加拿大約翰哈特水電站改造

1 水電站概況

位于坎貝爾河市內的約翰哈特(John Hart)水電站，是加拿大不列顛哥倫比亞(BC)省水電公司在溫哥華島上建成年代最久和最重要的水電站。

BC省水電公司的相關負責人稱，約翰哈特水電站已經提供了66 a清潔、可靠的電力。由于服務年限較長，許多設備已老化，因此，現在需要再次耗費巨資對這一陳舊的水電站進行維修，以確保它能繼續發揮作用。

必須花費9.4億加元巨資修建替代工程，主要基于以下三大原因。

(1)安全性。現有水電站和管道設施甚至不能承受中等級別的地震。

(2)可靠性。6臺21MW的發電機組工況不佳，雖然設計容量是126MW，但目前估計只有118MW，且還在下降。

(3)環境。水電站意外停機及河水流量減少將危害魚類棲息地?？藏悹柡酉掠?5%的河水由水電站泄出，若水電站被迫停止運行，河水流量減少，將使鮭魚棲息地缺水。

相關負責人詳細解說了環境影響。比如，現有水電站如果由于設備故障而使2臺機組停機，或是在更糟的情況下，比如遭遇雷擊而使6臺機組全部停機，并且不能很快并網發電，那么就不得不向麋鹿落峽谷(Elk Fall)棄水;而一旦大壩棄水，河水流過2km到電站，大約要花45 min才能恢復河水的流量。這種意外的流量減少，平均每年一次，會影響到下游的魚類棲息地。

替代工程包括在約翰哈特水電站的溢流壩上建設一條新的引水管。

(1)用一條長2.1km、直徑為8 m的隧洞代替3條長為1.8km的引水管道。

(2)在現有水電站旁邊修建一座替代電站。

(3)修建新的過水設施。

在建設期內，現有水電站可一直運行，之后在試運行期間轉為新設備運行。新引水管將移位300 m左右，從現在的引水壩移到溢流壩處，承包商將在混凝土壩上鉆孔，一直鉆到基巖。為了完成這項工作而不放空水庫，在大壩上游側將建起圍堰，對圍堰內的區域將排干水。

尚不清楚的是，直徑為8 m的隧洞是采用由爆破的方式還是采用鉆機挖掘而成。最初，工程計劃確實考慮了要更換3條引水管道，但是調查結果顯示，由于它們位于泥土和沙土上，需要花費巨資以防地震，還要慎重考慮地震期間的液化。最后認為穿過基巖、埋在地表以下約60～100 m的隧洞才是最佳選擇。

2 工程回報及收益

2013年2月，BC省水電公司收到BC公共事業委員會的工程許可。實際上，獲得工程許可，實施該項工程對于溫哥華島的居民來說，這是個重大的好消息。他們將因此獲得回報，得到更加可靠的電力和享受工程帶來的經濟利益;施工工作崗位和附帶的經濟利益將給溫哥華島中部和北部帶來巨大的收益。

經過開展進一步的分析，結果表明，其他工程收益還包括:

(1)保護魚類。如果替代的水電站被迫停止運行，新的過水設施將保持水流的持續流動，以保護魚類及魚類棲息地。

(2)更小的占地面積。拆除3根直徑為3.66 m、長為 1.8 m的引水管道，BC省水電公司設施的占地面積將減少。

(3)為溫哥華島供電。確保向溫哥華居民持續供應可靠、清潔和高性價比的電力。由于溫哥華島的大部分電力供應來自低陸平原區，約翰哈特水電站可以確保BC省第二大負荷中心的可靠電力供應。工程完工后，約翰哈特水電站的電力供給量將增長 7%以上，即從 778 GW·h/a增加到 835 GW·h/a，足以供應8萬戶家庭使用。

(4)減少地震危害。通過增強輸水涵管和水電站設施的抗震性，可以減少地震引發的潛在環境、財務、社會和安全影響。

(5)就業機會和經濟發展。繁榮經濟發展，估計在5 a內，每年可提供400個工作崗位(或相當于建設期內每年雇傭2000人)。和利益相關者的5 a約定，會一直貫穿工程的整個進程。政府機構也將全程給予關注。

2012年，BC省水電公司還非常滿意地與當地居民達成了工程影響利益協議。

4 合同

2013年春，公用事業委員會啟動了早期的現場準備工作，并期望秋季結束。包括現場的道路、停車場和跟蹤調整，這樣一旦合同簽訂，承包商就可以進駐。在今后的5 a內，每月還會發布施工報告。

2013年8月30日，按計劃應收到投標人的最終項目建議書和財務報告。有2家聯合體參與:麋鹿落能源聯合體和與SNC－蘭萬靈國際公司合作的鮭魚河水電聯合體。

復審階段結束后，BC省水電公司計劃在9月或10月宣布中標的團隊。一旦通知并公布了中標團隊，在合同簽訂之前，還要進行最終談判。

這一工程項目于2007年被正式啟動。

對于極具挑戰性的工程來說，其5 a的艱苦工作已經過去了，現在將進入5 a的施工期，這5 a的施工期將更具挑戰性。

主體工程計劃于2018年竣工。

5 工程的挑戰性

3 咨詢

自從2007年以來，就約翰哈特水電站替代工程的安全性、可靠性和環境利益，BC省水電公司一直向當地人口數量最多的少數民族(原住民)、中介代理、利益相關者和公眾進行咨詢和信息分享。BC省水電公司還特別咨詢了建設階段的工程影響，如植被干擾地帶和濱河工作區。

顯然，為了這項工程，還會開展大量的相應工作。工程方向當地的原住民進行咨詢，與政府機構

約翰哈特水電站替代工程現場距坎貝爾河市區僅幾公里遠，為了修建該工程，將利用現有的3條引水管道，為坎貝爾河市區的35000人供應家庭生活用水(無備用水源)。

從工程遠景來看，還有諸如維持第一島分割的河水流量，該小島位于水電站的正下游。水流在島周圍約對半分割，這里有對奇努克鮭產卵極為重要的棲息地砂礫。對此開展了計算機水流模擬，模擬結果顯示，水電站位置可修改尾水渠以保持河水分流。