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1工程简介
飞来峡水利枢纽工程是广东省和水利部重点工程是北江流域综合治理和开发利用的关键性工程工程以防洪为主兼有航运、发电等多目标效益。工程于1994年10月18日正式奠基开工于1999年10月正式投入试运行。工程运行几年来积累了一定的实际资料也存在一定的问题故有必要进行后评价目的是总结经验吸取教训不断提高项目决策、工程实施和运行管理水平为合理利用资金提高投资效益改进管理制定相关政策提供依据。运行管理评价是飞来峡水利枢纽后评价的内容之一它对于总结先进管理经验促进发挥综合经济效益推广现代化科学技术都具有十分重要的意义。飞来峡水利枢纽工程的运行管理主要围绕着枢纽工程的主要组成部分及其实现的功能展开的包括防洪运行管理、航运运行管理、发电运行管理、水工建筑物运行管理和观测运行管理等。
2防洪运行管理评价
2.1防洪调度运行情况
飞来峡水库调度分为防洪调度和发电调度。枢纽调度中心全面负责枢纽的运行管理调度根据设计确定的调度规则和《广东省飞来峡水利枢纽发电调度有关规定》坚持以防洪、航运、发电联合调度的原则充分兼顾上下游的实际情况对飞来峡水库进行合理、科学的调度。
2.1.1设计防洪调度规则
飞来峡水利枢纽自1999年3月下闸试运行以来枢纽调度中心一直按照飞来峡设计调度规则进行防洪运行调度。该调度规则设计有预泄调度和回蓄调度。(1)预泄调度。水库采用24h预报预泄方式腾空库容。当流量小于1700m3/s时水库在满足基流的情况下服从省中调和清远地调的调度每天调度基本保持水量平衡;当库水位处于24.0m预报坝址流量大于1700m3/s时水库开始预泄调度当流量在1700~4000m3/s时库水位从24m降至电站最低水位20m此阶段闸门开度逐渐增大;当流量大于4000m3/s时继续增大闸门开度直至全部开启使水库水位继续下降直至维持18m水位不变;当入库流量大于6800m3/s时水库进入防洪调度水库进入敞泄阶段直到洪水回落水库按规定开始回蓄洪水时才控制水库出库流量。(2)回蓄调度。库水位下降后24h预报坝址流量小于4000m3/s并呈退水趋势时按提前12h预报坝址流量控制坝址水位逐步回蓄。
2.1.2实际防洪调度运行情况
水库自下闸蓄水以来经历了4个汛期到2002年底共出现了31场洪水。其中最大的一次洪水出现在2002年8月10日洪峰流量为12500m3/s最大1d洪量为9.88亿m3最大3d洪量24.87亿m3这也是枢纽建成蓄水以来的最大洪水。本次洪水最大出库流量12000m3/s削减洪峰流量500m3/s。从飞来峡枢纽投产4a以来遇到的31场次洪水来看飞来峡发生的洪水以中小型为主。在实际防洪调度运行中管理局基本上按照设计确定的防洪调度规则实施但也充分考虑防洪调度对飞来峡上下游的影响采取了灵活有效的措施。如果可以确定入库洪峰流量超过5000m3/s时而库水位又没有降到18m一般控制出库流量基本不超过预报最大入库洪峰流量。在回蓄调度过程中坝址流量接近4500m3/s时就开始回蓄这样不但没有造成库区淹没又可以减少下游洪水过程的历时。飞来峡水库的削峰滞洪防洪功能主要体现在20a一遇(15000m3/s)以上洪水上中小洪水的防洪效果体现不明显。在所统计的31场洪水中其最大削峰为500m3/s(除按省三防要求控泄洪峰流量等特殊情况外);一般情况下有可能使5000m3/s以下洪水的出库洪峰比坝址洪峰出现提前几个小时而且出库峰量增大对下游没有起到削峰减洪作用。而如果发生超过6800m3/s洪峰流量的洪水则出库洪峰比坝址洪峰延迟几个小时出现能起到一定的防洪效果。
2.2防洪运行管理情况飞来峡水利枢纽防洪运行管理包括汛期运行管理和日常的防洪管理。
2.2.1日常的防洪管理
日常的防洪管理由飞来峡管理局下设的枢纽调度中心完成实行当值长负责制负责当日值班(三班制)。调度中心的日常防洪管理工作如下:①收集天气预报信息收集北江流域降雨、水位、雨量信息;准确掌握雨情、水情、工情和防汛工作情况;②负责入库流量预报工作判断预报洪水量级;③制定水库调度方案发布枢纽调度通知;④负责协调枢纽防汛工作;⑤负责枢纽报汛工作负责险情报送工作;⑥负责防汛对外联系工作负责与省三防总指挥部办公室联系和传达省三防的指令;⑦负责向各部门负责人传达水情信息和局领导指令;⑧负责防汛值班记录和检查各部门防汛值班情况。
2.2.2汛期运行管理
飞来峡枢纽管理局除了做好上述日常防洪管理工作以外还十分重视汛期的防洪管理工作。
(1)设立汛期防汛机构切实加强防洪工作的领导。飞来峡水利枢纽还成立以局长任组长的汛期防洪工作组负责组织指挥枢纽防洪工作工作组设有专门的工作地点和局领导防洪值班室有严格的防洪值班制度和专用的通讯设备。枢纽管理局还设有局防汛值班室防汛值班员由枢纽调度中心人员担任。枢纽调度中心每年4月将局参加“前抗总”组织机构人员名单报省三防办。
(2)完善的防洪值班制度。防汛值班制度分3个层面即:局领导值班制度、各部门防汛值班制度和维持正常运行管理的枢纽调度中心值班制度。
(3)实施严格的防洪通知报告制度。在汛期飞来峡管理局建立了严格的防洪通知报告制度规定发生不同等级的坝址流量时的报告与被报告对象及其责任。
(4)完善的防洪通讯系统。枢纽防汛通讯对外主要使用程控电话、传真、卫星电话、微波电话局内主要使用程控电话、内部电话、内部传真和对讲机。
2.3防洪调度及运行管理评价
(1)飞来峡枢纽管理局严格执行设计确定的水库调度规则和《广东省飞来峡水利枢纽发电调度有关规定》坚持防洪、航运、发电联合调度的原则充分兼顾上下游的实际情况对飞来峡水库进行合理、科学的调度。
(2)在坚持上述水库调度原则的同时在充分掌握水情的情况下采取正确、灵活的回蓄调度措施既不造成库区淹没又均匀了出库流量延长了下游的洪水过程减少了下游可能产生的农作物淹没损失。
(3)飞来峡水利枢纽的水库调度、防洪运行管理组织机构健全;汛期不同层次的值班制度、通知报告制度等各种制度完善并且严格按照《飞来峡水利枢纽防洪预案实施细则》和各项规章制度实施确保了飞来峡枢纽及其上下游的防洪安全。
(4)拥有现代化的水文测报系统、防洪通讯系统正确、及时的水情报告为防洪决策、指挥提供了可靠的保障。
(5)具有专职的枢纽调度机构(中心)和严格的岗位责任制这是做好调度运行管理的基础。
(6)上级主管部门确定的飞来峡枢纽以防洪、航运、发电联合调度的原则和原设计确定的水库调度规则是正确的但如能补充编制中小洪水的水库调度方案则能更好地兼顾上游与下游、防洪与发电的利益。
3航运运行管理评价
3.1航运运行管理情况
飞来峡船闸地处北江干流是粤北山区航运的咽喉要道因此飞来峡船闸在枢纽工程中占有十分重要的地位(仅次于防洪)。飞来峡船闸位于枢纽大坝左岸是一个单线船闸按500t级过船标准设计每次可通过四队“团结”型船队及四艘100t级民营船队设计通航能力近期300万t/a、远景467万t/a。自1999年4月2日船闸试通航至2002年底船闸累计通航2724.9万t最大日通过量上下行共约330艘次繁忙季节平均日通过300艘次。正常情况下飞来峡船闸畅通;由于飞来峡水库建成后改善了北江的通航条件使得过往船只数量激增有时也会发生过闸塞船现象。自船闸通航以来船闸设备运行情况基本良好船闸液压系统和电控系统在试运行期间出现的缺陷经完善改造后提高了设备可靠性目前运行正常。不过船闸上游拦污排的拦污效果不理想且拦污排锚头处污物集中锚头极易被污物卡死造成运行管理的困难;船闸下游叠梁门的检修吊装设备的运行也不够理想在船闸大修时操作十分困难且存放位置不安全。
3.2航运运行管理评价
(1)飞来峡船闸的设计通航标准和设计通航能力基本上是适宜的但由于近10a来广东地区经济的高速发展和飞来峡水利枢纽建成后改善了北江的通航条件使北江的货运量和过闸船只急骤增加以致目前的通航能力已经达到了初设确定的远景通航能力。
(2)飞来峡船闸采用了先进的计算机技术和条形码技术实现了航运管理的现代化大大提高了船闸的运行效率。
(3)飞来峡枢纽管理局建立了完善的航运运行管理规程和各种规章制度并严格执行确保了飞来峡船闸畅通无阻。
(4)飞来峡船闸设备、设施运行正常个别设施存在某种缺陷已在运行过程中得到了改善。
4发电运行管理评价
4.1发电运行情况
飞来峡水电站1999年7月第1台机组并网至1999年9月其余3台机组也全部并网发电它是广东电网具有一定调峰作用的主要水电厂之一。机组从建成试运行至2002年底电站已累计发电总量为15.779亿kW·h。飞来峡水电站自投产以来从总体上看设备状态良好自动化程度较高机组运行正常出力达到设计标准。但在运行过程中也出现过一些问题如组合轴承漏油、发电机10kV出线电缆头破裂、4号机轮叶接力器损坏、2号机发电机转子阻尼条故障等。另外飞来峡水电站按径流运行方式设计在电站实际运行中曾有几次因电网缺电机组连续大负荷运行;同时因来水量不足库水位降低较大使机组在低水头恶劣工况下运行出现负荷摆动、振动加大等现象影响机组的安全、经济运行。
4.2发电运行管理情况
飞来峡水利枢纽发电运行管理由电厂、局调度中心和安技科共同承担安技科作为局职能部门负责协调调度中心负责水库调度电厂具体实施发电的运行和管理。
(1)完善的规章制度、严格的责任制。飞来峡枢纽管理局狠抓制度建设先后制定了一系列的管理规程和管理办法并严格按照这些规程和管理办法对电厂进行管理定期检查、考核使制度和责任落到实处。
(2)抓好检修和维护、确保设备完好。发电厂自飞来峡机组投运以来十分重视机组等设备的检修工作根据有关行业规程把机组检修分为日常维护和计划检修。日常维护工作以运行监视、运行人员巡回检查、缺陷检修处理以及检修人员巡回检查、设备运行状态分析等进行。计划检修贯彻“到期必修修必修好”的原则结合运行中出现的重大缺陷或故障安排检修工期。机组自投运以来利用枯水期已进行了两次检修处理近20多项较大设备缺陷。在机组设备维护、检修过程中针对飞来峡电站进口机组的特点电厂的技术干部和工人反复认真学习机组制造厂家提供的检修手册认真查找缺陷、分析故障原因并按手册规定的程序、方法进行维护检修。飞来峡水利枢纽通过切实的日常维护和计划性检修使设备始终保持良好状态为机组安全运行奠定了基础。
4.3发电运行管理评价
(1)在兼顾防洪、发电和保证航运船只安全的前提下通过合理调度电站出力达到了设计要求具有较好的经济效益。
(2)运行管理制度建设有力度电厂的目标责任制、各种操作规程、规章制度俱全并落实到位为电站的安全、可靠运行提供了制度保证。
(3)设备的日常维护常抓不懈计划检修“到期必修修必修好”使电站设备始终保持良好的状态运行正常。
5主要水工建筑物运行评价
从1999年3月30日水库下闸蓄水以来枢纽的主要水工建筑物(如主坝、副坝、船闸、厂房、社岗防护堤等)运行安全、稳定没有出现重大工程缺陷。大坝原型观测数据表明运行情况正常达到设计标准;厂房建筑物自蓄水以来存在轻微渗水现象经过防渗处理效果良好。泄水闸、船闸机电设备在初期运行中出现过一些缺陷通过完善、改造设备运行的可靠性得到提高确保了水库的正常调度和船闸的安全通航。
6枢纽运行管理现代化
6.1枢纽工程运行管理现代化情况
飞来峡水利枢纽管理局按照广东省水利厅在工程建设初期确定的建设目标在工程建设和建成后的运行管理中努力实践并圆满实现了飞来峡水利枢纽的现代化目标。飞来峡水利枢纽的现代化包括水情遥测预报调度自动化系统、大坝安全监测自动化系统、水闸计算机监控系统、电站计算机监控系统、船闸计算机监控系统和收费调度系统枢纽工业电视系统、枢纽消防自动报警系统、水厂计算机监控系统、管理和办公自动化系统等。飞来峡枢纽自动化集光纤通信、计算机、网络、数据库、自动化、多媒体、GPS等技术为一体实现了枢纽自动监控及系统统一管理、统一信息处理的功能基本实现了枢纽管理的数字化。其中飞来峡水利枢纽船闸计算机管理系统是集登记收费、船只调度和内部管理于一体的系统有极高的实用价值和广阔的应用前景。本系统的使用使飞来峡水利枢纽船闸的运行管理水平上了一个台阶带来了较大的社会效益和经济效益在国内处于先进地位某些方面还是首创。
6.2枢纽运行管理现代化评价
(1)飞来峡水利枢纽在广东省水利系统率先实现了枢纽运行管理现代化其自动化水平在全国水利工程中也位居前列。
(2)管理上协调统一。以综合管理信息系统为手段把与枢纽有关的软硬资源在全局规划下关联起来集成为整体将防洪、航运、发电、水库水质自动监测预警等综合监视和控制功能有机结合。实现系统的统一调度、统一监控、统一信息处理提高枢纽综合自动化水平和枢纽运行管理水平。
(3)为调度决策服务。通过系统数据实时采集并进行分析处理为决策层提供运行调度科学指令利用集成管理自动化软件把指令下达给各职能部门实现飞来峡实时调度的目标。
(4)实现堤库联合调度提高枢纽防洪能力。飞来峡水利枢纽与北江大堤联合调度提高了北江防洪标准实现防洪目标。
(5)减员增效提高效益。通过先进的管理手段使枢纽的观测工作达到自动化、制度化、规范化减少管理人员降低成本增加效益提高枢纽的生产运行技术和管理水平。
7评价结论
综合上述评价可得出以下结论:
(1)飞来峡水利枢纽的水库调度、防洪运行管理组织机构健全;建立了完善的防汛值班制度、通知报告制度和其它各种规章制度并且严格按照设计确定的水库调度规则、《广东省飞来峡水利枢纽发电调度有关规定》和《飞来峡水利枢纽防洪预案实施细则》坚持以防洪、航运、发电联合调度的原则充分兼顾上下游的利益对飞来峡水库进行合理、科学的调度实现了设计确定的防洪、航运、发电的综合经济效益。
(2)飞来峡枢纽管理局以完善的航运管理规章、切实的保养、维修制度和自动化航运调度管理技术确保了飞来峡船闸畅通无阻充分发挥了设计确定的航运功能;飞来峡船闸的设计通航标准和设计通航能力基本上是适宜的但由于近10a来广东地区经济的高速发展和飞来峡水利枢纽建成后改善了北江的通航条件使北江的货运量和过闸船只急剧增加以致目前的通航能力已经达到了初设确定的远景通航能力。
(3)飞来峡枢纽的水工建筑物和电站设备的保养和日常维护常抓不懈计划检修“到期必修修必修好”使水工建筑物和电站设备始终保持良好的状态运行正常并在兼顾防洪、发电和保证船只安全通航的前提下通过合理调度电站出力达到了设计要求具有较好的经济效益也为广东电网的调峰发挥了积极的作用。
(4)飞来峡水利枢纽在广东省水利系统率先实现了枢纽运行管理现代化以计算机技术和综合管理信息系统为手段把与枢纽运行和管理有关的软硬资源集成为整体将水情预报、防洪、航运、发电、水库水质自动监测等综合监视和控制功能有机结合实现系统的统一调度、统一监控、统一信息处理提高了枢纽综合自动化水平和枢纽运行管理水平。其自动化水平在全国水利工程中位居前列。
作者:李雪英 黄善和 单位:广东水利电力职业技术学院 飞来峡水利枢纽建设管理局
水利枢纽运行管理篇2
1工程概况
嫩江尼尔基枢纽位于黑龙江省与内蒙古自治区交界的嫩江干流上,具有防洪、工农业供水、发电、航运、环境保护、鱼苇养殖等综合效益,是嫩江流域水资源开发利用、防治水旱灾害的控制性工程,也是实现北水南调的重要水源工程。水库总库容86.11亿m3,其中防洪库容23.68m3,兴利库容59.68m3,总装机250MW,多年平均发电量6.378亿kW·h。工程建成后,可使齐齐哈尔市防洪标准由50年一遇提高到100年一遇,枢纽至齐齐哈尔河段的防洪标准由20年一遇提高到50年一遇。设计水平年时,尼尔基水库为下游城市工业生活供水10.29亿m3,可以满足齐齐哈尔、大庆、哈尔滨等重要城市用水;为农业灌溉提供用水16.46m3,可使下游灌溉面积发展到30.26hm2;为航运供水8.2亿m3,为环境供水4.75亿m3,为湿地供水3.28亿m3,改善下游航运条件及生态环境;同时增加了黑龙江省电网调峰容量,缓解电网调峰容量紧缺和水电、火电比例严重失调问题。
2工程管理
2.1工程监测
2.1.1外观变形监测
大坝及近坝区位移变形每年均进行全面测量,掌握工程的整体变形情况,系统分析评价工程安全运行状态。高程测量严格执行《工程测量规范》、《精密工程测量规范》、《国家一、二等水准测量规范》的标准。根据尼尔基枢纽工程实际情况,近坝区位移测为高程控制网,为了监测坝区和坝体的垂直位移,在大坝下游工程特征位置共布设4个水准原点,26个工作基点,组成了垂直位移监测精密水准网。近坝区岩体位移监测网观测,按照SL60-94《土坝安全监测技术规范》的要求,测量等级为国家一等,测量频次为1年1次;为了充分利用水准监测网中的水准工作基点,结合在厂房、溢洪道设置的倒垂双标点,组成闭合或附和水准路线;分别在主副坝坝顶、主坝下游205马道、主坝下游191.5马道布置垂直位移监测标点共计103个,其中,主坝坝顶21个点,左副坝坝顶13个点,右副坝坝顶27个点,主坝下游高程205,191.5m马道共计42个点,测量等级为国家二等,测量频次为1月1次;为了监测水平固定测斜仪的绝对位移,在孔口处布设9个联系水准点;外观变形测量仪器主要采用徕卡NA3003水准仪,测量方法主要采用闭合法,来回2次,采用GNPS变形监测综合数据处理系统对测量数据进行后处理;在厂房坝段及溢洪道坝段布设真空激光管道、双标、倒垂,共计29个激光点、双标及倒垂各3个点,测量频次为1周1次,采取管道激光准直法。
2.1.2大坝内观监测
根据SL60-94《土坝安全监测技术规范》、SDJ336-89《混凝土大坝安全监测技术规范》的要求,并借鉴国内外已建土石坝的监测设计经验,建立了系统的大坝安全监测系统,监测设备主要有沉降仪、水平位移计、应变计、钢筋计、温度计、渗压计、测压管、光纤测温等。该工程属于新建工程,监测自动化项目尚未竣工验收,为保证观测数据连续、准确、完整,目前监测数据采取人工手动测量和自动化数据采集进行比对,并通过大坝安全监测分析系统及时分析数据。管理中,设有专责监测技术员,按照监测制度并根据水库蓄水实际情况及时调整监测频次,并收集、整理、计算和初步分析;每年进行1次系统的资料整编与分析,并结合工程外观监测数据,提出变形监测综合分析报告;所有监测数据均纳入数据管理,并实行多台计算机备份储存,保持资料的延续性和完整性,以备日后查对比较,进行工程运行状况分析。
2.1.3冰压力监测
嫩江尼尔基水利枢纽工程处于寒冷的嫩江流域,全年有一半时间处于冬季,气候严寒,极端最低气温-40.4℃,流域初雪一半在9月下旬—5月中旬,坝址区季节性冻土开始冻结时间一般在10—11月,开始溶解时间一般在6—7月,历年最大冻土深度251cm,多年平均冻土深度251cm,多年平均冻土深度210cm。尼尔基水利枢纽是我国纬度最高的碾压式沥青混凝土心墙土石坝工程,监测冰层对坝体、坝基所产生的静冰压力及冰层因受风,流水的作用而漂流,撞击坝体所产生的动冰压力,对掌握大坝运行状态及相关技术课题研究有着重大的意义。为此,在主坝上游约200m处相近区域的库区内,人工刨冰,量测冰厚,频次为1周1次。
2.1.4大坝渗流监测
大坝为沥青混凝土心墙坝,副坝为粘土心墙坝。主坝与左副坝的连接采用混凝土连接墩,用来连接沥青混凝土心墙和粘土心墙;主坝沥青混凝土心墙与厂方坝段连接采用翼墙式。粘土心墙沙砾石坝的沙砾石坝壳抗渗性较差,主要以防渗性较好的粘土作为防渗体,如果发生渗流过程线短时间内变化较大,超过监控值或有渗漏水出溢等情况时,意味着渗流场发生改变,可能导致局部渗漏破坏,导致坝体、坝基产生危险性渗透变形,甚至引起溃坝。监测主要根据埋设在坝体及近坝区的渗压计、测压管、温度计及布设在导流明渠段的光纤测温系统,经过采集坝体渗流压力、坝基渗流压力、测压管水位及温度,并结合水库上下游水位及大气温度,依据“渗流热”理论,综合分析坝体渗流对大坝安全的影响。
2.2巡视检查
由于影响水工建筑物的自然因素复杂,且在长期运行中,受到各种荷载和自然因素的作用,工作状况随时都在变化,甚至运用状态也发生了变化。在日常巡视检查过程中能及时发现问题,采取有效措施把事故消灭在萌芽状态,保证建筑物的安全,更好地发挥工程效益。依据SL60-94《土坝安全监测技术规范》的要求,详细制定了日常巡视检查、年度巡视检查和特别巡视检查,及领导带班制度。根据水库蓄水实际情况,及时调整巡视检查频次,并且重点部位重点关注。水库低水位运行时,日常巡视检查频次为1周2次,高水位运行时,日常巡视检查频次为1天2次;年度检查,在每年的汛前汛后、用水期前后、冰冻期和融冰期均由部门领导组织相关工作人员进行全面的巡视检查;特别巡视检查,当遇到严重影响大坝安全运行时,部门领导均亲自或安排相关工作人员进行特别检查,组织专人对特殊部位连续监视,并且认真做好相关工作记录。在巡视检查过程中,将发现的问题及时汇总上报部门领导,并且加大对该部位的监测频次及巡视检查力度,结合监测数据综合分析,提供技术论证,对水库的运行状况进行判断,及时处理问题,确保建筑物安全。
2.3工程维修养护
水工建筑物在运用中,受到各种外力和外界因素的作用,随着时间的推移,将向不利的方向转化,逐渐降低其工作性能,缩短工程寿命,甚至造成严重事故。因此,对水工建筑物进行妥善养护,对其病害及时进行有效的维修,使不安全因素向有利的方向转化,确保工程安全,使水工建筑物长期充分地发挥其应有效益。根据维修原则,对可能导致事故隐患、迅速扩大的工程缺陷、便于施工的部位和工程量较小的工程缺陷进行及时修复处理。对检查中在短期内会危及工程安全运行、事故隐患也没有继续扩大的趋势、工程量相对较大、尚不具备马上施工条件的,一般将此项工作放在岁修中进行。同时日常维修工作严格坚持《水利工程施工质量标准》和《水利工程维修养护定额标准》,将工程缺陷处理纳入质量监督范畴,枢纽处负责施工现场管理和质量监督,计划发展处负责工程量审核,在单位内部形成一套工程质量保证体系。
2.4监测设备、设施的管理
依据SL60-94《土坝安全监测技术规范》的要求,制定严格的仪器、仪表使用、管理规范;建立仪表、仪器档案;平常使用时严格依照厂家提供的使用说明和注意事项;定期对仪器、仪表进行保养、率定、维护;经常使用的仪器、仪表均配置备件;监测站内冬季配备取暖设施,保证设备正常运转的工作条件和环境;保护水准表面基点和标点,必要时进行校测。
3工作人员素质的培养
管理好水工建筑物,人才是关键。在日常的工作中,养成仔细、认真、严谨的工作态度,尽量减少采集数据的误差,提高数据的准确性;相关工作人员参加水利部举办的大坝安全监测培训班,学习大坝监测知识,丰富资料分析方法,提高资料分析准确性;和监测项目施工单位建立委培关系,使工作人员能更好地全面掌握工程各重要部位的技术参数和工程结构,增强人员的业务水平,提高资料分析能力。
作者:陈宏邦 刘勇 单位:嫩江尼尔基水利水电有限责任公司
水利枢纽运行管理篇3
小浪底水利枢纽开发任务以防洪、防凌、减淤为主,兼顾供水、灌溉、发电,除害兴利,综合利用。西霞院反调节水库是小浪底水利枢纽的配套工程,开发目标是以反调节为主,结合发电,兼顾供水、灌溉等综合利用。小浪底水利枢纽实行建管合一,水利部小浪底水利枢纽管理中心(简称小浪底管理中心,原称水利部小浪底水利枢纽建设管理局)既负责枢纽建设管理,又负责枢纽运行管理。在枢纽运行管理期间,小浪底管理中心全面承担枢纽的生产经营、偿还贷款、实现资产保值增值责任。2000年1月9日小浪底首台机组并网投入商业运行,标志着小浪底水利枢纽从大规模工程建设阶段转入运行管理阶段。小浪底水利枢纽运行调度按照“以水定电”的原则,经过17年多生产运行,发挥了巨大的社会效益、生态效益。小浪底管理中心创新管理手段,在小浪底水利枢纽这种以社会公益效益为主的大型水利枢纽运行管理期间,取得了较好的经济效益。
一、枢纽运行管理期投资管理的主要做法
1.科学运行小浪底水利枢纽和西霞院反调节水库
在小浪底水利枢纽和西霞院反调节水库的初期运行过程中,小浪底管理中心坚持民生工程理念,确立了公益效益优先的管理原则,建立了完善的安全管理体系和高度自动化的安全监控体系,形成了自主检修与利用社会力量相结合的枢纽维护管理模式,采用两库联合调度和水沙一体化调度运行,提高枢纽的安全生产和现代化运行管理水平,发挥了小浪底水利枢纽巨大的综合效益。确保枢纽安全运行、科学调度、合理运用,争取年均发电量稳定在较高水平,是小浪底管理中心提升经济效益的根本,也是投资管理的基础。
2.完善规章制度,建立五年发展总体规划与三年投资滚动计划管理体系
根据国家政策和体制改革情况,小浪底管理中心建立健全投资管理规章制度并根据实际不断修订完善,形成了涵盖生产、管理、经营等方面投资管理的规章制度,同时小浪底管理中心、所属公司及其子公司等不同层级,结合管理职责、权限、业务性质等分别制定规章制度500多项,为理顺管理关系、规范管理程序、明确管理责任、提高投资管理水平打下了坚实的制度基础。在深入分析小浪底管理中心面临的内外部形势、自身发展优势和局限性基础上,中心自2000年开始编制五年发展总体规划,确立了“兴水惠民、和谐发展”的发展使命,以及“管好民生工程,谋求多元发展”的发展战略,对发展目标、管理目标、五年内的主要任务都提出具体要求,同时还制定了保障措施。截至目前已编制了四个“五年发展总体规划”,指导小浪底管理中心各方面工作科学规划、统筹安排、协调发展。根据五年发展总体规划确定的发展目标和任务,小浪底管理中心每年编制三年滚动投资计划。三年滚动投资计划包括当年年度投资计划、下年度建议投资计划、后年的框架投资计划,每年滚动编制。投资计划项目包括小浪底管理中心及所属公司新建项目、枢纽大修项目、枢纽技术改造及更新改造项目、科研咨询项目、枢纽维修维护项目及对外投资等项目的投资。投资计划按照优先保证枢纽安全稳定运行和设备设施健康运行、满足枢纽维修维护及内外部变形监测和公共事务管理资金需求、保证在建项目投资、量入为出等原则,科学筹划,严格审查,精心安排。在计划实施中,根据水库蓄水及发电情况、政策变化等因素,适时对计划项目进行调整,满足枢纽安全运行和长期可持续发展的需要。对投资计划执行、完成情况定期进行检查,检查结果与部门、单位绩效考核挂钩,增强投资计划的严肃性、约束性。
3.创新手段,严格执行制度,规范招标及合同管理工作
一是全面推行计划管理重大事项集体决策机制。投资计划、招标方案、重大项目技术方案和重大变更等在决策前,全部经过第三方咨询、职能部门提出审查意见和报送部门或单位、小浪底管理中心两级集体研究这一决策程序,保证了对外投资、计划项目等重大事项决策的民主性、科学性。二是为严格落实招标投标法规和中心各项管理制度,规范招标投标行为,小浪底管理中心于2012年建立了电子招标投标平台,招标项目除按要求进入地方统一交易市场外,都要在电子平台上招标投标,从程序上确保招标的公开、公平、公正性及规范性。招标规模及标准以下的非招标项目,从小浪底管理中心到所属公司,均制定了非招标采购方式管理办法,确保非招标项目采用公开、竞争方式合法合规选择实施单位,强化非招标项目采购过程管理,防范采购环节的廉政风险。通过严格规范招标,达到选择优良承包单位、控制投资的目的。三是合同管理重点控制合同文本起草、合同支付、合同变更处理、合同竣工结算等环节。合同文本主要采用行业的标准范本,结合项目特点拟定特殊条款,通过完善合同文本提高合同的约束力。合同履行过程中严格控制合同变更,变更必须先履行报批手续才能实施。合同竣工结算委托专业造价咨询公司进行审查,严格控制合同最终结算价。
4.推进多元发展,增加新的经济效益增长点
小浪底管理中心始终以“管好民生工程”为根本,牢牢把握“谋求多元发展”主线,坚持以水电开发为主业,带动工程施工、监理咨询、监测与维修维护、旅游、房地产等相关多元业务稳步发展。一是积极投资开发水电项目,除了小浪底水利枢纽及西霞院反调节水库外,还取得西沟水电站、云南芒缅河水电站、湖北龙背湾水电站及潘口水电站等十多个水电项目开发经营权。参控股水电站装机容量达到87万kW,权益装机容量达到41万kW。二是依托小浪底水利枢纽及西霞院反调节水库监测、维修维护和项目建设任务同时,开拓了多元发展项目施工及工程监测维护市场。三是利用小浪底枢纽管理区良好的水利生态环境,开展旅游观光服务项目,不断提升旅游管理服务水平,旅游业务稳步发展。四是以郑州为中心,稳妥发展房地产业务,将房地产开发与自留优质资产经营相结合。
二、枢纽运行管理期投资管理取得的主要成效
1.以安全第一和公益性效益优
先为原则,枢纽综合效益充分发挥本着对党的事业高度负责的态度,小浪底管理中心始终将安全作为各项工作的重中之重。认真落实安全生产“一岗双责”制度,实现安全生产责任制挂牌管理,建立了安全生产闭环管理和安全标准化建设。始终牢记管好民生工程使命,加强枢纽运行管理,小浪底和西霞院水库调度持续优化。开展了小浪底水库泥沙淤积、小浪底水库近期汛限水位动态控制试验等一批影响枢纽安全和效益的重大课题研究,完成调度自动化与远程控制系统建设。在小浪底水库来水逐年减少的情况下,坚持公益性效益优先,加强精细调度和沟通协调,保证下游灌溉用水,缓解旱情。自2000年以来,黄河连续18年安全度汛,连续18年不断流,基本解除下游凌汛威胁,有效减缓河道淤积速度,为引黄济津、济淀和济青提供了稳定水源,提高了引黄灌区灌溉保证率。小浪底库区和下游地区生态环境得到明显改善,河口三角洲湿地生态系统逐渐恢复。截止到2018年6月30日,小浪底水力发电厂累计安全运行4513天,小浪底和反调节水库西霞院水电站累计发电1019亿kWh,实现发电收入近323亿元。
2.运行管理水平不断提升,成本得到有效控制
小浪底水利枢纽调度运行结合水情,最大程度地优化了机组运用方式,调整机组自动发电控制策略,减少机组开停机次数,科学安排机组检修时间,确保每一方水都得到充分利用。通过小浪底和西霞院水利枢纽联合运行方式优化研究,保持西霞院水利枢纽高水位运用,有效提升了水资源利用率,为河南电网输送了源源不断的绿色能源。状态检修更加深入,机组状态监测装置陆续投入运行,为长周期数据统计分析和状态检修提供了有效措施,电站辅助设备检修量大幅度缩减。同时开展节能改造。小浪底管理中心提出的“开源节流”经营管理要求及各项措施,均得到推进和落实,2017年“降本增效”取得了近3000万元的显著成效。
3.以水电开发为主的多元发展成果丰硕
形成了以水电开发为主业,带动工程施工、监理咨询、监测维护、旅游、房地产等相关多元业务的稳步发展,经营实力显著增强。2017年,除小浪底水利枢纽及西霞院反调节水库外的其他参控股电站实现年度权益上网电量11.27亿kWh。小浪底枢纽管理区旅游产业升级,通过多年美誉度的积累,小浪底水利枢纽被水利部授予“国家水情教育基地”,小浪底水利风景区被教育部授予首批“全国中小学生研学实践教育基地”,目前着力在小浪底枢纽管理区创建5A级旅游景区。房地产业务亮点纷呈,多措并举,打出了销售、租赁、转型的组合拳,各业务都取得了丰硕成果。2017年对外多元投资实现营业收入9.5亿元,多元对外投资形成了稳中向好新局面。
三、枢纽运行管理期存在的突出问题
1.发电形势不容乐观
小浪底水利枢纽以发挥防洪、防凌、减淤、供水、灌溉等社会效益为主,只有发电产生经济效益,收入来源单一,抗风险能力较差。小浪底水利枢纽投运以来,持续安全稳定运行,年均发电量53.63亿kWh,略高于设计发电量(51亿kWh)。自2012年以来,小浪底水库来水持续减少,2016年入库水量较历年均值偏少32%。根据预测,今后一个时期黄河总体水量仍将偏枯,发电形势不容乐观。保障枢纽运行安全、综合效益充分发挥和生产运行管理企业可持续发展,将面临严峻挑战。
2.生产运行管理成本不断增加
小浪底和西霞院水利枢纽设施设备已逐步进入大修期,更新改造、大修任务和费用逐年增加;库周地质灾害等重大问题处理需要大量资金;随着电力体制改革进一步深化,竞价上网可能减少发电收入;增值税减免优惠政策到2017年期满。在发电收入减少的情况下,生产运行管理成本不断增加,寻求多元发展扩大收入来源、降低生产运行成本的压力日益增大。
3.对取水口缺少有效监督管理
小浪底和西霞院库区内取水口相继投入使用,由于部分取水口管理运行单位节水意识淡薄,缺少有效监督管理,水资源浪费严重。尤其在来水不足的年份,小浪底和西霞院水库在调度、发电等方面要支付更多的运行成本以保障取水口的正常取水,同时也进一步加剧了水资源的供需矛盾。
四、提高小浪底水利枢纽综合效益、降低运行成本的措施建议
1.用好国家政策,推进绿色发展
面对挑战,小浪底管理中心在管好小浪底水利枢纽及对外投资已建成水电站的基础上,紧盯国家政策和行业形势,积极优化拓展在清洁能源领域的战略布局,积极参与中小型水电项目及受国家政策支持的风能等新能源项目开发。稳妥推进小浪底水利枢纽管理区旅游业务,瞄准创建5A级旅游景区目标,突出管理机制创新,加大酒店经营和旅游业务市场化进程推进力度,培育旅游业务新的增长点。跟踪黄河中游水电开发项目,积极创建绿色小水电,争取差别化上网电价及补偿。
2.突出水电项目运营主业,强化枢纽发电企业生产主体和利润中心地位
进一步强化成本意识,向管理要效益,节流降本,提质增效。保证发电生产运行、对外投资的合理资金调配,降低财务成本,进一步提高资金使用效率。深入优化枢纽运行方式和管理模式,鼓励管理创新和技术创新,不断提高工作效率和生产效率,降低发电生产运行成本。
3.优化小浪底水利枢纽水库调度运用,提高发电效益
一是加强小浪底水库及反调节水库西霞院水库联合运用研究,在保证满足黄河水调要求及防汛安全前提下适当提高汛期西霞院反调节水库水位。二是加强小浪底水电站、西霞院水电站机组开机方式优化研究,把握规律,按照西霞院控制水位要求,精确控制小浪底、西霞院机组出力,尽可能提升西霞院反调节水库平均水位。三是加快实施小浪底水库近期汛限水位动态控制试验研究,为充分利用洪水资源、提高水库综合效益提供技术支撑。
4.开展小浪底电站水轮机优化研究,降低运行维护费用
根据水轮机性能试验结果,针对小浪底水沙条件、电网等约束条件变化,开展相关科研工作,论证水轮机更新改造的可行性,提高设备的可靠性,进一步降低运行维护费用。不断探索和优化主要设施设备检修策略,水轮发电机组实施定检基础上的状态检修,主变压器和水工金属结构探索实施状态检修。加快发电系统状态在线监测系统和评估体系建设,推进状态检修工作,降低枢纽运行维护成本。
5.获取供水收费补偿,缓解运行成本压力
提高水库用水效率,增加水库供水收费,更好地发挥小浪底水利枢纽综合效益,实现枢纽良性运行。要积极与有关部门沟通协调,了解供水收费权获得程序,明确推进供水水费收取工作的工作要求。根据小浪底和西霞院库区各取水口建设投资来源、管理权属的不同,获得一定的供水收费补偿,缓解枢纽运行成本增加的压力。
参考文献:
[1]樊思林,陈伟.加强枢纽运行管理全力推进小浪底生态文明建设[J].水利经济,2014(6).
[2]刘树君.小浪底水利枢纽调度运用回顾[J].人民黄河,2016(10).
[3]张利新.小浪底水利枢纽建设管理[J].百年潮,2017(2).
作者:陈敏 黄维华 单位:水利部小浪底水利枢纽管理中心 小浪底置业有限公司