缅甸密松大坝选址与大坝安全

 

缅甸密松坝址选择与大坝安全相关问题 一、密松水电站的地位与作用根据伊洛瓦底江密支那以上流域特点和缅甸国民经济发展对河流开发的要求，伊江上游水电梯级开发的任务是发电，同时具有防洪、改善下游航运与灌溉条件等效益。密松水电站为伊江上游梯级开发最下游的梯级，是梯级开发的控制性枢纽工程，除具有巨大的发电效益外，还承担着密支那市的防洪任务，并兼有改善下游航运与灌溉条件等综合利用效益。密松水电站位于伊洛瓦底江干流密松至密支那河段上，上距恩梅开江、迈立开江汇合口7.0km。密松水电站正常蓄水位245m，调节库容45.0亿m³，装机容量6000MW，年发电量308.6亿kW·h（联合运行）；水库预留约8.5亿m³的防洪库容，可将密支那市防洪标准由现状的5年一遇提高到20年一遇，对提高密支那市的防洪能力，减少洪灾损失具有重要作用。二、密松水电站与两江建坝方案的比较1、两江建坝初拟方案恩梅开江和迈立开江汇合口区域属山区向平原过渡地段，河谷开阔，山体较矮，适合建坝的位置不多。对于两江分别建坝方案，初步选址为：恩梅开江河口电站：位于两江汇合口上游约6km处，坝址处河谷较开阔，两岸山坡地形较陡，地形坡度20°～30°，地形基本对称。迈立开江河口电站：位于两江汇合口上游约10km处，坝址处河谷较开阔，左岸山坡地形较陡，右岸地形稍缓。2、密松水电站与两江建坝方案的比较（1）综合效益密松水电站建于两江汇合口以下，与两江建库方案相比，主要有四个方面的优势：①对密支那市的洪水控制力更强。密松水电站可控制两江的洪水来源，距离密支那较近，洪水调度灵活，与在两江分别建坝相比，更能保证密支那市的防洪安全；②水能资源利用更充分。若在两江上分别建坝，装机容量将减少70万kW，每年将有30多亿电量的水能资源被浪费；③对水资源的调蓄能力更强。与两江建坝方案相比，密松水电站的调节库容多5.3亿m³，可增补枯期流量40m³/s；④工程经济性更好。密松水电站单位千瓦投资为7336元/kW，两江建坝的单位千瓦投资分别为8342元/kW、8628元/kW；两江建坝方案的发电效益减少，而工程投资有所增加，因而密松水电站的经济指标更优。表1    密松水电站与两江分别建坝方案的主要指标对比表

项目	单位	方案1	方案2			差值
电站		密松坝址	恩梅开江坝址	迈立开江坝址	合计
正常蓄水位	m	245	245	245
死水位	m	230	230	230
调节库容	亿m3	45.0	25.7	14.0	39.7	5.3
装机容量	MW	6000	2600	2700	5300	-700
年发电量	亿kWh	308.6	135.5	141.6	277.1	-31.5
工程投资	亿元	440.1	216.9	233.0	449.9	9.7
单位千瓦投资	元/kW	7336	8342	8628	8488	1151.9
单位电能投资	元/kWh	1.426	1.601	1.645	1.623	0.197

（2）环境影响密松水电站与两江建坝方案对区域陆生生态、水生生态、水环境的影响基本相同，对区域社会环境的影响也基本相同，不同之处在于建坝是否淹没恩梅开江和迈立开江汇合处的密松景点。两江汇合处的密松是缅甸母亲河伊洛瓦底江的起源，是克钦邦的代表性景点之一。两江建坝方案可以避开恩梅开江和迈立开江汇合处的密松景点。密松水电站建设将淹没恩梅开江和迈立开江汇合处的密松景点，但两江汇合处仍然存在，只是汇合处位置上移。密松水电站建成后，将形成新的气势宏伟的大坝景观和水库景观，原有的自然景观转变为自然与人文相结合的景观，平静而宽深的人工水库与秀丽的自然风光的交织，形成库区水体清澈、气候宜人的优美环境。综合以上分析，密松水电站是伊江上游干流规模最大的控制性枢纽工程，工程发电效益大、防洪作用强、水资源利用充分、经济指标优，具有不可替代性。密松水电站建设将淹没恩梅开江和迈立开江汇合处的密松景点，水库建成后，两江汇合处仍然存在（只是汇合处位置上移），将形成自然景观与人文景观相结合的新景观，形成库区水体清澈、气候宜人的优美环境。三、密松大坝的安全问题1、密松场址区的地震情况密松水电站工程场址在大地构造上处于冈底斯-念青唐古拉褶皱系（Ⅱ）伯舒拉岭-高黎贡山褶皱带（Ⅱ₂）中的密支那断陷束（Ⅱ₂¹），区内地质构造复杂，主要断裂构造有达机翁-彭错林-郭县断裂（F₂）、措勤－嘉黎断裂（F₃）、恩梅开江断裂（F₄）、实皆断裂（F₅）、因道支湖断裂（F₆）、腾冲火山断裂（F₇）、盈江－陇川断裂（F₈）、怒江断裂（F₉），走向以近南北走向为主。密松水电站坝址夹于缅甸中深源地震带与中国龙陵-腾冲-泸水地震带两个次级地震带之间，坝址附近历史上无较强的地震记录，研究查明近场区范围内断裂主要有密松-密支那断裂、其培-八莫断裂和莫冈断裂，断裂为早第四纪活动断裂，场址区较大的断裂由西向东主要有F₁₀₁、F₁₀₂、F₁₀₃、F₁₀₄、F₁₀₅、F₁₀₆。从地形地貌、第四系沉积物变形特征、断裂物质测年结果等特征判断，密松场址区不存在工程活动断裂。综合分析场址区处于构造稳定性较差地区。考虑到工程区研究程度较低和地震地质条件复杂，确定密松场址地震基本烈度为8度。工程蓄水后，密松水库诱发水库地震的类型主要为沿断裂带的构造破裂型水库地震以及峡谷河段、基岩裸露块状硬质岩类引力调整而诱发的微破裂型水库地震，水库地震对坝址建筑物的最大影响烈度低于7度，小于场址区8度的地震基本烈度值，水库诱发地震不改变大坝抗震设计的基本条件。2、混凝土面板堆石坝的安全性密松水电站大坝采用混凝土面板堆石坝，最大坝高139.5m，目前全世界百米以上的高坝有670多座，这些大坝中，使用时间最长的已达到了80多年，至今仍在安全运行，随着近些年一批有代表性的200m级高混凝土面板堆石坝的相继建成，高混凝土面板堆石坝的筑坝技术的日益完善，像密松水电站如此规模的混凝土面板堆石坝的工程设计和施工的技术已非常成熟，工程安全性非常高。坝体抗震性能经过已建工程的地震考验表明，混凝土面板堆石坝亦具有优越的抗震性能，其中，尤以中国四川最大坝高为156m的紫坪铺大坝为代表。2008年5月12日，中国四川汶川发生8.0级大地震，距震中仅17公里的紫坪铺混凝土面板堆石坝是世界上第一座经受住强地震考验的高混凝土面板堆石坝，地震时遭受的地震烈度远远超过设防烈度8度，大坝经受住了严峻考验。紫坪铺大坝高156米，震后大坝主体稳定安全，仅有一些表面局部损坏，大坝震后经过修复目前运行正常。3、工程防震抗震设计针对密松水电站坝址区地震烈度高的显著特点，考虑工程的重要性在基本烈度8度的基础上提高1度作为设计烈度，密松水电站按9度设防，并按100年内超越概率1%的抗震标准进行校核，抗震标准高于世界上已建成大坝的设计标准，大坝的抗震安全可靠性将得到有效保证。在工程设计时开展了防震抗震设计专题研究，大坝的抗震研究委托中国顶尖的对混凝土面板堆石坝抗震研究具有丰富经验的科研单位承担，研究成果表明，坝体的动力反应合乎混凝土面板堆石坝地震作用下的变形规律，坝体的各项动力指标均满足设计要求，且优于同类工程，同时，根据研究成果对抗震薄弱部位采取了钢筋混凝土格栅护坡、提高面板配筋率、坝体接缝采用柔性缝等抗震加强措施，进一步提高坝体的整体抗震性能。因此，对于密松水电站大坝在遭遇9度设计地震和校核地震时，坝体是安全完全是有保障的。另外，密松水电站布置有12个泄洪表孔和11个泄洪中孔，在遇到紧急情况时可通过中孔快速降低水库水位，保障下游安全。四、对下游的影响问题密松水电站初期蓄水会导致密松大坝以下江段径流量减少，但由于密松水电站位于伊洛瓦底江上游，距河口三角洲约2700km，密松水电站径流量仅占伊洛瓦底江入海径流的小部分，初期蓄水下泄流量减少对下游影响的程度和时间非常有限。密松水电站建成后，坝址处多年平均流量为5020m³/s，5～10月平均流量为8200m³/s，11月～次年4月平均流量为1830m³/s。密松水库的蓄水时间在5～10月，平均蓄水流量290m³/s，蓄水后下泄流量比天然状况减少3.5%。密松水电站坝址控制流域面积4.73万km²，而密松下游约550km的德贝金控制流域面积12.0万km²，在不考虑区间降水量差异的情况下，德贝金5～10月流量比天然情况减少约1.5%。德贝金距伊洛瓦底江河口三角洲约2000km，区间有钦敦江、南渡河、穆河、尧河、蒙河等较大支流汇入，其中钦敦江为伊洛瓦底江最大支流，流域面积达11.4万km²。可以预计，密松水电站建成后，5～10月伊洛瓦底江河口三角洲流量与天然情况差异很小，不会引起海水倒灌；11月～次年4月，由于密松水电站水库调度，下泄流量较天然情况下有所增加，有利于缓解枯水期伊洛瓦底江河口三角洲海水倒灌问题，有利于提高伊洛瓦底河口三角洲耕地产量。为了进一步摸清伊江上游水电开发对下游的影响问题，目前， CPI正在组织有关单位开展对下游影响的研究工作。