谷城縣白水峪水電站建設(shè)項(xiàng)目水資源論證分析

汪成剛 張代超 李松昂

[摘要]通過(guò)對(duì)谷城縣白水峪水電站工程建設(shè)項(xiàng)目水資源論證工作中的水資源開(kāi)發(fā)利用分析、取水合理性分析、來(lái)水量分析、用水量分析、可供水量計(jì)算等技術(shù)問(wèn)題的研究，提出建設(shè)項(xiàng)目的水資源保護(hù)措施，從而確保建設(shè)項(xiàng)目取水的可靠性和可行性。

[關(guān)鍵詞]水資源論證;建設(shè)項(xiàng)目;取水;退水;白水峪水電站

[中圖分類(lèi)號(hào)]TV213 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

1? ? 建設(shè)項(xiàng)目概況

白水峪水電站位于湖北省襄陽(yáng)市谷城縣漢江支流南河中游，是一座以發(fā)電為主，兼有防洪、航運(yùn)、養(yǎng)殖、滯沙等綜合效益的二等大（2）型水庫(kù)。壩址地處谷城縣南河鎮(zhèn)東坪村，上距?？悼h過(guò)渡灣電站25km，下距谷城縣城55.2km，電站水庫(kù)控制流域面積6000km2，占全流域的92.35%。

白水峪水電站水庫(kù)大壩型式為混凝土重力壩，壩頂高程204.5m，水庫(kù)正常蓄水位198.0m，設(shè)計(jì)洪水位198.0m，校核洪水位204.5m，死水位184m，總庫(kù)容1.48億m3，多年平均流量74.2m3/s，年徑流總量約23.4億m3。電站總裝機(jī)4 臺(tái)機(jī)組，總?cè)萘?.0萬(wàn)kw，設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電量17570萬(wàn)kw·h。

2? ? 區(qū)域水資源狀況及開(kāi)發(fā)利用分析

2.1? ? 水資源狀況

白水峪水電站位于谷城縣南河鎮(zhèn)東坪村，攔截南河干流，南河屬漢江支流，源于神農(nóng)架林區(qū)紅水鎮(zhèn)溫水村，自西南流向東北，至馬橋鎮(zhèn)雞公嶺李家灣入保康縣境，水能蘊(yùn)藏量豐富。

谷城縣多年平均降水量為977.8mm，從降水的年內(nèi)分配看，降水年內(nèi)分配極不均勻的，降水多集中在5～10月，占年降水量的72.2%，而11～4月降水僅占27.8%，經(jīng)常出現(xiàn)春旱或冬旱。

谷城縣水資源量較為豐沛，但水資源在區(qū)域上分布不均，在時(shí)程上變化較大，水旱災(zāi)害較為頻繁。多年平均地表水資源量為9.225億m3，年徑流的地區(qū)分布很不均勻，徑流的變化趨勢(shì)與降水基本一致。2016年谷城縣水資源總量為6.6914億m3，地表水資源量為6.4409億m3，地下水資源量為3.1427億m3，人均用水量443m3，低于襄陽(yáng)市平均水平（人均576 m3），農(nóng)田灌溉每667m2用水量501m3，與襄陽(yáng)市平均水平一致。

2.2? ? 水資源開(kāi)發(fā)利用分析

谷城縣境內(nèi)雨量充沛 ，溪流眾多，地表水的來(lái)源主要來(lái)自降水， 河川徑流補(bǔ)給類(lèi)型均屬雨源型?，F(xiàn)狀水平年谷城縣（2016年）供水總量為2.5355億m3，其中地下水源供水量為0.1886億m3，占總供水量的7.4%，蓄水工程供水量為1.3202億m3，占總供水量的52.1%，引水工程供水量為0.5767億m3，占總供水量的22.7%，提水工程供水量為0.4500億m3，占總供水量的17.7%。

2016年谷城縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)總用水量為2.5355億m3，其中農(nóng)業(yè)（農(nóng)林牧漁畜）用水量1.484億m3;工業(yè)用水量0.5129億m3;城鎮(zhèn)公共用水量0.1855億m3;居民生活用水量0.2366億m3;生態(tài)環(huán)境用水量0.0081億m3。萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量為29m3/萬(wàn)元，農(nóng)田畝均灌溉用水量為501m3/667m2，城鎮(zhèn)居民生活用水定額為169升/人·日，農(nóng)村居民生活用水定額為63升/人·日。

3? ? 白水峪電站建設(shè)項(xiàng)目取水水源論證

3.1? ? 來(lái)水量分析

流量計(jì)算采用開(kāi)峰峪水文站1960～1998、1992～2016年年實(shí)測(cè)的流量資料，利用面積縮放法計(jì)算工程區(qū)流量資料系列。

計(jì)算出系列一壩址斷面的年平均流量，進(jìn)行年平均流量的頻率計(jì)算。多年平均流量為70.9m3/s（代表年1990年），最大年平均流量為131m3/s（1964年），最小年均流量為27.1m3/s（1997年）。設(shè)計(jì)代表年徑流分析，按照與設(shè)計(jì)值相近的原則選擇豐、平、枯代表年，豐水年（P=10%）典型年為1983年，平水年（50%）典型年為1987年，枯水年（90%）典型年為1986年。白水峪水電站壩址年均流量頻率計(jì)算成果見(jiàn)表1，不同保證率年均流量月分配見(jiàn)表2。

3.2? ? 用水量分析

3.2.1? ? 用水戶用水。（1）庫(kù)區(qū)上游用水：白水峪水電站上游屬山區(qū)農(nóng)村地區(qū)，無(wú)工業(yè)及其他大的取水戶，耕地面積小，用水量少，現(xiàn)狀年和規(guī)劃年，用水量可忽略不計(jì)。（2）庫(kù)區(qū)生活用水： 白水峪水電站現(xiàn)職工108人，庫(kù)區(qū)生活用水量為0.67萬(wàn)m3。

3.2.2? ? 水資源損失量。水庫(kù)水資源損失包括蒸發(fā)和滲漏損失。由于沒(méi)有實(shí)測(cè)資料，根據(jù)其他水庫(kù)蒸發(fā)損失和滲漏損失資料，本工程每月蒸發(fā)損失水量按水庫(kù)正常蓄水量的0.5%計(jì)，每月滲漏損失水量按水庫(kù)正常蓄水量的1%計(jì)，即月總損失量按水庫(kù)正常蓄水量的1.5%計(jì)。白水峪水庫(kù)水資源損失量為0.1959億m3。

3.3? ? 可供水量計(jì)算

建設(shè)項(xiàng)目可供水量的計(jì)算原則是：首先要滿足論證范圍內(nèi)農(nóng)業(yè) 、生態(tài)與環(huán)境用水等第三者的要求，在不影響水功能規(guī)劃的前提下確定可供水量。對(duì)百合水電站，通過(guò)以上分析可知，電站必須首先滿足論證河段的農(nóng)灌用水及生態(tài)用水，才能兼顧電站的發(fā)電效益。

根據(jù)白水峪水電站壩址以上規(guī)劃水平年不同保證率設(shè)計(jì)年及多年平均來(lái)水量，和開(kāi)峰峪水文站逐日平均流量成果表選取代表年對(duì)白水峪水電站代表年進(jìn)行代表年逐日興利調(diào)節(jié)計(jì)算。白水峪水電站不同代表年月用水量見(jiàn)表3。

白水峪水電站初步設(shè)計(jì)報(bào)告多年平均徑流量為23.4億m3，多年平均發(fā)電取水量為17.8072億m3，水資源利用率為76.1%，1998年后工程對(duì)壩址水文條件改變，系列二調(diào)算成果：多年平均徑流量為18.2188億m3，多年平均發(fā)電用水量為18.0187億m3，水資源利用率為98.9%;

3.4? ? 水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

論證范圍內(nèi)無(wú)大中型工礦企業(yè)取水排水，白水峪水電站壩址以上流域以發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)為主，不安排耗水大、對(duì)環(huán)境影響大的企業(yè)進(jìn)駐 ，因此南河的水質(zhì)在規(guī)劃水平年內(nèi)主要受沿河村鎮(zhèn)的生活排污及農(nóng)村種植的面源污染影響，而這些面源污染主要發(fā)生在汛期 ，污染物受雨水沖刷匯入河流。在汛期，河流流量較大，河流的納污能力也大 ，能夠降解區(qū)域內(nèi)的面源污染物。在非汛期，河流受面源污染的機(jī)率很小。開(kāi)峰峪水文站為白水峪水電站控制站，設(shè)有水質(zhì)監(jiān)測(cè)站，可以代表白水峪水庫(kù)水質(zhì)，從本項(xiàng)目論證監(jiān)測(cè)取樣分析結(jié)果來(lái)看，即使在枯水期 ，百合水電站壩址處水質(zhì)仍達(dá)到 Ⅱ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) ，水質(zhì)良好。

4? ? 建設(shè)項(xiàng)目取水和退水的影響分析

4.1? ? 建設(shè)項(xiàng)目取水的影響分析

4.1.1? ? 對(duì)庫(kù)區(qū)水質(zhì)的影響。由于水庫(kù)庫(kù)區(qū)及上游河段屬山區(qū)，人口密度小，有少量人畜生活污水和農(nóng)業(yè)面源污染，整體來(lái)說(shuō)水污染負(fù)荷低，上游入庫(kù)水質(zhì)較好。因此，運(yùn)行期庫(kù)區(qū)水體中有機(jī)物、氮、磷的含量不會(huì)發(fā)生較大變化，庫(kù)區(qū)水質(zhì)與天然狀況相比不會(huì)變化太大，發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化的幾率較小。

4.1.2? ? 對(duì)壩下河段生態(tài)環(huán)境的影響。白水峪水電站其發(fā)電尾水回歸直接進(jìn)入南河水庫(kù)庫(kù)區(qū)，對(duì)河道生態(tài)沒(méi)有影響，不消耗水量，工程運(yùn)行不污染水質(zhì)，因此對(duì)壩下河段生態(tài)環(huán)境基本沒(méi)有影響。

4.1.3? ? 對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響。該建設(shè)項(xiàng)目對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響主要是水庫(kù)淹沒(méi)以及工程占地。水庫(kù)淹沒(méi)和工程占地將造成區(qū)域植被的變化，導(dǎo)致林地和耕地的減少，以及區(qū)域生態(tài)體系生產(chǎn)力和穩(wěn)定狀況的變化，對(duì)該流域的景觀生態(tài)完整性有一定程度的影響;但總體來(lái)說(shuō)，水庫(kù)淹沒(méi)和工程占地對(duì)植被面積的改變相對(duì)于整個(gè)區(qū)域較小，對(duì)生物生產(chǎn)力降低也是十分有限的。

4.2? ? 建設(shè)項(xiàng)目退水的影響分析

4.2.1? ? 退水對(duì)水功能區(qū)的影響。水功能區(qū)劃是南河谷城保留區(qū)，工程管理處工作人員生活污水經(jīng)污水處理設(shè)備處理后達(dá)標(biāo)后排至下游進(jìn)入南河水庫(kù)庫(kù)區(qū)，對(duì)水功能區(qū)影響較少。

4.4.2? ? 退水對(duì)第三者的影響。工程壩址下游至南河水庫(kù)河段無(wú)集中生活和工農(nóng)業(yè)取水口，也沒(méi)有珍稀水生生物分布，因白水峪水電站調(diào)度發(fā)電用水對(duì)南河水庫(kù)調(diào)度有影響，需梯級(jí)水庫(kù)聯(lián)動(dòng)調(diào)度。取水、退水影響論證范圍見(jiàn)圖2。

5? ? 水資源保護(hù)措施

5.1? ? 工程措施

5.1.1? ? 運(yùn)行期庫(kù)區(qū)加強(qiáng)內(nèi)源污染治理。應(yīng)以清除污染底泥改善水體水質(zhì)為目的，滿足魚(yú)類(lèi)越冬和保持生樣性的要求;為改善水質(zhì)，底泥清除的面積應(yīng)盡可能大，底泥清除區(qū)域的深度應(yīng)控制在1m;底泥清除區(qū)域要充分考慮污泥的處理和處置，要盡可能考慮淤泥回用。

5.1.2? ? 運(yùn)行期加強(qiáng)面源污染治理。農(nóng)村生活垃圾污染防治;畜禽養(yǎng)殖污染防治;農(nóng)藥化肥業(yè)污染治理。

5.1.3? ? 運(yùn)行期生態(tài)保護(hù)措施。需梯級(jí)水庫(kù)聯(lián)動(dòng)調(diào)度，保證下游水庫(kù)合理用水，避免水庫(kù)水位消落過(guò)快;加強(qiáng)庫(kù)區(qū)上游流域水源涵養(yǎng)林的保護(hù)，防止水土流失;加強(qiáng)對(duì)水庫(kù)附近居民環(huán)保教育;禁止水庫(kù)上游附近毀林開(kāi)荒和開(kāi)礦，造成人為污染;嚴(yán)禁向庫(kù)區(qū)內(nèi)傾倒生活垃圾、排放污水，減小對(duì)庫(kù)區(qū)水質(zhì)污染以及對(duì)水生生物生存環(huán)境的影響;禁止在庫(kù)區(qū)內(nèi)網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)、投肥養(yǎng)魚(yú)、庫(kù)區(qū)附近獵捕動(dòng)物、砍伐樹(shù)木、采石等破壞生態(tài)環(huán)境行為。

5.2? ? 非工程措施

5.2.1? ? 制定水環(huán)境管理和水環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)劃。由地方水行政主管部門(mén)、運(yùn)行單位協(xié)同，制定相應(yīng)的政策，簽訂有關(guān)協(xié)議，明確各方權(quán)利和義務(wù)，共同承擔(dān)起工程區(qū)水環(huán)境保護(hù)的職責(zé)，水環(huán)境監(jiān)測(cè)經(jīng)費(fèi)在運(yùn)行費(fèi)中列支;并按水法的要求定期向水行政主管部門(mén)報(bào)告取排水水質(zhì)水量及污染物排放狀況。

5.2.2? ? 加強(qiáng)水資源保護(hù)宣傳教育。加強(qiáng)水法規(guī)宣傳貫徹工作，大力倡導(dǎo)節(jié)水觀念，增強(qiáng)職工及居民保護(hù)水珍惜水意識(shí)，保證水資源可持續(xù)利用。

6? ? 結(jié)論及建議

白水峪水電站水電站建設(shè)條件及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好，無(wú)制約性環(huán)境影響因素。該電站是以發(fā)電為主的引水式水電站，取水水源為地表水，電站對(duì)擋水壩上游河段的水資源沒(méi)有影響，發(fā)電后的水又回歸原河道，基本上不消耗河道的水資源，也不會(huì)造成水資源污染，對(duì)發(fā)電廠房以下河段亦沒(méi)有影響，只對(duì)壩址至發(fā)電廠房之間的減水河道有一些影響。

電站的興建將會(huì)改善湖北電力能源布局，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提供充足的電能保障，減少火電燃煤帶來(lái)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，促進(jìn)湖北能源的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的逐步改善。同時(shí)水電站是一種無(wú)水資源消耗的清潔能源，工程的興建對(duì)下游用水戶基本沒(méi)有影響，施工期退水全部實(shí)現(xiàn)處理后循環(huán)使用，不影響南河水質(zhì);運(yùn)行期生活污水處理后也可以達(dá)到達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。從該地區(qū)水資源方面分析，在取水和退水環(huán)節(jié)均不會(huì)對(duì)周?chē)a(chǎn)生大的不利影響，因而白水峪水電站的修建是合理可行的。

根據(jù)環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)論，為減少工程建設(shè)對(duì)環(huán)境的不利影響，促進(jìn)工程建設(shè)和當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展，使工程對(duì)水資源和其他用水戶的影響減小到最低，提出以下建議：①加強(qiáng)庫(kù)區(qū)上游水源涵養(yǎng)林的保護(hù)，防止水土流失，節(jié)約用水;②制定運(yùn)行調(diào)度原則并不斷優(yōu)化，合理調(diào)度，提高水資源利用率;③增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，防止水體污染，控制污染源建設(shè)，減少排放廢水、廢渣;④規(guī)范庫(kù)區(qū)管理，做好清庫(kù)工作，建立水質(zhì)監(jiān)測(cè)制度;⑤建議水行政主管部門(mén)允許取水，并按設(shè)計(jì)多年平均用水量20.3774億m3的規(guī)模審批取水;⑥與地方各級(jí)部門(mén)相協(xié)調(diào)，對(duì)漢江流域各河段進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，為流域生態(tài)環(huán)境監(jiān)督、保護(hù)工作積累經(jīng)驗(yàn)。

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