廖坊水电站供水系统取水改进方案分析（邹仉平,李军华）

【摘要】 廖坊水电站技术供水系统与消防供水系统的取水口设在1、2号机组流道上游检修闸门前。为了满足施工、安装、度汛和3号(首台)机组发电要求，将取水方案作出改进，解决了施工度汛和首台机组发电的技术与消防供水问题。

【关键词】 水电站；供水系统；取水方案

【中图分类号】TV671 【文献标识码】 B 【文章编号】 1008—1305(2007)03—0038—03

1 概况

廖坊水利枢纽工程位于江西省抚河干流中游，是江西省重点工程，距抚州市约45km，是一座以防洪、灌溉为主，兼顾发电、供水和航运等综合利用的大(Ⅱ)型水利枢纽工程。廖坊水电站采用灯泡贯流式机组，装机3×16．5MW，年发电量1．55亿kW ·h。2002年10月28日工程正式开工。2004年9月20日厂房坝段拦砂坎内开始充水，同时一期上游横向围堰开始拆除，二期横向围堰开始下河。2005年12月19日大坝顺利下闸蓄水。2006年3月、6月、9月，三台机组相继通过启动验收。

2 问题的提出

廖坊水利枢纽主体工程分二期施工，一期右岸工程包括：右岸非溢流坝段、厂房坝段、低孔溢流坝段、电站厂房、下游挡墙、中导墙及右导墙等。一期施工先围右岸，形成基坑，利用左岸狭窄河道导流。二期施工左岸，进行7孔表孔溢流坝段、左岸挡水坝段等水工建筑物施工。二期导流利用已建好的3孔低孔过流，厂房进水口检修闸门和尾水事故闸门下闸，以保证厂房正常土建施工和机电设备安装。

2．1 电站厂房土建工程的度汛方案和施工方案

由于电站厂房的结构复杂，施工交叉多，干扰大，为了不影响“一期一枯” 的施工进度及达到度汛高程目标，对厂房施工采取了以防汛为核心目标的施工方案。具体的度汛与施工方案是：将厂房四周的水工建筑物抢到度汛高程，金属结构安装达到下闸蓄水要求，厂房的3个流道利用3扇检修闸门和3扇事故闸门下闸挡水，形成封闭圈，达到度汛目的，厂房中间的建筑物及机电预埋工作待达到度汛目标后再实施。施工单位将厂房分为厂进、厂中、厂尾三个部分，把施工重点放在厂进、厂尾以及两端侧墙部分，详见图1、图2所示，确保厂房封闭圈的施工目标。

2．2 电站厂房机电工程的度汛方案和施工方案

机电安装必须为土建施工服务，必须服从防汛目标。为了达到防汛要求，所有与外河相通的预埋管路必须按设计要求将阀门安装完成，并关闭锁牢，没有设计阀门的管路必须将进水口临时封阻。

2．3 取水方案存在的问题

电站供水系统分为技术供水和消防供水系统，取水口设计在2号和1号机组流道的检修闸门之前，在厂进部位，全厂公用4根取水管共8个取水口，技术供水与消防供水各2根取水管和4个取水口，分别与其公用供水总管相连。4根取水管上各安装1只阀门，4只阀门安装在供水泵房，在厂尾部位，中间被分割，且厂中施工高程很低，距离又长，管路无法架空安装。当检修闸门下闸后，取水口仍然与外河相通。如将取水口封阻，发电前割开取水口再安装拦污栅的代价非常大，不可行。其次8个取水口在外河，导致4根取水管上的4个阀门和阀前的外露管路无法修补，如果泵房的阀门和管路经若干年运行后损坏，将造成水淹厂房的重大事故，且事故不可控制，后果不堪设想。因此，取水方案存在重大安全隐患和度汛困难，必须作出改进。

电站三台机组从左到右排列顺序为1、2、3、号，而安装场在右侧，靠安装场距离由近及远的顺序是3 2、1号机组，如图2所示。考虑综合因素，土建施工顺序安排从右到左，这要求机组安装顺序为3、2、1号机组。如果对取水口进行改进，技术供水必须考虑满足3号机组首先发电要求。

3 改进方案

3．1 将上游闸前取水口下移至闸后

将技术供水和消防供水的8个取水口由上游闸前下移至闸后，安装高程保持不变。如图3所示，利用二台机组的二扇检修闸门将8个取水口与上游的外河隔离，当检修闸门下闸后，8个取水口不用封阻，达到了度汛目的，同时消除了4根管路在水泵房的4个阀门损坏的重大安全隐患。一期施工时，如图1所示，只需将4根管路的厂进部位和厂尾部位预埋，厂中部位稍突出一小段即可，待厂中部位土建施工达到安装高程，再将4根管路接通预埋，达到了土建分期施工的目的。

3．2 从下游新增一个取水口

当上游3扇检修闸门和下游3扇事故闸门下闸后，形成了厂房封闭圈，达到了防汛目标。由于土建施工和机组安装顺序为3、2、1 机组，首台发电机组是3号机组，而此时，1、2号机组流道中无水，8个取水口无法取水，3号机组流道虽然有水却无取水口。为了满足首台3号机组发电的要求，从3号机组流道下游平压充水管路(旁通管，如图1所示)的闸阀后再开一个取水口。管路从47．7高程层的通风间延伸到47．7高程层的水泵房，管径为DN200，与技术供水总管和消防供水总管相连，同时满足3号机组技术供水和消防供水要求。这时，水泵的自流取水水压小了1Om左右，经校验，消防水泵和技术供水水泵扬程满足要求，用水量也满足要求。

3．3 改进方案优缺点分析

从3号机组发电到2号机组流道充水时，这期有间3个月，取水口只有1个。这期间的供水系统的技术可靠性相对较低，运行期间应注意监视。

供水系统取水改进方案增加1个取水口，平移8个取水口，增加的投资不多，解决了施工安装期间的厂房度汛问题，消除了供水系统取水外露管路和4个阀门的重大安全隐患，使外露管路和阀门在运行受控状态。

增加一个取水口，三台机组流道都有取水口，在电站3台机组投产后，供水系统的取水方案的可靠性将得到提高。

4 投运情况

取水改进方案实施后，达到了安全度汛的目标。新增的1个取水口满足了首台3号机组发电的目标。在2号、1号机组相继投产后，其它8个取水口也相继投入运行，情况正常。

5 经验总结

在水电站设计时，设备运行安全要摆到第一位，特别要注意排除不可控制的安全隐患。与外河相通的管路设计，要慎重考虑，尽量考虑有检修的可能，使设备能处在受控状态。

机电设计应结合土建施工方案进行设计，要满足度汛目标要求，当施工方案发生变化时，设计方案要作相应的修改。

大中型机组供水系统的取水方案尽可能考虑每台机组设一个取水口与公用取水管并联，可以提高供水可靠性，在每台机组分别调试发电期间优点尤其突出。

廖坊水电站的供水系统取水改进方案对同类电站的建设具有一定的借鉴作用。

作者介绍：邹仉平(1965年-)，男，江西乐安人，高级工程师。