淺述西藏水電工程開發與建設實施規劃的特點

王德勇

(西藏開投金橋水電開發有限公司，西藏嘉黎852400)

1 西藏電力需求與經濟發展

黨的十八大以來，西藏經濟社會發展取得很好的矚目成就，經濟增速多年保持10%以上，展現出美好的發展前景。隨著西藏經濟的高速發展，全區用電需求連年增長，據相關統計表明西藏經濟增長對電力需求水平高于全國平均水平，且西藏人均發電裝機容量、人均用電量分別低于全國人均水平，西藏電力供應主要是水電，電力供應不足是長期制約西藏地區經濟社會發展的重大瓶頸。西藏地區生態比較脆弱，環境保護與協調發展是確保西藏可持續發展的根本性基礎，不合理的電力供需會導致生態環境惡化，使得對清潔電力能源的需求日益突出，西藏能源資源構成和特點決定了未來的電力建設以水電為主。

2 清潔能源水電的西藏開發前景

水電運用江河水體天然蘊藏的動勢能發電，水能在轉換為電能的過程中不發生化學變化，不排出有害物質，對空氣和水體本身不產生污染，是一種取之不盡、用之不竭的天然循環清潔能源。水電具有發電成本低、高效靈活的優點，同時還可以與防洪、旅游、灌溉、環保等多方面組成水資源綜合利用體系，可實現生態效益、經濟效益和社會效益的統籌兼顧。西藏擁有豐富的水電資源，據統計水能資源理論蘊藏量為2.1億kW，約占全國的29%，技術可開發量在1.4億kW，約占全國的24.5%，均居全國首位。是全國乃至全世界少有的水電資源集中地區，目前西藏水電開發裝機量176.9萬kW，僅為其技術可開發量的1.3%左右，開發潛力巨大。發展西藏水電資源，不僅解決了地區經濟發展的電力能源問題，同時也能很好的帶動地區經濟，還可作為我國“西電東送”接續基地和清潔能源基地。西藏毗鄰“一帶一路”戰略帶，具有獨特的國際地緣優勢，隨著國家發展戰略的逐步實施，除滿足區內電力供應外，更將實現電力能源國外輸送，因此西藏地區生態環保的水電開發已成趨勢。

3 西藏地區水電開發建設實施規劃的特點

西藏位于有“世界屋脊”之稱的青藏高原，由于地形、地貌和大氣環流的影響，具有高寒缺氧、氣候多變、地勢高峻、地質復雜的特殊自然地理條件，必然造成西藏水電開發與內地相比有較多不同的特點，這些特點將直接影響西藏地區水電項目的開發決策和建設規劃與設計參數指標的選擇，同時對西藏地區水電項目建設管理難易程度、建設期長短、建設投資成本高低等也都會產生較大的影響。

3.1 西藏地質氣候等特點與建設設計規劃

西藏高原是世界上地質歷史最年輕的高原，受喜馬拉雅山造山運動的影響，地質運動活躍、地質構造復雜、地應力不穩定或地應力穩定平衡期較短，使得西藏境內的工程地質問題比較復雜，在西藏水電開發規劃與設計中，應盡可能減少施工對地質的擾動，減少高邊坡開挖和大型地下開挖的可能，必須進行高邊坡和大型地下開挖時，與內地水電工程相比要增大地勘工作量和分析研究工作。因此，由于西藏地區所具有的地質地理氣候等特殊特點，在水電設計時對內地的習慣通用作法要經分析采用，對于內地未采用過的新結構、新技術、新工藝，在西藏地區更要慎重選用。工程設計對縮短建設工期、投資造價、風險效益起著首要的關鍵作用；同時合理優化設計方案是節約投資、控制投資、加快進度的重要手段。如西藏那曲地區金橋水電站根據首部樞紐工程的實際特點、進度要求等，通過詳細具體的分析進行合理優化，優化后的節約投資情況：一期導流為800萬元、泄洪閘下游海漫防沖墻為89萬元、壩基振沖碎石樁為694萬元、泄洪閘下游海漫為58.2萬元、二期圍堰高噴防滲墻為556萬元、壩基置換層為57.13萬元，以上設計優化節約投資共計2 254.33萬元，同時對縮短工期和加快建設進度起到了良好的積極作用。

3.2 西藏高寒缺氧等氣候特點與建設實施規劃

西藏多地多年平均氣溫4.8 ℃，極端最高氣溫26.5 ℃，極端最低氣溫-22.61 ℃。日溫差大，最大可達40 ℃。西藏干季和雨季的分別非常明顯，可針對性地做好水電項目進度安排與防洪度汛工作，一般每年10月至翌年4月為干季；5月～9月為雨季或汛期，雨季雨量一般占全年降水量的90%左右。土石方工程施工由于寒冷天氣會造成施工機械設備故障率上升和生產效率降低，土石方開挖有利時段一般為每年3月～11月、土石填筑一般為每年4月～11月、地下工程施工受氣候條件的影響較小。每年4月～10月一般是進行混凝土施工的最佳時段，每年12月至翌年2月多數海拔3 500 m左右地區原則上不進行冬季混凝土施工，影響關鍵進度的施工部位必須進行混凝土澆筑時，需按照冬季混凝土施工要求進行施工，但會造成施工措施成本大、施工生產效率低等情況。西藏日溫差大、蒸發量大、冬季時間長、年凍融循環次數多，這些氣候條件使混凝土的抗凍性、抗裂性、密實性等耐久指標有較高的要求。

西藏地區隨著海拔增高、氣壓降低、空氣密度減小，每立方米空氣中的氧氣含量逐漸遞減，海拔3 000 m約為內地氧氣含量的69%～73%，海拔4 000 m 約為62%～65.4%，海拔5 000 m約為59%，海拔6 000 m約為52%。隨著海拔增高人的心臟負荷增加、心速變快、體力耐力下降，在海拔3 000～5 000 m高原人工效率相當于內地人工效率的83%～74%，以海拔3 000 m為標準，海拔每增高500 m人工效率依次遞減約3.5%～3%。高原人工效率通常是夏季稍高、冬季略低，技術工種稍高、體力工種略低。

由于缺氧而使許多以燃油為動力的施工機械在使用時油料無法充分燃燒而出力大幅度降低，在海拔3 000～5 000 m地區機械使用效率相當于內地機械使用效率的69%～57%，以海拔3 000 m為標準，海拔每增高500 m機械效率依次遞減約5%～3.5%；高原機械效率通常是夏季稍高，冬季略低；電動設備效率高與內地相比效率基本不變，內燃機動力及空壓機設備效率較低。高原地區海拔高、氣壓低、空氣密度減少，使柴油機燃燒惡化，功率扭矩下降、耗油量增加、溫度升高，但采用渦輪增壓的機械設備情況會有所改善。在西藏高原高寒氣候條件下使用的各類施工機械的鋼材部件等在較低溫度環境中脆性增加、強度下降，施工中容易出現冷脆斷裂等現象；受負荷較大的鋼鐵部件、斗牙履帶等易耗部件的強度、抗磨性、耐久性都有明顯下降。同時柴油發動機等關鍵部位的老化磨損速度也比內地快，密封、管路等部件耐久性也下降，容易產生故障維護維修費用增加，使用壽命明顯降低折舊費用加速，造成建設施工成本提高。高原氣候條件下應選擇使用適應性較強、零配件相對通用的機械設備，部分進口機械設備因配件價格高導致備用量少以及配件供應周期長易影響使用率。因此在西藏地區建設施工規劃配置施工機械設備數量時，應充分考慮足夠的富余額度，將機械設備的完好率、利用率系數適當降低，合理增加維護保養及維修時間。若區內有多個工程項目時，根據施工特點及機械特性，機械設備規劃配置時盡量將品牌規格型號統一，通過區域內機械零配件備用數量及品種多的優勢互用調配、及時維修、批量采運降低零配件供應成本、減少零配件采購時間、減少機械待修時間等措施，提高高原施工機械使用效率。

柴油發電機組在西藏高寒缺氧條件下，出力較差時只能達到額定出力標準的50%左右，由于高原柴油發電成本高、能效低，從建設進度效率與投資成本的角度，西藏水電建設規劃中應優先考慮解決施工電源。根據西藏那曲地區金橋水電站輸電線路施工電源尚未形成的短期柴油發電施工統計數據來看，柴油發電成本為3.3～3.5 元/(kW·h)，輸電線路用電成本僅為柴油發電成本22%～24%，如經過骨料破碎篩分、拌制、澆筑各工序混凝土的柴油發電成本為33～39 元/m3。金橋水電站110 kV輸電線路建設難度為國內少見，建設單位為盡快解決輸電線路施工電源的問題，有預見性地及時充分的完成相關輸電線路地質勘察與設計工作，為輸電線路現場開展實施創造了及時必要的工作基礎，同時采取各種有效措施克服地形地質復雜、山高陡峭、雨雪寒冷、材料運輸路線較長等實際困難，較好實現輸電線路施工電源的建成，有效提高主體工程建設進度效率與降低施工用電成本，為現實電站主體工程建設目標奠定良好的基礎。

3.3 西藏運輸條件與建設設計規劃

西藏地區面積122多萬km2，約占中國陸地總面積的1/8，由于幅員遼闊、運輸距離長、運輸沿線道路及地質條件情況復雜、氣候惡劣多變、環境艱苦等因素，交通運輸問題是西藏水電開發必須首先面對的難題。西藏高原多數地區交通不便、人口少、經濟相對落后，當地可利用的施工資源較少，使水電工程建設所需的勞動力資源、物資材料、設備配件進場供應都較為困難，物資設備材料基本均需通過公路外部運入，規劃設計中應具體分析各類資源計劃數量、運輸儲備、進度強度等因素。同時，在滿足水電建設工程進度、質量、投資的前提下，建設設計工作應考慮高原人工成本及進出場成本高、西藏公路運輸影響因素多、西藏多數水電項目地處偏遠零星專業施工進場及時性差、施工工序銜接易受影響等特點，應合理優化降低不必要的多樣性工程材料以降低采購運輸難度、合理優化減少人工密集型施工工序設計內容、合理減少復雜工序降低施工難度、合理利用當地材料資源降低外部材料運輸量等。從工程規劃設計工作中合理降低因運輸條件、地處偏遠等特點對西藏水電項目建設實施的影響。可通過互用建設工地現場已有的施工資源，提高相應利用率并降低運輸風險及成本。金橋水電站經建設單位主張協調，通過確定統一合理的施工單位之間互用臺時費用，避免了機械設備閑置折舊租賃等費用固定發生且不創造經濟效益的現象，既滿足施工需要及時性也總體上減少機械設備進入場費用，可降低機械使用成本，提高機械利用率、機械經濟效益。勞動力資源、材料配件、專業施工等也可采用類似建設管理方法。

西藏水電工程施工材料均需公路運入工地且水電工程建設本身所需材料量多，須根據實際路況盡量選擇載質量大的運輸車輛降低運輸成本，但西藏公路運距長、路狀及天氣多變，同時必須重點考慮瓶頸路段的影響。另外冬雨季中的惡劣天氣以及道路塌方、洪水、泥石流等自然災害發生概率會有所增加，為減少冬雨季可能發生的惡劣天氣自然災害對物資運輸、工程建設進度等產生的不利影響，工地現場應具有至少15 d以上主材儲備量。金橋水電站水泥運輸路線為青海格爾木市至西藏那曲金橋水電站現場，運輸路線總里程1 146 km，途經海拔5 231 m唐古拉山口，由于S305省道嘉忠公路里程內彎道、坡道、窄道等較多，六軸以上車輛不易通行，特別是有些路段彎道處六軸以上車輛極難通行，因此在運輸車輛型式噸位選擇上，根據實際路況、運輸成本等因素綜合分析后，采用六軸車輛進行水泥運輸。另外金橋水電站首部樞紐大壩施工區混凝土總量13萬m3，澆筑高峰強度1.5萬m3/月，配置總儲量1 900 t水泥儲罐，基本能夠保障水泥運輸不利影響時段施工進度的需求。

3.4 西藏地區特點與建設招標

國內水電項目采用招標控制價為起攔標作用的預測價格，由于水電項目行業本身就存在的非常復雜、建設工期長、建設條件艱苦等特點，加之西藏的特殊地理環境、經濟相對落后、環境條件差，根據有關數據表明西藏水電站每千瓦造價平均成本在1.9萬元以上，為提高建設管理效率、減少實施過程中建設管理難度與管理投入，并增強內地水電施工類、設備類、咨詢類等企業對西藏水電建設領域的注重和信心，招標控制價的合理性顯得尤為重要，建設規劃、招標控制價編制等工作須對籌建招標水電項目的有關特點仔細研究分析，需充分考慮西藏地區生態環保條件、生活生產物價水平、勞動資源及管理人員工資水平、高原氣候條件、當地可利用資源條件、工程地質條件、運輸條件、艱苦程度等，保證高原水電項目能夠在有序高效的狀態下順利建成。

3.5 西藏社會特點與人員勞動力資源

由于西藏的特殊地理環境、經濟相對落后和水電建設較為艱苦的情況，能夠引進具有良好適應能力的管理人員存在不同程度的現實困難，應通過合理提高薪資福利、注重個人發展、創建良好工作氛圍以及建立健全績效考核、激勵等制度，滿足水電開發建設項目的需要。另外由于農民工工資矛盾糾紛涉及西藏社會維護穩定工作，各級政府部門也都非常重視，西藏水電參建單位都必須增強政治大局意識、責任憂患意識，對存在的不穩定因素采取有力措施，須建立健全管理機構、職責責任、足額預留農民工工資、發放公示、建立農民工管理信息臺賬等有效管理機制，在確保維護水電項目廣大農民工合法權益的工作中，也同時維護了水電項目參建單位自身合法權益，有效防止惡意討薪、專業討薪不良現象的出現，維護良好穩定的工程建設氛圍，以確保工程建設順利實施。另外為帶動水電項目建設所在地經濟、響應扶貧政策號召，西藏多數水電建設項目有積極的當地群眾參加如土石方運輸等施工工作，在建設過程需充分考慮合理有效措施保障各方權益，切實確保當地群眾參與建設積極性與建設進度成本的有機結合。

3.6 西藏地區特點與建設期管理相應措施

由于西藏的地區特點、具有良好專業能力人員引進等問題，會直接影響西藏地區水電開發建設管理工作的效率性、規范性，可通過具有良好專業經驗跟蹤審計咨詢單位協助水電建設管理。金橋水電站通過建設期跟蹤審計、專項審計及咨詢工作，以促進和提高各參建單位、各專業規范管理、過程控制、風險控制的能力，努力使建設管理形成更好的規范高效水平。另可通過設立目標節點考核獎罰，以鼓勵提高各參建單位在工程建設過程中的積極主動性，加快工程建設效力。

3.7 西藏生態環境保護與水電建設開發

西藏是我國生態和環境保護最好的地區之一，同時西藏生態環境比較脆弱，在水電開發建設從規劃決策、設計招標、建設實施等各環節始終都必須重視環境保護，將環境保護與水電建設開發有機結合落實在各工作環節過程中，樹立生態文明建設的政治責任，牢固樹立綠色發展理念，環境保護與協調發展是確保西藏經濟和水電開發可持續發展的根本性基礎。

4 結 語

隨著我國“一帶一路”發展戰略和能源發展戰略的實施和西藏經濟的快速發展，西藏具有獨特的地緣優勢、豐富的水電資源，西藏清潔能源的水電開發已成趨勢，當代水電建設者必將面對適應西藏特殊的地理氣候特點，開拓創新奮力開辟建藏興藏之路，為共同譜寫偉大中國夢的瑰麗西藏篇章貢獻應有的才智和力量。