南水北调东线洪泽站发电运行影响的初探

沈明星

（河海大学设计研究院有限公司 江苏南京 210098）

南水北调东线洪泽站发电运行影响的初探

沈明星

（河海大学设计研究院有限公司 江苏南京 210098）

洪泽站工程是南水北调东线一期工程的第三梯级泵站，其主要任务是由金宝航道、入江水道三河段向洪泽湖调水150m3/s，为洪泽湖周边及以北地区供水。洪泽站利用汛期洪泽湖弃水发电，对泵站工程主功能进行扩展，本文就洪泽站发电运行可能对主体工程调水、洪泽湖防洪、下游入江水道以及通航等带来的影响进行初步探讨。

南水北调东线；洪泽站；发电运行影响；

1 基本情况

洪泽站工程是南水北调东线一期工程的第三梯级泵站，工程等别为Ⅰ等，工程规模为大（1）型，位于江苏省洪泽县蒋坝镇境内的金宝航道输水线上，紧邻洪泽湖。洪泽站泵站设计流量150m3/s，总装机容量17750kW。洪泽站利用泵站北侧岸墙空箱设置水轮机，利用汛期洪泽湖预降水位时下泄的弃水发电，设计水头4.15m，发电设计流量30m3/s，发电容量1000kW。

2 发电工况分析

根据洪泽湖的调度运用原则及洪泽泵站主体工程设计，洪泽站挡洪闸可在洪泽湖水位低于13.50m时开启。因此，当汛期洪泽湖达汛限水位12.50m以上，洪泽站可开启洪泽站小水电机组，利用挡洪闸下泄的洪泽湖弃水进行发电。

3 对主体工程调水、防洪等方面影响分析

3.1 对调水的影响分析

根据洪泽站主体工程的调水功能要求，洪泽站设计水位按洪泽湖死水位时补湖设计流量考虑，泵站侧11.35m，洪泽湖侧11.30m；最高水位按洪泽湖补湖运用条件，洪泽湖水位高于13.00m时不再补湖，最高水位为泵站侧13.05m，洪泽湖侧13.00m。

洪泽站是在泵站北侧空箱岸墙内安装水轮发电机组，根据发电水量，发电时需开启1孔挡洪闸，发电时利用清污机提起闸门。因此，在挡洪闸中孔上安装2台HQ-A型回转式清污机。清污设施布置在挡洪闸闸室的泵站侧，利用挡洪闸的下游第一节翼墙和护坦，做清污机桥。清污机顶部以铰固定于闸墩，栅体可围绕顶部支铰转动，调水时采用CDI-75kN固定式斜拉电动葫芦将栅体拉转至水平，离开水面，发电时放下，对泵站调水不产生干扰。

考虑到洪泽站调水和发电工况，均需打开进水闸、防洪闸，但水体流向相反，因此调水与发电不存在同时运行的情况；发电工况在挡洪闸处设置的清污机可提出水面，与不安装水轮发电机组的工作状态一致，不会影响泵站调水时的进出水流态，对泵站的调水功能不会造成不利影响。

3.2 对防洪的影响分析

根据洪泽湖的防洪调度运用原则，洪泽湖汛期（6～9月）汛限水位12.5m，洪泽湖周边圩区滞洪水位14.5m。汛期，调水服从防汛，湖水位应降至12.5m；入江水道启用水位12.5m，相应三河闸泄量4800m3/s。

在汛期洪泽湖预降水位时，洪泽站水电站利用清污机打开1孔挡洪闸闸门，从洪泽湖下泄30 m3/s通过泵站上游翼墙廊道经过水轮机后，再从下游翼墙廊道进入引河，由洪泽站进水闸入三河（入江水道）。

整个发电过程，主要利用了洪泽湖的弃水。从洪泽湖防洪角度看，相当于除三河闸之外增加了出口，虽然分流的量占三河闸下泄量比重很小，但是对于洪泽湖汛期防洪的影响是正面的。

3.3 对下游入江水道的影响分析

洪泽站的输水引河为新三河（入江水道），自金湖站站上引河口至洪泽站站下引河口长36km。新三河为淮河入江水道的上段。入江水道是洪泽湖重要的泄洪通道之一，设计行洪流量12000m3/s。

洪泽站水电站发电主要安排在汛期，利用的是洪泽湖预降水位的弃水，发电工况下，下泄流量为30m3/s，占入江水道汛期设计行洪流量的0.25%，比重非常小，对其影响甚微，不改变入江水道水流形态，不会对河道的行洪安全造成威胁。

3.4 对通航的影响分析

洪泽站的输水引河新三河具有通航功能，为6级航道。洪泽站下引河口0+000至CS2+400新三河内引航道，长2.4km。洪泽站站下引河进水喇叭口设计断面为底宽300m、底高程4.00m、边坡1:3，经计算，在最低发电水位7.70m、下泄30m/s时，站下引河进水喇叭口处平均流速为0.03m/s，满足船舶安全航行的要求。考虑到新三河为6级航道，纵向流速不应超过0.6m/s。发电期引河平均流速控制在0.10m/s左右；进水喇叭口处平均流速不大于0.3m/s，满足船舶安全航行的要求。

考虑到洪泽站本身不具备通航功能，通航船舶主要是通过三河船闸进入新三河，本段引航道为辅助性航道，洪泽站增加发电工况时，不改变引航道水体流向、流态，水面比降基本不发生变化。

5 分析结论与建议

5.1 结论

（1）洪泽站利用汛期洪泽湖弃水发电，调水与发电工况无冲突，不影响泵站调水。

（2）洪泽站利用洪泽湖汛期弃水发电，对洪泽湖汛期预降水位有积极作用。

（3）洪泽站发电下泄尾水对下游入江影响很小，不会对河道的行洪安全造成威胁，满足防洪安全要求。

（4）对通航影响很小，断面平均流速在安全范围内，不改变航道水流流向、和流态等，可以满足河道安全通航要求。

5.2 建议

（1）调水期，洪泽站水电站运行调度优先服从调水指令，不得开机运行，保证泵站工程运行安全稳定，保障南水北调调水水量、水位；

（2）非调水期，洪泽站水电站运行调度遵守洪泽湖防汛调度原则，充分收集水情信息，保证安全调度运行。结语

洪泽站利用汛期洪泽湖弃水发电，对泵站调水功能基本无影响，不影响洪泽湖及下游河道防洪安全，对通航河道影响很小，满足河道安全通航要求。建议发电必须优先服从防洪和调水指令，在保障调水功能的基础上，实现洪水资源化。