新疆烏依布拉克二級水電站水資源論證分析

候宗民

（水利部新疆維吾爾自治區(qū)水利水電勘測設(shè)計研究院，新疆 烏魯木齊 830000）

烏依布拉克河流受地下泉水的補給，烏依布拉克鄉(xiāng)至托什干河之間的河段常年有水，利用水能資源建設(shè)烏依布拉克水電站，一級水電站已建成。新建烏依布拉克二級水電站位于烏依布拉克河下游約4.5 km 處，距烏依布拉克河與托什干河匯合口約8 km。二級水電站引水接一級電站尾水，在不影響下游灌區(qū)灌溉的前提下進行發(fā)電，在烏什縣用電高峰期能夠保證電站滿負荷發(fā)電，從而增加發(fā)電效益，增大年有效發(fā)電量。工程建設(shè)符合目前國家有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和水資源管理要求。

1 項目概況

烏依布拉克二級水電站位于新疆烏什縣內(nèi)，位于烏依布拉克鄉(xiāng)下游約4.5 km，距烏依布拉克河與托什干河匯合口約8 km。該水電站為烏依布拉克河的第二個階梯水電站，主要擔(dān)負烏什縣用電高峰期的供電任務(wù)。

烏依布拉克二級水電站工程引水接一級電站尾水，設(shè)計水頭127 m，設(shè)計流量2.94 m3/s，年平均發(fā)電量2221 萬kW·h，年利用小時6941 h，總裝機容量3.2 MW。

2 建設(shè)項目的水資源論證

2.1 分析范圍與論證范圍

由于建設(shè)項目所取水源為烏依布拉克河地表水，因此確定取水水源論證范圍為水電站引水閘壩上游全區(qū)域，取水和退水影響論證范圍為電站下游可能影響的區(qū)域。

2.2 水資源開發(fā)利用分析

烏依布拉克河的主要徑流補給方式以泉水補給為主，以上游融雪及夏季暴雨洪水為輔。烏依布拉克二級水電站位于烏依布拉克泉眼的下游，不僅控制烏依布拉克河泉水徑流，還控制烏依布拉克河的地表徑流，故其天然徑流過程是泉水和烏依布拉克河天然地表徑流的疊加?，F(xiàn)狀無水資源開發(fā)利用情況。

2.3 取用水合理性分析

烏什縣水資源豐富，全縣主要有托什干河、庫馬力克河、烏依布拉克河、卡依恰河等河流，托什干河年徑流量占阿克蘇河總徑流量的33.7%，庫馬力克河年徑流量占阿克蘇河總徑流量的58.7%，兩河在阿克蘇西大橋以上16 km 處卡拉都維匯合后稱阿克蘇河。烏依布拉克河是托什干河的一條小支流，水能資源豐富，建設(shè)烏依布拉克二級水電站的主要任務(wù)是在不影響下游灌區(qū)灌溉的前提下進行發(fā)電，在烏什縣用電高峰期能夠保證電站滿負荷發(fā)電，從而增加發(fā)電效益，增大年有效發(fā)電量。

烏依布拉克二級水電站為無調(diào)節(jié)有壓引水式電站。由于電站所引用的水量來自上游一級電站的尾水，二級水電站所取水量進行發(fā)電后通過電站尾水池、分水閘及退水閘等相關(guān)工程后其水量的供需關(guān)系與電站建成前保持一致，不會對電站尾水池下游的供水量、河道下泄量產(chǎn)生影響，因此電站建成運行后，水平衡基本保持不變。二級水電站項目所取水源來自烏依布拉克河一級水電站的尾水，取水方式是將一級水電站發(fā)電的尾水通過明渠引至二級電站壓力前池后用于發(fā)電，電站的設(shè)計引水規(guī)模為2.94 m3/s，水流進出水輪機組不消耗水量最終全部回歸河道，電站無調(diào)蓄能力，對引水壩址來水過程改變較小。

由于項目直接修建明渠引用一級水電站的尾水，因此沒有設(shè)置取水口，烏依布拉克河礦化度在247 mg/L～332 mg/L 之間，總硬度在169 mg/L～202 mg/L 之間，pH 值為7.7，總體來說水質(zhì)較好，可以滿足電站正常運行的要求。

2.4 來水合理性分析

烏依布拉克河為托什干河的一條支流，為間歇性河流，其上游冰川面積約占烏依布拉克河出山口以上面積3.4%，平時的融冰雪水基本在出山口以后滲入地下，地表徑流補給主要是夏季暴雨洪水和春季融雪洪水，由于下泄時間段，實測難，采用參證站玉山古西站的實測徑流資料測算烏依布拉克河的地表徑流量為0.03×108m3。

烏依布拉克河流域泉水溢出量是下游地表水的主要補給源之一，多次實測可知，烏依布拉克泉水在冬季流量為2.5 m3/s～2.8 m3/s 之間，夏季流量在2.5 m3/s～3.5 m3/s 之間，如遇洪水期加上地表徑流，流量更大。泉水徑流一般比較穩(wěn)定，夏季由于人類活動影響，地下水位有所降低，泉水流量有所減小，將全年流量分為兩部分，根據(jù)實測取平均值，10 月～來年3 月，各月平均流量為2.58 m3/s，4 月～9 月，各月平均流量為2.3 m3/s。

烏依布拉克二級電站天然徑流過程是泉水和烏依布拉克河天然地表徑流的疊加，因此年徑流量為0.807×108m3。

2.5 取水影響分析

建設(shè)項目為無調(diào)節(jié)有壓引水式電站，引水水源是上游一級電站的尾水，電站的取水方案與上游一級電站保持一致。在豐水期大于設(shè)計引水能力的水量排入天然河道，當(dāng)來水量小于設(shè)計引水流量時全部引至一級電站，后引至二級電站，在洪水期關(guān)閉引水閘，洪水全部進入天然河道，可以給河灘草地植被補水。

電站引水量僅用于發(fā)電，只利用水能，不消耗水量，在引水發(fā)電后通過尾水池、分水閘、退水閘等相關(guān)工程后在尾水池下游恢復(fù)原有供、用、排關(guān)系，電站運行后電站下游河道流量、水位基本可維持修建電站前狀態(tài)，對水資源的時空分配沒有影響，且水力發(fā)電為清潔、環(huán)保能源，不污染環(huán)境，所以取水對河道的水資源時空分布狀況基本不產(chǎn)生影響。

建設(shè)項目所在的烏依布拉克河為季節(jié)性河流，電站引水量大部分來源于上游出露泉水，二級電站建成后，沒有新增污染物的排入，尾水池下游河道的水文情勢與修建電站前不會發(fā)生變化，因此修建電站對河道內(nèi)水域的納污能力不產(chǎn)生影響。

修建二級電站引用一級電站尾水會造成一級電站尾水不能及時下泄及恢復(fù)原有供、用、排的關(guān)系，一級電站尾水池與二級電站尾水池之間的地下水水位會受到一定的影響。

修建的二級電站尾水池與一級電站之間約1.5 km 長度，除河道生態(tài)用水外還有少量的當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)灌溉用水戶。工程運行對該段河谷生態(tài)影響較小。在二級電站尾水池西側(cè)接當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)灌溉用水渠道引水進行農(nóng)業(yè)用水，設(shè)計引用流量0.5 m3/s，不會影響當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)用水。因此電站的引水對一、二級電站之間的用水戶影響較小。

二級電站下游的用水戶為英阿瓦提鄉(xiāng)灌溉用水，在二級電站尾水池東側(cè)修建退水閘，二級電站在引水發(fā)電完成后通過退水閘將1 m3/s 的尾水引至英阿瓦提鄉(xiāng)干渠供下游灌溉用水，多余水量通過尾水池渠道下泄至天然河道，進入下游規(guī)劃修建的蓄水池，保持電站建成前下游河道內(nèi)的水文情勢與水量供、用、排關(guān)系不會發(fā)生變化，因此二級水電站的建設(shè)對電站廠房以下用水戶不會產(chǎn)生影響。

2.6 退水影響分析

項目退水包括施工期廢污水的排放和運行情況下的發(fā)電尾水回歸。施工中產(chǎn)生的廢水大部分集中在施工區(qū)，采取的措施是通過沉淀進行處理，達到排放標(biāo)準(zhǔn)后用于廠區(qū)綠化，施工結(jié)束后，不存在這種影響。

電站建成后，電站尾水除供給原有用水戶以外，其余下泄至天然河道，由于尾水沒有其他污染物質(zhì)輸入，故不影響河道水體水質(zhì)。運行期廠區(qū)生活年總廢污水量約為1007 m3，該部分污水經(jīng)化糞池處理后回歸用于廠區(qū)綠化不外排，因此不會對下游河道水質(zhì)與第三者產(chǎn)生影響。水電站取水后僅用于發(fā)電，工程規(guī)模較小，不會改變徑流的時空分配規(guī)律，也不會改變退水的水質(zhì)現(xiàn)狀，發(fā)電尾水回歸河道后對下游水環(huán)境容量無影響，不會引起流域水質(zhì)和水環(huán)境惡化，滿足維持現(xiàn)狀水質(zhì)不遭破壞的要求。

3 結(jié)論與建議

根據(jù)取用水合理性分析和取水、退水影響分析，修建二級電站引用一級電站尾水發(fā)電，引水流量為2.94 m3/s，水源為泉水和烏依布拉克河天然地表徑流，取水對下游造成影響較小，退水不會對河道水質(zhì)造成影響。

建議按照水資源論證實施廠區(qū)的取水、退水、凈水、供水、用水和退水，實施過程中強化節(jié)水意識，控制用水定額，按定額取用水。