秦定龍

(四川電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院,四川成都 610072)

1 甘洛縣格古河中上游段水電站建設(shè)概況

甘洛縣格古河為甘洛河上游右岸的一支流。格古河全流域面積為 190 k m2,該流域平均寬度為7.6 k m,平均長度為24.9 k m,主河道比降78.9‰。流域內(nèi)地勢西北低,東南高。全流域平均高程約 2 300 m。格古河流域地處山區(qū),上游為高山,中、下游為中山,上游部分地區(qū)深入到美姑縣。

2010年 6月,涼山州發(fā)展和改革委員會、涼山州水務(wù)局評審?fù)ㄟ^了《涼山州甘洛縣格古河中上游水電規(guī)劃報告》,同意格古河中上游水電建設(shè)的三級開發(fā)方案,三級電站均由甘洛縣吉乃窩呷水電開發(fā)有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)開發(fā)。各梯級電站從上而下依次為達子電站(裝機 9 M W)、吉乃窩呷一級電站(裝機 12 M W),吉乃窩呷電站(裝機12 M W),三級電站總裝機容量為 33 M W(9 M W+12 M W+12 M W)。多年平均發(fā)電量共計13 187萬 k W?h。為此,拉開了格古河中上游段水電正式開發(fā)建設(shè)的序幕。另外,格古河下游河段的水電資源已基本開發(fā)完畢。

1.1 達子水電站工程概況

達子水電站是格古河中上游河段梯級開發(fā)的第一級水電站,廠房位于阿呷鄉(xiāng)皮足村上游 5.3 k m即阿木魯莫溝、蘭龍溝匯合處下游 0.3 k m的格古河左岸,距甘洛縣城 42.6 k m。該電站工程的主要任務(wù)是發(fā)電,兼顧生態(tài)用水。整個電站由首部樞紐、沉沙池、圓拱直墻無壓隧洞、壓力前池、壓力鋼管、主副廠房、開關(guān)站及尾水渠等建筑物組成。電站總裝機 9 M W(4.5M W×2臺)。

達子水電站樞紐工程由首部樞紐、引水系統(tǒng)及廠區(qū)樞紐三部分組成。

1.2 吉乃窩呷一級水電站工程概況

吉乃窩呷一級水電站位于甘洛縣阿呷鄉(xiāng)境內(nèi)。該電站是格古河上游河段梯級開發(fā)的第二級水電站,廠房位于阿呷鄉(xiāng)皮足村上游 1.5 k m處河段左岸,距甘洛縣 38 k m。主取水樞紐壩址位于格古河阿木魯莫河段,為阿木魯莫溝、蘭龍溝等三條支溝匯合處下游 0.3 k m處的格古河上。支溝取水樞紐 1個,為依切溝取水樞紐。工程控制主河道全長 3.9 k m。該電站工程的主要任務(wù)為發(fā)電并兼顧下游減水段生態(tài)環(huán)境用水,總裝機容量為 12 M W(4 M W×3臺)。

吉乃窩呷一級水電站樞紐工程由首部樞紐、引水系統(tǒng)及廠區(qū)樞紐三部分組成。

1.3 吉乃窩呷水電站工程概況

吉乃窩呷水電站位于甘洛縣阿呷鄉(xiāng)境內(nèi)。吉乃窩呷水電站是格古河中上游河段梯級開發(fā)的最末一個水電站,電站壩址位于甘洛縣阿呷鄉(xiāng)皮足村上游約 1 200 m、依切溝與格古河匯合口上游約200 m處,下游距甘洛縣城約 35 k m;廠址位于格古村格古河左岸,距甘洛縣城約 30 k m。工程控制主河道全長 4.6 k m。電站主要任務(wù)為發(fā)電,兼顧下游減水段生態(tài)環(huán)境用水。電站工程由閘壩建筑物、引水隧洞、壓力前池、壓力管道、廠房和升壓站等建筑物組成。電站總裝機 12 M W(4 M W×3臺)。

吉乃窩呷水電站樞紐建筑物主要由首部樞紐、引水系統(tǒng)及廠區(qū)樞紐三部分組成。

1.4 格古河中上游段水電站樞紐工程布置特點

格古河中上游段的達子、吉乃窩呷一級和吉乃窩呷水電站均為徑流引水式水力發(fā)電工程。每個電站的樞紐布置形式基本相同。三個電站的主要工程特性如表 1所示。

達子、吉乃窩呷一級和吉乃窩呷水電站廠址分別距甘洛縣約 42.6 k m、38 k m和 30 k m。三個電站為梯級關(guān)系,均位于格古河上。三個電站分別有公路到電站,對外交通方便。

2 格古河中上游段水電站地區(qū)經(jīng)濟概況

格古河中上游段水電站位于甘洛縣境內(nèi),而甘洛縣地處四川盆地南緣向云貴高原過渡的地帶,全為山地,嶺高谷深,河谷地帶間有臺地斜壩與河邊小壩,西部有較大的高山間狹長斜壩。

甘洛縣轄 7鎮(zhèn) 21個鄉(xiāng),全 縣 幅 員 面 積 為2 153.85 k m2,耕地面積 19.1萬畝(1h m2=15畝)。全縣總?cè)丝?17萬余人,其中農(nóng)業(yè)人口 15萬余人?？h境內(nèi)居住著彝、漢、藏、苗等 14個少數(shù)民族,共計 10余萬人,占全縣總?cè)丝诘?67.1%,組成了民族大家庭,其中彝族占總?cè)丝诘?65.3%以上,是一個以彝族為主體的民族聚居縣。

甘洛縣以農(nóng)業(yè)為主,畜牧和家庭手工業(yè)為輔。其境內(nèi)還生長著具有很大藥用價值的天麻、黨參、蟲草、貝母等名貴藥材;生息著諸如大熊貓、小熊貓、野牛等珍稀動物。此外,諸如鉛、鋅、銅、鋁、鐵、磷、鎂礦等礦產(chǎn)資源儲量也十分豐富。豐富的自然資源為甘洛縣未來的發(fā)展創(chuàng)造了良好的發(fā)展前景。但是,該縣地處經(jīng)濟落后地區(qū),彝族人口居住又比較集中,地區(qū)工業(yè)不發(fā)達,經(jīng)濟增長沒有什么特點,唯一可以利用和增加地方經(jīng)濟的即為當(dāng)?shù)剌^為豐富的水力資源和礦產(chǎn)資源等。

表 1 格古河中上游段水電站工程布置方案概況表

甘洛縣境內(nèi)水力資源十分豐富,境內(nèi)發(fā)育 7條主要河流,均系長江流域大渡河水系,流域面積達 1 180.35 k m2,水能理論蘊藏量達95萬 k W,可供開發(fā)的有 43萬 k W,目前水電開發(fā)總裝機容量僅為 3.53萬 k W。要發(fā)展地方經(jīng)濟,必須優(yōu)先開發(fā)水力資源,水力資源得到開發(fā),電力供應(yīng)有了保障,其它自然資源才能得到進一步的開發(fā)。目前全縣水力資源開發(fā)程度較低,但開發(fā)潛力很大。當(dāng)?shù)卣腿嗣穹e極開發(fā)水力資源,建設(shè)小水電站帶動其它行業(yè)的發(fā)展是甘洛縣致富奔小康的有效途徑之一,也是提升少數(shù)民族地區(qū)經(jīng)濟實力的重要手段。

3 格古河中上游段水電站開發(fā)的指導(dǎo)意義

3.1 積極開發(fā)格古河中上游段水電資源是當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟發(fā)展的需要

甘洛縣基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)欠發(fā)達。其豐富的自然資源和經(jīng)濟發(fā)展落后的現(xiàn)狀形成強烈反差,而制約經(jīng)濟發(fā)展的主要障礙就是能源不足。全縣目前僅有小型水電站裝機容量 35.3 M W,根本無法滿足該縣工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要,每年枯水期需從電網(wǎng)購電,更不可能提供足夠的電能來開發(fā)其豐富的礦產(chǎn)、建材和發(fā)展加工業(yè)等。國家西部大開發(fā)的戰(zhàn)略為甘洛縣的發(fā)展帶來了機遇。要抓住機遇,電力應(yīng)當(dāng)先行。建設(shè)格古河中上游段水電站,提供其他的電力可滿足當(dāng)?shù)氐碾娏π枨?給地方經(jīng)濟注入新的合力,同時帶動冶金、建材和資源加工業(yè)的發(fā)展,積極開發(fā)水電資源是全面建設(shè)當(dāng)?shù)匦】瞪鐣幕颈ＷC。

3.2 開發(fā)格古河中上游段水電資源符合國家加快西部大開發(fā)的戰(zhàn)略

甘洛縣地處四川西南部,是一個以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟為主的、發(fā)展中的山區(qū)縣,但其具有豐富的水電資源和礦藏資源。開發(fā)水電資源,提供充足廉價的能源,帶動該縣礦產(chǎn)的開發(fā)、發(fā)展冶煉業(yè)和資源加工業(yè),促進甘洛縣經(jīng)濟的良性循環(huán)。

格古河中上游段水電站工程量小、工期短,每個電站工期僅為 20多個月,如果按照計劃如期開工建設(shè),可爭取機組早日投產(chǎn)發(fā)電。應(yīng)該抓住“西部大開發(fā)”的機遇,水電站建設(shè)的各方應(yīng)通力合作,及時協(xié)調(diào)和解決好水電站建設(shè)過程中的矛盾,力爭各級電站早日投產(chǎn)發(fā)電,為發(fā)展甘洛縣的地方經(jīng)濟作出重大貢獻。

3.3 格古河中上游段水電開發(fā)是保護生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的需要

格古河中上游段水電站建成后可以大力發(fā)展以電代柴,調(diào)整農(nóng)村能源結(jié)構(gòu),解決農(nóng)民燃料和農(nóng)村能源問題,促進退耕還林,減少森林砍伐,有效防止水土流失,使當(dāng)?shù)刭Y源得到有效、合理地利用,保護和改善長江上游地區(qū)生態(tài)環(huán)境,也是甘洛縣實現(xiàn)國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的根本保證,對長江流域生態(tài)建設(shè)與環(huán)境保護具有重要作用。

3.4 開發(fā)格古河中上游段水電資源符合國家?guī)椭头龀稚贁?shù)民族地區(qū)能源建設(shè)政策

《中華人民共和國電力法》中明確規(guī)定:“國家?guī)椭头龀稚贁?shù)民族地區(qū)、邊遠(yuǎn)地區(qū)和貧困地區(qū)發(fā)展電力事業(yè)”;“電力事業(yè)應(yīng)當(dāng)適應(yīng)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要,適當(dāng)超前發(fā)展”。在中國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃目標(biāo)綱要中也提出:“優(yōu)先在中西部地區(qū)安排資源開發(fā)和基礎(chǔ)建設(shè)項目”。積極開發(fā)格古河中上游段水電資源,也是落實“國家?guī)椭头龀稚贁?shù)民族地區(qū)、邊遠(yuǎn)地區(qū)和貧困地區(qū)發(fā)展電力事業(yè)”的需要,也是增強各民族團結(jié)和各民族共同富裕的需要,是幫助少數(shù)民族地區(qū)發(fā)展經(jīng)濟的實際行動。

4 格古河中上游段水電站建設(shè)的主要特點

格古河中上游段水電站工程從樞紐布置上看,主要有以下幾個特點。

4.1 較好的解決了引水式電站壩、廠址之間形成減水河段環(huán)境影響問題

格古河中上游段水電站開發(fā)河段深切于高山峽谷之中,兩岸陡峻,灘多流急,人類活動較少,植被較好,人類居住多在山間平壩和沿河階地,但是人數(shù)不多,兩岸耕地多沿坡耕種,其生產(chǎn)、生活用水多由附近溪溝就近、分散解決,故水電站采用徑流引水式開發(fā)。為此,在壩、廠址之間形成了減(脫)水河段。為盡量減少電站建設(shè)對農(nóng)耕用水和環(huán)境的影響,設(shè)計方案中電站壩址均常年下泄其多年平均枯期流量的 20%左右的水流作為生態(tài)環(huán)境用水,從而較好的解決了由于引水式電站帶來的壩、廠址之間形成減水河段的環(huán)境影響問題。

4.2 首部樞紐型式均采用底格欄柵壩方案

鑒于壩址位于格古河中上游河道,岸坡天然林茂密,不宜建大量施工公路而開采基巖料土。首部樞紐按引水、防沙和泄洪的要求,均采用建壩材料相對較少的底格欄柵壩方案。底格欄柵壩取水樞紐具有結(jié)構(gòu)簡單,施工及運用方便,節(jié)約投資,不改變河道形式并能有效排除大粒徑推移質(zhì)等優(yōu)點。

4.3 各級電站引水建筑物布置方式基本相同

由于格古河流域地處山區(qū),地形變化基本一致,地質(zhì)構(gòu)造處在一個大的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造帶內(nèi),引水系統(tǒng)及建筑物的布置基本大同小異。引水建筑物均采用無壓輸水方式。輸水隧洞采用圓拱直墻無壓隧洞,壓力前池采用開敞式和洞內(nèi)式壓力前池(吉乃窩呷一級電站)布置方式,壓力鋼管采用明管布置型式。

吉乃窩呷電站采用將引水隧洞尾端斷面開挖擴大形成洞內(nèi)式壓力前池,這樣布置的優(yōu)點是充分利用了地下空間,避免了地面的庫區(qū)淹沒和地面的耕地?fù)p失,節(jié)省了占地,避免了地面植被破壞,部分的保護了原生態(tài),較好的實施了環(huán)境保護,同時提高了引水系統(tǒng)的安全性。這種在引水隧洞尾端采用斷面開挖擴大形成洞內(nèi)式壓力前池的措施,起到了很好的水土保護的作用,也是對地下資源的最大利用。

4.4 電站廠房的布置方式

由于廠址位置相對平坦,高程適中,廠址后坡大部基巖裸露,坡體穩(wěn)定性較好。廠址范圍內(nèi)無崩塌、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象,具有良好的建設(shè)地面廠房的地形、地質(zhì)條件,故格古河中上游段水電站均采用地面式廠房布置方式。

5 結(jié) 語

積極開發(fā)少數(shù)民族居住相對集中的偏遠(yuǎn)山區(qū)格古河中上游段豐富的水能資源,進而帶動地方經(jīng)濟的發(fā)展,為因地制宜地開發(fā)當(dāng)?shù)刎S富水能資源找準(zhǔn)了地方經(jīng)濟的發(fā)展思路,可以促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的快速發(fā)展,對改變當(dāng)?shù)氐哪茉唇Y(jié)構(gòu),實現(xiàn)“以電代柴”,較好的防治山區(qū)地帶的水土流失起到了保障作用,同時引導(dǎo)民間資本在開發(fā)地方小水電中發(fā)揮了重要作用。此外,格古河中上游段水電站引水工程部分采用將引水隧洞尾端斷面開挖擴大形成洞內(nèi)式壓力前池的工程措施,保護了地表空間的生態(tài)環(huán)境,充分利用了地下空間,科學(xué)的利用了資源,優(yōu)化了環(huán)境,部分解決了開發(fā)水電引起的與民爭地和地表損壞的矛盾,但同時也增加了開發(fā)成本,使收回投資成本所需的時間周期大大加長,如果沒有優(yōu)勢電價作保障,將會使民間資本處于不利的經(jīng)營狀態(tài)。