漁光互補光伏發電項目防洪綜合評價

王鳳霞

（彰武縣水利局，遼寧 彰武 123200）

漁光互補光伏發電項目防洪綜合評價

王鳳霞

（彰武縣水利局，遼寧 彰武 123200）

分析該工程與現有防洪標準、有關技術要求和管理要求的適應性，說明該工程對水庫運行安全，河道行洪安全及有關建筑物安全的影響，同時分析水庫調洪運行時洪水對本工程的影響。分析本工程防御洪水的設防標準與措施是否適當，進而提出防治和補救措施。

防洪；標準；行洪安全；評價

1 概述

彰武七方地漁光互補光伏發電項目工程擬建場址位于遼寧省阜新市彰武縣前福興地鄉七方地水庫庫區內， 規劃面積31.2518萬m2， 擬建容 量13.156MWp。工程建設內容包括：光伏矩陣、匯流箱、逆變器、箱變、匯流站、道路及35kV集電線路等。采用多晶硅260Wp太陽能電池組件5.06萬塊，每個1.144MWp光伏方陣發電單元采用多晶硅260Wp太陽能電池組件4400塊，配備500kW并網逆變器2臺，容量為1000kVA的升壓變壓器1臺。每個1.144MWp光伏并網發電單元的電池組件采用串并聯的方式組成多個太陽能電池陣列，太陽能電池陣列輸入光伏方陣防雷匯流箱后接入直流配電柜，然后經光伏并網逆變器直接接入變壓配電裝置進行升壓，然后經35kV架空線路并入電網。

2 適應性分析

2.1 現有防洪標準

本工程設計防洪等級為III級，設計防洪標準應不小于30年一遇，由于七方地水庫除險加固設計中，確定了水庫10年一遇設計和50年一遇校核的洪水標準，按照GB50201—2014《防洪標準》、GB50797―2012《光伏發電站設計規范》中有關規定，由于發電站本身無防洪措施，故站區設備基礎頂標高和建筑物室外地坪標高，均應高于水庫運行期最大水位，即50年一遇洪水水位。

2.2 有關技術要求

本光伏電站項目可研報告中，未明確提出光伏陣列的布置標高，按照本次評價分析成果，參照GB50797―2012《光伏發電站設計規范》，確定站區設備基礎頂標高和建筑物室外地坪標高均應高于50年一遇洪水位0.5m，即51.89m。光伏電站采用35kV架空線路接入電網，按照GB50061―2010《66kV及以下架空電力線路設計規范》和防汛搶險道路相關規定，架空線路的最小垂直距離應高于正常蓄水位6m，即高程54.5m以上；至最高洪水位3m，即54.89m；高于堤頂防汛搶險路4.5m，即57.1m；綜合確定架空線路最大弧垂點標高在庫區內應高于54.89m，在壩頂道路上應高于57.1m。且架空線路的線桿不應布置在水庫大壩及附屬建筑物結構斷面以內。

2.3 有關管理要求

按照 《中華人民共和國大壩安全管理條例》、SL106―96《水庫工程管理設計規范》、《遼寧省人民政府關于對已建成水利工程劃定管理、保護范圍的意見》等規定，確定水庫的管理范圍和保護范圍，由于七方地水庫屬小型水庫，故按下限選取大壩、溢洪道、輸水洞等建筑物輪廓線外延50m作為工程管理范圍，庫區分水嶺脊線及水庫回水末端以上2000m，其余建筑物管理范圍2倍作為工程保護范圍。

按照規定要求，禁止在水庫、大壩管理范圍及保護范圍內進行危害水庫大壩安全的活動，不得干擾水庫大壩正常運行及管理工作，不得影響水庫大壩搶險救援工作。根據光伏電站可研設計方案，本工程的建設對水庫大壩、溢洪道、輸水洞等主要建筑物無破壞，在水庫大壩及主要建筑物輪廓線50m范圍內均沒有建設永久性建筑物，符合水庫管理范圍及保護范圍內的管理要求。同時電站工程的運行還應服從水庫管理部門對水庫的規劃及水庫調度、防汛、搶險、救援等工作的安排。

3 影響分析

3.1 行洪安全的影響

工程建成后，由于樁基礎擠占水庫庫容，影響水庫調洪過程，會造成一定的庫區壅水，通過壅水分析計算結果可知，在10年一遇設計洪水標準下，水庫調洪庫容減少0.41萬m3，溢洪道最大下泄流量增加0.13m3/s，最大水位增加0.005m；在50年一遇校核計洪水標準下，水庫調洪庫容增加0.93萬m3，溢洪道最大下泄流量增加1.0m3/s，最大水位增加0.013m。庫區以上最大壅水影響范圍26m，此壅水對上游河道的水位及回水長度影響很小。且水位壅高對大壩的壩頂高程，邊坡穩定、滲流穩定產生的影響均相對較小，大壩仍安全穩定。溢洪道泄流能力、消能防沖仍能滿足要求。壅水對水庫淹沒范圍增加0.47萬m2，新增淹沒范圍內均為林地、耕地等，無重點防洪保護對象，且淹沒歷時較短，可認為水庫水位壅高對此范圍的淹沒影響很小。

3.2 河勢變化

本工程布置均在水庫庫區淹沒范圍以內，對水庫上游河道斷面條件及洪水過程線均不產生影響，水庫50年一遇最大調洪水位略有壅高，但最大影響范圍僅26m，故可認為工程對水庫上游河勢變化影響很小；水庫50年一遇下泄洪峰流量增加1m3/s，且歷時很短，洪水仍在下游河槽行洪斷面以內，由于下游河槽存在一定槽蓄量，可在一定范圍內消耗此增加的流量，故可認為工程對水庫下游河勢變化影響很小。

3.3 設施影響

工程范圍內現有防洪工程為七方地水庫大壩及溢洪、輸水洞等附屬建筑物，無河道整治工程及其他水利工程。通過壩頂高程復核成果可知，現有主壩及西副壩壩頂高程均在52.60m以上，高于設計洪水位工況壩高52.184m和校核洪水位工況壩高52.492m。故復核壩頂高程在設計、校核防洪標準下均滿足規范要求。

通過大壩穩定復核成果可知，在正常工況和非常工況下，壩體上、下游邊坡整體抗滑穩定均滿足規范要求。通過大壩滲流穩定計算可知，在正常蓄水位、設計水位及校核水位情況下，大壩壩體滲透坡降均小于允許滲透坡降，壩體滲透穩定。通過溢洪道泄流能力計算可知，溢洪道最大泄流能力為43.768m3/s，小于校核洪水時下泄流量84.5m3/s，溢洪道泄流能力滿足要求，溢洪道消能防沖設施滿足要求。

通過沖刷與淤積分析成果可知，由于光伏電站項目完全位于水庫庫區內，現狀自然地面高程均低于正常蓄水位高程49.5m，故庫區內洪水垂線流速在49.5m高程以下很小，對樁基礎產生沖刷破壞的可能性很小，可不考慮庫區內洪水沖刷對光伏電站樁基礎的影響。根據泥沙計算成果可知，水庫年均入庫泥沙體積6462m3，按照最新復核的水庫死庫容13萬m3計算，水庫可正常運行20年，水庫泥沙淤積對光伏電站安全影響很小，但淤積物會對電站場內交通產生影響。

排澇影響分析可知，從水庫工程周邊地形看，庫區上游及左右岸一定范圍內存在排澇問題，但由于水庫水位壅高值及湮沒范圍較小，且壅高時段歷時不超過0.5h，按照本地區排澇標準計算，水庫水位壅高對周邊地區排澇產生的影響較小。從光伏工程總布置看，工程主要建筑物底面標高均在設計洪水位之上，遠高于排澇水位，且道路工程設計標高與現狀地面標高基本一致，不會阻斷排澇通道，故工程的建設對周邊地區的排澇無明顯影響。

3.4 防汛搶險的影響

光伏電站采用35kV架空線路接入電網，按照GB50061―2010《66kV及以下架空電力線路設計規范》和防汛搶險道路相關規定，架空線路在壩頂道路上應高于57.1m，滿足壩頂防汛搶險道路通行的要求，并沒有阻斷現有陸上防汛搶險通道，故對路上防汛搶險不會產生不利影響，同時庫區內部交通道路的修建，對區域防汛搶險能起到一定積極作用。光伏陣列樁基礎在水庫庫區內布設，樁基礎的間距為，行最大間距9m，列最大間距3.45m，由于樁基礎的布設，將原寬闊水面分割成了行列規整的水道，仍可供小型水上救生艇通行，雖然樁基礎的布設降低了水上救生艇的通行速度，但同時樁基礎本身也可作為救生設備有利于遇險者自救，通過增加救生艇的數量和停放位置，結合合理的防汛搶險預案，可以消除或降低樁基礎對水上救生產生的不利影響。

3.5 防御洪澇的設防標準與措施

本光伏電站工程設計防洪等級為III級，設計防洪標準不小于30年一遇，與七方地水庫10年一遇設計和50年一遇校核的洪水標準相比，仍低于水庫校核洪水標準，由于工程建設在庫區范圍內，擠占水庫防洪庫容，對水庫調洪產生影響，且水庫水位對工程防洪安全也產生影響，由于發電站本身無防洪措施，故站區設備基礎頂標高和建筑物室外地坪標高，均應高于水庫運行期最大水位，即50年一遇洪水水位51.39m，并預留超高0.5m。

4 結語

（1）七方地水庫近期規劃為除險加固工程，無遠期規劃，本光伏電站項目對水庫調洪產生一定影響，根據復核計算成果可知，工程建設對水庫調洪變化的影響較小，對水庫規劃設計的除險加固工程設計方案、結構尺寸、施工等均不會產生不利影響。

（2）站區設備基礎頂標高和建筑物室外地坪標高可研中未明確，按照本次分析成果，均應高于50年一遇洪水位0.5m，即51.89m。35kV架空線路最大弧垂點標高在庫區內應高于54.89m，在壩頂道路上應高于57.1m。且架空線路的線桿不應布置在水庫大壩及附屬建筑物結構斷面以內。

（3）工程建成后，庫區以上最大壅水影響范圍為26m，此壅水對上游河道的水位及回水長度影響很小。

（4）電站內部交通道路建設應盡量考慮水庫淤積和蓄水、洪水產生的影響，根據交通作用不同采用不同標準，建議進站主路標高控制在洪水位51.39m以上，其余道路盡量控制在49.5m蓄水位以上，如修建在49.5m高程以下，應考慮水庫蓄水淹沒時的交通影響，必要時可采取水、陸結合的內部交通。

［1］王雨抒.遼寧昌圖縣5MWp光伏發電項目成本管理與控制研究［D］.長春：吉林大學，2016.

［2］胡明軍，毛獻忠.深圳河口防洪能力數值研究［J］.水電能源科學，2011（10）.

［3］許艷，唐德善，蔣吉.渾河干流防洪能力影響分析［J］.水利科技與經濟，2007（8）.

［4］金菊良，魏一鳴，付強，等.城市防洪規劃方案的綜合評價模型［J］.水利學報，2002（11）.

［5］高松.青龍堡水庫防洪綜合評價及其工程影響防洪措施［J］.黑龍江水利科技，2015（1）.

（責任編輯：王艷肖）

Comprehensive evaluation of the flood control of the PV power generation project

WANG Feng-xia
（Zhangwu County Water Conservancy Bureau,Zhangwu 123200,China）

The adaptability of this project to the existing flood control standards and related technical and management requirements is analyzed.The influence of engineering to the reservoir operation safety,the safety of river flood and related buildings safety is expounded,and the impact of reservoir flood operation on the project is analyzed.The appropriateness of the project prevention standards and measures to defend the flood is analyzed,and then put forward the prevention and remedial measures.

flood control;standard;flood safety;evaluation

TV122

B

1672-9900（2017）01-00029-03

2016-12-28

王鳳霞（1966-），女（漢族），遼寧彰武人，高級工程師，主要從事水資源管理研究，（Tel）13704171965。