邯峰发电厂水源置换工程可行性分析

段爱国

(邯郸市水利水电勘测设计研究院 056005)

1 邯峰电厂用水现状

邯峰发电厂位于邯郸市峰峰矿区义井镇，装机总容量为252kW，一期工程2×66kW燃煤发电机组，已于1999年投入运行，二期2×60kW超临界空冷机组已通过论证。目前，该厂年发电量接近80亿kW·h，有效地缓解了河北南部电网用电紧张局面。邯峰发电厂原计划两期工程均取用地下水，其中已建的第一期工程年取用水量1311万m3，水源地在峰峰矿区王凤镇。王凤水源地共有深井15眼，目前一期工程一般开6眼左右，平均每眼机井出水量400m3/h。二期工程运行后，年平均用水总量约2200万m3(0.7m3/s)，全部取用地下水需要9～10眼井方可满足全厂需水量。

2 水源地概况

王凤水源地属黑龙洞泉域。泉域位于河北省邯郸市西南部，总面积2404km2。黑龙洞泉域区地下岩溶水最低溢出口就是峰峰矿区黑龙洞泉群。泉域1956～2002年多年平均降雨量为559.3mm，多年平均可供地下水资源量为12.69m3/s;而泉域现状实际开采量达到14.23m3/s(含泉群溢出量)，超出泉域多年平均地下水资源量1.54m3/s，已明显处于超采状态。该泉域近年来出现了地下水位明显下降、泉水断流、污水回灌局部污染地下水质等现象，严重威胁着邯郸市及泉域内200万居民的饮水安全和身体健康;且泉域内的优质岩溶地下水，作为电厂的生产用水，水资源配置极不合理，应对泉域的优质水源进行保护。

3 水源置换工程方案

针对邯峰电厂的用水问题，综合考虑区域内地表水、地下水水源及已有供水工程系统的分布情况，拟利用跃峰渠引漳河地表水供给邯峰电厂，置换目前电厂取用的泉域岩溶水，实现水资源的优化配置。水源置换工程充分利用已有的跃峰渠供水系统实现自流供水，需要新建连接跃峰主干渠与邯峰电厂中继泵房净水池之间管道2.1km和部分取水设施。连接工程采用两排DN600预应力钢筋混凝土管和部分钢管;工程规模相对较小，投资较省。

4 置换水源可供水量及保证程度分析

该水源置换工程水源为漳河水，通过大跃峰渠涉县台庄渠首引清漳河、浊漳河两河之水。大跃峰渠1976年建成，渠道实际引水能力为25m3/s，主要效益为农业灌溉和非灌溉季节调水给邯郸市工业和城市用水。根据1981～2006年的引水统计资料，多年平均引水量2.142亿 m3，年最大引水量4.268亿 m3(2006年)，年最小引水量0.653亿m3(1982年)。引水渠引浊漳河水多年平均退入台庄渠首水量为0.846亿m3，年最大为1.528亿 m3(2006年)，年最小0.287亿m3(1985年)。

4.1 清漳河来水分析

水源置换工程引水渠首清漳河台庄上游有匡门口水文站，具有1956～2005年实测和天然年径流资料，考虑到1970年以后水利工程建设及用水变化实际情况，采用两个天然系列1956～2005年、1971～2005年和一个实测系列即1971～2005实测系列，分别统计得出天然年径流长短系列和实测短系列的统计特征值，见下表。

匡门口水文站年径流系列统计成果表

通过1956～2005年和1971～2005年长短两个天然年径流系列统计特征值的对比分析可以看出，长短系列计算结果接近。考虑到1970年以后上游的水利工程已建成，两岸各年引水情况已相对稳定，同时流域平水、偏枯及枯水年份增多，选用1971～2005年系列更符合实际情况。为了更能够直接客观地推求现状条件上游来水量，本次简化了由实测到天然再由天然扣除上游用水到现状来水的计算环节，而直接采用匡门口水文站1971～2005年实测径流系列进行来水量分析(见上表)。

4.2 电厂可利用水量及保证程度分析

该工程将优先考虑目前跃峰渠沿途农业灌溉用水后进行水源置换，剩余水量向东武仕水库输水供邯郸市的城市工业用水。

4.2.1 电厂可利用水量分析

根据匡门口水文站1971～2005年实测径流系列资料分析，清漳河平均年径流量2.64亿m3，是该工程年引水量(为2200万m3)的12倍;50%、75%、97%保证率年径流量分别为19270万m3、10280万m3和6120万m3，为该工程年引水量的2.8～8.7倍。若按白芟渠多年平均退水量及现状近10年1997～2006年沿途灌溉年均1644万m3考虑，从年水量分析，均能够满足该工程引水量。

4.2.2 保证程度分析

由于该工程供水单位邯峰发电厂年内需水相对稳定，而上游来水存在年内季节性变化，甚至枯季断流现象，为此，需对供水保证程度作进一步分析。75%、97%保证率年份分别选用1992年和2000年作为典型年，依据清漳河设计的逐日平均流量与相应白芟一、二道渠逐日平均退水量叠加之和扣除农灌用水后作为河道来水量，在考虑渠道引水能力后，作为渠道来水量与该工程需取水量进行比较。考虑保持目前农灌用水，则灌溉季节75%、97%保证率年份引漳地表水不能完全满足电厂需水要求，按设计取水规模分别有66天和99天不能满足供水要求，需取用王凤水源地地下水水源作为补充。这样既能保持目前农业用水状况不受影响，又可最大限度减少泉域地下水开采量，且能充分满足邯峰电厂用水。

5 供水工程运用原则及保障措施

此次设计从水资源优化配置角度考虑，以漳河地表水置换黑龙洞泉域王凤水源地地下水。在非特枯年份跃峰渠引漳水在考虑目前的农灌用水后优先保障邯峰发电厂用水，特枯年份优先供给邯峰发电厂，近期在枯水期和枯水时段通过与王凤水源地联合调度保障电厂供水，远期考虑在索井沟建双合水库调节其流域径流及引漳水，最终实现完全置换电厂取用的泉域地下水。

6 结语

邯峰发电厂水源置换工程是黑龙洞泉域的水资源配置和保护工程，且是保障邯峰电厂用水的供水工程，利用跃峰渠引漳河水为邯峰电厂提供充足的水源置换当地地下水，有利于保护黑龙洞泉域地下水资源，恢复和改善泉域内的地下水环境，从而实现水资源的优化配置，有效地保护泉域内邯郸市羊角铺水源地的水源安全，保障邯郸市及泉域内居民的生活饮用水安全;同时保障邯峰电厂的正常供水并降低其用水成本;因而尽早尽快实施泉域内的水源置换工程，对促进区域水资源的可持续开发利用和社会、经济、环境的健康稳定持续发展具有积极意义。