格尔木河干流梯级电站开发规划概述.doc

格尔木河干流梯级电站开发规划概述格尔木河干流梯级电站开发规划概述赵志仁(青海省水利水电勘测设计院)格尔未市(下称格市)它是建国后我省发展起来的一座新兴城市,地处柴达术盆地中南部,是内地通往西藏边陲的咽喉,是柴达术盆地资源开发的基地,青藏公路从中穿过,地理位置十分重要.随着格市工农业的迅速发展及柴达未地区的资源开发,对电力资源的需求已十分迫切,因此,合理开发利用格尔术河(下称格河)水力资源,具有重要的现实意义.根据多年来各有关部门对格河干流梯级电站规划积累的资料概述于下.一,河流概况格河是柴达术盆地第二大河,源于昆仑山北坡,源头海拔4440m,全长228.4kin,集水面积lg6/4kin(指山口以上),多年平均年径流量7.76亿m.由于它以地下水源补给为主,冰川补给为辅.年径流变化很小.河道在格(一)站出山口进入盆地,最后注入达布逊湖.(一)格河干流习惯上格河以奈金河为正源,它汇集了博克雷塔格山与沙松乌拉山之间的水流,于狼牙山麓潜入地下,在黑海出El以上l8.2km处出露形成地表水流,黑海(又名哈拉湖)出IZl以上集水面积1550km,出湖流量约1m./s,湖水面积37.5km.河水经纳赤台至南沟汇El,河道长度172.dkm.据纳赤台水文站(集水面积5973kmz)19571984年的27年实测资料统计,多年平均流量11.97m./s.水文站以下至南沟汇El区间集水面积287kin,产流0.4lm./s.全河段为复式台地河谷,谷地宽阔,落差l050m,平均比降6.1,水能蕴藏量7.47万kw,平均每公里河段433kw.由南沟汇几至格(一)站属干流中游段,长56km,流向北,沿途按纳南沟及雪水河的来水,流量大增.经格(三)站实测县硅铁厂又建成投产,形成了更大的电力缺口.为此,第八次电气化管委会决定加快改造古浪堤电站和恢复郭麻日电站的建设.与此同时,省水利厅和黄南州又共同进行了唯瓦电站的前期工作,并进行了论证,得到省上各有关单位和中央的大力支持.该电站建成后对解决黄南地区电力紧缺,加快黄南地区地方工农牧业生产必将起着更大地促进作用.隆务河上几个小水电站联合形成的地方电网,再与大电网联网,不但保证铝厂耗用的大量电力,而且保证率十分可靠.现在电铝之间已经结成了相互依赖,共同发展的不可分割的紧密关系.今后,二者也必将相互促进发展.在世界经济发展中,美国田纳西州搞铝电联营,实现梯级开发的模式是世界公认的.笔者认为,黄南地区目前已经具备了走田纳西州道路的条件.今后只有搞铝电联营,走梯级州开发隆务河的道路,才能带动地方经济的困发展,走出一条脱贫致富的新路,为我省贫困牧区做出榜样.资料统计,多年平均流量为24.60m./s.河床仍为复式台地河谷,比较宽阔,局部河段为基岩峡谷,极有利于水能的混合式开发.河床平均比降8.1,落差452m,水能蕴藏量l0.26万kw,平均每公里l832k.干流下游段,格(一)站至达布逊湖(湖面海拔2677m),长67.okm,落差261m,平均比降3.99o.因河道渗漏,水流分散,灌溉引水等影响,水能开发利用价值不大,故其水能蕴藏量未予估算.(二)一级支流一一雪水河雪水河发源于海拔5692m的巴颜咯拉山牙扎卡5敢峰,源头始于峰下9.8kin处的山谷中(海拔4770I11_),东流58.2km出卡巴纽尔多湖(湖面海拔4578m).湖I=1以上集水面积840km,出湖流量约为0.25m./s.至抱模附近,河道向西北转折,在昆仑桥下游7km处(海拔3318m)汇入格河干流.全长311.8km,流域面积10723km.,河日流量9.1gm./s,落差1452m(不含分水岑至河源的潜流段),水能蕴藏量8.51万kw.其中温泉水库坝址至河口段,河长56kin,落差620m,平均比降儿.0,水能蕴藏量5.55万kw.(三)一级支流一一南沟南沟发源于刚欠查鲁马山北坡,流长50.4km,流域面积l207km,在昆仑桥南lkm处汇入格河,河口处多年平均流量2.97in./s.该河上游水流分散,水能蕴藏量不足10o00kw,故不予计算.二,开发任务和开发条件格市现有人口12万多,本世纪末年城市规划人口为GO万人左右.该市国民经济以工交为主,牧农结合.现有盐化工,铁台金,建材,机修,粮食加工等工业.其中钾肥厂盐田生产能力年产24万吨,二期工程规模将达到80100万吨年生产能力190万吨的炼油厂也正在筹建中.农业方面,1986年,格尔木灌区改(扩)建工程的设计灌溉面积达到8.55万亩,八五期末,计划灌溉面积达到l7万亩,到下世纪初,农田,林牧灌溉面积还将有较大的发展.随着经济建设的发展.电力负荷增长很快.1979年,乃吉里电站建成投产(装机容量0.90万kw).钾肥厂及锡铁山铅锌矿的自备火电厂(装机容量各为30.60万kw),近年来相继投产.小干沟水电站(装机容量3.20万kw)也即将建成.即使这样,也只能满足九五期末需电力l1.3O万kw和电量6Lkwh的70左右.解决该地区电力供需矛盾的途径有三条:(一)从龙羊峡电站架设高压线供电,距离700多公里,输电线路太长,且近荷期负小,不值得大动干戈.(二)就地建设火电厂.当地虽有煤矿资源,但限于储量和开采条件,发电成本高,且存在环境污染问题,因而也不是一条好路子.(三)开发利用格河的水能资源,兴建中小型水龟站.其优点是,可随着经济建设发展对电力的需求继续开发,分期受益,并与已建成的3.6)7kw火电联网,水电,火电互补,即可节约大量煤炭,又可得到充足稳定的电能,对提高企业的经济效益十分有利.从格河水能开发利用的条件来看,干流上游段奈金河及支流雪水河的上游段,大都河谷宽阔,呈复式台地河谷,河床比降平缓,水流分散,缺乏较好的水力地址,不宜近期开发.格河中游段及其雪水河的下段,虽仍为复式台地河谷,但河道坡度较陡.局部河段河床下切较深,两岸基岩裸露,有宜建坝址多处.关于龙头水库的问题,曾考虑过两个库址,即干流上的昆仑桥水库和雪水河的温泉水库.经方案比较,温泉水库具有坝低,库容大,工程量小,投资少,施工容易等优点,对以下各梯级电站均有调节作用,其不足之处是距青藏公路六十多公里,交通稍有不便,而昆仑桥水库,地形,地质条件差.故晟终选定了温泉水库为龙头调节水库的推荐方案(见附图1.三,梯级开发方案及近期工程选择格河的梯级开发规划,在1958年,原西北院就已着手进行,共选定了十三个梯级总装机容量1s.34万kw.其中,雪水河三个梯级,装机4.06万kw;清水河(即南沟)两个梯级,装机0.8万k;奈金河五个梯级,装机5.08万k千流段三个梯级,装机6.30万kw.1979年以来,我院在分析已有资料的基础上,对格河进行了水力资源普查和重点梯级的勘测规划工作.提出的初步方案是t以温泉水库为龙头水库,在于流中游段沿程布揖了-一线天,大干沟,小干沟(在建),乃吉里(已建),径流一级,二级,三级,共庠七站,总装机容量9.80万kw,保证出力6.28万kw,年发电量6.1亿kwh,单位千瓦投资3090元左右.近期拟建工程按下列顺序选择:即小于沟(在建),径流级,大干沟,一线天,径流二级,径流三级.在兴建小干沟电站的同时应考虑温泉水库,以利提高各梯级电站的保证出力.干流下游和温泉水库至雪水河日段的梯级开发应在远期考虑(详见附表).(一)温泉水库温泉水库坝址位于雪水河口以上56km处,控制集水面彰10528km,河床高程3938m,多年平均流量9.13m./s,年径流量2.88亿m.最大年来水量5.86亿m.,最小年来水量1.28亿nl.,晟大洪峰流量244m./s.大坝为粘土心墙砂壳坝,或土工薄膜防渗土石坝.最大坝高18.5m,坝顶长l190m,其中主坝长800m,副坝长390Ill,总库容3.0亿m.(其中死库容0.3亿m,调节库容2.0亿Ill.,防洪库容0.7亿m.).该库建成后对提高下游各梯级的保证出力和冬季发电作用显着.主坝左岸为大理岩,右岸为砂质牯土岩,均有足够的力学强度.坝基为第四系湖积亚粘土或轻亚粘土,厚度2-10m,下8伏冰水堆积物,主要为含砂泥砾及砂砾透镜体,厚度最大150m,渗透系数为5.2m/d,承压水头高出地表1.69m.坝基渗漏量为1.17万nl/d.副坝地基主要由洪积的砂卵砾石层组成,不存在坝基稳定问题,只需清基回填和进行防渗.不过,库区构造发育,又为脆性岩体(大理岩),温泉多,区域稳定性差,为8.地震烈度区(设防烈度拟按9.考虑).因此,坝基砂砾透镜体的振动液化问题是工程设计巾必须解决的重要课题.(二)一线天电站本电站为混合式电站,水库坝址位于昆仑桥上游200米处,集水面积7467km.坝段为复式台地河谷.主坝段河谷狭窄,呈V型谷,日宽32m,深3037m,出露地层为二迭系(P)千枝状砂岩,阔夹千枚岩,走向290300.,倾向SW,倾角6883.,岩性完整,强风化层厚度410m.副坝座落在古河谷的一级阶地上,地势开阔平坦,表层为第四系(Q.)洪积古砾粉细砂,K=2.721.2m/d,其下为第四系(Q.)砂卵石层,结构松散,K=5.732m/d,40m以下有冰水相泥砾卵石层K=9.13m/d,总厚度100115m.主坝晟大坝高53m,总库容2900万m.,兴利库容1700万m3正常高水位3433m,左岸动力渠引水高程3424m,渠长6.43km,引水流量24m./s.电站位于雪水河口一线天附近,可利用发电水头89Ill,装机容量】.80万kw,保证出力0.94万kw,年发电量9570万kwh.(三)大干沟电站大干沟电站为混合式.拦河坝址位子雪水河口下游lkm处,集水面积18221kin,河段为复式台地河答.主坝段河谷狭窄,阳岸均由奥陶系(O)变质砂岩构成.右岸基岩向上,下及东侧陡倾,隐伏于第四系(Qa)微胶结砂砾卵石层之下,走向270.285.,倾向sW,倾角85.,坝区无较大断层.但岩体较为单薄,节理裂隙发育,强风化层厚度510m,上覆古河床砂砾卵石层深达】20111,宽838m,最深处低于坝段河水位85m.左岸岩层完整性好,强风化层厚度m,古河床基岩面高于河水位.宜建最大坝高35m,重力坝,总库容700万171.,正常高水位3330m,左岸动力渠长7.05kin,渠首高程3325m,引水流量32Iil./s,发电水头60m,装机容量1.60万kw,保证出力1.O0万kw,年发电量10364万kwh.(四)小干淘电站(在建)小干沟电站为棍合式.水库位于格(三)水文站下游2.6kin处,集水面积18771km.坝址处为复式台地河谷,主坝段河谷呈.V型,深54m,底宽1520Iil,口宽8000m,两岸基岩出露,右岸副坝段为古河床阶地,宽约2050111,沙卵石厚达3s0m,K=834.5m/d,渗漏量约1.52m./s.坝段出露地层为燕山期花岗岩夹煌斑岩脉侵入体.峡谷长仅250m,左岸山地主要地层为三迭系(T)长石石英砂岩,局部夹千枚岩,产状205.SW60.,坝址上游309m处有一区域性大断层,呈东西向分布,属昆仑构造带.在建钢筋混凝土面板坝高59111,总库容1034万m,正常高水位3260111,动力渠设于右岸,渠首高程3252.5m,渠民9.05kin,引水流量22m./s.发电水头130m,装机3.20万kw,年发电量20932万kwh,可望1991年5月第一台机组建成发电.(五)乃吉里电站(已建)乃吉里电站为坝后式,大坝位于乃吉里300m长的花岗岩峡谷河段,集水面积l9儿7kmz,混凝土拱坝,最大坝高48mj总库容2400万171.,调节库容690万111.,正常高水位3116.5m,发电水头37m,装机容量0.90万kw,保证出力0.60万kw,年发电量5557万kwh该电站于1979全部建成发电,耗资340万元,扣除发电成本和税收后,每年补充地方姘政收入500多万元,经济效益显补.(六)径流一,二,三级电站从乃吉里电站以下,格河流经胶结半胶结的第三系(E)砂砾岩地带,般切割深度2)4Om,缺乏建坝的良好的地形,地质条件,因此引水式开发比较适宜.引水渠均建于河右岸,输水渠(洞)高于地下水位,便于施工,但成洞条件,高边坡稳定及渗透变形等问题应做专题研究.径流一级电站,引水渠首高程3076m,渠长4.4Ikm,流量32m./s,发电水头37m,装机0.90万kw,保证出力0.61万kw,年发电量5831万kwh.厂房距格尔术市2公里.径流二级电站,渠首高程3026m,引渠(涧)长5.9km,流量32m./s,发电水头3m,装机容量0.90万kw,保证出力0.6l万k,年发电量5631万kwh.径流三级电站,渠首高程2983m,f渠(洞)长3.8kin,流量32m./s,发电水头28m,装机0.50万kw,保证出力0.26万kw,年发电量3300万kwh.厂房在格尔木灌区【水枢纽工程上游2公里处.四,结语格河水能理论蕴藏量,经数次评价,其数值介于20.927.52万kw,差别较大.这主要是因为格河流域地处高山牧区,人烟稀少,水文,地形,地质资料缺乏,查勘规化工作深度达不到规范要求.建议今后加强这方面的工作,把梯级规划设计做得更加台理格