季調(diào)節(jié)水庫的優(yōu)化調(diào)度探討與研究

姜洪友

一、背景介紹

（一）長潭水庫調(diào)節(jié)性能特點(diǎn)

長潭水庫位于廣東省蕉嶺縣境內(nèi)蕉城鎮(zhèn)西北約6km，以發(fā)電為主，兼顧灌溉、防洪、航運(yùn)等綜合利用水利樞紐，長潭水庫按百年洪水設(shè)計(jì)，屬季調(diào)節(jié)水庫。汛期，由于受水庫庫容小、調(diào)節(jié)性能差的制約，汛期庫水位暴漲暴落，而下游河道堤防抗洪能力低，長潭水庫在歷年的洪水調(diào)度過程中，防洪壓力大，泄洪閘門動作非常頻繁。下游新鋪鎮(zhèn)以上堤圍防洪標(biāo)準(zhǔn)為二十年一遇，河道安全泄量為1800m。/s。近年來，下游河堤經(jīng)過不斷整治，但新鋪段防洪標(biāo)準(zhǔn)依然較低，當(dāng)河道流量超過1500m³/s時(shí)洪水開始漫上街道，當(dāng)河道流量超過1800m³/s時(shí)就開始受災(zāi)。枯水期，供水任務(wù)繁重，要滿足下游9.8萬多畝農(nóng)田的灌溉用水、0.78萬畝魚塘的用水需求以及下游居民的生產(chǎn)生活用水，基本要求10m³/s的不間斷供水。長潭水庫屬于不完全季調(diào)節(jié)水庫，庫容系數(shù)為0.032，介于年調(diào)節(jié)和周調(diào)節(jié)之間，是洪水風(fēng)險(xiǎn)調(diào)度的最佳實(shí)施對象，由于具有一定的調(diào)節(jié)性能，洪水期風(fēng)險(xiǎn)調(diào)度更容易獲得收益，尤其是興利庫容與防洪庫容部分結(jié)合，容易靈活制定調(diào)度策略，且水庫有足夠的下泄能力能預(yù)防突發(fā)事件所帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

（二）外部條件的準(zhǔn)備

2005年前，長潭電站由廣東省電力調(diào)度中心調(diào)度，在電網(wǎng)中主要承擔(dān)調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用的功能。2006年起，長潭電站的調(diào)度權(quán)全部移交至梅州供電局調(diào)控中心調(diào)度.由于電網(wǎng)不斷改造后容量的增大，使得長潭水電站在電網(wǎng)運(yùn)行中調(diào)峰的功能減弱，從而電站具備了開展優(yōu)化運(yùn)行的外部條件。2002年電力體制改革后成立粵電集團(tuán)公司，長潭發(fā)電公司開始公司制運(yùn)營，自主經(jīng)營，自負(fù)盈虧，由于電站發(fā)電能力有限，公司經(jīng)常處于盈虧邊緣。為了扭轉(zhuǎn)公司經(jīng)營的不利局面，企業(yè)開始內(nèi)部挖潛，積極開展水庫、機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行工作。在實(shí)現(xiàn)水庫防洪安全的前提下，充分利用洪水資源，采取合規(guī)、合理的技術(shù)手段，充分利用洪水增加發(fā)電量。

二、季調(diào)節(jié)水庫的優(yōu)化調(diào)度方案

（一）創(chuàng)新發(fā)電運(yùn)行計(jì)劃管理

自2006年1月長潭水庫調(diào)度權(quán)下放梅州地調(diào)以后，長潭發(fā)電公司改進(jìn)發(fā)電調(diào)度機(jī)制，優(yōu)化水庫運(yùn)行方式，采取“月計(jì)劃，周調(diào)整，日跟蹤”的調(diào)度方式，即在月度發(fā)電計(jì)劃的基礎(chǔ)上，按周實(shí)際水情溝通地調(diào)進(jìn)行調(diào)整并產(chǎn)生周計(jì)劃，每日值班員微調(diào)并跟蹤落實(shí)發(fā)電計(jì)劃的實(shí)施情況。此運(yùn)行方式有效保證了水庫調(diào)度人員對水庫運(yùn)行水位的實(shí)時(shí)合理控制，使水庫安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

（二）及時(shí)獲取流域氣象信息

為了全面、及時(shí)地掌握長潭水庫流域的實(shí)時(shí)降雨信息和氣象信息，充分利用當(dāng)?shù)貧庀蟛块T的雨情和氣象信息資源，提高長潭水庫防災(zāi)抗災(zāi)、趨利避害的能力，保證安全生產(chǎn)和提高經(jīng)濟(jì)效益，針對長潭流域，長潭發(fā)電公司與廣東省中心氣象臺聯(lián)合開發(fā)長潭氣象預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對長潭水庫流域的數(shù)字化氣象預(yù)報(bào)、預(yù)警。具體如下：（1）針對長潭水庫庫區(qū)短時(shí)預(yù)報(bào)：基于多普勒雷達(dá)資料的0～6小時(shí)定量降水預(yù)報(bào)每小時(shí)發(fā)一次：基于數(shù)值預(yù)報(bào)的未來7～24小時(shí)長潭水庫庫區(qū)集雨面雨量預(yù)報(bào)。對突發(fā)強(qiáng)對流危險(xiǎn)天氣預(yù)報(bào)，主要對未來3小時(shí)有可能影響長潭水庫庫區(qū)的雷雨大風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降水、冰雹和雷電等強(qiáng)對流天氣進(jìn)行人工監(jiān)控，提前0.5～3小時(shí)發(fā)出危險(xiǎn)天氣預(yù)警。（2）針對長潭水庫庫區(qū)未來（3～7天）中短期預(yù)報(bào)，提供長潭水庫庫區(qū)范圍未來2～7天面雨量預(yù)報(bào)預(yù)報(bào)，每24小時(shí)一個(gè)雨量值。每天提供兩次，分別是08：00前提供未來3天預(yù)報(bào)，17：00前提供未來7天預(yù)報(bào)提供。（3）針對長潭水庫庫區(qū)的旬預(yù)報(bào)：長潭水庫庫區(qū)未來10天天氣展望，主要描述旬降雨過程和量級，發(fā)布時(shí)間上旬末2天前。（4）針對長潭水庫庫區(qū)的月度天氣預(yù)報(bào)：夏：降水過程出現(xiàn)時(shí)間、級別、月雨量、月雨量距平百分率、月平均溫度、月平均溫度距平、月最高溫度等預(yù)報(bào);冬：包括冷空氣影響時(shí)段、強(qiáng)度及降溫情況、降水過程出現(xiàn)時(shí)間、級別、月雨量、月雨量距平百分率、月平均溫度、月平均溫度距平、月最低溫度等預(yù)報(bào)，可能出現(xiàn)的熱帶氣旋、寒潮、霜凍、低溫陰雨、暴雨等災(zāi)害天氣的趨勢預(yù)報(bào)。

（三）強(qiáng)化對流域內(nèi)主要水利工程的水情監(jiān)測

近年來長潭流域內(nèi)建成東留水庫、石磺峰水庫、下壩水庫、竹嶺水庫及一系列徑流式小水電站，控制了長潭流域面積的85%，由于其調(diào)蓄影響和調(diào)度的任意性，導(dǎo)致洪水預(yù)報(bào)精度比較低，洪水調(diào)度復(fù)雜。長潭發(fā)電公司在流域內(nèi)有調(diào)蓄能力的東留水庫、石磺峰水庫、下壩水庫建立了水位站，實(shí)時(shí)監(jiān)測其庫水位、尾水位的變化情況，同時(shí)在上述電站的泄洪閘上安裝閘位計(jì)，監(jiān)控其棄水情況。

（四）確保水情自動測報(bào)系統(tǒng)和防汛調(diào)度決策系統(tǒng)可靠運(yùn)行

公司應(yīng)優(yōu)先為水情自動測報(bào)系統(tǒng)的巡檢維護(hù)提供資源、交通等方面的支持，確保水工水務(wù)班按規(guī)定及時(shí)、全面地完成水情自動測報(bào)系統(tǒng)的巡檢維護(hù)工作。遇故障水工水務(wù)班及時(shí)組織人員排除，保障系統(tǒng)可靠運(yùn)行。水工水務(wù)班按規(guī)定加強(qiáng)對防汛調(diào)度決策系統(tǒng)的檢查和維護(hù)，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

（五）加強(qiáng)汛期值班

合理安排人員進(jìn)行水情值班。具體如下：（1）進(jìn)入汛期（廣東省一般指每年4.15—10.15日，當(dāng)上級三防部門有文件要求時(shí)按文件要求執(zhí)行）后，必須安排水庫調(diào)度值班員進(jìn)行水情值班。（2）遇特殊情況，要從安全的角度出發(fā)，根據(jù)需要，由水工水務(wù)班靈活安排人員值班，如開汛比較早，值班時(shí)間要靈活提前。（3）在洪水或泄洪期間，必須24小時(shí)值班。（4）上級部門有文件、通知時(shí)，則按照上級有關(guān)文件、通知執(zhí)行。（5）遇重大水情或洪水標(biāo)準(zhǔn)超過十年一遇時(shí)，應(yīng)有公司防汛領(lǐng)導(dǎo)小組成員帶崗值班。

（六）發(fā)電預(yù)泄

水庫調(diào)度值班員應(yīng)加強(qiáng)汛期值班，及時(shí)發(fā)現(xiàn)流域內(nèi)的雨情、水情，并做好洪水預(yù)報(bào)，預(yù)計(jì)水位將接近或超過144.00m時(shí)，果斷決策，及時(shí)安排（或增加）機(jī)組發(fā)電，實(shí)施發(fā)電預(yù)泄，以增加發(fā)電量，盡量減少水庫棄水。受臺風(fēng)影響時(shí)，應(yīng)根據(jù)臺風(fēng)的實(shí)際發(fā)展的情況及時(shí)跟進(jìn)并進(jìn)行發(fā)電預(yù)泄.有助于增加發(fā)電量、提高水庫的防洪能力、減少水庫棄水。