抽水蓄能电站水工管理认识

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1、从天荒坪电站谈对抽水蓄能电站水工管理认识我国首次于1968年和1972年分别在河北石家庄岗南水库和北京密云水库安装了抽水蓄能机组。由于水库灌溉调度和机组质量等原因，加之水尖低、容量小，这些机组未能很好地发挥作用，也未能得到电网的重视。1978以后，随着我国经济的快速发展，用电量大增，电网的峰谷差越来越大，加之80年代后期我国核电起步，这一切促使抽水蓄能电站的建设得以加快发展。抽水蓄能电站与系统中其它调峰电源相比具有如下优点：既可调峰又可填谷；机组起停及升降负荷灵活、方便可靠，具有快速跟踪负荷的能力；运行成本低；减少火电机组的压荷和开停机

2、次数，改善火电、核电机组的运行条件，并降低系统煤耗和运行检修费用、提高火电、核电机组的使用寿命；另为电网提供紧急事故备用和承担系统调频、调相等彺务。正是由于抽水蓄能电站具有上述众多优点，故其已成为国内、外众多电网首选的调峰电源。也正是由于作为调峰电源，使得抽水蓄能电站与常规水电站相比较，虽存在很多的共性，但亦有众多有别于常规水电站的鲜明的个性。水工管理工作即是其中之一，而水工管理工作的核心则首当是确保水工建筑物的安全、稳定、健康运行。抽水蓄能电站水工建筑物型式多样、数量众多、布置广泛，与常规水电站相比较，其特点主要集中在以下几方而：1.

3、为尽可能降低输水道单位长度水头损失，提高抽-发循环的综合效率，枢纽区多尽可能选择在L/H较小的区域，这就决定了抽水蓄能电站枢纽区多建于山势高大、地形陡峭之处。天荒坪上、下水库天然高差约650m，输水系统沿线山体孤立危岩众多、峭壁林立，危岩处理难以全而彻底、巡检难度大，尽管有局部的拦石措施，但还是难以确保位于坡脚的地面开关站和屮控楼有足够的安全余度，当影响坡体和孤立危岩稳定的不利因素积累到一定的程度，若发生山体塌滑或危岩滚落吋，地面开关站和中控楼内生命、财产安全将可能受到非常严重的威胁。2.由于抽水蓄能电站在电网中所承担的独特的调峰、填谷

4、作用，故水库始终处于抽水、发电交替循环的复杂运行工况之下，特别是日调节抽水蓄能电站，其库水位口变幅较大。天荒坪电站为FI调节纯抽水蓄能电站，其上、下水库工作深度分别为28.42m（不顶事故，顶事故时则为36.18m）和44.8m,设计水位日变幅上库28.42m、下库44.8m。在运行过程中，上库库盆沥青护面®和下水库大坝面板@不仅要受到水的静荷载作用，而且还要受到水的交变动荷载的作用，如此频繁、反复的加载、卸荷、再加载、再卸荷，必对沥青混凝土防渗护面和下库大坝面板适应变形的能力产生不利的影响。另，水位频繁变化对水位变动带内的下库库岸稳定

5、亦产生不利影响。1.水工建筑物多始终处于持续的高水头作用下。特别是位于高压输水系统中下部的各施工支洞尤为其堵头部位、距输水系统水平距离很近的各勘探平洞、厂房上游侧排水观测廊道以及该部位入宕达40〜50m的排水、观测孔等，其渗透比降大于15倍甚至20倍以上，若有结构而连通则极有可能形成集屮渗漏通道危及安全。天荒坪电站自2000年12月份六台机全部投运以来，上述部位由于承受了较大的水压力，陆续出现了一系列若发现、处理不及时将可能产生较为严重后果的事件：（1）2002年5月23日水工巡检人员在例行的巡视检查中首次发现位于7#施工支洞下岔2#堵

6、头部位出现较严重的射流现象，射流量为2.2〜2.4L/S左右，喷射压力巨大根本无法测压，给2#斜井的运行带来丫巨大的安全隐患⑵2004年7月29口，5#、6#施工支洞出现涌水事故，涌水流量约120L/S左右，经放空斜井排查，涌水原因为高压水流击穿2#输水系统下平段内侧砼薄弱部位，通过并迅速扩大了排水管某处的缺陷部位，造成水道内大量高压水的突然涌出⑶2005年11月底〜12月初，在PD15探洞桩号为0+540、0+570、0+600处的钻孔过程中，上述三孔在孔深分别为38m、18.2m、10m时出现较大的涌水量，涌水压力分别达5.2MPa

7、、6.4MPa、6.4MPa，且自动监测资料显示PD15探洞渗水量与库水位相关性显著，这说明PD15探洞与输水系统之间存在较紧密的水力联系。而常规水电站其运行水头一般不过儿十米至百米，水位円变幅也仅为儿厘米、几十厘米不等，所以在水库运行过程中水工建筑物的变形量、变形速率均十分有限，在有限的时间内完全有能力进行很好地调整，而不似抽水蓄能电站（这里以日调节纯抽水蓄能电站为例）始终承受着以24h为一个周期的量大、速度快①天荒坪电站上水庠为人造庠盆，防渗形式采用简式沥W•混凝土防渗护面。②而板在垂直方向设18条结构缝，丼19块而板，每块而板宽1

8、2m。的变形，并承受较高的水压力，所以抽水蓄能电站水工管理应在以下几方而予以加强：1、对水工建筑物的关注必须始终如履薄冰常规水电站水工工作全年最紧张、最繁忙的时段多仅在汛期，目的是为了确保大坝安全渡汛，保障