龍灘水電站正常蓄水位方案論證過程的思考

鄭 靜，呂朝陽

(中國電建集團中南勘測設(shè)計研究院有限公司，湖南 長沙 410014)

紅水河發(fā)源于云南省東部云貴高原烏蒙山脈沾益縣馬雄山，上游稱南盤江，在黔、桂邊界蔗香村雙江口處與北盤江匯合后稱紅水河。紅水河流域水量豐沛，落差集中，水能資源豐富。

龍灘水電站位于廣西天峨縣境內(nèi)，下游距天鵝縣城15km，是紅水河上游具有發(fā)電、防洪、航運等綜合效益的大型水電樞紐工程。電站一期工程正常蓄水位375.00m，裝機容量4900MW，調(diào)節(jié)庫容111.5億m3，具備年調(diào)節(jié)能力。

紅水河規(guī)劃論證工作始于20世紀50年代，20世紀80年代初，國家批準了《紅水河利用規(guī)劃報告》。從1978年開始，中南勘測設(shè)計研究院(以下簡稱中南院)對龍灘水電站進行了全面的勘測、設(shè)計和研究工作。電站于2001年7月1日開工建設(shè)，2009年底全部投產(chǎn)建成。龍灘水電站水能規(guī)劃論證涉及的因素復雜，有很多困難，過程也歷經(jīng)反復，其中水位論證尤其具有代表性。

1 龍灘水電站水位選擇影響因素

龍灘水電站是紅水河梯級中的龍頭，是紅水河最大的一個梯級，綜合效益顯著，規(guī)模大，技術(shù)復雜。其正常蓄水位選擇涉及的因素很多：龍灘水電站位于廣西，但是淹沒范圍涉及廣西、貴州2省(區(qū))，且水位越高對貴州淹沒越大；移民中少數(shù)民族占比多，在當時少數(shù)民族移民的社會穩(wěn)定壓力較大；龍灘淹沒涉及貴州、廣西2省(區(qū))，防洪對象主要在廣西、廣東2省，電力送往廣西、貴州、廣東、華中等地區(qū)；龍灘水位論證過程中，對于這種牽涉方較多的電站，我國一直沒有明確相應(yīng)收益分配政策，對相關(guān)方的開發(fā)建設(shè)積極性有影響；龍灘水電站水位論證選擇過程是各方需求的逐步協(xié)調(diào)統(tǒng)一過程。

2 水位論證及選擇過程

龍灘水電站正常蓄水位選擇論證過程復雜，從1978年紅水河綜合規(guī)劃開始，前期關(guān)鍵論證成果如下：

1978年8月原水利電力部規(guī)劃設(shè)計管理局文件(78)水電規(guī)字第123號文提出：“龍灘水電站在紅水河規(guī)劃中研究過正常蓄水位440m、375m、335m 3種方案，為了給今后選定方案留有余地，勘測工作按高方案布置?！?/p>

1981年紅水河綜合利用規(guī)劃報告通過審查，獲得國務(wù)院批準，明確了龍灘水電站是關(guān)系全流域的第一骨干工程，綜合效益顯著。規(guī)劃報告中研究過龍灘水電站375m、400m和440m 3種方案，但是水位意見并不統(tǒng)一，為便于下一步開展工作，將發(fā)電水位高程暫定為400m。

1984年5月，中南院編制完成《紅水河龍灘水電站開發(fā)可行性研究報告》，對375m、400m和440m 3個水位方案進行了全面的論證。原國家計委委托原水電部審查該報告，在(85)水電計字第190號文《關(guān)于紅水河龍灘水電站開發(fā)可行性研究報告審查會議紀要的報告》中提出：“關(guān)于龍灘水電站的正常蓄水位方案，貴州省委、省政府多次研究認為，雖受淹區(qū)要作出巨大犧牲，從全局整體利益出發(fā)，同意修建龍灘水電站，但正常蓄水位要求采用375m。我部和會議大多數(shù)(包括廣西)代表認為，從南、北盤江和紅水河梯級電站的整體效益考慮，采用400m為宜”。龍灘水庫正常蓄水位方案存在不同意見，仍需國家進一步協(xié)調(diào)后確定。

1988年5月，中南院從400～375m以每5m一級作為方案，進行全面的水位方案比較，編制了《龍灘水電站正常蓄水位補充研究報告》。同年6月，原能源部、原國家能源投資公司、廣東省、貴州省與廣西壯族自治區(qū)等達成一致意見：“龍灘水電站正常蓄水位遠景按400m設(shè)計，近期按375m建設(shè)。”

自此，龍灘水電站水位方案初具形態(tài)，“遠景按400m設(shè)計，近期按375m建設(shè)”成為龍灘設(shè)計的指導思路；龍灘水電站設(shè)計過程中裝機容量、機組機型、額定水頭選擇以及大壩、廠房等樞紐建筑物的設(shè)計都兼顧近期375m水位，遠期400m水位。

其后至龍灘水電站開工建設(shè)期間，中南院對375～400m之間的龍灘正常蓄水位方案進行了更深入的研究。

3 龍灘水電站各水位方案對比分析研究

中南院在龍灘水電站正常蓄水位論證與選擇過程中，在各個階段對不同水位方案的發(fā)電、防洪、航運等進行過研究，對于移民安置方案進行過深入比選，對于庫區(qū)經(jīng)濟發(fā)展提出了合理可行的建議。

3.1 發(fā)電

龍灘壩址地質(zhì)條件較好，水位440m方案在地質(zhì)條件上是具備條件的。龍灘水電站正常蓄水位375、400、440m時，其單獨運行時水能指標見表1，在各正常蓄水位方案下紅水河9個梯級運行時的水能指標見表2。

440m正常蓄水位方案有效庫容是400m方案有效庫容的2倍，400m方案有效庫容是375m方案有效庫容的1.69倍，水位越高，有效調(diào)節(jié)庫容越大，調(diào)蓄電能越高，調(diào)蓄性能越好，對紅水河全梯級的補償效益越明顯，梯級水能資源的利用率越高。

表1 龍灘水電站單獨運行時水能指標

3.2 防洪

珠江防洪規(guī)劃中，西江及下游三角洲以梧州為控制站，北江下游以石角頭為控制站。西、北江中下游防洪工程體系由西、北江中下游與三角洲堤防工程及北江飛來峽水利樞紐、西江龍灘水電站和大藤峽水利樞紐等主要工程設(shè)施組成。西、北江三角洲堤線總長約2000km，結(jié)合紅水河水庫建設(shè)，中下游地區(qū)規(guī)劃防洪能力達到100a一遇。

據(jù)水利部珠江水利委員會的研究論證，龍灘工程多年平均可減少防洪保護區(qū)淹沒耕地2606.67hm2、減少受災(zāi)人口7.46萬人，多年平均減少洪災(zāi)損失8.09億元，防洪效益非常顯著。而且根據(jù)變化了的洪水水情和堤防標準，通過水庫防洪調(diào)度的改進優(yōu)化，還可使龍灘的防洪作用進一步提高。龍灘水庫防護區(qū)，就其防護范圍之廣，防護對象規(guī)模之大，防護區(qū)國民經(jīng)濟地位之重要，以及龍灘防洪作用等方面而言，在全國大江大河中，除三峽外，象龍灘這樣的防洪水庫很少。龍灘水庫能提供50億m3(375m方案)～70億m3(400m方案)的防洪庫容，是西江上不可替代的一個戰(zhàn)略性防洪工程。

表2 紅水河9個梯級運行的水能指標

龍灘水庫的防洪任務(wù)是與大藤峽水庫聯(lián)合調(diào)洪，有效調(diào)節(jié)西江洪水，將梧州站100a一遇洪水削減為50a一遇，兼顧削減梧州100a一遇以上洪水，結(jié)合北江飛來峽水庫的調(diào)度運用，使廣州市達到有效防御1915年洪水(相當200a一遇)的能力，將西江中下游及西北江三角洲梧州等重點城市的防洪標準由50a一遇提高到100～200a一遇，并適當提高西江、潯江和西北江三角洲其他堤防保護區(qū)的防洪標準。

龍灘水庫正常蓄水位385或400m時預(yù)留防洪庫容70億m3，龍灘水位375m時，由于庫容較小，只能預(yù)留50億m3，不能滿足防御1949年洪水的要求。

3.3 航運

紅水河流經(jīng)山區(qū)，險灘多，枯水期河流平均比降0.41‰，局部最大22‰，天然情況通航條件很差。龍灘以下6個梯級建成后，河流基本渠化，龍灘水庫建成后，庫區(qū)形成良好的深水航道，共可開辟和改善干支流航道里程690km，使貴州省的羅甸、望謨、冊亨和廣西的天峨縣等均有150～200km的水運線；對于下游，水庫調(diào)節(jié)后枯水流量提高3倍以上，達到1000～1200m3/s，使下游通航條件有很大改善，形成水陸聯(lián)運網(wǎng)，為山區(qū)資源開發(fā)和黔煤外運創(chuàng)造條件。

3.4 水庫移民

龍灘水庫淹沒影響涉及廣西和貴州2個省區(qū)10個縣，其中受影響最大的是貴州的羅甸縣和廣西的天峨縣，2縣的移民和耕地淹沒約占全庫的60%，庫區(qū)移民主要是少數(shù)民族，經(jīng)濟文化比較落后，生產(chǎn)技術(shù)比較原始，這10個縣的資源豐富，但財政收入較低，移民的難度很大。其中，羅甸縣是貴州少有的亞熱帶地區(qū)，是貴陽市的早熟蔬菜基地和甜橙基地，屬于貴州省難能可貴的耕地資源。

不同蓄水位方案統(tǒng)計的淹沒耕地和遷移移民數(shù)據(jù)見表3。

水庫水位375m時2省區(qū)淹沒耕地和人口大致基本相同，在375m水位以上貴州的淹沒耕地和人口增加較快，所占比例較大。375、400、440m方案遷移人口和淹沒耕地逐步增加，400～440m的增加值遠大于375～400m方案。

針對羅甸縣移民，中南院首先規(guī)劃的方案的是縣城后靠，后又提出羅甸縣城郊筑堤防護的方案，并進行了實地勘測和方案研究，縣城防護后羅甸縣搬遷人數(shù)減少2萬多人，減少400hm2耕地淹沒，同時建議防護方案節(jié)約的投資仍交地方改善和擴大城市建設(shè)。

表3 龍灘水電站不同蓄水位方案遷移人口和淹沒土地統(tǒng)計

中南院提出合理處理稅收分配問題，龍灘水電站壩址在廣西自治區(qū)，但是遷移人口和淹沒耕地較多的是貴州省，應(yīng)通過合理稅收分配惠及為電站建設(shè)做出犧牲的所有庫區(qū)移民；另外，中南院根據(jù)東江水庫的發(fā)展經(jīng)驗，建議庫區(qū)以水電站建設(shè)為契機，進行綜合開發(fā)安置，包括水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)產(chǎn)品加工、旅游、運輸?shù)取?/p>

4 龍灘水電站水位論證的思考

規(guī)劃，應(yīng)始終高瞻遠矚，從戰(zhàn)略的角度分析問題，而不是著眼于眼前，只解決眼前困難，水能規(guī)劃亦是如此。在龍灘水電站水位論證過程中，“遠景按400m設(shè)計，近期按375m建設(shè)”這一創(chuàng)造性的思路正是近期效益與遠景效益結(jié)合，局部利益與總體利益結(jié)合的產(chǎn)物。

高水位方案，龍灘水電站具有更好的梯級補償效益，對下游防洪作用更大，但同時涉及的移民和淹沒的耕地也更多，隨著水位上升對貴州省的影響也越來越大，壩址不在貴州省境內(nèi)，但是貴州省卻要承受巨大的移民犧牲，短時間內(nèi)，移民這一復雜問題難以解決。針對貴州省移民難的問題，曾提出過合理稅收分配等措施，在水電站論證設(shè)計前期并沒有相應(yīng)的推廣實施。整體來講，移民難度是比較大的。

為盡快發(fā)揮梯級補償和防洪效益，促進龍灘水電站工程盡快開工建設(shè)，同時保留將來進一步開發(fā)龍灘水電站潛能的可能性，綜合各方利益，權(quán)衡利弊后，最后提出按照400m正常蓄水位設(shè)計，前期按照375m正常蓄水位建設(shè)。一次性設(shè)計，分期建設(shè)的創(chuàng)造性思路，是各方利益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，也體現(xiàn)了近期效益與遠景效益結(jié)合，局部利益與總體利益結(jié)合的思想。

5 結(jié)語

龍灘水電站正常蓄水位的論證過程漫長復雜，既包含技術(shù)因素在內(nèi)，也包括多重社會經(jīng)濟因素，是一個相關(guān)各方利益互相協(xié)調(diào)的過程，體現(xiàn)了“近期效益與遠景效益結(jié)合，局部利益與總體利益結(jié)合”的思想。

文中對比了龍灘不同水位方案的綜合效益和影響。隨著國家發(fā)展社會進步，我國解決了能源缺乏問題，現(xiàn)在能源利用升級和提高能源利用質(zhì)量是我國能源發(fā)展的方向。在新的能源發(fā)展形勢下，龍灘水電站仍有實現(xiàn)遠景正常蓄水位400m方案的必要性。