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小型水電站應(yīng)注意的環(huán)保問題

文檔作者：余建軍文檔來源：四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年06月05日
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上一篇：農(nóng)村污水處理技術(shù)

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收稿日期：２０１７ － ０９ － ０４
作者簡(jiǎn)介 ：余建軍 （１９５３ － ） ，男 ，高級(jí)工程師 ，主要從事 繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置等電氣類專業(yè)課程教學(xué)及
水電站勘測(cè)設(shè)計(jì)、技術(shù)改造、工程監(jiān)理和培訓(xùn)
等工作。E mall ：９５１３００３９５＠ qq.com
小型水電站應(yīng)注意的環(huán)保問題
余建軍
（四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川都江堰６１１８３０）
摘 要： 針對(duì)目前小型水電站環(huán)保督查過程中遇到的生態(tài)流量、尾水河道油污染、冷卻水、電磁及噪音污染等問題，
結(jié)合相關(guān)理論、規(guī)范和工程實(shí)際，提出了切實(shí)可行的解決方法。
關(guān)鍵詞： 小水電站； 環(huán)保問題； 解決辦法
0 引 言
水力發(fā)電是一種可再生能源， 也是一種清潔能
源， 理論上小型水電站生產(chǎn)過程不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污
染； 但是小型水電站生產(chǎn)過程中如果管理不嚴(yán)， 可
能對(duì)河道、對(duì)周邊環(huán)境造成一定的影響， 給周邊群
眾帶來較大安全隱患。
1 生態(tài)流量問題
電站取水發(fā)電后原河道干涸導(dǎo)致電站取水口以
下河道斷流、水流混濁、污物多。這是典型的沒有
按規(guī)定泄放河道生態(tài)流量， 導(dǎo)致下游河道斷流或者
生態(tài)流量下泄不足致使電站取水口以下河段形成脫
流段或者流量過小， 河道失去“活性” 。
（１） 解決辦法。按照規(guī)定泄放河道多年平均流
量１０％ 作為生態(tài)流量； 河道保持長(zhǎng)流水后上述問
題可以徹底得到解決。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位準(zhǔn)確確定生態(tài)流
量數(shù)值， 采用永久工程措施（如在閘門下部安放永
久性檔塊） ， 使閘門永久保持一定開度（可由設(shè)計(jì)
單位確定） ， 使其開度對(duì)應(yīng)的泄放流量大于等于生
態(tài)流量。
（２） 監(jiān)控措施。在閘門后安裝固定網(wǎng)絡(luò)型攝像
頭， 將攝像頭對(duì)準(zhǔn)閘門后生態(tài)流量泄放處， 并通過
網(wǎng)絡(luò)攝像頭將取水口生態(tài)流量泄放監(jiān)視畫面不間斷
上傳至監(jiān)控部門指定網(wǎng)站。
2 尾水河道油污染問題
理論上水電站生產(chǎn)過程不會(huì)產(chǎn)生油污染， 但部
分水電站尾水河道經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有油跡污染下游河水。
分析油跡產(chǎn)生原因一是檢修時(shí)將廢油直接倒入尾水
河中導(dǎo)致水體污染； 二是生產(chǎn)設(shè)施如機(jī)組各油盆漏
油， 或者是油盆內(nèi)冷卻水管破裂導(dǎo)致油盆進(jìn)水后油
溢出順著排水道排至集水井， 又經(jīng)集水井泵將含油
廢水抽排至尾水河道污染水體。另一種情況是軸流
轉(zhuǎn)槳式調(diào)槳受油器及轉(zhuǎn)輪體漏油， 這種老式轉(zhuǎn)槳式
調(diào)槳受油器和轉(zhuǎn)輪體漏油較大， 個(gè)別電站每月都要
補(bǔ)充１ ～ ２ 大桶油， 這些油“源源不斷” 排入尾水
使水體受到嚴(yán)重污染。還有一個(gè)情況就是小型水電
站取水口和前池啟閉機(jī)漏油， 大多數(shù)小電站啟閉機(jī)
都存在漏油現(xiàn)象， 尤其是螺桿式啟閉機(jī)由于主操作
螺桿要穿過油盆， 密封不嚴(yán)導(dǎo)致漏油。一般螺桿式
啟閉機(jī)螺桿上部裸露， 下雨時(shí)雨水順著螺紋進(jìn)入油
盆， 水的比重比油大， 結(jié)果水沉在下面逐步裝滿油
盆把油都給擠到油盆外順著操作桿流到河道中去
了。油盆里沒了油不能有效潤(rùn)滑， 結(jié)果很快啟閉機(jī)
蝸輪輪蝸桿就磨損了； 這也是小電站螺桿式啟閉機(jī)
蝸輪蝸桿大量損毀導(dǎo)致啟閉機(jī)不能工作的根本
原因。
解決辦法一是檢修更換下來的機(jī)油采用專門廢
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小水電 ２０１７ 年第６ 期（總第１９８ 期） 農(nóng)村水電及電氣化
萬方數(shù)據(jù)
油桶回收， 嚴(yán)禁將廢油、擦機(jī)布、棉紗倒入尾水；
二是加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)管理， 每年大修時(shí)徹底檢查各油
盆冷卻水管接頭和調(diào)速器油管接頭， 更換密封管接
頭中密封橡膠墊， 更換磨薄了即將穿孔的冷卻水
管。對(duì)經(jīng)螺紋連接緊固的油水管路， 每次松動(dòng)螺栓
后都要在螺紋口纏麻絲并抹白厚漆后再擰緊螺栓，
使白厚漆擠出形成漆膜封閉住螺紋浸油通道（這個(gè)
辦法密封效果非常好， 但每次擰松螺絲形成的漆膜
就被破壞， 會(huì)浸油， 故每次松動(dòng)螺栓后必須重新密
封） 。
定期檢查集水井中有無油污污染是一種有效的
監(jiān)控措施。若集水井中有油應(yīng)找準(zhǔn)漏油點(diǎn)從根本上
止住來油， 再將集水井油污打撈干凈后才能用集水
井排水泵將達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的清水排入尾水。對(duì)軸流
轉(zhuǎn)槳式機(jī)組槳葉受油器回路及轉(zhuǎn)輪體密封嚴(yán)格檢
查， 逐步淘汰老式的轉(zhuǎn)槳式機(jī)組調(diào)槳回路受油器和
轉(zhuǎn)輪體密封辦法， 推薦采用近年研發(fā)成功的新型槳
葉高油壓全自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)， 徹底解決轉(zhuǎn)槳式機(jī)組槳
葉調(diào)節(jié)回路漏油問題（另文撰述） 。
電站應(yīng)制定嚴(yán)格的生產(chǎn)管理措施， 防止油、
氣、水系統(tǒng)管路及油盆“滴、跑、冒、漏” ， 從根
本上保證水電生產(chǎn)過程是“清潔” 的。對(duì)啟閉機(jī)漏
油問題要敦促所有啟閉機(jī)生產(chǎn)廠加強(qiáng)油盆密封， 不
合格的不準(zhǔn)出廠； 對(duì)螺桿機(jī)則應(yīng)對(duì)操作螺桿安裝防
雨罩。水利部監(jiān)管水工機(jī)械啟閉機(jī)生產(chǎn)資質(zhì)的部門
應(yīng)該負(fù)起啟閉機(jī)漏油監(jiān)管這個(gè)責(zé)任， 可以進(jìn)行一個(gè)
專項(xiàng)檢察來敦促整改， 消除啟閉機(jī)漏油污染水體這
一常見問題。
3 冷卻水問題
水電站生產(chǎn)過程中各軸承發(fā)熱、定子繞組發(fā)熱
是通過冷卻系統(tǒng)來帶走這些熱量的。一般就是通過
冷卻水流經(jīng)裝于各油盆內(nèi)的冷卻器和裝于發(fā)電機(jī)定
子機(jī)座上的空氣冷卻器帶走熱量； 也就是水冷卻
油， 油又冷卻和潤(rùn)滑軸瓦， 在這個(gè)生產(chǎn)流程中冷卻
水作為一種中間介質(zhì)只是帶走熱量。一般平原地區(qū)
多從廠房周邊打井抽取地下水作為冷卻水源， 再建
立水塔或者無塔恒壓供水系統(tǒng)， 一個(gè)數(shù)千千瓦的水
電站運(yùn)行大約要３０ ～ ５０ m３ ／h 的用量； 地下水具有
水質(zhì)好、冬暖夏涼的優(yōu)質(zhì)冷卻水特征， 但是長(zhǎng)期抽
取地下水可導(dǎo)致地下水位降低甚至引發(fā)地表塌陷等
不良地質(zhì)災(zāi)害。很多電站就改用直接抽取河水做冷
卻水， 但直接抽取河水冷卻方式在夏季洪水季節(jié)水
中夾帶大量泥沙及垃圾， 山區(qū)冬季則夾帶大量懸浮
冰粒（稱泡冰） ； 這些泥沙和泡冰嚴(yán)重堵塞冷卻器，
粒狀雜質(zhì)進(jìn)入冷卻水管堵塞冷卻水管， 對(duì)軸承中冷
卻器管造成嚴(yán)重磨損導(dǎo)致冷卻器管道破損又引發(fā)油
混水事故， 繼而形成新的冷卻水污染尾水水體事
故。在歐洲一些發(fā)達(dá)國(guó)家不管機(jī)組冷卻用水從哪里
來， 一旦有水從機(jī)組排出一概認(rèn)為是污染水， 不允
許不經(jīng)處理排向下游河道。
為解決水電站冷卻水不抽地下水也不用河道來
水的矛盾， 可采用循環(huán)供水的辦法； 就是在尾水池
邊修建１ 個(gè)約２００ ～ ３００ m３ 的清水池， 抽清水池的
水經(jīng)安裝在尾水池中的尾水冷卻器后接入機(jī)組冷卻
水總管， 冷卻后水又自流排入清水池。這個(gè)辦法很
適合不能抽地下水又不能采用天然河水做冷卻水的
電站， 尤其是寒冷地區(qū)電站和河道含泥沙重的電站
效果更好。但是對(duì)改造的老電站來說， 要修１ 個(gè)數(shù)
百立方的水池， 還要購(gòu)買尾水冷卻器和水泵， 運(yùn)行
時(shí)還要用電力抽水， 成本相對(duì)較高， 一般民營(yíng)企業(yè)
電站經(jīng)濟(jì)上很難通過。幾年前筆者想到一個(gè)不用冷
卻水的辦法， 就是在水電站主流道如壓力鋼管靠近
機(jī)組側(cè)做成雙層， 在夾層中注入類似冰箱制冷劑
（弗利昂） 或者其他粘度小比熱大的液體介質(zhì)， 運(yùn)
行時(shí)大量主流道的水帶走熱量使得夾層中介質(zhì)溫度
大大降低； 再把這個(gè)介質(zhì)液體引入機(jī)組冷卻系統(tǒng)，
必要時(shí)用一個(gè)很小功率的管道泵讓介質(zhì)液體循環(huán)起
來帶走機(jī)組軸瓦及繞組熱量， 實(shí)現(xiàn)沒有冷卻水的水
輪發(fā)電機(jī)組， 徹底解決水電站冷卻水問題。很可惜
筆者找過好幾個(gè)主機(jī)廠都沒能進(jìn)行試生產(chǎn)。
4 電磁及噪聲污染
水輪發(fā)電機(jī)組及高低壓配電裝置到底有沒有電
磁污染國(guó)內(nèi)研究較少， 筆者認(rèn)為水輪發(fā)電機(jī)組及高
低壓配電裝置肯定是有一定電磁輻射的， 但其數(shù)量
級(jí)到底能否達(dá)到對(duì)人體造成損害的程度有待于國(guó)家
權(quán)威部門進(jìn)行研究并發(fā)布相關(guān)結(jié)論。
· ２４ ·
農(nóng)村水電及電氣化 SMALL HYDRO POWER ２０１７ No.6 ， Total No.198
萬方數(shù)據(jù)
解決辦法是在定購(gòu)水輪發(fā)電機(jī)組及高低壓電氣
設(shè)備時(shí)應(yīng)盡量選擇正規(guī)廠家， 其生產(chǎn)的電氣設(shè)備磁
通密度、電流密度都在國(guó)家規(guī)定的范圍內(nèi)， 發(fā)電機(jī)
生產(chǎn)出的電能的電壓電流波形及諧波滿足要求。一
些不正規(guī)的小廠為減小機(jī)組生產(chǎn)成本， 設(shè)計(jì)時(shí)采用
很大的磁通密度和電流密度。一般情況下機(jī)組能夠
發(fā)電， 但一旦機(jī)組負(fù)荷稍大則鐵芯很快進(jìn)入飽和狀
態(tài)， 繞組也嚴(yán)重發(fā)熱。這樣一方面繞組發(fā)熱使得機(jī)
組絕緣加速老化影響機(jī)組使用壽命， 另一方面鐵芯
深度飽和使得波形嚴(yán)重畸變， 氣隙磁場(chǎng)嚴(yán)重不對(duì)
稱， 電能中含大量高次諧波， 電磁輻射大大增加，
波形嚴(yán)重變壞， 甚至嚴(yán)重影響機(jī)組保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)、
測(cè)溫系統(tǒng)， 同期系統(tǒng)檢測(cè)電壓完全被諧波淹沒而不
能正常工作。氣隙磁通不對(duì)稱還引起機(jī)組發(fā)生嚴(yán)重
的高頻噪聲（即嘯叫聲） ， 使得電站附近的老百姓
受到嚴(yán)重干擾， 也就是噪聲污染。要解決這個(gè)問題
主要是要依靠主機(jī)及電氣設(shè)備生產(chǎn)廠嚴(yán)控產(chǎn)品質(zhì)
量， 不發(fā)生或者盡可能少的發(fā)生電磁和噪聲污染。
5 下濕田及鋼管井
５.１ 下濕田
平原地方小型水電站一般在取水口做壩引水取
得一定水頭， 在廠房下游向下開挖十來米又取得一
定水頭， 廠房以上地段渠道河堤里面水位高出堤外
地表約數(shù)米形成地上河。由于堤內(nèi)水面較高， 通過
地下滲漏途徑使得堤外一定范圍內(nèi)地下水位高， 甚
至地表滲水， 堤外一些農(nóng)田因地下水位高形成“下
濕田” 。下濕田地溫低， 農(nóng)作物生長(zhǎng)緩慢， 甚至除
水稻外不能種其他旱地作物， 農(nóng)民意見大。
解決辦法是在取水口河堤兩側(cè)各開１ 條約１ m
寬、１ m深的邊溝， 將河堤兩側(cè)滲漏水經(jīng)邊溝排至
取水口閘壩下游。如果堤外下濕田面積大， 還可在
邊溝兩側(cè)垂直再開挖幾道排水溝， 形成排水管網(wǎng)系
統(tǒng)， 盡量把滲漏水引入閘壩下游。注意取水口進(jìn)水
渠道側(cè)河堤外背溝的積水應(yīng)在適當(dāng)位置下穿１ 條混
凝土排水管道排至取水口閘壩以下； 同理引水渠道
側(cè)因渠道擋住了地表水排水通道， 也應(yīng)通過混凝土
涵管穿過進(jìn)水渠道底部排至河道側(cè)。此處要根據(jù)進(jìn)
水渠道阻擋排水通道的集水面積算出夏季最大來水
量設(shè)計(jì)排水涵管， 還要有攔污柵， 并在暴雨時(shí)派人
清理攔污柵； 否則夏季很容易造成攔污柵堵塞而區(qū)
間排水不暢形成內(nèi)澇， 淹沒大片農(nóng)田及村舍。
５.２ 鋼管井抽不出水
在廠房下游由于向下開挖了尾水池和尾水渠，
導(dǎo)致廠房以下尾水渠兩岸一定區(qū)域內(nèi)地下水位降
低， 使得周邊老百姓的鋼管井抽不出水， 引起周邊
群眾糾紛。
解決辦法是對(duì)廠房周邊老百姓適當(dāng)補(bǔ)償， 把原
有鋼管井加深約８ ～ １０ m ， 基本就可解決廠房下游
老百姓的鋼管井抽水問題。
6 取水口防汛管理
由于取水口以上堤內(nèi)水面高于堤外地表， 形成
的“地上河” 水面較高， 一旦暴雨時(shí)節(jié)河道來水陡
漲， 如果取水口防洪度汛措施不力可能引起取水口
兩側(cè)河堤決堤， 影響周邊群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。
解決辦法是加強(qiáng)電站取水口的管理， 抓好人員
制度管理， 盡量利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)對(duì)取水
口閘門實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制， 能根據(jù)取水口水位自動(dòng)
可靠地提起泄洪沖沙閘門， 確保取水口及以上河堤
防汛安全。
7 河道垃圾污染問題
水電站為保證進(jìn)入機(jī)組的發(fā)電用水不因含各種
漂浮物進(jìn)入機(jī)組而引起卡澀， 一般會(huì)在取水口或者
壓力前池機(jī)組進(jìn)口前設(shè)置攔污柵阻擋漂浮垃圾進(jìn)入
機(jī)組， 每隔一定時(shí)間就要清除攔污柵柵面上附著的
垃圾。清污的辦法可以采用人工清污， 也可采用清
污機(jī)清污。由于攔污柵清除下來的污物數(shù)量巨大，
一般電站處理這些垃圾有一定困難， 很多電站就只
能把撈起來的垃圾又從泄洪閘處推下河道， 使下游
電站不得不又進(jìn)行垃圾的重新清撈和處理。
解決辦法是加強(qiáng)宣傳與教育， 說服電站取水口
的人員不要再把撈起來的垃圾推下河道。地方政府
要積極引導(dǎo)電站把垃圾集中處理， 可適當(dāng)給予一定
運(yùn)輸補(bǔ)貼和幫助建立垃圾處理場(chǎng)， 使河道垃圾污染
得到有效控制。
（下轉(zhuǎn)第３９ 頁(yè)）
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小水電 ２０１７ 年第６ 期（總第１９８ 期） 農(nóng)村水電及電氣化
萬方數(shù)據(jù)
8 鐵芯損耗未達(dá)標(biāo)原因分析
（１） 壓緊力不夠。未考慮壓緊螺母與指壓板間
的接觸為斜面， 使得擰緊力矩沒有完全轉(zhuǎn)化為壓
緊力。
（２） 定位筋在現(xiàn)場(chǎng)安裝誤差較大。我國(guó)的徑向
誤差標(biāo)準(zhǔn)為不大于± ０.５ mm ，而實(shí)際誤差達(dá)
－ ０.８ mm ，導(dǎo)致了部分疊片中間輕微凸起。
（３） 定子疊片的絕緣漆膜薄厚不一。由于漆膜
僅噴涂１ 遍， 單片硅鋼片誤差較大， 在疊裝過程中
可能增大波浪度。
最后， 經(jīng)過討論達(dá)成處理意見， 首先增大定子
鐵芯的壓緊力矩， 確保定子鐵芯疊片之間壓實(shí)， 并
緩解定位筋安裝誤差導(dǎo)致的疊片凸起問題， 進(jìn)行第
二次試驗(yàn)； 若第二次試驗(yàn)不合格， 則進(jìn)行硅鋼片材
質(zhì)試驗(yàn)， 甚至重新疊裝。在增加壓緊力矩后， 第二
次磁化試驗(yàn)時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)均合格。
9 結(jié) 論
試驗(yàn)結(jié)果表明， 本次改造后定子鐵芯的最高溫
升、最大溫差、鐵芯單位損耗均滿足設(shè)計(jì)要求。通
過試驗(yàn)可以判斷定子鐵芯疊裝質(zhì)量良好， 能保證發(fā)
電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。
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２０１６（９） ：５０ ５１ ．
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責(zé)任編輯 吳 昊
（上接第２５ 頁(yè)）
8 輸電線路
輸電線路是電站必須要有的電能送出設(shè)施， 其
常年運(yùn)行在電站視線之外， 是一個(gè)較大的危險(xiǎn)源。
很多村民在電站輸電線路下面種植高大農(nóng)作物或者
竹木， 這些作物長(zhǎng)高后很容易在大風(fēng)作用下與輸電
線路發(fā)生親密接觸， 極易引發(fā)惡性觸電事故， 造成
電站機(jī)電設(shè)備短路損壞。
解決辦法只能是加強(qiáng)宣傳， 告知周邊村民在線
路下種植高大作物的危害， 要宣傳電力法和電力生
產(chǎn)設(shè)施保護(hù)條例； 地方政府要出臺(tái)相應(yīng)供電設(shè)施保
護(hù)條例， 明確獎(jiǎng)懲辦法； 電站要定期巡視檢查線
路， 在雷雨后要特別注意巡視檢查， 盡早發(fā)現(xiàn)輸電
線路斷股、瓷瓶破裂、桿塔傾斜以及作物長(zhǎng)高觸及
線路等安全隱患， 及時(shí)加以整治， 清理送電通道，
確保不發(fā)生倒桿、線路斷裂掉地、竹木接觸線路等
惡性安全事故。
9 結(jié) 語
目前全國(guó)各地環(huán)保督查正在緊張進(jìn)行， 各小水
電站應(yīng)努力配合做好環(huán)境保備案、取水許可審查及
補(bǔ)齊電站相關(guān)審批手續(xù)； 看好自己的“門” 、管好
自己的“人” 、辦好自己的“事” ， 狠抓防汛度汛，
狠抓安全生產(chǎn)， 狠抓環(huán)境影響治理， 為可持續(xù)發(fā)展
作出貢獻(xiàn)。
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責(zé)任編輯 吳 昊
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