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英文名称:Northwest Hydropower
主管单位:国家电力公司;中国水电顾问集团
主办单位:西北勘测设计研究院
出版周期:双月刊
出版地址:陕西省西安市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1006-2610
国内刊号:61-1260/TV
邮发代号:52-130
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1982
期刊收录:
核心期刊:
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
联系方式
1.西部地区水利科技期刊数量分布
我国现有水利科技期刊共94种,分属5大类涵盖13个水利学科,主办单位所在地分布在25个省、区、市。我国西部12省共有公开出版的水利科技期刊17种,占全国水利科技期刊总量的18%左右。其中,内蒙古1种,陕西8种,甘肃1种,四川3种,云南1种,贵州1种,广西2种。尚有重庆、新疆、宁夏、、青海没有公开出版的水利科技期刊。从创刊时间来看《,陕西水利》创刊时间最长,其余期刊大多创办于20世纪80年代。从出版周期看,季刊4种,双月刊12种,月刊1种。
2.西部地区水利科技期刊涵盖学科和主办单位分布
西部地区水利科技期刊涵盖学科有水土保持、水力发电、水利建设与管理、水利技术、节水灌溉、防汛抗旱、水文、水利经济、农田水利等方面,主办单位主要分为全国或省、自治区、直辖市级科研院所、高等院校、学会、行政主管部门等几种类型。
3.西部地区水利科技期刊学术水平
分布在陕西省的由中国科学院、水利部水土保持研究所共同主办的《水土保持学报》、《水土保持通报》、《水土保持研究》三本刊物特色鲜明,学术影响力大,为《中国科学引文数据库》来源期刊、《中文核心期刊要目总览》遴选期刊,在全国水土保持领域处于领先水平。而其他省市级学会主办的期刊或高等院校主办的期刊影响因子相对较低,目前均未进入中文核心期刊行列。
二、特点及存在的问题
1.陕西省水利科技期刊发展状况
处于西部地区领先水平。陕西省所属辖区的水利科技期刊不仅在数量上占绝对优势,占西部地区总量的近50%,学术影响力也相对较高。中国科学院、水利部水土保持研究所主办的《水土保持学报》、《水土保持通报》、《水土保持研究》三大水土保持类期刊,成为西部地区典型的较高学术水平期刊代表。其中,《水土保持研究》还开创了大陆和台湾合办期刊的先例。西北农林科技大学主办的《水资源与水工程学报》、《水利与建筑工程学报》得益于雄厚的科技人力资源优势,影响因子高于西部地区水利科技期刊平均值。
2.科研院所、高等院校主办的期刊学术影响力高于地方行政主管部门主办的期刊
众多国家级或地方级水利工程类科研院所、高等院校,促进了陕西省水利科技期刊的全面发展。除中国科学院、水利部水土保持研究所主办的三大水土保持类期刊外,陕西省水工程勘察研究院主办的《地下水》,是我国地下水专业唯一的国内外公开发行的专业性期刊。国家电力公司西北勘测设计研究院主办的《西北水电》,代表着西北地区水电行业科技进步水平。位于四川的由中国水电顾问集团成都勘测设计研究院主办的《水电站设计》,主要刊登我国大中型水电工程的设计、科研、监理等方面的论文和实践经验,涉及水电站设计的各个专业。位于广西的由广西电力工业勘察设计研究院主办的《红水河》,利用西南边陲红水河10个梯级水电站开发的地缘优势,突出岩溶地区水电开发特色。由此可以看出,这些代表性期刊都有着明确的期刊定位、特色鲜明。但同时,我们也看到,部分期刊存在着栏目雷同、特色欠缺等不足。
3.水利期刊总体数量偏少,地域分布不均
从统计数据分析可以看出,西部地区公开出版的水利科技期刊总量偏少,地域分布不均,整体学术影响力不高,稿源不足,与地域特色贴得不够紧密。西部地区水利科技期刊大多创刊于20世纪90年代之前,20多年来,一直没有新创刊的期刊。1978年创刊的《重庆水利》、1989年创刊的《新疆水利》虽然有着悠久的办刊历史,但仍然是内刊出版状态。
三、推进西部水利科技期刊发展
如何开阔思路,推进西部地区水利科技期刊全面发展?
1.高度重视,调整布局
西部水利事业大发展急需水利科技期刊配合。目前,西部地区水利科技期刊中内刊还占一定比例,如西部地区唯一的直辖市重庆至今无水利科技期刊,西部地区有一些典型的水利行业高职院校,如重庆水利电力职业技术学院、广西电力职业技术学院、四川水利电力职业技术学院等主办的具有水利行业特色的期刊也为内刊。笔者建议期刊主办单位提高刊物学术质量并加快申办公开期刊,稿源丰富的公开出版期刊应缩短刊期,加快信息和知识传播速度。
2.立足地方水利特色,明确定位,办出精品
不同的流域和地区都有各自不同的区域特点,水利工程的多少、江河湖海所占的比例、地域的水资源状况等相互差异较大,这也决定了地方性水利期刊内容的差异性。西部地区水土资源极不均衡,西北地区水少土多,西南地区水多土少,水利科技期刊必须根据地区水利建设特点和需求做好选题策划,把握近年来经济社会发展的主旋律和水利建设特点,立足地方,创办特色栏目,独辟蹊径,拓展视野,全力服务当地水利建设。《四川水利》的“巴蜀河川”栏目,就是立足地方设置的特色栏目。加强水文化建设是推动水利又快又好发展的有力支撑,2012年水利部印发了《水文化建设规划纲要(2011~2020),要求全面推进水文化建设与研究,水利科技期刊应该适应水利发展需要,科学调整栏目设置。从西北地区来看,流经甘肃、宁夏、陕西三省区的渭水,陕西的汉水,四川的都江堰,重庆的嘉陵江、长江两江流域,都有着鲜明的流域文化特色,地方行政主管部门主办的水利科技期刊,可以设置相关水文化研究专栏,向水利行业知名专家、学者约稿,丰富期刊内容,推动水利科技发展。
3.加强东西部交流,提升集团化和专业化办刊水平
其实,除了中国辽宁海城地震(1975年)的那次正确的短期预测外,至少还有三次中期地震预测被检验是正确的:印度柯钦大学的戈普塔教授所预测的1988年8月6日发生在印缅边界印度一侧的一次强烈地震;美国伯克利加州大学的汤斯・麦克维利与加州美国地质调查局的伯克、阿兰・林德所预测的1992年6月28日发生在美国加州洛杉矶市以东160千米处的一次强烈地震;笔者(曾在电力部华东勘测设计院、苏州环境保护局工作)所预测的1993年2月7日发生在日本海中部海域的一次强烈地震。
现将那次日本海浅源强震的成功预测过程公布出来。这是迄今为止有关地震预测实例的最详尽的解剖,读者完全可据此对地震预测问题做出自己的独立判断。
大约4000万年前,由于日本海的张裂,导致日本脱离了亚洲大陆。毫无疑问,这种分离必然形成一条线性的近南北走向的扩张裂谷。当日本海达到现有规模后,该裂谷停止活动,熔岩冷却胶结,并被江河从大陆上携带而来的泥沙深深掩埋,成为日本海海中一条隐伏的巨大疤痕――日本海古裂谷。
在最近的地质历史时期,日本列岛沿着这条古裂谷以绕曲形式向西极其缓慢地俯冲着,造成日本西海岸在最近2000年里就下沉了20米,导致西海岸海岸线后退10米,并在日本西海岸的大陆架上形成了古老的海底森林。这样古老的海底森林在世界其他地方还不曾发现过,不少科学家也已指出,日本海的热流值非常高,显示出该处地幔正处于一种非常状态。
现行的“板块构造理论”认为,日本地震几乎全是太平洋板块沿日本海沟向西俯冲的产物。然而有关震源数据表明,其中有两次日本海地震仅发生在30千米深处,它们显然不能用太平洋板块的向西俯冲来解释。因为向西俯冲所导致的构造地震在日本海海盆之下至少必须深于200千米!
如此看来,这三次浅源强震必定由另一种机制所造成。在日本海海盆之下,除了上述太平洋板块的向西俯冲运动外,一定还存在着人们目前还远未认识的另一种强大的构造运动。这三次浅源强震的震中又恰恰落在日本海古裂谷上,证明了这条早已胶结了的古裂谷的北端已被撕裂!换言之,这三次浅源强震恰恰是日本海古裂谷从北向南重新撕裂的地质反映。
这三次浅源强震具有以下特征:它们的震中皆位于从鞑靼海峡到朝鲜海峡的连线上,也位于日本海古裂谷上;它们的震源深度都仅为30千米一40千米;1983年5月26日那次强震,据报道属于逆断层型,其他两次可能也属于同一类型;都伴随海啸;具有明显的沿古裂谷向西南的迁移规律。
据此,在1983年笔者完成了预测论文《日本海中部海区浅源强震预测》,文中预测:在1993年年底之前,有浅源强震将在靠近日本富山县的日本海中部海区的古裂谷沿线再次爆发;这是一次伴有海啸的发生在30千米深处的7级强震!
1983年10月20日和22日,笔者将这一地震预测分别寄给了美国亚利桑那州州立大学地质系的罗伯特・迪茨教授和英国萨里海洋科学研究所的西勒教授,并都收到了他们的回复。他们都建议我改寄日本东京大学地震研究所。于是,在当年的12月10日,我又将该预测挂号寄给了日本东京大学地震研究所备案。
1987年8月,笔者出席了在北京召开的《国际大陆岩石圈构造演化与动力学讨论会》,并在会上宣读了这篇预测论文。该预测论文被收入该讨论会的论文集。
终于,在1993年2月7日22时27分,日本海海域发生了一次伴有海啸的、震源深度为30千米的6,6级强烈地震!与笔者10年前的中期地震预测在发震时间、震中地点、震级和震源深度甚至有无海啸等5个方面完全相符。
值得指出的是,日本虽是地震频繁的国家,但在日本海范围内,从1933年远东有地震记录以来,震级大于5,5级的浅源强震连同这次浅源强震一共才4次。此外,能登半岛日本海海域在最近几十年间,在地震上一直非常平静。
1994年,日本权威地震刊物《测地学会志》全文刊登了我用英文写成的论文,确认了我的预测成果。能登半岛浅源强震的正确预测也得到了《苏州日报》、《解放日报》和江苏电视台等新闻媒体的报道。
关键词 技术管理 木桶理论 设计优化 工程造价 成本控制
中图分类号:TU723文献标识码: A 文章编号:
当前的国际工程承包市场,工程总承包形式多样化,设计—施工总承包作为其中的一种模式,在国际市场越来越流行。目前,由集团公司以FIDIC标准合同之《设备供货、安装、设计及施工》合同方式承建的坦桑尼亚维多利亚湖供水(一期)工程,设计内容复杂,技术含量高,设计施工的优劣将关系到整个供水工程的运行安全和经济效益,关系到坦桑尼亚政府超过两亿美元投资的社会效益和重大政治意义。一期工程主要内容包括:在湖区内修建取水结构物及取水管线;在岸边修建取水泵房;修建3公里的压力管线;修建一座日处理能力为8万吨的净水厂(包含电气、自动控制等);修建长6公里的高压清水管线;在相对高度330米的山顶新建一座3.5万立方米的钢筋混凝土蓄水池;新建28公里长33千伏高压输电线路,新建两座5兆伏安的高压变电站等电力设施;铺设10公里沥青道路等。
一个如此综合的项目,项目的技术管理,必须始终贯穿项目各个专业领域,技术管理工作者具有单一的技术专长是难以胜任的,就像管理界的木桶理论一样,技术管理工作效果的好坏,取决于最缺乏的专业的那一块短板;即使涉及到的各个专业知识均掌握其核心知识,而没有相关的多年的实践经验,也是无法做到尽善尽美。
一、技术人员组织管理
一个项目的成败取决于是否有一支优秀的高执行力的团队。在人员组织管理上常有以下几种情况出现:
1. 组织架构不合理,复合型技术人才缺乏
依据项目的规模与类别以及其技术含量,项目技术管理组织的设置有所区别,主要是人员数量上的区别,在技术含量上是基本相同的。一般一个项目的技术组织架构设计是金字塔形的设计,如:项目技术总监、专业技术总监、专业技术主管、专业技术员。其中专业技术总监大部分设建筑、结构、电气、水暖等,有的中小项目只是分土建、安装两类;如此再向下进行细分如:建筑分为土建、装修,水暖分为上下水、采暖,等等。而且每一位上层技术负责人均要有下层各个专业技术核心知识,并且还要有将各个专业相互贯穿综合审查和处理专业间相互不协调的能力。一般项目管理过程中,忽视了技术组织在项目开发过程中的重要性,认为这是设计单位的事情,或是只是注重设计人才的开发与应有,忽视了复合型技术人才的开发与应用;有的技术组织成了只是来回拿取图纸的跑腿的运输队,形同虚设;有的技术组织由于能力不足又怕承担责任,将出现的问题均推到设计单位,而又没有对设计单位的一套审核措施,任由设计单位设计。专业组织设置不全和复合型技术人才缺乏已经成为项目技术管理中的难点。复合型技术人才是从基层各个专业慢慢干起来的,是集施工、技术、项目管理、设计综合审核、项目规划等于一体的技术管理经验丰富的人员;但是现在很多技术管理人员的普遍弱点是项目现场施工技术经验少,专业划分过细,即长板过长,短板过短,甚至为零,处理专业技术间的不协调能力差。合理优化项目技术管理组织,留住复合型技术人才,是项目管理、项目盈利的重要砝码。
Zhang Weiju
(中水北方勘测设计有限责任公司,天津 300222)
(China Water Resources Beifang Investigation Design and Research Co.,Ltd.,Tianjin 300222,China)
摘要: 本文根据新疆已建的引水径流式水电站的运行情况,分析了水轮机磨蚀破坏原因,从水工的布置型式和水机选型及材料防护等方面提出了解决办法和治理措施。
Abstract: According to the operation of built run-off hydropower station in Xinjiang, this paper analyzes the causes of turbine erosion, and proposes resolutions and prevention measures from water engineering layout, type selection and materials on protection.
关键词: 引水径流式 水轮机 磨蚀 沉沙处理 比转速 安装高程
Key words: run-off type;turbine;erosion;desilting;specific speed;installation elevation
中图分类号:TV7文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)32-0041-01
0引言
引水径流式电站在大量含有泥沙的水进入机组时会引起水轮机严重磨蚀,引水径流式水电站水轮机的磨蚀原因都有哪些,应该采取哪些治理措施呢?
1高含沙量水、推移质进入机组是磨蚀的重要原因
很多电站的设计建设,由于缺少泥沙实测资料,专业人员只能采用类比分析得出含沙量数据,由于地理位置、水文气象资料的差异,导致含沙量资料不准确,尤其是近几年过度开发导致植被的破坏,在汛期雨季山洪爆发时,在拦沙措施不利、没有沉沙措施及排沙不利的情况下,大量泥沙进入机组,导致机组严重磨损。
以新疆塔尕克引水径流式水电站为例,安装2台额定出力2.526万kW立式混流水轮机,额定水头74m,2号、1号机分别于2008年3月底和4月初投入商业运行,2008年5月库玛拉克河水量加大,水质变差,雨季大量泥石流进入库玛拉克河,河水夹带泥沙进入机组,19时1号机主轴密封突然大量喷水,机组被迫停机,8月22日在对1、2号机组进行蜗壳内检查时发现转轮出现严重磨蚀,转轮上冠和顶盖、下环和底环的间隙达到了21mm,固定导叶中部出现深约5mm磨痕,7月22日1号机运行中主轴密封漏水、水导油盆进水被迫停机,经检查主轴橡胶水封和抗磨板磨损严重已不能使用,经更换备件后机组并网运行;8月25日运行中1号机组再次出现主轴密封漏水、水导油盆进水被迫停机,1号机主轴密封环磨损20mm,8月16日,2号机组主轴密封严重漏水被迫停机,经检查主轴密封端盖已磨穿、橡胶水封坏、抗磨板磨损严重、检修密封已无法封水,2号机主轴密封磨损造成水导油盆进水。
从现场实测的泥沙资料看,汛期含沙量高达几十公斤的水进入机组,规范是不允许的,从尾水渠沉集的泥沙看大量推移质进入了机组,泥沙颗粒直径高达十几公分,磨损部位多为颗粒冲击引起的坑凹,如此高的含沙量和推移质进入机组原因是什么呢?
①电站引水渠道长6km,取水口设有分水闸,汛期大量的泥沙涌入时,分水闸没有及时关闭,河道闸门也没有充分开启拉沙,大量的泥沙进入了机组,引起机组的磨损破坏。
②工程初设阶段泥沙资料不全,没有考虑汛期水质变差的工况,初期没有设置沉沙池,而推移质和较大颗粒的悬移质是不能进入机组的。
③初期运行人员缺乏经验,很难掌握泄水排沙与节约用水发电的尺度,导致前池淤沙太多并进入机组,机组磨损严重。
2排沙设施的影响
为防止取水口淤积,在取水口适当位置布置冲沙闸,在冲沙闸前设导沙坎,这样的布置利于前池排沙,减少大量泥沙进入机组,新疆吾库沙克引水径流式水电站建于1976年,安装3台单机容量为800kW水轮发电机组,设计水头14.5m,采用前池正向进水发电及冲沙,运行后实测过机多年平均含沙量为6kg/m3,最大含沙量88.4 kg/m3。大量泥沙进入前池后,底部排沙孔口为直角矩形,只能排除少量泥沙,大量泥沙进入机组,造成水轮机过流部件的严重磨蚀。1996年电力公司对电站进行改造,前池部分改造主要内容有:将原前池底板坡度由1∶6.49改为1∶1,使前池有一段水平段,便于泥沙沉积于前池底部。冲沙孔进口由矩形改为喇叭形,增加干扰面积,在拦沙坎上部设挡沙悬板,防止在水流的扰动下泥沙由拦沙坎进入管道,使沉积在前池的泥砂在冲沙水的作用下排入泄水道,该水电站投入运行后,经检测无大量泥沙进入蜗壳,机组磨蚀大大减轻。
3安装高程的影响
水轮机的安装高程,安=尾+Hs[1],Hs=10-?荦/900-KσσH[2]公式中:Kσ是与过机泥沙含量有关的参数,泥沙含量越高,Kσ值越大,Hs值越小,机组安装高程越低[5],这样才有可能尽量避免水轮机的气蚀;如果对泥沙含量估计不足,Kσ值取值偏低,导致机组安装高程实际取值过高,机组在较高含沙量情况运行时极易产生气蚀,会导致水轮机的磨蚀破坏严重,很多电站都出现过此情况,所以在计算水轮机的安装高程时,过机泥沙含量资料及其Kσ取值非常重要[4]。
4机组转速的影响
从比转速的计算公式ns=3.13n11(Q11η)0.5[1]可以看出,选取较高的单位转速可提高发电机同步转速,减轻发电机重量,降低机组造价,缺点是较高的单位转速引起转轮出口相对流速上升,对水轮机磨蚀不利,还会引起单位飞逸转速上升及转动部件的离心应力升高。采用较大的单位流量可以减小转轮直径,减小水轮机重量,降低机组造价,减小厂房尺寸,但单位流量过大会导致水轮机过流速度偏高,恶化水轮机的综合性能。引水式电站由于引水管线较长,很多情况下又无法设置调压井,为确保电站的安全运行就要求增加机组GD2,如果采用较高单位转速导致机组GD2降低,因此在优化配置单位转速和单位流量时,应综合考虑减少磨蚀破坏以及机组的过渡过程等综合指标,减小转速对机组选型是必要的[3]。
5抗磨损其他措施
5.1 过流部件选材及喷涂处理水轮机转轮、活动导叶、抗磨板等主要过流部件采用抗气蚀、磨损性能好和焊接性能好的不锈钢制做。在转轮局部易磨蚀部位采用进一步防护措施,如喷焊碳化钨涂层等。
5.2 机组主轴密封采用泵板和无接触间隙密封工作密封采用泵板和无接触间隙密封,泵板为不锈钢材料,通过泵板作用将上止漏环处泄漏水排入顶盖排水腔,顶盖排水腔的排水管将水排至集水井。
工作密封的静止部分与转动部分不接触,密封寿命长,正常运行不需冷却或,转轮密宫环防止固体进入主轴密封,避免了主轴密封的磨损。
5.3 选用备用转轮为防止汛期转轮磨损破坏修复耽误机组运行,影响发电,在含沙量比较高的电站配置备用转轮,以便更换一台机组转轮时,备用转轮投入使用。
参考文献:
[1]郑渊.水轮机.中国科技文化出版社,2003:58.
[2]水电站机电设计手册.北京:水力电力出版社,1989:36.
[3]水力发电厂机电设计规范.中国电力出版社,2004:6.
[4]张维聚等.戈兰滩水电站水轮发电机组及其附属设备设计.水利水电工程,2009,28:43.
[5]程则久.含沙水流上水电站安装高程的研究.水机磨蚀论文集.天津:水机磨蚀实验研究中心,1993:222.