五岳抽水蓄能电站利用已有水库的实践

潘军伟，许志卫

(河南新华五岳抽水蓄能发电有限公司，河南 光山 465450)

五岳水库位于淮河一级支流寨河主干青龙河上游，主坝在河南省光山县南向店乡长冲村境内，控制流域面积102 km2，总库容1.22亿m3，大(Ⅱ)型多年调节水库，其开发任务以防洪、灌溉为主，兼顾水产养殖。其重点防洪对象为7个乡镇，5个厂矿，10余万人，35万亩耕地及沪陕高速公路、312国道、宁西铁路、京九铁路等重要交通设施。工程于1966年9月开工，1970年1月竣工，运行至今已49年，期间进行了多次除险加固及改造工程，最近一次除险加固工程于2012年10月完工，对水库大坝进行了部分翻修及加固处理，对溢洪道进行了拆除重建，对输水洞进行了加固改造；2016年12月通过了蓄水验收，工程加固后防洪标准达到“100年一遇设计，5 000年一遇校核”。

五岳水库为大(Ⅱ)型多年调节水库，主要建筑物为2级。水库正常蓄水位89.184 m，相应库容0.928亿m3，设计洪水位89.974 m，相应库容1.03亿m3，校核洪水位91.374 m，相应库容1.22亿m3，汛限水位88.384 m，相应库容0.83亿m3，死水位77.884 m，死库容0.118亿m3，兴利库容0.81亿m3。

水库枢纽由主坝、5座副坝、溢洪道、副溢洪道堵坝、输水洞、渠首闸、输水洞泄洪闸、引水洞等组成。主坝为粘土心墙砂壳坝，坝顶长561 m，坝顶高程93.584 m，防浪墙顶高程93.844 m，最大坝高28.8 m，坝顶宽度7 m。5座副坝均为土坝，1～4号斜墙坝，5号均质坝，位于水库主坝的右侧，全长472.4 m，最大坝高8.0 m，坝顶高程为93.244～94.084 m，坝顶宽度6.6～9.3 m，无防浪墙，坝顶兼作五岳水库至南向店防汛公路。溢洪道为开敞式平底宽顶堰，底板高程为85.184 m，设2孔10 m×4.5 m(宽×高)钢丝网薄壳水泥弧形闸门，出口采用挑流消能。

1 饮用水源保护区调整

河南省人民政府于2016年3月印发乡镇级集中式饮用水水源保护区划文件，划定了五岳水库保护区的范围，明确了一、二级及准保护区范围。根据电站环境影响评价报告编制单位的初步调查，电站下库进出水渠下游段位于饮用水源保护区一级保护区范围内；输水系统下水库进出水口位于饮用水源保护区二级保护区范围内；上水库、输水系统、发电系统厂区布置所在陆域范围位于饮用水源保护区准保护区范围内[1]。

为了减缓对区域居民生活用水的影响，减小取水口工程变更对当地的影响，确保五岳抽水蓄能电站工程的顺利实施，在新建水厂的基础上，对五岳水库饮用水水源保护区重新划分，报省政府重新审批。经多方沟通协调，饮用水源保护区调整获得审批，保障环评和水保等专题报告顺利取得批复。

2 防洪调度方式调整

上水库设计、校核洪水标准分别为200年、1 000年一遇，挡水建筑物级别为1级；输水系统及电站厂房设计、校核洪水标准分别为100年、500年一遇，建筑物级别为2级；下水库利用已有五岳水库，设计、校核洪水标准分别为100年、5 000年一遇。上水库坝体及进出水口施工期度汛标准采用全年50年一遇，下水库进出水渠挡水主围堰采用非汛期10年一遇洪水标准。工程任务基本合适，防洪标准及建筑物级别基本符合有关规划和规范要求。

为确保电站运行不受破坏及下水库工程的防洪安全，在现行汛限水位的基础上研究调整汛期防洪调度方式，保证水库现有防洪标准，确定科学合理的防洪调度方式。根据调洪演算和坝顶高程复核，主坝和部分副坝满足防洪要求，仅堵坝需增设防浪墙；上下水库统一管理调度，需要联合计算汛限水位，其在一定水位范围内动态变化，闸门调度频繁不易操作[2]。

经过分析比较，五岳水库防洪调度方式调整为控泄运行是可行的。主坝防浪墙需加高至0.7 m，1、2号副坝新增防浪墙0.5 m，其他副坝防浪墙无需加高。主、副坝防浪墙高程满足水库现行防洪标准要求，结构安全稳定，对大坝渗流和结构安全无影响；调整后的水库汛期防洪调度方案，在电站投入运行后实施，保证发生20年一遇及以下洪水时，水库最大下泄流量不大于原设计下泄流量；当发生20年一遇以上洪水时，水库相应泄量将加大，增加了下游河道防洪风险，应加强与下游河道、枢纽等管理单位及地方沟通、协调，确保下游河道及流域防洪安全。

3 占用农业灌溉水源补偿方案

五岳抽水蓄能电站施工期、初期蓄水期及正常运行期需从五岳水库取水，通过调节计算并经对比分析，增加施工期用水后，五岳水库多年平均灌溉供水量比现状略有减少，对灌区农业灌溉保证率有所影响。

根据有偿占用与等效替代相结合的原则，电站建设单位应负责建设与被占用的农业灌溉水源效益相当的替代工程。替代工程方案采用三种类型比选：一是灌区渠道防渗工程替代方案，通过渠道防渗工程技术减少由渠道渗漏损失的水量，节约出工程占用的农业灌溉用水量；二是井灌工程替代方案，在灌区渠系末端或地下水较为丰富的区域扩大井灌区，即实施机井工程，提取地下水进行农业灌溉，弥补因工程占用农业灌溉用水量而影响的灌溉面积；三是修建塘堰工程替代方案，通过修建塘堰蓄水，补偿工程占用的灌溉用水量[3]。

经过测算和方案经济性比较，选定渠道衬砌防渗工程替代方案，提高渠道的渠系水利用系数，节约出一定的水量补偿电站占用农业灌溉水量。

4 结 语

上述问题均出现在电站可行性研究阶段，租赁协议条款未做出明确界定，专题报告编制单位在初步调查和政策分析时，才逐步明晰上述问题，增加了报告编制的障碍，严重影响了专题报告报批周期。租赁协议签订时，双方往往重点关注安全职责界定，对后续手续办理边界条件概念模糊，多会引起双方扯皮的问题。

实践证明，电站建设单位和设计单位宜尽早介入，调查有租赁意向水库的运行及监测资料，根据水库的属性、功能和管理情况，了解是否存在水库移民返迁、水权纠纷等遗留问题；租赁协议宜不改变原有水库的水权、管理范围和管理职责，出租方继续承担原有水库及建筑物的检查、维修和加固等管理责任[4]；复核水库具有的功能性，做好统一调度风险管控，提前规避饮用水源保护区，避免占用农业灌溉水源等，电站规划时合理利用地形条件，确保电站取水利用水库汛期弃水，降低电站建设投资成本费用；抽蓄电站和水库管理单位建立健全科学合理的调度运行制度，合理调配各用水部门水量，避免出现水库弃水不良现象。