黃 濤,馮 華
(黑龍江省八五四農(nóng)場水務局,黑龍江虎林158403)
苔清水電站工程選址方案選擇
黃 濤,馮 華
(黑龍江省八五四農(nóng)場水務局,黑龍江虎林158403)
苔青水電站是一座以發(fā)電為主的低水頭徑流式電站,兼具養(yǎng)殖、旅游及減排等功能。電站建成后接入浩良河變電所,并入省網(wǎng)運行,對改善電網(wǎng)結構、緩解地區(qū)供電壓力及改善電網(wǎng)供電質量,都將會起到一定的作用。工程建成后,可改善水庫附近地區(qū)的氣候環(huán)境、生態(tài)環(huán)境和水質環(huán)境。
苔清水電站;工程選址;建筑材料;工程效益;方案選擇
苔青水電站壩址位于湯旺河干流中游,五道庫河匯合口以下3.2 km的湯旺河干流上,位于伊春市南美溪區(qū)東南約3.5 km處,地理坐標為 E129°14'40″、N47°34'30″,集水面積12 673 km2。壩址、廠房和庫區(qū)均在伊春市美溪區(qū)境內。
湯旺河是松花江左岸的一級支流,發(fā)源于伊春市境內的小興安嶺南麓,由北向南流經(jīng)伊春市所屬的11個區(qū)和佳木斯市所屬的湯原縣,于湯原縣城南約5 km的新發(fā)村附近匯入松花江,流域總面積20557 km2,干流全長509 km,落差474 m。
苔青水電站是一座以發(fā)電為主的低水頭徑流式電站,兼具養(yǎng)殖、旅游及減排等功能。
受上下游梯級電站銜接及沿河谷布置的鐵路影響,苔青水電站初選裝機容量15.5 MW,年發(fā)電量4360×104kW·h。
電站建成后接入南岔變電所,并入省網(wǎng)運行,對改善電網(wǎng)結構、緩解地區(qū)供電壓力及改善電網(wǎng)供電質量,都將會起到一定的作用[1-2]。
工程建成后,可改善水庫附近地區(qū)的氣候環(huán)境、生態(tài)環(huán)境和水質環(huán)境。以水電代替火電,每年可減少原煤資源和森林資源消耗,可獲得較大的森林生態(tài)效益和林木蓄積效益,同時減少燃煤燃柴對林區(qū)的污染,有利于林區(qū)生態(tài)環(huán)境改善和保護[3]。
水庫建成后將形成1.99 km2的庫面和長達10 km回水區(qū),不僅可以作為滅火水源,而且可以增加空氣濕度,抑制火災發(fā)生因素,降低森林火險等級,降低火災發(fā)生概率,寬闊的回水區(qū)域還可成為有效阻止火勢蔓延的防火隔離帶。同時庫區(qū)水量充足,可作為防火滅火取水水源地,有利于林區(qū)提高防火能力[4]。
電站按總庫容確定工程等別,工程等別為III等,主要建筑物級別為3級。主要建筑物設計標準為:50 a一遇洪水設計,500 a一遇洪水校核。規(guī)劃中樞紐工程由混凝土溢流壩、重力壩、泄洪閘及河床式發(fā)電廠房工程組成。
在《湯旺河干流梯級水電站規(guī)劃報告》中,苔青水電站初擬上下兩個壩址,兩壩址相距不足1.0 km,中間沒有支流匯入。
上壩址河底高程193.65 m,平槽水位196 m左右,河道分兩汊,河谷中間有一局部高地;下壩址河底高程192.03 m,平槽水位198 m左右。上壩址斷面鐵路路肩高程207.60 m,下壩址斷面鐵路路肩高程206.50 m。
下壩址的地形條件要優(yōu)于上壩址,而地質條件要遜于上壩址。上、下壩址電站布置型式均為河床式電站。
對兩壩址進行技術經(jīng)濟比較,苔青上壩址裝機容量小于下壩址,多年平均發(fā)電量比下壩址少。相對上壩址而言,下壩址具有投資小、效益大的特點,因此,規(guī)劃階段,苔青水電站推薦下壩址方案。
本階段將初步推薦的上、下壩址進行以下幾方面的比較:
壩長約504 m,左、右壩肩為山前臺地,河谷寬約320 m,河床分為兩條,左側寬30 m,右側寬約90 m。
壩長約594 m,左壩肩為低山,右壩肩為漫灘,河床寬約110 m,右側發(fā)育有漫灘,漫灘寬>500 m。
壩基松散層含細粒土細砂層局部分布,抗滑穩(wěn)定性差;混合土卵石和碎石混合土層厚度穩(wěn)定,抗滑穩(wěn)定性較好,抗?jié)B穩(wěn)定性差,建議設計中允許水力比降,混合土卵石和碎石混合土J允≤0.15,含細粒土細砂J允≤0.2。壩基巖體中的4條低速帶,有可能對抗滑穩(wěn)定不利;左、右壩肩穩(wěn)定性較好;下部基巖穩(wěn)定性較好;松散層滲漏量大[5]。
壩基上部含細粒土細砂,強度較低,抗滑穩(wěn)定性差,以下為混合土卵石和混合土卵石,連續(xù)分布,厚度穩(wěn)定,抗滑穩(wěn)定性較好,抗?jié)B穩(wěn)定性差,設計中允許水力比降,混合土卵石J允≤0.15,含細粒土細砂J允≤0.2。壩基巖體中的3條低速帶,有可能對抗滑穩(wěn)定不利;壩肩巖體穩(wěn)定性較好;右壩肩為混合土卵石,為強透水層,厚度較大,延伸遠,松散層滲漏量大需處理。
綜上所述,下壩址壩線略長,右壩肩為強透水層,厚度較大,延伸遠,地質條件差,綜合比較,上壩址略優(yōu)。
上壩址淹沒總投資0.6067億,下壩址淹沒總投資0.5964億,上壩址淹沒總投資大于下壩址。
初選的黏土料場位于上壩址上游七六屯以西約1.6 km處,砂礫料場位于上壩址上游湯旺河左岸漫灘區(qū),距離上壩址約0.4 km,石料場位于上壩址上游湯旺河右岸,七六屯東南約200 m的低山區(qū),所以在建筑材料方面上壩址優(yōu)于下壩址。
下壩址較上壩址施工場地開闊,利于施工布置,其他施工方面,情況基本相同。所以,從施工條件看,兩壩址相差不大,下壩址略優(yōu)于上壩址[6]。
上壩址由于多年平均徑流量小,裝機容量、發(fā)電量等電能指標均小于下壩址,從差額經(jīng)濟內部收益率來看,下壩址方案較優(yōu),并且下壩址方案中的廻龍灣旅游區(qū)的防護工程較少。工程效益下壩址優(yōu)于上壩址[7]。
綜合上述各方面條件,上壩址只在建筑材料方面優(yōu)于下壩址,在地形地質、施工、工程布置方面兩壩址相差不多。
但從經(jīng)濟指標分析,下壩址效益大,從差額經(jīng)濟內部收益率來看,下壩址方案較優(yōu)。因此,本次壩址比選推薦下壩址為選定壩址。
本工程壩址比選以工程投資較省、淹沒較少、施工方便、效益最大為比選原則。
從地形地質、水庫淹沒、建筑材料、施工、工程布置及效益等方面進行綜合比較,然后選擇推薦下壩址,整個比選過程是合理可行的。
[1]蔡聯(lián)華.平福水電站工程選址及樞紐總體布置方案比選[J].廣西水利水電,2011(05):54-56.
[2]劉剛.巖溶滲漏對下壩水電站工程選址的影響分析[J].中國科技信息,2008(14):94-95.
[3]鄧志常.獅子口水電站工程選址及基礎處理[J].人民珠江,2003(S1):15.
[4]唐山松.中小型水電站選址時應考慮的諸多因素[J].中國農(nóng)村水利水電,2007(02):96-98.
[5]江玉樂,張朝霞,黃鑫.高密度電法在水電站選址覆蓋層厚度探測中的應用[J].物探化探計算技術,2008,30(03):235-238.
[6]方平,姜烈之.羅坡壩水電站壩線比選[J].水利科技與經(jīng)濟,2010,16(09):1066-1068.
[7]王猶揚.構皮灘水電站勘測設計過程[J].人民長江,2006,37(03):1.
TV221.2
B
1007-7596(2014)05-0094-02
2013-09-29
黃濤(1975-),女,黑龍江虎林人,工程師;馮華(1982-),女,安徽潁上人,工程師。