减少西线调水对调水河流水力发电不利影响的建议和措施.docx

减少西线调水对调水河流水力发电不利影响的建议和措施摘要：南水北调西线第一期工程从长江上游调水40亿m3，从水权角度分析了对长江中下游已建梯级电站的发电损失，提出了补偿措施。国务院批复南水北调工程总体规划中，南水北调西线工程规划调水170亿m3，建议主管部门，对中下游新建或规划的梯级电站，根据已减少的径流量调整开发目标以减少影响和损失。关键词：南水北调西线工程梯级电站不利影响分析和建议南水北调西线工程分三期实施，一期工程从大渡河、雅砻江5条支流调水40亿m3，二期工程从雅砻江干流调水50亿m3，三期工程从金沙江干流调水80亿m3，共调水170亿m3。调水后，河道径流量虽有所减少，经分析研究，对工农业用水、漂木、航运基本没有影响，对生态环境的影响只是局部的，尚没有发现制约工程建设的重大因素。能定量计算的，是引水水库下游水力发电的不利影响，表现为对水电梯级水能影响和水电站发电损失，为减少影响及损失，分别提出有关建议和措施。1国务院批准南水北调工程总体规划中确定的调水规模2002年12月，国务院批复同意国家计委、水利部上报的南水北调工程总体规划。经过50年的研究，南水北调逐步形成分别从长江下游、中游和上游调水的东线、中线和西线三条调水线路。通过三条调水线路与长江、淮河、黄河和海河四大江河的联系，逐步构成以“四横三纵”为主体的中国大水网。实现我国水资源南水调配、东西互济的合理配置格局。规划提出东线分三期建设，调水188亿m3，中线分两期建设，调水130亿m3，西线分三期建设，调水170亿m3，共调水448亿m3。三条线路中，只有西线从长江上游干支流调水，涉及对调水河流长江水力发电的不利影响。2调水对水力发电不利影响的计算调水对水电梯级水能的影响据长江流域综合利用规划重点报告及全国水力资源普查布置的水电梯级工程布局，按2020年、2030年、2050年水平，西线调水40亿m3、90亿m3、170亿m3，采用长系列逐月径流资料，考虑梯级联合运用等计算方法，自引水水库以下计算到长江葛州坝水电站，长江干流和支流受调水影响的规划和已建水电梯级在三个不同水平年分别有9座、23座、69座，计算结果，影响年发电量31亿kWh、336亿kWh、1117亿kWh。调水后水电站发电的损失在国务院已批复同意包括西线调水规划的南水北调工程总体规划情况下，西线调水对其下游梯级电站的损失，只宜考虑已建电站的损失。以调水40亿m3为例，对引水水库以下水电梯级的损失，只涉及长江及其支流雅砻江、大渡河已建的5座梯级电站，即二滩、龚嘴、铜街子、三峡、葛洲坝水电站。经用上述相同的方法计算，损失保证出力130MW，损失发电量14亿kWh。表现为越靠近引水水库损失越大，越远越小。如距引水水库相对较近的铜街子水电站保证出力损失率为，年发电量损失率为；距引水水库相对较远的葛洲坝水电站保证出力损失率为，年发电量损失率为。3从水权分析调水对水电梯级水力发电不利影响上述计算将调水的不利影响分为对水电梯级水能的影响和对水电站发电的损失，是基于宏观经济分析和补偿措施两方面考虑，并有法律方面的依据。根据水法，水资源属国家所有，水资源的所有权由国务院代表国家行使。国家对水资源依法实行取水许可制度。水电工程只有申请取得取水许可证，工程的所有者才拥有用水权，国家保护其合法权益。调水对水电梯级水能的影响是对调水河流资源影响的评估，所计算的保证出力和发电量差值，是调水河流水资源用于水力发电的影响值，是潜在的和可能发生的。因为水资源是一种可重复利用多功能的资源，除发电外，也可以用于供水、航运、漂木等其他方面，如果供水耗用水量减少了发电水量，只能说明水资源功能之间的变化，其价值转移到供水方面，水资源的价值并没有损失。之所以计算这种影响值，是供国家在进行资源配置时，权衡水资源用于不同方面利弊，决策水资源用于那方面可以实现优化配置，因为国家拥有水资源的所有权。目前，国务院已批复南水北调工程总体规划，认可长江一定数量的水资源用于跨流域水资源配置，实际上是将这部分水资源的功能由发电等方面转变为供水。调水对水电站发电的损失是对已建水电站效益影响的评估，所计算的保证出力和年发电量损失，是计算已取得取水许可获得水资源使用权的水电站权益受侵害程度。称之为损失，是在进行项目前期工作时，据此分析合法用水户的损益，考虑给予的一定的补偿。4减少水电梯级水能影响的建议加强水电梯级规划、设计和建设的管理南水北调工程总体规划是国家制定的全国水资源战略规划，提出的“四横三纵”形成我国水资源网络的战略布局，1990年国务院批复的长江流域综合利用规划中也提出南水北调东中西线的工程布局和调水规模。因此在水电梯级规划、设计和建设时，应按照专业规划服从综合规划，综合规划服从全国战略规划，建设水工程必须符合流域综合规划的原则。当前应考虑国务院已批复同意南水北调工程总体规划中，西线从金沙江、雅砻江、大渡河调水170亿m3的战略规划。建议有关主管部门，在进行长江干支流水电梯级规划设计时，水能计算扣除西线调水量，适当调整水电梯级的工程布局、规模和相关规划指标，提出适宜的开发利用方案。近期可能批准兴建的长江梯级电站，在审核其取水许可申请时，复核电站发电流量，不应再计及西线已调出的水量，需要时调整梯级电站的开发方案和有关参数，以适应径流量的变化，避免发生损失。水电梯级规划可考虑并级开发方案并级开发方案，就是在某河段两级低坝开发合并为一级高坝开发。其作用就是多利用两梯级之间的水库面积，且高度相当于二个枢纽正常蓄水位之差的那部分库容，增加了调蓄库容，减少弃水电能并调节径流，从而减少调水对河段水能的影响。如大渡河水电梯级工程布局规划的独松和马奈梯级，是上游河段的第一、二级梯级，原规划两梯级有效库容共27亿m3。为了取得更大的调蓄库容，考虑调整河段的开发方案，将独松、马奈两梯级并级开发。在原规划的基础上，加高马奈大坝，使马奈梯级正常高水位调高到独松梯级的正常高水位，可取得106亿m3的有效库容。用以调节下游枢纽枯水年或枯水期的流量，增加其下游水电站的保证出力，其作用是明显的。同样，将雅砻江英达和新龙两梯级并级开发，在新龙兴建高坝，英达、新龙两枢纽原规划有效库容共亿m3，调整后为亿m3。金沙江、雅砻江、大渡河水电梯级工程布局规划，提出了各个梯级的开发任务并确定了相应的库容和指标，由于三条河上游为经济落后地区，工农业不发达，用水量不大，加之河川径流量大，梯级开发任务多以发电为主，很少有调节库容大的综合利用水库。为减少调水后带来的影响，原调水河流规划中所确定的调节库容就不能适应新的变化，有效措施之一是在原规划的基础上增加调节库容，特别是增加多年调节库容，以充分利用丰水年或丰水期的水量，补充枯水年或枯水期的水量，从而减少对下游梯级电站的不利影响。引水水库下游梯级增加多年调节库容保证枯水期径流的作用，实质上就是在调水量不变的条件下，通过库容调节将非汛期的引水转化成汛期引水，从而减少调水对梯级电站水能的影响。调整某些水电梯级的指标河流水电梯级规划中每个梯级的开发任务和运用方式都是在一定的来水条件下，根据发电用水等方面的需要而确定的。西线调水以后，某些规划和正在设计的梯级指标应相应调整，以减少影响。考虑到长江干支流枢纽的库容系数大多数比较小，而且对某一个梯级来说，降低水位运行可能是不利的，但是由于调节流量的增加，使下游一系列梯级都将受益，电站出力都会提高。因此，从梯级开发来看，上游梯级降低死水位运行可能是十分有利的。如金沙江规划的王大龙枢纽，库容141亿m3，有效库容41亿m3，有效库容占总库容的29。适当降低死水位，由原规划的死水位2490m降到2455m，降低35m，则有效库容增加到87亿m3。有了上级水库的水量调蓄，下游的梯级越多就越有利。同时增加调节流量对生态环境、航运都有好处。因此，降低某些枢纽的死水位可作为调水后减少影响的措施之一。5对调水河流电力损失的补偿措施如前所述，调水40亿m3，对长江干支流已建5座梯级电站，损失保证出力130MW，损失发电量14亿kWh，主要用电大户在四川省。补偿电能的措施很多，现仅说明两种补偿，一是单独补偿，二是相互补偿。单独补偿如补偿四川的电能损失，可根据损失量，考虑在四川建核电站；从煤炭丰富地区修铁路运煤入川，建火电厂；在西北煤炭产区，建火电厂北电南送等措施，哪种措施较优，又比较现实，尚需根据经济社会的发展，结合电力建设现状和中长期规划，进一步研究。相互补偿西南和西北地区电网联结后，电量可以互相补偿，以补偿四川的电能损失。西线调水入黄河，主要供水目标是生态环境用水和工业、城镇生活用水，同时，调江水入黄河上游也具有发电效益。2020年水平黄河增水40亿m3，从龙羊峡到青铜峡有17座梯级电站，可增加发电量为80亿kWh；2030年水平增水90亿m3，增加发电量为220亿kWh。可考虑充分利用龙羊峡等水库调蓄库容大的优势，丰水期多蓄水少发电，将水调节到四川枯水期的7个月多发电，加上西线调水增加的电量，通过联结西北西南电网补电到四川。而四川水电系统的特点是调蓄库容小，丰水期发电量本地负荷消化不了，产生弃水电能。参照西北、成都水电勘测设计院等单位1986年提出的西南西北联网补偿研究报告的估算结果，在610月的丰水期，如果四川水电梯级利用弃水发电，通过联网线路可向西北电网送电3000MW。这期间，黄河水电梯级可减少发电，水库储存电能，调到枯水期发电，一部分电量回补包括四川在内的西南电网。6结语从长江调部分水量到黄河，既要考虑黄河和西北地区缺水的需要，又要减少调出河流地区的不利影响，或给予补偿，以促进调水河流地区社会经济的持续发展。本文就调水对长江干支流下游梯级电站的不利影响进行了分析，提出了减少不利影响的措施，更重要的一点是，国务院已批准南水北调西线工程调水规划，建议主管部门采取措施，对新建或原规划的梯级电站，根据已减少的径流量调整开发目标以减少影响和损失。参考文献1关于减少长江受西线南水北调引水后不利影响的初步研究R.黄委会设计院，1995.