宋文獻

（吉林省水文水資源局松原分局，吉林 松原 138000）

伊春市紅山水電站水資源條件

宋文獻

（吉林省水文水資源局松原分局，吉林 松原 138000）

伊春市紅山水電站項目啟動依托于湯旺河流域水資源量是否滿足發(fā)電用水需求。文章以五營水文站歷年資料推求其不同頻率下徑流量，以現(xiàn)狀年工農(nóng)業(yè)及生活用水量推算規(guī)劃年耗水量。進而得出結(jié)論：伊春市紅山水電站項目啟動可行。

水資源；水電站；伊春市

1 工程概況

伊春市紅山水電站壩址位于黑龍江省伊春市上甘嶺區(qū)湯旺河上，作為河床式水電站，已安裝大中小 4 臺機組，裝機容量為 8 200 kW，最大引水流量為 102m3/s，額定水頭 9.5m，最大水頭為10.5 m，最小水頭為 7.5 m。多年平均發(fā)電量為 2 384×104kW·h，保證出力 119 kW，年利用小時數(shù)為 2 907 h，水量利用系數(shù) 85.58%。電站是以發(fā)電為主的綜合水利工程。

2 水資源現(xiàn)狀

湯旺河干流現(xiàn)設有五營水文站，雨量資料除水文站、水位站兼測外，尚有 18 個雨量站點均勻分布在流域內(nèi)。五營水文站自 1958 年建站以來至今，具有 53 年實測資料系列，該站水文資料是此文水資源分析的基礎數(shù)據(jù)。資料系列長，測驗精度高，實測數(shù)據(jù)準，由資料系列年徑流差積曲線圖可看出豐、平、枯段明顯，區(qū)域代表性強。

2.1 年徑流頻率計算

紅山水電站年徑流成果直接采用五營水文站的年徑流計算成果按面積比系數(shù)相乘后移用。采用五營站 1958—2010 年期間的 53 年系列。依據(jù)公式×100%計算經(jīng)驗頻率，均值和變差系數(shù) Cv 采用矩法計算，并按 Cs=2Cv 適線確定年徑流參數(shù)。計算成果，見表 1。

表1 湯旺河五營站 紅山壩址年平均流量理論頻率計算成果表

2.2 年徑流月分配

根據(jù)年徑流頻率計算成果，五營站設計頻率為 85%的年平均流量為 19.8 m3/s，紅山壩址斷面年平均流量為 20.2 m3/s；選取典型年時，以相近和對工程較為不利為原則，綜合分析后，選取 2002年作為 設計典 型 年（年平均流 量 20.7 m3/s），按 設計代表年同設計典型年平均徑流的同倍比縮放，年內(nèi)分配成果如表2。

表2 壩址斷面保證率為 85%來水年徑流分配情況表萬m3

2.3 地表徑流

綜上所述：紅山水電站壩址多年平均流量為35.8 m3/s，多年平均地表徑流量為 11.290 億 m3。

3 可利用水資源量分析

3.1 用水量調(diào)查分析

據(jù)調(diào)查，該項目壩址以上涉及伊春市的五營區(qū)、紅星區(qū)、新青區(qū)、湯旺河區(qū)、烏伊嶺區(qū)，現(xiàn)狀年（2008 年）總?cè)丝?193 414 人，其中城鎮(zhèn)人口 189 847人，農(nóng)村居民總?cè)丝跒?3 567 人；該地區(qū)森林資源豐富；農(nóng)業(yè)耕地總面積 10 411 hm2。

此次壩址以上用水量計算是指城市用水、灌溉用水、農(nóng)村人畜用水。

3.1.1 現(xiàn)狀年用水量

1）農(nóng)業(yè)灌溉用水量：據(jù)調(diào)查資料，建設項目壩址以上區(qū)域耕地面積為 7.4 hm2，均為旱田。旱地灌溉用水定額 1 950 m3/hm2，則現(xiàn)狀年的農(nóng)業(yè)灌溉用水量為 144.3 萬 m3。

2）城市用水量：經(jīng)統(tǒng)計，城市用水總量為 692萬 m3。

3）農(nóng)村人畜用水量：經(jīng)統(tǒng)計，農(nóng)村人畜用水量為 23.5 萬 m3。

因此，現(xiàn)狀年各類用水總量為 859.8 萬 m3。

3.1.2 規(guī)劃年用水量

1）農(nóng)業(yè)灌溉用水量：規(guī)劃年（2020 年）農(nóng)業(yè)灌溉考慮到采用節(jié)水灌溉技術以及灌溉渠道等工程措施的改善，降低灌溉用水量，旱田灌溉定額 6.67 m3/hm2。農(nóng)業(yè)灌溉面積維持現(xiàn)狀年的灌溉面積，規(guī)劃年農(nóng)業(yè)灌溉用水量為 111 萬 m3。

2）城市用水量：參照近年紅山壩址以上各區(qū)經(jīng)濟發(fā)展狀況及 2020 年遠景發(fā)展目標進行預測，城市用水量為 779.8 萬 m3。

3）農(nóng)村人畜用水量：預測 2020 年（規(guī)劃年）農(nóng)村人畜用水量為了 26.5 萬 m3。

因此，規(guī)劃年各類總用水量為 917.3 萬 m3

3.2 區(qū)域內(nèi)用水消耗量估算

現(xiàn)狀年水資源消耗量：依據(jù)調(diào)查統(tǒng)計農(nóng)業(yè)灌溉用水消耗量為 115.4 萬 m3；工業(yè)和生活用水消耗量為 214.6 萬 m3。

規(guī)劃年水資源消耗量：依據(jù)工業(yè)和生活用水按 70%回歸，農(nóng)業(yè)灌溉用水按 20%回歸。農(nóng)業(yè)灌溉用水消耗量為 88.8 萬 m3；工業(yè)和生活用水消耗量為 241.9 萬 m3。

3.3 用水量的水源分類

現(xiàn)狀年用水量按水源為：取用地表水量含灌溉用水和湯旺河區(qū)的城鎮(zhèn)供水，灌溉用水量為 144.3萬 m3，湯旺河區(qū)從石林水庫取水為 282 萬 m3。地表水量總用水量為 426.3 萬 m3。取地下水為其他城市用水和農(nóng)村人畜用水，總量為 433.5 萬 m3。

規(guī)劃年用水量按水源分為：取用地表水量含灌溉用水和湯旺河區(qū)的城鎮(zhèn)供水，灌溉用水量為 111萬 m3，湯旺河區(qū)從石林水庫取水為 317.8 萬 m3，地表水量總用水量為 428.8 萬 m3。取地下水為其他城市用水和農(nóng)村人畜用水，總量為 488.5 萬 m3。

3.4 入庫水量

入庫水量為壩址來水量扣除上游實際用水消耗量。壩址多年平均來水量為 11.3 億 m3，現(xiàn)狀年地表水扣除 200 萬 m3，得入庫來水量為 11.28 億m3；規(guī)劃年地表水扣除 184.14 萬 m3，得入庫來水量為 11.282 億 m3。

3.5 水資源質(zhì)量評價

依據(jù)歷年湯旺河水質(zhì)監(jiān)測分析評價結(jié)果，湯旺河新青監(jiān)測斷面以上水質(zhì)能夠滿足 GB3838—2002 《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》 中Ⅲ類水體功能要求，友好和伊新監(jiān)測斷面水質(zhì)滿足Ⅳ類水體功能要求，可滿足各類水利工程對水質(zhì)的要求，滿足該工程工業(yè)用水要求。

4 發(fā)電用水量

4.1 水庫發(fā)電調(diào)度原則

該電站屬于徑流式電站，來多少水放多少水，調(diào)度運行方式簡單，采用四臺機組發(fā)電，汛期依據(jù)來水情況，選擇幾臺機組發(fā)電泄水，最大發(fā)電流量102 m3/s；非汛期為滿足下游用水，可采用小機組發(fā)電。電站停機時，通過泄水孔放流。

4.2 徑流調(diào)節(jié)計算

根據(jù)紅山水電站不同設計保證率的水量，計算出不同保證率的典型年下泄水量。枯水月份紅山水電站有效庫容 1 200 萬 m3。1—3 月份水庫調(diào)節(jié)最小下泄流量分別為 0.42，1.1，0.94 m3/s，滿足下游河道生態(tài)環(huán)境及其他用水需要。

4.3 發(fā)電用水量指標

多年平均總用水量 96 554 萬 m3，占壩址多年平均來水量 112 899 萬 m3的 85.5%；其中發(fā)電用水量為 96 374 萬 m3；發(fā)電流量 30.56 m3/s，占壩址多年平均來水量的 85.4%，水庫蓄水后蒸發(fā)增損水量 180 萬 m3，占多年平均來水量的 0.16%，發(fā)電后水量回歸原河道，發(fā)電用水過程基本不消耗水量。

5 結(jié)論

1）按目前增長率，近十年內(nèi)湯旺河流域水資源量可以滿足伊春市紅山水電站發(fā)電用水需求；

2）雖然發(fā)電用水過程基本不消耗水量，但隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，水資源供需矛盾尤為突出，所以采取措施降低工農(nóng)業(yè)耗水量，發(fā)展節(jié)約型產(chǎn)業(yè)，才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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2014-08-04