創(chuàng)新水電開發(fā)理念建設(shè)綠色生態(tài)電站

付興友

(國(guó)電大渡河流域水電開發(fā)有限公司，四川成都610041)

1 概述

1.1 工程概況

猴子巖水電站是大渡河干流水電規(guī)劃中的第9個(gè)梯級(jí)電站，壩址位于四川省甘孜藏族自治州康定縣境內(nèi)，部分庫(kù)區(qū)位于丹巴縣和小金縣境內(nèi)，工程開發(fā)任務(wù)主要為發(fā)電。壩址控制流域面積54 036 km2，占全流域面積的69.8%，多年平均流量774 m3/s，年均徑流量約245億m3。電站主要樞紐建筑物包括擋水建筑物、兩岸泄洪及放空建筑物、右岸地下引水發(fā)電系統(tǒng)和施工期導(dǎo)流建筑物。依據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB50201－94和《水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)》DL5180－2003，猴子巖水電站為一等、大(1)型工程。擋水建筑物為混凝土面板堆石壩，最大壩高223.5 m，為目前國(guó)內(nèi)外已建、在建同類壩型中的第二高壩。

按照四川省水電產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，要實(shí)現(xiàn)四川電力發(fā)展的目標(biāo)，必須建設(shè)一批優(yōu)質(zhì)大型水電站。猴子巖水電站水庫(kù)正常蓄水位高程1 842 m，相應(yīng)庫(kù)容6.62億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容3.87億m3，具有季調(diào)節(jié)性能。電站裝機(jī)容量1 700 MW(425 MW×4)，多年平均年發(fā)電量70.15億kW·h，上游雙江口水庫(kù)建成后年均發(fā)電量為73.64億kW·h，電站發(fā)電接入四川電網(wǎng)，并以網(wǎng)對(duì)網(wǎng)方式參與“川電外送”。猴子巖水電站在滿足四川省自身用電為主的同時(shí)，可參與西電東送，緩解重慶、華中、華東等地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源壓力，不僅是四川省能源建設(shè)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，也是實(shí)現(xiàn)全國(guó)能源資源優(yōu)化配置的需要。

猴子巖水電站環(huán)保與社會(huì)效益突出。電站尾水在壩后回歸至大渡河干流，能夠保證下游河段景觀生態(tài)用水的需要。電站發(fā)電后，以標(biāo)煤耗320 g/kW·h計(jì)，每年約減少使用221萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于每年減少二氧化碳排放500萬(wàn)t;同時(shí)每年至少可減排SO21.6萬(wàn)t，約占四川省2015～2020年電力行業(yè)SO2排放總量規(guī)劃目標(biāo)的6.1%，具有極大的環(huán)保效益。

猴子巖水電站位于大渡河干流上游的丹巴至瀘定河段，屬于典型的高山峽谷地形，氣候干旱少雨，生態(tài)環(huán)境比較脆弱，工程所在地康定縣、丹巴縣、小金縣為國(guó)家或四川省水土流失重點(diǎn)保護(hù)區(qū)。

1.2 項(xiàng)目前期工作回顧

猴子巖水電站于2004年底開始進(jìn)行預(yù)可行性研究階段的勘測(cè)設(shè)計(jì)工作，2005年8月，《猴子巖水電站預(yù)可行性研究報(bào)告》通過(guò)審查。該報(bào)告初選水庫(kù)正常蓄水位高程為1 852 m，初選裝機(jī)容量1 860 MW，推薦壩址為下壩址，推薦壩型為礫石土心墻堆石壩。

2005年底至2009年底為可行性研究設(shè)計(jì)階段。其中，2007年確定正常蓄水位、裝機(jī)容量、壩址、壩型等重大方案，將水庫(kù)正常蓄水位高程調(diào)整為1 842 m，裝機(jī)容量1 700 MW，選用上壩址，壩型為混凝土面板堆石壩。2008年底完成《可行性研究報(bào)告咨詢稿》(樞紐部分)，2009年對(duì)可行性研究設(shè)計(jì)方案進(jìn)行進(jìn)一步深化、優(yōu)化。2009年11月，《猴子巖水電站可行性研究報(bào)告》通過(guò)審查。

2007年底，猴子巖水電站啟動(dòng)了場(chǎng)內(nèi)交通、施工供電等現(xiàn)場(chǎng)施工籌建工作。2011年10月，猴子巖水電站項(xiàng)目通過(guò)國(guó)家核準(zhǔn)，隨即大壩、地下廠房等主體工程正式開工建設(shè)。

在猴子巖水電站前期勘測(cè)設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)施工籌建過(guò)程中，國(guó)電大渡河流域水電開發(fā)有限公司以“建設(shè)綠色生態(tài)電站”為目標(biāo)，會(huì)同設(shè)計(jì)單位，注重設(shè)計(jì)方案的比選與優(yōu)化，創(chuàng)新水電開發(fā)理念，堅(jiān)持“保護(hù)與開發(fā)并重，以保護(hù)為前提，以開發(fā)促保護(hù)”的工作思路，取得了初步成果。

2 以建設(shè)綠色水電為目標(biāo)，統(tǒng)領(lǐng)前期設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)籌建工作

2.1 建設(shè)“綠色水電示范工程”的目標(biāo)與思路

前期工程籌建之初，中國(guó)國(guó)電集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)明確要求猴子巖水電站必須以“綠色水電示范工程”為目標(biāo)，爭(zhēng)創(chuàng)國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程。根據(jù)中國(guó)國(guó)電集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)講話精神和《中國(guó)國(guó)電集團(tuán)公司綠色水電站建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)》，建設(shè)綠色水電站必須實(shí)現(xiàn)“技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量?jī)?yōu)良、安全可靠、投資可控、資源節(jié)約、環(huán)境友好、關(guān)系和諧”七大目標(biāo)。其工作思路就是從電站建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)與前期籌建開始，創(chuàng)新水電開發(fā)理念，引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)計(jì)、施工、管理技術(shù)水平，大力推行優(yōu)化設(shè)計(jì)與精細(xì)管理。通過(guò)不斷地“優(yōu)化項(xiàng)目組織、優(yōu)化勘測(cè)設(shè)計(jì)、優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)管理”，建設(shè)一座“環(huán)境美好，技術(shù)一流，運(yùn)行安全，效益優(yōu)良”的一流水電站。

結(jié)合猴子巖水電站的地形、地質(zhì)與樞紐工程等實(shí)際情況，建設(shè)猴子巖綠色水電站，應(yīng)突出四方面重點(diǎn):一是工程建設(shè)期間應(yīng)避免或減少對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的影響與破壞;二是工程施工現(xiàn)場(chǎng)要展示“綠色”，落實(shí)水保措施，防止水土流失;三是電站建成后要展示先進(jìn)的技術(shù)性能與指標(biāo)。包括機(jī)組的技術(shù)指標(biāo)、監(jiān)控技術(shù)、運(yùn)行安全性能指標(biāo)、工程主要質(zhì)量指標(biāo)等，體現(xiàn)先進(jìn)性與可持續(xù)性;四是工程建設(shè)投資得到有效控制，為電站運(yùn)行期經(jīng)營(yíng)效益與企業(yè)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造基礎(chǔ)條件。

2.2 注重設(shè)計(jì)方案比選優(yōu)化，堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)優(yōu)先

2.2.1 正常蓄水位的比選優(yōu)化

猴子巖水電站水庫(kù)庫(kù)尾鄰近丹巴縣梭坡古碉群。梭坡古碉群歷史久遠(yuǎn)，為全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)對(duì)象，主要分布在海拔2 300～2 700 m，海拔2 100m以下僅7座，分布高程最低為1 876.8 m，但梭坡中下部為莫洛滑坡體。猴子巖水電站正常蓄水位主要受梭坡古碉群限制，可行性研究階段深入比較了高程1 852 m和1 842 m兩個(gè)正常蓄水位方案。與預(yù)可研推薦1 852 m正常蓄水位相比，1 842 m正常蓄水位的庫(kù)容減少1.4億m3，裝機(jī)容量減少120 MW，年發(fā)電量減少5.15億kW·h。對(duì)此，針對(duì)梭坡古碉群開展了多項(xiàng)專題研究。綜合各專題研究成果，考慮到1 842 m正常蓄水位方案對(duì)梭坡古碉群沒(méi)有直接的回水、淹沒(méi)影響，水庫(kù)蓄水后不改變莫洛滑坡體穩(wěn)定現(xiàn)狀，不會(huì)對(duì)滑坡體上8座古碉的穩(wěn)定產(chǎn)生間接不良影響，水庫(kù)運(yùn)行期不淹沒(méi)庫(kù)尾段梭坡鄉(xiāng)兩岸植被，不改變梭坡古碉群周邊原生景觀。最終將猴子巖水電站水庫(kù)正常蓄水位確定為高程1 842 m。

2.2.2 壩型的比選優(yōu)化

在猴子巖水電站可行性研究設(shè)計(jì)階段，進(jìn)行了拱壩、礫石土心墻堆石壩、混凝土面板堆石壩三種壩型的方案比選。由于右岸壩肩存在深層卸荷裂隙，不具備修建拱壩的地質(zhì)條件，因此，主要是進(jìn)行礫石土心墻堆石壩和混凝土面板堆石壩兩種壩型的比選。與礫石土心墻堆石壩相比，混凝土面板堆石壩增加了河床覆蓋層開挖約90萬(wàn)m3，但壩體填筑量減少約500萬(wàn)m3，可減少料場(chǎng)開采量，從而減少對(duì)原地表環(huán)境的破壞。特別是混凝土面板堆石壩方案取消了預(yù)可研階段規(guī)劃的角壩粘土料場(chǎng)及其6 km專用公路，由此減少農(nóng)村耕地征地面積約150余畝，減少安置移民5人?？紤]到猴子巖工程所在區(qū)域耕地資源極為稀缺，減少150余畝農(nóng)村耕地征用無(wú)論是移民安置，還是生態(tài)保護(hù)均價(jià)值巨大。

2.2.3 邊坡開挖高度的設(shè)計(jì)優(yōu)化

猴子巖水電站壩址兩岸山體高陡，按照傳統(tǒng)的邊坡設(shè)計(jì)，邊坡開挖高度較高。2008年12月形成的《猴子巖水電站可行性研究報(bào)告(樞紐部分咨詢稿)》中，將樞紐區(qū)各主要建筑物巖石開挖邊坡的設(shè)計(jì)坡比定為1∶0.3～1∶0.5，邊坡開挖高度一般達(dá)到100～200 m，特別是溢洪洞進(jìn)口邊坡、電站進(jìn)水口邊坡的開挖高度分別高達(dá)184 m和204 m，施工道路布置困難，施工難度大。2009年，在可研設(shè)計(jì)深化、優(yōu)化階段，采用“陡坡比、強(qiáng)支護(hù)、低開口、少開挖”的理念，采取加強(qiáng)支護(hù)、局部采用垂直邊坡等措施并經(jīng)過(guò)計(jì)算分析，對(duì)樞紐區(qū)各主要建筑物邊坡設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化，部分建筑物開挖邊坡大幅降低，在節(jié)省工程投資的同時(shí)，大幅減少了對(duì)原有地表植被與生態(tài)環(huán)境的破壞。

2.3 堅(jiān)持“三同時(shí)”原則，前期項(xiàng)目環(huán)保設(shè)施落實(shí)

2.3.1 導(dǎo)流洞預(yù)設(shè)旁通洞設(shè)施

猴子巖水電站導(dǎo)流洞工程于2008年9月開始施工，2011年4月實(shí)現(xiàn)分流。為避免導(dǎo)流洞下閘蓄水期間下游河道出現(xiàn)斷流，在導(dǎo)流洞進(jìn)口附近設(shè)置了一條旁通洞，用以承擔(dān)導(dǎo)流洞下閘后向下游供水的任務(wù)。旁通洞長(zhǎng)約58 m，過(guò)流斷面尺寸為2.5 m×3.2 m(城門洞型)，設(shè)計(jì)下泄流量約78 m3/s，嚴(yán)格按照規(guī)范生態(tài)流量不小于多年平均流量10%的規(guī)定實(shí)施。

2.3.2 砂拌系統(tǒng)廢水處理設(shè)施

猴子巖水電站砂拌系統(tǒng)工程由砂石骨料加工系統(tǒng)和混凝土拌和系統(tǒng)組成，集中布置。砂石加工系統(tǒng)承擔(dān)猴子巖水電站整個(gè)工程混凝土骨料、墊層料的生產(chǎn)，設(shè)計(jì)處理能力為1 000 t/h;混凝土拌和系統(tǒng)負(fù)責(zé)供應(yīng)全部主體工程混凝土的拌制，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為260 m3/h。

為了保證砂拌系統(tǒng)生產(chǎn)廢水不污染大渡河水，在砂拌系統(tǒng)內(nèi)建有規(guī)范的廢水處理系統(tǒng)。廢水處理能力為1 100 m3/h，采用鏈板式刮砂機(jī)、絮凝沉淀、刮泥機(jī)、渣漿泵、廂式壓濾機(jī)脫水等工藝，經(jīng)處理后的廢水達(dá)到《廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978－1996一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(COD≤100，SS≤70)，可直接排放。為降低系統(tǒng)運(yùn)行成本，系統(tǒng)生產(chǎn)廢水經(jīng)處理后回收利用，基本實(shí)現(xiàn)“零排放”。

2.3.3 存棄渣場(chǎng)嚴(yán)格“先擋后棄”

猴子巖水電站前期項(xiàng)目施工初期，專門委托設(shè)計(jì)單位編制了《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告表》和《環(huán)保水保三同時(shí)實(shí)施方案》。前期項(xiàng)目施工階段，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)劃渣場(chǎng)進(jìn)行棄渣，并按照設(shè)計(jì)圖紙?zhí)崆皩?shí)施渣場(chǎng)擋墻或護(hù)岸，真正做到“先擋后棄”。

3 后期工作規(guī)劃

3.1 總體規(guī)劃，分步實(shí)施

一個(gè)大型水電工程是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，建設(shè)周期長(zhǎng)，而綠色水電站的建設(shè)貫穿于設(shè)計(jì)、施工全過(guò)程，需要進(jìn)一步完善總體規(guī)劃?？傮w規(guī)劃應(yīng)圍繞七大目標(biāo)，結(jié)合猴子巖水電站的實(shí)際特點(diǎn)，分別擬定若干具體的工作目標(biāo)，每項(xiàng)具體目標(biāo)要有明確的工作內(nèi)容、實(shí)施時(shí)間和實(shí)施措施。根據(jù)總體規(guī)劃，隨猴子巖水電站建設(shè)進(jìn)展分階段適時(shí)組織實(shí)施。

3.2 對(duì)標(biāo)求進(jìn)，精細(xì)管理

建設(shè)綠色優(yōu)質(zhì)水電站，代表著行業(yè)先進(jìn)水平，必須要有一流的建設(shè)管理水平。因此，在猴子巖水電站建設(shè)管理中，需要以行業(yè)先進(jìn)水平為標(biāo)桿，通過(guò)在項(xiàng)目管理組織機(jī)構(gòu)設(shè)置、管理制度、工作流程、施工工藝等各個(gè)方面對(duì)標(biāo)求進(jìn)，推行精細(xì)化管理，提高工程建設(shè)管理水平，創(chuàng)造代表行業(yè)先進(jìn)水平的建設(shè)管理績(jī)效。

3.3 大力推行優(yōu)化設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)是水電工程建設(shè)的龍頭，設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣，決定著電站建成后的質(zhì)量、安全狀況，也影響著電站運(yùn)行的效益。優(yōu)化設(shè)計(jì)，既是實(shí)現(xiàn)“技術(shù)先進(jìn)”的主要途徑，也是節(jié)省工程投資、加快工程建設(shè)進(jìn)度的主要手段。

3.4 有效強(qiáng)化“四大控制”

所謂“四大控制”，即是指施工安全、工程質(zhì)量、施工進(jìn)度、工程投資四大方面的控制管理。建設(shè)綠色水電站的七大目標(biāo)中，“技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量?jī)?yōu)良、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、資源節(jié)約”等內(nèi)容均與“質(zhì)量、安全、進(jìn)度、投資”密切關(guān)聯(lián)?！八拇罂刂啤倍际墙ㄔO(shè)綠色電站的重要內(nèi)容，不可片面強(qiáng)調(diào)某一方面，要追求總體目標(biāo)最優(yōu)。

3.5 注重移民環(huán)保工作

移民和環(huán)保是建設(shè)綠色水電站的重要內(nèi)容，也是綠色環(huán)保電站最直接、最直觀的評(píng)價(jià)內(nèi)容。建設(shè)綠色水電站，必須要高度重視移民和環(huán)保工作。一是要以人為本，踐行工程建設(shè)必須做好移民工作理念，強(qiáng)化移民工程是地方負(fù)責(zé)，業(yè)主必須盡心配合的思想，確保移民穩(wěn)定，逐步改善其生活條件而致富。二是要嚴(yán)格遵守國(guó)家有關(guān)環(huán)保水保的政策法規(guī)，自覺(jué)執(zhí)行環(huán)保水保設(shè)施“三同時(shí)”制度。主體工程開工前，委托設(shè)計(jì)單位編制“三同時(shí)”實(shí)施方案，及早實(shí)行環(huán)境監(jiān)理，規(guī)范環(huán)境監(jiān)測(cè)，監(jiān)督環(huán)保水保設(shè)施的正常運(yùn)行。三是在電站建設(shè)期間，要實(shí)行環(huán)保水保月度檢查考評(píng)制度，督促參建單位規(guī)范環(huán)保水保工作。四是要做好珍稀植物移植、珍稀魚類增殖工作，不破壞周邊自然、生態(tài)環(huán)境。五是要盡量提高廢料利用率，減少環(huán)境污染。六是要嚴(yán)格控制施工臨時(shí)用地規(guī)模與植被破壞范圍，適時(shí)綠化施工場(chǎng)地，防止水土流失。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)猴子巖水電站環(huán)保與社會(huì)效益突出。電站發(fā)電后，每年約減少使用221萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于每年減少二氧化碳排放500萬(wàn)t，減排SO21.6萬(wàn)t。但必須認(rèn)識(shí)到工程所在地生態(tài)環(huán)境比較脆弱。

(2)猴子巖水電站創(chuàng)新水電開發(fā)理念，提出了以“技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量?jī)?yōu)良、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、資源節(jié)約、環(huán)境友好、關(guān)系和諧”為內(nèi)容的“綠色水電示范工程”建設(shè)目標(biāo)，明確了相應(yīng)的工作思路。

(3)猴子巖水電站在前期可研設(shè)計(jì)階段注重設(shè)計(jì)方案的比選優(yōu)化，堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)優(yōu)先，在前期項(xiàng)目籌建中認(rèn)真落實(shí)環(huán)保水?！叭瑫r(shí)”原則，在建設(shè)綠色環(huán)保示范工程的實(shí)踐中取得了初步成果。

(4)猴子巖水電站已全面展開主體工程施工，針對(duì)綠色水電示范工程建設(shè)已制定出相應(yīng)的工作規(guī)劃。猴子巖水電站參建各方將按照“總體規(guī)劃、分步實(shí)施，對(duì)標(biāo)求進(jìn)、精細(xì)管理，大力推行優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效做好四大控制，高度重視環(huán)保水?！钡人悸?，優(yōu)化項(xiàng)目組織，優(yōu)化勘測(cè)設(shè)計(jì)，優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)管理，真正把猴子巖水電站建設(shè)成為綠色水電示范工程。