洞河水库工程供水系统电站布置方案比选

党 挺

1 工程概况

洞河水库枢纽工程位于汉阴县以东8 km的涧池镇境内，是安康市新增40万亩水田群体工程中的骨干工程，是月河川道统筹城乡一体化发展实验区的基础工程，工程的主要任务是为：2020年向洞河灌区四镇一乡11万人口及汉阴县工业园区年供水量2032万 m3。工程等别为Ⅲ等工程，工程规模为中型[3]，该供水工程的主要建筑物主要包括：拦河坝、泄洪系统及引供水系统组成。其中，供水系统电站是洞河水库主要的供水设施，上游水库供水采用电站消能，通过尾水与下游供水渠道以自流引水方式衔接向下游自流供水，该电站在满足灌溉用水和村镇及工业园区供水的前提下，利用灌溉、供水及水库弃水及生态基流发电产生一定的经济效益[1]。

通过对该水库所在河道天然径流、洪水和工程的运行方式等条件进行综合分析，该电站确定设计过机流量为9.7 m3/s，额定水头44.8 m，装机容量为3430 kW，多年平均发电量为797.52万 kW.h，电站属于5级建筑物，厂房防洪标准按30年一遇洪水设计，50年一遇洪水校核[2]。

2 电站布置方案拟定

该电站的主要功能是供水，因此根据该工程总图布局对电站整体布置方案进行拟定，同时结合进出水顺畅、引水洞与压力管道衔接平顺，电站布置合理、尾水渠与汇流池衔接平顺，厂房后背边坡的稳定、厂内外交通等各方面考虑，选定了夏家沟口下游洞河岸边方案和夏家沟方案进行了站址比选，详见图1。

图1 供水系统电站方案比较布置图

2.1 洞河岸边方案

该方案电站位于大坝下游约500 m的洞河右岸岸边，左侧紧邻夏家沟沟口右岸，地形平缓，长度约65 m，宽约20 m，地势上呈东北高、西南低的梯田状，坡面平缓，地形相对开阔，坡面整体稳定性较好，详见图2。

根据电站位置的地形地质条件，电站厂区布置依次为主厂房、安装间、尾水渠、引水洞出口建筑物等，副厂房按照常规布置在主厂房上游侧，电站对外交通采用公路运输，温栋公路紧邻厂区，进厂公路与温栋公路衔接，从下游侧进入电站厂区。

图2 供水系统电站洞河岸边方案

2.2 夏家沟方案

该方案电站位于大坝下游约400 m的夏家沟，沟口上游120 m处的缓坡地上。此处地形相对平坦，平台约40 m宽。沟道两侧断层不发育，整体稳定。该站址位置具备布置电站的条件，同时导流洞出口位于该处，在导流洞封堵后，可将导流洞一部分利用作为引水洞使用，详见图3。

根据电站位置的地形地质条件，电站厂区布置顺夏家沟左岸缓坡布置，依次为主厂房、安装间、尾水渠建筑物等，副厂房布置在主厂房端头，由于地形限制，不具备引水洞出口建筑物布置条件，采用调流调压阀代替。电站对外交通采用公路运输，厂区交通通过跨夏家沟大桥与温栋公路连接，从下游侧进入电站厂区。

图3 供水系统电站夏家沟方案

表1 两站址方案综合比较表

3 方案比选

通过对以上两个方案电站的总体布置，认为两个方案均满足供水系统电站的功能和布置要求，因此在方案确定的过程中，主要通过对两个站址的地形、地质、布置、防洪、交通、施工、水能利用等方面进行投资综合分析，见表 1。

从工程布置方面进行方案比较，认为夏家沟电站站址方案的主要优势是导流洞一部分后期利用作为引水洞的一部分使用，可节约引水洞投资，但是夏家沟电站站址方案场地窄长，电站厂房布置受限，且导流洞导流时段中不能施工，电站施工期需排在导流洞封堵之后，电站不能实现提前发电效益；同时，受夏家沟沟道狭窄限制，该站址50年一遇洪水位较高，厂区地平需抬高3.0 m，厂区防洪工程量较大。洞河岸边站址地形平缓，电站厂房布置不受地形条件的限制，施工不受施工导流影响；该站址施工场地开阔，施工场地紧邻公路，施工条件好，根据工期安排可实现提前发电；同时，方案水头较夏家沟方案高0.4 m，年多发电7万度。从投资方面进行方案比较，洞河岸边方案较夏家沟方案投资节约73.63万元。

通过对以上两个方案综合比较分析，在方案拟定阶段，选择厂区开阔、布置顺畅、交通及施工条件好，可实现提前发电，且投资较少的洞河岸边站址方案。

4 结语

洞河供水系统电站在方案确定过程中，通过多方面因素的综合比较，选定了水源工程和受水对象衔接平顺且便捷、电站相关建筑物布置条件优越、防洪度汛风险最小、运行管理方便的的洞河岸边电站方案，替代了可研阶段批复的夏家沟方案，并在初步设计审查中获得批复。该方案的实施，在工程建设期，投资更加合理且可控，后期运行期，工程运行安全风险低，工程运营管理灵活、便捷、可靠。该供水系统电站在对各类综合因素的分析和比较对类似工程有一定的参考和借鉴。

[1]陕西省水利电力勘测设计研究院汉阴县洞河水库工程初步设计报告［R］.2015.6.

[2]SL266-2014水电站厂房设计规范［S］.

[3]SL252-2000水利水电工程等级划分及洪水标准［S］.