小水电

国际标准刊号:ISSN 1007-7642
国内统一刊号:CN33-1204/TV
2025年第 6 期（总第246期）

封面电站：新疆喀什地区疏附县喀什一级水电
站肖妮摄

农村水电及电气化
标准赋能中国小水电可持续发展的国际协同路径研究郑明珂常方圆张影南等
小水电站安全生产风险管控“六项机制”实践探索周丽娜李强伟徐立尉等
宁陕县违规小水电站核查与整治方案张明
技术交流
分级布网分段观测法在水利枢纽变形监测中的应用蓝涛朱凌韬濮久武
灯泡贯流式机组在低水头电站中的应用分析李政华
孤立电网调速器运行调节参数的选择李仕日杨志荣
规划设计
南坪水电站水轮机选型优化分析卢建鹏
庄里水库电站设计与分析刘娟李龙起
浅谈高水头引水式水电站斜井设计冯振鹏
技术改造
小水电站水轮机选型及适应性改造分析黄坚
鸟洲水电站水轮发电机组增效扩容技术研究胡伟东
计算机应用
基于EasyPLC的小水电站测频与同期并网关键技术研究倪步峰刘若星
基于TDengine时序数据库的水电站机组数据存储与应用研究梁运鸿黄博豪程若桢
运行与维护
龙潭水电站压力钢管安全检测分析毛学军李乐华
焦湾水电站压力钢管安全检测与评估李乐华
水轮发电机组转子温度偏高问题分析与综合治理张文合
集电环装置部件匹配性影响分析及优化建议张智泉谢佳成
水闸安全状态分析及其沉降研究薛中
高良涧闸闸门卡阻原因分析及解决措施唐颖韩猛昌魏
工程施工
基于二等控制网的云霄抽水蓄能电站施工测量技术分析张帅
萩芦溪灌区堤坝防渗技术研究刘清华

标准赋能中国小水电可持续发展的国际协同路径研究

郑明珂¹，常方圆²，张影南²，刘海生¹
（1.浙江同济科技职业学院，浙江杭州 311231；2.国际小水电中心，浙江杭州 310002）

摘要：中国小水电从早期以解决偏远地区用电为重点，经历改革开放后的快速发展，到现在步入新时代高质量发展阶段。在“双碳”目标和生态文明建设的背景下，小水电发展模式从“增量扩张”转向“存量提升、生态优先”。历经百年发展，中国小水电在规划、设计、运行管理等方面已走在世界前列。为推动小水电的可持续发展，基于全球小水电发展趋势，系统分析国内外小水电相关标准体系，提出“生态—智能—协同”三位一体驱动机制，旨在推动中国小水电标准实现从“工程输出者”向“规则供给者”的历史性转型，助力中国从全球水电工程大国蜕变为可持续发展规则的制定者和引领者。图2幅。
关键词：小水电；国际标准；生态转型；可持续发展

小水电站安全生产风险管控“六项机制”实践探索

周丽娜^1,2，李强伟^1,2，徐立尉^1,2，干超^1,2
（1.水利部农村电气化研究所，浙江杭州 310012；2.水利部农村水电工程技术研究中心，浙江杭州 310012）

摘要：为贯彻落实《构建水利安全生产风险管控“六项机制”的实施意见》，提升小水电站安全管理水平，保障其安全运行，深入分析了小水电站运行管理过程中存在的安全问题，结合《水利水电工程危险源辨识与风险评价导则》及《水利水电工程生产安全重大事故隐患判定导则》，详细阐述水利安全生产风险管控 “六项机制”的核心内容与实施要求；强调需整合四大核心要素构建全过程管控体系，以提升小水电站本质安全水平与长效治理能力。图2幅，表1个。
关键词：小水电站；安全生产；风险管控；六项机制

宁陕县违规小水电站核查与整治方案

张明
（宁陕县农业林业和水利局，陕西宁陕 711699）

摘要：陕西省宁陕县作为国家南水北调中线和陕西省引汉济渭工程的水源地，水力资源丰富，截至2021年已建成43座水电站，曾为当地带来可观的经济收益。然而，早期粗放式开发导致生态问题凸显，亟需在生态保护与水电开发间寻求平衡。为此，依据省、市通知制定核查方案，从违法违规类（如未办审批、环评等手续或位于核心保护区）、一票否决类（500 kW及以下等）、综合评估类三方面核查。核查结果显示：需拆除水电站31座、退出8座、整改4座。为推进整治，还制定了强化领导、因站施策、激励引导、严守安全、保障就业、加强生态保护、法治宣传等措施，以确保整改安全顺利，实现生态与发展平衡。
关键词：小水电站；核查方案；整治方案；生态保护；宁陕县

分级布网分段观测法在水利枢纽变形监测中的应用

蓝涛¹，朱凌韬²，濮久武¹
（1.中国华电集团有限公司衢州乌溪江分公司，浙江衢州 324000；2.浙江华东测绘与工程安全技术有限公司，浙江杭州 310014）

摘要：水利枢纽工程安全监测类别包括巡视检查、环境量监测、变形监测、渗流监测、应力应变及温度监测等，其中变形监测为所有大中小型水利枢纽工程安全监测的重要项目，其监测范围广，视线长，变形测点多，位移监测精度控制难度较大；且水平位移监测常采用常规的单一方法，精度往往不能满足规范和工程要求。提出对于视线长、范围广的工程水平位移监测采用分级布网、分段观测的综合监测法；在实际监测工程中证明：系统布设相对简单，投入成本较低，其水平位移监测精度达到预期，可获得较高的性价比。图1幅，表1个。
关键词：水利枢纽；变形监测；位移监测；精度控制；综合监测法

灯泡贯流式机组在低水头电站中的应用分析

李政华
(江西省抚州市广昌县水库服务中心，江西广昌 344900）

摘要：为探究灯泡贯流式机组在低水头水电站的应用效果，以江西省某低水头水电站为研究对象，通过分析其水头、流量及运行特性，进行机组选型适配性研究，提出转轮优化、流道改进及控制系统升级的改造方案；并对改造后的机组运行效能、经济性与安全性进行评估。结果显示：改造后机组设计水头效率提升7%，最小水头效率提升11%，单位水量发电量增幅达19%，年增发电量52.6万kW·h，静态投资回收期约23.9a，安全运行天数显著增加；验证了灯泡贯流式机组在低水头电站中具有良好的适配性和应用价值，所提改造方案可有效提升电站运行效能与安全性。表3个。
关键词：低水头水电站；灯泡贯流式机组；机组改造；运行效能；适配性

孤立电网调速器运行调节参数的选择

李仕日¹，杨志荣²
（1.广西水电管理中心，广西南宁 530023；2.武汉博士荣达水电设备有限公司，湖北武汉 430011）

摘要：通过对PID调节参数的定性分析及STXTFZ—1水轮机调节仿真决策支持系统的计算机仿真试验，提出孤立电网调速器 “小比例、大积分、无微分、小永态转差” 的参数定性选择原则及具体选择方法；然后通过STXTFZ—1仿真系统的20% 额定负荷阶跃扰动仿真试验，验证了该参数选择原则的有效性。山西某电站现场试验也表明：甩负荷后系统频率、接力器开度波动合理，稳定时间短。因此，合理选择运行方式、优化控制参数与结构并结合现场校验，可实现孤立电网水电机组稳定运行。图4幅。
关键词：小水电站；孤立电网；水轮机调速器；PID调节参数；永态转差系数；频率稳定；负荷突变；仿真试验

南坪水电站水轮机选型优化分析

卢建鹏
（抚州市水电勘测设计院有限公司，江西抚州 344199)

摘要：为解决低水头小型水电站水轮机适配性不足、效率偏低及运行稳定性差等问题，以南坪水电站为研究对象，通过对比轴流定桨式、轴流转桨式、混流式和灯泡贯流式水轮机的技术特性，结合工程实例对优选的灯泡贯流式水轮机开展转轮、导水机构及尾水管参数优化。结果表明：优化后的灯泡贯流式水轮机设计效率达86%，年发电量提升13.7%，最小出力提高50%，平均故障间隔延长156.9%。研究证实：灯泡贯流式水轮机经参数优化后能有效适应低水头、大流量波动工况，为同类电站水轮机选型提供了经济可行的技术方案。表2个。
关键词：低水头水电站；水轮机选型；参数优化；运行效率

庄里水库电站设计与分析

刘娟，李龙起
（山东省水利勘测设计院有限公司,山东济南 250014）

摘要：庄里水库电站是利用庄里水库工业、农业供水进行发电的水电站。根据工程低水头、小流量等特性，选用了轴伸贯流式水轮机，通过调节保证计算确定导叶关闭时间并加设飞轮满足要求。另外，对厂房布置部分的引水建筑物和坝后式主厂房的设计进行了介绍；通过对穿坝引水洞进行结构分析，相比方涵断面，圆管断面变形降低约50%，在结构设计中具有明显优势。目前工程已建成且并网发电。图9幅，表1个。
关键词：水电站；机组选型；厂房布置；引水洞；调节保证计算

浅谈高水头引水式水电站斜井设计

冯振鹏
(广西壮族自治区柳州水利电力勘测设计研究院，广西柳州 545005）

摘要：斜井设计是高水头引水式水电站引水系统设计中的关键技术难题之一，高水头引水式水电站斜井结构面临抗裂性、抗空蚀及围岩稳定性控制等诸多挑战。钢管内衬结构因其优异的强度性能、良好的密封特性和施工便利性等成为高水头条件下斜井内衬的理想选择。结合刷曲水电站实例介绍高水头下钢管内衬斜井的设计过程和工程实践，涵盖斜井布置原则、钢管内衬设计及大坡度长斜井施工工艺等内容。通过总结钢管内衬斜井的设计经验，可为类似工程提供实践参考。图2幅，表1个。
关键词：高水头引水式水电站；斜井设计；结构设计；地下埋藏式钢管；施工技术

小水电站水轮机选型及适应性改造分析

黄坚
（温州市鹿城区水利建设管理中心，浙江温州 325000）

摘要：为提升小水电站运行效能，针对水轮机选型及适应性改造展开研究。通过明确能量特性匹配、空化性能良好等选型原则，结合水文资料、装机容量等依据，采用型谱选型、相似理论选型及计算机辅助选型方法确定适配机型；同时分析运行工况变化、设备老化及技术升级需求，提出转轮改造、流道优化、调速与控制装置改造等技术方案。案例显示：某电站改造后水轮机效率可提升15%，年增发电量100万kW·h。研究表明：科学选型与针对性改造可有效提高小型水电站经济性与稳定性。表3个。
关键词：小水电站；水轮机选型；适应性改造；发电效率；案例分析

鸟洲水电站水轮发电机组增效扩容技术研究

胡伟东
（峡江县水利局（峡江县河库建设养护中心），江西峡江 331400）

摘要：鸟洲水电站因服役年限长，存在主辅机电设备超期老化、厂房及水利设施损坏、安全隐患多等问题，亟需进行增效扩容。首先对电站的总体情况和存在的问题进行分析，并提出“增利”的目标和内容，包括主辅机改装、电器改装、厂房与水利设施改建等，并对其技术、经济和施工困难进行相关讨论。通过改造，提高了电站的发电能力，提高了设备的可靠性和自动化水平，消除了安全隐患，达到预期目的。表3个。
关键词：水电站；增效扩容；设备改造；施工技术；发电效率

基于EasyPLC的小水电站测频与同期并网关键技术研究

倪步峰，刘若星
（水利部农村电气化研究所，浙江杭州 310012）

摘要：针对小水电站传统控制系统依赖进口PLC导致的测频精度不足（误差≥±0.1Hz）、同期并网效率低（耗时>180s）及设备冗余度高等问题，提出基于国产汇川EasyPLC的集成化解决方案。通过开发高速双通道交错采集算法实现机组频率的精准测量（替代机械转速装置），结合多模态同期控制策略优化并网流程。在某水电站实测结果表明：系统频率测量误差≤±0.01Hz，同期并网时间缩短至（45±3）s，电压差控制精度达0.5%。该方案显著降低了设备成本与维护难度，为小水电站智能化改造提供了国产化技术路径。图1幅。
关键词：小水电站；EasyPLC；测频技术；同期并网；国产化替代

基于TDengine时序数据库的水电站机组数据存储与应用研究

梁运鸿，黄博豪，程若桢
（长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北武汉 430010）

摘要：随着水电站规模的不断扩大和智能化水平的提升，机组运行产生的海量数据对存储和管理提出了更高要求。针对水电站机组监测数据的特点，引入时序数据库技术，并通过阐述TDengine时序数据库存储机组监测数据的优势，设计了1套高效的数据存储与应用方案。实际案例分析验证了方案应用效果：数据压缩率约95%，查询响应时间从分钟级缩至秒级，能保障机组安全运行、提高运维效率。表明该方案在数据查询、分析以及监测预警等应用场景中的优势，为提升水电站运行管理的智能化和精细化水平提供了有力支撑。图1幅，表3个。
关键词：水电站机组；数据存储；时序数据库；监测预警

龙潭水电站压力钢管安全检测分析

毛学军，李乐华
（抚州鹏程工程质量检测有限公司，江西抚州 344001）

摘要：以龙潭水电站压力钢管为研究对象，采用外观检测、无损探伤及压力测试相结合的方法，系统检测其表面及内部缺陷，并评估结构安全性。结果显示：该压力钢管存在焊缝裂缝、潮湿区腐蚀、转弯段磨损及内部夹渣、气孔等缺陷，在1.2倍设计压力下结构稳定；综合评估认为该钢管处于基本安全状态但存在隐患，据此提出表面缺陷修复、内部缺陷处理、定期检测、运行管理优化四项维护建议，形成 “缺陷定位—成因分析—安全评估—维护方案” 技术链条，为同类山区水电站压力钢管安全管控提供了范式。表3个。
关键词：山区水电站；压力钢管；安全检测；缺陷分析

焦湾水电站压力钢管安全检测与评估

李乐华
（抚州鹏程工程质量检测有限公司，江西抚州 344001）

摘要：以焦湾水电站压力钢管为研究对象，针对其出现的锈蚀穿孔与焊缝开裂迹象，采用外观检测、壁厚超声检测等多维度检测方法，对压力钢管进行全面安全评估。检测结果显示：压力钢管存在壁厚减薄、焊缝缺陷、表面腐蚀及支撑结构稳定性不足等问题。通过结构强度和稳定性评估发现，其整体安全状况可控，但部分问题需及时处理，结构强度仍有安全储备但裕度降低，部分支撑存在共振风险。研究提出了针对性的修复与运维建议，可为同类老旧水电站压力钢管的安全管控提供理论依据与技术支撑。表3个。
关键词：水电站；压力钢管；安全检测；安全评估

水轮发电机组转子温度偏高问题分析与综合治理

张文合
（陕西省石头河水库灌溉中心，陕西眉县 722300）

摘要：针对汤峪水电站1号机组长期存在的转子温度超标、无功出力不足及绝缘老化风险，通过结构诊断与流体仿真，揭示磁极设计缺陷、散热系统低效及集电环布局不合理三重核心诱因，创新性实施磁极叠片化改造、集电环外移拓扑优化及翼型风叶流体重构，实现转子温度下降28℃，无功出力提升40%，年增发电量90万kW·h。图2幅，表2个。
关键词：水轮发电机；转子过热；磁极改造；集电环移位；翼型风叶；无功补偿

集电环装置部件匹配性影响分析及优化建议

张智泉，谢佳成
（雅砻江流域水电开发有限公司，四川成都 610051）

摘要：碳刷和集电环是发电机动静接触和交换能量的设备。若集电环部件不适配，发电机组在长期的运行摩擦中极易发生过热现象，威胁发电机组的安全运行。从7个维度（碳集电环与碳刷匹配、励磁引线布局、刷架与刷握连接、刷握与集电环间隙、刷握与碳刷间隙、碳刷压紧力、粉尘收集装置）深入分析部件匹配性对装置运行的影响，指出各因素异常均可能导致局部发热或打火；最后提出针对性优化建议，涵盖材质选择、设计优化、工艺改进、日常维护及智能监测等方面。通过科学管控可延长设备寿命、减少故障，避免经济损失。图2幅。
关键词：发电机励磁系统；集电环装置；碳刷；负温效应；部件匹配性；优化建议

水闸安全状态分析及其沉降研究

薛中
（安徽省淠史杭灌区管理总局，安徽六安 237005）

摘要：为了解决对水闸安全状态评价缺乏系统性和科学性的不足，以横排头枢纽工程进水闸为分析对象，对该区域近8a的水量、地基变化数据进行了系统性的分析，建立了水闸安全状态评价指标体系，并通过专家评审、组合权重分析、逐步回归法分析等方式，对不同评价指标的影响因子进行了赋值。分析结果表明：混凝土的结构强度和钢筋腐蚀状态对水闸的安全状态影响最大。通过沉降拟合分析，确定了水位变化对水闸的沉降影响率达到了64.8%，是造成水闸沉降的关键因素。该研究建立了系统性的水闸安全状态评价方法，为实现水闸安全状态的数字化评价奠定了基础。图1幅，表2个。
关键词：水闸；安全状态评价；组合权重；逐步回归法；沉降分析

高良涧闸闸门卡阻原因分析及解决措施

唐颖¹，韩猛²，昌魏¹
（1.江苏省灌溉总渠管理处，江苏淮安 223211；2.江苏省江都水利工程管理处，江苏扬州 225299）

摘要：高良涧闸在运行过程中出现闸门卡阻关不到底等现象，致使闸门长期漏水，影响工程效益发挥。为确保工程良好运行工况，实现精准调度，对高良涧闸闸门故障原因进行分析排查，拟定了更换主滚轮轴承、更换顶止水压板螺栓等维修方案；并对检修门槽进行改造，安装锁定装置，将检修门存放于门槽内，方便闸门后期检查维护；相关改造措施可供类似水闸工程维修参考。图4幅。
关键词：水闸工程；闸门卡阻；原因分析；解决措施

基于二等控制网的云霄抽水蓄能电站施工测量技术分析

张帅
（广东省水利电力勘测设计研究院有限公司，广东广州 510175）

摘要：为了确保云霄抽水蓄能电站顺利建设，为工程筹建期、准备期、施工期、完建期建立施工测量控制网，基于电站实际情况，在分析工程施工测量任务及面临困难的基础上，对二等平面控制网的建立及测量、复测保障技术进行了探讨。结果显示：综合运用GNSS静态测量与全站仪测边相结合，以及无人机控制点普查的方式，配合严密数据处理，可有效保障水电站施工测量数据，为类似项目建设测量提供了借鉴。表3个。
关键词：抽水蓄能电站；施工测量；二等控制网；技术分析

萩芦溪灌区堤坝防渗技术研究

刘清华
（莆田市萩芦溪水电管理处，福建莆田 351100）

摘要：为了提升堤坝的防渗治理效果，以萩芦溪灌区堤坝防渗工程为研究对象，在对其工程背景和施工区域地质情况进行分析的基础上，对防渗墙设计、防渗墙施工、防渗墙质量检测进行了系统性的研究。结果表明：高压喷射灌浆技术能够应用在堤坝防渗墙施工中，可以有效提升堤坝的防渗漏效果，具有防渗质量高、稳定性好、应用灵活的优点。图3幅，表2个。
关键词：堤坝防渗；高压喷射灌浆法；防渗墙设计；施工质量检测；渗透系数

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