龙滩水电站正常蓄水位方案论证过程的思考

2018-08-13 09:39吕朝阳
水利规划与设计 2018年7期
关键词:龙滩红水河蓄水位

郑 静,吕朝阳

(中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,湖南 长沙 410014)

红水河发源于云南省东部云贵高原乌蒙山脉沾益县马雄山,上游称南盘江,在黔、桂边界蔗香村双江口处与北盘江汇合后称红水河。红水河流域水量丰沛,落差集中,水能资源丰富。

龙滩水电站位于广西天峨县境内,下游距天鹅县城15km,是红水河上游具有发电、防洪、航运等综合效益的大型水电枢纽工程。电站一期工程正常蓄水位375.00m,装机容量4900MW,调节库容111.5亿m3,具备年调节能力。

红水河规划论证工作始于20世纪50年代,20世纪80年代初,国家批准了《红水河利用规划报告》。从1978年开始,中南勘测设计研究院(以下简称中南院)对龙滩水电站进行了全面的勘测、设计和研究工作。电站于2001年7月1日开工建设,2009年底全部投产建成。龙滩水电站水能规划论证涉及的因素复杂,有很多困难,过程也历经反复,其中水位论证尤其具有代表性。

1 龙滩水电站水位选择影响因素

龙滩水电站是红水河梯级中的龙头,是红水河最大的一个梯级,综合效益显著,规模大,技术复杂。其正常蓄水位选择涉及的因素很多:龙滩水电站位于广西,但是淹没范围涉及广西、贵州2省(区),且水位越高对贵州淹没越大;移民中少数民族占比多,在当时少数民族移民的社会稳定压力较大;龙滩淹没涉及贵州、广西2省(区),防洪对象主要在广西、广东2省,电力送往广西、贵州、广东、华中等地区;龙滩水位论证过程中,对于这种牵涉方较多的电站,我国一直没有明确相应收益分配政策,对相关方的开发建设积极性有影响;龙滩水电站水位论证选择过程是各方需求的逐步协调统一过程。

2 水位论证及选择过程

龙滩水电站正常蓄水位选择论证过程复杂,从1978年红水河综合规划开始,前期关键论证成果如下:

1978年8月原水利电力部规划设计管理局文件(78)水电规字第123号文提出:“龙滩水电站在红水河规划中研究过正常蓄水位440m、375m、335m 3种方案,为了给今后选定方案留有余地,勘测工作按高方案布置。”

1981年红水河综合利用规划报告通过审查,获得国务院批准,明确了龙滩水电站是关系全流域的第一骨干工程,综合效益显著。规划报告中研究过龙滩水电站375m、400m和440m 3种方案,但是水位意见并不统一,为便于下一步开展工作,将发电水位高程暂定为400m。

1984年5月,中南院编制完成《红水河龙滩水电站开发可行性研究报告》,对375m、400m和440m 3个水位方案进行了全面的论证。原国家计委委托原水电部审查该报告,在(85)水电计字第190号文《关于红水河龙滩水电站开发可行性研究报告审查会议纪要的报告》中提出:“关于龙滩水电站的正常蓄水位方案,贵州省委、省政府多次研究认为,虽受淹区要作出巨大牺牲,从全局整体利益出发,同意修建龙滩水电站,但正常蓄水位要求采用375m。我部和会议大多数(包括广西)代表认为,从南、北盘江和红水河梯级电站的整体效益考虑,采用400m为宜”。龙滩水库正常蓄水位方案存在不同意见,仍需国家进一步协调后确定。

1988年5月,中南院从400~375m以每5m一级作为方案,进行全面的水位方案比较,编制了《龙滩水电站正常蓄水位补充研究报告》。同年6月,原能源部、原国家能源投资公司、广东省、贵州省与广西壮族自治区等达成一致意见:“龙滩水电站正常蓄水位远景按400m设计,近期按375m建设。”

自此,龙滩水电站水位方案初具形态,“远景按400m设计,近期按375m建设”成为龙滩设计的指导思路;龙滩水电站设计过程中装机容量、机组机型、额定水头选择以及大坝、厂房等枢纽建筑物的设计都兼顾近期375m水位,远期400m水位。

其后至龙滩水电站开工建设期间,中南院对375~400m之间的龙滩正常蓄水位方案进行了更深入的研究。

3 龙滩水电站各水位方案对比分析研究

中南院在龙滩水电站正常蓄水位论证与选择过程中,在各个阶段对不同水位方案的发电、防洪、航运等进行过研究,对于移民安置方案进行过深入比选,对于库区经济发展提出了合理可行的建议。

3.1 发电

龙滩坝址地质条件较好,水位440m方案在地质条件上是具备条件的。龙滩水电站正常蓄水位375、400、440m时,其单独运行时水能指标见表1,在各正常蓄水位方案下红水河9个梯级运行时的水能指标见表2。

440m正常蓄水位方案有效库容是400m方案有效库容的2倍,400m方案有效库容是375m方案有效库容的1.69倍,水位越高,有效调节库容越大,调蓄电能越高,调蓄性能越好,对红水河全梯级的补偿效益越明显,梯级水能资源的利用率越高。

表1 龙滩水电站单独运行时水能指标

3.2 防洪

珠江防洪规划中,西江及下游三角洲以梧州为控制站,北江下游以石角头为控制站。西、北江中下游防洪工程体系由西、北江中下游与三角洲堤防工程及北江飞来峡水利枢纽、西江龙滩水电站和大藤峡水利枢纽等主要工程设施组成。西、北江三角洲堤线总长约2000km,结合红水河水库建设,中下游地区规划防洪能力达到100a一遇。

据水利部珠江水利委员会的研究论证,龙滩工程多年平均可减少防洪保护区淹没耕地2606.67hm2、减少受灾人口7.46万人,多年平均减少洪灾损失8.09亿元,防洪效益非常显著。而且根据变化了的洪水水情和堤防标准,通过水库防洪调度的改进优化,还可使龙滩的防洪作用进一步提高。龙滩水库防护区,就其防护范围之广,防护对象规模之大,防护区国民经济地位之重要,以及龙滩防洪作用等方面而言,在全国大江大河中,除三峡外,象龙滩这样的防洪水库很少。龙滩水库能提供50亿m3(375m方案)~70亿m3(400m方案)的防洪库容,是西江上不可替代的一个战略性防洪工程。

表2 红水河9个梯级运行的水能指标

龙滩水库的防洪任务是与大藤峡水库联合调洪,有效调节西江洪水,将梧州站100a一遇洪水削减为50a一遇,兼顾削减梧州100a一遇以上洪水,结合北江飞来峡水库的调度运用,使广州市达到有效防御1915年洪水(相当200a一遇)的能力,将西江中下游及西北江三角洲梧州等重点城市的防洪标准由50a一遇提高到100~200a一遇,并适当提高西江、浔江和西北江三角洲其他堤防保护区的防洪标准。

龙滩水库正常蓄水位385或400m时预留防洪库容70亿m3,龙滩水位375m时,由于库容较小,只能预留50亿m3,不能满足防御1949年洪水的要求。

3.3 航运

红水河流经山区,险滩多,枯水期河流平均比降0.41‰,局部最大22‰,天然情况通航条件很差。龙滩以下6个梯级建成后,河流基本渠化,龙滩水库建成后,库区形成良好的深水航道,共可开辟和改善干支流航道里程690km,使贵州省的罗甸、望谟、册亨和广西的天峨县等均有150~200km的水运线;对于下游,水库调节后枯水流量提高3倍以上,达到1000~1200m3/s,使下游通航条件有很大改善,形成水陆联运网,为山区资源开发和黔煤外运创造条件。

3.4 水库移民

龙滩水库淹没影响涉及广西和贵州2个省区10个县,其中受影响最大的是贵州的罗甸县和广西的天峨县,2县的移民和耕地淹没约占全库的60%,库区移民主要是少数民族,经济文化比较落后,生产技术比较原始,这10个县的资源丰富,但财政收入较低,移民的难度很大。其中,罗甸县是贵州少有的亚热带地区,是贵阳市的早熟蔬菜基地和甜橙基地,属于贵州省难能可贵的耕地资源。

不同蓄水位方案统计的淹没耕地和迁移移民数据见表3。

水库水位375m时2省区淹没耕地和人口大致基本相同,在375m水位以上贵州的淹没耕地和人口增加较快,所占比例较大。375、400、440m方案迁移人口和淹没耕地逐步增加,400~440m的增加值远大于375~400m方案。

针对罗甸县移民,中南院首先规划的方案的是县城后靠,后又提出罗甸县城郊筑堤防护的方案,并进行了实地勘测和方案研究,县城防护后罗甸县搬迁人数减少2万多人,减少400hm2耕地淹没,同时建议防护方案节约的投资仍交地方改善和扩大城市建设。

表3 龙滩水电站不同蓄水位方案迁移人口和淹没土地统计

中南院提出合理处理税收分配问题,龙滩水电站坝址在广西自治区,但是迁移人口和淹没耕地较多的是贵州省,应通过合理税收分配惠及为电站建设做出牺牲的所有库区移民;另外,中南院根据东江水库的发展经验,建议库区以水电站建设为契机,进行综合开发安置,包括水产养殖、农产品加工、旅游、运输等。

4 龙滩水电站水位论证的思考

规划,应始终高瞻远瞩,从战略的角度分析问题,而不是着眼于眼前,只解决眼前困难,水能规划亦是如此。在龙滩水电站水位论证过程中,“远景按400m设计,近期按375m建设”这一创造性的思路正是近期效益与远景效益结合,局部利益与总体利益结合的产物。

高水位方案,龙滩水电站具有更好的梯级补偿效益,对下游防洪作用更大,但同时涉及的移民和淹没的耕地也更多,随着水位上升对贵州省的影响也越来越大,坝址不在贵州省境内,但是贵州省却要承受巨大的移民牺牲,短时间内,移民这一复杂问题难以解决。针对贵州省移民难的问题,曾提出过合理税收分配等措施,在水电站论证设计前期并没有相应的推广实施。整体来讲,移民难度是比较大的。

为尽快发挥梯级补偿和防洪效益,促进龙滩水电站工程尽快开工建设,同时保留将来进一步开发龙滩水电站潜能的可能性,综合各方利益,权衡利弊后,最后提出按照400m正常蓄水位设计,前期按照375m正常蓄水位建设。一次性设计,分期建设的创造性思路,是各方利益的协调统一,也体现了近期效益与远景效益结合,局部利益与总体利益结合的思想。

5 结语

龙滩水电站正常蓄水位的论证过程漫长复杂,既包含技术因素在内,也包括多重社会经济因素,是一个相关各方利益互相协调的过程,体现了“近期效益与远景效益结合,局部利益与总体利益结合”的思想。

文中对比了龙滩不同水位方案的综合效益和影响。随着国家发展社会进步,我国解决了能源缺乏问题,现在能源利用升级和提高能源利用质量是我国能源发展的方向。在新的能源发展形势下,龙滩水电站仍有实现远景正常蓄水位400m方案的必要性。

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