澤城西安水電站（二期）工程對(duì)下游地區(qū)影響分析

史虹艷

（山西澤城西安水電有限公司，山西 太原 030002）

澤城西安水電站（二期）工程對(duì)下游地區(qū)影響分析

史虹艷

（山西澤城西安水電有限公司，山西 太原 030002）

依據(jù)《初步設(shè)計(jì)報(bào)告》中徑流調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果，分析工程對(duì)下游地區(qū)的影響。以電站規(guī)劃水平年設(shè)計(jì)徑流量為基礎(chǔ)，將壩址設(shè)計(jì)徑流量作為無工程情況的徑流量，將電站調(diào)節(jié)后的下泄徑流量作為有工程情況的徑流量；通過對(duì)有、無澤城西安水電站(二期)工程兩種情況徑流量進(jìn)行對(duì)比，分析徑流量的年際、年內(nèi)變化，及對(duì)下游用水和發(fā)電等產(chǎn)生的影響。

水資源狀況；下游地區(qū)；年月徑流量；澤城西安水電站

1 工程概況

清漳河流域上游水資源豐富，但因降水年際變化較大，年內(nèi)分配不均，使水能資源利用程度較低，下游已建成的電站不能充分發(fā)揮效益。澤城西安水電站（二期）工程是清漳河干流水電梯級(jí)開發(fā)的龍頭電站，其開發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主，兼顧防洪、養(yǎng)殖等綜合利用，并為下游梯級(jí)水電站調(diào)節(jié)發(fā)電用水。工程地處晉中市左權(quán)縣境內(nèi)的清漳河干流上，控制流域面積3 230 km2，總庫(kù)容7 717萬m3。樞紐工程由攔河大壩、溢洪道、導(dǎo)流泄洪洞、引水發(fā)電洞及水電站等主要建筑物組成。

距澤城西安水電站（二期）工程最近的梯級(jí)開發(fā)水電站是下游10 km里處的左權(quán)縣西安水電站（一期）工程，主要依靠上游澤城西安水電站（二期）工程調(diào)節(jié)發(fā)電，設(shè)計(jì)引水流量7.8m3/s，裝機(jī)容量3 000 kW，目前該項(xiàng)目尚未建成。

2 工程對(duì)流域水資源配置影響

澤城西安水電站（二期）工程任務(wù)以發(fā)電為主，兼顧防洪、養(yǎng)殖等綜合利用，并為下游梯級(jí)水電站調(diào)節(jié)發(fā)電用水。本工程沒有供水任務(wù)，對(duì)流域水資源配置沒有影響。

山西省境內(nèi)清漳河干流分屬兩個(gè)水功能一級(jí)區(qū)，上段為開發(fā)利用區(qū)（農(nóng)業(yè)用水區(qū)），下段為緩沖區(qū)。蒸發(fā)滲漏年損失水量531萬m3，由于電站調(diào)節(jié)使徑流年內(nèi)平均化，從水量分析，總體上對(duì)下游水生態(tài)環(huán)境影響不大。但工程設(shè)計(jì)中有養(yǎng)殖任務(wù)，因此存在水體富營(yíng)養(yǎng)化的可能。建議按不影響水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)，控制養(yǎng)殖規(guī)模，進(jìn)一步研究養(yǎng)殖方式。

3 工程對(duì)清漳河下游地區(qū)影響

3.1 分析范圍

主要為澤城西安水電站工程以下的清漳河流域，即壩址至清漳河與濁漳河匯合處（合漳村）。

3.2 工程實(shí)施前后壩址斷面流量對(duì)比分析

3.2.1 電站壩址斷面年徑流量系列比較

根據(jù)劉家莊水文站天然徑流系列推算，澤城西安水電站工程電站壩址斷面1956—2000年系列多年平均天然徑流量為22 092萬m3，扣除電站以上水平年用水量2 844萬m3后，設(shè)計(jì)多年平均壩址徑流量為19 249萬m3。即為壩址斷面無工程條件下多年平均來水量。電站調(diào)節(jié)發(fā)電后1956～2000年系列多年平均下泄水量18 718萬m3，即為有工程條件下壩址斷面多年平均來水量，比無工程條件下減少531萬m3，為蒸發(fā)、滲漏損失。

經(jīng)測(cè)算，澤城西安水電站工程壩址斷面有、無工程年徑流過程基本相同，電站的調(diào)節(jié)對(duì)年徑流量的影響很小。據(jù)統(tǒng)計(jì)，無工程時(shí)的最小年徑流量為3 809萬m3，有工程的最小年徑流量為4 200萬m3。

3.2.2 電站壩址斷面典型年月徑流量比較

以澤城西安水電站工程壩址斷面1956—2000年來水量系列為基礎(chǔ)，進(jìn)行年徑流量系列排頻，選取頻率25%、50%、75%、95%的四個(gè)水文年典型分別為1976—1977年、1975—1976年、1997—1998年和1999—2000年，通過對(duì)比典型年有、無工程條件下月過程變化，分析電站調(diào)節(jié)的影響。

25%的典型年：電站調(diào)節(jié)后10月的下泄水量有所減少，減少下泄量1 146萬m3，減少35%；4—6月的下泄水量有所加大，其余月份有、無工程基本相同。

用同樣的方法計(jì)算對(duì)比50%的典型年：電站調(diào)節(jié)后7、10月的下泄水量有所減少，其中10月減少下泄量1 139萬m3，減少55%；5、6月的下泄水量有所加大；其余月份有、無工程基本相同。

75%的典型年：電站調(diào)節(jié)后10～12月份下泄水量有所減少，其中10月份減少下泄量429萬m3，減少55%；5、6月份的下泄水量有所加大；其余月份有、無工程下泄水量差別不大，汛后過程趨于均化。

95%的典型年：電站調(diào)節(jié)后8月的下泄水量有所減少，減少下泄量730萬m3，減少67%；枯水期3～5月下泄水量有所加大，全年下泄水量平均化。

3.3 對(duì)下游供水影響分析

3.3.1 對(duì)壩址～匡門口區(qū)間供水影響分析（月過程）

澤城西安水電站工程下游，用水主要為農(nóng)田灌溉和工業(yè)用水。根據(jù)近年來的用水量，工業(yè)用水按各月平均分配，農(nóng)業(yè)用水以《海河流域水資源綜合規(guī)劃》漳河山區(qū)的灌溉月分配，計(jì)算月用水過程，兩者疊加作為各年的月用水過程。取各年的月用水過程的外包，作為分析比較影響的標(biāo)準(zhǔn)月用水過程。各典型年未考慮下游區(qū)間來水的補(bǔ)充作用。分析如下。

25%典型年比較來水量、下泄量和下游月用水量，可見，7月～次年3月份來水量和經(jīng)電站調(diào)節(jié)后的各月下泄水量均大于相應(yīng)月份的下游工農(nóng)業(yè)用水量，這幾個(gè)月電站調(diào)節(jié)不影響下游用水。4～6月份來水量分別為239、132、315萬m3，下游工農(nóng)業(yè)用水量分別為613、613、367萬m3，來水量不能滿足下游用水需求。經(jīng)電站調(diào)節(jié)后，4月和5月下泄水量分別增加106萬m3、225萬m3，改善了下游用水條件，6月份下泄水量增加591萬m3，滿足下游用水要求。

用同樣的方法計(jì)算比較，50%、75%、95%典型年來水量、下泄量和下游月用水量，對(duì)有效增加水量和攔蓄減少水量進(jìn)行對(duì)比，見表1。

表1 典型年有效增加水量和攔蓄減少量 單位：萬m3

3.3.2 對(duì)壩址～匡門口區(qū)間供水影響分析（旬過程）

根據(jù)對(duì)《影響評(píng)價(jià)報(bào)告》的審查意見，采用1980—2000年的徑流系列進(jìn)行旬調(diào)節(jié)計(jì)算，按有、無工程對(duì)比，分析對(duì)下游的影響。

以澤城西安水電站工程壩址斷面1980—2000年來水量系列為基礎(chǔ)，進(jìn)行年徑流量系列排頻，選取頻率25%、50%、75%、95%的四個(gè)水文年典型分別為1990—1991年、1981—1982年、1992—1993年和1980—1981年，通過對(duì)比典型年有、無工程條件下的旬過程變化，分析電站調(diào)節(jié)對(duì)下游的影響。

25%典型年的旬過程對(duì)比分析：7月上旬—9月下旬、10月中旬—次年3月下旬、4月中下旬、6月，來水量和經(jīng)電站調(diào)節(jié)后的各旬下泄水量均大于相應(yīng)旬的下游工農(nóng)業(yè)用水量，電站調(diào)節(jié)不影響下游用水。5月來水量不能滿足下游用水需求，經(jīng)電站調(diào)節(jié)后，改善了下游用水條件，5月下泄水量增加171萬m3。10月上旬、4月上旬來水量分別為944和243萬m3，下游工農(nóng)業(yè)用水量分別為141和268萬m3，下泄水量115和222萬m3，電站調(diào)節(jié)后影響下游用水。

用同樣的方法計(jì)算50%、75%、95%典型年，通過對(duì)四個(gè)典型年的分析，各典型年有1～3個(gè)旬對(duì)下游用水有影響，最大影響旬水量101萬m3。

通過四個(gè)典型年月過程和旬過程有、無工程對(duì)比分析，從有效增加水量和攔蓄減少量的對(duì)比，有效增加水量大于攔蓄減少量；增加水的時(shí)段比攔蓄減少水量的時(shí)段長(zhǎng)，且增水時(shí)段基本都在農(nóng)作物生長(zhǎng)需水的關(guān)鍵期。

根據(jù)本電站長(zhǎng)系列月、旬徑流調(diào)節(jié)計(jì)算，電站下泄最小月水量46萬m3，最小旬水量12萬m3，不影響下游人畜飲水。

3.3.3 對(duì)匡門口～合漳區(qū)間引水影響分析

匡門口～合漳區(qū)間主要引水工程為大躍峰渠，2001—2008年平均引水量3.36億m3，其中引清漳河水量1.81億m3。本工程建成后多年平均下泄水量減少531萬m3，占大躍峰渠引清漳河水量的3%。

3.3.4 對(duì)漳河干流及岳城水庫(kù)影響

漳河干流及岳城水庫(kù)來水由濁漳河和清漳河來水組成，其中濁漳河占2/3左右。工程建成后對(duì)漳河干流及岳城水庫(kù)水量影響甚微，且不影響漳河水量分配方案。

3.3.5 對(duì)下游電站發(fā)電影響分析

以工程壩址斷面四個(gè)典型年的徑流過程為基礎(chǔ)，有、無工程條件下均按既定的下游用水過程供水，分析對(duì)下游小電站發(fā)電的影響。無工程條件下采用日徑流過程、有工程條件下按月徑流過程進(jìn)行發(fā)電量計(jì)算，比較有、無工程條件下的發(fā)電量差值，即為工程對(duì)發(fā)電的影響。計(jì)算結(jié)果見表2。

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