淺談參窩水庫淤積對(duì)發(fā)電的影響論文
淺談參窩水庫淤積對(duì)發(fā)電的影響論文
水庫淤積主要是河水挾帶的泥沙在水庫回水末端至攔河建筑物之間庫區(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相切的水面曲線，稱回水曲線。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
參窩水庫位于遼寧省遼陽境內(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)電廠為壩后式電廠，1973 年發(fā)電廠廠房竣工，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 水庫及水文特性
水庫設(shè)計(jì)最高水位仍保持102.0 m，相應(yīng)庫容7.91 億m3，水庫設(shè)計(jì)洪水位100.8 m，相應(yīng)庫容為7.298 億m3，正常蓄水位96.6 m，相應(yīng)庫容為5.43m3;防洪限制水位86.2 m，相應(yīng)庫容為2.14 m3，死水位74.7 m，相應(yīng)庫容為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t。
2 水庫的運(yùn)行方式
參窩水庫承擔(dān)著遼陽市城市防洪任務(wù)，保護(hù)著10.93 萬hm2 設(shè)計(jì)農(nóng)田，灌溉面積為4.67 萬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)來源，但從水庫的安全運(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 水庫淤積對(duì)發(fā)電的影響
太子河屬于少沙河流，但是由于庫區(qū)周邊采選企業(yè)向庫區(qū)棄巖棄渣，選礦企業(yè)向庫區(qū)排放尾礦，填土造地，違法圈地建房、建廠，企業(yè)破壞山體植被，造成嚴(yán)重的水土流失，水庫上游企業(yè)違規(guī)生產(chǎn)，淤積水庫庫容。
由于參窩水庫嚴(yán)重淤積，防洪庫容減少，直接造成水庫防洪能力的下降，并且又被列入病險(xiǎn)運(yùn)行水庫，因此在滿足下游防洪任務(wù)、以及大壩的自身防洪安全的前提下，降低水庫汛限水位運(yùn)用，并對(duì)水庫調(diào)洪運(yùn)用方式進(jìn)行了調(diào)整。2012 年主汛期水庫限制水位調(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興利效益來保證下游防洪任務(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 年水庫調(diào)度為例，在庫水位為86.2 m時(shí)，日發(fā)電量為88 萬kW·h，經(jīng)過尾水出庫的水量為1 600 萬m3。平均發(fā)電耗水率為18 m3/kW·h。在庫水位為84.3 m 時(shí)， 日發(fā)電量為78 萬kW·h，經(jīng)過尾水出庫的水量為1 443 萬m3，平均發(fā)電耗水率為18.5 m3/kW·h。
2012 年7 月9 日到29 日，水庫水位低于86.2m，此時(shí)間段通過底孔出庫的總水量大約為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 泥沙過機(jī)影響
由于淤積越來越嚴(yán)重，汛期入庫的水含沙量比較大，在沒有澄清之前就進(jìn)入了引水道，含沙水流對(duì)機(jī)組過流部件會(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,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)在無潤(rùn)滑下運(yùn)行，導(dǎo)致軸承燒息。
在冷卻水中各類鹽物質(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)行溫度過高而被迫停機(jī)。
4 建議
1)加大對(duì)庫區(qū)周圍的采礦業(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)由于水庫淤積特別嚴(yán)重，可實(shí)行壩體加高工程，增加庫容，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
參窩水庫所在的太子河雖屬于含沙低的河流，但是最近幾年，由于庫區(qū)周邊環(huán)境惡化的原因，水庫淤積特別嚴(yán)重，淤積程度超過了18%，再加之大壩的病險(xiǎn)運(yùn)行，所以水庫防洪能力下降，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，才是解決水庫淤積對(duì)發(fā)電所帶來問題的前提。
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