Rev.1水电站水电站是利用水能资源发电的场所,是水、机、电的综合体。其中为了实现水力发电,用来控制水流的建筑物称为水电站建筑物。Rev.1水电站分类按对水源的利用性质分:石龙坝水电站、抽水蓄能电站、汐电站按照水电站对天然水流的利用方式和调节能分:径流式水电站、蓄水式水电站按集中水头的手段和水电站的工程布置分:坝式水电站、引水式水电站、坝-引水混合式水电站按装机容量分:大型、中型、小型水电站。Rev.1一、坝式水电站用坝集中水头的水电站称为坝式水电站其特点有:¾水头取决于坝高。¾引用流量较大,电站的规模也大,水能利用较充分,综合利用效益高。¾投资大,工期长。¾适用:河道坡降较缓,流量较大,并有筑坝建库的条件。Rev.1、河床式水电站一般修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上,为避免大量淹没,建低坝或闸。适用水头:大中型:25米以下,小型:8~10米以下。厂房和挡水坝并排建在河床中,共同挡水,故厂房也有抗滑稳定问题。厂房高度取决于水头的高低。引用流量大、水头低。注:厂房本身起挡水作用是河床式水电站的主要特征。Rev.1、河床式水电站Rev.1、坝后式水电站当水头较大时,厂房本身抵抗不了水的推力,将厂房移到坝后,由大坝挡水。坝后式水电站一般修建在河流的中上游。库容较大,调节性能好。如为土坝,可修建河岸式电站。举世瞩目的三峡水电站就是坝后式水电站,其装机容量为18200MW。Rev.1二、引水式水电站用引水道集中水头的电站称为引水式水电站特点:¾水头相对较高,目前最大水头已达2000米以上。¾引用流量较小,没有水库调节径流,水量利用率较低,综合利用价值较差。¾电站库容很小,基本无水库淹没损失,工程量较小,单位造价较低。¾适用条件:适合河道坡降较陡,流量较小的山区性河段。Rev.1、无压引水式水电站无压引水式(freeflow):引水道是无压的¾引水建筑物是无压的:渠道或无压隧洞¾主要建筑物:低坝,进水口,沉沙池,引水渠(洞),日调节池,压力前池,压力水管,厂房,尾水渠。Rev.1、有压引水式水电站引水建筑物是有压的:压力隧洞(pressuretunnel)•主要建筑物:低坝,有压隧洞,调压室,压力水管,厂房,尾水渠。Rev.1三、混合式水电站•由坝和引水道分别集中一部分水头,电站的总水头等于这两部分之和。•适用于上游有优良坝址,适宜建库,而紧接水库以下河道突然变陡或河流有较大的转弯。•同时兼有坝式和引水式水电站的优点。•在工程中多称为引水式水电站。Rev.1石龙坝水电站云南昆明石龙坝水电站是我国大陆的第一座水电站,其装机容量仅为1440kW,1910年7月开工建设,1912年4月发电。Rev.1水电站建筑物的组成枢纽建筑物¾挡水建筑物:坝、闸¾泄水建筑物:溢洪道、泄水洞、溢流坝¾过坝建筑物:过船、过木、过鱼发电建筑物¾进水建筑物:进水口、沉沙池¾引水建筑物:引水道、压力管道、尾水道¾平水建筑物:前池、调压室¾厂区枢纽:主厂房、副厂房、变电站、开关站等Rev.1水电站工作原理水电站驾驭水的能量,并利用简单的机械手段将这些能量转化为电能。水电站实际上是基于一种非常简单的概念——水流过大坝,转动水轮机,而水轮机则带动发电机发电。•传统水电站的基本组成部分:水坝,进水口,水轮机,发电机,变压器,输电线,尾水•水库中的水被看作是存储起来的能量。所能产生的电能的多少取决于几个因素,其中的两个是水流和水头的大小。•水头是指水面到涡轮叶片的距离,水头和水流越大,产生的电能越多。水头通常取决于水库的蓄水量。Rev.1水电站主要部分简介水坝——大多数水电站依靠水坝拦水,形成一个巨大的水库。进水口——打开水坝上的闸门,水会在重力作用下通过被称为隧洞的水道,它将水流引向水轮机。水流在流过水道时压力上升。水轮机——水流冲击并转动水轮机的巨大叶片,而水轮机则通过传动轴与位于其上方的发电机相连。水电站中最常见的水轮机是混流式水轮机,它看起来像安上了弯曲叶片的大盘子。发电机——水轮机叶片旋转时,发电机中的一系列磁铁也跟着一起旋转。巨大的磁铁旋转着通过铜线圈,移动电子从而产生交流电(AC)。变压器——变电所中的变压器将交流电转化为电压更高的电流。输电线——每座电站都有四条输出电线:包括同时产生的三相电,再加上一条它们三个共用的零线或地线。尾水——利用过的水通过叫做尾水渠的水道重新流入下游的河水中。Rev.1水电站核心部分水电站的核心部分是发电机,大多数水电站安装有几台这样的发电机。水电站发电机的内部传动轴、励磁机、转子、定子水力发电的基本原理是利用运动液体的能量来推动水轮机的叶片。需要在河流中建造一座大坝来实现这个功能。Rev.1水电站大坝大坝就是在河道里修一道坝,把流淌的水蓄起来,以供发电或者灌溉用。大坝是水电站最主要的水工建筑物,其安全直接影响水电站能否发挥其设计效益,并关系下游人生财产安全。大坝可分为混凝土坝,土石坝。Rev.1重力坝重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积档水建筑物,其基本剖面是直角三角形,整体是由若干坝段组成。重力坝在水压力及其他荷载作用下,主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求;同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于雨水压力所引起的拉应力以满足强度要求。重力坝在水压力及其它荷载作用下必需满足:¾稳定要求:主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足。¾强度要求:依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力来满足。Rev.1水电站大坝安全的影响因素泄洪能力不足大坝质量问题滑坡等地质灾害、地质缺陷地震管理Rev.1水电站风险管理经常中协调控制不严,将会发生工期拖延,返工事件发生等不利后果项目具有多条关键路线,并行工程多16时有高导致参建各方扯皮多、工作积极性不高,成本增加,进度滞后招标文件不清楚,承包商签订合不严密15偶尔中导致承包商积极性不高,项目进度目标无法按时到达承包商中标价格不合理14偶尔中导致项目返工,影响工程建设进度机电设备、金属机构制造质量差13时有中影响项目建设进度机电设备、金属结构等设备供应不及时12时有中影响项目建设进度材料供应不及时11时有中导致工程建设成本增加工程建设材料涨价10经常中导致项目无法开展,经常受到停工威胁专题报告办理滞后,手续办理不及时9偶尔中承包商扯皮,进度拖延建设资金不到位8偶尔中运输材料困难,影响进度交通条件差7时有大质量监督不力、计量不准、协调不好各参建单位的关系监理人员水平低、素质低、不负责任6偶尔大施工质量难以保证、安全无法保证、进度拖延成本增加施工承包上水平低、诚信度差5时有大项目漏项多、设计变更多、导致成本增加、工期延长设计承包商设计水平、设计能力低4经常大征地移民困难,外委施工环境差,导致项目无法开展外围关系协调不力3时常大项目质量安全进度无法满足要求,导致投资增加项目管理水平低2常见大很复杂,不容易确定,项目投资增加,进度拖延的主要原因不明确的地质条件1频度影响风险特性项目常见风险编号Rev.1水电站建设风险分析及应对方法进度风险:施工难度大,材料运输困难等造成的进度风险安全风险:地形险造成的运输风险,工作面窄造成的弃渣风险,各种施工过程的施工安全风险等造成的安全风险。应对方法:根据项目的具体建设特点进行具体的风险,并列出详细的风险事件清单;针对不同的风险因素,积极主动地采取有效的风险应对措施;及时规避风险,最大化减少风险产生造成的损失。Rev.1水电站建设计划任务书编制设计任务书的目的:确定基本建设项目,初步设计文件的依据设计任务书的主要内容有八个方面¾流域规划、可行性研究报告的全部内容。¾针对流域内建筑地段的工程地质及水文地质条件进行分析描述,¾收集水文资料,并分析计算,选定主要水文参数¾测量工作¾进行水文、径流调节计算¾比较选定水工建筑物型式和枢纽布置,进行水力学、结构和稳定计算、工程量的计算¾经济评价分析、论证工程建设的必要性及经济合理性评价¾工程对环境影响评价、工程投资估算和工程实施计划Rev.1水电站施工组织设计施工组织设计是编制工程概算的主要依据之一,要按照所确定的施工方法、运输距离、施工方案等多种条件,对号查编单位工程估算表计算单价,是概算最基本的工作。施工组织设计的主要内容:¾施工总平面布置¾施工总进度¾施工导流¾截流方案¾对外交通¾建材来源¾施工方案¾施工方法Rev.1溃坝与洪水最常见的失事原因是坝顶漫流,约占失事水库的36%,由于漫坝而垮坝的水库中87%是土坝。失事的土坝中大部分由于漫坝而溃决的,其坝高多在30米以下,共占漫坝失事水库的73%,占垮坝总数431%。Rev.1水电站大坝通用安全技术认定洪水标准复核,主要包括设计洪水复核和调洪计算泄洪、输水建筑物安全评价:¾工程质量评价¾建筑物结构安全评价¾建筑物渗流安全评价金属结构及电气设备安全评价¾金属结构安全评价¾电气设备安全评价Rev.1水电站大坝专用安全技术认定大坝工程质量评价:评价工程地质及水文地质条件;复查工程施工质量是否符合现行规范要求;检查工程运行期间质量方面的实际情况与变化,能否确保安全运行。¾坝基和岸坡处理的质量评价¾土石坝工程质量评价¾混凝土坝工程质量评价¾工程质量的综合评价结构安全评价:复核计算大坝目前在静力条件下的变形、强度及稳定是否满足要求。¾土石坝结构安全¾混凝土坝结构安全渗流安全评价:复核原设计施工的渗流控制措施和当前的实际渗流状态能否保证大坝按设计条件安全运行。Rev.1年以来,全国共发生235座水库垮坝事件。从垮坝原因看,147座是因发生超标准洪水导致水库漫坝失事(63%);71座是因工程质量差、抢险不力造成垮坝失事(30%);其它7%的垮坝主要是管理不到位、措施不得力造成的。从垮坝水库的规模看,小型水库233座(99%),中型水库2座。以上分析表明,当前水库存在的主要问题恰恰是水库垮坝的主要原因,小型水库恰恰是水库安全度汛工作的薄弱环节。Rev.1大坝失事统计与分析将垮坝失事原因分为漫坝(泄洪