摘要:科學合理地分析抽水蓄能電站水庫影響范圍內(nèi)的洪水安全至關重要。首先回顧了抽水蓄能電站洪水影響評價的發(fā)展歷程,然后以石臺、鐘祥、清江這3座不同類型抽水蓄能電站為例,探討抽水蓄能電站洪水影響評價的特點及技術方法,通過對比不同電站在洪水影響評價中的共性和差異,分析了評價方法的適用性和有效性,并根據(jù)不同抽水蓄能工程特點總結(jié)了洪水防范措施。結(jié)果表明:隨著相關法律法規(guī)的完善和技術標準的統(tǒng)一,抽水蓄能電站洪水影響評價不僅關注項目本身的防洪安全,還更加注重綜合性和系統(tǒng)性,強調(diào)對周邊環(huán)境影響的全面評估。抽水蓄能電站洪水影響評價技術方法主要包括水庫洪水調(diào)節(jié)計算、水庫泥沙淤積分析計算、壅水分析計算等。抽水蓄能電站洪水影響評價共性體現(xiàn)在評價范圍和內(nèi)容上,主要包括水庫調(diào)節(jié)計算、回水影響分析和下游河道影響評估等;差異則體現(xiàn)在各電站的工程特征、地理位置、水文特征等方面。抽水蓄能電站工程新建水庫采取洪水防范措施需考慮防洪保護對象和下游生態(tài)用水需求等;利用已建水庫的抽水蓄能電站洪水防范措施需充分考慮抽水蓄能電站運行對已建水庫工程和庫周可能新增的洪水影響。
關鍵詞:洪水影響評價; 抽水蓄能電站; 水庫調(diào)節(jié); 石臺抽水蓄能電站; 鐘祥抽水蓄能電站; 清江抽水蓄能電站
中圖法分類號:TV122
文獻標志碼:A
DOI:10.15974/j.cnki.slsdkb.2024.12.001
文章編號:1006-0081(2024)12-0001-06
0 引 言
近年來,為貫徹落實國家“碳達峰,碳中和”目標并響應國家能源發(fā)展戰(zhàn)略[1-2],抽水蓄能電站建設迎來了歷史性的發(fā)展機遇。隨著太陽能和風能等新能源的快速發(fā)展,抽水蓄能技術因其調(diào)峰能力強和響應速度快的特點,成為解決可再生能源不穩(wěn)定性的有效手段[3-5],在平衡電網(wǎng)負荷、提高能源系統(tǒng)的靈活性及優(yōu)化能源結(jié)構和保障能源安全中起到了關鍵作用[6- 7]?!冻樗钅墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2022》顯示,截至2022年底,中國已建抽水蓄能裝機容量為4 579萬kW。目前,已納入規(guī)劃的抽水蓄能站點資源總量約8.23億kW,其中已建、核準在建裝機規(guī)模1.67億kW[8-9]。這些電站不僅在提升電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力、確保電力供應的安全與可靠性方面發(fā)揮著重要作用,也在經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)文明建設中表現(xiàn)出了不可或缺的戰(zhàn)略價值[10]。
抽水蓄能電站通過興建上、下水庫,利用電力負荷低谷時的電能抽水至上水庫,在電力負荷高峰期再放水至下水庫發(fā)電,對電網(wǎng)安全運行發(fā)揮著重要作用。隨著抽水蓄能電站的大規(guī)模建設,科學合理評價抽水蓄能水庫影響范圍內(nèi)的洪水安全至關重要[11]。近年來,隨著氣候變化和極端天氣事件的增多,洪水災害的風險不斷上升[12]。2023年,全國有30個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)的水利工程設施因洪澇發(fā)生損壞,共造成1 507座水庫不同程度受損,水利工程設施直接經(jīng)濟損失633.66億元[13]。洪水導致抽水蓄能電站潰壩的案例雖然較少,但仍需引起高度重視。例如,2023~2024年,國內(nèi)多地遭遇強降雨,引發(fā)洪水災害,一些正在建設中的抽水蓄能電站也受到不同程度的影響。為降低工程建設和氣候急劇變化帶來的洪水安全風險,抽水蓄能電站工程項目應充分論證工程建設方案和工程影響區(qū)域?qū)嶋H情況,對工程防洪影響和庫區(qū)行洪影響進行分析,進一步評估其影響范圍和程度,并提出相應的防治和補救措施,以確保工程和周邊環(huán)境的安全。通過洪水影響評價,可以提前識別潛在的洪水風險,制定有效的防洪措施,從而避免類似事件的發(fā)生,降低洪澇災害影響。
鑒于洪水影響評價對于抽水蓄能電站工程勘察設計的重要性,科學的洪水影響評價可以降低抽水蓄能電站建設運行帶來的洪水影響,保障工程和周邊環(huán)境的安全,是當前國內(nèi)抽水蓄能電站設計領域的重要研究課題。本文以石臺、鐘祥、清江這3座抽水蓄能電站為例,討論抽水蓄能電站洪水影響評價的特點,分析技術方法,并提出適應性的防治和補救措施。
1 抽水蓄能電站洪水影響評價發(fā)展歷程
20世紀90年代,為了應對不斷增加的洪水災害及非防洪建設項目對洪水的影響,中國開始關注洪水影響評價的必要性,并先后推出了防洪評價制度和洪水影響評價制度[14-15]。1992年,水利部等頒布了《河道管理范圍內(nèi)建設項目管理的有關規(guī)定》,規(guī)定在河道管理范圍內(nèi)的重要建設項目需進行防洪評價。在此時期,為滿足電網(wǎng)的調(diào)峰需求,中國開始規(guī)模性地建設一批大中型抽水蓄能電站。抽水蓄能電站作為一種新興的電力儲能方式,其洪水影響評價并未得到足夠重視,其主要的評價工作是基于已有的防洪評價制度進行,針對項目的防洪安全進行初步分析。
1998年,《中華人民共和國防洪法》正式實施,明確規(guī)定了洪泛區(qū)和蓄滯洪區(qū)內(nèi)非防洪建設項目必須進行洪水影響評價。這些法案的實施,標志著洪水影響評價制度的正式建立和規(guī)范化,洪水影響評價報告成為建設項目可行性研究報告的重要組成部分?!吨腥A人民共和國防洪法》的實施為抽水蓄能電站的洪水影響評價提供了法律依據(jù)。隨著抽水蓄能電站項目的增多,其洪水影響評價開始逐步納入正式的評價體系中,評價的內(nèi)容和方法也逐漸豐富。
2004年,水利部發(fā)布了《河道管理范圍內(nèi)建設項目防洪評價報告編制導則(試行)》,進一步規(guī)范了防洪評價報告的編制內(nèi)容和標準。此后,抽水蓄能電站在項目規(guī)劃和建設過程中,開始嚴格按照這一導則進行洪水影響評價,確保項目的防洪安全和周邊環(huán)境的安全。
2014年,水利部發(fā)布了SL 520-2014《洪水影響評價報告編制導則》,明確了洪水影響評價報告的具體編制要求和標準。該導則的發(fā)布,進一步統(tǒng)一了洪水影響評價的技術標準。洪水影響評價報告包括項目概述、基本情況、防洪影響評價計算、減輕或消除洪水影響的措施等內(nèi)容。對于抽水蓄能電站勘測設計,這一導則提供了更加詳細和規(guī)范的評價標準,使得評價報告在技術內(nèi)容和編制質(zhì)量上都有了顯著提升。這一階段,抽水蓄能電站的洪水影響評價更加系統(tǒng)化和科學化。
2017年,水利部發(fā)布《關于加強非防洪建設項目洪水影響評價工作的通知》,強調(diào)要切實加強蓄滯洪區(qū)和洪泛區(qū)非防洪建設項目洪水影響評價管理工作,規(guī)范洪水影響評價報告編制。該通知旨在加強非防洪建設項目對河流、蓄滯洪區(qū)等的影響評價管理,明確審批權限和要求以保障工程行洪排澇安全。該通知的發(fā)布也為抽水蓄能電站的洪水影響評價提供了參考。
2021年,水利部發(fā)布了SL/T 808-2021《河道管理范圍內(nèi)建設項目防洪評價報告編制導則》,在2004年發(fā)布的試行版基礎上,為抽水蓄能電站的洪水影響評價提供了更加系統(tǒng)的指導和規(guī)范。通過明確適用范圍,規(guī)范編制原則,詳細規(guī)定評價內(nèi)容、技術要求和報告格式,該導則在提高防洪安全性和規(guī)范化管理方面發(fā)揮了重要作用。
近年來,隨著氣候變化和極端天氣事件的增多,抽水蓄能電站的洪水影響評價工作面臨更大挑戰(zhàn)。通過修訂相關法律法規(guī),統(tǒng)一制度名稱,完善法規(guī)體系,制定更加科學的評價報告編制標準,抽水蓄能電站的洪水影響評價逐漸與防洪評價制度進一步融合。評價工作不僅關注項目本身的防洪安全,還更加注重系統(tǒng)合理的補救措施,強調(diào)綜合性和系統(tǒng)性。
2 抽水蓄能電站洪水影響評價實例
洪水影響評價是項目開工建設的前置條件,在抽水蓄能電站的發(fā)展過程中,已形成諸多有關抽水蓄能電站項目洪水影響評價的實踐經(jīng)驗總結(jié)。本文將以石臺,鐘祥和清江3座抽水蓄能電站為例,首先介紹其基本情況,總結(jié)洪水影響評價通用技術方法,然后通過對比分析,探討不同抽水蓄能電站洪水影響評價的共性和差異。
2.1 石臺抽水蓄能電站
石臺抽水蓄能電站位于安徽省池州市石臺縣,上、下水庫均為新建,分別位于林茶溪源頭溝谷和彭溪支溝內(nèi)。該電站輸水系統(tǒng)布置于兩水庫間山體內(nèi)。施工場地主要位于上水庫壩后右岸公路沿線和下水庫環(huán)庫公路周邊及徐村溪緩坡地。該電站上水庫集水面積僅2.3 km2,故不設置泄洪設施,壩下不進行評價。下水庫集水面積4.54 km2,評價范圍包括回水區(qū)、壩下泄洪影響及河段治理。施工期林茶溪、彭溪、徐村溪的施工場地布置未占用河道,不影響河道行洪。工程施工將占用現(xiàn)有公路,對公信河防汛搶險交通及公路設施可能造成一定影響,洪水期需加強管理,必要時停止使用。下水庫下游主要防洪對象為彭溪村,現(xiàn)狀防洪標準不足5 a一遇。電站建成后,下水庫具調(diào)峰作用,可提高彭溪村防洪標準。彭溪支溝左側(cè)上壩公路建設占用彭溪支溝部分斷面,不利于泄洪,此外,下水庫清水下泄可能造成沖刷,對下游河勢穩(wěn)定、公路及水利設施構成潛在影響。抽水蓄能電站的建成對當?shù)鼐用袢∮盟绊懖淮?,為避免對環(huán)境和水源保護區(qū)造成影響,施工期要加強管理和監(jiān)理,施工廢污水應經(jīng)處理后回用不外排。
2.2 鐘祥抽水蓄能電站
鐘祥抽水蓄能電站位于湖北省鐘祥市冷水鎮(zhèn)。下水庫利用已建北山水庫,進、出水口位于主壩上游1.6 km左岸;上水庫為新建,位于主壩上游1.5 km的低山洼地,進、出水口設于南庫岸2號副壩上游約50 m處。上水庫集水面積小,無防洪設施,僅評價校核洪水位以下范圍。下水庫庫區(qū)評價范圍為20 a一遇洪水回水末段,壩下河道評價范圍為北山壩址溢洪道出口至壩下游聯(lián)合南閘河段。北山水庫作為下水庫后,正常蓄水位維持在87.55 m,最低運行水位為78.20 m,消落深度為9.35 m。日調(diào)節(jié)運行時,水位變幅可達2.85~4.38 m??紤]抽水蓄能電站運行影響,現(xiàn)狀泄洪設施下,北山水庫設計、校核洪水位均有抬高。采取除險加固措施后,5%和20%頻率設計洪水的回水水面線與現(xiàn)狀一致,不影響庫區(qū)洪水安全。電站建成后,北山水庫主要任務調(diào)整為發(fā)電和灌溉。抽水蓄能電站建設涉及第三人合法水事權益主要為北山水庫灌溉功能,為保障電站6 h滿發(fā)運行,設置發(fā)電保證水位82.58 m,灌溉最低水位按82.58 m控制。50 a長系列徑流調(diào)節(jié)計算顯示,無電站時灌溉保證率為94%,有電站時為86%。雖有所降低,但仍滿足現(xiàn)行調(diào)度規(guī)程和相關規(guī)范要求,影響較小。
2.3 清江抽水蓄能電站
清江抽水蓄能電站位于湖北省長陽土家族自治縣龍舟坪鎮(zhèn)清江左岸,為日調(diào)節(jié)型抽水蓄能電站,連續(xù)滿發(fā)時間6 h。上水庫新建于縣城后黑山埫,集水面積小,防洪評價僅限庫區(qū),無專門泄洪設施。下水庫利用已建高壩洲水庫,防洪評價范圍從高壩洲水庫壩址延伸至隔河巖水電站壩下,全長約46.34 km??紤]抽水蓄能電站運行引起的水位壅高及天然洪水與發(fā)電流量疊加,復核結(jié)果表明抽水蓄能電站運行不會對庫區(qū)防護工程、公路、橋梁及取排水設施造成不利影響。高壩洲水庫需預留抽水蓄能專用調(diào)節(jié)庫容,日內(nèi)水位頻繁波動可能影響其調(diào)度方式。長陽(二)站水位將出現(xiàn)周期性波動,需采取補救措施。高壩洲水庫調(diào)度須根據(jù)上水庫剩余庫容動態(tài)調(diào)整,確保發(fā)電后水位不超正常蓄水位,并滿足下游航運需求。抽水蓄能的運行將增加隔河巖年發(fā)電量,減少高壩洲年發(fā)電量,年發(fā)電量總體減少較少,發(fā)電影響較小,對評價范圍內(nèi)取用水戶的權益無影響。洪水調(diào)度時考慮天然洪水與入庫洪水疊加,分析顯示對大壩設計、校核洪水位無影響。下水庫進、出水口施工期間,圍堰導致河床斷面縮窄率達14.2%,水位抬升約0.27 m,但因地質(zhì)和水力條件優(yōu)越,對河道行洪實際影響較小。施工期下水庫棄渣轉(zhuǎn)運至河道管理范圍之外,其他臨時工程基本都布置在現(xiàn)有河道以外,對河道行洪影響小。下水庫進、出水口施工期間,龍舟大道與省道S324受到影響,需采取相應措施消除對防汛搶險的影響。
3 抽水蓄能電站洪水影響評價技術方法
3.1 水庫洪水調(diào)節(jié)計算
上水庫不設專門的泄洪建筑物時,不進行洪水調(diào)節(jié)計算。下水庫進行洪水調(diào)節(jié)時,以不加重下游防洪負擔、不造成人為洪水為原則,使水庫最大下泄流量不大于本次洪水過程已出現(xiàn)的最大天然流量。下水庫洪水調(diào)節(jié)需考慮天然洪水和抽水蓄能電站發(fā)電流量疊加的情況,并考慮以下兩種典型運行工況。
(1) 運行工況一。從正常蓄水位起調(diào),不考慮發(fā)電流量,按下水庫洪水過程進行,洪水通過泄洪建筑物共同泄放。洪水調(diào)節(jié)應滿足下列關系:
式中:Q1,Q2為計算時段初、末入庫洪水流量,m3/s;
q1,q2為計算時段初、末出庫流量,m3/s;
V1,V2為計算時段初、末庫容,萬m3;
t為計算時段,s。
(2) 運行工況二。采用機組發(fā)電流量過程與下水庫洪水過程進行滑動疊加組合計算,泄洪建筑物共同參與泄洪,并采用最不利的計算成果,針對不同洪水滑動疊加組合起調(diào)時,上、下水庫死水位以上蓄水量之和均不得超過下水庫調(diào)節(jié)庫容。洪水調(diào)節(jié)應滿足下列關系:
式中:Q1,Q2為計算時段初、末入庫洪水流量,m3/s;
Qj為計算時段機組滿發(fā)流量,m3/s;
q1,q2為計算時段初、末出庫流量,m3/s;
V1,V2為計算時段初、末庫容,萬m3;
t為計算時段,s。
3.2 水庫泥沙淤積計算
泥沙淤積采用武漢大學研發(fā)的抽水蓄能電站一維恒定非均勻泥沙數(shù)學模型進行計算,其模型原理及計算成果已得到較好的驗證。該模型有關方程和參數(shù)說明如下。
式中:Q為流量,m3/s;
A為過流面積,m2;
As為河床變形面積,m2;
B為河寬,m;
Z為水位,m;
G為輸沙率,kg/s;
Jf為能坡;
q1為側(cè)向單位河長入流量,m3/s;
Sk,S*k分別為懸移質(zhì)分組含沙量,kg/m3和水流挾沙力,kg/m3;
Gk和G*k分別為推移質(zhì)分組輸沙率和有效輸沙率,kg/s;
ωk為分組沙沉速,m/s;
α為恢復飽和系數(shù);
KG為推移質(zhì)恢復飽和系數(shù);
Pk為混合層床沙組成比例;
Pok為天然河床床沙組成比例;
Em為混合層厚度,m;
ε1,ε2為標記,純淤計算時
3.3 壅水分析計算
壅水計算采用基于恒定非均勻漸變流理論的試算法,壅水曲線計算的基本方程式如下:
4 抽水蓄能電站洪水影響評價特征分析
加強洪水影響評價管理是提升防災減災能力的關鍵措施。進行項目洪水影響評價,首先需要對項目的基本情況和建設方案進行詳盡分析,明確洪水影響評價的具體范圍和評價對象。其次,需要收集相關河段的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、歷史洪水記錄及防洪規(guī)劃信息。利用水文模型對河道行洪、壅水和河勢變化進行模擬與預測,進而分析項目與現(xiàn)行防洪規(guī)劃及標準的符合程度,并對可能的影響進行全面評估?;谶@些分析,制定相應的防治與補救措施。對于抽水蓄能電站,特別需考慮兩個水庫運行對洪水調(diào)節(jié)的影響,并評估其可能對已建水庫造成的影響。本節(jié)總結(jié)了抽水蓄能電站在洪水影響評價中的特殊考量,以促進理論研究和實踐應用。
4.1 抽水蓄能電站運行與天然洪水疊加情況
抽水蓄能電站洪水影響評價需同時考慮上、下兩個水庫,與常規(guī)承擔綜合效益的水庫不同,除天然徑流和區(qū)間徑流外,還需考慮由于抽水蓄能電站水量在上下水庫循環(huán),水庫水位日內(nèi)波動較大的特點。由于抽水蓄能帶來的水位變幅波動,在評價時需對河勢演變和岸坡穩(wěn)定等進行分析,關注影響范圍內(nèi)水利與相關設施的防洪影響,保障工程和相關設施的防洪安全。在進行河勢演變分析時,需考慮抽水蓄能電站抽水、發(fā)電流量與不同流量級徑流遭遇的工況。在進行岸坡穩(wěn)定分析時,需充分考慮抽水蓄能帶來的水位波動影響,結(jié)合水庫進、出水口段地質(zhì)條件及岸坡現(xiàn)狀,對岸坡穩(wěn)定進行合理分析評估。與常規(guī)水庫工程洪水影響評價只考慮天然洪水入庫不同,下水庫可能遭遇天然洪水疊加發(fā)電流量的不利工況,因此抽水蓄能電站洪水影響評價需通過洪水調(diào)節(jié)和壅水計算,重點關注抽水蓄能電站發(fā)電工況與天然洪水疊加可能造成的不利影響。
4.2 抽水蓄能電站利用已建水庫情況
抽水蓄能電站運行過程中不消耗水,利用已建水庫時需預留抽水蓄能電站專用調(diào)節(jié)庫容,可能影響已建水庫運行調(diào)度方式,需詳細論證抽水蓄能電站建設運行對水庫綜合效益的影響,并提出應對措施。利用已建水庫時,對于運行多年的水庫,需結(jié)合洪水調(diào)節(jié)等模擬,對水庫大壩安全進行復核,根據(jù)復核結(jié)果對水庫工程設計或水庫運行方式進行調(diào)整,以保證已建水庫自身防洪安全。抽水蓄能電站在建設時,由于在河流上筑壩成庫,對河道行洪產(chǎn)生影響,可通過在施工期利用施工導流、運行期采用泄洪設施進行補救。抽水蓄能電站利用已建水庫,在水庫進、出水口施工期采取圍堰干地施工時,可能占用河道部分行洪斷面,需進行施工期壅水計算,對施工導流方案的合理性和安全性做出評估。
5 抽水蓄能電站洪水防范措施
5.1 抽水蓄能電站新建水庫情況
抽水蓄能電站上下水庫均為新建水庫時,由于為抽水蓄能電站專用水庫,多不承擔綜合利用功能,上、下水庫規(guī)模相當,在河流筑壩成庫,提高了水庫下游洪水標準,需對下游防洪保護對象進行分析,往往采取防護等工程措施進行處理。
石臺抽水蓄能電站的上水庫為新建,不設專門的泄洪設施,主要通過電站運行來調(diào)節(jié)庫中的水量,確保即使在大流量來水情況下也不會溢壩。下水庫亦為抽水蓄能專用水庫,結(jié)合泄洪設施泄洪能力,通過水文分析成果和洪水調(diào)節(jié)模型計算結(jié)果,評估大壩洪水位設計合理性,同時結(jié)合棄渣場防護設計與穩(wěn)定分析、下水庫下游河道過流能力等分析,對工程設計方案可能造成的洪水影響進行分析。此外,采用疏浚、砌筑生態(tài)擋墻進行河岸防護,以及擴大河床斷面等措施滿足行洪能力要求,同時防止水土流失、保證護岸穩(wěn)定。石臺抽水蓄能電站通過對下游河道進行治理,提高了下游河道防洪標準,有效減少對下游洪水安全的潛在影響,同時保護了周邊環(huán)境。對于下游河道有生態(tài)用水量需求的工程,還需落實施工期、初期蓄水期和運行期的下泄設施和保障措施,并采取生態(tài)流量下泄監(jiān)管措施。
5.2 抽水蓄能電站利用已建水庫情況
根據(jù)抽水蓄能電站設計相關規(guī)范,抽水蓄能電站利用已建水庫時,需預留專用庫容。已建水庫常承擔發(fā)電、灌溉、航運等綜合利用任務,抽水蓄能電站在運行周期內(nèi)在已建水庫內(nèi)抽放水,影響已建水庫的調(diào)度運行方式,需充分論證對原水庫工程綜合任務和各用水戶的影響,需征得相關權屬單位的同意、協(xié)調(diào)利益相關方的關系,對產(chǎn)生的影響進行消除或補償。同時部分水庫已建設運行多年,擋泄水建筑物等工程設施由于老化本身存在險情,在抽水蓄能工程設計過程中,可通過調(diào)度規(guī)程的修編和對已建水庫進行提標改造降低洪水影響。一方面解決防洪標準不達標的問題,提高了安全保障水平;另一方面可提高水庫的蓄水能力、供水保證率,充分保障和發(fā)揮水庫效益。最后,通過工程改造還可有效改善庫周水生態(tài)水環(huán)境,為庫區(qū)周邊建設發(fā)揮重要作用。
鐘祥抽水蓄能電站利用已建的北山水庫作為下水庫,抽水蓄能電站建成投運后,北山水庫運行條件發(fā)生較大變化,需進一步復核大壩的安全狀況,尤其是分析水庫水位頻繁漲落對大壩穩(wěn)定的影響。若不改變北山水庫工程設計或水庫運行方式,當北山水庫遭遇設計、校核標準洪水疊加抽水蓄能電站發(fā)電流量時,北山水庫相應壩前最高水位均超過了原設計、校核洪水位。鐘祥抽水蓄能在設計時其洪水影響消除措施包括對水庫影響區(qū)采取應對措施和對北山水庫進行除險加固。一方面,加強抽水蓄能電站下水庫水位變幅區(qū)岸坡穩(wěn)定性監(jiān)測,必要時應采取庫岸防護等措施;另一方面,北山水庫通過采取除險加固措施進一步提高北山水庫溢洪道及下游部分河段行洪能力。
清江抽水蓄能電站利用已建的高壩洲水庫作為下水庫,在施工期間,通過建設保通隧道來保障龍舟大道的交通功能,并實行臨時交通方案以分流社會與施工車輛,確保交通安全,消除了對防汛搶險的影響。在運行期,通過調(diào)節(jié)高壩洲水庫的汛期控制水位,維護下游生態(tài)流量,保持生態(tài)平衡并維護防洪安全。此外,采取環(huán)境保護措施如優(yōu)化施工組織設計,減少對森林植被的破壞并實施生態(tài)補償,強化施工期間的環(huán)境管理和監(jiān)督。同時,該電站涉及的清江梯級水電權屬單位已同意將高壩洲水庫作為長陽清江抽水蓄能電站的下水庫,后續(xù)還將通過調(diào)整調(diào)度方式,滿足抽水蓄能運行要求。為確保長陽(二)水位站水文資料收集的功能,建立臨時水位觀測站來保障水文監(jiān)測的準確性,應對電站運行可能引起的水位周期性波動。
6 結(jié) 論
本文梳理了抽水蓄能電站洪水影響評價的編制歷程、實踐經(jīng)驗和計算方法。通過石臺、鐘祥、清江3座不同類型抽水蓄能電站的實例,分析其洪水影響評價特點并總結(jié)洪水防范措施,為相關評價提供了參考。
抽水蓄能電站洪水影響評價已從初期的簡單防洪評價逐步發(fā)展為系統(tǒng)化、規(guī)范化的評價體系。隨著相關法律法規(guī)的完善和技術標準的統(tǒng)一,抽水蓄能電站洪水影響評價不僅關注項目本身的防洪安全,還更加注重綜合性和系統(tǒng)性,強調(diào)對周邊環(huán)境影響的全面評估。
通過對石臺、鐘祥和清江3座抽水蓄能電站的案例分析,可以看出抽水蓄能電站洪水影響評價存在共性和差異。共性體現(xiàn)在評價范圍和內(nèi)容上,主要包括水庫調(diào)節(jié)計算、回水影響分析和下游河道影響評估等;差異則體現(xiàn)在各電站的工程特征、地理位置、水文特征等方面,這要求在評價過程中針對具體情況采取適應性的評價方法和防治措施。
抽水蓄能電站洪水防范措施主要可分為新建水庫和利用已建水庫兩種情況,新建水庫需考慮防洪保護對象和下游生態(tài)用水需求等;利用已建水庫可節(jié)省投資、充分利用良好的建設條件,相比新建水庫還需協(xié)調(diào)好已建水庫各方的利益關系,防范措施需充分考慮抽水蓄能電站運行對已建水庫工程和庫周可能增加的洪水影響。
抽水蓄能電站洪水影響評價技術方法日益完善,包括水庫洪水調(diào)節(jié)計算、壅水影響分析和下游河道影響評估等。然而,面對氣候變化和極端天氣事件增多,未來研究應著重于提高評價方法的精確性和適應性,并加強對長期生態(tài)環(huán)境影響的評估,以確保抽水蓄能電站的可持續(xù)發(fā)展和周邊環(huán)境的安全。
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Research on flood impact assessment of pumped storage power station
Abstract:It is crucial to analyze the flood safety within the impact range of pumped storage power station reservoirs.We first reviewed the development history of flood impact assessments for pumped storage power stations.Then,taking the flood impact assessments of three different types of pumped storage power stations,namely Shitai,Zhongxiang and Qingjiang as examples,we explored the characteristics and technical methods of flood impact assessments for pumped storage power stations.By comparing the commonalities and differences among different power stations in flood impact assessments,the applicability and validity of the assessment methods were analyzed,and flood prevention measures were summarized according to the characteristics of different pumped storage projects.The results showed that with the improvement of relevant laws and regulations and the unification of technical standards,the flood impact assessments for pumped storage power stations not only focued on the flood prevention safety of the projects themselves,but also placed greater emphasis on comprehensiveness and systematicness,highlighted a comprehensive evaluation of the impact on the surrounding environment.The technical methods of flood impact assessments for pumped storage power stations mainly include reservoir flood regulation calculations,reservoir sediment deposition analysis and calculations,and backwater analysis calculations.The commonalities of flood impact assessments for pumped storage power stations were reflected in the assessment scope and content,mainly including reservoir regulation calculations,backwater impact analyses,and downstream river impact evaluations.The differences were reflected in aspects such as the engineering characteristics,geographical locations,and hydrological characteristics of each power station.For new construction reservoirs of pumped storage power station projects,when taking preventive measures,flood protection objects,downstream ecological water demand requirements and other conditions need to be considered.For pumped storage power stations utilizing existing reservoirs,when making flood prevention measures,the possible new flood impacts on the existing reservoir projects and the surrounding areas of the reservoir need to be fully considered due to the operation of pumped storage power stations.
Key words:flood impact assessment; pumped storage power stations; reservoir regulation; Shitai Pumped Storage Power Station; Zhongxiang Pumped Storage Power Station; Qingjiang River Pumped Storage Power Station