老挝南部水电开发的水文要素评估

[泰国] K.纳帕拉萨旺

老挝南部水电开发的水文要素评估

[泰国] K.纳帕拉萨旺

对老挝布拉万高原无资料流域的降雨进行了评估。由于该地区降雨量大，地形条件有利，拟修建多座水电站工程，其中有一部分已经建成。研究结果包括了高原地区流域的年降雨量和子流域的产流量，同时也对气候变化影响下的水文要素变化趋势进行了概述。

水电资源开发规划；高原地区；流域降雨量；流量；老挝

季风降雨覆盖老挝东北和西南区域。国内雨量充沛，尤其是布拉万(Bolaven)高原南部地区。该地区流域高程变化大，水能资源丰富。以帕克松(Paksong)地区为代表,年降雨量非常大，达到3 000 mm。

为了全面评估老挝水电工程建设的潜能，掌握工程流域的水文资料和流域特点很有必要。可靠的水文预估对于工程的可行性研究十分关键。

1 布拉万高原气候特征

布拉万高原是老挝南部的一片抬升区，其大部分位于占巴塞(Champasak)省，边界延伸到了塞公(Sekong)省和阿速坡(Attapeu)省。高原介于沿越南东部边境分布的安南(Annamite)山脉和西部的湄公河之间，海拔约1 000 ～1 350 m。

在高原区的帕克松和低地的巴色(Pakse)等几个观测站有气温记录。对1992～2006年同时期的巴色和帕克松观测站的月平均气温进行了统计。

帕克松观测站的气温数据记录显示，最高月平均气温出现在每年的3月和4月，气温为26.1℃～26.3℃；最低月平均气温出现在12月和1月，气温为9.9℃～11.4℃。年平均气温19.5℃。

巴色观测站有1971～2006年的观测记录，最高月平均气温为34.9℃～35.2℃，出现在3月和4月；最低月平均气温出现在12月和1月，其间，月平均气温为18.6℃～18.8℃。年平均气温27.5℃。

表1列出了巴色(100 m的A类蒸发皿)和帕克松(1 280 m的A类蒸发皿)的蒸发记录。从表1可以看出，巴色低地的蒸发率要高于布拉万高原帕克松的蒸发率。

表1 巴色和帕克松记录气象资料

2 已建和拟建的水电工程

布拉万高原的第一座水电工程是赛德(Xeset) 1级水电站，为径流式电站，于1991年投入运行，装机容量45 MW。

赛德2级电站厂房装有2台发电机组，单机容量38 MW，平均发电量约为309 GW·h。此外，赛德2级电站为径流式电站，从汇塔彭(Houay Tapoung)河引水至赛德水库。工程建设始于2005年，并于2009年竣工。

会贺 (Houay Ho) 水电站装机152 MW，于1999年投入商业运营。会贺水库库容5.27亿m3，位于高原西部。电站的总水头为775.5 m。

色勒摩(Xenamnoy)1级水电工程于2003年开始发电。该电站位于阿速坡省和塞公省之间的色勒摩河上，装机容量14.8 MW，预期年发电量可达110 GW·h。

会兰庞雅(Houay Lamphan Gnai)水电站是布拉万高原上的1座蓄水式水电站，库容约为1.5亿m3。电站使用布拉万悬崖形成的612 m总水头发电。装机容量88 MW，年均发电量为480 GW·h。

另有3项工程正在建设中。赛德3级水电站位于现有的赛德1级和赛德2级电站上游，为径流式电站，装机容量16 MW。该电站正在施工中，2016年完工。色卡丹(Xekatam)1级电站和色卡丹2级电站位于色卡丹河与色勒摩河的交汇处，计划从色勒摩河向色卡丹河调水，总装机容量21 MW，将于2017年竣工。

色边-色-勒摩(Xepian-Xe-Namnoy)工程包括3座大坝：迈城河(Houay Makchan)大坝、色边大坝和色勒摩大坝。水库库容约10.43亿m3。约10亿m3的库容从迈城河大坝以及色勒摩水库所在的色边流域获得。位于谷底的厂房装机容量410 MW，可利用水头630 m。水库中的水经尾水渠流入塞公河。该工程目前正在兴建中，计划于2019年竣工。

布拉万高原上即将开展的另一大型水电工程是色边-索伊河(Xepian-Houay Soy)项目。这一装机115 MW的电站预计将位于色边河和索伊河的交汇处附近。工程将索伊河中的水导入色边水库。除该工程外，还有一座中小型电站将建在这一区域附近。表2为已建和拟建的水电工程。

3 年降雨量评估

老挝南部的热带季风气候最典型的特征是旱雨季分明。雨季从6月持续到11月，旱季从12月持续到来年5月。雨季降雨主要来自西南季风的对流风暴(雷暴)。当季风抵达布拉万高原时，它已横穿了泰国平原，空气中的部分水分已经散失。而气流靠近布拉万高原时被迫抬升，强降雨也随之而来。

表2 已建和计划中的水电工程

季风强度是影响流域年径流量的主要因素。但是季风降雨和温带气候的中锋面降雨的空间形态并不一致。地形雨发生在湿空气向高地爬升的过程中。空气在爬升过程中逐渐冷却，水蒸气凝结形成雨滴，朝迎风面降落。高地的另一侧则降雨稀少，通常称作背风面。因此该地区的降雨受空间布局影响较大。

布拉万高原对气候的局部影响造成了巴色和帕克松地区降雨量的明显不同。如前所述，地形效应导致帕克松地区的年降雨量显著增大，布拉万高原最大降雨量的记录即出现在该地区。沿高原往东，年均降雨量迅速减少。如帕克松东边9 km外的伦茵(Nonghin)，其年均降雨只有2 700 mm，而18 km外的尼空34(Nikhom34)则只有2 500 mm。

为了理解该流域及周边地区的的水文条件，搜集了大量相关的水文资料。研究地区的雨量站分布见图1。降雨数据的可靠性通过绘制双累积曲线校核，结果表明，1990～2003年每个雨量站测得的降雨数据具有一致性。

图1 研究地区附近的雨量站位置

研究地区的气候受季风影响。像亚洲其他热带地区一样，年降雨量受海拔及风向影响很大，海拔与方位是另外两大重要因素。如图2所示，在1 200 m海拔高度上，迎风区的降雨量达到3 500 mm/a，而背风区只有2 500 mm/a。

表3汇总了布拉万高原和湄公河平原的年均降雨量的区域变化情况。分析了13个雨量站的年降雨量，根据地理位置及海拔的不同，年均降雨从1 914 mm到最大值3 591 mm不等。图2显示了布拉万高原降雨量与海拔间的关系。

表3 布拉万高原降雨量

图2 布拉万高原降雨-海拔关系

4 年径流量评估

利用1996～2012年间记录的观测数据对赛德1级电站来流进行分析。结果显示，在这325 km2的流域范围内，年均产流4.86亿m3，降雨量达1 495.6 mm。

会贺流域面积195 km2，从1995年起在坝址处对径流数据进行了观测。1995～2003年的记录数据显示年均径流量为1 308 mm。然而，利用该流域的径流与降雨关系，会贺水文评估报告将径流数据从9 a外推至52 a后 。在此基础上，计算出的年均径流量为1 334 mm。

采用“径流模型”生成一系列径流数据，用于色边-色-勒摩水电工程的可行性研究。生成的1950～2006年的数据显示，色勒摩的年均径流量为1 512 mm，而色边的为1 591 mm。

表4和图3示出了高原水电工程的年降雨量与年均径流量之间的关系。径流系数为0.59～0.64。

表4 布拉万高原的年径流量

图3 布拉万高原工程年均降雨量与年均径流量关系

5 成 果

将降雨-海拔公式应用于布拉万高原的子流域，结果显示位于迎风侧索伊河和邦令河(Houay Banglieng)的上游地区，海拔高于1 000 m，降雨强度最大，年均降雨超过3 200 mm。

色勒摩河是布拉万高原上的一条主要河流。包括会贺地区在内的年均降雨量为2 200～2 400 mm。然而色卡丹上游和迈城河流域的年降雨超过2 400 mm。布拉万高原各子流域的预估年均降雨量如图4所示。

研究了高原上各工程所在地的年均降雨量与年均径流量之间的关系，以便对各子流域的平均径流量作出预估。图5为布拉万高原上的单位产水量。色勒摩河(包括会贺地区)的单位产水量40～45 L/s/km2。降雨强度最大的地区在索伊河和邦令河的上游，其单位产水量超过60 L/s/km2。

图4 布拉万高原年均降雨量

图5 布拉万高原子流域的单位产水量

6 气候变化

包括联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)出版物在内的国际研究，将人类排放的温室气体作为导致当今全球变暖趋势的一个重要因素。报告称全球地面平均温度在过去的100 a中上升了0.74℃。气温升高是直接或间接影响其他水文要素的主要因素之一，这些水文要素包括湿度、蒸散发、降雨以及风等，对大坝设计及发电方面的水文研究至关重要。为了确保工程的可持续性，必须考虑气候变化所带来的影响，这对使用期超过100 a的水电工程尤为必要。

7 结 语

本文的研究成果显示，得天独厚的水文条件以及巨大的海拔落差使得布拉万高原蕴含着巨大的水能资源。但高原上仍然有许多无观测资料的流域(子流域)。为了评估这些地区的年均降雨量，从高原上以及湄公平原的各个雨量站搜集数据，结果表明,海拔和方位对年降雨量影响很大。因此本文的研究通过观测到的降雨与流域海拔之间的关系来预估年均降雨。通过年降雨量与径流量间的关系对布拉万高原流域径流单位产水量进行预估。

米博宇 陈 欣 译

(编辑：李 慧)

2016-07-26

1006-0081(2016)12-0025-04

P331

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