中煤哈密一通道80萬(wàn)千瓦風(fēng)電項(xiàng)目防洪影響分析

謝 偉

（哈密水文勘測(cè)局,新疆 哈密 839000）

中煤哈密一通道80萬(wàn)千瓦風(fēng)電+20萬(wàn)千瓦光伏多能互補(bǔ)項(xiàng)目,主要任務(wù)是發(fā)電。光伏片區(qū)范圍內(nèi)發(fā)育3條較大沖溝及若干條小沖溝。為了確保項(xiàng)目安全運(yùn)行,需要對(duì)中煤哈密一通道80萬(wàn)千瓦風(fēng)電+20萬(wàn)千瓦光伏多能互補(bǔ)項(xiàng)目進(jìn)行洪水影響評(píng)價(jià)。

1 概況

中煤哈密一通道80萬(wàn)千瓦風(fēng)電+20萬(wàn)千瓦光伏多能互補(bǔ)項(xiàng)目場(chǎng)址位于新疆哈密市伊州區(qū)的南湖鄉(xiāng)境內(nèi)。風(fēng)電場(chǎng)呈矩形,占地面積約175.60 km2,擬安裝160臺(tái)5 MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,總裝機(jī)容量為800 MW,設(shè)立在緩坡頂上,海拔高程約978.20 m～1003.28 m,東南高西北低,中間有兩條小沖溝穿過(guò)。20萬(wàn)千瓦光伏發(fā)電項(xiàng)目場(chǎng)地位于風(fēng)電場(chǎng)的西南角,屬于集中式大型并網(wǎng)光伏電站。光伏陣列由63個(gè)子方陣組成。采用順勢(shì)就坡布置形式。

2 設(shè)計(jì)洪水

中煤哈密一通道80萬(wàn)千瓦風(fēng)電+20萬(wàn)千瓦光伏項(xiàng)目區(qū),地勢(shì)東南高西北低,自東南向西北傾斜,屬哈密盆地南部剝蝕平原,為戈壁荒地。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)無(wú)常年地表水流,場(chǎng)區(qū)范圍內(nèi)自西向東主要分布有3條季節(jié)性山洪沖溝,分別命名為1號(hào)洪溝、2號(hào)洪溝和3號(hào)洪溝,基本特征見(jiàn)表1。3條洪溝分別流經(jīng)光伏區(qū)域、1號(hào)升壓站及2號(hào)升壓站,項(xiàng)目區(qū)位于吐哈盆地東段南部的戈壁荒地,多年平均降水量在25 mm左右。夏季受短歷時(shí)暴雨,能小范圍造成暴雨洪水。項(xiàng)目斷面設(shè)計(jì)洪水情況見(jiàn)表2。風(fēng)電項(xiàng)目和光伏發(fā)電項(xiàng)目的防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇；220 kV升壓站的防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇；風(fēng)場(chǎng)道路防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇。分別采用洪峰模數(shù)法、綜合頻率曲線法、區(qū)域洪峰模數(shù)法進(jìn)行計(jì)算[1],計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 項(xiàng)目區(qū)設(shè)計(jì)洪峰流量與洪水位成果表

表2 項(xiàng)目區(qū)設(shè)計(jì)洪峰流量計(jì)算成果對(duì)比表

由于各類條件限制,洪水計(jì)算結(jié)果相差較大,認(rèn)真分析項(xiàng)目區(qū)3條洪溝的河流特性、下墊面及洪水的形成條件,其中地區(qū)洪峰流量模比系數(shù)綜合曲線法是采用洪水調(diào)查值計(jì)算成果,計(jì)算成果切合實(shí)際,本次推薦采用地區(qū)洪峰流量模比系數(shù)綜合曲線法計(jì)算成果作為項(xiàng)目區(qū)3條洪溝的設(shè)計(jì)洪水成果。根據(jù)項(xiàng)目防洪標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)洪峰流量和設(shè)計(jì)洪水位取值見(jiàn)表1。

3 洪水對(duì)建設(shè)項(xiàng)目影響分析

3.1 淹沒(méi)影響分析

根據(jù)可行性研究報(bào)告,本項(xiàng)目需要保證風(fēng)電場(chǎng)址塔架基礎(chǔ)和光伏電站不受50年一遇洪水影響；1、2號(hào)升壓站不受100 年一遇洪水影響。本項(xiàng)目風(fēng)電機(jī)組一般設(shè)立在山脊或山頂上。1號(hào)升壓站坐落在緩坡頂上,220 kV升壓站和預(yù)留35 kV升壓站海拔高程在842 m左右,辦公區(qū)及生活區(qū)海拔高程在840 m左右。2號(hào)升壓站坐落在緩坡頂上,220 kV升壓站海拔高程920.45 m～921.75 m,預(yù)留35 kV升壓站海拔高程在921.15 m～922.66 m,辦公區(qū)及生活區(qū)海拔高程在922.41 m～923.42 m。光伏發(fā)電場(chǎng)設(shè)立在緩坡頂上,海拔高程約984.06 m～1003.28 m。風(fēng)電場(chǎng)道路在跨越?jīng)_溝處設(shè)置混凝土過(guò)水路面,過(guò)水路面兩側(cè)采用砌護(hù)保護(hù)路基,風(fēng)場(chǎng)道路防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇。項(xiàng)目分布情況見(jiàn)圖1～圖3。

圖1 光伏發(fā)電場(chǎng)與1號(hào)洪溝斷面位置圖

從圖1看出：光伏電場(chǎng)位于1號(hào)洪溝斷面東面的緩坡上,1號(hào)洪溝溝底高程982.57 m,100年一遇洪水位983.27 m,50年一遇洪水位983.19 m；光伏電場(chǎng)在1號(hào)洪溝斷面以上最低點(diǎn)高程為984.06 m,高于1號(hào)洪溝100年一遇的洪水位0.79 m,50年一遇的洪水位0.87 m,加上固定式支架距地高度為0.5 mm,因此,1號(hào)洪溝的洪水對(duì)光伏電場(chǎng)沒(méi)有影響。

從圖2看出：1號(hào)升壓站位于2號(hào)洪溝斷面北面的緩坡頂端,2號(hào)洪溝溝底高程835.21 m,100年一遇洪水位837.04 m,50年一遇洪水位836.73 m；1號(hào)升壓站最低點(diǎn)高程為840 m,高于2號(hào)洪溝100年一遇的洪水位2.96 m,50年一遇的洪水位3.27 m,因此,2號(hào)洪溝的洪水對(duì)1號(hào)升壓站沒(méi)有影響。

圖2 1號(hào)升壓站與2號(hào)洪溝斷面位置圖

從圖3看出：2號(hào)升壓站位于3號(hào)洪溝斷面東面的緩坡頂端,3號(hào)洪溝溝底高程915.93m,百年一遇洪水位916.62 m,50年一遇洪水位916.50 m；2號(hào)升壓站最低點(diǎn)高程為920.45 m,高于3號(hào)洪溝100年一遇的洪水位3.83 m,50年一遇的洪水位3.95 m,因此,3號(hào)洪溝的洪水對(duì)2號(hào)升壓站沒(méi)有影響。

圖3 2號(hào)升壓站與3號(hào)洪溝斷面位置圖

風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組一般都設(shè)立在山頂或者山脊上,因此戈壁荒漠的洪水對(duì)風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)沒(méi)有影響。由于本項(xiàng)目區(qū)洪水總量較小,洪水來(lái)源較為分散,通過(guò)分析可知洪水對(duì)建設(shè)項(xiàng)目不會(huì)產(chǎn)生淹沒(méi)影響。

3.2 沖刷與淤積影響分析

由于本項(xiàng)目風(fēng)電機(jī)組、升壓站和光伏電站等設(shè)施不侵占溝道,因此不會(huì)產(chǎn)生沖刷影響,不需要進(jìn)行沖刷計(jì)算。風(fēng)電場(chǎng)道路在跨越?jīng)_溝處設(shè)置混凝土過(guò)水路面,沒(méi)有增加溝道阻水面積,故也無(wú)需進(jìn)行沖刷計(jì)算。

本項(xiàng)目所在區(qū)域?qū)俑瓯诨牡?項(xiàng)目區(qū)內(nèi)無(wú)常年地表水流,區(qū)內(nèi)發(fā)育3條較大沖溝及若干條小沖溝,由于干旱少雨,溝道處于天然狀態(tài),沖溝河勢(shì)變化穩(wěn)定。根據(jù)工程布置方案,由于本項(xiàng)目風(fēng)電機(jī)組、升壓站和光伏電站等基礎(chǔ)設(shè)施不侵占溝道,建設(shè)項(xiàng)目對(duì)溝道淤積不產(chǎn)生影響。

4 建設(shè)項(xiàng)目對(duì)防洪的影響評(píng)價(jià)

4.1 法規(guī)規(guī)劃適應(yīng)性評(píng)價(jià)

中煤哈密一通道80萬(wàn)千瓦風(fēng)電+20萬(wàn)千瓦光伏多能互補(bǔ)項(xiàng)目場(chǎng)址位于新疆哈密大南湖地區(qū),風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址中心距哈密市直線距離約99 km。本工程屬清潔能源開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和清潔生產(chǎn)原則,符合城市土地利用規(guī)劃及電網(wǎng)規(guī)劃的要求,符合當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的要求。項(xiàng)目建成營(yíng)運(yùn)后對(duì)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、生態(tài)型社會(huì)、提高人民生活水平等均具有重要意義,具有顯著的環(huán)境效益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 河道行洪影響評(píng)價(jià)

本項(xiàng)目區(qū)域地勢(shì)為東南高西北低,自東南向西北傾斜,屬哈密盆地南部剝蝕平原,為戈壁荒地。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)無(wú)常年地表水流,場(chǎng)區(qū)范圍內(nèi)發(fā)育3條較大沖溝及若干條小沖溝,夏季受短歷時(shí)暴雨,能小范圍造成洪水[2]。據(jù)水文分析,項(xiàng)目區(qū)1號(hào)洪溝（光伏區(qū)域）50年一遇洪水為17.1 m3/s,100年一遇洪水為26.0 m3/s；項(xiàng)目區(qū)2號(hào)洪溝（1號(hào)升壓站）50年一遇洪水為127 m3/s,100年一遇洪水為223 m3/s；項(xiàng)目區(qū)3號(hào)洪溝（2號(hào)升壓站）50年一遇洪水為28.2 m3/s,100年一遇洪水為42.8 m3/s。

由于本項(xiàng)目風(fēng)電機(jī)組一般設(shè)立在山脊或山頂上,升壓站和光伏電站坐落在緩坡頂上,風(fēng)電場(chǎng)道路在跨越?jīng)_溝處設(shè)置混凝土過(guò)水路面,沒(méi)有增加溝道阻水面積,因此,對(duì)溝道行洪沒(méi)有影響。

4.3 河勢(shì)影響分析

項(xiàng)目區(qū)屬哈密盆地南部剝蝕平原,為戈壁荒地,地貌單元屬波浪起伏狀戈壁平原及緩丘,地形開(kāi)闊,起伏不大。通過(guò)對(duì)項(xiàng)目區(qū)域沖溝調(diào)查,該區(qū)域氣候干旱,降水稀少,沖溝河勢(shì)無(wú)論年際還是年內(nèi)變化均較穩(wěn)定。根據(jù)工程布置方案,由于本項(xiàng)目風(fēng)電機(jī)組、升壓站和光伏電站等基礎(chǔ)設(shè)施不侵占溝道,對(duì)溝道河勢(shì)穩(wěn)定及變化不產(chǎn)生影響。

4.4 蓄滯洪與雍水影響分析

項(xiàng)目區(qū)地處哈密市低山丘陵區(qū),夏季會(huì)發(fā)生短歷時(shí)較大強(qiáng)度的暴雨,因地勢(shì)南高北低,水流順坡匯入河道,從而形成洪水下泄,洪水沿河道下泄至下游天然低洼地帶（終點(diǎn)）,通過(guò)下滲和蒸發(fā)全部損失。工程范圍內(nèi)無(wú)滯洪任務(wù),不涉及蓄滯洪區(qū)影響問(wèn)題,因此,不需進(jìn)行蓄滯洪影響分析計(jì)算。

根據(jù)工程布置方案,由于本項(xiàng)目風(fēng)電機(jī)組、升壓站和光伏電站等基礎(chǔ)設(shè)施不侵占溝道,因此不會(huì)產(chǎn)生雍水影響,不需要進(jìn)行壅水計(jì)算。風(fēng)電場(chǎng)道路在跨越?jīng)_溝處設(shè)置混凝土過(guò)水路面,沒(méi)有增加河道阻水面積,故也無(wú)需進(jìn)行壅水計(jì)算。

4.5 防洪工程影響評(píng)價(jià)

擬建工程區(qū)域設(shè)計(jì)塔架基礎(chǔ)的防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,220 kV升壓站的防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。主要是利用天然河道對(duì)有洪水影響的區(qū)域修建防洪工程,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,項(xiàng)目區(qū)內(nèi)無(wú)常年地表水流,現(xiàn)狀無(wú)任何水利工程與防洪工程,除本工程外暫無(wú)其他水利規(guī)劃安排。項(xiàng)目建設(shè)對(duì)項(xiàng)目區(qū)防洪工程沒(méi)有影響。

4.6 其他設(shè)施的影響

由于擬建工程影響范圍內(nèi)無(wú)其它具有合法水事權(quán)益的用戶,因此,本報(bào)告不另行提出對(duì)其影響的分析。

4.7 防洪搶險(xiǎn)和水上救生影響評(píng)價(jià)

項(xiàng)目區(qū)地處哈密市南部低戈壁山丘陵區(qū),項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀無(wú)任何水利工程與防洪工程。擬建工程運(yùn)行期不占用防汛搶險(xiǎn)通道,對(duì)防洪搶險(xiǎn)不會(huì)產(chǎn)生不利影響。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查勘,項(xiàng)目區(qū)附近無(wú)通訊設(shè)施和汛期臨時(shí)水尺等防汛設(shè)施,故工程建設(shè)不存在對(duì)防汛設(shè)施的影響。

5 結(jié)論

中煤哈密一通道80萬(wàn)千瓦風(fēng)電+20萬(wàn)千瓦光伏項(xiàng)目屬清潔能源開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,具有顯著的環(huán)境效益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過(guò)分析探討,擬建工程均按防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立在山脊或山頂上、緩坡頂上,風(fēng)電項(xiàng)目和光伏發(fā)電項(xiàng)目的防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,220 kV升壓站的防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇,風(fēng)場(chǎng)道路防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇,不會(huì)受到洪水淹沒(méi)和洪災(zāi)。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)符合相關(guān)防洪標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)項(xiàng)目區(qū)溝道的行洪能力、河道穩(wěn)定不會(huì)產(chǎn)生影響,不涉及蓄滯洪區(qū)運(yùn)用影響問(wèn)題,不造成對(duì)第三方合法水事權(quán)益的影響,項(xiàng)目區(qū)不會(huì)發(fā)生洪水淹沒(méi)的風(fēng)險(xiǎn),項(xiàng)目建設(shè)對(duì)溝道沖刷與淤積不產(chǎn)生影響。結(jié)果可為類似工程防洪研究提供借鑒。