆登建.水電站運行管理問題和應對策略探析[J].華東科技(學術版),2014.