瀑布沟水电站扩机环境影响分析

孙丹丹，杨玖贤，宋旭燕

(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川成都 610072)

1 工程概况

瀑布沟水电站位于四川省雅安市汉源县、石棉县和凉山彝族自治州甘洛县境内，电站采用堤坝式开发，坝址位于大渡河中游尼日河汇口上游约700m处，坝顶高程856.00m，最大坝高186 m，坝顶长度547.7m。引水发电系统布置于左岸，厂房型式为地下式;泄洪建筑物包括一条岸边溢洪道、一条深孔泄洪洞，均布置于左岸;右岸布置一条放空隧洞及尼日河引水工程。是一座以发电为主，兼有防洪、拦沙等综合效益的大型水利水电工程。瀑布沟水电站可行性研究补充阶段设计装机容量3300MW，装设6台单机容量为550 MW的混流式机组，单机发电引用流量417m3/s。可行性研究补充报告审查意见同意瀑布沟水电站机组设置最大容量，机组可按最大容量长期安全稳定运行。瀑布沟水电站可研补充设计时，大渡河规划调整尚在进行，根据审批的大渡河调整规划，干流上游控制性水库电站双江口将于2020年前投产，考虑双江口的调节后，瀑布沟水电站保证出力大幅提高至1302MW，枯期电量增加明显，多年发电量也有少量增加，为经济合理的提高瀑布沟水电站装机容量创造了条件。为合理利用水能资源，增加系统运行调度的灵活性和机组运行的稳定性，瀑布沟水电站开展了装机容量优化调整专题研究，最终确定电站装机容量由3300MW(6×550M)调整为3600MW(6×600MW)。

2 扩机工程主要环境影响

瀑布沟水电站扩机工程不改变工程枢纽格局、枢纽建筑物、施工布置、水库特征水位等，不新增建筑工程量，也不改变电站调节性能和运行方式，仅最大发电引用流量有所增加，由此对下游水文情势及生态环境用水产生一定影响，因此，本文主要从水文情势变化方面阐述扩机工程的主要环境影响。

2.1 库区水文情势影响分析

瀑布沟水库形成后，正常蓄水位850m，坝前水位壅高约173m，干流水库回水长度72km，水面面积约84km2，较天然水面增大约6倍。水库蓄水后，库内过水面积远大于天然状况，库区内水体流速明显减缓，库区河段水域环境从急流河道型转为缓流型。瀑布沟水库进行季调节时，水库在死水位(790m)～正常蓄水位(850m)之间运行，水位变幅60m。

瀑布沟水电站扩机后，水库特性未发生变化，水库正常蓄水位仍为850m，死水位为790m，汛期限制水位也维持原设计的841m不变，季调节运行时，水库在死水位(790m)～正常蓄水位(850m)之间运行，水位变幅60m。因此，瀑布沟扩机后库区水文情势较增容前未发生变化。

2.2 季调节运行增容前后(3300MW与3600 MW)下游河段水文情势变化

2.2.1 瀑布沟下游河段

装机容量分别为3300MW和3600MW时瀑布沟水电站坝下游(深溪沟库尾)及深溪沟坝下流量及水位变化情况见图1～3。可以看出，装机容量增加没有改变瀑布沟电站的平枯水期出库流量，与原装机容量相比，装机容量增加后使丰水年7～9月电站发电流量有所增加，弃水流量减少，出力有所增加，其它月份基本没有发生改变，平水年及枯水年的发电流量、弃水流量和出力没有发生改变。

由图4可知，由于增容后瀑布沟出库流量未发生变化，因此坝下(深溪沟库尾)水位较增容前相比也未发生变化。

图1 装机容量分别为3300MW和3600MW丰水年瀑布沟出库流量

图2 装机容量分别为3300MW和3600MW平水年瀑布沟出库流量

图3 装机容量分别为3300MW和3600MW枯水年瀑布沟出库流量

图4 装机容量分别为3300MW和3600MW丰水年瀑布沟发电流量

图5 装机容量分别为3300MW和3600MW平水年瀑布沟发电流量

图6 装机容量分别为3300MW和3600MW枯水年瀑布沟发电流量

图7 装机容量分别为3300MW和3600MW丰水年瀑布沟发电出力

图8 装机容量分别为3300MW和3600MW平水年瀑布沟发电出力

图9 装机容量分别为3300MW和3600MW枯水年瀑布沟发电出力

图10 装机容量分别为3300MW和3600MW丰水年瀑布沟坝下水位

图11 装机容量分别为3300MW和3600MW平水年瀑布沟坝下水位

图12 装机容量分别为3300MW和3600MW枯水年瀑布沟坝下水位

2.2.2 深溪沟下游河段

瀑布沟增容前、后深溪沟出库流量及坝下水位变化见图13～图14。可以看出，由于装机容量增加前后，典型枯水年瀑布沟出库流量未发生变化，因此在与瀑布沟进行联合运行时，深溪沟入库流量、出库流量及下游水位均未发生变化，即瀑布沟进行季调节运行时，增容对深溪沟下游至龚嘴库区水文情势未造成影响。

图13 装机容量分别为3300MW和3600MW典型枯水年深溪沟出库流量

图14 装机容量分别为3300MW和3600MW典型枯水年深溪沟坝下水位

2.3 日调峰运行增容前后(3300MW和3600 MW)对下游水文情势的影响

2.3.1 瀑布沟下游河段

瀑布沟水电站担任电网调峰任务时具有日调节能力，设计时选取对环境最不利的典型枯水年5月典型日调节下泄流量为例，下泄流量在0～2 119m3/s间变化，届时瀑布沟坝下(深溪沟库尾)水位及流量变化情况见图7、图8。典型日调峰运行时，瀑布沟坝下连续6h断流，1.5h上游来水仅 209m3/s，坝下水位在655.86m ～671.43m 之间变化。瀑布沟增容后，典型枯水年5月典型日调节下泄流量过程与增容前基本一致，由于装机容量增加，最大下泄流量有所增加。由图15、图16可以看出，增容后瀑布沟枯期5月典型日下泄流量在0～2209m3/s之间变化，坝下水位在655.86m～671.76m之间变化。与增容前相比，增容后日调峰运行时最大下泄流量增加90m3/s，瀑布沟坝下水位增加0.33m。

图25 瀑布沟增容前后典型枯水年5月典型日调峰运行下泄流量对比

图26 瀑布沟增容前后典型枯水年5月典型日调峰运行坝下水位对比

2.3.2 深溪沟下游河段

根据深溪沟的设计任务，深溪沟水电站在特枯水年对瀑布沟水电站调峰运行时下泄的不稳定流进行反调节，按前述极端最不利情况考虑(瀑布沟断流6h，1.5h下泄流量低于209m3/s)，深溪沟设置770万m3反调节库容。瀑布沟增容前后深溪沟水库进行反调节运行时，逐时出库流量及下游水位变化见图9、图10。

瀑布沟增容前，特殊枯水年典型日深溪沟在进行反调节运行时，逐时下泄流量在893.44m3/s～1350.62m3/s间变化，相应下游水位在623.67 m～624.65m之间变化;瀑布沟增容后，特殊枯水年典型日深溪沟在进行反调节运行时，逐时下泄流量在 705.37m3/s～1055.36m3/s之间变化，相应下游水位在623.26m～624.02m之间变化。瀑布沟增容前后深溪沟下泄流量最大变幅为295.26m3/s，相应下游水位最大变幅为0.63m。可见，瀑布沟增容前后典型日调峰运行时对深溪沟下游水文情势影响较小，同时，经过深溪沟水库的反调节后，瀑布沟下泄的不稳定流得到一定程度均化，增容未对深溪沟下游至龚嘴库区河段水文情势造成不利影响。

图17 瀑布沟增容前后典型枯水年5月典型日调峰运行时

图18 瀑布沟及深溪沟逐时下泄流量、坝下水位对比

3 结论

综上对比分析，瀑布沟水电站增容后季调节运行时并没有改变水库的出库流量，与原装机规模相比，装机容量增加后使丰水年7～9月的发电流量有所增加，弃水量减少，发电出力增加，平水年及枯水年的发电流量、弃水量及发电出力情况并未发生变化。瀑布沟增容前后，在与深溪沟水库进行联合运行时，由于瀑布沟出库流量未发生变化，因此深溪沟入库流量、出库流量及下游水位均未发生变化，即瀑布沟季调节运行时，增容未对深溪沟下游水文情势造成改变。

瀑布沟水电站担任电网调峰任务时具有日调节能力，以对环境最不利的典型枯水年5月典型日调峰运行时下泄流量分析，增容前下泄流量在0～2119m3/s之间变化，相应下游水位在655.86 m～671.43m之间变化;增容后下泄流量过程与增容前基本一致，但由于发电引用流量的增加，导致电站最大下泄流量增加，增容后枯期典型日下泄流量在0～2209m3/s之间变化，坝下水位在655.86m～671.76m之间变化。与增容前相比，瀑布沟增容后日调峰运行时最大下泄流量增加90m3/s，坝下水位增加0.33m。

根据深溪沟水库设计任务，深溪沟水库在特枯水年典型日调节运行时对瀑布沟下泄的不稳定流进行反调节，瀑布沟增容前，典型枯水年5月典型日深溪沟进行反调节运行时，逐时下泄流量在714.52m3/s～1350.62m3/s间变化，相应下游水位在623.28m～624.65m之间变化，下泄流量最大小时变幅636.1m3/s，日内水位最大变幅1.37 m;瀑布沟增容后，典型枯水年5月典型日深溪沟在进行反调节运行时，逐时下泄流量在705.37 m3/s～1055.36m3/s之间变化，相应下游水位在623.26m～624.02m之间变化，下泄流量最大小时变幅349.99m3/s，日内水位最大变幅0.76m。增容后深溪沟下泄流量及下游水位变幅减小，出库流量过程更为均匀。由此可见，瀑布沟增容前后典型日调峰运行时对深溪沟下游水文情势影响较小，同时，由于深溪沟水库的反调节作用，削弱了瀑布沟下泄不稳定流对下游水文情势的影响，增容对深溪沟下游至龚嘴库区河段水文情势变化未造成不利影响。

［1］四川大渡河瀑布沟水电站环境影响评价复核报告书［R］.成都:中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，2003.5.

［2］四川省大渡河深溪沟水电站环境影响报告书［R］.成都:中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，2005.8.

［3］四川大渡河瀑布沟水电站装机容量优化调整专题研究报告［R］.成都:中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，2006.9.

［4］大渡河瀑布沟水电站水库下闸蓄水环境影响调查报告［R］.成都:中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，2009.11.