黄河浑水发电攻关路.doc

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1、黄河浑水发电攻关路摘要：本文通过对三门峡水利枢纽实施浑水发电艰难探索历程的科学总结，分析了浑水发电创造的巨大效益及对国内外多泥沙河流充分利用水力资源提供的有益借鉴。关键词：黄河三门峡水利枢纽浑水发电攻关　　“黄河斗水，泥居其七”，要实现黄河浑水发电，是具有世界性挑战的难题！然而在三门峡水利枢纽被攻克了！从1989年始，三门峡枢纽局实施浑水发电科技攻关至今，已历时13年，走过了一条艰难探索而又光辉灿烂的道路，浑水发电的实施为黄河乃至国内外多泥沙河流提供了有益借鉴，为宝贵的水力资源充分发挥发电效益做出了巨大贡献。一、独特的“蓄清排浑”运用方式演绎出“清水发电

2、”和“浑水发电”　　三门峡水利枢纽工程是新中国建立后，于1957年在万里黄河上动工兴建的第一座大型水利枢纽。控制黄河流域面积的91.5％、控制黄河来水量的89％及来沙量的98％，自1960年9月下闸蓄水运用后，采用“蓄水拦沙”的方式运用，滚滚黄河水，每年携带十几亿t的泥沙涌向三门峡，到1964年10月，短短的几年内库区淤积泥沙50多亿t。为此，水库被迫转为“滞洪排沙”运用。从1964年国家决定，对三门峡枢纽进行二次改建，增大泄洪排沙规模，并于1973年起成功的探索出水库独特的“蓄清排浑”运用方式。之后，陆续安装了国产5万kw的5台发电机组，实现了低水头径

3、流发电。至此，在黄河上具有特殊位置的三门峡工程，真正投入正常运用并发挥出防洪、防凌、灌溉、供水、发电等巨大的综合效益。　　工程探索出的独特的“蓄清排浑”运用方式：即当年11月至翌年6月的非汛期，水库蓄水运用，泥沙沉积库内，待到汛期通过洪水泄下去；7至10月的黄河汛期，利用洪水挟沙能力强，采用低水位运用，使浑浊泥沙能够畅通排出水库，使整个库区泥沙年内进出平衡。对于发电来说，就出现了非汛期的“清水发电”和汛期的“浑水发电”两个运行时段。这一“蓄清排浑”的运用方式还为黄河小浪底、万家寨及长江三峡等工程的兴建提供了有益的借鉴。二、六年浑水发电试验成果达到国际先进

4、水平　　从1973年底第一台机组投运到1980年，三门峡水利枢纽一直实行全年发电运行，汛期根据水情间断发电。但由于三门峡处多泥沙河段，年平均含沙量为37.6kg/m3，最高达911kg/m3，多年平均输泥量为16亿t。（如果用载重4吨的卡车运送，需要每天出动110万辆拉一年）泥沙气蚀对机组水轮机过流部件磨损严重，被迫于1980年汛期停止发电运行，从此黄河汛期浑水发电被视为“禁区”。这使水利枢纽每年相当于3亿kw·h的发电水能不能利用，而白白流失。　　1989年，三门峡枢纽局从国家的经济建设和黄河治理开发的迫切需要出发，经过大量的科研准备和认真分析，作出了

5、利用即将退役的水轮机叶片开展汛期发电攻关试验的决定。得到了国家水利部的批准和有关科研单位的支持。随即，三门峡枢纽局自筹资金，自立项目，精选科研人员，明确攻关课题，成立科研攻关领导小组，进行强力攻关。3　　第一次实验，是通过四号机组从7月21日开始并网发电，主要安排了水轮机过流部件气蚀磨蚀情况观测、叶片根部裂纹发展情况观测、水情及泥沙资料观测、拦污栅运用情况观测等项目，至10月19日停机，经历一个全汛期发电运行，累计运行1883个小时。试验的叶片从头部、背面、外缘端面均被泥沙气蚀磨损得裂纹道道，伤痕累累。破坏深度最严重处达40mm，堆焊在叶片背面的抗磨材料

6、荡然无存，严峻的现实，使科技攻关人员感到肩头责任重大。　　但也正是通过实验使他们掌握了当时条件下的水轮机气蚀、磨损破坏规律，找到了要解决的问题症结在于选择好抗磨材料和堆焊工艺。同时，作为过机含沙量这一关键因素与水库调度关系密切，还要作好水库优化调度的文章。　　从1990年汛期开始，试验不断增加项目，注重汛期浑水发电的水库优化调度及水文泥沙研究分析，运用电脑泥沙检测仪对过机泥沙含量进行实时检测，对汛期水库排沙泄洪运用方式和发电时段选择进行探讨。　　许多参加试验研究的科研单位也针对黄河泥沙对抗磨材料气蚀磨损情况，及时总结经验教训，不断完善抗磨材料的性能，提高

7、堆焊工艺水平。　　三门峡浑水发电试验得到了全国各级水电水利系统领导和专家的关注，也吸取了全国各方面科技专家的智慧。　　1992年8月，水利部在三门峡召开了“三门峡汛期发电及抗磨机组科技攻关研讨会”，来自国务院重大技术装备办公室、设计单位、制造单位、科研单位、大专院校及水利系统的70余名专家，通过实地考察，分析研究，总结研讨，积极献计献策，使攻关工作得到有力的推动。　　1993年底，水利部再次在三门峡召开会议，并将三门峡浑水发电试验列为国家“八五”重点科研项目攻关计划。　三门峡枢纽局又陆续对五号、一号、三号机组进行了38种金属和非金属材料试验，从中筛选出四

8、种性能较好的抗磨防护材料。并通过刻苦钻研，反复实验，首先解决了小块试验板防护工艺