建設(shè)抽水蓄能水電站在減輕我國(guó)洪澇旱災(zāi)害損失中的應(yīng)用淺析

黃祖華 胡運(yùn)來(lái) 詹偉強(qiáng) 周英

（1.廣西建工集團(tuán)海河水利建設(shè)有限責(zé)任公司，廣西南寧 530003；2.中國(guó)葛洲壩集團(tuán)易普力股份有限公司，重慶 401120；3.廣西水利電力建設(shè)集團(tuán)有限公司，廣西南寧 530028；4.中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣西水電工程局有限公司，廣西南寧 530001）

0.概述

據(jù)權(quán)威部門初步統(tǒng)計(jì)，2021年7月16日以來(lái)，截至25日12時(shí)，此輪強(qiáng)降雨造成河南全省139個(gè)縣（市、區(qū)）1464個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)1144.78萬(wàn)人受災(zāi)，因?yàn)?zāi)死亡63人、失蹤5人。全省已緊急避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移86.19萬(wàn)人，目前緊急轉(zhuǎn)移安置人口為85.2萬(wàn)人（累計(jì)轉(zhuǎn)移安置131.78萬(wàn)人），需緊急生活救助29.6萬(wàn)人，農(nóng)作物受災(zāi)面積876600km2，倒塌房屋8876戶24474間。此次的強(qiáng)降雨強(qiáng)度大、范圍廣，造成的損失巨大，災(zāi)后重建任重道遠(yuǎn)。災(zāi)難無(wú)情人有情，通過(guò)黨和政府以及廣大人民群眾的積極搶險(xiǎn)救災(zāi)，己將災(zāi)害損失減少到了一定程度，但是仍然造成了生命財(cái)產(chǎn)的巨大損失。[1]筆者認(rèn)為通過(guò)建設(shè)抽水蓄能水電站的方法，可以大幅度地減少災(zāi)害損失。本文以河南鄭州市和新鄉(xiāng)市、北京市、浙江省江蘇省交界的太湖、廣西壯族自治區(qū)的南寧市，廣西壯族自治區(qū)陸川縣的九洲江水系和大江大河中上游防洪抗旱問(wèn)題為例加以說(shuō)明。

1.河南省鄭州市和新鄉(xiāng)市洪澇旱災(zāi)害的綜合治理

河南省鄭州市和新鄉(xiāng)市等地這次的洪澇災(zāi)害，主要表現(xiàn)為城市內(nèi)大面積積水，地鐵5號(hào)線和京廣隧道被淹沒等，造成了巨大的生命、財(cái)產(chǎn)損失。解決的方法為：在黃河邊的地下700m深處開挖出地下洞庫(kù)，作為抽水蓄能水電站的下庫(kù)，并開挖出安裝混流式抽水蓄能水輪發(fā)電機(jī)組的地下廠房，通過(guò)開挖豎井與地面的上水庫(kù)和黃河連通，上庫(kù)利用北岸的沁河、人民勝利渠、共產(chǎn)主義渠，還有南岸的索須河、賈魯河等渠系，加建閘壩并安裝軸伸貫流式或者貫流式抽水蓄能發(fā)電機(jī)組，并整理渠系，整出庫(kù)容量作為上庫(kù)。在700m深處安裝的高效率機(jī)組，除了作為抽水發(fā)電機(jī)組使用外，同時(shí)還可以兼作排除洪水入黃河或者從黃河補(bǔ)水進(jìn)入渠系的作用。700m深處的洞庫(kù)可以進(jìn)入鄭州市和新鄉(xiāng)市等容易發(fā)生洪澇災(zāi)害的地方，通過(guò)豎井與地面相連，通過(guò)一些閘壩的控制，可以做到既可以排洪，發(fā)生旱災(zāi)時(shí)也可以補(bǔ)水。700m深處的洞庫(kù)建設(shè)和地面水系的整治，以我們國(guó)家的現(xiàn)有的國(guó)力和技術(shù)，快速的建成已經(jīng)沒有任何的問(wèn)題，項(xiàng)目建成后即可以徹底的解決蓄能調(diào)峰、防洪排澇和抗旱補(bǔ)水的問(wèn)題。渠系通過(guò)整治、建設(shè)閘壩和通航設(shè)施后，還可以作為通航運(yùn)河使用，同時(shí)還可以把下游的水量調(diào)往上游，作為抗旱水量使用。地下洞庫(kù)開挖出600000m3的庫(kù)容，即可以安裝400MW的混流式抽水蓄能發(fā)電機(jī)組一臺(tái)，抽水發(fā)電流量為24m3/s，隨著上下水庫(kù)容積的增加，裝機(jī)容量和抽排水流量也將逐步增加。

2.解決北京市蓄能和防洪排澇的方法

解決北京市洪澇災(zāi)害的方法為在門頭溝區(qū)永定河下面700m的地方建設(shè)地下水庫(kù)和安裝混流式抽水蓄能發(fā)電機(jī)組，用地下洞庫(kù)和豎井聯(lián)通市內(nèi)低洼地區(qū)用于防洪排澇，在永定河上建設(shè)閘壩蓄水作為上庫(kù)，庫(kù)容不足部分則通過(guò)在永定河邊上的山體開挖補(bǔ)充，水系可以通過(guò)豎井平洞閘閥等設(shè)施與南水北調(diào)水系和市區(qū)連通。施工開挖出來(lái)的石方可以加工成建筑用砂石料，供應(yīng)北京市場(chǎng)。

3.浙江省和江蘇省太湖流域的綜合治理方法

太湖的洪澇旱災(zāi)害主要是要解決防洪和水體凈化問(wèn)題，可以在湖面以下700m地方建設(shè)下庫(kù)和廠房，通過(guò)豎井與地面連通，在2450多km2的湖面上，用堤壩和閘門圍出一片水深和面積均較大的湖面作為上庫(kù)。堤壩順便作為聯(lián)系湖邊城市的交通道路，上庫(kù)在需要防洪庫(kù)容時(shí)，提前排水，留足防洪庫(kù)容，主汛期過(guò)后，將湖水抽回上庫(kù)，留待枯水期使用。整個(gè)水體經(jīng)常處于流動(dòng)狀態(tài)，有利于水體凈化。通過(guò)適當(dāng)?shù)拈l壩閥門的控制，也可以將富春江和長(zhǎng)江的水量補(bǔ)充進(jìn)入太湖，凈化蘇州河等河道。

4.南寧市的抽水蓄能水電站

南寧市位于我國(guó)南方，雨量充沛，極易形成內(nèi)澇，也建設(shè)有地鐵系統(tǒng)。為了防止鄭州市2021年洪澇災(zāi)害在南寧市重現(xiàn)，可以在青秀山下700m的地方建設(shè)地下洞室群作為下庫(kù)和安裝混流式抽水蓄能發(fā)電機(jī)組，邕寧水利樞紐水庫(kù)作為上庫(kù)，進(jìn)行建設(shè)和運(yùn)行抽水蓄能水電站。防洪排澇則通過(guò)開挖700m下的洞庫(kù)和豎井，連通地鐵、城市低洼處和內(nèi)河水系，用抽水蓄能水輪發(fā)電機(jī)組，直接將洪水排入邕江和凈化內(nèi)河水系。

5.廣西陸川縣九洲江流域的治理

九洲江流域的治理牽涉到廣西的玉林市和廣東省的湛江市，均為洪澇旱災(zāi)害頻發(fā)地。可以在九洲江上游的陸川縣城東部山體上，通過(guò)增容改造東山水庫(kù)作為上庫(kù)，庫(kù)容50000000m3左右，山腳下通過(guò)修建大橋鎮(zhèn)九洲江閘壩形成下庫(kù)，庫(kù)容不足部分通過(guò)開挖繞過(guò)陸川縣城的排洪洞和在東山山體內(nèi)開挖洞庫(kù)來(lái)補(bǔ)充，最大水頭約400m。大橋鎮(zhèn)以下河道40km即到達(dá)廣東省的鶴地水庫(kù)，高差約40m，分為四級(jí)左右建設(shè)閘壩，安裝軸伸貫流式或者貫流抽水蓄能抽排補(bǔ)水水輪發(fā)電機(jī)組，將40km的河道治理成生態(tài)河道，加大過(guò)流斷面，即可以解決蓄能、防洪、排澇和抗旱問(wèn)題。因?yàn)楣こ塘坎淮螅б婧茫┕すて诩s為3年左右即可投產(chǎn)，建議作為試點(diǎn)示范項(xiàng)目來(lái)先行實(shí)施。[2]

6.大江大河的防洪抗旱問(wèn)題

在大江大河的中上游有防洪調(diào)節(jié)任務(wù)水庫(kù)的支流或者有利于建設(shè)高壩大庫(kù)的位置，建設(shè)具有年調(diào)節(jié)庫(kù)容的大型抽水蓄能水電站，也是一個(gè)解決我國(guó)大江大河防洪、抗旱、補(bǔ)水和跨流域跨時(shí)空調(diào)補(bǔ)水的一個(gè)有效途徑。

初步設(shè)想在三峽庫(kù)區(qū)巫溪尾部腳步典河建設(shè)一座超過(guò)300m以上壩高的抽水蓄能大水庫(kù)，水庫(kù)容量約為20000000000m3左右。利用隧洞連通分水嶺，在分水嶺的對(duì)面漢江支流涼臺(tái)河上也建設(shè)高壩水力發(fā)電站，專門抽儲(chǔ)蓄洪水期洪水，留待枯水期利用。其中大部分水量補(bǔ)充到漢江，剩余水量補(bǔ)充回三峽庫(kù)區(qū)。由于漢江水量得到了長(zhǎng)江水量的補(bǔ)充，可以加大漢江調(diào)入渭河的水量，這樣就解決了渭河和黃河中下游的沖沙和工農(nóng)業(yè)用水問(wèn)題。

同樣的方法也可以適用于珠江水系的龍灘水電站和百色水利樞紐水庫(kù)，松遼平原、南水北調(diào)西線工程等也可以應(yīng)用。洞庭湖、鄱陽(yáng)湖、巢湖等湖泊，荊江、王家壩分洪區(qū)等處也同樣可以應(yīng)用。開挖洞庫(kù)開采出來(lái)的石料，還可以加工成砂石料供應(yīng)市場(chǎng)，在解決洪澇災(zāi)害和能源問(wèn)題的同時(shí)，也還可以大量減少啟用砂石料礦山，也同時(shí)保護(hù)了綠水青山。[3]

7.結(jié)語(yǔ)

根據(jù)我國(guó)淡水資源分布不均，部分地區(qū)人蓄飲水都極為缺乏的實(shí)際情況，通過(guò)建設(shè)上述工程項(xiàng)目，把部分水量豐富的江河水系重新調(diào)整到缺水、干枯的江河水系中，重新恢復(fù)和改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，減少或甚至逆轉(zhuǎn)土地沙漠化的進(jìn)程，擴(kuò)大和創(chuàng)造我國(guó)宜人居住范圍，也相當(dāng)于開疆拓土，是一件利國(guó)利民的大事，同時(shí)也將可以使我國(guó)水旱災(zāi)害頻發(fā)的局面得到大幅度的改善，造福于全國(guó)人民。在規(guī)劃建設(shè)上述工程項(xiàng)目時(shí)，配套的超高壓輸電網(wǎng)絡(luò)也同時(shí)得到了規(guī)劃建設(shè)，保障能源安全，特別是能防止和減輕像2021年鄭州市和新鄉(xiāng)市極端洪澇災(zāi)害的損失。