大藤峽水利樞紐初期調(diào)度運(yùn)行研究

樊祥船，盧 瑩

（中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，吉林長(zhǎng)春130021）

1 工程概況

大藤峽水利樞紐工程壩址在廣西桂平市黔江彩虹橋上游6.6 km處，工程任務(wù)為防洪、航運(yùn)、發(fā)電、水資源配置、灌溉等綜合利用。水庫(kù)正常蓄水位61.0 m，汛期限制水位和死水位47.6 m，汛期最低運(yùn)行水位至44.0 m。電站總裝機(jī)容量1600 MW，8臺(tái)機(jī)組。

工程規(guī)模為Ⅰ等大（1）型工程。黔江攔河主壩從右至左依次為右岸擋水壩段、右岸廠房、泄水閘、左岸廠房、船閘壩段及事故門門庫(kù)壩段。河床式廠房右側(cè)布置5 臺(tái)機(jī)組，左側(cè)布置3 臺(tái)機(jī)組。主河床中部布置26 孔泄水閘，其中2個(gè)高孔和24個(gè)低孔。

截至2020年3月底，左岸圍堰和縱向圍堰填筑至54.30 m 高程，庫(kù)區(qū)征地移民搬遷及安置工作已具備蓄水條件。根據(jù)水庫(kù)蓄水計(jì)劃，2020年4月1日水位可逐步抬升至52.0 m 高程，左岸電廠3臺(tái)機(jī)組、船閘、21 孔泄水閘等工程滿足先期投入運(yùn)行要求。

2 初期調(diào)度需求分析

2.1 初期工程任務(wù)

樞紐初步設(shè)計(jì)批復(fù)運(yùn)行調(diào)度總原則為：“大藤峽水利樞紐工程…發(fā)電調(diào)度服從水資源調(diào)度，水資源調(diào)度服從生態(tài)調(diào)度，汛期服從防洪調(diào)度”。據(jù)此確定初期運(yùn)行階段工程任務(wù)為航運(yùn)和發(fā)電，在工程運(yùn)用上，發(fā)電調(diào)度服從航運(yùn)調(diào)度，并與珠江流域的防洪、生態(tài)及水資源配置調(diào)度相協(xié)調(diào)。

1）航運(yùn)調(diào)度。大藤峽水利樞紐航運(yùn)任務(wù)是改善黔江航道通航條件，提高黔江航道標(biāo)準(zhǔn)和通航能力。黔江航道保證率為98%的天然流量為654 m3/s，最小生態(tài)環(huán)境流量為660 m3/s。

初期運(yùn)行時(shí)段船閘可正常通航運(yùn)行，樞紐上游黔江航道通航條件已得到很大改善。為保證樞紐下游航運(yùn)需求，最小出庫(kù)流量為700 m3/s，加大出庫(kù)流量時(shí)變幅不超過(guò)1300 m3/s，減小出庫(kù)流量時(shí)變幅不超過(guò)800 m3/s。

2）發(fā)電調(diào)度。初期運(yùn)用水庫(kù)最高運(yùn)行水位為52.0 m，最大運(yùn)行水頭在26.0～21.6 m，高于機(jī)組極限最小水頭10.1 m，左岸3 臺(tái)機(jī)組具備發(fā)電條件。實(shí)際運(yùn)行操作中，應(yīng)在滿足航運(yùn)要求前提下，根據(jù)電力系統(tǒng)需要及水庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)等情況，綜合確定發(fā)電運(yùn)行方案。

2.2 初期調(diào)度要求

1）最高運(yùn)行水位。二期上游圍堰為3 級(jí)建筑物，堰體設(shè)計(jì)度汛洪水位為52.8 m，設(shè)計(jì)堰頂高程為54.3 m。在圍堰擋水發(fā)電期間，圍堰需長(zhǎng)期高水位擋水運(yùn)行，鑒于堰前攔蓄庫(kù)容大于10 億m3，堰體建筑物應(yīng)確定為1 級(jí)建筑物，堰體安全加高為1.5 m，考慮波浪爬高及風(fēng)壅水面高度為0.8 m，堰頂超高應(yīng)為2.3 m，為保證二期上游圍堰擋水運(yùn)行安全，初期運(yùn)行圍堰最高擋水高度為52.0 m。

2）最低運(yùn)行水位。當(dāng)庫(kù)水位為44.0 m，水庫(kù)總泄放流量12500 m3/s時(shí)，壩下水位為33.37 m，電站水頭剛好為極限最小水頭10.07 m。初期運(yùn)行可根據(jù)移民安置工作進(jìn)度和水庫(kù)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，安排機(jī)組在最低發(fā)電調(diào)度水位44.0 m。

3 調(diào)度設(shè)計(jì)研究

3.1 汛限水位及控制時(shí)間

樞紐工程初步設(shè)計(jì)要求：汛期6月至8月維持庫(kù)水位在汛限水位47.6 m 運(yùn)行，當(dāng)入庫(kù)流量大于20000 m3/s 時(shí)，水庫(kù)進(jìn)行防洪調(diào)度，水位可降至防洪運(yùn)用最低水位44 m；5，9月份按流量分級(jí)控制壩前水位方式運(yùn)行，允許最高水位為59.6 m；10月至3月亦按流量分級(jí)控制壩前水位方式運(yùn)行，允許最高水位達(dá)到正常蓄水位61 m，4月份允許最高水位為59.6 m。

初期運(yùn)行階段圍堰擋水發(fā)電最高控制水位52.0 m 低于正常蓄水位61 m 和正常運(yùn)行期4，5，9月份控制水位59.6 m，相應(yīng)調(diào)整為：汛期6月至8月維持庫(kù)水位在汛限水位47.6 m 運(yùn)行，當(dāng)入庫(kù)流量大于20000 m3/s 時(shí)，水庫(kù)進(jìn)行防洪調(diào)度，水位可降至防洪運(yùn)用最低水位44 m；9月至翌年5月按流量分級(jí)控制壩前水位方式運(yùn)行，允許最高水位達(dá)到圍堰擋水發(fā)電控制水位52.0 m。

3.2 調(diào)度運(yùn)行規(guī)則

為確保水庫(kù)淹沒控制范圍，采用水庫(kù)上游紅水河的遷江站、柳江的柳州站和洛清江的對(duì)亭站3 站的實(shí)測(cè)流量之和作為判據(jù)，進(jìn)行水庫(kù)動(dòng)態(tài)調(diào)度。

6月1日至8月31日，維持庫(kù)水位在汛限水位47.6 m 運(yùn)行。當(dāng)入庫(kù)流量大于20000 m3/s 時(shí)，水庫(kù)轉(zhuǎn)入度汛調(diào)度，水位可降至防洪運(yùn)用最低水位44.0 m；9月4日至翌年5月28日當(dāng)入庫(kù)流量小于15600 m3/s 時(shí)，維持圍堰擋水發(fā)電控制水位52.0 m；5月29日至5月31日和9月1日至9月3日，為汛限水位與最高發(fā)電水位切換過(guò)渡期。

3.3 發(fā)電調(diào)度特性分析

采用1937-2012年長(zhǎng)系列日徑流和壩前控制水位～流量關(guān)系，扣除上游各業(yè)用水，根據(jù)初期運(yùn)行左岸3 臺(tái)機(jī)組投入運(yùn)行計(jì)劃，進(jìn)行徑流發(fā)電調(diào)節(jié)計(jì)算。

1）出力特性。初期運(yùn)行階段大藤峽水電站多年平均出力427 MW，保證出力283 MW，相應(yīng)保證率95.0%。

2）發(fā)電量特性。初期運(yùn)行階段大藤峽水電站全年發(fā)電量37.47 億kW·h，最大年發(fā)電量44.39 億kW·h，最小年發(fā)電量為31.60 億kW·h。

3）水頭特性。初期運(yùn)行階段大藤峽水電站多年平均算術(shù)水頭23.29 m，加權(quán)平均水頭23.68 m。電站額定水頭25.0 m，相應(yīng)保證率為55%。

4 結(jié)語(yǔ)

1）大藤峽水利樞紐正處于建設(shè)中，初期運(yùn)行階段在確保樞紐工程防洪安全、庫(kù)區(qū)淹沒控制要求的前提下，并與珠江流域的防洪、生態(tài)及水資源配置調(diào)度相協(xié)調(diào)，可承擔(dān)部分航運(yùn)和發(fā)電任務(wù)。

2）初期運(yùn)行階段圍堰擋水最高水位為52.0 m，汛期最高庫(kù)水位47.6 m，根據(jù)入庫(kù)水量進(jìn)行壩前水位的動(dòng)態(tài)控制，當(dāng)入庫(kù)流量大于20000 m3/s 時(shí)，水庫(kù)轉(zhuǎn)入度汛調(diào)度。

3）大藤峽初期多年平均發(fā)電量37.47億kW·h，初期運(yùn)行效益非?？捎^。