我国水电工程建设发展趋势

我国水电工程建设发展趋势摘要：我国是能源消耗大国，可开发水电资源占世界首位，但是开发率仅24％左右。我国水利资源分布西南占70%，但占开发量所占以开发资源比例很小。我国将会加大对西南地区水电资源的开发和利用。小水电的开发力度将会加大。西南地区高山峡谷相间，河流多在高山之间山中。施工预测：水流控制将多采用隧洞导流、过水围堰。施工采取缆机施工。关键字：小水电山区河流拱坝隧洞导流过水围堰缆机施工一、我国水资源分布、开发现状及发展趋势1、水资源分布。我国的水能资源丰富，（表1）理论蕴藏量6.76亿千瓦，技术可开发容量4.93亿千瓦,经济可开发容量3.78亿千瓦。不论是水能资源蕴藏量，还是可能开发的水能资源，我国都居世界第一位。但是，与发达国家相比，我国的水力资源开发利用程度并不高。截至2004年9月，我国水电装机容量突破了1亿千瓦大关，但开发率仅24％左右，大大低于发达国家50－70％的开发利用水平。因此，在一个相当长的时期内，我国水力资源开发潜力巨大。地域分布情况是：西南70%，仅长江上游就达2000多万kw.。中南20%，主要在湖北省、湖南省、广州省、广西壮族自制区和河南省。其它10%。时间上分布不均：汛期降雨量占全年的60%~80%。地区、省(区市市)水能蕴藏量可能开发的水能能资源万kW亿kW．h／年占全国比重((%)装机容量(万kkW)年发电量(亿kkW．h／年)占全国比重(%%)全国华北地区东北地区华东地区中南地区西南地区西北地区67604．7711229．9331212．6663004．8886408．37747331．1188417．69959221．881077．41062．32632．35613．841462．117373．91001．81．84．49．570．012．537853．224691．981199．4551790．2226743．49923234．3334193．77719233．004232．25383．9l687．942973．65513050．3361904．933100．01．22．03．615．567．89．9表1中国水能蕴藏量及可能开发的水能资源(分水系)2、开发现状。我国西南地区的水能资源占全国总量的67.8%，但是开发的却很少。主要原因是：西南地区交通不发达；西南地区的水系多比较小且大分布在大山之中；降水地域分布、垂直分布、时间分布不均。现在全国性缺电严重，人们把目光有聚集到了西南地区这个拥有巨大水能资源的地方。3、小水电。小水电从容量角度来说处于所有水电站的末端，它一般是指容量5万千瓦以下的水电站。2003年世界水能大会估计，世界小水电可开发资源大致为1.2-1.44亿kW。我国可开发小水电资源如以原统计数7000万kW计，占世界一半左右。而且，我国的小水电资源分布广泛，特别是广大农村地区和偏远山区，适合因地制宜开发利用，既可以发展地方经济解决当地人民用电困难的问题，又可以给投资人带来可观的效益回报，有很大的发展前景，它将成为我国21世纪前20年的发展热点。世界上，许多发展中国家虽然都制订了一系列鼓励民企投资小水电的政策。由于小水电站投资小、风险低、效益稳、运营成本比较低，在国家各种优惠政策的鼓励下，全国掀起了一股投资建设小水电站的热潮，尤其是近年来，由于全国性缺电严重，民企投资小水电如雨后春笋，悄然兴起。国家鼓励合理开发和利用小水电资源的总方针是确定的，2003年开始，特大水电投资项目也开始向民资开放。2006年，根据国务院和水利部的“十一五”计划和2015年发展规划，我国将对民资投资小水电以及小水电发展给予更多优惠政策。4、发展趋势。我国水电建设的中心将会向西南地区，主要是云南、四川、西藏等地发展。小水电将会是发展热点。二、西南地区山区河流的特点。西南地区（主要是云、川、藏地区）水利资源丰富的河流多分布在山区，河道两岸都是高山悬崖。山区河流的特点：河谷狭窄，两岸地形陡峻，山岩坚实。地形起伏较大，地质结构十分复杂，气候差异悬殊，各方面条件都十分恶劣。其河道坡降陡，洪水位高，洪枯变幅大，冲刷力强。河道由于集雨面积小，暴雨集中且强度大，汇流时间短，水流速度快，挟沙能力和冲刷能力强。山区河流，水文条件、水力要素情况复杂。一般情况下，流程短，汇流时间短，河道比降大，汛期洪水陡涨陡落，枯期流量很小，有的基本断流，围堰承受高水位压力的时间不长。三、工程施工预测。1、施工导流隧洞导流西南地区河流大多属于山区河流，河谷狭窄，两岸地形陡峻，山岩坚实；平时流量不大，河道比较狭窄。河道狭窄，不适合使用分段围堰法导流。又由于明渠导流条件要求太高。采用隧洞导十分合适。隧洞导流是在河岸山体中开挖隧洞，在基坑上下游修筑围堰，水流经由隧洞下泄。我国现在隧洞施工技术发展很快，几乎任何类型的地质条件都可以适应，并且施工速度很快。淹没基坑法导流这是一种辅助导流方法。山区河流洪水期水流量大、历时短，枯水期流量则很小，水位暴涨暴落、变幅很大。若按一般导流标准设计导流建筑物不是挡水围堰就要修的很高，就是泄水建筑物的尺度很大，而使用期又不长，这显然是不经济的。这种情况下我们可以考虑采用允许基坑淹没的的导流方法。即洪水来临时围堰过水，基坑被淹没，河床部分停工，待洪水退落，围堰挡水时在继续施工。这种方法由于基坑被淹没所引起的停工时间不长，施工进度能保证，在河道泥沙含量不大的情况下，导流费用节省，比较合理。2、过水土石围堰山区河流洪水期水流量大、历时短，枯水期流量则很小，水位暴涨暴落、变幅很大。如江西上犹江水电站所在河道正常水位时候水面仅仅宽40m，水深6-8m，当洪水来临时候，河宽增加不大，水深却增加到18m.如果采用不过水土石围堰，围堰将要建到18m以上。采用过水围堰，只需要修到超过6m即可，与由于洪水期过水造成的停工损失比较，修土石围堰费用多很多，所以采用过水土石围堰比较经济。3、缆机（缆索起重机）施工缆索起重机(即缆机)是水利水电工程混凝土大坝施工中的主要施工设备。与水电工程建设传统的门机、塔机及高架门机的栈桥施工比较，缆机施工具有下列优点：①无需架设横跨两岸的施工栈桥，省去栈桥费用，也避免了栈桥施工中的许多麻烦。②缆机操作时与地面上其他施工机械的工作互不干扰，对于高坝也不存在需要分期架设高、低栈桥的问题，施工布设较易解决。③缆机从工程初期投入使用后，一般可以工作到完工，且不需在汛期停止工作或撤出。④缆机具有较高的起升、下降及小车运行速度(横移速度)，因而其工效一般比门机、塔机高得多。⑤工程初期，还可利用缆机作为两岸间的交通手段。我国在20世纪70年代以前使用缆机较少，缆机真正成为大坝施工的主力设备是在刘家峡、乌江渡等工程的施工中，三峡工程使用了德国PWH公司设计的摆塔式缆机。据不完全统计，我国在大中型水利水电工程建设使用的缆机不下40台，其中国产的有28台，引进的约为15台。西南地区大部分属于峡谷电站。受施工条件和地质地形条件的限制，工程设计部门在施工设计方案中多采用缆机方案。目前确定使用缆机施工的有：小湾电站采用5台30t平移缆机作为主要的浇注设备，构皮滩电站拟采用3台30t平移缆机，溪洛渡电站拟采用3台30t平移缆机，拉西瓦电站拟采用4台30t平移缆机，官地水电站拟采用3台30t平移缆机。另有一些水电站根据工程规模和施工条件拟采用20t缆机进行施工，如索风营水电站等。缆机施工最大的好处在于经济上。山区河流汛期采用过水围堰，如采用通常施工方法。施工机械的调运到安全位置，等汛期过后调运回施工地。期间发生的运输费用、安装费用等将会是一个不小的开销。而使用缆机施工，汛期来临时，并不需要撤离。节省了运输费用和安装费用。结论：我国水能开发的重心转向西南地区。小电站将会有很大的发展。今后施工的发展趋势将会是隧