西藏丁青县当堆水电站工程水资源调查与评价

杨文丽 张敏 胡亚伟

摘 要：水资源调查与评价是建设项目立项的前提与依据。在开展当堆水电站工程水资源及相关情况调查的基础上，根据水电站所在区域水资源状况、取用水量，确定了水电站水资源评价内容，论证了水电站取用水合理性，分析了可供水量、水资源质量、取水口位置、取水的可靠性等，评价了水电站取水与退水影响，并提出了相应的取水和退水影响补偿方案。评价表明：当堆水电站取用水合理，水资源质量好，取水口位置布置合理，取水的可靠性高，取水对区域水资源和其他用户影响有限，退水处理方案可行，不会对水功能区和第三者产生影响。研究成果可为当堆水电站取退水的控制与实施提供技术依据，并为水行政主管部门取水许可办理提供技术支撑。

关键词：当堆水电站 水资源 评价 取用水 取退水

中图分类号：TV211.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）01（a）-0054-03

电力是当地经济建设的基础。根据中央第五次西藏工作座谈会精神，科学开发水能，通过建设地方骨干水电站与原有小水电并网形成局域网或建立孤立运行小型水电站、微型小水电站等多种方式，解决西藏自治区无电地区电力建设规划中地方小水电部分未通电的居民照明和生活用电问题[1]。根据“西藏自治区无电地区电力建设规划（地方小水电部分）实施方案”规划，拟在丁青县建设当堆水电站，缓解丁青县电力供应紧张的现状，对于加快西藏水电资源的开发建设步伐，改善人民生活条件具有重要的意义[1]。

1 当堆水电站概况

当堆水电站[1]位于西藏自治区昌都地区丁青县尺牍镇境内，处于怒江左岸的一级支流嘎曲中游河段，是为解决丁青县无电乡镇的基本生产、生活用电而兴建的Ⅳ等小（1）型水利工程，为低水头坝后式电站，为浆砌石重力坝，坝址位于嘎曲与日曲汇合口下游11.3km，海拔3700m，电站总装机容量3200kW，发电机额定水头18.50m，水库总库容310.57万m3，调节库容49.33万m3。本电站水资源评价现状年为2012年，规划水平年2020年，拟2016年第一台机组发电，建成后可以解决15099户，77093人的生活用电问题。

嘎曲流域水能资源蕴藏量较丰富，社会经济发展缓慢，水资源利用率低；当堆电站装机容量3200kW，远小于50000kW，分类等级为三级。根据水电站取水和退水的实际情况，确定水电站的分析范围为嘎曲流域，面积为4810km2；当堆水电站位于嘎曲干流上，枢纽所在河段无划分二级水功能区，不涉及过渡区、省级以下多个水功能区等区域，枢纽发电取水对水质没有特殊要求，取水和退水对生态影响轻微。综合确定当堆水电站水资源论证等级为三级[2，3]。

2 当堆水电站所在区域水资源及开发利用状况

当堆水电站工程拟建坝址位于嘎曲流域[1]，属藏东南高原温带半湿润季风气候区，垂直气候分布明显；径流补给主要为降水，其次为地下水和冰川融水，冬半年气候寒冷干燥，夏半年温和湿润；空气较为稀薄，气压低，氧气少；太阳辐射强，日照时间较长，紫外线强烈，气温偏低，干季雨季分明。流域多年平均降水量采用丁青县气象站多年平均降水量650mm。选用紫曲流域的类乌齐水文站为径流计算参证站[3]，计算出多年平均流量为42.5m3/s，年径流量为13.40亿m3，流域多年平均水资源量为18.43亿m3。嘎曲径流相对稳定，年际变化不大；径流年内分配不均匀，汛枯期分明。

目前嘎曲流域内水电站较少，水资源利用率低；该流域无气象站、水文站，水利基础工作薄弱，水资源配置不完善，工程性缺水仍然存在，抗旱能力较弱。

3 当堆水电站取用水合理性分析

3.1 当堆水电站取水合理性分析

符合国家、地方产业政策及相关河流规划。当堆水电站工程位于怒江流域，水力资源丰富，开发条件较好，符合国家产业政策与相关规划要求。当堆水电站列入西藏“十二五”水利项目无电地区电力建设项目，符合地方规划与要求。

满足丁青县“无电地区电力建设”的需要。由于供电范围内农牧区贫困人口大多集中在无电的偏远山区，活动范围极为分散，当堆水电站建成后将满足供电范围内的全部要求，使供电范围内的通电率达到100%。工程建设有利于实现了区域社会经济可持续发展，提高人民生活水平。

3.2 当堆水电站用水合理性分析

当堆水电站多年平均发电量为2364万kW·h，装机年利用小时数7380h，设计保证率85%的保证出力为2020kW，相应的设计保证流量为12.84m3/s。當堆水电站设计发电引水流量20.40m3/s。当堆水电站坝址多年平均流量为42.5m3/s，坝址处年径流量为13.40亿m3。

当堆水电站坝址处嘎曲多年平均流量为42.50m3/s，冬季最枯月平均流量为7.93m3/s。水电站发电设计保证率采用85%，相应的设计保证流量为12.84m3/s，设计引用流量20.40m3/s，可满足发电需要。水电站取水为嘎曲上游来水，经发电后退入原河道。生活用水取自嘎曲，年取水量为548m3，取水对上下游用户无影响。水电站发电设计典型年保证率为15%、50%、85%的年份，取用水量分别为5.07亿m3、4.77亿m3、4.34亿m3。因此，水电站用水合理。

4 当堆水电站取水水源评价

4.1 可供水量计算

根据相关关系插补后的类乌齐站的1956—2011年系列，利用水文比拟法推算[2，3]当堆水电站设计保证率为15%、50%、85%的年来水量分别为52.32m3/s、41.49m3/s、32.87m3/s；可供水量分别为47.07m3/s、37.24m3/s、28.62m3/s；水电站设计保证率为15%、50%、85%的引水流量分别为16.08m3/s、15.12m3/s、13.76m3/s。因此，坝址处来水量可以满足水电站发电取用水量的要求。

4.2 水资源质量评价

经2013年、2014年委托检测选择嘎曲丁青县甘岩乡上游、下游断面地下水，拟建坝址处的地表水进行了采样检测，均达到Ⅱ类水质标准，水质优良[4]。

4.3 取水口位置合理性分析

当堆水电站进水口为坝式进水口，紧临泄洪冲沙底孔左侧布置。当堆水电站设计引水流量20.40m3/s，进水口1孔。水电站引水口周围无其他用水户，引水不会对周围环境产生不良影响。因此，本工程取水是可靠和可行的。

4.4 取水的可靠性分析

当堆水电站发电引水水源为嘎曲河道地表水，河道的来水完全可以满足该电站发电用水要求，从水资源质量评价结果、电站的取水口布置分析来看，电站的取水是可靠的。

5 当堆水电站取水与退水影响分析

5.1 当堆水电站取水影响分析

工程调度运用方式对取水影响分析。当堆水电站发电引水主要为嘎曲干流上游来水，取水水源论证范围确定为坝址以上嘎曲流域[1，2]，坝址以上流域集水面积为3530km2；取水影响范围为库区回水至坝址区间，电站库区回水为4.92km，影响面积为264km2。当堆水电站的开发任务为单一水力发电。由于区域自然地理环境和特殊的气候条件，丁青县用电负荷最大出现在枯水期的冬季，加上电力产业结构单一性，造成丰水期和枯水期供电量不平衡，长期以来都存在冬、春两季用电非常紧张，当堆水电站调节能力可满足冬季日负荷变化剧烈的特点。

最小下泄流量及其合理性分析。当堆水电站坝址冬季最枯月径流7.93m3/s。水电站下游河道内生态与环境需水量为：下泄生态基流按多年平均流量的10%，即4.25m3/s。蓄水时段调节流量必须要满足生态基流的要求，即4.25m3/s；供水时段按照2台机满发的流量20.40m3/s进行调节，可以保证下游河道生态需水要求。

对区域水资源的影响。当堆水电站为低水头坝后式电站，水电站引水主要利用水的能量发电，几乎不耗水，也不产生废水；厂区生产、生活、绿化耗水量极少，对区域水资源量的影响不大。水库运行后，水库下泄水质将较好；坝址下游河道水量的减少，水温的轻微变化均不会对河道两岸的村民生活、农业生产用水以及生态用水产生明显的不利影响。

对第三者的影响。当堆水电站上下游均无其他水利设施。电站库区内无村舍居民分布，无耕地、林地和草场，水库回水线范围内无矿产资源分布。电站水库工程建设对嘎曲流域下游地区有拦洪与调洪功能，经水库调洪削峰后，提高了下游河道防洪能力，对保护下游村庄、农业生产安全起到较明显的作用。

5.2 当堆水电站退水影响分析

当堆水电站库区回水为4.92km，影响面积为264km2。水电站退水主要由枢纽弃水、电站发电退水和电厂生活污水组成[1]。水电站设计保证率为15%、50%、85%时，发电期通过枢纽来水流量（包括生态水量）分别为51.32m3/s、41.49m3/s、32.87m3/s；通过枢纽弃水流量分别为35.23m3/s、26.37m3/s、19.12m3/s；通过尾水渠的退水流量分别为16.08m3/s、15.12m3/s、13.76m3/s。

退水对水功能区对水功能区的影响。嘎曲汇入怒江河段为怒江那曲-昌都-林芝保留区，水质目标要求为Ⅱ类。水电站用于发电的用水基本对水质没有影响，运行期生活污水量很少，不会改变水功能区的水质等级。水电站年生活废水较少，发电退水基本不耗水，不会对河流水质产生影响。

退水对第三者的影响。本项目为水利发电，属清洁能源项目；厂区生活污水严禁排入渠道，电站发电退水无需处理；项目区退水范围内没有取用水户，项目的退水对第三者不产生影响。

5.3 当堆水电站取水和退水影响补偿方案

经调查，坝址处上、下游无通航、过木要求。根据多年水文、气象资料统计，坝址处河段基本不封冻，每年12月中旬开始岸边结冰，到次年的3月初开始解冻，无大规模流冰。本工程导流洞尺寸较大，能够满足流冰期过冰要求。当堆水电站工程的建设，最大限度地发挥水资源的综合效益，促进当地社会经济的可持续发展。项目区取退水范围内没有其他用水户，因此本工程不考虑对其他用水户的补偿。

6 结论

（1）嘎曲流域水质优良，水资源较丰富，水资源开发利用率很低；丁青县电力供应紧张，未通电的居民照明和生活用电问题尚未解决。通过当堆水电站的建设，可以提高嘎曲流域水资源利用率，使供电范围内的通电率达到100%，缓解丁青县电力供应紧张的现状，推动社会经济发展。

（2）当堆水电站取用水合理。水电站符合国家和地方产业政策、相关河流规划，可满足丁青县“无电地区电力建设”的需要，取水合理；水电站坝址处嘎曲多年平均流量为42.50m3/s，冬季最枯月平均流量為7.93m3/s。当堆水电站发电设计保证率采用85%，相应的设计保证流量为12.84m3/s，设计引用流量20.40m3/s可满足发电需要，用水合理。

（3）经论证，当堆水电站发电引水水源为嘎曲河道地表水，坝址处来水量可以满足发电的取用水量要求；拟建坝址处及附近地表水、地下水均达到Ⅱ类水质标准，水质优良；取水口位置布置合理，水电站的取水是可靠的。

（4）当堆水电站取水影响程度有限，当堆水电站作为丁青县电网的支撑电源，可通过工程调度运用满足负荷剧烈变化的需要；确定下游河道内生态与环境需水量，保证下游河道生态需水的要求；水库运行后提高了下游河道防洪能力；退水对水功能区对水功能区及第三者无影响。

参考文献

[1] 黄河水利委员会黄河水利科学研究院.西藏昌都地区丁青县当堆水电站工程水资源论证报告书[R].2016.

[2] 中华人民共和国水利部.SL 322-2013，建设项目水资源论证导则[S].北京：中国水利水电出版社，2014.

[3] 水利部水资源司.建设项目水资源论证培训教材[M].北京：中国水利水电出版社，2005.

[4] 中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会.GB 5749-2006，生活饮用水卫生标准[S].北京：中国标准出版社，2007.