板集电厂取水水源论证

曹百会

板集电厂取水水源论证

曹百会

安徽作为华东的能源基地，承担着向长三角输送大量能源的任务，皖北地区煤炭储量丰富、产能巨大，但外运能力紧张，因此为充分发挥当地优势，就近建设坑口电厂将大量电力送往长三角地区是十分必要的。建设板集煤矿坑口电厂，就在此大环境下应运而生。安徽利辛板集电厂位于利辛县胡集镇，利辛县人均水资源量不足500m3/a，属水资源贫乏地区。建设电厂需要消耗大量水资源，合理开发和利用当地紧缺的水资源，就成了板集电厂建设的制约因素之一。

一、板集电厂概况

板集电厂位于板集煤矿东约1.0km处，是板集煤矿的坑口电厂。电厂规划建设2×1000MW超超临界燃煤机组，主要依托国投新集板集煤矿，属于煤电一体化项目，其建设符合国家优先发展煤电联营企业、鼓励煤电集约化的国家产业政策。板集电厂由国投新集电力利辛有限公司投资建设，建设资金全部采用内资。

电厂取水水源为茨淮新河过境地表水，取水口拟设置于阚疃闸上游茨淮新河南岸，设计生产用水平均取水规模 3230m3/h，平均取水流量0.90m3/s，年生产用水取水总量1776 万m3；设计厂区内废污水经厂内污水处理系统处理达标后全部循环利用，废污水达到零排放。

二、当地水资源条件

1.河流水系

板集电厂所在的利辛县县域内主要河流有茨淮新河和西淝河。

2.当地水资源状况

（1）地表水资源

根据1956～2006年降雨系列资料统计，多年平均降水量868.0mm，最大年降雨量为1594.0mm（2003年），最小年降水量为511.8mm（1976年），丰枯比3.1。从1956～2008年地表径流计算成果看，利辛县多年平均地表径流深为171.7mm，最大年地表径流深为2003年的616.9mm；最小年地表径流深为2001年的16.9mm，次小年份出现在1999年。

（2）地下水资源

淮北平原地区地下水资源相对丰富，但开发利用程度较高，部分地区已造成地质灾害。利辛县浅层地下水资源可开采量1.994亿m3，2008年浅层地下水供水量已达1.58亿m3，浅层地下水资源开发利用率达79.3%，开发利用程度较高。

三、电厂水源论证

1.水源配置方案和论证思路

（1）水源配置方案

根据项目建设区域水资源条件，电厂生产取水为茨淮新河过境径流，即利用茨淮新河洪水资源作为电厂取水水源。其中以茨淮新河地表水为主水源，西淝河下段在建的阚疃南闸上洼地蓄水为补充水源。

茨淮新河插花闸～阚疃闸区间水源，为西淝河上段来水和插花闸下泄水量；西淝河下段在建的阚疃南闸上蓄水为：蓄茨淮新河插花闸～阚疃闸之间的弃水和阚疃南闸以上集水面积上的产水，阚疃南闸上洼地实际上起到反调节茨淮新河插花闸～阚疃闸之间的弃水作用。

（2）论证思路

首先利用茨淮新河取水口取水，当阚疃闸上水位低于该河段其他用水户取水口高程23.00m时，茨淮新河电厂取水口停止取水，由西淝河下段水源取水口取水补充；当阚疃闸上水位高于23.00m时，则西淝河下段水源取水口停止取水，由茨淮新河取水口取水，依次循环。西淝河阚疃南闸上洼地始终保持高蓄水位，保障项目用水需求。

地表水水源论证采用长系列调节与典型年调节相结合的方案。长系列调节主要分析项目取水年保证程度；典型年调节则分析典型枯水年项目供水水源可能出现的最大缺水量，以及发生97%设计保证率时，项目拟定取水水源供水保证程度。

2.来水量分析

茨淮新河阚疃闸上游来水量由上游插花闸泄水、插花闸～阚疃闸区间来水、以及河槽产水等3部分组成；西淝河下段阚疃南闸上游来水量由茨淮新河阚疃闸上弃水和阚疃南闸上游区间产水两部分组成。

（1）茨淮新河上游来水量

根据插花闸站1980～2010年连续30年实测径流系列资料统计，插花闸多年平均下泄水量为57335万m3；插花船闸每年下泄水量约3000万m3，插花闸枢纽多年平均下泄水量为60335万m3。

插花闸～阚疃闸区间来水采用降雨径流系数法推求，计算出多年平均径流量3890万m3。

河槽产水为河槽面积上直接降水扣去蒸发后的净雨量，根据实测资料，茨淮新河多年平均降水量和蒸发量基本相当，多年平均河槽产水量为0。

茨淮新河上游来水量计算成果见表1。

表1 阚疃闸上游多年平均来水总量计算成果表 单位：万m3

茨淮新河阚疃闸上弃水：利用茨淮新河右侧的祈庄涵和马胡引水涵将每年汛期茨淮新河阚疃闸上的弃水，引水时段尽量选在茨淮新河阚疃闸和上桥闸下泄水量较集中的月份。通过对阚疃闸上水源多年连续调节计算，比较阚疃闸上弃水与同时段茨淮新河上桥闸下泄水量，取两者中的较小值作为阚疃闸上祈庄涵的引水量，引入西淝河下段阚疃南闸上存蓄，作为本项目备用水源。

区间产水量、河槽产水量计算方法与插花闸～阚疃闸区间来水计算方法相同。

3.用水量分析

通过调查，本项目两个取水水源地用水量有农业灌溉用水、工业用水、生活用水、船闸用水和渗漏用水等5项，见表2和表3。

表2 插花闸～阚疃闸论证区域用水总量调查和计算成果表 单位：万m3

表3 西淝河下段阚疃南闸论证区域用水总量调查和计算成果表 单位：万m3

农业灌溉用水量：根据有效灌溉面积，采用灌溉用水定额计算。

工业用水量：当地工业以利用地下水为主（占60%以上），最大的用水户为阜阳市第二自来水厂，取水口位

（2）西淝河阚疃南闸上游来水量于插花闸下，取水口高程22.50m，日取水规模10.0万m3，年取水量3000 万m3；其他零星乡镇企业用水量按约1万m3/d计，年用水量365万m3。

生活用水：生活用水含城镇人口及农村人畜用水，其中地下水占90%，地表水约占10%，地表水年用水量约182万m3（0.5万m3/d）。

船闸用水：根据阚疃船闸近几年运行情况估算，平均年用水量约3000 万m3。

渗漏损失量：闸（坝）渗漏损失量按上一旬河槽平均蓄水量的0.1%进行估算。

4.调节计算

（1）典型枯水年选取

通过论证，区域上游来水量年内分配对本项目取水保证率的影响，比上游来水量的影响更加明显。因此，选择2009～2010灌溉年作为本项目97%典型枯水年。

（2）调节计算控制条件

包括：调节计算起调水位、最高控制水位、最低限调水位等。

（3）调节计算公式

5.取水水源可靠性

（1）取水水量可靠性

采用茨淮新河插花闸～阚疃闸区间地表水为主水源、西淝河下段阚疃南闸以上洼地蓄水为补充水源，为电厂联合供水，在两个取水水源地现状和规划水平年供、用水条件和项目设计用水量情况下，电厂生产用水可以得到保障。

现状年和规划水平年，设计保证率97%典型枯水年，电厂从茨淮新河插花闸～阚疃闸区间和西淝河下段在建的阚疃南闸上洼地取水，电厂生产用水可以得到保障。

（2）取水水质可靠性

根据2008～2010年安徽省水环境监测中心对水源地水质实测资料分析，评价时段内水源地水质优于Ⅲ类水的占总测次的87.5%，总体水质状况较好；但个别时段水质相对较差，主要污染物为氨氮、高锰酸盐等。水源地水质现状符合电厂冷却水用水水质要求，对于特殊工艺，如锅炉用水等需进行处理，满足要求后方可使用。

四、结语

利辛县虽然为水资源紧缺地区，但每年通过茨淮新河也有大量的洪水径流下泄出境，如何留住这些洪水资源支撑当地的经济发展，改善群众生活水平，是水利工作者需要认真研究的问题。扩建阚疃南闸建设西淝河下段洼地水库，存蓄茨淮新河汛期下泄的洪水资源，为板集电厂取水提供可靠的水源保障就是一个很好的范例■

（作者单位：安徽省水文局230022）