【摘要】最近几年国家对生态环境重视程度越来越高，在水电站方面，国家明确提出了河道生态基流要求，生态基流要求的提出必然对水电站的开发方式产生影响，从而影响电站的效益，尤其是水库电站，影响更加明显。新疆是国家生态环境最为脆弱的省市之一，各条河流必须严格下放河道生态基流，但新疆大多为中小河流，河道纵坡也大多小于20‰，而且每条河上基本都需要建设兼有综合利用任务的水库电站，采用何种方式开发才能效益好，是我们每个新疆水利工作者都在研究的问题，我作为一名新疆水利工作者，通过一段时间的工作实践，总结了新疆中小河流在下放河道生态基流后，水库电站开发方式与效益的一些规律，本文将以新疆大石门水电站为例，揭示这一规律。

　　【关键词】新疆；水库电站；生态基流；开发方式；堤坝式；混合式；效益

　　1.问题的由来

　　最近几年国家对生态环境重视程度越来越高，在水电站方面，国家明确提出了河道生态基流要求，生态基流要求的提出必然对水电站的开发方式产生影响，从而影响电站的效益，尤其是水库电站，影响更加明显。水库电站一般采用两种方式开发，即堤坝式开发和混合式开发，堤坝式开发是利用堤坝雍高水头发电，混合式开发是既利用堤坝雍高水头又利用河道天然落差发电，在不考虑河道生态基流的情况下，对于年径流量小于10亿m3，河道纵坡小于20‰的中小河流，混合式开发的效益一般好于堤坝式开发；而在考虑河道生态基流的情况下，这些中小河流如采用混合式开发，生态基流将不能发点，发电量损失较为明显，与堤坝式开发接近，对于这样的中小河流，我们采用何种方式开发才能效益好呢，新疆是这类河流非常多的省份，作为一名新疆水利工作者，通过一段时间的工作实践，总结了新疆中小河流在考虑河道生态基流后，水库电站开发方式与效益的一些规律，本文将以新疆大石门水电站为例，揭示这一规律。

　　2.工程概况

　　（1）大石门水电站位于新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州且末县境内的车尔臣河上。

　　（2）车尔臣河是新疆典型的中小河流，径流补给类型多样，径流年内分布不均匀。年际变化相对稳定。车尔臣河在出山口下游83Km处的且末县城附近设有且末水文站，为该河唯一的国家基本水文站，有1958～2010年53年的水文资料。

　　（3）大石门水电站位于出山口附近，为水库电站，除发电外还承担防洪、灌溉等综合利用任务。大石门水电站所在河段河道纵坡14.5%，坝址以上集水面积24692Km2，多年平均流量25.20m3/s，多年平均径流量7.96亿m3。

　　（4）大石门水电站总库容1.21亿m3，为Ⅱ等大（2）型工程，正常蓄水位2298m，正常蓄水位相应库容1.11亿m3，死水位2245m，死库容0.18亿m3，调节库容0.93亿m3，水库为不完全年调节水库，电站装机容量60MW。

　　3.开发方式的介绍

　　大石门水电站是新疆中小河流上水库电站，具有一定的代表性。考虑大石门水电站的水库规模不变，电站采用两种开发方式进行分析研究，现将两种开发方式介绍如下：

　　（1）开发方式一。

　　开发方式一采用堤坝式开发，即电站布置在坝后附近，河道基本没有断流段，河道生态基流可以用来发电，大坝不需设置专用的生态基流下放设施，利用水头约116m。

　　（2）开发方式二。

　　开发方式二采用混合式开发，即电站布置在坝后下游0.9Km，河道有断流段，河道生态基流不能用来发电，大坝需设置专用的生态基流下放设施，利用水头约122m。

　　4.开发方式比较分析及规律

　　先对大石门水电站的两种开发方式进行径流调节计算和投资估算。

　　4.1径流调节计算采用1958年～2010年53年长系列径流资料，通过时历列表法进行计算。计算中的生态基流枯水期（10～3月）采用断面多年平均流量的10%，即2.51m3/s；丰水期（4～9月）采用断面多年平均流量的20%，即5.02m3/s。

　　4.2投资估算采用大石门水电站最新报告投资估算成果。

　　（1）根据径流调节计算成果和投资估算成果对工程进行经济评价，最后对经济评价成果进行分析得出规律性结论。经过计算，大石门水电站两种开发方式的径流调节计算成果和投资估算成果详见表1，利用两种开发方式的径流调节计算和投资估算成果，对两种开发方式进行了经济评价，评价结果也见表1。

　　（2）由表1可知，在水库规模和装机容量相同的情况下，动能指标方面，开发方式一（堤坝式开发）利用的水头较小，但由于生态基流可以发电，发电水量较多，发电量较大；开发方式二（混合式开发）利用的水头较大，但由于生态基流不能发电，发电水量较少，发电量也较小。工程投资方面，开发方式一（堤坝式开发）由于引水发电系统较短，投资较小；开发方式二（混合式开发）由于引水发电系统较长，投资较大。经评指标方面，通过对经济净现值、经济内部收益率、经济效益费用比的分析，开发方式一（堤坝式开发）明显优于开发方式二（混合式开发）。

　　5.结论

　　总结上述，在新疆中小河流上，在考虑河道生态基流的情况下，水库电站采用堤坝式开发（开发方式一）的效益要明显好于采用混合式开发（开发方式二）。建议在新疆进行电站设计和河流水电梯级规划的同行们能利用此经验规律，设计出效益更好，环境破坏最小的水电站，但这只是我个人的工作总结，不是普遍规律，由于电站及所在河流都有各自的特点，比如调节能力、河道纵坡等都对结果有影响而使规律发生变化，还望大家多批评指正，提出宝贵意见。