四川省硕曲河干流乡城段水电规划方案优化研究.docx
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四川省硕曲河干流乡城段水电规划方案优化研究
四川省硕曲河干流乡城段水电规划方案优化研究
总第76期第5期
2011ff5月
中国水能及电气化
CHINAWAIERP0WER&EIcTRIFICATION
T0TELNo.76
May.,2011
四川省硕曲河干流乡城段水电规划方案优化研究
王文奇,温鹏
（1~）il省清源工程咨询有限公司,成都610072）
摘要:
经审定的河流水电规划方案是开发该河流水能资源的重要依据,如果河流水电规划审
查意见中留有待研究和落实的问题,应在梯级电站开发前进一步分析论证,为政府的最终决策
提供科学依据.以达到合理利用水资源的目的.为实现四川省硕曲河流域水资源的合理开发,
优化配置和高效利用.以硕曲河干流乡城段水电规划方案为基础,对”龙头”水库电站的开发
方式,补偿效益.以及梯级合理衔接等进行深入研究,提出了经济合理,切实可行的水电规划
优化方案.对促进该流域经济可持续发展具有重要的现实意义.
关键词:
硕曲河干流;水电规划方案;优化研究
HydropowerPlanningOptimizationforXiangchengReachofShuoquRiver
WANGWen-qi,WENPeng
（SichuanQingyuanEngineeringConsultingCo.,LtdChengdu,Chengdu610072,China）
Abstract:
Thecensoredriverhydropowerplanningisthesignificancebasisforthedevelopmentof
waterresources,ifthere’Ssomethingneedtoconsultwhencensoringtheriverhydropowerplanning,it
shouldbefurtheranalyzedbeforethedevelopment,forprovidingscientificbasisforthegovernment”s
ultimatedecision—achievingmorerationaluseofwaterresources.Inthispaper,theoptimizationis
basedontheShuoquRiverhydropowerplanninginXiangchengreachofSichuanprovince.Forthe
realizationoftherationaldevelopmentofwaterresources,optimalallocationandefficientuseofShuoqu
RiverinSichuanProvince,theeconomicrationalityandfeasiblehydropowerplanningoptimizationis
madebytheresearchof”leading”Reservoirdevelopmentmethod,downstreamcompensationbenefits
andstepsreasonableconvergence,etc.Itisimportantforthepromotionofthesustainabledevelopment
economyofthevalley.
Keywords:
shuoquriver;hydropowerplanning;optimization
中图分类号:
TV212.4文献标识码:
A文章编号:
1673—8241（2011）05-0041-07
收稿日期:
201l—o4—03
作者简介:
王文奇（1954一）,男,高级工程师,副总工程师,主要从事水利水电工程规划与建设征地移民安置规划设计,审核工作.
E—mail:
1095406389@qq.corn
41
1问题的提出
2005年3月,四川省发展改革委员会,四
川省水利厅以”川发改能源『2005]147号”下发了
《关于印发甘孜州硕曲河干流乡城,得荣段水电
规划报告审查意见的通知》,审查”同意考虑金
沙江干流梯级电站回水影响,河流特性,乡城县
城河段不脱减水,闸（坝）厂址条件及行政区划等
因素,硕曲河干流在乡城县河段内规划古瓦,娘
拥,乡城,洞松,格龙五级电站.……”.乡城
县境内的五个梯级电站规划总装机容量47.7万
kW,保证出力10.15/10.85万kW（单独/联合运
行）,多年平均年发电量23.26/23.69亿kWh
（单独/联合运行）.其中古瓦为季调节水库电
站,洞松和乡城梯级为近期开发工程.硕曲河干
流乡城段水电规划方案梯级电站主要工程特性
指标见表3中的”原规划方案”,梯级开发平面布
置如图1所示.
《关于印发甘孜州硕曲河干流乡城,得荣段
图1硕曲河干流乡城段水电规划方案平面布置图
42
水电规划报告审查意见的通知》中明确指出”温
辛柯沟口至拉玛隆河段平缓,河谷相对开阔,蓄
水条件好,两岸边坡稳定,在避开断层影响的前
提下.规划拟定季调节水库电站古瓦电站基本
合适,该电站位于无人居住地区,淹没损失小,
现坝高仅57m,可获3086万m库容.下阶段应
进一步研究提高古瓦电站水库正常蓄水位或下移
坝址,提高其调节能力和调节效益.”因此,在开
展硕曲河乡城段梯级电站预可行性研究工作之前.
需对”龙头”水库古瓦电站及其下游梯级的开发方
式,特征水位,调节性能,装机规模等进行复核
和深入研究,为政府的最终决策提供科学依据.
2河流概况
硕曲河为金沙江上段左岸二级支流,是金沙
江一级支流定曲河左岸最大支流,发源于四川
省甘孜州理塘县沙鲁里山东麓.自北向南流,经
喇嘛垭在温辛柯沟口进入乡城县境内（其中温辛
柯沟口一拉玛隆一古隆河段为乡城,稻城两县的
界河）,流经沙贡,水洼,尼斯,桑披（乡城县
城）,青德等地,于同颠附近进入云南省境内香
格里拉县（中甸县）后,以东北一西南向流经东
旺,又转入四川省德荣县境内,在得荣县古学
大桥汇入定曲河.河道全长279km.流域面积
6735km,河口多年平均流量89.5m3/s.其中硕
曲河乡城段起于温辛柯沟口.止于洞松乡格龙
沟口下游约2.4km处,河段长约122.1km,天然
落差876.7m,平均比降7.18‰.
3规划方案优化研究
3.1规划梯级总体布局分析
硕曲河干流在乡城县河段内规划有古瓦,娘
拥,乡城,洞松,格龙五级电站,梯级开发平面
布置如图1所示.从对河流水能资源的利用程度
分析,集雨面积lOOkm以上的支流径流都得到
了充分利用,其中古瓦电站利用引水隧洞将坝
址下游支流邓波曲（集雨面积517kin2）径流引入
古瓦水库加以利用,支流日日韵（集雨面积159
km）和浪充拥（集雨面积106km）径流直接进人
规渤设计与施I
乡城水库,支流热勒拥（集雨面积181km2）径流汇
人洞松水库,支流休冈登（集雨面积210km）和
然乌曲（集雨面积253km）径流汇人格龙水库;
从规划阶段确定的工程规模看.各梯级装机容量
除格龙为4.2万kW,其他梯级在7.8万kW～14.7
万kW之间,电站规模较为适中;从各梯级引水
隧洞长度看,除格龙电站为6.9km外.其他梯级
在17～19.4km之间,引水隧洞施工难度较小.
综合上述.硕曲河乡城段的规划梯级开发方
案总体布置格局合理.支流水能资源利用较充
分,可作为规划优化的基础.
3.2规划方案优化思路
以硕曲河乡城段的梯级开发总体布置格局不
变为原则,结合现场查勘选点情况,主要从如下
3个方面研究规划方案优化问题.
（1）提高”龙头”水库调节性能,增加梯级补
偿效益
硕曲河干流在乡城县河段利用落差约900m,
提高龙头水库的调节性能.可增大库蓄电能,并
大大改善梯级补偿效益
根据河流特性,地形和地质情况分析,古瓦
水电站规划坝址下游连续分布有邓波曲（左岸）,
登洛（右岸）,擦金许（左岸）,永隆（右岸）四条支
沟（如图2）,河道平均坡降为8%0,坡度较缓,
具有较好的坝址.因此拟将坝址由规划阶段的拉
玛隆上游1340m处下移约3.4km到擦金许沟下
游约880m处.既能避开日戈一拉玛隆断层.又
可省去邓波曲引水工程,缩短引水隧洞长度;为
使电站尾水与下游娘拥梯级调整后的正常蓄水位
及水库回水水位衔接.同时将古瓦厂址由洼龙沟
上游调整至洼龙沟下游.
古瓦水库按完全年调节考虑时.正常蓄水位
为3405m.拦河大坝坝高从规划阶段的57m增
加到150m.水库正常蓄水位以下库容由3086万m
增加到2.809亿m.,调节库容由20o3万m.增
加到2.64亿ms,电站装机容量由l2.6万kW增
加到22.2万kW.多年平均年发电量由5.6l亿
kwh增加到7.77亿kwh.由于古瓦”龙头”水库
电站调节性能的提高,并与下游娘拥,乡城,洞
松,格龙4级电站基本同步运行.4级电站的装
机容量较规划阶段增加9.90万kW,增加年发电
量2.235亿kwh,古瓦对下游梯级的补偿调节效
益显着.
（2）从总效益分析梯级上,下游水位衔接关系
娘拥规划坝址位于热玉上游约1.4km的不
忍沟口下游附近,规划阶段的水库正常蓄水位
3099m.相应库容为727万m..死库容543万
m3,调节库容184万m,拦河坝高度达36m.
据分析,娘拥水电站单独运行时约需日调节库容
79万m.,上游梯级古瓦水电站建成后约需日
（反）调节库容50万m.显然,规划阶段娘拥确
定的日调节库容和死库容均偏大,坝高偏高.在
水库满足日调节要求的前提下,娘拥可将正常蓄
水位由3099m降至3087m,坝高降低12m.从总
效益分析梯级上,下游水位衔接关系,娘拥电站
正常蓄水位降低后,其水库回水水位与古瓦电站
尾水之间的lOm水头可由古瓦厂址下移后加以
利用（如图2）.
图2古瓦,娘拥梯级调整前后对照图
43
规划设计与施I
此外,在考虑梯级合理衔接的同时,其他梯
级亦在规划梯级范围内,根据地形,地质条件对
坝（闸）,厂址进行适当调整,如乡城坝（闸）址适
当上移,厂址适当下移.
（3）充分利用河段水头
规划阶段从满足”乡城县城河段不脱减水”
的要求出发.规划的乡城梯级厂址位于县城上游
约2kin处.洞松梯级坝址位于县城下游约3.5km
处,乡城水电站厂址到洞松水电站坝址之间河段
长约5.5kin.河段平均比降6.2‰,洞松梯级正
常蓄水位2744m时与上游乡城水电站尾水间有
19m水头未利用.
为充分利用乡城一洞松梯级之间丢弃的19m
水头.对洞松梯级的开发方式进行了初步研究.
丢弃水头的利用方式有两种,～是抬高洞松梯级
正常蓄水位与上游乡城梯级尾水相接,但该方案
洞松梯级坝高将超过40m,淹没耕地和房屋较
多,增加了移民安置难度,且工程投资较大,不
宜选取:
二是将洞松梯级坝址上移约1.2kin至
红星桥附近（如图3）,坝址仍位于乡城县城下
游,满足乡城县城河段不脱减水的景观要求,正
常蓄水位由2744m提高到2754m与乡城梯级尾
水（由2763m调整为2754m）相接.同时考虑规
划阶段洞松水电站厂址位于洞松桥下游约500m
处右岸台地上,该处厂房后坡基座阶地堆积物厚
度近lOOm.调压室位置离厂房距离远,压力管
道不但很长且出口困难.本阶段经现场踏勘,考
虑将厂址上移约500m到洞松桥头,该处厂房基
础能置于基岩上.压力管道长度减短,出口方
便.厂址上移后洞松梯级少利用的约3m水头可
由格龙梯级利用.
3.3梯级规划优化方案拟定
综合上述分析,硕曲河干流梯级主要优化对
象是古瓦”龙头”水库电站.优化方案主要考虑古
瓦厂址下移.多利用娘拥水电站正常蓄水位降低
的lOm水头;古瓦坝址下移,充分利用邓波曲
等支流径流,同时增大支库,正常蓄水位抬高,
调节性能改善.方案拟定的实质是古瓦水库的正
常蓄水位及相应调节性能的关系.
古瓦水库控制下游乡城段的娘拥,乡城,
洞松,格龙四个梯级共利用落差约930m.因
此,古瓦水库正常蓄水位的选择除了考虑本电
站水库淹没,坝址所在河段的地形地质条件,
水工布置,坝高和建设难度,工程投资及电站
动能经济指标等因素外,更主要的是要分析古
瓦水库对下游梯级的补偿调节效益和在系统中
的作用.
为进一步分析古瓦水库坝高与工程量,投资
及发电效益的关系,在河流水电规划已批复龙头
水库为季调节的基础上,结合古瓦龙头水库电站
不同调节性能,拟定3400rn（季调节）,3405m
（年调节）,3410m（多年调节）三个正常蓄水位方
案进行动能经济比较.各方案死水位根据水工,
施工总体布置要求,均暂采用3320m;各方案装
机容量及装机年利用小时数根据调节性能分析确
定,即季调节,年调节和多年调节的装机利用小
时数分别约为4000h,3500h和3000h.相应装机
容量分别为189MW,222MW,264MW.
规划竣计与施I
从优化四川电网的电源结构.提高梯级发电
效益以及综合考虑本电站调节性能,水库淹没,
工程量及工期,动能经济指标等因素综合分析,
推荐古瓦水电站的正常蓄水位为3405m.
古瓦水库电站正常蓄水位3405m方案动能
经济指标见表1.相应下游各电站发电效益指标
见表2.
4优化成果
4.1优化方案分析
在古瓦水电站坝,厂址下移后,水库正常蓄
水位为3405m时,电站装机容量为22.2万kW,
多年平均年发电量为7.770亿kWh.硕曲河干流
乡城段”一库五级”总装机容量为67.2万kW.
联合运行多年平均年发电量28.983亿kwh,设
计枯水年枯期平均出力为21.42万kW.分别较
原规划方案增加19.5万kW,5.290亿kWh和
lO.57万kW,分别增加40.9%,22.3%和97.4%,
特别是枯期电量增加73.1%.发电效益和经济效
益较为显着.因此,硕曲河干流乡城段梯级规划
方案优化后,古瓦水电站的水库调节性能由季调
节提升至年调节,调节库容由2003万m.增加为
26410万In.据分析,古瓦坝址下移后年调节库
容约需2.6亿In.,水库正常蓄水位3405m方案
能满足年调节要求:
下游娘拥,乡城,洞松,格
龙电站装机容量较原规划方案增加19.2%～42.9%.
硕曲河干流乡城段水电规划方案梯级电站主要工
程特性指标见表3中的”规划优化方案”.
硕曲河干流乡城段梯级规划方案优化后,由
表I古瓦水电站正常蓄水位3405in方案动能经济指标
项目单位指标项目单位指标
正常蓄水位m3405
相应库容万In28090
死水位11”13320
调节库容万nl26410
调节性能万In年
库容系数%19-3O
装机容量MW222
设计枯水年枯期平均出力MW6O.8
多年平均发电量
（1）亿kWh7.770
装机年利用小时h3500MW
水量利用率%97.98
多年平均发电量
（2）亿kWh10.443
可比年电量
（1）亿kWh7.897
注:
（1）为古瓦本身指标;
（2）为计人下游4梯级效益的指标;可比年电量:
丰水期按O.7计,平水期按1.0计,枯期按1.5计.
表2古瓦正常蓄水位3405ITI方案相应下游梯级电站发电效益指标
项目单位古瓦娘拥乡城洞松格龙合计项目单位古瓦娘拥乡城洞松格龙合计
正常蓄水位m34053087293327542532保证出力单独MW60?
812.617.229-18.8128.5
死水位m33203079292827522531（P=90%）联合MW60.832.641.961.417.5214.2
利用落差m31615417922259930多年平均单独亿kWh7.7703.6904.9027.6092.33926?
31
调节库容万nl2641080.31824432发电量联合亿kWh7.7704.3085.6908.6122.60328.983
调节性能年日日日日单独亿kWh7.8973.3284.4396.9702.13524.769
可比年电量
装机容量MW2229312018057672联合亿kWh7.8974.3665.7148.5792.56129.116
45
规划设/4-与施I
正常蓄水位
相应库容
死水位
电站尾水位
利用落差
调节库容
调节性能
库容系数
装机容量
设计枯水
年枯期
平均出力
多年平均
年发电量
其中:
枯期电量
（12～4月）
装机利用
小时
水量利用
系数
m3366
万m33086
m3347
m3099
m267
万m320o3
季
%2.07
万kW12.6
3O992926
727
2926
173
184
日
2763
163
|
无
27442528
208
2528
2l6
101
日
2473
55
/
无
34O5
2809O
3320
3089
874316
2641O
7.88.4t4.74.247.7
拄
19.3
22-2
3087
120
3O79
2933
154
80_3
日
2933
404
2928
2754
179
182
日
2754
154
2752
2532
222
44
日
2532
187.1
2531
2473
59
32
日
34O5
27980
3320
3089
930316
263O0
9.312.Ol8.O5.767.2
焦
19I2
22-2
3087293327542532
120404154187
3079293027522530
2933275425322473
15417922259930
80.41l74442
日日日日
9.312.0l8.05.1066.6
单独万kW2.601.611.733.290.9210.156.081.261.722.910.8812.855.801.291.803.110.8312.83
联合万kW2.6o1.801.913.550.9910.856.083.264.196.141.7521.425.803.343.936.091.6420.80
5.6103.9224.2197.4052.10o23.2557.7703.6904.9027.6092.33926317.8573.6944.9747.5772.16126.256
5.6104.0334.3317.5742.14523.6937.7704.3085.6908.6122.60328.9837.8574-3515.4538.4972.48228.635
1.1130.7780.8371.5350.43l4.6942.4320.5950.8131.3580.4095.6072.4510.595
1.1130.8440.8991.6220.4534.9312.4321_3141.6672.4290.6958.5372.4511.325
445050305020504050oO
44505170516051505110
额定水头m
电站引用流量ms63667591.5105
最大坝（闸）高m5736151810.5
引水道长度km19.417.517.3176.978.1
3500
3500
97.98
97.98
266.0
97.0
15O
18.9
3970
4630
73.51
83.42
126.0
85.8
27.7
15.48
4O9O423041o0
474047804570
72.1774.0475.41
81.9182.6O82.73
150.0197.053.1
92.0102.3123.9
3123.527
16-3718.296.42
3540
3540
97.9
97.9
270.0
95.6
15O
75.4620.18
39704150421O4240
4680454047204870
73.578.oo
83.485.00
126.0152.0195.052
85.890.6103.5l11.6
26.23123.527
15.4l16-3718.O86.4276.46
表3可见,古瓦,娘拥,乡城,洞松,格龙五级
电站装机总容量由原规划方案的47.7万kW增
加到67.2万kW,增幅为40.9%;五级电站总利
用落差由原规划方案的874m增加到930m,增
幅为6.41%,除娘拥降低坝高后水头由古瓦利
用,利用落差有所减少外,其他梯级均有所增
加:
五级电站联合运行时的多年平均年发电量由
原规划方案23.693亿kwh增加到28.983亿
kwh,增幅为22.3%.
4.2优化方案获审批并逐步实施
2007年7月,四川省发展和改革委员会以
川发改能源函[2007]533号”关于印发省工程咨
询研究院《关于（古瓦水电站开发方案研究报告）
咨询意见的函》的通知”,认为古瓦水电站坝址下
移修建150m左右高坝增加库容方案可行.古瓦
水电站调节能力由季调节提高到年调节是合适
的.随后,硕曲河干流乡城段的古瓦,娘拥,乡
城,洞松,格龙等五级电站在2007～2009年间先
后完成了预可行性研究或可行性研究阶段设计.
并通过审查,除格龙水电站预可行性研究阶段成
果的装机规模较优化方案减少0.6万kW外,其
他电站可行性研究阶段成果的装机规模与优化方
案相同.硕曲河干流乡城段水电规划方案梯级电
亿硎亿亿w亿hh%%kkkk
独合独合独合独合
单联单联单联单联
规划设计与施I
站主要工程特性指标见表3中的”预可行性或可
行性研究成果”.
4.3结论
通过对硕曲河干流乡城段梯级规划方案优化
研究,特别是下移古瓦水库坝,厂址后,水库正
常蓄水位由3366m抬高至3405m.相应调节库
容增加了l2.18倍,水库调节性能由季调节提高
到年调节,利用落差增加了18.35%.从古瓦
“龙头”水库电站本身的指标看,优化后的装机
容量,多年平均年发电量,设计枯水年枯期平均
出力分别较原规划方案增加76.2%,38.5%和
133.8%,特别是枯期电量增加118.5%,发电效
益较好;从硕曲河干流乡城段梯级指标分析,优
化后”一库五级”总装机容量,联合运行多年平
均年发电量,设计枯水年枯期平均出力分别较原
规划方案增加40.9%,22.3%和97.4%,特别是
枯期电量增加73.1%,梯级补偿效益显着提高.
同时在满足电站调节库容要求的前提下.为使
梯级合理衔接,根据地形,地质条件对部分梯
级的坝（闸）,厂址及特征水位等进行了适当调
整.即将娘拥电站正常蓄水位由3099m降至
3087m;将洞松梯级坝址上移约1.2km至红星桥
附近,正常蓄水位由2744m提高到2754m与乡
城梯级尾水相接,同时将其厂址适当上移;格
龙正常蓄水位由2528m提高到2532m与洞松梯
级尾水相接.
梯级规划方案优化后表明.硕曲河干流乡
城段的水能资源得到了合理开发,优化配置和
高效利用,规划梯级开发方案总体布置格局更
趋合理.
参考文献:
【1】古瓦水电站开发方案研究报告[R】.四川省清源工程咨询
有限公司.2007.
[2】四川省甘孜州乡城县娘拥水电站可行性研究报告[rq.四
川省清源工程咨询有限公司.20
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