伊春市紅山水電站水資源條件

宋文獻(xiàn)

（吉林省水文水資源局松原分局，吉林 松原 138000）

伊春市紅山水電站水資源條件

宋文獻(xiàn)

（吉林省水文水資源局松原分局，吉林 松原 138000）

伊春市紅山水電站項(xiàng)目啟動(dòng)依托于湯旺河流域水資源量是否滿足發(fā)電用水需求。文章以五營(yíng)水文站歷年資料推求其不同頻率下徑流量，以現(xiàn)狀年工農(nóng)業(yè)及生活用水量推算規(guī)劃年耗水量。進(jìn)而得出結(jié)論：伊春市紅山水電站項(xiàng)目啟動(dòng)可行。

水資源；水電站；伊春市

1 工程概況

伊春市紅山水電站壩址位于黑龍江省伊春市上甘嶺區(qū)湯旺河上，作為河床式水電站，已安裝大中小 4 臺(tái)機(jī)組，裝機(jī)容量為 8 200 kW，最大引水流量為 102m3/s，額定水頭 9.5m，最大水頭為10.5 m，最小水頭為 7.5 m。多年平均發(fā)電量為 2 384×104kW·h，保證出力 119 kW，年利用小時(shí)數(shù)為 2 907 h，水量利用系數(shù) 85.58%。電站是以發(fā)電為主的綜合水利工程。

2 水資源現(xiàn)狀

湯旺河干流現(xiàn)設(shè)有五營(yíng)水文站，雨量資料除水文站、水位站兼測(cè)外，尚有 18 個(gè)雨量站點(diǎn)均勻分布在流域內(nèi)。五營(yíng)水文站自 1958 年建站以來(lái)至今，具有 53 年實(shí)測(cè)資料系列，該站水文資料是此文水資源分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。資料系列長(zhǎng)，測(cè)驗(yàn)精度高，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)，由資料系列年徑流差積曲線圖可看出豐、平、枯段明顯，區(qū)域代表性強(qiáng)。

2.1 年徑流頻率計(jì)算

紅山水電站年徑流成果直接采用五營(yíng)水文站的年徑流計(jì)算成果按面積比系數(shù)相乘后移用。采用五營(yíng)站 1958—2010 年期間的 53 年系列。依據(jù)公式×100%計(jì)算經(jīng)驗(yàn)頻率，均值和變差系數(shù) Cv 采用矩法計(jì)算，并按 Cs=2Cv 適線確定年徑流參數(shù)。計(jì)算成果，見(jiàn)表 1。

表1 湯旺河五營(yíng)站 紅山壩址年平均流量理論頻率計(jì)算成果表

2.2 年徑流月分配

根據(jù)年徑流頻率計(jì)算成果，五營(yíng)站設(shè)計(jì)頻率為 85%的年平均流量為 19.8 m3/s，紅山壩址斷面年平均流量為 20.2 m3/s；選取典型年時(shí)，以相近和對(duì)工程較為不利為原則，綜合分析后，選取 2002年作為 設(shè)計(jì)典 型 年（年平均流 量 20.7 m3/s），按 設(shè)計(jì)代表年同設(shè)計(jì)典型年平均徑流的同倍比縮放，年內(nèi)分配成果如表2。

表2 壩址斷面保證率為 85%來(lái)水年徑流分配情況表萬(wàn)m3

2.3 地表徑流

綜上所述：紅山水電站壩址多年平均流量為35.8 m3/s，多年平均地表徑流量為 11.290 億 m3。

3 可利用水資源量分析

3.1 用水量調(diào)查分析

據(jù)調(diào)查，該項(xiàng)目壩址以上涉及伊春市的五營(yíng)區(qū)、紅星區(qū)、新青區(qū)、湯旺河區(qū)、烏伊嶺區(qū)，現(xiàn)狀年（2008 年）總?cè)丝?193 414 人，其中城鎮(zhèn)人口 189 847人，農(nóng)村居民總?cè)丝跒?3 567 人；該地區(qū)森林資源豐富；農(nóng)業(yè)耕地總面積 10 411 hm2。

此次壩址以上用水量計(jì)算是指城市用水、灌溉用水、農(nóng)村人畜用水。

3.1.1 現(xiàn)狀年用水量

1）農(nóng)業(yè)灌溉用水量：據(jù)調(diào)查資料，建設(shè)項(xiàng)目壩址以上區(qū)域耕地面積為 7.4 hm2，均為旱田。旱地灌溉用水定額 1 950 m3/hm2，則現(xiàn)狀年的農(nóng)業(yè)灌溉用水量為 144.3 萬(wàn) m3。

2）城市用水量：經(jīng)統(tǒng)計(jì)，城市用水總量為 692萬(wàn) m3。

3）農(nóng)村人畜用水量：經(jīng)統(tǒng)計(jì)，農(nóng)村人畜用水量為 23.5 萬(wàn) m3。

因此，現(xiàn)狀年各類用水總量為 859.8 萬(wàn) m3。

3.1.2 規(guī)劃年用水量

1）農(nóng)業(yè)灌溉用水量：規(guī)劃年（2020 年）農(nóng)業(yè)灌溉考慮到采用節(jié)水灌溉技術(shù)以及灌溉渠道等工程措施的改善，降低灌溉用水量，旱田灌溉定額 6.67 m3/hm2。農(nóng)業(yè)灌溉面積維持現(xiàn)狀年的灌溉面積，規(guī)劃年農(nóng)業(yè)灌溉用水量為 111 萬(wàn) m3。

2）城市用水量：參照近年紅山壩址以上各區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r及 2020 年遠(yuǎn)景發(fā)展目標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)，城市用水量為 779.8 萬(wàn) m3。

3）農(nóng)村人畜用水量：預(yù)測(cè) 2020 年（規(guī)劃年）農(nóng)村人畜用水量為了 26.5 萬(wàn) m3。

因此，規(guī)劃年各類總用水量為 917.3 萬(wàn) m3

3.2 區(qū)域內(nèi)用水消耗量估算

現(xiàn)狀年水資源消耗量：依據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)農(nóng)業(yè)灌溉用水消耗量為 115.4 萬(wàn) m3；工業(yè)和生活用水消耗量為 214.6 萬(wàn) m3。

規(guī)劃年水資源消耗量：依據(jù)工業(yè)和生活用水按 70%回歸，農(nóng)業(yè)灌溉用水按 20%回歸。農(nóng)業(yè)灌溉用水消耗量為 88.8 萬(wàn) m3；工業(yè)和生活用水消耗量為 241.9 萬(wàn) m3。

3.3 用水量的水源分類

現(xiàn)狀年用水量按水源為：取用地表水量含灌溉用水和湯旺河區(qū)的城鎮(zhèn)供水，灌溉用水量為 144.3萬(wàn) m3，湯旺河區(qū)從石林水庫(kù)取水為 282 萬(wàn) m3。地表水量總用水量為 426.3 萬(wàn) m3。取地下水為其他城市用水和農(nóng)村人畜用水，總量為 433.5 萬(wàn) m3。

規(guī)劃年用水量按水源分為：取用地表水量含灌溉用水和湯旺河區(qū)的城鎮(zhèn)供水，灌溉用水量為 111萬(wàn) m3，湯旺河區(qū)從石林水庫(kù)取水為 317.8 萬(wàn) m3，地表水量總用水量為 428.8 萬(wàn) m3。取地下水為其他城市用水和農(nóng)村人畜用水，總量為 488.5 萬(wàn) m3。

3.4 入庫(kù)水量

入庫(kù)水量為壩址來(lái)水量扣除上游實(shí)際用水消耗量。壩址多年平均來(lái)水量為 11.3 億 m3，現(xiàn)狀年地表水扣除 200 萬(wàn) m3，得入庫(kù)來(lái)水量為 11.28 億m3；規(guī)劃年地表水扣除 184.14 萬(wàn) m3，得入庫(kù)來(lái)水量為 11.282 億 m3。

3.5 水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)

依據(jù)歷年湯旺河水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析評(píng)價(jià)結(jié)果，湯旺河新青監(jiān)測(cè)斷面以上水質(zhì)能夠滿足 GB3838—2002 《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 中Ⅲ類水體功能要求，友好和伊新監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)滿足Ⅳ類水體功能要求，可滿足各類水利工程對(duì)水質(zhì)的要求，滿足該工程工業(yè)用水要求。

4 發(fā)電用水量

4.1 水庫(kù)發(fā)電調(diào)度原則

該電站屬于徑流式電站，來(lái)多少水放多少水，調(diào)度運(yùn)行方式簡(jiǎn)單，采用四臺(tái)機(jī)組發(fā)電，汛期依據(jù)來(lái)水情況，選擇幾臺(tái)機(jī)組發(fā)電泄水，最大發(fā)電流量102 m3/s；非汛期為滿足下游用水，可采用小機(jī)組發(fā)電。電站停機(jī)時(shí)，通過(guò)泄水孔放流。

4.2 徑流調(diào)節(jié)計(jì)算

根據(jù)紅山水電站不同設(shè)計(jì)保證率的水量，計(jì)算出不同保證率的典型年下泄水量。枯水月份紅山水電站有效庫(kù)容 1 200 萬(wàn) m3。1—3 月份水庫(kù)調(diào)節(jié)最小下泄流量分別為 0.42，1.1，0.94 m3/s，滿足下游河道生態(tài)環(huán)境及其他用水需要。

4.3 發(fā)電用水量指標(biāo)

多年平均總用水量 96 554 萬(wàn) m3，占?jí)沃范嗄昶骄鶃?lái)水量 112 899 萬(wàn) m3的 85.5%；其中發(fā)電用水量為 96 374 萬(wàn) m3；發(fā)電流量 30.56 m3/s，占?jí)沃范嗄昶骄鶃?lái)水量的 85.4%，水庫(kù)蓄水后蒸發(fā)增損水量 180 萬(wàn) m3，占多年平均來(lái)水量的 0.16%，發(fā)電后水量回歸原河道，發(fā)電用水過(guò)程基本不消耗水量。

5 結(jié)論

1）按目前增長(zhǎng)率，近十年內(nèi)湯旺河流域水資源量可以滿足伊春市紅山水電站發(fā)電用水需求；

2）雖然發(fā)電用水過(guò)程基本不消耗水量，但隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，水資源供需矛盾尤為突出，所以采取措施降低工農(nóng)業(yè)耗水量，發(fā)展節(jié)約型產(chǎn)業(yè)，才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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2014-08-04