蔣麗霞，韓穎慧

（遼寧省清河水庫管理局，遼寧 鐵嶺112003）

1 流域概況

清河是遼河干流左側(cè)的一級(jí)支流，位于遼寧省的東北部，流域面積5253km2，河長171km，河道比降0.158%，山地占80%以上，植被較好。上游河道狹窄，水流湍急。中下游地勢平緩，支流發(fā)育，水量豐沛，水資源豐富。主要支流有碾盤河、寇河，二級(jí)支流有葉赫河。其徑流主要來自地表水和地下水補(bǔ)給，流域多年平均降水量748.3mm，多年平均徑流量11.25×108m3。

清河干流上主要水利控制工程有清河水庫和清河攔河閘。清河水庫位于清河偏下游處，是一座以防洪、灌溉、工業(yè)供水為主，兼顧養(yǎng)魚、生態(tài)供水等綜合利用的大（2）型水利樞紐工程，集水面積2376km，總庫容9.71×108m3。主要建筑物包括大壩、溢洪道及左右岸泄洪洞。清河水庫徑流豐枯變化較大，多年平均年徑流量5.08×108m3。

清河攔河閘位于清河水庫下游八寶鎮(zhèn)四社村，始建于1973年，規(guī)模為大（2）型，2010年汛期水毀后拆除重建，重建后攔河閘總寬344.14m，閘門孔口尺寸8.0m×3.5m，共36孔。

誠信水庫位于清河支流寇河上游，2008年建成，集水面積142.86km2，為中型水庫，總庫容3294×104m3。

清河流域水文測站主要有八棵樹、耿王莊、清河水庫、南城子水庫、開原、松樹，流量資料最早觀測于1935年。

2 水能資源蘊(yùn)藏量估算

清河流域水能蘊(yùn)藏量估算，根據(jù)流域天然情況將河流進(jìn)行分段，分別計(jì)算各河段的水能蘊(yùn)藏量。分段的原則，主要是以支流匯入點(diǎn)作為分段點(diǎn)。

計(jì)算河段水能蘊(yùn)藏量N的公式為：

式中：Q1和Q2——分別為通過計(jì)算河段首段和末段斷面的流量，m3/s（一般采用多年平均流量）；△Zi——計(jì)算河段的落差m。

經(jīng)計(jì)算清河流域水能蘊(yùn)藏量為7.59萬KW。

3 水能開發(fā)利用前景

3.1 流域水能開發(fā)現(xiàn)狀

清河流域現(xiàn)僅有兩座水電站，一座位于二級(jí)支流葉赫河南城子水庫電站，裝機(jī)容量為1200 kW，引用流量為8.1m3/s，另一座位于二級(jí)支流小寇河上的寶興水庫電站，裝機(jī)容量為100kW，引用流量為0.9m3/s。總計(jì)年發(fā)電量285萬kW·h，流域內(nèi)水能資源利用率不足2%，水力資源開發(fā)利用率極低。其中最早開發(fā)的水電站始建于1974年，這些電站的開發(fā)對(duì)當(dāng)?shù)氐碾娏┙o條件改善及經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善當(dāng)?shù)厝嗣竦纳a(chǎn)、生活條件起到了重要作用。但是由于當(dāng)時(shí)歷史經(jīng)濟(jì)及技術(shù)和條件的限制，這些電站工程尚存在著一定的問題：

1）工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低，工程設(shè)施比較簡陋，有些工程（如寶興水庫電站）存在著維修費(fèi)用較大，年久失修效益不顯著、甚至報(bào)廢等問題，急需技術(shù)改造。

2）已建的電站工程所依賴的水庫雖有一定的調(diào)節(jié)能力，但發(fā)電不是主要建設(shè)任務(wù)。因此目前運(yùn)行的小電站調(diào)節(jié)能力較差，沒有調(diào)峰能力，完全依賴國網(wǎng)調(diào)峰。

本研究以蜀岡-瘦西湖風(fēng)景名勝區(qū)的海外游客為樣本，在其主要景點(diǎn)瘦西湖、大明寺、唐城遺址、觀音山禪寺、漢陵苑、宋夾城、筆架山溫泉度假村、史公祠等處進(jìn)行隨機(jī)調(diào)查.調(diào)查時(shí)間為2011年5月1日至10日，2011年7月6日至20日和2011年10月1日至10日.共發(fā)放問卷400份，回收394份，其中無效問卷9份，有效問卷385份，有效率為97.71%.樣本情況如表1所示.

3）已開發(fā)電站規(guī)模較小，總裝機(jī)容量最大僅為1300kW，開發(fā)的位置都位于清河二級(jí)支流上。而干流及一級(jí)支流上已建成三座攔河工程，具備了很好的開發(fā)條件，急需優(yōu)先開發(fā)。

4）已開發(fā)的電站總裝機(jī)容量僅占流域水能蘊(yùn)藏量的1.7%，已開發(fā)的比例太小，急待進(jìn)一步開發(fā)。

3.2 清河干流水力發(fā)電前景

根據(jù)清河流域水能蘊(yùn)藏量、水能開發(fā)現(xiàn)狀及流域內(nèi)現(xiàn)有工程狀況可以得出，清河流域水能開發(fā)利用前景很可觀，可以進(jìn)行分級(jí)開發(fā)，尤其是干流上利用已建成的水利控制工程進(jìn)行開發(fā)，工程投資較小。干流可分兩級(jí)電能開發(fā)，第一級(jí)興建清河水庫水電站，利用清河水庫攔河壩、進(jìn)水閘、泄洪洞進(jìn)行蓄、引水，僅需新建引水隧洞、調(diào)壓井、電站廠房、升壓站、尾水渠和辦公樓，尾水直接排入清河下游。第二級(jí)興建開西灌區(qū)水電站：利用清河攔河站進(jìn)行蓄、引水，僅需新建引水渠、電站廠房、升壓站、尾水渠和辦公樓，尾水進(jìn)入下游河道或灌溉渠道。

根據(jù)水電站運(yùn)行水位、清河水庫調(diào)度方案、尾水渠特征水位、電站水頭等參數(shù)進(jìn)行水能計(jì)算。對(duì)清河水庫電站水頭、出力保證率及累積電能計(jì)算結(jié)果分析：對(duì)清河水庫電站裝機(jī)容量選擇在9000～15000kW之間是合適的。這次規(guī)劃考慮到既充分利用水能資源，又有較佳的經(jīng)濟(jì)效益，清河水庫電站裝機(jī)容量擬定為10000kW。

考慮到水庫放流量、電站運(yùn)行管理和工程造價(jià)，參考水輪機(jī)型譜和各水輪機(jī)廠家水輪發(fā)電機(jī)樣本，該電站機(jī)組容量選取5000×1+2500×2kW組合形式，故電站共布置3臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組，水輪機(jī)型號(hào)分別HLA551C-LJ-170及HLA551C-LJ-120，發(fā)電機(jī)型號(hào)分別SF5000-22/3250及SF2500-16/2600。

利用清河水庫4月下旬至9月中旬農(nóng)業(yè)灌溉放流及跨流域生態(tài)放水，該電站多年平均發(fā)電量為2976萬kW·h，年利用小時(shí)為2976h。

開西灌區(qū)電站位于清河攔河閘下游40m處，緊鄰河道右側(cè)布置。電站主要利用上游水庫及電站的放流進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電水位為79.10m。

根據(jù)清河攔河閘上游來流量、尾水渠特征水位、電站水頭等參數(shù)計(jì)算水能總量。根據(jù)出力計(jì)算成果（多年平均出力為1800kW），對(duì)開西灌區(qū)電站水頭、出力保證率及累積電能計(jì)算結(jié)果分析：電站裝機(jī)容量選擇在1500～2300kW之間是合適的。這次規(guī)劃考慮到既充分利用水能資源，又有較好的經(jīng)濟(jì)效益，開西灌區(qū)電站裝機(jī)容量擬定為2000kW。

考慮到水庫放流量、電站運(yùn)行管理和工程造價(jià)，參考水輪機(jī)型譜和各水輪機(jī)廠家水輪發(fā)電機(jī)樣本，該電站機(jī)組容量選取800×2+400×1kW組合形式，故電站共布置3臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組，水輪機(jī)型號(hào)分別ZDJ6-LH-200及ZDJ6-LH-140，發(fā)電機(jī)型號(hào)分別SF800-16及SF400-20。

利用清河水庫調(diào)出水量及南城子水庫電站發(fā)電流量進(jìn)行發(fā)電，多年平均發(fā)電量453.74萬kW·h，年利用小時(shí)數(shù)為2269h。

3.3 清河支流-寇河水力發(fā)電前景

根據(jù)清河流域水能開發(fā)現(xiàn)狀及流域內(nèi)現(xiàn)有工程狀況，支流寇河電能開發(fā)為興建誠信水庫水電站，即利用誠信水庫攔河壩、進(jìn)水閘、泄洪洞進(jìn)行蓄、引水，僅需新建引水隧洞、調(diào)壓井、電站廠房、升壓站、尾水渠和辦公樓，尾水直接排入寇河下游。

根據(jù)出力計(jì)算成果，對(duì)誠信水庫電站水頭、出力保證率及累積電能計(jì)算結(jié)果分析：電站裝機(jī)容量選擇在150～300kW之間是合適的。這次規(guī)劃考慮到既充分利用水能資源，又有較好的經(jīng)濟(jì)效益，開西灌區(qū)電站裝機(jī)容量擬定為200kW。

考慮到水庫放流量、電站運(yùn)行管理和工程造價(jià)，參考水輪機(jī)型譜和各水輪機(jī)廠家水輪發(fā)電機(jī)樣本，該電站機(jī)組容量選取1臺(tái)200kW形式，故電站共布置1臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組，水輪機(jī)型號(hào)為ZD560a-LH-60，發(fā)電機(jī)型號(hào)為SF200-8。

利用誠信水庫5月下旬至9月中旬農(nóng)業(yè)灌溉放流進(jìn)行發(fā)電，多年平均發(fā)電量34.56萬kW·h，年利用小時(shí)數(shù)為1728h。

4 開發(fā)建議

根據(jù)清河流域干流、支流水能開發(fā)前景分析，提出開發(fā)建議：

1）在清河干流上利用清河水庫樞紐工程和清河攔河閘，興建清河水庫水電站和開西灌區(qū)水電站；在支流寇河上，興建誠信水庫水電站，三處電站工程的興建，可新增發(fā)電量3464.3萬kW·h，可有效緩解區(qū)域電網(wǎng)供電壓力，改善城鎮(zhèn)電網(wǎng)質(zhì)量，對(duì)促進(jìn)鐵嶺市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)效益都將十分顯著。

2）擬建三處電站均利用現(xiàn)有水庫攔河壩，不涉及新的淹沒，新建工程發(fā)電廠房、升壓站及尾水渠均在河灘地，不占用耕地和林地。

3）工程建設(shè)對(duì)環(huán)境影響不大，采取相應(yīng)措施可以減免，總體看來利大于弊。

4）工程總投資為7046萬元。在財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)中，財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率15.21%，經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率23.52%，大于行業(yè)內(nèi)部收益率8%，大于社會(huì)折現(xiàn)率10%，說明該流域內(nèi)電站工程建設(shè)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)具有促進(jìn)作用，評(píng)價(jià)指標(biāo)滿足要求。

綜上所述，清河流域水力發(fā)電規(guī)劃中電站的修建是十分必要的，工程在財(cái)務(wù)和國民經(jīng)濟(jì)上是合理可行的。

［1］中華人民共和國水利部.SL76-2009小水電水能設(shè)計(jì)規(guī)程［S］.北京：中國水利水電出版社，2009.

［2］中華人民共和國水利部.SL221-2009中小河流水能開發(fā)規(guī)劃編制規(guī)程［S］.北京：中國水利水電出版社，2009.

［3］周之豪，沈曾源，施熙燦，李惕先.水利水能規(guī)劃.［M］.北京：中國水利水電出版社，1997.