中煤哈密一通道80萬千瓦風(fēng)電項目防洪影響分析

謝 偉

（哈密水文勘測局,新疆 哈密 839000）

中煤哈密一通道80萬千瓦風(fēng)電+20萬千瓦光伏多能互補項目,主要任務(wù)是發(fā)電。光伏片區(qū)范圍內(nèi)發(fā)育3條較大沖溝及若干條小沖溝。為了確保項目安全運行,需要對中煤哈密一通道80萬千瓦風(fēng)電+20萬千瓦光伏多能互補項目進(jìn)行洪水影響評價。

1 概況

中煤哈密一通道80萬千瓦風(fēng)電+20萬千瓦光伏多能互補項目場址位于新疆哈密市伊州區(qū)的南湖鄉(xiāng)境內(nèi)。風(fēng)電場呈矩形,占地面積約175.60 km2,擬安裝160臺5 MW風(fēng)力發(fā)電機組,總裝機容量為800 MW,設(shè)立在緩坡頂上,海拔高程約978.20 m～1003.28 m,東南高西北低,中間有兩條小沖溝穿過。20萬千瓦光伏發(fā)電項目場地位于風(fēng)電場的西南角,屬于集中式大型并網(wǎng)光伏電站。光伏陣列由63個子方陣組成。采用順勢就坡布置形式。

2 設(shè)計洪水

中煤哈密一通道80萬千瓦風(fēng)電+20萬千瓦光伏項目區(qū),地勢東南高西北低,自東南向西北傾斜,屬哈密盆地南部剝蝕平原,為戈壁荒地。項目區(qū)內(nèi)無常年地表水流,場區(qū)范圍內(nèi)自西向東主要分布有3條季節(jié)性山洪沖溝,分別命名為1號洪溝、2號洪溝和3號洪溝,基本特征見表1。3條洪溝分別流經(jīng)光伏區(qū)域、1號升壓站及2號升壓站,項目區(qū)位于吐哈盆地東段南部的戈壁荒地,多年平均降水量在25 mm左右。夏季受短歷時暴雨,能小范圍造成暴雨洪水。項目斷面設(shè)計洪水情況見表2。風(fēng)電項目和光伏發(fā)電項目的防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇；220 kV升壓站的防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇；風(fēng)場道路防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇。分別采用洪峰模數(shù)法、綜合頻率曲線法、區(qū)域洪峰模數(shù)法進(jìn)行計算[1],計算結(jié)果見表2。

表1 項目區(qū)設(shè)計洪峰流量與洪水位成果表

表2 項目區(qū)設(shè)計洪峰流量計算成果對比表

由于各類條件限制,洪水計算結(jié)果相差較大,認(rèn)真分析項目區(qū)3條洪溝的河流特性、下墊面及洪水的形成條件,其中地區(qū)洪峰流量模比系數(shù)綜合曲線法是采用洪水調(diào)查值計算成果,計算成果切合實際,本次推薦采用地區(qū)洪峰流量模比系數(shù)綜合曲線法計算成果作為項目區(qū)3條洪溝的設(shè)計洪水成果。根據(jù)項目防洪標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計洪峰流量和設(shè)計洪水位取值見表1。

3 洪水對建設(shè)項目影響分析

3.1 淹沒影響分析

根據(jù)可行性研究報告,本項目需要保證風(fēng)電場址塔架基礎(chǔ)和光伏電站不受50年一遇洪水影響；1、2號升壓站不受100 年一遇洪水影響。本項目風(fēng)電機組一般設(shè)立在山脊或山頂上。1號升壓站坐落在緩坡頂上,220 kV升壓站和預(yù)留35 kV升壓站海拔高程在842 m左右,辦公區(qū)及生活區(qū)海拔高程在840 m左右。2號升壓站坐落在緩坡頂上,220 kV升壓站海拔高程920.45 m～921.75 m,預(yù)留35 kV升壓站海拔高程在921.15 m～922.66 m,辦公區(qū)及生活區(qū)海拔高程在922.41 m～923.42 m。光伏發(fā)電場設(shè)立在緩坡頂上,海拔高程約984.06 m～1003.28 m。風(fēng)電場道路在跨越?jīng)_溝處設(shè)置混凝土過水路面,過水路面兩側(cè)采用砌護(hù)保護(hù)路基,風(fēng)場道路防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇。項目分布情況見圖1～圖3。

圖1 光伏發(fā)電場與1號洪溝斷面位置圖

從圖1看出：光伏電場位于1號洪溝斷面東面的緩坡上,1號洪溝溝底高程982.57 m,100年一遇洪水位983.27 m,50年一遇洪水位983.19 m；光伏電場在1號洪溝斷面以上最低點高程為984.06 m,高于1號洪溝100年一遇的洪水位0.79 m,50年一遇的洪水位0.87 m,加上固定式支架距地高度為0.5 mm,因此,1號洪溝的洪水對光伏電場沒有影響。

從圖2看出：1號升壓站位于2號洪溝斷面北面的緩坡頂端,2號洪溝溝底高程835.21 m,100年一遇洪水位837.04 m,50年一遇洪水位836.73 m；1號升壓站最低點高程為840 m,高于2號洪溝100年一遇的洪水位2.96 m,50年一遇的洪水位3.27 m,因此,2號洪溝的洪水對1號升壓站沒有影響。

圖2 1號升壓站與2號洪溝斷面位置圖

從圖3看出：2號升壓站位于3號洪溝斷面東面的緩坡頂端,3號洪溝溝底高程915.93m,百年一遇洪水位916.62 m,50年一遇洪水位916.50 m；2號升壓站最低點高程為920.45 m,高于3號洪溝100年一遇的洪水位3.83 m,50年一遇的洪水位3.95 m,因此,3號洪溝的洪水對2號升壓站沒有影響。

圖3 2號升壓站與3號洪溝斷面位置圖

風(fēng)電場風(fēng)電機組一般都設(shè)立在山頂或者山脊上,因此戈壁荒漠的洪水對風(fēng)電機組基礎(chǔ)沒有影響。由于本項目區(qū)洪水總量較小,洪水來源較為分散,通過分析可知洪水對建設(shè)項目不會產(chǎn)生淹沒影響。

3.2 沖刷與淤積影響分析

由于本項目風(fēng)電機組、升壓站和光伏電站等設(shè)施不侵占溝道,因此不會產(chǎn)生沖刷影響,不需要進(jìn)行沖刷計算。風(fēng)電場道路在跨越?jīng)_溝處設(shè)置混凝土過水路面,沒有增加溝道阻水面積,故也無需進(jìn)行沖刷計算。

本項目所在區(qū)域?qū)俑瓯诨牡?項目區(qū)內(nèi)無常年地表水流,區(qū)內(nèi)發(fā)育3條較大沖溝及若干條小沖溝,由于干旱少雨,溝道處于天然狀態(tài),沖溝河勢變化穩(wěn)定。根據(jù)工程布置方案,由于本項目風(fēng)電機組、升壓站和光伏電站等基礎(chǔ)設(shè)施不侵占溝道,建設(shè)項目對溝道淤積不產(chǎn)生影響。

4 建設(shè)項目對防洪的影響評價

4.1 法規(guī)規(guī)劃適應(yīng)性評價

中煤哈密一通道80萬千瓦風(fēng)電+20萬千瓦光伏多能互補項目場址位于新疆哈密大南湖地區(qū),風(fēng)電場場址中心距哈密市直線距離約99 km。本工程屬清潔能源開發(fā)項目,符合國家產(chǎn)業(yè)政策和清潔生產(chǎn)原則,符合城市土地利用規(guī)劃及電網(wǎng)規(guī)劃的要求,符合當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)規(guī)劃和經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃的要求。項目建成營運后對建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、生態(tài)型社會、提高人民生活水平等均具有重要意義,具有顯著的環(huán)境效益和社會經(jīng)濟效益。

4.2 河道行洪影響評價

本項目區(qū)域地勢為東南高西北低,自東南向西北傾斜,屬哈密盆地南部剝蝕平原,為戈壁荒地。項目區(qū)內(nèi)無常年地表水流,場區(qū)范圍內(nèi)發(fā)育3條較大沖溝及若干條小沖溝,夏季受短歷時暴雨,能小范圍造成洪水[2]。據(jù)水文分析,項目區(qū)1號洪溝（光伏區(qū)域）50年一遇洪水為17.1 m3/s,100年一遇洪水為26.0 m3/s；項目區(qū)2號洪溝（1號升壓站）50年一遇洪水為127 m3/s,100年一遇洪水為223 m3/s；項目區(qū)3號洪溝（2號升壓站）50年一遇洪水為28.2 m3/s,100年一遇洪水為42.8 m3/s。

由于本項目風(fēng)電機組一般設(shè)立在山脊或山頂上,升壓站和光伏電站坐落在緩坡頂上,風(fēng)電場道路在跨越?jīng)_溝處設(shè)置混凝土過水路面,沒有增加溝道阻水面積,因此,對溝道行洪沒有影響。

4.3 河勢影響分析

項目區(qū)屬哈密盆地南部剝蝕平原,為戈壁荒地,地貌單元屬波浪起伏狀戈壁平原及緩丘,地形開闊,起伏不大。通過對項目區(qū)域沖溝調(diào)查,該區(qū)域氣候干旱,降水稀少,沖溝河勢無論年際還是年內(nèi)變化均較穩(wěn)定。根據(jù)工程布置方案,由于本項目風(fēng)電機組、升壓站和光伏電站等基礎(chǔ)設(shè)施不侵占溝道,對溝道河勢穩(wěn)定及變化不產(chǎn)生影響。

4.4 蓄滯洪與雍水影響分析

項目區(qū)地處哈密市低山丘陵區(qū),夏季會發(fā)生短歷時較大強度的暴雨,因地勢南高北低,水流順坡匯入河道,從而形成洪水下泄,洪水沿河道下泄至下游天然低洼地帶（終點）,通過下滲和蒸發(fā)全部損失。工程范圍內(nèi)無滯洪任務(wù),不涉及蓄滯洪區(qū)影響問題,因此,不需進(jìn)行蓄滯洪影響分析計算。

根據(jù)工程布置方案,由于本項目風(fēng)電機組、升壓站和光伏電站等基礎(chǔ)設(shè)施不侵占溝道,因此不會產(chǎn)生雍水影響,不需要進(jìn)行壅水計算。風(fēng)電場道路在跨越?jīng)_溝處設(shè)置混凝土過水路面,沒有增加河道阻水面積,故也無需進(jìn)行壅水計算。

4.5 防洪工程影響評價

擬建工程區(qū)域設(shè)計塔架基礎(chǔ)的防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,220 kV升壓站的防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。主要是利用天然河道對有洪水影響的區(qū)域修建防洪工程,根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,項目區(qū)內(nèi)無常年地表水流,現(xiàn)狀無任何水利工程與防洪工程,除本工程外暫無其他水利規(guī)劃安排。項目建設(shè)對項目區(qū)防洪工程沒有影響。

4.6 其他設(shè)施的影響

由于擬建工程影響范圍內(nèi)無其它具有合法水事權(quán)益的用戶,因此,本報告不另行提出對其影響的分析。

4.7 防洪搶險和水上救生影響評價

項目區(qū)地處哈密市南部低戈壁山丘陵區(qū),項目區(qū)現(xiàn)狀無任何水利工程與防洪工程。擬建工程運行期不占用防汛搶險通道,對防洪搶險不會產(chǎn)生不利影響。

根據(jù)現(xiàn)場查勘,項目區(qū)附近無通訊設(shè)施和汛期臨時水尺等防汛設(shè)施,故工程建設(shè)不存在對防汛設(shè)施的影響。

5 結(jié)論

中煤哈密一通道80萬千瓦風(fēng)電+20萬千瓦光伏項目屬清潔能源開發(fā)項目,具有顯著的環(huán)境效益和社會經(jīng)濟效益。經(jīng)過分析探討,擬建工程均按防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立在山脊或山頂上、緩坡頂上,風(fēng)電項目和光伏發(fā)電項目的防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,220 kV升壓站的防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇,風(fēng)場道路防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇,不會受到洪水淹沒和洪災(zāi)。本項目設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)符合相關(guān)防洪標(biāo)準(zhǔn)要求,對項目區(qū)溝道的行洪能力、河道穩(wěn)定不會產(chǎn)生影響,不涉及蓄滯洪區(qū)運用影響問題,不造成對第三方合法水事權(quán)益的影響,項目區(qū)不會發(fā)生洪水淹沒的風(fēng)險,項目建設(shè)對溝道沖刷與淤積不產(chǎn)生影響。結(jié)果可為類似工程防洪研究提供借鑒。