以新發(fā)展理念推進(jìn)昌波水電站前期管理工作

趙 林 濤

(華電金沙江上游水電開(kāi)發(fā)有限公司蘇洼龍分公司，四川 成都 610041)

1 概 述

水利水電工程的前期規(guī)劃設(shè)計(jì)與工程的質(zhì)量有直接的關(guān)系。在水利水電工程的建設(shè)中，科學(xué)合理的前期規(guī)劃是促進(jìn)水利水電工程高質(zhì)量施工的重要因素之一[1-2]，因此，創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享的新發(fā)展理念在水利水電工程前期規(guī)劃設(shè)計(jì)中顯得尤為重要[3-5]。

昌波水電站位于藏東南水電能源基地，壩址處控制流域面積184 436 km2，多年平均流量為952 m3/s。電站裝機(jī)容量826 MW，年發(fā)電量(聯(lián)合運(yùn)行)44.86億kWh。具有裝機(jī)規(guī)模大、梯級(jí)補(bǔ)償效益顯著、開(kāi)發(fā)利用條件好、前期工作基礎(chǔ)好等優(yōu)勢(shì)。而水電站所在地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱，需要在合理保護(hù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行高質(zhì)量的開(kāi)發(fā)，因此，以新發(fā)展理念管理推進(jìn)昌波水電站前期工作具有重要意義。

2 以綠色生態(tài)發(fā)展理念貫穿可研階段全過(guò)程

2.1 減少裝機(jī) 保護(hù)生態(tài)

規(guī)劃階段昌波水電站裝機(jī)1 060 MW，麥曲河口電站額定引用流量1 658.4 m3/s，下泄生態(tài)基流為壩址處多年平均流量的5%，年發(fā)電量為49.1億kWh?？裳须A段深入開(kāi)展了規(guī)劃環(huán)境可行性論證，經(jīng)對(duì)減水河段生態(tài)需水量研究，確定壩址下泄最小生態(tài)流量為153 m3/s，占?jí)沃范嗄昶骄髁康?6.1%，該流量與上游蘇洼龍水電站下泄流量保持協(xié)調(diào)，解決了減水河段下泄流量的生態(tài)問(wèn)題。同時(shí)，結(jié)合生態(tài)流量分配提出河床式電站和長(zhǎng)引水電站流量匹配的研究思路，對(duì)比國(guó)內(nèi)已建或在建的項(xiàng)目長(zhǎng)引水隧洞規(guī)模，在兼顧裝機(jī)規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效益的前提下，對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化，最終確定長(zhǎng)引水電站引水隧洞優(yōu)化為2條，洞徑為12.6 m，引用流量為1 230 m3/s，大幅提高長(zhǎng)引水隧洞的利用率，年發(fā)電量為43.62億kWh。河床式電站引用流量為501 m3/s，滿足生態(tài)下泄的要求。盡管推薦的方案降低了引水式開(kāi)發(fā)規(guī)模，對(duì)裝機(jī)規(guī)模略有減小，但對(duì)發(fā)電量影響不大，而且大幅減少投資，同時(shí)降低了工程施工難度，縮短了建設(shè)工期，較原規(guī)劃方案電站技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)明顯提高。

2.2 優(yōu)化渣場(chǎng)布置方式

該工程可供規(guī)劃渣場(chǎng)的沖溝有4條，分別為左岸的羅絨西溝、右岸的薩里西1號(hào)沖溝、格拉轟曲溝和達(dá)曲溝。

2.2 .1 “集中式”渣場(chǎng)布置

選擇1個(gè)合適的渣場(chǎng)，壩、廠及引水隧洞的開(kāi)挖渣料均運(yùn)至集中棄渣場(chǎng)地。左岸的羅絨西溝和右岸的格拉轟曲溝兩溝溝谷深廣，溝底縱坡較緩，溝內(nèi)容積量大，均具有充足的堆渣空間，從地形地質(zhì)條件方面來(lái)說(shuō)，均適宜作為該工程的棄渣場(chǎng)。根據(jù)實(shí)際地形和初步估算，選擇其中任一沖溝規(guī)劃渣場(chǎng)均可滿足整個(gè)工程棄渣需要。

2.2.2 “分散式”渣場(chǎng)布置

按照開(kāi)挖渣料就近堆存的原則，在靠近首部樞紐、引水隧洞及廠區(qū)附近的合適位置分別設(shè)置多個(gè)渣場(chǎng)。根據(jù)前述場(chǎng)地條件進(jìn)行規(guī)劃布置，在薩里西1號(hào)沖溝可規(guī)劃容量為200萬(wàn)m3的渣場(chǎng)，在廠房對(duì)岸的達(dá)曲溝可規(guī)劃容量為100萬(wàn)m3的渣場(chǎng)，剩余約800萬(wàn)m3的渣料由左岸的羅絨西溝或右岸的格拉轟曲溝承擔(dān)，“分散式”布置方案渣場(chǎng)分散，出渣道路布置多、渣場(chǎng)治理費(fèi)用高、風(fēng)險(xiǎn)分布廣，與“集中式”布置方案相比并無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)。

通過(guò)上述初步分析，該工程區(qū)內(nèi)現(xiàn)有場(chǎng)地不具備布置“分散式”渣場(chǎng)的地形條件。因此，該工程渣場(chǎng)布置采取“集中式”布置方案：選擇左岸的羅絨西溝和右岸的格拉轟曲溝作為渣場(chǎng)規(guī)劃方案。

2.3 以“節(jié)能減排”的生態(tài)理念 確保環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展

2.3.1 水環(huán)境

施工期對(duì)所有廢污水進(jìn)行處理后綜合利用，嚴(yán)禁外排。運(yùn)行期工程調(diào)度將使評(píng)價(jià)河段水文情勢(shì)發(fā)生一定變化，壩址-麥曲河口廠址區(qū)間出現(xiàn)減水河段，以保證下泄不低于153 m3/s的流量。

2.3.2 生態(tài)環(huán)境

施工期針對(duì)不同區(qū)域采取相應(yīng)的工程和綠化措施防治水土流失。水庫(kù)淹沒(méi)和施工占地將占用一定量林地植被，各種施工活動(dòng)對(duì)周?chē)鷦?dòng)物有一定影響。大壩阻隔和減水河段的產(chǎn)生將對(duì)水生生態(tài)也有一定的影響，須采取保證下泄流量、生態(tài)調(diào)度、棲息地保護(hù)、魚(yú)道、增殖放流等措施來(lái)減小影響。

2.3.3 環(huán)境空氣和聲環(huán)境

施工期采取加大場(chǎng)區(qū)綠化、對(duì)易產(chǎn)生揚(yáng)塵粉塵的工作面采取降塵措施。各種施工活動(dòng)噪聲和交通噪聲從噪聲源控制、傳播途徑控制等方面進(jìn)行防治。

2.3.4 社會(huì)環(huán)境

工程建設(shè)將占用一定量的耕地，導(dǎo)致移民安置問(wèn)題，但工程建設(shè)將對(duì)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有一定推動(dòng)作用，而工程施工期施工人員的進(jìn)駐對(duì)當(dāng)?shù)孛褡逦幕?xí)俗有一定的影響。

2.4 減緩不利環(huán)境影響 將環(huán)境損失降到最低

針對(duì)上述利影響采取相應(yīng)的保護(hù)措施和對(duì)策后，可在一定程度上減緩不利環(huán)境影響，將環(huán)境損失降到最低限度。

2.4.1 與流域水電規(guī)劃環(huán)評(píng)符合原則

該工程生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施應(yīng)與規(guī)劃環(huán)評(píng)和河段生態(tài)保護(hù)規(guī)劃協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

2.4.2 預(yù)防為主、防治結(jié)合原則

在環(huán)保措施設(shè)計(jì)過(guò)程中，遵循預(yù)防為主、統(tǒng)籌大局，合理布局，減少破壞，注重環(huán)境保護(hù)。

2.4.3 生態(tài)優(yōu)先原則

各項(xiàng)措施應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)特點(diǎn)，優(yōu)先選擇植物措施，在植物措施中優(yōu)先選擇當(dāng)?shù)氐泥l(xiāng)土樹(shù)種、草種。

2.4.4 “三同時(shí)”原則

各項(xiàng)環(huán)保措施與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)使用。

2.4.5 工程措施與管理措施相結(jié)合的原則

針對(duì)施工期生產(chǎn)廢水、生活污水、大氣污染物及噪聲等采取的防護(hù)措施，同時(shí)加強(qiáng)施工區(qū)環(huán)境管理，減少工程施工對(duì)人群健康的影響。

2.4.6 全局協(xié)調(diào)原則

各項(xiàng)措施與當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)建設(shè)及相關(guān)規(guī)劃緊密聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)、互為得益。

2.4.7 經(jīng)濟(jì)、有效性原則

昌波水電站的開(kāi)發(fā)將帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)和環(huán)境效益，符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和節(jié)能降耗政策。電站建成發(fā)電后，將會(huì)生產(chǎn)大量清潔能源，極大地改善當(dāng)?shù)氐慕煌ā㈦娏Φ葼顩r，進(jìn)而帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3 以價(jià)值思維理念主導(dǎo)電站前期投資預(yù)控制

3.1 變?nèi)龡l隧道為兩條

該工程引水隧洞投資占比大，長(zhǎng)引水隧洞對(duì)整個(gè)工程的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)影響顯著。根據(jù)引水隧洞規(guī)模，結(jié)合國(guó)內(nèi)當(dāng)前的施工水平，引水隧洞可在2條洞、3條洞中選擇。

2條洞與3條洞方案引水系統(tǒng)布置格局相同，引水隧洞、調(diào)壓室及壓力管道數(shù)量和規(guī)模不同。3條洞方案和2條洞方案的引水隧洞開(kāi)挖洞徑相差不大，均可常規(guī)施工。3條洞方案開(kāi)挖洞徑略小，開(kāi)挖施工難度稍小，但3條引水隧洞增加了施工組織管理的難度。引水隧洞含調(diào)壓室是控制該工程工期的關(guān)鍵項(xiàng)目，雖然3條洞方案的單洞工程量較2條洞方案少，但增加了調(diào)壓井，且調(diào)壓井規(guī)模較大，2條洞方案在調(diào)壓室施工工期上占優(yōu)勢(shì)。由于引水隧洞長(zhǎng)度達(dá)到10.94 km，3條隧洞方案較2條隧洞方案工程量大為增加。

從以上分析可以看出，考慮二洞方案隧洞規(guī)模與目前國(guó)內(nèi)已建或在建同類工程基本相當(dāng)，故本階段推薦采用2條隧洞方案。

3.2 調(diào)線優(yōu)化

昌波電站引水隧洞較長(zhǎng)，引水線路布置主要受蘇洼龍-王大龍-曾大同斷裂和羅絨西溝制約，開(kāi)發(fā)方案研究階段、預(yù)可研階段結(jié)合地形地質(zhì)條件、河道走勢(shì)、施工條件、工程投資，對(duì)左右岸線路進(jìn)行了比較。預(yù)可研階段著重對(duì)左岸折線方案和直線方案進(jìn)行比較，推薦直線方案。本階段在直線方案的基礎(chǔ)上，對(duì)過(guò)羅絨西溝段進(jìn)行深入論證，增加地質(zhì)鉆孔，將直線方案盡量向河邊外移，進(jìn)一步優(yōu)化引水線路長(zhǎng)度。

3.3 優(yōu)化導(dǎo)流洞與泄洪洞及進(jìn)場(chǎng)交通洞布置

泄洪洞由導(dǎo)流洞改建而成。布置于右岸，過(guò)水?dāng)嗝鏋?4.5 m×15.0 m(寬×高)，洞長(zhǎng)701.78 m，底坡i=2.876‰。

過(guò)壩交通洞的優(yōu)化思路與協(xié)調(diào)。協(xié)調(diào)省交通設(shè)計(jì)院和省交通公路局結(jié)合G215設(shè)置壩址區(qū)、廠區(qū)過(guò)壩交通洞，國(guó)道215設(shè)計(jì)單位根據(jù)業(yè)主項(xiàng)目部的建議，按國(guó)道215設(shè)計(jì)要求，重新擬定了國(guó)道215經(jīng)過(guò)昌波電站壩區(qū)段的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案。經(jīng)項(xiàng)目部復(fù)核、對(duì)接，其最終隧洞走線方案可以滿足昌波水電站設(shè)計(jì)要求。

進(jìn)廠交通洞原方案考慮從麥曲河側(cè)進(jìn)入，考慮到麥曲河內(nèi)居民較多，從盡量減少工程建設(shè)對(duì)社會(huì)環(huán)境影響的角度，將進(jìn)廠交通洞洞口調(diào)整到金沙江側(cè)，整個(gè)廠區(qū)施工期和運(yùn)行期對(duì)社會(huì)不利影響都可以減少到最低。

4 以超前思維全面布局 有效防范投資風(fēng)險(xiǎn)

昌波水電站引水隧洞入口區(qū)需跨越蘇洼龍-王大龍-曾大同斷層，且隧洞中后段圍巖整體穩(wěn)定性較差，裂隙和小斷層發(fā)育，易造成圍巖變形與塌方危害；隧洞最大埋深達(dá)1 100 m，存在高地應(yīng)力巖爆的可能；外水壓力高，存在高涌水的風(fēng)險(xiǎn)；出渣料粒徑較小，不滿足大壩骨料級(jí)配需求；引水隧洞直徑較大，缺乏相關(guān)工程案例參考經(jīng)驗(yàn)，一旦發(fā)生施工突發(fā)事故，難以快速處理和解決。不推薦昌波水電站引水隧洞采用TBM法施工，而推薦采用鉆爆法施工。

該工程2條長(zhǎng)引水隧洞施工對(duì)電站建設(shè)起著決定性的作用，如何選擇技術(shù)上成熟、先進(jìn)可靠、施工風(fēng)險(xiǎn)小、工期較短、投資合理、工期保證率較高的施工方案，是引水隧洞施工需要解決的技術(shù)方案問(wèn)題。

該工程引水隧洞具有深埋長(zhǎng)大隧洞的特點(diǎn)，根據(jù)引水隧洞的鉆爆法施工，結(jié)合施工通風(fēng)、出渣方式、襯砌方式、施工排水、開(kāi)挖方式、橫通洞利用程度等因素，可以組合成許多施工方案。根據(jù)樞紐布置和隧洞沿線地形地質(zhì)條件，施工支洞布置方案調(diào)整余地不大。因此，在進(jìn)行引水隧洞施工方案比選時(shí)，前提是施工支洞布置方案已經(jīng)選定，不參與引水隧洞施工方案的比選。

5 結(jié) 語(yǔ)

在水利水電工程的前期規(guī)劃設(shè)計(jì)中，堅(jiān)持創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享的新發(fā)展理念已經(jīng)成為一種必然，也是新發(fā)展理念的一種貫徹方式。以新發(fā)展理念貫穿于昌波水電站的預(yù)可研和可研全過(guò)程，優(yōu)化了整體水利樞紐的功能，并將新發(fā)展理念融入到水電站各個(gè)建筑物中，在取得較好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也使工程質(zhì)量得到很大程度的提高。因此，以新發(fā)展理念主導(dǎo)水電站前期管理工作，對(duì)于破解發(fā)展難題、增強(qiáng)發(fā)展動(dòng)力、厚植發(fā)展優(yōu)勢(shì)具有重大指導(dǎo)意義。