□孟 景（黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司）

□馬志瑾（黃河水文水資源科學(xué)研究院）

□李敬茹（黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司）

1.背景

黃河三門峽水利樞紐是新中國(guó)成立后在黃河干流上修建的第一座大型綜合開發(fā)利用水利工程，承擔(dān)著防洪、防凌、發(fā)電和灌溉的任務(wù)。三門峽水庫(kù)運(yùn)用方式和潼關(guān)高程的變化一直受到人們的特別關(guān)注。

為加強(qiáng)渭河流域綜合治理，控制和降低潼關(guān)高程，2002年水利部組織黃委會(huì)水科院等單位，成立了關(guān)于“潼關(guān)高程控制及三門峽水庫(kù)運(yùn)用方式”課題研究組，開展了潼關(guān)高程控制及三門峽水庫(kù)運(yùn)用方式研究，并進(jìn)行了模型實(shí)驗(yàn)和原型試驗(yàn)（2002年11月開始），該項(xiàng)目于2005年11月通過(guò)了水利部組織的驗(yàn)收。水庫(kù)運(yùn)用方式的調(diào)整在一定程度上降低了潼關(guān)高程，有利于渭河的防洪綜合治理，但同時(shí)對(duì)水庫(kù)周邊的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活用水以及水電站的發(fā)電運(yùn)營(yíng)將造成直接影響。

2008年，水利部將研究提出的黃河三門峽水庫(kù)運(yùn)用方式調(diào)整意見以水規(guī)計(jì)【2008】374號(hào)文《水利部關(guān)于審批三門峽水庫(kù)運(yùn)用方式調(diào)整意見的請(qǐng)示》上報(bào)國(guó)務(wù)院，近5年內(nèi)三門峽水庫(kù)運(yùn)用方式調(diào)整為：汛期敞泄，非汛期平均水位不超過(guò)315m、最高蓄水位不超過(guò)318m；遇嚴(yán)重凌情、特大洪水和特殊情況時(shí)，三門峽水庫(kù)仍按原方式運(yùn)用。

水庫(kù)運(yùn)用方式調(diào)整后，由于非汛期水庫(kù)蓄水位下降，汛期敞泄，使電站發(fā)電量減少，將引起發(fā)電收入減少。

2.調(diào)整方案對(duì)發(fā)電量影響

采用原型試驗(yàn)前的水庫(kù)運(yùn)用方式與水利部報(bào)國(guó)務(wù)院的水庫(kù)運(yùn)用方式進(jìn)行比較。原型試驗(yàn)前的水庫(kù)運(yùn)用方式為：汛期當(dāng)潼關(guān)流量大于2500m3/s時(shí)敞泄，否則按305m控制；非汛期最高運(yùn)用水位321～322m。水利部報(bào)國(guó)務(wù)院的運(yùn)用方式為汛期敞泄；非汛期最高水位不超過(guò)318m，平均水位不超過(guò)315m。

2.1 計(jì)算條件

2.1.1 徑流資料

根據(jù)任務(wù)書要求，計(jì)算采用的水文資料采用了兩個(gè)徑流系列，一個(gè)是1978～1982年+1987～1996年水文系列，簡(jiǎn)稱其為“系列Ⅰ”，另一個(gè)是1987～2001年水文系列，簡(jiǎn)稱其為“系列Ⅱ”。兩個(gè)系列的水量特征值見表1。

表1 兩個(gè)水文系列的水量表

2.1.2 萬(wàn)家寨引黃入晉水量考慮

由于本次主要是分析未來(lái)短期內(nèi)水庫(kù)運(yùn)用方式調(diào)整對(duì)發(fā)電的影響，所以本次計(jì)算采用實(shí)際引水量值進(jìn)行估算。根據(jù)2004～2009年萬(wàn)家寨實(shí)際引水流量，計(jì)算出多年平均月引水過(guò)程，對(duì)計(jì)算采用的兩個(gè)系列中萬(wàn)家寨引水工程生效前的徑流系列進(jìn)行調(diào)整。

2.1.3 對(duì)潼關(guān)至三門峽間水量損耗考慮

實(shí)測(cè)資料表明，潼關(guān)至三門峽間有較多的水量損耗。1996年以來(lái)尤為突出，根據(jù)1996～2003年實(shí)測(cè)資料分析，三門峽水文站年水量比潼關(guān)站年水量少9.9億m3～22.3億m3，平均為16.2億m3，1998年以來(lái)均在14.5億m3以上。在計(jì)算發(fā)電量時(shí)，為反映這個(gè)情況，除了考慮萬(wàn)家寨引黃入晉用水外，再扣除這部分水量，每年按16.2億m3計(jì)。

2.1.4 對(duì)防凌、桃汛和汛前調(diào)水調(diào)沙的考慮

目前小浪底水庫(kù)有足夠的庫(kù)容可以用于防凌，故目前不考慮三門峽水庫(kù)承擔(dān)防凌任務(wù)。對(duì)于桃汛，要利用其大流量沖刷潼關(guān)泥沙降低潼關(guān)高程，故三月份要求最高水位不高于315m。根據(jù)三門峽樞紐局提供的資料，計(jì)算發(fā)電量時(shí)要扣除桃汛調(diào)水調(diào)沙及汛前調(diào)水調(diào)沙棄水水量8億m3。

2.1.5 發(fā)電引用流量

發(fā)電機(jī)組引用流量，一要受限于規(guī)定的汛期流量大于2500m3/s停止發(fā)電，二要考慮機(jī)組發(fā)電預(yù)想出力的引用流量限制。

2.1.6 運(yùn)用方式

根據(jù)《關(guān)于三門峽水庫(kù)運(yùn)用方式調(diào)整及補(bǔ)償方案評(píng)估的專家組意見（初稿）》（2007年11月），結(jié)合三門峽樞紐局1990～2007年月平均庫(kù)水位資料，三門峽水庫(kù)運(yùn)用方式調(diào)整前非汛期月平均水位可按316m計(jì)算。三門峽水庫(kù)運(yùn)用方式調(diào)整前對(duì)汛期發(fā)電量根據(jù)汛期實(shí)測(cè)流量大于2500m3/s的頻率進(jìn)行折算，水庫(kù)汛期月平均水位按305m計(jì)算；運(yùn)用方式調(diào)整后汛期敞泄不發(fā)電，非汛期月平均水位按315m計(jì)算。水位在312m以下不考慮6號(hào)、7號(hào)機(jī)組運(yùn)用。

三門峽水庫(kù)運(yùn)用方式調(diào)整后，由于汛期敞泄不發(fā)電，水位很低，發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)導(dǎo)致發(fā)電過(guò)流通道嚴(yán)重淤堵，加之汛后來(lái)水較小，水庫(kù)回蓄到正常發(fā)電水位需較長(zhǎng)時(shí)間，從而增加清理淤堵費(fèi)用并延誤汛后發(fā)電時(shí)間。根據(jù)三門峽樞紐局提供的資料，非汛期最高運(yùn)用水位318m，平均水位315m，計(jì)算中最多考慮2個(gè)月的平均水位316.5m，其它月份按314.5m考慮，11月份水庫(kù)蓄水及機(jī)組清淤（水位從敞泄蓄至315m）平均水位308m，6月份三門峽配合小浪底進(jìn)行調(diào)水調(diào)沙運(yùn)用，棄水5億m3，到6月下旬逐步降低水位開始敞泄運(yùn)用，所以6月份的平均水位較低。11月和6月部分時(shí)間水位達(dá)不到水輪機(jī)的最小工作水位，不能發(fā)電運(yùn)用，進(jìn)行適當(dāng)折減。

2.1.7 對(duì)電站調(diào)峰的考慮

近年來(lái)三門峽水電站參加電網(wǎng)調(diào)峰，一天中的平、峰、谷時(shí)段電價(jià)不同。詳細(xì)模擬電站調(diào)峰運(yùn)行非常復(fù)雜，本次按簡(jiǎn)化法估算其影響。電站汛期不考慮調(diào)峰，原因有二，一是汛期水庫(kù)水位低（不高于305m），庫(kù)容??；二是發(fā)電不保證，當(dāng)入庫(kù)流量大于某值或含沙量大于某一值時(shí)要停止發(fā)電。電站在非汛期參與電網(wǎng)調(diào)峰，根據(jù)近年來(lái)電站調(diào)峰運(yùn)行的最高庫(kù)水位和平均庫(kù)水位資料，估算調(diào)峰對(duì)發(fā)電量的影響。

2.1.8 機(jī)組大修考慮

三門峽水庫(kù)運(yùn)用方式調(diào)整前1～5號(hào)機(jī)每年安排1臺(tái)機(jī)大修，大修時(shí)間為3.5-4個(gè)月，一般安排于12月-次年4月份，本次按12月至次年3月份考慮。6～7號(hào)機(jī)汛期不發(fā)電，可以安排大修。

運(yùn)用方式調(diào)整后汛期不發(fā)電，可安排1～7號(hào)機(jī)組大修。

2.2 發(fā)電量計(jì)算結(jié)果

根據(jù)上述基本資料，三門峽水庫(kù)運(yùn)行方式調(diào)整前后發(fā)電量計(jì)算成果見表2。

表2 調(diào)整方案前后發(fā)電量統(tǒng)計(jì)表

從表2中可以看出，由于調(diào)整運(yùn)用方式后汛期不發(fā)電，非汛期平均運(yùn)用水位從316m降低到315m，所以運(yùn)用方式調(diào)整后多年平均發(fā)電量減少，而且汛期減少較多。“系列Ⅰ”較調(diào)整前減少了37%，其中汛期減少量占70.4%；“系列Ⅱ”較調(diào)整前減少了39.9%，其中汛期減少量占73.8%，調(diào)整運(yùn)行方式對(duì)發(fā)電量的影響較大。

3.對(duì)發(fā)電收入影響分析

發(fā)電收入的多少取決于發(fā)電量和上網(wǎng)電價(jià)。三門峽水電站的上網(wǎng)電價(jià)比較復(fù)雜，不同機(jī)組、不同季節(jié)電價(jià)不同，2003年7月起又有一天中的峰、平、谷時(shí)段不同電價(jià)。

按2009年11月20日開始執(zhí)行的平均上網(wǎng)電價(jià)測(cè)算，三門峽水庫(kù)運(yùn)用方式調(diào)整后減少的發(fā)電收入見表3。根據(jù)三門峽樞紐局提供的資料，廠用電率和損耗率按3%計(jì)算?？紤]電廠用電和損耗，兩個(gè)系列年上網(wǎng)電量減少值相差不大。據(jù)此計(jì)算，按現(xiàn)行售電價(jià)格，兩個(gè)系列發(fā)電收入相差806萬(wàn)元。因?yàn)椤跋盗孝瘛辈捎玫氖瞧剿晁南盗?，且“系列Ⅰ”和“系列Ⅱ”發(fā)電收入相差不大，因此本次推薦采用“系列Ⅰ”的計(jì)算成果作為發(fā)電影響補(bǔ)償?shù)膮⒖家罁?jù)，即調(diào)整運(yùn)用方式后，三門峽水電站發(fā)電收入減少12714萬(wàn)元。

表3 減少電力收入測(cè)算表

4.結(jié)論及補(bǔ)償措施

根據(jù)三門峽水庫(kù)運(yùn)用方式對(duì)電站發(fā)電的影響分析，三門峽水庫(kù)運(yùn)用方式調(diào)整后，平水系列計(jì)算，電站年發(fā)電量減少5.3億kW·h，按照當(dāng)前平均上網(wǎng)電價(jià)計(jì)算，年均減少發(fā)電收入12714萬(wàn)元。按減少的發(fā)電量核算，相當(dāng)于發(fā)電收入的37%。對(duì)三門峽樞紐局造成較大的影響，將造成樞紐局運(yùn)行困難。針對(duì)因調(diào)整水庫(kù)運(yùn)行方式給三門峽樞紐局造成的發(fā)電收入損失，結(jié)合具體情況，進(jìn)行研究。

4.1 經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償措施

按現(xiàn)行售電價(jià)格，對(duì)三門峽樞紐局因運(yùn)行方式調(diào)整造成的損失，可全部由國(guó)家直接補(bǔ)償。

4.2 提高上網(wǎng)電價(jià)

發(fā)電收入的多少取決于上網(wǎng)電價(jià)和發(fā)電量。目前樞紐局非汛期上網(wǎng)電價(jià)為2009年11月調(diào)整后的0.242元/kW·h，三門峽水庫(kù)運(yùn)用方式調(diào)整后，可通過(guò)提高上網(wǎng)電價(jià)彌補(bǔ)因調(diào)整運(yùn)用方式帶來(lái)的發(fā)電收入損失。

4.3 增加裝機(jī)容量

三門峽水庫(kù)運(yùn)行方式調(diào)整后，汛期敞泄、非汛期水位控制在318m以下，最高庫(kù)水位較原322m水位降低了4m，水庫(kù)調(diào)節(jié)能力大大下降。另外，每年的桃汛和汛前調(diào)水調(diào)沙期間，水庫(kù)需要棄水來(lái)滿足調(diào)度要求。水庫(kù)運(yùn)用方式調(diào)整后，發(fā)電收入大幅度減少。因此，可以改擴(kuò)建2#～5#機(jī)組以增強(qiáng)水庫(kù)非汛期發(fā)電調(diào)節(jié)能力，增強(qiáng)河南電網(wǎng)的水電調(diào)峰能力。

4.4 降低或減免稅負(fù)

鑒于水庫(kù)運(yùn)用方式調(diào)整后三門峽水庫(kù)的社會(huì)公益性特點(diǎn)更加突出，并隨著電力收入的減少將導(dǎo)致社會(huì)公益性支出資金減少。作為電力生產(chǎn)損失的補(bǔ)充政策措施，建議降低增值稅稅率。

[1]吳春華，嚴(yán)大鵬，等.三門峽水庫(kù)不同運(yùn)用水位對(duì)庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境及社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響分析報(bào)告[R].鄭州：黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，2004.

[2]梁忠民，鐘平安，等，水文水利計(jì)算[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2006.