水庫對下游水利水電工程效益影響分析及對策分析

范玉洪，陳 松，蘇海燕

（江蘇河海建設(shè)有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

當水利水電工程在上游河道建設(shè)水庫后，可在河道上游水庫進行蓄水，從而使下游水利水電工程的水量減少，對河道下游水利水電工程效益造成影響。為了避免下游相關(guān)人員的水事權(quán)益受到侵害，引起水事糾紛，需要在建設(shè)水庫過程中考慮相關(guān)水利水電工程效益的補償，同時對水庫規(guī)模進行調(diào)整[1]。

1 水庫對下游水利水電工程效益的影響分析

1.1 水庫對下游徑流式電站效益的影響分析

下游徑流式電站主要是依靠天然徑流量進行發(fā)電，不具備調(diào)蓄庫容能力，發(fā)電效益取決于天然水流量。因此，建設(shè)水庫將會對下游徑流式電站的發(fā)電效益產(chǎn)生直接影響。當降雨量不足時，由于水庫蓄水需要，將會使下游徑流式電站水流量減少，直接造成日發(fā)電量下降，影響電站效益。當處于汛期，受到裝機容量限制，發(fā)電功率不足，將會出現(xiàn)棄水現(xiàn)象。

1.2 水庫對下游壩式電站效益的影響分析

下游壩式電站在蒸發(fā)、滲漏損失等方面受到水庫的影響較小，因此，認為水庫對電站的水流量基本無影響。水庫對壩式電站的效益影響主要體現(xiàn)在豐、枯、平等典型年、月的庫容量方面。壩式電站通常涉及的存水容量較小，在枯水年等特殊時期，水庫建設(shè)將會對下游電站效益產(chǎn)生較大影響。

1.3 水庫對下游非發(fā)電式水庫效益的影響分析

下游非發(fā)電水庫的建設(shè)主要是為了有效保證處于枯水期階段，水庫能夠保證充足的蓄水容量，以便在供水階段，提供穩(wěn)定、充足的供水服務(wù)。因此，水庫的建設(shè)對下游非發(fā)電水庫的效益影響主要集中在水量方面。水庫的建設(shè)將會對下游非發(fā)電水庫的蓄水期與供水期的水量變化產(chǎn)生較大影響，當供水期的缺水量大于蓄水期的可蓄水量時，下游非發(fā)電水庫的效益將不會受到水庫的建設(shè)影響，但若供水期的缺水量小于蓄水期的可蓄水量時，下游非發(fā)電水庫的效益將會受到較大影響。

1.4 水庫對下游其他水利水電工程效益的影響分析

水庫的建設(shè)除了對下游電站、水庫等產(chǎn)生一定的效益影響之外，還會對防洪、引水以及航運等水利水電工程的效益產(chǎn)生較大影響。這種影響不全是阻礙性影響，有些是有利的。例如，水庫對下游防洪工程而言，通過水庫蓄水，能夠有效減少泄洪流量，增強防洪工程的安全性與可靠性等。建立水庫后對下游水利水電工程具有如下優(yōu)點：

第一，具有防洪作用。水庫能夠在上游河道蓄水，有效減少了下游的水量，起到了防洪作用。

第二，可以實現(xiàn)引水工程，提升經(jīng)濟效益。在引水工程中，引水量一般較大，建設(shè)水庫后可以通過蓄水調(diào)整引水工程的引水率，經(jīng)濟效益高。

第三，航運功能。有效解決海上貨物運輸難題。

第四，供水量不足問題。建立水庫后，可能會出現(xiàn)供水量不足情況，為此，可以通過引入外流域水、洪溝水等，降低水庫供水壓力。

2 水庫對下游水電工程效益影響的對策優(yōu)化

2.1 水庫對下游徑流式電站效益影響的對策優(yōu)化

為了保證下游徑流式電站的年平均效益不受影響，需要優(yōu)化水庫的設(shè)計方案。通過適當增加水庫容量等有效措施，給予下游電站一定的效益補償。

例如，在進行水庫的規(guī)劃建設(shè)時，基于能夠充分滿足水庫工程任務(wù)的前提下，增加一定的蓄水容量，作為專門補償下游電站的庫容。該庫容可以與水庫整體采用統(tǒng)一的運行管理模式，在電價較高的枯水期對下游電站進行補償，在有效控制建設(shè)投資與水庫規(guī)模的同時，能夠?qū)崿F(xiàn)枯水期利用率的顯著提升，充分補償下游流量的效益影響。

2.2 水庫對下游壩式電站效益影響的對策優(yōu)化

針對下游壩式電站，同樣可以采用增設(shè)補償容水量的方式進行合理補償。但是，需要通過精準計算，把握好補償?shù)淖罴褧r期，才能最大限度減少水庫對下游壩式電站的效益影響。

例如，可以采用聯(lián)合調(diào)度的方式，在水庫增設(shè)補償存水量的基礎(chǔ)上，合理控制水庫與下游的壩式電站，通過對水庫出力折實系數(shù)、電站的水頭變化幅度等數(shù)據(jù)的準確計算，有效確定補償存水量的最佳使用階段。通過確定壩式電站水頭變化幅度與補償時段的平均電價最高的月份，以平均補償?shù)姆绞接嬎阊a償效益。當出現(xiàn)發(fā)電棄水等情況時，通過確定壩式電站水頭變化幅度與補償時段的平均電價處于第二高的月份，以月度分段均勻補償?shù)确绞竭M行計算，并對每個月的補償效益進行合理調(diào)整。

2.3 水庫對下游非發(fā)電式水庫效益影響的對策優(yōu)化

為了有效減少并補償水庫對下游非發(fā)電式水庫的效益影響，需要結(jié)合供水期的缺水量與蓄水期的可蓄水量等數(shù)據(jù)，合理設(shè)計增加水庫補償容水量。

例如，對下游的非發(fā)電式水庫進行興利調(diào)節(jié)計算，在設(shè)計計算補償容水量時，除了充分考慮供水期的缺水量與蓄水期的可蓄水量等數(shù)據(jù)，還需要將上游水庫的棄水量等數(shù)據(jù)納入計算內(nèi)容，結(jié)合補償時段的實際要求，合理調(diào)控水庫與非發(fā)電式水庫的水流量。如果對補償時段沒有特殊化要求，在蓄水期或者供水期，只需要使補償水容量能夠滿足下游水庫的供水需求進行規(guī)劃設(shè)計即可。

2.4 水庫對下游其他水電工程效益影響的對策優(yōu)化

水庫對于下游防洪工程、引水工程以及航運等其他水利水電工程的效益均會產(chǎn)生一定影響，針對不利影響，通過原因分析，有針對性地采取提升引水率、興利調(diào)節(jié)等方式，將效益影響控制在合理的范圍內(nèi)。

例如，針對水庫對下游引水工程的效益影響，采用提高引水率等方式有效控制效益的影響程度，避免水庫造成引水工程的引水水量不足等問題。當提升引水率仍無法減少水庫對引水工程效益的影響時，采用建設(shè)專用壩塘、增加水庫的興利庫容，或者將下游引水工程一并納入水庫的規(guī)劃建設(shè)等工程項目中的有效方式，通過比較，選擇最經(jīng)濟、效果最佳的解決方案。針對下游航運，采用將航運工程的建設(shè)作為水庫建設(shè)工程的部分內(nèi)容，統(tǒng)籌進行考量與規(guī)劃設(shè)計，借助興利調(diào)節(jié)等方式，充分滿足下游航運對于水流量的需求。當水庫本身水量不足時，積極采用外流域引水或者引洪溝引水等方式有效補充水庫水量。如果不具備引水條件，采用降低水庫設(shè)計的保證率，或者結(jié)合實際建設(shè)條件，有效減少水庫的供水任務(wù)等方式加以解決，以減少水庫對下游水利水電工程效益的不利影響。

3 結(jié)語

水庫的建設(shè)勢必會對下游水利水電工程效益產(chǎn)生一定的影響，主要集中在水流量控制方面。因此，在建設(shè)水庫時，需要充分考慮對下游不同水利水電工程所產(chǎn)生的不同影響，根據(jù)下游水利水電工程的不同類型與實際需求，采取增加水庫興利庫容、引流、合理計算補償期、提升引水率等多種有效方法，充分保證下游電站、水庫、航運、引水工程等效益，促進下游水利水電工程的正常應(yīng)用和穩(wěn)定發(fā)展。