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為秦皇島“小三峽”安裝一顆綠色“心”

——河北省桃林口水電廠增效擴(kuò)容改造項(xiàng)目暨編制青龍河生態(tài)修復(fù)方案?jìng)?cè)記

本報(bào)記者邢建偉通訊員梁超（轉(zhuǎn)自邯鄲日?qǐng)?bào)）

  在秦皇島市青龍縣西北部有一處風(fēng)景優(yōu)美的桃林口景區(qū)，景區(qū)以國(guó)家大型水利樞紐工程桃林口水庫(kù)為中心，融周邊自然景觀、人文景觀而建成，整片景區(qū)碧水如錦、奇峰林立、空氣清新、百鳥(niǎo)爭(zhēng)鳴，被當(dāng)?shù)厝朔Q為秦皇島的“小三峽”。作為國(guó)家3A級(jí)景區(qū)、國(guó)家級(jí)水利風(fēng)景區(qū)，桃林口水庫(kù)除了自然風(fēng)光旖旎，還同時(shí)為秦皇島、唐山兩地提供著工農(nóng)業(yè)用水保障，它集供水、發(fā)電、旅游、養(yǎng)殖等多項(xiàng)功能于一體，是冀東地區(qū)一項(xiàng)造福多方的現(xiàn)代化大型水利樞紐工程。其中，于1998年12月建成運(yùn)行的桃林口水電廠屬于桃林口水庫(kù)的配套發(fā)電工程，水電廠利用該處得天獨(dú)厚的水利資源，每年為冀東地區(qū)供給著3000多萬(wàn)度的清潔型電力能源，同時(shí)也是河北省水利系統(tǒng)規(guī)模最大的水電廠。

  然而，隨著水電廠發(fā)電設(shè)備運(yùn)行日久，機(jī)組磨損、銹蝕、氣蝕嚴(yán)重，設(shè)備逐漸老化，能耗高，故障增多，運(yùn)行效率不高、安全隱患加大等問(wèn)題日益凸顯，于是，改變桃林口水電廠機(jī)組設(shè)備陳舊狀況，增強(qiáng)水電廠發(fā)電能力、提升水電廠發(fā)電效益，實(shí)施水電廠增效擴(kuò)容改造勢(shì)在必行。2015年，邯鄲市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院（以下簡(jiǎn)稱邯鄲院）順利承接了作為河北省重點(diǎn)項(xiàng)目的河北省桃林口水電廠增效擴(kuò)容改造工程，該院工程設(shè)計(jì)人員迅速著手，以全新的設(shè)計(jì)、前沿的技術(shù)和更為生理系統(tǒng)中的水電廠，這套新型管理系統(tǒng)平臺(tái)包括圖檔、文檔、優(yōu)化運(yùn)行決策支持系統(tǒng)，便于文件的收集、整理、查看、記錄、檔案管理等；此外，該水電廠還是省內(nèi)首家改造工程中安裝機(jī)電狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水電廠，系統(tǒng)包括在線監(jiān)測(cè)、分析與診斷功能，同時(shí)提供監(jiān)測(cè)、報(bào)警、狀態(tài)分析、故障診斷等一系列工具和手段，實(shí)時(shí)掌握機(jī)組健康狀況，為安全運(yùn)行、優(yōu)化調(diào)度和檢修指導(dǎo)提供有力的技術(shù)支持，為狀態(tài)檢修提供輔助決策，并與運(yùn)行管理支持系統(tǒng)完美協(xié)同，共同為電廠機(jī)電設(shè)備組的安全高效運(yùn)行提供保障。

  在對(duì)3號(hào)生態(tài)機(jī)組的改造上，采用了國(guó)內(nèi)最新研發(fā)的專利產(chǎn)品、調(diào)速器SDT-3000，該調(diào)速器采用無(wú)液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)替代常規(guī)調(diào)速器的機(jī)械液壓系統(tǒng)，具有環(huán)保、高效、維護(hù)量小等優(yōu)點(diǎn)；針對(duì)水電廠發(fā)電設(shè)備故有的機(jī)組不同心問(wèn)題，邯鄲院項(xiàng)目設(shè)計(jì)者多次與設(shè)備生產(chǎn)廠家核實(shí)溝通，并研究討論，最終給出了最優(yōu)化的解決方案，成功解決了機(jī)組不同心的遺留難題；水電廠預(yù)留3號(hào)機(jī)組基坑，坑內(nèi)大量積水，水機(jī)層十分潮濕，導(dǎo)致設(shè)備銹蝕，存在安全隱患，邯鄲院工程師們精心勘測(cè)，為3號(hào)基坑量身訂做了一套安放、保護(hù)機(jī)電設(shè)備組的鋼結(jié)構(gòu)，此鋼結(jié)構(gòu)與主廠房鋼結(jié)構(gòu)屋頂也成為邯鄲院到目前為止，設(shè)計(jì)中跨度最大、尺寸最大、最復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)；生態(tài)機(jī)組則由320kW增容為400kW，常年向下游河道下泄流量為1m/s，未再出現(xiàn)生態(tài)水流斷流現(xiàn)象。

  相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，桃林口水電廠的增效擴(kuò)容改造帶動(dòng)了該廠經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的全面提升。經(jīng)濟(jì)效益方面，2019至2021年，電廠已累計(jì)增加經(jīng)濟(jì)收益760余萬(wàn)元。社會(huì)效益方面，增效擴(kuò)容改造使水資源得到充分利用，增大了水電發(fā)電量在電網(wǎng)中的比重，提高了秦皇島、唐山兩市居民生活農(nóng)業(yè)用水質(zhì)量，降低火電機(jī)組煤耗和廢棄物的排放量，對(duì)改善地區(qū)小氣候起到了至關(guān)重要的作用。

  “綠水青山就是金山銀山”，桃林口水電廠成功進(jìn)行擴(kuò)容改造后，周邊的生態(tài)面貌也有了諸多提升：水庫(kù)區(qū)林草植被覆蓋率已上升至90％以上，森林覆蓋率達(dá)到60%以上，水質(zhì)常年保持在國(guó)家地表水環(huán)境Ⅱ類以上標(biāo)準(zhǔn)；按照新制定的生態(tài)修復(fù)方案，水庫(kù)上游設(shè)置了攔污網(wǎng)，組織專人開(kāi)展大壩周邊垃圾的打撈清理工作，徹底杜絕了過(guò)去垃圾圍壩的現(xiàn)象，確保了清水入庫(kù)；與此同時(shí)，水庫(kù)區(qū)內(nèi)又種植了大量花草樹(shù)木，新建了以桃、櫻、蓮、石為主題的特色景觀園，婉然形成了一幅近景遠(yuǎn)山、層次鮮明的自然山水畫(huà)。如今，成功換裝綠色“心”引擎的秦皇島“小三峽”，正以“內(nèi)外兼修”的動(dòng)人氣質(zhì)為遠(yuǎn)近游客敞開(kāi)一片親近山水、觀景休憩的絕美環(huán)境。

  生態(tài)節(jié)能的環(huán)保理念對(duì)水電廠進(jìn)行了“返老還童”式的升級(jí)改造。

  新技術(shù)推動(dòng)水電廠煥發(fā)蓬勃新生機(jī)“作為河北省內(nèi)規(guī)模最大的水電廠站，桃林口水電廠增效擴(kuò)容工程在規(guī)劃設(shè)計(jì)上采用了多項(xiàng)當(dāng)前業(yè)界新技術(shù)，譬如水電廠運(yùn)行管理支持系統(tǒng)、水電廠機(jī)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等技術(shù)，這些在河北省內(nèi)的水電站改造中均是首次應(yīng)用，這些新設(shè)備可有效提升發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中的穩(wěn)定性、安全性。同時(shí)，通過(guò)采用一些新技術(shù)、克服一些老困難，使得桃林口水電廠不僅提升了發(fā)電能力，還在環(huán)保節(jié)能、安全、外觀形象、舒適人性化等方面均具有可圈可點(diǎn)的長(zhǎng)足進(jìn)步，使一座疲態(tài)漸露的老水電廠站重新煥發(fā)出青春的蓬勃生機(jī)。”邯鄲院負(fù)責(zé)該水電廠增效擴(kuò)容項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人介紹。2021年7月，該項(xiàng)目被河北省工程勘察設(shè)計(jì)咨詢協(xié)會(huì)評(píng)選為“2021年河北省工程勘察設(shè)計(jì)項(xiàng)目三等成果”獎(jiǎng)，并被授予榮譽(yù)證書(shū)。

  經(jīng)過(guò)增效擴(kuò)容改造后，桃林口水電廠的總裝機(jī)為2.2萬(wàn)kW（2×1.1萬(wàn)kW），年均發(fā)電量4194.35萬(wàn)度。作為河北省最大的水電廠，它也是省內(nèi)首家將運(yùn)行管理支持系統(tǒng)應(yīng)用到電站管外，可靠性更高、安全性更好的GIS（六氟化硫組合電器）的應(yīng)用，新型油氣分離、氣復(fù)歸型制動(dòng)器的應(yīng)用等，使得擴(kuò)容改造后的水電廠充滿了新技術(shù)閃光點(diǎn)，再次煥發(fā)出青春的蓬勃生機(jī)。

  桃林口水電廠改造完成后，成為全省水電行業(yè)改造范圍最大、最好、最成功的項(xiàng)目。近年來(lái)，桃林口水電廠作為全省電站的試點(diǎn)項(xiàng)目、樣板項(xiàng)目、綠色水電項(xiàng)目，不斷有領(lǐng)導(dǎo)、電站及同行業(yè)人員前去參觀、學(xué)習(xí)，吸取其中的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

  編制青龍河生態(tài)修復(fù)方案，養(yǎng)護(hù)“綠水青山”

  在承攬?zhí)伊挚谒姀S增效擴(kuò)容改造工程同時(shí)，2016年2月，邯鄲院還承擔(dān)了河北省桃林口水庫(kù)管理局委托另一項(xiàng)工作——編制青龍河生態(tài)修復(fù)實(shí)施方案。接受委托后，邯鄲院設(shè)計(jì)者遵循“尊重自然，保護(hù)優(yōu)先”和“以自然修復(fù)為主，人工修復(fù)為輔”的原則，組織人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘、調(diào)查和收集有關(guān)資料，并按相關(guān)法規(guī)及有關(guān)文件的要求，成功編制完成河北省桃林口水庫(kù)水電廠水電增效擴(kuò)容改造青龍河生態(tài)修復(fù)實(shí)施方案。在對(duì)桃林口水電廠所處區(qū)域位置、地質(zhì)情況、生態(tài)環(huán)境、自然地貌等進(jìn)行綜合分析后，邯鄲院項(xiàng)目設(shè)計(jì)組科學(xué)合理地確定了河道生  態(tài)流量及下泄措施，為河流生態(tài)功能自然修復(fù)創(chuàng)造了條件；對(duì)河流生態(tài)功能自然修復(fù)仍存在困難的河段，采取改造生態(tài)小機(jī)組的方式，確保河流連通性恢復(fù)；在充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)功能的基礎(chǔ)上，適度進(jìn)行人工干預(yù)，保證河流生態(tài)系統(tǒng)狀況有所改善，使之能夠健康發(fā)展和可持續(xù)性。

  2016年4月16日，河北省水利廳及財(cái)政廳召開(kāi)《河北省桃林口水電廠增效擴(kuò)容改造青龍河生態(tài)修復(fù)實(shí)施方案》（送審稿）技術(shù)評(píng)審會(huì)，根據(jù)專家評(píng)審意見(jiàn)，邯鄲院對(duì)報(bào)告書(shū)作了修改完善，編制完成了《河北省桃林口水電廠增效擴(kuò)容改造青龍河生態(tài)修復(fù)實(shí)施方案》（報(bào)批稿）。此舉在增效擴(kuò)容改造提高水電廠運(yùn)行效益的同時(shí)，有效避免了對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響，實(shí)現(xiàn)了水電站改造與綠色生態(tài)修復(fù)的和諧統(tǒng)一。

  經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益顯著提升

  桃林口水電廠增效擴(kuò)容改造和青龍河生態(tài)修復(fù)工程于2016年12月1日開(kāi)工，2019年8月6日完工，2019年12月10日順利通過(guò)河北省水利廳組織的竣工驗(yàn)收。增效擴(kuò)容改造后，電廠裝機(jī)容量由原來(lái)的2×10000kW增容為2×11000kW，發(fā)電機(jī)額定效率達(dá)97%，發(fā)電機(jī)組絕緣等級(jí)升級(jí)為F