蜀河水力發(fā)電廠泄洪報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建設(shè)

楊凡

摘 要：按照有關(guān)法規(guī)，電站在蓄水后應(yīng)當(dāng)完善下游防洪預(yù)警系統(tǒng)，在開(kāi)閘泄洪時(shí)提前向下游報(bào)警，使人員及時(shí)撤離至安全地帶，保障下游人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。蜀河水力發(fā)電廠下游兩岸的人口相對(duì)比較密集，多年來(lái)，人們已經(jīng)養(yǎng)成了在河道采砂、游泳、休憩的習(xí)慣，但工程建設(shè)階段卻沒(méi)有設(shè)計(jì)下游防洪預(yù)警系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：水力發(fā)電廠；桿塔；廣播；發(fā)電機(jī)組

中圖分類號(hào)：TV737 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）14-0051-02

1 電站概況

蜀河水力發(fā)電廠位于陜西省旬陽(yáng)縣境內(nèi)的漢江上游干流上，壩址在旬陽(yáng)縣蜀河鎮(zhèn)上游約1 km處，距上游已建的安康水電站約120 km，距下游已建的丹江口水電站約200 km，是漢江上游梯級(jí)開(kāi)發(fā)規(guī)劃中的第六個(gè)梯級(jí)水電站。

工程的主要任務(wù)是發(fā)電，并兼顧航運(yùn)等；規(guī)模為Ⅱ等大（2）型，大壩為碾壓混凝土重力閘壩，廠房為廠頂溢流式廠房；按百年一遇洪水設(shè)計(jì)，千年一遇洪水校核，相應(yīng)洪峰流量分別為3×104 m3/s和3.81×104 m3/s；壩址處多年平均流量732 m3/s，多年平均年徑流量2.31×1010 m3；安裝了六臺(tái)燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量45 MW，總裝機(jī)容量270 MW，年平均發(fā)電量9.53×108 kW·h，年利用小時(shí)3 530 h。

2 建設(shè)目的

蜀河水電站為日調(diào)節(jié)河床式水電站，具有低水頭、大流量的特點(diǎn)。汛期時(shí)常發(fā)生大洪水，甚至特大洪水。蜀河水電站工程于2009-12-13下閘蓄水，作為新世紀(jì)的現(xiàn)代化企業(yè)，其不僅要確保自身設(shè)備的安全運(yùn)行，還要避免在生產(chǎn)過(guò)程中給周邊地區(qū)造成損害。因此，電站在蓄水后必須進(jìn)行泄洪報(bào)警系統(tǒng)建設(shè)，在開(kāi)閘泄洪時(shí)提前向下游報(bào)警，以便使在河道休憩和作業(yè)的人員、船只及時(shí)撤離，保證人民群眾的生命、財(cái)產(chǎn)安全。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)要求

設(shè)計(jì)要求包括：①設(shè)計(jì)先進(jìn)、設(shè)備可靠性高、維護(hù)簡(jiǎn)便和操作簡(jiǎn)單。②系統(tǒng)設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)主、副雙備份有線廣播傳輸系統(tǒng)，既可分路使用，又能同時(shí)使用，以確保系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。③室內(nèi)音源部分與室外線路部分的匹配應(yīng)合理，線路衰減不明顯。各級(jí)廣播聲音必須洪亮，初級(jí)和末級(jí)廣播聲音應(yīng)無(wú)明顯差別，確保報(bào)警段河道能隨時(shí)、準(zhǔn)確、清楚聽(tīng)到蜀河水力發(fā)電廠發(fā)布的各項(xiàng)信息。

3.2 設(shè)計(jì)線路

系統(tǒng)西起蜀河水電站大壩中控樓二樓的觀測(cè)自動(dòng)化室，東至仙河口村。設(shè)計(jì)線路的測(cè)量長(zhǎng)度為8 251 m，其中，管線長(zhǎng)776 m，架空桿線長(zhǎng)7 475 m，架空桿線中的跨江電纜長(zhǎng)約530 m；8 mΦ150 mm水泥桿95根，25 W高音喇叭48只；線路采用2.2/7型鋼絞線掛鉤附掛，2根2芯4 mm2防水銅芯電纜。

設(shè)計(jì)線路：機(jī)房→電纜豎井→中控樓頂及固卷機(jī)室頂→壩面（沿電纜溝）→壩右→壩右高邊坡馬道→1#始端桿→電站拌和樓→蜀河變電站→316國(guó)道邊→跨越漢江→蜀河中學(xué)→蜀仙公路→檀樹(shù)灣→李家嘴子→仙河口90#終端桿。

3.3 系統(tǒng)型式

為了確保設(shè)備的可靠運(yùn)行，系統(tǒng)采用了前置混合分頻調(diào)制放大一體機(jī)，其具有混合、分頻、分配、調(diào)制和前置放大等多種功能，并具有話筒、DVD、卡座、報(bào)警機(jī)、預(yù)留等音源接口。這既解決了配接設(shè)備多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障多的難題，又實(shí)現(xiàn)了操作更加簡(jiǎn)單、實(shí)用，設(shè)備更加可靠、穩(wěn)定，音質(zhì)更好的目標(biāo)。

擴(kuò)大機(jī)請(qǐng)廠家專門(mén)設(shè)計(jì)、制造了2臺(tái)風(fēng)冷大電流擴(kuò)大機(jī)，型號(hào)為A-2000，其中，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。

4 工程建設(shè)

線路臨近集鎮(zhèn)，工程組織、協(xié)調(diào)難度大，加上該地區(qū)山大、溝深、坡陡、石頭硬、桿線跨度長(zhǎng)、建筑物多、高低壓線路多、施工難度大、危險(xiǎn)性高，工程量較大等，因此，必須科學(xué)、安全、規(guī)范、合理地進(jìn)行施工。

4.1 電纜敷設(shè)

電纜從機(jī)房引出后，應(yīng)沿廠區(qū)排線架、壩面、壩頂電纜溝穿過(guò)壩右公路、上壩右防護(hù)坡至壩右下游1#始端桿，且均采用2根2芯4 mm2的防水銅芯電纜和Φ70 mmPVC套管暗敷，不通之處要采取挖溝埋管的方式。

在整個(gè)系統(tǒng)工程中，危險(xiǎn)性最高、桿線結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、施工難度最大的部分為在蜀河變電站由南向北架設(shè)跨江桿路的地方。線路跨度為530 m，為確保人員、設(shè)施的安全，線路應(yīng)加設(shè)主、副電桿，主、副吊線，防風(fēng)加強(qiáng)拉線等設(shè)備各一套，分別在蜀河中學(xué)圍墻邊和蜀河變電所各設(shè)立2根跨江木油桿（木油桿的強(qiáng)度大韌性好）和2根8 mΦ120 mm2前后桿，并加裝防風(fēng)拉線，進(jìn)行技術(shù)緊固。布放2條吊線和拉線，并人工將1 000 m專用無(wú)接頭電纜延架空拉線從高空鋪設(shè)過(guò)江。

4.2 線桿埋設(shè)

根據(jù)實(shí)際勘查測(cè)量結(jié)果，從壩右下游1#終端桿至仙河口90#終端桿共設(shè)置8 mΦ150 mm水泥電桿43根，設(shè)置8 mΦ120 mm2木油桿47根，另有3根設(shè)置在仙河口山上。線桿從安康市水泥制品廠購(gòu)買(mǎi)，由廠家送至施工地點(diǎn)。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，線桿埋設(shè)的平均深度為1.2 m，因地理環(huán)境特殊，對(duì)處在巖石堅(jiān)硬且緊貼公路農(nóng)戶等地方的桿位，為避免對(duì)周圍設(shè)施、村莊、人、車、畜造成傷害，沒(méi)有采取爆破作業(yè)，而多采用風(fēng)鉆、人工、毛石砼加固三種相結(jié)合的辦法進(jìn)行線桿埋設(shè)。

4.3 喇叭配置

在8.251 km長(zhǎng)的線路上，根據(jù)地形和河道情況分布12組（25 W，48只）高音喇叭，每個(gè)點(diǎn)安裝4只喇叭，2只朝向河道中心，2只面向下游。2只為1組，每組喇叭分別接到兩組防水銅芯電纜上，以保證在線路或喇叭出現(xiàn)故障的情況下，還有2只喇叭仍然保證正常工作。在蜀河鎮(zhèn)對(duì)面和仙河口末端布置4只喇叭，重點(diǎn)是要加強(qiáng)對(duì)蜀河鎮(zhèn)和仙河口末端的廣播配置。從壩上500 m到仙河口往下1.6 km的銅皮溝均能清楚聽(tīng)到廣播，總覆蓋距離達(dá)到10 km。

4.4 防雷設(shè)置

在線路上安裝了9處避雷裝置，并對(duì)所有接頭和設(shè)備都進(jìn)行了抗震、焊接、防變電站電磁輻射干擾、耐腐蝕、防老化等功能處理。

5 技術(shù)難點(diǎn)

技術(shù)難點(diǎn)包括以下兩點(diǎn)：①工程施工期間，先后遭遇了4場(chǎng)洪水，多處線路因山體滑坡、泥石流、洪水暴漲造成桿倒線斷。業(yè)主和施工單位積極組織搶修工作，重新測(cè)量、規(guī)劃、建設(shè)了1.2 km新的桿路，并對(duì)其他受損桿線重新進(jìn)行了安裝、調(diào)整、加固和維修，確保系統(tǒng)工程能夠如期完工。②原設(shè)計(jì)采用的是市面銷售的普通4 mm2多股電纜，電阻為150 Ω/km，全長(zhǎng)8.2 km的線路，總電阻超過(guò)1 200 Ω，根本無(wú)法遠(yuǎn)距離傳送廣播信號(hào)。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)、對(duì)比，采用無(wú)氧銅特殊專用電纜，電阻降低至12 Ω/km，總電阻僅有90 Ω左右，滿足了工程的實(shí)際需要，達(dá)到了建設(shè)的預(yù)期效果。

6 結(jié)束語(yǔ)

蜀河水力發(fā)電廠泄洪報(bào)警系統(tǒng)按照科學(xué)、安全、節(jié)約、規(guī)范、合理的原則進(jìn)行了設(shè)計(jì)和建設(shè)，具有設(shè)備可靠性高、維護(hù)簡(jiǎn)便、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，符合國(guó)內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。整個(gè)廣播系統(tǒng)還具有線路設(shè)計(jì)合理、線桿固定牢固、廣播安裝位置合理、室內(nèi)音源部分與室外線路部分匹配合理、線路衰減不明顯、各級(jí)廣播聲音洪亮、初級(jí)和末級(jí)廣播聲音無(wú)明顯差別等特點(diǎn)。該工程滿足了蜀河水力發(fā)電廠泄洪報(bào)警的需求，保證了下游人民的生命、財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕

Abstract： In accordance with the relevant laws and regulations， power plants in the water downstream flood warning system should be improved， advance warning when the downstream spillway gate， so that staff promptly evacuated to safe areas， to protect peoples lives and property downstream. Shu River Hydroelectric Plant downstream sides is relatively dense， over the years， people have developed a habit in the river sand， swimming， sitting， but did not design the construction stage downstream flood warning system.

Key words： hydroelectric power plant； tower； broadcast； generators