加拿大約翰哈特水電站改造

1 水電站概況

位于坎貝爾河市內(nèi)的約翰哈特(John Hart)水電站，是加拿大不列顛哥倫比亞(BC)省水電公司在溫哥華島上建成年代最久和最重要的水電站。

BC省水電公司的相關(guān)負(fù)責(zé)人稱，約翰哈特水電站已經(jīng)提供了66 a清潔、可靠的電力。由于服務(wù)年限較長(zhǎng)，許多設(shè)備已老化，因此，現(xiàn)在需要再次耗費(fèi)巨資對(duì)這一陳舊的水電站進(jìn)行維修，以確保它能繼續(xù)發(fā)揮作用。

必須花費(fèi)9.4億加元巨資修建替代工程，主要基于以下三大原因。

(1)安全性?，F(xiàn)有水電站和管道設(shè)施甚至不能承受中等級(jí)別的地震。

(2)可靠性。6臺(tái)21MW的發(fā)電機(jī)組工況不佳，雖然設(shè)計(jì)容量是126MW，但目前估計(jì)只有118MW，且還在下降。

(3)環(huán)境。水電站意外停機(jī)及河水流量減少將危害魚類棲息地。坎貝爾河下游95%的河水由水電站泄出，若水電站被迫停止運(yùn)行，河水流量減少，將使鮭魚棲息地缺水。

相關(guān)負(fù)責(zé)人詳細(xì)解說(shuō)了環(huán)境影響。比如，現(xiàn)有水電站如果由于設(shè)備故障而使2臺(tái)機(jī)組停機(jī)，或是在更糟的情況下，比如遭遇雷擊而使6臺(tái)機(jī)組全部停機(jī)，并且不能很快并網(wǎng)發(fā)電，那么就不得不向麋鹿落峽谷(Elk Fall)棄水;而一旦大壩棄水，河水流過(guò)2km到電站，大約要花45 min才能恢復(fù)河水的流量。這種意外的流量減少，平均每年一次，會(huì)影響到下游的魚類棲息地。

替代工程包括在約翰哈特水電站的溢流壩上建設(shè)一條新的引水管。

(1)用一條長(zhǎng)2.1km、直徑為8 m的隧洞代替3條長(zhǎng)為1.8km的引水管道。

(2)在現(xiàn)有水電站旁邊修建一座替代電站。

(3)修建新的過(guò)水設(shè)施。

在建設(shè)期內(nèi)，現(xiàn)有水電站可一直運(yùn)行，之后在試運(yùn)行期間轉(zhuǎn)為新設(shè)備運(yùn)行。新引水管將移位300 m左右，從現(xiàn)在的引水壩移到溢流壩處，承包商將在混凝土壩上鉆孔，一直鉆到基巖。為了完成這項(xiàng)工作而不放空水庫(kù)，在大壩上游側(cè)將建起圍堰，對(duì)圍堰內(nèi)的區(qū)域?qū)⑴鸥伤?/p>

尚不清楚的是，直徑為8 m的隧洞是采用由爆破的方式還是采用鉆機(jī)挖掘而成。最初，工程計(jì)劃確實(shí)考慮了要更換3條引水管道，但是調(diào)查結(jié)果顯示，由于它們位于泥土和沙土上，需要花費(fèi)巨資以防地震，還要慎重考慮地震期間的液化。最后認(rèn)為穿過(guò)基巖、埋在地表以下約60～100 m的隧洞才是最佳選擇。

2 工程回報(bào)及收益

2013年2月，BC省水電公司收到BC公共事業(yè)委員會(huì)的工程許可。實(shí)際上，獲得工程許可，實(shí)施該項(xiàng)工程對(duì)于溫哥華島的居民來(lái)說(shuō)，這是個(gè)重大的好消息。他們將因此獲得回報(bào)，得到更加可靠的電力和享受工程帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)利益;施工工作崗位和附帶的經(jīng)濟(jì)利益將給溫哥華島中部和北部帶來(lái)巨大的收益。

經(jīng)過(guò)開(kāi)展進(jìn)一步的分析，結(jié)果表明，其他工程收益還包括:

(1)保護(hù)魚類。如果替代的水電站被迫停止運(yùn)行，新的過(guò)水設(shè)施將保持水流的持續(xù)流動(dòng)，以保護(hù)魚類及魚類棲息地。

(2)更小的占地面積。拆除3根直徑為3.66 m、長(zhǎng)為 1.8 m的引水管道，BC省水電公司設(shè)施的占地面積將減少。

(3)為溫哥華島供電。確保向溫哥華居民持續(xù)供應(yīng)可靠、清潔和高性價(jià)比的電力。由于溫哥華島的大部分電力供應(yīng)來(lái)自低陸平原區(qū)，約翰哈特水電站可以確保BC省第二大負(fù)荷中心的可靠電力供應(yīng)。工程完工后，約翰哈特水電站的電力供給量將增長(zhǎng) 7%以上，即從 778 GW·h/a增加到 835 GW·h/a，足以供應(yīng)8萬(wàn)戶家庭使用。

(4)減少地震危害。通過(guò)增強(qiáng)輸水涵管和水電站設(shè)施的抗震性，可以減少地震引發(fā)的潛在環(huán)境、財(cái)務(wù)、社會(huì)和安全影響。

(5)就業(yè)機(jī)會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。繁榮經(jīng)濟(jì)發(fā)展，估計(jì)在5 a內(nèi)，每年可提供400個(gè)工作崗位(或相當(dāng)于建設(shè)期內(nèi)每年雇傭2000人)。和利益相關(guān)者的5 a約定，會(huì)一直貫穿工程的整個(gè)進(jìn)程。政府機(jī)構(gòu)也將全程給予關(guān)注。

2012年，BC省水電公司還非常滿意地與當(dāng)?shù)鼐用襁_(dá)成了工程影響利益協(xié)議。

4 合同

2013年春，公用事業(yè)委員會(huì)啟動(dòng)了早期的現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作，并期望秋季結(jié)束。包括現(xiàn)場(chǎng)的道路、停車場(chǎng)和跟蹤調(diào)整，這樣一旦合同簽訂，承包商就可以進(jìn)駐。在今后的5 a內(nèi)，每月還會(huì)發(fā)布施工報(bào)告。

2013年8月30日，按計(jì)劃應(yīng)收到投標(biāo)人的最終項(xiàng)目建議書和財(cái)務(wù)報(bào)告。有2家聯(lián)合體參與:麋鹿落能源聯(lián)合體和與SNC－蘭萬(wàn)靈國(guó)際公司合作的鮭魚河水電聯(lián)合體。

復(fù)審階段結(jié)束后，BC省水電公司計(jì)劃在9月或10月宣布中標(biāo)的團(tuán)隊(duì)。一旦通知并公布了中標(biāo)團(tuán)隊(duì)，在合同簽訂之前，還要進(jìn)行最終談判。

這一工程項(xiàng)目于2007年被正式啟動(dòng)。

對(duì)于極具挑戰(zhàn)性的工程來(lái)說(shuō)，其5 a的艱苦工作已經(jīng)過(guò)去了，現(xiàn)在將進(jìn)入5 a的施工期，這5 a的施工期將更具挑戰(zhàn)性。

主體工程計(jì)劃于2018年竣工。

5 工程的挑戰(zhàn)性

3 咨詢

自從2007年以來(lái)，就約翰哈特水電站替代工程的安全性、可靠性和環(huán)境利益，BC省水電公司一直向當(dāng)?shù)厝丝跀?shù)量最多的少數(shù)民族(原住民)、中介代理、利益相關(guān)者和公眾進(jìn)行咨詢和信息分享。BC省水電公司還特別咨詢了建設(shè)階段的工程影響，如植被干擾地帶和濱河工作區(qū)。

顯然，為了這項(xiàng)工程，還會(huì)開(kāi)展大量的相應(yīng)工作。工程方向當(dāng)?shù)氐脑∶襁M(jìn)行咨詢，與政府機(jī)構(gòu)

約翰哈特水電站替代工程現(xiàn)場(chǎng)距坎貝爾河市區(qū)僅幾公里遠(yuǎn)，為了修建該工程，將利用現(xiàn)有的3條引水管道，為坎貝爾河市區(qū)的35000人供應(yīng)家庭生活用水(無(wú)備用水源)。

從工程遠(yuǎn)景來(lái)看，還有諸如維持第一島分割的河水流量，該小島位于水電站的正下游。水流在島周圍約對(duì)半分割，這里有對(duì)奇努克鮭產(chǎn)卵極為重要的棲息地砂礫。對(duì)此開(kāi)展了計(jì)算機(jī)水流模擬，模擬結(jié)果顯示，水電站位置可修改尾水渠以保持河水分流。