摘要：喀左县瓦房店水库建于1983年，经多年运行，电站水轮机组、发电机组性能落后。对其水轮机和发电机进行了改造，取得不错的效果。
关键词：瓦房店水库；电站增效扩容；设计分析
1概述
瓦房店水库位于辽宁省朝阳市喀左县西部大营子乡下湾子村，距县城17km，电站下游灌溉面积1480hm2，以旱田灌溉定额4500m3/hm2计算，年灌溉需水量600万m3，是大凌河西支支流大营子河上的一座以灌溉为主，兼顾防洪、发电、养鱼、旅游为一体的中型综合利用的水库工程，1983年建成并通过验收交付使用。由于运行时间已超过30年，电站的主体工程厂房出现了主梁断裂，槽形板弯曲变形，屋面漏雨、墙皮剥落等状况。电站尾水渠道边墙全部倾覆，主要设备中水轮机组、发电机组性能落后，升压变压器烧毁，电站已处于停机待修状态。
2工程设计
2.1设计依据与工程等级
瓦房店水库为中型水库，Ⅲ等工程，主要建筑物为3级。电站工程为主要建筑物，为Ⅲ等3级工程［1］。
2.2工程、水文地质及自然条件
瓦房店水库位于大凌河西支支流大营子河中游，为低山丘陵区，河谷较开阔，原河床宽280m，高程382m，左岸为1级阶地，最大覆盖层壤土15m，右岸为山体。坝基河床第四系堆积物最大厚度12.5m。坝址区岩性为石灰岩，质地坚硬，可作为建筑石料取用，储量丰富，混凝土、砂浆用砂则需使用牤牛和砂料。该处运距55km，河砂质量、储量均满足工程需要。水库坝址以上集雨面积120km2，河道长度18.6km，河道平均比降1.725%，流域内为高山丘陵区，植被情况较前虽有好转，但水土流失仍较严重，河流含沙量较大。流域内多年平均降雨量493mm，多年平均径流深78mm，降水年际和年内分配极不均匀，多集中于7，8两月，占全年的70%，多年平均蒸发量1890mm。水库原洪水设计标准50年一遇，校核标准1000年一遇。2008年除险加固根据现行规范GB50201—94《防洪标准》规定，改为设计标准100年一遇，校核标准2000年一遇［2］。水库附近没有水文站，洪水计算无实测资料，计算按无资料地区采用1998年《辽宁省中小河流设计暴雨洪水计算方法》进行计算。计算结果：P=1%，洪峰流量Q=1259m3/s；3d洪量W=1553万m3。P=0.05%，洪峰流量Q=2182m3/s；3d洪量W=3030万m3。
2.3工程布局
瓦房店水库电站位于水库右岸，灌区输水洞出口处，以输水洞进行电站引水。设计水头12.98m，装机容量250km，安装两台同型号的水轮发电机组，水轮机为HL300-WJ-60型，发电机为SFWB-12型。引水流量2.0m3/s，年利用2280h，年发电量22.5万kW•h［3］。电站工程包括检修闸门、输水隧洞164m、弧形工作闸门、厂房、机电设备、输水压力管路、尾水室、尾水节制闸、泄水闸、尾水渠、输电线路等。
2.4挡水建筑物
挡水建筑物为黏土心墙砂壳坝，坝顶高程415.12m，最大坝高46.3m，坝长387m，坝顶宽7m，坝底宽242.17m，2008年除险加固解决了大坝抗震稳定复核安全系数不够，沉陷及冻胀造成前后坝坡护坡凹凸不平等问题，进行了坝体前后坡补整修，坝前坡水下抛石盖重，建立健全了观测系统。
2.5泄水建筑物
溢洪道为河岸开敞式，全长97.4m，分别为进口、堰体、陡坡、挑流段、护坦。堰宽35m，堰顶高程同正常高水位405.26m，边墙、底板均为钢筋混凝土衬砌，2008年除险加固，对溢洪道进口段边墙及底板、挑流坎、护坦实施了拆除和重新浇筑。2.6引水建筑物输水洞位于溢洪道右侧，平行溢洪道中心线70m，全长164m，为钢筋混凝土结构，洞径2.0m，最大泄洪能力38m3/s，为有压隧洞。进口高程392.0m，出口高程390.0m。洞内局部表面损坏，需用环氧砂浆补强维修，闸门与启闭设备年久失修，需全部更新重换。
2.7厂房及开关站
根据已选用的HL300-WJ-60水轮机和SFWB-12型发电机的外部轮廊尺寸，考虑厂房与灌溉和泄洪洞启闭闸室一起布置，采用机组轴线与厂房轴线平行，同压力管路中心线垂直。为满足运送设备的方便，按运行过道、相邻动力设备的净间距，动力设备与墙壁净间距的要求，进行厂房布置。主厂房净长（南北方向）17.00m，净宽7.20m，地面标高391.8m，建筑面积122.4m2。靠主厂房左侧建有副厂房，副厂房分为两层，底层楼做仓库，上层楼做休息室，并与闸室相接；副厂房净长5.20m，净宽7.20m，休息室地板标高396.54m。建筑面积74.88m2，总建筑面积197.28m2；配电盘设在靠近主机组左侧，配电盘背面距后墙1m，配电盘电缆由设在地下预留30cm×40cm的电缆沟和各机组相联，电缆线由地板下引入变压器，沟上铺盖木板，变压器设在主厂房前右侧。厂房水下部分平面布置，参照厂家机组安装布置图，尾水室长4.60m，宽200m，尾水管中心距尾水室上游内壁1.2m，尾水渠宽250m，沿厂房前墙延长到右侧墙外，上加钢筋混凝土盖板。
2.8发电机组及金属结构
2.8.1发电机两台发电机总功率250kW，额定电流452A，变压器选用SJ-320KVA。2.8.2金属结构金属结构部分，进口拦污栅按原规格尺寸不变，重新制作安装，滑道重新制作安装；进口平板闸门重新制作安装，规格尺寸与原闸门相同；出口弧形钢闸门尺寸1.8m×1.6m，重新制作安装；进出口单吊点卷扬式启闭机两台，手、电两用式，更新安装。尾水渠节制闸、泄水闸按原尺寸不变更新。
3工程概算及施工工期
本次增效扩容工程合计总投资99.15万元。其中建筑工程34.73万元；机电设备及安装55.55万元；金属结构及安装2.10万元；临时工程0万元；独立费用6.77万元。本工程以开工年的4月为施工准备期，当年5月主体工程正式开工，10月底工程竣工，总工期为6个月。并严格按照招标文件的工期要求进行施工组织和进度计划安排，在经济合理保证施工质量的前提下，尽量提前工期。优化施工方案，合理配置施工设备，从施工设备仪器上提供可靠的保证，使质量、安全和进度同时满足要求，力求做到均衡生产，以保证资源的合理利用。
4环境保护
本工程措施对环境的不利影响主要在施工期，包括施工噪音、粉尘、施工、生活废弃物、污水排放等。施工环境保护措施采用低噪音设备，加强对机械设备维修养护，禁止夜间作业，采用先进的施工技术。对粉尘控制采用堆沙石料覆盖处理或洒水，施工场地及道路要保持清洁，对从事有粉尘影响工作的人员给以劳动保护，生产、生活污物定点排放，妥善处理。施工区内注意防疫，施工人员定期体检，生活区及时消毒。
5结语
通过对瓦房店水库存在问题进行分析，提出了水电站改造的必要性，电站改造后，提高了电站综合能效和水资源利用率，确保了水电站运行过程中的安全性、可靠性和稳定性，效果非常显著。对推动建设资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。
参考文献：
［1］陈锡芳.水轮发电机组改造增容与优化运行［M］.北京：中国水利水电出版社，2010.
［2］吴庆波，高磊，孙晓平，等.西沟水电站增效扩容改造技术的研究［J］.黑龙江水利科技，2013（3）：53-55.
［3］GB/T50700—2人体艺术论文011，小型水电站技术改造规范［S］.
［4］张洪楚.水电站［M］.北京：中国水利水电出版社，1994.
［5］刘承.龙头山水电站增效扩容改造探索［J］.中国水能及电气化，2013（1）：116-118.
作者：李晓伟 单位：阎王鼻子水库工程建设管理局
