南水北調(diào)東線洪澤站發(fā)電運(yùn)行影響的初探

沈明星

（河海大學(xué)設(shè)計(jì)研究院有限公司 江蘇南京 210098）

南水北調(diào)東線洪澤站發(fā)電運(yùn)行影響的初探

沈明星

（河海大學(xué)設(shè)計(jì)研究院有限公司 江蘇南京 210098）

洪澤站工程是南水北調(diào)東線一期工程的第三梯級(jí)泵站，其主要任務(wù)是由金寶航道、入江水道三河段向洪澤湖調(diào)水150m3/s，為洪澤湖周邊及以北地區(qū)供水。洪澤站利用汛期洪澤湖棄水發(fā)電，對(duì)泵站工程主功能進(jìn)行擴(kuò)展，本文就洪澤站發(fā)電運(yùn)行可能對(duì)主體工程調(diào)水、洪澤湖防洪、下游入江水道以及通航等帶來的影響進(jìn)行初步探討。

南水北調(diào)東線；洪澤站；發(fā)電運(yùn)行影響；

1 基本情況

洪澤站工程是南水北調(diào)東線一期工程的第三梯級(jí)泵站，工程等別為Ⅰ等，工程規(guī)模為大（1）型，位于江蘇省洪澤縣蔣壩鎮(zhèn)境內(nèi)的金寶航道輸水線上，緊鄰洪澤湖。洪澤站泵站設(shè)計(jì)流量150m3/s，總裝機(jī)容量17750kW。洪澤站利用泵站北側(cè)岸墻空箱設(shè)置水輪機(jī)，利用汛期洪澤湖預(yù)降水位時(shí)下泄的棄水發(fā)電，設(shè)計(jì)水頭4.15m，發(fā)電設(shè)計(jì)流量30m3/s，發(fā)電容量1000kW。

2 發(fā)電工況分析

根據(jù)洪澤湖的調(diào)度運(yùn)用原則及洪澤泵站主體工程設(shè)計(jì)，洪澤站擋洪閘可在洪澤湖水位低于13.50m時(shí)開啟。因此，當(dāng)汛期洪澤湖達(dá)汛限水位12.50m以上，洪澤站可開啟洪澤站小水電機(jī)組，利用擋洪閘下泄的洪澤湖棄水進(jìn)行發(fā)電。

3 對(duì)主體工程調(diào)水、防洪等方面影響分析

3.1 對(duì)調(diào)水的影響分析

根據(jù)洪澤站主體工程的調(diào)水功能要求，洪澤站設(shè)計(jì)水位按洪澤湖死水位時(shí)補(bǔ)湖設(shè)計(jì)流量考慮，泵站側(cè)11.35m，洪澤湖側(cè)11.30m；最高水位按洪澤湖補(bǔ)湖運(yùn)用條件，洪澤湖水位高于13.00m時(shí)不再補(bǔ)湖，最高水位為泵站側(cè)13.05m，洪澤湖側(cè)13.00m。

洪澤站是在泵站北側(cè)空箱岸墻內(nèi)安裝水輪發(fā)電機(jī)組，根據(jù)發(fā)電水量，發(fā)電時(shí)需開啟1孔擋洪閘，發(fā)電時(shí)利用清污機(jī)提起閘門。因此，在擋洪閘中孔上安裝2臺(tái)HQ-A型回轉(zhuǎn)式清污機(jī)。清污設(shè)施布置在擋洪閘閘室的泵站側(cè)，利用擋洪閘的下游第一節(jié)翼墻和護(hù)坦，做清污機(jī)橋。清污機(jī)頂部以鉸固定于閘墩，柵體可圍繞頂部支鉸轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)水時(shí)采用CDI-75kN固定式斜拉電動(dòng)葫蘆將柵體拉轉(zhuǎn)至水平，離開水面，發(fā)電時(shí)放下，對(duì)泵站調(diào)水不產(chǎn)生干擾。

考慮到洪澤站調(diào)水和發(fā)電工況，均需打開進(jìn)水閘、防洪閘，但水體流向相反，因此調(diào)水與發(fā)電不存在同時(shí)運(yùn)行的情況；發(fā)電工況在擋洪閘處設(shè)置的清污機(jī)可提出水面，與不安裝水輪發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)一致，不會(huì)影響泵站調(diào)水時(shí)的進(jìn)出水流態(tài)，對(duì)泵站的調(diào)水功能不會(huì)造成不利影響。

3.2 對(duì)防洪的影響分析

根據(jù)洪澤湖的防洪調(diào)度運(yùn)用原則，洪澤湖汛期（6～9月）汛限水位12.5m，洪澤湖周邊圩區(qū)滯洪水位14.5m。汛期，調(diào)水服從防汛，湖水位應(yīng)降至12.5m；入江水道啟用水位12.5m，相應(yīng)三河閘泄量4800m3/s。

在汛期洪澤湖預(yù)降水位時(shí)，洪澤站水電站利用清污機(jī)打開1孔擋洪閘閘門，從洪澤湖下泄30 m3/s通過泵站上游翼墻廊道經(jīng)過水輪機(jī)后，再從下游翼墻廊道進(jìn)入引河，由洪澤站進(jìn)水閘入三河（入江水道）。

整個(gè)發(fā)電過程，主要利用了洪澤湖的棄水。從洪澤湖防洪角度看，相當(dāng)于除三河閘之外增加了出口，雖然分流的量占三河閘下泄量比重很小，但是對(duì)于洪澤湖汛期防洪的影響是正面的。

3.3 對(duì)下游入江水道的影響分析

洪澤站的輸水引河為新三河（入江水道），自金湖站站上引河口至洪澤站站下引河口長(zhǎng)36km。新三河為淮河入江水道的上段。入江水道是洪澤湖重要的泄洪通道之一，設(shè)計(jì)行洪流量12000m3/s。

洪澤站水電站發(fā)電主要安排在汛期，利用的是洪澤湖預(yù)降水位的棄水，發(fā)電工況下，下泄流量為30m3/s，占入江水道汛期設(shè)計(jì)行洪流量的0.25%，比重非常小，對(duì)其影響甚微，不改變?nèi)虢浪餍螒B(tài)，不會(huì)對(duì)河道的行洪安全造成威脅。

3.4 對(duì)通航的影響分析

洪澤站的輸水引河新三河具有通航功能，為6級(jí)航道。洪澤站下引河口0+000至CS2+400新三河內(nèi)引航道，長(zhǎng)2.4km。洪澤站站下引河進(jìn)水喇叭口設(shè)計(jì)斷面為底寬300m、底高程4.00m、邊坡1:3，經(jīng)計(jì)算，在最低發(fā)電水位7.70m、下泄30m/s時(shí)，站下引河進(jìn)水喇叭口處平均流速為0.03m/s，滿足船舶安全航行的要求。考慮到新三河為6級(jí)航道，縱向流速不應(yīng)超過0.6m/s。發(fā)電期引河平均流速控制在0.10m/s左右；進(jìn)水喇叭口處平均流速不大于0.3m/s，滿足船舶安全航行的要求。

考慮到洪澤站本身不具備通航功能，通航船舶主要是通過三河船閘進(jìn)入新三河，本段引航道為輔助性航道，洪澤站增加發(fā)電工況時(shí)，不改變引航道水體流向、流態(tài)，水面比降基本不發(fā)生變化。

5 分析結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

（1）洪澤站利用汛期洪澤湖棄水發(fā)電，調(diào)水與發(fā)電工況無沖突，不影響泵站調(diào)水。

（2）洪澤站利用洪澤湖汛期棄水發(fā)電，對(duì)洪澤湖汛期預(yù)降水位有積極作用。

（3）洪澤站發(fā)電下泄尾水對(duì)下游入江影響很小，不會(huì)對(duì)河道的行洪安全造成威脅，滿足防洪安全要求。

（4）對(duì)通航影響很小，斷面平均流速在安全范圍內(nèi)，不改變航道水流流向、和流態(tài)等，可以滿足河道安全通航要求。

5.2 建議

（1）調(diào)水期，洪澤站水電站運(yùn)行調(diào)度優(yōu)先服從調(diào)水指令，不得開機(jī)運(yùn)行，保證泵站工程運(yùn)行安全穩(wěn)定，保障南水北調(diào)調(diào)水水量、水位；

（2）非調(diào)水期，洪澤站水電站運(yùn)行調(diào)度遵守洪澤湖防汛調(diào)度原則，充分收集水情信息，保證安全調(diào)度運(yùn)行。結(jié)語

洪澤站利用汛期洪澤湖棄水發(fā)電，對(duì)泵站調(diào)水功能基本無影響，不影響洪澤湖及下游河道防洪安全，對(duì)通航河道影響很小，滿足河道安全通航要求。建議發(fā)電必須優(yōu)先服從防洪和調(diào)水指令，在保障調(diào)水功能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)洪水資源化。