門子哨水電站裝機方案及工程布置研究

□趙 磊 杜 平

門子哨水電站位于潘家口水庫末梢，尾水受庫水位頂托影響較大，水能計算呈現出豐水年發電量較小，平水年發電量多于豐水年，而枯水年發電量較大的特點，越是豐水年水庫水位越高，電站發電水頭越小，甚至為負水頭，致使電站發電量較小，甚至不能發電。門子哨水電站廠房、廠區按20年一遇洪水設計，50年一遇洪水校核。結合本工程實際情況，通過水能分析和計算研究，確定了裝機推薦方案和工程布置方案，旨在為類似工程提供參考。

1.工程概況

門子哨水電站位于潘家口水庫庫區末梢興隆縣境內灤河上，利用水庫低水位運行期，集中灤河水頭落差發電，屬低水頭電站。該電站開發河段自柳河入灤河口至門子哨村第一個彎道末端，開發河段約10km，集中落差約14.5m。電站引水樞紐上游設計水位222.5m，電站下游河道水位受水庫蓄水位影響，可開發利用水頭約11.87m。電站裝機容量4600kW，設3臺大小機組（1000kW+1600kW+2000kW），多年平均發電量1249.5萬kW·h，裝機年利用小時數2716h。

表1 水能計算成果表

表2 安裝間不同高程時四種方案投資對比表 單位：萬元

2.水能計算和裝機方案

結合本工程實際情況，電站水能計算按常規典型年法進行計算已失去意義，不能準確反映電站發電情況。基于此，電站水能計算采取根據潘家口水庫站址處25年（1991～2015年）逐日入庫平均流量、平均庫水位和電站下游尾水位與流量關系曲線，逐年逐日進行計算。初步選定3個裝機容量方案，即方案1裝機3850kW（1000kW+1250kW+1600kW）、方案 2裝機 4600kW（1000kW+1600kW+2000kW）、方案3裝機 5100kW（1000kW +1600kW +2500kW），并針對這3個裝機容量方案，分別計算電站多年平均年發電量、裝機年利用小時數、加權平均水頭及水能利用率等。……