抽水蓄能电站水工管理认识.docx

从天荒坪电站谈对抽水蓄能电站水工管理认识
我国首次于1968年和1972年分别在河北石家庄岗南水库和北京密云水库安 装了抽水蓄能机组。由于水库灌溉调度和机组质量等原因，加之水头低、容量小， 这些机组未能很好地发挥作用，也未能得到电网的重视。1978 以后，随着我国 经济的快速发展，用电量大增，电网的峰谷差越来越大，加之80 年代后期我国 核电起步，这一切促使抽水蓄能电站的建设得以加快发展。
抽水蓄能电站与系统中其它调峰电源相比具有如下优点：既可调峰又可填 谷；机组起停及升降负荷灵活、方便可靠，具有快速跟踪负荷的能力；运行成本 低；减少火电机组的压荷和开停机次数，改善火电、核电机组的运行条件，并降 低系统煤耗和运行检修费用、提高火电、核电机组的使用寿命；另为电网提供紧 急事故备用和承担系统调频、调相等任务。正是由于抽水蓄能电站具有上述众多 优点，故其已成为国内、外众多电网首选的调峰电源。
也正是由于作为调峰电源，使得抽水蓄能电站与常规水电站相比较，虽存在 很多的共性，但亦有众多有别于常规水电站的鲜明的个性。水工管理工作即是其 中之一，而水工管理工作的核心则首当是确保水工建筑物的安全、稳定、健康运 行。
抽水蓄能电站水工建筑物型式多样、数量众多、布置广泛，与常规水电站相 比较，其特点主要集中在以下几方面：
为尽可能降低输水道单位长度水头损失，提高抽-发循环的综合效率，枢 纽区多尽可能选择在 L/H 较小的区域，这就决定了抽水蓄能电站枢纽区多建于 山势高大、地形陡峭之处。
天荒坪上、下水库天然高差约650m，输水系统沿线山体孤立危岩众多、峭 壁林立，危岩处理难以全面彻底、巡检难度大，尽管有局部的拦石措施，但还是 难以确保位于坡脚的地面开关站和中控楼有足够的安全余度，当影响坡体和孤立 危岩稳定的不利因素积累到一定的程度，若发生山体塌滑或危岩滚落时，地面开 关站和中控楼内生命、财产安全将可能受到非常严重的威胁。
由于抽水蓄能电站在电网中所承担的独特的调峰、填谷作用，故水库始 终处于抽水、发电交替循环的复杂运行工况之下，特别是日调节抽水蓄能电站， 其库水位日变幅较大。
天荒坪电站为日调节纯抽水蓄能电站，其上、下水库工作深度分别为 28.42m（不顶事故,顶事故时则为36.18m）和44.8m,设计水位日变幅上库28.42m、 下库44.8m。在运行过程中，上库库盆沥青护面①和下水库大坝面板②不仅要受到 水的静荷载作用,而且还要受到水的交变动荷载的作用,如此频繁、反复的加载、 卸荷、再加载、再卸荷，必对沥青混凝土防渗护面和下库大坝面板适应变形的能 力产生不利的影响。另，水位频繁变化对水位变动带内的下库库岸稳定亦产生不 利影响。
水工建筑物多始终处于持续的高水头作用下。
特别是位于高压输水系统中下部的各施工支洞尤为其堵头部位、距输水系统 水平距离很近的各勘探平洞、厂房上游侧排水观测廊道以及该部位入岩达40〜 50m的排水、观测孔等，其渗透比降大于15倍甚至20倍以上，若有结构面连通 则极有可能形成集中渗漏通道危及安全。天荒坪电站自2000 年12 月份六台机全 部投运以来，上述部位由于承受了较大的水压力，陆续出现了一系列若发现、处 理不及时将可能产生较为严重后果的事件：（1）2002年5月23日水工巡检人员在 例行的巡视检查中首次发现位于 7