四川省稻城河干流梯級開發(fā)方案研究

□孟 景 □彭彥銘 □李敬茹（黃河勘測規(guī)劃設(shè)計有限公司）

四川省稻城河干流梯級開發(fā)方案研究

□孟 景 □彭彥銘 □李敬茹（黃河勘測規(guī)劃設(shè)計有限公司）

稻城河為水洛河的上游段，系金沙江中游左岸的一級支流，此次規(guī)劃河段為省母至額斯溝口，規(guī)劃河段全長35.4km，總落差627m。此次研究主要對于已建省母、日霍電站從保留和不保留兩方面分析，擬定稻城河干流梯級電站開發(fā)方案。針對各梯級開發(fā)方案進(jìn)行水能計算，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，推薦對規(guī)劃河段進(jìn)行三級開發(fā)。

稻城河；梯級開發(fā)

1.河段概況

稻城河為水洛河的上游段，系金沙江中游左岸的一級支流，發(fā)源于稻城縣境北部海子山西北麓，源頭海拔高程4600m以上。河流流經(jīng)稻城縣城、東朗鄉(xiāng)、水洛鄉(xiāng)、寧朗鄉(xiāng)、依吉鄉(xiāng)，在捷可附近與東義河、尼汝河匯合后注入金沙江，水洛河全流域面積13720km2。

本次規(guī)劃河段為省母至額斯溝口，規(guī)劃河段全長35.4km，總落差627m，規(guī)劃河段平均比降約17.7‰，河口控制面積約3614km2，河口年平均流量51.5m3/s。占水洛河全流域面積的26.3%。

目前，規(guī)劃河道內(nèi)無航運(yùn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、漂木等要求。

稻城河兩岸人口和耕地稀少，社會經(jīng)濟(jì)以畜牧業(yè)為主，無工礦企業(yè)。河段內(nèi)氣候?qū)俑咴瓪夂?，干、雨季明顯，夏短冬長，日照強(qiáng)烈，降水稀少，多集中在雨季，農(nóng)作物為一年生作物，河谷干暖、中高山冷濕。規(guī)劃河段內(nèi)無農(nóng)田水利工程，耕地以旱地為主，農(nóng)業(yè)用水量少。耕地多為坡地，有少量零星平地散布于河谷兩岸。主要作物有青稞、小麥、玉米、大麥、蕎子、土豆、大豆等旱地作物。灌溉用水主要為天然降雨、支溝來水、地下水、泉水等，對干流取水量甚小。

目前規(guī)劃河段內(nèi)已建電站共兩處，位于省母鄉(xiāng)下游，分別為省母電站（裝機(jī)容量0.640MW）和日霍一級電站（裝機(jī)容量2.5MW）。本次研究對于已建省母、日霍電站從保留和不保留兩方面分析，擬定稻城河干流梯級電站開發(fā)方案。

各梯級電站開發(fā)任務(wù)均為發(fā)電。

2.梯級開發(fā)方案擬定

2.1 方案擬定原則

2.1.1 合理規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧，正確處理需要與可能、整體與局部、干流與支流、資源利用與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系。

2.1.2 根據(jù)規(guī)劃優(yōu)化河段資源分布特點,結(jié)合電力市場需求，在規(guī)劃優(yōu)化河段中上游布置梯級電站是必要的，在電站的設(shè)置上要充分考慮地質(zhì)條件、工程布置以及水庫淹沒損失和移民安置難度等。

2.1.3 規(guī)劃優(yōu)化流域梯級的擬定在考慮盡量利用水力資源的同時，還應(yīng)留有生態(tài)用水。

2.1.4 工程布置應(yīng)盡量避開不利的工程地形、地質(zhì)條件，合理擬定梯級電站開發(fā)方案，盡可能使工程布置簡單、單站裝機(jī)規(guī)模大、施工方便、投資省、效益大，見效快。

2.1.5 重點對于已建電站應(yīng)從保留和不保留兩方面分析。

2.1.6 各梯級盡可能保持銜接，以達(dá)到充分利用水能資源的目的。

2.2 方案擬定思路

稻城河流域控制集雨面積小、水量小，綜合考慮工程區(qū)域地質(zhì)、地形以及河流形態(tài)、資源分布等特點，擬定稻城河干流梯級開發(fā)方案。

省母鄉(xiāng)以下至河口為高山峽谷地區(qū)，人口耕地稀少，該河段切割較深，河流形態(tài)多呈S形，比降較大，具有分段裁彎取直的可能，適宜引水式開發(fā)。

規(guī)劃優(yōu)化河段范圍內(nèi)有已建省母電站、日霍一級電站，省母電站裝機(jī)容量僅0.64MW，日霍一級電站裝機(jī)容量2.5MW，在梯級擬定中，此次規(guī)劃優(yōu)化重點對于已建省母電站和日霍一級電站從保留和不保留兩方面分析。

2.3 梯級開發(fā)方案

對已建省母電站和日霍一級電站保留和不保留進(jìn)行比較分析。根據(jù)河流形態(tài)及資源分布情況，擬定了5組梯級布置方案進(jìn)行比選。方案具體布置如下：

方案一：三級開發(fā)，即各瓦、日霍和額斯。老省母和老日霍一級全部廢棄，省母至拉曲匯口河段進(jìn)行兩級開發(fā)，拉曲匯口以下河段額斯一級開發(fā)不變，自上而下梯級依次為：各瓦、日霍、額斯。各梯級水位相互銜接，都為引水式開發(fā)。

方案二：五級開發(fā)，即新省母、小各瓦、新日霍一級、日霍二級、額斯。老省母和老日霍一級全部廢棄，省母至各瓦河段和各瓦至拉曲匯口河段分別二級開發(fā)，拉曲匯口以下河段額斯一級開發(fā)不變，自上而下梯級依次為新省母、小各瓦、新日霍一級、日霍二級、額斯，各梯級水位相互銜接。

方案三：四級開發(fā)，即老省母、小各瓦、日霍、額斯。老省母梯級維持現(xiàn)狀不變，廢棄老日霍一級。省母至各瓦河段兩級開發(fā)，各瓦至拉曲匯口河段一級開發(fā)，拉曲匯口以下河段額斯一級開發(fā)不變，自上而下梯級依次為老省母、小各瓦、日霍、額斯，各梯級水位除老省母與小各瓦外，相互銜接。

方案四：四級開發(fā)，即大各瓦、老日霍一級、小日霍、額斯。廢棄老省母，老日霍一級維持現(xiàn)狀不變。省母至各瓦河段一級開發(fā)，各瓦至拉曲匯口河段二級開發(fā)，拉曲匯口以下河段額斯一級開發(fā)不變，自上而下梯級依次為大各瓦、老日霍一級、小日霍、額斯，各梯級水位相互銜接。

方案五：四級開發(fā)，大各瓦、老日霍一級改建、小日霍、額斯。廢棄老省母，改建老日霍一級。省母至各瓦河段一級開發(fā)，各瓦至拉曲匯口河段二級開發(fā)，拉曲匯口以下河段額斯一級開發(fā)不變，各梯級壩址和廠房位置同方案四，區(qū)別在于只對老日霍進(jìn)行改建。各梯級水位相互銜接。

以上方案相同點在于拉曲匯口以下河段的額斯梯級布置是相同的，不同點在于省母至拉曲匯口河段梯級布置。

3.各梯級開發(fā)方案水能計算

3.1 基本資料

3.1.1 徑流資料

稻城河流域水系發(fā)達(dá)，支流眾多，但一直沒有水文測站。為了合理開發(fā)水洛河的水電資源，西昌電力公司于2003年10月在水洛河中游木里縣水洛鄉(xiāng)三村設(shè)立了水洛水文站，該站控制集雨面積7936km2，占水洛河全流域面積的57.9%。通過實測資料插補(bǔ)延長，依據(jù)水洛水文站1959-2008年共50年徑流資料系列，按各梯級方案壩址處的集雨面積推求各梯級壩址處天然來水。

3.1.2 下游水位

依據(jù)水文專業(yè)提供各梯級電站尾水出口斷面水位流量關(guān)系曲線查算。

3.1.3 水頭損失

水頭損失系從取水口進(jìn)口至尾水出口水頭損失之和，包括局部損失和沿程損失，現(xiàn)階段對各引水式梯級電站按利用落差的10%～12%計算。

3.1.4 生態(tài)基流

在規(guī)劃優(yōu)化階段，各河段非汛期和汛期生態(tài)環(huán)境用水分別按壩址處多年平均非汛期和汛期流量的10%估算。

3.1.5 上游河道用水

由于河段上游用水主要是縣城居民生活用水和部分灌溉用水。目前縣城內(nèi)人口約6000人，即使考慮未來人口增長，用水規(guī)模仍然較?。簧嫌胃孛娣e較小，灌溉用水主要取山間水，因此本次計算暫不考慮上游河道用水。

3.1.6 其它

庫區(qū)蒸發(fā)滲漏損失忽略不計。

3.2 計算結(jié)果

根據(jù)基本資料進(jìn)行動能計算，各梯級電站均為徑流式電站，采用長系列時歷法按日進(jìn)行計算，設(shè)計保證率90%。各方案水能指標(biāo)和工程靜態(tài)總投資詳見表1所示。

表1 各方案水能計算結(jié)果表

4.結(jié)論

根據(jù)《水利建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價規(guī)范》（SL72-94），對各方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。方案間的發(fā)電效益采用替代火電站進(jìn)行計算，替代火電投資采用4000元/kW，建設(shè)期3年，年運(yùn)行費(fèi)率為4.5%，替代電量標(biāo)準(zhǔn)煤耗330g/kW·h，標(biāo)準(zhǔn)煤價采用650元/t。水、火電容量可比系數(shù)采用1.1，發(fā)電量可比系數(shù)采用1.05。火電站施工期3年，分年投資比例為0.35、0.4、0.25。初擬各梯級施工期都為3年，正常生產(chǎn)期取47年，整個計算期為50年。經(jīng)濟(jì)比較采用最小費(fèi)用法，即各比較方案電力電量差值采用替代火電（替代火電裝機(jī)容量由替代電量和火電裝機(jī)年利用小時數(shù)推求）補(bǔ)齊，分別計算各方案的投資費(fèi)用，以投資費(fèi)用現(xiàn)值最小的方案為最優(yōu)。從方案間的經(jīng)濟(jì)比較成果看，在同等滿足電力電量的條件下，以方案一的水火電總費(fèi)用現(xiàn)值最小，因此推薦方案一，即三級開發(fā)，即各瓦、日霍和額斯。老省母和老日霍一級全部廢棄，省母至拉曲匯口河段進(jìn)行兩級開發(fā)，拉曲匯口以下河段額斯一級開發(fā)不變，自上而下梯級依次為：各瓦、日霍、額斯。各梯級水位相互銜接，都為引水式開發(fā)。

[1]周之豪，等.水利水能規(guī)劃[M].北京：中國水利水電出版社，1997.

[2]梁忠民，鐘平安，等.水文水利計算[M].北京：中國水利水電出版社，2006.

2012-05-08