板集電廠取水水源論證

曹百會(huì)

板集電廠取水水源論證

曹百會(huì)

安徽作為華東的能源基地，承擔(dān)著向長(zhǎng)三角輸送大量能源的任務(wù)，皖北地區(qū)煤炭?jī)?chǔ)量豐富、產(chǎn)能巨大，但外運(yùn)能力緊張，因此為充分發(fā)揮當(dāng)?shù)貎?yōu)勢(shì)，就近建設(shè)坑口電廠將大量電力送往長(zhǎng)三角地區(qū)是十分必要的。建設(shè)板集煤礦坑口電廠，就在此大環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生。安徽利辛板集電廠位于利辛縣胡集鎮(zhèn)，利辛縣人均水資源量不足500m3/a，屬水資源貧乏地區(qū)。建設(shè)電廠需要消耗大量水資源，合理開發(fā)和利用當(dāng)?shù)鼐o缺的水資源，就成了板集電廠建設(shè)的制約因素之一。

一、板集電廠概況

板集電廠位于板集煤礦東約1.0km處，是板集煤礦的坑口電廠。電廠規(guī)劃建設(shè)2×1000MW超超臨界燃煤機(jī)組，主要依托國(guó)投新集板集煤礦，屬于煤電一體化項(xiàng)目，其建設(shè)符合國(guó)家優(yōu)先發(fā)展煤電聯(lián)營(yíng)企業(yè)、鼓勵(lì)煤電集約化的國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策。板集電廠由國(guó)投新集電力利辛有限公司投資建設(shè)，建設(shè)資金全部采用內(nèi)資。

電廠取水水源為茨淮新河過境地表水，取水口擬設(shè)置于闞疃閘上游茨淮新河南岸，設(shè)計(jì)生產(chǎn)用水平均取水規(guī)模 3230m3/h，平均取水流量0.90m3/s，年生產(chǎn)用水取水總量1776 萬m3；設(shè)計(jì)廠區(qū)內(nèi)廢污水經(jīng)廠內(nèi)污水處理系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)后全部循環(huán)利用，廢污水達(dá)到零排放。

二、當(dāng)?shù)厮Y源條件

1.河流水系

板集電廠所在的利辛縣縣域內(nèi)主要河流有茨淮新河和西淝河。

2.當(dāng)?shù)厮Y源狀況

（1）地表水資源

根據(jù)1956～2006年降雨系列資料統(tǒng)計(jì)，多年平均降水量868.0mm，最大年降雨量為1594.0mm（2003年），最小年降水量為511.8mm（1976年），豐枯比3.1。從1956～2008年地表徑流計(jì)算成果看，利辛縣多年平均地表徑流深為171.7mm，最大年地表徑流深為2003年的616.9mm；最小年地表徑流深為2001年的16.9mm，次小年份出現(xiàn)在1999年。

（2）地下水資源

淮北平原地區(qū)地下水資源相對(duì)豐富，但開發(fā)利用程度較高，部分地區(qū)已造成地質(zhì)災(zāi)害。利辛縣淺層地下水資源可開采量1.994億m3，2008年淺層地下水供水量已達(dá)1.58億m3，淺層地下水資源開發(fā)利用率達(dá)79.3%，開發(fā)利用程度較高。

三、電廠水源論證

1.水源配置方案和論證思路

（1）水源配置方案

根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域水資源條件，電廠生產(chǎn)取水為茨淮新河過境徑流，即利用茨淮新河洪水資源作為電廠取水水源。其中以茨淮新河地表水為主水源，西淝河下段在建的闞疃南閘上洼地蓄水為補(bǔ)充水源。

茨淮新河插花閘～闞疃閘區(qū)間水源，為西淝河上段來水和插花閘下泄水量；西淝河下段在建的闞疃南閘上蓄水為：蓄茨淮新河插花閘～闞疃閘之間的棄水和闞疃南閘以上集水面積上的產(chǎn)水，闞疃南閘上洼地實(shí)際上起到反調(diào)節(jié)茨淮新河插花閘～闞疃閘之間的棄水作用。

（2）論證思路

首先利用茨淮新河取水口取水，當(dāng)闞疃閘上水位低于該河段其他用水戶取水口高程23.00m時(shí)，茨淮新河電廠取水口停止取水，由西淝河下段水源取水口取水補(bǔ)充；當(dāng)闞疃閘上水位高于23.00m時(shí)，則西淝河下段水源取水口停止取水，由茨淮新河取水口取水，依次循環(huán)。西淝河闞疃南閘上洼地始終保持高蓄水位，保障項(xiàng)目用水需求。

地表水水源論證采用長(zhǎng)系列調(diào)節(jié)與典型年調(diào)節(jié)相結(jié)合的方案。長(zhǎng)系列調(diào)節(jié)主要分析項(xiàng)目取水年保證程度；典型年調(diào)節(jié)則分析典型枯水年項(xiàng)目供水水源可能出現(xiàn)的最大缺水量，以及發(fā)生97%設(shè)計(jì)保證率時(shí)，項(xiàng)目擬定取水水源供水保證程度。

2.來水量分析

茨淮新河闞疃閘上游來水量由上游插花閘泄水、插花閘～闞疃閘區(qū)間來水、以及河槽產(chǎn)水等3部分組成；西淝河下段闞疃南閘上游來水量由茨淮新河闞疃閘上棄水和闞疃南閘上游區(qū)間產(chǎn)水兩部分組成。

（1）茨淮新河上游來水量

根據(jù)插花閘站1980～2010年連續(xù)30年實(shí)測(cè)徑流系列資料統(tǒng)計(jì)，插花閘多年平均下泄水量為57335萬m3；插花船閘每年下泄水量約3000萬m3，插花閘樞紐多年平均下泄水量為60335萬m3。

插花閘～闞疃閘區(qū)間來水采用降雨徑流系數(shù)法推求，計(jì)算出多年平均徑流量3890萬m3。

河槽產(chǎn)水為河槽面積上直接降水扣去蒸發(fā)后的凈雨量，根據(jù)實(shí)測(cè)資料，茨淮新河多年平均降水量和蒸發(fā)量基本相當(dāng)，多年平均河槽產(chǎn)水量為0。

茨淮新河上游來水量計(jì)算成果見表1。

表1 闞疃閘上游多年平均來水總量計(jì)算成果表 單位：萬m3

茨淮新河闞疃閘上棄水：利用茨淮新河右側(cè)的祈莊涵和馬胡引水涵將每年汛期茨淮新河闞疃閘上的棄水，引水時(shí)段盡量選在茨淮新河闞疃閘和上橋閘下泄水量較集中的月份。通過對(duì)闞疃閘上水源多年連續(xù)調(diào)節(jié)計(jì)算，比較闞疃閘上棄水與同時(shí)段茨淮新河上橋閘下泄水量，取兩者中的較小值作為闞疃閘上祈莊涵的引水量，引入西淝河下段闞疃南閘上存蓄，作為本項(xiàng)目備用水源。

區(qū)間產(chǎn)水量、河槽產(chǎn)水量計(jì)算方法與插花閘～闞疃閘區(qū)間來水計(jì)算方法相同。

3.用水量分析

通過調(diào)查，本項(xiàng)目?jī)蓚€(gè)取水水源地用水量有農(nóng)業(yè)灌溉用水、工業(yè)用水、生活用水、船閘用水和滲漏用水等5項(xiàng)，見表2和表3。

表2 插花閘～闞疃閘論證區(qū)域用水總量調(diào)查和計(jì)算成果表 單位：萬m3

表3 西淝河下段闞疃南閘論證區(qū)域用水總量調(diào)查和計(jì)算成果表 單位：萬m3

農(nóng)業(yè)灌溉用水量：根據(jù)有效灌溉面積，采用灌溉用水定額計(jì)算。

工業(yè)用水量：當(dāng)?shù)毓I(yè)以利用地下水為主（占60%以上），最大的用水戶為阜陽(yáng)市第二自來水廠，取水口位

（2）西淝河闞疃南閘上游來水量于插花閘下，取水口高程22.50m，日取水規(guī)模10.0萬m3，年取水量3000 萬m3；其他零星鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水量按約1萬m3/d計(jì)，年用水量365萬m3。

生活用水：生活用水含城鎮(zhèn)人口及農(nóng)村人畜用水，其中地下水占90%，地表水約占10%，地表水年用水量約182萬m3（0.5萬m3/d）。

船閘用水：根據(jù)闞疃船閘近幾年運(yùn)行情況估算，平均年用水量約3000 萬m3。

滲漏損失量：閘（壩）滲漏損失量按上一旬河槽平均蓄水量的0.1%進(jìn)行估算。

4.調(diào)節(jié)計(jì)算

（1）典型枯水年選取

通過論證，區(qū)域上游來水量年內(nèi)分配對(duì)本項(xiàng)目取水保證率的影響，比上游來水量的影響更加明顯。因此，選擇2009～2010灌溉年作為本項(xiàng)目97%典型枯水年。

（2）調(diào)節(jié)計(jì)算控制條件

包括：調(diào)節(jié)計(jì)算起調(diào)水位、最高控制水位、最低限調(diào)水位等。

（3）調(diào)節(jié)計(jì)算公式

5.取水水源可靠性

（1）取水水量可靠性

采用茨淮新河插花閘～闞疃閘區(qū)間地表水為主水源、西淝河下段闞疃南閘以上洼地蓄水為補(bǔ)充水源，為電廠聯(lián)合供水，在兩個(gè)取水水源地現(xiàn)狀和規(guī)劃水平年供、用水條件和項(xiàng)目設(shè)計(jì)用水量情況下，電廠生產(chǎn)用水可以得到保障。

現(xiàn)狀年和規(guī)劃水平年，設(shè)計(jì)保證率97%典型枯水年，電廠從茨淮新河插花閘～闞疃閘區(qū)間和西淝河下段在建的闞疃南閘上洼地取水，電廠生產(chǎn)用水可以得到保障。

（2）取水水質(zhì)可靠性

根據(jù)2008～2010年安徽省水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心對(duì)水源地水質(zhì)實(shí)測(cè)資料分析，評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)水源地水質(zhì)優(yōu)于Ⅲ類水的占總測(cè)次的87.5%，總體水質(zhì)狀況較好；但個(gè)別時(shí)段水質(zhì)相對(duì)較差，主要污染物為氨氮、高錳酸鹽等。水源地水質(zhì)現(xiàn)狀符合電廠冷卻水用水水質(zhì)要求，對(duì)于特殊工藝，如鍋爐用水等需進(jìn)行處理，滿足要求后方可使用。

四、結(jié)語(yǔ)

利辛縣雖然為水資源緊缺地區(qū)，但每年通過茨淮新河也有大量的洪水徑流下泄出境，如何留住這些洪水資源支撐當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，改善群眾生活水平，是水利工作者需要認(rèn)真研究的問題。擴(kuò)建闞疃南閘建設(shè)西淝河下段洼地水庫(kù)，存蓄茨淮新河汛期下泄的洪水資源，為板集電廠取水提供可靠的水源保障就是一個(gè)很好的范例■

（作者單位：安徽省水文局230022）