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连江县塘坂水库电站工程位于鳌江干流中游，在山仔水库下游约7km，在连江县塘坂村下游3km，距福州市47km，距连江县城38km，坝址左岸有公路在贵安桥与福飞公路相接，对外交通方便。连江县塘坂水库电站是以发电为主，兼有供水等综合利用效益的河床式水电枢纽工程，电站总装机11MW，坝址以上流域面积为1701km2，水库正常蓄水位36.8m，其相应库容766万m3。该工程系福州第二水源工程的配套工程，为福州市九五计划中重点基本建设项目。工程于1998年10月28日正式开工，2001年4月底首台机组发电，2001年7月底工程竣工，整个工程施工总工期为2年9个月。主要水工建筑物由拦河坝、厂房和开关站等组成。拦河坝顶高程39.8m，坝顶长226.3m，最大坝高27.3m。溢流坝段位于河床中部，上设4孔钢弧形闸门，孔口尺寸为16X12.5m，堰顶高程24.3m。厂房位于河床左岸。
2.水文地质条件
坝址河谷较宽呈“U”型。岩性为侏罗统南圆组第三段流纹质晶屑凝灰熔岩。两岸山坡残积土夹碎石厚约2～5m。左岸风化程度较右岸深，尤其左岸河边一带风化较深。河床及漫滩阶地有卵石覆盖，厚约7～10m。
坝址控制流域面积为1701km2，坝区气候温和。坝址多年年平均流量59.9m3/s，10月～4月为枯水期。施工洪水特性如下表。
时段
P(%)
10～12
11～1
10～3
10～4
11～4
全年
5
245
151
265
280
238
4900
10
197
133
242
244
213
3990
20
153
115
224
204
187
3360
33.3
123
103
155
179
167
2240
50
103
94
132
156
149
2180
3.导流标准、流量及导流方式
工程坝址处河床天然常水位为23.5m，相应的水面宽为90m。河道右侧有近60m宽的大片滩地，两岸岸边较缓，故具备分期导流条件。控制工期的关键项目为厂房工程，同时大部分施工辅助企业设在左岸，因此一期导流先围左岸2孔水闸和发电厂房，洪水由右岸明渠通过；二期围右岸2孔水闸及重力坝，洪水由已建的左侧2孔水闸通过。坝址处河床洪枯流量比约为10，汛期洪水较大，而上游山仔水电站系季调节水库，调节性能好，为减少施工难度，降低导流工程造价，施工导流时段采用枯水期10～4月。工程属Ⅳ等工程，主要永久建筑物为4级，相应的临时建筑物为5级。施工洪水导流标准为：洪水重现期10～5年（土石围堰）或5～3年（混凝土围堰）。坝址附近有大量的土料可用于围堰填筑，采用粘土围堰可降低导流造价，围堰结构采用土石围堰。由于厂房工程结构复杂，一期工程量大，施工期长，围堰过水对工期及经济都影响较大，故一期导流标准选为洪水重现期10年；二期拦河坝结构相对较为简单，工程规模小，在一个枯水期可完成，故二期导流标准选为洪水重现期5年。一期导流流量为244m3／s，二期导流流量为204m3／s。一期厂房施工采用拦砂坎加高围堰或厂房进尾水闸门下闸渡汛。导流平面布置见图3-1。
4.导流建筑物
4.1导流明渠
导流明渠布置在右岸滩地上，长169.78m，梯形过水断面，左边坡为垂直坡，右边坡为1：1，明渠底宽为20.0m，上游首部底板高程为22.50m，下游尾部底板高程为22.00m。明渠桩号坝上0+020上游段右转27°后与河道相接，明渠桩号坝上0+020至坝下0+040与坝轴线平行，明渠桩号坝下0+040下游段左转14°后直线与河道顺接。明渠上游首部左侧设一长15.7m的竹笼导墙，改善进口水力条件。明渠底板采
用150#竹筋砼，厚300mm，竹筋间距为200X200mm。明渠左侧为一期纵向砼围堰，右侧为浆砌块石护坡挡墙。
4.2一期围堰
一期纵向围堰布置在3#闸墩右侧25m处（坝0+095.3），长169.78m，围堰顶高程从27.0m渐变到26.5m，围堰顶宽2.0m，最大堰高11m，纵向围堰桩号坝上0+020以上段两侧边坡1：0.3，其余段迎水面垂直，背水面1：0.6，采用150#混合料砼。一期纵向围堰子堰采用土石围堰，利用纵向围堰外侧原状砂卵石，在右侧增加防渗结构，防渗结构采用粘土心墙结合土工膜形式。一期纵向围堰及子堰断面见图4-1。
一期上游围堰采用土石围堰，堰项高程为27.0m，堰顶宽6.0m，两侧边坡为1：2.0，最大堰高约为9.0m，围堰基础采用粘土心墙结合土工膜防渗，上下游采用填筑石料护面。一期下游围堰采用土石围堰，堰项高程为26.0m，最大堰高约为8.0m，围堰结构形式同上游围堰。一期上游围堰断面见图4-2。
4.3二期围堰
二期纵向围堰利用拦河闸2#中墩并向上游延伸到坝上0+030.965，向下游延伸至坝下0+073.97。纵向围堰上游段堰顶高程27.0m，采用75#浆砌石堰身，宽600mm的150#砼心墙防渗结构，堰顶宽2.0m，最大堰高8.0m，迎水面垂直，背水面1：0.6。纵向围堰下游段堰顶高程26.0m，采用150#砼心墙两侧夯填砂卵石结构，堰顶宽700mm，最大堰高6.4m。砼心墙迎水面上部垂直，下部边坡1：0.25，背水面成阶梯状，台阶宽700mm，高2.0m。二期纵向围堰下游断面见图4-3。
二期上游围堰采用土石围堰，堰项高程为27.0m，堰顶宽5.5m，迎水面边坡为1：2.5，背水面边坡为1：1.5，最大堰高约为4.5m，围堰基础采用粘土斜墙结合铺盖防渗。二期下游围堰采用土石围堰，堰项高程为26.0m，最大堰高约为4.0m，围堰结构形式同上游围堰。
4.4围堰防渗形式
一期纵向围堰布置在3#闸墩右侧25m处（坝0+095.3），提高建基面高程，覆盖层较浅。纵向围堰基础开挖和渗水量较小，在纵向围堰左侧填筑子堰，防渗结构采用粘土心墙结合土工膜形式。在纵向子堰的左侧依次填筑袋装砂、土工布、土工膜、土工布和粘土，防渗效果良好。
一期上下游围堰基础防渗形式在招标阶段选用旋喷砼防渗墙。这种防渗体防渗效果较有保证，基坑渗流小，但施工时间长，且其施工期内要求防渗墙两侧不能形成较大的水位差，导致基坑排水和开挖时间滞后，影响施工工期。在施工图阶段经多方面比较论证，一期上下游横向围堰采用粘土心墙结合土工膜复合防渗。这种防渗形式具有施工时段较短，不占用截流后的关键线路工期，为主体工程施工争取较多的施工时间，但需要解决防渗体水中施工的技术问题。通过调查分析，上游的山仔水库为季调节水库，冬季库水位较低，一般不泄流。塘坂坝址来水主要为山仔水库的发电泄水。因此考虑山仔水库短时间停机，降低塘坂坝址水位，为堰基防渗体沟槽开挖施工创造条件。防渗体沟槽采用长臂反铲挖掘机开挖，倒退法施工。长臂反铲挖掘机挖深可达6～7m，基本能将覆盖层挖除。粘土填筑采取端进法施工。由于防渗土料系在水中抛填，无法压实，无法完全达到抗渗要求，故拟在粘土之后铺设一道土工膜，粘土和土工膜共同防渗，基本解决堰基渗流问题。通过几个月的观察和量测，其渗流基本控制在30m3/h之内，达到预期效果。
二期上下游围堰在导流明渠上，基础为砼底板，主要是堰体的防渗，由于堰高较小，采用粘土斜墙加铺盖的防渗形式。上游部分围堰和纵向围堰采用浆砌石加砼心墙结构防渗。
5.截流
根据施工总进度的安排，大坝一期截流安排在1999年10月初，二期围堰截流安排在2000年10月中旬。截流时考虑山仔水库短时间停机，截流设计流量很小，施工难度较小。采用单戗堤立堵截流。
关键词：水电站 厂房 设计 问题 措施
绪论
我国地域广阔，水力资源丰富，在很多地区都具有得天独厚的水电站修建优势。而且，自建国以来，我国各级政府也大力支持水电站的建设，为国民经济的发展做出了巨大的贡献。由于水电站建设基础就是要在具有一定规模的水域或者水源附近，因此，对于水电站厂房选址及设计成为其重要的影响因素。基于此背景，本文着重对水电站厂房的设计进行讨论，并针对其中可能出现的问题提出一系列的解决措施。
一． 厂房设计
1.1方案确定
在水电站厂房的方案确定过程中，应对厂址的地质、地形、水文条件以及施工单位具体要求等方面做实地考察与研究，并确定最佳的建设方案。例如在考察过程中，可确定河床式或者引水式以及长尾水渠式等形式。以确保使其发挥最大的效果[1]。
1.2布置特点
在厂房的布置方面，对于地形特点的依赖性更大。包括各个建筑的排布形式、溢洪坝位置、厂房布置位置等方面。以某水电站建设为例，在建设过程中，发现河床较宽，因此可采用“一”字形排布；同时与闸坝结构合为一体，便于利用水力条件。在这一过程中，还需要保证施工的安全可靠[1]。
1.3参数标准
在厂房本身的设计过程中，需要充分考虑水源的蓄水深度、总水含量、装机容量等方面，同时也需要考虑附近农田的面积。以确保水电站在发电的过程中，也具有灌溉、泄洪及蓄水等综合作用。一般来讲，根据当地近100年来的气候特点，对水电站厂房的抗风、抗震能力需要论证，并给与相应的极限范围[1]。
1.4布置设计
1.4.1主、副厂房
对于水电站厂房分类过程中，主厂房主要是用于安装水轮发电机组等设施。其中，对于中小型水电站，可选用ZZ560a-LH-250并SF2500-36/4250水轮发电机组，容量设置为2500kW。主厂房的总长可设置为50米、宽13米左右。对于副厂房来说，主要有上游和下游两个部分，其中下游部分主要负责配置开关柜、配电屏、变、励磁变、压机室及供水泵等设施。上游部分则包括中控室、仪表室、电器修理室、通风机室、电缆室及各类办公室等。
1.4.2主变压器与开关站
主变压器可安置两台，紧邻安装场，同时可利用钢轨道进行推进。对于开关站来说，为保证其安全可靠，采取户内式结构。同样紧邻安装场，距离约15米。实际执行过程中，有两回进线、四回出线的形式进行，提高了效率。
1.4.3交通安排
厂房内部的交通较为便利，上下层之间有楼梯连接，各个工作室或者设施之间有通道连接。在室外也有各类通道相连，便于人行和机动车辆行驶。
1.4.4排水系统
对于厂房的排水系统，主要由深水泵及集水井完成。并在厂房机组上游布置排水廊道。在实际应用过程中，与集水井相通。同时保证厂区海拔高于最高洪水水位。
1.4.5尾水渠设计
一般来说，尾水渠出口断面较大，并与下游河床相接。其中，右岸厂闸导墙利用了部分冲沙作用；左岸导墙则设置重力式的土墙。
1.4.6进水口
在进水口设置两道闸门，分别为上游的检修闸门和下游的事故闸门。其中事故闸门后还需设置中墩，以减少进水口的结构跨度。而在进水口前方，也同样设置倒沙坎，以保证流到连通的顺畅。
1.4.7稳定性测试
在对水电站厂房进行稳定性测试过程中，主要对厂房各部分进行应力计算，并对结果进行分析，包括许用应力、实际应力等方面。其中，以抗浮稳定性为主要参数。
二．关键技术及问题
在水电站厂房建设过程中，会涉及到一系列的技术问题，通过这些技术应用，能够大大提高工作效率，同时还能够增加水电站厂房的稳定性[2]。
2.1开发方式问题
一般来说，水电站厂房建设主要包括坝后式及混合式等形式，其中，要根据水源方式、水电站工作方式及地理位置等方面共同因素考虑完成。例如坝后式形式的厂房，一般应用于在大坝防渗帷幕的下游，同时既保证减轻了对厂房的影响，同时加强了对水利资源的应用，对于机组的运行也更加的便捷。
2.2枢纽布置问题
水电站厂房枢纽布置需要根据地形进行，并综合考虑到变电站及副厂房等方面。例如对于较大的且又无法避开的岩层断面，则要进行加固措施布置等。由于水电站厂房的枢纽不仅仅解决了合理调度，提高工作效率等一系列问题，同时还具有维持厂房结构安全的作用，因此需要特别注意。
2.3力学应用问题
在厂房的建设过程中，在各个部分都可能会用到力学应用的问题。例如在许多水电站厂房设计过程中，都用到了先衬顶，后进行施工的技术。这一做法能够充分利用拱顶的抗弯压力，进而对内部进行了合理的保护，同时限制了周围岩体的松散趋势。
2.4结构改进问题
在水电站厂房的施工建设过程中，需要参照其他的成功案例，并进行适当的厂房结构改进行为。例如在厂房顶部一般采取钢筋混凝土顶拱结构，然而在实际的施工过程中，还需要采取“吊柱”结构，以强化厂房的稳定性。再如有时还需要防止周围岩石局部掉块的现象发生等。
三．解决方案
3.1因地制宜，结合实际
在厂房建设过程中，一定要按照当地具体的地质结构、地理条件，因地制宜，以便减少工作强度并提高施工效果。并结合现有的资金条件、人力条件及施工条件等。在施工前需要科学论证水电站的发电规模，以符合实际的发电、灌溉等需求。
3.2提高素质，强化培训
对于水电站厂房施工来说，最重要的是设计人员、施工人员的专业素养问题。对于综合水平过硬的工作人员来说，能够大大提高厂房的工作质量。因此，需要定期对施工人员进行专业培训，而在实际施工过程中，也要实时进行专业提高讲授。
3.3科学测量，加强管理
对于水电站厂房等技术含量较高的建筑设施，无论是设计阶段，还是施工阶段，都需要进行科学精准的测量，使其发挥最大的工作优势，并具有合理稳定的工作寿命。而在具体执行过程中，可成立专门的管理小组，加强对施工的管理。
结束语
水电站属于利国利民的设施，因此无论是设计还是施工，都需要科学的论证和分析，并在施工阶段严格把关。本文针对我国水电站建设过程中容易出现的问题进行分析，并提出了一系列措施，对于此类问题的研究具有参考意义。
参考文献：
1.1渠道断面的选择
渠道断面的选择非常重要，在实际操作过程中，要根据实际地形状况进行合理的设计。如果地面的坡度相对较大并且起伏比较频繁，则一般选择窄深式的断面，有些该种形式的断面可以添加一定的盖板，这样不仅能够减少砂石降落到渠道中而且能够在很大程度上防止坡面的滚石发生状况。这种渠道的优点比较多，比如：能够在冬季寒冷的条件下减少水热量的散失，从而使得冰盖能够处于稳定的状态。如果渠道处于比较宽敞的地面上，而且具有较强冻胀性能的基面，地下水位较高，则一般选择宽浅式断面。在实际的设计过程中，如果在渠道的沿线有泉水，那么就将相应的泉水引入到水渠之中，可以在很大程度上提高渠道的水流量，使得结冰机率大大降低。
1.2渠道纵坡的设计
在渠道设计过程中，纵坡的设计水平非常关键。渠道纵坡的设计对于水流速度具有决定性的作用。一般来讲，如果纵坡的设计较为平缓，则其很容易堆积淤泥，使得杂草等能够迅速地生长，从而影响渠道的输送水能力。而如果纵坡的设计很陡，则渠道在使用过程中，很容易受到较大冲击，很容易破坏。因此，相关设计人员要合理设计渠道的纵坡。在结冰盖的运行过程中，设计人员要根据水能的具体状况、地形条件以及工程造价的实际情况，对纵坡进行合理的设计。在输排冰运行的过程中，相关工作人员要将全段设计得比较陡些，使得输冰的流速达到相关的标准，而后段施工则需要在排冰闸前30m的缓流段进行，以此满足相关排冰速度的要求。
2引水式水电站压力前池的设计
在渠道的设计过程中，相关工作人员要加大压力前池的设计力度，这对于提高渠道的整体质量具有重要的影响。
2.1前池布置
在压力前池位置的选择过程中，为了提高水电站的实际运行效果，前池不要选择填方或者是地基不稳的部位，而应该尽量选择在天然地基比较好的地基上。这种设置能够在很大程度上避开顺坡的裂隙发育地段以及滑坡的出现。在前池的设计过程中，要对水文地质条件进行认真勘查，尽量减少甚至消除前池建设之后对于高边坡以及相关建筑物造成的负面影响。这样就能够避免滑坡以及沉陷情况的发生，确保下游的厂房以及前池的安全。为保障渠道水流平稳地进入前池，应考虑尽量使前池进水室的中心线与引水渠道中心线平行或接行，使水流顺畅，减少水头损失；还能使其引导和控制水流向压力管道平稳过渡和均匀配水。前池与引水渠道末端的连接段，在平面上应两边对称，其扩展角一般限制在10°以内；底边纵坡适宜选用1∶3～1∶5的斜坡，与前室底板连接。前室宽度约为进水室宽度的1.5倍左右，前室长度可取前室宽度的2.5～3.1倍。引水渠道末端应尽量避免弯道，如难以避免时，则宜在弯道终点与前池入口间设直线调整段，或加设分流导向设施。前池中的水流流速要求一般≤0.8m/s，以便泥沙沉积下来，通过排沙孔排走，阻止冰块、冰凌进入压力水管。为提高前池的排冰效果，可在进水室前设一道挡冰板，挡冰板底部应伸入到前池冬季最低运行水位以下50cm，能够有效防止冰凌进入进水室。
2.2前池水位
在中小型水电站前室正常水位的确定过程中，可以将引水渠道设计流量时的渠末水位作为其正常水位。而水电站在运行过程中，如果其突然甩开全部负荷，那么此时的最高涌波就作为前池的最高水位。而前池的最低水位指的是，在枯水期最小引水位发电流量时相对应的水位。在实际水位确定的过程中，相关工作人员要经过多次试验，并且按照严谨的操作步骤进行操作，以期获得最佳的水位数据，从而为引水式水电站的设计施工提供科学严谨的数据支撑。
3水电站装机容量选择
3.1无调节水电站最大工作容量的确定
在水电站装机容量确定的过程中，需要对无调节水电站最大工作容量进行确定，N水，工=N保、无=9.81ηQ设H设，其中：N水、工=保证出力（按历史设计保证率）;N保、无=9.81ηQ设H设；Q设—设计枯水日平均流量（m3/s）；H设—相应的日平均净水头。
3.2日调节水电站最大工作容量的确定
当水电站担任日负荷图峰荷部分时，在作图日电能累积曲线上a点向左取ab，由b向下作垂线交日电能累积曲线于c点。由c作水平线与日负荷图相交，求出日电站的工作位置，如图1所示。其中，ab＝E保、日，bc＝N水、工。
4结语
关键词：小型水电站，技术改造
我国农村水电资源丰富，可开发量7187万kW，分布在全国1500多个县(市)。到2001年底，已建成农村水电站4万余座，装机容量达2879万kW，占农村水电资源可开量的40%，其中运行30年以上的小水电站的装机容量153万kW，运行20年以上的757万kW，分别占已建成的小水电站总装机容量的5.3%和26.3%。这些小水电站装机容量小(大多在500kW～3000kW以下)，台数多，技术落后，效率低，制造质量差，安全生产隐患多。有的已经改造或停运，有的正在改造，更多的则急需进行技术改造。为了宏观指导小型水电站的技术改造工作，水利部于1997年了行业标准SL193-97《小型水电站技术改造规程》。近几年来，各地在小型水电站技术改造工作中取得了一定成绩，但还存在一些问题。现就笔者在规程编写调研和实际工作中遇到的一些问题谈一些体会。
一、认真总结，摸清问题
许多小水电站经过10年、20年甚至30年的运行，积累了许多运行检修方面的宝贵资料，但是由于人员的变动等多方面的原因，许多图纸残缺不齐，甚至机组上的标牌都已丢失，因此，技术改造前原始资料(包括水文、工程设计、设备及机组运行检修记录等)的收集、分析总结十分重要，这是做好技术改造工作的前提。早期建成的小型水电站，机组运行中常常遇到以下问题：
1．水轮机主要性能参数(N、H、Q)与电站实际运行参数不匹配。1)上世纪70年代以前建成一些小型水电站，由于当时、当地的客观条件，存在“有窝找机”或“有机找窝”现象，致使机组参数与电站实际参数不符。2)我国早期编制的水轮机模型转轮型谱中可供各水头段选用的转轮型号少，不少小水电站只能“套用”相近转轮，因而机组偏离电站实际运行参数。3)对小水电站水轮机选型设计，有的地方管理部门不太重视，有的设计单位也不够认真，因而使一些水电站的水轮机转轮直径、额定水头、额定转速选择不当，造成机组性能参数与电站实际运行参数不匹配。4)有些小水电站建成后，实际来水量或水头等水文数据与设计资料不符。
2．水轮机性能落后，技术陈旧，制造质量差。我国1964年颁布的水轮机模型转轮系列型谱中的ZZ600、ZZ460、ZZ587、HL365、HL123、HL702、HL638等型号的转轮，其主要性能指标(单位流量Q11、单位转速n11、模型效率ηm)都比较低，相当于国外上世纪30～40年代的技术水平，有的至今仍在服役。有些小水电站的水轮机加工质量差，缺陷多，久修不愈，长期带病运行，出力不足，安全可靠性差。水轮机处在低效率、常发病条件下运行是不安全、不经济的。科技论文，小型水电站。
3．多泥沙河流上的水轮机磨蚀破坏严重。据不完全统计，我国小型水电站中，约有1/3的水轮机存在空蚀和泥沙磨损问题，有些水轮机的大修间隔不到一年，导水叶和水轮机进水阀严重漏水，有的甚至难以正常开、停机。科技论文，小型水电站。有的水轮机转轮叶片发生严重裂纹或断裂，不能保证安全运行。
4．水轮发电机绝缘老化，推力轴承烧瓦。有些小水电站的水轮发电机因运行年代长，定子、转子的绝缘已严重老化，容易引发接地故障，威胁机组安全运行。由于制造或安装质量较差，水轮发电机的推力轴承可靠性低，常导致烧瓦事故。科技论文，小型水电站。
5．水轮机与电气设备不配套。有些小水电站水轮机的输出功率大于发电机或主变压器的额定容量，形成“大马拉小车”，使水电站的设计出力受到限制，发电时出现不正常的弃水现象。也有的水电站发电机容量大于水轮机出力，形成“小马拉大车”，既浪费了设备容量也增大了运行损耗。
二、优化设计，获取最大的经济效益
为了做好小型水电站的技术改造，一定要委托有资质的单位进行技术咨询并做到优化设计，还要请专家对改造设计方案进行审查。在技术改造设计中，一般采取以下几种方式：
1．对于水头、流量与原设计变化不大，而水轮机设备陈旧、性能落后的水电站，可采用更新改造或增容改造方式。选用该水头段导水叶相对高度b。相同或相近的新型转轮，如无合适的新型转轮，则应重新(或改型)设计转轮，或者改进过流部件型线结构。其目的在于提高水轮机的运行效率，增容并增加年发电量。例如，北京西郊门头沟军庄水电站，装有6台ZD760-LM-100型机组，单机额定出力125kW，实发100kW，采用优化设计的三叶片转轮，单机出力提高到180kW，比原设计提高44%，比改造前提高80%。
2．对于水头、流量比原设计减少了的水电站，宜采取减容改造方式。科技论文，小型水电站。即根据水电站的实际运行水头和流量降低水轮机的额定水头，减小额定输出功率，选用合适的新型转轮或重新设计转轮，其目的是将水轮机调整到最优或较优工况区运行，以提高其运行效率，增加年发电量。例如，山西省灵邱县北泉水电站装机2×1250kW，水轮机型号为HL702—WJ—71(H=42m，Q=3.62m3/s)，枯水期实际电站平均流量仅2.3m3/s，一台机也只能带400kW～600kW，因此，专门为枯水期配制了一个转轮，额定出力800kW，投运后出力反而比改造前增加200kW，多发电效益十分明显。
3．对于水头、流量比原设计增大了的水电站，应采取增容改造方式。应根据电站实际运行水头和流量增大的具体条件，提高水轮机的额定水头，加大额定输出功率，选用合适的新型转轮或者重新设计转轮，其额定转速应结合水轮发电机的改造方式确定，最终应使水轮机在较高效率区运行。这样既加大了单机容量又提高了水轮机的运行效率，电站年发电量也有较大增加。
4．对于多泥沙水电站，应考虑泥沙磨损问题，应采用与抗磨措施相结合的改造方式。科技论文，小型水电站。技术改造措施：1)按枯水期和浑水期不同泥沙条件分别设计制造2个HL220改进型转轮；2)改进水轮机结构并采取多种抗磨措施(包括采用优质材料)；3)开发了尾水能量回收装置，回收利用2m尾水跌水落差。经改造后的1号机，出力由原不到1000kW增加到1150kW以上，大修周期延长到3年，经济效益十分显著。科技论文，小型水电站。
三、要重视输水系统的核算
在小型水电站增容改造中，有一个关键环节需要慎重对待，即水轮机输水系统。尤其是一管多机的引水式压力输水系统，应当从水力和调节保证参数两个方面进行核算。水力核算即是对水轮机输水系统的过流量和水头损失的数值关系进行核算，并绘制水头损失与流量关系曲线h=f(Q)，以分析选定最大允许的水轮机额定水头和设计引用流量。调节保证核算就是从机组运行特性和输水系统水力特性两方面来核算机组运行的过渡过程中可能发生的最大水压力和最大转速升高值，并检查前者是否在水轮机输水系统设计水压力的范围内，以研究和确定采取加固补强措施的合理性和可能性。总之，水轮机输水系统的最大过流量和水头损失及其所能承受的最大水压力，是制约水轮机增容的一个关键环节，不可忽视，否则会影响技术改造的经济效益和安全运行。
四、增容改造必须分清主次
由于水轮机处于原动机地位，故其运行效率高低对机组影响显著。水轮机选型技术难度较大，影响参数也多，在电站实际运行中出现的问题也较多，这是符合客观规律的。因此，在小水电站的增容改造中必须分清主次，要抓住水轮机改造来带动发电机和整个其它机电设备及水工金属结构的改造，这是应当遵循的原则。
五、一定要重视竣工验收为了检验机组增容改造成果，对单机容量5000kW及以上的水轮机，应作技改前后性能对比测试。一定要做机组起动验收，起动验收合格后才能进行试运行；只有经过试运行合格并且遗留问题都已处理完毕，才能进行竣工验收，确保长期高效安全运行。为了提高小型水电站改造后的技术水平和经济效益，技术改造时必须认真贯彻执行SL193-97《小型水电站技术改造规程》，在执行中遇到的问题应及时向水利部农村水电及电气化发展局反映，供修编时参考。
关键词：项目；经济；可行性；分析
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.256
1 绪论
1.1 研究背景
电站是以发电为主，兼有航运、过木等大型水电工程，较有较好的综合效益，于1996年11月全部投产， 7×20万千瓦总装机容量。电站建成以来，由于电站下游河道采砂等原因，河床严重下切，原设计下泄308m3/s基荷流量时的下游水位由7.64m降低至2.75m，影响了某水电站的经济安全运行，大大降低了原承担的电网调峰及正常通航、调频、调压任务，非汛期通航能力减少引发社会矛盾。为根本解决上述问题，省政府批准实施闽江坝下项目。但该项目没有直接的经济收入，作为电站业主投资没有经济来源，项目主管部门批准在电站电价的空间解决部分投资，经济是否可行是困扰项目决策的重要方面，如何作好决策是摆在决策者面前的一个难题。
1.2 研究思路和内容
统过对经济可行性分析的理论分析、根据该项目本身没有直接的经济收入，建设费用统一进入某水电站的电价空间等特点，建议通过项目经济可行性分析理论，对项目投入、产出进行分析，分析工程效益、清偿能力、盈利能力以及社会效益，为该项目经济可行性分析提供参考意见。
第1部分：绪论，介绍了本文的研究背景
第2部分：经济可行性分析的理论分析
第3部分：建议该项目的分析思路
2 经济可行性分析的理论发展情况
2.1 研究现状
在经济的建设领域，对投资项目投入与产出的关系认识，特别是对有关可行性分析的认识由来很久。从古以来就有的感性认识，发展到科学而理性的对投资项目中投入与产出的规律进行系统的研究和把握，其的过程起源主要于近代等现代工业国家对大型工程项目管理的实践。
建设部从2001年开始，组织了人民币影子汇率研究、中国社会折现率的研究与参数计算、土地影子价格研究、建设项目财务评价参数测算方法研究、建设项目财务评价指标体系研究。中国项目管理协会引进和推广了国外项目评价的理论与方法、可行性研究作了工作。
2.2 国民经济评价
国民经济评价是按照资源合理配置的原则，从国家整体角度和社会需要出发，采用影子价格、影子汇率、影子工资、社会折现率等经济评价参数，计算和分析国民经济为项目所付出的代价及项目对国民经济所作出的贡献，以评价项目在经济上的合理性。与财务评价相比：共同点为评价的目的相同有关主要指标的计算方法也类似。主要指标有：社会折现率、经济内部收益率。
2.3 财务评价
工程项目财务评价是按照现行的会计制、税法和价格体系，分析工程项目投资、本本、收入、利润和税金等，考核项目建设完成后的盈利、生存和清偿能力，来判断和评价项目可行性的一种经济评价方法。主要指标有：投资回收期、投资项目盈利率、净现值、项目盈利系数、内部收益率等。
3 闽江坝下项目经济可行性分析建议
3.1 闽江坝下项目投资分析
（1）按2015年4季度价格水平，本工程含专项费用的总投资为269069万元，静态总投资为229398万元。
（2）运行费，工程运行费包括闽江坝下项目的运行维护费用、航道和船闸的维护和管理等费用。年运行费按总投资的1%计。
3.2 闽江坝下项目经济效益分析
某水电站自1993年投入运行后，由于上游绿化大面积增加，水土保持状况发生根本性好转，泥沙流失大量减少、水位持续下降，使满足通航要求的压力不断加大，枯水期将面临断航的可能，且由于尾水位降低，某水电站水轮机吸出高度达不到原设计要求，影响机组正常稳定运行。同时由于坝下水位持续下降，某水电站为维持通航，每年都在增加保证通航泄量，严重制约某水电站在福建电网中调峰、备用等能力的发挥。闽江坝下项目任务是抬高某水电站下游口门水位，满足通航要求，改善通航条件，抬高某水电站尾水位，保证机组正常稳定运行。
闽江坝下项目建成后，将使某水电站坝下水位下降问题得到治理解决，满足通航要求，改善航运条件，同时可改善某水电站运行条件，使某水电站在电网中的作用得以正常发挥。因此，根据闽江坝下项目的特点，本项目工程效益包括：工程航运效益、改善某水电站机组运行条件产生的效益，增加（恢复）某水电站容量效益（即改善电网的运行条件的效益）等。
3.3 闽江蜗孪钅烤济可行性分析建议
根据以上理论分析，及闽江坝下项目的实际情况，因此建议进行以下分析：
3.3.1 国民经济评价
采用有～无本项目对比法原则，工程经济效益采用替代方案计算。分别计算工程航运效益、增加某水电站容量效益和改善某水电站机组运行条件效益、 对某水电站发电影响效益，对本工程国民经济敏感性分析，主要考察工程投资、效益变化等因素的变化对经济指标的影响。对以上诸因素的可能变化情况进行敏感性分析计算。
3.3.2 财务评价
在本工程财务评价测算时，某水电站原初设确定的多年平均发电量49.5亿kWh为基础，根据工程投资和运行成本费用及税收政策，测算维持本工程正常运行需要某水电站上网电价的变化情况，即某水电站的增量电价。建议按资本金投资内部收益率8%对某水电站出厂电价的增量部分进行测算与福建省煤电电价相比是否具有较强的竞争力。以评价该工程在经济上是否可行。
4 结论
本文主要用意在于针对类似闽江坝下项目客观上需要投资建设，但又无直接经济效益的航运项目，提供一种经济可行性评价方法的可行分案，通过增量电价，采取国民经济评价和工程财务评价，为决策者评价提供有效依据。
参考文献：
[1]王立国。可行性研究与项目评估[M].大连：东北财经大学出版社，2001：17.
[2]中级会计资格财务管理[J].中国财政经济出版社，2010.
关键词：水电站；机电设备；监造管理
1前言
近年来随着我国对于水利水电工程建设的推进，大量的水电站逐渐投入建设。水电站的建设不知与土木工程有关，还涉及到机电设备建设、水力发电、生态环保等许多方面的问题。目前在水电站的建设中仍然存在诸多问题，严重制约水电站的建设水平和发电经济效益，水电站的机电设备位于水电站内部，是整个水电站建设的关键内容，对于水电站建设的水平和质量影响比较大。因此在现阶段加强对水电站机电设备监造管理的研究具有重要的现实意义。
2水电站机电设备监造任务
2．1编制全程监控方案
现阶段在工程建设选用机电设备的时候往往是有工程设计院对需要使用的机电设备进行相关推荐，然后由业主根据实际情况进行招标确定相关的设备生产制造单位。在水电站的建设中需要使用的机电设备一般都是大型的，制造周期都比较长，往往会对整个水电站建设的投资、工期以及质量等产生比较大的影响。因此监造工程师首先要对设计部门的过程和结果进行确认，保证在基础环节没有问题，然后结合具体的投资、工期以及质量目标来编制相关的监造方案。监造方案一般包括三个方面，首先是论证工程机电设备的设计制造方案的可行性，然后是考证整个设计的科学合理性，最重要的是要严格控制设计方案的执行，确保在机电设备监造的初始设计阶段就始终处于可控状态，避免在基础环节出现问题。
2．2对机电设备设计方案进行论证
第一阶段由设计院提交设计方案，并经过业主和上级审核通过后，监造工程师要对相关设备的技术规范等设计方案进行进一步的论证，一般是由相关技术人员或者专家从整个方案的科学合理性和可行性等方面进行审查论证，确保整个方案能够真正落实。
2．3设备制造监理
在机电设备的生产制造阶段需要监造工作人员对生产制造过程进行建立。一般分为全驻厂监造、敏感期监造和远控监造三种不同的方式，根据机电设备的规格性能具体选择。在业主与机电设备供应制造单位签订合同的时候要把与设计制造过程相关的进度安排以及相关检验的方式和标准都进行详细的标注。
2．4设备验收及调试交接
设备制造完成之后还需要进行现场的安装交接。一般有动态、静态交接两种不同的方式。将制造好的设备运到水电站，经制造商交付施工单位，这个过程就属于静态交接。在这个过程中，监造工程师需要对设备外观及相关型号数据进行初步确认。最重要的是安装调试的过程中对设备调试状况进行监控，对相关设备的接收以及调试整改进行记录。
3水电站机电设备监造内容
监造工作人员的主要工作内容就是实现对机电设备制造的质量、进度以及投资的控制。在工作中要从整体出发，同时加强对这三个方面的控制。在控制进度的同时确保设备质量及投资的可控性。
3．1质量控制
设备的质量首先是由机电设备的制造生产厂家进行控制，但是由于相关设计要求不同，制造人员的素质也存在一定的区别，最终可能会导致机械设备在制造过程中存在一定的质量缺陷，或者在安装调试中出现问题。这种情况下就必须把设备返回制造车间进行维修或者重新生产，严重影响整个工程的施工进度，也会造成人力和财力资源的浪费。因此在机电设备设计制造的初期，监造人员就应该驻厂监造，及时监控机电设备的质量。驻厂监造阶段首先要落实项目的相关组织结构，对机电设备的施工图纸和相关文件牢固掌握；其次是对设备制造原材料的采购使用进行监控，确保原材料质量标准合格；另外在生产制造过程中要严格监控相关工序流程，尤其注意加强对关键工序的监控。最后在交接过程中要做好质量验收以及设备的调试记录等工作，将设备制造的整个监造记录进行整理归档，以备日后查询。
3．2进度控制
水利水电工程的建设不同于其他的普通工程项目建设。在建设水电站的过程中需要考虑到所在流域的汛期，一些项目的建设必须要避开汛期。如果在某个环节出现问题往往会造成一整个汛期的工期拖延。因此在设备制造过程中要严格控制相关进度，确保机电设备能够按时交付，避免对工期对拖延。一般在水电站建设的初期，往往会侧重于质量的控制，对工程进度的关注不大，但是当后期建设过程中，工期逐渐缩短的时候就会明显感觉到工程进度的压力，往往会造成工作的混乱，工程质量没有办法保证。
3．3资金控制
目前设备制造企业普遍面临比较严重的资金和成本压力，这也给监造工作人员提出更高的要求。在进行设备监造的过程中，监造工程师一方面要协助水电站业主方面制定具体的投资控制目标以及相应的资金分付计划，确保在控制资金投入的同时保证设备制造的进度和质量；另一方面监造工程师要对设备制造商的相关资质进行审核，审批资金计划及具体的工程费用结算计划，协调双方的利益，确保设备制造的顺利进行。另外再设备制造过程中要对相关支付凭证进行签发、受理相关索赔申请，认真忠诚为业主负责。
4水电站机电设备监造管理办法
(1)以整个机电设备监造部门的所有监造人员为主，积极进厂进行机电设备的跟踪调查，做好与各安装供应单位的协调配合，确保实现对机电设备政工生产安装调试过程的监造控制，从而建立综合性的监造体系。(2)加强对监造工程师的专业素质的培养，逐步提高监造工程行业的整体工作水平。监造工程师的工作水平和个人素质是影响机电设备监造效果的关键，因此需要重点加强对监造工程师的培训管理，在提高专业素质的同时，通过科学手段对监造工程师进行有效管理，提高工作水平，从而不断壮大监造工程队伍，加强对水电站机电设备的监造管理。
5结语
水电站机电设备的监造管理影响到整个水电站的建设质量，本文关于水电站机电设备监造管理的研究只是一个基础，后期需要相关工作人员加强对具体监造措施的研究，从而不断提高整个水电站机电设备的建造水平，确保水电站的整体质量。
作者：刘忠卫 单位：中国葛洲坝集团第一工程有限公司
参考文献：
［1］王立军，胡志深，张越杰，等．澜沧江流域水电站机电设备监造及监理质量控制［J］．水利水电技术，2013，44(4):81～86．
某小型水电站工程位于阿坝州黑水县小黑水河下游，其作为小黑水河梯级开发工程的次一级水电站，整个小型水电站工程的开发模式以引水式水电站为主要形式，工程施工阶段需要依次完成首部枢纽、引水隧洞、调压井、压力管道、厂房以及升压站等构筑物的施工，所以该小型水电站工程在本质上属于典型的中水头径流引水式电站。该小型水电站在设计过程中的引水流量为16．90m3/s，其中首部底格栅栏坝的引水流量设计标准为2．11m3/s，将其与上游水电站尾水设计流量14．76m3/s，共同作为该小型水电站的设计引水流量，所以该小型水电站工程的装机容量为21MW，小型水电站每年需要运行近4745h，同时该小型水电站工程开发中不具备其他综合利用的要求。
2、对小型水电站引水系统进行优化设计的必要性
小型水电站工程在实际开发展具有良好的经济价值与应用前景，是水利水电工程领域中一种较为先进的流域开发方式，可以作为未来水利水电工程建设的成功案例进行参考。由于该小型水电站工程需要引用上级电站的发电尾水，上级发电站的发电尾水为14．76m3/s则基本可以达到其设计引用流量的87%左右，如果在该小型水电站设计阶段可以将这一部分尾水直接引入引水隧洞，由于这一部分尾水的清洁度较高则不需要设置底格栅栏坝引水廊道和沉砂池，这对降低该小型水电站首部的工程量与成本投入有着重要作用。
本文认为梯级水电站中上一级水电站与次一级水电站不仅存在电力联系，水力联系也是梯级水电站设计过程中不能忽略的一个主要因素，虽然电网负荷的平衡、机组躲避振动区、机组出力限制等方面会对其产生约束，同时也要满足防洪、灌溉、航运、生活及工业用水等多个社会方面的需求。因此，该小型水电站引水系统优化设计过程中，设计人员应充分考虑电离平衡、水量平衡、区间径流以及尾水衔接等多项问题，该梯级流域中上下2级水电站在设计中均设置了带有调压室的长隧洞，所以在引水系统优化设计中要充分考虑其缺少一个稳定的无压过渡段，再加上优化设计中由于要涉及到上下2级水电站不同的运行方式，所以要实现水力过渡这一过程是一个相对复杂的内容。
该小型水电站在运行过程中由于其引用流量的87%都是来自上级水电站，所以两所水电站的负荷变化容易对彼此之间产生影响，上级水电站在正常运行中如果突然丢弃全部负荷，则会导致该小型水电站在运行中的发电引用流量随之不断降低，这会导致该小型水电站需要通过立即关闭全部机组来避免其受到影响。如果导叶或调速系统在该种情况下发生故障，则要立即采取关系碟阀的措施来及时完成停机处理，才能避免该小型水电站的压力隧洞进水口不会因进气对系统产生影响，所以在充分考虑上下游两级水电站平顺连接和该小型水电站调节性能的要求，本文认为应该采用无压隧洞的优化设计方案来做为两级水电站的过渡段，避免该小型水电站在联合运行过程中因引水隧洞进气或水压过大而发生一些安全事故。
3、小型水电站引水系统的优化设计方案
3．1首部枢纽的优化设计
该小型水电站上级水电站尾水池后利用有压引水箱涵将尾水引入到左岸取水口处，引水箱涵在设计阶段以地下室暗涵的方式作为主要结构形式，其设计标准为长32m、宽7．1m、高3．4m的钢筋混凝土地下室暗涵，并通过分为2孔的方式进行布置，单孔的设计标准为宽2．3m、高2．4m。钢筋混凝土引水箱涵主要布置于沉沙池下游干砌石海漫段，在施工过程中要采用砂卵石对其进行分层碾压确保其密实度，底部需要通过合理设置盲沟排水来满足其运行要求，过水表层通过浇筑埋石混凝土来确保其整体性能可以满足运行要求。弼石沟来水需要经过沉沙池后才能进入到左岸取水口，这样便可以与上级水电站尾水会合后流入到该小型水电站的引水隧洞。
3．2 引水隧洞的优化设计
该小型水电站引水系统优化设计过程中需要对引水隧道的局部构造形式进行调整，将引水隧洞结构形式由原设计方案的马蹄形有压隧洞调整为城门洞形的无压隧洞，同时也要将城门洞形无压隧洞的设计标准调整为底宽3．1m、直墙高3．4m、最大净高4．41m，并且要将整个隧洞的进口底板高程控制在2292．8m，隧洞在施工过程中需要采用混凝土或钢筋混凝土衬砌，并要通过加固围岩来确保其整体稳定性，利用锚杆与固结灌浆来确保整个引水隧洞的结构强度可以满足运行要求。本文在优化设计中充分考虑到无压与有压隧洞之间连接的平顺，避免小型水电站运行中因上级水电站丢失负荷而出现无压隧洞封顶的事件，则要在有压隧洞与无压隧洞结合处通过设置侧堰溢流建筑物和溢洪道，并要通过将施工支洞改为泄洪洞来满足其整体运行要求。
3．3泄水隧洞的优化设计
为了满足该小型水电站运行需求则要将施工支洞改为泄水隧洞，泄洪隧洞在设计过程中要以垂直引水隧道方向进行布置，这样便可以溢流下泄的多余水量通过其排放到冲沟，然后汇入到主河中避免其对该小型水电站的整体运行状况产生影响。溢流侧堰与泄水隧洞在设计过程中要按照机组全甩负荷工况下的泄流量为标准，为了在设计过程中可以对洞室横向宽度进行适当的调整，进一步降低整个洞室在开挖施工中的施工难度，并要充分考虑侧堰只需要在小型水电站甩负荷时发挥泄流作用，所以在优化设计阶段采用薄壁堰作为主要的结构形式，将堰顶高程要控制在高出正常水位近0．1m左右，这样才能满足该小型水电站甩负荷时的整体运行要求。同时也要对与溢流堰后泄水陡槽相连接的泄水隧道形式进行优化设计，本文认为其可以采用城门洞形来满足整个系统运行要求，其设计标准为底宽1．7m、纵坡8．2%，这样便可以确保其泄流量达到16．88m3/s时泄洪隧洞的水深可以控制在1．174m左右，完全可以满足整个小型水电站引水系统的运行性能要求。
4、小型水电站引水系统优化设计结果分析
该小型水电站在优化设计中将有压隧洞前设置底坡为12．4%的无压过渡段，则可以作为上下两级水电站在运行过程中的无压引水与有压引水的连接过渡，其设计标准为长101.34m、底坡12．4%、前81．34m，其后20m部位则要作为一个平段，断面尺寸在设计过程中要与有压隧洞的断面尺寸保持高度一致。该小型水电站引水系统经过优化设计后，其底部栅栏坝的底宽优化为6．0m，沉沙池的净宽也优化为7．5m，其平均工作水深也优化为5m。进过对该小型水电站引水系统的整体优化设计，有效降低了施工单位在该小型水电站施工过程中的首部整体工程量，同时技术人员经过计算可以确定该小型水电站在采用无压隧洞后，上级水电站丢弃负荷后可以确保其有压隧洞在12min以内不会进入空气，这一段的时间完全可以做为该小型水电站在上级水电站故障后的应急事故处理时间，与原方案相比该优化后的方案设计不仅可以有效降低工程量，同时也对加强该小型水电站的管理与机组运行效率有着重要作用。
5、结语
一级水电站建于1959年，至今已40多年了。随着时间的推移，各个水文站积累了一大批观测资料和梯级水库运行纪录，情况也发生了很大变化。为确保水库的防洪安全和提高防洪、发电效益，研究提高汛限水位的可行性，于是提出了对梯级电站设计洪水进行复核的工作。本次设计洪水的复核，包括洪水资料可靠性、代表性、一致性审查、特大洪水论证与处理、设计洪水频率计算、设计洪水过程线推求和成果可靠性分析等。
1.资料的审查
水文资料是水文分析计算的依据，它直接影响着此次设计洪水计算的精度、可靠性，是设计洪水计算的基础。该项工作包括资料的可靠性、代表性和一致性审查三个方面
1.1资料可靠性分析
古田溪一级水库以上有大桥、前垅、达才、钱板、平湖（源里）等5个水文站和十五个雨量站。资料每年按规范要求整编和送福建省水文总站汇审，具有良好精度。建库后，电厂对一级水库库水位、泄洪、发电、下游水位、入库站流量均有系统完整的观测记录，因此用水量平衡法反算入库洪水，是可靠的。
关于古田溪历史特大洪水调查先后进行过两次，第一次是1954年7月水电总局101工程勘测队开展的，沿溪测量了1952年特大洪水痕迹，同时还调查了1948年洪水。第二次是1956年9月上海院会同古田水文站进行的，调查和推算了1952、1931、1948年特大洪水。1964年上海院最后确认一级水库坝址1952、1931、1948年特大洪水洪峰流量依次为4200、3430、3170m3/s，估计1952年洪水重现期约为80~200年，1931年约为30年，1948年属一般洪水。1964至今36年来尚未发生比1931年更大的洪水，因此，可将1952年的洪水重现期认定为116-236年，平均约为180年；1931年约为60年。特大洪量的重现期难于调查，除一天洪量与洪峰流量关系密切可认为与洪峰同频率外，其它洪量重现期均难以确定，从安全考虑将作一般洪水看待。
1.2资料一致性分析
根据防洪计算要求，设计洪水应为建库条件下的入库洪水，对此进行调洪计算，推求设计洪水位和校核洪水位。因此必须把1931、1946~1958年建库前的实测坝址洪水和1959年建库后实测的库水位、泄流、发电资料全部转换为入库洪水，以保证洪水系列的一致性。坝址洪水转换，参照华东院1987年研究成果，入库洪水与坝址洪水的洪峰流量、一天洪量、二天洪量、四天洪量的比值分别为1.16、1.04、1.00、1.00，按此将建库前实测的坝址洪水转换为入库洪水。建库后的入库洪水，按照下述水量平衡方程反算：
式中是时段的平均净入库流量（即已扣除了水库的蒸发、渗漏损失），取1小时；、分别为时段初、末的蓄水容积，由库水位纪录查库容曲线求得；为溢洪道泄流和发电流量之和，分别由泄流记录和发电负荷纪录计算。
1.3资料代表性分析
一级水库洪水系列具有1946~1958年的实测流量记录和1959年至今反算的入库洪水，洪水系列长达50多年，如图1所示，包括多个丰枯周期性变化（每个周期约11年左右），并有可靠的历史特大洪水资料，具备了良好的代表性要求。
以上表明，一级水库洪水系列具有良好的可靠性、一致性和代表性，根据设计洪水计算要求，可以采用由流量资料推求设计洪水。
图1多年洪峰流量变化过程
2．设计洪峰洪量计算
2.1洪水频率分析
古田溪一级水电站为二级工程，按规范确定大坝设计洪水标准为100年一遇，即p=1%；校核标准为千年一遇，p=0.1%。
按规范要求，考虑特大洪水作用，对一级水库入库洪峰、洪量系列按统一样本法计算经验频率，按矩法初估统计参数—均值、Cv和Cs，分布函数选用P-Ⅲ型，最后以适线法确定理论频率曲线，如图2为洪峰流量的理论频率曲线，得设计洪峰、洪量见表1：
表1古田溪一级水库入库洪水频率计算成果表
项目
成果名称
洪峰流量
Qm(m3/s)
洪量W（106m3）
一天
二天
四天
统计参数
均值
1719
66.1
91.3
122.6
Cv
0.49
0.46
0.45
0.43
Cs/Cv
3.5
线型
P-Ⅲ
设计值
频率
（%）
0.1
6370
229
310
399
1
4622
169
229
298
图2一级水库洪峰流量理论频率曲线
3.设计洪水过程线推求
采用典型洪水同频率控制放大法推求设计洪水过程线，即首先选择典型洪水，然后按推求的设计洪峰、洪量对典型洪水进行放大。
古田溪属山溪性雨洪河流，洪水由暴雨形成，溪水源短流急，暴涨暴落，降雨分布常常不均匀，洪水峰型以双峰和多峰居多。年最大洪水发生在3~10月，以5月下旬至7月中旬和9月居多，前者多为锋面雨，后者常为台风雨。根据洪水特性和工程设计要求，从一级水库实测资料的入库洪水中，选择了前八位的大洪水年份，即1966，1990，1977，1988，1968，1974，1982和1992年的洪水过程进行比较分析，最后从中选择了两个典型：(1)1966年9月洪水发生时间比较靠后，地区分布上主要来源于上游，是晚期大洪水典型；(2)1992年7月5日~9日洪水，属多峰型洪水，峰、量都很大，尤其洪量无论在一级水库还是在区间均居第二位，地区分布上区间较大，是主汛期大洪水典型。据以往分析，对一级水库防洪起决定作用的是设计洪峰和一天洪量、二天洪量、四天洪量，因此以设计洪峰、一天洪量、二天洪量和四天洪量为控制，分段放大典型洪水过程线，在保持时段设计洪量不变的条件下进行修均，即得某种典型计算的设计洪水过程线（见图3、图4,）。
图3设计洪水过程线(66年9月型)
图4设计洪水过程线(92年7月型)
4.结论
从以下几个方面看，此次复核计算成果是比较合理可靠的，可作为下一步研究提高汛限水位可行性时调洪计算的依据。
1、实测洪水从1946-1999年，历时54年，超过洪水设计规范要求的不低于30年的要求，并有丰富可靠的洪水调查成果，为正确计算奠定了牢固的基础；
2、古田溪属典型山区性河流，洪水陡涨陡落，其洪水统计参数Cv随统计时段增长而逐渐减小，符合洪水变化的一般规律；设计洪水统计参数——均值、（=W/T,W为历时T的洪量）、Cv、Cs/Cv随统计历时的变化，均有很好的规律性；
3、各频率曲线综合在一张图上，彼此协调，不会出现相互交叉现象；
4、与上下游及相邻流域洪水频率分析成果比较，一级水库的设计洪水统计参数与相关线（地区经验公式）配合紧密，符合洪水的地区变化规律。
5、与1987年、1993年洪水复核成果相比（见表2），虽稍有偏大，但相差甚微，说明成果是相当稳定可靠的。
表2古田溪一级水电站洪水复核成果比较
复核年份/复核单位
P=0.1%
P=1%
Q
W1
W2
W4
Q
W1
W2
W4
1987/华东院
6110
239
311
374
4470
173
228
295
1993/武水
6330
219
300
386
4610
162
223
290
2001/武汉大学
6370
229
310
399
4622
169
229
298
注：Q代表洪峰流量，单位为m3/S；W1、W2、W4分别为一天、二天、四天洪量，单位为106m3。
Abstract:WestudythefeasibilityofheighteningthelimitingwaterlevelduringfloodseasonaboutthefirstcascadedpowerstationGutianxi,itbaseonthenewhydrologicaldataandoperationalrecordofthepowerstationafterbuildingreservoirin1959.Scientificallyprobethecalculationmethodofreservoirflood、dealwiththeextraordinaryflood、analyzingtherepresentationofdata、frequencyanalysisandassaytherationalityofresults.Insuretheresultsofcalculatingthedesignfloodofthefirstcascadedpowerstationisaccurateandreliable,makethesturdybasefordeeperstudythefeasibilityofheighteningthelimitingwaterlevelduringfloodseason.
Keywords:Feasibility；Designflood；Calculate；Analyzetherationality
作者简介：陈刚（1977—），男，湖北孝感人，助理工程师，从事水文水资源工作。
参考文献：
（1）雒文生、宋星原，洪水预报与调度，湖北科技出版社，2001；
以杏南小区污水泵站建设工程为例，阐述污水提升泵站污水处理流程。该泵站中有两台潜水泵（一用一备），生活污水不断的注入集水池内，当集水池内水位升至一个高水位时，一台泵启动，水位下降至一个低水位时，泵自动停止工作。当集水池再次充满水时，起动另外一台水泵，直至停止工作。
2电气系统设计组成
根据污水泵站污水处理过程的流程和现场设备的要求，整个污水泵站污水处理站控制部分由电气部分、PLC控制系统以及监控系统。系统为集散型计算机控制系统。系统采用以太网和现场总线混合型结构，PLC作为现场总线中的一个站，又作为以太网上的一个站点，而监控中心不作为现场总线网络中的站点，只作为以太网中的节点，此网上的各站点相互之间的数据交换通过以太网进行，而现场的信息也通过以太网从PLC的寄存器中读取，控制现场的参数也由以太网送到主站PLC的寄存器中，再通过主/从协议传送到现场总线中的各从站。从而实现污水站的远程监视控制。
2.1电气部分设计。
由于污水处理是一个连续的非常重要的项目，如果在正常生产中有电源中断，那样会引起工艺状态混乱，需要很长时间才能恢复。所以供电负荷要求为二级，供电电源采用双回线路。泵站的主要用电负荷为一台90kW的潜水泵。电机实现手动/自动两种控制方式，手动方式下实现就地控制，正常运行情况下PLC控制为主。电机采用软启动方式启动。另外还要给轴流风机和泵站的一些正常用电配电。
2.2PLC控制系统设计。
在整个控制系统中，自动控制部分主要有集水池的液位控制、潜水泵本身的温度、漏油控制。下面仍以泵站中有两台潜水泵（一用一备）为例，具体的说明集水池的液位控制流程及程序设计。集水内安装2个浮球液位计和1个投入式液位变送器。投入式液位变送器预先设定启泵（-3.0m）和停泵（-5.95m）的数值（可更改的）。污水不断的注入集水池内，当集水池内水位升至-3.0m时，一台泵启动，水位下降至-5.95m时，泵自动停止工作。当集水池再次充满水时，起动另外一台水泵，直至停止工作。两台水泵可由程序控制自动切换使用，以保证各台泵平均使用；泵出口电动阀门与相应泵联锁。开泵过程为：先启泵后开阀；停泵过程为：先关阀后停泵。2个浮球液位计分别设在高低液位的两个值，当达到这两个值时，通过PLC与报警呼叫装置连接，通过通信网络传到监控中心。
2.3监控及安防系统设计。
污水站，除了有远程监控系统外，还必须有远程视频监控及防盗等的安防系统。
2.3.1周界防范报警系统。
周界防范报警系统通过在泵站的四周围墙上安置主动红外对射探测器，对周界分段警戒，防范闲杂人员翻越围墙进入泵站，当围墙上有人翻越时，泵站报警主机上会出现声光报警，同时报警信号自动传输到监控中心，并自动记录报警时间与保存报警信息。
2.3.2防盗系统。
在泵站的室内安装了幕帘式被动红外入侵探测器，用于防止他人未经许可进入房间实施破坏。
2.3.3远程视频图象监控系统。
远程视频图象监控系统是在污水泵站配电间、污水泵站院内等设置前端摄像机，将图象传送到监控中心，由监控中心对整个泵站进行实时监控和记录，使管理人员充分了解泵站的动态。该系统与泵站室内防盗报警、周界报警等系统联动，通过数字硬盘录像机，完成监视、报警、设防和监视图象的存储和检索。
3设计时应该注意的一些问题
这几年做污水提升泵站的电气系统设计，设计时出现过一些问题，值得大家以后在设计中应该注意的。
3.1电源的问题。
污水站属于二级负荷。在水专业的规范中有说明，在电气规范中没有说明，说以在设计时，我们都查了规范，可以没有看到是二级负荷，就没有按照二级负荷考虑电源的问题。根据民用建筑电气设计规范（JGJ16-2008）3.2.10，二级负荷的供电系统，宜采用两回线路供电。一定要跟高压部门结合好引电源的位置，是不是可以增容。
3.2配电柜内设备的问题。
从现场的实际来看，进线柜若是双电源切换柜，1000mm宽的柜子还是比较小，排的满满的，电缆在后面都没有多余的空间，所以柜体宽度最好为1200mm。
3.3自控设备的问题。
设计中采用了超声波液位计和浮球液位计，以后的设计中可以考虑雷达液位计、激光液位计等。设计时，可根据每个物业的情况选择相应的液位计。
3.4加装雨棚灯、院内照明的问题。
在做拥军污水泵站设计时给我们的图纸就没有雨棚，也没有道路规划，所以电气设计时就没有安装雨棚灯，也没有设计道路照明。在以后的设计中，细节的地方最好沟通一下，解决方法有很多：可以安装声光控雨棚灯；污水泵房顶四周增设投光灯；有砖围栏的，也可在围栏柱上安装灯具；站内道路也可以增设路灯。另外一定要注意的是：污水池内的照明灯具要选用防爆灯。从人性化的考虑，可以在大门处增加门铃，以便来访人员。
4结语