尼泊爾下阿潤水電工程的開發

[巴西]L.V.沙維爾 P.A.福埃斯

劉 翔 譯自英刊《水電與大壩》2010年第2期

尼泊爾水電蘊藏量約 83000MW,經濟可開發量約占一半。豐富的水電資源加上較低的生產成本,為尼泊爾成為重要的純電力輸出國提供了可能性。一些中小型水電工程,如裝機 60MW的希姆蒂(Khim ti)工程、5 MW的印德拉瓦蒂(Indrawati)工程、36 MW的上波特科西(Upper Bhotekoshi)工程已得到私營公司的支持。下阿潤水電工程和阿潤 3水電工程正處于初步研究之中。

尼泊爾已開發的水電還不到其水電蘊藏量的1%,而尼泊爾、印度北部和中國西南部對清潔的可再生能源的需求量則在迅速地增長。

此外,由于工業化的快速發展導致電力需求量很大,加上以下的另一些有利條件,增加了向印度出售電力的機會:

(1)印度北部嚴重缺電;

(2)尼泊爾與印度政府簽訂了售電協議;

(3)尼泊爾電力系統與印度北部電力系統互聯的輸電線路已敷設。

尼泊爾國內電力市場電力需求也有很大的增長。在過去 8 a里,尼泊爾的能源消耗年增長率超過了11%。至于國內能源需求,峰荷需求目前估計為721.73MW,據預測,至2014～2015年將增加到1387.2MW。

1 開發背景

巴西電力公司(Engevix電力公司的子公司)最近對下阿潤水電工程進行了可行性研究,包括優化方案及其可能的裝機容量。按照印度和尼泊爾兩國政府簽訂的現行協議,擬建工程所發電力將主要輸往印度。

該可行性研究是在尼泊爾政府所授權的研究許可范圍內完成的。所有條件都合乎審批要求,發電許可的條款和條件最終由項目發起人和尼泊爾政府確定。

該工程淹沒面積不大,只有27 hm2,預計不會移民。電站裝 4臺混流式水輪發電機組,總裝機容量為 400MW,年均發電2660GW?h。

壩址位于阿潤河上,該河從喜馬拉雅山脈北側流出,向南流向尼泊爾。該河是尼泊爾北部地區桑庫瓦薩巴(Sankhuwasabha)縣戈西(Kosi)流域的主要支流之一。進水口高程定為530m,設在擬建的阿潤 3水電站下游,該河段水流湍急,為礫石河床。

2 前期研究

20世紀 80年代初首次對科西河的水電蘊藏量進行了研究,阿潤河是其主要支流。后來又開展了一系列研究,以獲取更多該流域的資料,并對其作充分的了解。

早期對阿潤河流域和下阿潤工程進行的主要研究有:

(1)1985年,由日本國際協力機構(JICA)完成了對科西河流域的總體規劃研究;

(2)1988年,由尼泊爾國家電力局(NEA)工程部完成了對阿潤河梯級的總體規劃研究;

(3)1990年,由國際工程公司組成的聯合集團完成了對下阿潤工程的前期可行性研究;

(4)1992年,由國際工程公司組成的聯合集團完成了對阿潤 3水電工程的可行性研究。

NEA于1981年進行的研究最初建議將薩普塔科西(Saptakoshi)高壩的正常蓄水位(FSL)定在 338 m。但在1985年 JICA完成科西河流域的總體規劃后,NEA于1988年完成了后續研究,將 FSL作了修改。

根據科西河流域總體規劃研究,計劃沿下游往上游依次開發5座水電工程,即阿潤1～阿潤5水電站。在阿潤河梯級電站總體規劃審查的最后階段,決定利用阿潤 3電站增容,對阿潤河梯級進行調整,用新近確定擬建的上阿潤河和下阿潤河的水電工程替代其余的水電工程。審查階段最后確定了目前擬建的阿潤河的梯級水電工程。

NEA在進行下阿潤工程前期可行性研究的同時,對技術指標進行了重新研究,這些研究建立在以前研究,特別是1990年對下阿潤工程前期可行性研究的基礎上,該工程擬裝機 308MW。

3 可行性研究

該研究是在尼泊爾現場工作人員的支持下,由Engevixs公司巴西總部的技術人員進行的。該研究包括地貌、地質和環境評價。

在進行工程研究時,對不同壩軸線,隧洞定線和廠房布置方案,以及綜合效益 -費用及技術和環境方面進行了分析,確定了最終方案。

參考巴西電力公司的現場研究結果,確定了最佳總體布置方案后,便對每座附屬建筑物進行細部設計。同時,根據公認的標準,研究確定了電站最佳裝機容量、電站平均發電量和經濟可行性,最后確定了擬用的電站布置方案,包括最終的工程預算。

環境研究由巴西電力公司聘請的當地的研究人員進行。基于這些研究最終編制了環境影響評估研究報告,并提交給尼泊爾政府審批。民意調查表明,當地社區都非常支持該工程。

4 工程布置方案

阿潤河系列水電工程的布置方案見圖1。

圖1 阿潤河系列水電工程的橫斷面分布

擬建的電站廠房是一座地下工程,在河床上建一座混凝土面板堆石壩。擬建的大壩壩高 30m,壩頂長168m。在阿潤河左岸大壩附近設一座閘控溢洪道,并在其附近設了一個進水口。

在大壩和溢洪道軸線下游設置了一個豎井,經重新評估,下阿潤工程的正常蓄水位為540m,這樣其有效庫容就可以滿足電站枯水期峰荷運行的要求。

通過進水口,將阿潤河河水引入沉沙室,通過沖沙隧洞定期將泥沙沖入阿潤河內。進水口建筑物通向16km長的引水隧洞,有一個地下調壓井,在最高蓄水位以上設置了一條交通隧洞。

在緊靠調壓井的下游面,安裝了一扇定輪平板閘門,以便在維修壓力鋼管和回旋閥時無需排光引水隧洞里的水。

水流通過調壓室后,將通過調壓豎井,然后流到壓力鋼管、壓力管道分叉管和支管。支管與安裝在地下廠房的混流式水輪機和同步發電機組相連。主要建筑物詳見圖2和圖 3。

圖2 大壩、溢洪道、引水隧洞、沉沙-沖沙隧洞的布置

圖3 廠房縱斷面

5 輸電系統

在杜胡比(Duhubi)變電站,阿潤電站將通過輸電系統與尼泊爾電網連接,并由此跨過印度 -尼泊爾邊界向印度電力市場供電。印度和尼泊爾當局最近經協商確定了印度 -尼泊爾電力交換輸送系統的施工程序,該系統用于將下阿潤電站的電輸送到印度的電網。

6 結 語

最近進行的技術、環境和經濟研究論證了實施下阿潤工程的可行性。

一座面板堆石壩、一條長引水隧洞和一座地下廠房的布置方案適合于該壩址條件,不可能對其施工造成很大的困難。而且,尼泊爾和印度之間的現有協議為該工程施工提供了強有力的支撐。