淺談官渡河流域的水電梯級規(guī)劃

陶　濤

(重慶市水利電力建筑勘測設計研究院，重慶 渝北　400020)

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淺談官渡河流域的水電梯級規(guī)劃

陶濤

(重慶市水利電力建筑勘測設計研究院，重慶 渝北400020)

隨著重慶市國民經濟的飛速發(fā)展，現有的自身電源供給已經大幅落后于經濟發(fā)展對于用電量的需求，需要對市內水電資源進行合理規(guī)劃配置。官渡河流域水電梯級開發(fā)規(guī)劃河段地理位置優(yōu)越，水能資源豐富，開發(fā)選定方案地質條件較好，交通方便，天然建材豐富，施工場地相對平緩，滿足施工布置要求，具備成庫建壩和建引水系統(tǒng)及建發(fā)電廠房的條件。

官渡河；開發(fā)現狀；開發(fā)方案；環(huán)境影響；建議

1　規(guī)劃背景

“十五”期間，重慶市國民經濟進入新一輪增長周期的上升期。在工業(yè)重型化、加速城鎮(zhèn)化和消費結構不斷升級的趨勢下，電力需求增長迅速。根據西南電力設計院編制的《川渝2020年目標網架規(guī)劃設計》負荷預測，2020年重慶市全社會需電量為876億kWh，最高負荷1 840萬kW。

然而據統(tǒng)計，2005年底，全市發(fā)電裝機容量僅540萬kW(不含企業(yè)自備電源)，其中水電裝機164萬kW(占30.3%)，火電裝機376萬kW(占69.7%)。重慶電網自身電源供給已經大幅落后于經濟發(fā)展對于用電量的需求。2005年，外購電量達182.06億kWh。因此，重慶市的水電規(guī)劃研究迫在眉睫。

2　官渡河水能資源開發(fā)現狀

官渡河為山區(qū)性河流，河谷狹窄，灘多流急，坡度較陡，水能蘊藏量較豐富。沿河部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)生產生活及灌溉用水多以附近溪澗山泉水為主，少部分從官渡河吸取。流域內各鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村均通公路，河流無通航、漂木要求。根據巫山縣國民經濟發(fā)展與水資源綜合利用規(guī)劃，本次官渡河規(guī)劃梯級電站開發(fā)的主要任務是發(fā)電。

官渡河流域現有電站4座：雷坪電站、星火電站、凈壇峰電站和坪南電站。其中雷坪電站位于官渡場鎮(zhèn)上游馬陽河支流，電站裝機容量410 kW，年均發(fā)電約量165萬kWh，其發(fā)電用水全為引用上游溶洞(老龍洞)地下水；星火電站壩址位于紙陽壩，引水至凈壇峰上游官渡河左岸發(fā)電，電站裝機容量600 kW，年均發(fā)電量約400萬kWh；凈壇峰電站壩址位于星火電站尾水下游附近，引水至三峽175.00 m回水末端(神女溪漂流起點)發(fā)電，電站裝機容量1 260 kW，年均發(fā)電量約700萬kWh；坪南電站位于紙陽溝上游，取水水源全為上游地下水，電站裝機容量250 kW，年均發(fā)電量約100萬kWh。

3　官渡河流域梯級開發(fā)方案

3.1方案擬定原則

(1)梯級開發(fā)布置應全面分析流域與河流的自然條件及社會經濟情況及開發(fā)現狀，在考慮梯級規(guī)劃布局調節(jié)水庫時，避開人口聚居地和不利地質條件，充分合理地優(yōu)化配置水資源，做到資源開發(fā)與保護并重、變資源優(yōu)勢為經濟優(yōu)勢。

(2)梯級布置盡可能做到上、下水位銜接，充分利用河道落差和水能資源，壩、廠址和引水線路的選擇應有利于樞紐布置。在合理開發(fā)利用水力資源的前提下，盡可能少占壓耕、林地和礦產資源及拆遷民房，并重視水土保持和環(huán)境保護，根據山區(qū)地形特點，引水建筑物盡量采用隧洞，減少地表植被破壞及水土流失。

(3)梯級規(guī)劃應注重經濟效益、社會效益和環(huán)境效益相統(tǒng)一，以人為本，促進流域經濟社會可持續(xù)發(fā)展。河流水力資源的開發(fā)利用，應有利于河流生態(tài)環(huán)境的改善，促進地方經濟發(fā)展和人民生活水平的提高。不能過分強調經濟效益而犧牲環(huán)境效益，或過分強調部門和行業(yè)利益，而犧牲整體利益。

3.2方案比選

官渡河流域梯級規(guī)劃根據流域干、支流河段地形地質、水文特性、社會經濟、水庫淹沒占地、已建電站等條件及避免淹沒官渡場鎮(zhèn)等實際情況進行。規(guī)劃擬定兩個梯級，第一級為雙廟梯級，第二級為紙陽壩梯級。由于兩梯級具有相對獨立性，分別對各級進行方案比選。對第一級(雙廟梯級)擬定兩個方案，對第二級(紙陽壩梯級)擬定四個方案。

第一級：雙廟梯級

雙廟梯級分為雙廟/雷坪獨立方案和雙廟+借水兩個方案。其中，雙廟/雷坪獨立方案為在雙廟和雷坪兩處分別建壩，各自引水至官渡場鎮(zhèn)上游兩河口馬陽河支流左岸建廠發(fā)電。經計算，雙廟電站獨立方案裝機容量2.5MW，年發(fā)電量770萬kWh；雷坪電站獨立方案裝機容量1.5 MW，年發(fā)電量462萬kWh。該方案總裝機4.0 MW，年發(fā)電量1 232萬kWh。

雙廟+借水方案即是在雙廟筑壩，在不影響現有雷坪電站的前提下，在雷坪電站上游筑低壩通過隧洞引水至雙廟庫內，然后引水至官渡場鎮(zhèn)上游兩河口馬陽河支流左岸建廠發(fā)電。該方案裝機容量4.25 MW，年發(fā)電量1 289萬kWh。

第二級：紙陽壩梯級

紙陽壩梯級分為紙陽壩上壩址方案、下壩址方案、上壩址+借水和頭坪壩址四個方案。其中，上壩址方案在現有紙陽壩壩址上游約100 m處筑壩，引水至三峽水庫175 m回水末端處(即現有凈壇峰電站廠房處)建廠發(fā)電，電站裝機容量13.5 MW，年發(fā)電量4 105萬kWh；下壩方案在現有紙陽壩壩址以下約180 m處筑壩，電站廠房與上壩址方案一致，電站裝機容量15 MW，年發(fā)電量4 574萬kWh；頭坪壩址方案大壩位于紙陽溝匯合口下游約1.3 km的頭坪處，廠房仍位于凈壇峰電站廠房處，裝機容量15MW，年發(fā)電量4 525萬kWh。

上壩址+借水方案是為了既能利用支流紙陽溝的水量，同時又能避免紙陽溝較大的淹沒損失，在紙陽溝上游筑低壩引水至庫內，部分利用紙陽溝(集雨面積21.0 km2)來水，裝機容量15 MW，年發(fā)電量4 556萬kWh。

官渡河流域水電梯級開發(fā)規(guī)劃第一級雙廟梯級規(guī)劃雙廟/雷坪獨立和雙廟+借水兩個方案，該梯級各方案裝機容量均較小、工程量較大，經濟效益很差；相對來講，雙廟+借水方案較獨立方案略優(yōu)，為推薦方案，但考慮到經濟指標差的因素，本級不宜進行近期開發(fā)，可考慮結合灌溉、供水等綜合功能作為遠期開發(fā)。

第二級紙陽壩梯級各規(guī)劃方案主要技術經濟指標見表1，可以看到，四個方案相比較，頭坪壩址方案、下壩址方案和上壩址+借水方案的裝機容量、枯期平均出力、年發(fā)電量、枯期電量、平汛期電量均較為接近，且較上壩址方案為多；淹沒占地方面，上壩址+借水方案與純上壩址方案保持一致，并均大幅優(yōu)于另外兩方案；單位經濟指標(單位容量投資和單位電能投資)上來看，上壩址+借水方案較其他三個方案為好；同時該方案水頭利用較為充分，且具有較好的調節(jié)性能，電能質量好，亦可在電力系統(tǒng)中承擔部分峰荷。因此，官渡河流域第二級水電開發(fā)規(guī)劃推薦上壩址+借水方案。

表1　紙陽壩梯級開發(fā)規(guī)劃各方案主要技術經濟指標

4　推薦梯級開發(fā)方案對環(huán)境影響

經過科學論證、合理評估，推薦方案規(guī)劃梯級電站工程所在地屬亞熱帶季風氣候區(qū)，雨量充沛，生物群落完整，水庫區(qū)蓄水河段無大的地質構造問題。除了干旱、冰雹災害外，從總體上看生態(tài)環(huán)境現狀良好；規(guī)劃各梯級電站工程所在地公眾對工程建設均采取積極態(tài)度，具備了興建規(guī)劃各梯級電站工程的自然社會環(huán)境條件。

目前規(guī)劃梯級電站工程河段水質良好。建壩蓄水后，巨大水體的澄清作用，有利于水質感官性狀的改善和凈化作用，水環(huán)境容量富裕，水體交換次數較多，不存在富營養(yǎng)化問題。水庫集水區(qū)內無大的點、面污染源，只要加強庫區(qū)環(huán)境保護，預計水質演變的總趨勢將處于良好狀態(tài)，能滿足本工程開發(fā)功能的需要。

官渡河流域水能開發(fā)規(guī)劃的梯級電站工程對生態(tài)環(huán)境的影響有利有弊，從整體分析，有利影響是主要的，緩解了地方經濟社會發(fā)展電力電量的供需矛盾，為重慶市統(tǒng)調電網提供大量清潔可再生能源，增加地方財稅收入和就業(yè)機會，改善當地群眾生活生產水平，有利于區(qū)域政治社會穩(wěn)定和國家的長治久安。

綜上所述，工程建設對環(huán)境可能產生的影響有多方面，其有利影響是主要的、長期的，不利影響是局部的、短暫的、是可以改善或避免的。巫山縣官渡河流域水能開發(fā)對社會、經濟、環(huán)境效益明顯，從環(huán)境影響角度看，不存在制約工程建設的重大環(huán)境因素。

5　方案選擇的建議

(1)雙廟梯級裝機容量相對較小，且投資較大，經濟指標較差，故該梯級建議暫不實施。但是，雙廟壩址成庫成壩條件較好，正常水位485 m以下庫容達到1 588萬m3，對下游的巫山重點場鎮(zhèn)官渡鎮(zhèn)的防洪安全至關重要，且該水庫下游地勢開闊，潛在的灌溉面積約為1 300畝。因此，雙廟梯級可在適當的時候擇機建設，以充分發(fā)揮其防洪、灌溉、供水及發(fā)電的綜合效益。

(2)紙陽壩梯級正常水位可回到官渡場鎮(zhèn)下游，建議下階段深入研究官渡場鎮(zhèn)防洪高程，進一步優(yōu)化紙陽壩水庫的正常蓄水位，以最大限度地利用當地水能資源。

(3)官渡河上游巖溶十分發(fā)育，地下水情況十分復雜，但是由于缺乏長期的地下水觀測資料，建議下階段在官渡河上游設立長期的觀測站，監(jiān)測流域地下水出露情況，以便深入、準確的開展研究工作。

6　結　語

通過對官渡河流域規(guī)劃河段的自然特點、水庫環(huán)境、流域社會經濟狀況的調查和流域水能資源開發(fā)現狀的研究及本次梯級規(guī)劃方案的技術經濟分析比較，規(guī)劃官渡河流域水電梯級開發(fā)的兩級方案：第一級雙廟+借水方案，第二級紙陽壩上壩址+借水方案。其中第一級推薦方案裝機容量小，技術經濟指標很差，不推薦為近期開發(fā)方案。

第二級紙陽壩推薦方案既充分利用了官渡河三峽水庫175 m(吳淞高程)回水末端至上游官渡場鎮(zhèn)之間河段的天然落差，又避免了淹沒官渡場鎮(zhèn)以及紙陽溝下游的大片良田。

官渡河流域水電梯級開發(fā)規(guī)劃河段地理位置優(yōu)越，水能資源豐富，開發(fā)選定方案地質條件較好，交通方便，天然建材豐富，施工場地相對平緩，滿足施工布置要求，具備成庫建壩和建引水系統(tǒng)及建發(fā)電廠房的條件。從推薦的近期方案的財務評價成果看，經濟指標較差，但充分利用了官渡河中下游水能資源，能為區(qū)域電網提供優(yōu)質的清潔能源，可緩解重慶市統(tǒng)調電網電力電量及調峰容量不足的矛盾，有利于發(fā)展地方經濟、改善流域生態(tài)環(huán)境。

(責任編輯：卓政昌)

2016-07-27

TV7；TV212.4；G322.1

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1001-2184(2016)04-0157-03

陶濤(1983-)，男，漢族，重慶綦江人，工程師，畢業(yè)于河海大學水文與水資源工程專業(yè)，主要從事水文規(guī)劃設計、咨詢工作.