烏云河干流水電開發(fā)構(gòu)想

宋元菊，吳明官，姬佳彤

（1.雞西市水務(wù)局，黑龍江雞西158100；2.黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱150080）

烏云河干流水電開發(fā)構(gòu)想

宋元菊1，吳明官2，姬佳彤2

（1.雞西市水務(wù)局，黑龍江雞西158100；2.黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱150080）

烏云水庫為以農(nóng)田灌溉、水力發(fā)電為主，結(jié)合城鎮(zhèn)供水，兼顧下游防洪、生態(tài)環(huán)境、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的大（Ⅱ）型水庫。在近期工程的基礎(chǔ)上，根據(jù)下游水田灌區(qū)擴(kuò)大灌溉面積至5 333 hm2的配套情況和嘉蔭農(nóng)場等城鎮(zhèn)用水需求，增容擴(kuò)建水電站，并正常蓄水位逐漸提高至遠(yuǎn)期規(guī)劃目標(biāo)。

烏云河；常規(guī)水電站；抽水蓄能電站；城鎮(zhèn)供水

1 流域概況

烏云河發(fā)源于小興安嶺北坡，為黑龍江右岸一級(jí)支流，流向由西向東北流，發(fā)源于遜克縣和伊春市烏伊嶺區(qū)境內(nèi)，中、下游貫穿嘉蔭縣境內(nèi)，全流域面積2 949 km2，多年平均年徑流深約190 mm［1］。

2 梯級(jí)規(guī)劃方案

2.1 單座水電站

2.1.1 下壩址（已建紅石水電站壩址）

紅石水電站（又稱：烏云河水電站）位于黑龍江右岸一級(jí)支流烏云河下游向陽鄉(xiāng)良種場上游12 km處，東風(fēng)水文站基本水尺斷面（烏云河公路大橋）以上約13 km（主河道距離），壩址以上流域面積約2 230 km2左右。本方案是在已建紅石水電站的基礎(chǔ)上，增容擴(kuò)建。具體的開發(fā)方式可采用混合式（有3個(gè)洞線方案）和壩后式或河床式。

2.1.2 中壩址（人頭砬子水電站壩址）

該壩址就是過去稱烏云水利樞紐壩址，又稱人頭砬子水電站壩址，位于紅石水電站壩址上游12 km左右，壩址以上流域面積2 077 km2，多年平均年徑流量3.94億m3。該中壩址方案是本次常規(guī)水電開發(fā)規(guī)劃推薦的第一期工程，因此，該中壩址是本次規(guī)劃的重點(diǎn)。具體可采用混合式和壩后式或河床式的開發(fā)方式。

2.2 兩座梯級(jí)水電站

1）中壩址采用壩后式或河床式水電站—下壩址保持已建紅石水電站現(xiàn)有規(guī)模不變。

2）中壩址采用混合式（有4個(gè)洞線方案）和壩后式（或河床式）水電站結(jié)合方式—其中：壩后式水電站發(fā)電流量，取下壩址紅石水電站設(shè)計(jì)發(fā)電流量或保證流量，且紅石水電站正常運(yùn)行。

2.3 三座梯級(jí)水電站

1）上壩址（又稱：長青水電站壩址，距中壩址約13 km，扎克大旗河匯入口附近），采用壩后式或河床式—中壩址采用壩后式或河床式—下壩址保持已建紅石水電站現(xiàn)狀規(guī)模不變。

2）上壩址采用壩后式或河床式—中壩址采用混合式和壩后式結(jié)合方式—其中：壩后式水電站發(fā)電流量，取下壩址紅石水電站設(shè)計(jì)發(fā)電流量或保證流量，且紅石水電站正常運(yùn)行。

3 烏云水電站分期實(shí)施方案

3.1 近期

烏云水庫為以水力發(fā)電為主，結(jié)合農(nóng)田灌溉，兼顧下游防洪、生態(tài)環(huán)境、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游等綜合利用的中型水庫。近期水庫樞紐及水電站工程，按遠(yuǎn)期規(guī)模盡量一次性建成，然后根據(jù)當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟(jì)發(fā)展情況，分期蓄水，盡量減少庫區(qū)淹沒損失。

3.2 遠(yuǎn)期

烏云水庫為以農(nóng)田灌溉、水力發(fā)電為主，結(jié)合城鎮(zhèn)供水，兼顧下游防洪、生態(tài)環(huán)境、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的大（Ⅱ）型水庫。在近期工程的基礎(chǔ)上，根據(jù)下游水田灌區(qū)擴(kuò)大灌溉面積至5 333 hm2的配套情況和嘉蔭農(nóng)場等城鎮(zhèn)用水需求，增容擴(kuò)建水電站，并正常蓄水位逐漸提高至遠(yuǎn)期規(guī)劃目標(biāo)。

4 烏云水電站調(diào)度運(yùn)行方式

4.1 壩后式（或河床式）水電站

每年11、12、1—4月份枯水季節(jié)，為了確保生態(tài)環(huán)境流量，按已建紅石水電站保證流量發(fā)電。每年5月—10月份豐水期，當(dāng)棄水流量大于等于紅石水電站設(shè)計(jì)發(fā)電流量時(shí)，充分利用棄水流量，按紅石水電站設(shè)計(jì)發(fā)電流量發(fā)電；當(dāng)無棄水時(shí)，視壩址以上實(shí)際來水流量多少，即來水流量大于紅石水電站設(shè)計(jì)發(fā)電流量，則按紅石水電站設(shè)計(jì)發(fā)電流量發(fā)電，否則按紅石水電站保證流量發(fā)電。

4.2 混合式水電站

每年11、12、1—4月份枯水季節(jié)，在壩后式（或河床式）水電站按紅石水電站保證流量發(fā)電的前提下，混合式水電站，視庫水位變化情況，分別進(jìn)行調(diào)度運(yùn)行。即當(dāng)庫水位高于等于（正常蓄水位＋死水位）／2時(shí)，則盡量滿負(fù)荷發(fā)電，否則按保證出力發(fā)電；當(dāng)庫水位接近死水位時(shí)，停止發(fā)電。每年5月—10月份豐水期，混合式水電站滿負(fù)荷發(fā)電，盡量避免出現(xiàn)棄水。

5 烏云抽水蓄能電站及城鎮(zhèn)供水

5.1 烏云抽水蓄能電站

5.1.1 保留已建紅石水電站方案

已建紅石水電站上游約1 km左右（主河道距離）右岸山頂上，擬修建高位蓄水池。在1：5萬地形圖上，該山頂?shù)雀呔€300 m相應(yīng)的面積約1 km2；310 m相應(yīng)的面積約0.6 km2，可修建容積為400萬m3左右的蓄水池作為上池，下池在已建紅石水電站滾水壩頂130 m的基礎(chǔ)上，加高至133～135 m，增加的庫容300萬m3～500萬m3，上下水池高差約175 m左右，上下水池距離約300 m，上下水池連接井洞徑約2.5 m，距高比約1.7。因此，初步估算結(jié)果，該抽水蓄能電站裝機(jī)容量約280 MW，多年平均發(fā)電量5.71億kW·h，電網(wǎng)低谷時(shí)年抽水電量7.61億kW·h。

5.1.2 已建紅石水電站增容擴(kuò)建方案

擬在已建紅石水電站壩址處修建大（2）型水庫作為下池，正常蓄水位170m，相應(yīng)庫容23 568萬m3；死水位154m，死庫容6 121萬m3；調(diào)節(jié)庫容17 447萬m3。該水庫右岸山頂?shù)雀呔€300 m相應(yīng)的面積約1 km2處，修建容積約2 000萬m3左右的蓄水池作為上池，上下水池高差約128m左右，上下水池距離約300m，上下水池連接井洞徑約5m，距高比約2.3。因此，初步估算結(jié)果，該抽水蓄能電站裝機(jī)容量能達(dá)到1 020 MW左右，多年平均發(fā)電量20.9億kW·h，電網(wǎng)低谷時(shí)年抽水電量27.9億kW·h。烏云抽水蓄能電站，抽水時(shí)間暫取8 h，調(diào)峰時(shí)間取6h，抽水流量約694m3／s，發(fā)電流量約926 m3／s。

5.2 嘉蔭農(nóng)場供水

嘉蔭農(nóng)場距該水庫約12 km，現(xiàn)狀人口有1萬人，現(xiàn)狀取地下水作為農(nóng)場生活生產(chǎn)用水。該蓄水池有兩個(gè)作用：①可作為烏云抽水蓄能電站的上池，下池為紅石水庫；②也可作為嘉蔭農(nóng)場供水的高位蓄水池，能夠自流供水至嘉蔭農(nóng)場等供水地點(diǎn)。

5.3 烏云抽水蓄能電站調(diào)度運(yùn)用

烏云抽水蓄能電站，抽水時(shí)間暫取8h，調(diào)峰時(shí)間取6 h，抽水流量約139 m3／s～694 m3／s，發(fā)電流量約185 m3／s～926 m3／s，抽水蓄能電站裝機(jī)容量280 MW～1 020 MW，多年平均發(fā)電量5.71億kW·h～20.9億kW·h，電網(wǎng)低谷時(shí)年抽水電量7.61億kW·h～27.9億kW·h。

5.3.1 保留已建紅石水電站方案

當(dāng)烏云抽水蓄能電站抽水時(shí)，紅石水庫水位從增容后的正常蓄水位134 m，下降至原正常蓄水位130 m為止，抽水時(shí)間＝8h＋城鎮(zhèn)日供水量÷抽水流量139 m3／s。同時(shí)烏云常規(guī)水電站按城鎮(zhèn)供水要求發(fā)電后放入河道。當(dāng)烏云抽水蓄能電站發(fā)電時(shí)，紅石水電站和烏云常規(guī)水電站正常發(fā)電。

5.3.2 已建紅石水電站增容擴(kuò)建方案

當(dāng)烏云抽水蓄能電站抽水時(shí)，紅石水庫水位從增容后的正常蓄水位170 m，相應(yīng)庫容23 568萬m3；水庫庫容下降至21 568萬m3，相應(yīng)正常蓄水位168.74 m，庫水位下降1.26 m。抽水時(shí)間＝8h＋城鎮(zhèn)日供水量÷抽水流量694 m3／s。同時(shí)紅石常規(guī)水電站正常發(fā)電。

［1］山珊，劉丹丹，劉桂桂.烏云河流域水資源現(xiàn)狀分析［J］.黑龍江水利科技，2012，40（12）：35－36.

F426.6

B

1007－7596（2015）05－0125－02

2014－10－31

宋元菊（1969－），女，黑龍江雞西人，工程師；吳明官（1955－），男，黑龍江哈爾濱人，教授級(jí)高級(jí)工程師；姬佳彤（1990－），女，黑龍江哈爾濱人，助理工程師，從事農(nóng)田水利規(guī)劃工作。