玛纳斯河山区河段水电梯级开发方案研究.docx

规划设计SMALLHYDROPOWER2014No4,TotalNol78

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玛纳斯河山区河段水电梯级开发方案研究

马苏文(新疆水利水电勘测设计研究院新疆乌鲁木齐830000)

【摘要】根据新疆玛纳斯河流域特性及河流水电梯级开发现状，选择玛纳斯河山区河段作为水电梯级的研究河段，同时根据地形地质条件对研究河段拟定水电梯级开发方案；并从工程地质、动能指标、水工布置及工程施工、运行管理、环境影响及淹没损失、工程投资及经济指标等多方面综合分析，选定最优水电梯级开发方案。图1幅，表2个。

【关键词】山区河段水电梯级开发开发方案综合比选

1流域概况

玛纳斯河流域位于新疆天山北坡经济开发区核心地带，地处天山北麓准噶尔盆地南缘。玛纳斯河发源于天山北麓依连哈比尔尕山，是1条山溪型内陆河，流向由南向北，是准噶尔盆地南缘最大的融雪性河流，全河长324km,多年平均年径流量13.25亿m3,主要支流是清水河和呼斯台郭勒河。

2开发河段的选定

玛纳斯河出山口以上为山区，也是径流形成区，山区河道纵坡较大，集中了流域绝大部分的水量；出山口以下河流进入平原灌区，为径流散失区，河道坡降随之变缓。玛纳斯河与呼斯台郭勒汇合口以上为玛纳斯河上游河段、呼斯台郭勒汇合口以下至至玛纳斯河出山口红山嘴为玛纳斯河中游河段、红山嘴以下为玛纳斯河下游河段。

玛纳斯河上游河段属中高山区，山体陡峭，峡谷深邃，岩石裸露，终年积雪，60%以上降水量集中于夏季，是河川径流主要补给源。该段支流众多，水量分散，加之交通不便、气候严寒，工程建设条件较差，水电梯级开发相对困难。

玛纳斯河中游河段目前已开工建设肯斯瓦特水利枢纽工程，该工程为流域控制性工程，开发任务为“以防洪、灌溉为主，兼顾发电等综合利用，工

收稿日期：2014-03-25

作者简介：马苏文(1982-),男，工程师，主要从事河流规划及动能设计工作。Email:erick1019@

程建设能够有效的控制和分配水资源，以满足下游灌区各业的用水需求”。肯斯瓦特水利枢纽工程以下沿线已建一级～五级引水式水电站、红山嘴电站引水渠首、东岸大渠等水利工程。红山嘴以下河段主要为低山丘陵区，呈“山间洼地”,河谷多U型或较开阔谷地，两岸均有阶地发育，但不对称，为绿洲区。

通过对玛纳斯河干流河道特性及现状水利工程建设情况分析，目前山区河段呼斯台郭勒汇合口至肯斯瓦特水库回水河段未进行水电开发，该河段长约42km,落差710m,河道平均纵坡16.9%o,河段沿线有若干支流汇入，河段末端径流为10.43亿m3,约占全河径流量的78%,水量较为集中。该河段无地质限制性因素，建设条件较好，离负荷中心近，交通较为便利，水电梯级开发条件较为优越。

3开发方案拟定

3.1控制性工程布局

从流域开发任务分析，玛纳斯河控制性工程肯斯瓦特水利枢纽已开工建设，该工程的建成将承担流域综合利用任务，因此肯斯瓦特以上山区河段开发任务以发电为主，山区河段的控制性工程布局为修建龙头水库，以增加对下游梯级的出力补偿。从流域水能开发及水量调配分析，玛纳斯河径流年内分配不均，若山区河段修建龙头水库可有效调蓄径流，提高下游梯级电站保证出力，增加发电水量，同时配合下游控制工程有效增强对流域水资源调配的能力。综上所述，修建龙头水库对流域水能开发及水资源调蓄具有重要的意义。

规划河段属中山区，河谷深切、狭窄，呈

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小水电2014年第4期(总第178期)规划设计

“V”型；虽有坝址地形地质条件，但没有库盘地形，只有规划河段起点(即也盖孜阿苏、呼斯台郭勒河、玛纳斯河三河汇合口)可利用三河之河谷作为库盘。汇合口以下1km河段有良好的坝址地形地质条件，该坝址控制径流量8.8亿m3,其上游径流分散，因此规划河段起点呼斯台是规划河段惟一可修建控制性的“龙头水库”位置，它不仅自身有发电效益，且对其以下的其他电站有补偿调节作用。因此，拟建呼斯台水电站为龙头水库，按水库的调节能力不低于季调节来选择水库规模，初步选择水库正常蓄水位为1840m,死水位1780m,调节库容0.96亿m3。水库建成后，枯水期11月一次年4月多年平均增加调节流量5~6m3/s,月径流量增加1300～1500万m3;改善了梯级电能质量。

3.2梯级开发方案

通过对玛纳斯河山区河段实地踏勘，结合大比

例尺地形图测绘成果，根据地形地质条件，共拟定了3组方案：

方案