利用消落水深兴建水电站的思考

电力18讯：    
福建清流县水利局  官少华

水能资源作为一种洁净无污染的可再生能源，具有潜在的价值。近几年来由于全球能源短缺，石油和煤碳价格不断攀升，全国各地水电开发也热情高涨，有些地方的可开发水能资源基本开发完毕，投资者已将投资目光转向老水电站的挖潜改造上，还有一些思想更加前卫，在考虑如何利用一些大型水库电站的消落水深来开发建设水电站，抢发季节电能。所谓消落水深是指大中型水库电站在实际运行时的水库水位高程和设计正常高水位高程的差值。

由于是新兴事物，缺乏有关投资经验，常出现盲目投资现象，在办理相关审批手续时容易出现失误，给投资者造成损失。笔者凭借从事农电管理多年的工作经验，谈谈对此事的认识，希望能对投资者有所借鉴。

1 手续办理

一般大型水库电站都有调峰任务，在枯、平水期，为保证电网运行平稳，有时只好挖库容在较低水位下运行，有时在丰水期时为腾出调洪库容，也会降低水位运行，这时理论上就存在消落水深(落差)。从充分利用水能资源的角度考虑，利用消落水深开发建设水电站，是值得鼓励的。

由于是利用他人的消落水深来开发建设水电站，在办理水电站建设审批时，除了要按新建电站的有关程序办理外，还需取得水库电站业主的许可，达成协议和签订合同。由于水库电站正常高水位以下的土地在建设水库电站时已被征用，正常高水位以下的水能资源也已属于水库电站的利用范围，同时还要重点考虑的是对防洪安全的影响。有关部门在给予办理审批时，要充分考虑各方因素，严格按有关规定和程序办理。

2 电站设计方案的选择

一般选择在大中型水库处利用消落水深兴建水电站，这样才更具有投资价值。大型水库电站的调洪能力一般都比较好，因此它的正常水位、设计洪水位和校核洪水位都不会相差太多。在大河两岸的田地和房屋等建筑物的地势一般都不会很高，由于大中型水库电站的调洪能力强，只要调洪合理，在校核洪水频率内一般不会对防洪造成影响。而作为利用消落水深兴建的水电站，本身各项经济指标都不会很理想，在工程设计方案的选择时会考虑尽可能的节省投资，不愿投入较多资金来完善调洪设施，这样新建的水电站调洪能力一般会较差，往往会对防洪安全产生较大影响。因此在设计此类水电站时，首要考虑的是防洪问题，一般水电站影响防洪的主要建筑物是大坝，因此，建设业主与设计单位在选择大坝设计方案时，一定要充分考虑洪水影响，对几种设计方案作比较。不同的方案要编制相应的洪水影响评价报告，通过评估机构论证，尽量选用对洪水影响较小的设计方案，通常选用的有挂闸坝、翻板坝和橡皮坝。

要考虑的是水电站厂房的设计方案，此类电站与一般常规电站不同，它有很长一段时间不能发电。在这段时间内，电站厂房四周水位较高，形同一艘混凝土轮船，给人随时都有浮起来的感觉。因此在设计厂房时要考虑其浮托力和扬压力，还有就是电机层在设计时最好是能高出下游电站水库的正常高水位，同时也要重点考虑电站厂房止水防漏和排水问题，否则需消耗大量电能去抽排水，会增大电站运行费用。

在选择取用水头时，为充分利用水头，新建电站坝上游水位一般都选择与原水库电站的正常高水位相衔接，如有余地也可适当取高，但需经过水资源论证确定。而下游尾水位却要尽量取低，这样既可充分利用水头，又可少征用土地，还不会引起纠纷。

设计流量的选用，要根据下游水库电站运行的实际情况分析取值，要详细了解水库电站多年来的运行情况，了解消落水深的变化情况，以及相应时间段的径流量，可选择几种不同流量取值方案进行比较，最后再选用投资回报率最高的流量取值方案。

还有一个要注意的问题是水轮发电机组的选型，要根据本电站水头、流量的变化情况，选用最高效率和平均效率较高、适应本电站各运行工况的机型。在电站运行时，也要尽量控制使机组保持在高效率区运行，以提高电站效益和水能利用率。

利用消落水深兴建的水电站地址，下游水库电站库容越大，距下游水库电站会越远，一般在20 km以上。如清流县利用消落水深建设的嵩口温泉坝后水电站距下游水库电站（安沙水电站）约28 km。

3 利用消落水深开发建设水电站实例

3.1 利用消落水深建成投产的水电站

3.1.1 泰宁县角四水电站

角四水电站是利用池潭水电站（池潭水电站位于福建省泰宁县，是闽江支流金溪干流的龙头电站，工程以发电为主，兼有防洪、航运、养鱼等综合效益，为坝后式水电站。电站装机容量100 MW，最大坝高78 m，总库容约7.5×108 km3，年发电量500 GWh）的消落水深开发建设的水电站，电站坝址以上流域面积约950 km2，装机1.28 Mw，水头6.5 m，设计年发电量4.2 GWh，总投资520万元，于2004年5月投产发电，至2005年6月止累计发电量5380 Mwh。

目前由于池潭水电站库面水位较高，电站无法发电，已暂停生产，待池潭水电站库面水<