乌云河干流水电开发构想

宋元菊，吴明官，姬佳彤

（1.鸡西市水务局，黑龙江鸡西158100；2.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080）

乌云河干流水电开发构想

宋元菊1，吴明官2，姬佳彤2

（1.鸡西市水务局，黑龙江鸡西158100；2.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080）

乌云水库为以农田灌溉、水力发电为主，结合城镇供水，兼顾下游防洪、生态环境、水产养殖等综合利用的大（Ⅱ）型水库。在近期工程的基础上，根据下游水田灌区扩大灌溉面积至5 333 hm2的配套情况和嘉荫农场等城镇用水需求，增容扩建水电站，并正常蓄水位逐渐提高至远期规划目标。

乌云河；常规水电站；抽水蓄能电站；城镇供水

1 流域概况

乌云河发源于小兴安岭北坡，为黑龙江右岸一级支流，流向由西向东北流，发源于逊克县和伊春市乌伊岭区境内，中、下游贯穿嘉荫县境内，全流域面积2 949 km2，多年平均年径流深约190 mm［1］。

2 梯级规划方案

2.1 单座水电站

2.1.1 下坝址（已建红石水电站坝址）

红石水电站（又称：乌云河水电站）位于黑龙江右岸一级支流乌云河下游向阳乡良种场上游12 km处，东风水文站基本水尺断面（乌云河公路大桥）以上约13 km（主河道距离），坝址以上流域面积约2 230 km2左右。本方案是在已建红石水电站的基础上，增容扩建。具体的开发方式可采用混合式（有3个洞线方案）和坝后式或河床式。

2.1.2 中坝址（人头砬子水电站坝址）

该坝址就是过去称乌云水利枢纽坝址，又称人头砬子水电站坝址，位于红石水电站坝址上游12 km左右，坝址以上流域面积2 077 km2，多年平均年径流量3.94亿m3。该中坝址方案是本次常规水电开发规划推荐的第一期工程，因此，该中坝址是本次规划的重点。具体可采用混合式和坝后式或河床式的开发方式。

2.2 两座梯级水电站

1）中坝址采用坝后式或河床式水电站—下坝址保持已建红石水电站现有规模不变。

2）中坝址采用混合式（有4个洞线方案）和坝后式（或河床式）水电站结合方式—其中：坝后式水电站发电流量，取下坝址红石水电站设计发电流量或保证流量，且红石水电站正常运行。

2.3 三座梯级水电站

1）上坝址（又称：长青水电站坝址，距中坝址约13 km，扎克大旗河汇入口附近），采用坝后式或河床式—中坝址采用坝后式或河床式—下坝址保持已建红石水电站现状规模不变。

2）上坝址采用坝后式或河床式—中坝址采用混合式和坝后式结合方式—其中：坝后式水电站发电流量，取下坝址红石水电站设计发电流量或保证流量，且红石水电站正常运行。

3 乌云水电站分期实施方案

3.1 近期

乌云水库为以水力发电为主，结合农田灌溉，兼顾下游防洪、生态环境、水产养殖、旅游等综合利用的中型水库。近期水库枢纽及水电站工程，按远期规模尽量一次性建成，然后根据当地国民经济发展情况，分期蓄水，尽量减少库区淹没损失。

3.2 远期

乌云水库为以农田灌溉、水力发电为主，结合城镇供水，兼顾下游防洪、生态环境、水产养殖等综合利用的大（Ⅱ）型水库。在近期工程的基础上，根据下游水田灌区扩大灌溉面积至5 333 hm2的配套情况和嘉荫农场等城镇用水需求，增容扩建水电站，并正常蓄水位逐渐提高至远期规划目标。

4 乌云水电站调度运行方式

4.1 坝后式（或河床式）水电站

每年11、12、1—4月份枯水季节，为了确保生态环境流量，按已建红石水电站保证流量发电。每年5月—10月份丰水期，当弃水流量大于等于红石水电站设计发电流量时，充分利用弃水流量，按红石水电站设计发电流量发电；当无弃水时，视坝址以上实际来水流量多少，即来水流量大于红石水电站设计发电流量，则按红石水电站设计发电流量发电，否则按红石水电站保证流量发电。

4.2 混合式水电站

每年11、12、1—4月份枯水季节，在坝后式（或河床式）水电站按红石水电站保证流量发电的前提下，混合式水电站，视库水位变化情况，分别进行调度运行。即当库水位高于等于（正常蓄水位＋死水位）／2时，则尽量满负荷发电，否则按保证出力发电；当库水位接近死水位时，停止发电。每年5月—10月份丰水期，混合式水电站满负荷发电，尽量避免出现弃水。

5 乌云抽水蓄能电站及城镇供水

5.1 乌云抽水蓄能电站

5.1.1 保留已建红石水电站方案

已建红石水电站上游约1 km左右（主河道距离）右岸山顶上，拟修建高位蓄水池。在1：5万地形图上，该山顶等高线300 m相应的面积约1 km2；310 m相应的面积约0.6 km2，可修建容积为400万m3左右的蓄水池作为上池，下池在已建红石水电站滚水坝顶130 m的基础上，加高至133～135 m，增加的库容300万m3～500万m3，上下水池高差约175 m左右，上下水池距离约300 m，上下水池连接井洞径约2.5 m，距高比约1.7。因此，初步估算结果，该抽水蓄能电站装机容量约280 MW，多年平均发电量5.71亿kW·h，电网低谷时年抽水电量7.61亿kW·h。

5.1.2 已建红石水电站增容扩建方案

拟在已建红石水电站坝址处修建大（2）型水库作为下池，正常蓄水位170m，相应库容23 568万m3；死水位154m，死库容6 121万m3；调节库容17 447万m3。该水库右岸山顶等高线300 m相应的面积约1 km2处，修建容积约2 000万m3左右的蓄水池作为上池，上下水池高差约128m左右，上下水池距离约300m，上下水池连接井洞径约5m，距高比约2.3。因此，初步估算结果，该抽水蓄能电站装机容量能达到1 020 MW左右，多年平均发电量20.9亿kW·h，电网低谷时年抽水电量27.9亿kW·h。乌云抽水蓄能电站，抽水时间暂取8 h，调峰时间取6h，抽水流量约694m3／s，发电流量约926 m3／s。

5.2 嘉荫农场供水

嘉荫农场距该水库约12 km，现状人口有1万人，现状取地下水作为农场生活生产用水。该蓄水池有两个作用：①可作为乌云抽水蓄能电站的上池，下池为红石水库；②也可作为嘉荫农场供水的高位蓄水池，能够自流供水至嘉荫农场等供水地点。

5.3 乌云抽水蓄能电站调度运用

乌云抽水蓄能电站，抽水时间暂取8h，调峰时间取6 h，抽水流量约139 m3／s～694 m3／s，发电流量约185 m3／s～926 m3／s，抽水蓄能电站装机容量280 MW～1 020 MW，多年平均发电量5.71亿kW·h～20.9亿kW·h，电网低谷时年抽水电量7.61亿kW·h～27.9亿kW·h。

5.3.1 保留已建红石水电站方案

当乌云抽水蓄能电站抽水时，红石水库水位从增容后的正常蓄水位134 m，下降至原正常蓄水位130 m为止，抽水时间＝8h＋城镇日供水量÷抽水流量139 m3／s。同时乌云常规水电站按城镇供水要求发电后放入河道。当乌云抽水蓄能电站发电时，红石水电站和乌云常规水电站正常发电。

5.3.2 已建红石水电站增容扩建方案

当乌云抽水蓄能电站抽水时，红石水库水位从增容后的正常蓄水位170 m，相应库容23 568万m3；水库库容下降至21 568万m3，相应正常蓄水位168.74 m，库水位下降1.26 m。抽水时间＝8h＋城镇日供水量÷抽水流量694 m3／s。同时红石常规水电站正常发电。

［1］山珊，刘丹丹，刘桂桂.乌云河流域水资源现状分析［J］.黑龙江水利科技，2012，40（12）：35－36.

F426.6

B

1007－7596（2015）05－0125－02

2014－10－31

宋元菊（1969－），女，黑龙江鸡西人，工程师；吴明官（1955－），男，黑龙江哈尔滨人，教授级高级工程师；姬佳彤（1990－），女，黑龙江哈尔滨人，助理工程师，从事农田水利规划工作。