尼泊爾下阿潤(rùn)水電工程的開(kāi)發(fā)

[巴西]L.V.沙維爾 P.A.福埃斯

劉 翔 譯自英刊《水電與大壩》2010年第2期

尼泊爾水電蘊(yùn)藏量約 83000MW,經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)量約占一半。豐富的水電資源加上較低的生產(chǎn)成本,為尼泊爾成為重要的純電力輸出國(guó)提供了可能性。一些中小型水電工程,如裝機(jī) 60MW的希姆蒂(Khim ti)工程、5 MW的印德拉瓦蒂(Indrawati)工程、36 MW的上波特科西(Upper Bhotekoshi)工程已得到私營(yíng)公司的支持。下阿潤(rùn)水電工程和阿潤(rùn) 3水電工程正處于初步研究之中。

尼泊爾已開(kāi)發(fā)的水電還不到其水電蘊(yùn)藏量的1%,而尼泊爾、印度北部和中國(guó)西南部對(duì)清潔的可再生能源的需求量則在迅速地增長(zhǎng)。

此外,由于工業(yè)化的快速發(fā)展導(dǎo)致電力需求量很大,加上以下的另一些有利條件,增加了向印度出售電力的機(jī)會(huì):

(1)印度北部嚴(yán)重缺電;

(2)尼泊爾與印度政府簽訂了售電協(xié)議;

(3)尼泊爾電力系統(tǒng)與印度北部電力系統(tǒng)互聯(lián)的輸電線路已敷設(shè)。

尼泊爾國(guó)內(nèi)電力市場(chǎng)電力需求也有很大的增長(zhǎng)。在過(guò)去 8 a里,尼泊爾的能源消耗年增長(zhǎng)率超過(guò)了11%。至于國(guó)內(nèi)能源需求,峰荷需求目前估計(jì)為721.73MW,據(jù)預(yù)測(cè),至2014～2015年將增加到1387.2MW。

1 開(kāi)發(fā)背景

巴西電力公司(Engevix電力公司的子公司)最近對(duì)下阿潤(rùn)水電工程進(jìn)行了可行性研究,包括優(yōu)化方案及其可能的裝機(jī)容量。按照印度和尼泊爾兩國(guó)政府簽訂的現(xiàn)行協(xié)議,擬建工程所發(fā)電力將主要輸往印度。

該可行性研究是在尼泊爾政府所授權(quán)的研究許可范圍內(nèi)完成的。所有條件都合乎審批要求,發(fā)電許可的條款和條件最終由項(xiàng)目發(fā)起人和尼泊爾政府確定。

該工程淹沒(méi)面積不大,只有27 hm2,預(yù)計(jì)不會(huì)移民。電站裝 4臺(tái)混流式水輪發(fā)電機(jī)組,總裝機(jī)容量為 400MW,年均發(fā)電2660GW?h。

壩址位于阿潤(rùn)河上,該河從喜馬拉雅山脈北側(cè)流出,向南流向尼泊爾。該河是尼泊爾北部地區(qū)桑庫(kù)瓦薩巴(Sankhuwasabha)縣戈西(Kosi)流域的主要支流之一。進(jìn)水口高程定為530m,設(shè)在擬建的阿潤(rùn) 3水電站下游,該河段水流湍急,為礫石河床。

2 前期研究

20世紀(jì) 80年代初首次對(duì)科西河的水電蘊(yùn)藏量進(jìn)行了研究,阿潤(rùn)河是其主要支流。后來(lái)又開(kāi)展了一系列研究,以獲取更多該流域的資料,并對(duì)其作充分的了解。

早期對(duì)阿潤(rùn)河流域和下阿潤(rùn)工程進(jìn)行的主要研究有:

(1)1985年,由日本國(guó)際協(xié)力機(jī)構(gòu)(JICA)完成了對(duì)科西河流域的總體規(guī)劃研究;

(2)1988年,由尼泊爾國(guó)家電力局(NEA)工程部完成了對(duì)阿潤(rùn)河梯級(jí)的總體規(guī)劃研究;

(3)1990年,由國(guó)際工程公司組成的聯(lián)合集團(tuán)完成了對(duì)下阿潤(rùn)工程的前期可行性研究;

(4)1992年,由國(guó)際工程公司組成的聯(lián)合集團(tuán)完成了對(duì)阿潤(rùn) 3水電工程的可行性研究。

NEA于1981年進(jìn)行的研究最初建議將薩普塔科西(Saptakoshi)高壩的正常蓄水位(FSL)定在 338 m。但在1985年 JICA完成科西河流域的總體規(guī)劃后,NEA于1988年完成了后續(xù)研究,將 FSL作了修改。

根據(jù)科西河流域總體規(guī)劃研究,計(jì)劃沿下游往上游依次開(kāi)發(fā)5座水電工程,即阿潤(rùn)1～阿潤(rùn)5水電站。在阿潤(rùn)河梯級(jí)電站總體規(guī)劃審查的最后階段,決定利用阿潤(rùn) 3電站增容,對(duì)阿潤(rùn)河梯級(jí)進(jìn)行調(diào)整,用新近確定擬建的上阿潤(rùn)河和下阿潤(rùn)河的水電工程替代其余的水電工程。審查階段最后確定了目前擬建的阿潤(rùn)河的梯級(jí)水電工程。

NEA在進(jìn)行下阿潤(rùn)工程前期可行性研究的同時(shí),對(duì)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了重新研究,這些研究建立在以前研究,特別是1990年對(duì)下阿潤(rùn)工程前期可行性研究的基礎(chǔ)上,該工程擬裝機(jī) 308MW。

3 可行性研究

該研究是在尼泊爾現(xiàn)場(chǎng)工作人員的支持下,由Engevixs公司巴西總部的技術(shù)人員進(jìn)行的。該研究包括地貌、地質(zhì)和環(huán)境評(píng)價(jià)。

在進(jìn)行工程研究時(shí),對(duì)不同壩軸線,隧洞定線和廠房布置方案,以及綜合效益 -費(fèi)用及技術(shù)和環(huán)境方面進(jìn)行了分析,確定了最終方案。

參考巴西電力公司的現(xiàn)場(chǎng)研究結(jié)果,確定了最佳總體布置方案后,便對(duì)每座附屬建筑物進(jìn)行細(xì)部設(shè)計(jì)。同時(shí),根據(jù)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn),研究確定了電站最佳裝機(jī)容量、電站平均發(fā)電量和經(jīng)濟(jì)可行性,最后確定了擬用的電站布置方案,包括最終的工程預(yù)算。

環(huán)境研究由巴西電力公司聘請(qǐng)的當(dāng)?shù)氐难芯咳藛T進(jìn)行?；谶@些研究最終編制了環(huán)境影響評(píng)估研究報(bào)告,并提交給尼泊爾政府審批。民意調(diào)查表明,當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)都非常支持該工程。

4 工程布置方案

阿潤(rùn)河系列水電工程的布置方案見(jiàn)圖1。

圖1 阿潤(rùn)河系列水電工程的橫斷面分布

擬建的電站廠房是一座地下工程,在河床上建一座混凝土面板堆石壩。擬建的大壩壩高 30m,壩頂長(zhǎng)168m。在阿潤(rùn)河左岸大壩附近設(shè)一座閘控溢洪道,并在其附近設(shè)了一個(gè)進(jìn)水口。

在大壩和溢洪道軸線下游設(shè)置了一個(gè)豎井,經(jīng)重新評(píng)估,下阿潤(rùn)工程的正常蓄水位為540m,這樣其有效庫(kù)容就可以滿足電站枯水期峰荷運(yùn)行的要求。

通過(guò)進(jìn)水口,將阿潤(rùn)河河水引入沉沙室,通過(guò)沖沙隧洞定期將泥沙沖入阿潤(rùn)河內(nèi)。進(jìn)水口建筑物通向16km長(zhǎng)的引水隧洞,有一個(gè)地下調(diào)壓井,在最高蓄水位以上設(shè)置了一條交通隧洞。

在緊靠調(diào)壓井的下游面,安裝了一扇定輪平板閘門,以便在維修壓力鋼管和回旋閥時(shí)無(wú)需排光引水隧洞里的水。

水流通過(guò)調(diào)壓室后,將通過(guò)調(diào)壓豎井,然后流到壓力鋼管、壓力管道分叉管和支管。支管與安裝在地下廠房的混流式水輪機(jī)和同步發(fā)電機(jī)組相連。主要建筑物詳見(jiàn)圖2和圖 3。

圖2 大壩、溢洪道、引水隧洞、沉沙-沖沙隧洞的布置

圖3 廠房縱斷面

5 輸電系統(tǒng)

在杜胡比(Duhubi)變電站,阿潤(rùn)電站將通過(guò)輸電系統(tǒng)與尼泊爾電網(wǎng)連接,并由此跨過(guò)印度 -尼泊爾邊界向印度電力市場(chǎng)供電。印度和尼泊爾當(dāng)局最近經(jīng)協(xié)商確定了印度 -尼泊爾電力交換輸送系統(tǒng)的施工程序,該系統(tǒng)用于將下阿潤(rùn)電站的電輸送到印度的電網(wǎng)。

6 結(jié) 語(yǔ)

最近進(jìn)行的技術(shù)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)研究論證了實(shí)施下阿潤(rùn)工程的可行性。

一座面板堆石壩、一條長(zhǎng)引水隧洞和一座地下廠房的布置方案適合于該壩址條件,不可能對(duì)其施工造成很大的困難。而且,尼泊爾和印度之間的現(xiàn)有協(xié)議為該工程施工提供了強(qiáng)有力的支撐。