漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目防洪綜合評(píng)價(jià)

王鳳霞

（彰武縣水利局，遼寧 彰武 123200）

漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目防洪綜合評(píng)價(jià)

王鳳霞

（彰武縣水利局，遼寧 彰武 123200）

分析該工程與現(xiàn)有防洪標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)技術(shù)要求和管理要求的適應(yīng)性，說(shuō)明該工程對(duì)水庫(kù)運(yùn)行安全，河道行洪安全及有關(guān)建筑物安全的影響，同時(shí)分析水庫(kù)調(diào)洪運(yùn)行時(shí)洪水對(duì)本工程的影響。分析本工程防御洪水的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與措施是否適當(dāng)，進(jìn)而提出防治和補(bǔ)救措施。

防洪；標(biāo)準(zhǔn)；行洪安全；評(píng)價(jià)

1 概述

彰武七方地漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目工程擬建場(chǎng)址位于遼寧省阜新市彰武縣前福興地鄉(xiāng)七方地水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)， 規(guī)劃面積31.2518萬(wàn)m2， 擬建容 量13.156MWp。工程建設(shè)內(nèi)容包括：光伏矩陣、匯流箱、逆變器、箱變、匯流站、道路及35kV集電線路等。采用多晶硅260Wp太陽(yáng)能電池組件5.06萬(wàn)塊，每個(gè)1.144MWp光伏方陣發(fā)電單元采用多晶硅260Wp太陽(yáng)能電池組件4400塊，配備500kW并網(wǎng)逆變器2臺(tái)，容量為1000kVA的升壓變壓器1臺(tái)。每個(gè)1.144MWp光伏并網(wǎng)發(fā)電單元的電池組件采用串并聯(lián)的方式組成多個(gè)太陽(yáng)能電池陣列，太陽(yáng)能電池陣列輸入光伏方陣防雷匯流箱后接入直流配電柜，然后經(jīng)光伏并網(wǎng)逆變器直接接入變壓配電裝置進(jìn)行升壓，然后經(jīng)35kV架空線路并入電網(wǎng)。

2 適應(yīng)性分析

2.1 現(xiàn)有防洪標(biāo)準(zhǔn)

本工程設(shè)計(jì)防洪等級(jí)為III級(jí)，設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)不小于30年一遇，由于七方地水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)中，確定了水庫(kù)10年一遇設(shè)計(jì)和50年一遇校核的洪水標(biāo)準(zhǔn)，按照GB50201—2014《防洪標(biāo)準(zhǔn)》、GB50797―2012《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定，由于發(fā)電站本身無(wú)防洪措施，故站區(qū)設(shè)備基礎(chǔ)頂標(biāo)高和建筑物室外地坪標(biāo)高，均應(yīng)高于水庫(kù)運(yùn)行期最大水位，即50年一遇洪水水位。

2.2 有關(guān)技術(shù)要求

本光伏電站項(xiàng)目可研報(bào)告中，未明確提出光伏陣列的布置標(biāo)高，按照本次評(píng)價(jià)分析成果，參照GB50797―2012《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》，確定站區(qū)設(shè)備基礎(chǔ)頂標(biāo)高和建筑物室外地坪標(biāo)高均應(yīng)高于50年一遇洪水位0.5m，即51.89m。光伏電站采用35kV架空線路接入電網(wǎng)，按照GB50061―2010《66kV及以下架空電力線路設(shè)計(jì)規(guī)范》和防汛搶險(xiǎn)道路相關(guān)規(guī)定，架空線路的最小垂直距離應(yīng)高于正常蓄水位6m，即高程54.5m以上；至最高洪水位3m，即54.89m；高于堤頂防汛搶險(xiǎn)路4.5m，即57.1m；綜合確定架空線路最大弧垂點(diǎn)標(biāo)高在庫(kù)區(qū)內(nèi)應(yīng)高于54.89m，在壩頂?shù)缆飞蠎?yīng)高于57.1m。且架空線路的線桿不應(yīng)布置在水庫(kù)大壩及附屬建筑物結(jié)構(gòu)斷面以內(nèi)。

2.3 有關(guān)管理要求

按照 《中華人民共和國(guó)大壩安全管理?xiàng)l例》、SL106―96《水庫(kù)工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范》、《遼寧省人民政府關(guān)于對(duì)已建成水利工程劃定管理、保護(hù)范圍的意見(jiàn)》等規(guī)定，確定水庫(kù)的管理范圍和保護(hù)范圍，由于七方地水庫(kù)屬小型水庫(kù)，故按下限選取大壩、溢洪道、輸水洞等建筑物輪廓線外延50m作為工程管理范圍，庫(kù)區(qū)分水嶺脊線及水庫(kù)回水末端以上2000m，其余建筑物管理范圍2倍作為工程保護(hù)范圍。

按照規(guī)定要求，禁止在水庫(kù)、大壩管理范圍及保護(hù)范圍內(nèi)進(jìn)行危害水庫(kù)大壩安全的活動(dòng)，不得干擾水庫(kù)大壩正常運(yùn)行及管理工作，不得影響水庫(kù)大壩搶險(xiǎn)救援工作。根據(jù)光伏電站可研設(shè)計(jì)方案，本工程的建設(shè)對(duì)水庫(kù)大壩、溢洪道、輸水洞等主要建筑物無(wú)破壞，在水庫(kù)大壩及主要建筑物輪廓線50m范圍內(nèi)均沒(méi)有建設(shè)永久性建筑物，符合水庫(kù)管理范圍及保護(hù)范圍內(nèi)的管理要求。同時(shí)電站工程的運(yùn)行還應(yīng)服從水庫(kù)管理部門對(duì)水庫(kù)的規(guī)劃及水庫(kù)調(diào)度、防汛、搶險(xiǎn)、救援等工作的安排。

3 影響分析

3.1 行洪安全的影響

工程建成后，由于樁基礎(chǔ)擠占水庫(kù)庫(kù)容，影響水庫(kù)調(diào)洪過(guò)程，會(huì)造成一定的庫(kù)區(qū)壅水，通過(guò)壅水分析計(jì)算結(jié)果可知，在10年一遇設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)下，水庫(kù)調(diào)洪庫(kù)容減少0.41萬(wàn)m3，溢洪道最大下泄流量增加0.13m3/s，最大水位增加0.005m；在50年一遇校核計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)下，水庫(kù)調(diào)洪庫(kù)容增加0.93萬(wàn)m3，溢洪道最大下泄流量增加1.0m3/s，最大水位增加0.013m。庫(kù)區(qū)以上最大壅水影響范圍26m，此壅水對(duì)上游河道的水位及回水長(zhǎng)度影響很小。且水位壅高對(duì)大壩的壩頂高程，邊坡穩(wěn)定、滲流穩(wěn)定產(chǎn)生的影響均相對(duì)較小，大壩仍安全穩(wěn)定。溢洪道泄流能力、消能防沖仍能滿足要求。壅水對(duì)水庫(kù)淹沒(méi)范圍增加0.47萬(wàn)m2，新增淹沒(méi)范圍內(nèi)均為林地、耕地等，無(wú)重點(diǎn)防洪保護(hù)對(duì)象，且淹沒(méi)歷時(shí)較短，可認(rèn)為水庫(kù)水位壅高對(duì)此范圍的淹沒(méi)影響很小。

3.2 河勢(shì)變化

本工程布置均在水庫(kù)庫(kù)區(qū)淹沒(méi)范圍以內(nèi)，對(duì)水庫(kù)上游河道斷面條件及洪水過(guò)程線均不產(chǎn)生影響，水庫(kù)50年一遇最大調(diào)洪水位略有壅高，但最大影響范圍僅26m，故可認(rèn)為工程對(duì)水庫(kù)上游河勢(shì)變化影響很??；水庫(kù)50年一遇下泄洪峰流量增加1m3/s，且歷時(shí)很短，洪水仍在下游河槽行洪斷面以內(nèi)，由于下游河槽存在一定槽蓄量，可在一定范圍內(nèi)消耗此增加的流量，故可認(rèn)為工程對(duì)水庫(kù)下游河勢(shì)變化影響很小。

3.3 設(shè)施影響

工程范圍內(nèi)現(xiàn)有防洪工程為七方地水庫(kù)大壩及溢洪、輸水洞等附屬建筑物，無(wú)河道整治工程及其他水利工程。通過(guò)壩頂高程復(fù)核成果可知，現(xiàn)有主壩及西副壩壩頂高程均在52.60m以上，高于設(shè)計(jì)洪水位工況壩高52.184m和校核洪水位工況壩高52.492m。故復(fù)核壩頂高程在設(shè)計(jì)、校核防洪標(biāo)準(zhǔn)下均滿足規(guī)范要求。

通過(guò)大壩穩(wěn)定復(fù)核成果可知，在正常工況和非常工況下，壩體上、下游邊坡整體抗滑穩(wěn)定均滿足規(guī)范要求。通過(guò)大壩滲流穩(wěn)定計(jì)算可知，在正常蓄水位、設(shè)計(jì)水位及校核水位情況下，大壩壩體滲透坡降均小于允許滲透坡降，壩體滲透穩(wěn)定。通過(guò)溢洪道泄流能力計(jì)算可知，溢洪道最大泄流能力為43.768m3/s，小于校核洪水時(shí)下泄流量84.5m3/s，溢洪道泄流能力滿足要求，溢洪道消能防沖設(shè)施滿足要求。

通過(guò)沖刷與淤積分析成果可知，由于光伏電站項(xiàng)目完全位于水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)，現(xiàn)狀自然地面高程均低于正常蓄水位高程49.5m，故庫(kù)區(qū)內(nèi)洪水垂線流速在49.5m高程以下很小，對(duì)樁基礎(chǔ)產(chǎn)生沖刷破壞的可能性很小，可不考慮庫(kù)區(qū)內(nèi)洪水沖刷對(duì)光伏電站樁基礎(chǔ)的影響。根據(jù)泥沙計(jì)算成果可知，水庫(kù)年均入庫(kù)泥沙體積6462m3，按照最新復(fù)核的水庫(kù)死庫(kù)容13萬(wàn)m3計(jì)算，水庫(kù)可正常運(yùn)行20年，水庫(kù)泥沙淤積對(duì)光伏電站安全影響很小，但淤積物會(huì)對(duì)電站場(chǎng)內(nèi)交通產(chǎn)生影響。

排澇影響分析可知，從水庫(kù)工程周邊地形看，庫(kù)區(qū)上游及左右岸一定范圍內(nèi)存在排澇問(wèn)題，但由于水庫(kù)水位壅高值及湮沒(méi)范圍較小，且壅高時(shí)段歷時(shí)不超過(guò)0.5h，按照本地區(qū)排澇標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，水庫(kù)水位壅高對(duì)周邊地區(qū)排澇產(chǎn)生的影響較小。從光伏工程總布置看，工程主要建筑物底面標(biāo)高均在設(shè)計(jì)洪水位之上，遠(yuǎn)高于排澇水位，且道路工程設(shè)計(jì)標(biāo)高與現(xiàn)狀地面標(biāo)高基本一致，不會(huì)阻斷排澇通道，故工程的建設(shè)對(duì)周邊地區(qū)的排澇無(wú)明顯影響。

3.4 防汛搶險(xiǎn)的影響

光伏電站采用35kV架空線路接入電網(wǎng)，按照GB50061―2010《66kV及以下架空電力線路設(shè)計(jì)規(guī)范》和防汛搶險(xiǎn)道路相關(guān)規(guī)定，架空線路在壩頂?shù)缆飞蠎?yīng)高于57.1m，滿足壩頂防汛搶險(xiǎn)道路通行的要求，并沒(méi)有阻斷現(xiàn)有陸上防汛搶險(xiǎn)通道，故對(duì)路上防汛搶險(xiǎn)不會(huì)產(chǎn)生不利影響，同時(shí)庫(kù)區(qū)內(nèi)部交通道路的修建，對(duì)區(qū)域防汛搶險(xiǎn)能起到一定積極作用。光伏陣列樁基礎(chǔ)在水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)布設(shè)，樁基礎(chǔ)的間距為，行最大間距9m，列最大間距3.45m，由于樁基礎(chǔ)的布設(shè)，將原寬闊水面分割成了行列規(guī)整的水道，仍可供小型水上救生艇通行，雖然樁基礎(chǔ)的布設(shè)降低了水上救生艇的通行速度，但同時(shí)樁基礎(chǔ)本身也可作為救生設(shè)備有利于遇險(xiǎn)者自救，通過(guò)增加救生艇的數(shù)量和停放位置，結(jié)合合理的防汛搶險(xiǎn)預(yù)案，可以消除或降低樁基礎(chǔ)對(duì)水上救生產(chǎn)生的不利影響。

3.5 防御洪澇的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與措施

本光伏電站工程設(shè)計(jì)防洪等級(jí)為III級(jí)，設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)不小于30年一遇，與七方地水庫(kù)10年一遇設(shè)計(jì)和50年一遇校核的洪水標(biāo)準(zhǔn)相比，仍低于水庫(kù)校核洪水標(biāo)準(zhǔn)，由于工程建設(shè)在庫(kù)區(qū)范圍內(nèi)，擠占水庫(kù)防洪庫(kù)容，對(duì)水庫(kù)調(diào)洪產(chǎn)生影響，且水庫(kù)水位對(duì)工程防洪安全也產(chǎn)生影響，由于發(fā)電站本身無(wú)防洪措施，故站區(qū)設(shè)備基礎(chǔ)頂標(biāo)高和建筑物室外地坪標(biāo)高，均應(yīng)高于水庫(kù)運(yùn)行期最大水位，即50年一遇洪水水位51.39m，并預(yù)留超高0.5m。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）七方地水庫(kù)近期規(guī)劃為除險(xiǎn)加固工程，無(wú)遠(yuǎn)期規(guī)劃，本光伏電站項(xiàng)目對(duì)水庫(kù)調(diào)洪產(chǎn)生一定影響，根據(jù)復(fù)核計(jì)算成果可知，工程建設(shè)對(duì)水庫(kù)調(diào)洪變化的影響較小，對(duì)水庫(kù)規(guī)劃設(shè)計(jì)的除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)方案、結(jié)構(gòu)尺寸、施工等均不會(huì)產(chǎn)生不利影響。

（2）站區(qū)設(shè)備基礎(chǔ)頂標(biāo)高和建筑物室外地坪標(biāo)高可研中未明確，按照本次分析成果，均應(yīng)高于50年一遇洪水位0.5m，即51.89m。35kV架空線路最大弧垂點(diǎn)標(biāo)高在庫(kù)區(qū)內(nèi)應(yīng)高于54.89m，在壩頂?shù)缆飞蠎?yīng)高于57.1m。且架空線路的線桿不應(yīng)布置在水庫(kù)大壩及附屬建筑物結(jié)構(gòu)斷面以內(nèi)。

（3）工程建成后，庫(kù)區(qū)以上最大壅水影響范圍為26m，此壅水對(duì)上游河道的水位及回水長(zhǎng)度影響很小。

（4）電站內(nèi)部交通道路建設(shè)應(yīng)盡量考慮水庫(kù)淤積和蓄水、洪水產(chǎn)生的影響，根據(jù)交通作用不同采用不同標(biāo)準(zhǔn)，建議進(jìn)站主路標(biāo)高控制在洪水位51.39m以上，其余道路盡量控制在49.5m蓄水位以上，如修建在49.5m高程以下，應(yīng)考慮水庫(kù)蓄水淹沒(méi)時(shí)的交通影響，必要時(shí)可采取水、陸結(jié)合的內(nèi)部交通。

［1］王雨抒.遼寧昌圖縣5MWp光伏發(fā)電項(xiàng)目成本管理與控制研究［D］.長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2016.

［2］胡明軍，毛獻(xiàn)忠.深圳河口防洪能力數(shù)值研究［J］.水電能源科學(xué)，2011（10）.

［3］許艷，唐德善，蔣吉.渾河干流防洪能力影響分析［J］.水利科技與經(jīng)濟(jì)，2007（8）.

［4］金菊良，魏一鳴，付強(qiáng)，等.城市防洪規(guī)劃方案的綜合評(píng)價(jià)模型［J］.水利學(xué)報(bào)，2002（11）.

［5］高松.青龍堡水庫(kù)防洪綜合評(píng)價(jià)及其工程影響防洪措施［J］.黑龍江水利科技，2015（1）.

（責(zé)任編輯：王艷肖）

Comprehensive evaluation of the flood control of the PV power generation project

WANG Feng-xia
（Zhangwu County Water Conservancy Bureau,Zhangwu 123200,China）

The adaptability of this project to the existing flood control standards and related technical and management requirements is analyzed.The influence of engineering to the reservoir operation safety,the safety of river flood and related buildings safety is expounded,and the impact of reservoir flood operation on the project is analyzed.The appropriateness of the project prevention standards and measures to defend the flood is analyzed,and then put forward the prevention and remedial measures.

flood control;standard;flood safety;evaluation

TV122

B

1672-9900（2017）01-00029-03

2016-12-28

王鳳霞（1966-），女（漢族），遼寧彰武人，高級(jí)工程師，主要從事水資源管理研究，（Tel）13704171965。