糯扎渡水电站水库初期蓄水方案研究

第38卷第9期2012年9月水力发电糯扎渡水电站水库初期蓄卜方案研究杨子俊，张建华，韩兵(中国水电顾‘问集团昆明勘测设计研究院，云南昆明650051)摘要：糯扎渡水库蓄水历时长。在充分考虑并分析糯扎渡水库初期蓄水期间大坝施工、库区移民等工程形象面貌要求．下游生态、河道航运、城市取水、电站发电等综合利用用水需求，以及已建的小湾、景洪水库的协调运行等的基础上．从尽可能实现糯扎渡水电站首台机组早日投产发电的角度拟定水库的初期蓄水方案。关键词：初期蓄水；综合利用；水库联合运行；糯扎渡水电站ResearchonInitialWaterStorageSchemeofReservoirinNuozaduHydropowerStationProjectYangZijun，ZhangJianhua，HanBing(HydroChinaKunmingEngineeringCorporation，Kunming650051，Yunnan，China)Abstract：ThewaterstorageofreservoirinNuozhaduHydropowerStationProjectwilllastalongtime．Byfullyconsideringtherequirementsontheappearancesofdamconstructionandresettlementengineeringinreservoirareaduringtheperiodofinitialwaterstorage，analyzingthewaterdemandsofecology，navigation，municipalandpowergenerationindownstreamareas，andtakingintoaccounttherequirementsoncoordinateoperationofXiawanReservoirandJinghongReservoir，theinitialwaterstorageschemeofNuozhaduReservoirisdevelopedtoachievethetargetofputtingthefirstunitofNuozhaduHydropowerStationintooperationassoonaspossible．KeyWords：initialwaterstorage；cornprehensiveutilization；reservoirjointoperation；NuozhaduHydropowerStation中图分类号：TV622(274)文献标识码：A文章编号：0559—9342(2Ol2)O9—0051-04糯扎渡水电站水库初期蓄水期为1～3号导流洞号导流隧洞下闸，由右岸泄洪隧洞泄流．导流洞下下闸水库开始蓄水起至水库蓄水至死水位实现首台闸标准为月平均10年一遇洪水．封堵施工时段为机组发电。根据水库蓄水期问的具体特点，可将水20年一遇洪水，坝体防洪标准为200年一遇洪水标库初期蓄水期分为3个阶段：①从3号导流洞下闸准。其中，1～3号导流隧洞下闸后由4、5号导流隧起至水库蓄水至672．50m左右水位4号导流洞下闸洞泄流时，11月～次年4月枯期时段20年一遇洪水止．此阶段水库蓄水主要受4号导流洞下闸T况制(1、2、3号导流隧洞封堵施工防洪标准)、200年一约；②从4号导流洞下闸起至水库蓄水至机组调试遇洪水(坝体防洪标准)相应的库水位分别为698．62水位760．00Hi止，此阶段为水库初期蓄水期间的主In和715．74m：1～4号导流隧洞均下闸后南5号导要蓄水期，水库蓄水主要受来水情况制约；③从机流隧洞和右岸泄洪洞泄流时，12月～次年4月枯期组凋试水位760．00m起至蓄水至死水位765．001Tl时段20年一遇洪水(1～4号导流隧洞封堵施T防洪止，此阶段水库蓄水主要考虑机组调试时间影响。标准)、200年一遇洪水(坝体防洪标准)相应的库水位分别为709．80m和714．01m：1～5号导流隧洞1工程形象面貌均下闸后由右岸泄洪洞泄流时，12月～次年5月枯1．1坝体工程期时段20年一遇洪水(4、5号导流隧洞封堵施工糯扎渡水电站T程计划丁2011年11月下闸封堵1～3号导流隧洞．水库开始蓄水．至2012年2月收稿日期：2012—07—19中旬由4、5号导流隧洞泄流；2012年2月中旬下作者简介：杨子俊(1984)，男，湖北汉川1人，程师，硕十闸封堵4号导流隧洞．至2012年3月底由5号导流研究生，主要从事水火电调度自动化，水电能源开发与利用的研究隧洞和右岸泄洪洞向下游供水：2012年4月上旬5工作． 水力发电2012年9月防洪标准)、200年一遇洪水(坝体防洪标准)相应水上升速率对库岸的滑坡体稳定性有一定的影响．的库水位分别为754．77m和757．72m对一般库岸影响甚微。660m高程以下时可不考虑2012年6月～l0月由右岸泄洪隧洞和溢洪道临蓄水上升速率的影响，660ITI高程以上建议控制蓄时断面泄流，坝体临时断面挡水，导流设计标准为水上升平均速率，以3．0m／d为宜。对于库水位下降500年一遇的全年洪水，相应的流量为25100m／s．速度的控制，主要应考虑正常T况下的水库水位操相应的库水位为797．441TI。校核标准为1000年一控，对于非常情况下可以允许一些岸坡的破坏。根遇的全年洪水，相应的流量为27500m3／s，相应的据国内外部分工程在库水位消落时产生库岸失稳资库水位为799．10113。料分析，考虑留有足够余地，建议库水位骤降速率为满足水库初期蓄水期问坝体临时断面挡水要在正常T况下不要超过1．5mid，非常T况下不应超求，1～3号导流隧洞下闸前(即2011年11月1日过2．0m／d。以前)坝体必须全断面填筑至750m高程以上：42．3下游综合利用用水需求号导流隧洞下闸前(2012年2月16日前)坝体必(1)生态用水需求。糯扎渡水电站与下游景洪须全断面填筑至775In高程以上；5号导流隧洞下水电站衔接，景洪水电站对糯扎渡水库无下泄生态闸前(2012年4月1目前)坝体应全断面填筑至流量要求，但考虑到景洪水电站来水受糯扎渡水库791ITI高程以上．．控制，当下游景洪水库水位下降到糯扎渡坝址高程根据坝体填筑实际情况和工程进度安排，坝体以下时，糯扎渡水库需下泄生态流量l74ITI／s(多丁程形象面貌满足初期蓄水期间的工程形象面貌要年平均流量的10％)。求。(2)航运需求。《云南省澜沧江中下游河段规1-2库区移民工程划报告(功果桥——南阿河口)》提该河段以发电糯扎渡工程库区移民工作分期实施，具体如下：为主，兼顾防洪、灌溉、航运等综合利用的开发方第一期．在2011年11月以前完成745．00m以下水针。由于澜沧江中下游河段大多流经深⋯峡，河位水库淹没影响征地移民安置及库区清理任务；第道狭窄，滩险众多，航运业的发展受到一定限制，二期，在2012年4月以前完成库区745．00～790．00目前航运客货运量主要集中在景洪港及以下河段，m水位水库淹没影响征地移民安置及库区清理任务；YF-且糯扎渡以上各梯级电站坝高均在1l0～300m之第■期。在2012年7月以前完成790m以上水位水间．布置通航建筑物难度较大，故认为糯扎渡梯级库淹没影响范同内所有的移民安置及库区清理任务以上河段以发展库内航运为官．下游梯级景洪水电根据移民安置计划并结合20年一遇洪水同水计站则考虑设置航运过坝设施。目前，景洪电站已按算成果，为保证移民T程安全，2011年4月以前水V级航道、300t级船型建设了通航建筑物，并按库水位应控制不超过732．231TI，7月之前，水库水500It级船型的标准预留过坝通航建筑物位置。根据位应不超过765．00m。V级航道通航标准．下游河段95％保证率相应的通1．3环保水保工程航流量为504m3／s。考虑区间流量影响，在景洪水根据环保水保的工作进度安排和实施情况，库库放空调节库容后，糯扎渡水库下泄流量应不低丁环保水保工程实施情况满足水库下闸蓄水要求，500m3／s。不制约水库初期蓄水。(3)景洪市取水需求。景洪市的城市供水水源主要为澜沧江。景洪市一水厂位于景洪水电站下游，2蓄水考虑的主要影响因素其取水口高程为534．5m，相应河道流量为474mj／s。2．1水库蓄水位控制因此，在景洪水库放空调节库容后，糯扎渡水库下根据施进度安排，为满足4、5号导流洞的安泄流量应不低于474m／s。全运行、下闸水头要求和1～3号导流洞堵头施工安(4)景洪水电站发电需求。景洪水电站佗于糯全要求，4号导流洞下闸前水库防洪水位不宜超过扎渡水电站下游，电站已建成发电，水库蓄水期间680．00133．下闸时水库水位不超过672．50m；5号不可避免的会对景洪水电站的运行产生一定影响。导流洞下闸封堵前水库防洪水位不超过705．76121。为尽可能减小影响。糯扎渡水库蓄水期应保证景洪除此之外．为保证移民工程安全，2012年4月前水电站的稳定运行。根据景洪水电站投产后的实际水库水位应控制不超过732．23m。运行情况以及华能澜沧江水电有限公司对景洪水电2．2蓄水速率控制站的运行要求，景洪水电站两台机组稳定运行的发电流量在650m3／s左右。对库区地质条件、工程条件进行分析可知，蓄 弟38卷弟9具Ij干勿于俊，寺：希希LJ搬E水电蚰J军49．1,-~苗ZK力杀计j(5)境外工农业用水要求。澜沧江境后的主3水库蓄水原则要耗水性用水为农业用水，且主要集中在万象河段以下经统计分析，湄公河流域农业灌溉以及生活、糯扎渡水库死库容大，初期蓄水历时较长，水生产用水总量约593亿m，其中，从湄公河流域取库蓄水在确保工程安全的前提下遵循以下原则：水量约533亿m，占万象断面年径流量的38％。中(1)以糯扎渡水电站如期发电为目标进行蓄国境断面至万象区间流域年径流量约763亿rn，水方案研究；若客观条件不能满足该目标，则以大于下游用水需求。因此，糯扎渡水库蓄水对下游糯扎渡水电站首台机组尽快投产为目标进行蓄水国家的工农业用水没有影响。规划。综上所述．糯扎渡水库初期蓄水期间，为满足(2)水库蓄水期间要保障下游综合利用要求，下游社会综合利用用水要求，水库最小下泄流量不最小下泄流量按500m3／s考虑．尽可能兼顾景洪水应小于500m／s．从改善景洪电站的安全稳定运行电站稳定运行，部分时段受泄流能力限制，糯扎渡状况并尽可能提高景洪电站的发电效益的角度考虑，水库泄流能力达不到500m3]s时．由景洪水库动用水库最小下泄流量以650m3／s为宵。调节库容补足。2．4施工导流程序(3)为确保运行安全，蓄水期间控制水库蓄水结合工程施工进度具体分析成果，蓄水规划中，速率及蓄水水位满足相关限制要求。考虑1、2号导流洞_丁：2011年11月初下闸，3号导(4)水库初期蓄水期间，小湾水库在满足自身流洞于2011年11月18口下闸(水库开始蓄水)，运行要求及电网调度运行要求的前提下按有利于糯4、5号导流洞分别于2012年2月16日和4月1日扎渡水库蓄水的方式运行。下闸。(5)蓄水方案要做到技术可行，并具有可操作2．5上下游水库的协调运行性，能满足不同来水情况下水库的蓄水调度要求。糯扎渡水库蓄水期间，其上游功果桥、小湾、4各阶段蓄水方案漫湾、大朝tl1、下游景洪等水电站均已投产发电，水库初期蓄水应考虑上、下游水库的协调运行。4．1第一阶段(水库开始蓄水至4号导流洞下闸)糯扎渡水库初期蓄水主要处于枯期，水库来水糯扎渡水库4号导流洞计划于2012年2月中旬量受天然来水量及上游水库的蓄供水量影响，且存下闸，为满足4号导流洞的安全稳定运行、下闸水在蓄水水位、蓄水速率等限制，冈此，上游水库的头要求和1～3号导流洞堵头施工安全要求．4号导不同运行方式将影响糯扎渡水库蓄水过程及实际可流洞出口弧形闸门下闸时水库水位不应超过672．50蓄水量；此外，糯扎渡水库蓄水期问应满足下游综rn，进口封堵闸门下闸前水库水位不宜超过680．O0合利用要求，但部分时段受泄流能力限制，水库的rn。根据此水库蓄水水位限制条件，对第一阶段水供水能力无法满足下游综合利用要求时，为保障下库的蓄水研究成果概述如下：游综合利用要求，考虑景洪水库动用自身调节库容(1)小湾水库运行方式。从4号导流洞的安全补充供水。稳定运行和下闸施工要求考虑，结合糯扎渡水库泄鉴于糯扎渡水库蓄水时间较长，而功果桥、漫流能力分析计算，4号导流洞下闸前小湾的下泄流湾、大朝山水电站的调节能力很有限，涮蓄影响较量最大不宜超过1000m3／s；从糯扎渡水库能拦蓄的小，在蓄水规划中暂不考虑。凶此，上游水库的调有效水量考虑，水库最高有效蓄水位为672．50m。蓄影响主要考虑具有不完全多年iJ吉I节的小湾水库的经计算分析．小湾水库按最小下泄流量700m3／s下调蓄影响。根据小湾水库的多年运行方式研究成果泄，糯扎渡水库按下游景洪水电站两台机组稳定运以及小湾水库2009年、2010年的实际运行情况．行流量650m3／s下泄时，在4号导流洞下闸前可蓄糯扎渡水库初期蓄水期间小湾电站的最小发电流量至672．50m；从电网运行考虑，至少要保证小湾水以不小于700m3／s为宜，枯期末水库水位消落到多电站两台机组稳定运行(700m3／s左右)。综合考年平均消落水位1180m附近较为有利。虑，糯扎渡水库4号导流洞下闸前。小湾水库按2．6首台机组投产时间700m3／s下泄根据糯扎渡水电站T程进度安排，糯扎渡首台(2)糯扎渡水库运行方式。经分析计算，小湾机组计划于2012年7月底投产发电，机组调试时间水库按下泄流量700m3／s考虑时，若糯扎渡水库全按40d考虑，水库应于2012年6月20日蓄水至机部按下泄流量650m3，s进行控泄蓄水，则P=15％、组调试水位760．O0m．P=50％来水情况下水库水位会超680．O0m，不满足WaterPowerl／o1．38No．9豳 小／J仅电2012年9月蓄水水位限制要求，若全部按泄流能力泄流．水库电站首台机组开始充水调试，初步安排机组调试时最高水位均不会超过680．00m．且到4号导流洞下间为40d，为满足糯扎渡首弁机组调试结束后投产闸前水库水位均可控制至672．50In以下，满足水库发电的需求，机组调试期间水库应蓄水至死水位蓄水水位限制要求，但未能充分拦蓄水量。765．00m。按机组调试时间40d内糯扎渡水库从水综上，4号导流洞下闸前糯扎渡水库宦采用敞位，,760．00m蓄至765．00m计，总蓄水量约8．6亿泄、控泄相协调的蓄水方式，即2011年11月～2012ITI，日均蓄水流量249m3／s。本阶段蓄水在汛期，年1月宜按泄流能力下泄：2012年2月起．采取下结合汛期天然来水情况以及小湾水电站的正常运行泄流量650m3／s控泄蓄水的方式，基本可保证在情况，汛期小湾水库的下泄流量一般在1000m3]s2012年2月中旬蓄水至672．5m水位附近。以上，完全能满足下游糯扎渡水库的蓄水需求。冈4．2第二阶段(4号导流洞下闸起至水库蓄水至机此，水库初期蓄水第三阶段，小湾水库考虑正常运组调试水位760m止)行，糯扎渡水库按日均蓄水流量249ITI／s均匀蓄水。第二阶段蓄水过程，水库蓄水主要受“5号导根据蓄水规划方案，按机组调试时间40d考流洞下闸前水库水位不超过705．76m”和“4月底虑．在P=15％的丰水情况下，糯扎渡水库才可实现水库水位不超过732．23m”的蓄水水位限制。阶段首台机组2012年7月底如期发电目标。蓄水规划主要成果如下：5结语(1)小湾水库运行方式。第二阶段为水库初期蓄水期间的主要蓄水阶段，小湾水库应在满足自身糯扎渡水库蓄水历时长．涉及面广，本文重点调度运行要求以及糯扎渡水库蓄水相关限制条件的介绍了丁程蓄水方案研究中考虑的各方面素、蓄前提下尽可能充蓄糯扎渡水库。糯扎渡水库为尽可水规划的原则和思路，从梯级水电站上、下游协_iJ吉J能多地拦蓄水量，按最小下泄流量500m／s下泄；运行的角度对糯扎渡水库初期蓄水期间糯扎渡、小为满足2012年4月初糯扎渡水库水位不超过705．76湾水库的运行方式展开了研究，并提出推荐规划蓄In，白2012年2月中旬4号导流洞下闸至2012年3水方案。水库初期蓄水规划方案考虑的因素较为全月底小湾水库下泄流量控制在800m3／s左右为官。面，可操作性较强，能较好的用于实际蓄水。其研根据20l1年汛末小湾水库的实际蓄水状态(最高蓄究思路和方法对国内大中型河流上类似工程具有～一水位1218．001TI左右)和上述规划运行方案，结合定的借鉴意义。糯扎渡水库初期蓄水期间不同来水情况分析．不同(责任编辑焦雪梅)来水情况下小湾水库2012年3月底的消落水位存在较大差异(但均远高于1180．00rn)。因此，建议．s．驰．止．喜屯．驰．址．．址．址．址．址—L．址．址．址．址．S止—L．址．S．S．址2012年4月起，小湾水库的下泄流量根据水库的存水状态与天然来水状态进行适当调整，以2012年5糯扎渡水电站人工增殖巨角丕取得成功月底消落至1180．00rn水位附近较为合适。考虑到截至2012年6月l3日，糯扎渡水电站鱼类人增殖放2012年4月底之前糯扎渡水库水位不应超过732．23流站成功增殖成活2000余尾澜沧江土著珍稀鱼类巨(俗ITI．2012年4月份小湾水库下泄流量以不超过1500称：面瓜鱼)苗种，在国内乃至全世界范围内首次成功实现lfl／s为宦。_r巨觚的人工增殖．对维护澜沧汀水域水生生物多样性、保(2)糯扎渡水库运行方式。第二阶段为水库初证澜沧江渔业资源可持续发展具有重要意义。期蓄水期间的主要蓄水阶段，水库水位从4号导流涧下闸时的672．50m左右蓄至760．00rn，总蓄水量“人工增殖放流”是糯扎渡水电站保护，{态环境采取的措约83．9亿m，占整个初期蓄水期总蓄水量的80．8％。施之一。用于人工繁殖的巨胚亲鱼都是从澜沧江采捕收集的鉴于2011年汛末小湾水库的最高蓄水位仅在1218．00野生鱼．初步挑选后送到糯扎渡鱼类增殖放流站内进行人TITI左右，糯扎渡水库蓄水期间小湾水库的供水量相驯养，成活且健康的巨才能用于后续的科研、增殖到_r对较少，为提高糯扎渡水库首台机组如期发电的保巨觚的繁殖季节里，增殖放流站将对人T驯养的成熟巨觚亲征率，第二阶段蓄水中，糯扎渡水库按下泄流量鱼进行人工催情、人T授精，再将受精卵放入流水孵化缸内500m3／s控泄蓄水孵化。孵化出的苗种在苗种培育池内成长到一定程度后，被4．3第三阶段(从机组调试水位760．0Om蓄至死转移到大规模模拟天然水体环境苗种培育池内，强化体质，水位785．O0m)使其适应野外生存环境，最后放流。水库蓄水至机组调试水位760．001TI后，糯扎渡(华能澜沧江水电有限公司)