尼泊尔下阿润水电工程的开发

[巴西]L.V.沙维尔 P.A.福埃斯

刘 翔 译自英刊《水电与大坝》2010年第2期

尼泊尔水电蕴藏量约 83000MW,经济可开发量约占一半。丰富的水电资源加上较低的生产成本,为尼泊尔成为重要的纯电力输出国提供了可能性。一些中小型水电工程,如装机 60MW的希姆蒂(Khim ti)工程、5 MW的印德拉瓦蒂(Indrawati)工程、36 MW的上波特科西(Upper Bhotekoshi)工程已得到私营公司的支持。下阿润水电工程和阿润 3水电工程正处于初步研究之中。

尼泊尔已开发的水电还不到其水电蕴藏量的1%,而尼泊尔、印度北部和中国西南部对清洁的可再生能源的需求量则在迅速地增长。

此外,由于工业化的快速发展导致电力需求量很大,加上以下的另一些有利条件,增加了向印度出售电力的机会:

(1)印度北部严重缺电;

(2)尼泊尔与印度政府签订了售电协议;

(3)尼泊尔电力系统与印度北部电力系统互联的输电线路已敷设。

尼泊尔国内电力市场电力需求也有很大的增长。在过去 8 a里,尼泊尔的能源消耗年增长率超过了11%。至于国内能源需求,峰荷需求目前估计为721.73MW,据预测,至2014～2015年将增加到1387.2MW。

1 开发背景

巴西电力公司(Engevix电力公司的子公司)最近对下阿润水电工程进行了可行性研究,包括优化方案及其可能的装机容量。按照印度和尼泊尔两国政府签订的现行协议,拟建工程所发电力将主要输往印度。

该可行性研究是在尼泊尔政府所授权的研究许可范围内完成的。所有条件都合乎审批要求,发电许可的条款和条件最终由项目发起人和尼泊尔政府确定。

该工程淹没面积不大,只有27 hm2,预计不会移民。电站装 4台混流式水轮发电机组,总装机容量为 400MW,年均发电2660GW◦h。

坝址位于阿润河上,该河从喜马拉雅山脉北侧流出,向南流向尼泊尔。该河是尼泊尔北部地区桑库瓦萨巴(Sankhuwasabha)县戈西(Kosi)流域的主要支流之一。进水口高程定为530m,设在拟建的阿润 3水电站下游,该河段水流湍急,为砾石河床。

2 前期研究

20世纪 80年代初首次对科西河的水电蕴藏量进行了研究,阿润河是其主要支流。后来又开展了一系列研究,以获取更多该流域的资料,并对其作充分的了解。

早期对阿润河流域和下阿润工程进行的主要研究有:

(1)1985年,由日本国际协力机构(JICA)完成了对科西河流域的总体规划研究;

(2)1988年,由尼泊尔国家电力局(NEA)工程部完成了对阿润河梯级的总体规划研究;

(3)1990年,由国际工程公司组成的联合集团完成了对下阿润工程的前期可行性研究;

(4)1992年,由国际工程公司组成的联合集团完成了对阿润 3水电工程的可行性研究。

NEA于1981年进行的研究最初建议将萨普塔科西(Saptakoshi)高坝的正常蓄水位(FSL)定在 338 m。但在1985年 JICA完成科西河流域的总体规划后,NEA于1988年完成了后续研究,将 FSL作了修改。

根据科西河流域总体规划研究,计划沿下游往上游依次开发5座水电工程,即阿润1～阿润5水电站。在阿润河梯级电站总体规划审查的最后阶段,决定利用阿润 3电站增容,对阿润河梯级进行调整,用新近确定拟建的上阿润河和下阿润河的水电工程替代其余的水电工程。审查阶段最后确定了目前拟建的阿润河的梯级水电工程。

NEA在进行下阿润工程前期可行性研究的同时,对技术指标进行了重新研究,这些研究建立在以前研究,特别是1990年对下阿润工程前期可行性研究的基础上,该工程拟装机 308MW。

3 可行性研究

该研究是在尼泊尔现场工作人员的支持下,由Engevixs公司巴西总部的技术人员进行的。该研究包括地貌、地质和环境评价。

在进行工程研究时,对不同坝轴线,隧洞定线和厂房布置方案,以及综合效益 -费用及技术和环境方面进行了分析,确定了最终方案。

参考巴西电力公司的现场研究结果,确定了最佳总体布置方案后,便对每座附属建筑物进行细部设计。同时,根据公认的标准,研究确定了电站最佳装机容量、电站平均发电量和经济可行性,最后确定了拟用的电站布置方案,包括最终的工程预算。

环境研究由巴西电力公司聘请的当地的研究人员进行。基于这些研究最终编制了环境影响评估研究报告,并提交给尼泊尔政府审批。民意调查表明,当地社区都非常支持该工程。

4 工程布置方案

阿润河系列水电工程的布置方案见图1。

图1 阿润河系列水电工程的横断面分布

拟建的电站厂房是一座地下工程,在河床上建一座混凝土面板堆石坝。拟建的大坝坝高 30m,坝顶长168m。在阿润河左岸大坝附近设一座闸控溢洪道,并在其附近设了一个进水口。

在大坝和溢洪道轴线下游设置了一个竖井,经重新评估,下阿润工程的正常蓄水位为540m,这样其有效库容就可以满足电站枯水期峰荷运行的要求。

通过进水口,将阿润河河水引入沉沙室,通过冲沙隧洞定期将泥沙冲入阿润河内。进水口建筑物通向16km长的引水隧洞,有一个地下调压井,在最高蓄水位以上设置了一条交通隧洞。

在紧靠调压井的下游面,安装了一扇定轮平板闸门,以便在维修压力钢管和回旋阀时无需排光引水隧洞里的水。

水流通过调压室后,将通过调压竖井,然后流到压力钢管、压力管道分叉管和支管。支管与安装在地下厂房的混流式水轮机和同步发电机组相连。主要建筑物详见图2和图 3。

图2 大坝、溢洪道、引水隧洞、沉沙-冲沙隧洞的布置

图3 厂房纵断面

5 输电系统

在杜胡比(Duhubi)变电站,阿润电站将通过输电系统与尼泊尔电网连接,并由此跨过印度 -尼泊尔边界向印度电力市场供电。印度和尼泊尔当局最近经协商确定了印度 -尼泊尔电力交换输送系统的施工程序,该系统用于将下阿润电站的电输送到印度的电网。

6 结 语

最近进行的技术、环境和经济研究论证了实施下阿润工程的可行性。

一座面板堆石坝、一条长引水隧洞和一座地下厂房的布置方案适合于该坝址条件,不可能对其施工造成很大的困难。而且,尼泊尔和印度之间的现有协议为该工程施工提供了强有力的支撑。