抽水蓄能電站的選點原則

趙會林，魯新蕊

（1.中水東北勘測設計研究有限責任公司，吉林長春130021；2.中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，吉林長春130012）

1 抽水蓄能電站選點的主要原則

1）要有足夠的水源保證。水源保證是抽水蓄能電站建設的基礎和前提。站址所在地區(qū)或附近應有充沛的水源，其來水量應能滿足初期蓄水和運行期水量的損耗。電站除了正常運行的需水外，還存在水面蒸發(fā)、滲漏和結冰損失等水量損失，對這部分水量損失要進行必要的補水。當入庫的天然徑流不能滿足電站的補水要求時，要在工程附近落實補水水源，研究必要的補水措施，保證電站正常運行的用水需求。在站址的選擇中，易選擇下水庫集水面積較大或附近有較好水源保證的站點。

2）選擇適中的水頭。目前，普遍認為抽水蓄能電站的經(jīng)濟水頭為330～600 m[1]，最高不超過700 m。水頭較高，將會增加電站設備的復雜性，同時也會提高電站的造價；水頭較低，為保證一定的裝機規(guī)模，電站的發(fā)電流量就會較大，電站裝機容量的單位造價也將變大。因此，抽水蓄能電站的水頭要適中，不易過高和過低。

3）最大水頭與最小水頭比的要求。抽水蓄能電站最大水頭與最小水頭的比一般常參照1979年美國石韋公司對鹽河工程進行抽水蓄能規(guī)劃選點時所采用的站址篩選原則,將最大最小水頭之比限制在1.25以下。除此之外，選取水庫水頭時要考慮水庫的消落深度一般以不超過最大水頭的10%左右為宜。

4）不易選擇壩體過高的站點。抽水蓄能電站的上、下水庫一般都需要建壩。下水庫作為主要的水源水庫，其來水量和水面一般較大，壩體也就相應的較低。上水庫主要利用山體間的山谷或山體開挖、筑壩成庫，庫盆相對較小，在滿足一定水量的條件下，一般需要較高的壩體。而隨著壩體的加高，電站的投資也會呈小幅增加，當壩體達到一定的高度時，繼續(xù)增加壩高，電站的單位千瓦投資增長變幅就會變大，甚至是成倍的增長。一般壩高最高不易高于100 m。

5）距高比（L/H比）的要求。距高比（L/H）即上、下水庫引水口之間水平距離與電站平均水頭之比。在平均水頭一定的條件下，距高比的數(shù)值越小，代表輸水系統(tǒng)線路越短，相應的系統(tǒng)水頭損失越小，電站的效率越高，電站投資越小。根據(jù)國內(nèi)外的經(jīng)驗，電站的距高比以不大于10為好。但距高比不宜過小，當距高比小到一定程度時，輸水系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)等不易布置，且增大施工難度，同時，輸水洞的進出水口因高陡邊坡開挖存在不穩(wěn)定的問題[2]。

6）對地理位置的選擇。站址的地理位置要選擇在電網(wǎng)負荷中心帶或其附近，以保證電站有便利的接、送電條件。另外，站址區(qū)有較好的交通條件，也會為電站的建設奠定良好的外部基礎。

7）對地質條件的要求。站址處應有較好的工程地質條件，地質條件決定水工建筑物的難度、工程量和造價等，因此，在站址的普查和選擇上，需要進行必要的外業(yè)查勘工作，確定站址可行的地質條件，此外還需特別注意水庫滲漏等問題。

2 普查選點的技巧

抽水蓄能電站的普查選點工作應在比例尺不小于1∶50000的地形圖上開展，一般常采用1∶50000的地形圖。

普查選點具有一定的技巧性，熟練的掌握選點的技巧和方法，才能使普查選點的工作能夠快速、較好的開展。

1）找水源。在地形圖上，首先要尋找水源、河道，包括較大的河流和中小河流。水源是抽水蓄能電站建設的保證，只有有了水源，抽水蓄能電站的建設才具有現(xiàn)實的可行性。

2）選高點。在地形圖上擬定水源附近尋找局域地形的高點，高點一般均為高山。用高點的高程與水源水面的高程比較，高差在200 m以上的區(qū)域才具有建設抽水蓄能電站的可行性；高差小于200 m時，即使有可以利用的地形，但其水頭勢必會更低，裝機容量的單位造價就會較高，使抽水蓄能電站建設的可行性不具現(xiàn)實的意義。

3）看地形，初定上水庫位置。在水源、高程合適的情況下，就要在水源的附近、高山的山谷或較平整、開闊的山頂平地尋找可建庫、建壩的地形，初步確定抽水蓄能電站上水庫的壩址和庫址。在地形的選擇上，最好選擇三面環(huán)山的山谷建壩成庫，盡量避免開挖成庫的庫址選擇。

4）再復核，擬定下水庫位置。有了水源、高差和基本的地形后，依據(jù)初定的上水庫和壩址位置以及下水庫水源的具體地形情況，擬定輸水洞及下水庫壩址位置。

5）初步估算電站基本指標。根據(jù)選定的上、下水庫及壩址位置，在地形圖上量算不同等高線與壩址所圍成的區(qū)域面積，計算并繪制水庫的庫容曲線。

初定上、下水庫的死水位、死庫容，據(jù)地形擬定上水庫的正常蓄水位，計算興利庫容，進而確定下水庫的正常蓄水位及電站的水頭、壩高，結合發(fā)電、裝機相關參數(shù)的取值和輸水洞的長度，計算發(fā)電流量、裝機容量、L/H比等電站指標。

當下水庫庫容較小，而上水庫庫容較大時，則依據(jù)下水庫的興利庫容確定上水庫的規(guī)模和電站的相關指標。

6）綜合復核、調整。對已選電站進行地形、指標的綜合復核，分析抽水蓄能電站選址的合理性，對某些指標依據(jù)具體情況進行適度調整，使之更加合理，符合抽水蓄能電站選點的原則和現(xiàn)實的可操作性。

綜上所述，選擇適宜的站址作為抽水蓄能電站的初選站點。從給定區(qū)域范圍內(nèi)初選站點中經(jīng)綜合比較選出若干個建設條件較好的站點，進行規(guī)劃階段的勘測設計和技術經(jīng)濟論證，確定近期開發(fā)的工程及其順序[3]，為抽水蓄能電站的建設和解決電網(wǎng)調峰填谷問題奠定基礎和提供技術依據(jù)。

［1］李世東.抽水蓄能電站規(guī)劃設計中值得注意的問題［J］.水力發(fā)電，1998（2）：24-26.

［2］李復生.再議抽水蓄能電站規(guī)劃中的幾個問題［C］.北京：中國電力出版社，2007：21-25.

［3］趙士和.抽水蓄能電站規(guī)劃設計中值得注意的幾個問題［J］.水力發(fā)電，2005（9）：65-68.