王曉云,岳麗麗,張忠廣
(中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司,天津 300222)
齊熱哈塔爾水電站位于塔什庫(kù)爾干河中下游,為塔什庫(kù)爾干河中下游河段梯級(jí)電站的第二級(jí),壩址以上流域面積9680km2,多年平均流量33.8m3/s。齊熱哈塔爾水電站距塔什庫(kù)爾干縣城約56km,距喀什市約322km,工程主要任務(wù)是發(fā)電。電站水庫(kù)正常蓄水位2743.00m,死水位2739.00m,電站設(shè)計(jì)引水流量78.6m3/s,電站裝機(jī)容量210MW,保證出力48.37MW,多年平均發(fā)電量6.973億kW·h。
齊熱哈塔爾水電站建設(shè)是塔什庫(kù)爾干河中下游梯級(jí)開(kāi)發(fā)的重要部分,水電站經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)越,水電站建成后就近投入新疆喀克電網(wǎng),將向電網(wǎng)提供約160MW調(diào)峰容量,約占需調(diào)峰容量的46.5%,極大緩解電網(wǎng)缺少調(diào)峰容量的壓力。
1)電網(wǎng)要求
齊熱哈塔爾水電站距新疆喀什市塔什庫(kù)爾干塔吉克自治縣縣城約80km,距喀什市約322km,屬于新疆喀什、克孜勒蘇柯?tīng)柨俗坞娋W(wǎng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)新疆喀克電網(wǎng)),因此,齊熱哈塔爾水電站的供電范圍為新疆喀克電網(wǎng),電站由新疆自治區(qū)調(diào)度管理,疆南地調(diào)進(jìn)行監(jiān)視。電站并網(wǎng)發(fā)電前,需與新疆電力公司簽署并網(wǎng)原則協(xié)議和調(diào)度協(xié)議;并網(wǎng)后,電站運(yùn)行應(yīng)服從電網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度。電站在系統(tǒng)中調(diào)峰運(yùn)行。
2)調(diào)度運(yùn)行方式
齊熱哈塔爾水電站壩址處多年平均徑流量10.65億m3,調(diào)節(jié)庫(kù)容僅82.6萬(wàn)m3(泥沙淤積50年后),為日調(diào)節(jié)水電站。初擬齊熱哈塔爾水庫(kù)的運(yùn)行方式如下,電站并網(wǎng)后需根據(jù)電力公司的調(diào)度要求進(jìn)行調(diào)整。
①汛期6月-9月,塔什庫(kù)爾干河為少沙河流且其上游下坂地水水庫(kù)不向下游排沙,齊熱哈塔爾水庫(kù)庫(kù)區(qū)泥沙淤積量很小。為充分利用水能資源,汛期6月-9月水庫(kù)在正常蓄水位運(yùn)行,該時(shí)期來(lái)水較豐,電站出力較大,電站在電力系統(tǒng)中的工作位置為腰、基荷。
②非汛期10月-4月,水庫(kù)在正常蓄水位與死水位之間運(yùn)行,該時(shí)期水庫(kù)來(lái)水較小,電站平均出力較小,電站在電力系統(tǒng)中的工作位置為腰、峰荷。
③非汛期5月,水庫(kù)在正常蓄水位運(yùn)行,由于該月下坂地水庫(kù)向葉爾羌灌區(qū)春旱補(bǔ)水較多,該月平均出力較大,電站在電力系統(tǒng)中的工作位置為腰、基荷。
齊熱哈塔爾水電站可進(jìn)行日調(diào)節(jié),根據(jù)新疆喀克電網(wǎng)的電源組成,電站在電網(wǎng)中的工作位置位于下坂地水電站之下,枯水期主要在電力系統(tǒng)的峰、腰荷位置運(yùn)行,豐水期在基荷運(yùn)行。
根據(jù)電力電量平衡成果可知,齊熱哈塔爾水電站的工作容量為160MW,為充分利用汛期的水能資源,考慮設(shè)置重復(fù)容量50MW,總裝機(jī)容量210MW。電站采用閘壩方案,水庫(kù)庫(kù)容很小,不承擔(dān)備用容量。
圖1 新疆喀克電網(wǎng)枯水年冬季典型日負(fù)荷圖(12月)
圖2 新疆喀克電網(wǎng)枯水年夏季典型日負(fù)荷圖(7月)
齊熱哈塔爾水電站枯水年冬季和夏季典型日工作位置見(jiàn)圖1和圖2。
3)機(jī)組檢修安排
電站裝有3臺(tái)單機(jī)容量為70MW的水輪發(fā)電機(jī)組,根據(jù)機(jī)組情況,每臺(tái)機(jī)組檢修時(shí)間為一個(gè)月,宜安排在電網(wǎng)負(fù)荷較低且入庫(kù)流量較小的月份。從入庫(kù)徑流看,在10月、2月、3月入庫(kù)流量不大,可安排每臺(tái)機(jī)組檢修一個(gè)月。在機(jī)組檢修期間,另外2臺(tái)機(jī)組發(fā)電,從而不影響電站的發(fā)電效益。
齊熱哈塔爾水電站沒(méi)有防洪任務(wù),汛期調(diào)度方式以保證工程本身安全度汛為原則,其上游已建的下坂地水利樞紐具有多年調(diào)節(jié)功能且泄流能力較大,汛期運(yùn)行時(shí),電站運(yùn)行人員應(yīng)密切關(guān)注下坂地水利樞紐泄洪情況,根據(jù)入庫(kù)的流量監(jiān)測(cè)值調(diào)整泄洪排沙閘閘門(mén)開(kāi)度,使水庫(kù)水位保持在2743.00m以下。洪水期,當(dāng)下坂地水庫(kù)下泄大流量洪水時(shí),需由該流域機(jī)構(gòu)——塔里木河流域管理局協(xié)調(diào)管理,統(tǒng)一調(diào)度,確保下坂地水利樞紐和齊熱哈塔爾水電站的工程安全。
為確保水庫(kù)調(diào)節(jié)庫(kù)容,盡量縮短排沙時(shí)間,盡量減少粗顆粒泥沙對(duì)機(jī)組的磨蝕,提高電站發(fā)電效益,擬定了齊熱哈塔爾水庫(kù)泥沙調(diào)度方式。
齊熱哈塔爾水庫(kù)入庫(kù)沙量較少,但汛期入庫(kù)泥沙含量較大,從引水防沙、保持日調(diào)節(jié)庫(kù)容等考慮,采取降低水庫(kù)運(yùn)行水位,并結(jié)合規(guī)避沙峰和不定期敞泄沖沙的水庫(kù)運(yùn)行方式。汛期控制水庫(kù)在較低水位下運(yùn)行,在汛期較大洪峰和沙峰過(guò)程中,當(dāng)含沙量較大時(shí),采用避峰運(yùn)行,即停機(jī)使用泄洪排沙閘敞泄沖沙;另一方面,當(dāng)電站進(jìn)水口前泥沙淤積到一定高程時(shí),利用系統(tǒng)日負(fù)荷低谷期不定期停機(jī),使用泄洪排沙閘進(jìn)行沖沙,保證電站進(jìn)水口“門(mén)前清”。
排沙調(diào)度方式:在調(diào)節(jié)庫(kù)容接近所要求的庫(kù)容時(shí),利用下坂地水庫(kù)調(diào)峰期間下泄的大流量,打開(kāi)泄洪排沙閘進(jìn)行敞泄排沙。在電站退出系統(tǒng)時(shí),及時(shí)利用此有利時(shí)機(jī),利用下坂地水庫(kù)調(diào)峰期間下泄的大流量,打開(kāi)泄洪排沙閘進(jìn)行敞泄排沙。
調(diào)節(jié)庫(kù)容是泥沙調(diào)度的一個(gè)重要指標(biāo),水庫(kù)需進(jìn)行泥沙觀測(cè),為此,運(yùn)行期在庫(kù)區(qū)布置泥沙觀測(cè)斷面,要求斷面間距在500m左右,根據(jù)斷面變化情況合理布設(shè)。由于入庫(kù)泥沙量較小,在運(yùn)行期泥沙測(cè)驗(yàn)要求5年左右一次,在運(yùn)行期庫(kù)區(qū)發(fā)生塌方或區(qū)間流域發(fā)生較大水石流后加測(cè)一次。
新疆喀什地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后于新疆自治區(qū)的平均水平,是一個(gè)集少數(shù)民族、邊遠(yuǎn)和貧困為一體的地區(qū)。但該地區(qū)境內(nèi)蘊(yùn)藏著豐富的自然資源,最具優(yōu)勢(shì)的當(dāng)數(shù)水能資源、礦產(chǎn)資源和旅游資源。要徹底改變地區(qū)的貧困面貌,首先必須加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),有了電、通了路,才能帶動(dòng)全地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,才能將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。
在齊熱哈塔爾水電站建設(shè)可以促進(jìn)當(dāng)?shù)叵M(fèi)水平,帶動(dòng)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。電站建成后還可增加當(dāng)?shù)氐亩愂?,改善?dāng)?shù)氐慕煌ê屯ㄐ艞l件,對(duì)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展將會(huì)產(chǎn)生積極的作用。
因此,齊熱哈塔爾水電站的建設(shè),將有力地促進(jìn)本地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。