李志遠

（邯鄲市水利水電勘測設(shè)計研究院，河北 邯鄲 056001）

1 概述

岳城水電站興建于1 9 6 7年9月，1 9 7 0年建成投產(chǎn)，總裝機容量為1.7萬千瓦。由于近年來降雨量偏小及上游用水增加，岳城水庫蓄水位較低，泄水流量小于原有電站最小發(fā)電流量，無法開機發(fā)電，致使大量水資源浪費。目前下游用水趨于小流量長歷時，為充分利用水資源，在原水電站廠區(qū)內(nèi)修建漳岳水電站，利用原水電站壓力管道作為電站的引水主管道，將尾水排入原電站尾水渠內(nèi)。該電站裝機容量為2×1 8 0 0 k W，設(shè)計多年發(fā)電量為1 0 0 2.8 0萬k W·h。在該電站設(shè)計過程中我們認真比較，對電站可研的設(shè)計方案進行了充分優(yōu)化，就實際設(shè)計工作中采取的主要優(yōu)化措施簡要總結(jié)。

2 可研階段設(shè)計簡述

電站設(shè)計水頭為2 4 m，設(shè)計流量為1 7.5 m3/s，裝機容量為1×1 6 0 0 1×2 0 0 0 k W。電站主要由壓力鋼管、電站廠房、尾水渠等組成。壓力管道利用原水電站管徑5 m壓力管道，引水管管徑為2.8 m，1 6 0 0 k W機組支管管徑1.8 m，2 0 0 0 k W機組支管管徑2.1 m；電站廠房位于原電站尾水渠與岳城水庫泄洪洞消力池右邊墻之間，地形狹窄，廠房內(nèi)配置兩臺臥式水輪機組，并對機組軸線與主廠房縱軸線平行及機組軸線與主廠房縱軸線垂直兩個方案進行了比較。推薦機組軸線與主廠房縱軸線平行布置方式，但未布置檢修間；電站尾水直接退入岳城電站尾水渠內(nèi)，為防止兩電站尾水產(chǎn)生影響，原電站可研采用鋼筋混凝土箱涵聯(lián)接，同時為防止機組檢修時尾水倒灌，在尾水首端修建檢修閘門并配設(shè)啟閉機；廠區(qū)道路擬利用岳城電站北側(cè)圍墻上新建大門，直達廠房。

3 優(yōu)化設(shè)計

在該電站設(shè)計過程中我們認真比較，對電站可研的設(shè)計方案進行了充分優(yōu)化，就實際設(shè)計工作中采取的主要優(yōu)化措施簡要總結(jié)。

表1 漳岳電站管道比較表

3.1 機組選型優(yōu)化

由于機組類型、機組臺數(shù)越多，運行配件、檢修材料備用量越大，檢修難度增加，使運行管理成本及設(shè)備維修費提高，由于該電站僅安裝兩臺機組，且裝機容量相差不大，不宜選擇為不同型號機組，將其優(yōu)化為兩臺1 8 0 0 k w機組。

3.2 壓力管道方案優(yōu)化

漳岳水電站利用原電站管道引水發(fā)電，需在其管壁上開孔，對在其上開孔的方案進行了方案優(yōu)化設(shè)計。（見表1)方案一：單獨供水方案。采用兩根φ1 8 0 0 m m鋼管引水。共需1 2 0 m φ1 8 0 0 m m鋼管。方案二：聯(lián)合供水方案。主管采用φ2 5 0 0 m m鋼管，支管采用兩根φ1 8 0 0 m m鋼管引水。共需5 1 m φ2 5 0 0 m m鋼管和2 1.5 m φ1 8 0 0 m m鋼管。方案三：聯(lián)合供水方案。主管采用φ2 8 0 0 m m鋼管，支管采用兩根φ1 8 0 0 m m鋼管引水。共需5 1 m φ2 8 0 0 m m鋼管和2 1.5 m φ1 8 0 0 m m鋼管。

經(jīng)比較，方案一水頭損失最小，但投資較高，且施工期較長；方案二投資較低，水頭損失最大；方案三水頭損失及投資較為適中。經(jīng)綜合考慮，推薦方案三為壓力管道為最優(yōu)方案。

3.3 廠房方案優(yōu)化

經(jīng)對南寧廣發(fā)重工有限責任公司、重慶水輪機廠有限責任公司、福建南電股份有限公司進行了技術(shù)及設(shè)備價格咨詢，臥式機組蝸殼尺寸較大，無法整體運輸至施工現(xiàn)場，需進行現(xiàn)場焊接，不利于結(jié)構(gòu)安全。對廠家提供的的立式和臥式兩種機組進行詳細布置，并對投資進行了詳細比較（見表2）。

表2 漳岳電站主廠房投資比較表

立式機組可充分利用縱向空間，布置檢修間及副廠房等；臥式機組結(jié)構(gòu)簡單，便于施工。經(jīng)比較，兩者投資相差不大，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，將臥式機組優(yōu)化為立式機組。

3.4 尾水渠方案優(yōu)化

考慮漳岳水電站利用岳城水電站壓力管道發(fā)電，在原電站發(fā)電時，其壓力管道流量無法滿足兩電站同時發(fā)電要求，故不會出現(xiàn)同時發(fā)電工況；考慮岳城水電站發(fā)電歷時較短，不考慮同時檢修機組工況；考慮修建鋼筋混凝土箱涵還需恢復(fù)原尾水渠擋墻，投資較為浪費。將原設(shè)計方案優(yōu)化為直接接入原電站尾水渠，利用廠房作為擋水建筑物。

3.5 廠區(qū)方案優(yōu)化

經(jīng)實地考察，原電站圍墻距離公路太近，且公路較為狹窄，致使廠區(qū)道路轉(zhuǎn)彎半徑較小，大型車輛無法通行。且廠房方案優(yōu)化后，廠區(qū)朝向改變，無法直接進入廠房。利用混凝土回彈儀對原岳城電站尾水渠墻進行檢測，其強度指標等同C 2 0混凝土強度，可直接在其上修建通行橋與原廠區(qū)道路連接。

結(jié)語

經(jīng)過以上幾個方面的優(yōu)化措施，使得該項目建筑物布置更加緊奏、協(xié)調(diào)，同時節(jié)約了大量工程資金，目前該電站已順利投產(chǎn)。作為一名設(shè)計人員必須不斷地與實際情況相結(jié)合，對原設(shè)計進行優(yōu)化改進，為每一項工程負責，為每一位業(yè)主負責。

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