利用中水作为抽水蓄能电站补给水源的设想.pdf

水文水资源 东北水利水电 2 0 1 5 年第 1 1 期 【 文章编号 1 0 0 2 -0 6 2 4 ( 2 0 1 5 ) 1 1 -0 0 3 0 -0 1 利用中水作为抽水蓄能电站补给水源的设想 郭 强， 杨大勇， 李 鹏， 高明皓 ( 中核辽宁核电有限公司， 辽宁 兴城 1 2 5 1 0 0 ) 【 摘 要】 文中阐述了抽水蓄能电站选点主要原则， 从抽水蓄能电站补给水源角度， 提 出并探讨 使用城市中水作为抽水蓄能电站初期蓄水以及运行期间补给水源的设想。 关键词】 抽水蓄能； 选点； 补给水源； 中水利用 中图分类号】 T V 2 1 3 9 【 文献标识码】 B 1 抽水蓄能电站补水量 在降水量和蒸发最基本持平的地区，抽水蓄 能电站上、 下水库的年损失水量基本为常数， 主要 为蒸发、 水库渗漏以及运行过程中水量的损失。 在 降雨量小于蒸发量的地区， 如辽宁西部， 年平均降 雨量只有 5 0 0 多 m m， 但是年平均蒸发量却有 1 7 0 0 多mm， 为了补偿水损， 必须不断地为蓄能电站的 下水库进行 补水。 对 于一个 装机 规模 1 2 0万 k W 的蓄能 电站 ， 每年的补水量约需要数百万 。 2 城市中水水量 “ 中水” 起名于日本。其主要是指城市污水或 生活污水经处理后达到一定的水质标准 ，可在一 定范围内重复使用的非饮用水。在美国、 日本、 以 色列等国， 厕所冲洗、 园林和农田灌溉、 道路保洁、 洗车、 城市喷泉、 冷却设备补充用水等 ， 都大量使 用中水。与发达国家相比，我国的中水回用率极 低， 不到 2 0 。 与较低的 回用率相 对应的是 ，我 国规模 巨大 的污水处理 量。在我国 ， 一般 的县级污水处理厂 ， 设计 日处理能力均在 3万 t 以上， 年处理能力近千 万 t ； 市一级的污水处理厂， 日平均处理水量 1 O 万 t 以上，某些大城市的日处理水量可达数 1 O 万 t 。 因此利用城市中水作为抽水蓄能电站的补给 用 3 0 水， 水量完全能够满足要求。 目前污水处理厂产 出的中水水质至少达到 了 国标 G B 1 8 9 1 8 2 0 0 2中一级 B排放标准，国家新 发布的水污染防治行动计划“ 水十条” 规定， 2 0 2 0 年前各污水处理厂产 出中水全部达到国标 G B 1 8 9 1 8 2 0 0 2中一级 A排放标准。 3 利用中水的补水方案 从城 市污水处理厂 中水排水 口附近建设取水 泵站 ，并从污水处理 厂至抽水 蓄能电站下水库敷 设管道， 将中水引至抽水蓄能下库作为补水水源。 对比分析 以及 ， 一级 B常规排放标准 只监测 7 项常规指标 ，指标中规定的监测项目标 准已经高于 中相应的项目标 准， 但是 中对重金属( 如铅、 砷 、 铬、 汞 、 铜、 苯 、 酚 、 醚 、 硼 、 氰化物 、 氟化物 ) 等有 毒物质有限定要求， 根据中水的水质实际情况， 可 能需要对水质进一步深度处理 ，或对抽水蓄能上 下库盆进 行防渗等处理。 4 利用 中水 面 II缶 的挑 战 1 ) 水 质问题 。抽水 蓄能电站场址可能靠 近水 源保护区等环境要求级别较高的区域 ，一级 B类 或者一级 A类的排放水未对重金属等物质进行控 制。因此应加强对水质重金属的监测 ， 必要时将 中 ( 下转第 3 8页 ) 水生态环境 东北水利水电 2 0 1 5年第 1 1 期 场所，在天然岛屿上形成了植物一微生物一动物 共生体， 它们对水体的净化起着非常重要的作用。 为此 ，在河道疏浚及必要的裁弯施工中尽量加以 保留天然边滩和河心岛。 在造景池岸边周围设置水深较浅的浅滩 ， 可 以获得好气性环境。由此可以期待通过微生物实 现水质净化以及通过蚬子等实现底质净化。 此外， 通过设置芦苇塘除了具有可以降低洪水等来 自外 部的水流、防止向底质的湖沼扩散的捕集性要素 的功能之外 ，还能够充分获得由于芦苇自身的营 养盐吸收效果实现的水质净化作用。 4 ) 利用生物多孔混凝土实现水质净化。自然 界本来就具备自身净化的作用，这种子作用是以 细菌为中心的生物生态系形成的。为了不丧失这 种 自身净化的作用，需要维护生物之间活跃的食 物链环境。 生物多孔混凝土由多孔性材料构成，是用于 附着生物的块状结构， 适合栖息多种多样的生物。 将其设置在水畔可以使得食物链的活动更加活 跃， 生物将水中的有机物摄取到体内， 可以有效地 完成水畔的净化作用。如果将这种子技术作为大 规模人工造景池的水质净化措施采用于本项目， 可以维护湿润和安闲的水畔环境。 5 ) 水生植物护岸。在景观水位到坡脚这段区 域选择一些耐水性的、对水质有净化作用的水生 植物进行护岸 ，使之起到护岸与净化水质的双重 作用。 3 结语 目前各段蒲河生态水系综合治理已陆续竣 工， 工程实施后， 改善了城区生态环境、 人居环境、 投资环境， 满足了广大群众实现优质生活、 享有优 良环境的需求， 同时提高了城市文化品位 ， 拓展了 城市发展空间， 提升了土地价值， 促进了该区域经 济社会快速和谐发展。 【 收稿 日期】 2 0 1 5 0 3 2 5 ( 上接第 3 O 页 ) 水进行深度处理达到灌溉水标准。 2 ) 水质恶化。抽水蓄能电站若使用中水作为 补给 水 ， 在不 断补给 、 蒸 发过程 中， 可能引起 水质 出现恶化。因此在电站运行期应加强监测， 定期清 淤。必要时采取改变补给水源的措施。 3 ) 富营养化。由于中水是城市污水或生活污 水经处理后的水，可能在持续补给过程中产生富 营养化的问题，尽管抽水蓄能电站的发电用水在 上下水库间循环，在一定程度上能起到改善水质 的作用， 但也可能因水质的富营养化而滋生藻类。 因而在加强监测水质的同时，有必要考虑使用水 生植物抑制剂， 抑制各种藻类的生成 ， 作为防止水 库富营养化的预案。 4 ) 酸、 碱 、 盐问题。水中的酸碱盐可能腐蚀机 电设备。根据中水的应用经验， 提出预防措施。 5 ) 渗漏问题。若采用中水作为蓄能电站的补 给水， 可能存在渗漏污染地下水的问题。因此， 对 于水库防渗宜采用复合土工膜或其它工程措施进 38 行全库防渗。 5 结语 在抽水蓄能电站选点过程中往往过度关注水 源的问题 ，从而导致抽水蓄能电站的远离城市负 荷中心， 大大增加线路投资， 也占用了大量的优质 水源 。 我国水资源匮乏 ，如果能够利用城市中水作 为抽水蓄能电站的补给水源 ，将是一个突破性的 创举。 不仅扩大了抽水蓄能电站站址的选择范围， 而且大幅降低线路投资， 节约优质水源， 同时提高 了中水的利用率。 对抽水蓄能电站而言， 其经济效 益和社会效益极为可观。因而， 利用城市中水作为 抽水蓄能电站的补给水源或将成为抽水蓄能电站 发展的一个趋势。 【 收稿日期】 2 0 1 5 0 7 2 2