西藏YJ中游SR至BY河段开发方案研究

西藏YJ中游SR至BY河段开发方案研究

程一书

中国华电集团西藏能源有限公司 西藏 拉萨850000

摘  要：2015年2月，国家发改委以发改办能源【2015】418号文批复了《西藏YJ中游河段水电规划报告》。批复意见要求在下步工作中“对SR～BY河段采用一级开发或两级开发的方案开展进一步的深化研究工作”。为了更合理的开发利用水能资源，尽量减小对库区重要对象的影响，对SR~BY河段开发方案开展了进一步的深化研究工作。经水能利用、地形地质条件、环境影响因素、征地移民、工程建设条件以及技术经济指标等方面的综合研究，推荐本河段开发方案为一级开发方案。

关键词：开发方案；敏感要素；环境影响；征地移民；工程建设条件

0引言

YJ是西藏最大的河流，又是世界上海拔高程最高的大河。里孜至派乡为YJ中游段，河长1293km，河道平均比降1.2‰，平均海拔4500m以下。《YJ中游河段水电规划报告》，在SR～BY坝址河段推荐水能资源开发方案为一级开发，BY水电站水库回水以不淹没SR县城拟定。

根据规划报告，BY坝址位于YJ中游的SR县努觉村南侧干登冲沟沟口上游河段，坝区河水面高程约3445m。坝址控制集水面积15.73万km2，多年平均流量1010m3/s，正常蓄水位3540m，装机容量780MW，多年平均发电量（单独运行时）38.05亿kWh，静态总投资127.75亿元，单位千瓦静态投资16378元/kW，单位电能静态投资（单独运行时）3.36元/kWh。

2015年2月，国家发改委以发改办能源【2015】418号文批复了《西藏YJ中游河段水电规划报告》。同意YJ中游“一库十九级”梯级布局及资源规划方案，即萨嘎、汤果、夏如、雅日、通多、新尖、三珠岗、桑得、TX、SLGG、KR、BY、DG、JX、ZM、JC、LD、ZD、LZ。同意TX、SLGG、KR、BY、DG、JX、ZM、JC、LD、ZD、LZ作为规划实施方案。批复意见同时要求，在下步工作中“对SR～BY河段采用一级开发或两级开发的方案开展进一步的深化研究工作”。

为了合理开发利用水能资源，尽量减小对库区重要对象如库区主要居民区及成片耕地（SR县城及大片耕地、SR县城对岸移民新村）、设施（拉林铁路、山南沃卡三级电厂、SR大桥、罗布莎大桥、S306省道）、环境敏感对象（卡玛当水葬台、罗布莎库岸边坡）等的影响，对SR~BY河段开发方案开展了进一步的深化研究工作。综合本河段的水能利用、地形地质条件、环境影响因素、征地移民、工程建设条件以及技术经济指标等方面，开展该河段的开发方案研究工作，对研究河段各开发方案进行分析比较，提出合理的开发方案研究成果。

本文从以下七个方面介绍该河段开发方案比选研究成果。

1开发方案拟定

1.1河流特性

BY开发河段地处YJ中游河段，位于青藏高原中段东南部，山体走向大致为东西向，YJ亦成近东西向纵贯全区，有许多近南北向的支流注入其中。区内最高峰为YJ左岸坝址上游努觉北西侧山峰，高程为5992m，本河段原规划BY电站库尾河水位高程为3540m，电站坝址区河水位高程为3444m，相对高差2452～2548m。库区属高山峡谷和山间冰缘构造盆地，受青藏高原的隆升，在差异性地质构造及新构造运动营力影响下，地形起伏大，形成复杂的高原地貌。

根据河谷形态和侵蚀堆积状况，BY开发河段由西向东分为2个地段，（1）SR-沃卡宽谷段，该段长约25.9km，河谷宽约数百米；江面海拔从3540m降至3525m，落差为15m，纵比降约为1‰；从SR县至沃卡河河流流向呈n字型，其中SR县至加扎康萨冲沟河流流向为N45°E，加扎康萨冲沟至增嘎河流流向为由西向东，增嘎至沃卡河河流总体流向为S35°E。河谷两岸主要为冲积及崩坡积层覆盖，岸坡较缓，地形坡度多小于10º。沿河两岸Ⅰ、Ⅱ级阶地较发育，沃卡三级电站河段可见Ⅲ、Ⅳ级阶地，Ⅰ、Ⅱ级阶地分别高出河水面15m～20m、60m～70m，Ⅲ、Ⅳ级阶地分别高出河水面130m～150m、200m～220m。两岸冲沟较为发育，冲沟内多见常年流水。（2）沃卡-坝址区峡谷段，此段长约12.1km，河谷显著变窄，一般宽仅几十米；江面海拔从3525m降至3444m，落差为61m，纵比降约为5.4‰，沃卡河至坝址区河流总体流向SEE。库区两岸山体雄厚，左岸多崩坡积覆盖层覆盖，右岸多基岩裸露，两岸岸坡较陡，多在40°以上，有的达70°～80°。两岸冲沟较为发育，冲沟内多见常年流水。

1.2河段主要敏感要素分布

本河段沿线分布有SR县城的居民房屋、耕地、拉林铁路、沃卡三级水电站厂房以及桥梁公路等敏感对象。

  河段主要敏感要素分布图

（1）SR县城

SR县地处西藏中南部、YJ中游河谷地带，距BY坝址河道距离约37km，地理位置优越，交通十分便利。县域面积2638km，总人口2万。

SR县城附近河道相对较为开阔，左右岸均分布土地及居民，SR大桥联通两岸。

两岸土地及居民分布高程为3542-3565m，土地分布高程为3542-3550m之间，人口房屋基本在3550m以上。绒乡追塘坝易地扶贫小区场地高程在3555.50~3582.50m间。

本河段规划梯级电站正常蓄水位以不影响SR县城为控制。

（2）拉林铁路

拉林铁路为青藏铁路的支线工程，全长440km。拉林铁路沿线经过BY电站库尾SR县。拉林铁路于BY坝址下游约4300m处的DG水电站库区由右岸跨越YJ至左岸，进入拉林铁路桑珠岭隧道段，桑珠岭隧道全长16449m，出口接沃卡河桥、藏嘎隧道（8737.5m）、洞口桥、拉隆隧道（4014m）、拜珍明路段直至SR火车站。

拉林铁路100年设防标准是基于规划成果推荐的BY电站3540m正常蓄水位提出。规划梯级电站以不影响拉林铁路为控制。

（3）沃卡三级电厂

沃卡三级电站于1978年建成，电站位于SR县境内沃卡河下游出口河段，为无调节引水式开发。电站为引水径流式，由低坝取水枢纽、引水渠、前池、压力钢管及厂房等建筑物组成。电站设计水头52m，装机容量4×1600kW，年平均发电量0.388亿kW.h。采用不同开发方案时，对沃卡三级电站有一定影响。

（4）沿岸公路及桥梁

BY水电站坝址以上河段沿左岸为S306省道，右岸从罗布莎到SR县现有一乡道连接。公路沿线有SR大桥、罗布莎大桥。采用不同开发方案时，对沿岸公路有一定影响。

（5）卡玛当水葬台

卡玛当水葬台位于SR镇雪巴村吉秀自然村，YJ畔，距县城2.1公里左右。该水葬台为SR县境内唯一使用的水葬台，每次水葬时出动寺庙僧人在寺庙屋顶往水葬台念经等。创始人莫吉·洛吉卓玛，至今约有九百五十年的历史。水葬台高程约3545.73~3546.6m。采用不同开发方案时，对水葬台有一定影响。

（6）罗布莎库岸边坡

罗布莎库岸边坡位于库区中部右岸，整体居于沃卡-坝址区峡谷段入口的罗布莎1号冲沟与4号冲沟之间。目前岸坡整体稳定，水库蓄水抬高水位时，受冲沟切割及河流冲刷影响，冲沟及河流一级阶地局部覆盖层岸坡稳定性差。采用不同开发方案时，对罗布莎库岸边坡稳定有一定影响。

1.3开发方案拟定

规划报告推荐的一级开发方案BY水电站初拟正常蓄水位为3540m。从主要对象的高程分布来看，该水位除将对沃卡三级电站产生较大影响外，通过设置合理的调度运行方式，对其他重要对象基本不会产生影响；但若继续抬高水位，则将对拉林铁路产生不利影响，对SR县城大片耕地产生较大的淹没及浸没影响，对水葬台的库岸产生较大的浸没影响，同时汛期洪水会加重对卡玛当寺水葬当的淹没影响。因此开发方案研究工作以3540m作为正常蓄水位上限。

本河段3540m以下集中落差约95m，根据初拟坝址地形地质条件，若一级开发采用混凝土重力坝，最大坝高约145m，属较为成熟的水电站勘测设计施工技术范围，无工程建造方面的制约因素。从水库淹没来看，3540m以下基本为峡谷地形，无大片耕地、村庄淹没。

河段开发方案研究，从合理利用水力资源并尽量避免或减少对重要因素的影响角度，拟定两个方案进行比较。

（1）一级开发方案

本方案为河段一级开发方案，即在原规划BY坝址筑坝，正常蓄水位为3540m，最大坝高约145m。

（2）两级开发方案

此方案是以尽量不影响沃卡三级电站厂房为原则。BY一级坝址位于沃卡三级厂房上游，正常蓄水位3540m，最大坝高约61m，尾水位与沃卡三级电站一致为3525m；BY二级正常蓄水位按照梯级衔接考虑，为3525m，最大坝高约130m。

2水能利用比较

两个方案利用落差相同，利用水头均按正常蓄水位3540m到下游DG正常蓄水位3445m，装机容量拟定原则一致，以装机利用小时数为4500h拟定装机规模，但能量指标有差异。

各开发方案能量指标表

一级开发方案总装机800MW，多年平均发电量36.54亿kWh，其中枯期发电量13.51亿kWh，保证出力152MW，装机年利用小时数4568h。

两级开发方案总装机760MW，多年平均发电量35.52亿kWh，其中枯期发电量13.41亿kWh，保证出力148MW，装机年利用小时数4674h。

水能利用方面，总的发电量方案一较优。

3环境影响对比

两个方案的水库淹没对风景名胜区、生态系统、动植物资源均有一定程度的不利影响，但总体差异不大。两个方案各梯级均为日调节性能，对水质影响均较小。一级开发方案淹没植被面积1371.3hm²，两级开发方案淹没植被面积1064.3hm²，但两级开发方案的施工临时占地相对较大，总体差别不大。两个方案水文情势和大坝阻隔对鱼类的影响基本相当。

4征地移民对比

4.1实物指标比较

方案一：建设征地总面积13.28km2，征占用耕地1523.41亩；林地10350.22亩。直迁人口708人，房屋64484.64m2，沃卡三级（6400kW），三级公路7.61km，卡玛当水葬点（未淹没，需防护）。

方案二：建设征地总面积13.15km2，征占用耕地1624.78亩；林地10014.72亩。直迁人口568人，房屋51733.44m2，三级公路0.75km，卡玛当水葬点（未淹没，需防护）。

从征占用实物指标上看，由于西藏地区特殊的地理环境，各梯级地处高山河谷，移民分散居住在河谷两岸，淹没土地构成以林地为主，耕地占比例很小，对梯级规划制约较小。两方案建设征地总面积差别不大，一级开发方案仅比两级开发方案多0.13km2，两级开发方案水库淹没占地较少，但施工临时占地相对较大，总征占耕地面积比一级开发方案多101.37亩。

4.2生产安置、搬迁安置人口比较

一级开发方案：生产安置人口473人，搬迁安置人口708人。

两级开发方案：生产安置人口465人，搬迁安置人口568人。

两方案征占的耕园地总体相当，两级开发方案建设征地涉及的人口较少，永久征收的耕园地相对较少，移民安置难度相对较小。从移民安置和维护当地的社会稳定角度出发，两级开发方案略优于一级开发方案。

4.3专项设施

两方案在专项设施的差别主要体现在对沃卡三级电站的影响上，其他基本一致。一级开发方案淹没了沃卡三级电站的尾水，但可以通过将沃卡三级发电厂房后移重建，并增加装机容量。从而实现既不影响原有水资源的利用，又保障改建前后的发电量基本相当，另外还可以实现原有老化机电设备的更新升级、效率提升。对其淹没影响参考藏区电站单位千瓦投资，按全部补偿考虑。

除一级开发方案对沃卡三级电厂有影响之外，频率洪水对其余主要敏感对象不会产生淹没影响。

4.4建设征地投资比较

一级开发方案建设征地总投资86113万元，两级开发方案建设征地总投资60713万元。一级开发方案较两级开发方案多投资25400万元。主要集中在沃卡三级的补偿费、罗布莎库岸边坡预测塌岸线范围内的实物指标，及由此引起的独立费用方面。

综合来看，从水库淹没影响角度而言，两方案均无制约性影响因素，建设征地总面积差别不大，仅相差0.13km2，且投资占工程总投资比重均较小，都是可行的。两级开发方案虽然总征占耕地面积比方案一多101.37亩，但总安置人口相对较少，移民安置难度相对较低，且投资相对较低，因此两级开发方案略优。

5工程建设条件对比

5.1工程地质

根据开发河段区域、水库、坝址及天然建材分布等工程地质条件分析，规划的一级开发方案、两级开发方案均具备成库建坝条件。

区域构造稳定方面，各断层均未通过坝址，但沃卡河附近发育一活动断层，距两级开发方案的BY一级水电站坝址相对较近，对其影响相对要大。

库区地质条件方面，罗布莎库岸边坡整体稳定，两种开发方案存在一定塌岸及淹没问题，需要采取道路改建、工程处理及移民搬迁等措施。

坝址地质条件方面，两级开发方案的BY二级与一级开发方案为同一坝址，地质条件基本相同。两级开发方案的BY一级水电站坝基覆盖层宽厚、成分复杂，防渗问题较突出。

天然建材方面，一级开发方案坝址距天然砂砾石料场较远，可就地开采人工骨料，剥离层相对较薄，两级开发方案的BY一级坝址距天然砂砾石料场较近，可就地开采人工骨料，但剥离层相对较厚，下游BY二级坝址与一级开发方案相同。

经开发河段区域、库区、坝址工程地质条件分析比较，结合天然建材分布情况，一级开发方案较优。

5.2枢纽布置

（1）一级开发方案BY水电站

该电站壅水高度95m，最大泄量17000m3/s，电站利用水头高、泄洪流量大，坝址区河谷开阔，具备布置重力坝的条件，以混凝土重力坝为代表坝型进行枢纽布置。河床宽度满足布置泄洪建筑及坝后式厂房的条件，遵循泄洪平顺、减少开挖及交通便利原则，采用左岸布置坝后式厂房、右岸布置泄洪建筑物的枢纽布置形式。

（2）两级开发方案BY一级电站

BY一级电站坝址区河道较顺直，河谷开阔，河床覆盖层最深度约40~50m，两岸坡谷大部分基岩裸露，冲沟不发育，地形较完整，坝址具备建闸坝的条件。以闸坝为代表坝型进行枢纽布置。河床宽度满足布置泄洪建筑物和河床式厂房的条件，考虑泄洪规模较大，坝址覆盖层较深，遵循泄洪平顺、减少开挖及交通便利原则，采用右岸主河床布置泄洪系统，左岸布置河床式厂房的枢纽布置形式。

BY二级电站壅水高度80m，最大泄量17000m3/s，坝址区河谷开阔，具备布置重力坝的条件，以混凝土重力坝为代表坝型进行枢纽布置。河床宽度满足布置泄洪建筑及坝后式厂房的条件，遵循泄洪平顺、减少开挖及交通便利原则，采用左岸布置坝后式厂房、右岸布置泄洪建筑物的枢纽布置形式。

两级开发方案的BY二级与一级开发方案为同一坝址，枢纽布置格局相同，坝高和装机容量有差异，枢纽布置较紧凑，坝基建坝条件可行，建坝技术成熟。两级开发方案比一级开发方案多增加一个梯级，在增加一个主体水工建筑物布置的基础上，相应增加施工临建及相关附属设施，其工程量相对较大。枢纽布置方面，一级开发方案优于两级开发方案。

5.3施工条件

两方案对外交通条件基本一致。

一级开发方案优先选用工程开挖料，将上游藏巴天然砂砾石料场作为备用料源；采用“断流围堰、隧洞导流、大坝基坑全年施工”的导流方式；总工期为9年。

两级开发方案的BY一级电站优先选用工程开挖料，将下游臧噶村平台料场作为备用料源；采用“断流围堰、明渠导流、大坝基坑全年施工”的导流方式；总工期为后4年9个月。BY二级电站优先选用工程开挖料，将上游藏巴天然砂砾石料场作为备用料源；采用“断流围堰、隧洞导流、大坝基坑全年施工”的导流方式；总工期为8年6个月。

施工条件方面，两方案均无制限性因素，施工条件差异不大。

6经济指标比较

一级开发方案单位千瓦投资为18588.53元，单位电度投资4.07元/kWh；两级开发方案单位千瓦投资为22713.50元，单位电度投资为4.86元/kWh。方案一（一级开发）经济指标相对较优。

各方案经济指标比较表

7开发方案选择

根据上述的深化研究工作，制约SR~BY河段梯级开发方案的主要影响因素为：（1）拉林铁路，已按BY水电站正常蓄水位3540m作为前提进行设计并已开工建设；（2）SR县城及附近土地及居民，SR县城高程3550m～3560m，SR县城附近两岸土地及居民分布高程基本在3542～3565m，土地分布高程相对较低。BY水电站正常水位超过3540m将对SR县城大片耕地产生较大的浸没影响；（3）卡玛当水葬台，高程约3545.73~3546.6m，该处河道常年水位约在3540m，若BY水电站水位超过3540m将对水葬台的库岸产生较大的浸没影响，同时汛期洪水会加重对水葬台的淹没影响。因此开发方案研究工作以3540m作为正常蓄水位上限。

根据开发河段地形地质条件分析，现有较为成熟的水电站勘测设计施工技术可以满足工程建造要求。从水库淹没来看，3540m以下基本为峡谷地形，无大片耕地、村庄淹没。因此从合理利用水力资源并尽量避免或减少对重要因素的影响角度，拟定两个方案进行比较。（1）一级开发方案：BY水电站（正常蓄水位3540m），最大坝高145m。（2）两级开发方案：BY一级（3540m）+BY二级（3525m），最大坝高分别为61m和130m。一级开发方案除对沃卡三级电站产生较大影响外，对其他重要对象基本不会产生影响；两级开发方案以尽量不影响沃卡三级电站厂房为原则。

环境影响方面，两个方案的水库淹没对风景名胜区、生态系统、动植物资源均有一定程度的不利影响，但总体差异不大。两个方案对水质影响均较小，对植被面积影响差别不大，水文情势和大坝阻隔对鱼类的影响基本相当。

移民征地方面，两方案均无制约性影响因素，一级开发方案建设征地总投资较大，两级开发方案总安置人口相对较少，移民安置难度相对较低，且投资相对较低，两级开发方案略优。

工程建设条件方面，规划的一级开发方案、两级开发方案均具备成库建坝条件，两级开发方案的BY一级水电站坝址距离活动断层相对较近，对其影响相对要大，其坝基覆盖层宽厚、成分复杂，防渗问题较突出，地质条件方面，一级开发方案较优；两方案枢纽工程建设条件及建设难度基本相当，施工条件差异不大，但一级开发方案建筑工程投资相对较优，枢纽布置方面，一级开发方案较优；施工条件方面，两方案均无制限性因素，施工条件差异不大。

经济指标方面，一级开发方案单位千瓦投资及单位电度投资较低，经济指标相对较优。

两方案在水库淹没、环境影响、工程建设条件等方面均不存在大的制约性因素。BY水电站一级开发方案既能合理利用水力资源，又减少分级开发增加的施工辅助设施、施工区占地、环境影响等问题，其经济指标也较为优越。推荐开发方案为BY水电站一级开发方案。

8结束语

经上述综合分析论证，SR至BY河段开发方案推荐采用BY水电站一级开发方案。该方案建设条件好，无重大不利影响因素，经济指标优越，其论述成果获得专家一致好评，并于2019年10月通过了水电水利规划总院的审查。

作者简介：程一书（1978-  ），男，四川简阳人，工程师，主要从事清洁能源规划发展工作。E-mail：460461450@qq.com。

作者简介：程一书（1981-），男，工程师，学士，主要从事水利水电工程项目管理。