老撾南利河京隆水電站前期研究

左啟江

摘 要：前期泰國咨詢公司所做南利河京隆水電站可研報告經過復核漏項很多，投資較大，財務指標較差，不能滿足項目融資需要。設計優化后，雖投資有所增加，但電量也相應增加，財務指標明顯得到明顯改善，滿足項目融資需要，項目得以順利往前推進。

1 前期泰國設計方案

前期泰國咨詢公司已完成老撾南利河京隆水電站可研報告，南利河京隆水電站是一座壩后引水式水電站工程，樞紐工程主要建筑物由碾壓混凝土重力壩、壓力鋼管、發電廠房、進廠公路等組成。攔河大壩正常蓄水位354.00m，電站校核洪水按1000年一遇，Q0.1%=2959 m3/s，設計洪水按500年一遇，Q0.2%=2629 m3/s，電站總裝機容量15MW，電站多年平均發電量為68.94GW.h，裝機年利用小時4596h。本水庫具有日調節性能。

攔河大壩采用碾壓混凝土重力壩，壩軸線垂直于河床布置，壩頂總長168.75m，溢流壩布置于河床中部，兩岸為非溢流壩段，電站進水口布置于左岸。碾壓混凝土重力壩總長128.75m，其中左、右岸壩段長度分別為70.50m及58.25m。大壩頂部高程為357.0m，壩頂寬8.0m，底寬32.30m，最大壩高42.20m。溢流壩布置于河床中部，壩段長度40.0m，其中溢流孔口尺寸10×12.5m（寬×高），共三孔。堰頂高程341.50m，堰面采用WES曲線，下游采用面流消能。

廠房布置在大壩下游約80m的左岸，通過進水口及壓力鋼管引水發電。廠房由主機間、安裝間和副廠房組成，其平面尺寸（長×寬）為37.5m×25.5m，其中安裝間段長6m，主機間段長31.5m。主機間內安裝3臺立軸混流式水輪發電機組，單機容量為5MW。

施工總工期3年（36個月）。

泰國咨詢公司估算京隆水電站項目投資為32，000，000美元，按此投資對京隆水電站進行財務評價，按上網電價6.5美分/kW.h及還貸期15年測算財務指標，項目投資財務內部收益率為9.49%，資本金財務內部收益率為11.73%，成果表明本電站在財務上是可行的。

2 方案復核

經過現場查勘和復核，主要發現以下問題：

1）消能布置不合理，溢流堰挑坎末端緊鄰尾水出口，溢流壩泄洪時水流波動大，將對發電廠房尾水產生較大影響，從而影響發電。建議調整消能結構布置，采取有效措施避免水流干擾廠房尾水。

2）原設計碾壓混凝土重力壩基礎兩岸坐落于全風化層（僅對表層土進行清理），不符合規范要求，建議將重力壩基礎布置于弱風化（兩岸壩肩處可置于強風化）基巖上。

3）原設計開挖坡比太陡，不滿足地質建議安全坡比，布置不合理。根據老撾多個工程的經驗，邊坡開挖應緊密結合地質情況進行，建議將進水口左側（強風化）坡比由原來的1：0.1調整為1：0.5，將大壩兩岸壩頭開挖（全風化）坡比調整為1：1.0～1：1.5。

4）原設計碾壓混凝土重力壩沒有設置橫縫，不符合規范要求。建議根據規范要求及大壩的布置情況，設置橫縫，橫縫間距可為20m～30m。對岸坡重力壩段，建基面應設置大平臺增加壩段側向穩定性，平臺寬度不少于壩段長度的三分之一。

5）安裝間寬度僅6m，不滿足規范要求一臺機組檢修時設備擺放轉子、上機架、轉輪和頂蓋的需要，建議增加3m。

6）原設計水輪機的安裝高程為326.10m，下游最低尾水位僅322.50m，經核算不滿足尾水管出口頂部淹沒深度的要求。為保證尾水閘門的淹沒深度，機組安裝高程需較原設計降低1.4m。

7）廠房有三臺機組，僅布置1座樓梯，不滿足消防要求，建議增加1座樓梯。

8）根據地質資料，廠址和引水系統附近有較厚的全風化層，廠房基礎落在強風化層的上部。若以原設計土坡和巖坡開挖坡比1：0.2和1：0.1進行開挖，難以形成穩定的邊坡，故須放緩邊坡，廠房及引水系統部分實際開挖和支護工程量估計有較大幅度的增加。

對布置合理的地方進行調整，并對調整后的工程量進行統計，對投資進行重新匡算，調整后投資見下表。

按復核的投資估算37，946，672美元，另外加上在中國的融資成本中信保保費2，500，140美元，建設期貸款利息2，387，000 美元。上網電價6.5美分/kW.h及還貸期15年測算財務指標，項目投資財務內部收益率為7.33%（稅后），資本金財務內部收益率為9.98%（稅后）。按分析得出的財務指標，這個項目的融資貸款將不會得到中國的銀行支持。

3 設計優化

由于對原方案進行復核后，工程投資較泰國咨詢公司投資突破較多，財務指標變的較差，項目無法推進，為使項目能順利推進需對設計方案進行優化，改善項目的財務指標。

為此，應將壩址往下游移與南立1-2水電站庫尾水位銜接，加大裝機容量，優化財務指標。經技術人員現場測量和地質鉆探，在距離原壩址下游7km處重新選定了一處與南立1-2水電站庫尾水位銜接的壩址，并主要從以下幾個方面進行研究分析：

3.1 水文資料復核

補充可研階段對原可研報告中的水文資料進行復核，原可研報告多年平均流量為41.726m3/s，本階段復核后多年平均流量為43.8643.86 m3/s。

3.2 壩型優化

由于壩址附近無合適的混凝土骨料料源，混凝土骨料運距較遠，且當地水泥和鋼材的價格較高，故混凝土壩的投資較大，為降低本項目的工程投資，可考慮當地材料壩，當地材料壩主要有均質土壩和堆石壩。

（1）均質土壩方案

根據現場踏勘情況，壩址附近有大量的土料儲量可作為壩體填筑。同時，土壩發展歷史久，技術成熟，配合現代工程機械，施工快速。但老撾方面考慮到后期的運營維護，非常抵觸土壩，明確拒絕土壩方案。

（2）堆石壩方案

堆石壩可選擇粘土心墻堆石壩和混凝土面板堆石壩。根據壩型分析，無論粘土心墻堆石壩還是面板堆石壩，均需要大量石料用于壩體填筑。

石料的來源可：

1）石料：初步判斷料場A的玄武巖可以作為混凝土粗骨料和塊石料，儲量有待進一步查明。料場B的厚層灰巖可以作為混凝土粗、細骨料和塊石料，儲量滿足要求。建議取料場B灰巖自行開采加工做混凝土粗、細骨料。

2）混凝土面板堆石壩壩體石料建議采用料場A，儲量大，滿足壩體56萬m3的填筑量要求。

3）根據壩址附近鉆探揭露及推測，下階段可在壩址上游約200m左岸、壩址上游約1100m右岸及壩址下游800m右岸的較為平緩的小山包選擇作為料場進行勘探，查明料場儲量及質量。

考慮到黏土心墻堆石壩，堆石料質量要求低些，但壩體上下游坡坡度較緩，體積大，施工中既有堆石又有黏土，填筑難度大，影響工期，因此本階段暫選用混凝土面板堆石壩。

3.3 裝機容量及機組臺數優化

原可研報告提出電站裝機容量15MW，水庫具有日調節性能。本階段參考國內類似調節性能電站的裝機年利用小時水平，從盡量充分利用水力資源、提高電站發電效益的角度出發，初步擬定裝機容量36MW、39MW和42MW三個方案進行比較。經技術經濟比較，三個方案經濟指標均較好?？紤]到裝機容量42MW的裝機利用小時偏低，且增加的主要是汛期電量，因此，本階段暫推薦裝機容量39MW。

從電站穩定靈活運行、機組檢修、供電安全可靠性及發電效益等方面出發，3臺機組運行較靈活，且發電量較2臺機組多，因此本階段機組臺數按3臺進行設計，單機容量13MW。

重新選定的京隆水電站水庫正常蓄水位354m，相應庫容6276萬m3；死水位352m，相應庫容5689萬m3；調節庫容587萬m3。水庫具有日調節性能。電站裝機容量39MW，機組臺數3臺，電站多年平均發電量為1.5311億kW.h，裝機年利用小時3926h。

3.4 優化后財務指標

經過優化后本工程建設投資8263萬美元，建設期利息388萬美元，生產所需流動資金39萬美元，總投資為8690萬美元。本階段暫按還貸期內（第4年～第15年）上網電價6.5美分/kW.h及貸款償還期15年測算財務指標，投資回收期為12.24年，項目投資財務內部收益率為8.38%（稅后），項目資本金財務內部收益率14.06%（稅后）。

敏感性分析成果表明：項目投資、發電量等條件在10%的范圍內變化時，測算得到本電站項目投資財務內部收益率為7.33%～9.62%，項目資本金財務內部收益率10.79%～17.77%。

通過以上分析可以發現，優化后財務指標明顯改善，滿足融資要求，項目得以順利往前推進。

4 結論及建議

前期泰國咨詢公司所做方案經過復核漏項很多，投資較大，財務指標較差，不能滿足項目融資需要。

通過對水文資料復核以及壩型、裝機容量等優化后財務指標得到明顯改善，基本滿足融資需要。

項目優化方案也得到老撾相關方的認可。