蜀河水力发电厂泄洪报警系统设计与建设

杨凡

摘 要：按照有关法规，电站在蓄水后应当完善下游防洪预警系统，在开闸泄洪时提前向下游报警，使人员及时撤离至安全地带，保障下游人民群众生命财产安全。蜀河水力发电厂下游两岸的人口相对比较密集，多年来，人们已经养成了在河道采砂、游泳、休憩的习惯，但工程建设阶段却没有设计下游防洪预警系统。

关键词：水力发电厂；杆塔；广播；发电机组

中图分类号：TV737 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）14-0051-02

1 电站概况

蜀河水力发电厂位于陕西省旬阳县境内的汉江上游干流上，坝址在旬阳县蜀河镇上游约1 km处，距上游已建的安康水电站约120 km，距下游已建的丹江口水电站约200 km，是汉江上游梯级开发规划中的第六个梯级水电站。

工程的主要任务是发电，并兼顾航运等；规模为Ⅱ等大（2）型，大坝为碾压混凝土重力闸坝，厂房为厂顶溢流式厂房；按百年一遇洪水设计，千年一遇洪水校核，相应洪峰流量分别为3×104 m3/s和3.81×104 m3/s；坝址处多年平均流量732 m3/s，多年平均年径流量2.31×1010 m3；安装了六台灯泡贯流式水轮发电机组，单机容量45 MW，总装机容量270 MW，年平均发电量9.53×108 kW·h，年利用小时3 530 h。

2 建设目的

蜀河水电站为日调节河床式水电站，具有低水头、大流量的特点。汛期时常发生大洪水，甚至特大洪水。蜀河水电站工程于2009-12-13下闸蓄水，作为新世纪的现代化企业，其不仅要确保自身设备的安全运行，还要避免在生产过程中给周边地区造成损害。因此，电站在蓄水后必须进行泄洪报警系统建设，在开闸泄洪时提前向下游报警，以便使在河道休憩和作业的人员、船只及时撤离，保证人民群众的生命、财产安全。

3 系统设计

3.1 设计要求

设计要求包括：①设计先进、设备可靠性高、维护简便和操作简单。②系统设计为标准主、副双备份有线广播传输系统，既可分路使用，又能同时使用，以确保系统的安全、可靠运行。③室内音源部分与室外线路部分的匹配应合理，线路衰减不明显。各级广播声音必须洪亮，初级和末级广播声音应无明显差别，确保报警段河道能随时、准确、清楚听到蜀河水力发电厂发布的各项信息。

3.2 设计线路

系统西起蜀河水电站大坝中控楼二楼的观测自动化室，东至仙河口村。设计线路的测量长度为8 251 m，其中，管线长776 m，架空杆线长7 475 m，架空杆线中的跨江电缆长约530 m；8 mΦ150 mm水泥杆95根，25 W高音喇叭48只；线路采用2.2/7型钢绞线挂钩附挂，2根2芯4 mm2防水铜芯电缆。

设计线路：机房→电缆竖井→中控楼顶及固卷机室顶→坝面（沿电缆沟）→坝右→坝右高边坡马道→1#始端杆→电站拌和楼→蜀河变电站→316国道边→跨越汉江→蜀河中学→蜀仙公路→檀树湾→李家嘴子→仙河口90#终端杆。

3.3 系统型式

为了确保设备的可靠运行，系统采用了前置混合分频调制放大一体机，其具有混合、分频、分配、调制和前置放大等多种功能，并具有话筒、DVD、卡座、报警机、预留等音源接口。这既解决了配接设备多、结构复杂、故障多的难题，又实现了操作更加简单、实用，设备更加可靠、稳定，音质更好的目标。

扩大机请厂家专门设计、制造了2台风冷大电流扩大机，型号为A-2000，其中，一台工作，一台备用。

4 工程建设

线路临近集镇，工程组织、协调难度大，加上该地区山大、沟深、坡陡、石头硬、杆线跨度长、建筑物多、高低压线路多、施工难度大、危险性高，工程量较大等，因此，必须科学、安全、规范、合理地进行施工。

4.1 电缆敷设

电缆从机房引出后，应沿厂区排线架、坝面、坝顶电缆沟穿过坝右公路、上坝右防护坡至坝右下游1#始端杆，且均采用2根2芯4 mm2的防水铜芯电缆和Φ70 mmPVC套管暗敷，不通之处要采取挖沟埋管的方式。

在整个系统工程中，危险性最高、杆线结构最复杂、施工难度最大的部分为在蜀河变电站由南向北架设跨江杆路的地方。线路跨度为530 m，为确保人员、设施的安全，线路应加设主、副电杆，主、副吊线，防风加强拉线等设备各一套，分别在蜀河中学围墙边和蜀河变电所各设立2根跨江木油杆（木油杆的强度大韧性好）和2根8 mΦ120 mm2前后杆，并加装防风拉线，进行技术紧固。布放2条吊线和拉线，并人工将1 000 m专用无接头电缆延架空拉线从高空铺设过江。

4.2 线杆埋设

根据实际勘查测量结果，从坝右下游1#终端杆至仙河口90#终端杆共设置8 mΦ150 mm水泥电杆43根，设置8 mΦ120 mm2木油杆47根，另有3根设置在仙河口山上。线杆从安康市水泥制品厂购买，由厂家送至施工地点。根据行业标准，线杆埋设的平均深度为1.2 m，因地理环境特殊，对处在岩石坚硬且紧贴公路农户等地方的杆位，为避免对周围设施、村庄、人、车、畜造成伤害，没有采取爆破作业，而多采用风钻、人工、毛石砼加固三种相结合的办法进行线杆埋设。

4.3 喇叭配置

在8.251 km长的线路上，根据地形和河道情况分布12组（25 W，48只）高音喇叭，每个点安装4只喇叭，2只朝向河道中心，2只面向下游。2只为1组，每组喇叭分别接到两组防水铜芯电缆上，以保证在线路或喇叭出现故障的情况下，还有2只喇叭仍然保证正常工作。在蜀河镇对面和仙河口末端布置4只喇叭，重点是要加强对蜀河镇和仙河口末端的广播配置。从坝上500 m到仙河口往下1.6 km的铜皮沟均能清楚听到广播，总覆盖距离达到10 km。

4.4 防雷设置

在线路上安装了9处避雷装置，并对所有接头和设备都进行了抗震、焊接、防变电站电磁辐射干扰、耐腐蚀、防老化等功能处理。

5 技术难点

技术难点包括以下两点：①工程施工期间，先后遭遇了4场洪水，多处线路因山体滑坡、泥石流、洪水暴涨造成杆倒线断。业主和施工单位积极组织抢修工作，重新测量、规划、建设了1.2 km新的杆路，并对其他受损杆线重新进行了安装、调整、加固和维修，确保系统工程能够如期完工。②原设计采用的是市面销售的普通4 mm2多股电缆，电阻为150 Ω/km，全长8.2 km的线路，总电阻超过1 200 Ω，根本无法远距离传送广播信号。经过多次试验、对比，采用无氧铜特殊专用电缆，电阻降低至12 Ω/km，总电阻仅有90 Ω左右，满足了工程的实际需要，达到了建设的预期效果。

6 结束语

蜀河水力发电厂泄洪报警系统按照科学、安全、节约、规范、合理的原则进行了设计和建设，具有设备可靠性高、维护简便、操作简单等特点，符合国内行业标准。整个广播系统还具有线路设计合理、线杆固定牢固、广播安装位置合理、室内音源部分与室外线路部分匹配合理、线路衰减不明显、各级广播声音洪亮、初级和末级广播声音无明显差别等特点。该工程满足了蜀河水力发电厂泄洪报警的需求，保证了下游人民的生命、财产安全。

参考文献

[1]中国移动通信集团设计院有限公司.GB 50311—2007 综合布线系统工程设计规范[S].北京：中国计划出版社，2007.

[2]中华人民共和国广播电影电视部.GB 50200—94 有线广播电视系统工程技术规范[S].北京：中国计划出版社，1994.

[3]中华人民共和国工业和信息化部.GB 50526—2010 公共广播系统工程技术规范[S].北京：中国计划出版社，2010.

〔编辑：王霞〕

Abstract： In accordance with the relevant laws and regulations， power plants in the water downstream flood warning system should be improved， advance warning when the downstream spillway gate， so that staff promptly evacuated to safe areas， to protect peoples lives and property downstream. Shu River Hydroelectric Plant downstream sides is relatively dense， over the years， people have developed a habit in the river sand， swimming， sitting， but did not design the construction stage downstream flood warning system.

Key words： hydroelectric power plant； tower； broadcast； generators