抽水蓄能電站的選點原則

趙會林，魯新蕊

（1.中水東北勘測設計研究有限責任公司，吉林長春130021；2.中國科學院東北地理與農業生態研究所，吉林長春130012）

1 抽水蓄能電站選點的主要原則

1）要有足夠的水源保證。水源保證是抽水蓄能電站建設的基礎和前提。站址所在地區或附近應有充沛的水源，其來水量應能滿足初期蓄水和運行期水量的損耗。電站除了正常運行的需水外，還存在水面蒸發、滲漏和結冰損失等水量損失，對這部分水量損失要進行必要的補水。當入庫的天然徑流不能滿足電站的補水要求時，要在工程附近落實補水水源，研究必要的補水措施，保證電站正常運行的用水需求。在站址的選擇中，易選擇下水庫集水面積較大或附近有較好水源保證的站點。

2）選擇適中的水頭。目前，普遍認為抽水蓄能電站的經濟水頭為330～600 m[1]，最高不超過700 m。水頭較高，將會增加電站設備的復雜性，同時也會提高電站的造價；水頭較低，為保證一定的裝機規模，電站的發電流量就會較大，電站裝機容量的單位造價也將變大。因此，抽水蓄能電站的水頭要適中，不易過高和過低。

3）最大水頭與最小水頭比的要求。抽水蓄能電站最大水頭與最小水頭的比一般常參照1979年美國石韋公司對鹽河工程進行抽水蓄能規劃選點時所采用的站址篩選原則,將最大最小水頭之比限制在1.25以下。除此之外，選取水庫水頭時要考慮水庫的消落深度一般以不超過最大水頭的10%左右為宜。

4）不易選擇壩體過高的站點。抽水蓄能電站的上、下水庫一般都需要建壩。下水庫作為主要的水源水庫，其來水量和水面一般較大，壩體也就相應的較低。上水庫主要利用山體間的山谷或山體開挖、筑壩成庫，庫盆相對較小，在滿足一定水量的條件下，一般需要較高的壩體。而隨著壩體的加高，電站的投資也會呈小幅增加，當壩體達到一定的高度時，繼續增加壩高，電站的單位千瓦投資增長變幅就會變大，甚至是成倍的增長。一般壩高最高不易高于100 m。

5）距高比（L/H比）的要求。距高比（L/H）即上、下水庫引水口之間水平距離與電站平均水頭之比。在平均水頭一定的條件下，距高比的數值越小，代表輸水系統線路越短，相應的系統水頭損失越小，電站的效率越高，電站投資越小。根據國內外的經驗，電站的距高比以不大于10為好。但距高比不宜過小，當距高比小到一定程度時，輸水系統和發電系統等不易布置，且增大施工難度，同時，輸水洞的進出水口因高陡邊坡開挖存在不穩定的問題[2]。

6）對地理位置的選擇。站址的地理位置要選擇在電網負荷中心帶或其附近，以保證電站有便利的接、送電條件。另外，站址區有較好的交通條件，也會為電站的建設奠定良好的外部基礎。

7）對地質條件的要求。站址處應有較好的工程地質條件，地質條件決定水工建筑物的難度、工程量和造價等，因此，在站址的普查和選擇上，需要進行必要的外業查勘工作，確定站址可行的地質條件，此外還需特別注意水庫滲漏等問題。

2 普查選點的技巧

抽水蓄能電站的普查選點工作應在比例尺不小于1∶50000的地形圖上開展，一般常采用1∶50000的地形圖。

普查選點具有一定的技巧性，熟練的掌握選點的技巧和方法，才能使普查選點的工作能夠快速、較好的開展。

1）找水源。在地形圖上，首先要尋找水源、河道，包括較大的河流和中小河流。水源是抽水蓄能電站建設的保證，只有有了水源，抽水蓄能電站的建設才具有現實的可行性。

2）選高點。在地形圖上擬定水源附近尋找局域地形的高點，高點一般均為高山。用高點的高程與水源水面的高程比較，高差在200 m以上的區域才具有建設抽水蓄能電站的可行性；高差小于200 m時，即使有可以利用的地形，但其水頭勢必會更低，裝機容量的單位造價就會較高，使抽水蓄能電站建設的可行性不具現實的意義。

3）看地形，初定上水庫位置。在水源、高程合適的情況下，就要在水源的附近、高山的山谷或較平整、開闊的山頂平地尋找可建庫、建壩的地形，初步確定抽水蓄能電站上水庫的壩址和庫址。在地形的選擇上，最好選擇三面環山的山谷建壩成庫，盡量避免開挖成庫的庫址選擇。

4）再復核，擬定下水庫位置。有了水源、高差和基本的地形后，依據初定的上水庫和壩址位置以及下水庫水源的具體地形情況，擬定輸水洞及下水庫壩址位置。

5）初步估算電站基本指標。根據選定的上、下水庫及壩址位置，在地形圖上量算不同等高線與壩址所圍成的區域面積，計算并繪制水庫的庫容曲線。

初定上、下水庫的死水位、死庫容，據地形擬定上水庫的正常蓄水位，計算興利庫容，進而確定下水庫的正常蓄水位及電站的水頭、壩高，結合發電、裝機相關參數的取值和輸水洞的長度，計算發電流量、裝機容量、L/H比等電站指標。

當下水庫庫容較小，而上水庫庫容較大時，則依據下水庫的興利庫容確定上水庫的規模和電站的相關指標。

6）綜合復核、調整。對已選電站進行地形、指標的綜合復核，分析抽水蓄能電站選址的合理性，對某些指標依據具體情況進行適度調整，使之更加合理，符合抽水蓄能電站選點的原則和現實的可操作性。

綜上所述，選擇適宜的站址作為抽水蓄能電站的初選站點。從給定區域范圍內初選站點中經綜合比較選出若干個建設條件較好的站點，進行規劃階段的勘測設計和技術經濟論證，確定近期開發的工程及其順序[3]，為抽水蓄能電站的建設和解決電網調峰填谷問題奠定基礎和提供技術依據。

［1］李世東.抽水蓄能電站規劃設計中值得注意的問題［J］.水力發電，1998（2）：24-26.

［2］李復生.再議抽水蓄能電站規劃中的幾個問題［C］.北京：中國電力出版社，2007：21-25.

［3］趙士和.抽水蓄能電站規劃設計中值得注意的幾個問題［J］.水力發電，2005（9）：65-68.