1、金沙江水電開發第一期工程向家壩和溪洛渡水電站綜合比選報告目 錄1金沙江規劃2綜合比選工作完成情況3向家壩、溪洛渡水電站概況4對向家壩、溪洛渡兩項目工程技術經濟比較意見5兩工程開發排序的經濟分析6兩工程綜合分析評1金沙江規劃金沙江是我國乃至世界著名的水力資源極為富集的河流之一,是長江的上游河段。江源沱沱河發源于唐古拉山脈的各拉丹東雪山,自當曲河口至青海玉樹段稱通天河,玉樹巴塘河口至四川宜賓段通稱金沙江,與岷江匯合后始稱長江。金沙江流域跨青、藏、滇、川、黔五省區,流域面積47. h,其中向家壩和溪洛渡兩個梯級開發任務是以發電為主,結合防洪和攔沙,同時改善金沙江下游通航條件。并明確第一期工程在這兩個
2、工程中選擇。32萬km2,為長江宜昌以上流域面積的55。金沙江干流全長2290km,落差3280m,多年平均流量4920m3/s,多年平均徑流量1550億m3,水量充沛、穩定,落差大且集中,總裝機容量可達75000MW,約占全國可開發水能資源的五分之一。金沙江干流劃分為三個河段,巴塘河口至石鼓為上段,石鼓至攀枝花(渡口)為中段,攀枝花至宜賓為下段。根據1990年國務院批準的長江流域綜合利用規劃簡要報告(以下簡稱長流規)確定:金沙江中下游河段主要開發治理任務為發電、防洪、航運、漂木和水土保持。下游河段(攀枝花宜賓)水能資源富集程度最高,河段長782km,落差729m,規劃以四個梯級開發,從上游至
3、下游依次為烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩,可獲得總庫容415億m3,調節庫容160億m3,裝機容量36900MW,年發電量1724億kW隨著三峽水利樞紐工程先行建設,舉世矚目的大江截流已于1997年勝利完成,2003年首批機組投產、2009年工程全部完工的兩個標志里程碑也將相繼實現。金沙江的開發,愈來愈成為具有遠見卓識的政治家、經濟學家和工程技術人員關注和著手研究、實施的重大舉措。2綜合比選工作完成情況依據三峽總公司(甲方)和水規總院(乙方)簽訂的“金沙江向家壩和溪洛渡水電站綜合比選階段工作委托合同”,由乙方編制經甲方確認的“綜合比選報告編制工作大綱”,以及三峽計字1998第18號“關于調整向
4、家壩和溪洛渡水電站綜合比選工作總進度的復函”,現提出金沙江第一期工程向家壩和溪洛渡水電站綜合比選報告及其附件。比選工作在進度和成果,技術和質量,責任和義務等方面均履行了合同,完成的情況扼要匯總如下:專題一、二 向家壩、溪洛渡水電站可行性研究中間報告根據預可行性研究報告主要審查意見,本著工程規?;具x定,樞紐布置方案基本可行、重大技術問題基本落實、主要技術經濟指標適當留有余地的原則,經過八個步驟,由水規總院組織,三峽總公司參加,分別對向家壩和溪洛渡工程的正常蓄水位選擇、裝機容量選擇、壩型和基本斷面選擇、樞紐布置方案選擇、施工組織設計、水庫淹沒和移民安置規劃、工程投資分析、經濟評價等專項進行了內部
5、技術審查,最后由中南院和成都院分別編制完成了專題一金沙江向家壩水電站可行性研究中間報告和專題二金沙江溪洛渡水電站可行性研究中間報告。在不足一年的有效時間內,兩工程的設計方案不斷改進,技術也在逐步完善,集思廣益,取長補短,比較充分地體現了平等、競爭與相互促進的精神,完成了數倍于常規設計的工作量,設計深度較之預可行性研究報告取得了較大的進展,為綜合比選提供了比較可靠的工程技術經濟比較的基本依據。專題三 關于攔沙及對梯級補償效益的論證三峽工程的防洪、發電、航運等效益及泥沙、環保等問題均是在未考慮上游建庫的條件下進行論證的。近期內在金沙江修建向家壩或溪洛渡水電站,均將給三峽工程(含葛洲壩,下同)帶來較
6、大的梯級補償效益。按照比選大綱的要求,在比選階段,上游僅考慮二灘水電站投運的情況,分別分析、計算向家壩和溪洛渡水電站單獨運行對下游工程的動能補償和攔沙效益以及防洪、航運等綜合利用效益。該專題由水規總院負責牽頭,國際泥沙研究培訓中心(以下簡稱國際泥沙中心)、中國水利水電科學研究院(以下簡稱水科院)、長江科學研究院(以下簡稱長科院)、清華大學、中南院、成都院一起參加完成。其中攔沙效益的比選工作委托國際泥沙中心負責,由長科院、清華大學和水科院三家單位各自獨立承擔向家壩和溪洛渡下游河床沖淤計算分析工作,國際泥沙中心匯總完成了金沙江向家壩和溪洛渡水電站下游河床沖淤分析比較報告。結果表明,比選階段采用一維
7、泥沙數學模型,研究下游河床長時段的沖淤演變問題是可行的。但由于卵石河床,特別是沖淤狀態下的卵石河床的演變預測工作以往研究得較少,通過三個各具特色的一維泥沙數學模型計算成果相互驗證,并通過分析比較,認為修建向家壩或溪洛渡水電站對下游河床演變的總體發展趨勢的估價和對進入三峽庫區泥沙的影響給出了可信的成果,基本滿足比選階段進行綜合比較的要求。其它梯級補償效益也都經過分析取得了定量的成果,完成了所需研究問題的論證工作,匯總為金沙江向家壩、溪洛渡水電站攔沙及對三峽工程梯級補償效益分析報告。專題四 供電范圍、送出工程和送電效益的論證開發向家壩、溪洛渡水電站向華中或華東送電是實現西電東送的戰略工程,但由于兩
8、電站的裝機容量和發電量的不同,其供電范圍和供電效益也有所不同,必然成為比選的控制因素之一。為此,委托中國電網公司組織承擔。在比選階段以2020年為水平年,在對華中、華東兩地區和川渝、云南兩省一區電力負荷預測和電源、電網規劃的基礎上,通過對兩電站供電范圍和外送能力的論證以及電力電量平衡分析、送電方式、電壓等級、送電聯網效益、送電工程的技術經濟比較等提出供電效益的比較分析報告。中國電網公司組織并成立了金沙江輸電系統規劃協調工作小組(以下簡稱協調小組),有電力規劃設計總院(以下簡稱電規總院),三峽總公司,水規總院,電力科學研究院,四川、云南省電力局,華中、華東電管局,華中、華東、中南、西南電力設計院
9、,中南院、成都院等單位參加。協調小組在一年的工作中,先后召開了五次工作會議,及時對研究的有關原則、方法、指標、方案和階段性研究初步成果進行討論、協調和統一。論證工作由西南、華中、華東電力設計院分片并共同負責輸電方案的技術經濟比較等工作,最后匯總編制成金沙江向家壩和溪洛渡水電站供電和效益比較分析報告。分析結果表明,建設向家壩、溪洛渡水電站向東部地區華中、華東電網送電都是需要和經濟的,技術上是可行的。完成了所需研究問題的論證工作。專題五 關于投資承受能力預測和籌資方案研究由于三峽總公司是開發金沙江向家壩、溪洛渡兩工程的業主,繼三峽工程首批機組投產后,將對兩工程先后實行滾動開發。因此,該專題由三峽總
10、公司負責承擔,組織電力部動能經濟研究所、電力科學研究院、北京峽光經濟技術咨詢有限責任公司等單位參加。由于兩工程的規模差別較大,建設資金的需求和籌資方案也將有所不同,投資承受能力也將在很大程度上制約兩工程的先后排序。該專題在比選工作中具有十分重要的地位,政策性較強,要在國民經濟發展規劃和國家宏觀經濟政策調控下以向家壩、溪洛渡比選階段投資分析為依據,三峽工程的資金收益和資金平衡狀況為基礎,分析研究以三峽水電站為母體提出滾動開發向家壩、溪洛渡的資金承受能力和相應籌資方案、排序意見。經三峽總公司的精心組織,提出了滾動開發金沙江向家壩、溪洛渡水電站的資金承受能力分析報告。結果表明,三峽工程建設的特點是低
11、負債率(50),初期投入大而發電后效益較大。因此,三峽發電后無論先上向家壩或溪洛渡,對三峽工程或三峽總公司的影響均不大,都為三峽總公司的能力所能承受。在以上五個專題的基礎上,經綜合比選、論證提出綜合比選報告。3向家壩、溪洛渡水電站概況3.1向家壩水電站h,相當于每年減少燃煤1100萬t。水庫形成后上朔至溪洛渡156km具備通行2500t級船隊的條件;壩上留有取水口,提供了可灌溉兩岸耕地的條件;汛期為排沙需要降低水位運行兼可發揮滯洪錯峰作用。水庫單獨運行前30年大量泥沙可攔截在庫內,出庫排沙比43,泥沙粒徑變細,有利于減少落淤于三峽庫內的泥沙,減緩三峽水庫的淤積速度。庫內水道流態改善可減少漂木的
12、損耗,具有較大的綜合利用效益。h,年利用小時4890h。電站供電主送華中,兼顧川渝、滇用電,可替代火電裝機容量約5000MW及發電量約250億kW向家壩水電站控制流域面積45.88萬km2,占金沙江流域面積的97%,多年平均流量4620m3/s,年徑流量1457億m3,多年平均輸沙量2.45億t,占宜昌站的47,多年平均含沙量1.7kg/m3,推移質輸沙量182萬t。壩址左岸是四川省宜賓縣,右岸是云南省水富縣,上距溪洛渡水電站約196km(公路),下距宜賓市33km(公路),是金沙江梯級開發中的最末端的一個梯級,與宜昌、武漢的直線距離分別為700km、980km。向家壩水電站開發任務是以發電為
13、主,結合防洪、攔沙與漂木,兼顧灌溉、改善通航條件。本階段最終選定:正常蓄水位380m,總庫容51.85億m3,調節庫容9.05億m3;電站裝機6000MW,單獨運行保證出力1440MW,多年平均發電量293.38億kW向家壩水電站壩址無區域性深大斷裂切割,西距馬邊鹽津地震帶約48km,為外圍強震波及區。壩址區地震基本烈度為度,近壩庫岸變形破壞不致危及工程的安全。水庫自然封閉條件較好,不存在水庫永久滲漏問題。河谷是不對稱的“U”型,寬高比為5,河床壩基覆蓋層厚一般20m30m,最厚50m,上游圍堰處厚68m。壩址出露地層主要為三疊系河湖相沉積砂巖、泥巖,兩岸壩肩存在含煤巖組,壩軸線為避開含煤巖層
14、采取折線布置,地下廠房區圍巖以類為主。本階段主要工程地質問題已基本查明,壩址處具備修建高混凝土壩和大型地下廠房的地形和地質條件。工程樞紐由混凝土重力壩、右岸地下廠房及左岸壩后廠房、通航建筑物和兩岸灌溉取水口組成。最大壩高161m,壩頂長度897m,河床布置5個溢流表孔和7個溢流中孔,采用底流消能,最大下泄流量48680m3/s;左岸壩后及右岸地下發電廠房各安裝4臺750MW水輪發電機組,單機引用流量925m3/s,額定水頭90m,引水管直徑分別為12.6m和14.4m,地下廠房頂跨度33m;左岸布置一級垂直升船機,最大提升高度114m,承船箱尺寸114m12m2.5m,可通過2500t一頂兩駁
15、船隊,設計單向年過壩貨運量254萬t。向家壩水庫系河道型水庫,回水長156km,水庫淹沒涉及川、滇兩省3縣,據1997年調查,淹沒耕地3.59萬畝,遷移人口74860人,已初步完成移民安置規劃和兩縣16個鄉鎮的遷建規劃。興建本工程對環境的影響以有利為主,不利影響通過采取措施后可以減免或緩解,無制約工程興建的環境問題。施工采用分期導流,一期先圍左岸灘地,二期由左岸壩體缺口和5個導流底孔泄流,后期導流缺口封堵后,由左、右岸7個導流底孔和永久中孔泄流。對外交通以公路運輸為主,水路運輸為輔,根據施工總進度安排,籌建期為2年,第一批機組發電工期7年,總工期9年6個月。按1997年底價格水平,2002年開
16、始籌建,工程靜態總投資224.51億元(其中水庫淹沒處理補償靜態投資34.12億元),工程總投資517.43億元,靜態單位千瓦投資3742元,動態單位千瓦投資8623元。還貸期上網電價0.375元/ h(2014年水平)。國民經濟評價和財務評價表明本電站具有較強的還貸能力和抗風險能力,財務上可行,經濟上合理,且具有較大的社會效益。kW3.2溪洛渡水電站h。水庫單獨運行前60年大量泥沙可攔截在庫內,出庫排沙比為41,泥沙粒徑變細,有利于減少落淤于三峽庫內泥沙,減緩三峽水庫的淤積速度。汛期排沙水位以上庫容可起到滯洪削峰作用,在金沙江洪水為主并結合預報的情況下,將對宜賓市的防洪起到積極作用。溪洛渡水
17、電站現位于不通航河段內,水庫形成后,將使庫區一定范圍具備通航條件,水庫調節增加枯水期下泄流量,可改善下游航道的航運條件,同時減少漂木的損耗,具有顯著的綜合利用效益。h,相當于每年減少燃煤2650萬t??稍黾尤龒{和葛洲壩兩電站保證出力379MW,年發電電量9.9億kWh,年利用小時4780h。電站供電主送華中、華東,兼顧川渝、滇用電,可替代火電裝機容約10000MW,發電量560億kW),多年平均含沙量1.7kg/m3,推移質輸沙量182萬t。左岸是四川省雷波縣,右岸為云南省永善縣,上接白鶴灘水電站,下與向家壩水電站銜接,是金沙江梯級開發的倒數第二個梯級。下距宜賓市230km(公路),距宜昌、武
18、漢、上海的直線距離分別為770km、1065km、1780km。是以發電為主,兼有攔沙、防洪、漂木和改善下游航運條件等綜合利用效益的特大型水電站。本階段初步選定正常蓄水位600m,總庫容122.3億m3,調節庫容64.6億m3,為季調節水庫;電站裝機12000MW,單獨運行保證出力3385MW,多年平均發電量573.5億kW%,多年平均流量4620m3/s,年徑流量1457億m3,多年平均輸沙量2.45億t(占宜昌站的47%溪洛渡水電站控制流域面積45.44萬km2,占金沙江流域面積的96庫段屬穩定次穩定岸坡,近壩庫岸穩定條件較好,岸坡變形破壞不會危及工程的安全。壩址選在河道順直,岸坡陡峻,無
19、溝谷切割的河段,河谷呈對稱“U”型,寬高比小于2,臨江坡高400m以上,河床覆蓋層厚15m20m,最厚約40m,出露地層為間歇性多期噴溢的玄武巖,巖流層緩傾下游,受構造影響較弱,未見大斷層分布。主要構造形跡表現為層間和層內的構造錯動帶和節理裂隙,地下廠房圍巖以類為主,本階段主要工程地質問題已基本查明,壩址處具備修建高混凝土拱壩和巨型地下廠房的地形和地質條件。%溪洛渡水電站壩址無區域性深大斷裂切割,東距馬邊鹽津地震帶約20km,屬外圍強震波及區,壩址地震基本烈度為度。庫區兩岸山體渾厚,不具備向臨谷永久滲漏的條件,也不存在向下游產生巖溶滲漏的條件。水庫多巖質邊坡,90,下游采用水墊塘消能,水墊深達
20、70m,最大沖擊壓力為14.169.8kPa。另設5條泄洪隧洞(左2條,右3條),有壓段直徑15m,無壓段為14m17m直墻圓拱型,洞長1500m1900m,泄洪洞總泄量19471%工程樞紐由混凝土雙曲拱壩、左右岸地下廠房及引水、尾水系統、泄洪隧洞、過木設施組成。最大壩高273m,壩頂弧長684m,底厚74m,厚高比0.27,弧高比2.5。壩身設7個表孔和8個深孔,校核情況下壩體最大泄量30134m3/s,占總泄量的56.5 m3/s,單洞泄量3500m m3/s4000 m3/s,均采用龍落尾型式,挑流消能。左、右岸地下廠房各安裝8臺750MW水輪發電機組,機組最大工作水頭230m,最小工作
21、水頭155m,額定水頭180m,機組引用流量459 m3/s,單機單管引水,引水洞直徑10m,地下廠房頂跨度32m。溪洛渡水庫為河道型,回水長度204km,水庫淹沒涉及川、滇兩省9個縣(市)。據調查淹沒影響總人口31982人,淹沒耕地36884畝,已初步完成農村移民安置規劃和3個集鎮的遷建規劃。興建本工程對環境的影響以有利為主,不利影響通過采取的環保措施可以減免,無制約工程興建的不利環境問題。施工期采用河床一次斷流,隧洞導流,全年施工的導流方式,左、右岸各布置3條導流洞,其中各2條低洞與尾水洞結合,斷面為18m20m,城門洞型。后期導流由2條高進水口導流洞(斷面為16m22m)和壩身的10個導
22、流底孔泄洪。對外交通以公路運輸為主,水路運輸為輔。自向家壩下游的三星店鐵路轉運站至溪洛渡公路191.5km。根據施工總進度安排籌建期3年6個月,第一批機組發電工期8 年8個月,總工期12年2個月。h(2017年水平)。國民經濟和財務評價表明本電站具有較強的還貸能力和抗風險能力,財務上是可行的,經濟上是合理的,具有較大的社會效益。按1997年底價格水平,2002年工程開始籌建靜態總投資363.33億元(其中水庫淹沒處理補償靜態投資16.09億元),工程總投資1091.31億元,單位千瓦靜態投資3028元,單位千瓦總投資8494元,還貸期電價0.403元/kW4對向家壩、溪洛渡兩項目工程技術經濟比
23、較意見向家壩、溪洛渡兩電站距屏山水文站較近,分別在其下游和上游,流域面積相差不足1,因此兩電站的水文、泥沙計算依據站都是屏山站,主要水文、泥沙成果如水文系列、年徑流、設計洪水、輸沙量等是一致的。僅采用標準因工程不同有所區別(如設計洪水與施工期分期洪水)。通過正常蓄水位和裝機容量選擇,兩個工程中間階段的方案比較論證,基本上選定了兩工程的工程規模,正常蓄水位分別為380m和600m,裝機容量分別為6000MW和12000MW,總庫容分別為52億m3和122億m3。向家壩、溪洛渡兩電站由于規模上的差異,單獨分析其動能經濟指標和綜合利用效益也有明顯的不同。兩工程相比,溪洛渡調節庫容為向家壩的7倍,裝機
24、容量為2倍,保證出力為2.35倍,非汛期電量為2.14倍,非汛期的出力和電量的比重較大,體現了溪洛渡水庫調節性能優于向家壩,非汛期的效益較顯著。h低10,說明雖然溪洛渡要比向家壩送電距離增加800900km,仍能顯示其經濟性。由于溪洛渡工期較長,計入價差預備費后,兩電站的動態單位投資指標相當。h,較向家壩送華中的單位投資指標6267元/kW和1.28元/kW溪洛渡的靜態單位千瓦投資和靜態單位電能投資比向家壩要低約20。考慮送出工程后,溪洛渡主送華東單位投資指標為5636元/kW和1.18元/kW兩工程分別興建均可改善其庫區的航運條件,向家壩則能增加深水航道76km;溪洛渡水庫則由不通航可變成具
25、備局部通航條件。平、豐水期兩電站日內出力變化小,水位變幅較穩定,對下游航運均不會產生影響,而枯水期對下游航道改善有所不同,溪洛渡電站經日調節,最小流量可達1600 m3/s,而向家壩要維持流量1100 m3/s要發一定的航運強迫基荷,影響容量效益的發揮。兩電站均有由于汛期排沙,限制水位的要求,該水位以上庫容向家壩、溪洛渡分別為11.5億m3和36.2億m3,可起到防洪庫容的作用。經調洪計算分析,溪洛渡庫容較大,有一定的削峰作用,有利于減輕宜賓市的防洪壓力;向家壩庫容較小,但也可通過錯峰調度減輕宜賓市的洪水災害,兩工程比較溪洛渡的滯洪作用較大。向家壩兩岸留有灌溉取水口,取水最大流量為92 m3/
26、s,為發展灌溉提供了條件;溪洛渡無灌溉要求。金沙江為多泥沙河流,年輸沙量懸移質2.45億t,推移質182萬t。向家壩、溪洛渡兩工程的庫沙比均很小,分別為27和61,泥沙淤積問題比較突出。為保持調節庫容和減少庫尾淤積和對上游梯級壩址的影響,兩電站都要采取汛期降低水位運行、排沙。兩電站汛期排沙限制水位以下庫容溪洛渡是向家壩的2倍,因此,兩電站的攔沙效果隨水庫運行方式、庫容大小和運用時間長短而有所差別。向家壩每年10月開始蓄水,溪洛渡每年9月開始蓄水,水庫運行30年后溪洛渡淤積總量為45億m3,向家壩為34億m3,比較接近;60年淤積總量分別是82億m3和42億m3,差別就很明顯了;水庫達到沖淤平衡
27、年限差別也較大,溪洛渡為80年90年,向家壩為50年60年;攔沙作用的時效差別也較大。由此可見溪洛渡的攔沙作用大于向家壩,不僅本工程沖淤平衡年限長,對延緩下游梯級的水庫泥沙淤積進程也較為有利。但溪洛渡汛限水位高于死水位30m,有效庫容的損失率大于向家壩,當水庫運行60年時,向家壩有效庫容損失率為33.2,溪洛渡為52.3。兩電站主要工程地質和水文地質問題至本階段已基本查明。兩工程雖壩型和壩高差別很大,對地基的要求也不同,但壩址處都具備修建高混凝土壩和巨型地下廠房的工程地質條件。兩壩址都無發生強地震的地質背景,都主要受馬邊鹽津地震帶 的影響。向家壩、溪洛渡兩電站壩址的地震基本烈度分別為度和度,溪
28、洛渡強震危險來自下游,拱壩抗震問題較為突出。向家壩和溪洛渡近壩庫岸的馬步坎高邊坡和干海子滑坡整體是穩定的,局部的不穩定均不構成對工程的危害。向家壩水庫無滲漏之虞,溪洛渡庫首巖溶經專題論證也不存在滲漏的可能性。兩壩址的工程地質問題通過采取相應的工程處理措施,在技術上均可得以解決:向家壩中壩線壩基主要利用T32-6以砂巖為主的巖層,兩岸壩線向上游折轉后壩基避開了T33含煤巖組。河床右側背斜軸附近的壩基巖層產狀緩傾下游,較軟弱的T32-5巖層埋藏較淺,并有層間錯動帶分布,不利于壩基抗滑和變形穩定。溪洛渡壩基為堅硬致密的玄武巖,地層產狀緩傾下游偏左岸,玄武巖中分布有多層層間、層內錯動帶,基本連續,是構
29、成拱壩壩肩抗滑巖體的底滑面,不利于壩肩的抗滑穩定,需注意加強工程處理。向家壩右岸地下廠房主要位于T32-6層厚層砂巖層中;溪洛渡兩岸地下廠房均位于微新玄武巖體中。兩工程地下廠房圍巖均以類為主,但地層產狀平緩,存在頂拱局部圍巖的穩定問題,需加強支護。向家壩兩壩肩開挖邊坡及左岸引航道邊坡可能存在邊坡穩定問題;溪洛渡拱壩壩肩嵌深較大,壩肩及電站進水口開挖坡高陡。均需采取加固措施。兩工程的水庫淹沒處理報告成果具有同等的工作深度和可比性,向家壩的水庫淹沒損失和城鎮移民安置難度均大于溪洛渡。在水庫淹沒實物指標中,淹沒耕地、園地、林地及等級公路的數量,兩工程均比較接近,但受淹人口向家壩是溪洛渡的2.34倍,
30、房屋是2.36倍,其中農村淹沒人口比較接近,差別主要是向家壩淹沒屏山、綏江兩座縣城和16座集鎮的人口。%向家壩水庫面積96km2,溪洛渡137km2,前者是后者的70向家壩需搬遷人口近10萬人,溪洛渡4.3萬人,其中農村搬遷人口均為3.8萬人左右。對于農村人口的安置,從兩庫的資源條件分析,恢復他們的生產、生活是可行的。但實現有一定的難度,還需做過細的工作。對于集鎮和縣城的遷建,均進行了新址選擇,并對部分有代表性的集鎮進行了總體規劃。溪洛渡受淹的10個集鎮人口都在1000人以下,向家壩的兩座縣城、16個集鎮總人口近6萬人,遷建任務及艱巨性要大得多。兩工程淹沒補償投資,向家壩為79.25億元,溪洛
31、渡為52.68億元,前者是后者的1.5倍,折合單位千瓦投資分別是1320元/kW和440元/kW,向家壩是溪洛渡的3倍。兩電站建設形成水庫后都將改善水庫及下泄水流水質,水庫的形成有利于庫周干熱河谷氣候條件的改善,促進農、林、果、漁業的發展。兩電站建設均不會影響長江上游干流珍稀魚類的繁衍生息。電站建設過程中及建成后運行對生態和環境也會產生不利的影響,只要采取相應的環保措施,就可減少其影響,不存在制約工程建設的環境問題。與溪洛渡相比,向家壩為解決施工期的水質、粉塵、噪聲和運行期對水富縣城和云天化的影響,工程設計和施工均增加了一定的難度。溪洛渡電站的環保問題比向家壩電站相對要簡單些。經過壩線、壩型、
32、壩體斷面、樞紐布置選擇幾個階段的多方案比較和專題論證,逐步深入優化,基本上選定了向家壩和溪洛渡兩工程的樞紐布置方案。在各階段的方案比較中,始終貫徹了關鍵技術問題要基本落實和適當留有余地的指導思想。鑒于兩工程規模巨大,部分技術問題達到或局部超過當今世界先進水平。三峽和二灘水電站的設計和建設,為向家壩和溪洛渡提供了可借鑒的寶貴經驗,在此基礎上兩工程設計中的一些關鍵技術問題通過進一步的研究和實踐是可以解決的。在預可行性研究報告審查時,兩工程即已選定了壩址,向家壩還選定了混凝土重力壩壩型;對溪洛渡的壩型也有明確的傾向性意見,通過本階段的論證,從適應地形和地質條件、結構消能特點、技術經驗特性等方面綜合比
33、較,基本選定雙曲拱壩。向家壩混凝土重力壩壩高161m,與三峽相近,國內已積累較豐富的經驗,河底平洞的資料為落實大壩抗滑穩定性分析和基礎處理提供了可靠的依據。溪洛渡壩高273m,略超過目前已建成的世界最高拱壩英古里的高度,又建在高地震區,壩身可能最大過流量30000m3/s,消力塘消能總功率近50000MW,較二灘拱壩的技術參數均有一定幅度的提高,尚缺乏設計和運行經驗,給拱壩設計提出了一些新的問題需要解決。向家壩采用壩身泄洪、底流消能是較好的選擇,加大中孔的泄流能力,使在汛期防沙限制水位367m時遇20年一遇洪水不超限,同時中孔單獨運行遇5年一遇洪水時不超限,此時中孔與表孔的泄流能力之比達2.7
34、,具有較好的沖沙保庫能力。底流消能可減少霧化程度,有利于下游流態的穩定對向家壩來說具有重大意義。大單寬流量(近260m3/s)高躍前流速(45m/s)的挾沙水流較三峽要突出,缺乏工程運行經驗。9.8kPa,與已建成的美國摩西羅克壩相當,技術上是基本可行的;與二灘的消能水平相近,只是絕對數值較高。5條泄洪洞(14m17m)單洞泄量近4000m3/s,與二灘泄洪洞指標相近。兩工程的泄洪安全均是關鍵技術問題,有一定的工程經驗,但參數水平高,尚需繼續研究解決。溪洛渡壩身與泄洪洞共同擔負泄洪任務,由于受到布置條件的限制,兩岸布置16臺750MW大型機組地下廠房洞室群后,布置泄洪洞的位置有限,壩身需要擔負
35、一半左右的泄洪流量(設計47.5,校核56.5)。試驗表明,下游水墊深達70m以上,二道壩下游水面波幅僅1m2m,流速小于10m/s,壩身泄洪消能指標單位水體消能率10kW/m3,最大沖擊動水壓力14.16兩工程均有修建巨型地下廠房洞室群的工程地質條件,向家壩采用右岸布置地下廠房、左岸布置壩后廠房,充分利用了地形地質條件,使總體布置寬松,變三期導流為兩期導流,提前發電,縮短總工期,具有顯著的技術優勢和經濟效益。但由于單機引用流量高達925m3/s,選用首部布置需要設置規模很大的尾水調壓室,托馬穩定斷面面積達930m2,在布置上受地質條件的制約(臨近T33巖組);若采用無壓尾水洞,因下游尾水位變
36、幅達30m,洞高達53m,為此選用明滿流交替尾水洞,從而構成了有可能影響機組穩定的又一關鍵技術問題,國內外尚缺乏可借鑒的運行經驗。溪洛渡單機引用流量459m3/s,尾水洞長達1200m1500m,需設置尾水調壓室,托馬穩定面積1500m2(二機一室)及2100m2(三機一室)。大機組長尾水洞,調節保證計算較為復雜,但選用常規布置,技術上較向家壩落實。兩工程的裝機規模大,在系統中的地位重要,本階段主要機電設備的選型和布置遵循了重大技術問題基本落實,主要經濟技術指標適當留有余地的原則。鑒于其工作深度受階段限制,尚需在可研階段深入研究,逐步落實。本階段向家壩和溪洛渡電站水輪發電機的單機容量均初選為7
37、50MW,水輪機的比速系數K分別為2250和2150,相應比轉速ns為235m.kW和160m.kW,均居于中等參數水平。向家壩電站最大水頭113.6m,水輪機轉輪直徑9.5m,制造難度系數略低于加拿大的丘吉爾瀑布和我國的三峽電站,與世界上薩揚舒申斯克、大古力、依泰普等大型水輪機組相當。溪洛渡電站最大水頭230m,水輪機直徑7.7m,制造難度略高于丘吉爾瀑布、三峽和薩揚舒申斯克電站水輪機。從制造難度分析,向家壩電站水輪機處于世界先進水平,溪洛渡電站水輪機處于世界領先水平。鑒于兩電站機組將在三峽電站機組之后才可能投運,向家壩電站機組可立足國內設計制造,溪洛渡機組則需要部分引進國外先進技術。向家壩
38、、溪洛渡電站分別有91.3%和83%的時間在額定水頭(Hr)以上的高水頭范圍運行,對機組的穩定性要求較高,兩電站最大水頭與額定水頭的比值分別為1.26和1.28都超過了通常穩定范圍,比值偏高。經驗表明,降低該比值將有利于高水頭區運行的穩定。因此,有待于進一步研究提高兩電站的額定水頭。金沙江含沙量較高,由于溪洛渡電站水頭高于向家壩電站1倍以上,故其水輪機泥沙磨損要嚴重。減輕導水機構和其它過流部件的磨損蝕問題,兩工程均有待進一步研究。向家壩和溪洛渡水輪發電機的機械難度、每極容量、推力軸承的制造難度三項主要指標同樣前者為世界先進水平,后者為世界領先水平,溪洛渡的難度相對更大一些。但技術上立足國內或部
39、分引進技術和部件都是可能實現的。兩電站通過比較論證選擇的電氣主接線方案技術上都是可行的,安全可靠性較高,兼顧了運行靈活性和經濟性。由于兩電站的接線與送出工程輸電方案(如輸電方式、電壓等級等)、梯級開發、全國聯網等問題密切相關,是一個較為復雜的系統工程,還需留待以后系統解決。其它電氣設備布置總體分析是合理可行的。向家壩、溪洛渡兩電站控制、保護及通信系統技術上不存在比三峽工程難的特殊問題。技術上差異也不大。向家壩、溪洛渡兩電站金屬結構部分工程量分別為38000t和48000t,溪洛渡約高10000t,每萬千瓦鋼材耗量向家壩要高,是溪洛渡的1.6倍(向家壩63t/萬kW,溪洛渡40t/萬kW)。兩電
40、站的閘門尺寸、操作水頭、擋水水頭及總水壓力比國內現有水平又有較大提高。如向家壩表孔弧形工作門孔口尺寸達19m26.89m,溪洛渡泄洪洞工作弧門總水頭壓力130000kN,但從國內現有設計、制造和安裝的技術水平分析,通過努力都是可能做到的。兩電站技術難度沒有明顯差異。兩工程規模巨大,施工組織設計均較復雜,由于兩工程的樞紐布置、導流方式、施工條件、施工方法等均有很大的不同,其施工難度和工期安排也有較大差異。向家壩對外交通便利,施工條件比較好,但壩址離水富縣城和云天化廠較近,施工期環保問題突出;溪洛渡對外交通改擴建量大,運距遠,壩址兩岸地形陡峻,施工道路布置困難,外圍施工場地充裕,內昆鐵路安邊梅花山
41、段復工完建后將對交通條件大為改善,在普爾設轉運站公路運距由194km縮短至84km。兩工程施工導流規劃差異很大,各有難點。向家壩分兩期導流,施工期有航運問題,增加了復雜性,二期縱向圍堰上游段40m深覆蓋層基礎處理難度較大;溪洛渡河床一次斷流,6條導流洞洞線長、斷面大,為控制發電工期的關鍵項目,施工工期長、干擾大,上游土石圍堰高達79m,要在一個枯水期完建工期緊、難度較大,后期導流需封堵的孔洞多、程序較復雜。兩工程天然砂礫料儲量均不足、質量差、采運不便,故選用人工混凝土骨料為主,其料源豐富、有保證,質量均滿足要求。向家壩雙河灰巖料場開采環境較復雜,長距離膠帶運輸機沿線維護、管理要求較高;溪洛渡為
42、充分利用洞渣料對洞渣料的挖運、堆存和回采的平衡規劃有較高要求。向家壩大壩基坑工作面大,施工機械設備配置較靈活,大壩混凝土采用塔帶機澆筑為主,效率高,但澆筑點多且分散;溪洛渡兩壩肩開挖邊坡高,施工難度大,大壩混凝土采用纜機澆筑運行機動靈活,混凝土供料方便,有利于質量控制,但溪洛渡地下工程規模龐大,布置縱橫交錯、立體交叉,施工工作面多,施工干擾較大,通風排煙問題較突出。向家壩施工總體布置特點是場內交通方便,主要施工工廠設施距壩近,施工方便,但外部環境復雜;溪洛渡場內交通布置困難,主要工廠設施布置在壩區外圍,距壩較遠,但布置靈活、余地較大,外部環境相對簡單,便于封閉式管理。兩工程施工總進度差別較大。
43、向家壩籌建期2年,溪洛渡3年6個月;向家壩發電工期7年,總工期9年6個月,控制工期的關鍵項目為大壩混凝土澆筑;溪洛渡發電工期8年8個月,總工期12年2個月,控制工期關鍵項目為導流洞施工和大壩施工。兩工程地下工程施工均為次關鍵線路,發電工期余地均不大。但后續機組安裝間隔為6個月,較寬裕,總工期尚有壓縮的可能性。向家壩靜態投資相當于溪洛渡的2/3,而總投資相當于1/2。溪洛渡總工期較向家壩長2年零8個月,籌建期長1年6個月,合計長達4年,對動態投資影響較大,對動態因素、物價指數和貸款利率的變化較為敏感,建設過程中投資控制難度相對較大。兩工程樞紐部分投資構成比例接近,相差僅12個百分點,而水庫淹沒補
44、償在投資中所占比例差別較大,向家壩約占15,溪洛渡占5.5。工程開始籌建年對兩工程投資的影響均較大,籌建期推遲兩年,總投資增加10,對向家壩來說增加50億元,對溪洛渡來說增加100億元。從降低投資角度,兩工程越早開工越有利。h,溪洛渡為0.404元/經濟評價與財務評價表明,兩電站均具有較強的還貸能力。向家壩投資回收期14.5年(自開始籌建算起),第一臺機組投產僅5.5年即回收全部投資。溪洛渡投資回收期17.6年,第一臺機組投產后5年即可收回全部投資。兩工程各項國民經濟評價指標和財務指標均優于國家的規定。說明興建兩電站在財務上是可行的,經濟上是合理的。2002年開始籌建兩工程還貸期20年的還貸電
45、價向家壩為0.375元/kW h。按遠距離送電經濟分析表明,平均下網電價分別為0.623元/h和0.208元/ kWh,按1997年價格測算現價分別是0.218元/ kWkW h(2014年)和0.677元/kW h(2017年),均小于測算的當時售電價,具有較強的市場競爭力。從總費用現值比較,建設火電方案比建向家壩、溪洛渡中任何一個電站都要差。kW5兩工程開發排序的經濟分析根據經濟分析計算,如溪洛渡2002開始籌建,2007年向家壩相繼開始籌建方案,總費用現值為1456億元;當向家壩2002開始籌建,2007年溪洛渡相繼開始籌建方案,總費用現值為1471億元;溪洛渡先建方案總費用少15億元。
46、敏感性分析表明,如考慮2010年以后國民經濟增長速度可能會比目前降低一些,社會折現率也應相應降低、煤價可能上漲、火電的環保投資需要增加等因素,溪洛渡先建總費用現值較向家壩先建更少;當溪洛渡和向家壩投資均增長10,仍然是溪洛渡先建有利;向家壩工程投資減少10,溪洛渡投資增加10的情況下,總費用現值相當;只有在向家壩工程投資減少20,溪洛渡投資增加20的情況下,向家壩先建方案總費用現值少15億元,才是經濟的,但這種情況是不大可能發生的。如兩項目開工時間相隔10年,溪洛渡先建的經濟性更為顯著,其總費用現值比向家壩先建少55億元。可見從國民經濟宏觀分析評價,溪洛渡先建在經濟上較為有利,且具有較強的抗風
47、險能力。6兩工程綜合分析評價通過對兩工程技術經濟比較、攔沙及對下游梯級的補償效益分析、輸電效益分析、滾動開發資金承受能力分析等方面的研究,綜合簡化對比見表6- (1)。6.1先建向家壩的主要利弊條件分析(1)先建向家壩的主要有利條件如按2002年開始籌建,預計2010年第一批機組可發電,主要有利方面有:向家壩建設工期較短,先建向家壩可以提前近3年發電,可以提早受益。先建向家壩,電站工程和送出工程投資均較小,資金籌措難度相對較小。向家壩交通較便利,籌建期短,施工場地、房建、輔助生產建設等條件較好。向家壩水庫作為溪洛渡的反調節水庫,可改善溪洛渡的運行方式,表6- (1) 向家壩和溪洛渡兩項目綜合比
48、較表序號 項 目 單 位 向 家 壩 水 電 站 溪 洛 渡 水 電 站一 工程本體的主要技術經濟指標 水文 1 壩址以上流域面積(占全流域) km2 458800(97%) 454400(96%)2 壩址多年平均流量 m3/s 4620 46203 壩址多年平均徑流量 億m3 1457 14574 多年平均懸移質輸沙量 萬t 24500 245005 多年平均推移質輸沙量 萬t 182 1826 設計洪水流量(p) m3/s 41200(0.2%) 43700(0.1%)7 校核洪水流量(p) m3/s 49800(0.02%) 52300(0.01%) 水庫 1 校核洪水位 m 382.0
49、0 604.832 設計洪水位 m 380.00 596.193 正常蓄水位 m 380.00 600.004 汛期限制水位(排沙) m 367.00 570.005 死水位 m 370.00 540.006 回水長度 km 157 1997 總庫容 億m3 51.85 122.308 調節庫容 億m3 9.05 64.629 死庫容 億m3 40.73 51.1210 庫容系數 0.62 4.411 調節特性 不完全季調節 季調節 工程效益指標 1 裝機容量 MW 6000 120002 保證出力 MW 1440 33853 多年平均發電量 h 293.38 573.50億kW4 年利用小時
50、數 h 4890 47805 灌溉面積灌溉最大引用流量 萬畝m3/s 218.392 /6 改善航道里程 km 157 / 淹沒損失與補償 1 淹沒實物指標 人口 人 74860 31982耕地 畝 35864 36884園地 畝 11207 13321林地 畝 7726 2826各類房屋 萬m2 254.26 108.07等級公路 km 196 240續表6- (1) 序號 項 目 單 位 向 家 壩 水 電 站 溪 洛 渡 水 電 站淹沒縣城 座 2 淹沒集鎮 個 16 102 規劃水平年 2010 2013農業生產安置人口 人 34592 37730搬遷人口 人 97313 43124遷
51、建房屋 萬m2 298.99 109.68遷建等級公路 km 245 3203 淹沒補償及環保投資 靜態總投資 2002/2004年 萬元 341238/348604 188115/190802總投資 2002/2004年 萬元 792465/891445 526815/587637單位指標(靜態/動態)2002年 元/kW 568.7/1328.8 156.8/439 主要建筑物 1 擋水建筑物 壩型 重力壩 雙曲拱壩地震設防烈度 度 8 9最大壩高 m 161 273壩頂長度 m 897.5 684厚高比 0.780.85 0.2712 泄水建筑物 表孔(孔數寬高) m 51926 712
52、.516m 256 200最大單寬流量 m3/s消能型式 底流 消力池 挑流 水墊塘 中孔或深孔(孔數寬高) m 7711 858底坎高程 m 305.00 500.00單孔最大泄量 m3/s 1827 1583消能型式 底流 消力池 挑流 水墊塘 泄洪或排沙洞(條數閘門尺寸) m 153 51412底坎高程 m 317.00 540.00單洞泄量 m3/s 400 35623894(設計校核) 設計洪水位總下泄量 m3/s 40270 41065 校核洪水位總下泄量 m3/s 48680 496053 引水建筑物 引水洞直徑 m 14.4 10壓力鋼管 m 12.6 尾水調壓井(長寬高) m
53、 無 2642581.5(阻抗式)尾水隧洞 m 1620.65接2234(城門洞型) 1820(城門洞型)續表6- (1) 序號 項 目 單 位 向 家 壩 水 電 站 溪 洛 渡 水 電 站4 發電建筑物 主廠房(個長寬高) m 2213589(地面)2553187.5(地下) 235225.7574.1(地下)主變室(長寬高) m 1792037.5 23091731.6開關站(長寬) m 221037.5 23211705 通航建筑物 垂直升船機 預留通航建筑物位置過壩噸位 t 2500 最大提升高度 m 114 年過壩能力 萬t 254 通航流量 m3/s 140001100 主要機電
54、設備 1 水輪機 臺 8 16水輪機直徑 m 9.5 7.7額定出力 MW 761 761額定轉速 r/min 75 120額定流量 m3/s 925 459額定水頭 m 90 180最大水頭/最小水頭 m 113.6/79(毛) 230/154.7水輪機制造難度系數 10.25 13.64水輪機重 t 2713 22502 發電機 臺 8 16單機容量 MW 750 750發電機視在功率 MVA 833 833發電機重 t 3485 3000發電機推力軸承制造難度系數 41.72 46.32 施工 1 主要工程量 土石方明挖 萬m3 2434.5 2014土石填筑 萬m3 66 3.4石方洞
55、挖 萬m3 266 1427混凝土和鋼筋混凝土 萬m3 1155 1308鋼筋、鋼材 萬t 20.8 32.4帷幕灌漿 萬m 22.3 77.2固結灌漿 萬m 56.7 96.42 主要建筑材料 木材 萬m3 11.3 17.8續表6- (1) 序號 項 目 單 位 向 家 壩 水 電 站 溪 洛 渡 水 電 站水泥(粉煤灰) 萬t 311.9 422.1鋼筋、鋼材 萬t 45.2 42.933 施工工期 籌建期 2年 3.5年準備期 3年 3年8個月發電工期 7年 8年8個月總工期 9.5年 12年2個月 經濟指標 1 靜態總投資(2002/2004籌建) 億元 224.51/225.25
56、363.32/363.592 總投資 (2002/2004籌建) 億元 517.43/572.17 1019.31/1123.653 單位千瓦投資(靜態/動態)20022004 元/kW 3742/86243754/9536 3028/84943030/93644 單位電能投資(靜態/動態)2002h2004 元/kW 0.78/1.790.78/1.98 0.63/1.780.63/1.965 經濟內部收益率 2002/2004籌建 13.9/13.97 13.866 財務內部收益率 % 13.6 13.127 還貸期上網電價 建成年份價/現價 h元/kW 0.375/0.217 0.403
57、/0.2088 平均下網電價建成年份價/現價 h元/kW 0.623/0.378 0.677/0.359二 送出工程技術經濟指標 1 供電范圍 川渝、云南、華中 川渝、云南、華中、華東2 送電方案 方案 方案 川渝、滇各600MW,華中4800MW川渝、滇各1200MW,華中3600MW 川渝、滇各1200MW,華中6400MW,華東3200MW川渝、滇各1200MW,華中3200MW,華東6400MW3 落點輸電方式電壓線路長度回路數方案方案 宜賓交流500kV40km1昭通交流500kV190km1贛中直流500kV1300km1湘中直流500kV 1000km1贛中直流500kV1300
58、km1宜賓、昭通同方案各2回 宜賓交流500kV145km2昭通交流500kV120km2贛中直流600kV1350km1湘中直流600kV1050km1浙西直流600kV1900km1贛中直流600kV1350km1浙西直流600kV1900km1皖南直流600kV1800km1宜賓、昭通同方案續表6- (1) 序號 項 目 單 位 向 家 壩 水 電 站 溪 洛 渡 水 電 站4 靜態總投資(2002年籌建)方案/方案 億元 151.51/119.24 299.31/313.03單位千瓦輸變電投資方案/方案 元/kW 2525/1987 2494/2608三 東送聯網與送電效益 聯網效益
59、1 錯峰效益 有利于云南、川渝、華中錯峰 有利于云南、川渝、華中、華東錯峰2 互為備用效益 西南、華中聯網事故備用和負荷備用容量可調配使用,從而減少備用容量 西南、華中、華東聯網事故備用和負荷備用容量可調配使用,從而減少備用容量3 水文補償效益 有利于實現西南、華中二地區水文補償 有利于實現西南、華中、華東三地區水文補償 送電效益 遠送華中可替代火電容量94送電電量利用率97 遠送華東可替代火電容量100送電電量利用率99(送電華中同向家壩)四 梯級補償效益 攔沙效益 1 攔沙量 單獨運用60年減沙53億t;單獨運用30年減沙量相當于三峽庫區淤積量的48 單獨運用60年減沙104億t,單獨運用
60、30年減沙量相當于三峽庫區淤積量的592 下游河段沖淤變化 運用30年河道沖刷量為多年平均輸沙量的1 運用60年河道沖刷量為多年平均輸沙量的13 下游河道水位變化 宜賓至合江水位下降 0.5m 宜賓至合江水位下降 0.5m4 對重慶河段航道影響 淤積程度減輕與減沙效果有關 淤積程度減輕與減沙效果有關 梯級發電補償效益 1 提高三峽、葛洲壩水電站的 保證出力,設計枯水年供水期延長 MW 32.5(提高0.5%) 379.2(提高6.1%),1個月2 增加三峽、葛洲壩水電站的 枯水期發電量 h億kW 2.4(提高0.7) 18.9(提高5.5%)3 補償提高三峽、葛洲壩水電站的 年發電量 h億kW
61、 0.1 9.9(提高1) 梯級防洪效益 1 對宜賓市的防洪作用 在金沙江洪水不與區間洪水遭遇的情況下,可對20年一遇以下的部分歷史洪水起到一定的錯峰防洪作用。 在金沙江洪水為主時通過水庫調洪,可對宜賓50年一遇以下的洪水起到消峰防洪作用。續表6- (1) 序號 項 目 單 位 向 家 壩 水 電 站 溪 洛 渡 水 電 站2 對三峽的防洪作用 與三峽聯合調度可起到減少三峽下游洪水威脅的補償作用,作用較小。 與三峽聯合調度可起到減少三峽下游洪水威脅的補償作用,作用稍大。 對下游及三峽的航運效益 入庫輸沙量及泥沙粒徑的改變,使重慶段回水變動區的淤積改善,對該河段航運狀況有重要作用;增大下游枯水期
62、流量,最小旬平均流量增加120160m3/s,增加航道水深;根本改善了向家壩以上156km河段航運條件,其中76km變為深水航道;庫區航運條件改善明顯。 入庫輸沙量及泥沙粒徑的改變,使重慶段回水變動區的淤積改善,對該河段航運狀況有重要作用;增加下游枯水期流量,最小日流量增加100300m3/s,增加航道水深;庫區隨水位變化全程或局部具備通航條件;對下游及三峽航運補償效益較大。五 三峽總公司滾動開發承受能力 2009年以前需投資2002/2004籌建 億元 289.77/152.4 209.4/150.32009年以前資本金投入2002/2004籌建 億元 71.39/50.34 98/9120
63、09年以前三峽可提供資本金 億元 193.78 193.782009年以前三峽總公司開發溪洛渡或向家壩平均負債率2002/2004籌建(三峽自身負債率41.85)最高負債率 2002/2004籌建 44.68/39.3454.4/50.0 44.49/41.355.06/50.3充分發揮溪洛渡的效益。向家壩水庫淹沒較大,向家壩和溪洛渡為一組電源,向家壩水庫遲早都要建設,庫區被淹沒的兩縣一鎮,經濟發展較快,先建可使移民安置較易解決,補償較少。向家壩工程技術難度相對較小。向家壩先建,可使級航道抵達溪洛渡壩址,對改善溪洛渡交通條件有利。(2)先建向家壩的主要不利條件先上向家壩初期外送電力較少,西電東
64、送規模較小,供電范圍適應性較差,難以考慮滿足華東對電力的需求。向家壩水庫調蓄庫容較小,電能質量相對較差。庫容較小,對三峽的減沙效益和補償效益相對較小。在經濟上,如按2002年開始籌建,總費用現值先建向家壩和溪洛渡分別為1471億元和1456億元,先建向家壩經濟性較差。向家壩水庫淤積,對溪洛渡施工將帶來不利影響,如可能增加溪洛渡壩址覆蓋層厚度,提高圍堰高度等。6.2先建溪洛渡的主要利弊條件分析 (1)先建溪洛渡的主要有利條件如按2002年開始籌建,預計2013年12月第一批機組可發電,主要有利方面有:初期輸送容量大,電能質量相對較高,有一定的調節能力,可較好地適應華東、華中電網對電力的需求,特別
65、是對優化華東電網電源結構起重要作用。h。h。雖然年電量增加不大,但枯水期電量可增加18.86億kWh,共9.9億kWh和2.24億kW溪落渡水庫庫容相對較大,溪落渡先建可提前對下游電站發揮補償效益,每年可使三峽和葛洲壩電站分別增加枯水期平均出力308.7MW和70.5MW,共379.2MW;可使三峽和葛洲壩電站分別增加年發電量7.66億kW溪洛渡水庫先建可以減少向家壩水庫入庫泥沙,延長淤積年限;有利于向家壩發揮發電航運效益。對三峽的減沙效益大。通過溪洛渡水庫的調節作用,可以減少向家壩施工導流流量和施工截流難度,相應減少導流工程量。避免向家壩先建因泥沙淤積可能對溪洛渡建設和廠房尾水位產生的不利影
66、響。溪洛渡先建總費用現值小,經濟性較好。(2)先建溪洛渡主要不利方面電站工程和送出工程投資較大。溪洛渡對外交通相對不便,籌建期較長,施工準備工程量相對較大。溪洛渡高壩及地下硐室群建設難度相對較大。在向家壩水庫建成前,溪洛渡電站運行要受下游航運的制約,如要求一定的航運基流,下游水位變幅有一定的要求,使電站調峰受到限制。6.3對金沙江第一期工程綜合比選排序的意見向家壩和溪洛渡兩工程規模巨大,又是一組同一條江上的上下游銜接的相互補償的水電站。但在開發上受許多因素制約,不太可能同時興建,只能分先后。開發順序需要從政治、經濟、社會發展等多方面統籌決策。根據本報告從工程建設的特點、施工條件、建設周期、經濟
67、效益、電力市場的需求、對三峽入庫泥沙的攔沙效益、建設資金籌措等因素的具體比較、分析,提出綜合比選排序的意見是:(1)從技術功能比較評價、市場需求分析、經濟效益和經濟性比較的結果看,各方面的比較結論總趨向是一致的,即溪洛渡滿足需要的程度、投入與產出效益和綜合效益等都相對優于向家壩,先建溪洛渡的技術經濟合理性較好。因此,溪洛渡宜排序在前。(2)結合資金承受能力對前期工作的安排建議:如果在三峽首批機組發電之前(2002年)即可籌建金沙江第一期工程項目時,則應抓緊再利用2年的時間完成第一期項目的可行性研究報告,另一個電站可放緩可研進度,但不宜間斷前期工作。如果在三峽首批機組發電之后(2004年)才可開
68、始籌建金沙江第一期工程項目時,則兩項目可同步放緩、繼續完成可行性研究工作。7結論通過對金沙江第一期工程向家壩和溪洛渡水電站綜合比選和論證,結論歸納如下:三峽工程的建設正按照1997年大江截流,2003年首批機組發電,2009年工程完工三大里程碑進度計劃逐步實現。金沙江下游河段的梯級開發就顯得更加必要、更加現實。其積極意義主要體現在三個方面:第一,把清潔的能源西電東送,部分替代當地建火電,可以起到平衡東西部能源配置、優化電源結構的作用,同時減輕華中、華東地區北煤南運運力不足和環境保護的壓力。華中、華東都是我國經濟發達地區,經濟基礎好,負荷增長較快。30年電網規劃表明,華中電網20102020年火
69、電裝機需要增加32000MW,屆時火電裝機容量需達74000MW左右,是目前火電裝機的4.5倍;華東電網20102020年火電裝機需要增加39000MW,屆時火電裝機容量需達110000MW左右,是目前火電裝機的3.5倍。然而,華中、華東兩地區都是一次能源缺乏的地區,預測華中四省2010年以后都將成為煤炭輸入省,華東地區目前約有70的煤需由區外供應,2010年以后外供煤電的比重還要加大。因此,大規模發展火電必然要受到煤炭運輸和環境保護以及合理電源結構的制約,積極引進外區送電,彌補本區水、火、核電的不足,是解決兩區電力發展需要的途徑之一。華中、華東地區具有接受外區送入能源的巨大要求和市場,金沙江
70、又具有豐富的水能資源,初步研究表明,無論是建設向家壩或溪洛渡水電站,均比在華中、華東地區建設火電要經濟,且加大向華中、華東送電的比例,綜合經濟性更好,因此,改部分輸煤為輸電有著強勁的市場競爭力。第二,發揮對三峽工程的補償效益以及長久發揮三峽工程的防洪、攔沙、發電和航運作用,使其取得的綜合效益更大。金沙江的開發對三峽工程的效益有較大的補償作用,僅考慮溪洛渡電站就可提高三峽、葛洲壩兩電站的保證出力380MW,相當于增建一個百萬千瓦級的水電站。但更顯著的作用是攔沙效益,長江三峽的泥沙有近一半來自金沙江,如向家壩、溪洛渡兩梯級緊接三峽先后投入,則不僅可攔截壩址以上全部推移質,而且單獨運行30年可減少三
71、峽庫區淤積量的4050,延長三峽水庫壽命,減輕水庫變動回水區的泥沙淤積程度,提高運行水位從而有利于進一步持久發揮三峽工程的防洪、發電、航運等綜合效益。第三,發展西南經濟,溝通西南、華中、華東三大經濟區,為實現資源、經濟優勢互補,共同發展將起到聯系的紐帶作用。金沙江中、下游地區近十余年來經濟有了一定的發展,但整個地區經濟仍不發達,少數民族地區仍處于相對貧困狀態,沿江各地方政府迫切希望盡快開發金沙江,以帶動其它資源的開發及地區經濟和文化的發展,使資源優勢早日轉化為經濟優勢,以改善我國的產業結構布局,有利于國土整治和少數民族地區脫貧致富,促進民族團結。本報告論證提供的資料和數據進一步表明,繼三峽工程
72、之后適時開發金沙江第一期工程向家壩或溪洛渡,是非常必要的并有深遠的重要意義。兩工程開發排序的推薦意見:向家壩和溪洛渡都是金沙江下游效益顯著的特大型工程,而且是一組緊密聯系、效益互補的工程,相繼建成才可充分發揮調節與反調節,以及梯級優化組合的聯合整體效益。鑒于兩工程規模巨大、影響大,同期開發涉及問題較多,考慮實際和可能,僅就通過對向家壩、溪洛渡兩工程可行性研究中間報告的技術經濟指標、減沙和梯級補償效益、送電效益以及投資承受能力等幾個重要因素的初步研究論證、綜合評價,在相對比較的基礎上提出兩工程開發排序意見:如果2002年可以開始籌建,那么溪洛渡工程經濟指標較好、技術可行、資金承受能力也有現實可能
73、性,應排序在先,優先開發,盡快完成可行性研究報告;向家壩可適當放緩完成可行性研究報告的進度,但不間斷前期工作。理由可概括如下:以上,容量效益和電量效益均發揮得較好。溪洛渡的優勢是東送的電力、電量是向家壩的2倍以上,2020年前可實現川渝、滇、華中、華東電網的聯網,在一定時間內可兼顧華中、華東的受電需求。而向家壩送電能力和范圍相對較小,滿足不了華東地區的電力需求。經濟分析表明,西電東送愈早愈好,愈多愈經濟。因此,先建溪洛渡經濟上較為有利,同時還可取得相對較大的聯網錯峰效益,減少系統備用容量效益,東西部水電站的水文補償效益。%,送電電量利用率99%,送電電量利用率為97。溪洛渡送電華東替代火電容量
74、效益為100%其一,從西電東送的效益來說,向家壩和溪洛渡都有很好的送電效益,華中、華東電網系統裝機的控制月份均在汛期7月和8月,恰值向家壩或溪洛渡電站發電高峰期,供求同步,使得兩電網接受送電的能力強。向家壩或溪洛渡送電華中替代火電容量效益為940.9,即水庫攔1t的沙,對三峽庫尾可減少0.9t的淤積。尤其是在水庫運用的前2030年之內,大部分泥沙都攔在庫內。兩工程減淤的作用差別不大,效益都是很大的,但兩工程庫容差別較大,汛期限制水位以下的庫容溪洛渡約為向家壩的2倍,懸移質泥沙出庫的過程也不同,總的來說溪洛渡的減沙作用和時效均大于向家壩。溪洛渡30年減沙量與向家壩60年的減沙量相近;60年的減沙
75、量是向家壩的2倍;90年減沙量可以達到不建溪洛渡時三峽庫區淤積量的一半以上。此外,先建溪洛渡可以大大減少向家壩水庫的泥沙,減緩向家壩水庫淤積速度,延長其使用壽命。水庫攔沙不僅減少了下泄量,同時也使泥沙變細,向家壩10年、溪洛渡30年之內出庫懸沙中徑0.01mm,這對維護重慶河段航道是極為有利的。因此,從對向家壩、三峽水庫的減沙效益來看,應先建溪洛渡。:其二,從攔沙效益來說,金沙江懸移質年輸沙量為2.45億t,推移質年輸沙量為182萬t,是泥沙較多的河流,在三峽投入運行后,適時興建向家壩或溪洛渡,在一定時間內都將起到顯著的攔沙效果,對三峽庫區,尤其是庫尾回水變動區起到減淤作用,其減淤效果為1其三
76、,從資金承受能力分析,三峽總公司的資金承受能力較強,在三峽建設期間負債率平均低于50,發電后收益較大,工程竣工后總資產將達2500億元以上,將三峽、葛洲壩作為母體電站滾動開發向家壩或溪洛渡均是可行的。定量分析表明,若只承擔投資20的資本金,其余由融資解決,無論先上向家壩還是溪洛渡,所占三峽資本金來源的比重都很小,都可以滿足對資本金的需求。同時,對三峽總公司的財務經濟指標影響不大,均在承受能力之內。從籌集投資方面分析,溪洛渡總投資是向家壩的2倍,但在2002年開始籌建至三峽2009年竣工以前,向家壩與溪洛渡分別需要投資為290億元和210億元,溪洛渡要少80億元,占1/4強。從資本金方面分析,向
77、家壩和溪洛渡分別需要資本金103.5億元和203.9億元,而2009年以前分別需要71億元和98億元,溪洛渡僅多27億元??偟膩碚f,雖溪洛渡投資規模大,但就三峽竣工之前先建溪洛渡從資金籌措角度只體現于資本金比向家壩多27億元,而投資需求卻少80億元,并未增加多少負擔。而三峽竣工之后收益很大,溪洛渡的投資容易解決。如果2004年以后才有可能進行三峽后續工程的籌建工作,那么最好是同步繼續完成可行性研究報告。經過一年多的比選工作使兩工程的可行性研究中間報告已達到相當深度,主要工程地質問題已基本查明,工程規模、樞紐布置等初步選定,但與可行性研究的深度還有一定距離,關鍵技術問題的進一步試驗研究、論證與落
78、實尚需一定的時間和投入,2004年籌建,時間上比2002年籌建可寬緩兩年左右,經費投資強度也可降低。此外,可研工作連續不斷可減少兩個工程往復進點帶來的損失。從發展角度看,向家壩、溪洛渡電站是一組功能關系共軛性較強的電源點,互補效益較大,梯級滾動連續開發,可獲得最好的經濟效益,也是水能資源的經濟合理開發方式。隨著社會經濟的發展,比選因素條件也會發生變化,2004年前有條件同步完成可行性研究報告,對決策開發規模如此巨大的任何一個工程都是有利的。先建溪洛渡的技術可行性和經濟合理性技術可行性:向家壩和溪洛渡都是特大型工程,各自都有一些屬世界水平的技術問題,缺乏實踐經驗,相對來說,溪洛渡的技術問題難度要
79、高些。尤其是273m的高拱壩、相當于9度設防的高地震、可能高達30000m3/s的壩身過流量。壩工設計上的“三高”問題,以及大型機組的制造難度,近2000km的輸電問題等還需要攻關解決。經驗告訴我們,沒有那一個大型工程不是在突破一些技術難題而建成的。80年代建成的龍羊峽電站壩高178m,為當時國內最高的重力拱壩就有很多突破;90年代即將建成的二灘雙曲拱壩高240m,又有新的突破,是集多項居世界前緣技術指標于一身的尖子工程。在三峽工程和二灘工程的基礎上,有它們的寶貴經驗作借鑒,建設溪洛渡工程,必將可以解決報告中所指出的諸多技術難題。經濟合理性:h、混凝土澆筑314向家壩、溪洛渡兩工程總工程量土石
80、方開挖分別是2800萬m3和3500萬m3(其中洞挖量1400萬m3)、混凝土澆筑分別是1200萬m3和1300萬m3,根據國內已建或在建的十多座大型水電工程統計表明,所需的工程量為土石方開挖632m3/萬kW h),混凝土澆筑分別是14h(其中洞挖2 m3/萬kWh和7 m3/萬kWh。三峽和二灘土石方開挖分別是10.5 m3/萬kWm3/萬kW h(其中洞挖2 .5h和 6 m3/萬kWh。向家壩和溪洛渡的土石方開挖分別是9.5 m3/萬kWh和3.5 m3/萬kWm3/萬kW h和2.5h),混凝土澆筑分別是4 m3/萬kWm3/萬kW h。比較說明向家壩和溪洛渡的主要土建實物指標都是很
81、低的,溪洛渡的指標比向家壩還要優越。這和歷來分析金沙江較其它河流的動能經濟指標優越是一致的。工程投資可靠性主要取決于設計基本資料和工程量計算的可靠程度,本次比選注意到了要適當留有余地。由于溪洛渡單位電能工程量指標比向家壩相對較低,單位投資指標也是較為經濟的。故單位千瓦和單位電能的靜態投資指標溪洛渡均優于向家壩,但因溪洛渡的工期較長,反映到動態投資上,其指標兩者持平。兩工程本體的國民經濟評價指標和財務評價指標均滿足國家的規定,經濟上合理,財務上可行。m3/萬kW以上,而火電造價不變時,水電東送經濟性才不如在當地建火電經濟,但這和煤價上漲,環保費用增加的趨勢是不相符的。先建向家壩或先建溪洛渡的不同
82、開發順序經濟分析也表明,先建溪洛渡總費用現值最小。從以上工程實物指標、工程本體的國民經濟指標和財務評價指標、向東送電的經濟分析和風險分析、不同開發順序的經濟分析等多方面的結果均說明,建設向家壩或溪洛渡都具經濟合理性,并且先建溪洛渡在經濟上較優。%向東送電的經濟分析表明,兩電站均較在華中、華東建火電要經濟,且先建溪洛渡經濟性更好些。只有在水電造價上浮15興建溪洛渡的時機。從三峽總公司承受資本金的能力來看,僅2002年和2003年兩年內有資金缺口15.5億元,略顯緊張,而2004年三峽就可以提供大于當年所需的資本金10億元,以后還會逐年增加。因此抓緊時機,2002年即開始籌建,2014年第一批機組發電,2017年完工是較好的選擇。%綜上所述,西電東送需要、三峽工程需要、西南經濟發展也需要盡早開發金沙江水電。各方面的分析均表明先建溪洛渡優于先建向家壩。為減小溪洛渡工期較長、籌建期也較長、送電距離遠的不利影響,適應東部電力需求,愈早建才愈有利。初步分析2004年開始籌建較2002年籌建,靜態投資幾乎不變,只差2700萬元,而動態投資要提高104億元,約增加10金沙江第一期工程的開發,有巨大的經濟效益、社會效益,我們期望開發這取之不盡的資源,加快她的開發步驟,為實現西電東送的偉大目標,不失時機地付諸實施,早日造福于人民。