陶　濤

(重慶市水利電力建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，重慶 渝北　400020)

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淺談官渡河流域的水電梯級(jí)規(guī)劃

陶濤

(重慶市水利電力建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，重慶 渝北400020)

隨著重慶市國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，現(xiàn)有的自身電源供給已經(jīng)大幅落后于經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于用電量的需求，需要對(duì)市內(nèi)水電資源進(jìn)行合理規(guī)劃配置。官渡河流域水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)規(guī)劃河段地理位置優(yōu)越，水能資源豐富，開(kāi)發(fā)選定方案地質(zhì)條件較好，交通方便，天然建材豐富，施工場(chǎng)地相對(duì)平緩，滿足施工布置要求，具備成庫(kù)建壩和建引水系統(tǒng)及建發(fā)電廠房的條件。

官渡河；開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀；開(kāi)發(fā)方案；環(huán)境影響；建議

1　規(guī)劃背景

“十五”期間，重慶市國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新一輪增長(zhǎng)周期的上升期。在工業(yè)重型化、加速城鎮(zhèn)化和消費(fèi)結(jié)構(gòu)不斷升級(jí)的趨勢(shì)下，電力需求增長(zhǎng)迅速。根據(jù)西南電力設(shè)計(jì)院編制的《川渝2020年目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃設(shè)計(jì)》負(fù)荷預(yù)測(cè)，2020年重慶市全社會(huì)需電量為876億kWh，最高負(fù)荷1 840萬(wàn)kW。

然而據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年底，全市發(fā)電裝機(jī)容量?jī)H540萬(wàn)kW(不含企業(yè)自備電源)，其中水電裝機(jī)164萬(wàn)kW(占30.3%)，火電裝機(jī)376萬(wàn)kW(占69.7%)。重慶電網(wǎng)自身電源供給已經(jīng)大幅落后于經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于用電量的需求。2005年，外購(gòu)電量達(dá)182.06億kWh。因此，重慶市的水電規(guī)劃研究迫在眉睫。

2　官渡河水能資源開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

官渡河為山區(qū)性河流，河谷狹窄，灘多流急，坡度較陡，水能蘊(yùn)藏量較豐富。沿河部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)生產(chǎn)生活及灌溉用水多以附近溪澗山泉水為主，少部分從官渡河吸取。流域內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村均通公路，河流無(wú)通航、漂木要求。根據(jù)巫山縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源綜合利用規(guī)劃，本次官渡河規(guī)劃梯級(jí)電站開(kāi)發(fā)的主要任務(wù)是發(fā)電。

官渡河流域現(xiàn)有電站4座：雷坪電站、星火電站、凈壇峰電站和坪南電站。其中雷坪電站位于官渡場(chǎng)鎮(zhèn)上游馬陽(yáng)河支流，電站裝機(jī)容量410 kW，年均發(fā)電約量165萬(wàn)kWh，其發(fā)電用水全為引用上游溶洞(老龍洞)地下水；星火電站壩址位于紙陽(yáng)壩，引水至凈壇峰上游官渡河左岸發(fā)電，電站裝機(jī)容量600 kW，年均發(fā)電量約400萬(wàn)kWh；凈壇峰電站壩址位于星火電站尾水下游附近，引水至三峽175.00 m回水末端(神女溪漂流起點(diǎn))發(fā)電，電站裝機(jī)容量1 260 kW，年均發(fā)電量約700萬(wàn)kWh；坪南電站位于紙陽(yáng)溝上游，取水水源全為上游地下水，電站裝機(jī)容量250 kW，年均發(fā)電量約100萬(wàn)kWh。

3　官渡河流域梯級(jí)開(kāi)發(fā)方案

3.1方案擬定原則

(1)梯級(jí)開(kāi)發(fā)布置應(yīng)全面分析流域與河流的自然條件及社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況及開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀，在考慮梯級(jí)規(guī)劃布局調(diào)節(jié)水庫(kù)時(shí)，避開(kāi)人口聚居地和不利地質(zhì)條件，充分合理地優(yōu)化配置水資源，做到資源開(kāi)發(fā)與保護(hù)并重、變資源優(yōu)勢(shì)為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

(2)梯級(jí)布置盡可能做到上、下水位銜接，充分利用河道落差和水能資源，壩、廠址和引水線路的選擇應(yīng)有利于樞紐布置。在合理開(kāi)發(fā)利用水力資源的前提下，盡可能少占?jí)焊?、林地和礦產(chǎn)資源及拆遷民房，并重視水土保持和環(huán)境保護(hù)，根據(jù)山區(qū)地形特點(diǎn)，引水建筑物盡量采用隧洞，減少地表植被破壞及水土流失。

(3)梯級(jí)規(guī)劃應(yīng)注重經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益相統(tǒng)一，以人為本，促進(jìn)流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。河流水力資源的開(kāi)發(fā)利用，應(yīng)有利于河流生態(tài)環(huán)境的改善，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高。不能過(guò)分強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)效益而犧牲環(huán)境效益，或過(guò)分強(qiáng)調(diào)部門和行業(yè)利益，而犧牲整體利益。

3.2方案比選

官渡河流域梯級(jí)規(guī)劃根據(jù)流域干、支流河段地形地質(zhì)、水文特性、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、水庫(kù)淹沒(méi)占地、已建電站等條件及避免淹沒(méi)官渡場(chǎng)鎮(zhèn)等實(shí)際情況進(jìn)行。規(guī)劃擬定兩個(gè)梯級(jí)，第一級(jí)為雙廟梯級(jí)，第二級(jí)為紙陽(yáng)壩梯級(jí)。由于兩梯級(jí)具有相對(duì)獨(dú)立性，分別對(duì)各級(jí)進(jìn)行方案比選。對(duì)第一級(jí)(雙廟梯級(jí))擬定兩個(gè)方案，對(duì)第二級(jí)(紙陽(yáng)壩梯級(jí))擬定四個(gè)方案。

第一級(jí)：雙廟梯級(jí)

雙廟梯級(jí)分為雙廟/雷坪獨(dú)立方案和雙廟+借水兩個(gè)方案。其中，雙廟/雷坪獨(dú)立方案為在雙廟和雷坪兩處分別建壩，各自引水至官渡場(chǎng)鎮(zhèn)上游兩河口馬陽(yáng)河支流左岸建廠發(fā)電。經(jīng)計(jì)算，雙廟電站獨(dú)立方案裝機(jī)容量2.5MW，年發(fā)電量770萬(wàn)kWh；雷坪電站獨(dú)立方案裝機(jī)容量1.5 MW，年發(fā)電量462萬(wàn)kWh。該方案總裝機(jī)4.0 MW，年發(fā)電量1 232萬(wàn)kWh。

雙廟+借水方案即是在雙廟筑壩，在不影響現(xiàn)有雷坪電站的前提下，在雷坪電站上游筑低壩通過(guò)隧洞引水至雙廟庫(kù)內(nèi)，然后引水至官渡場(chǎng)鎮(zhèn)上游兩河口馬陽(yáng)河支流左岸建廠發(fā)電。該方案裝機(jī)容量4.25 MW，年發(fā)電量1 289萬(wàn)kWh。

第二級(jí)：紙陽(yáng)壩梯級(jí)

紙陽(yáng)壩梯級(jí)分為紙陽(yáng)壩上壩址方案、下壩址方案、上壩址+借水和頭坪壩址四個(gè)方案。其中，上壩址方案在現(xiàn)有紙陽(yáng)壩壩址上游約100 m處筑壩，引水至三峽水庫(kù)175 m回水末端處(即現(xiàn)有凈壇峰電站廠房處)建廠發(fā)電，電站裝機(jī)容量13.5 MW，年發(fā)電量4 105萬(wàn)kWh；下壩方案在現(xiàn)有紙陽(yáng)壩壩址以下約180 m處筑壩，電站廠房與上壩址方案一致，電站裝機(jī)容量15 MW，年發(fā)電量4 574萬(wàn)kWh；頭坪壩址方案大壩位于紙陽(yáng)溝匯合口下游約1.3 km的頭坪處，廠房仍位于凈壇峰電站廠房處，裝機(jī)容量15MW，年發(fā)電量4 525萬(wàn)kWh。

上壩址+借水方案是為了既能利用支流紙陽(yáng)溝的水量，同時(shí)又能避免紙陽(yáng)溝較大的淹沒(méi)損失，在紙陽(yáng)溝上游筑低壩引水至庫(kù)內(nèi)，部分利用紙陽(yáng)溝(集雨面積21.0 km2)來(lái)水，裝機(jī)容量15 MW，年發(fā)電量4 556萬(wàn)kWh。

官渡河流域水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)規(guī)劃第一級(jí)雙廟梯級(jí)規(guī)劃雙廟/雷坪獨(dú)立和雙廟+借水兩個(gè)方案，該梯級(jí)各方案裝機(jī)容量均較小、工程量較大，經(jīng)濟(jì)效益很差；相對(duì)來(lái)講，雙廟+借水方案較獨(dú)立方案略優(yōu)，為推薦方案，但考慮到經(jīng)濟(jì)指標(biāo)差的因素，本級(jí)不宜進(jìn)行近期開(kāi)發(fā)，可考慮結(jié)合灌溉、供水等綜合功能作為遠(yuǎn)期開(kāi)發(fā)。

第二級(jí)紙陽(yáng)壩梯級(jí)各規(guī)劃方案主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表1，可以看到，四個(gè)方案相比較，頭坪壩址方案、下壩址方案和上壩址+借水方案的裝機(jī)容量、枯期平均出力、年發(fā)電量、枯期電量、平汛期電量均較為接近，且較上壩址方案為多；淹沒(méi)占地方面，上壩址+借水方案與純上壩址方案保持一致，并均大幅優(yōu)于另外兩方案；單位經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(單位容量投資和單位電能投資)上來(lái)看，上壩址+借水方案較其他三個(gè)方案為好；同時(shí)該方案水頭利用較為充分，且具有較好的調(diào)節(jié)性能，電能質(zhì)量好，亦可在電力系統(tǒng)中承擔(dān)部分峰荷。因此，官渡河流域第二級(jí)水電開(kāi)發(fā)規(guī)劃推薦上壩址+借水方案。

表1　紙陽(yáng)壩梯級(jí)開(kāi)發(fā)規(guī)劃各方案主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

4　推薦梯級(jí)開(kāi)發(fā)方案對(duì)環(huán)境影響

經(jīng)過(guò)科學(xué)論證、合理評(píng)估，推薦方案規(guī)劃梯級(jí)電站工程所在地屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，雨量充沛，生物群落完整，水庫(kù)區(qū)蓄水河段無(wú)大的地質(zhì)構(gòu)造問(wèn)題。除了干旱、冰雹災(zāi)害外，從總體上看生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀良好；規(guī)劃各梯級(jí)電站工程所在地公眾對(duì)工程建設(shè)均采取積極態(tài)度，具備了興建規(guī)劃各梯級(jí)電站工程的自然社會(huì)環(huán)境條件。

目前規(guī)劃梯級(jí)電站工程河段水質(zhì)良好。建壩蓄水后，巨大水體的澄清作用，有利于水質(zhì)感官性狀的改善和凈化作用，水環(huán)境容量富裕，水體交換次數(shù)較多，不存在富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題。水庫(kù)集水區(qū)內(nèi)無(wú)大的點(diǎn)、面污染源，只要加強(qiáng)庫(kù)區(qū)環(huán)境保護(hù)，預(yù)計(jì)水質(zhì)演變的總趨勢(shì)將處于良好狀態(tài)，能滿足本工程開(kāi)發(fā)功能的需要。

官渡河流域水能開(kāi)發(fā)規(guī)劃的梯級(jí)電站工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響有利有弊，從整體分析，有利影響是主要的，緩解了地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展電力電量的供需矛盾，為重慶市統(tǒng)調(diào)電網(wǎng)提供大量清潔可再生能源，增加地方財(cái)稅收入和就業(yè)機(jī)會(huì)，改善當(dāng)?shù)厝罕娚钌a(chǎn)水平，有利于區(qū)域政治社會(huì)穩(wěn)定和國(guó)家的長(zhǎng)治久安。

綜上所述，工程建設(shè)對(duì)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響有多方面，其有利影響是主要的、長(zhǎng)期的，不利影響是局部的、短暫的、是可以改善或避免的。巫山縣官渡河流域水能開(kāi)發(fā)對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益明顯，從環(huán)境影響角度看，不存在制約工程建設(shè)的重大環(huán)境因素。

5　方案選擇的建議

(1)雙廟梯級(jí)裝機(jī)容量相對(duì)較小，且投資較大，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較差，故該梯級(jí)建議暫不實(shí)施。但是，雙廟壩址成庫(kù)成壩條件較好，正常水位485 m以下庫(kù)容達(dá)到1 588萬(wàn)m3，對(duì)下游的巫山重點(diǎn)場(chǎng)鎮(zhèn)官渡鎮(zhèn)的防洪安全至關(guān)重要，且該水庫(kù)下游地勢(shì)開(kāi)闊，潛在的灌溉面積約為1 300畝。因此，雙廟梯級(jí)可在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候擇機(jī)建設(shè)，以充分發(fā)揮其防洪、灌溉、供水及發(fā)電的綜合效益。

(2)紙陽(yáng)壩梯級(jí)正常水位可回到官渡場(chǎng)鎮(zhèn)下游，建議下階段深入研究官渡場(chǎng)鎮(zhèn)防洪高程，進(jìn)一步優(yōu)化紙陽(yáng)壩水庫(kù)的正常蓄水位，以最大限度地利用當(dāng)?shù)厮苜Y源。

(3)官渡河上游巖溶十分發(fā)育，地下水情況十分復(fù)雜，但是由于缺乏長(zhǎng)期的地下水觀測(cè)資料，建議下階段在官渡河上游設(shè)立長(zhǎng)期的觀測(cè)站，監(jiān)測(cè)流域地下水出露情況，以便深入、準(zhǔn)確的開(kāi)展研究工作。

6　結(jié)　語(yǔ)

通過(guò)對(duì)官渡河流域規(guī)劃河段的自然特點(diǎn)、水庫(kù)環(huán)境、流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的調(diào)查和流域水能資源開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀的研究及本次梯級(jí)規(guī)劃方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，規(guī)劃官渡河流域水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)的兩級(jí)方案：第一級(jí)雙廟+借水方案，第二級(jí)紙陽(yáng)壩上壩址+借水方案。其中第一級(jí)推薦方案裝機(jī)容量小，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)很差，不推薦為近期開(kāi)發(fā)方案。

第二級(jí)紙陽(yáng)壩推薦方案既充分利用了官渡河三峽水庫(kù)175 m(吳淞高程)回水末端至上游官渡場(chǎng)鎮(zhèn)之間河段的天然落差，又避免了淹沒(méi)官渡場(chǎng)鎮(zhèn)以及紙陽(yáng)溝下游的大片良田。

官渡河流域水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)規(guī)劃河段地理位置優(yōu)越，水能資源豐富，開(kāi)發(fā)選定方案地質(zhì)條件較好，交通方便，天然建材豐富，施工場(chǎng)地相對(duì)平緩，滿足施工布置要求，具備成庫(kù)建壩和建引水系統(tǒng)及建發(fā)電廠房的條件。從推薦的近期方案的財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)成果看，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較差，但充分利用了官渡河中下游水能資源，能為區(qū)域電網(wǎng)提供優(yōu)質(zhì)的清潔能源，可緩解重慶市統(tǒng)調(diào)電網(wǎng)電力電量及調(diào)峰容量不足的矛盾，有利于發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)、改善流域生態(tài)環(huán)境。

(責(zé)任編輯：卓政昌)

2016-07-27

TV7；TV212.4；G322.1

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1001-2184(2016)04-0157-03

陶濤(1983-)，男，漢族，重慶綦江人，工程師，畢業(yè)于河海大學(xué)水文與水資源工程專業(yè)，主要從事水文規(guī)劃設(shè)計(jì)、咨詢工作.