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东焦河水电站坝下河道生态治理措施初探——山西晋城市东焦河水电站绿色小水电建设典型经验介绍

2016-02-18

  【摘 要】本文总结了山西省晋城市东焦河水电站开展下游河道生态治理的措施和成效,为其他水电站采取工程和管理措施开展绿色小水电建设提供了借鉴。

  【关键词】绿色小水电;坝下;河道生态治理

  1 概 况

  东焦河水电站是一座以发电为主,兼顾城乡建设、旅游、生态治理等具有综合利用效益的水利水电枢纽工程(见图1),位于晋城市泽州县金村镇寺北庄南的丹河干流上,距晋城市区15km,是水利部确定的全国首批26个小水电代燃料项目之一,也是山西省35座应急水源工程之一。东焦河水电站由大坝、引水系统及厂房组成,大坝为浆砌石重力坝,坝高55.1m,水库总库容2288万m3,设计年供水量1500万m3。电站设计水头52m,引水流量3.45m3/s,装机3×500kW,设计年发电量744万kW·h。水库回水9.2km,新增水面2000亩,各种水生生物和植物种类丰富,水库水质经上游污水处理厂处理和水库自净后,每年向周边农田灌溉、工业生产提供约300万m3的用水量。东焦河大坝蓄水后,大坝下游至厂房之间约700m范围内的河道在非汛期只有绕坝渗水和泉水补给。由于河道长、流量小,可能因入渗和蒸发使河道出现断流现象,水生植物和水生动物减少,库水呈富营养化趋势,影响泄洪能力和水质。为此,东焦河水电站积极调整发展思路,在绿色小水电建设过程中采取调节水库运行方式、利用发电尾水、设置无节制排水管、修建滚水坝等措施,维持了坝下生态流量,满足了大坝下游生态用水要求,为大坝下游生态环境治理提供了支撑与保障。2014年,东焦河水电站通过了水利部绿色小水电评价试点现场复审和集体评审。

  

图1 东焦河水电站坝下风光

  2 具体措施

  2.1 调整水库运行方式

  由于大坝下游水生植物与水生动物繁殖生长期为4—10月,东焦河水电站积极调整水库运行方式,于4—6月非汛期内增加放水,放水最小流量为0.02m3/s。若发电量、来水量发生改变,适量增加放水流量。

  2.2 水电站尾水排放

  东焦河水电站发电厂房位于大坝下游700m处,发电用水由进水塔通过一条长435m的引水隧洞,经77m长压力管道进入发电厂房。水流经水轮发电机利用后,通过长约25m的尾水渠道直接排放到大坝下游河道中。由于东焦河水电站为年调节水电站,发电厂房常年不间断发电,发电产生的尾水可持续性地排放到大坝下游河道中,确保了大坝下游河道不断流。

  2.3 设置无节制排水管

  无节制排水管长约12m,孔口内径为20cm,入水口设于坝体内侧,用于引入库水,排水口设于与大坝相邻山体上。库水经无节制排水管流出,由山体倾泻下来流入河道,形成人造瀑布(见图2)。由于人造瀑布模仿自然形态、山水有机结合的特点,在保障下游用水的同时,形成独特的人文景观。

  

图2 无节制排水管形成的人造瀑布

  2.4 修建滚水坝

  为了保障大坝下游河道生态用水同时起到拦蓄泥沙、净化水质的作用,东焦河水电站修建了两道滚水坝(见图3)。滚水坝坝体型式为浆砌石重力坝,坝体外层采用浆砌蘑菇石装饰。作为天然河流河道的常用水利设施,滚水坝在拦蓄库水形成水面的同时利用水位落差延缓水流速度,有机物浓度得以降低,降解了库水中部分污染物,起到了沉降、生化和自净作用,下泄库水透明度增大,水质得到了明显的改善。

  

图3 东焦河水电站坝下修建的滚水坝

  3 取得成效

  东焦河水电站合理运用多种措施,保障了坝下河道长年不断流,完全满足维持水生动植物生存环境的生态基流水平。通过对大坝下游河道地表水水质进行采样监测,完全符合《地表水环境质量标准》Ⅲ类水质标准。水质的不断改善,为大坝下游河道水生动植物提供了适宜的生态环境,维护了生态平衡。目前,河道内水草茂盛,各种鱼类清晰可见,许多以前不常见的水陆两栖动物也来此栖息,如野鸭、天鹅、水鸟等。

  东焦河水电站还于河道两侧、厂区及周边进行了植被种植与草地绿化,现新增各类景观绿化树木1202株,地形整理1200m2,种植草坪4800m2。在旅游开发中,东焦河水电站因地制宜建成了人造瀑布、文化长廊、亭榭小桥、休闲步道、烧烤营等旅游景点,形成了水天一色的太极湖景区,独特的自然风景与靓丽的坝区风光,令无数省内外游客驻足留影、流连忘返。太极湖景区于2011年4月11日与珏山、青莲寺一起被国家旅游局评定委员会评定为4A级景区。

  4 结 语

  在绿色小水电建设过程中,如何进行大坝下游河道生态治理是一个非常重要的课题。东焦河水电站结合自身特点,以改善生态环境和可持续发展为最终目标,在大坝下游河道生态治理过程中,认真分析大坝下游水环境特点和生态用水要求,采取了一系列管理和工程措施,满足了大坝下游生态用水与水质净化需要,取得了良好的生态与旅游效益,促进了人与自然和谐相处。

(注:本文发表于《中国水能及电气化》杂志,2015年第12期)

 

作者:山西省晋城市东焦河水力发电有限公司 王国华 梁昕 

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