梯级电站在邯郸生态水网中的开发建设

郭燕杰 谢三湘 李 燕

（1.河北省邯郸市跃峰渠管理处,河北 邯郸 056200；2.河北省邯郸市水利水电勘测设计研究院，河北 邯郸 056200）

邯郸市生态水网工程于2006年底正式启动，该工程通过对原有河渠设施的疏通改造，将整个邯郸地区的河渠建成为统一的水网体系，充分发挥其调配水资源的功能，不仅促进了水资源的科学、合理和可持续利用，同时也带来了可观的水能资源。对如何利用这一新生的水能资源，使其发挥更大的经济效益，成为实现邯郸生态水网可持续发展需要重点思考的问题。

一、梯级水电开发设想

邯郸市东部平原生态水系工程全长1200公里，恢复改善灌溉面积13.3万ha以上，优化了各县区域生态用水和农业用水条件。

1.丰富的水资源条件。通过对岳城水库的水文资料进行频率计算，岳城水库50%和75%保证率下可利用的水量分别为2.4亿m3和1.067亿m3。根据生态水网的调水方案，东部生态水网计划每年引水2亿m3，主要用于改善农业用水条件和水生态环境，长期供水流量约为5～10m3/s，通水时间约为10个月。

2.优越的水能条件。根据现有民有干渠资料及现场察勘，在民有渠京广线左右共有4处跌水落差较大，将其中2处跌水水位整治后均可形成5m左右的水头；下游的三里屯枢纽处经整治后可形成7m左右的水头。另外，对原有岳城水电站改、扩建工程前期准备工作基本就绪；还有2处条件较好的跌水正在积极规划和勘测。

利用现有的水能资源进行水电梯级开发，不仅能够充分利用有限的水能资源，还在支持周边地区农村工农业生产生活用电，减轻农村电网负担和提高供电质量等方面起到积极的作用。

二、梯级水电站开发建设情况

1.民利水电站：设计流量10m3/s，设计水头6.4m，设计装机容量500kW，设计年发电量233.17万kW・h，配备两台型号为ZDT03-LMY-100的水轮机和两台型号为SF250-14/990发电机组，为了更好的满足设计要求，确定转轮叶片装置角度为+23°。该电站于2007年9月18日开工，2008年4月28日正式投产发电。

2.民丰水电站：设计流量10m3/s，设计水头4.94m，设计装机容量320kW，设计年发电量163.87万kW・h，配备两台型号为ZDT03-LMY-100的水轮机和两台型号为SF160-14/850发电机组，确定转轮叶片装置角度为+25°，该电站于2007年10月18日开工，2008年10月18日正式投产发电。

3.民兴水电站：设计流量10m3/s，额定水头5.32m，设计装机容量400kW，设计年发电量183.72万kW・h，配备两台型号为ZDT03-LMY-100的水轮机和两台型号为SF200-14/850的发电机组，将于近期开工建设。

以上3座电站均为无调节引水式水电站，发电机控制保护均采用三合一控制柜，适用于小型无刷励磁水轮发电机组的励磁调节、控制、保护、测量、并网和配电使用。转轮叶片均采用铸钢结构，有利于提高叶片抗汽蚀性能和汽蚀后的修补能力。现投产运行的2座电站机组运行稳定，出力满足设计要求。电站机组检修可在停水季节适当安排，以减少弃水。同时，由于对设计和施工方案的不断优化，项目的工程质量和建设进度均实现了高效高质，其中民利水电站施工仅用时7个月，创造了邯郸水电同规模建设史上最快建设记录。

三、项目实施后遇到的问题及对策

随着民利（三里屯）和民丰2座水电站的建成投产，在试运行期间，也出现了一些问题，该电站针对不同问题提出了不同的解决对策：

1.由于2座水电站的引水渠道均为开敞式，会有季节性水草等杂物流入渠道，需要停机捞草，增加了开停机的次数，影响了机组的出力和发电效率。经调查，电站引水渠道中的水草由于与气候和生长环境有关，仅在5月份短期内出现，但考虑到依然会对发电造成一定影响，因此增加了自动捞草机，在提高了发电效率的同时也减轻了运行人员的劳动强度。

2.民利（三里屯）水电站利用原有节制闸作为挡水建筑物，由于该闸建成时间较早，密封较差，对电站的运行造成一定的影响。该挡水建筑物属漳滏河灌区管理处续建配套建设项目，现已对民利（三里屯）电站枢纽处的节制闸进行了重修，保证了该枢纽的稳定运行。

3.民利（三里屯）水电站的上游渠道原为地上土渠，由于电站发电后该段渠道需要在较高水位条件下运行，对渠道的安全运行会造成一定的影响。民有北干渠主要分布在第四纪松散地层，为解决长期存在的渗漏问题，三里屯枢纽上游作为漳滏河灌区管理处续建配套建设项目，现已对上游渠道进行了护坡和护底防渗处理，保证了电站和渠道的安全运行。

4、由于平原水电站建在中细砂土壤上，地质条件较差，水电站各建筑物受力条件不同，易造成局部不均匀沉陷，破坏建筑物整体结构。因此，在设计建设中要特别注意。

四、水电梯级开发带来多方效益

1.为农村田间灌溉提供清洁、廉价、便利的电力保证。农业灌溉每户每年约节省400元，每年灌溉季给当地农民可节省浇地费用约20～30万元。

2.2 座水电站参照同类型电站运行管理人员的配置情况，已安置运行人员20人，对解决当地剩余劳动力的就业安置问题起到了积极的作用。

3.建立联动机制，形成统一有序的管理模式。在调度管理方面，充分、合理利用有限的水力资源，可有效提高水能利用率，增加装机利用小时；在生产管理方面，实现了生产配件统购统配，避免管理机构重复建设和设备闲置问题。

4.已建成的2座水电站起到了积极的示范作用，促进了民营资本和其他资本形式积极加入到梯级水电站的开发建设当中。民兴电站决定引入民营资本，项目拍卖工作已经完成；而民有渠首的岳城水电站扩建工程则采取3家单位股份制合营方式进行开发，项目筹备工作已基本结束，将于2010年正式开工。

五、结 论

民利（三里屯）和民丰2座水电站的投产运行，促进了邯郸市生态水网配套梯级水电资源有序开发。不仅实现了“灌溉、生态、发电”三赢和水电资源的优化配置，在优化产业结构，改善周边农村用电状况，促进当地经济健康、可持续发展和推动社会主义新农村建设等方面都将起到积极的促进作用，对整个生态水网中的水能资源合理开发利用具有普遍的推广价值。