某水电站防汛应急排水管路优化改造分析

某水电站防汛应急排水管路优化改造分析

郭志成、张磊磊

（雅砻江流域水电开发有限公司，成都610051）

摘要：为有效解决某电站防汛应急排水管路布置不合理，管路沿程损失及局部损失大及管道系统过流量不足等问题，本文对某电站现有防汛应急排水管路布置方式进行详细分析，结合该电站现场实际情况，对防汛应急排水管路进行了优化改造，改造后的管路能有效应对电站防汛应急的需求，为类似电站的防汛应急提供了思路。

关键词：防汛应急泵；应急排水管路；尾水廊道

0 引言

某水电站位于四川省甘孜藏族自治州雅江县境内的雅砻江干流上，坝址控制流域面积为6.57万km2，坝址处河流多年平均流量666m3/s。该水电站为雅砻江中下游梯级电站的控制性水库电站工程，水库总库容为107.67亿m3，具有多年调节能力，对其下游的雅砻江梯级电站以及金沙江、长江干流电站的梯级电站补偿作用显著。电站的开发任务以发电为主，兼顾防洪。电站采用坝式开发，水库正常蓄水位高程EL.2865.00m，消落深度为80m，调节库容65.6亿m3。电站装机容量3000MW，多年平均年发电量110.0亿kWh。

为了应对可能发生的极端天气或水淹厂房类突发事件，保证电站设备的安全稳定运行，该电站地下厂房内尾水廊道位置处布置了3台防汛应急排水泵，应急排水管依次沿防汛应急排水泵定置区、尾水廊道-蜗壳层楼梯、技术供水泵房接引至蜗壳层下游墙排水沟位置处。该电站应急排水方式为利用尾水廊道位置处防汛应急排水泵将廊道内水流提取至蜗壳层下游墙排水沟，由地漏进入电厂渗漏集水井，当渗漏集水井水位达到一定位置时，渗漏排水泵启动，将集水井内积水引至机组尾水管，排至下游。

目前，该电站地下厂房防汛应急排水管布置方式有以下几方面的不足。一是防汛应急排水管布置方式为水带式明管，部分管道直接跨越楼梯、过道，影响人员通行，容易造成防汛应急排水管损坏；二是防汛应急排水管由地下厂房尾水廊道层引至蜗壳层下游墙排水沟，管道较长，跨越楼梯及转角位置较多，排水过程中的沿程损失及局部损失严重影响防汛应急排水效率；三是水淹厂房类事故状况突发过程中，防汛应急排水泵排出的流量较大，蜗壳层下游墙排水沟滞流量不足，不能及时将来水排至渗漏集水井，容易水淹蜗壳层技术供水系统设备。

本文通过对现有防汛排水管路情况、电站防汛排水需求及管道系统过流量进行了分析，从而对某水电站防汛应急排水管路进行了优化改造，为同类型水电站防汛应急排水管路布置方式提供了思路。

1 厂内应急排水管路布置方式

图1 现有应急排水管路布置方式图

其中：1为厂房防汛应急排水泵；2为蜗壳层下游墙排水沟；3为渗漏集水井；4为渗漏排水泵

电厂现有应急排水管路布置方式如图1所示，该方式利用尾水廊道层的防汛应急排水泵将水提至蜗壳层下游墙排水沟，水由地漏流入电厂渗漏集水井，当渗漏集水井水位达到一定位置时，渗漏排水泵启动，将集水井内积水引至机组尾水管，排至下游。

电厂现有应急排水管路布置方式有以下三方面不足：

（1）防汛应急排水管布置方式为水带式明管，管道直接跨越楼梯、过道，容易造成防汛应急排水管故障，影响现场人员通行及文明施工。

（2）防汛应急排水管路长，排水过程中的沿程损失及局部损失严重，管道为软管，容易造成管路憋压，排水效率低。

（3）防汛应急排水泵排出的流量Q1大于蜗壳层下游墙排水沟地漏流量Q2，导致蜗壳层下游墙排水沟不能消纳足够的泵流量Q1，容易造成蜗壳层技术供水系统设备被淹。

2 防汛应急排水管路优化改造

为解决现有防汛应急排水管路布置方式的不足，重新优化设计了防汛应急排水管路布置方式，考虑排水管路长导致的沿程损失及局部损失严重，将防汛应急排水管路接至尾水廊道层集水井排污管，水淹厂房类事故发生时，水流经防汛应急排水泵，集水井排污管后直接流入机组尾水管。

图2 厂房检修渗漏集水井排污管改造图

优化后的防汛应急排水管路如图2所示，在厂房检修渗漏集水井排污管上新增设一条防汛应急排水管路，防汛应急排水管设置手动球阀及止回阀，集水井排污总管止回阀前设置一个电动球阀。

应急过程中，防汛应急排水泵启动，集水井排污总管上电动球阀开启，水流沿防汛应急排水管路，经集水井排污管后直接流入机组尾水管。新增的阀门管路对现有集水井排污管运行方式无影响，且集水井总管上的电动球阀，可实现远方启闭，保证了应急过程中人员的安全性。

3 防汛应急排水管路对比分析

优化后的防汛应急排水管路相对于原防汛应急排水管路布置方式，有以下几方面的提升：

（1）防汛应急排水管沿尾水廊道层上游侧排列，流体从尾水廊道层防汛应急泵引至尾水廊道层集水井排污管，管路长度减小，沿程损失及局部损失，憋压现象消除，泵排水效率提高。

（2）改造后系统管道过流量为Q3直接与机组尾水管相连接，远大于防汛应急排水泵流量Q1，满足电站防汛排水需求及管道系统过流量，消除水淹蜗壳层设备设备风险。

4结语

防洪度汛是水库型水电站一项十分重要的工作，防汛应急准备、应急处置都将直接影响防汛应急能力，形成安全隐患，严重影响水电站厂房的安全

[1-2]。因此，各水库型水电站都将防汛应急处置方法纳为防洪度汛最重要的一环，针对于地下厂房的防汛应急，主要是设置防汛应急排水泵，从而保证厂房及设备设施的安全。

本文通过对某电站现有防汛排水管路情况、电站防汛排水需求及管道系统过流量进行分析，提出了一种水电站防汛应急排水管路优化改造方案，减少了排水管路的沿程损失及局部损失，提高了防汛应急排水泵排水效率，保证了突发状况下水电站厂房及设备设施的安全。

5参考文献

[1]曾强.水电站防汛应急能力评估方法研究[J].价值工程,2019,38(26):115-118.

[2]王科,陈杰,王军,等.梯级水电站防汛和应急管理的研究与应用[J].电力安全技术,2024,26(02):18-20.