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我国水能资源十分丰富,水能蕴藏总量为6.76亿kW,相应年发电量达6.02万亿kWh,约占世界总量的1/6,技术可开发容量4.93亿kW,水能总量和技术可开发量均居世界首位。目前,我国已建成小水电站4万多座,年发电量800亿kWh,累计解决了5亿多农村人口用电问题。
近年来世界各地大的灾害事件频频发生,极端气候频发。小水电防灾抗洪能力较弱,承受防洪风险更加严峻。水库防洪是关系到上下游人民生命财产和工农业生产安全的大事,有效开展防洪抢险工作,对保障水电设备设施及人员安全,保障周边群众生命财产安全,进而保障社会稳定有着至关重要的作用。
通过对东升水电站近三年的防洪度汛工作经验总结,对洪水过程来水趋势分析,对小水电防汛安全的难点进行思考,针对性的提出几项应对方法。希望能加强小水电站防洪度汛工作,有效提高小水电的安全稳定运行。
一、小水电防汛特点及防汛难点
小水电和大中型水电一样,都是水力发电,但他不是小型化的大水电。小水电本身具有一系列的特点。
1、流域来水变化大。
小水电普遍位于山区,河流多是山区性河流,河流来水在时间上分布不均,4-8月份占全年来水量80%以上。北方地区春汛主要由融雪形成,一般发生在4、5月份,洪峰洪量稳定、时间规律明显;主汛期一般发生在7、8月份,主要是由于强对流天气、台风形成的暴雨导致,流域集水时间短,受小气候影响大、洪水过程陡涨陡落。洪水过程线多为单峰。
2、水库调节能力差。
小水电一般多是水库库容小,无调节洪水能力,所以应对洪峰方案以提前腾倒库容,汛中泄洪为主。
3、水情预测难度大。
小水电一般均在中小河流,该类河流长度短,洪水形成时间短,历史水文资料统计记录不全,并且现有的水文、水情测量仪器投入不足,无法准确反映河流状态。从而导致了小水电水情预测难度,预测准确率低的情况。
4、电网末端,稳定性差。
小水电一般处于电网末端,电网稳定相对较差,受到电网冲击后停电可能高,市电备用电源一般取自农网电源,电源稳定性无法保证。
二、小水电防洪度汛管理对策
1、要完善防洪度汛管理组织
防洪度汛工作的组织措施应提前编制,全面细致,分工明确,责任到位,同时应结合实际情况考虑到外部支援。
一是成立以总经理和党委书记为组长的防汛工作领导小组,全面负责防洪信息的收集与传递,防洪工作的组织、布置、指挥、协调、监督和落实。
二是制定了防汛总体方案,明确汛前、讯中、汛后各阶段重点工作、完成时间,并指定安全责任人落实现场安全措施和危险点预控,指定技术责任人负责现场险情分析与排险措施的制定。
三是召开防汛部署会,针对当年水情预测的特点进行发动部署,确保防汛工作有序推进,针对性强。
四是强化应急管理,提高极端情况应对能力,在汛前组织开展防洪度汛应急演练,通过演练检验水电站抢险队伍的应急处理和协同工作能力。
五是与当地政府形成联防机制,在防洪工作中互通信息,联合作战,互为支援。弥补小水电人员、机械不足,抢险能力弱的难点。
2、要重视防汛预案编制工作
汛期来临前,小水电应根据本单位实际情况,总结历年汛期来水特点和规律,修订水电站防汛预案,为汛期水库合理调度提供保证。防汛预案报地方政府防汛部门审批后生效。防汛预案内容应全面、具体、可行性强,预案主要应有以下几个内容:
一是明确防汛组织措施及相关要求,主要为人员具体的分工及防汛工作中对人员的相关要求、规定。
二是编制防汛应急处置流程及相关要求,确定预案启动要求,捋顺防洪工作流程。
三是根据实际情况,如水淹厂房、水漫堤埂、溃坝、垮坝等情况制定具体的方案。因近年特大灾害较多,还应做好特大洪水应急预案,做出人员撤离方案。应针对各种险情列出具体的处理流程、危险点、安全技术措施等,能得到具体的实施。
四是防洪通讯录要列出防洪有关的人员及机构(如政府防汛办)及其通讯电话,备需要时使用。人员及电话应在汛期前逐一核对,确认无误。
五是将防洪抢险联络、组织措施、汛情汇报等内容集成在防汛应急响应流程图中,通过流程图能简明扼要的指导防洪工作的开展。
3、要牢固树立防大汛的理念
在汛期到来之前,小水电站要充分发动职工及群众,做好防洪宣传工作,以确保防洪抢险工作的有效开展。牢固树立“安全第一、常备不懈、预防为主、全力抢险”指导思想,立足于“防大汛,防强台、抢大险、救大灾”工作思路。通过开会、组织学习、出通知等形式,加强职工防洪意识,引发职工对防洪安全工作的重视,从根本上杜绝麻痹大意,侥幸心理,对防汛工作要有足够紧迫感和使命感。
4、要未雨绸缪做好汛前准备工作
一是防汛专用物资:防汛砂、防汛沙袋、潜水泵等,应定期检查、补充。
二是后勤保障:应准备一定量的水、米、面等备用食品和应急药品,确保因洪水导致道路不通的情况下保证值班人员的值班期间基本生活需要。
三是备用电源:如柴油发电机作为启闭设备操作电源、汽油发电机供抢险地点照明施工临时电源。备用电源必须定期进行检查、启动、试验,同时注意设备维护保养,油料充足。保证备用电源可靠性。
四是防护用品:雨衣、雨鞋等防雨用具;救生衣、救生圈等防止人员不慎落水后的救护用品,该类物品应建立使用台账,领用登记记录,汛前清点。
五是通讯设备:对讲机、电话、卫星电话等。防洪抢险过程中,许多场合都需要用到对讲机,如汇报险情,工作开展情况。巡视检查过程中,派出人员必须随时与留守人员间保持联系。引水式电站大坝距离厂房较远,且山区信号微弱,普通电话无法保证通话质量,必要时需配备卫星电话。
六是临时照明设备等。当发生险情时应在排险现场有充足的照明。
七是对电站周围公路涵洞、易塌方地段、危险边坡进行及时处理,防止洪水期间由于涵洞堵塞、边坡塌方、泥石流等次生灾害造成损失。
八是汛前对影响防洪度汛的泄洪闸门、排水设施、关键部位、水工建筑物进行严格评估、检查,排查隐患及时治理,并在汛期定期检查维护,确保设备可靠。
5、要加强水情测报工作
一是做好流域政府部门、电站沟通,小水电站控制流域面积较小,洪水预见期短,建立单座水电站的水情测报系统满足不了流域防洪的需要。与防汛办、水文局、气象部门建立防汛信息共享机制,及时掌握天气、水情信息,流域水文信息共享可为实时调度提供决策依据。
二是统计整理历年降水数据和水文资料,对比分析建立流域来水预测数学模型,通过每年数据完善该模型,提高水情测报准确性。
三是密切注意天气变化情况,及时掌握雨情水情,做好洪水预报加强同防汛部门联系,掌握上游区间降雨和洪水情况。
6、要提高汛期电源可靠性
一是要配备足够的备用电源,柴油发电机汛期每周进行启动试验,并储备充足的燃料。
二是提升值班人员操作能力,保证能快速完成备用电源启动及电源切换工作。
三是配备充足的事故照明及应急照明。
7、要做好流域上下沟通工作
流域内兴建多个梯级电站,如彼此相距较近、库容较小、预见期短,防洪调度的难度和风险也将加大。因此,同一流域内水电站应建立定期联系和会商制度,及时沟通和传递信息,妥善处理水能利用和防洪安全问题,有管辖权的防汛指挥机构在必要时进行统一指挥和调度。
8、要做好汛期经济性运行
汛期安全度汛是第一要务,在保证安全度汛的前提下,可按经济运行方式进行机组调整。经济运行主要几个方面根据实际情况,因地制宜的进行经济运行。
一是保证库容最大利用率可提高运行经济性。
二是保证机组净水头最大化,可有效提高运行经济性。但汛期水电站应严格按照批准的汛限水位运行,不允许擅自抬高水位。
三是提高水能利用率。
四是经济运行要符合客观规律,讲究科学调度。
五是通过效能试验,对机组效率曲线进行绘制,确定机组最优工况区间,尽量保证机组在最优工况运行。