蒲石河抽水蓄能电站下库蓄水对下游的影响

王相波，李晓军，郭世安，张彦东，王志岩

（1.中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林 长春 130021；2.松原市水利局，吉林 松原 138000）

1 上、下游用水情况

（1）上游用水情况。电站上游主要用水部门宽甸县自来水公司，日供水量2.5万t，采用抽水泵抽取蒲石河水，日抽水量3万t（约合0.35 m3/s），约占蒲石河下库坝址多年平均流量22.9 m3/s的1.53%。上游已建4座电站均为无调节径流式电站，按天然来水量发电，对天然径流不进行调节。经分析，蒲石河抽水蓄能电站下库初期蓄水对上游没有影响。

（2）下游用水情况。下游用水部门主要为农村居民生活、生产及已建电站用水等：①生活用水的主要调查范围为坝址至河口长约20 km区域，共计455户，1 866人，取水方式为压水井及少量自来水井。②2组鱼塘用水水面总面积为2.4 hm2，其中一组鱼塘位于蒲石河堤防内，用水均利用地下水与河水渗水补给；另一组鱼塘位于蒲石河堤防外，主要利用河床渗水补给。③灌溉用水主要为总面积4.867 hm2蔬菜大棚灌溉用水。其中，蒲石河村4.133 hm2，主要采用水泵提蒲石河水或利用渗水井灌溉；古楼子村0.733 hm2，利用灌溉水井灌溉。

（3）下游已建水电站情况。下游已建电站有2座，即砬子沟水电站和丰发水电站，均为径流式电站。砬子沟水电站距蒲石河蓄能电站下水库坝址约3 km，装机容量209 kW，年发电量130万kW·h，额定流量5.68 m3/s。丰发水电站距蒲石河蓄能电站下库坝址约10 km，装机容量3 200 kW，多年平均发电量860万kW·h，额定流量37.64 m3/s。

2 河道最小流量分析

蒲石河电站下库坝址距蒲石河河口约20 km，该河段无较大支流汇入蒲石河，故该河段的水量分析采用蒲石河抽水蓄能电站下库坝址径流资料。根据坝址长系列月平均径流资料，蒲石河枯水期为11月至次年的4月，枯水期多年平均最小月均流量约为2.48 m3/s，最大月均流量约为10.6 m3/s。

2.1 满足下游生活用水河道最小流量分析

该河段生活用水为古楼子乡的砬子沟村、蒲石河村、古楼子村和长甸镇的小孤山子村的居民生活用水，水源形式为压水井和自来水井。根据现场实地调查情况可知，井水位和水量略受河道水位变动和水量增减的影响。居民用水保证率按95%计算，河道流量最小不低于1 m3/s，绝大部分居民的生活用水能够得以保证，即蒲石河蓄能电站下水库初期蓄水期间水库下放流量以大于1 m3/s为宜，蓄水期间可根据来水情况酌情加大下放流量。

2.2 满足下游生产用水河道最小流量分析

下游生产用水主要为鱼塘用水 （5月～10月）和蔬菜大棚灌溉用水。生产用水保证率按75%计算，河道流量最小不低于1.75 m3/s，生产用水能够得以保证，即蒲石河电站下库初期蓄水期间水库下放流量以大于1.75 m3/s时对生产用水不造成影响，蓄水期间可根据来水情况酌情加大下放流量。

2.3 下游生态环境流量

蒲石河电站下游最小环境流量为1.54 m3/s。

3 电站初期蓄水分析

该电站初期蓄水下闸时间为2011年1月10日。

3.1 初期蓄水期间的控制水位

下闸之前，蒲石河下库大坝已经建成，泄水建筑物已具备正常运行条件。根据施工进度安排，导流底孔在下闸之前进行底孔封堵，施工工期要求自封堵之日起，2个月到2个半月之内库水位不得超过56.00 m高程。泄洪排沙闸堰顶高程48.00 m，输水系统充排水试验要求下水库最低蓄水位要达到62.00 m以上，第1台机组发电调试水位要求达到62.79 m，4台机发电水位要求达到64.89 m，正常蓄水位减掉冰库容相应的水位为65.36 m。

3.2 蓄水原则、方法及结果

（1）从堰顶高程48.00 m蓄至死水位62.00 m期间，按满足下游生产、生活用水1.75 m3/s放流，多余水量蓄入水库，能满足环境用水1.54 m3/s要求。

（2）从死水位62.00 m蓄至正常蓄水位66.00 m期间，按不影响下游丰发水电站发电引用流量37.6 m3/s放流，多余水量蓄入水库。

（3）当天然来水小于1.75 m3/s流量时，按来多少放多少，水库不蓄水控制。

不同的蓄水方案计算成果 （见本专辑赵忠文文表1，2）：水库由48.00 m开始蓄水至死水位62.00 m，蓄水时间为83～106 d（3月22日～4月 14日）；蓄水至正常蓄水位66.00 m，蓄水时间为155～206 d（6月2日～7月 23日）。

4 下闸蓄水对下游各业用水影响

4.1 对下游用水影响

（1）生活用水。电站蓄水期间能够满足地下水补给井水要求，电站下库初期蓄水期间按1.75 m3/s放流，满足下游生活用水河道保证流量1 m3/s。调查分析及计算表明，下游生活用水在下闸蓄水期间不受影响。

（2）生产用水。生产用水为蔬菜大棚和鱼塘用水。本电站初期蓄水期间鱼塘不用水，初期蓄水对下游鱼塘用水没有影响。蓄水期间按1.75 m3/s放流，下游蔬菜大棚灌溉在下闸蓄水期间不受影响。

（3）生态环境用水。初期蓄水期间水库按1.75 m3/s放流，对下游生态环境没有影响。

4.2 对下游电站发电量影响

电站下库下游已建成砬子沟和丰发2座径流式水电站。根据蒲石河电站蓄水时间及原则，水库蓄到正常蓄水位66.00 m时需要2 857万m3蓄水量，亦即下游电站损失2 857万m3水量的发电量。

砬子沟水电站最小发电流量约为额定流量的40%～45%，计算时取2.84×0.4=1.14 m3/s。丰发水电站最小发电流量约为额定流量的40%～45%，计算时取9.41×0.4=3.76 m3/s。考虑下游电站的水量利用系数和最小发电流量运行条件，当天然来水小于1.14、3.76 m3/s时，即使蒲石河电站不蓄水，丰发、砬子沟水电站也不能发电。

采用典型年法，取丰、平、枯3个典型年的均值作为多年平均影响电量，理论计算的丰发水电站损失电量为37.07万kW·h，砬子沟水电站损失电量为 13.62万 kW·h。

5 结语

蒲石河抽水蓄能电站初期蓄水期间对生活、生产和生态环境用水没有影响。在满足下游各业用水要求的前提下，应首先满足该电站发电初期的蓄水需要，对下游水电站发电造成的电量损失影响，可根据影响损失情况采取相应对策进行补偿。