淺談參窩水庫(kù)淤積對(duì)發(fā)電的影響論文
淺談參窩水庫(kù)淤積對(duì)發(fā)電的影響論文
水庫(kù)淤積主要是河水挾帶的泥沙在水庫(kù)回水末端至攔河建筑物之間庫(kù)區(qū)的堆積。攔河筑壩后抬高了水位，形成了在建筑物前近似水平、而在上游末端與天然河流原水面線(xiàn)相切的水面曲線(xiàn)，稱(chēng)回水曲線(xiàn)。以下是學(xué)習(xí)啦小編今天為大家精心準(zhǔn)備的：淺談參窩水庫(kù)淤積對(duì)發(fā)電的影響相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!
淺談參窩水庫(kù)淤積對(duì)發(fā)電的影響全文如下：
1 工程概況
1.1 工程簡(jiǎn)介
參窩水庫(kù)位于遼寧省遼陽(yáng)境內(nèi)太子河干流上，是一座以防洪為主，兼顧灌溉、工業(yè)用水、并結(jié)合供水進(jìn)行發(fā)電的綜合利用的大(Ⅱ)型水利樞紐工程。參窩發(fā)電廠(chǎng)為壩后式電廠(chǎng)，1973 年發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)房竣工，1974 年4 月正式投入運(yùn)行，現(xiàn)有5 臺(tái)發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量44 440 kW，設(shè)計(jì)年發(fā)電量8×108 kW·h，截至2011 年年底，累計(jì)發(fā)電31.776 億kW·h。1 號(hào)、2 號(hào)機(jī)組單機(jī)裝機(jī)容量2×20 000kW·h，流量80.6 m3/s，額定轉(zhuǎn)速214.3 r/min，最高水頭36 m，設(shè)計(jì)水頭28.5 m，最低水頭22 m，3號(hào)機(jī)組單機(jī)裝機(jī)容量3 800 kW·h，流量14.7 m3/s，額定轉(zhuǎn)速300 r/min，最高水頭37 m，設(shè)計(jì)水頭30.5 m，最低水頭22 m。4 號(hào)、5 號(hào)機(jī)組裝機(jī)容量是2×320 kW·h。
1.2 水庫(kù)及水文特性
水庫(kù)設(shè)計(jì)最高水位仍保持102.0 m，相應(yīng)庫(kù)容7.91 億m3，水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位100.8 m，相應(yīng)庫(kù)容為7.298 億m3，正常蓄水位96.6 m，相應(yīng)庫(kù)容為5.43m3;防洪限制水位86.2 m，相應(yīng)庫(kù)容為2.14 m3，死水位74.7 m，相應(yīng)庫(kù)容為3.467 m3。
壩址以上流域面積6 175 km2，年徑流量24.5億m3，全流域降雨均值為850 mm，多年平均徑流量是78 m3/s。多年平均輸沙率為0.616 kg/m3，輸沙量為194 萬(wàn)t。
2 水庫(kù)的運(yùn)行方式
參窩水庫(kù)承擔(dān)著遼陽(yáng)市城市防洪任務(wù)，保護(hù)著10.93 萬(wàn)hm2 設(shè)計(jì)農(nóng)田，灌溉面積為4.67 萬(wàn)hm2。發(fā)電用水和灌溉調(diào)度用水之間經(jīng)常發(fā)生矛盾，雖然電費(fèi)是主要的經(jīng)濟(jì)來(lái)源，但從水庫(kù)的安全運(yùn)行和保護(hù)下游灌區(qū)用水和防洪方面，嚴(yán)格按照“電調(diào)必須服從水調(diào)”的原則和水利廳批復(fù)的“度汛方案”調(diào)整水位，在每年的汛期，保證水位在限制水位以下。
3 水庫(kù)淤積對(duì)發(fā)電的影響
太子河屬于少沙河流，但是由于庫(kù)區(qū)周邊采選企業(yè)向庫(kù)區(qū)棄巖棄渣，選礦企業(yè)向庫(kù)區(qū)排放尾礦，填土造地，違法圈地建房、建廠(chǎng)，企業(yè)破壞山體植被，造成嚴(yán)重的水土流失，水庫(kù)上游企業(yè)違規(guī)生產(chǎn)，淤積水庫(kù)庫(kù)容。
由于參窩水庫(kù)嚴(yán)重淤積，防洪庫(kù)容減少，直接造成水庫(kù)防洪能力的下降，并且又被列入病險(xiǎn)運(yùn)行水庫(kù)，因此在滿(mǎn)足下游防洪任務(wù)、以及大壩的自身防洪安全的前提下，降低水庫(kù)汛限水位運(yùn)用，并對(duì)水庫(kù)調(diào)洪運(yùn)用方式進(jìn)行了調(diào)整。2012 年主汛期水庫(kù)限制水位調(diào)整到81.7 m，2011 年之前汛限水位是86.2 m，降幅達(dá)4.5 m。這種方式雖然保證了下游的防洪標(biāo)準(zhǔn)和大壩抗洪能力，但降低汛限水位運(yùn)行，完全靠犧牲參窩水庫(kù)興利效益來(lái)保證下游防洪任務(wù)。
3.1 發(fā)電機(jī)負(fù)荷隨水位的變化
發(fā)電機(jī)的發(fā)電負(fù)荷隨著水位的高低不同而不同，在水位為86.2 m 時(shí)，發(fā)電機(jī)的負(fù)荷可達(dá)到額定負(fù)荷的79%，在84 米時(shí)能達(dá)到額定負(fù)荷的52%，低于84 m 時(shí)停機(jī)。機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，對(duì)機(jī)組本身會(huì)造成影響。
3.2 汛限水位調(diào)整對(duì)發(fā)電量的影響
以2012 年水庫(kù)調(diào)度為例，在庫(kù)水位為86.2 m時(shí)，日發(fā)電量為88 萬(wàn)kW·h，經(jīng)過(guò)尾水出庫(kù)的水量為1 600 萬(wàn)m3。平均發(fā)電耗水率為18 m3/kW·h。在庫(kù)水位為84.3 m 時(shí)， 日發(fā)電量為78 萬(wàn)kW·h，經(jīng)過(guò)尾水出庫(kù)的水量為1 443 萬(wàn)m3，平均發(fā)電耗水率為18.5 m3/kW·h。
2012 年7 月9 日到29 日，水庫(kù)水位低于86.2m，此時(shí)間段通過(guò)底孔出庫(kù)的總水量大約為3.06億m3，如果限制水位在86.2 m 以上并用于發(fā)電，則可以發(fā)約1 700 萬(wàn)kW·h 電。如果限制在84 m以上并用于發(fā)電，則可以發(fā)電約1 654 萬(wàn)kW·h。由于機(jī)組的最低運(yùn)行水位是84 m，低于84 m 時(shí)運(yùn)行對(duì)機(jī)組損害過(guò)大，故這部分水因?yàn)樗徽{(diào)整的原因被棄而不能發(fā)電。
3.3 泥沙過(guò)機(jī)影響
由于淤積越來(lái)越嚴(yán)重，汛期入庫(kù)的水含沙量比較大，在沒(méi)有澄清之前就進(jìn)入了引水道，含沙水流對(duì)機(jī)組過(guò)流部件會(huì)在材料表面上產(chǎn)生氣蝕和磨損。氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生會(huì)造成材料表面凸凹不平，加速設(shè)備磨損，造成水流的局部擾動(dòng)和氣蝕的進(jìn)一步發(fā)展，轉(zhuǎn)輪的不對(duì)稱(chēng)加劇機(jī)組的振動(dòng)，影響機(jī)組的安全運(yùn)行。
3.4 泥沙對(duì)冷卻系統(tǒng)的影響
泥沙對(duì)技術(shù)供水系統(tǒng)的影響主要表現(xiàn)再磨損、淤堵。泥沙的磨損如果嚴(yán)重的話(huà),可導(dǎo)致發(fā)電機(jī)空冷器和軸承油冷卻器鋼管磨穿，會(huì)發(fā)生發(fā)電機(jī)缺員受損，燒壞發(fā)電機(jī);軸承則會(huì)在無(wú)潤(rùn)滑下運(yùn)行，導(dǎo)致軸承燒息。
在冷卻水中各類(lèi)鹽物質(zhì)的作用下，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的管壁內(nèi)產(chǎn)生不同程度的結(jié)垢。水中的沙子顆粒進(jìn)入冷卻管后，會(huì)產(chǎn)生堵塞或者影響冷卻水正常循環(huán)。嚴(yán)重時(shí)會(huì)使機(jī)組運(yùn)行溫度過(guò)高而被迫停機(jī)。
4 建議
1)加大對(duì)庫(kù)區(qū)周?chē)牟傻V業(yè)的管理和山體植被的保護(hù)。
2)對(duì)大壩進(jìn)行除險(xiǎn)加固，增加大壩的防洪能力，提高在汛期水位的高度，力爭(zhēng)汛期水位達(dá)到水輪機(jī)組正常運(yùn)行的最低水位。
3)由于水庫(kù)淤積特別嚴(yán)重，可實(shí)行壩體加高工程，增加庫(kù)容，提高大壩的蓄水水位和防洪能力。
4)汛期前后對(duì)機(jī)組過(guò)水部件進(jìn)行檢查，對(duì)磨損和氣蝕較大的部位加強(qiáng)檢查，使用先進(jìn)的材料進(jìn)行防護(hù)處理。
5)低水位運(yùn)行期間，加大對(duì)減壓閥的檢查及排污，注意冷卻水壓力幅度變化，以防水管被堵。加大振動(dòng)，擺度測(cè)量，找出不同水位下的振動(dòng)區(qū)，避免振動(dòng)區(qū)運(yùn)行。
5 結(jié)語(yǔ)
參窩水庫(kù)所在的太子河雖屬于含沙低的河流，但是最近幾年，由于庫(kù)區(qū)周邊環(huán)境惡化的原因，水庫(kù)淤積特別嚴(yán)重，淤積程度超過(guò)了18%，再加之大壩的病險(xiǎn)運(yùn)行，所以水庫(kù)防洪能力下降，在汛期被迫超低水位運(yùn)行，不但影響了機(jī)組的健康運(yùn)行，還影響了發(fā)電效益。做好水庫(kù)調(diào)度，盡量在壩前不產(chǎn)生大量泥沙，壩體加固，提高水位，汛前仔細(xì)檢查機(jī)組各個(gè)部件，才是解決水庫(kù)淤積對(duì)發(fā)電所帶來(lái)問(wèn)題的前提。
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