芻議抽水蓄能電站勘測設計中的主要技術

張猛

華東勘測設計研究院有限公司 浙江 杭州 311100

面對政府在碳達峰、碳中和方面的要求，電力系統逐步加強了自身的生態文明建設，傳統的火力發電站逐步被新型能源發電站所取代，在其中，抽水蓄能電站展現出了十分重要的作用。但是由于抽水蓄能電站的建設條件十分復雜，其勘測技術逐漸成了行業研究的重點內容。因此，有必要對抽水蓄能電站勘測設計中的主要技術進行分析，以促進勘測技術的不斷發展，從而有效提升抽水蓄能電站的建設質量。抽水蓄能電站具有環保、經濟等優勢，在調峰過程中發揮著重要作用，在削峰填谷中應用較為廣泛，就技術層面和應用層面來看，其具有雙重屬性，當電力系統負荷處于低谷時，通過發揮調節作用可以確?；痣姍C組負荷穩定，從而促使高效率運行，與其他電力儲能技術比較來看，抽水蓄能電站技術更為成熟、容量更大，因此應用優勢較為明顯。

1 抽水蓄能電站的重要作用分析

抽水蓄能電站是一種能量儲存和調峰設施，與傳統發電站相比抽水蓄能電站具有高效儲能、靈活性強、可再生能源協同性強、經濟效益高、環保等一系列特點，因此其成為現階段電力行業發展的重要方向。抽水蓄能電站的實際作用主要體現在以下幾個方面：第一能量儲存，抽水蓄能電站可以將電網峰谷時段的電力轉化為潛在能源，即將水抽到高處儲存，以備日后需要時釋放水下泄發電，這樣可以避免因為電力供應不穩定而導致的電力浪費和過載，從而節約能源和提高電力供應效率；第二調峰，抽水蓄能電站可以通過控制放水流量來平衡電力需求和供應之間的差異，從而穩定電力系統，當電網需求高峰時，抽水蓄能電站可以釋放儲存的水，以滿足電力需求；當電網需求低谷時，抽水蓄能電站可以利用峰谷差價，將多余的電力轉化為儲能，以備日后需要時使用；第三改善電網穩定性，抽水蓄能電站可以在電力系統遇到突發負荷或其他異常情況時，通過迅速調節放水流量，平衡電力需求和供應之間的差異，從而維持電網的穩定性和安全性；第四促進可再生能源開發，隨著可再生能源的不斷發展，其輸出具有波動性和不穩定性，抽水蓄能電站可以作為其儲能設施，通過將多余的電力轉化為儲能，以備日后需要時使用，從而促進可再生能源的開發和利用?？傊?，抽水蓄能電站在提高電力供應效率、穩定電力系統、保障電力安全、促進可再生能源開發等方面發揮著重要的作用。

2 勘測技術在抽水蓄能電站中的重要作用

勘測技術在抽水蓄能電站建設的各個階段都發揮著重要的作用，它可以為建設提供準確的數據和信息，為工程設計、施工和運營提供科學依據，從而保證抽水蓄能電站的安全、高效和可持續運行。

2.1 壩址選擇方面的作用

在抽水蓄能電站建設中，壩址的選擇對工程的成功實施至關重要?？睖y技術在抽水蓄能電站壩址選擇方面的作用主要有以下幾個方面：首先，在地質勘測方面，通過地質勘測，可以了解壩址區域的地質構造、巖性、構造等特征，評估巖石的穩定性和壩址地質環境的適宜程度，為壩址選址提供基礎數據；其次，水文勘測是評估壩址選址的重要依據，通過水文勘測，可以了解壩址區域的水文地質條件、水文氣象特征、水流條件等信息，評估壩址對水資源的適宜性和水資源利用的可行性；再次，地形測量是評估壩址選擇的重要內容，通過地形測量，可以了解壩址區域的地形地貌特征、坡度、坡向等信息，評估地形對壩址建設和運行的影響；最后，氣象勘測可以了解壩址區域的氣候特征、氣象條件、氣象災害等信息，評估氣象環境對電站建設和運行的影響[1]。綜上所述，勘測技術在抽水蓄能電站壩址選擇方面的作用十分重要，通過科學的勘測分析和評估，可以為壩址選擇提供科學依據和技術支持，保證電站建設的安全和可行性。

2.2 土地測量方面的作用

抽水蓄能電站的建設需要占用大量的土地資源，因此土地測量是必不可少的。通過勘測技術可以對建設用地進行測量和劃界，確保建設用地的合理利用和資源保護?？睖y技術在抽水蓄能電站土地測量方面發揮著重要作用，具體如下：第一，勘測技術可以對電站周邊地形地貌、地質構造、土壤性質等進行詳細勘測，為抽水蓄能電站的選址和建設提供必要的技術支持和數據支撐；第二，抽水蓄能電站需要建設大型水利工程，對地基地貌進行詳細的基礎測量可以為工程設計提供數據支持，確保工程的安全性和穩定性；第三，勘測技術可以實現對電站周邊地形地貌的高精度測量，獲取地形高程數據，幫助工程設計者進行地形分析和模擬，為電站工程的建設提供重要的數據支撐；第四，勘測技術可以實現對電站建設各個部位的定位測量，確保電站各個部分的位置和方位準確無誤，保證工程的準確度和精度；第五，勘測技術在電站建設過程中可以進行現場實時測量，監測施工進度和質量，及時發現問題并進行調整，確保電站的施工質量和進度[2]。

2.3 工程測量方面的作用

勘測技術在抽水蓄能電站工程測量方面的作用十分重要，可以為電站的設計、建設、運行提供必要的技術支持和數據支撐，確保電站的精度、安全性和可行性。具體來看，在電站的設計階段，勘測技術可以對電站周邊地形地貌、地質構造、土壤性質等進行詳細測量，獲取必要的數據，為電站的設計提供數據支持和技術支持；其次，在電站建設過程中，勘測技術可以進行現場實時測量，監測施工進度和質量，及時發現問題并進行調整，確保電站的施工質量和進度；再次，電站需要建設大型水利工程，對地基地貌進行詳細的基礎測量可以為工程設計提供數據支持，確保工程的安全性和穩定性；最后，在電站建設過程中，勘測技術可以對電站各個結構的幾何形狀、尺寸和位置進行測量，確保電站的精度和質量[3]。

2.4 設備調試方面的作用

勘測技術在抽水蓄能電站設備調試方面也扮演著重要的角色，通過對設備的測量、調整和測試，可以確保設備的正常運行和高效發電。首先，在安裝抽水蓄能電站設備之前，需要進行場地勘測和設備位置勘測，以確保設備的安裝位置和姿態符合設計要求；其次，通過使用各種傳感器和儀器，可以對抽水蓄能電站設備進行運行狀態的測量；再次，在調試過程中，需要對各個設備的參數進行測量和調整；最后，使用模擬器進行設備的測試和調試，可以減少實際調試過程中的風險和時間，提高設備的調試效率。

3 抽水蓄能電站勘測設計中的主要技術分析

3.1 水文地質勘測技術

水文地質技術在抽水蓄能電站勘測設計中是非常重要的。通過水文地質技術的分析和預測，可以為工程建設提供科學的依據，同時也可以降低工程建設可能帶來的水文地質風險。水文地質勘測技術可以幫助工程師了解地質構造、地下水位、地層厚度、巖石性質等與水文環境有關的信息，從而為電站的建設提供科學依據。以下是一些常用的水文地質勘測技術：一，鉆探勘測技術，鉆探勘測是獲取水文地質勘測數據最常用的技術。通過鉆探地下，可以獲取地質構造、巖石性質、巖層厚度等信息，對地質情況進行全面了解；二，地電勘測技術，地電勘測技術是一種非侵入性勘測技術，它可以通過電阻率分布的變化來分析地下水位、地下巖石的性質等信息。這種方法不會破壞地下環境，非常適合用于環境保護要求較高的地區；三，巖芯分析技術，巖芯分析技術是通過對巖石芯樣的分析，了解巖石的組成、性質、結構和成因等信息；四，地下水位監測技術，地下水位監測技術可以通過實時監測地下水位的變化，了解地下水的運動規律和分布情況，從而預測地下水位的變化趨勢，為抽水蓄能電站的建設提供重要依據[4]。總之，在抽水蓄能電站的勘測設計中，水文地質勘測技術是非常重要的，可以幫助工程師全面了解地質情況，為電站的建設提供科學依據。

3.2 水能資源評估技術

水能資源評估技術是抽水蓄能電站勘測設計中的重要環節，通過對建設現場的水文條件、水資源條件、水能條件等方面進行分析評估，從而進一步確定電站的規模、發電量、經濟效益等。具體包括以下幾個方面：首先，水文分析，水文分析技術是通過對水文資料的收集、整理、處理和分析，確定水電站所處流域的水文條件，包括水位、流量、徑流量、降雨等指標，水文分析是評估水能資源的基礎，也是抽水蓄能電站勘測設計中最重要的評估內容之一[5]。其次，水資源評估，水資源評估技術是對水源水量、水質、水位等方面進行評估，以確定水電站水源的可靠性和適宜性。水資源評估技術包括水資源調查、水質監測、水位觀測等方面。最后，水能評估，水能評估技術是通過對水流能量的計算、分析和評價，確定水電站的發電量和經濟效益等指標，其中主要包括水電站水頭、裝機容量、發電量等方面的計算。

3.3 機電設備勘測技術

機電勘測技術包括機械勘測、電氣勘測、自動化勘測以及測量勘測，通過這些技術可以全面了解設備的實際工作狀態和性能，為設備的維護和運行提供依據。在實際應用過程中，其主要工作內容如下：第一，機械勘測技術主要涉及機械設備的勘測，如水泵、渦輪發電機、調速器等，通過機械勘測技術，可以確定設備的實際工作狀態和性能，為設備維護和運行提供依據。第二，電氣勘測技術主要涉及電氣設備的勘測，如變壓器、開關柜、電纜等，勘測內容包括設備的電氣參數、電氣連接情況、運行狀態等。通過電氣勘測技術，可以確定電氣設備的實際工作狀態和性能，為設備的維護和運行提供依據[6]。第三，自動化勘測技術主要涉及抽水蓄能電站的自動化系統，包括控制系統、監控系統、通訊系統等，勘測內容包括系統結構、系統參數、運行狀態等。通過自動化勘測技術，可以確定自動化系統的實際工作狀態和性能，為系統的維護和運行提供依據。第四，測量勘測技術主要涉及勘測設備的幾何尺寸、位置、姿態等參數的測量，測量內容包括設備的尺寸、形狀、位置、角度等，通過測量勘測技術，可以確定設備的幾何形態和位置，為設備的安裝和調試提供依據。

3.4 土力學勘測技術分析

在抽水蓄能電站勘測技術中，土力學勘測技術是重要的組成部分，其通過對現場進行地質勘察、巖土力學實驗和地震地質勘測等一系列勘測，全面掌握工程所處的地質情況、巖土材料和力學特性，從而確保抽水蓄能電站的安全穩定運行。首先，地質勘察是對地下地質情況進行全面的調查和分析，以確定建設工程的地質條件和特點，地質勘察內容包括地質構造、地質巖性、地下水位、巖土層厚度、地質構造的活動程度等。通過地質勘察技術，可以了解工程地質條件，為后續巖土工程設計和建設提供依據。其次，巖土力學試驗是通過實驗手段研究巖土材料的物理力學性質和力學特性的科學技術，巖土力學試驗內容包括巖土的物理性質、強度、變形特性、穩定性等。通過巖土力學試驗，可以了解巖土材料的力學性質和特性，為后續的巖土工程設計和建設提供依據。再次，地震地質勘測是對地震活動的影響進行調查和研究的科學技術，地震地質勘測內容包括地震活動歷史、地震地質構造、斷層分布情況、地震烈度等。通過地震地質勘測，可以了解工程所處地地震活動區域的地震危險性和風險程度，為后續的巖土工程設計和建設提供依據。

3.5 安全評估和風險分析

在抽水蓄能電站的勘測設計中，安全評估分析和風險分析是必要的。這些分析旨在評估電站在設計、建設和運營過程中可能面臨的安全問題和風險，并提供控制和管理這些問題和風險的方法和策略。安全評估分析主要關注電站的結構和設備，以確定是否滿足安全標準和法律要求。在這個過程中，需要進行結構安全評估、電氣安全評估、機械安全評估、火災安全評估等多方面的評估，以確保電站在建設和運營過程中安全可靠。風險分析主要關注電站可能面臨的風險和安全事件，以評估這些風險的概率和影響，并提供控制和管理這些風險的措施。在這個過程中，需要進行風險識別、風險評估和風險管理等多個方面的分析?？傮w而言，安全評估分析和風險分析是抽水蓄能電站勘測設計中非常重要的環節。通過這些分析，可以發現電站可能存在的安全隱患和風險，并提供針對性的解決方案，保障電站的安全運營[7]。同時，這些分析也有助于完善電站的設計和建設方案，提高電站的安全性和可靠性，實現可持續發展。

4 結束語

綜上所述，抽水蓄能電站是一種重要的可再生能源儲能技術，具有儲能量大、響應速度快、壽命長、可靠性高等優點。抽水蓄能電站的勘測設計是抽水蓄能電站建設中最為重要的環節之一，它涉及抽水蓄能電站的運行效率、安全可靠性和經濟性等多個方面。在實際建設過程中，相關單位要充分認識到抽水蓄能電站勘測設計的重要作用，針對水文地質勘測技術、水能資源評估、機電設備勘測技術、土力學勘測技術、安全評估分析和風險分析等幾個方面進行詳盡的了解，以便能夠更好的應用到實際工作中，從而實現不斷提升抽水蓄能電站的建設質量。