板集電廠取水水源論證

曹百會

板集電廠取水水源論證

曹百會

安徽作為華東的能源基地，承擔著向長三角輸送大量能源的任務，皖北地區煤炭儲量豐富、產能巨大，但外運能力緊張，因此為充分發揮當地優勢，就近建設坑口電廠將大量電力送往長三角地區是十分必要的。建設板集煤礦坑口電廠，就在此大環境下應運而生。安徽利辛板集電廠位于利辛縣胡集鎮，利辛縣人均水資源量不足500m3/a，屬水資源貧乏地區。建設電廠需要消耗大量水資源，合理開發和利用當地緊缺的水資源，就成了板集電廠建設的制約因素之一。

一、板集電廠概況

板集電廠位于板集煤礦東約1.0km處，是板集煤礦的坑口電廠。電廠規劃建設2×1000MW超超臨界燃煤機組，主要依托國投新集板集煤礦，屬于煤電一體化項目，其建設符合國家優先發展煤電聯營企業、鼓勵煤電集約化的國家產業政策。板集電廠由國投新集電力利辛有限公司投資建設，建設資金全部采用內資。

電廠取水水源為茨淮新河過境地表水，取水口擬設置于闞疃閘上游茨淮新河南岸，設計生產用水平均取水規模 3230m3/h，平均取水流量0.90m3/s，年生產用水取水總量1776 萬m3；設計廠區內廢污水經廠內污水處理系統處理達標后全部循環利用，廢污水達到零排放。

二、當地水資源條件

1.河流水系

板集電廠所在的利辛縣縣域內主要河流有茨淮新河和西淝河。

2.當地水資源狀況

（1）地表水資源

根據1956～2006年降雨系列資料統計，多年平均降水量868.0mm，最大年降雨量為1594.0mm（2003年），最小年降水量為511.8mm（1976年），豐枯比3.1。從1956～2008年地表徑流計算成果看，利辛縣多年平均地表徑流深為171.7mm，最大年地表徑流深為2003年的616.9mm；最小年地表徑流深為2001年的16.9mm，次小年份出現在1999年。

（2）地下水資源

淮北平原地區地下水資源相對豐富，但開發利用程度較高，部分地區已造成地質災害。利辛縣淺層地下水資源可開采量1.994億m3，2008年淺層地下水供水量已達1.58億m3，淺層地下水資源開發利用率達79.3%，開發利用程度較高。

三、電廠水源論證

1.水源配置方案和論證思路

（1）水源配置方案

根據項目建設區域水資源條件，電廠生產取水為茨淮新河過境徑流，即利用茨淮新河洪水資源作為電廠取水水源。其中以茨淮新河地表水為主水源，西淝河下段在建的闞疃南閘上洼地蓄水為補充水源。

茨淮新河插花閘～闞疃閘區間水源，為西淝河上段來水和插花閘下泄水量；西淝河下段在建的闞疃南閘上蓄水為：蓄茨淮新河插花閘～闞疃閘之間的棄水和闞疃南閘以上集水面積上的產水，闞疃南閘上洼地實際上起到反調節茨淮新河插花閘～闞疃閘之間的棄水作用。

（2）論證思路

首先利用茨淮新河取水口取水，當闞疃閘上水位低于該河段其他用水戶取水口高程23.00m時，茨淮新河電廠取水口停止取水，由西淝河下段水源取水口取水補充；當闞疃閘上水位高于23.00m時，則西淝河下段水源取水口停止取水，由茨淮新河取水口取水，依次循環。西淝河闞疃南閘上洼地始終保持高蓄水位，保障項目用水需求。

地表水水源論證采用長系列調節與典型年調節相結合的方案。長系列調節主要分析項目取水年保證程度；典型年調節則分析典型枯水年項目供水水源可能出現的最大缺水量，以及發生97%設計保證率時，項目擬定取水水源供水保證程度。

2.來水量分析

茨淮新河闞疃閘上游來水量由上游插花閘泄水、插花閘～闞疃閘區間來水、以及河槽產水等3部分組成；西淝河下段闞疃南閘上游來水量由茨淮新河闞疃閘上棄水和闞疃南閘上游區間產水兩部分組成。

（1）茨淮新河上游來水量

根據插花閘站1980～2010年連續30年實測徑流系列資料統計，插花閘多年平均下泄水量為57335萬m3；插花船閘每年下泄水量約3000萬m3，插花閘樞紐多年平均下泄水量為60335萬m3。

插花閘～闞疃閘區間來水采用降雨徑流系數法推求，計算出多年平均徑流量3890萬m3。

河槽產水為河槽面積上直接降水扣去蒸發后的凈雨量，根據實測資料，茨淮新河多年平均降水量和蒸發量基本相當，多年平均河槽產水量為0。

茨淮新河上游來水量計算成果見表1。

表1 闞疃閘上游多年平均來水總量計算成果表 單位：萬m3

茨淮新河闞疃閘上棄水：利用茨淮新河右側的祈莊涵和馬胡引水涵將每年汛期茨淮新河闞疃閘上的棄水，引水時段盡量選在茨淮新河闞疃閘和上橋閘下泄水量較集中的月份。通過對闞疃閘上水源多年連續調節計算，比較闞疃閘上棄水與同時段茨淮新河上橋閘下泄水量，取兩者中的較小值作為闞疃閘上祈莊涵的引水量，引入西淝河下段闞疃南閘上存蓄，作為本項目備用水源。

區間產水量、河槽產水量計算方法與插花閘～闞疃閘區間來水計算方法相同。

3.用水量分析

通過調查，本項目兩個取水水源地用水量有農業灌溉用水、工業用水、生活用水、船閘用水和滲漏用水等5項，見表2和表3。

表2 插花閘～闞疃閘論證區域用水總量調查和計算成果表 單位：萬m3

表3 西淝河下段闞疃南閘論證區域用水總量調查和計算成果表 單位：萬m3

農業灌溉用水量：根據有效灌溉面積，采用灌溉用水定額計算。

工業用水量：當地工業以利用地下水為主（占60%以上），最大的用水戶為阜陽市第二自來水廠，取水口位

（2）西淝河闞疃南閘上游來水量于插花閘下，取水口高程22.50m，日取水規模10.0萬m3，年取水量3000 萬m3；其他零星鄉鎮企業用水量按約1萬m3/d計，年用水量365萬m3。

生活用水：生活用水含城鎮人口及農村人畜用水，其中地下水占90%，地表水約占10%，地表水年用水量約182萬m3（0.5萬m3/d）。

船閘用水：根據闞疃船閘近幾年運行情況估算，平均年用水量約3000 萬m3。

滲漏損失量：閘（壩）滲漏損失量按上一旬河槽平均蓄水量的0.1%進行估算。

4.調節計算

（1）典型枯水年選取

通過論證，區域上游來水量年內分配對本項目取水保證率的影響，比上游來水量的影響更加明顯。因此，選擇2009～2010灌溉年作為本項目97%典型枯水年。

（2）調節計算控制條件

包括：調節計算起調水位、最高控制水位、最低限調水位等。

（3）調節計算公式

5.取水水源可靠性

（1）取水水量可靠性

采用茨淮新河插花閘～闞疃閘區間地表水為主水源、西淝河下段闞疃南閘以上洼地蓄水為補充水源，為電廠聯合供水，在兩個取水水源地現狀和規劃水平年供、用水條件和項目設計用水量情況下，電廠生產用水可以得到保障。

現狀年和規劃水平年，設計保證率97%典型枯水年，電廠從茨淮新河插花閘～闞疃閘區間和西淝河下段在建的闞疃南閘上洼地取水，電廠生產用水可以得到保障。

（2）取水水質可靠性

根據2008～2010年安徽省水環境監測中心對水源地水質實測資料分析，評價時段內水源地水質優于Ⅲ類水的占總測次的87.5%，總體水質狀況較好；但個別時段水質相對較差，主要污染物為氨氮、高錳酸鹽等。水源地水質現狀符合電廠冷卻水用水水質要求，對于特殊工藝，如鍋爐用水等需進行處理，滿足要求后方可使用。

四、結語

利辛縣雖然為水資源緊缺地區，但每年通過茨淮新河也有大量的洪水徑流下泄出境，如何留住這些洪水資源支撐當地的經濟發展，改善群眾生活水平，是水利工作者需要認真研究的問題。擴建闞疃南閘建設西淝河下段洼地水庫，存蓄茨淮新河汛期下泄的洪水資源，為板集電廠取水提供可靠的水源保障就是一個很好的范例■

（作者單位：安徽省水文局230022）