龙首水电站机组供水方案的比选

摘要：为了优化龙首水电站机组供水方式，本文根据工程现场条件和厂房位置，提出了比初设阶段机组供水方案布置更合理，施工更简单，易于管理的高位水池供水方案，节约投资近107万元。

关键词龙首水电站机组供水方案比选

中图分类号：TV7 文献标识码： A 文章编号：

1概 述

甘肃黑河龙首水电站工程位于甘肃省张掖市西南约30km的黑河干流上，电站安装3台1.5万kw和1台0.7万kw水轮发电机组，总装机容量52mw，年发电量1.836亿kw.h，总库容1320万m3，属中型三等工程。大坝、引水系统及厂房为3级建筑物，工程区地震设防烈度为8度。

工程枢纽由拦河大坝、坝身泄洪建筑物、左岸岸边厂房、引水发电系统等组成，拦河大坝由左岸重力坝、右岸推力墩、河床双曲拱坝组成，最大坝高80m，均采用碾压混凝土筑坝技术。单机引用流量，三台大机为 31.5m3/s，一台小机为14.8m3/s，属引水式电站。

机组技术供水主要为发电机空气冷却器、机组上导轴承、下导轴承及主轴密封的冷却用水；消防供水主要为厂房内消防用水和开关站消防用水，总用水量为500m3/h。

据黑河莺落峡站1955-1994年实测资料统计，黑河多年平均年输沙量221×104t，多年平均含沙量1.40kg/m3。而且黑河输沙量的年限变化很大，年内分配也很不均匀，主要集中在汛期6~9月间，其量占年输沙量的94.5%，而其中7月份沙量就占了年沙量的45.2%。可见，在汛期黑河河水的含沙量很大，严重影响着厂房供水系统。为了保证供水水质，非常有必要对机组供水方式进行优化、比选。

厂房技术供水的运行方式为：汛期6～9月份，水库运行水位较低且冲沙运行，水质较差，应从高位水池（或沉沙池）供水至机组；非汛期水库蓄至正常高水位运行，库水水质好，可从坝前直接取水，高位水池供水作为消防用水。详见图1。

2 供水方案布置及比选

为了保证汛期供水质量，根据龙首水电站现场的条件和厂房位置，提出了两种供水方案进行比选，具体布置如图2所示。

图1龙首电站技术、消防供水流程图

2.1方案Ⅰ：从沉淀池向厂房机组供水方案

从沉淀池向厂房发电机组供水，即初设阶段提出的供水方案。该方案是在厂房与大坝之间的狭窄地段修建一座蜂窝斜管式沉沙池，通过净化、过滤以满足冷却系统的水质要求。沉沙池分两室，总面积为600m3，池底高程1705m，池水位为1712m,比厂房发电机层1692.4m高近20m，可满足机组技术供水和厂房内消防供水所要求的水压，厂房外及开关站的消防供水需在沉沙池后设一消防泵加以解决。该方案工程量及工程造价见表1，其概算单价采用初设报告概算单价（甘肃省定额标准）。

表1 斜管沉淀池主体工程量及概算表

2.2方案Ⅱ：从高位水池向厂房机组供水方案

该方案为：利用在电站下游黑河左岸已修建好的施工用高位水池，通过埋设一条较长的输水钢管向厂房机组供水。高位水池的容量为500m3，满足需水量和水质要求。

该方案中高位水池底部高程为1784.4m,输水流量为 500m3/h，最大供水距离为1250m，采用Φ350mm的钢管输水，管中最大流速为0.5m3/s。经计算总水头损失为40.3m，其中沿程水头损失35m，局部水头损失5.3m。高位水池与厂房发电机层高差为92m，水流至发电机层还有约52m净水头，开关站地面高程为1723.0m，仍可保持20m以上净水头，满足机组用水、消防用水所需的工作水压。该方案工程量及工程造价见表2，其概算单价同表1。

表2高位水池输水工程主体工程量及概算表

2.3供水方案比选

经综合比较，方案Ⅰ虽然技术上可行、安全可靠，通过沉沙池过滤后的水，水质也很高。但施工复杂，施工干扰大，建材耗量高，造价也相对较高，且有很高的防腐要求，施工技术难度也大。另外，消防水需用水泵加压，可靠性稍差。

方案Ⅱ水源充足，施工简便，易于管理，所需设备简单且易安装，造价较低，该方案比修建斜管沉淀池的方案要节约资金约107万元；其缺点是管线较长，开挖量大。

根据以上比较，龙首电站厂房机组供水方案推荐采用优化方案，即从高位水池向厂房发电机组供水的方案。

3. 结 语

龙首水电站厂房机组供水方式经充分比选论证后，结合现场条件及工程特点，推荐了投资省，施工简单，布置合理可靠的供水方式，得到了项目审查专家组的肯定。目前，该工程已施工完毕，该供水方案也正式投入实践运行阶段，且运行良好。

作者简介：张国华（1974-），男，工程师，从事水电站工程建设管理