技术供水系统是水电站的三大辅助系统之一，其主要作用是冷却、润滑和操作。
低水头水电站技术供水系统由于需水量大、供水水压低和水源的质量差等特点，已倍受人们的关注。上世纪九十年代以前建成的一些低水头水电站由于各种原因而存在各种各样的问题而需要加以改造。本文将就这些问题作一些技术上的探讨。
一、取水口加压水泵的位置
在低水头水电站技术供水系统中，由于其水压低，靠自流供水不能满足供水的水压要求，一般要加装加压水泵。加压水泵的位置有两种：一是将加压水泵放在取水口之后滤水器之前；二是将加压水泵放滤水器之后。两种方法各有利弊。
在第一种情况中，由于水泵对于水源中的杂质有一定的要求，当水源中的杂质较多或较大时，一般采取的办法是减小技术供水取水口栏污栅栅格的间隔距离。由此引起的问题是：技术供水取水口栏污栅易发生堵塞，特别是在汛期，更易发生堵塞。当发生堵塞后，只好停机，用高压水或者高压空气冲洗栏污栅。这样一则在汛期是发电高峰期，停机造成经济上的损失；二则在当今少人值班或无人值班的运行条件下，出现还要靠人工来维护辅机的正常运行的情况，可以说是完全不合适；三则直接进入杂质还会对水泵造成堵塞和叶片的过度磨损，使水泵不能正常工作。
在第二种情况中，水泵安装在滤水器的后面，即技术供水的水源由取水口栏污栅引入、经过滤水器后才到达水泵。这就对滤水器提出了很高的要求：要有在滤水器内部压力较低的情况下（如>0.1Mpa），具有能够很好地清洗滤网的能力。普通的滤水器是不能满足这个要求的。由于我公司的滤水器具有超强的清污能力，使得在技术供水系统的设计中可以将滤水器安装在水泵的前面，即技术供水的水源由取水口引入后直接进入滤水器，经滤水器过滤后再送入水泵。(见图1) 如此布置时，滤水器就可加装反冲阀。滤水器的反冲水由水泵加压后，经过反冲阀送至滤水器反冲口，在滤水器清洗过程中用此水进行反冲洗。如此布置还可以适当加大技术供水取水口栏污栅栅格的间距，减少栏污栅栅格的堵塞，避免人工清扫。
图1 由加压水泵后引入反冲水的滤水器系统图
二、技术供水系统中固体悬浮物的处理
技术供水系统所用的水源都是直接取自水库，水库中存在的中固体悬浮物在技术供水系统的管道中都或多或少的存在，尤其是在低水头水电站，问题更为严重。现有的设计规范仅对技术供水系统中的固体杂质含量提出了一些参考要求，但对于其处理方法却很少提及。而这些问题却是长期困扰电站运行人员的大问题。
低水头水电站通常采用滤水器对技术供水的水流进行过滤，但对于低水头水电站而言，由于其库容小、水头低、机组取水口靠近水面，所以大量的固体杂质随水流进入技术供水系统，尤其是在汛期更甚，而此时正是每年低水头水电站发电的主要时间。传统的滤水器不具备自动清污的功能，每当堵塞的时候，必须停机清扫，因而造成机组被迫停机，更甚者还会造成弃水，由此引起很大的不必要的损失。
通常在滤网上不易冲掉的杂质主要有以下三种情况：1、细长形软带，如塑料绳等，在反冲水反冲的过程中，它依附在滤网面上，显然不可能用反冲水将其冲掉，如图2（a）所示；2、细长形硬物，如细木棍等，由于它伸出滤网表面较长，在反冲水反冲的过程中，它极易受到反冲水的侧向推力，而被卡在滤网的网孔上，也不易被反冲水冲掉，如图2（b）所示;3、在泥沙较多的低水头水电站，有时还会出现在泥沙不断的累积中，造成在在反冲水的这面滤网上形成一个由塑料纸包裹的泥沙包，由于该泥沙包的直径大于网孔直径，也不易被反冲水冲掉，如图2（c）所示。
现在用于低水头水电站技术供水系统的大多已是全自动滤水器。主要的有以下两种方式：其一是在过滤过程中仅对滤网的表面用反冲水进行反冲，而不进行其它处理的多滤筒转臂式滤水器。另一种是我公司开发的在过滤过程中不仅对滤网面反冲而且还对网面进行自动处理的双剪刮全自动免维护滤水器。
多剪刮全自动免维护滤水器的工作原理是：先将网面上的杂质剪切断，再用反冲水进行反冲，可以完全、干净地清除网面上的附着物，保持网面永远畅通；而对于滤水器网内的较大的杂质，如树枝、棍、木板等，则采取用网内的剪刀先将大的物体剪切成小的物体存放在反冲腔内，再用反冲水反冲，送入排污管道排出，大的物体一步一步逐步剪切成小的物体，最终凡进入反冲腔内的杂质都由排污管道顺利排出。
从实用情况看，这种滤水器的使用效果非常好。在广西的一个大型水电厂的使用中，经过几个汛期的考验，效果特别好。其运行报告称：原滤水器“到了洪水期，河中杂质较多，水质很差，时常出现滤水器被杂物堵塞的现象”，改装后的滤水器则是“经现场开盖检查，经过一年运行的滤水器滚筒内无任何杂物和泥沙（排污口有少量杂物，属停机后的遗留物），过滤网孔被堵塞不足百分之一，连容易附着的钉螺类水生物也全部被刮掉，杆状物及堵在网孔中的绳索类，也有被双刃刮烂的痕迹”。 还有一个特例：在浙江的一个大型低水头水电站的使用过程中，由于客观原因没有反冲水水源而没有反冲水，仅仅通过加装在滤网表面的刮刀起作用，也使该电站的滤水器第一次未在洪水期开盖清扫而正常运行了一年。
可以看出，多剪刮全自动免维护滤水器由于具有网面自清洁功能而能保证技术供水系统长期无故障运行，其性能远远优于无网面处理功能的多滤筒转臂式滤水器。
三、低水头水电站技术供水系统的水生物防治
技术供水系统的水生物防治也是水电站供水系统中十分令人头痛的问题。
在一些电站技术供水系统中大量生长着钉螺、蚌壳等一类水生物。由于发电机冷却器中水流速慢而温度适宜，它们会快速繁殖并固结在管道的内表面，形成一层群体，严重影响技术供水系统的供水水量和机组的冷却效果。它一般生长在水流速度不大和水温在16～25℃的位置。
在实际应用中，一般采用倒换供排水管道，即通过切换阀门将供水管改为排水管，而
排水管改为供水管，利用排水管水温较高的条件，使水生物不易生长，使其逐步死亡、脱落。但从实际应用的效果来看，它不能最终解决问题。在《低水头水电站设计手册》中还提到其他几种治理方法，如：提高水流速度、在管内涂船底漆、在技术供水系统中投药等等，这些方法受现场条件制约较多，一般很少应用。
由于技术供水系统有一些很显著的特点，如：它是一个封闭的管路系统。其多为调峰运行，发电机组往往在相当长的时间内是处于停机状态，在这段时间内，机组是不需要冷却水的。由此我们就可以在停机状态对它的水系统进行处理，以达到清除水生物的目的。在当今社会对环保要求十分严格的情况下，我们可以采取非药物的处理方法，采用有效手段，造就一个不利于水生物生长的环境，使其逐步自然死亡、脱落。
四、低水头水电站技术供水的水处理系统
我们为低水头电站开发了种全新的技术供水的水处理系统。
技术供水的水处理系统（如图3所示）由进水口拦污栅、滤水器、反冲阀和水生物处理器等组成。当水头较低时，水由进水口拦污栅进入，先经过滤水器过滤再由水泵加压后送至机组。这样处理可以将进水口拦污栅的栅格加大，避免拦污栅堵塞。在自动清扫滤网时，先由刮刀将滤网表面的杂质切断，再开启反冲阀，用由水泵处引入的加压水对滤网表面进行反冲，由此达到彻底清扫滤网的目的。
图3 技术供水的水处理系统图
对于技术供水系统中水生物的处理，我们采用的方法是在系统中加装一台水生物处理器。一个电站一般只需要一台水生物处理器，只有当机组较多时才需要二台。在机组停机后，比如，当A机组停机后， A3阀关闭。开启B2阀和A1阀，关闭B1阀和A2阀。由B水泵引入经B滤水器过滤后的水，再经过B2阀、水生物处理器和A1阀，将经过水生物处理器处理过的水送入A机组技术供水系统。由此，我们就使得A机组的技术供水系统成为了一个新的环境，在这样的一个环境中，水生物将逐步死亡、脱落。在下一次A机组运行过程中，这些脱落的水生物将随着水流一起被排出技术供水系统。
这个水处理系统可以长期自动无故障运行。因为滤水器只在机组大修时才开盖检查，其他时间根本不用维护，也不存在清扫滤网的问题。至于水生物的附着问题。经过水生物处理器处理后的水源对水生物有致命的杀伤力，可以非常有效地解决这个问题。
低水头水电站技术供水系统的改造问题，已经引起人们充分注意。各水电站都为此动了许多脑筋，做了许多工作。针对不同的环境，还应采取不同的对策，才能取得更好的效果。
Reform of the Low Waterhead Power Station Technology Supply Water System |
