信江梯级铅山县清沙湾水电项目开发方案论证

信江梯级铅山县清沙湾水电项目开发方案论证
摘要：通过对信江梯级铅山县清沙湾水电开发项目的论证，说明在平原河口区开发水电项目，通过选择合理场址，对工程布置进行优化设计，对水库淹没处理采取有效的防护措施，可减少水库淹没处理补偿投资，提高工程效益，使开发条件差的水电资源具有上马开发的可能，打造城市水景观，为城市可持续发展创造条件。

关键词：水电开发工程效益城市水景观
1 前言
一般流域中、下游地区，河口宽，流量大，往往在此类地区开发水电资源一般采用低水头河床式电站进行开发，否则水库淹没投资大，征地移民困难，水电资源难以开发发利用。

清沙湾水电站为信江下游中段水力发电规划中的一级。

信江干流中下游段梯级开发方案为：信州（66）——马鞍山（58）——清沙湾（51）——流口（39）——界牌（26）——貊皮岭（19.5）。

信江是江西省五大河流之一，发源于浙赣边境怀玉山的玉京峰，流经玉山后至上饶，称玉山水，玉山水与源出上饶东南面流经广丰的丰溪水在上饶市汇合，玉山水与丰溪水汇合口以下称信江。

信江干流自东向西蜿蜒而下，流经上饶、铅山、弋阳、贵溪至鹰潭后，转向西北流至余干县境内的大溪渡附近分为东西两支，西支在瑞洪注入鄱阳湖，东支经珠湖山入饶河。

信江干流全长329km，全流域面积16890km2。

清沙湾水电站是一座以发电为主，兼有航运、灌溉及城市景观水位等效益综合性水利枢纽工程，坝址集水面积7793km2，电站装机容量36MW。

项目在规划阶段效益指标很差，水库淹没处理投资巨大，项目开发上马的可能性很小。

2 水能的计算
根据工程规划，清沙湾水利枢纽坝址位于弋阳水文站上游23km的信江中游干流上，集水面积7793km2，区间无大支流汇入，坝址集水面积占弋阳站集水面积（8753km2）的89.0%。

清沙湾坝址年最大设计洪水约为15400m3/s(p=0.2%)。

拟建的清沙湾水电站为小⑴型水电站，电站距铅山县用电负荷中心仅十余公里，电站接入铅山县电网运行，其供电范围为铅山县。

铅山县电网已接入上饶市电网，而铅山县电力电量供需矛盾突出，目前近半数的电力电量需上饶市电网反供，尤其是枯水季节。

3 工程布置及主要建筑物
3.1工程布置
本工程是一座以发电为主的径流式电站，兼有航运、灌溉、城市景观水位等综合效益的水利水电枢纽，电站装机容量36.0MW，根据《防洪标准》
（GB50201-94）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），电站工程规模为小（1）型，工程等别为Ⅳ等，考虑泄水闸过闸流量较大，将工程等别提高为Ⅲ等中型工程。

本水电站工程正常蓄水位为51.0m，枢纽建筑物自右向左依次布置升压开关站、河床式电站厂房、20孔泄水闸、船闸及坝岸防护堤。

规划阶段清沙湾水电站坝址位于铅山县河口镇下游14公里的横峰县清沙湾村附近，以河为界，左岸铅山县，右岸横峰县。

方案论证时根据地形、地质条件及考虑淹没损失的影响，将坝址上移至叫岩村上游约200m处，作具体的分析论证工作。

3.2主要建筑物
枢纽建筑物自右向左依次布置升压开关站、河床式电站厂房、20孔泄水闸、船闸及坝岸防护堤。

根据估算：泄水闸布置于河床中部，采用单孔净宽12m，共20孔，泄流总宽240m，每两孔为一闸段，闸顶高程56.5m，采用驼峰堰泄流，堰顶高程为42.00m，闸底高程39.0m，边墩宽2.5m，中墩宽2.0m，缝墩宽4.0m，泄水闸总长301.0m，顺水流方向长20m，下游消力池长30m，上游铺盖长10m，采用平板闸门控制。

泄水闸右侧布置河床式发电厂房，内装四台单机容量9MW灯泡式发电机组，主厂房尺寸为61.0m×18.4m×26.8m（长×宽×高），安装间在厂房右侧，尺寸为25.0m×18.4m×20.5m（长×宽×高），采用错层布置，升压开关站布置于厂房下游侧山地上。

由左岸通过坝顶交通至右岸进入回车场形成厂区交通。

船闸布置于泄水闸左侧，设计通航船舶吨位为300吨，闸室尺寸为120m×12m×2m，上、下游闸首长各15.0m，均采用平板门控制，上游最高通航水位51.0m。

4 水库淹没处理的工程措施
清沙湾水电站枢纽工程位于信江中游，属浅丘宽谷河段，两岸阶地发育，低岗和河谷冲积平原相间，人口密集，耕地集中，土地肥沃，农业经济比较发达。

兴建清沙湾水利枢纽工程，若不采取防护措施，水库淹没损失大。

因此，有必要对库区部分人口密集、耕地集中、具有防护条件的临时淹没区或浅淹没区采取修筑堤防方式进行防护或采取抬田措施，以减少库区淹没损失，保护有限而宝贵的土地（耕地）资源。

4.1库区防洪
根据清沙湾库区的地形地质条件、村镇和耕地的分布情况、铅山县城区的规划、信江的洪水特性及本工程兴建后的运行特点，宜对清沙湾坝址上游左岸的铅山县城区及其经济开发区和右岸的新滩镇部分辖区进行筑堤防护，设置铅山县城和新滩2个防护区。

对樟源河、九狮河、虹桥水下游的浅淹没区采取抬田工程措施，共保护耕地2488亩。

依据《防洪标准》（GB50201-94）和各防护对象的实际情况及清沙湾水库建成的运行特点，铅山县城和新滩防护区的设计洪水重现期均采用20年一遇。

新滩防护区防洪堤始于信江右岸原蒋家村上游的青龙庙，沿信江右岸沿江而下，至坂前村小支流汇河口沿小支流左岸而上，至坂前村附近与高地衔接，堤线总长6.72km。

4.2防护区排涝
清沙湾水库防护区排涝工程仅考虑设置自排闸和电排站进行自排和抽排，其中铅山县城防护区的老县城排涝片遇3年一遇以下洪水时均可以自排，本工程在此排涝片设置自排闸，不设置排涝站。

各排涝站设计内水位根据排涝片地形条件确定，各排涝片均不考虑设置调蓄区。

2个防护区共设置2个电排站，排涝总面积21.8km2，总装机3420kW。

5 结论
规划阶段本项目估算枢纽工程总投资156407.90万元，其中水库淹没处理补偿投资114396万元。

方案论证设计时通过工程布置优化，库区淹没处理采取防洪堤防洪，排涝站排涝的工程措施，使枢纽工程总投资降低至51892.73万元，其中水库淹没处理补偿投资16641.21万元。

特别是水库处理淹没投资大大减少，使工程开发的效益指标大为改善，为工程的上马提供了可行的条件。

水电资源是能源开发利用的清洁能源，通过清沙湾水电站开发方案的论证可以得出结论：在大流量、低水头的平原河口地区进行水电开发项目，采取合理的工程布置，利用水库淹没区进行抬田及库区防护的工程措施，在工程开发任务不变的情况下能够大大减少工程投资，提高工程效益，使开发条件不太理想的水电开发项目存在开发的可能；并能形成城区长年维持一较高水面的水景观，美化了城市，为城市可持续发展创造了条件。