东水峡水电站取水断面最小下泄流量复评研究

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:张瑞娟
[导读] 摘要:东水峡水电站由肃南东水峡水电开发有限公司投资建设,2008年开工建设,2011年建成发电。
        甘肃省酒泉水文水资源勘测局  735100
        摘要:东水峡水电站由肃南东水峡水电开发有限公司投资建设,2008年开工建设,2011年建成发电。电站属中型三等工程,有3台立式混流式水轮发电机组,总装机容量52.8MW,年均发电2.43亿KW•h,年利用小时数4603h。设计引水流量32.4m3/s,采用引水式发电方式,电站建成后形成11.4km减水河段。
        关键词:东水峡水电站;取水断面;最小下泄流量;复评
        水电站位于甘肃省肃南县境内讨赖河干流上游峡谷段,厂址距离嘉峪关市约73km,是一座低坝长隧洞引水径流式电站。工程主要任务是发电。电站主要由枢纽、有压引水系统、发电厂房及升压站等建筑物组成。厂房位于肃南县狼尾山火车站上游约2km处的讨赖河左岸滩地。水电站基本概况详见表1-1。
        表1-1  水电站工程基本信息概况表
       
        二、水文测站及成果
        2.1 水文测站基本情况
        讨赖河干流从1947年9月开始先后设有冰沟、嘉峪关、鸳鸯池水库(坝上)和鸳鸯池水库(坝下)、镜铁山等水文站,观测时间长短不一。各站均为国家基本水文站,观测项目较齐全,资料精度较高。冰沟水文站始建于1947年9月,2001年12月撤销后,下迁35km更名为嘉峪关水文站,一直观测至今,集水面积6883km2,断面良好,测验精度较高,有经整编后的54年(1948~2001年)完整连续资料。观测资料系列长,精度高,代表性好,2002-2018年连续水文资料参考嘉峪关水文站资料。因此,将冰沟水文站作为本次复评的主要依据站。
        2.2 水文测站径流计算成果
        经统计该站多年平均流量为19.58m3/s,多年平均径流量为6.176亿m3。该站多年平均流量和年内分配见表2-2和图2-1。
        表2-2  冰沟水文站多年平均流量复评成果单位:m3/s
       
       
        图2-1  冰沟水文站多年平均流量年内分配过程线图
        三、水电站取水断面最小下泄流量复评
        3.1 水电站取水断面多年平均径流量
        东水峡水电站坝址处集水面积F=6134km2,冰沟水文站集水面积F=6883 km2,区间面积为△F=749 km2,区间面积仅占冰沟水文站集水面积的10.9%左右,且工程点与设计依据站之间,降水条件、下垫面条件基本一致,因此,电站坝址设计年净流量采用面积比推算求得。坝址处多年平均流量17.39m3/s,径流量5.485亿m3。
        3.2水电站取水口断面逐月最小下泄流量
        根据水电站取水口断面多年逐月平均流量,按照各月份天数加权计算枯水期(11~3月)和其余时段(4~10月)多年平均流量,分别为10.88m3/s、22.04m3/s;枯水期生态流量取其20%,为2.18m3/s,其余时段生态流量取其10%,为2.20m3/s,确定为该水电站最小下泄流量。
        3.3 最小下泄流量成果可靠性分析
        本次复评结果与原论证报告结论略有差异:
        1)划分的枯水期为11~3月,其余时段为4~10月,是一致的;
        2)复评采用44年(1975年~2018年实测资料)长系列资料分析计算得电站取水口多年平均流量为17.39 m3/s,原论证报告为18.00m3/s,偏大0.61m3/s,相对误差为3.51%;
        3)东水峡水电站复评的枯水期最小下泄流量为2.18 m3/s,其余时段为2.20 m3/s。原论证报告为东水峡水电站多年平均流量为18.00m3/s,河道最小下泄流量按相关规定确定为1.40m3/s,结果偏小。
        原论证报告确定的年平均最小下泄流量1.40m3/s,其结果小于本次复评结果(枯水期最小下泄流量2.18 m3/s,其余时段2.20 m3/s)。本次复评采用的径流系列、参照规范与原论证报告不同,因此导致计算结果略有差异。
        四、结论与对策建议
        4.1 结论
        (1)生态流量下泄现状复核
        截止2016年12月31日,东水峡水电站未设专门生态流量下泄管,未安装生态流量计量设备和监控设备,2017年1月开始有生态流量下泄记录;截至2017年5月底,电站进行了整改,安装了闸门限位装置、计量设施、视频监控系统,但限位装置的可靠性、计量的准确性、视频信号的远程传输有待进一步提高和完善。
        (2)电站设计引水流量复核
        电站设计引水流量小于平水年最大月平均流量,设计引水流量确定合理,电站设计引水流量在合理范围之内,符合有关要求。
        (3)最小下泄流量复核
        水资源论证报告中最小下泄流量计算方法正确,复核最小下泄流量结果大于水资源论证报告结果。
        (4)最小下泄流量复评
        本次复评采用的资料系列为1975-2018年,复评结果为:枯水期11~3月,最小下泄流量不小于2.18m3/s,其他时段(丰水期)4~10月,最小下泄流量不小于2.20m3/s。
        4.2 对策建议 
        1)水电站最小下泄流量为枯水期11~3月,下泄生态流量不小于2.18m3/s,其他时段(丰水期)4~10月,下泄生态流量不小于2.20m3/s,原论证报告和环评批复中生态流量结果明显偏小,建议以此次复评结果为参考,确定生态流量。
        2)利用阻隔块下泄生态水的方案会对闸门、底坎及水工建筑物产生损坏的隐患,建议联系相关设计单位,论证后重新设计和建设不受人为控制的下泄生态水设施。
        3)建立水电站取水和下泄生态流量实时在线监控和计量、数据传输系统,以便于监管部门及时掌握信息,加强科学化管理。
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