林海水庫水電站布置形式比選

孟慶順，王　琴

(1.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080；2.河海大學設計研究院有限公司，南京 210013)

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林海水庫水電站布置形式比選

孟慶順1，王琴2

(1.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080；2.河海大學設計研究院有限公司，南京 210013)

林海水庫為“黑龍江省十三五規(guī)劃”推薦的大(Ⅰ)型水庫，文章對水庫設計各階段推薦電站布置形式不同的原因進行分析研究，提出現(xiàn)階段應選擇的電站布置形式。依據(jù)現(xiàn)階段社會經(jīng)濟情況，林海水庫建設任務為以城市供水為主，兼顧防洪和灌溉，結(jié)合發(fā)電，因此其附屬電站不設專用庫容，為季節(jié)性電站，無保證出力。這種情況下，引水式電站增加水頭所發(fā)電量有限，而投資比壩后式電站多7000多萬元，經(jīng)濟上不合理，因此現(xiàn)階段林海水庫電站布置形式應選擇壩后式電站。

水庫；水電站；布置形式；方案比送

牡丹江市林海水庫位于林海水庫位于黑龍江省牡丹江市海林市境內(nèi)，行政區(qū)劃屬大海林林業(yè)局管區(qū)。水庫樞紐位于海林市西南約60 km，庫區(qū)地理坐標E128 °36'49″～128°39'33″，N44 °24'6″～44°26'33″。林海水庫壩址以上流域面積為1 562 km2，占海浪河流域面積的29.7%，占牡丹江流域面積的4.15%。

1　電站建設條件

林海水庫所在海浪河為山區(qū)性河流，坡陡流急，多峽谷、急彎，干流天然落差為530m，上游為黑龍江省降雨高值區(qū)，水資源豐富。林海水庫壩址所在位置有一個彎道，見圖1。

圖1　林海水庫壩址處河道情況

此處河流坡降較陡、落差比較集中，水能開發(fā)條件好，為充分利用水資源，可建設引水式電站，因此需對電站布置形式進行比較分析。

2　各階段推薦電站形式

2.1項目建議書階段

黑龍江省水利水電勘測設計研究院1997年完成的《黑龍江省牡丹江市林海水庫供水工程項目建議書》對引水式電站和壩后式電站進行了技術(shù)經(jīng)濟比選，推薦引水式為電站選定形式，投資及發(fā)電量成果見表1。

表1　項目建議書階段電站型式比選表

2.2可行性研究階段

20多年過后， 2016年開展林海水庫可行性研究時對林海水庫電站布置型式重新進行比較分析。

由于壩址至引水式電站廠房所在位置距離將近5km，若利用城鎮(zhèn)供水、農(nóng)田灌溉、環(huán)境用水以及棄水進行發(fā)電，水庫壩后存在一段脫水段；考慮對環(huán)境的影響，需在壩后增加小機組，引水式電站轉(zhuǎn)換為混合式電站。

對混合式電站與壩后電站進行經(jīng)濟比選，投資及發(fā)電量見表2。

表2　林海水庫電站布置型式經(jīng)濟比選表

由表2可以看出，壩后式經(jīng)濟效益指標較混合式電站指標優(yōu)越，其投資較混合式電站少7708萬元，發(fā)電量較混合式電站少1254×104kW·h，差額內(nèi)部收益率為2.66%，<8%，因此推薦壩后式電站。

3　不同推薦方案原因分析

對比項目建議書和可行性研究階段電站選型結(jié)論，分析其變化的主要原因有以下2點：

3.1建設任務變化，規(guī)模發(fā)生變化

林海水庫項目建議書階段，水庫建設任務為以城市供水、發(fā)電為主，兼顧灌溉、防洪等綜合利用的蓄水工程，其選定方案正常蓄水位為507m；近年來受淹沒政策調(diào)整影響，水庫淹沒補償投資呈大幅度增加趨勢，降低水庫規(guī)模、減少淹沒征地面積在經(jīng)濟上是合理的，因此水庫建設任務發(fā)生了變化，轉(zhuǎn)變?yōu)橐猿擎?zhèn)供水為主，兼顧防洪和灌溉，結(jié)合發(fā)電；可研階段發(fā)電不再占用庫容，水庫發(fā)電不具有保證電能，而且現(xiàn)階段水電價格相對不高，發(fā)電經(jīng)濟效益相對較小，壩后式電站在現(xiàn)階段較為合理。

3.2社會經(jīng)濟發(fā)展，投資發(fā)生變化

從1997年—2016年，中國經(jīng)濟發(fā)展迅速，物價也上漲較快，工程投資也相對增加。林海水庫項目建議書階段隧洞投資為3673萬元，而2016年可研階段隧洞投資為6270萬元，投資相差2597萬元，引水隧洞投資增加，但是由于規(guī)模減少發(fā)電量降低，同時由于引水式電站須轉(zhuǎn)換為混合式電站，增加壩后廠房投資近500萬元，因此壩后式電站較引水式電站經(jīng)濟合理。

綜上所述，水庫建設任務改變和投資情況發(fā)生變化之后，林海水庫電站選擇壩后式電站更符合現(xiàn)狀建設條件。

4　結(jié)　論

依據(jù)現(xiàn)階段社會經(jīng)濟情況，林海水庫建設任務為以城市供水為主，兼顧防洪和灌溉，結(jié)合發(fā)電，因此其附屬電站不設專用庫容，為季節(jié)性電站，無保證出力。這種情況下，引水式電站增加水頭所發(fā)電量有限，而投資比壩后式電站多7000多萬元，經(jīng)濟上不合理，因此現(xiàn)階段林海水庫電站布置形式應選擇壩后式電站。

[1]黑龍江省水利水電勘測設計研究院.黑龍江省牡丹江市林海水庫供水工程項目建議書[R].哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測設計研究院，1997.

1007-7596(2016)07-0066-02

2016-05-28

孟慶順(1981-)，男，山東單縣人，工程師；王琴(1979-)，女，湖北巴東人，工程師。

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