七礤河梯級(jí)電站開發(fā)的思考

1、七礤河梯級(jí)電站開發(fā)的思考 第3期 2004年6月 廣東水利水電 GUANGD0NGWATERRESOURCESANDHYDROPOWER No.3 JUN2004 七礤河梯級(jí)電站開發(fā)的思考 鄔源振 (河源市源城區(qū)水務(wù)局,廣東河源517000) 摘要:簡(jiǎn)要介紹了七礤河流域梯級(jí)電站開發(fā)的規(guī)劃,指導(dǎo)思想及經(jīng)濟(jì)效益. 關(guān)鍵詞:七礤河;電站;規(guī)劃;調(diào)整 中圖分類號(hào):TV74l文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):10080l】2(2004)03002502 1流域概況 七礤河位于廣東省河源市源城區(qū)西南部,屬東江右岸一級(jí) 支流,發(fā)源于境內(nèi)海拔1063rn的桂山,流經(jīng)七礤,龍?zhí)犊?白田, 于三家村匯入東江.流域面積約55

2、km,近似橢圓形,東西最長 24km,南北最寬12km,流域中心距河源市中心約10km.七礤 河自桂山發(fā)源點(diǎn)至河出口長21.5km,總落差552rn,平均比降 2.57.流域內(nèi)地形地貌分明,下游龍?zhí)犊谥梁恿鞒隹诙问情_闊 的丘陵平原地帶,河面較為寬闊,河床平緩;中游龍?zhí)犊谥僚蕉?是低山丘陵地帶,河面適中,比降不大,8km長落差只有40rn左 右;上游牛徑至源頭段,屬中高山地帶,河床窄深,支流眾多,落差 集中,l0.5km范圍內(nèi)集中了全流域92.3落差,達(dá)5l0rn. 流域內(nèi)植被良好,中上游地帶,森林稠密,屬無人煙區(qū).七礤 河位于桂山的南面,每年由南海吹來的西南季候風(fēng),帶來的豐沛 水汽在這里與南

3、下的冷空氣相遇,形成極強(qiáng)的鋒面降雨,給流域 帶來充沛的雨量,根據(jù)源城區(qū)七礤水庫1O多年的降雨資料與市 氣象站資料比較,通常均偏多一二成.多年平均降雨量達(dá)1912 mm,多年平均徑流深達(dá)1130mm,多年平均徑流達(dá)6240萬rn, 多年平均流量達(dá)1.98rn/s. 2流域規(guī)劃 七礤河流域水量充沛,落差大,中上游無人居住,且不存在耕 地淹沒損失,是一條極具水電開發(fā)價(jià)值的河流,水力蘊(yùn)藏量達(dá) 6000多kw,被喻為源城區(qū)的”水電金礦”.早在2O世紀(jì)五六十 年代原河源縣水電局曾對(duì)其作過規(guī)劃.根據(jù)l984年的規(guī)劃方 案,對(duì)其主流自下而上作五級(jí)開發(fā),加上支流開發(fā)總裝機(jī)容量為 4025kW,利用水頭467.3

4、rn,建調(diào)節(jié)庫3座,總庫容1620.3萬 rn. ,詳見表1. 表I規(guī)劃和在建電站主要功能指標(biāo) 薯蠢誓麓(平m耆3.s-Im3毫/)5”m3m3s麓年7-發(fā)kW蠅備注一 級(jí)主流龍?zhí)犊?0.5 二級(jí)主流t礤壩后40.515.3 j級(jí)主流天頂山下21.5130 四級(jí)主流合水口15200 五級(jí)支流黃竹坪下4.9122 上七礤支流溢洪道側(cè)4.546 左支流支流庫尾4.3165 合計(jì) 1.46 1.46 0.77 0.54 0.07 0.16 0.15 1.5 3.5 1.36 1.16 0.14 0.45 0.22 136O 2lO 5O.3 1.03 0.31 0.05 2000 18O0 4080

5、 4160 3560 2000 3200 6OOkvA 蘭級(jí)站 葡級(jí)站四級(jí)站苊支流站卜七礤站級(jí)站搬站 60kVA2000kVA320kVA200kVA560kVA320kVA 圖1 收稿日期:20030526 作者簡(jiǎn)介:鄔源振(1962一),男,大學(xué)本科,工程師. 電網(wǎng)規(guī)劃如下:電壓等級(jí)為35kV/1OkV/6.3kV(0.4),建35 kV變電站1座,各電站的關(guān)系詳見圖1. 根據(jù)規(guī)劃,1970年結(jié)合灌溉修建七礤水庫,總庫容1721萬 m.;1977年二級(jí)站(七礤水庫壩后站)建成發(fā)電,總裝機(jī)560kW; l984年一級(jí)站建成發(fā)電,總裝機(jī)450kW. 1991年后,根據(jù)形勢(shì)發(fā)展,在不斷地深入實(shí)地

6、調(diào)查,反復(fù)論 證的基礎(chǔ)上,對(duì)原規(guī)劃進(jìn)行了修改,新規(guī)劃的方案如下:一級(jí)裝機(jī) 450kW,今后隨著機(jī)組的更新,擬增加裝到600kW,主要考慮與 二級(jí)站裝機(jī)的發(fā)電流量配合問題;二級(jí)站經(jīng)1991年更新改造后 總裝機(jī)為800kW;三級(jí)站于1998年9月建成發(fā)電,裝機(jī)容量為 2000kW;四級(jí)站于1997年批準(zhǔn)立項(xiàng),設(shè)計(jì)裝機(jī)2000kW.七 礤五級(jí)規(guī)劃裝機(jī)500kW,支流開發(fā)亦作了相應(yīng)修改,該規(guī)劃除了 ? 25? 庫 水 礤 匕 進(jìn) 水 尾 O525; 蛐蚰 2004年6月第3期鄔源振:七礤河梯級(jí)電站開發(fā)的思考JUN2004No.3 對(duì)裝機(jī)容量作了修改外,對(duì)其調(diào)節(jié)庫容量亦作了相應(yīng)修改.主流 五級(jí)電站除了一

7、級(jí)電站直接受二級(jí)電站的七礤水庫直接調(diào)節(jié) 外,其余各級(jí)均建有水庫.其中三級(jí)站在合水口建一庫容為12. 8萬m的日調(diào)節(jié)庫,四級(jí)站的調(diào)節(jié)庫容減為旬調(diào)節(jié)庫,庫容為 49萬m,將原黃竹坪下的五級(jí)站改在主流磨溝嘴建設(shè),并建一 庫容為210萬m的龍頭調(diào)節(jié)庫,而黃竹坪改為支流電站.改變 后的各梯級(jí)主要特征參數(shù)見表2. 根據(jù)電站規(guī)劃的修改,電網(wǎng)規(guī)劃亦作了相應(yīng)改動(dòng): 已建的一二級(jí)七礤電站,已就近通10kV線路上網(wǎng); 七礤三級(jí)電站已修建35kV變電站1座,預(yù)留了四,五級(jí) 電站及支流電站出線,并通過10kV線路與35kV變電站聯(lián)絡(luò) (詳見圖2). 表2調(diào)整規(guī)劃后各電站主要功能指標(biāo) 蓍盞誓/言 km 要 z( 平 m甄

8、3s-Im3*sm3s墨/kWkW量.h備注 一 級(jí)主流龍?zhí)犊?0.5 二級(jí)主流七礤壩后40.5 三級(jí)主流天頂山下22.5 四級(jí)主流合水口15 五級(jí)主流磨溝嘴15 貓貍頭支流溢洪道側(cè)4.5 深坑徑支流庫尾4.3 黃竹坪支流黃竹坪4.9 合計(jì) 七 250kW 黃竹坪 欖壩 變電站 l60kW 貓貍頭 (上七礤) 欖壩 變電站 2000kW250kW800kW450kW 圖2 3修改規(guī)劃的合理性論證 3.1布局的合理性論證 規(guī)劃的五級(jí)電站,除已建的一,二級(jí)電站外,在布局上均有不 同程度的改變,一是三級(jí)站的站址從原天頂山腳下外移至牛徑, 原因是牛徑與原站址相比,具有地勢(shì)平坦,視野遼闊,便于與35 k

9、V變電站同處布置,開挖工作量小,進(jìn)站公路短,出線近,線路 損耗小的優(yōu)點(diǎn),雖然壓力水管較原方案長150ITI,但對(duì)比總造價(jià) 仍較為節(jié)約.二是經(jīng)實(shí)地考察,四級(jí)站原建庫位置地質(zhì)條件差, 不適宜作高壩方案,且上游磨溝嘴處有一庫容為建壩理想之地, 可起龍頭調(diào)節(jié)作用,為避免重復(fù)建設(shè),浪費(fèi)投資,故四級(jí)站擬采用 低壩方案.考慮其區(qū)間仍有4.5km集雨面積,為充分利用資 源,經(jīng)深入的水量計(jì)算,以盡可能不棄水,少棄水,結(jié)合建壩條件, 擬采用庫容49萬ITI.三是原五級(jí)站的規(guī)劃在黃竹坪上,并非主 流,今將其移至主流磨溝嘴處,結(jié)合龍頭水庫的建設(shè),建一壩后 站,裝機(jī)增大至500kW. 3.2擴(kuò)大裝機(jī)的合理性論證 二級(jí)站

10、的裝機(jī)容量從原760kW擴(kuò)大至800kW,主要基于 七礤水庫每年有大量的棄水產(chǎn)生,為減少棄水,增加效益,結(jié)合機(jī) ?26? 組的更新改造,將其2號(hào)機(jī)從原360kW增大到400kW.實(shí)際 運(yùn)作證明,擴(kuò)大裝機(jī)投資增加不大,效益卻比較顯著. 一 級(jí)站的裝機(jī)容量擴(kuò)大,主要是為保證一,二級(jí)站之間的水 量協(xié)調(diào),結(jié)合機(jī)組更新改造,擬作適當(dāng)?shù)募哟?源城區(qū)水務(wù)局曾在 1993年5月對(duì)該專題作了可行性研究,認(rèn)為該方案是可行的. 三級(jí)站的裝機(jī)容量擴(kuò)大,在對(duì)其進(jìn)行初步設(shè)計(jì)時(shí),曾將原來 規(guī)劃的裝機(jī)1260kW擴(kuò)大至1600kW,其原因是:原規(guī)劃方 案時(shí),水能計(jì)算偏小,套用資料與實(shí)際情況出入較大;原規(guī)劃 時(shí),尚未實(shí)行豐,枯

11、,峰,谷電價(jià),年利用小時(shí)均按大于4000h考 慮.現(xiàn)今實(shí)行了豐,枯,峰,谷電價(jià),為了盡量減少谷期電量,增加 峰期電量,適當(dāng)增大裝機(jī)容量,減少年利用小時(shí)數(shù),有利于提高電 站的經(jīng)濟(jì)效益(如減少洪水期棄水,增加發(fā)電量,特別是增加峰期 電量,增加電費(fèi)收入,減少夜班,零班數(shù)量,減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度,減 少夜餐費(fèi)支出,減少機(jī)組運(yùn)行時(shí)間,減少機(jī)組損耗,迎合電網(wǎng)要求 等).因此,按現(xiàn)今的條件對(duì)有調(diào)節(jié)的電站,根據(jù)其調(diào)節(jié)能力的大 小,年利用小時(shí)數(shù)控30003500h計(jì)算較為合適,調(diào)節(jié)能力大 者取小值.三級(jí)電站在進(jìn)入技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí),經(jīng)廠家調(diào)研發(fā)現(xiàn),按三 級(jí)電站現(xiàn)有條件下,采用800kw的發(fā)電機(jī)和采用1000kw的 發(fā)電機(jī)所

12、配套的水輪機(jī)為同一型號(hào)水輪機(jī),而800kW的發(fā)電機(jī) 與1000kW的發(fā)電機(jī)價(jià)格相差不大.經(jīng)對(duì)此作深入的分析,根 據(jù)采用1000kW的發(fā)電機(jī)(總裝機(jī)為2000kw)所需各部分增 大的投資總額與采用1000kW發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的年增加收入作 一 個(gè)經(jīng)濟(jì)效益分析,發(fā)現(xiàn)采用1000kW的發(fā)電機(jī)具有較好的效 益.故此,三級(jí)電站最終采用了總裝機(jī)2000kW的方案. 四級(jí)站的裝機(jī)容量擴(kuò)大,理由與三級(jí)站相同,將其由原來規(guī) 劃的1600kW擴(kuò)大至2000kW,其增幅沒有三級(jí)站大的原因是 由于規(guī)劃采用了低壩方案,水頭較原方案小. 五級(jí)站裝機(jī)容量擴(kuò)大,是因其位置作了改變,其裝機(jī)500kw 是按現(xiàn)行條件參數(shù)計(jì)算的結(jié)果,同

13、時(shí)還考慮了上,下級(jí)間水量配 合協(xié)調(diào)因素. 4七礤河水電梯級(jí)開發(fā)的指導(dǎo)思想 七礤河水電梯級(jí)開發(fā)的指導(dǎo)思想是:”精心規(guī)劃,加強(qiáng)管理, 橫向發(fā)展,規(guī)模效益.”規(guī)劃建設(shè)是基礎(chǔ),(下轉(zhuǎn)第3O頁) 摩 水 礤 匕 進(jìn) 水 尾 跎 “ 2233323 蝎 阻阻蚰m 48 i ;24 2004年6月第3期劉漢立:三洲攔河閘人字閘門設(shè)計(jì)與分析JUN2004No.3 遞給閘首邊墩.在設(shè)計(jì)頂樞時(shí),為了保證在閘門啟閉過程中,兩 根頂樞拉桿主要承受拉力,就要求兩拉桿的夾角等于或大于門 扇的轉(zhuǎn)動(dòng)角度,而且兩根拉桿的方向盡量分別與門扇全關(guān)或全 開時(shí)作用在頂樞上的反力方向相近. 另外,對(duì)角斜撐,門軸柱和斜接柱,止水等也是人字

14、閘門設(shè)計(jì) 中必須考慮的構(gòu)件.三洲第二船閘人字閘門的斜接柱采用鋼支 承,兼起中縫止水的作用,效果很好. 經(jīng)三洲水利管理處運(yùn)行觀察,第二船閘人字閘門具有止水 效果好,啟閉省力,操作方便,運(yùn)轉(zhuǎn)可靠等良好的運(yùn)行效果. 參考文獻(xiàn): 1SL7495,水利水電工程鋼閘門S. 2蔡正坤,瞿爾仁,等.閘門與啟閉機(jī)M.北京:水利電力出版社, 1995. 3水工鋼結(jié)構(gòu)EM.北京:水利電力出版社. (上接第24頁) 資料不足,無法對(duì)三角洲進(jìn)行較系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究,因而無法準(zhǔn)確 地量化預(yù)測(cè)整治前后的水,沙變化規(guī)律. 根據(jù)河口整治方案研究的體會(huì),基礎(chǔ)資料不足主要有以下 幾方面:三角洲網(wǎng)河區(qū)各主要河汊的分流量,分沙量,八大口門

15、的 納潮量,凈泄量,輸沙量,口門外近海區(qū)的海流包括風(fēng)浪,含沙量 等固定觀測(cè)資料和大同步的測(cè)驗(yàn)資料;人類活動(dòng)影響河道沖淤 變化的資料,特別是近年來在河道中大規(guī)模無序采沙的資料和 各主要水閘實(shí)際運(yùn)行的資料等. 因此,建議:加強(qiáng)水文觀測(cè),在三角洲網(wǎng)河區(qū),河口,河口 外近海區(qū)完善水文觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和觀測(cè),加強(qiáng)泥沙和流量的 觀測(cè),同時(shí)建設(shè)地理信息系統(tǒng);對(duì)三角洲主要水道和近海區(qū) 地形測(cè)量要定期進(jìn)行,整治后,要加強(qiáng)整治河道地形測(cè)量,并及時(shí) 進(jìn)行后效果評(píng)價(jià);加強(qiáng)人類活動(dòng)的監(jiān)測(cè),監(jiān)控,對(duì)已發(fā)生的人 類活動(dòng)影響的河道進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查和分析. 4.2加強(qiáng)三角洲整治的基礎(chǔ)研究 珠江三角洲包括口門演變的研究,從2O世紀(jì)5

16、O年代起,水 利,航道,海事,環(huán)保部門以及有關(guān)的科研院校等單位進(jìn)行過大量 的工作,也獲得一定的成果,但是由于近十幾年人類活動(dòng)的影響 及三角洲水沙情勢(shì)發(fā)生的劇烈變化,必須對(duì)其演變規(guī)律進(jìn)行進(jìn) 一 步的研究. 如前所述,珠江三角洲是一個(gè)復(fù)雜的,動(dòng)態(tài)的巨大系統(tǒng),涉及 到多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,如水資源學(xué),水沙動(dòng)力學(xué),水環(huán)境學(xué),天文氣象 學(xué),海洋學(xué),生態(tài)環(huán)境學(xué),三角洲經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式等等.因此,要在 加強(qiáng)基礎(chǔ)資料積累的基礎(chǔ)上,開展各學(xué)科的研究,以期得出三角 洲的演變規(guī)律,為其綜合治理奠定科學(xué)的基礎(chǔ). 5盡快開展三角洲綜合治理規(guī)劃 為了從根本上整治好河口,就必須全面地系統(tǒng)整治入口和 網(wǎng)河區(qū),所以必須盡快在基礎(chǔ)研究的基礎(chǔ)

17、上,開展綜合治理規(guī)劃 T作,用以統(tǒng)籌和指導(dǎo)整個(gè)三角洲包括口門的整治工作. ().().().().().().().().().)(>-().()().().().o.()¨(><><>(><>.().().().().().().().().().().().().().().(>.().().().(). (上接第26頁) 管理是關(guān)鍵.規(guī)劃搞不好,基礎(chǔ)不牢,就無從談管理.因此,著重 抓規(guī)劃工作,根據(jù)客觀條件的改變,曾先后多次修改規(guī)劃,使之 更

18、切合實(shí)際,發(fā)揮流域的更大效益.在規(guī)劃的過程中,自始至終 都把它作為一個(gè)系統(tǒng)工程考慮,以取得系統(tǒng)最優(yōu)為目的,充分考 慮自然條件,最大限度地利用了其自然落差(利用水頭335m,占 總落差552m的6O.7),以及各級(jí)的有利建庫條件.基礎(chǔ)再 好,硬件再好,沒有好的管理軟件的配合,取得好的經(jīng)濟(jì)效益亦是 一 句空話.目前一,二級(jí)電站已建立了一整套行之有效的管理規(guī) 章制度,曾多次被省,市評(píng)為先進(jìn)文明管理單位.今后應(yīng)大力加 以發(fā)揚(yáng),學(xué)習(xí)先進(jìn)的現(xiàn)代管理技術(shù),以發(fā)揮系統(tǒng)資源的最大效益. 橫向發(fā)展,即是立足發(fā)電,發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè).規(guī)模效益,即盡快完善 系統(tǒng)整體,以發(fā)揮其整體優(yōu)勢(shì),以及加大相關(guān)產(chǎn)業(yè)的投入,使其形 成規(guī)模

19、經(jīng)濟(jì). 5七礤河水電梯級(jí)開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益 新規(guī)劃的七礤河水電梯級(jí)開發(fā)的總裝機(jī)容量為6560kW, 是可開發(fā)量的100,理論蘊(yùn)藏量的77.2,比原規(guī)劃(1984年) 的4205kw多了2355kW,年發(fā)電量多了746萬kw?h,按目 ?30? 前的平均上網(wǎng)電價(jià)0.35元/kW?h計(jì),年增加效益261.1萬元. 此雖為理論成果,但就去年投產(chǎn)的七礤三級(jí)電站的實(shí)際數(shù)據(jù),就 可初窺整個(gè)系統(tǒng)的端倪.2003年11O月,在降雨量比正常年 份少四成,其它電站普遍少發(fā)電量四至五成的情況下,七礤三級(jí) 電站仍取得發(fā)電量335.5萬kw?h,電費(fèi)收入116.8萬元,而且 這是在整個(gè)系統(tǒng)仍未完善,特別是龍頭調(diào)節(jié)庫磨溝嘴水