1、系统工程理论在金沙江上游水电开发中的应用摘要:文章主要阐述了系统工程和水利水电工程的概念，并详细分析了金沙江上游水电规划的概况,从而进一步针对系统工程理论在金沙江上游水电开发中的应用进行了探讨与研究，旨在不断地优化水电站建设项目方案，确保工程的质量和安全。 关键词：系统工程水电站开发应用 中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号： 概述 人们在长期的社会实践和生产实践的活动中，逐步形成了一种对客观世界的科学认识，即认为客观世界都是系统，并形成了系统概念。今天，系统概念已普及到一切科学技术领域，系统思想已在生产、管理、科研等部门的广阔领域中起着支配作用，科学技术已发展到使人们用“系统
2、”思维思考一切问题了。因此，在水利水电工程建设中，系统工程的理念逐步得到运用。 1.1 系统工程的定义 系统工程是以有人参与的复杂大系统为研究对象，按照一定的目的对系统进行分析与管理，以期达到总体效果最优的理论与方法。通俗讲，所谓“系统”就是对所研究的问题，从“总体”上去考察、分析与研究，所谓“工程”就是“最优”地去处理所研究的系统问题，因此，所谓系统工程就是寻求“总体最优”的理论与方法。 1.2 水利水电工程概述 水利水电工程是人类改造自然，利用自然的一个复杂的人造系统。大型水利水电工程一般是一个综合利用的水利枢纽，它具有发电、防洪、灌溉、航运、水产养殖、木材漂运、工业与城市用水供给、旅游、
3、治沙、治涝、水土保持、环境保护等多种功能。 水利水电工程由拦河大坝、引水发电系统、泄洪系统、冲沙系统、取水系统、输电系统、通航系统等多种建筑物和构筑物组成。内部结构复杂，涉及因素众多，影响范围广泛，后果影响重大，建设周期长，投资额大，是一个非常复杂的大系统。水利水电工程建设是一种创造性的生产活动，它把自然系统的原始状态改变为符合人类利益要求的状态。整个建设过程包括流域规划审查、流域水保环保规划审查，建设项目预可研、可研、核准等前期工作，包括招投标、合同签订、组织施工等实施工作，包括竣工验收、投产使用、项目后评价等后期工作。是将构想、设计转变为建筑实物的过程，也是将一个概念系统转变为实体“系统”
4、 ，组织建立和管理运行这个系统是一个系统工程。所谓系统工程是组织管理“系统”的规划、研究、设计、施工、试验和使用的科学方法，是一种对所有“系统”都具有普遍意义的科学方法。应用系统工程这种科学方法对水利水电工程建设系统进行分析就是研究关于施工活动的最优决策问题。 金沙江上游水电规划概况 2.1 金沙江上游概况 金沙江是长江的上游河段，其主源沱沱河发源于青藏高原唐古拉山脉主峰各拉丹东雪山的西南侧。沱沱河由南向北出唐古拉山后折向东流，从右岸汇入当曲后称通天河。通天河流至青海玉树附近汇入巴塘河后称金沙江，流经青、藏、川、滇四省区至四川宜宾与岷江汇合后始称长江。从青海巴塘河口至云南石鼓为金沙江上游段。
5、从青海玉树的巴塘河口至云南迪庆的奔子栏，河段长约 772km，天然落差 1516m，河道平均坡降 1.96。其中金沙江上游川藏段分别为岗托、岩比、波罗、叶巴滩、拉哇、巴塘、苏洼龙、昌波，共计一库八级，是国家拟同意先期开发的河段。 2.2 川藏段各梯级电站概况 2.2.1 苏洼龙水电站 苏洼龙水电站是金沙江上游川藏段水电开发的第 6 个梯级，坝址位于巴塘县苏洼龙乡上游约 1km 处，水库正常蓄水位 2475m，最大坝高 108 m，总库容 6.96 亿 m3。坝址多年平均流量 929m3/s，装机容量 1200MW，多年平均发电量为 54.11 亿 kWh（联合调节） ，装机年利用小时数为450
6、9h（联合） 。推荐采用“沥青心墙坝+左岸明厂房”枢纽布置格局，枢纽主要建筑物由碎石土心墙坝、左岸引水系统、地下厂房、泄洪洞、溢洪道成。 2.2.2 拉哇水电站 拉哇水电站是金沙江上游川藏段水电开发的第 4 个梯级，电站采用坝式开发，碾压混凝土坝最大坝高 235m，水库正常蓄水位 2702m，正常蓄水位以下库容 19.92 亿 m3，总库容 20.582 亿 m3，控制流域面积 17.6万 km2，多年平均径流量 829m3/s，为不完全年调节水库。电站设置 4 台单机容量 475MW 的混流式水轮发电机组，总装机容量 190 万 kw，年利用小时 4536h，联合运行多年平均年发电量 86.
7、19 亿 kw.h。 2.2.3 叶巴滩水电站 叶巴滩坝址位于降曲河口下游俄德沟与无名沟之间，枯水期河水面高程 2687m，库水与波罗梯级尾水相接，库长约 75km，初拟正常蓄水位2889m，总库容 12.79 亿 m3，调节库容 8.96 亿 m3，利用落差 191m，装机容量 198 万 kw。 2.2.4 波罗水电站 波罗坝址位于藏曲河口上游 0.51.5km 河段，枯水期水面高程2889m，高坝方案与岩比尾水相接，库长约 74km，初拟正常蓄水位2989m，总库容 8.37 亿 m3，调节库容 0.99 亿 m3，利用落差 100m，装机容量 96 万 kw。低坝方案与河坡尾水相接，库
8、长约 57km，初拟正常蓄水位 2965m，总库容 4.23 亿 m3，调节库容 0.68 亿 m3，利用落差 76m，装机容量 82 万 kw。 2.2.5 巴塘水电站 巴塘水电站是金沙江上游川藏段水电开发的第 5 个梯级，坝区水面高程约 2485m。坝址控制流域面积 176436 km2，多年平均流量 853m3/s，多年平均径流量 268.0 亿 m3。巴塘水电站以发电为主，正常蓄水位初拟为 2545m，死水位 2540m，水库总库容 1.68 亿 m3，调节库容 0.25 亿m3，水库回水长度约 21km。电站装机容量 740MW，保证出力 243.6MW，多年平均年发电量 32.46
9、 亿 kwh。 2.2.6 岗托水电站 岗托梯级电站坝址区位于德格县色曲河口上游约 7km 处，枯水期河水面高程 3030m。岗拖高坝方案与上游雅通梯级相接，库长约 107km，控制流域面积 147451km2。初拟正常蓄水位 3215m，正常蓄水位以下库容约54.11 亿 m3，调节库容 32.25 亿 m3，具有年调节性能，装机容量 110 万kw，厂房内置机组 4 台，单机容量 275MW，多年平均发电量 55.123 亿kwh。 2.2.7 昌波水电站 昌波水电站是金沙江上游川藏段水电开发的第 7 个梯级，也是川藏段的最后一个梯级。电站采用混合式开发，最大坝高 43m，水库正常蓄水位
10、2385m，正常蓄水位以下总库容约 0.133 亿 m3，调节库容 0.07 亿 m3，电站装机容量 106 万 kW，联合运行多年平均年发电量 48.41 亿 kW.h，其中平枯期电量 19.87 亿 kW.h。 系统工程的理论在金沙江上游的运用 根据金沙江上游川藏段梯级开发特点和实际情况，中国华电集团公司成立了金沙江上游水电开发有限公司，将金沙江上游川藏段梯级开发作为一个大系统工程，并结合各梯级电站的实际情况进行认真分析研究，拟定整体开发计划。 3.1 优先开发苏洼龙、拉哇、叶巴滩电站 苏洼龙水电站对外交通便利，经济指标好，可研阶段推荐的沥青心墙土石坝+左岸地面厂房方案实施容易，没有太多太
11、难的技术难题，上坝料和砂石骨料取料方便，利于施工建设。首当其冲作为第一个开发的试点工程，可以通过苏洼龙电站的开工建设，探索出一条跨两省区水电开发的可行之法。 拉哇电站离巴塘县仅 15km，目前对外专用公路已开工建设，计划2013 年全线完工通车，对拉哇电站的开工建设创造了一个较好的条件。作为第一批开工建设的项目，拉哇电站的优势和特点在于：经济指标好，可研阶段推荐的碾压混凝土坝+右岸地下厂房方案没有太多太难的技术难题，容易实施；同时拉哇电站施工区和库区移民工作量不大，征地移民工作难度较低；第三，拉哇电站作为季调节性电站，投产发电后有利于巴塘电站、苏洼龙电站和昌波电站联合调度，有利于提高各电站的有
12、效利用小时，增加发电量。 叶巴滩电站的优势，跟拉哇电站的相似，在此不再一样赘述。 3.2 适时开发巴塘、波罗电站 巴塘电站和波罗电站的情况相似，自身经济指标不是很好，但在叶巴滩电站和拉哇电站投产发电，发挥联合调度后，有利于提高年发电小时数，增加效益。 同时，巴塘电站的施工工程量不大，施工工期不长，也可以放缓开发，待适当的时机再组织开工建设，可以缓解公司筹措资金的压力，降低贷款额度。 3.3 最后开发昌波、岗托电站 昌波电站的开发方式如今依然存在争议，如果采用长隧洞引水方式开发，对大江大河的生态、环境保护会造成一定的影响，很难得到同意；但如果采用高坝方案，王大龙堆积体的处理，将成为第一个技术难题，因此，必须花很长时间、很多精力进行开发方式的研究论证。 岗托电站的开发，受制于库区寺庙的搬迁，作为藏区比较出名的寺庙，其影响力可谓根深蒂固，因此，搬迁与否，也需要很长时间的研究和论证。 小结 金沙江上游的水电开发，是我国藏电外送和推进西藏自治区跨越式发展的重要项目，系统工程的引进，将有助于流域开发的重大决策，确定开发顺序，造福藏区人民。同时，在今后的单个电站建设中，将会更多的引进系统工程的理论，确保工程建设项目的进度、质量、安全、投资等方面做到更优。
