緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇小水電論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

篇（1）

（1）機組設備本身存在缺陷。由于當時設備制造技術水平所限，加上這些年來企業對老電站維護投入不足，導致整個機組跑、冒、滲、漏現象嚴重，機組整體故障率高，發電能力大大下降。

（2）設備陳舊。調查中發現，有的電站機組已超期年限，電氣設備老化嚴重，絕緣性差，絕大部分器件已屬淘汰產品，備品備件解決困難，隨時都有可能發生事故。

（3）機組主要性能參數與電站實際運行參數不匹配，水輪機處于非最優工況區運行，導致機組運行效率低、振動及噪音大，而且機組使用壽命也將大大縮短。產生這一問題的主要原因為：①早期建成的一些小水電站，由于當時客觀條件限制，常常出現“有機找窩”或“有窩找機”現象。②許多老電站的機組生產于特殊年代，不按電站具體條件而硬性套用定型圖紙，而我國早期編制的水輪機模型轉輪型譜中可供各水頭段選用的轉輪型號少，不少小水電站只能套用相近轉輪。③電站設計時由于缺少必要的水文資料，導致電站建成后實際的來水量和水頭與設計工況不符；或電站由于泥沙淤積，下游水位提高，使得電站的發電水頭降低，導致機組的運行工況偏離最優工況。

（4）電站運行管理技術、方法落后，監控、操作、記錄等均需人工進行，自動化管理程度低。當機組發生異常、狀態發生變化或參數超限時，難以及時報警，安全可靠性差。值得一提的是，該類電站職工長期在噪音嚴重的機組旁值守，其身心健康必將受到嚴重影響。

（5）電站技術人員觀念陳舊，信息相對封閉，缺乏培訓，許多先進的管理經驗和經濟實用的新材料、新技術、新設備得不到很好的推廣應用。

2小水電站的改造建議

2.1對小水電站的現狀進行全面調查評估。建議由行業主管部門（例如市水電局）牽頭，會同各縣行業主管部門對全市小水電站進行注冊登記，并組織有關專家組對電站的設備狀況（包括檢修及事故停機時間）、技術水平（機組的先進性和運行管理現代化程度）、能量轉換效率和安全隱患等進行全面調查和評估。在此基礎上編制切實可行的老電站技術改造規劃，建議參照水庫大壩評估方法，按電站存在問題的類型和嚴重程度，將全國小水電站分為一、二、三類，對于問題嚴重的三類電站，限期進行技術改造。

2.2制定相關政策支持小水電站技術改造。調查表明，老電站經改造后，平均效率能提高15%左右，可更為高效利用水利資源，有利于節約型社會建設。同時，老電站技術改造幾乎不會對生態環境造成任何破壞，如果引入“一體化設計”的新理念，反而會有利于生態環境的改善，在水電開發受生態環境制約愈來愈嚴重的今天，其意義更為重大。但目前，經濟發達的地區，老電站技術改造工作進展較好，而經濟欠發達地區老電站技術改造工作舉步艱難，究其原因主要是政策和觀念問題。建議參照病險水庫除險加固的辦法，由國家出臺相關政策，如中央財政補助、稅收優惠和新電新價政策等，鼓勵投資流向老電站技術改造。

2.3加大監督和檢查力度。小水電行業主管部門應對各地老電站技術改造規劃、國家相關政策執行情況及國家財政資金使用情況加大監督和檢查力度，并會同地方行業主管部門，組織有關專家及時對完成技術改造后電站的運行效果進行評估和驗收。2.4加強人才培養和技術培訓。行業主管部門應采用多種形式加強小水電規劃、設計、施工和管理人員的技術培訓工作，切實引導先進的規劃設計理念、先進的運行管理方法以及先進實用的新材料、新技術、新設備在小水電建設和管理中的應用。

3改造效益

對近年來我縣的實踐表明，小水電站實施技術改造后社會、經濟和生態環境效益明顯，主要體現在：

（1）顯著的社會效益。小水電站技術改造工程可大大提高電站運行的安全可靠性，電站噪音明顯降低，職工勞動強度顯著減輕生產條件得到改善，從而更好地保障職工的身心健康和生命安全。

（2）顯著的經濟效益。一般情況下，技術改造后，機組的能量轉換效率平均能提高15%左右，對于可實行增容的電站，發電量的提高幅度可更大，如對我縣老電站全部進行技術改造，相當于新增2.5萬多kW裝機,每年可增加發電量7500萬kwh。從而不僅使我縣有限的水電資源充分發揮作用，有益于節約型社會建設，而且具有十分明顯的經濟效益。

（3）顯著的生態效益。近年來，水電開發受生態環境因素制約的情況愈來愈嚴重，而老電站技術改造幾乎對生態環境沒有任何破壞，如果引入“一體化設計”的新理念，反而會有利于生態環境的改善。

4結語

篇（2）

1水輪機的選擇

水輪機是水電站一個十分重要的設備，水流的動能和勢能轉換成機械能就是通過水輪機來實現的。水輪機選擇合理與否，直接影響到機組的效率和運行的安全性、經濟性。

1.1機組臺數的選擇

農村小水電站機組臺數與電站的投資、運行維護費用、發電效益以及運行人員的組織管理等有著密切的關系。通過多年設計和運行經驗表明：農村小水電站機組臺數一般為1～4臺，且型號應盡量相同，以利于零部件通用和維修管理方便，其中每座電站2臺機組居多。

1.2水輪機型號的選擇

水輪機型號的選擇合理與否，直接影響到水輪機的運行效率、汽蝕和振動等。選擇型號時，既要考慮水輪機生產廠家的技術水平和運輸的方便程度，又要確保水輪機常處于較優的運行工況，即盡量處于水輪機運轉特性曲線圖的高效區。尤其是機組運行時，水頭的變化不要超過水輪機性能表的水頭范圍，否則會加劇水輪機汽蝕和振動，降低水輪機效率。

1.3機組安裝高程的確定

水輪機的安裝高程不能超過水輪機允許的最大吸出高度，否則會引起水輪機轉輪的汽蝕、振動等不良現象，因而縮短機組的運行壽命。

（1）臥式機組：安=Z下+hs-/900-D/2

（2）立式機組：安=Z下+hs-/900

式中Z下——尾水渠最低水位（m）；

hs——水輪機理論吸出高度（m），查水輪機應用

范圍圖及hs=f(H)曲線；

D——水輪機轉輪直徑（m）；

——水電站廠房所在地的海拔高程（m）。

為了消除或減輕水輪機汽蝕，可將計算出的安降低0.2～0.3m確定安裝高程。

2電氣主接線的擬定

小水電站的電氣主接線是運行人員進行各種操作和事故處理的重要依據之一。農村小水電站裝機容量往往有限，一般裝機臺數不超過4臺，相應電站的電壓等級和回路數以及主變的臺數都應較少。考慮到小水電站（尤其是單機100kW以下的微型電站）的機電設備供應比較困難，運行和管理人員的文化、業務素質普遍較差，從進站到熟練掌握操作、檢修、處理故障及優化運行等也有一個過程。因此，農村小水電站的電氣主接線在滿足基本要求的前提下，應力求采用簡單、清晰而又符合實際需要的接線形式。

對于1臺機組，宜采用發電機—變壓器組單元接線；對于2～3臺機組，宜采用單母線不分段接線，共用1臺主變；對于4臺機組，宜采用2臺主變用隔離開關進行單母線分段，以提高運行的靈活性。

3電氣測量及同期裝置

并入電網運行的小水電站電氣測量應包括：三相交流電流、三相交流電壓（使用換相斷路器和1只電壓表測量三相電壓）、有功功率、功率因數、頻率、有功電能、無功電能、勵磁電流和勵磁電壓等的監視和測量。發電機的測量、監視表計、斷路器、互感器及保護裝置等裝在控制屏上（發電機控制屏）；電網的表計、斷路器、同期裝置等裝在同期屏上（總屏）。

4保護裝置

農村小水電站主保護裝置的配置應在滿足繼電保護基本要求的前提下，力求簡單可行、維護檢修方便、造價低及運行人員容易掌握等。

4.1過電流保護

單機750kW以下的機組，可以采用自動空氣斷路器的過電流脫扣器作為過流及短路保護，其動作整定值可以通過調整銜鐵彈簧拉力來整定，整定值一般為發電機額定電流的1.35～1.7倍。為了提高保護的可靠性，還可采用過流繼電器配合空氣斷路器欠壓脫扣器作過流及短路保護，繼電器線圈電源取自發電機中性點的1組（3只）電流互感器，繼電器動作值亦按發電機額定電流的1.35～1.7倍整定。

原理：當發電機出現短路故障時，通過過流繼電器線圈的電流超過其動作值，過流繼電器常閉接點斷開，空氣斷路器失壓線圈失電而釋放，跳開空氣斷路器主觸頭，切除故障元件——發電機。

4.2欠壓保護

當電網停電時，由于線路上的用電負荷大于發電機容量，此時電壓大幅度降低，空氣斷路器欠壓線圈欠壓而釋放，跳開空氣斷路器，以防電網來電造成非同期并列。

4.3水阻保護

當發電機因某種原因(如短路、長期過載、電網停電等)突然甩負荷后，機組轉速會迅速升高，這種現象叫飛逸。如果不及時關閉調速器和勵磁，可能造成事故。一般未采用電動調速的農村小水電站可利用三相水阻器作為該保護的負荷。

水阻器容量按被保護機組額定功率的70%～80%左右考慮。如果水阻容量過大，機組甩負荷瞬間，將對機組產生較大的沖擊電流和制動力，影響機組的穩定，嚴重時可能造成機組基礎松動。反之，如果水阻容量過小，達不到抑制機組飛逸轉速的目的。水阻器采用角鋼或鋼板制成三相星型、三角型均可。

對于單機125kW及以下的電站，水阻池內空，以長為機組臺數×（0.7～1）m，寬為（0.7～1）m，深為0.6～0.8m為宜，同時考慮機組容量大小，應在短時間內（如3～5min）不致于將池中的水煮沸。

在調試水阻負荷大小時，應在水中逐漸施加水阻劑，調試水阻負荷，直到達到要求為止。

4.4變壓器過載、短路保護

變壓器高壓側采用跌落式熔斷器（或SN10-10型少油斷路器）作過載、短路保護。運行經驗表明，額定電壓為6～10kV的跌落式熔斷器只能用在560kVA及以下的變壓器,額定電壓為10kV的跌落式熔斷器只能用在750kVA及以下的變壓器。當變壓器容量超過750kVA時，應采用油斷路器。跌落式熔斷器熔絲按下列公式選擇：

篇（3）

1水輪機的選擇

水輪機是水電站一個十分重要的設備，水流的動能和勢能轉換成機械能就是通過水輪機來實現的。水輪機選擇合理與否，直接影響到機組的效率和運行的安全性、經濟性。

1.1機組臺數的選擇

農村小水電站機組臺數與電站的投資、運行維護費用、發電效益以及運行人員的組織管理等有著密切的關系。通過多年設計和運行經驗表明：農村小水電站機組臺數一般為1～4臺，且型號應盡量相同，以利于零部件通用和維修管理方便，其中每座電站2臺機組居多。

1.2水輪機型號的選擇

水輪機型號的選擇合理與否，直接影響到水輪機的運行效率、汽蝕和振動等。選擇型號時，既要考慮水輪機生產廠家的技術水平和運輸的方便程度，又要確保水輪機常處于較優的運行工況，即盡量處于水輪機運轉特性曲線圖的高效區。尤其是機組運行時，水頭的變化不要超過水輪機性能表的水頭范圍，否則會加劇水輪機汽蝕和振動，降低水輪機效率。

1.3機組安裝高程的確定

水輪機的安裝高程不能超過水輪機允許的最大吸出高度，否則會引起水輪機轉輪的汽蝕、振動等不良現象，因而縮短機組的運行壽命。

（1）臥式機組：安=Z下+hs-/900-D/2

（2）立式機組：安=Z下+hs-/900

式中Z下——尾水渠最低水位（m）；

hs——水輪機理論吸出高度（m），查水輪機應用

范圍圖及hs=f(H)曲線；

D——水輪機轉輪直徑（m）；

——水電站廠房所在地的海拔高程（m）。

為了消除或減輕水輪機汽蝕，可將計算出的安降低0.2～0.3m確定安裝高程。

2電氣主接線的擬定

小水電站的電氣主接線是運行人員進行各種操作和事故處理的重要依據之一。農村小水電站裝機容量往往有限，一般裝機臺數不超過4臺，相應電站的電壓等級和回路數以及主變的臺數都應較少。考慮到小水電站（尤其是單機100kW以下的微型電站）的機電設備供應比較困難，運行和管理人員的文化、業務素質普遍較差，從進站到熟練掌握操作、檢修、處理故障及優化運行等也有一個過程。因此，農村小水電站的電氣主接線在滿足基本要求的前提下，應力求采用簡單、清晰而又符合實際需要的接線形式。

對于1臺機組，宜采用發電機—變壓器組單元接線；對于2～3臺機組，宜采用單母線不分段接線，共用1臺主變；對于4臺機組，宜采用2臺主變用隔離開關進行單母線分段，以提高運行的靈活性。

3電氣測量及同期裝置

并入電網運行的小水電站電氣測量應包括：三相交流電流、三相交流電壓（使用換相斷路器和1只電壓表測量三相電壓）、有功功率、功率因數、頻率、有功電能、無功電能、勵磁電流和勵磁電壓等的監視和測量。發電機的測量、監視表計、斷路器、互感器及保護裝置等裝在控制屏上（發電機控制屏）；電網的表計、斷路器、同期裝置等裝在同期屏上（總屏）。

保護裝置

農村小水電站主保護裝置的配置應在滿足繼電保護基本要求的前提下，力求簡單可行、維護檢修方便、造價低及運行人員容易掌握等。

4.1過電流保護

單機750kW以下的機組，可以采用自動空氣斷路器的過電流脫扣器作為過流及短路保護，其動作整定值可以通過調整銜鐵彈簧拉力來整定，整定值一般為發電機額定電流的1.35～1.7倍。為了提高保護的可靠性，還可采用過流繼電器配合空氣斷路器欠壓脫扣器作過流及短路保護，繼電器線圈電源取自發電機中性點的1組（3只）電流互感器，繼電器動作值亦按發電機額定電流的1.35～1.7倍整定。

原理：當發電機出現短路故障時，通過過流繼電器線圈的電流超過其動作值，過流繼電器常閉接點斷開，空氣斷路器失壓線圈失電而釋放，跳開空氣斷路器主觸頭，切除故障元件——發電機。

4.2欠壓保護

當電網停電時，由于線路上的用電負荷大于發電機容量，此時電壓大幅度降低，空氣斷路器欠壓線圈欠壓而釋放，跳開空氣斷路器，以防電網來電造成非同期并列。

4.3水阻保護

當發電機因某種原因(如短路、長期過載、電網停電等)突然甩負荷后，機組轉速會迅速升高，這種現象叫飛逸。如果不及時關閉調速器和勵磁，可能造成事故。一般未采用電動調速的農村小水電站可利用三相水阻器作為該保護的負荷。

水阻器容量按被保護機組額定功率的70%～80%左右考慮。如果水阻容量過大，機組甩負荷瞬間，將對機組產生較大的沖擊電流和制動力，影響機組的穩定，嚴重時可能造成機組基礎松動。反之，如果水阻容量過小，達不到抑制機組飛逸轉速的目的。水阻器采用角鋼或鋼板制成三相星型、三角型均可。

對于單機125kW及以下的電站，水阻池內空，以長為機組臺數×（0.7～1）m，寬為（0.7～1）m，深為0.6～0.8m為宜，同時考慮機組容量大小，應在短時間內（如3～5min）不致于將池中的水煮沸。

在調試水阻負荷大小時，應在水中逐漸施加水阻劑，調試水阻負荷，直到達到要求為止。

4.4變壓器過載、短路保護

變壓器高壓側采用跌落式熔斷器（或SN10-10型少油斷路器）作過載、短路保護。運行經驗表明，額定電壓為6～10kV的跌落式熔斷器只能用在560kVA及以下的變壓器,額定電壓為10kV的跌落式熔斷器只能用在750kVA及以下的變壓器。當變壓器容量超過750kVA時，應采用油斷路器。跌落式熔斷器熔絲按下列公式選擇：

當Se＜100kVA時，熔絲額定電流=（2～2.5）×高壓側額定電流；當Se≥100kVA時，熔絲額定電流=（1.5～2）×高壓側額定電流。

篇（4）

1995年7月水利部頒發了《小水電建設項目經濟評價規程》（SL16-95），以下簡稱《評價規程》。隨著市場經濟體制改革的深化和電力市場情況的變化，原國家計委2001年4月23日了“國家計委關于規范電價管理有關問題的通知”（計價格［2001］701號），通知要求新投產機組按發電項目經營期核定平均上網電價。

市場化后，許多私人、社會法人，紛紛投資小水電。作為投資者追求的是利潤；作為電網，通過市場的競爭，競價上網，電價低、質量高的電站成為首選。因此，在新形勢下小水電如何進行財務評價，才能更準確更合理地反映小水電站的優劣，據以判別項目的財務可行性，是一個亟待進一步探討的課題。

1小水電財務評價方法

《評價規程》采用的是“新電新價”或還貸期反推電價，以全部投資財務內部收益率及固定資產投資貸款償還期為主要指標，并以財務凈現值、投資利潤率、投資利稅率、靜態投資回收期及資產負債率為輔助指標。將求出的所得稅后財務內部收益率（FIRR）與小水電的基準收益率ic進行比較，當FIRR≥ic時，即認為建設項目財務評價可行。

根據原國家計委計價格［2001］701號文，上網電價改為按經營期核定；對水電企業，經營期按30年計算，原則上按18～25年歸還貸款計算還本付息額。

《評價規程》規定小水電生產經營期一般采用20年，那么在進行財務評價時只要在生產經營期20年內還清貸款，沒有必要對還貸期做硬性規定，應由市場來決定，即由業主、銀行根據項目的還貸能力和各方的期望值協商確定，只有這樣才能符合實際情況。

建議：（1）上網電價等于或低于同期投產的其它電站。

（2）選擇所得稅前凈現金流量進行計算（融資前分析），它不受融資方案和所得稅優惠政策改變的影響，用于考察項目是否基本可行（將求得的所得稅前財務內部收益率FIRR與設定的基準收益率ic進行比較，當FIRR≥ic時，即認為項目的盈利性能夠滿足要求），并值得去融資。

資本金比例不得小于規定的（占項目）總投資20%，對各種可能的資本金方案進行最大還貸能力測算和資本金現金流量計算，供投資者決策時參考。當資本金內部收益率大于或等于最低可接受的收益率時，說明資本金獲利水平大于或達到了要求，項目是可以接受的。

2財務基準收益率

基準收益率是企業或行業或投資者以動態的觀點所確定的、可接受的投資方案最低標準的收益水平，確定基準收益率的基礎是資金成本和機會成本，而投資風險和通貨膨脹是必需考慮的影響因素。由于小水電項目資金來源于自有資金和貸款，其最低收益率不應低于新籌集權益投資的資金成本與貸款利率的加權平均值，即不應低于項目加權平均資金成本。

《評價規程》財務基準收益率為10%，而現在銀行5年期以上貸款年利率為6.12%，顯然已不合理。從目前來看，財務基準收益率在5年期以上貸款利率6.12%加向銀行貸款而支付的手續費及一個適當的風險貼補率約為7%～8%（項目的現金流量是按基年不變價計算的，已排除通貸膨脹因素的影響），小水電建設項目就會有盈利。

對于財務基準收益率，筆者認為，在市場經濟條件下，無需行業統一設定，可由評價者自行設定。因為不同的人，或者從不同的角度考慮，對投資收益會有不同的期望值，投資者無需從什么行業的角度來考察項目；另外，同一行業的建設項目外部條件也千差萬別，我國地域遼闊，東西部水資源量、利用程度差異均較大，各不相同，也很難定出一個全國都適用的數值。

3年運行費

《評價規程》中職工福利按工資總額的14%計，隨著社會主義市場經濟的完善，保險費、勞保統籌費、住房基金、醫保失業基金等過去沒有的費用，現在也應運而生了，按有關文件，它分別占固定資產價值的2.5‰，工資總額的17%、8%～10%和10%，這些都應計入小水電的年運行費用中。

4應付利潤

《評價規程》中應付利潤，按資本金的15%計算，即應付利潤率為15%。而現在銀行5年期以上貸款年利率為6.12%，顯然已不合理。

眾所周知，可分配利潤（稅后利潤）提取盈余公積金、公積金后為可供投資者分配的利潤，可供投資者分配的利潤提取分配給投資者的應付利潤為未分配利潤（還貸利潤），應付利潤按應付利潤率計算。由于應付利潤按生產期統一一個應付利潤率計算，往往出現生產期前幾年可供投資者分配的利潤小于應付利潤，未分配利潤（還貸利潤）為0。實際上投資者在生產期前幾年得不到按應付利潤率計算的應付利潤，因此應由可供投資者分配的利潤大于應付利潤的年份彌補生產期前幾年應付利潤的不足。

5資產負債率

資產負債率表示企業總資產中有多少是通過負債得來的，是評價企業負債水平的綜合指標。《評價規程》中資產負債率是反映小水電項目層次的財務風險程度和償還債務能力的指標。

一般認為小水電的收入穩定、回收可靠，不存在大的投資風險，從項目層次上小水電項目自身收益可以償還債務，銀行又規定了資本金最低比例，經考察發現，小水電項目建設期最大資產負債率，比銀行貸款占固定資產投資的比例，僅多幾個百分點，因此項目層次的資產負債率計算意義不大，我們認為無需計算該指標。

篇（5）

近年來，施工單位增強對小水電站施工技術管理，并加大資金投入，采取多個措施與方法來提升小水電站施工技術管理水平，不過還是存在不足的地方。在小水電站施工設備方面，機械設備老齡化問題普遍存在，日常保養和維修工作不到位。部分小水電站施工設備工作量超負荷，工作效率較低，不利于施工安全。在小水電站施工技術管理方面，制度不完整，不少施工單位也制定有相關制度，如監督制、安全生產責任制和考核制等，很多制度并沒有運用到實際施工過程中。部分施工單位和員工之間存在著不和諧現象。例如，在小水電站施工過程中，施工單位比較重視施工進度，而員工比較看重個人收入，這種現象會導致施工單位和員工之間在施工質量與效益方面發生矛盾，從而不利于小水電站正常施工的順利進行。

2小水電站施工技術管理有效的對策

2.1施工單位應做好施工技術準備

小水電站在施工之前，施工單位需要對當地的地形、地質、水系、方位及建筑范圍等方面進行全面考察，提升對當地水庫蓄水量與排洪量的勘察，為小水電站的施工技術管理提供素材。考察完畢與分析結果得到審批之后，小水電站施工單位可以根據當地實際情況，制定小型攔河壩消力池、壓力管道、引水渠道的施工技術方案。當初步方案通過之后，施工單位可以制定簡易小水電站，然后進行施工檢測與考察，待最終施工方案確定之后即可開始施工。由于小水電站和人們的生活關系密切，所以小水電站的施工技術與質量必須過硬，在施工設備、工作人員、施工材料等方面進行合理預算。只有合理的施工技術方面與合理的預算相結合，才能夠確保小水電站正常施工。

2.2施工單位完善技術管理制度

小水電站施工單位必須建立一個完整的施工技術管理制度，把管理責任落實到各個領導、部門和員工，每位員工明確崗位職責。小水電站施工單位必須嚴格執行考核制度，增強對員工的考核，建立人性化的獎罰制度，提升員工對技術和管理知識學習的主動性與積極性。小水電站施工單位必須完善培訓制度，按時對員工培訓，內容包括安全知識、施工技術、設備使用和管理知識等，提升員工質量意識與安全意識，全面提升員工綜合能力。小水電站施工單位應建立完整的施工技術檔案管理制度，并由專業管理人員負責，對施工圖紙、設備安裝和設計文件的所有信息進行管理，確保資料的真實性、完整性與準確性，對施工技術管理提供支持。

2.3施工單位加強施工現場監控

小水電站能夠正常施工，需要施工技術管理的技術人員、管理人員與建筑人員，在施工現場所涉及的方面更廣泛，工作繁重，施工周期較強等都需要施工單位加強施工現場的監控力度。只有這樣才能夠及時的發現和解決問題，保證所有施工人員的人身安全，確保小水電站能夠安全高效的施工。

2.4施工單位加強運行技術管理

高質量的小水電站建設離不開高水平和嚴格化的施工技術管理，這就要求小水電站施工單位增強運行技術管理。小水電站運行技術管理涉及面較廣，對各個設備運行進行記錄與監視，監控繼電器的報警情況與儀表運行狀態，了解小水電站和電力系統之間的關系，另外需掌握小水電站設備與電路之間的檢測、維修與施工，重點監視設備的負荷能力與狀態調整。小水電站施工設備在運行的時候，增強檢測和檢查，確保設備能夠安全運行，嚴格按照制度檢測和驗收，全部合格之后小水電站才可進行運行發電。

篇（6）

從表1可看出，2004年的估計，北美和歐洲需要更新改造的小水電總容量達到680萬kW，這是個不小的數目。加上中、南美洲，中東及非洲，全球估計接近1000萬kW。他們對更新改造設備的投入按每千瓦100美元估計，共需10億美元。事實上，許多改造項目，每千瓦100美元是不夠的。

以上統計數字均未包括中國的。

中國小水電大規模建設始于70年代，許多電站迄今已運行10～30年以上不等。據前幾年不完全統計，大致情況如下（見表2）：

經初步了解，有更新改造、擴容需求的小水電站約為8000MW，這些電站普遍技術性能差，不同程度存在許多技術問題：如運行不穩定，長期在非優工況下運行，出力不足；或泥砂磨損與汽蝕嚴重，轉輪亟待更換；有的原設計、水文資料不足，使機組選型不當等等。

受世界銀行委托，亞太地區小水電研究培訓中心于2004年對新疆小水電改造規劃作了專題考察，提出了報告。詳情見本文實例研究之二。

2改造擴容工作需要有序進行

對舊電站的更新、改造、擴容和開發新電站一樣，也應當有序進行，而不能隨意、一轟而上。面對全球現有水電站需要更新、改造與擴容的巨大潛力，眾多的國際機構，包括世界銀行、國際能源署以及國際水電協會等等都紛紛看好這個市場，給予了充分重視。他們注意到，更新改造對現有電站運行性能的改善、效益的提高、壽命的延長都能起到顯著作用。為此，世界銀行于2004年就委托法國電力公司水電工程中心研發、編制一套舊電站更新、擴容的規劃、決策大綱，用以促進現有電站的業主們對舊電站重新投資，予以更新。該大綱于2004年12月編制完成，其目的是幫助決策人員對水電站的更新擴容工作制訂出合理的規劃以及最佳的實施時間表。

這個大綱全名“大壩與水電站更新改造擴容的規劃與決策大綱”，可用以指導大壩與水電站改造擴容過程中的選站、審批、投資及實施等各個環節，使之有序順利開展并獲得較高的內部收益率（IBR）。大綱里所指的更新改造還包括大壩安全與水資源的優化利用。

如前節所說，全球水電站更新改造與擴容的潛力約為1000萬kW（不包括中國），水電設備協會（HEA）估計，總需投資至少10億美元。這么大的投資規模必須在合理規劃指導下，有序進行。

水電站是一項長期投資、運行費用極低的工程，可以惠及幾代人。項目的初期投資一經歸還（如10年左右），這項水電資源所提供的財務、經濟、環境和社會效益幾乎可延續上百年，作為水與能源交換的一種主要方式，它可以成為全社會持續發展的一個重要工具。

雖然改造擴容工作可以使現有舊電站發揮最大效益，從而對水資源的可持續利用作出貢獻，但是電站的性能在運行年限內還受其他一些因素的影響，例如設計、施工和維修的質量。因此，有必要深入研究并明確改造、擴容的具體內容及其定位。

一般說，正確的維護、修理對保證水工結構和機電設備的正常運行是十分重要的，但維修不能完全消除設施的老化過程，因此到了一定時段，為了避免電站收入減少，以及運行維修費用的增加，更新改造仍是必須的。國外有專家把維修和更新改造對電站性能的影響定性地畫出一幅曲線圖，形象地表示更新、改造的時間。如圖1所示，當電站性能降低到加速惡化前，就必須利用更新改造將其恢復到原設計水平；還可通過擴容等手段，進一步提高性能。如何確定這個點，就是我們所要研究的問題。

更新改造與維修和新建項目都有很大不同。并有可能陷于二者之間而被忽視，使決策人不能正確估計改造擴容的方案在滿足水與能源增長的需求中的作用。這也是世界銀行要求開發這種決策方法的原因，使決策人能夠正確評估改造擴容的效益。

3改造擴容規劃決策大綱的框架

法國電力公司編制的這個決策大綱為改造擴容項目提供了一個實用的決策方法，用以選擇易于吸引投資、便于實施的優化項目。大綱的實施按下列6個步驟進行（見圖2）：

1）先對大壩和水電站作一個基本情況評估，包括擴容和性能優化方案的鑒定；

2）對已明確的水量和電力供應、以及安全、環保與社會發展的需求進行審查；

3）根據上述2個步驟所取得的資料，明確可能改造擴容項目的規模；

4）以多條件定性分析的方法對一批可能的項目進行篩選，選出一批數目適當的項目供研究；

5）以多條件定量的方法對選出的項目進行排隊，包括深入的經濟分析以及確定風險等級、社會與環境性能、融資的可能情況和實施的時間進度等等；

6）對首選的幾個項目編制一份實施計劃，包括時間進度、預期的融資安排、設備采購措施、初步工作計劃以及對可行性研究的任務要求。

上述大綱框架的最主要部分是各種需求的系統分析以及能否及時引入資金的情況，這二者影響最終結果。此外，這個大綱的方法也是為了將可比的項目數限制在合理的范圍內，從而盡可能精簡方案評估過程。

當然，這種方法并不能到處生搬硬套，而仍需要因地、因項目制宜，從明確主要目的開始，并對有些已經具備開工條件的項目多加考慮。

4改造、擴容的決策人與投資人需考慮的重點

除了上述決策方法外，法國電力公司還研究提出了一些建議供決策人和融、投資方考慮：

1）為便于舊電站基本情況評估，業主應建立并保存正確的運行、維修記錄；

2）在決策過程中，應明確界定業主和運行單位各自應負的責任，以保證繼續維護與改造擴容工作的順利轉換；

3）非結構性措施如水管理優化等應予充分挖掘；

4）改造、擴容實施（施工期）的“機會之窗”應充分論證、確定（如影響和費用損失最小的停機時間）；

5）在充分利用設備供應商的現代新技術的同時，獨立專家在決策過程中的重要作用也應予以重視；

6）采取與決策過程中不同階段相適應的創新、靈活的設備訂購方式；

7）為保證改造、擴容效益的持續性，還應建立一套新的健全的電站維護方案；

8）決策人在考慮新設施的方案時，還應同時研究現有設施擴容的方案；

9）對改造擴容的項目應考慮其現有環境與社會情況的處置，適當分配合作伙伴之間的利益、成本和責任；

10）應采用適當的規程以保證改造擴容項目的合理開發與實施；

11）對有些不能產生直接效益的改造擴容項目，如大壩安全項目，則需要多邊投資機構的支持；

12）必須提高各類決策人（如電力公司，有關部門和投融資商等等）對改造擴容的特殊效益的認識。

5資金籌集問題

改造擴容項目的內部收益率IBR是很有吸引力的，常可達到20％以上，可以說是典型的高收益項目。但是，水電站的改、擴工程在頭幾年內的資金流還是要比火電站等項目差，所以仍可能面臨資金不足的挑戰。從圖2的進程中看，選擇對投資人具有吸引力的項目是第4步（即項目篩選）所需注意的重要條件。

在水電站的改造、擴建項目中，采用公、私合作多渠道融資及分期投入的方式是可行的。對多機組的水電站，改造、擴建期較長，但只要在第一臺機改、擴完工后，即可先行投產，資金收入情況就會好轉。這種分期投產的方式可以減少對投資的需求，還可以降低工程成本。因此，項目業主應當充分利用改擴項目的這種分期投入的創新的方法。當然，在項目實施的初期，還是需要多邊投資機構（這是從國際上說。但從國內說還是要政府機構）的支持，而在部分機組投產后，就可由私營企業接管，繼續投資。對于一些資本金不足的私營企業，政府仍是重要的推動者和靠山。

6實例研究

實例研究之一：土耳其

土耳其具有世界水電資源的1％左右，土耳其電力總局（EUAS）和其他一些主管部門研究的成果表明，土耳其的技術經濟可開發的水電資源為3500萬kW，其中有340萬kW正在開發施工中。

土耳其電力總局擁有100多座水電站，總裝機容量1160萬kW，其發電量為全國電力的113。這些電站中，有的是早在1902年投產的，容量從0．2～240萬kW。直至2004年以前，還沒有進行過改造工作。2004年，土耳其電力總局委托法國電力公司水電工程中心（EDF-CIH）制訂一個規劃大綱并對優選的項目提出一份可行性研究報告。該任務從2004年7月開始，2005年3月完成，并另由法國電力公司未參與該規劃開發工作的幾位工程師對規劃大綱進行評估，以保證大綱為水電專家所理解，并有現實意義。

這個實例研究了在土耳其如何應用這個大綱，對決策有什么予期，大綱又怎樣指導具體改造擴建項目的實施。在完成需求審查和原有設施基本情況的評估等過程后，確定了5個規模不同的項目，從一項設備的改造到整個電網全部設施的更新。該5個項目為：

1）更新135萬kW的柯班電站；

2）對幼發拉底河流域所有水電站全面運行情況的更新；

3）對薩卡耶河流域主要水電站的改造；

4）提高少數幾個主要水電站的水輪機效率；

5）改進少數幾個主要（有戰略意義的）水電站的服務設施，如擔任旋轉備用和全停電后的起動能力等等。

按照大綱工作步驟進行，柯班水電站被選為在土耳其進行改造、擴容的最佳項目。建在幼發拉底河上的柯班電站是土耳其第三大水電站，分兩階段建成的：柯班1站為4臺15．75萬kW，于1974年投產；柯班2站為4臺18萬kW，于1985年投產。

然后對柯班改造項目進行可行性研究，以確定項目的具體細節，包括所需成本與收益。該項目的改造任務為：

1）更新水輪機導葉以減少滲漏；

2）將柯班1站的發電機定子線圈更換為F級絕緣以增加機組出力；

3）將柯班2站的發電機定子接線恢復到原來的性能與效率；

4）改造頻率與電壓調節系統；

5）改造機組控制系統；

6）實施一套全自動控制系統。

根據評估結果，業主決定實施改造計劃，于2006年開工，2011年完工。編制工程設計與設備訂貨任務的咨詢單位已經選定。主要招標工作計劃于2006年底起動。目前，業主正在為此籌資。

“大綱”在土耳其改、擴項目中的成功應用，說明其實用性，可作為決策者的有力工具，并適應國家在時間和任務范圍方面的限制。該大綱可使改擴項目的決策和實施過程更為有效，并保證所選項目在水電對持續發展的一般貢獻范疇內發揮全面效益。

實例研究之二：中國新疆

受世界銀行委托，亞太地區小水電研究培訓中心于2004年派專家組對新疆小水電作了系統調查，并對20余座電站作了深入的考察。考察報告認為新疆現有119萬kW小水電站運行時間都已有20～40年，存在問題很多。經分析和初步規劃、篩選，提出了有必要改造、技術上可行、且今后有能力歸還貸款的15座小水電站，作為第一批改造項目，這批項目原有裝機總容量10．4萬千瓦，改造、擴容后可增容2．98萬kW，約為原有裝機容量的29％，需要投入資金約1億元，平均每千瓦投資3600元，遠低于當地新建電站投資6000～8000元／kW。說明更新改造的經濟效益是十分明顯的。

考察報告指出，現有小水電存在的問題為：機組性能落后，制造質量差；控制、保護設備陳舊，自動化程度低；機組部件磨損與汽蝕嚴重；有的設備嚴重老化，絕緣下降等等。并提出技術改造的規劃方案與原則。對需要改造的電站進行分類，采取不同改造方式。針對電站具體情況，因地制宜、進行優化設計，緊密結合和妥善處理各個電站的不可變或不宜改變的制約條件，在有限的投資情況下，盡量增加年發電量、提高電站經濟效益。不同電站大體分類如下：

1）需要對設備進行整體更換的；

2）主設備局部改造，輔機及電氣控制、保護設備整體更換；

3）對現在的實際水頭或流量比原設計大的或小的電站，可增容改造或減容改造。

改造規劃除對上述各類改造提出了詳細技術方案和措施，還對增容改造的電站提出了一些關鍵性技術環節。

從規劃的原則、實施細則及其可操作性來看，和法國電力公司編制的“大綱”，有許多相似之處，又有一些不同之處，可以互為補充。利用二者結合的方法，可作為今后一個國家或一個地區小水電改造規劃的指導，可能產生理想的效果。

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管理的內涵一方面是合理組織社會生產力的各種要素，其硬件要素歸結為人和物兩大方面，管理和科技是生產力的軟件要素，是形成現實生產力的連貫樞紐；另一方面，管理又是協調人們生產關系的客觀要求，是人們為了達到某種預定目標的活動，這種目標總是要服從生產資料所有者的利益和意志。管理還是一種知識，一種實踐，不僅是一門科學，更是一門藝術。因此，管理概念的準確含義，應該是指一定組織中的管理者，通過協調他人的社會活動，充分利用各種資源，從而實現組織目標的一系列社會活動過程。

管理有十大構成要素：管理觀念（包括價值方面的觀念、經營方面的觀念、人性方面的觀念），組織目標和管理者的目標，管理組織，管理組織中的管理者與被管理者——人員，能夠反映管理內容并可以傳遞和加工處理的文字、數據和信號的信息，管理組織中財產和物資的貨幣表現——資金，相應于一定組織特點的自然科學技術和相應于多種組織的管理技術，物資，時間，環境等。作為中小型水電設計企業的經營管理者不僅僅要高度重視管理，更應該學習和掌握管理理論和管理藝術，使企業壯大和發展起來。

二、中小水電設計企業經營管理的特點

1．管理的共性

所有企業管理都是圍繞構成管理的十大要素進行的，主要是對人員、組織、信息、資金、技術的管理。從管理所依據的理論到具體管理藝術都有共同之處，其他企業的管理經驗、管理藝術都值得中小水電設計企業借鑒。

2．中小水電設計企業經營管理的特性中小水電設計企業經營管理的特性來自于其工作的特殊性，即：

（1）市場需求與供給的特殊性

構成生產有形物資或生活用品的生產企業的需求條件有2個，即購買欲望和支付能力。影響這類企業供給的因素主要有6個，即商品本身的價格，其他商品的價格，生產技術的變動，生產要素的價格，政府制定的政策，廠商對未來的預期。構成水電設計企業的需求條件有如下幾個：國民經濟狀況，國家發展戰略方向以及各地區發展戰略方向，一些企業財團對某個項目前景的看法。當國民經濟運行良好，國家經濟實力雄厚，而且又與國家或地區經濟發展方向相符合時，或者某些企業財團為了企業本身利益，對某個項目的前景看好時，這樣的項目就容易列為規劃設計項目，這樣的項目也就是水電設計企業的社會需求。影響水電設計企業供給的主要因素有：設計成果本身價格高，供給增加；設計技術水平高，技術能力強，供給增加；生產要素價格下降，會使成本下降，利潤增加，從而供給增加；政府減稅，會增加供給，增稅，則減少供給。

（2）產品生產管理的特殊性

其他企業的產品生產管理有：生產系統的配置、產品開發設計、作業研究、生產計劃、生產控制、物資庫存控制、設備管理、質量管理、工藝技術管理、現場管理等。水電設計企業的產品就是可行性研究報告書、設計報告書、概預算書、施工圖紙等，因此，水電設計企業的產品生產管理有：勞動管理、技術管理、設備管理、質量管理、成本管理、合同管理、物資管理和設計后服務管理。

（3）成本費用的特殊性

企業從事經濟活動的直接目的是為了取得利潤，而能否取得利潤，最終取決于其收益是否超過成本。企業的成本費用分為產品制造成本和期間費用兩項。其他企業產品與水電設計企業產品的產品性質不同，制造成本中的各項費用種類與多少均有所不同。如水電設計企業會發生設計前現場踏勘及設計后服務等特定費用。

（4）人員的特殊性

中小水電設計企業的人員一般都比較少，且都是業務骨干，企業中的專職行政管理人員少，企業的業務比較單一，往往局限于勘察和設計。

三、中小水電設計企業管理的運作

根據以上特性分析，首先要明確中小水電設計企業管理的主要內容，然后才是如何進行管理運作。

1．中小水電設計企業管理的主要內容

內容應包括人員管理、設計系統的配置、設計作業計劃、設備管理、質量管理、工藝技術管理、成本控制管理和財務管理。

人員管理是指對企業員工的素質、技能、思想狀態、個人及家庭基本情況等全方位的管理；設計系統的配置是指對企業所有設計能力的優化組合及分配，包括對現有設計能力的評定、對未來設計能力的預測、變更和調整設計力量、設計能力決策、選擇完成任務的最佳設計能力組合等；設計作業計劃是指設計任務計劃的具體執行計劃，它把這些任務具體分配到各個設計室或設計組，規定他們在某個時間內完成設計任務；設備管理是指對設計時所用的計算機、繪圖工具等設備的管理，設計所需工具大部分都分配到了個人，設備管理主要以個人管理為主；質量管理是指對設計成果內容的準確性、精度以及設計成果書文本的美觀程度要求的管理；工藝技術管理是指對設計成果內容的優化、創新、突破的具體要求；成本控制管理是指對設計全過程中所有支出費用的控制管理，成本控制的好壞，直接反映企業的盈利水平；財務管理是指對企業的財務活動及其所形成的財務關系進行管理，其主要內容包括籌集資金、資產運用、成本費用、其他收入、利潤和利潤分配、財務收支等方面。

2．中小水電設計企業管理的運作

要使管理真正達到預期的目的必須建立一個完整的管理系統，即組織系統、企業文化系統、人才管理系統、財務管理系統。

（1）組織系統

構成組織系統有5個要素：一是部門，它是組織中具有獨立職能的工作單元。在水電設計企業中部門可分為設計部門、控制部門、服務管理部門。二是崗位，即根據企業性質需要而設置的某一具體職位。三是編制，即根據組織機構、人員定額設置每個崗位人的數量。四是級別，指企業管理系統上下左右之間的權力劃分，以及實施領導職能的等級形式，級別與工資待遇可以有聯系，但不一定相互對應。五是指揮線，是指管理機構中從最高一級到最低一級逐級建立關系明確的職權等級系列，它既是行使權力的線路，也是信息傳遞的渠道。

中小水電設計企業的組織系統應該是垂直指揮、橫向聯絡、檢查反饋的有機統一系統。

（2）企業文化系統

企業文化具有導向功能、約束功能、凝聚功能、統一功能和輻射功能。企業的最大利益和能否立足于社會，取決于它對社會的貢獻。企業的價值觀是企業在經營過程中為使企業獲得成功而形成的基本信念和行為準則。價值觀是企業文化的核心。

中小水電設計企業同樣應該營造自己的企業文化，這種文化表現為：一是能適應環境，贏得各種市場；二是建立為員工所共享的豐富的企業價值觀念——維護什么，鼓勵什么，反對什么，通過宣傳這些信念，共同分享員工的設計成果；三是樹立企業榜樣人物，通過他們為每個員工塑造其潛在的成功意識；四是重視和強調團隊精神，培養員工的群體意識；五是提倡良好的職業道德，特別是在同行業的競爭中更應遵守規則和職業道德。

（3）人才管理系統

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電子集成化、小型化的不斷發展、成熟，生產加工水平的不斷提高，大規模生產下的電子產品價格一路下滑。如液晶彩電、手機等消費類的電子產品價格一路走低，一方面使電子產品的生產消費呈現繁榮和快速發展，另一方面電子消費類維修行業的快速萎縮，從事電子消費類產品的大量維修技術人員轉行。同時智能化集成化技術發展使得電子消費類產品電路復雜，維修困難，知識技能要求高，行業技術壟斷，社會吸納維修技術人員能力下降，都降低了維修行業吸收消化電子專業人才就業的能力。

1.2招生宣傳導向不利于電子專業

調查顯示，初中畢業生受到父母、老師或者朋友、同學影響而選擇專業的占60%以上。而水利院校以水利專業為特色，國家又對水利類中職生提供助學金的政策，導致學生扎堆于所謂的熱門專業，沖擊了電子與其它專業的招生。

2水利院校電子專業發展機遇

2.1開拓新產業

傳統的電子行業不斷萎縮，產業的升級轉型注定電子專業的發展要適應新興產業。現在的汽車電子、LED照明、智能防盜、物聯網技術等都是未來發展的方向，這些行業吸收消化職業院校電子專業學生的能力較強。因此我們要認準方向，與時俱進，在專業方向、課程設置、人才培養方向上往這些方面靠攏。

2.2立足于傳統產業

傳統產業沒有消亡，機器代替人工是一項高投入的行為，動輒上千萬，并非是每個企業能夠承受的，故機器代替人工目前仍然是大型企業才能做到的。中小型電子企業仍然需要大量的技術人員來滿足生產需求。比如電子玩具產業，需要較多具有電子專業能力的人才。近年來，電子專業的畢業生到中小企業就業，受企業管理層重視，崗位較好，有發展前景。打鐵還需自身硬，提高自身職業能力完全可以在傳統產業中占有一席之地。

2.3自主創業

為支持學生創業，國家和各級政府出臺了許多優惠政策，涉及融資、開業、稅收、創業培訓、創業指導等諸多方面。電子產業分工的精細化，產品加工成本的下降，使學生有機會在電子產業鏈中的一環立足，開創事業。一種電子產品從方案設計，項目推廣，元件采購，電路加工，產品組裝，產品營銷一整套完整的生產鏈中，每個環節都孕育著巨大的商機，可以吸納大量的學生自主創業。學生所學的電子技術知識完全可以勝任創業需要。在深圳，筆者調研過兩個人的微型電子公司，該公司的經營模式是接收產品方案，根據需方要求設計電路板，采購元件，外包完成產品貼裝，返回公司經過調試完成產品的初級加工，再銷售給下游企業。這種模式投入小，見效快，對專業技術要求不高，非常適合學生創業。

3水利院校電子專業發展之路

3.1服務于社會、服務于本地、服務于水利行業

電子信息業是全國五大支柱產業，在珠三角、長三角、閩三角地區及杭州、寧波等沿海地區廣泛建設了電子產業群，吸引了大量的電子專業的技能人才。隨著產業的轉移，內地經濟區引進一大批的高端新型電子信息企業，使培養的人才更方便地服務于江西，服務于本地，能為本地經濟發展做出貢獻。電子信息技術越來越多地應用于水利工程、水土保持等水利領域。比如水土保持科研項目，水利樞紐建設中就大量應用了電子傳感器、智能自動控制等電子信息技術。隨著物聯網的推廣應用，未來在水利類專業開設電子信息課程將更有利于培養出更多的具備電子信息技術知識的水利人才。

3.2加強校企合作

電子行業分工精細，每個企業對專業技術的需求都是不同的，對于學生來講，在學校學習的課程廣泛，在校學習時間短，針對性不強，會造成工作后專業技術不夠用，滿足不了企業對專業技術的需求。故校企合作、訂單式培養是專業發展的出路，有利于學生的自身發展。江西水利職業學院電子專業一直在探索校企合作的模式，通過訂單培養或定向培養的形式為企業培養和輸送人才，讓更多的學生能夠對口就業，提高畢業生的就業質量。

3.3進一步推動教學改革

筆者認為改革的方向和重點應該是確定專業培養方法，提升學生職業能力。首先，教師要注意追蹤產業革命帶來的新技術新成果，更加努力學習新知識新理論，以提高自身的職業能力。二是整理以往教學改革的成果，形成一套行之有效的教改理論。三是形成一套教學質量評價體系，促進學生職業能力的培養。

3.4引進高端綜合性人才

引進在電子技術硬件和計算機軟件方面有一定造詣電子信息高端人才，可以滿足未來電子信息技術的發展需要。這些人才經過幾年的教學實踐，鍛煉、成長為專業帶頭人，帶動電子專業團隊的發展。

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流域水電的建設可兼顧防洪、航運、供水、灌溉等多種水資源的開發利用。如果流域水電開發及其它水資源開發利用合理、正確，從宏觀上分析，將對環境有所改善，是具有環境效益的。

1.1水電梯級開發可發揮梯級效益

梯級水電開發可提高水資源的利用率，協調水資源綜合利用之間的矛盾，獲得梯級效益。上游水電站水庫調節徑流可增大下游所有梯級水電站的保證出力和年發電量；上、下游水庫聯合調度，可協調發電和其它用水要求的矛盾；上游水電站削減洪峰、蓄存洪量，可提高下游各級水電站防洪標準，減小泄洪設施規模；上游電站水庫有時可為下游電站縮短初期蓄水時間。梯級連續開發，可優化安排各級水電站的施工進度，施工期互相搭接施工高峰又互相錯開，利用上游水庫蓄水時機減少下游電站的施工導流流量，減少施工隊伍轉移的費用和時間，提高施工設備和場地的利用率，可縮短總體工期，減少總投資。

1.2發展水電清潔能源，減少環境污染

水力發電作為清潔能源被利用，水電不僅可以代替部分火電、核電，具有調峰的優點，在電網安全運行中起到重要的作用，還可提高水資源的利用效率而基本上不改變其水質，不排放污染物。例如[1]，在電網系統中，建設一個裝機容量為2000MW的水電站代替同等規模的燃煤火電廠，這樣每年可節約原煤500萬t，減少排放二氧化硫24萬t，減少排放氮氧化物4400萬kg，一氧化碳115萬kg，少產生廢碴140萬t，省卻了火電廠所需要的冷卻水運行和排放，既可節約水資源，又可避免對水環境造成熱污染。因而發展水電，在取得相同電能的同時，可減少環境污染。

1.3減災防災，保護環境

近30年來，美國密西西比河流域由于洪水引起的直接損失達幾十億美元，在美國共計有40%以上的城市和1400萬hm2的土地均遭受洪水的威脅；1970年水災給羅馬尼亞和匈牙利造成了100億列伊和77億福林的損失，淹沒了約106萬hm2的耕地，全部或部分淹沒800多個居民點[2]；我國1998年洪水，主要為長江、松花江、西江、閩江洪水，受災面積大，農田受災面積2229萬hm2，成災面積l378萬hm2，死亡4150人，倒塌房屋685萬間，直接經濟損失達2551億元。水電站往往同時兼有抵御自然水文災害的功能。水庫運行可以調節河川徑流，控制水位，梯級水庫可聯合調度調節，比單個水庫更能提高抗御洪、澇、旱、堿等自然災害的標準和降低災害的影響程度，有效地保護生態環境及生物的生境，減少水災和旱災對人類及動、植物的破壞，減少水土流失和土壤侵蝕，減少洪水造成的污染擴散和疾病流行，為人們提供相對穩定、安全的生活和生產環境。

1.4水電站水庫的人工濕地作用

水電開發，在一個流域上建設一個或多個水庫。水庫庫區形成許多庫灣，生長了多種水生植物和動物，成為人工濕地，為濕地動、植物提供了生存條件，因此在庫區和庫周會增加多種適合濕地環境的動、植物物種，提高了局部區域的生物多樣性價值，增加了水域的綜合功能。

人工濕地的形成，可改善當地的環境小氣候條件。水庫水體的影響，可使周圍陸地性氣候得以改善：無霜期延長、溫差縮小、降低了最高氣溫、增加了濕度。有關的研究表明，水面上空空氣的透明度比成片的房屋群高8%～10%；水面上空紫外線輻射比陸地高30%；水庫或水域上的氣溫在炎熱季要降低4～5℃；相對濕度提高10%～15%[1]。

黃河龍羊峽水庫蓄水后，國電公司西北勘測設計院、青海省電力局和氣象局于1990年就龍羊峽水庫對局地氣候的影響進行了觀測研究。主要研究成果如下：

(1)對降水的影響。距離龍羊峽水庫庫岸10km左右范圍內，年降水量增加約3%，距庫岸較遠的山區年降水量增加約12%，影響范圍內的夜雨量增加明顯。

(2)對濕度的影響。距離龍羊峽水庫庫岸10km左右范圍內，全年各月相對濕度均有增加，其中冬季增加最明顯，1月份增加24%。

(3)對氣溫的影響。距離龍羊峽水庫庫岸10km左右范圍內，年平均氣溫略有升高，月平均氣溫其中有5個月升高，12月份升高最大為3℃，1月份升高1.2℃；6個月降低，10月份降低最大為0.7℃。而對這一范圍以外的區域影響很小。

(4)對風的影響。對水庫周圍地區風的影響，主要表現為靜風頻率減少，“湖陸風”方向上風頻的增加、風向轉換時間變化和風速略有減小。

1.5水電站水庫的景觀與旅游作用

水電站水庫形成人工湖泊，在功能上增加了美學和旅游價值。在水電開發的基礎上，合理優化水工建筑物的布置和造型，并適當加以裝飾設計，使其在景觀上起到美化環境的作用。可根據具體要求和地勢環境條件，修建人工港灣、池塘，放緩岸坡，建造森林公園、草坪、花圃及景觀建筑，修建水上娛樂設施，組成新的水環境景觀系統。北京十三陵抽水蓄能電站，在上池周圍開辟了草坪、花壇，種植了樹木，利用地勢修筑了護坡，環池修建游覽道路和一些景觀建筑物，在上池旁的山頂將防火瞭望塔修成仿明古塔，電站的上池現己成為十三陵風景區的一個新景點。另外，利用電站工程棄碴填筑沖溝，形成人工階地，經綠化美化并修筑了人工景觀建筑物，建起了蟒山國家森林公園，現已成為旅游區[3]。國外如莫斯科的水體系統由希姆金水庫、卡拉梅舍大水庫、別列文水庫、雅烏斯回水河段、莫斯科河等水體組成，將水體系統進行美化后，有很好的景觀效果，成為市民休閑娛樂的風景區；在明斯克利用斯維斯洛奇河支流上的梯級電站水庫和許多小池塘，修建了滑水專用水道、浴場、碼頭和森林公園等，成為旅游勝地[2]。

1.6水庫的供水、灌溉對環境的改善

水電站水庫有調整河道徑流的作用，庫水和發電后的下泄水具備穩定、可控制供水和灌溉的條件。

(1)供水：水庫改善了抽水站取水的條件并利用勢能使之降低造價；水庫可以降低水中的含沙量、色度、氧化度等，使自來水廠凈化簡便；水庫使河水水量、水質季節性變化減小，保證水廠運行的穩定、均衡，促進地區經濟的發展，改善當地居民的生活環境，提高生活質量。

(2)灌溉：天然狀態下的河流水資源，由于徑流量的季節性變化，不可能保證流域內灌溉面積大幅度增加。建設水庫后，徑流得到充分利用，使灌溉面積大大增加，并使作物產量大幅度提高。有關研究表明，干旱和半干旱地區，水澆地的糧食收成比沒有灌溉的高1～1.5倍；氣候較濕潤地區，灌溉后的收成可提高50%[2]。

2流域水電開發對環境的主要不利影響分析

流域水電開發，特別是梯級開發，一般規模較大，使流域的自然環境發生了改變,對環境產生若干不利影響，可分為施工期、水庫初期蓄水期和運行期3個階段進行分析。

2.1電站施工期對環境的不利影響

水電站施工期對環境的不利影響，主要表現在工程占地的影響、施工截流的影響、施工采石取土的影響和其它施工項目的影響。

2.1.1工程占地的影響

水電站開發要修筑水庫及其它水工建筑物，需要占用較大面積的土地，可分為施工占地和工程占地。施工占地基本上屬臨時占地，對環境的影響主要是植被破壞、水土流夫等，影響為相對短期并可以恢復；工程占地主要是水庫淹沒占地，屬永久占地，對環境的影響較大，水庫淹沒區達到了根本改變自然狀態的程度。主要的影響是破壞原有的植被，對生態環境的影響；淹沒原有部分耕地和村莊，造成移民搬遷和一些設施的遷建；特別是水庫淹沒區的移民，有些工程移民量很大，在移民搬遷和安置方面，建新的村鎮，要搞基本建設，新開耕地要破壞植被，造成新的水土流失，并改變了局部自然條件，破壞了原有的區域生態平衡。

在水電梯級開發中，如工程施工安排合理，可減少施工占地。例如一個梯級工程的料場和部分施工占地，可同時為其它梯級工程服務，可減少那些工程的占地影響。

2.12施工采石、取土的影響

采石、取土施工對環境的主要影響是造成水土流失。

(1)采石施工。會破壞原有山體的表層植被，使表層較薄的土層流失；采石使山體原有形態發生變化，有些坡面變陡，并且爆破使巖石松動，容易造成流失，嚴重的可能發生塌方或泥石流，造成災害性破壞；采石使山體，影響景觀。

(2)取土施工。取土破壞植被，開挖面土層松動，容易造成水土流失；取土使表層具有一定肥力的土壤損失，特別是占用耕地取土，對施工后的覆墾很不利；取土場面，還容易造成揚塵；取土會損失部分土地資源。

2.1.3其它施工項目的影響

水電項目施工一般規模較大，施工人數和施工機械較多，又比較集中，對周圍自然環境和社會環境產生一定影響，主要的影響分析如下。

(1)對水環境的影響。工程施工均在水系河道附近，場地平整、截流、圍堰填筑、隧洞排水、砂石骨料加工沖洗、混凝土拌和澆筑及養護、化學灌漿、材料水上運輸、施工機械沖洗、附屬企業生產廢水排放、施工營地生活污水排放、職工醫院排放廢水、垃圾、廢料及化學藥品等，都會對水域環境造成污染。

(2)施工棄碴對環境的影響。水電施工一般棄碴量較大，開挖山體、隧洞產生大量的廢碴，堆放在固定的碴場，因此在設計碴場時就應考慮到環境影響。廢碴中混有殘留炸藥、廢油、廢化學藥品等，有些可能還有放射性物質。如果廢碴處置不當，殘留在其中的有害物質會對環境產生影響；碴場管理不好，會造成流失，嚴重的還會形成泥石流，對環境造成較強的破壞；有些堆碴占地會造成土地資源的損失；碴場影響自然景觀。

(3)施工對大氣環境的影響。工程施工爆破、骨料加工篩分、水泥倉庫裝卸、混凝土拌和、施工材料運輸、施工機械運行等，造成施工場地揚塵、施工道路揚塵，影響大氣環境質量。附屬企業生產和施工營地生活燃煤煙氣排放，其廢氣和懸浮顆粒物等對大氣環境質量造成影響。

(4)施工噪聲對環境的影響。施工噪聲主要包括：開挖爆破噪聲、施工機械運轉噪聲、骨料篩分作業噪聲、砂石混凝土拌和系統生產噪聲、機動車輛行駛噪聲等。其中開挖爆破噪聲屬點噪聲源，影響是瞬時和間斷的；施工機械運轉噪聲也屬點噪聲源，影響一般是連續的；骨料篩分作業噪聲、砂石混凝土拌和系統生產噪聲，屬固定線噪聲源；機動車輛行駛噪聲屬運動噪聲源。這些噪聲，會在整個施工期中影響當地的聲環境，施工結束后影響會自行消失。

(5)施工對交通的影響。施工截流，使局部河道條件和水文條件發生變化，水運通航受到影響，運輸量和運輸條件等都發生改變。施工期間，施工車輛大量增加，使道路車流量加大，增加當地公路交通的密度，會對交通條件產生影響。

(6)施工對人群健康的影響。水電站工程造成一定數量的居民搬遷、安置，這部分居民的生活環境將有較大程度的變化，可能會引起人群健康問題。例如：移民建鎮使原來相對分散的居民集中居住，流行性疾病傳染的機會增加；移民搬至安置區后，對該地區的地方病缺乏抗御能力等。施工期間，大量施工人員進入施工區，形成施工人群。人員高度集中，如當地有流行性疾病、地方病及自然疫源性疾病等，可能會蔓延和發展，或由外地人員帶來其它傳染病而成為主要流行病。另外，施工人群要進行施工作業，有些作業對人體安全和健康具有一定的影響，如：開挖爆破、接觸一些有毒化學藥品、高噪聲機械操作、高粉塵作業等。

(7)其它影響。施工對附近地區的自然景觀造成影響，破壞了景觀的連續性和協調性。有些工程施工影響到文物古跡。

2.2水庫初期蓄水階段對環境的不利影響

水庫初期蓄水階段對環境的影響主要是對下游河道和下游用水的影響。當水庫庫容較小時初期蓄水時間較短，對下游的影響也較小，但庫容大時，初期蓄水時間較長，對下游的影響較大。例如，吉林松江河水電梯級開發小山電站，初期蓄水時間約為2個月。在這期間使松江河干流下泄水量大幅度減少，影響了下游沿江村屯和撫松鎮的生活、生產用水及林蛙的養殖；影響了兩岸過江交通的影響；同時對下游北江水電站正常運行造成影響。為補償以上影響，曾采取了相應的對策措施，合計補償費用約194萬元。

2.3電站運行期對環境的不利影響

水電站運行期對環境的不利影響可分為3個影響區來分析，即:河流、湖泊等水域水位升高區；水庫相鄰地區；下游及引水斷流區。

2.3.1對河流、湖泊等水域水位升高區的影響

水電站運行后，水庫蓄水便其上游部分河段和相連的湖泊等水域的水位升高。水電站運行期也是庫區及庫岸、水位升高區的重新平衡的過程，主要有3方面的影響：庫區淤積和庫岸浸蝕；蓄水對地質環境的影響；蓄水對周圍地下水位的影響；蓄水對水生生物的影響。

(1)庫區淤積和庫岸浸蝕。水庫蓄水后形成庫盆，庫區的淤積和庫岸浸蝕，對庫區水環境造成影響，并影響到水庫的功能。大量的研究表明，水庫淤積形成的主要來源為：從匯水流域進入水庫的泥沙；由于庫岸的改變、島嶼沖毀、庫岸坡上不同的重力作用等產生的入庫泥沙；由于水中懸移質沉降、淤積，成為庫底沉積物，從而導致其重力固結、含水量減小、有機物質礦化。

山區中、小型水庫淤積多為推移質泥沙，平原中、小型水庫淤積多為懸移質泥沙，大型水庫開闊地帶的淤積既有懸移質泥沙又有推移質泥沙，水庫沿岸地帶和變動回水區則推移質居多。隨著水庫的運行年限的增加，庫底淤積也會逐漸加重，淤積的面積也會逐漸增加。例如伏爾加河上的庫伊貝舍夫水庫，建庫5年淤積占庫底總面積的22.5%，8年后增加到32.5%；鄂畢河上的新西伯利亞水庫，建庫8年淤積占庫底總面積的55.0%，14年后增加到69.6%[2]。

從水庫蓄水開始，由于侵蝕作用和堆積作用，在新的水邊線地帶開始了庫岸形成的過程。大型水庫的運行經驗表明，庫岸的形成正是沖蝕和堆積直接作用的結果，從地質、地球化學和生態過程角度分析，庫岸可分為多種類型：以崩塌、坍落、侵蝕、滑坡、流沙和剝蝕等形式表現的庫岸為沖蝕型庫岸；以地球化學作用和沖蝕作用為主形成的庫岸為沖蝕—喀斯特型庫岸；以生態作用和沖蝕作用結合情況下形成的庫岸為沖蝕一泥炭型庫岸及其它類型的庫岸；在地質、地球化學和生物過程和堆積共同作用下，形成泥沙三角洲庫岸、淤泥鹽巖型、漂浮泥炭型、貝殼泥炭型、貝殼石灰巖型和蘆葦植物型庫岸[2]。

水庫發育，除了庫岸形成外，還有其它過程和現象，如：淹沒、浸沒、地下水位上升及上升區巖層的物理力學性質變化等，水庫沿岸地帶形成新的工程地質條件。在水庫淤積和庫岸形成的過程中，會造成水土流失、生態環境變化、水質的變化等，水庫運行后，在較長的時間里，逐漸形成工程與自然環境新的協調和平衡。

(2)蓄水對地質環境的影響。水庫蓄水后會誘發地震，1973年在倫敦舉行了第一次關于水庫與地震的學術會議，1979年在新德里召開了關于大壩安全與地震問題的國際大壩會議，1980年在倫敦又召開了全英工程師學會關于這一問題的學術討論會。

(3)蓄水對周圍地下水位的影響。水庫蓄水后，將導致沿岸地帶水文地質條件實質性的改變，首先是地下水狀態發生變化，水庫滲漏在最初幾年中較為劇烈，對含水層影響最大。通常在水庫的近壩部分出現地下水升高的最大值，而在水庫上游，地下水位升高則相應較小，影響范圍也小。

水庫周圍的地下水位升高會引起土地的浸沒和沼澤化。當地下水位上升到距地面1.0～1.5m，干旱地區達到2.0～3.0m時，浸沒就開始了，當潛水層達到耕作層時，造成土壤濕度過大，以至大多數包氣帶破壞，結果是使大片土地沼澤化。在森林和森林草原地區庫岸沼澤化相對嚴重，在干旱氣候條件下，土壤常會發生鹽漬化。水庫影響區域浸沒帶的形成，地下水位升高，區域自然綜合體發生改變，生態環境發生變化，生物物種、種群結構、生物量等都會隨之改變。原有的生態結構被破壞，需經過較長的時間，才能達到新的平衡。

(4)蓄水對水生生物的影響。水庫蓄水后，使部分陸地變成為水域，淺水變成了深水，流動的水變成相對靜止的水，電站運行及汛期泄水等，都會對水生生物造成影響。

①對水生動物的影響：水域由河道型變為湖泊型，使得水生動物的區系組成發生了變化。對魚類的影響較大，主要有迫遷，即水庫蓄水和泄水淹沒和沖毀魚類原有的產卵場地，改變產卵的水文條件；對洄游魚類的阻隔，大壩切斷了天然河道或江河與湖泊之間的通道，使魚類覓食洄游和生殖洄游受阻；對魚的傷害，魚類經過溢洪道、水輪機等，因高壓高速水流的沖擊而受傷和死亡。例如，美國的哥倫比亞河和斯內克河，每年汛期大壩泄洪，因含氮氣過飽和造成幼薩門魚死亡。又如，美國緬因州的愛德華水電站，始建于1830年，壩長280m，主要功能為發電。但水壩妨礙了鮭魚、條紋鱸魚和其它6種魚類洄游產卵繁殖，造成對水生生態的破壞，為此聯邦政府下令強行拆除電站。

②對水生植物的影響：主要是對浮游植物和高等水生植物的影響。水庫形成的頭幾年，對浮游植物區系組成、生物量、初級生產力等都產生影響，常因藻類的大量繁殖而加重水庫的富營養化，影響水庫的水質。對高等水生植物的直接影響主要是淹沒，間接改變了水域的形態特性、土壤、水的營養性能、水位狀況和原始種源，而影響了高等水生植物的生存和生長。

③對底棲生物的影響：主要是建庫后水文條件、水溫、水質和底質的變化對底棲生物組成及生物量的影響。

2.3.2對水庫相鄰地區的影響

對水庫相鄰地區的影響，主要是對庫周地區的生態環境的影響，即對生物地理群落的影響。水庫淹沒使林地減少，人為生產活動的增加，使林地等植被遭到破壞，人工生態恢復又需要一定的時間，使植物資源量減少。由此，破壞了部分野生動、植物的生境，使野生動物和植物種類減少，數量下降，森林植物群落減少，使生物多樣性受到影響。

2.3.3對下游及引水斷流區的影響

(1)水電站調峰運行對下游的影響。有些水電站運行期中有調峰運行時段，有的水電站在電網中就是調峰電站。調峰運行是根據電網中用電的需求情況進行調節，因此，發電向下游泄水量隨需要而變化，對下游地區的航運和用水有影響。但可以通過一些措施來解決，如：控制下泄的保證水量；監控上游來水量，合理安排電站運行調度；根據電網總的用電峰、谷規律，適時預報，將信息及時傳達到下游等。廣東省北江飛來峽水利樞紐，其電站具有不完全日調節能力，參與系統調峰運行。電站的調峰運行是根據電力系統的負荷情況和水庫天然來水情況進行。當天然來水量在250～630m3/s時，電站調峰工作容量約在9～14萬kW;枯水期一般可調峰2～4h,時段為18～21點。電站調峰運行同樣要保證水庫下泄流量≥200m3/s，滿足了下游正常通航和用水的要求，在枯水期這一下泄流量改變了建庫前下游的斷航狀態。

(2)對引水式電站斷流段的影響。引水式電站是利用天然河道落差，由引水系統集中發電水頭的電站；還有些電站既用擋水建筑物、又用引水系統共同集中發電水頭，成為混合式水電站。引水式電站會造成擋水建筑物至發電廠房段的河道斷流，或是永久性斷流，或是間斷性斷流，跨流域引水發電，可造成較長河段的斷流或流量減少。河道斷流造成的影響很大，主要是對森林植物、動物的棲息環境、斷流段的小氣候等生態環境的影響，這種影響往往是破壞性的和不可逆轉的。必須要采取必要的可行措施，來保護斷流段的生態環境，如：從擋水建筑物下泄一定的水量，保證該段的生態環境用水，將這部分水稱為生態需水量，或稱最小生態用水量。

4結語

(1)水電開發項目，特別是梯級開發，是河流流域水資源利用的宏偉工程，它既可以改造自然，造福人類，又可以對環境造成一定程度的破壞。水電開發對環境影響的研究，就是要將問題提出，要明確工程建設與環境之間的關系，有助于工程環境影響評價工作質量的提高，有利于處理好建設項目與環境保護之間的矛盾。

(2)要努力做到水電開發建設與環境保護協調發展，在水資源開發利用的同時，注意針對由于開發項目造成的環境問題，采取強有力的環保對策和措施，使工程對環境的影響減到最小，使受到破壞的環境盡快得到恢復。并注意在水電工程建設時，應盡量兼顧當地環境問題的解決。

(3)河流流域是一個完整的生態系統，流域水電梯級開發對環境的影響，不同于單一電站對環境的影響，在空間尺度上、時間尺度上、影響內容上、評價方法和目標上，都有差別。應在單個水電站環境影響研究和評價的基礎上，進一步開展水電梯級開發對流域累積環境影響的研究，主要包括：累積環境影響的基本概念和理論；累積影響形成的主要途徑；累積影響的評價方法和模式的構建；評價的指標體系等。

(4)目前，應盡早開展流域開發的環境影響評價工作。在流域水資源綜合開發規劃階段，就要進行環境影響評價，以期在流域開發決策前，對流域資源的合理利用、自然環境、生態系統的結構和功能、流域環境的承載能力、區域污染源和污染物排放總量控制、污染防止措施等方面進行評估和論證，按區域經濟可持續發展的要求，調整流域開發方案。

參考文獻：

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[2]Γ.B.沃洛巴耶夫、A.B.阿瓦克揚主編，李硯閣、程玉慧等譯，楊景輝等校.水庫及其環境影響[M].北京：中國環境科學出版社，1994.

[3]劉蘭芬，陳凱麒，朱瑤.十三陵抽水蓄能電站工程的水土保持及景觀恢復措施效果分析[J].電力環境保護，2000，16(3).

[4]中國水力發電年鑒編輯委員會.中國水力發電年鑒第五卷，1995-1997[M].北京：中國電力出版社，1998.

[5]國家環境保護總局自然生態保護司編.非污染生態影響評價技術導則培訓教材[M].北京：中國環境科學出版社，1999.

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1.1.1前期規劃的資料準備不充分

中小型水利水電站大多建設于特殊地質環境、距離城市較遠的地區。在中小型水利水電站建設前，必須要對水電站所在位置的地理環境、水文資料、地下資源、生態環境等各個方面進行詳細的實地調研，為水電站工程的設計提供第一手詳細的資料。然而，很多水電站項目的工程設計單位為了節省開支、節省人力、物力的支出，或者是某種不敬業因素的存在，他們會借用其他相似工程的前期規劃資料，或者借用工程所在地區其他工程的地質數據。借用其他工程的資料，通過公式計算下來，工程設計上就會產生較大的偏差，最終的偏差就會影響到壩址的選定、電站結構形式的確定、發電機組裝機容量的確定以及輸水建筑物的地理位置選擇等。

1.1.2前期勘測結果不準確

在實際的工程設計中，由于很多設計單位的人員數量不足，設計任務繁重，并且時間較緊張，還有的設計單位從資金方面考慮，簡化了工程前勘測流程，并沒有親自到實地進行勘探。因此，布點數量與最初的工程預想產生偏差，鉆探的深度也不達標，只是單一的采取鉆探的方式，并沒有采取其他先進的勘測手段，勘測結果不夠準確。有些工程設計甚至會簡化勘測這個環節，根本不對工程的實際地質環境進行勘測，直接利用已有的地形圖、地質資料進行工程設計。無論是勘測結果不準確，還是無實際勘測，都會影響到工程設計方案。例如方案中的壩址確定、施工導流方案的設計，工程重要的構件布局的合理性也會受到影響。

1.2解決對策

嚴格按照國家的相關規定進行工程前期規劃的準備工作，筆者認為，無論是前期資料準備不充分，還是前期的地質勘測資料不準確，其主要原因無外乎存在于以下3個方面:

1.2.1思想態度不端正

思想態度不端正是導致工程前期規劃中存在問題的根本。一些承接工程設計的單位或部門，存在僥幸心理，為了節省資金，減少人力與物力的投入，或是簡化設計步驟，都是思想認識不到位，不能認識到切實的、可靠的前期規劃準備資料和真實、準確的地質勘測資料都會對實際工程產生很大的影響。小的方面可能會導致機組的選擇不準確，而大的方面則有可能導致重大安全事故的發生。

1.2.2責任追究制度實施不到位

工程責任追究制度的設立主要是針對工程在投入使用后，由于工程設計不合理導致安全事故的發生，那么，就要對事故出現的原因進行深入的調查，追究相關責任人的制度。工程建設中的責任追究制度都是存在的，但是大多有名無實。即責任追究制度存在，但是投入使用后，小的安全事故不就追究相關的責任人，只有少數的大的安全事故發生，則會啟用責任追究制度。很多工程設計人員存在僥幸心理，挺而走險，不重視前期規劃資料的準備。

1.2.3監管力度不夠

中小型水利水電站工程雖然規模較小，投資相對較少，但是依然是關系到國計民生的水利項目，對此項目的監管不僅要定位于施工質量的保證、施工進度的監督以及施工成本的控制，還要將其拓展到工程設計。工程設計流程應符合國家工程設計規范要求，工程設計的資金要使用合理，工程設計需要承擔的工程建設責任要明確。

2工程設計人員自身存在的問題及對策

2.1工程設計人員自身存在的問題

工程設計人員是進行工程設計的主體，如果工程設計人員本身存在問題，將無可避免的為工程設計帶來問題。工程設計人員存在的問題主要體現在以下兩個方面:

2.1.1工程設計人員之間的溝通不足

整個水利水電站工程是一個主體，它的整個工程設計也是不可分割的。完整、科學的工程設計包括多個方面共同的努力，例如水利設計、電力設計、金屬結構設計、電氣設備的安裝等。這些方案的設計必須都是相互溝通，相互協調的，既要保證每個單一方案的科學性，也以保證整體方案的科學合理性。例如，如果水利工程中各個專業的設計存在問題，就會出現很多重復的工序，既浪費人力，也浪費財力。一些預埋件、預留孔、預留線路沒有預留，后期的施工就會破壞前期施工的混凝土，影響工程進度與質量，并且還會埋下安全隱患。

2.1.2工程設計人員的團隊意識淡薄

工程設計工作是一個整體，作為工程設計中的一員，應具有這種團隊意識，重視團隊合作，才能設計出考慮周全、各個專業方案都做到最科學合理的整體方案。然而，很多工程設計人員沒有團隊合作意識，只做自己“份內”的事情，不幫助其他人，也不協助其他人。各個單位工程、分部工程以及單元工程之間的銜接不順暢，前期項目的結構形式與后期施工之間出現了嚴重的矛盾。

2.2工程設計人員存在問題的對策

2.2.1提高工程設計人員的專業素質

工程設計人員的專業素質是決定工程設計質量的重要因素。工程設計人員能力的高低將決定工程設計水平。企業可以通過定期培訓來提高設計人員的專業素質，或者在雇傭工程設計人員時，選擇資歷較高，工程設計經驗豐富的人員進行工程設計。

2.2.2加強思想教育

工程設計人員之間的合作與溝通交流有利于科學工程建設方案的設計。應向工程設計人員強調，工程設計應以大局為重，顧全大局，在進行分部工程設計時，一定要考慮到前續與后續工程的實施，每位設計者在進行信息的搜集時，不僅要考慮到自己負責部分的信息收集，還要注意其他部分設計信息的收集，從整體上來考慮工程建設的需求，拿出具有針對性與創新性的設計方案。同時，還要制定出相應的施工方案與運行管理方案，切實為水電站建設單位提供可以加強技術管理的文件資料。

3工程具體設計階段存在的問題及對策

3.1工程具體設計階段存在的問題

3.1.1設計方案不科學

具體設計方案不夠科學，施工圖紙不能跟上施工進度要求，滯后于施工進度，設計圖紙的細節不夠細化，很多重要的特征點缺少必要的剖面圖，圖紙上相應尺寸的標注不明確，有的甚至出現錯誤的標注。對于水利水電工程而言，電站廠房機組的位置，溢洪道啟閉設備、攔污柵等，都要根據詳細科學的圖紙做出安排。有些設計報告提供的施工方案過于簡易，對很多重要的工程設計缺少必要的說明。例如，對鋼筋混凝土的性能要求，對設備安裝技術指標的要求，對工程各項檢驗檢測的要求等。

3.1.2設計方案可執行性差

近些年，中小型水利水電工程的數量急劇增加，涌現出了大量的新型材料、創新工藝，這些創新的因素被應用于水利水電工程建設中，可以節約工程投入成本，節省人力與物力，縮短了工程工期。但是，在新材料的使用與新工藝的運用上，存在很多差強人意的地方。一些工程設計者過分推崇這些新技術，提倡在工程中牽強使用這些新技術，使工程建設變得十分復雜，脫離了工程項目實際，最終適得其反，沒有達預期的設計目標。除此之外，很多先進的技術應用于中小型水利水電站中，后期投入運行后，設備的運行維護費用較高，使水電站的資金運轉增加了壓力。因此，在進行工程設計時，不應只考慮工程中技術含量的多少，應考慮到工程的實際情況，因地制宜的進行工程方案的設計，提高工程方案的可實施性。

3.2工程具體設計階段存在的問題的對策

工程具體設計階段與前期規劃中材料的準備是息息相關的，具體設計應通過對前期規劃材料的認真總結與歸納，通過認真研討，確定初步工程設計方案。加大對工程設計施工圖紙等具體材料的監督與審查，加強對工程可執行性的研究。可以從下兩個方面入手:

3.2.1發揮質量保證體系的作用

中小型水電水電工程設計應嚴格按照ISO9001質量體系的文件嚴格的實施，真正的樹立質量為工程建設的基石思想觀念，在工程設計過程中，采用必要的有效控制措施，嚴格按照工程設計程序進行工程設計管理，記錄工程設計過程，按工程設計流程來進行完善，以嚴謹的科學態度，實事求是的工作作風，確保整個工程設計的科學合理性。

3.2.2各級監督部門要加大對設計方案析審查

工程設計方案是保證工程質量的第一道屏障，因此，各級監督部門應將對工程監督的重點也向工程設計方面傾斜一下，關注工程設計方案的科學可行性，關注工程方案的設計質量，對工程設計是否符合國家相關規定的要求進行細致的審查。各級部門發揮對設計方案的審查功能，從各個專業的角度來進行工程項目實施進行后續的配套安裝，設備的更新等，都要列為工程設計的內容。督促設計單位的各個工作人員認真完成自己的設計任務，每一個設計細節都要細化、完善，最終保證工程設計方案是最科學、最適宜、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

中圖分類號：TV文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

1、水輪發電機增效擴容改造的合理選取

增效擴容的水電站大多建于上世紀，由于當時材料、工藝、技術和設計水平的限制，設備經過幾十年的運行后，出現發電機絕緣老化、溫升高、定子鐵心松動、效率下降等問題，影響電站的安全運行。但各個電站由于運行管理水平和生產廠家的技術不同，出現的問題也各不相同，因此需要認真分析，找出主要原因“對癥下藥”。

1.1 發電機的整體更新

水輪發電機增效擴容最簡單的方法是在維持機座不變、轉速不變、埋入部件不動的情況下，按照全新的設計整體更換（發電機所有部件），但其一次性投資大，既浪費資金，也浪費公共資源。

由于發電機部件比較多，影響效率和出力的因素也多，如發電機定子鐵心、定子繞組、轉子繞組、通風冷卻裝置、推動軸承等。是否對發電機組整體更換應進行綜合分析和論證。為此，需要到現場詳細了解發電機的運行情況，投產時電站的設計參數和技術水平，以及歷年來的重大事故、改造和維修情況，與運行人員一起分析論證，并根據增效擴容的要求，通過全面檢測來確定對機組進行局部改造（更換部件），還是整機更換。為了保證水電站運行安全，需整體更換發電機時，應按目前的先進技術進行設計和制造，并滿足立式機組現有機墩、埋件不改動的要求。

1.2 定子繞組轉子繞組的改造

在發電機增效擴容改造中，要求增容后機組轉速保持不變，因此發電機極對數也維持不變。要達到增容的目的，對原定子繞組必須進行改變，增大繞組線規，降低繞組電阻，使繞組電阻發熱總量不高于原繞組。同時改變絕緣浸漆工藝，將B級絕緣等級提高到F級，采用新型的耐壓高、介質損耗低的絕緣材料，減薄絕緣厚度，為增大線規騰出空間。

定子繞組和轉子繞組改為F級絕緣后，仍控制機組溫升在B級絕緣水平允許的極限溫度內，各項電氣安全指標達到設計要求，以保證機組安全可靠運行。通過改造，一般能使發電機在額定條件下增加出力15%～25%。

由于發電機定轉子繞組設計制造時均留有一定的裕量，一般在機組增容10%～15%的范圍內，定轉子繞組可不做變動。如果機組增容幅度較大時，應根據擴容幅度的大小，通過計算確定需要的匝數及繞組截面積，更換定子繞組和轉子繞組。

在水輪機增容幅度較大的情況下，由于機墩受限或其他原因不能與增容后的水輪機出力相匹配時，也可以采取更換定轉子繞組附加提高機組功率因數的方式來解決。

1.3 通風冷卻系統的改造

發電機通風冷卻系統的好壞，對發電機溫升和擴容也有較大的影響。早期的發電機冷卻器和風機由于受當時技術水平的限制，通風冷卻系統存在不少弊病，散熱效果差、效率低、噪音大，長期運行后會在冷卻器內部發生結垢、銹蝕、堵塞等現象，使冷卻效果進一步下降，機組溫升上升。因此，一般情況下應予更換，并根據機組擴容的最大容量計算冷卻容量且留有一定的裕量。

對于小型機組，有的采用自然冷卻或通風管的冷卻方式，發電機直接與屋外相連通，環境溫度對發電機溫升有直接影響。特別對于南方地區，在機組停運期間，屋外潮濕空氣和小蚊蟲進入發電機艙會對發電機絕緣產生影響，對絕緣性能本來就較差的機組，在開機前須先加熱驅潮后才能開機運行。對于此類電站建議封堵現有風道改造為冷卻器冷卻方式，提高冷卻效果，保證電機安全運行。

1.4 定子鐵心的改造

定子鐵心出現故障的幾率比較少，其是否更換應進行檢測和分析判斷。筆者認為對運行年限達到報廢年限或有嚴重缺陷、發生過重大事故、直接影響機組安全可靠運行的機組應予以更換，并建議采用新材料的定子鐵心。經檢驗和論證不需要更換定子鐵心的機組，應根據擴容條件，配合定子繞組的改造，改進鐵心結構，優化鐵心設計，改善冷卻條件，重新迭片，更換部分不合格硅鋼片。

鐵心損耗是發電機電磁損耗的主要部分之一。投產較早的機組定子鐵心大多采用熱軋硅鋼片或有取向冷軋硅鋼片，磁滯損耗較大，加之多年運行后鐵心松動，絕緣老化，渦流損失增加，在更換時應選用性能優越的高導磁、低損耗的無取向冷軋硅鋼片，可使發電機效率進一步提高。

1.5 推力軸承及其它改造

在水輪發電機運行時，推力軸承承受全部的軸向負荷。推力軸承工作性能的好壞，會直接影響水輪發電機能否長期、安全穩定運行。在確定了機組最終容量后，根據新的資料需要復核推力軸承的推力負荷，確定推力負荷能否滿足擴容的要求，并根據運行情況綜合分析是否需要對推力軸承進行更換或改造。

早期投產的推力軸承大多采用巴氏合金瓦，損耗相對較大，有發生燒瓦、研括時間較長等缺點。目前彈性金屬塑料瓦技術成熟，造價不高，已在中小機組中廣泛應用，將會逐步取代傳統的巴氏合金推力瓦。與巴氏合金瓦相比，彈性金屬塑料瓦有摩擦系數小、不需要高壓頂起裝置、可在低溫情況下直接起動等突出的優點，因此，如果現有推力系統被證明故障多，或長期瓦溫高無法消除，或推力負荷增加較大而需要更換時，可考慮直接更換為彈性金屬塑料瓦，以減少機械損失，提高機組效率，保證安全運行。

2、電氣主接線及短路電流的計算復核

2.1 電氣主接線

進行增效擴容改造的電站均已運行多年，送出工程及與系統連接地點已經確定，變動的可能性不大，對電站的接入系統不必再進行論證，所以只要現有主接線相對合理，在增效擴容改造中可維持原主接線方案不變，只需根據現行規范和短路電流計算成果，對機組容量進行復核和選擇設備即可。對個別電站由于多次修改，改變了原設計的主接線形式，增加或減少了部分設備，改變了布置，形成現有不合理的接線方式，造成重復容量大、損耗高、繼電保護復雜、設備配置不合理等，或現有接線方式不適應目前電力系統要求，對這種情況應在設計過程中對主接線方案進行優化比選，同時復核送出線路的輸送容量和電壓降是否滿足增效擴容的要求，復核電站內部電流互感器變比、電氣設備動熱穩定和開斷電流等能否滿足要求。基本原則是送出電壓等級和接入系統點不改變，否則投入資金會相應增加比較多，浪費比較嚴重。如果改變了主接線的接線方式或運行方式，涉及到電力系統的計量、保護方式和保護整定值等問題，需要與電力系統調度部門共同協商。

2.2 短路電流

早期投入的水電站當時電力系統容量較小，經過幾十年的發展，電力系統的容量大為增加，結構也有很大的變化，網絡在不斷加強，同時由于發電機的改造，電氣參數也會發生變化。因此，有必要根據目前電力系統的參數，或今后5~10年電力系統發展規劃和改造后機組的參數，對短路電流進行重新復核計算，依據復核計算結果來復核現有電氣設備的開斷能力，或重新選擇電氣設備的型式和參數。一般情況下，嚴重老化設備、高耗能設備和淘汰設備會隨著機組增效擴容一起進行更換，以提高電站運行的安全性，減少維護工作量，增加電站經濟效益，保證新更新的電氣設備能適應電力系統的發展和長期安全穩定運行。

3、電氣設備的選擇與布置

35kV設備采用DW6、DW8等系列的多油斷路器，或GBC戶內型高壓開關柜；110kV設備采用SW3、SW6及SW7少油型斷路器；變壓器采用SLJ1或SF7型等。這些設備是目前國家已明令禁止使用的產品，開斷電流小，損耗大，不環保，由于諸多原因長期帶病運行，嚴重影響電站和電網的安全，因此對這些電氣設備進行更新換代是十分必要的。

電氣設備的選擇應按照安全可靠、技術先進、維護簡單方便和經濟合理的原則進行，并應適應農村水電站的特點。對電氣設備應根據增效擴容后的參數和短路電流計算結果來選取，而不應延用舊設備的參數來確定新設備的參數，這樣可保證更換的電氣設備能適應目前和將來系統發展的要求。

由于設備基礎、支架、房間的尺寸和開關站的位置均保持不變，因此在選擇電氣設備型式時還應考慮這些因素，盡可能多地利用已有基礎或僅做小改動。

4、接地系統的檢查與修復

水電站接地系統的好壞是關乎人身和設備安全的重要保障。接地電阻值是保證電站安全運行的重要參數，接地系統的設計不但要滿足工頻短路電流的要求，還要滿足雷電沖擊電流的要求，但在增效擴容和設備改造過程中，往往忽視了這部分內容。

由于水電站已建成并運行多年，要改造廠房、尾水渠及大壩下方的地下或水下接地網已不可能，只有改造戶外開關站的接地網和外引增加接地網面積，或采用其它相應的降阻措施來實現。接地網及接地線截面積的設計應按現行的接地設計規范進行，并復核接能電勢和跨步電勢是否滿足要求。

如果接地網系統良好，接地電阻符合目標值的要求，可以不對接地網進行改造，只需按最新設計規范對暴露于空氣中銹蝕嚴重、接觸不良的接地線以及改造設備的接地連接線進行修復。

5、結語

本文結合實例闡述了已建小型水電站的增效擴容改造是一個復雜而系統的工程，需要認真分析，綜合考慮電站的整體效益，不僅要重視水輪機的選型，而且也要重視水輪發電機和電氣設備的改造，如果發電機和電氣設備不能與水輪機增效擴容相適應，將會給電站的安全可靠和經濟運行帶來隱，也難以真正達到增效擴容的目的。