试论大柳树水利枢纽建设的必要性(4)
《黄河流域综合规划》指出:2020年,黄河调入水量12.63亿m3(其中引汉济渭一期10亿m3,引乾济石0.47 亿 m3,引红济石 0.90 亿 m3,南水北调东线工程调入山东黄河流域1.26亿m3);2030年,引汉济渭二期工程增加5亿m3,南水北调西线一期工程增加80亿m3,调入水量增加97.6亿m3,调入水量的一部分用于河道内生态环境,一部分用于工农业生产。南水北调西线一期工程建成后,河口镇以上可供水量将增加,其中兰州—河口镇段相对基准年将增加供水量将近22亿m3(见表5)。目前上游已建工程难以协调宁蒙河段减淤、供水、防凌和发电之间的矛盾,宁蒙河段水沙关系恶化,主槽淤积萎缩,防凌形势十分严峻,附近地区能源基地建设和生态建设要求大柳树水利枢纽提供水源条件。
表5 黄河流域上游各水平年地表水供水量 亿m3二级区 基准年 2020年 2030年 2020年引汉一期2030年南水北调西线一期龙羊峡以上 2.29 2.43 3.13 2.43 3.21龙羊峡—兰州 33.15 34.37 31.29 34.07 37.83兰州—河口镇 150.81 136.86 126.86 136.82 172.70
根据《宁夏回族自治区水资源公报》及《内蒙古自治区水资源公报》统计数据,得到2001—2016年宁夏及2003—2016年内蒙古各行业耗水量占比(见图6、图7),可知两区农业耗水量最大,但工业耗水量占比与生态用水量占比明显增高,各月工业用水较为平均,而农业用水较为集中,行业结构的调整对兰州—河口镇段供水保障率提出了新的要求,如何合理分配工业与农业的水资源量成为一个亟待解决的难题。根据上述分析可知,现状情况下该段有效库容与水资源量、供水量已经出现严重不匹配问题,而未来增加的水量更需要足够的库容进行工农业与生态耗水的调节,因此建设大柳树水利枢纽势在必行。
图6 宁夏各行业耗水占比
图7 内蒙古各行业耗水占比
4 黄河上游水力发电供给能力有待提高
黄河上游梯级电站除了承担发电任务外,还承担沿岸灌溉、工业及城市生活用水等综合利用任务,因此水库运用方式不仅受电网运行控制,而且受综合用水制约[9],其中电站下游引黄灌溉用水对电网运行影响最大。宁蒙河段无控制性水利枢纽,为保证宁蒙灌区枯水期用水,龙羊峡、刘家峡电站持续低水位运行,影响后续若干年调度运行,损害电网长期效率[10]。分析1999年以来青海省发电量及消费量(见图8)可知,2004年前青海省水力发电量低,2004年后大幅增长,但年内总发电量小于总电力消费量,因此建设大柳树水利枢纽可以使龙羊峡水库发电量相应增加,青海省用电保障率亦可得到进一步提高。
图8 青海省年发电量及消费量
《中国的能源政策》指出,中国能源必须走科技含量高、资源消耗低的发展道路,实现节约发展、清洁发展和安全发展。分析1999年以来宁夏发电量及消费量可知(见图9),近20 a来宁夏电力消费量高速增长,但发电量95%以上依靠火力发电,水力发电多年保持在20亿kW·h以下,仅占该区总发电量的2%左右,远远低于全国水力发电占总发电量16%的比例。宁夏境内黑山峡段水能资源丰富,建设水利枢纽有着现实需求及有利的地理条件,大柳树水利枢纽装机容量为200万kW,多年平均发电量为76.1亿kW·h,能有效改善宁夏电力能源结构。
图9 宁夏自治区年发电及消费量
5 结 论
(1)汛期龙羊峡—河口镇段区间水资源量加上龙羊峡水库下泄水量远大于该段有效库容,水资源调控能力不足。
(2)兰州—河口镇段总用水量占流域总用水量的40.94%,而该河段的有效库容仅占流域总有效库容的1.54%,该河段的灌溉用水效率低、扬水工程耗电量大、缺少统一调控工程。
(3)丰、枯来水年龙羊峡、刘家峡水库调控库容不足,导致枯水年宁蒙灌区缺水、丰水年水资源流失。
(4)南水北调西线一期工程建成后,兰州—河口镇段将增加22亿m3供水量,届时该段水资源调控能力将更缺乏。
(5)龙羊峡、刘家峡水库受为宁蒙灌区供水制约,水能利用效率低,发电量不高;同时,宁夏水力发电占比极低,火力发电对环境污染大,建设大柳树水利枢纽可以改善该区的电力能源结构。
现状条件下黄河上游仍然有水可蓄、有水可调,且上游兰州—河口镇段亟需建设大型水利枢纽进行水资源调控,因此应该及早开工建设大柳树水利枢纽工程,发挥其综合效益。
[1] 何潜,周立强,李谦,等.浅析黄河大柳树水电站在电力系统中的地位和作用[J].电网与水力发电进展,2007,23(8):53-57.
文章来源:《水力发电学报》 网址: http://www.slfdxbzz.cn/qikandaodu/2020/1009/340.html
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