湯 建

(新疆巴州水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院，新疆 巴州841000)

1 經(jīng)濟(jì)社會(huì)概況

清水河在行政規(guī)劃上隸屬于新疆巴音郭楞蒙古自治州和碩縣，水電梯級(jí)開發(fā)供電方向初步確定為巴州電網(wǎng)。因此現(xiàn)根據(jù)規(guī)劃河段所在地區(qū)及可能的供電方向介紹巴音郭楞蒙古自治州、和碩縣的區(qū)域概況。

2 電力發(fā)展規(guī)劃及供電范圍

2.1 電力系統(tǒng)存在問題

巴州電網(wǎng)存在的問題:①巴州電源容量不足，缺乏備用容量，急需加快巴州電源建設(shè)步伐;②220kV電網(wǎng)網(wǎng)架薄弱，供電能力有限且可靠性差;③全州已初步形成統(tǒng)一電網(wǎng)，但大電網(wǎng)規(guī)模經(jīng)營(yíng)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮還是受到一些限制。

2.2 電力系統(tǒng)規(guī)劃

2.2.1 巴州地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃

全州城鎮(zhèn)居民人均可支配收入超高12 000元，年均增長(zhǎng)7.8%，農(nóng)牧民人均純收入達(dá)到6 000元，年均增加300 元以上，年均增長(zhǎng)7.1%;價(jià)格總水平保持基本穩(wěn)定。

2.2.2 電力市場(chǎng)未來發(fā)展分析巴州電網(wǎng)電力電量預(yù)測(cè)成果見表1。

表1 巴州電網(wǎng)電力電量預(yù)測(cè)成果表

根據(jù)灌區(qū)現(xiàn)狀及規(guī)劃水平年經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展預(yù)測(cè)成果，計(jì)算現(xiàn)狀年灌區(qū)其它各業(yè)需水量為250.81 萬m3，規(guī)劃水平年其它各業(yè)需水量為1 852.60 萬m3，各水平年的灌區(qū)需水量詳見表2。

表2 灌區(qū)不同水平年其它各業(yè)需水過程表 萬m3

根據(jù)清水河水利樞紐徑流調(diào)節(jié)計(jì)算成果，清水河水庫建成后，通過水庫調(diào)蓄可以滿足清水河灌區(qū)2025 年9 103 hm2灌溉面積的灌溉用水要求;本次規(guī)劃河段位于水庫上游的伯斯阿木一、二級(jí)電站和水庫下游段開發(fā)的山口一、二級(jí)電站均為引水式電站，清水河山區(qū)水庫具有對(duì)清水河徑流的調(diào)節(jié)作用，因此，4 級(jí)開發(fā)中除出山口一級(jí)中清水河山區(qū)水庫以承擔(dān)灌溉、生態(tài)供水和工業(yè)供水為主，兼顧下游防洪和發(fā)電等綜合利用要求外，其它梯級(jí)均以發(fā)電為主。

3 防洪方案與防洪要求

根據(jù)清水河流域規(guī)劃的防洪規(guī)劃，本流域的整體防洪方案為:

近期:在重點(diǎn)防洪區(qū)域加快河道堤防建設(shè)，疏浚整治河道，在河流的險(xiǎn)工險(xiǎn)段除險(xiǎn)加固，修筑護(hù)岸導(dǎo)流工程，提高河道的過洪能力;使重點(diǎn)保護(hù)范圍達(dá)到防御20 a一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn);一般保護(hù)范圍達(dá)到防御10 a一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)。建設(shè)并完善防洪交通、通訊系統(tǒng)，制定近期防洪預(yù)警、預(yù)報(bào)、調(diào)度方案，建立防洪保險(xiǎn)制度，建立生物防洪措施建設(shè)，特別是植物措施建設(shè)，既保持水土，又達(dá)到防洪減災(zāi)的效果。

遠(yuǎn)期:繼續(xù)完善防洪堤防建設(shè)，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)堤防。通過工程措施，減少大洪水對(duì)重點(diǎn)防洪區(qū)的威脅，達(dá)到提高平原區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)，保障人民安居樂業(yè)，經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)。利用現(xiàn)代高科技手段，建立清水河流域防洪工程遠(yuǎn)期洪水預(yù)警、預(yù)報(bào)、通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，建立信息處理系統(tǒng)，建設(shè)和碩縣防洪調(diào)度中心，制定防洪保險(xiǎn)制度，制定遇特大洪水時(shí)防洪應(yīng)急方案。

根據(jù)防洪方案，清水河的防洪任務(wù)由清水河水庫承擔(dān)，其它各梯級(jí)不承擔(dān)清水河的防洪任務(wù)，此外，本次規(guī)劃的各梯級(jí)均為徑流式電站，無調(diào)蓄庫容，也不具備承擔(dān)該河防洪任務(wù)的條件，因此，本次水能開發(fā)規(guī)劃各梯級(jí)不承擔(dān)流域的防洪任務(wù)。

4 生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求

在對(duì)規(guī)劃河段進(jìn)行水能開發(fā)規(guī)劃時(shí)，為了維持清水河河道的基本生態(tài)，需要考慮河道生態(tài)基流。各梯級(jí)斷面河道生態(tài)基流枯水期按多年平均流量的10%，豐水期按多年平均流量的20%考慮。本次水能開發(fā)規(guī)劃各梯級(jí)均滿足河道生態(tài)基流要求［1］。

5 電力負(fù)荷增長(zhǎng)對(duì)電力開發(fā)的要求

需不斷增加電源點(diǎn)的建設(shè)來滿足持續(xù)增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的電力需求。本次規(guī)劃的清水河水能資源較豐富，規(guī)劃各梯級(jí)建成后可對(duì)巴州電網(wǎng)電力緊缺問題稍有緩解作用，因此，缺電和負(fù)荷的快速增長(zhǎng)有水能開發(fā)的要求。

6 開發(fā)任務(wù)

本次規(guī)劃河段內(nèi)除克爾古提鄉(xiāng)外其它無村鎮(zhèn)、灌區(qū)和工業(yè)區(qū)分布，根據(jù)《巴州清水河流域規(guī)劃報(bào)告》，清水河山區(qū)水庫是清水河上唯一的控制性工程，流域內(nèi)的灌溉、生態(tài)供水、工業(yè)供水、下游防洪和發(fā)電等綜合利用任務(wù)由清水河山區(qū)水庫和下游堤防工程承擔(dān)。本次水能開發(fā)規(guī)劃各梯級(jí)的開發(fā)任務(wù)是在不改變規(guī)劃河段下游生產(chǎn)、生活、生態(tài)等用水的前提下發(fā)電。

7 梯級(jí)開發(fā)方案擬定

本次規(guī)劃，通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地踏勘，根據(jù)地形地質(zhì)條件、農(nóng)田、居民點(diǎn)分布情況等，分析了各種可能開發(fā)情況，布置了相應(yīng)的測(cè)量和地質(zhì)勘測(cè)工作。尾水一部分投入清水河河道作為生態(tài)基流，另外一部分通過修建節(jié)制分水閘為下一級(jí)電站供水。

產(chǎn)出導(dǎo)向法有三個(gè)核心環(huán)節(jié)(文秋芳，2015):一是“驅(qū)動(dòng)”環(huán)節(jié)(motivating)，教師設(shè)計(jì)合適的交際場(chǎng)景和具有潛在交際價(jià)值”的任務(wù)，激發(fā)學(xué)生完成任務(wù)的熱情，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力;二是“促成”環(huán)節(jié)(enabling)，教師提供必要的輸入材料，引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)聽和讀材料的選擇和加工，獲取完成任務(wù)所需的語言、內(nèi)容、語篇結(jié)構(gòu)等信息，促成產(chǎn)出任務(wù)的完成;三是“評(píng)價(jià)”環(huán)節(jié)(assessing)，即學(xué)生完成基本的產(chǎn)出任務(wù)或類似的新任務(wù)，教師做出即時(shí)評(píng)價(jià)和補(bǔ)救性教學(xué)。

規(guī)劃接山口一級(jí)水電站尾水，結(jié)合灌溉用水基本平行于清水河引水總干渠和塔哈其干渠布置一級(jí)水電站，將灌溉、工業(yè)用水全部用于發(fā)電，通過壓力管道引水至出山口下游約9.86 處的電站廠址，發(fā)電后電站尾水處修建節(jié)制分水閘分別為塔哈其干渠和清水河干渠供水，這樣即可以發(fā)電又不影響灌溉供水。

根據(jù)地形地貌條件、已建工程情況及灌溉、供水等條件的限制，本次梯級(jí)布置方案比較唯一，所以本次梯級(jí)開發(fā)只擬定一組梯級(jí)開發(fā)方案，為四級(jí)開發(fā)，即伯司阿木一級(jí)、伯司阿木二級(jí)、出山口一級(jí)、出山口二級(jí)。

伯司阿木二級(jí):也采用引水式開發(fā)，接一級(jí)尾水在河床右岸修建節(jié)制閘，閘后在右岸布置發(fā)電引水隧洞，當(dāng)發(fā)電洞出露后設(shè)前池接壓力管道至廠房發(fā)電。需要修建交通設(shè)施才能到達(dá)廠址，交通不便。

出山口一級(jí):出山口擬建有清水河山區(qū)水庫，在出山口壩址前河道拐彎處布置灌溉兼引水發(fā)電隧洞，當(dāng)發(fā)電洞出露后接壓力管道至廠房發(fā)電。有道路可至壩址處，交通較為便利。

乃仁克爾古提河與依克克里古提河匯合口至出山口下游9.86km 河段梯級(jí)組合為伯司阿木一級(jí)+伯司阿木二級(jí)+出山口一級(jí)+出山口二級(jí)。綜上所述，各梯級(jí)詳細(xì)布置分述如下:

伯司阿木一級(jí):徑流式水電站，采用引水式開發(fā)，工程主要由攔河引水樞紐及發(fā)電引水系統(tǒng)組成。伯司阿木一級(jí)水電站屬于Ⅲ等中型工程，主要建筑物引水樞紐級(jí)別為3 級(jí)，引水系統(tǒng)及發(fā)電廠房為5級(jí)建筑物，次要建筑物為5 級(jí)，臨時(shí)建筑物為5 級(jí)。引水樞紐采用正面泄洪沖沙，側(cè)面引水的布置形式，引水樞紐主要包括泄洪閘、沖沙閘、進(jìn)水閘，導(dǎo)流堤等。電站裝機(jī)容量7.0 MW，多年平均年發(fā)電量2 241.3 萬kW·h。

出山口一級(jí):堤壩式電站，采用蓄水式開發(fā)，工程主要由蓄水堤壩及發(fā)電引水系統(tǒng)組成。出山口一級(jí)水電站屬于Ⅴ等小(2)型工程，主要建筑物引水系統(tǒng)及發(fā)電廠房為5 級(jí)建筑物，次要建筑物為5 級(jí)，臨時(shí)建筑物為5 級(jí)。電站裝機(jī)容量4.8 MW，多年平均年發(fā)電量1 521.1 萬kW·h。

出山口二級(jí):徑流式電站，采用引水式開發(fā)，出山口二級(jí)水電站接出山口一級(jí)電站尾水，發(fā)電引水系統(tǒng)由節(jié)制閘、壓力鋼管、岔管和發(fā)電廠房等組成。工程屬于Ⅳ等小(1)型工程，主要建筑物引水系統(tǒng)及發(fā)電廠房為4 級(jí)建筑物，次要建筑物為5 級(jí)，臨時(shí)建筑物為5 級(jí)。依據(jù)地形條件在左岸布置發(fā)電引水系統(tǒng)，正常引水位1 383.7 m，尾水位為1 215.0 m，平均凈水頭166.2 m。電站裝機(jī)容量10 MW，多年平均年發(fā)電量3 202.9 萬kW·h。具體見表3。

8 水能及開發(fā)利用率計(jì)算

8.1 計(jì)算方法

伯司阿木一級(jí)、二級(jí)為徑流式水電站，水能指標(biāo)計(jì)算采用取水口處豐、平、枯3 個(gè)典型年日平均流量系列按照日計(jì)算時(shí)段列表法進(jìn)行計(jì)算。出山口一級(jí)、二級(jí)水電站采用清水河山區(qū)水庫豐、平、枯3 個(gè)典型年供水過程進(jìn)行梯級(jí)電站調(diào)節(jié)計(jì)算。

8.2 計(jì)算成果

根據(jù)上述計(jì)算原則及方法分別對(duì)擬定的各梯級(jí)開發(fā)方案進(jìn)行水能計(jì)算，控制性工程清水河山區(qū)水庫采用《清水河山區(qū)水庫項(xiàng)目建議書報(bào)告》中的成果，不再重新計(jì)算。

表3 清水河乃仁克爾古提河與依克克里古提河匯合口至出山口下游9.86km 河段梯級(jí)開發(fā)動(dòng)能指標(biāo)表

9 開發(fā)方案選擇

9.1 開發(fā)方案

根據(jù)清水河規(guī)劃河段的特點(diǎn)，擬定了一組開發(fā)方案，方案動(dòng)能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表4。

表4 動(dòng)能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表

9.2 水能開發(fā)利用率

清水河河流理論蘊(yùn)藏量為49 366.03 萬kW·h，梯級(jí)開發(fā)方案多年平均發(fā)電量為9 690.0 萬kW·h，水能資源開發(fā)利用率為19.63%。

本次規(guī)劃范圍為乃仁克爾古提河與依克克里古提河匯合口至出山口下游9.86 km河段，該河段河流理論蘊(yùn)藏量為17 128.87 萬kW·h，梯級(jí)開發(fā)方案多年平均發(fā)電量為9 690.0 萬kW·h，水能資源開發(fā)利用率為56.57%。

［1］李欣正.水電站梯級(jí)開發(fā)陸生生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)研究［D］.蘭州:西北師范大學(xué)，2010.