淺談楓樹壩不完全年調節(jié)水庫調度運用特性與對策

馮林森

摘 要：樹壩水庫坐落在廣東省龍川縣梅光村，屬珠江流域東江干流上游，是以航運、發(fā)電為主，結合防洪等綜合利用效益的水利樞紐工程，裝有2臺機組，容量2×100MW。2003年起，水庫功能調整為以防洪、供水、灌溉為主，并兼顧發(fā)電航運。庫流域處于亞熱帶季風氣候區(qū)，主要受鋒面雨和臺風雨影響，集雨面積5150平方公里。流域多年平均降雨量為1570.6毫米，設計多年平均來水量44.5億立方米，設計多年平均流量141立方米/秒，投產后多年平均進庫水量40.1億立方米；多年平均流量127立方米/秒，庫容系數(shù)0.31，水庫屬不完全年調節(jié)。

關鍵詞：楓樹壩水庫特性；調度運用分析；對策

1 水庫的防洪標準

水庫按千年一遇洪水設計，設計洪水洪水位171.8米，五千年洪水校核，校核洪水位172.7米；水庫原防洪標準二十年一遇，實際為十年一遇。防護主要為下游老隆鎮(zhèn)。十年一遇水位不超過70米，流量3000立方米/秒。水庫年消落水位147米，正常高水位166米，死水位128米。水庫總庫容19.2億立方米，有效庫容12.5億立方米。

2 水庫運用中棄水特點及分析

水庫從1974至2016年，在這運行43年期間，發(fā)生棄水的年份有19年，棄水年份占運行年份44.2%，在棄水年份中，庫水位在3月末在年消落水位147米以上的年份發(fā)生棄水有11年，占棄水年份57.9%，庫水位在3月末消落到147米以下還發(fā)生棄水的年份有8年，占運行年份的18.6%，年平均入庫流量大于多年平均流量127立方米/秒的年份有20年，發(fā)生棄水的年份有15年。水庫在來水偏多的棄水年份和偏多年份比為75%。在水庫來水偏多及汛初庫水位高于147米的年份有11年，棄水為100%。從歷史資料分析，水庫在供水期沒有把水用完，蓄水期來水偏多的時候水庫必棄水。水庫不完全年調節(jié)的特點非常明顯。

3 水庫來水不確定性及人為主觀經(jīng)驗判斷分析

由于目前科學手段對天氣預報、水文預報有很大發(fā)展，但還是難以準確預測水庫的降雨來水規(guī)律，在水庫的運用計劃中，往往由于主觀判斷常常和實際出入很大，對水庫調度的合理調度產生了偏差。因此需要不斷總結經(jīng)驗，修正發(fā)電運用計劃，使計劃符合實際情況。

4 早畜和遲畜方案的特性分析

在水庫調度中，早畜和遲畜總是互相矛盾的，如果早畜后面來水多，庫水位高，產生棄水；如果遲畜后面來水少，庫水位上不去，水庫運行早早就被破壞。因此要正確處理好早遲的關系，確保水庫的合理運行。

5 人類活動對水庫調度的影響

由于近年庫區(qū)水利工程發(fā)展很快，在上游的兩個控制站貝嶺水建有小水電長灘水電站，尋鄔水建有庫容為0.9億立方米的斗晏水電站。電站的運行沒有規(guī)律可循，想發(fā)就發(fā)，想停即停。洪水泄洪也沒有規(guī)律。水庫流域內小水電還有很多。因小水電出庫流量的不確定性，這對水庫的優(yōu)化經(jīng)濟運行調度更加困難。

6 水庫的特性運行調度對策

（1）防洪限制水位分級控制

依據(jù)水庫洪水有明顯的分期性的特點，分為前汛期和后汛期，前汛期主要為鋒面雨，產生的大洪水占76%，鋒高量大歷時長，多為復鋒，主要大洪水發(fā)生6月份。建庫前大洪水為1964年6月份，洪鋒流量為7660立方米/秒，發(fā)電后最大洪鋒發(fā)生在1978年6月5680立方米/秒。為二十年一遇。后汛期主要是臺風雨影響，產生的大洪水占19%。但產生了庫水位為最高水位165.56米，時間為2006年7月27日，因此后汛期的臺風洪水不可小視。為了水庫安全，和洪水特點，防限水位采用分級控制，前汛期4-6月161-162米，后汛期7-9月162-164米。10-12月166米。1月末164米，2月末163米，3月末161米。2008年8月開始，具體規(guī)定4-5月161米，6-7月162米，8月163米，9月164米，10月166米?？梢灾饾u抬高庫水位，降低發(fā)電水耗。

（2）準確把控好年消落水位的控制

本水庫的年消落水位為147米，當來水偏多并且汛前年消落水位在147米以上，就是說水庫汛期的來水還沒有用完，運行以來的情況是必產生棄水。為了減少棄水，防洪又安全，在目前的技術條件下，可適當把庫水位在汛期到來之前降低在147米以下，有利攔畜洪水，減少棄水，充分利用水資源。

（3）重視利用天氣預報和洪水預報，進行水庫的調度工作

在汛期及時分析天氣預報可能產生的暴雨洪水，進行洪水預報及時進行水量水位的調節(jié)，發(fā)生暴雨時，及時而且在每次洪水來之前，加大出力運行，騰空庫容攔洪水，盡量用洪量多發(fā)電，降低水位，攔畜下次洪水，汛末攔洪尾，把水位畜上去。

（4）充分利用水情遙測系統(tǒng)及防汛決策系統(tǒng)等現(xiàn)代化工具，提高水庫運行的防洪、供水、發(fā)電效益

楓樹壩水庫在1989年開始建設水情遙測實時系統(tǒng)，有28年了，能及時掌握水庫雨情、水情、機組出力情況，充分發(fā)揮了在水庫調度的防洪、發(fā)電、供水、灌溉運用中耳目參謀重要作用。

（5）認真總結區(qū)流域小水電的運行情況

每天電話詢問長灘和斗晏水電站發(fā)電情況，主要是水位、出庫流量，機組發(fā)電情況，洪水時的泄洪流量，有利分析來水的大小。

（6）由于調度工作的復雜性，來水的不確定性，應該采用水庫調度圖及最優(yōu)水頭出力圖指導水庫的發(fā)電運行。

（7）認真做好年、季、月、周、日發(fā)電計劃。做好東江流域的調水計劃工作，充分發(fā)揮水調人員的作用，集思廣益，及時會商及時根據(jù)實際情況修正發(fā)電計劃。

（8）水庫實行動態(tài)調度，特別是洪水來的時候，加大發(fā)電出力，騰空庫容攔洪，利用洪水多發(fā)電。

（9）嚴格執(zhí)行水庫調度規(guī)程，執(zhí)行本水庫的功能運用原則。

7 結束語

（1）加強來水會商工作，不斷總結水庫調度經(jīng)驗。（2）研究非汛期的來水規(guī)律，近年發(fā)生冬汛和早汛情況，要重視其來水對水庫的影響。（3）密切分析關注天氣暴雨預報對水庫的影響，做好洪水預報工作。（4）深入調研庫區(qū)水電站對本庫來水的影響。（5）密切和南方電網(wǎng)調度、龍川縣三防指揮部、東江流域管理局等單位協(xié)調溝通，確保水庫安全。（6）機組容量增容后為2×100MW，認定只有180MW，在來水偏多年份泄洪時機組也不能滿發(fā)，水資源浪費，水量利用率低，2016年就少發(fā)0.6億千瓦時的電量。

參考文獻

[1]李興拼，黃國如，江濤.RVA法評估楓樹壩水庫對徑流的影響[J].水電能源科學，2009，06（25）.

[2]陳向午.紅山水庫調度運用的探索分析[J].內蒙古水利，2015，10（25）.