特别策划——新形势下抽水蓄能电站基建集约化管控的研究与实践

• 抽水蓄能电站基建项目工程合同集约化管控研究及应用

  张予燮;聂锦杰;张建龙;

  在国家政策的支持下，我国抽水蓄能基建项目进入高峰期，传统合同管理模式无法适应经营发展新需求，面临体系不健全、处理不及时、标准不统一、人员力量薄弱等问题。本文分析了合同集约化管控在基建项目全过程造价管控的重要地位，采取“集合优势、汇集数据、明确权限”的形式，提出合同基础信息管理、合同变更审核审批、合同索赔审核审批及合同结算管理环节集约化管控措施，并通过合同集约化实践案例，总结了管理成效。研究表明，推行合同集约化管控是实现标准化、提高工程建设效率的关键措施。

  2025年05期 v.11;No.63 10-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 2227K]
  

• 基于抽水蓄能电站合同变更索赔原因分析的集约化投资管控策略研究

  张琦;聂锦杰;乔天霞;张建龙;

  近年来，抽水蓄能电站项目实践中普遍存在合同变更索赔问题，工程施工合同结算金额超签约金额的现象愈演愈烈，部分合同结算金额超签约金额的比例高达60%，已成为导致工期延误、成本超支乃至投资超标的核心风险源。对26家完工及在建抽水蓄能电站施工合同执行情况进行分析，总结出合同执行过程中导致变更索赔的四方面主要原因，并针对上述原因构建融合“技术—经济—管理”三位一体的集约化投资管控策略与建议，为深化抽水蓄能电站造价管控指明方向。

  2025年05期 v.11;No.63 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2181K]
  

• 抽水蓄能电站土石方平衡数据管理平台研究及应用

  袁霖;闫宾;温家华;张宇鹏;史力诚;段锡志;

  随着越来越多抽水蓄能电站项目的实施，对其土石方工程的管理需求也越来越迫切。抽水蓄能电站土石方平衡数据管理平台是专为抽水蓄能电站的土石方数据平衡管理而设计的一款高效的工具。平台具备强大而完善的数据采集与整合能力，能够兼容多种数据源，帮助用户轻松管理复杂的土石方数据；提供了强大的数据分析与可视化功能，帮助用户从数据中快速提取有价值的信息。该平台已成功应用于某些抽水蓄能电站土石方数据管理与调配决策中，节约了工程投资，为抽水蓄能电站建设项目的集约化管理提供了强有力的支持。

  2025年05期 v.11;No.63 23-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 3016K]
  

• 抽水蓄能电站工程智慧管理系统建设与应用

  郝金笑;杨志义;刘晓义;姚韧;李小双;

  随着“十四五”期间抽水蓄能电站的大规模开发建设，传统工程建设管理模式面临着诸多挑战。以桐城抽水蓄能电站(简称桐城电站)工程智慧管理系统为研究对象，探讨了智慧管理系统在抽水蓄能电站建设中的建设与应用。该系统以物联网、大数据和人工智能为技术基础，通过智能终端设备、管理平台和智能算法的协同运作，实现了对施工现场人员、环境、安全和质量的全方位管控。研究结果表明，该系统显著提高了管理效率，保障了施工安全，提升了施工质量，并优化了资源配置，为抽水蓄能电站的智慧化建设提供了有益的实践参考。

  2025年05期 v.11;No.63 31-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 2381K]
  

专家论坛

• 水力发电工业控制系统技术自主可控现状、挑战及展望

  金和平;刘海波;刘洁;李友平;陆雪顶;周志军;韩长霖;乐绪鑫;

  水力发电工业控制系统的自主可控，是保障国家能源安全和推进水电行业智能化转型的战略基础，其技术、装备及产业的发展受到政府部门、发电企业和科研机构的高度重视。为全面梳理系统自主可控发展现状并科学布局相关技术研究，本文充分调研水电企业、主要装备厂商与重大科技成果，从系统、部件、元件3个层级，综述水力发电工业控制系统装备的自主可控水平及薄弱环节。在此基础上，深入分析工业控制系统中核心控制器和传感器的国产化技术水平、关键能力差距及主要制约因素，并探讨水力发电工业控制系统国产化改造的趋势。最后，从自主可控能力和适应新型电力系统调节需求2个方面提炼亟需突破的关键技术挑战，并展望相关研究路径。

  2025年05期 v.11;No.63 36-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2808K]
  

特别策划——抽水蓄能电站输水系统和库区水力特性研究

• 抽水蓄能电站平底正Y形岔管分岔角角度对水力特性的影响

  刘殷竹;朱洪涛;刘鹏;刘晓楠;梁健龙;

  抽水蓄能电站岔管体型复杂且具有双向水流特性，受地形地质等条件的限制，实际工程中岔管支管间距无法随意更改，主管和支管之间的体型过渡影响其水力特性。本文以平底正Y形岔管为研究对象，保证两支管间距不变，通过数值模拟方法探讨分岔角角度对岔管水头损失、流速分布和压强分布等水力特性的影响。结果表明，分岔角增大时岔管水头损失系数减小，流态相对恶化，支管弯管段流速和压强分布的不均匀程度增大。综合考虑发电运行和抽水运行，平底正Y形岔管分岔角60°左右时整体流态平稳，岔管体型特殊不可避免局部出现小范围的低流速区域，符合水力学要求。

  2025年05期 v.11;No.63 47-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 2864K]
  

• 变坡输水隧洞侧式进/出水口的流场特性

  赵修奎;张帝;郭港归;温源涛;刘亚坤;

  实际工程中受地质条件的影响，输水隧洞会存在一定坡角。为探究隧洞坡度作用下进出水口的紊流特征，采用大涡模拟对某抽水蓄能电站侧式进/出水口进行数值计算。结果表明存在坡角时导致主流核心区整体向上偏移，有效降低中间流道的雷诺应力。中孔在流动分离区产生明显的横轴漩涡，与无坡角相比，存在坡角时流线更为平稳，产生的漩涡范围更小。回流系数是量化流动分离不稳定性的一个重要指标，存在坡角时的初始分离区较无坡角大，而间歇性过渡分离区较无坡角小，主流受回流区影响较小，动量交换较少。在中孔中，存在坡角的紊动能较无坡角显著减小，总体而言，适当地来流管道倾斜有助于降低扩散段中孔的紊动能，从而优化流动特性。

  2025年05期 v.11;No.63 53-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 2997K]
  

• 抽水蓄能电站“Ω”型河道再连通问题探索研究

  李广宁;赵文新;柳海涛;郑铁刚;孙双科;赵集云;

  抽水蓄能电站常利用天然“Ω”型河道建设下水库，对原有河道进行裁弯取直。本文通过比尺1:50的水工模型试验，研究了河道裁弯取直后的水力特性及生态影响，重点分析了流速分布、水面线变化、消能效率等关键指标，并提出了优化措施。试验表明，裁弯取直后河道的水流特性发生显著变化，主要表现为流速沿样增加、水面横向分布不均、消能率过低等问题，尤其是在明渠陡坡段内左右岸水深和流速横向差异较大，导致下游河床冲刷加剧，威胁岸坡和建筑物的安全。通过在明渠快速转弯处设置整流坎和在陡坡段设置台阶消能、末端设置消力池的优化方案，使得水流流态得到极大改善，水深与流速横向分布均匀，消能效率显著提升。针对裁弯取直对河道水生态的潜在影响，如鱼类洄游受阻、河岸栖息地减少等，提出了设置鱼道、河岸缓冲带等生态修复措施。本文研究为类似工程的设计与生态保护提供了科学依据。

  2025年05期 v.11;No.63 59-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 3283K]
  

• 抽水蓄能电站支管体型参数对机组甩负荷水锤压力的影响

  张元杰;刘昌太;徐雯洁;刘熠;

  抽水蓄能电站输水发电系统属于典型的水机电耦合系统，水力瞬变特性受到输水系统与可逆式机组的共同影响。支管作为输水系统的重要组成部分，其几何参数对机组水锤压力特性具有显著影响。基于刚性水体理论，从理论上分析了支管体型参数对于机组水锤压力极值的影响机理，并结合实际的一洞三机抽水蓄能电站，采用特征线法建立了大波动过渡过程数学模型，揭示了支管体型参数对机组水锤压力的影响规律。结果表明：管道参数通过影响过渡过程中的机组流量变化过程，进而影响蜗壳最大压力和尾水管最小压力。上述影响可根据支管长度与面积比值进行定量衡量，当引水支管长度与面积比值越小时，甩负荷过程中流量变化速度将越快，导致尾水管最小压力恶化。当尾水支管长度与面积比值越小时，甩负荷过程中流量变化速度将越快，导致蜗壳最大压力恶化。当引水支管长度与面积的比值一定时，减小管道面积比增加管道长度对尾水管最小压力的改善效果更明显。

  2025年05期 v.11;No.63 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2713K]
  

• 高扬程泵站输水管道水力过渡过程及单向调压塔防护优化研究

  王富建;李浩浩;樊新建;侯慧敏;杨少卫;

  为降低高扬程输水系统因停泵水锤引发的管道瞬态高压及水柱分离风险，本文以甘肃景电工程为例，通过数值模拟手段优化单向调压塔参数，提升水锤防护效果。基于数值模拟软件建立水力过渡过程模型，系统分析调压塔位置、初始水位及补水管径对水锤压力的影响规律，并对比不同工况下的最大压力包络线、最小压力分布及空腔体积。结果表明：在管线高差显著的3号镇墩节点设置调压塔时，最大水锤压力由219.81m降至103.13m，蒸汽空腔体积由13m~3缩减至4m~3；调压塔初始水位为6m、补水管径为600mm时，管线最大压力进一步降至78.39m，且空腔体积趋近于零。研究证实，合理优化调压塔位置与参数可显著抑制水锤压力与水柱分离现象，但管线负压改善效果有限。研究成果为高扬程输水系统的水锤防护设计与参数精细化调控提供了理论依据。

  2025年05期 v.11;No.63 74-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 2513K]
  

特别策划——数字时代地质勘察技术

• 西南山区拦砂坝服役下典型泥石流致损过程研究

  罗超鹏;胡大儒;

  全球气候变化与人类工程活动加剧背景下，强震区泥石流在拦砂坝服役条件下动力致损过程复杂，导致近年来泥石流暴发造成的灾难事件频繁发生。本文基于OpenLISEM数值模拟平台，结合汶川县锄头沟、苏村沟沟道典型泥石流历史事件，通过开展泥石流启动、运动、堆积全过程数值模型，获取流速、泥深、淤积范围等关键参数，并对模型精度进行定量验证。文章中结合暴发时的降雨条件，反演锄头沟8·20、苏村沟7·10泥石流事件，其模拟精度指标Ω值分别达到1.57与1.37，表明模拟结果与实际观测数据基本吻合。文章揭示了拦砂坝约束条件下泥石流动力学演进规律及致损全过程，为开展区域类似泥石流的预测研究提供数据支撑和理论参考。

  2025年05期 v.11;No.63 80-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 2921K]
  

• 基于FLO-2D的藏区某冲沟泥石流在不同降雨频率下的运动特征及危险性评价

  康永闯;杨成龙;

  藏区高寒山区泥石流表现出降雨少、流域大、突发性强、破坏力大及形成机理复杂等特点。尤其在6～9月雨季，由短时强降雨诱发的泥石流最为频繁，随着降雨强度的增加，会显著提高泥石流的发生概率、规模和破坏力。该冲沟位于水电工程施工区域内，因此对其危险性研究非常必要。在现场调查和遥感解译的基础上，本文基于FLO-2D软件模拟了该泥石流沟6号支沟在P=5%、P=2%、P=1%的降雨频率下泥石流的产生运动过程，分析了泥石流流深、流速及堆积面积等特征，并对风险范围进行划分，计算不同降雨频率下泥石流的冲击力。通过将实际情况与模拟数据进行对比，模拟结果的精度达到了70.3%，模拟结果可为相关防治工程提供科学依据。

  2025年05期 v.11;No.63 87-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 3149K]
  

• 新型电力系统下抽水蓄能电站经济性优化与可持续发展路径研究

  刘宗林;

  为破解抽水蓄能电站“成本刚性约束—价值实现不足”的双向非对称矛盾，本文构建了经济性—可持续性双维分析框架。基于全生命周期成本模型与系统动力学方法，揭示其经济性约束的关键机制：容量补偿标准缺口(覆盖度仅72%)、技术调节效率阈值(定速机组±10%限值)及市场机制缺位(辅助服务交易占比<5%)。通过全球53个典型案例的对比研究，提出“技术迭代—市场培育—政策协同”三阶段发展路径：近期(2025～2030年)通过容量补偿系数提升至0.85元/(W·年)可将项目IRR提高4.2～6.8个百分点；中期(2031～2040年)借助智能调度系统使新能源消纳效率提升34%；远期(2041～2060年)依托“抽蓄+”模式实现生态价值量化率100%。实证表明，丰宁抽水蓄能电站通过变速可逆式机组与智慧调度改造，IRR从6.1%提升至7.9%，验证了策略有效性。研究为新型电力系统建设提供了兼具经济可行性与生态可持续性的系统解决方案。

  2025年05期 v.11;No.63 94-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 2396K]
  

• 某水电站坝址区软弱夹层性状研究

  常强;

  某水电站为碾压混凝土拱坝，坝址区岩性为玄武岩，岩层中夹层分布较多，整体以软弱夹层为主，对两坝肩抗滑稳定起控制性作用，为查明其性状，并提供相应的参数建议值，前期勘察阶段，通过平硐及钻孔进行了一系列工作，并开展了室内及现场试验，得到了相应的物理及力学指标，并研究了其标准值的选取。在此基础上，结合现场夹层的实际情况，考虑含水率、黏粒含量、所在位置岩体风化情况等因素，类比其他工程，综合提出了夹层的抗剪强度建议值。

  2025年05期 v.11;No.63 99-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 2367K]
  

监控与自动化

• 抽水蓄能电站高速采样数据同步功能的设计与实现

  周健;蔡杰;叶宏;史华勃;陈鹏;贺洁;

  随着近年来抽蓄电站的大规模建设，试验数据在线分析等智能化业务快速发展，对高速采样数据从采集端到分析诊断业务端的同步功能实时性与可靠性提出了更高要求。传统文件同步方式传输高速采样数据，极易造成通道带宽占满、服务器负荷增大、同步延迟等问题。针对上述问题，本文首先分析了抽蓄电站高速采样数据同步的功能需求，提出了实时同步功能架构，并对传输处理、异常管理等关键技术进行了讨论，利用时序数据相邻两次采样数据变化较小的特点及浮点数结构特征，组合采用差分压缩、浮点数压缩等技术手段，在保证数据精度误差小于0.001的前提下，实现了高速采样数据的高效传输，网络带宽需求降低60%，发送端CPU占用率降低40%，实时同步周期小于1毫秒，适应抽蓄电站智能化运维需求。

  2025年05期 v.11;No.63 104-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 2465K]
  

• 砷化镓光纤温度传感技术在抽水蓄能发电机中的应用

  毕扬;熊治富;于显浩;李佳文;万慧明;马森;

  温度是保障抽水蓄能发电机安全运行的重要参数之一。传统使用的铂电阻(RTD)温度测量技术，存在易受电磁干扰、可靠性低、后期维护困难等问题。光纤温度传感技术具备电磁免疫的特点，尤其适用于发电机热点温度的在线监测。本文分析了几种光纤温度传感技术的特点，阐述了其在水力发电机应用场景中的适用性，提出了一种基于砷化镓光纤温度传感技术的可更换式智能化光纤温度测量系统，研究了该技术应用于重庆蟠龙抽水蓄能机组定子温度监测所需的传感器设计、制作和安装工艺等；实际运行表明，该系统可实时准确监测发电机测点温度运行状态，具有自诊断、可更换等优势，证实了该系统的先进性。

  2025年05期 v.11;No.63 109-113+120页 [查看摘要][在线阅读][下载 2786K]
  

技术经济

• 抽水蓄能建设项目电子档案“四性”检测研究与应用

  王艳;

  通过抽水蓄能建设项目电子档案“四性”检测研究，为电子档案的真实性、完整性、可用性和安全性提供了全方位的保障与验证，有力推动了电子档案管理模式的改革与创新。本文详细阐述了抽水蓄能建设项目电子档案“四性”检测研究与应用过程，并结合实际应用案例，探讨在提高电子档案管理效率和质量方面的关键作用。

  2025年05期 v.11;No.63 114-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 2716K]
  

• 新形势下抽水蓄能电站基建集约化管控的研究与实践

  王胜军;

  <正>在全球能源结构加速向可再生能源转型和“双碳”目标的推动下，抽水蓄能作为储能领域的重要力量，正迎来规模化发展的关键阶段。截至2025年6月，我国抽水蓄能电站核准在建规模达161座，电网企业、发电集团及电力建设企业构成投资开发主体。其中，国家电网有限公司在建电站37座（含国网新源集团有限公司33座及网省电力公司4座），五大发电集团在建电站20座，中国电建集团有限公司在建电站17座。我国抽水蓄能电站采用以国央企为主导的集团化开发模式，通过集中建设、规模开发，国央企参与项目占比达94%。

  2025年05期 v.11;No.63 2-3页 [查看摘要][在线阅读][下载 1216K]
  

• 抽水蓄能电站输水系统和库区水力特性研究

  张晨;刘殷竹;

  <正>输水系统和水库库区是抽水蓄能电站的重要组成部分，其体型设计和布置方案直接影响水流稳定性和能量转换效率。输水系统由上水库进/出水口、输水隧洞、压力钢管、尾水隧洞，下水泵进/出水口、闸门井、调压室（塔）、岔管等组成，具有双向水流特性，流动复杂；进/出水口体型设计不当或输水隧洞布置形式欠佳，将导致拦污栅断面流速不均匀、各孔道流量分配不均等问题。上、下水库库区水位在电站运行过程中变化频繁，且变幅较大；水库运行水位较低时易出现不利环流现象，进/出水口附近水面波动较大甚至诱导有害漩涡。

  2025年05期 v.11;No.63 4-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1196K]
  

• 数字时代地质勘察技术

  吴述彧;

  <正>随着大数据、人工智能、物联网等新一代信息技术的快速发展，地质勘察技术正经历深刻的数字化转型。传统地质调查与分析评价方法正逐步向智能化、自动化、精准化方向演进，为地质灾害防治、矿产资源勘探、重大工程选址等提供更高效、更可靠的技术支撑。自20世纪80年代引入CAD技术，我国地质勘察工作从手工绘图进入计算机辅助制图时代，CAD成图广泛应用，并沿用至今。

  2025年05期 v.11;No.63 6-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1068K]
  
下载本期数据