渔光互补光伏发电项目防洪综合评价

王凤霞

（彰武县水利局，辽宁 彰武 123200）

渔光互补光伏发电项目防洪综合评价

王凤霞

（彰武县水利局，辽宁 彰武 123200）

分析该工程与现有防洪标准、有关技术要求和管理要求的适应性，说明该工程对水库运行安全，河道行洪安全及有关建筑物安全的影响，同时分析水库调洪运行时洪水对本工程的影响。分析本工程防御洪水的设防标准与措施是否适当，进而提出防治和补救措施。

防洪；标准；行洪安全；评价

1 概述

彰武七方地渔光互补光伏发电项目工程拟建场址位于辽宁省阜新市彰武县前福兴地乡七方地水库库区内， 规划面积31.2518万m2， 拟建容 量13.156MWp。工程建设内容包括：光伏矩阵、汇流箱、逆变器、箱变、汇流站、道路及35kV集电线路等。采用多晶硅260Wp太阳能电池组件5.06万块，每个1.144MWp光伏方阵发电单元采用多晶硅260Wp太阳能电池组件4400块，配备500kW并网逆变器2台，容量为1000kVA的升压变压器1台。每个1.144MWp光伏并网发电单元的电池组件采用串并联的方式组成多个太阳能电池阵列，太阳能电池阵列输入光伏方阵防雷汇流箱后接入直流配电柜，然后经光伏并网逆变器直接接入变压配电装置进行升压，然后经35kV架空线路并入电网。

2 适应性分析

2.1 现有防洪标准

本工程设计防洪等级为III级，设计防洪标准应不小于30年一遇，由于七方地水库除险加固设计中，确定了水库10年一遇设计和50年一遇校核的洪水标准，按照GB50201—2014《防洪标准》、GB50797―2012《光伏发电站设计规范》中有关规定，由于发电站本身无防洪措施，故站区设备基础顶标高和建筑物室外地坪标高，均应高于水库运行期最大水位，即50年一遇洪水水位。

2.2 有关技术要求

本光伏电站项目可研报告中，未明确提出光伏阵列的布置标高，按照本次评价分析成果，参照GB50797―2012《光伏发电站设计规范》，确定站区设备基础顶标高和建筑物室外地坪标高均应高于50年一遇洪水位0.5m，即51.89m。光伏电站采用35kV架空线路接入电网，按照GB50061―2010《66kV及以下架空电力线路设计规范》和防汛抢险道路相关规定，架空线路的最小垂直距离应高于正常蓄水位6m，即高程54.5m以上；至最高洪水位3m，即54.89m；高于堤顶防汛抢险路4.5m，即57.1m；综合确定架空线路最大弧垂点标高在库区内应高于54.89m，在坝顶道路上应高于57.1m。且架空线路的线杆不应布置在水库大坝及附属建筑物结构断面以内。

2.3 有关管理要求

按照 《中华人民共和国大坝安全管理条例》、SL106―96《水库工程管理设计规范》、《辽宁省人民政府关于对已建成水利工程划定管理、保护范围的意见》等规定，确定水库的管理范围和保护范围，由于七方地水库属小型水库，故按下限选取大坝、溢洪道、输水洞等建筑物轮廓线外延50m作为工程管理范围，库区分水岭脊线及水库回水末端以上2000m，其余建筑物管理范围2倍作为工程保护范围。

按照规定要求，禁止在水库、大坝管理范围及保护范围内进行危害水库大坝安全的活动，不得干扰水库大坝正常运行及管理工作，不得影响水库大坝抢险救援工作。根据光伏电站可研设计方案，本工程的建设对水库大坝、溢洪道、输水洞等主要建筑物无破坏，在水库大坝及主要建筑物轮廓线50m范围内均没有建设永久性建筑物，符合水库管理范围及保护范围内的管理要求。同时电站工程的运行还应服从水库管理部门对水库的规划及水库调度、防汛、抢险、救援等工作的安排。

3 影响分析

3.1 行洪安全的影响

工程建成后，由于桩基础挤占水库库容，影响水库调洪过程，会造成一定的库区壅水，通过壅水分析计算结果可知，在10年一遇设计洪水标准下，水库调洪库容减少0.41万m3，溢洪道最大下泄流量增加0.13m3/s，最大水位增加0.005m；在50年一遇校核计洪水标准下，水库调洪库容增加0.93万m3，溢洪道最大下泄流量增加1.0m3/s，最大水位增加0.013m。库区以上最大壅水影响范围26m，此壅水对上游河道的水位及回水长度影响很小。且水位壅高对大坝的坝顶高程，边坡稳定、渗流稳定产生的影响均相对较小，大坝仍安全稳定。溢洪道泄流能力、消能防冲仍能满足要求。壅水对水库淹没范围增加0.47万m2，新增淹没范围内均为林地、耕地等，无重点防洪保护对象，且淹没历时较短，可认为水库水位壅高对此范围的淹没影响很小。

3.2 河势变化

本工程布置均在水库库区淹没范围以内，对水库上游河道断面条件及洪水过程线均不产生影响，水库50年一遇最大调洪水位略有壅高，但最大影响范围仅26m，故可认为工程对水库上游河势变化影响很小；水库50年一遇下泄洪峰流量增加1m3/s，且历时很短，洪水仍在下游河槽行洪断面以内，由于下游河槽存在一定槽蓄量，可在一定范围内消耗此增加的流量，故可认为工程对水库下游河势变化影响很小。

3.3 设施影响

工程范围内现有防洪工程为七方地水库大坝及溢洪、输水洞等附属建筑物，无河道整治工程及其他水利工程。通过坝顶高程复核成果可知，现有主坝及西副坝坝顶高程均在52.60m以上，高于设计洪水位工况坝高52.184m和校核洪水位工况坝高52.492m。故复核坝顶高程在设计、校核防洪标准下均满足规范要求。

通过大坝稳定复核成果可知，在正常工况和非常工况下，坝体上、下游边坡整体抗滑稳定均满足规范要求。通过大坝渗流稳定计算可知，在正常蓄水位、设计水位及校核水位情况下，大坝坝体渗透坡降均小于允许渗透坡降，坝体渗透稳定。通过溢洪道泄流能力计算可知，溢洪道最大泄流能力为43.768m3/s，小于校核洪水时下泄流量84.5m3/s，溢洪道泄流能力满足要求，溢洪道消能防冲设施满足要求。

通过冲刷与淤积分析成果可知，由于光伏电站项目完全位于水库库区内，现状自然地面高程均低于正常蓄水位高程49.5m，故库区内洪水垂线流速在49.5m高程以下很小，对桩基础产生冲刷破坏的可能性很小，可不考虑库区内洪水冲刷对光伏电站桩基础的影响。根据泥沙计算成果可知，水库年均入库泥沙体积6462m3，按照最新复核的水库死库容13万m3计算，水库可正常运行20年，水库泥沙淤积对光伏电站安全影响很小，但淤积物会对电站场内交通产生影响。

排涝影响分析可知，从水库工程周边地形看，库区上游及左右岸一定范围内存在排涝问题，但由于水库水位壅高值及湮没范围较小，且壅高时段历时不超过0.5h，按照本地区排涝标准计算，水库水位壅高对周边地区排涝产生的影响较小。从光伏工程总布置看，工程主要建筑物底面标高均在设计洪水位之上，远高于排涝水位，且道路工程设计标高与现状地面标高基本一致，不会阻断排涝通道，故工程的建设对周边地区的排涝无明显影响。

3.4 防汛抢险的影响

光伏电站采用35kV架空线路接入电网，按照GB50061―2010《66kV及以下架空电力线路设计规范》和防汛抢险道路相关规定，架空线路在坝顶道路上应高于57.1m，满足坝顶防汛抢险道路通行的要求，并没有阻断现有陆上防汛抢险通道，故对路上防汛抢险不会产生不利影响，同时库区内部交通道路的修建，对区域防汛抢险能起到一定积极作用。光伏阵列桩基础在水库库区内布设，桩基础的间距为，行最大间距9m，列最大间距3.45m，由于桩基础的布设，将原宽阔水面分割成了行列规整的水道，仍可供小型水上救生艇通行，虽然桩基础的布设降低了水上救生艇的通行速度，但同时桩基础本身也可作为救生设备有利于遇险者自救，通过增加救生艇的数量和停放位置，结合合理的防汛抢险预案，可以消除或降低桩基础对水上救生产生的不利影响。

3.5 防御洪涝的设防标准与措施

本光伏电站工程设计防洪等级为III级，设计防洪标准不小于30年一遇，与七方地水库10年一遇设计和50年一遇校核的洪水标准相比，仍低于水库校核洪水标准，由于工程建设在库区范围内，挤占水库防洪库容，对水库调洪产生影响，且水库水位对工程防洪安全也产生影响，由于发电站本身无防洪措施，故站区设备基础顶标高和建筑物室外地坪标高，均应高于水库运行期最大水位，即50年一遇洪水水位51.39m，并预留超高0.5m。

4 结语

（1）七方地水库近期规划为除险加固工程，无远期规划，本光伏电站项目对水库调洪产生一定影响，根据复核计算成果可知，工程建设对水库调洪变化的影响较小，对水库规划设计的除险加固工程设计方案、结构尺寸、施工等均不会产生不利影响。

（2）站区设备基础顶标高和建筑物室外地坪标高可研中未明确，按照本次分析成果，均应高于50年一遇洪水位0.5m，即51.89m。35kV架空线路最大弧垂点标高在库区内应高于54.89m，在坝顶道路上应高于57.1m。且架空线路的线杆不应布置在水库大坝及附属建筑物结构断面以内。

（3）工程建成后，库区以上最大壅水影响范围为26m，此壅水对上游河道的水位及回水长度影响很小。

（4）电站内部交通道路建设应尽量考虑水库淤积和蓄水、洪水产生的影响，根据交通作用不同采用不同标准，建议进站主路标高控制在洪水位51.39m以上，其余道路尽量控制在49.5m蓄水位以上，如修建在49.5m高程以下，应考虑水库蓄水淹没时的交通影响，必要时可采取水、陆结合的内部交通。

［1］王雨抒.辽宁昌图县5MWp光伏发电项目成本管理与控制研究［D］.长春：吉林大学，2016.

［2］胡明军，毛献忠.深圳河口防洪能力数值研究［J］.水电能源科学，2011（10）.

［3］许艳，唐德善，蒋吉.浑河干流防洪能力影响分析［J］.水利科技与经济，2007（8）.

［4］金菊良，魏一鸣，付强，等.城市防洪规划方案的综合评价模型［J］.水利学报，2002（11）.

［5］高松.青龙堡水库防洪综合评价及其工程影响防洪措施［J］.黑龙江水利科技，2015（1）.

（责任编辑：王艳肖）

Comprehensive evaluation of the flood control of the PV power generation project

WANG Feng-xia
（Zhangwu County Water Conservancy Bureau,Zhangwu 123200,China）

The adaptability of this project to the existing flood control standards and related technical and management requirements is analyzed.The influence of engineering to the reservoir operation safety,the safety of river flood and related buildings safety is expounded,and the impact of reservoir flood operation on the project is analyzed.The appropriateness of the project prevention standards and measures to defend the flood is analyzed,and then put forward the prevention and remedial measures.

flood control;standard;flood safety;evaluation

TV122

B

1672-9900（2017）01-00029-03

2016-12-28

王凤霞（1966-），女（汉族），辽宁彰武人，高级工程师，主要从事水资源管理研究，（Tel）13704171965。