瓦房店水库电站增效扩容工程设计分析

李晓伟

（阎王鼻子水库工程建设管理局，辽宁 朝阳 122000）

瓦房店水库电站增效扩容工程设计分析

李晓伟

（阎王鼻子水库工程建设管理局，辽宁 朝阳 122000）

喀左县瓦房店水库建于1983年，经多年运行，电站水轮机组、发电机组性能落后。对其水轮机和发电机进行了改造，取得不错的效果。

瓦房店水库；电站增效扩容；设计分析

1 概述

瓦房店水库位于辽宁省朝阳市喀左县西部大营子乡下湾子村，距县城17km，电站下游灌溉面积1480hm2，以旱田灌溉定额4500m3/hm2计算，年灌溉需水量600万m3，是大凌河西支支流大营子河上的一座以灌溉为主，兼顾防洪、发电、养鱼、旅游为一体的中型综合利用的水库工程，1983年建成并通过验收交付使用。由于运行时间已超过30年，电站的主体工程厂房出现了主梁断裂，槽形板弯曲变形，屋面漏雨、墙皮剥落等状况。电站尾水渠道边墙全部倾覆，主要设备中水轮机组、发电机组性能落后，升压变压器烧毁，电站已处于停机待修状态。

2 工程设计

2.1 设计依据与工程等级

瓦房店水库为中型水库，Ⅲ等工程，主要建筑物为3级。电站工程为主要建筑物，为Ⅲ等3级工程［1］。

2.2 工程、水文地质及自然条件

瓦房店水库位于大凌河西支支流大营子河中游，为低山丘陵区，河谷较开阔，原河床宽280m，高程382m，左岸为1级阶地，最大覆盖层壤土15m，右岸为山体。坝基河床第四系堆积物最大厚度12.5m。坝址区岩性为石灰岩，质地坚硬，可作为建筑石料取用，储量丰富，混凝土、砂浆用砂则需使用牤牛和砂料。该处运距55km，河砂质量、储量均满足工程需要。

水库坝址以上集雨面积120km2，河道长度18.6km，河道平均比降1.725%，流域内为高山丘陵区，植被情况较前虽有好转，但水土流失仍较严重，河流含沙量较大。流域内多年平均降雨量493mm，多年平均径流深78mm，降水年际和年内分配极不均匀，多集中于7，8两月，占全年的70%，多年平均蒸发量1890mm。水库原洪水设计标准50年一遇，校核标准1000年一遇。2008年除险加固根据现行规范GB50201—94《防洪标准》规定，改为设计标准100年一遇，校核标准2000年一遇［2］。水库附近没有水文站，洪水计算无实测资料，计算按无资料地区采用1998年《辽宁省中小河流设计暴雨洪水计算方法》进行计算。

计算结果：P=1%，洪峰流量Q=1259m3/s；3d洪量W=1553万m3。P=0.05%，洪峰流量Q=2182m3/s；3d洪量W=3030万m3。

2.3 工程布局

瓦房店水库电站位于水库右岸，灌区输水洞出口处，以输水洞进行电站引水。设计水头12.98m，装机容量250km，安装两台同型号的水轮发电机组，水轮机为HL300-WJ-60型，发电机为SFWB-12型。引水流量2.0m3/s，年利用2280h，年发电量22.5万kW·h［3］。

电站工程包括检修闸门、输水隧洞164m、弧形工作闸门、厂房、机电设备、输水压力管路、尾水室、尾水节制闸、泄水闸、尾水渠、输电线路等。

2.4 挡水建筑物

挡水建筑物为黏土心墙砂壳坝，坝顶高程415.12m，最大坝高46.3m，坝长387m，坝顶宽7m，坝底宽242.17m，2008年除险加固解决了大坝抗震稳定复核安全系数不够，沉陷及冻胀造成前后坝坡护坡凹凸不平等问题，进行了坝体前后坡补整修，坝前坡水下抛石盖重，建立健全了观测系统。

2.5 泄水建筑物

溢洪道为河岸开敞式，全长97.4m，分别为进口、堰体、陡坡、挑流段、护坦。堰宽35m，堰顶高程同正常高水位405.26m，边墙、底板均为钢筋混凝土衬砌，2008年除险加固，对溢洪道进口段边墙及底板、挑流坎、护坦实施了拆除和重新浇筑。

2.6 引水建筑物

输水洞位于溢洪道右侧，平行溢洪道中心线70m，全长164m，为钢筋混凝土结构，洞径2.0m，最大泄洪能力38m3/s，为有压隧洞。进口高程392.0m，出口高程390.0m。洞内局部表面损坏，需用环氧砂浆补强维修，闸门与启闭设备年久失修，需全部更新重换。

2.7 厂房及开关站

根据已选用的HL300-WJ-60水轮机和SFWB-12型发电机的外部轮廊尺寸，考虑厂房与灌溉和泄洪洞启闭闸室一起布置，采用机组轴线与厂房轴线平行，同压力管路中心线垂直。为满足运送设备的方便，按运行过道、相邻动力设备的净间距，动力设备与墙壁净间距的要求，进行厂房布置。

主厂房净长（南北方向）17.00m，净宽7.20m，地面标高391.8m，建筑面积122.4m2。靠主厂房左侧建有副厂房，副厂房分为两层，底层楼做仓库，上层楼做休息室，并与闸室相接；副厂房净长5.20m，净宽7.20m，休息室地板标高396.54m。建筑面积74.88m2，总建筑面积197.28m2；配电盘设在靠近主机组左侧，配电盘背面距后墙1m，配电盘电缆由设在地下预留30cm× 40cm的电缆沟和各机组相联，电缆线由地板下引入变压器，沟上铺盖木板，变压器设在主厂房前右侧。

厂房水下部分平面布置，参照厂家机组安装布置图，尾水室长4.60m，宽200m，尾水管中心距尾水室上游内壁1.2m，尾水渠宽250m，沿厂房前墙延长到右侧墙外，上加钢筋混凝土盖板。

2.8 发电机组及金属结构

2.8.1 发电机

两台发电机总功率250kW，额定电流452A，变压器选用SJ-320KVA。

2.8.2 金属结构

金属结构部分，进口拦污栅按原规格尺寸不变，重新制作安装，滑道重新制作安装；进口平板闸门重新制作安装，规格尺寸与原闸门相同；出口弧形钢闸门尺寸1.8m×1.6m，重新制作安装；进出口单吊点卷扬式启闭机两台，手、电两用式，更新安装。尾水渠节制闸、泄水闸按原尺寸不变更新。

3 工程概算及施工工期

本次增效扩容工程合计总投资99.15万元。其中建筑工程34.73万元；机电设备及安装55.55万元；金属结构及安装2.10万元；临时工程0万元；独立费用6.77万元。

本工程以开工年的4月为施工准备期，当年5月主体工程正式开工，10月底工程竣工，总工期为6个月。并严格按照招标文件的工期要求进行施工组织和进度计划安排，在经济合理保证施工质量的前提下，尽量提前工期。优化施工方案，合理配置施工设备，从施工设备仪器上提供可靠的保证，使质量、安全和进度同时满足要求，力求做到均衡生产，以保证资源的合理利用。

4 环境保护

本工程措施对环境的不利影响主要在施工期，包括施工噪音、粉尘、施工、生活废弃物、污水排放等。施工环境保护措施采用低噪音设备，加强对机械设备维修养护，禁止夜间作业，采用先进的施工技术。对粉尘控制采用堆沙石料覆盖处理或洒水，施工场地及道路要保持清洁，对从事有粉尘影响工作的人员给以劳动保护，生产、生活污物定点排放，妥善处理。施工区内注意防疫，施工人员定期体检，生活区及时消毒。

5 结语

通过对瓦房店水库存在问题进行分析，提出了水电站改造的必要性，电站改造后，提高了电站综合能效和水资源利用率，确保了水电站运行过程中的安全性、可靠性和稳定性，效果非常显著。对推动建设资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。

［1］陈锡芳.水轮发电机组改造增容与优化运行［M］.北京：中国水利水电出版社，2010.

［2］吴庆波，高磊，孙晓平，等.西沟水电站增效扩容改造技术的研究［J］.黑龙江水利科技，2013（3）：53-55.

［3］GB/T50700—2011，小型水电站技术改造规范［S］.

［4］张洪楚.水电站［M］.北京：中国水利水电出版社，1994.

［5］刘承.龙头山水电站增效扩容改造探索［J］.中国水能及电气化，2013（1）：116-118.

（责任编辑：姜彤宇）

Analysis of plant efficiency increase and capacity expansion design for Wafangdian Reservoirs

LI Xiao-wei
（Hades Nose Reservoir Engineering Construction Administration，Chaoyang 122000，China）

Wafangdian Reservoir was built in Cazuo county in 1983.The power station turbine units and generating set performance lagged behind after years of operation.This paper analyzes the efficiency increase and capacity expansion for turbine and generator，the effect is good.

Wafangdian reservoir；plant efficiency increase and capacity expansion；design and analysis

TV738

：B

：1672-9900（2017）02-0083-03

2017-01-22

李晓伟（1976-），男（汉族），辽宁朝阳人，工程师，主要从事水利工程建设与管理工作，（Tel）15304215797。