金河干流水电开发方案研究

孙 斐，臧永顺

（新疆生产建设兵团水利局，新疆 乌鲁木齐 830002）

1 流域概况

金河位于西藏自治区昌都市，是澜沧江中游右岸一级支流，自西北向东南呈狭长型柳叶状分布。金河河流全长306 km，流域面积6 954 km2，源头海拔4 810 m，河口海拔3 070 m，天然落差1 740 m。南北两源汇合后称紫曲，纳入支流格曲后称金河，于察雅县卡贡乡汇入澜沧江。

1.1 社会经济

金河流域涉及昌都市类乌齐、昌都、察雅和丁青 4个县，2014年末，流域内总人口 4.81 万人，耕地面积 0.28 万 hm2、草场面积 12.26 万 hm2、林地面积8.21 万hm2。金河流域经济以牧业为主，尤其是海拔在4 000 m 以上，基本上为纯牧业；农业主要种植青裸、冬小麦、春小麦等；牧业主要饲养牦牛、煽牛、黄牛、山羊、绵羊、马等，2014年末，牲畜存栏量为 19.22 万头（只）；2014年，流域GDP 为5.35 亿元。

1.2 径流特性

金河流域径流时空分布差异较大，由于降水量从西北到东南有明显递减的趋势，流域上游的径流深大于下游地区。流域上游的多年平均径流深在300 mm 以上，部分地区甚至超过400 mm；中游径流深在300 mm 左右；下游径流深在200～300 mm 之间。径流年际变化小，年内变化较大。金河流域汛期、枯水期分明，一般10 月底开始径流递减，1—3 月份径流最小。金河流域径流以降雨、融雪及地下水混合型补给，5—10月径流量主要由雨水补给；4 月份气温回升，冰雪融化，径流主要靠冰雪融水补给；11月至次年3月径流主要靠地下水补给。金河河口处多年平均流量75.36 m3/s，多年平均径流量23.77×108m3。

1.3 水电开发现状

金河流域已建水电站6 座，其中5 座位于昌都市类乌齐县境内，装机容量总计4.36 MW。上述水电站均为农村小水电，由地方农电部门管理。金河水电站大坝位于昌都县境内，电站装机容量60 MW，水库具有周调节性能，电站年发电量3.67×108kW·h。

2 水电开发必要性

2.1 社会稳定、振兴地方经济的需要

随着青藏铁路的开通建设，昌都经济社会进入了高速发展的快车道，在新老城区建设改造和矿产资源大力开发的形势下，昌都电力需求量呈现超常规增长，电力短缺是制约地区经济发展的主要因素之一。昌都地处“三江”（澜沧江、怒江、金沙江）流域，水能资源十分丰富，大力发展水电清洁能源，是振兴昌都经济建设、改善人民生活水平的必经之路。

2.2 增强昌都电网供电能力的需要

80年代后期，随着昌都市各行各业的不断发展和人民物质文化生活水平的提高，对电能的需求越来越大。现有水电装机容量不足，水库泥沙不断淤积，调节能力越来越差。昌都市全社会用电量由2005年的 0.733 亿 kW·h 增长到 2014年的 4.04 亿kW·h，年均增长率为23.78%。2014年昌都电网最大限电负荷为14.3 MW，限电量约0.66亿kW·h，昌都电网存在着严重的缺电问题，缺电情况制约了地区社会经济的发展，急需一批规模大、有调节能力的水电电源，金河水电开发对改善昌都电网的稳定性、缓解水期电力不足问题具有重要的作用。

2.3 综合利用的需要

昌都是西藏东部中心城市，同时也是川藏公路的重要节点，旅游资源丰富。金河梯级水库建成后形成了一段连续的宽阔水域，与昌都的雪域高原文化融为一体，可缓解昌都电网用电紧张的局面，同时也会带动昌都旅游业的快速发展，对促进昌都经济社会发展，具有重要作用。

3 开发方案拟定

3.1 基本原则

1）因地制宜、讲求效益。全面分析河流的自然条件和特点，合理拟定梯级方案，充分利用水能资源，梯级水位合理衔接。

2）整体效益最大。尽量加大首级水库的工程规模，发挥龙头水库的梯级调节作用，实现整体效益最大化。

3）正确处理环境保护与资源开发的关系。处理好水电开发与环境保护的关系，重视流域生态环境敏感因素；充分考虑水库淹没影响，尽量减少淹没损失。

4）正确处理电站规模与投资的关系，兼顾交通及施工布置等条件，综合比较，选择最优开发方案。

3.2 开发条件分析

1）上游河段

金河上游海拔高，生态系统脆弱，为保护上游金河河段及源头区生态系统不受扰动，促进河源生态系统的良性循环，金河上游段不布设梯级。

2）中游河段

中游河段岗色乡下游约10.0 km 处具备兴建具有调节性能水库的地形条件，根据重要性、控制性因素分析，该河段居民点比较密集，草地覆盖率较高，并涉及西藏类乌齐马鹿国家级自然保护区，鉴于以上因素中游河段不布设梯级。

3）下游河段

金河干流下游河段滨达乡至金河水库库末，河道长68.2 km，天然落差418 m，河道平均比降0.613%。河谷狭窄，两岸少有居民点，淹没损失较小，两岸基岩裸露，建坝条件好，是规划研究的重点河段。金河水库坝址至金河入澜沧江河口河道长38.0 km，作为澜沧江上游河段珍稀保护鱼类的替代生境予以保护，该河段不布置规划梯级电站。

3.3 梯级开发方案拟定

3.3.1 梯级坝址初拟

金河干流下游河段的滨达乡至金河水库库末河道是此次规划的重点河段。根据地形地质、天然建材储量、水库淹没、环境因素、对外交通等条件分析，共布置6个梯级坝址，自上而下依次为若尼、郭那、多瓦、卡堆、勒珠和瓦托，见图1。

图1 金河干流规划梯级电站纵剖面图

3.3.2 梯级方案拟定

根据上述各坝址具体开发条件的比较，初拟3个梯级开发方案：方案一为6 级开发，即由若尼（3 680 m）、郭那（3 590 m）、多瓦（3 520 m）、卡堆（3 450 m）、勒珠（3 405 m）和瓦托（3 315 m）组成；方案二为5 级开发，即由若尼（3 680 m）、郭那（3 590 m）、多瓦（3 520 m）、勒珠（3 450 m）和瓦托（3 315 m）组成；方案三为4 级开发，即由郭那（3 680 m）、多瓦（3 520 m）、勒珠（3 450 m）和瓦托（3 315 m）组成。

4 开发方案选择

4.1 坝址地形地貌

金河干流为高山峡谷区，河谷两岸不对称发育多级阶地。若尼库区至卡堆近坝库区基岩为吉塘群片岩，卡堆近坝库区至勒珠坝址附近基岩为花岗岩。金河位于区域断裂（桑多—吉塘断裂带）内，物理地质现象发育，以滑坡和岩体的小型崩塌为主。各梯级坝址一岸均发育有阶地和坡积物，阶地上覆盖层厚度较大，而另一岸则基岩裸露。郭那水库区发育7 处大中型滑坡，且多位于正常蓄水位附近，现状稳定，水库蓄水后有失稳隐患。综上所述，郭那水库不宜兴建高坝，方案三郭那高坝方案不利。

4.2 对外交通

从施工道路角度分析，方案一、方案二较为便利，分别需新建、改扩建施工道路共计49.9 km 和30.3 km；方案三较为不利，需新建、改扩建施工道路共计59.9 km。

4.3 施工场地

从施工场地布置角度分析，方案一最为不利，该方案卡堆坝址上下游均很难布置，需开山平整施工场地；方案二、方案三均利用勒珠高坝合并卡堆，施工场地布置均优于方案一，且这两个方案各坝址施工场地布置没有明显差异。

4.4 征地移民

从征地移民角度分析，方案一、方案二较优，两个方案移民征地及水保、环保投资分别为86 344 万元和89 346 万元，相差不大，且均没有移民搬迁问题；方案三需搬迁若尼村、朱塘村36 户共计216人，移民征地及水保、环保投资为98 527 万元，明显高于方案一、方案二。

4.5 动能指标

由于3个梯级开发方案利用河道落差是一致的，故3个方案动能指标相差不大，具体见表1。

4.6 枯水期发电量差异性分析

3个梯级开发方案，枯水期发电量分别为5.52，5.59 和5.68 亿kW·h，各方案枯水期电量差别不大，各方案对解决昌都电网供电结构性矛盾无明显差异。

4.7 主要工程量

从工程量角度分析，方案一与方案二差别不大，土石方填筑量分别为776.73 和713.47 万m3，而方案三土石方填筑量高达1 534.22 万m3。

4.8 方案投资

方案二与方案一比较，其梯级布设上，若尼、郭那、多瓦、瓦托4个梯级电站是一致的，差别在于方案二利用勒珠（高坝）合并了方案一中的卡堆电站，节省投资2 687 万元。方案二与方案三比较，其梯级布设上，多瓦、勒珠（高坝）、瓦托3个梯级电站是一致的，差别在于方案三利用郭那（高坝）合并了方案二中的若尼电站，使方案三投资较方案二增加了85 509 万元。从投资角度分析，方案二最优，方案一次之，方案三投资最高，见表1。

4.9 经济指标

从经济指标角度分析（见表1），方案二最优，方案一次之，方案三较差。

表1 各开发方案动能经济指标表

4.10 综合分析

方案二淹没面积略大于方案一，交通条件、施工布置均优于方案一，且投资少了2 687 万元，而动能指标均略有增加，方案二明显经济。方案二与方案三比较，淹没面积小（方案二不涉及移民），方案三虽然动能指标较方案二略有增加，但方案间补充单位千瓦投资9.50 万元、补充单位电能投资26.86 元，远高于电站本身指标，说明方案二经济。综上所述，推荐方案二为金河干流下游段梯级开发方案。

5 结语

金河干流水电梯级主要开发任务均为发电，其中若尼、勒珠为季调节，郭那、多瓦、瓦托为径流式电站，电站装机年利用小时数基本在4 000 h 左右，规划水平年2025年全部投产运行。随着金河水电梯级电站开发和区域内其他电源的建设和投产，将极大地提高昌都市的电力保障能力，改善区域用电条件，同时也为昌都市的电力外送创造有利条件。