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南水北调西线一期工程对大渡河下游某已建水电站发电影响分析

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  【摘 要】南水北调西线一期调水工程规划从大渡河调水24亿m3,调水将对于大渡河干流发电用水带来影响。某电站虽然位于大渡河下游,其受影响程度虽然不如中上游,但发电量任然会受到一定的影响。所以跨流域调水工程需要协调好供水区与调入区的关系,才能促进全地区经济、社会、资源与环境相互协调与可持续发展。
  【关键词】水资源;南水北调;大渡河
  1 某水电站情况简介
  某水电站位于大渡河干流下游,四川省乐山市境内,是该流域规划梯级中倒数第2级,距下游乐山市90km。电站为坝后式电站,工程任务为发电。电站于1966年开工,1978年建成发电,装机为7台10万kW混流式机组。2003年对电站进行增容改造,2012年改造完成后装机容量提高到77万kW。电站长期担任四川电网的发电和调峰、调频及事故备用任务,在电网中处于重要地位,为四川国民经济和社会发展做出了重要贡献。
  某电站坝址以上控制集雨面积76130km2,天然情况下多年平均流量1490m3/s,电站正常蓄水位528.00m,死水位520.00m,汛期限制水位526.00m,正常蓄水位对应库容3.1亿m3,死库容2.14亿m3,调节库容0.83亿m3(现状),设计引用流量2021 m3/s,额定水头44m。
  2 南水北调对径流影响
  南水北调西线工程是缓解我国北方水资源严重短缺居民、国家实施西部大开发战略的重大战略性基础设施,工程的实施将基本满足黄河上中游6省区和邻近地区未来50年的需水要求,同时促进黄河的治理开发,具有显著的社会、环境和经济效益。调水河流主要为长江上游的通天河、雅砻江和大渡河及其支流,规划共调水170亿m3,其中从四川省境内调水80亿m3,过境水90亿m3。原规划南水北调西线工程分三期,大渡河、雅砻江上游6条支流调水40亿m3为一期工程,雅砻江干流调水50亿m3为二期工程,金沙江调水80亿m3为三期工程。[1]后水利部办公厅以办调水函[2005]1296号文“关于在南水北调西线工程项目建议书阶段开展一、二期水源结合方案论证工作的函”,要求按照项目建议书工作深度,补充原西线规划提出一期(调水40亿m3)、二期(调水50亿m3)合并方案的论证,合并后仍称西线一期工程。黄河勘测规划设计有限公司对合并方案进行论证,现阶段一期调水方案为80亿m3。其中雅砻江流域56亿m3,大渡河流域24亿m3。
  3 对某电站发电影响
  3.1 计算方法
  根据南水北调西线一期工程规划方案和大渡河流域开发规划,分别计算2020年(调水前)和2030年(调水后)水平一期调水对某电站的影响。大渡河干流共规划有季调节性能以上水库共3座,分别是干流龙头水库下尔呷水电站,上游控制性水库双江口水电站,中游控制性水库瀑布沟水电站。目前瀑布沟电站已建成,双江口电站将在2017年左右建成,下尔呷水电站将在2020年左右建成。2020年和2030年水平某电站坝址处来水均需考虑上游水库的调节作用。
  2020年水平:考虑下尔呷、双江口、瀑布沟3库联合调节作用;上游3库调节后的下泄水量,加上区间天然来水后,再扣除上游综合耗水量,即求得某电站坝址处实际来水量。
  2030年水平:扣除南水北调西线工程一期调水的影响,对下尔呷、双江口、瀑布沟3库联合调节后的下泄水量,加上区间天然来水后,再扣除上游综合耗水量,求得某电站坝址处实际来水量。
  经计算天然情况下,某电站坝址处年平均来水量为474亿m3,丰(p=10%)、中(p=50%)、枯(p=90%)3种年型分别为543亿m3、462亿m3、418亿m3。
  在2020年水平,某电站坝址处来水量考虑下尔呷、双江口、瀑布沟3库联合调节作用,并扣除上游综合用水,年平均来水量为457亿m3,丰、中、枯3种年型分别为526亿m3、444亿m3、401亿m3。
  在2030年水平,考虑南水北调西线工程一期调水的影响,计算下尔呷、双江口、瀑布沟3库联合调节作用,并扣除上游综合用水,求得某电站坝址处年平均来水量为433亿m3,丰、中、枯3种年型分别为495亿m3、419亿m3、384亿m3。
  根据计算结果,调水后某电站坝址处年平均来水减少24亿m3,减少幅度为5%,调度方式航,某电站为具有日调节性能的水电站,且运行调度上分为汛期和非汛期。其中非汛期(10月~次年5月)电站按照电网调度要求在正常蓄水位与死水位之间调峰运行;汛期(6月~9月)电站水位下降到汛期运行水位运行。
  3.2 计算结果分析
  根据水库调度运行原则,以典型年径流逐日计算。
  2020年水平,电站发电取水412亿m3,弃水量45亿m3,水资源利用率90%,年发电量44.4亿kWh。其中丰水年(p=10%)发电取水量452亿m3,弃水量74亿m3,水资源利用率86%,年发电量48.2亿kWh;中水年(p=50%)发电取水量408亿m3,弃水量36亿m3,水资源利用率92%,年发电量44.1亿kWh;枯水年(p=90%)发电取水量376亿m3,弃水量25亿m3,水资源利用率94%,年发电量40.9亿kWh。
  2030年水平,电站发电取水396亿m3,弃水量36亿m3,水资源利用率92%,年发电量42.9亿kWh。其中丰水年(p=10%)发电取水量436亿m3,弃水量60亿m3,水资源利用率88%,年发电量46.7亿kWh;中水年(p=50%)发电取水量390亿m3,弃水量28亿m3,水资源利用率93%,年发电量42.4亿kWh;枯水年(p=90%)发电取水量363亿m3,弃水量21亿m3,水资源利用率95%,年发电量39.6亿kWh。
  综上,调水后某电站坝址处来水减少,相应发电取水量也减少,弃水减少,水资源利用率上升。其中发电取水量减少16亿m3,下降幅度4%。发电量减少1.5亿kWh,下降幅度3%。
  4 结论
  (1)南水北调西线一期工程从大渡河调水24亿m3。某电站2020年水平年坝址处来水量457亿m3。受调水的影响,2030年水平年坝址处来水量433亿m3,坝址处来水减少幅度为5%。
  (2)2020年水平年发电取水量为412亿m3。受调水影响,2030年水平年电取水量为396亿m3,减少16亿m3。发电量由44.4亿kWh减少到42.9亿kWh,减少发电量1.5亿kWh,减少幅度为3%。调水后按目前四川水电标杆电价0.308元/kWh计算,某电站年发电收益损失约4620万元。
  (3)跨流域调水工程可缓解调入地区水资源供需矛盾,同时也将给调水区生态环境及水电开发带来影响。南水北调西线一期工程实施后,将减少大渡河的可用水量,其影响程度由上游至下游递减。某电站位于大渡河干流下游,受调水影响,坝址处来水将减少5%,电量减少幅度为3%。为协调好供水区与调入区的关系,必须全面规划,统筹兼顾,趋利避害,促进全地区经济、社会、资源与环境相互协调与可持续发展[3]。
  【参考文献】
  [1]沈凤生,谈英武.南水北调西线工程规划纲要[J].人民黄河,2001,23(10):4-5.
  [2]梁武湖,马光文,王黎,刘建明.南水北调西线一期工程对金沙江上游梯级开发的发电影响[J].长江流域资源与环境,2006(1):1-2.
  [3]范杰.南水北调中西线工程对水源区水资源影响及对策[J].人民长江,2014(7): 1-2.
  [责任编辑:杨玉洁]
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