劉宇亮

(新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，新疆 烏魯木齊 830000)

1 自然地理及工程概況

康蘇水庫工程位于新疆克孜勒蘇柯爾克孜自治州烏恰縣康蘇鎮(zhèn)境內(nèi)，推薦壩址距康蘇鎮(zhèn)6.0 km，距離烏恰縣城約20 km?？堤K水庫工程規(guī)模屬Ⅳ等小(1)型工程，由瀝青砼心墻壩、左岸灌溉引水隧洞、左岸導(dǎo)流泄洪沖沙放空隧洞、右岸溢洪洞等建筑物組成。主要建筑物瀝青砼心墻砂礫石壩為3級(jí)建筑物，左岸灌溉引水隧洞、左岸導(dǎo)流泄洪沖沙放空隧洞、右岸溢洪洞等其它建筑物級(jí)別為4級(jí)，臨時(shí)建筑物為5級(jí)?？堤K水庫正常蓄水位2520 m，相應(yīng)庫容800萬m3，死水位2514 m，死庫容560萬m3，調(diào)節(jié)庫容642萬m3，總庫容977萬m3，最大壩高51.30 m，設(shè)計(jì)灌溉面積1.87萬畝。

項(xiàng)目區(qū)地處中緯度歐亞大陸腹地，遠(yuǎn)離海洋，屬暖溫帶大陸性干旱氣候，其主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)是：氣候干燥，降水稀少，春季風(fēng)多，日照充足，干旱少雨，晝夜溫差大。春季升溫快，夏季溫涼短促，降水集中，秋季降溫迅速，冬季寒冷漫長。項(xiàng)目區(qū)年平均氣溫7.5℃，年平均降雨量178.6 mm，多年平均年蒸發(fā)量為1599.7 mm，年日照時(shí)數(shù)為2789.4 h。

2 正常蓄水位確定的必要性

康蘇河流域水資源和水能資源相當(dāng)豐富，已建成的水利水電工程較多，康蘇水庫是康蘇河流域規(guī)模最大的樞紐性水利工程，也是實(shí)現(xiàn)流域水資源規(guī)劃與綜合利用性的輔助性工程。隨著地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快，目前，該水庫工程已經(jīng)無法滿足現(xiàn)狀灌溉用水要求，工程設(shè)施也出現(xiàn)了不同程度的老化，原水輪泵設(shè)備引水率當(dāng)前僅為設(shè)計(jì)值的47%。在P=15%的來水情況下，才能達(dá)到設(shè)計(jì)灌溉要求，灌溉保證率僅為15%，導(dǎo)致流域下游大面積耕地的灌溉得不到保證，為此，必須進(jìn)行康蘇水庫工程的改造，提升水庫正常蓄水位。

3 正常蓄水位確定

可行性研究階段，對(duì)正常蓄水位2520 m、2522 m、2524 m三組方案進(jìn)行比選，推薦2520 m。新疆維吾爾自治區(qū)水利廳對(duì)正常蓄水位審核意見是：“基本同意正常蓄水位分析論證成果。根據(jù)擬定的死水位和興利調(diào)節(jié)要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較論證，選定水庫正常蓄水位為2520 m，相應(yīng)原始庫容為800萬m3；淤積30年后庫容為558萬m3?！北疚膿?jù)此對(duì)正常蓄水位進(jìn)行復(fù)核。

3.1 正常蓄水位方案的擬定

在滿足灌溉用水要求的前提下，康蘇水庫的防洪高水位為2520 m。在滿足流域灌溉、防洪要求的前提下，考慮康蘇水庫正常蓄水位的抬高可增加水庫的調(diào)節(jié)庫容和發(fā)電水頭，本文以2520 m為基本方案，按水位2 m間隔擬定2520 m、2522 m、2524 m三組正常蓄水位方案，各方案死水位均為2514 m。

3.2 正常蓄水位的選擇

按照上述擬定的正常蓄水位方案，考慮水庫泥沙淤積30年后的庫容特性，進(jìn)行各方案的徑流調(diào)節(jié)計(jì)算，各方案水利動(dòng)能指標(biāo)計(jì)算成果見表1。

表1 康蘇水庫不同正常蓄水位水利動(dòng)能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較表

針對(duì)以上三種蓄水位方案，從下游綜合用水保證程度、動(dòng)能指標(biāo)、地形地質(zhì)條件、移民占地、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[2]等方面對(duì)正常蓄水位進(jìn)行分析。

3.2.1 從動(dòng)能指標(biāo)分析

隨著正常蓄水位的提升，電站加權(quán)平均水頭逐漸增加，多年平均年發(fā)電量也呈遞增的趨勢(shì)，即正常蓄水位從2520 m增加到2524 m，電站多年平均發(fā)電量隨著正常蓄水位抬高從768×104kW·h增加到867×104kW·h，電量增量分別為163×104kW·h、136×104kW·h。

3.2.2 從地形地質(zhì)條件分析

本工程河道左岸沿壩軸線方向，距左壩肩約400 m處，為一規(guī)模較大的沖溝，根據(jù)地質(zhì)勘察成果，左壩肩與沖溝之間，最大地面高程約為110 m，地面表層為厚度約8 m的覆蓋層，即基巖頂板最大高程約為102 m，水位如超過基巖頂板高程，防滲線將無法封閉，產(chǎn)生鄰谷繞滲。三個(gè)方案水位均在102 m以下，從地形地質(zhì)條件分析，三個(gè)方案相當(dāng)。

3.2.3 從移民占地分析

根據(jù)影響和淹沒程度以及處理措施的不同，水庫淹沒處理范圍通常劃分為經(jīng)常淹沒區(qū)、臨時(shí)淹沒區(qū)、因遭受水庫淹沒影響而易產(chǎn)生滑坡、坍岸、浸沒的區(qū)域。經(jīng)常淹沒區(qū)是水庫正常蓄水位(2520.0 m)以下的地區(qū)；臨時(shí)淹沒區(qū)是正常蓄水位以上主要受到風(fēng)浪影響和水庫回水影響的地區(qū)?？堤K水庫工程建設(shè)區(qū)由工程永久征地范圍和臨時(shí)用地范圍構(gòu)成，水庫工程建設(shè)區(qū)與水庫淹沒影響區(qū)的重疊部分計(jì)入水庫工程建設(shè)區(qū)。

不同蓄水位方案淹沒影響的實(shí)物指標(biāo)及比較見表2。

表2 康蘇水庫工程各方案水庫淹沒影響實(shí)物匯總表

從各正常蓄水位方案的主要淹沒實(shí)物指標(biāo)看，正常蓄水位從2520 m增加至2524 m后，淹沒總投資從2665.14萬元遞增至2942.46萬元，隨著正常蓄水位的增加，各項(xiàng)淹沒實(shí)物指標(biāo)隨之增加，工程淹沒投資隨之增大。淹沒總投資分別占總投資的17.9%、18.0%、18.3%，占比相對(duì)來說較大，對(duì)工程總投資有一定的影響。各方案淹沒耕地、園地、林地、草地用地等指標(biāo)隨水位抬升而增加；重要的淹沒實(shí)物指標(biāo)主要沿河岸呈帶狀分布在低水位階地上，隨各比選方案蓄水位抬高淹沒實(shí)物數(shù)量變化不大。各水位淹沒范圍未涉及搬遷人口。從移民占地分析，正常蓄水位越低越好。

3.2.4 從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上分析

從三組方案的經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比和經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率來看，三個(gè)方案的經(jīng)濟(jì)效益比分別為1.31、1.31、1.30，均大于1；經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率分別為8.36%、8.34%和8.29%，均大于社會(huì)折現(xiàn)率6%，說明三個(gè)方案在經(jīng)濟(jì)上是合理的。

從三組方案的經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值來看，方案一為5806萬元，方案二為5506萬元，方案三為4732萬元，方案一經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值最大，方案一較優(yōu)。從三組方案的差額經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率看，方案二與方案一相比，差額經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為2.07%，小于社會(huì)折現(xiàn)率6%，方案一較優(yōu)；方案三和方案一相比，差額經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為-0.22%，小于社會(huì)折現(xiàn)率6%，方案一較優(yōu)。通過三組方案兩兩比較，三組方案中，方案一較優(yōu)。根據(jù)三組方案的經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值和差額內(nèi)部收益率結(jié)果，從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上分析，方案一(正常蓄水位2520 m)較優(yōu)。

3.3 正常蓄水位的確定

綜上所述，康蘇水庫所擬定的三個(gè)正常蓄水位方案，各方案均能滿足康蘇河灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉供水要求。從工程建成后所獲得的動(dòng)能指標(biāo)分析，康蘇水庫正常蓄水位抬高電量增幅不明顯，增幅呈遞減趨勢(shì)。從水庫淹沒及環(huán)境影響角度分析，各方案差異較小，選擇正常蓄水位越低越好。從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析，方案一(正常蓄水位2520 m)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較優(yōu)。綜合比較后，本階段經(jīng)復(fù)核推薦康蘇水庫工程正常蓄水位為2520 m。

根據(jù)綜合利用任務(wù)對(duì)水庫運(yùn)行方式的要求，擬定水庫運(yùn)行方式為每年6月～7月水庫水位降至死水位排沙運(yùn)行；8月水庫水位為排沙水位與汛限水位相結(jié)合，不高于汛限水位運(yùn)行；9月份以后，水庫可在滿足下游各業(yè)用水的前提下，逐漸蓄水至正常蓄水位2520 m；11月～來年5月水庫按灌溉要求放水。按照上述擬定的水庫運(yùn)行方式，康蘇水庫可滿足防洪、灌溉、發(fā)電等綜合利用要求。

4 結(jié)論

從下游綜合用水保證程度、動(dòng)能指標(biāo)、地形地質(zhì)條件、移民占地、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等角度對(duì)康蘇水庫2520 m、2522 m、2524 m三組正常蓄水位方案進(jìn)行分析和比選，最終確定出當(dāng)水庫正常蓄水位為2520 m時(shí)，既能從技術(shù)方面滿足康蘇水庫工程設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求，又能節(jié)約投資，增加工程運(yùn)行效益，使水庫工程效用及流域水資源得到有效利用和發(fā)揮，緩解項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水及其余方面水資源供需矛盾。