摘 要:小型水電站的設(shè)計有其自身特點，盡管仍然存在著一些問題和不足，只要設(shè)計人員不斷學(xué)習、充實自己，提高設(shè)計能力和業(yè)務(wù)水平，嚴格執(zhí)行規(guī)程規(guī)范，才能給業(yè)主提供更好的設(shè)計產(chǎn)品，從而為推進小水電事業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展做出貢獻。
關(guān)鍵詞:水電站 設(shè)計問題 措施
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：
小型水電站近年來發(fā)展迅猛，在中小河流上星羅棋布，為數(shù)眾多。但小型水電站運行中出現(xiàn)了實際年利用小時遠遠低于設(shè)計利用小時、未考慮生態(tài)流量等問題，小型水電站是指裝機容量低于2.5萬kW的水力發(fā)電站。小型水電站己經(jīng)成為我國最大、發(fā)展最快的可再生能源，開發(fā)小型水電站己成為推進新農(nóng)村電氣化水平建設(shè)和小水電代燃料，保護生態(tài)環(huán)境，鞏固退還林成果的重要途徑。
隨著改革開放的深入，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活用電的需求越來越迫切，不僅用電量增多，質(zhì)量要求越來越高，因此，對設(shè)計工作人員提出了新的要求。本文在分析小型水電站設(shè)計的自身特點及存在問題的基礎(chǔ)上，提出了對提高設(shè)計質(zhì)量的一些看法，以供參考。
一、小型水電站的設(shè)計特點
設(shè)計是小型水電站工程建設(shè)中關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，有著其自身的特點，主要有以下幾個方面。
1.1設(shè)計在工程建設(shè)中具有指導(dǎo)性作用
設(shè)計是小型水電站項目技術(shù)定位的基礎(chǔ)，技術(shù)性能與經(jīng)濟指標要由設(shè)計做出決定，技術(shù)指導(dǎo)思想要在設(shè)計中體現(xiàn)，一些新技術(shù)、新設(shè)備、新材料的推廣、要靠設(shè)計來推薦和采用，因此設(shè)計在工程建設(shè)中起到重要的指導(dǎo)性作用。
筆者接觸過一些急于動工興建的小水電站工程，沒有按照基建程序進行，邊設(shè)計、邊施工、邊投產(chǎn)的“三邊工程”，造成了一些不良后果。“三邊工程”沒有充足的時間對整個方案進行審核和優(yōu)化，無法保證設(shè)計優(yōu)化方案的完整實施，容易產(chǎn)生設(shè)計缺陷，直至嚴重影響工程施工質(zhì)量和技術(shù)性能與經(jīng)濟指標的合理性。
1.2設(shè)計現(xiàn)代化與標準化
設(shè)計現(xiàn)代化就是運用先進的科學(xué)方法對工程技術(shù)可行性和經(jīng)濟分析合理性進行論證。設(shè)計工作現(xiàn)代化的重要途徑之一，就是充分發(fā)揮電子計算機在工程設(shè)計中的應(yīng)用。隨著CAD輔助設(shè)計的普及推廣，改變了工程設(shè)計人員的思維模式，開拓了視野，結(jié)構(gòu)設(shè)計愈加新穎、合理，工藝愈加技巧，工程設(shè)計愈加現(xiàn)代化;并使得工程設(shè)計人員擺脫了繁瑣的手工計算和繪圖工作，解決了手工計算難以解決的問題，縮短了設(shè)計周期，實現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計的目的，節(jié)省了工程造價，保證了設(shè)計質(zhì)量。
現(xiàn)在中小型水輪發(fā)電機組己經(jīng)實現(xiàn)了系列化和標準化，形成了一個完整的體系，并不斷有新產(chǎn)品研制產(chǎn)生。此外，我國對100kW以下的微型機組進行了系列化和標準化生產(chǎn)，與水輪機配套的發(fā)電機、控制器和閘門也進行了系列化設(shè)計。還有，計算機監(jiān)控系統(tǒng)、輔助設(shè)備系統(tǒng)、自動化產(chǎn)品等，在市場中都形成了技術(shù)成熟的系列產(chǎn)品。上述產(chǎn)品通過其良好的市場信譽，為優(yōu)化設(shè)計提供了更廣泛的選擇。
1.3設(shè)計項目容量小，涉及面廣
正所謂“麻雀雖小，五臟俱全”。以一個小型水電站而言，它所包含的設(shè)計項目與大中型水電站是幾乎相同的，所不同的只是標準、規(guī)模而己。以電站廠房設(shè)計為例，地形地質(zhì)、水能規(guī)劃、機電設(shè)備、廠房樓層荷載等基本資料缺一不可。同樣地，它需要機電、地質(zhì)、建筑、水文等專業(yè)配合才能完成。在大型水電站工程中，由于設(shè)計工作量大，各專業(yè)設(shè)計相對獨立。而在小型水電站設(shè)計中，一般各專業(yè)人員不會配置太多，有的相近專業(yè)甚至還會混合起來設(shè)計，除了要求設(shè)計者掌握本專業(yè)的技能知識外，也要對其他專業(yè)的問題有一定的解決能力。
1.4因地制宜設(shè)計
小型水電站設(shè)計過程中，根據(jù)地形、地貌及地質(zhì)條件進行技術(shù)可行性論證和經(jīng)濟可行性分析，優(yōu)化設(shè)計方案，確定樞紐總體布置。由于每個電站的地形、地貌、地質(zhì)條件各不相同，這就要求設(shè)計人員因地制宜進行設(shè)計。并且要盡可能多的到現(xiàn)場進行現(xiàn)場踏勘，掌握第一手資料，這樣才能設(shè)計出方案優(yōu)化，經(jīng)濟合理的最佳項目成果。
二、小型水電站設(shè)計中存在的一些質(zhì)量問題
當前，小型水電站設(shè)計中仍然存在著一些不容忽視的質(zhì)量問題:
2.1設(shè)計千篇一律
小型水電站工程設(shè)計的最終目的就是向業(yè)主提供一個技術(shù)可行、設(shè)備可靠、操作方便、經(jīng)濟合理的設(shè)計產(chǎn)品。許多小型水電站廠房外觀設(shè)計單調(diào)，與周圍的環(huán)境不協(xié)調(diào);設(shè)計產(chǎn)品沒有自己的特點，無法體現(xiàn)設(shè)計水平。
有的電站設(shè)計人員圖省事，在設(shè)計初始階段只作簡單的現(xiàn)場勘察，對水工建筑物的布置與結(jié)構(gòu)考慮不周，套用己有的設(shè)計成果。有的電站設(shè)計裝機規(guī)模相同時，不管合不合適，把建筑物、機電設(shè)備照套上去，稍加整理便形成一個新的設(shè)計方案。這樣的設(shè)計成果其技術(shù)可行性和經(jīng)濟性合理性值得考究。
2.2對設(shè)計的行政干預(yù)多
在水電站建設(shè)工程中會出現(xiàn)有的建設(shè)單位既是投資管理者，又是施工組織者的現(xiàn)象。有的業(yè)主在設(shè)計工作開始時就提出控制投資的指標;有的則提出許多自認為設(shè)計優(yōu)化方案，指令設(shè)計人員執(zhí)行。大部分業(yè)主缺乏電站設(shè)計專業(yè)知識，提出諸多不夠合理的要求，因而限制了設(shè)計人員專業(yè)知識的發(fā)揮。
2.3因設(shè)計原因造成的變更過多
在工程設(shè)計過程中，由于設(shè)計變更引發(fā)經(jīng)濟糾紛、影響工程進度等問題在小型水電站工程中逐漸增多。設(shè)計變更成因復(fù)雜，產(chǎn)生設(shè)計變更的原因主要有設(shè)計失誤、外部原因(包括基礎(chǔ)資料有誤或發(fā)生變化、施工原因、業(yè)主要求、材料代換)等類型。設(shè)計失誤主要有設(shè)計方案不合理、設(shè)計不符合有關(guān)標準規(guī)定、設(shè)計遺漏、計算及繪圖錯誤、不同專業(yè)間配合失誤等。這些主要是因設(shè)計人員工作馬虎大意，責任心不強，業(yè)務(wù)素質(zhì)以及職業(yè)道德素質(zhì)不夠所造成的。還有就是設(shè)計人員的設(shè)計理念得不到更新，受區(qū)域限制，自認為我在這一區(qū)域是“老大”，項目多的做不完，這樣就使一些新的設(shè)計理念得不到吸取，造成設(shè)計人員的“自閉癥”。
2.4工程建設(shè)過程中缺乏設(shè)計跟蹤
實際上，在小型水電站建設(shè)過程中。往往由于各方面的認識不足，認為小工程出不了什么大事，只要完成設(shè)計方案和施工圖紙就沒有設(shè)計者的責任了，因此對工程的設(shè)計跟蹤沒有引起足夠的重視。當工程建設(shè)出現(xiàn)了問題，才發(fā)現(xiàn)沒有按設(shè)計意圖進行施工或發(fā)現(xiàn)了設(shè)計缺陷，這樣既造成了工程質(zhì)量問題也耽誤了工程進度，最終損害的是投資者利益。
水電站的建設(shè)周期較長，涉及面廣，可變因素多，對于設(shè)計來講，它不可能是一成不變的。對工程施工中出現(xiàn)的問題，需要設(shè)計人員進行跟蹤，才能及時解決問題，貫徹設(shè)計意圖，保證工程進度和質(zhì)量。
三、關(guān)于小型水電站設(shè)計的幾點認識
3.1強化崗位責任管理，提高設(shè)計質(zhì)量
對于小型水電站項目設(shè)計，設(shè)計單位按水文水能、機電設(shè)備、水工建筑、經(jīng)濟評價等專業(yè)進行設(shè)計分工;然后，由實踐經(jīng)驗豐富的技術(shù)負責人進行審核，最后由項目設(shè)總進行審定或批準。
每一項設(shè)計產(chǎn)品都凝聚著設(shè)計工作者智慧的結(jié)晶。設(shè)計人員的責任心的強弱直接關(guān)系到設(shè)計產(chǎn)品的好壞。因此，要不斷加強職業(yè)道德教育，樹立愛崗敬業(yè)精神。此外，還應(yīng)建立合理有效的激勵機制。只有這樣，才能使設(shè)計人員不斷提高設(shè)計水平，從而減少設(shè)計失誤，提高設(shè)計質(zhì)量，保證設(shè)計產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)高效。
3.2嚴格執(zhí)行相關(guān)規(guī)程規(guī)范
我國現(xiàn)有的小水電規(guī)程規(guī)范達50多種，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行水電工程建設(shè)標準進行設(shè)計。因此，在小型水電站工程設(shè)計中，水力資源的充分利用、水工建筑物的合理布置、機電設(shè)備的選擇、生態(tài)環(huán)境、水庫移民等，設(shè)計人員都必須依據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)范嚴格進行設(shè)計。
四、結(jié)語
設(shè)計是小型水電站工程建設(shè)中關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。筆者結(jié)合多年來的工作實踐經(jīng)驗，就小型水電站設(shè)計的自身特點和存在的問題進行了探討，并提出了關(guān)于提高小型水電站設(shè)計的一些看法，以供參考。
