浅谈水电站运行管理中需要注意的问题
2015-10-31孙鑫
孙鑫
(广西平班水电开发有限公司,广西百色 533402)
浅谈水电站运行管理中需要注意的问题
孙鑫
(广西平班水电开发有限公司,广西百色 533402)
随着我国经济的发展,我国的电力工业发展也程稳定上升的趋势,水电站运行管理的规范和规程、混凝土标号与强度分级、透水率与单位吸水量、机组参加泄洪问题、高程问题、大坝在蓄后高水位低气温时的运行工况,这几个问题易产生混淆,本文结合实际水电运行管理中需要注意的问题进行详细作以阐述,以期对工作有说促进。
水电站 运行管理 问题
1 有关规范和规程
为了尽快适应改革开放和大力发展市场经济,加强对各行各业科学管理,提高经济效益,1979年颁发了《中华人民共和国标准化管理条例》,1988年颁发了《中华人民共和国标准化法》,从此,我国各行各业开始制订标准,并认真贯彻执行。水利水电部门也陆续在勘测、设计、施工等方面进行标准的编制和修订,陆续发布各种规范和规程。所谓规范是对诸如设计、施工、制造、检验等事项所做的统一规定;所谓规程是诸如对工艺、操作、安装、检定、安全、管理等环节程序所做的统一规定;规范和规程都是标准的一种形式。在实际的水电站运行管理中大部分因无对口的规程,只好借用或套用相应的规范。
2 混凝土标号与强度分级
混凝土有其强度要求,对于混凝土抗压强度,在原规范中用混凝土标号R来表示,在新规范中用强度等级C来表示。在常态混凝土与碾压混凝土中R、C之间的对应关系也不尽相同。在新规范中确定混凝土强度等级C时做了如下修改:
(1)混凝土试件标准尺寸由边长200mm的立方体改为边长为150mm的立方体;(2)混凝土强度等级的确定原则由原规范规定的强度保证率80%改为强度保证率95%。大坝常态混凝土强度标准值可采用90d龄期强度,保证率为80%,大坝碾压混凝土强度的标准可采180d龄期强度,保证率为80%。
3 透水率与单位吸水量
透水率q是评价岩体渗透性能的基本依据,岩石地基的防渗标准采用压水试验成果来表示,压水试验成果又以透水率q来表示。单位是吕荣(Lu)。透水率定义是:压水p为1MPa时,每米试段长度L(m)每分钟注入水量Q(L/min)为1L时,称为1Lu,计算公式:q=Q/(p·L)单位吸水量是指在0.01MPa(或1m水柱 )压力下,单位长度(1m)试段在单位时间内的吸水量(L/min)。其单位为:L/(MPa.m.min),计算公式:ω=Q/(P.L),其中:Q:单位时间内的吸水量(L/min),P:试验压力(0.01MPa),L:试段长度(m)。透水率q与单位吸水量ω之间,在数值上大约相当于100倍的关系,即1Lu相当于ω值的百分之一。
4 机组参加泄洪问题
机组在水电站泄洪时都在发电,机组较多的电站机组发电的泄水流量有的电站很大,机组参加泄洪有时能决定大坝防洪标准满足规范要求。当洪水大于电站厂房设计标准时,可让全部机组过水能力的1/2参与泄洪;当洪水水头超出机组允许运行的范围时,则不考虑机组参与泄洪。在规范颁发前修建的水电站, 在泄洪时有的是考虑机组流量的,可见机组流量是否参加泄洪重要性。
5 高程问题
5.1中国高程系统
新中国成立后,采用的正常高程系统是选用青岛黄海平均海水面作为国家高程基准。建立了全国统一的1956年黄海高程系统。根据《中华人民共和国大地测量法》规定中国采用正常高程系统,应用“1956年黄海高程系”统一全国高程。1987年启用“1985国家高程基准”,废止“1956年黄海高程系”。长江流域的某些水利枢纽工程受历史资料的限制,仍一直在沿用吴凇高程系统。
5.2东北水电站高程系统
东北水电站高程系统主要包括大连高程、浑江高程、黄海高程等。因黑龙江及鸭绿江等国际河流的合作开发,曾联测了前苏联的波罗的海高程系统和朝鲜的仁川高程系统。各高程系统换算关系如下。
黄海高程系统(1956)=浑江高程系统+1.140m;黄海高程系统(1956)=大连高程系统-0.182m;黄海高程系统(1956)=仁川高程系统-0.262m(云峰水电站);黄海高程系统(1956)=仁川高程系统-0.269m(太平湾水电站)。
6 注意大坝在蓄后高水位低气温时的运行工况
云峰大坝出现变形有两个原因:一是1996年冬季在高水位低气温的作用出现的。长时间的高水位作用,使大坝上游面混凝土的温度升高,低气温使下游面坝体混凝土的温度降低,在上游高温、下游低温及持续高水位的综合作用下,导致坝顶产生较大的水平位移;二是在特殊的边界条件下产生的。从大坝位移分析中可以看出,在不完备的样本基础上进行统计分析,并不总是能完整准确地解释坝体位移现象,对大坝安全性态的分析,更重要的是对结构本身的深入了解和对大坝工作边界条件的深入分析,此点在大坝分析工作中应予以充分重视。
7 结语
水电站运行和管理所需要的大部分是规程,而不是规范。因此建议应制订一些符合水电站实际运行要求的规程,不再借用或套用相应的规范;混凝土强度等级C与混凝土标号R的关系,不是相差10倍左右,而有对应数值。同时常态混凝土与碾压混凝土其R、C的对应关系也不相同;透水率q与单位吸水量ω虽然都是钻孔压水试验成果的表示方法,但二者有所差别,必须注意;在泄洪时可计入机组的过水能力;当洪水大于电站厂房设计洪水时,可计入全部机组过水能力的1/2参与泄洪;当洪水大于电站厂房校核洪水或者水头超出机组允许运行水头范围时,则不考虑机组参与泄洪;由于连测的起算点不同,采用不同的高程系有很大差异,必须注意在水电站运行管理中,不仅重视在汛期的高水位、地震、泄洪等运行工况,也必须重视汛后大坝在高水位和低气温叠加的工作状态,以确保大坝安全运用。
[1]殷登娥.水电站运行管理中存在的问题与对策探讨[J].华东科技(学术版),2014.
[2]闫登建.水电站运行管理问题和应对策略探析[J].华东科技(学术版),2014.