小水电论文大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇小水电论文范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

（1）机组设备本身存在缺陷。由于当时设备制造技术水平所限，加上这些年来企业对老电站维护投入不足，导致整个机组跑、冒、渗、漏现象严重，机组整体故障率高，发电能力大大下降。

（2）设备陈旧。调查中发现，有的电站机组已超期年限，电气设备老化严重，绝缘性差，绝大部分器件已属淘汰产品，备品备件解决困难，随时都有可能发生事故。

（3）机组主要性能参数与电站实际运行参数不匹配，水轮机处于非最优工况区运行，导致机组运行效率低、振动及噪音大，而且机组使用寿命也将大大缩短。产生这一问题的主要原因为：①早期建成的一些小水电站，由于当时客观条件限制，常常出现“有机找窝”或“有窝找机”现象。②许多老电站的机组生产于特殊年代，不按电站具体条件而硬性套用定型图纸，而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。③电站设计时由于缺少必要的水文资料，导致电站建成后实际的来水量和水头与设计工况不符；或电站由于泥沙淤积，下游水位提高，使得电站的发电水头降低，导致机组的运行工况偏离最优工况。

（4）电站运行管理技术、方法落后，监控、操作、记录等均需人工进行，自动化管理程度低。当机组发生异常、状态发生变化或参数超限时，难以及时报警，安全可靠性差。值得一提的是，该类电站职工长期在噪音严重的机组旁值守，其身心健康必将受到严重影响。

（5）电站技术人员观念陈旧，信息相对封闭，缺乏培训，许多先进的管理经验和经济实用的新材料、新技术、新设备得不到很好的推广应用。

2小水电站的改造建议

2.1对小水电站的现状进行全面调查评估。建议由行业主管部门（例如市水电局）牵头，会同各县行业主管部门对全市小水电站进行注册登记，并组织有关专家组对电站的设备状况（包括检修及事故停机时间）、技术水平（机组的先进性和运行管理现代化程度）、能量转换效率和安全隐患等进行全面调查和评估。在此基础上编制切实可行的老电站技术改造规划，建议参照水库大坝评估方法，按电站存在问题的类型和严重程度，将全国小水电站分为一、二、三类，对于问题严重的三类电站，限期进行技术改造。

2.2制定相关政策支持小水电站技术改造。调查表明，老电站经改造后，平均效率能提高15%左右，可更为高效利用水利资源，有利于节约型社会建设。同时，老电站技术改造几乎不会对生态环境造成任何破坏，如果引入“一体化设计”的新理念，反而会有利于生态环境的改善，在水电开发受生态环境制约愈来愈严重的今天，其意义更为重大。但目前，经济发达的地区，老电站技术改造工作进展较好，而经济欠发达地区老电站技术改造工作举步艰难，究其原因主要是政策和观念问题。建议参照病险水库除险加固的办法，由国家出台相关政策，如中央财政补助、税收优惠和新电新价政策等，鼓励投资流向老电站技术改造。

2.3加大监督和检查力度。小水电行业主管部门应对各地老电站技术改造规划、国家相关政策执行情况及国家财政资金使用情况加大监督和检查力度，并会同地方行业主管部门，组织有关专家及时对完成技术改造后电站的运行效果进行评估和验收。2.4加强人才培养和技术培训。行业主管部门应采用多种形式加强小水电规划、设计、施工和管理人员的技术培训工作，切实引导先进的规划设计理念、先进的运行管理方法以及先进实用的新材料、新技术、新设备在小水电建设和管理中的应用。

3改造效益

对近年来我县的实践表明，小水电站实施技术改造后社会、经济和生态环境效益明显，主要体现在：

（1）显著的社会效益。小水电站技术改造工程可大大提高电站运行的安全可靠性，电站噪音明显降低，职工劳动强度显著减轻生产条件得到改善，从而更好地保障职工的身心健康和生命安全。

（2）显著的经济效益。一般情况下，技术改造后，机组的能量转换效率平均能提高15%左右，对于可实行增容的电站，发电量的提高幅度可更大，如对我县老电站全部进行技术改造，相当于新增2.5万多kW装机,每年可增加发电量7500万kwh。从而不仅使我县有限的水电资源充分发挥作用，有益于节约型社会建设，而且具有十分明显的经济效益。

（3）显著的生态效益。近年来，水电开发受生态环境因素制约的情况愈来愈严重，而老电站技术改造几乎对生态环境没有任何破坏，如果引入“一体化设计”的新理念，反而会有利于生态环境的改善。

4结语

篇（2）

1水轮机的选择

水轮机是水电站一个十分重要的设备，水流的动能和势能转换成机械能就是通过水轮机来实现的。水轮机选择合理与否，直接影响到机组的效率和运行的安全性、经济性。

1.1机组台数的选择

农村小水电站机组台数与电站的投资、运行维护费用、发电效益以及运行人员的组织管理等有着密切的关系。通过多年设计和运行经验表明：农村小水电站机组台数一般为1～4台，且型号应尽量相同，以利于零部件通用和维修管理方便，其中每座电站2台机组居多。

1.2水轮机型号的选择

水轮机型号的选择合理与否，直接影响到水轮机的运行效率、汽蚀和振动等。选择型号时，既要考虑水轮机生产厂家的技术水平和运输的方便程度，又要确保水轮机常处于较优的运行工况，即尽量处于水轮机运转特性曲线图的高效区。尤其是机组运行时，水头的变化不要超过水轮机性能表的水头范围，否则会加剧水轮机汽蚀和振动，降低水轮机效率。

1.3机组安装高程的确定

水轮机的安装高程不能超过水轮机允许的最大吸出高度，否则会引起水轮机转轮的汽蚀、振动等不良现象，因而缩短机组的运行寿命。

（1）卧式机组：安=Z下+hs-/900-D/2

（2）立式机组：安=Z下+hs-/900

式中Z下——尾水渠最低水位（m）；

hs——水轮机理论吸出高度（m），查水轮机应用

范围图及hs=f(H)曲线；

D——水轮机转轮直径（m）；

——水电站厂房所在地的海拔高程（m）。

为了消除或减轻水轮机汽蚀，可将计算出的安降低0.2～0.3m确定安装高程。

2电气主接线的拟定

小水电站的电气主接线是运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据之一。农村小水电站装机容量往往有限，一般装机台数不超过4台，相应电站的电压等级和回路数以及主变的台数都应较少。考虑到小水电站（尤其是单机100kW以下的微型电站）的机电设备供应比较困难，运行和管理人员的文化、业务素质普遍较差，从进站到熟练掌握操作、检修、处理故障及优化运行等也有一个过程。因此，农村小水电站的电气主接线在满足基本要求的前提下，应力求采用简单、清晰而又符合实际需要的接线形式。

对于1台机组，宜采用发电机—变压器组单元接线；对于2～3台机组，宜采用单母线不分段接线，共用1台主变；对于4台机组，宜采用2台主变用隔离开关进行单母线分段，以提高运行的灵活性。

3电气测量及同期装置

并入电网运行的小水电站电气测量应包括：三相交流电流、三相交流电压（使用换相断路器和1只电压表测量三相电压）、有功功率、功率因数、频率、有功电能、无功电能、励磁电流和励磁电压等的监视和测量。发电机的测量、监视表计、断路器、互感器及保护装置等装在控制屏上（发电机控制屏）；电网的表计、断路器、同期装置等装在同期屏上（总屏）。

4保护装置

农村小水电站主保护装置的配置应在满足继电保护基本要求的前提下，力求简单可行、维护检修方便、造价低及运行人员容易掌握等。

4.1过电流保护

单机750kW以下的机组，可以采用自动空气断路器的过电流脱扣器作为过流及短路保护，其动作整定值可以通过调整衔铁弹簧拉力来整定，整定值一般为发电机额定电流的1.35～1.7倍。为了提高保护的可靠性，还可采用过流继电器配合空气断路器欠压脱扣器作过流及短路保护，继电器线圈电源取自发电机中性点的1组（3只）电流互感器，继电器动作值亦按发电机额定电流的1.35～1.7倍整定。

原理：当发电机出现短路故障时，通过过流继电器线圈的电流超过其动作值，过流继电器常闭接点断开，空气断路器失压线圈失电而释放，跳开空气断路器主触头，切除故障元件——发电机。

4.2欠压保护

当电网停电时，由于线路上的用电负荷大于发电机容量，此时电压大幅度降低，空气断路器欠压线圈欠压而释放，跳开空气断路器，以防电网来电造成非同期并列。

4.3水阻保护

当发电机因某种原因(如短路、长期过载、电网停电等)突然甩负荷后，机组转速会迅速升高，这种现象叫飞逸。如果不及时关闭调速器和励磁，可能造成事故。一般未采用电动调速的农村小水电站可利用三相水阻器作为该保护的负荷。

水阻器容量按被保护机组额定功率的70%～80%左右考虑。如果水阻容量过大，机组甩负荷瞬间，将对机组产生较大的冲击电流和制动力，影响机组的稳定，严重时可能造成机组基础松动。反之，如果水阻容量过小，达不到抑制机组飞逸转速的目的。水阻器采用角钢或钢板制成三相星型、三角型均可。

对于单机125kW及以下的电站，水阻池内空，以长为机组台数×（0.7～1）m，宽为（0.7～1）m，深为0.6～0.8m为宜，同时考虑机组容量大小，应在短时间内（如3～5min）不致于将池中的水煮沸。

在调试水阻负荷大小时，应在水中逐渐施加水阻剂，调试水阻负荷，直到达到要求为止。

4.4变压器过载、短路保护

变压器高压侧采用跌落式熔断器（或SN10-10型少油断路器）作过载、短路保护。运行经验表明，额定电压为6～10kV的跌落式熔断器只能用在560kVA及以下的变压器,额定电压为10kV的跌落式熔断器只能用在750kVA及以下的变压器。当变压器容量超过750kVA时，应采用油断路器。跌落式熔断器熔丝按下列公式选择：

篇（3）

1水轮机的选择

水轮机是水电站一个十分重要的设备，水流的动能和势能转换成机械能就是通过水轮机来实现的。水轮机选择合理与否，直接影响到机组的效率和运行的安全性、经济性。

1.1机组台数的选择

农村小水电站机组台数与电站的投资、运行维护费用、发电效益以及运行人员的组织管理等有着密切的关系。通过多年设计和运行经验表明：农村小水电站机组台数一般为1～4台，且型号应尽量相同，以利于零部件通用和维修管理方便，其中每座电站2台机组居多。

1.2水轮机型号的选择

水轮机型号的选择合理与否，直接影响到水轮机的运行效率、汽蚀和振动等。选择型号时，既要考虑水轮机生产厂家的技术水平和运输的方便程度，又要确保水轮机常处于较优的运行工况，即尽量处于水轮机运转特性曲线图的高效区。尤其是机组运行时，水头的变化不要超过水轮机性能表的水头范围，否则会加剧水轮机汽蚀和振动，降低水轮机效率。

1.3机组安装高程的确定

水轮机的安装高程不能超过水轮机允许的最大吸出高度，否则会引起水轮机转轮的汽蚀、振动等不良现象，因而缩短机组的运行寿命。

（1）卧式机组：安=Z下+hs-/900-D/2

（2）立式机组：安=Z下+hs-/900

式中Z下——尾水渠最低水位（m）；

hs——水轮机理论吸出高度（m），查水轮机应用

范围图及hs=f(H)曲线；

D——水轮机转轮直径（m）；

——水电站厂房所在地的海拔高程（m）。

为了消除或减轻水轮机汽蚀，可将计算出的安降低0.2～0.3m确定安装高程。

2电气主接线的拟定

小水电站的电气主接线是运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据之一。农村小水电站装机容量往往有限，一般装机台数不超过4台，相应电站的电压等级和回路数以及主变的台数都应较少。考虑到小水电站（尤其是单机100kW以下的微型电站）的机电设备供应比较困难，运行和管理人员的文化、业务素质普遍较差，从进站到熟练掌握操作、检修、处理故障及优化运行等也有一个过程。因此，农村小水电站的电气主接线在满足基本要求的前提下，应力求采用简单、清晰而又符合实际需要的接线形式。

对于1台机组，宜采用发电机—变压器组单元接线；对于2～3台机组，宜采用单母线不分段接线，共用1台主变；对于4台机组，宜采用2台主变用隔离开关进行单母线分段，以提高运行的灵活性。

3电气测量及同期装置

并入电网运行的小水电站电气测量应包括：三相交流电流、三相交流电压（使用换相断路器和1只电压表测量三相电压）、有功功率、功率因数、频率、有功电能、无功电能、励磁电流和励磁电压等的监视和测量。发电机的测量、监视表计、断路器、互感器及保护装置等装在控制屏上（发电机控制屏）；电网的表计、断路器、同期装置等装在同期屏上（总屏）。

保护装置

农村小水电站主保护装置的配置应在满足继电保护基本要求的前提下，力求简单可行、维护检修方便、造价低及运行人员容易掌握等。

4.1过电流保护

单机750kW以下的机组，可以采用自动空气断路器的过电流脱扣器作为过流及短路保护，其动作整定值可以通过调整衔铁弹簧拉力来整定，整定值一般为发电机额定电流的1.35～1.7倍。为了提高保护的可靠性，还可采用过流继电器配合空气断路器欠压脱扣器作过流及短路保护，继电器线圈电源取自发电机中性点的1组（3只）电流互感器，继电器动作值亦按发电机额定电流的1.35～1.7倍整定。

原理：当发电机出现短路故障时，通过过流继电器线圈的电流超过其动作值，过流继电器常闭接点断开，空气断路器失压线圈失电而释放，跳开空气断路器主触头，切除故障元件——发电机。

4.2欠压保护

当电网停电时，由于线路上的用电负荷大于发电机容量，此时电压大幅度降低，空气断路器欠压线圈欠压而释放，跳开空气断路器，以防电网来电造成非同期并列。

4.3水阻保护

当发电机因某种原因(如短路、长期过载、电网停电等)突然甩负荷后，机组转速会迅速升高，这种现象叫飞逸。如果不及时关闭调速器和励磁，可能造成事故。一般未采用电动调速的农村小水电站可利用三相水阻器作为该保护的负荷。

水阻器容量按被保护机组额定功率的70%～80%左右考虑。如果水阻容量过大，机组甩负荷瞬间，将对机组产生较大的冲击电流和制动力，影响机组的稳定，严重时可能造成机组基础松动。反之，如果水阻容量过小，达不到抑制机组飞逸转速的目的。水阻器采用角钢或钢板制成三相星型、三角型均可。

对于单机125kW及以下的电站，水阻池内空，以长为机组台数×（0.7～1）m，宽为（0.7～1）m，深为0.6～0.8m为宜，同时考虑机组容量大小，应在短时间内（如3～5min）不致于将池中的水煮沸。

在调试水阻负荷大小时，应在水中逐渐施加水阻剂，调试水阻负荷，直到达到要求为止。

4.4变压器过载、短路保护

变压器高压侧采用跌落式熔断器（或SN10-10型少油断路器）作过载、短路保护。运行经验表明，额定电压为6～10kV的跌落式熔断器只能用在560kVA及以下的变压器,额定电压为10kV的跌落式熔断器只能用在750kVA及以下的变压器。当变压器容量超过750kVA时，应采用油断路器。跌落式熔断器熔丝按下列公式选择：

当Se＜100kVA时，熔丝额定电流=（2～2.5）×高压侧额定电流；当Se≥100kVA时，熔丝额定电流=（1.5～2）×高压侧额定电流。

篇（4）

1995年7月水利部颁发了《小水电建设项目经济评价规程》（SL16-95），以下简称《评价规程》。随着市场经济体制改革的深化和电力市场情况的变化，原国家计委2001年4月23日了“国家计委关于规范电价管理有关问题的通知”（计价格［2001］701号），通知要求新投产机组按发电项目经营期核定平均上网电价。

市场化后，许多私人、社会法人，纷纷投资小水电。作为投资者追求的是利润；作为电网，通过市场的竞争，竞价上网，电价低、质量高的电站成为首选。因此，在新形势下小水电如何进行财务评价，才能更准确更合理地反映小水电站的优劣，据以判别项目的财务可行性，是一个亟待进一步探讨的课题。

1小水电财务评价方法

《评价规程》采用的是“新电新价”或还贷期反推电价，以全部投资财务内部收益率及固定资产投资贷款偿还期为主要指标，并以财务净现值、投资利润率、投资利税率、静态投资回收期及资产负债率为辅助指标。将求出的所得税后财务内部收益率（FIRR）与小水电的基准收益率ic进行比较，当FIRR≥ic时，即认为建设项目财务评价可行。

根据原国家计委计价格［2001］701号文，上网电价改为按经营期核定；对水电企业，经营期按30年计算，原则上按18～25年归还贷款计算还本付息额。

《评价规程》规定小水电生产经营期一般采用20年，那么在进行财务评价时只要在生产经营期20年内还清贷款，没有必要对还贷期做硬性规定，应由市场来决定，即由业主、银行根据项目的还贷能力和各方的期望值协商确定，只有这样才能符合实际情况。

建议：（1）上网电价等于或低于同期投产的其它电站。

（2）选择所得税前净现金流量进行计算（融资前分析），它不受融资方案和所得税优惠政策改变的影响，用于考察项目是否基本可行（将求得的所得税前财务内部收益率FIRR与设定的基准收益率ic进行比较，当FIRR≥ic时，即认为项目的盈利性能够满足要求），并值得去融资。

资本金比例不得小于规定的（占项目）总投资20%，对各种可能的资本金方案进行最大还贷能力测算和资本金现金流量计算，供投资者决策时参考。当资本金内部收益率大于或等于最低可接受的收益率时，说明资本金获利水平大于或达到了要求，项目是可以接受的。

2财务基准收益率

基准收益率是企业或行业或投资者以动态的观点所确定的、可接受的投资方案最低标准的收益水平，确定基准收益率的基础是资金成本和机会成本，而投资风险和通货膨胀是必需考虑的影响因素。由于小水电项目资金来源于自有资金和贷款，其最低收益率不应低于新筹集权益投资的资金成本与贷款利率的加权平均值，即不应低于项目加权平均资金成本。

《评价规程》财务基准收益率为10%，而现在银行5年期以上贷款年利率为6.12%，显然已不合理。从目前来看，财务基准收益率在5年期以上贷款利率6.12%加向银行贷款而支付的手续费及一个适当的风险贴补率约为7%～8%（项目的现金流量是按基年不变价计算的，已排除通贷膨胀因素的影响），小水电建设项目就会有盈利。

对于财务基准收益率，笔者认为，在市场经济条件下，无需行业统一设定，可由评价者自行设定。因为不同的人，或者从不同的角度考虑，对投资收益会有不同的期望值，投资者无需从什么行业的角度来考察项目；另外，同一行业的建设项目外部条件也千差万别，我国地域辽阔，东西部水资源量、利用程度差异均较大，各不相同，也很难定出一个全国都适用的数值。

3年运行费

《评价规程》中职工福利按工资总额的14%计，随着社会主义市场经济的完善，保险费、劳保统筹费、住房基金、医保失业基金等过去没有的费用，现在也应运而生了，按有关文件，它分别占固定资产价值的2.5‰，工资总额的17%、8%～10%和10%，这些都应计入小水电的年运行费用中。

4应付利润

《评价规程》中应付利润，按资本金的15%计算，即应付利润率为15%。而现在银行5年期以上贷款年利率为6.12%，显然已不合理。

众所周知，可分配利润（税后利润）提取盈余公积金、公积金后为可供投资者分配的利润，可供投资者分配的利润提取分配给投资者的应付利润为未分配利润（还贷利润），应付利润按应付利润率计算。由于应付利润按生产期统一一个应付利润率计算，往往出现生产期前几年可供投资者分配的利润小于应付利润，未分配利润（还贷利润）为0。实际上投资者在生产期前几年得不到按应付利润率计算的应付利润，因此应由可供投资者分配的利润大于应付利润的年份弥补生产期前几年应付利润的不足。

5资产负债率

资产负债率表示企业总资产中有多少是通过负债得来的，是评价企业负债水平的综合指标。《评价规程》中资产负债率是反映小水电项目层次的财务风险程度和偿还债务能力的指标。

一般认为小水电的收入稳定、回收可靠，不存在大的投资风险，从项目层次上小水电项目自身收益可以偿还债务，银行又规定了资本金最低比例，经考察发现，小水电项目建设期最大资产负债率，比银行贷款占固定资产投资的比例，仅多几个百分点，因此项目层次的资产负债率计算意义不大，我们认为无需计算该指标。

篇（5）

近年来，施工单位增强对小水电站施工技术管理，并加大资金投入，采取多个措施与方法来提升小水电站施工技术管理水平，不过还是存在不足的地方。在小水电站施工设备方面，机械设备老龄化问题普遍存在，日常保养和维修工作不到位。部分小水电站施工设备工作量超负荷，工作效率较低，不利于施工安全。在小水电站施工技术管理方面，制度不完整，不少施工单位也制定有相关制度，如监督制、安全生产责任制和考核制等，很多制度并没有运用到实际施工过程中。部分施工单位和员工之间存在着不和谐现象。例如，在小水电站施工过程中，施工单位比较重视施工进度，而员工比较看重个人收入，这种现象会导致施工单位和员工之间在施工质量与效益方面发生矛盾，从而不利于小水电站正常施工的顺利进行。

2小水电站施工技术管理有效的对策

2.1施工单位应做好施工技术准备

小水电站在施工之前，施工单位需要对当地的地形、地质、水系、方位及建筑范围等方面进行全面考察，提升对当地水库蓄水量与排洪量的勘察，为小水电站的施工技术管理提供素材。考察完毕与分析结果得到审批之后，小水电站施工单位可以根据当地实际情况，制定小型拦河坝消力池、压力管道、引水渠道的施工技术方案。当初步方案通过之后，施工单位可以制定简易小水电站，然后进行施工检测与考察，待最终施工方案确定之后即可开始施工。由于小水电站和人们的生活关系密切，所以小水电站的施工技术与质量必须过硬，在施工设备、工作人员、施工材料等方面进行合理预算。只有合理的施工技术方面与合理的预算相结合，才能够确保小水电站正常施工。

2.2施工单位完善技术管理制度

小水电站施工单位必须建立一个完整的施工技术管理制度，把管理责任落实到各个领导、部门和员工，每位员工明确岗位职责。小水电站施工单位必须严格执行考核制度，增强对员工的考核，建立人性化的奖罚制度，提升员工对技术和管理知识学习的主动性与积极性。小水电站施工单位必须完善培训制度，按时对员工培训，内容包括安全知识、施工技术、设备使用和管理知识等，提升员工质量意识与安全意识，全面提升员工综合能力。小水电站施工单位应建立完整的施工技术档案管理制度，并由专业管理人员负责，对施工图纸、设备安装和设计文件的所有信息进行管理，确保资料的真实性、完整性与准确性，对施工技术管理提供支持。

2.3施工单位加强施工现场监控

小水电站能够正常施工，需要施工技术管理的技术人员、管理人员与建筑人员，在施工现场所涉及的方面更广泛，工作繁重，施工周期较强等都需要施工单位加强施工现场的监控力度。只有这样才能够及时的发现和解决问题，保证所有施工人员的人身安全，确保小水电站能够安全高效的施工。

2.4施工单位加强运行技术管理

高质量的小水电站建设离不开高水平和严格化的施工技术管理，这就要求小水电站施工单位增强运行技术管理。小水电站运行技术管理涉及面较广，对各个设备运行进行记录与监视，监控继电器的报警情况与仪表运行状态，了解小水电站和电力系统之间的关系，另外需掌握小水电站设备与电路之间的检测、维修与施工，重点监视设备的负荷能力与状态调整。小水电站施工设备在运行的时候，增强检测和检查，确保设备能够安全运行，严格按照制度检测和验收，全部合格之后小水电站才可进行运行发电。

篇（6）

从表1可看出，2004年的估计，北美和欧洲需要更新改造的小水电总容量达到680万kW，这是个不小的数目。加上中、南美洲，中东及非洲，全球估计接近1000万kW。他们对更新改造设备的投入按每千瓦100美元估计，共需10亿美元。事实上，许多改造项目，每千瓦100美元是不够的。

以上统计数字均未包括中国的。

中国小水电大规模建设始于70年代，许多电站迄今已运行10～30年以上不等。据前几年不完全统计，大致情况如下（见表2）：

经初步了解，有更新改造、扩容需求的小水电站约为8000MW，这些电站普遍技术性能差，不同程度存在许多技术问题：如运行不稳定，长期在非优工况下运行，出力不足；或泥砂磨损与汽蚀严重，转轮亟待更换；有的原设计、水文资料不足，使机组选型不当等等。

受世界银行委托，亚太地区小水电研究培训中心于2004年对新疆小水电改造规划作了专题考察，提出了报告。详情见本文实例研究之二。

2改造扩容工作需要有序进行

对旧电站的更新、改造、扩容和开发新电站一样，也应当有序进行，而不能随意、一轰而上。面对全球现有水电站需要更新、改造与扩容的巨大潜力，众多的国际机构，包括世界银行、国际能源署以及国际水电协会等等都纷纷看好这个市场，给予了充分重视。他们注意到，更新改造对现有电站运行性能的改善、效益的提高、寿命的延长都能起到显著作用。为此，世界银行于2004年就委托法国电力公司水电工程中心研发、编制一套旧电站更新、扩容的规划、决策大纲，用以促进现有电站的业主们对旧电站重新投资，予以更新。该大纲于2004年12月编制完成，其目的是帮助决策人员对水电站的更新扩容工作制订出合理的规划以及最佳的实施时间表。

这个大纲全名“大坝与水电站更新改造扩容的规划与决策大纲”，可用以指导大坝与水电站改造扩容过程中的选站、审批、投资及实施等各个环节，使之有序顺利开展并获得较高的内部收益率（IBR）。大纲里所指的更新改造还包括大坝安全与水资源的优化利用。

如前节所说，全球水电站更新改造与扩容的潜力约为1000万kW（不包括中国），水电设备协会（HEA）估计，总需投资至少10亿美元。这么大的投资规模必须在合理规划指导下，有序进行。

水电站是一项长期投资、运行费用极低的工程，可以惠及几代人。项目的初期投资一经归还（如10年左右），这项水电资源所提供的财务、经济、环境和社会效益几乎可延续上百年，作为水与能源交换的一种主要方式，它可以成为全社会持续发展的一个重要工具。

虽然改造扩容工作可以使现有旧电站发挥最大效益，从而对水资源的可持续利用作出贡献，但是电站的性能在运行年限内还受其他一些因素的影响，例如设计、施工和维修的质量。因此，有必要深入研究并明确改造、扩容的具体内容及其定位。

一般说，正确的维护、修理对保证水工结构和机电设备的正常运行是十分重要的，但维修不能完全消除设施的老化过程，因此到了一定时段，为了避免电站收入减少，以及运行维修费用的增加，更新改造仍是必须的。国外有专家把维修和更新改造对电站性能的影响定性地画出一幅曲线图，形象地表示更新、改造的时间。如图1所示，当电站性能降低到加速恶化前，就必须利用更新改造将其恢复到原设计水平；还可通过扩容等手段，进一步提高性能。如何确定这个点，就是我们所要研究的问题。

更新改造与维修和新建项目都有很大不同。并有可能陷于二者之间而被忽视，使决策人不能正确估计改造扩容的方案在满足水与能源增长的需求中的作用。这也是世界银行要求开发这种决策方法的原因，使决策人能够正确评估改造扩容的效益。

3改造扩容规划决策大纲的框架

法国电力公司编制的这个决策大纲为改造扩容项目提供了一个实用的决策方法，用以选择易于吸引投资、便于实施的优化项目。大纲的实施按下列6个步骤进行（见图2）：

1）先对大坝和水电站作一个基本情况评估，包括扩容和性能优化方案的鉴定；

2）对已明确的水量和电力供应、以及安全、环保与社会发展的需求进行审查；

3）根据上述2个步骤所取得的资料，明确可能改造扩容项目的规模；

4）以多条件定性分析的方法对一批可能的项目进行筛选，选出一批数目适当的项目供研究；

5）以多条件定量的方法对选出的项目进行排队，包括深入的经济分析以及确定风险等级、社会与环境性能、融资的可能情况和实施的时间进度等等；

6）对首选的几个项目编制一份实施计划，包括时间进度、预期的融资安排、设备采购措施、初步工作计划以及对可行性研究的任务要求。

上述大纲框架的最主要部分是各种需求的系统分析以及能否及时引入资金的情况，这二者影响最终结果。此外，这个大纲的方法也是为了将可比的项目数限制在合理的范围内，从而尽可能精简方案评估过程。

当然，这种方法并不能到处生搬硬套，而仍需要因地、因项目制宜，从明确主要目的开始，并对有些已经具备开工条件的项目多加考虑。

4改造、扩容的决策人与投资人需考虑的重点

除了上述决策方法外，法国电力公司还研究提出了一些建议供决策人和融、投资方考虑：

1）为便于旧电站基本情况评估，业主应建立并保存正确的运行、维修记录；

2）在决策过程中，应明确界定业主和运行单位各自应负的责任，以保证继续维护与改造扩容工作的顺利转换；

3）非结构性措施如水管理优化等应予充分挖掘；

4）改造、扩容实施（施工期）的“机会之窗”应充分论证、确定（如影响和费用损失最小的停机时间）；

5）在充分利用设备供应商的现代新技术的同时，独立专家在决策过程中的重要作用也应予以重视；

6）采取与决策过程中不同阶段相适应的创新、灵活的设备订购方式；

7）为保证改造、扩容效益的持续性，还应建立一套新的健全的电站维护方案；

8）决策人在考虑新设施的方案时，还应同时研究现有设施扩容的方案；

9）对改造扩容的项目应考虑其现有环境与社会情况的处置，适当分配合作伙伴之间的利益、成本和责任；

10）应采用适当的规程以保证改造扩容项目的合理开发与实施；

11）对有些不能产生直接效益的改造扩容项目，如大坝安全项目，则需要多边投资机构的支持；

12）必须提高各类决策人（如电力公司，有关部门和投融资商等等）对改造扩容的特殊效益的认识。

5资金筹集问题

改造扩容项目的内部收益率IBR是很有吸引力的，常可达到20％以上，可以说是典型的高收益项目。但是，水电站的改、扩工程在头几年内的资金流还是要比火电站等项目差，所以仍可能面临资金不足的挑战。从图2的进程中看，选择对投资人具有吸引力的项目是第4步（即项目筛选）所需注意的重要条件。

在水电站的改造、扩建项目中，采用公、私合作多渠道融资及分期投入的方式是可行的。对多机组的水电站，改造、扩建期较长，但只要在第一台机改、扩完工后，即可先行投产，资金收入情况就会好转。这种分期投产的方式可以减少对投资的需求，还可以降低工程成本。因此，项目业主应当充分利用改扩项目的这种分期投入的创新的方法。当然，在项目实施的初期，还是需要多边投资机构（这是从国际上说。但从国内说还是要政府机构）的支持，而在部分机组投产后，就可由私营企业接管，继续投资。对于一些资本金不足的私营企业，政府仍是重要的推动者和靠山。

6实例研究

实例研究之一：土耳其

土耳其具有世界水电资源的1％左右，土耳其电力总局（EUAS）和其他一些主管部门研究的成果表明，土耳其的技术经济可开发的水电资源为3500万kW，其中有340万kW正在开发施工中。

土耳其电力总局拥有100多座水电站，总装机容量1160万kW，其发电量为全国电力的113。这些电站中，有的是早在1902年投产的，容量从0．2～240万kW。直至2004年以前，还没有进行过改造工作。2004年，土耳其电力总局委托法国电力公司水电工程中心（EDF-CIH）制订一个规划大纲并对优选的项目提出一份可行性研究报告。该任务从2004年7月开始，2005年3月完成，并另由法国电力公司未参与该规划开发工作的几位工程师对规划大纲进行评估，以保证大纲为水电专家所理解，并有现实意义。

这个实例研究了在土耳其如何应用这个大纲，对决策有什么予期，大纲又怎样指导具体改造扩建项目的实施。在完成需求审查和原有设施基本情况的评估等过程后，确定了5个规模不同的项目，从一项设备的改造到整个电网全部设施的更新。该5个项目为：

1）更新135万kW的柯班电站；

2）对幼发拉底河流域所有水电站全面运行情况的更新；

3）对萨卡耶河流域主要水电站的改造；

4）提高少数几个主要水电站的水轮机效率；

5）改进少数几个主要（有战略意义的）水电站的服务设施，如担任旋转备用和全停电后的起动能力等等。

按照大纲工作步骤进行，柯班水电站被选为在土耳其进行改造、扩容的最佳项目。建在幼发拉底河上的柯班电站是土耳其第三大水电站，分两阶段建成的：柯班1站为4台15．75万kW，于1974年投产；柯班2站为4台18万kW，于1985年投产。

然后对柯班改造项目进行可行性研究，以确定项目的具体细节，包括所需成本与收益。该项目的改造任务为：

1）更新水轮机导叶以减少渗漏；

2）将柯班1站的发电机定子线圈更换为F级绝缘以增加机组出力；

3）将柯班2站的发电机定子接线恢复到原来的性能与效率；

4）改造频率与电压调节系统；

5）改造机组控制系统；

6）实施一套全自动控制系统。

根据评估结果，业主决定实施改造计划，于2006年开工，2011年完工。编制工程设计与设备订货任务的咨询单位已经选定。主要招标工作计划于2006年底起动。目前，业主正在为此筹资。

“大纲”在土耳其改、扩项目中的成功应用，说明其实用性，可作为决策者的有力工具，并适应国家在时间和任务范围方面的限制。该大纲可使改扩项目的决策和实施过程更为有效，并保证所选项目在水电对持续发展的一般贡献范畴内发挥全面效益。

实例研究之二：中国新疆

受世界银行委托，亚太地区小水电研究培训中心于2004年派专家组对新疆小水电作了系统调查，并对20余座电站作了深入的考察。考察报告认为新疆现有119万kW小水电站运行时间都已有20～40年，存在问题很多。经分析和初步规划、筛选，提出了有必要改造、技术上可行、且今后有能力归还贷款的15座小水电站，作为第一批改造项目，这批项目原有装机总容量10．4万千瓦，改造、扩容后可增容2．98万kW，约为原有装机容量的29％，需要投入资金约1亿元，平均每千瓦投资3600元，远低于当地新建电站投资6000～8000元／kW。说明更新改造的经济效益是十分明显的。

考察报告指出，现有小水电存在的问题为：机组性能落后，制造质量差；控制、保护设备陈旧，自动化程度低；机组部件磨损与汽蚀严重；有的设备严重老化，绝缘下降等等。并提出技术改造的规划方案与原则。对需要改造的电站进行分类，采取不同改造方式。针对电站具体情况，因地制宜、进行优化设计，紧密结合和妥善处理各个电站的不可变或不宜改变的制约条件，在有限的投资情况下，尽量增加年发电量、提高电站经济效益。不同电站大体分类如下：

1）需要对设备进行整体更换的；

2）主设备局部改造，辅机及电气控制、保护设备整体更换；

3）对现在的实际水头或流量比原设计大的或小的电站，可增容改造或减容改造。

改造规划除对上述各类改造提出了详细技术方案和措施，还对增容改造的电站提出了一些关键性技术环节。

从规划的原则、实施细则及其可操作性来看，和法国电力公司编制的“大纲”，有许多相似之处，又有一些不同之处，可以互为补充。利用二者结合的方法，可作为今后一个国家或一个地区小水电改造规划的指导，可能产生理想的效果。

篇（7）

管理的内涵一方面是合理组织社会生产力的各种要素，其硬件要素归结为人和物两大方面，管理和科技是生产力的软件要素，是形成现实生产力的连贯枢纽；另一方面，管理又是协调人们生产关系的客观要求，是人们为了达到某种预定目标的活动，这种目标总是要服从生产资料所有者的利益和意志。管理还是一种知识，一种实践，不仅是一门科学，更是一门艺术。因此，管理概念的准确含义，应该是指一定组织中的管理者，通过协调他人的社会活动，充分利用各种资源，从而实现组织目标的一系列社会活动过程。

管理有十大构成要素：管理观念（包括价值方面的观念、经营方面的观念、人性方面的观念），组织目标和管理者的目标，管理组织，管理组织中的管理者与被管理者——人员，能够反映管理内容并可以传递和加工处理的文字、数据和信号的信息，管理组织中财产和物资的货币表现——资金，相应于一定组织特点的自然科学技术和相应于多种组织的管理技术，物资，时间，环境等。作为中小型水电设计企业的经营管理者不仅仅要高度重视管理，更应该学习和掌握管理理论和管理艺术，使企业壮大和发展起来。

二、中小水电设计企业经营管理的特点

1．管理的共性

所有企业管理都是围绕构成管理的十大要素进行的，主要是对人员、组织、信息、资金、技术的管理。从管理所依据的理论到具体管理艺术都有共同之处，其他企业的管理经验、管理艺术都值得中小水电设计企业借鉴。

2．中小水电设计企业经营管理的特性中小水电设计企业经营管理的特性来自于其工作的特殊性，即：

（1）市场需求与供给的特殊性

构成生产有形物资或生活用品的生产企业的需求条件有2个，即购买欲望和支付能力。影响这类企业供给的因素主要有6个，即商品本身的价格，其他商品的价格，生产技术的变动，生产要素的价格，政府制定的政策，厂商对未来的预期。构成水电设计企业的需求条件有如下几个：国民经济状况，国家发展战略方向以及各地区发展战略方向，一些企业财团对某个项目前景的看法。当国民经济运行良好，国家经济实力雄厚，而且又与国家或地区经济发展方向相符合时，或者某些企业财团为了企业本身利益，对某个项目的前景看好时，这样的项目就容易列为规划设计项目，这样的项目也就是水电设计企业的社会需求。影响水电设计企业供给的主要因素有：设计成果本身价格高，供给增加；设计技术水平高，技术能力强，供给增加；生产要素价格下降，会使成本下降，利润增加，从而供给增加；政府减税，会增加供给，增税，则减少供给。

（2）产品生产管理的特殊性

其他企业的产品生产管理有：生产系统的配置、产品开发设计、作业研究、生产计划、生产控制、物资库存控制、设备管理、质量管理、工艺技术管理、现场管理等。水电设计企业的产品就是可行性研究报告书、设计报告书、概预算书、施工图纸等，因此，水电设计企业的产品生产管理有：劳动管理、技术管理、设备管理、质量管理、成本管理、合同管理、物资管理和设计后服务管理。

（3）成本费用的特殊性

企业从事经济活动的直接目的是为了取得利润，而能否取得利润，最终取决于其收益是否超过成本。企业的成本费用分为产品制造成本和期间费用两项。其他企业产品与水电设计企业产品的产品性质不同，制造成本中的各项费用种类与多少均有所不同。如水电设计企业会发生设计前现场踏勘及设计后服务等特定费用。

（4）人员的特殊性

中小水电设计企业的人员一般都比较少，且都是业务骨干，企业中的专职行政管理人员少，企业的业务比较单一，往往局限于勘察和设计。

三、中小水电设计企业管理的运作

根据以上特性分析，首先要明确中小水电设计企业管理的主要内容，然后才是如何进行管理运作。

1．中小水电设计企业管理的主要内容

内容应包括人员管理、设计系统的配置、设计作业计划、设备管理、质量管理、工艺技术管理、成本控制管理和财务管理。

人员管理是指对企业员工的素质、技能、思想状态、个人及家庭基本情况等全方位的管理；设计系统的配置是指对企业所有设计能力的优化组合及分配，包括对现有设计能力的评定、对未来设计能力的预测、变更和调整设计力量、设计能力决策、选择完成任务的最佳设计能力组合等；设计作业计划是指设计任务计划的具体执行计划，它把这些任务具体分配到各个设计室或设计组，规定他们在某个时间内完成设计任务；设备管理是指对设计时所用的计算机、绘图工具等设备的管理，设计所需工具大部分都分配到了个人，设备管理主要以个人管理为主；质量管理是指对设计成果内容的准确性、精度以及设计成果书文本的美观程度要求的管理；工艺技术管理是指对设计成果内容的优化、创新、突破的具体要求；成本控制管理是指对设计全过程中所有支出费用的控制管理，成本控制的好坏，直接反映企业的盈利水平；财务管理是指对企业的财务活动及其所形成的财务关系进行管理，其主要内容包括筹集资金、资产运用、成本费用、其他收入、利润和利润分配、财务收支等方面。

2．中小水电设计企业管理的运作

要使管理真正达到预期的目的必须建立一个完整的管理系统，即组织系统、企业文化系统、人才管理系统、财务管理系统。

（1）组织系统

构成组织系统有5个要素：一是部门，它是组织中具有独立职能的工作单元。在水电设计企业中部门可分为设计部门、控制部门、服务管理部门。二是岗位，即根据企业性质需要而设置的某一具体职位。三是编制，即根据组织机构、人员定额设置每个岗位人的数量。四是级别，指企业管理系统上下左右之间的权力划分，以及实施领导职能的等级形式，级别与工资待遇可以有联系，但不一定相互对应。五是指挥线，是指管理机构中从最高一级到最低一级逐级建立关系明确的职权等级系列，它既是行使权力的线路，也是信息传递的渠道。

中小水电设计企业的组织系统应该是垂直指挥、横向联络、检查反馈的有机统一系统。

（2）企业文化系统

企业文化具有导向功能、约束功能、凝聚功能、统一功能和辐射功能。企业的最大利益和能否立足于社会，取决于它对社会的贡献。企业的价值观是企业在经营过程中为使企业获得成功而形成的基本信念和行为准则。价值观是企业文化的核心。

中小水电设计企业同样应该营造自己的企业文化，这种文化表现为：一是能适应环境，赢得各种市场；二是建立为员工所共享的丰富的企业价值观念——维护什么，鼓励什么，反对什么，通过宣传这些信念，共同分享员工的设计成果；三是树立企业榜样人物，通过他们为每个员工塑造其潜在的成功意识；四是重视和强调团队精神，培养员工的群体意识；五是提倡良好的职业道德，特别是在同行业的竞争中更应遵守规则和职业道德。

（3）人才管理系统

篇（8）

电子集成化、小型化的不断发展、成熟，生产加工水平的不断提高，大规模生产下的电子产品价格一路下滑。如液晶彩电、手机等消费类的电子产品价格一路走低，一方面使电子产品的生产消费呈现繁荣和快速发展，另一方面电子消费类维修行业的快速萎缩，从事电子消费类产品的大量维修技术人员转行。同时智能化集成化技术发展使得电子消费类产品电路复杂，维修困难，知识技能要求高，行业技术垄断，社会吸纳维修技术人员能力下降，都降低了维修行业吸收消化电子专业人才就业的能力。

1.2招生宣传导向不利于电子专业

调查显示，初中毕业生受到父母、老师或者朋友、同学影响而选择专业的占60%以上。而水利院校以水利专业为特色，国家又对水利类中职生提供助学金的政策，导致学生扎堆于所谓的热门专业，冲击了电子与其它专业的招生。

2水利院校电子专业发展机遇

2.1开拓新产业

传统的电子行业不断萎缩，产业的升级转型注定电子专业的发展要适应新兴产业。现在的汽车电子、LED照明、智能防盗、物联网技术等都是未来发展的方向，这些行业吸收消化职业院校电子专业学生的能力较强。因此我们要认准方向，与时俱进，在专业方向、课程设置、人才培养方向上往这些方面靠拢。

2.2立足于传统产业

传统产业没有消亡，机器代替人工是一项高投入的行为，动辄上千万，并非是每个企业能够承受的，故机器代替人工目前仍然是大型企业才能做到的。中小型电子企业仍然需要大量的技术人员来满足生产需求。比如电子玩具产业，需要较多具有电子专业能力的人才。近年来，电子专业的毕业生到中小企业就业，受企业管理层重视，岗位较好，有发展前景。打铁还需自身硬，提高自身职业能力完全可以在传统产业中占有一席之地。

2.3自主创业

为支持学生创业，国家和各级政府出台了许多优惠政策，涉及融资、开业、税收、创业培训、创业指导等诸多方面。电子产业分工的精细化，产品加工成本的下降，使学生有机会在电子产业链中的一环立足，开创事业。一种电子产品从方案设计，项目推广，元件采购，电路加工，产品组装，产品营销一整套完整的生产链中，每个环节都孕育着巨大的商机，可以吸纳大量的学生自主创业。学生所学的电子技术知识完全可以胜任创业需要。在深圳，笔者调研过两个人的微型电子公司，该公司的经营模式是接收产品方案，根据需方要求设计电路板，采购元件，外包完成产品贴装，返回公司经过调试完成产品的初级加工，再销售给下游企业。这种模式投入小，见效快，对专业技术要求不高，非常适合学生创业。

3水利院校电子专业发展之路

3.1服务于社会、服务于本地、服务于水利行业

电子信息业是全国五大支柱产业，在珠三角、长三角、闽三角地区及杭州、宁波等沿海地区广泛建设了电子产业群，吸引了大量的电子专业的技能人才。随着产业的转移，内地经济区引进一大批的高端新型电子信息企业，使培养的人才更方便地服务于江西，服务于本地，能为本地经济发展做出贡献。电子信息技术越来越多地应用于水利工程、水土保持等水利领域。比如水土保持科研项目，水利枢纽建设中就大量应用了电子传感器、智能自动控制等电子信息技术。随着物联网的推广应用，未来在水利类专业开设电子信息课程将更有利于培养出更多的具备电子信息技术知识的水利人才。

3.2加强校企合作

电子行业分工精细，每个企业对专业技术的需求都是不同的，对于学生来讲，在学校学习的课程广泛，在校学习时间短，针对性不强，会造成工作后专业技术不够用，满足不了企业对专业技术的需求。故校企合作、订单式培养是专业发展的出路，有利于学生的自身发展。江西水利职业学院电子专业一直在探索校企合作的模式，通过订单培养或定向培养的形式为企业培养和输送人才，让更多的学生能够对口就业，提高毕业生的就业质量。

3.3进一步推动教学改革

笔者认为改革的方向和重点应该是确定专业培养方法，提升学生职业能力。首先，教师要注意追踪产业革命带来的新技术新成果，更加努力学习新知识新理论，以提高自身的职业能力。二是整理以往教学改革的成果，形成一套行之有效的教改理论。三是形成一套教学质量评价体系，促进学生职业能力的培养。

3.4引进高端综合性人才

引进在电子技术硬件和计算机软件方面有一定造诣电子信息高端人才，可以满足未来电子信息技术的发展需要。这些人才经过几年的教学实践，锻炼、成长为专业带头人，带动电子专业团队的发展。

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流域水电的建设可兼顾防洪、航运、供水、灌溉等多种水资源的开发利用。如果流域水电开发及其它水资源开发利用合理、正确，从宏观上分析，将对环境有所改善，是具有环境效益的。

1.1水电梯级开发可发挥梯级效益

梯级水电开发可提高水资源的利用率，协调水资源综合利用之间的矛盾，获得梯级效益。上游水电站水库调节径流可增大下游所有梯级水电站的保证出力和年发电量；上、下游水库联合调度，可协调发电和其它用水要求的矛盾；上游水电站削减洪峰、蓄存洪量，可提高下游各级水电站防洪标准，减小泄洪设施规模；上游电站水库有时可为下游电站缩短初期蓄水时间。梯级连续开发，可优化安排各级水电站的施工进度，施工期互相搭接施工高峰又互相错开，利用上游水库蓄水时机减少下游电站的施工导流流量，减少施工队伍转移的费用和时间，提高施工设备和场地的利用率，可缩短总体工期，减少总投资。

1.2发展水电清洁能源，减少环境污染

水力发电作为清洁能源被利用，水电不仅可以代替部分火电、核电，具有调峰的优点，在电网安全运行中起到重要的作用，还可提高水资源的利用效率而基本上不改变其水质，不排放污染物。例如[1]，在电网系统中，建设一个装机容量为2000MW的水电站代替同等规模的燃煤火电厂，这样每年可节约原煤500万t，减少排放二氧化硫24万t，减少排放氮氧化物4400万kg，一氧化碳115万kg，少产生废碴140万t，省却了火电厂所需要的冷却水运行和排放，既可节约水资源，又可避免对水环境造成热污染。因而发展水电，在取得相同电能的同时，可减少环境污染。

1.3减灾防灾，保护环境

近30年来，美国密西西比河流域由于洪水引起的直接损失达几十亿美元，在美国共计有40%以上的城市和1400万hm2的土地均遭受洪水的威胁；1970年水灾给罗马尼亚和匈牙利造成了100亿列伊和77亿福林的损失，淹没了约106万hm2的耕地，全部或部分淹没800多个居民点[2]；我国1998年洪水，主要为长江、松花江、西江、闽江洪水，受灾面积大，农田受灾面积2229万hm2，成灾面积l378万hm2，死亡4150人，倒塌房屋685万间，直接经济损失达2551亿元。水电站往往同时兼有抵御自然水文灾害的功能。水库运行可以调节河川径流，控制水位，梯级水库可联合调度调节，比单个水库更能提高抗御洪、涝、旱、碱等自然灾害的标准和降低灾害的影响程度，有效地保护生态环境及生物的生境，减少水灾和旱灾对人类及动、植物的破坏，减少水土流失和土壤侵蚀，减少洪水造成的污染扩散和疾病流行，为人们提供相对稳定、安全的生活和生产环境。

1.4水电站水库的人工湿地作用

水电开发，在一个流域上建设一个或多个水库。水库库区形成许多库湾，生长了多种水生植物和动物，成为人工湿地，为湿地动、植物提供了生存条件，因此在库区和库周会增加多种适合湿地环境的动、植物物种，提高了局部区域的生物多样性价值，增加了水域的综合功能。

人工湿地的形成，可改善当地的环境小气候条件。水库水体的影响，可使周围陆地性气候得以改善：无霜期延长、温差缩小、降低了最高气温、增加了湿度。有关的研究表明，水面上空空气的透明度比成片的房屋群高8%～10%；水面上空紫外线辐射比陆地高30%；水库或水域上的气温在炎热季要降低4～5℃；相对湿度提高10%～15%[1]。

黄河龙羊峡水库蓄水后，国电公司西北勘测设计院、青海省电力局和气象局于1990年就龙羊峡水库对局地气候的影响进行了观测研究。主要研究成果如下：

(1)对降水的影响。距离龙羊峡水库库岸10km左右范围内，年降水量增加约3%，距库岸较远的山区年降水量增加约12%，影响范围内的夜雨量增加明显。

(2)对湿度的影响。距离龙羊峡水库库岸10km左右范围内，全年各月相对湿度均有增加，其中冬季增加最明显，1月份增加24%。

(3)对气温的影响。距离龙羊峡水库库岸10km左右范围内，年平均气温略有升高，月平均气温其中有5个月升高，12月份升高最大为3℃，1月份升高1.2℃；6个月降低，10月份降低最大为0.7℃。而对这一范围以外的区域影响很小。

(4)对风的影响。对水库周围地区风的影响，主要表现为静风频率减少，“湖陆风”方向上风频的增加、风向转换时间变化和风速略有减小。

1.5水电站水库的景观与旅游作用

水电站水库形成人工湖泊，在功能上增加了美学和旅游价值。在水电开发的基础上，合理优化水工建筑物的布置和造型，并适当加以装饰设计，使其在景观上起到美化环境的作用。可根据具体要求和地势环境条件，修建人工港湾、池塘，放缓岸坡，建造森林公园、草坪、花圃及景观建筑，修建水上娱乐设施，组成新的水环境景观系统。北京十三陵抽水蓄能电站，在上池周围开辟了草坪、花坛，种植了树木，利用地势修筑了护坡，环池修建游览道路和一些景观建筑物，在上池旁的山顶将防火瞭望塔修成仿明古塔，电站的上池现己成为十三陵风景区的一个新景点。另外，利用电站工程弃碴填筑冲沟，形成人工阶地，经绿化美化并修筑了人工景观建筑物，建起了蟒山国家森林公园，现已成为旅游区[3]。国外如莫斯科的水体系统由希姆金水库、卡拉梅舍大水库、别列文水库、雅乌斯回水河段、莫斯科河等水体组成，将水体系统进行美化后，有很好的景观效果，成为市民休闲娱乐的风景区；在明斯克利用斯维斯洛奇河支流上的梯级电站水库和许多小池塘，修建了滑水专用水道、浴场、码头和森林公园等，成为旅游胜地[2]。

1.6水库的供水、灌溉对环境的改善

水电站水库有调整河道径流的作用，库水和发电后的下泄水具备稳定、可控制供水和灌溉的条件。

(1)供水：水库改善了抽水站取水的条件并利用势能使之降低造价；水库可以降低水中的含沙量、色度、氧化度等，使自来水厂净化简便；水库使河水水量、水质季节性变化减小，保证水厂运行的稳定、均衡，促进地区经济的发展，改善当地居民的生活环境，提高生活质量。

(2)灌溉：天然状态下的河流水资源，由于径流量的季节性变化，不可能保证流域内灌溉面积大幅度增加。建设水库后，径流得到充分利用，使灌溉面积大大增加，并使作物产量大幅度提高。有关研究表明，干旱和半干旱地区，水浇地的粮食收成比没有灌溉的高1～1.5倍；气候较湿润地区，灌溉后的收成可提高50%[2]。

2流域水电开发对环境的主要不利影响分析

流域水电开发，特别是梯级开发，一般规模较大，使流域的自然环境发生了改变,对环境产生若干不利影响，可分为施工期、水库初期蓄水期和运行期3个阶段进行分析。

2.1电站施工期对环境的不利影响

水电站施工期对环境的不利影响，主要表现在工程占地的影响、施工截流的影响、施工采石取土的影响和其它施工项目的影响。

2.1.1工程占地的影响

水电站开发要修筑水库及其它水工建筑物，需要占用较大面积的土地，可分为施工占地和工程占地。施工占地基本上属临时占地，对环境的影响主要是植被破坏、水土流夫等，影响为相对短期并可以恢复；工程占地主要是水库淹没占地，属永久占地，对环境的影响较大，水库淹没区达到了根本改变自然状态的程度。主要的影响是破坏原有的植被，对生态环境的影响；淹没原有部分耕地和村庄，造成移民搬迁和一些设施的迁建；特别是水库淹没区的移民，有些工程移民量很大，在移民搬迁和安置方面，建新的村镇，要搞基本建设，新开耕地要破坏植被，造成新的水土流失，并改变了局部自然条件，破坏了原有的区域生态平衡。

在水电梯级开发中，如工程施工安排合理，可减少施工占地。例如一个梯级工程的料场和部分施工占地，可同时为其它梯级工程服务，可减少那些工程的占地影响。

2.12施工采石、取土的影响

采石、取土施工对环境的主要影响是造成水土流失。

(1)采石施工。会破坏原有山体的表层植被，使表层较薄的土层流失；采石使山体原有形态发生变化，有些坡面变陡，并且爆破使岩石松动，容易造成流失，严重的可能发生塌方或泥石流，造成灾害性破坏；采石使山体，影响景观。

(2)取土施工。取土破坏植被，开挖面土层松动，容易造成水土流失；取土使表层具有一定肥力的土壤损失，特别是占用耕地取土，对施工后的覆垦很不利；取土场面，还容易造成扬尘；取土会损失部分土地资源。

2.1.3其它施工项目的影响

水电项目施工一般规模较大，施工人数和施工机械较多，又比较集中，对周围自然环境和社会环境产生一定影响，主要的影响分析如下。

(1)对水环境的影响。工程施工均在水系河道附近，场地平整、截流、围堰填筑、隧洞排水、砂石骨料加工冲洗、混凝土拌和浇筑及养护、化学灌浆、材料水上运输、施工机械冲洗、附属企业生产废水排放、施工营地生活污水排放、职工医院排放废水、垃圾、废料及化学药品等，都会对水域环境造成污染。

(2)施工弃碴对环境的影响。水电施工一般弃碴量较大，开挖山体、隧洞产生大量的废碴，堆放在固定的碴场，因此在设计碴场时就应考虑到环境影响。废碴中混有残留炸药、废油、废化学药品等，有些可能还有放射性物质。如果废碴处置不当，残留在其中的有害物质会对环境产生影响；碴场管理不好，会造成流失，严重的还会形成泥石流，对环境造成较强的破坏；有些堆碴占地会造成土地资源的损失；碴场影响自然景观。

(3)施工对大气环境的影响。工程施工爆破、骨料加工筛分、水泥仓库装卸、混凝土拌和、施工材料运输、施工机械运行等，造成施工场地扬尘、施工道路扬尘，影响大气环境质量。附属企业生产和施工营地生活燃煤烟气排放，其废气和悬浮颗粒物等对大气环境质量造成影响。

(4)施工噪声对环境的影响。施工噪声主要包括：开挖爆破噪声、施工机械运转噪声、骨料筛分作业噪声、砂石混凝土拌和系统生产噪声、机动车辆行驶噪声等。其中开挖爆破噪声属点噪声源，影响是瞬时和间断的；施工机械运转噪声也属点噪声源，影响一般是连续的；骨料筛分作业噪声、砂石混凝土拌和系统生产噪声，属固定线噪声源；机动车辆行驶噪声属运动噪声源。这些噪声，会在整个施工期中影响当地的声环境，施工结束后影响会自行消失。

(5)施工对交通的影响。施工截流，使局部河道条件和水文条件发生变化，水运通航受到影响，运输量和运输条件等都发生改变。施工期间，施工车辆大量增加，使道路车流量加大，增加当地公路交通的密度，会对交通条件产生影响。

(6)施工对人群健康的影响。水电站工程造成一定数量的居民搬迁、安置，这部分居民的生活环境将有较大程度的变化，可能会引起人群健康问题。例如：移民建镇使原来相对分散的居民集中居住，流行性疾病传染的机会增加；移民搬至安置区后，对该地区的地方病缺乏抗御能力等。施工期间，大量施工人员进入施工区，形成施工人群。人员高度集中，如当地有流行性疾病、地方病及自然疫源性疾病等，可能会蔓延和发展，或由外地人员带来其它传染病而成为主要流行病。另外，施工人群要进行施工作业，有些作业对人体安全和健康具有一定的影响，如：开挖爆破、接触一些有毒化学药品、高噪声机械操作、高粉尘作业等。

(7)其它影响。施工对附近地区的自然景观造成影响，破坏了景观的连续性和协调性。有些工程施工影响到文物古迹。

2.2水库初期蓄水阶段对环境的不利影响

水库初期蓄水阶段对环境的影响主要是对下游河道和下游用水的影响。当水库库容较小时初期蓄水时间较短，对下游的影响也较小，但库容大时，初期蓄水时间较长，对下游的影响较大。例如，吉林松江河水电梯级开发小山电站，初期蓄水时间约为2个月。在这期间使松江河干流下泄水量大幅度减少，影响了下游沿江村屯和抚松镇的生活、生产用水及林蛙的养殖；影响了两岸过江交通的影响；同时对下游北江水电站正常运行造成影响。为补偿以上影响，曾采取了相应的对策措施，合计补偿费用约194万元。

2.3电站运行期对环境的不利影响

水电站运行期对环境的不利影响可分为3个影响区来分析，即:河流、湖泊等水域水位升高区；水库相邻地区；下游及引水断流区。

2.3.1对河流、湖泊等水域水位升高区的影响

水电站运行后，水库蓄水便其上游部分河段和相连的湖泊等水域的水位升高。水电站运行期也是库区及库岸、水位升高区的重新平衡的过程，主要有3方面的影响：库区淤积和库岸浸蚀；蓄水对地质环境的影响；蓄水对周围地下水位的影响；蓄水对水生生物的影响。

(1)库区淤积和库岸浸蚀。水库蓄水后形成库盆，库区的淤积和库岸浸蚀，对库区水环境造成影响，并影响到水库的功能。大量的研究表明，水库淤积形成的主要来源为：从汇水流域进入水库的泥沙；由于库岸的改变、岛屿冲毁、库岸坡上不同的重力作用等产生的入库泥沙；由于水中悬移质沉降、淤积，成为库底沉积物，从而导致其重力固结、含水量减小、有机物质矿化。

山区中、小型水库淤积多为推移质泥沙，平原中、小型水库淤积多为悬移质泥沙，大型水库开阔地带的淤积既有悬移质泥沙又有推移质泥沙，水库沿岸地带和变动回水区则推移质居多。随着水库的运行年限的增加，库底淤积也会逐渐加重，淤积的面积也会逐渐增加。例如伏尔加河上的库伊贝舍夫水库，建库5年淤积占库底总面积的22.5%，8年后增加到32.5%；鄂毕河上的新西伯利亚水库，建库8年淤积占库底总面积的55.0%，14年后增加到69.6%[2]。

从水库蓄水开始，由于侵蚀作用和堆积作用，在新的水边线地带开始了库岸形成的过程。大型水库的运行经验表明，库岸的形成正是冲蚀和堆积直接作用的结果，从地质、地球化学和生态过程角度分析，库岸可分为多种类型：以崩塌、坍落、侵蚀、滑坡、流沙和剥蚀等形式表现的库岸为冲蚀型库岸；以地球化学作用和冲蚀作用为主形成的库岸为冲蚀—喀斯特型库岸；以生态作用和冲蚀作用结合情况下形成的库岸为冲蚀一泥炭型库岸及其它类型的库岸；在地质、地球化学和生物过程和堆积共同作用下，形成泥沙三角洲库岸、淤泥盐岩型、漂浮泥炭型、贝壳泥炭型、贝壳石灰岩型和芦苇植物型库岸[2]。

水库发育，除了库岸形成外，还有其它过程和现象，如：淹没、浸没、地下水位上升及上升区岩层的物理力学性质变化等，水库沿岸地带形成新的工程地质条件。在水库淤积和库岸形成的过程中，会造成水土流失、生态环境变化、水质的变化等，水库运行后，在较长的时间里，逐渐形成工程与自然环境新的协调和平衡。

(2)蓄水对地质环境的影响。水库蓄水后会诱发地震，1973年在伦敦举行了第一次关于水库与地震的学术会议，1979年在新德里召开了关于大坝安全与地震问题的国际大坝会议，1980年在伦敦又召开了全英工程师学会关于这一问题的学术讨论会。

(3)蓄水对周围地下水位的影响。水库蓄水后，将导致沿岸地带水文地质条件实质性的改变，首先是地下水状态发生变化，水库渗漏在最初几年中较为剧烈，对含水层影响最大。通常在水库的近坝部分出现地下水升高的最大值，而在水库上游，地下水位升高则相应较小，影响范围也小。

水库周围的地下水位升高会引起土地的浸没和沼泽化。当地下水位上升到距地面1.0～1.5m，干旱地区达到2.0～3.0m时，浸没就开始了，当潜水层达到耕作层时，造成土壤湿度过大，以至大多数包气带破坏，结果是使大片土地沼泽化。在森林和森林草原地区库岸沼泽化相对严重，在干旱气候条件下，土壤常会发生盐渍化。水库影响区域浸没带的形成，地下水位升高，区域自然综合体发生改变，生态环境发生变化，生物物种、种群结构、生物量等都会随之改变。原有的生态结构被破坏，需经过较长的时间，才能达到新的平衡。

(4)蓄水对水生生物的影响。水库蓄水后，使部分陆地变成为水域，浅水变成了深水，流动的水变成相对静止的水，电站运行及汛期泄水等，都会对水生生物造成影响。

①对水生动物的影响：水域由河道型变为湖泊型，使得水生动物的区系组成发生了变化。对鱼类的影响较大，主要有迫迁，即水库蓄水和泄水淹没和冲毁鱼类原有的产卵场地，改变产卵的水文条件；对洄游鱼类的阻隔，大坝切断了天然河道或江河与湖泊之间的通道，使鱼类觅食洄游和生殖洄游受阻；对鱼的伤害，鱼类经过溢洪道、水轮机等，因高压高速水流的冲击而受伤和死亡。例如，美国的哥伦比亚河和斯内克河，每年汛期大坝泄洪，因含氮气过饱和造成幼萨门鱼死亡。又如，美国缅因州的爱德华水电站，始建于1830年，坝长280m，主要功能为发电。但水坝妨碍了鲑鱼、条纹鲈鱼和其它6种鱼类洄游产卵繁殖，造成对水生生态的破坏，为此联邦政府下令强行拆除电站。

②对水生植物的影响：主要是对浮游植物和高等水生植物的影响。水库形成的头几年，对浮游植物区系组成、生物量、初级生产力等都产生影响，常因藻类的大量繁殖而加重水库的富营养化，影响水库的水质。对高等水生植物的直接影响主要是淹没，间接改变了水域的形态特性、土壤、水的营养性能、水位状况和原始种源，而影响了高等水生植物的生存和生长。

③对底栖生物的影响：主要是建库后水文条件、水温、水质和底质的变化对底栖生物组成及生物量的影响。

2.3.2对水库相邻地区的影响

对水库相邻地区的影响，主要是对库周地区的生态环境的影响，即对生物地理群落的影响。水库淹没使林地减少，人为生产活动的增加，使林地等植被遭到破坏，人工生态恢复又需要一定的时间，使植物资源量减少。由此，破坏了部分野生动、植物的生境，使野生动物和植物种类减少，数量下降，森林植物群落减少，使生物多样性受到影响。

2.3.3对下游及引水断流区的影响

(1)水电站调峰运行对下游的影响。有些水电站运行期中有调峰运行时段，有的水电站在电网中就是调峰电站。调峰运行是根据电网中用电的需求情况进行调节，因此，发电向下游泄水量随需要而变化，对下游地区的航运和用水有影响。但可以通过一些措施来解决，如：控制下泄的保证水量；监控上游来水量，合理安排电站运行调度；根据电网总的用电峰、谷规律，适时预报，将信息及时传达到下游等。广东省北江飞来峡水利枢纽，其电站具有不完全日调节能力，参与系统调峰运行。电站的调峰运行是根据电力系统的负荷情况和水库天然来水情况进行。当天然来水量在250～630m3/s时，电站调峰工作容量约在9～14万kW;枯水期一般可调峰2～4h,时段为18～21点。电站调峰运行同样要保证水库下泄流量≥200m3/s，满足了下游正常通航和用水的要求，在枯水期这一下泄流量改变了建库前下游的断航状态。

(2)对引水式电站断流段的影响。引水式电站是利用天然河道落差，由引水系统集中发电水头的电站；还有些电站既用挡水建筑物、又用引水系统共同集中发电水头，成为混合式水电站。引水式电站会造成挡水建筑物至发电厂房段的河道断流，或是永久性断流，或是间断性断流，跨流域引水发电，可造成较长河段的断流或流量减少。河道断流造成的影响很大，主要是对森林植物、动物的栖息环境、断流段的小气候等生态环境的影响，这种影响往往是破坏性的和不可逆转的。必须要采取必要的可行措施，来保护断流段的生态环境，如：从挡水建筑物下泄一定的水量，保证该段的生态环境用水，将这部分水称为生态需水量，或称最小生态用水量。

4结语

(1)水电开发项目，特别是梯级开发，是河流流域水资源利用的宏伟工程，它既可以改造自然，造福人类，又可以对环境造成一定程度的破坏。水电开发对环境影响的研究，就是要将问题提出，要明确工程建设与环境之间的关系，有助于工程环境影响评价工作质量的提高，有利于处理好建设项目与环境保护之间的矛盾。

(2)要努力做到水电开发建设与环境保护协调发展，在水资源开发利用的同时，注意针对由于开发项目造成的环境问题，采取强有力的环保对策和措施，使工程对环境的影响减到最小，使受到破坏的环境尽快得到恢复。并注意在水电工程建设时，应尽量兼顾当地环境问题的解决。

(3)河流流域是一个完整的生态系统，流域水电梯级开发对环境的影响，不同于单一电站对环境的影响，在空间尺度上、时间尺度上、影响内容上、评价方法和目标上，都有差别。应在单个水电站环境影响研究和评价的基础上，进一步开展水电梯级开发对流域累积环境影响的研究，主要包括：累积环境影响的基本概念和理论；累积影响形成的主要途径；累积影响的评价方法和模式的构建；评价的指标体系等。

(4)目前，应尽早开展流域开发的环境影响评价工作。在流域水资源综合开发规划阶段，就要进行环境影响评价，以期在流域开发决策前，对流域资源的合理利用、自然环境、生态系统的结构和功能、流域环境的承载能力、区域污染源和污染物排放总量控制、污染防止措施等方面进行评估和论证，按区域经济可持续发展的要求，调整流域开发方案。

参考文献：

[1]方子云编著.水利建设的环境效应分析与量化[M].北京：中国环境科学出版社，1993.

[2]Γ.B.沃洛巴耶夫、A.B.阿瓦克扬主编，李砚阁、程玉慧等译，杨景辉等校.水库及其环境影响[M].北京：中国环境科学出版社，1994.

[3]刘兰芬，陈凯麒，朱瑶.十三陵抽水蓄能电站工程的水土保持及景观恢复措施效果分析[J].电力环境保护，2000，16(3).

[4]中国水力发电年鉴编辑委员会.中国水力发电年鉴第五卷，1995-1997[M].北京：中国电力出版社，1998.

[5]国家环境保护总局自然生态保护司编.非污染生态影响评价技术导则培训教材[M].北京：中国环境科学出版社，1999.

篇（10）

1.1.1前期规划的资料准备不充分

中小型水利水电站大多建设于特殊地质环境、距离城市较远的地区。在中小型水利水电站建设前，必须要对水电站所在位置的地理环境、水文资料、地下资源、生态环境等各个方面进行详细的实地调研，为水电站工程的设计提供第一手详细的资料。然而，很多水电站项目的工程设计单位为了节省开支、节省人力、物力的支出，或者是某种不敬业因素的存在，他们会借用其他相似工程的前期规划资料，或者借用工程所在地区其他工程的地质数据。借用其他工程的资料，通过公式计算下来，工程设计上就会产生较大的偏差，最终的偏差就会影响到坝址的选定、电站结构形式的确定、发电机组装机容量的确定以及输水建筑物的地理位置选择等。

1.1.2前期勘测结果不准确

在实际的工程设计中，由于很多设计单位的人员数量不足，设计任务繁重，并且时间较紧张，还有的设计单位从资金方面考虑，简化了工程前勘测流程，并没有亲自到实地进行勘探。因此，布点数量与最初的工程预想产生偏差，钻探的深度也不达标，只是单一的采取钻探的方式，并没有采取其他先进的勘测手段，勘测结果不够准确。有些工程设计甚至会简化勘测这个环节，根本不对工程的实际地质环境进行勘测，直接利用已有的地形图、地质资料进行工程设计。无论是勘测结果不准确，还是无实际勘测，都会影响到工程设计方案。例如方案中的坝址确定、施工导流方案的设计，工程重要的构件布局的合理性也会受到影响。

1.2解决对策

严格按照国家的相关规定进行工程前期规划的准备工作，笔者认为，无论是前期资料准备不充分，还是前期的地质勘测资料不准确，其主要原因无外乎存在于以下3个方面:

1.2.1思想态度不端正

思想态度不端正是导致工程前期规划中存在问题的根本。一些承接工程设计的单位或部门，存在侥幸心理，为了节省资金，减少人力与物力的投入，或是简化设计步骤，都是思想认识不到位，不能认识到切实的、可靠的前期规划准备资料和真实、准确的地质勘测资料都会对实际工程产生很大的影响。小的方面可能会导致机组的选择不准确，而大的方面则有可能导致重大安全事故的发生。

1.2.2责任追究制度实施不到位

工程责任追究制度的设立主要是针对工程在投入使用后，由于工程设计不合理导致安全事故的发生，那么，就要对事故出现的原因进行深入的调查，追究相关责任人的制度。工程建设中的责任追究制度都是存在的，但是大多有名无实。即责任追究制度存在，但是投入使用后，小的安全事故不就追究相关的责任人，只有少数的大的安全事故发生，则会启用责任追究制度。很多工程设计人员存在侥幸心理，挺而走险，不重视前期规划资料的准备。

1.2.3监管力度不够

中小型水利水电站工程虽然规模较小，投资相对较少，但是依然是关系到国计民生的水利项目，对此项目的监管不仅要定位于施工质量的保证、施工进度的监督以及施工成本的控制，还要将其拓展到工程设计。工程设计流程应符合国家工程设计规范要求，工程设计的资金要使用合理，工程设计需要承担的工程建设责任要明确。

2工程设计人员自身存在的问题及对策

2.1工程设计人员自身存在的问题

工程设计人员是进行工程设计的主体，如果工程设计人员本身存在问题，将无可避免的为工程设计带来问题。工程设计人员存在的问题主要体现在以下两个方面:

2.1.1工程设计人员之间的沟通不足

整个水利水电站工程是一个主体，它的整个工程设计也是不可分割的。完整、科学的工程设计包括多个方面共同的努力，例如水利设计、电力设计、金属结构设计、电气设备的安装等。这些方案的设计必须都是相互沟通，相互协调的，既要保证每个单一方案的科学性，也以保证整体方案的科学合理性。例如，如果水利工程中各个专业的设计存在问题，就会出现很多重复的工序，既浪费人力，也浪费财力。一些预埋件、预留孔、预留线路没有预留，后期的施工就会破坏前期施工的混凝土，影响工程进度与质量，并且还会埋下安全隐患。

2.1.2工程设计人员的团队意识淡薄

工程设计工作是一个整体，作为工程设计中的一员，应具有这种团队意识，重视团队合作，才能设计出考虑周全、各个专业方案都做到最科学合理的整体方案。然而，很多工程设计人员没有团队合作意识，只做自己“份内”的事情，不帮助其他人，也不协助其他人。各个单位工程、分部工程以及单元工程之间的衔接不顺畅，前期项目的结构形式与后期施工之间出现了严重的矛盾。

2.2工程设计人员存在问题的对策

2.2.1提高工程设计人员的专业素质

工程设计人员的专业素质是决定工程设计质量的重要因素。工程设计人员能力的高低将决定工程设计水平。企业可以通过定期培训来提高设计人员的专业素质，或者在雇佣工程设计人员时，选择资历较高，工程设计经验丰富的人员进行工程设计。

2.2.2加强思想教育

工程设计人员之间的合作与沟通交流有利于科学工程建设方案的设计。应向工程设计人员强调，工程设计应以大局为重，顾全大局，在进行分部工程设计时，一定要考虑到前续与后续工程的实施，每位设计者在进行信息的搜集时，不仅要考虑到自己负责部分的信息收集，还要注意其他部分设计信息的收集，从整体上来考虑工程建设的需求，拿出具有针对性与创新性的设计方案。同时，还要制定出相应的施工方案与运行管理方案，切实为水电站建设单位提供可以加强技术管理的文件资料。

3工程具体设计阶段存在的问题及对策

3.1工程具体设计阶段存在的问题

3.1.1设计方案不科学

具体设计方案不够科学，施工图纸不能跟上施工进度要求，滞后于施工进度，设计图纸的细节不够细化，很多重要的特征点缺少必要的剖面图，图纸上相应尺寸的标注不明确，有的甚至出现错误的标注。对于水利水电工程而言，电站厂房机组的位置，溢洪道启闭设备、拦污栅等，都要根据详细科学的图纸做出安排。有些设计报告提供的施工方案过于简易，对很多重要的工程设计缺少必要的说明。例如，对钢筋混凝土的性能要求，对设备安装技术指标的要求，对工程各项检验检测的要求等。

3.1.2设计方案可执行性差

近些年，中小型水利水电工程的数量急剧增加，涌现出了大量的新型材料、创新工艺，这些创新的因素被应用于水利水电工程建设中，可以节约工程投入成本，节省人力与物力，缩短了工程工期。但是，在新材料的使用与新工艺的运用上，存在很多差强人意的地方。一些工程设计者过分推崇这些新技术，提倡在工程中牵强使用这些新技术，使工程建设变得十分复杂，脱离了工程项目实际，最终适得其反，没有达预期的设计目标。除此之外，很多先进的技术应用于中小型水利水电站中，后期投入运行后，设备的运行维护费用较高，使水电站的资金运转增加了压力。因此，在进行工程设计时，不应只考虑工程中技术含量的多少，应考虑到工程的实际情况，因地制宜的进行工程方案的设计，提高工程方案的可实施性。

3.2工程具体设计阶段存在的问题的对策

工程具体设计阶段与前期规划中材料的准备是息息相关的，具体设计应通过对前期规划材料的认真总结与归纳，通过认真研讨，确定初步工程设计方案。加大对工程设计施工图纸等具体材料的监督与审查，加强对工程可执行性的研究。可以从下两个方面入手:

3.2.1发挥质量保证体系的作用

中小型水电水电工程设计应严格按照ISO9001质量体系的文件严格的实施，真正的树立质量为工程建设的基石思想观念，在工程设计过程中，采用必要的有效控制措施，严格按照工程设计程序进行工程设计管理，记录工程设计过程，按工程设计流程来进行完善，以严谨的科学态度，实事求是的工作作风，确保整个工程设计的科学合理性。

3.2.2各级监督部门要加大对设计方案析审查

工程设计方案是保证工程质量的第一道屏障，因此，各级监督部门应将对工程监督的重点也向工程设计方面倾斜一下，关注工程设计方案的科学可行性，关注工程方案的设计质量，对工程设计是否符合国家相关规定的要求进行细致的审查。各级部门发挥对设计方案的审查功能，从各个专业的角度来进行工程项目实施进行后续的配套安装，设备的更新等，都要列为工程设计的内容。督促设计单位的各个工作人员认真完成自己的设计任务，每一个设计细节都要细化、完善，最终保证工程设计方案是最科学、最适宜、最合理的。

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Abstract: based on the actual in this paper in small hydropower station and flash design and implementation process, the turbine generator and electrical equipment reconstruction will be with turbine transformation to the attention of the same. This is not only related to the synergistic expansion after the comprehensive benefits of power station, but also related to the future in the operation process of personal and equipment safety. A good reconstruction scheme can not only improve the economic benefit, but also reduce the production cost, reduce operation cost, reduce labor intensity.

Keywords: small hydropower station; Turbine generator; Synergistic flash; Retrofit design of the

中图分类号：TV文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1、水轮发电机增效扩容改造的合理选取

增效扩容的水电站大多建于上世纪，由于当时材料、工艺、技术和设计水平的限制，设备经过几十年的运行后，出现发电机绝缘老化、温升高、定子铁心松动、效率下降等问题，影响电站的安全运行。但各个电站由于运行管理水平和生产厂家的技术不同，出现的问题也各不相同，因此需要认真分析，找出主要原因“对症下药”。

1.1 发电机的整体更新

水轮发电机增效扩容最简单的方法是在维持机座不变、转速不变、埋入部件不动的情况下，按照全新的设计整体更换（发电机所有部件），但其一次性投资大，既浪费资金，也浪费公共资源。

由于发电机部件比较多，影响效率和出力的因素也多，如发电机定子铁心、定子绕组、转子绕组、通风冷却装置、推动轴承等。是否对发电机组整体更换应进行综合分析和论证。为此，需要到现场详细了解发电机的运行情况，投产时电站的设计参数和技术水平，以及历年来的重大事故、改造和维修情况，与运行人员一起分析论证，并根据增效扩容的要求，通过全面检测来确定对机组进行局部改造（更换部件），还是整机更换。为了保证水电站运行安全，需整体更换发电机时，应按目前的先进技术进行设计和制造，并满足立式机组现有机墩、埋件不改动的要求。

1.2 定子绕组转子绕组的改造

在发电机增效扩容改造中，要求增容后机组转速保持不变，因此发电机极对数也维持不变。要达到增容的目的，对原定子绕组必须进行改变，增大绕组线规，降低绕组电阻，使绕组电阻发热总量不高于原绕组。同时改变绝缘浸漆工艺，将B级绝缘等级提高到F级，采用新型的耐压高、介质损耗低的绝缘材料，减薄绝缘厚度，为增大线规腾出空间。

定子绕组和转子绕组改为F级绝缘后，仍控制机组温升在B级绝缘水平允许的极限温度内，各项电气安全指标达到设计要求，以保证机组安全可靠运行。通过改造，一般能使发电机在额定条件下增加出力15%～25%。

由于发电机定转子绕组设计制造时均留有一定的裕量，一般在机组增容10%～15%的范围内，定转子绕组可不做变动。如果机组增容幅度较大时，应根据扩容幅度的大小，通过计算确定需要的匝数及绕组截面积，更换定子绕组和转子绕组。

在水轮机增容幅度较大的情况下，由于机墩受限或其他原因不能与增容后的水轮机出力相匹配时，也可以采取更换定转子绕组附加提高机组功率因数的方式来解决。

1.3 通风冷却系统的改造

发电机通风冷却系统的好坏，对发电机温升和扩容也有较大的影响。早期的发电机冷却器和风机由于受当时技术水平的限制，通风冷却系统存在不少弊病，散热效果差、效率低、噪音大，长期运行后会在冷却器内部发生结垢、锈蚀、堵塞等现象，使冷却效果进一步下降，机组温升上升。因此，一般情况下应予更换，并根据机组扩容的最大容量计算冷却容量且留有一定的裕量。

对于小型机组，有的采用自然冷却或通风管的冷却方式，发电机直接与屋外相连通，环境温度对发电机温升有直接影响。特别对于南方地区，在机组停运期间，屋外潮湿空气和小蚊虫进入发电机舱会对发电机绝缘产生影响，对绝缘性能本来就较差的机组，在开机前须先加热驱潮后才能开机运行。对于此类电站建议封堵现有风道改造为冷却器冷却方式，提高冷却效果，保证电机安全运行。

1.4 定子铁心的改造

定子铁心出现故障的几率比较少，其是否更换应进行检测和分析判断。笔者认为对运行年限达到报废年限或有严重缺陷、发生过重大事故、直接影响机组安全可靠运行的机组应予以更换，并建议采用新材料的定子铁心。经检验和论证不需要更换定子铁心的机组，应根据扩容条件，配合定子绕组的改造，改进铁心结构，优化铁心设计，改善冷却条件，重新迭片，更换部分不合格硅钢片。

铁心损耗是发电机电磁损耗的主要部分之一。投产较早的机组定子铁心大多采用热轧硅钢片或有取向冷轧硅钢片，磁滞损耗较大，加之多年运行后铁心松动，绝缘老化，涡流损失增加，在更换时应选用性能优越的高导磁、低损耗的无取向冷轧硅钢片，可使发电机效率进一步提高。

1.5 推力轴承及其它改造

在水轮发电机运行时，推力轴承承受全部的轴向负荷。推力轴承工作性能的好坏，会直接影响水轮发电机能否长期、安全稳定运行。在确定了机组最终容量后，根据新的资料需要复核推力轴承的推力负荷，确定推力负荷能否满足扩容的要求，并根据运行情况综合分析是否需要对推力轴承进行更换或改造。

早期投产的推力轴承大多采用巴氏合金瓦，损耗相对较大，有发生烧瓦、研括时间较长等缺点。目前弹性金属塑料瓦技术成熟，造价不高，已在中小机组中广泛应用，将会逐步取代传统的巴氏合金推力瓦。与巴氏合金瓦相比，弹性金属塑料瓦有摩擦系数小、不需要高压顶起装置、可在低温情况下直接起动等突出的优点，因此，如果现有推力系统被证明故障多，或长期瓦温高无法消除，或推力负荷增加较大而需要更换时，可考虑直接更换为弹性金属塑料瓦，以减少机械损失，提高机组效率，保证安全运行。

2、电气主接线及短路电流的计算复核

2.1 电气主接线

进行增效扩容改造的电站均已运行多年，送出工程及与系统连接地点已经确定，变动的可能性不大，对电站的接入系统不必再进行论证，所以只要现有主接线相对合理，在增效扩容改造中可维持原主接线方案不变，只需根据现行规范和短路电流计算成果，对机组容量进行复核和选择设备即可。对个别电站由于多次修改，改变了原设计的主接线形式，增加或减少了部分设备，改变了布置，形成现有不合理的接线方式，造成重复容量大、损耗高、继电保护复杂、设备配置不合理等，或现有接线方式不适应目前电力系统要求，对这种情况应在设计过程中对主接线方案进行优化比选，同时复核送出线路的输送容量和电压降是否满足增效扩容的要求，复核电站内部电流互感器变比、电气设备动热稳定和开断电流等能否满足要求。基本原则是送出电压等级和接入系统点不改变，否则投入资金会相应增加比较多，浪费比较严重。如果改变了主接线的接线方式或运行方式，涉及到电力系统的计量、保护方式和保护整定值等问题，需要与电力系统调度部门共同协商。

2.2 短路电流

早期投入的水电站当时电力系统容量较小，经过几十年的发展，电力系统的容量大为增加，结构也有很大的变化，网络在不断加强，同时由于发电机的改造，电气参数也会发生变化。因此，有必要根据目前电力系统的参数，或今后5~10年电力系统发展规划和改造后机组的参数，对短路电流进行重新复核计算，依据复核计算结果来复核现有电气设备的开断能力，或重新选择电气设备的型式和参数。一般情况下，严重老化设备、高耗能设备和淘汰设备会随着机组增效扩容一起进行更换，以提高电站运行的安全性，减少维护工作量，增加电站经济效益，保证新更新的电气设备能适应电力系统的发展和长期安全稳定运行。

3、电气设备的选择与布置

35kV设备采用DW6、DW8等系列的多油断路器，或GBC户内型高压开关柜；110kV设备采用SW3、SW6及SW7少油型断路器；变压器采用SLJ1或SF7型等。这些设备是目前国家已明令禁止使用的产品，开断电流小，损耗大，不环保，由于诸多原因长期带病运行，严重影响电站和电网的安全，因此对这些电气设备进行更新换代是十分必要的。

电气设备的选择应按照安全可靠、技术先进、维护简单方便和经济合理的原则进行，并应适应农村水电站的特点。对电气设备应根据增效扩容后的参数和短路电流计算结果来选取，而不应延用旧设备的参数来确定新设备的参数，这样可保证更换的电气设备能适应目前和将来系统发展的要求。

由于设备基础、支架、房间的尺寸和开关站的位置均保持不变，因此在选择电气设备型式时还应考虑这些因素，尽可能多地利用已有基础或仅做小改动。

4、接地系统的检查与修复

水电站接地系统的好坏是关乎人身和设备安全的重要保障。接地电阻值是保证电站安全运行的重要参数，接地系统的设计不但要满足工频短路电流的要求，还要满足雷电冲击电流的要求，但在增效扩容和设备改造过程中，往往忽视了这部分内容。

由于水电站已建成并运行多年，要改造厂房、尾水渠及大坝下方的地下或水下接地网已不可能，只有改造户外开关站的接地网和外引增加接地网面积，或采用其它相应的降阻措施来实现。接地网及接地线截面积的设计应按现行的接地设计规范进行，并复核接能电势和跨步电势是否满足要求。

如果接地网系统良好，接地电阻符合目标值的要求，可以不对接地网进行改造，只需按最新设计规范对暴露于空气中锈蚀严重、接触不良的接地线以及改造设备的接地连接线进行修复。

5、结语

本文结合实例阐述了已建小型水电站的增效扩容改造是一个复杂而系统的工程，需要认真分析，综合考虑电站的整体效益，不仅要重视水轮机的选型，而且也要重视水轮发电机和电气设备的改造，如果发电机和电气设备不能与水轮机增效扩容相适应，将会给电站的安全可靠和经济运行带来隐，也难以真正达到增效扩容的目的。