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摘要：国家总体蓬勃发展背后离不开电力能源。现阶段，电力能源主要有五种发电方式，即火力发电、核能发电、太阳能发电、水力发电和风力发电。水力发电在运营成本、可持续发展、造成的污染等方面均占据一定优势，但目前我国水力发电领域仍存在一定问题。基于此，以湖南省为例，深入分析、阐述小型水力发电站存在的问题，并提出应对措施。
0引言
在我国水力发电领域，小型水电站是其主要组成部分，在河流理论蕴藏量较低的分支河流、小型河流发电工作中发挥重要作用，在我国水力发电总体发电量中占据较大比重；因此，笔者以小型水电站运行过程中的各项实际问题为切入点，深入分析现阶段小型水电站技术改造要点与施工阶段存在的问题，并提出相应措施。此外，笔者以湖南省小型水电站近几年总体运行实际状况与数据为参考，针对性提出解决策略。
1近几年湖南省小型水电站总体运行状况
中商产业研究院公示调查数据显示，2017年3月，湖南省全省水力发电总量为4.68×109kW•h，与2017年2月相比，增长率为-1.6%。从上述数据可以看出，近年来湖南省水力发电仍存在一定的改进空间，虽然受秋冬季节部分河流结冰等自然因素的影响，但其在技术层面与施工层面仍存在一定问题，其中小型水电站技术问题较为频繁。湖南省分支、小型河流较多，且人均河流量远高于全国人均河流量，其主要由四大水系组成，分别为湘江水系（流域面积94600km2）、资江水系（流域面积28142km2）、沅江水系（流域面积2177km2）和澧水水系（流域面积3347.95km2）。湖南省四大水系中，小型发电站主要建立在湘江水系与资江水系中，其中：湘江水系共有河流2779条，单河理论蕴藏量在5000kW以上河流共计477条，理论发电总量为2.709×107kW，2017年实际发电量为482kW•h；资江水系共有河流1473条，单河理论蕴藏量在5000kW以上河流共计309条，理论发电总量为1.509×107kW，2017年实际发电量为281kW•h。截止2017年底，湖南省全省已建成小型水电站共计6850余座，电站容量达9.51×106kW，但湖南省小型水电站存在电站容量过小、水电站数量过多、设备普遍老化和故障频发等问题。笔者深入分析了湖南省小型水电站的常见问题，并制订应对措施，以期提高湖南省小型水电站实际发电总量与电站容量。
2现阶段湖南省小型水电站主要存在问题与现状
笔者调查、整理了湖南省小型水电站存在各类问题和现状，并总结了各类问题的主要影响因素。
2.1部分小型水电站长时间未更换设备和运行模式
湖南省黄河水系中，主要存在设备老旧、运行系统落后等问题。因为湖南省北部城市经济缺乏活力，致使地方政府在水利电力等基础建设工作上往往缺乏重视程度与扶持力度，从而致使部分小型水电站受限于资金因素，没有定期更换设备，笔者将此问题划分为两方面。一方面，设备老旧问题。部分小型水电站的电站内外机、电设备自建成后便从未更换，部分设备已临近或超出使用寿命，造成运行过程中各类故障频发，降低了发电效率；另一方面，运行模式问题。近年来，信息化电子技术日益成熟、普及推广，各行业领域将传统生产、运行模式与其相结合，其中较为常见的是自动化控制系统，这一系统极大增加了社会总体生产力与生产效率，得到了各个行业的青睐[1]。小型发电站相较于大型发电站而言，先期投资较大，需要运行较长时间才能收回成本。因此，企业受限于自动化控制系统的配置成本，没有更换水电站运行模式，导致水电站进入持续降低发电产值的恶性循环。
2.2小型水电站管理体系存在一定问题
此类问题普遍存在于湖南省全省小型水电站，其主要表现形式为两方面。一方面，尚未构建管理信息系统。水电站运行过程中，数据参数、各类操作程序都缺乏必要的记录、保存，且存在相关工作人员违规操作的问题；另一方面，小型水电站监管体系。现阶段，小型水电站监管体系尚未明确具体管理范围、职责以及奖惩条例。因此，实际运行过程中，部分管理人员缺乏监管能力，存在管理人员工作盲区等问题。
2.3小型水电站硬件设施问题
湖南省全省大部分小型水电站中，皆存在硬件设施缺陷问题，其主要原因为大部分小型水电站运行时间较长，硬件设备未更换，致使性能下降，进而导致故障频发。此外，由于小型水电站发电量较低，往往只供给于企业、少数住户、乡镇等基础行政级别单位，其可用资金远低于更换小型水电站所需的资金。小型水电站硬件设施问题主要表现在以下两方面。第一，老旧设备由于技术问题，无法适用于现阶段运行条件。水域河流并非一成不变，大部分小型水电站构建至今的几十年中，河流流速、河底淤泥等周边环境发生较大变化，其中湘江水系的河底淤泥问题较为严重，严重降低了诸多小型水电站的实际发电量。第二，部分小型发电站在建立与施工过程中，过于追求工作效率，从而出现了各类问题，虽然在一定程度上提升了工作效率，但这是以降低小型发电站硬件设施制造质量，提高小型发电站运行故障概率为代价。
2.4小型水电站施工阶段存在问题
笔者整理了小型水电站在施工阶段出现的问题，并总结为以下三类。第一，建筑材质问题。湖南省小型水电站普遍建设于20世纪80年代，受限于当时国家总体经济实力，总体建筑材质皆选用石头和混凝土，其中石头所占比例远高于混凝的20%，致使小型水电站运行过程中出现堤坝渗水、漏水等问题。第二，施工管理问题。近年来，小型水电站施工过程中，相关部门缺乏必要的监管、审核工作，致使施工方在施工过程中频繁出现更换劣质建筑材料、违规操作等问题。第三，小型水电站设计存在一定缺陷。受设计方案因素影响导致的主要问题为堤坝钢筋裸露、出现裂缝等。
3湖南省小型水电站技术改造要点及施工管理
3.1小型水电站施工管理
笔者将小型水电站施工管理策略建议共分为以下四点。第一，施工阶段，施工方严格遵守国家相关施工安全技术规定，规范化操作，明确责任范围，改正具体施工人员的工作态度[2]。第二，相关部门加强小型水电站施工阶的监管力度。施工阶段仅依靠施工方进行监管，无法有效提升施工质量，相关监管部门应派遣专业技术人员和审核人员监督施工方的具体施工步骤是否符合规定。第三，加强对小型水电站建筑材料的审核力度。采用不定期大样本抽样调查法，审查、检测小型水电站的建筑材料，并规定施工方将使用的全部建筑材料报备检测。第四，相关部门和主管机构在小型水电站竣工后对其进行检测。小型水电站施工竣工后，相关专业人员检测、评审小型水电站的实际性能，各项数据皆达到设计标准后再交付使用。
3.2小型水电站技术改造要点
笔者将小型水电站技术改造要点分为五点。第一，提高小型水电站单机容量[3]。小型水电站实际运行中，单机容量大小对发电量的影响最为显著。因此，笔者建议将使用时间较长的水轮机全部更换，提高水轮机设备性能的配置要求，以提高小型水电站发电量。此外，在资江水系中，由于受到经济因素影响，部分小型水电站无法更换水轮机，笔者建议升级现阶段运行的水轮机设备，最大程度提升性能。第二，实地考察小型水电站水系，根据水系年流量、水流速等各项数据参数，针对性选取水轮机等核心设备，以此提高小型水电站运行效率。黄河水系等地区受到上述诸多因素影响，笔者建议专业人员以区域划分，各区域内水轮机、发电机等设备，根据各水电站周边水系实际数据进行集中调动。第三，增大小型发电站水域流量，以提高工作水头[4]。此措施建议具体分为两方面：一方面，加高小型发电站堤坝或设置翻板闸，以增大水流量；另一方面，加强水头损失管控能力，以达到增大水头目的，升级、优化了小型发电站拦污和清污的功能。第四，小型水电站减容措施。此措施主要针对实际水流量低于设计预期水流量的小型水电站。针对此问题，可以根据实际水流量等数据参数制订设计方案，将水电站容量降低至合理范围。第五，小型水电站增容措施。此措施主要针对实际水流量高于设计预期水流量的小型水电站。针对此问题，可以根据实际水流量等数据参数制订设计方案，将水电站容量提升至合理区间。
4结论
综上所述，笔者以近年来湖南省小型水电站实际存在的问题为切入点与参照点，针对性提出相应技术改造要点与施工管理措施，以期提高湖南省水力发电总量。
参考文献：
[1]徐旭.关于小型水电站技术改造措施的探讨[J].建材与装饰，2016，（32）：264-265.
[2]颜廷松.关于小型水电站技术改造措施的探讨[J].中国农村水利水电，2008，（6）：84-85.
[3]熊泉旭.小型水电站的发电机组运行故障与维护探讨[J].企业技术开发，2016，35（3）：99.
[4]马艳鹏.试论水电站工程建设施工安全管理[J].工业c，2016，（5）：245
作者:李滨鹰 单位:猫儿口水电站
