淺談小型水電站工程設(shè)計(jì)

淺談小型水電站工程設(shè)計(jì)摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各行業(yè)用電要求的迫切，不僅用電量增多，質(zhì)量要求也不斷增高。這給水電建設(shè)提出了一個(gè)新的課題和發(fā)展機(jī)遇，也對(duì)設(shè)計(jì)工作者提出了一輪新的挑戰(zhàn)。筆者結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，就小型水電站設(shè)計(jì)的自身特點(diǎn)和存在的問題進(jìn)行了一些總結(jié)，并提出了關(guān)于提高小型水電站設(shè)計(jì)的一些看法，以供參考。關(guān)鍵詞：小型水電站設(shè)計(jì)特點(diǎn)設(shè)計(jì)質(zhì)量0前言小型水電站是指裝機(jī)容量低于2.5萬kW的水力發(fā)電站。小型水電已經(jīng)成為中國(guó)最大、發(fā)展最快的可再生能源利用領(lǐng)域，開發(fā)小型水電站已成為中國(guó)推進(jìn)農(nóng)村電氣化的重要途徑。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)小水電資源十分豐富，小型水電站向全國(guó)1/3以上地區(qū)提供電力資源，占中國(guó)人口的1/4，有800多個(gè)縣主要依靠小型水電站供電。1小型水電站設(shè)計(jì)的自身特點(diǎn)設(shè)計(jì)是小型水電站工程建設(shè)中關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，有著其自身的特點(diǎn)，主要有以下幾個(gè)方面。1．1設(shè)計(jì)在工程建設(shè)中具有指導(dǎo)性作用設(shè)計(jì)是小型水電站項(xiàng)目技術(shù)定位的基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)、技術(shù)性能與指標(biāo)都要由設(shè)計(jì)做出規(guī)定，技術(shù)指導(dǎo)思想要在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)，一些新技術(shù)、新設(shè)備、新材料的推廣也都要靠設(shè)計(jì)來推薦和采用，因此設(shè)計(jì)在工程建設(shè)中起到重要的指導(dǎo)性作用?。筆者接觸過一些為了壓縮工程建設(shè)工期，違背科學(xué)規(guī)律的邊設(shè)計(jì)、邊施工、邊投產(chǎn)的“三邊工程”，造成了一些不良后果。工程邊設(shè)計(jì)、邊施工、邊投產(chǎn)，致使工程設(shè)計(jì)方無法保證設(shè)計(jì)方案的完整，沒有充足的時(shí)間對(duì)整個(gè)方案進(jìn)行審核和完善，容易產(chǎn)生一些設(shè)計(jì)缺陷，還會(huì)給施工方帶來了很多負(fù)面影響，直至嚴(yán)重影響工程施工的質(zhì)量，往往得不償失。1．2設(shè)計(jì)現(xiàn)代化與標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)現(xiàn)代化就是運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)的辦法對(duì)經(jīng)濟(jì)合理技術(shù)方案的運(yùn)用。設(shè)計(jì)工作現(xiàn)代化的重要途徑之一就是充分發(fā)揮電子計(jì)算機(jī)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。隨著CAD電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的普及推廣，改變了工程設(shè)計(jì)人員的思維模式，開拓了視野，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能愈加新穎、合理，工藝愈加技巧，工程設(shè)計(jì)愈加現(xiàn)代化；并使得工程設(shè)計(jì)人員擺脫了繁瑣的手工計(jì)算和繪圖工作，解決了手工計(jì)算難以解決的問題，縮短了設(shè)計(jì)周期，保證了設(shè)計(jì)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了方案比較和優(yōu)化設(shè)計(jì)，節(jié)省了工程造價(jià)。現(xiàn)在中小型水輪發(fā)電機(jī)組已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，形成了一個(gè)完整的體系，并不斷有新轉(zhuǎn)輪研制產(chǎn)生。此外，我國(guó)對(duì)100kW以下的微型機(jī)組進(jìn)行了系列化生產(chǎn)，與水輪機(jī)配套的發(fā)電機(jī)、控制器和閘門也進(jìn)行了系列化設(shè)計(jì)。還有，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、輔助設(shè)備系統(tǒng)、電氣化產(chǎn)品等，在現(xiàn)在的市場(chǎng)中都能找到技術(shù)成熟的系列產(chǎn)品。這些標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的產(chǎn)品通過市場(chǎng)信譽(yù)度和性能質(zhì)量?jī)r(jià)格的了解對(duì)比，為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了更多的選擇。1．3設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容量小面全正所謂“麻雀雖小，五臟俱全”。以一個(gè)發(fā)電為主要目標(biāo)的小型水電站而言，它所包含的設(shè)計(jì)項(xiàng)目與專業(yè)和大中型水電站是幾乎相同的，所不同的僅是標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)模不同而已。以電站廠房設(shè)計(jì)為例，它需要準(zhǔn)備地形地質(zhì)、水能規(guī)劃、機(jī)電設(shè)備、廠房樓層荷載等基本資料，在這點(diǎn)上無論大小電站都是必需的。同樣地，它都需要機(jī)電、地質(zhì)、建筑等專業(yè)全面配合才能完成。在大型水電站工程中，由于設(shè)計(jì)工作量大且多，各專業(yè)都會(huì)以細(xì)分專業(yè)小組形式進(jìn)行相對(duì)獨(dú)立的設(shè)計(jì)工作；而在小型水電站設(shè)計(jì)中，一般各專業(yè)人員不會(huì)配置太多，有的相近專業(yè)甚至還會(huì)混合起來設(shè)計(jì)。在小型水電站設(shè)計(jì)中，除了要求設(shè)計(jì)者掌握本專業(yè)的技能知識(shí)外，也要對(duì)其他專業(yè)的問題有一定的解決能力。1．4因地制宜設(shè)計(jì)小型水電站設(shè)計(jì)過程中，在進(jìn)行樞紐總體布置及水工建筑物設(shè)計(jì)時(shí)，首先要了解的就是現(xiàn)場(chǎng)地形地質(zhì)條件，然后結(jié)合其他資料和計(jì)算成果開展設(shè)計(jì)工作。然而各個(gè)電站所在地的地形地質(zhì)條件不一樣相同，這就要求設(shè)計(jì)者根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況因地制宜地合理設(shè)計(jì)。小型水電站設(shè)計(jì)規(guī)范中也較多地提出要根據(jù)不嗣地形地質(zhì)條件進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。譬如，當(dāng)電站受泥沙淤積影響時(shí)，進(jìn)水口就要相應(yīng)設(shè)置防沙、排沙的設(shè)施。還應(yīng)建立合理有效的報(bào)酬與激勵(lì)機(jī)制。只有這樣，才能使設(shè)計(jì)者不斷進(jìn)步減少設(shè)計(jì)失誤，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，才能保證設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的產(chǎn)品來。3．2嚴(yán)格遵循行業(yè)技術(shù)法規(guī)進(jìn)行設(shè)計(jì)我國(guó)現(xiàn)有的小水電規(guī)程規(guī)范達(dá)50多種，這是幾十年技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶，也是小水電科技發(fā)展的精華，與小水電開發(fā)相關(guān)的法律法規(guī)也相繼頒布實(shí)施在不斷完善當(dāng)中。設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)最新的水電工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文中對(duì)設(shè)計(jì)方面提供的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。舉個(gè)例子說，現(xiàn)在設(shè)計(jì)一個(gè)小型水電站，不光要考慮小水電資源的充分利用，水工建筑物的布置，機(jī)電設(shè)計(jì)，還要考慮涉及越來越多的生態(tài)環(huán)境問題、移民問題、管理問題等，都需要設(shè)計(jì)者汲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)不斷了解新的標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)法規(guī)才能做得更好。3．3堅(jiān)持學(xué)習(xí)加強(qiáng)繼續(xù)教育在信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，作為工程技術(shù)人員，必須堅(jiān)持自身不斷學(xué)習(xí)，才能不斷更新知識(shí)，跟上科技發(fā)展的步伐。在強(qiáng)調(diào)自身學(xué)習(xí)和不斷提高外，必須不斷加強(qiáng)繼續(xù)教育。通過培訓(xùn)，讓小水電設(shè)計(jì)人員及時(shí)了解和貫徹落實(shí)國(guó)家對(duì)小水電現(xiàn)代化建設(shè)的指導(dǎo)思想，掌握技術(shù)發(fā)展方向，