倪 強(qiáng)(新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,新疆 烏魯木齊 830000)
新疆KD河水能資源開發(fā)時(shí)序研究
倪 強(qiáng)
(新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,新疆 烏魯木齊 830000)
本文通過對(duì)新疆KD河水能資源理論蘊(yùn)藏的描述和分析,根據(jù)規(guī)劃河段的河流特性,河道的地形地質(zhì)條件,河段開發(fā)情況等因素對(duì)新疆KD河進(jìn)行了梯級(jí)開發(fā)方案的擬定。對(duì)梯級(jí)電站地質(zhì)條件、動(dòng)能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、工程布置等幾方面因素通過綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較分析后確定推薦方案,選定推薦梯級(jí)方案的開發(fā)時(shí)序。
水能資源;開發(fā)方案;研究
新疆KD河為內(nèi)陸河流,發(fā)源于天山南麓中部的依連哈比爾尕山。KD河地勢(shì)由西北向東南傾斜,流經(jīng)巴音郭楞蒙古自治州(以下簡(jiǎn)稱巴州)的和靜縣、和碩縣、焉耆縣、博湖縣四縣,最終注入博斯騰湖。KD河河長(zhǎng)525km,天然落差1867m,水能資源理論蘊(yùn)藏量為1423MW,是全疆的六大水電基地之一。
KD河水能蘊(yùn)藏量為1511MW,主要集中在中游河段。KD河水能資源具有以下特點(diǎn):大山口斷面占出山口斷面徑流量的 97.2%;河段落差1038m,河段長(zhǎng)144km,河段平均坡降7.2%,河段徑流集中,河段平均縱坡較大,河段出力1010MW,單位河段水流出力為7MW/km,水能理論蘊(yùn)藏量占全河的66.8%。
(1)上游河段
駱駝脖子斷面多年平均年徑流量29.7億m3,占KD河多年平均年徑流量的85.1%;河段長(zhǎng)242km,天然落差500m,河段平均縱坡較小,河道平均坡降2.1%,河段水能資源理論蘊(yùn)藏量169MW,占全河的5.7%,單位河段長(zhǎng)度水流出力較小,為0.3MW/ km。特別是呼斯臺(tái)西里以上172km范圍內(nèi),河段平均縱坡很小,河道坡降僅0.74%。
(2)中游河段
大山口斷面多年平均年徑流量34.87億m3,占KD河多年平均年徑流量的97.2%;河段平均縱坡較大,河段落差1038m,河段長(zhǎng)144km,河段平均坡降7.2%;單位河段水流出力較大,為7MW/km;河段水能理論蘊(yùn)藏量1010MW,占全河的71%。
(3)下游河段
河道縱坡相對(duì)較小,河段落差305m,河段長(zhǎng)139km,平均坡降為2.2%;單位河段水流出力為2.4MW/km,河段水能理論蘊(yùn)藏量332MW,占全河的23.3%。
KD河水能資源理論蘊(yùn)藏量見表1。KD河道縱斷面圖見圖1。
KD河中游河段的開發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主,控制性樞紐工程調(diào)蓄庫容以達(dá)到不完全多年調(diào)節(jié)為宜。經(jīng)過對(duì)河流徑流特性的分析,年調(diào)節(jié)庫容僅為5.0億m3,多年調(diào)節(jié)庫容需要71.1億m3,為較充分利用開都河的水能資源,調(diào)蓄庫容達(dá)到不完全多年調(diào)節(jié)較為合適,因此,龍頭水庫調(diào)節(jié)庫容宜在5.0億m3~71.1億m3之間,考慮水庫特性情況,暫定龍頭水庫調(diào)節(jié)庫容在10億m3左右。梯級(jí)電站控制水位上限以回水不影響自然保護(hù)區(qū)為原則。各梯級(jí)布置時(shí),應(yīng)盡可能使上下游梯級(jí)水位銜接,以充分與合理利用水能資源,獲得較大的發(fā)電效益。合理確定各梯級(jí)的開發(fā)方式,因地制宜,根據(jù)具體地形、地質(zhì)條件,河流水能資源特性。
在上述原則指導(dǎo)下,除必要的控制性樞紐工程外,應(yīng)結(jié)合新疆水電建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),盡量采用混合式和引水式開發(fā),減少水庫淹沒損失,根據(jù)實(shí)際與可能,講求經(jīng)濟(jì)效益。
表1 KD河水能資源理論蘊(yùn)藏量計(jì)算表
圖1 河理論蘊(yùn)藏量及河道縱斷面圖
依據(jù)梯級(jí)布置原則,KD河中游河段水電規(guī)劃梯級(jí)開發(fā)共擬定了三種方案,三組梯級(jí)開發(fā)方案為:
方案一(1庫7級(jí)方案),即:阿仁薩很托亥(上壩址,混合式)+馬爾蓋提(堤壩式)+哈爾嘎廷郭勒(堤壩式)+霍爾古吐(下壩址,混合式)+滾哈布奇勒一級(jí)(堤壩式)+滾哈布奇勒二級(jí)(混合式)。
方案二(1庫4級(jí)方案),即:阿仁薩很托亥(下壩址,混合式)+哈爾嘎廷郭勒(堤壩式)+霍爾古吐(上壩址,混合式)+滾哈布奇勒(混合式)。
方案三(1庫3級(jí)方案),即:阿仁薩很托亥(下壩址,混合式)+哈爾嘎廷郭勒(混合式)+滾哈布奇勒(混合式)。
通過對(duì)各梯級(jí)開發(fā)方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較分析從單位千瓦投資方面來看,方案一、二、三單位千瓦投資分別為10681元/kW、9325元/kW、9672元/ kW,方案二單位千瓦投資最??;從單位電度投資方面來看,方案一、二、三單位電度投資分別為3.264元/kW·h、2.910元/kW·h、3.034元/kW·h,方案二單位電度投資最??;從經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值來看,方案一、二、三經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值分別為 -773元、76891元、29365元,方案二經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值最大,說明方案二經(jīng)濟(jì)上較優(yōu);從工程投資方面來看,方案一、二、三工程靜態(tài)總投資分別為1467568萬元、1261678萬元、1265042萬元,方案三工程靜態(tài)總投資最小,說明方案三經(jīng)濟(jì)方面較優(yōu)。
綜上所述,從考慮動(dòng)能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面對(duì)梯級(jí)開發(fā)方案的選擇均不存在制約性因素。方案一梯級(jí)數(shù)多,KD河河道狹窄岸坡陡峻,各梯級(jí)進(jìn)場(chǎng)道路建設(shè)困難,道路投資大;同時(shí),沿河由下向上逐級(jí)開發(fā),全河項(xiàng)目審批建設(shè)周期太長(zhǎng);整體方案經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較差。而方案二為四級(jí)開發(fā),水工布置較方案一簡(jiǎn)單,三組方案中方案二的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較優(yōu)。方案三梯級(jí)數(shù)少。因此,確定方案二(1庫4級(jí)開發(fā)方案)為推薦方案。梯級(jí)開發(fā)方案動(dòng)能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較表見表2。
TV 213
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:1672-2469(2015)03-0013-02
10.3969/j.issn.1672-2469.2015.03.006
倪 強(qiáng)(1983年—),男,工程師。