加拿大约翰哈特水电站改造

2014-04-06孙雷激,张兰

水利水电快报 2014年4期

关键词：坎贝尔哈特温哥华

1 水电站概况

位于坎贝尔河市内的约翰哈特(John Hart)水电站，是加拿大不列颠哥伦比亚(BC)省水电公司在温哥华岛上建成年代最久和最重要的水电站。

BC省水电公司的相关负责人称，约翰哈特水电站已经提供了66 a清洁、可靠的电力。由于服务年限较长，许多设备已老化，因此，现在需要再次耗费巨资对这一陈旧的水电站进行维修，以确保它能继续发挥作用。

必须花费9.4亿加元巨资修建替代工程，主要基于以下三大原因。

(1)安全性。现有水电站和管道设施甚至不能承受中等级别的地震。

(2)可靠性。6台21MW的发电机组工况不佳，虽然设计容量是126MW，但目前估计只有118MW，且还在下降。

(3)环境。水电站意外停机及河水流量减少将危害鱼类栖息地。坎贝尔河下游95%的河水由水电站泄出，若水电站被迫停止运行，河水流量减少，将使鲑鱼栖息地缺水。

相关负责人详细解说了环境影响。比如，现有水电站如果由于设备故障而使2台机组停机，或是在更糟的情况下，比如遭遇雷击而使6台机组全部停机，并且不能很快并网发电，那么就不得不向麋鹿落峡谷(Elk Fall)弃水;而一旦大坝弃水，河水流过2km到电站，大约要花45 min才能恢复河水的流量。这种意外的流量减少，平均每年一次，会影响到下游的鱼类栖息地。

替代工程包括在约翰哈特水电站的溢流坝上建设一条新的引水管。

(1)用一条长2.1km、直径为8 m的隧洞代替3条长为1.8km的引水管道。

(2)在现有水电站旁边修建一座替代电站。

(3)修建新的过水设施。

在建设期内，现有水电站可一直运行，之后在试运行期间转为新设备运行。新引水管将移位300 m左右，从现在的引水坝移到溢流坝处，承包商将在混凝土坝上钻孔，一直钻到基岩。为了完成这项工作而不放空水库，在大坝上游侧将建起围堰，对围堰内的区域将排干水。

尚不清楚的是，直径为8 m的隧洞是采用由爆破的方式还是采用钻机挖掘而成。最初，工程计划确实考虑了要更换3条引水管道，但是调查结果显示，由于它们位于泥土和沙土上，需要花费巨资以防地震，还要慎重考虑地震期间的液化。最后认为穿过基岩、埋在地表以下约60～100 m的隧洞才是最佳选择。

2 工程回报及收益

2013年2月，BC省水电公司收到BC公共事业委员会的工程许可。实际上，获得工程许可，实施该项工程对于温哥华岛的居民来说，这是个重大的好消息。他们将因此获得回报，得到更加可靠的电力和享受工程带来的经济利益;施工工作岗位和附带的经济利益将给温哥华岛中部和北部带来巨大的收益。

经过开展进一步的分析，结果表明，其他工程收益还包括:

(1)保护鱼类。如果替代的水电站被迫停止运行，新的过水设施将保持水流的持续流动，以保护鱼类及鱼类栖息地。

(2)更小的占地面积。拆除3根直径为3.66 m、长为 1.8 m的引水管道，BC省水电公司设施的占地面积将减少。

(3)为温哥华岛供电。确保向温哥华居民持续供应可靠、清洁和高性价比的电力。由于温哥华岛的大部分电力供应来自低陆平原区，约翰哈特水电站可以确保BC省第二大负荷中心的可靠电力供应。工程完工后，约翰哈特水电站的电力供给量将增长 7%以上，即从 778 GW·h/a增加到 835 GW·h/a，足以供应8万户家庭使用。

(4)减少地震危害。通过增强输水涵管和水电站设施的抗震性，可以减少地震引发的潜在环境、财务、社会和安全影响。

(5)就业机会和经济发展。繁荣经济发展，估计在5 a内，每年可提供400个工作岗位(或相当于建设期内每年雇佣2000人)。和利益相关者的5 a约定，会一直贯穿工程的整个进程。政府机构也将全程给予关注。

2012年，BC省水电公司还非常满意地与当地居民达成了工程影响利益协议。