水庫調(diào)度的方法

陳金華

(盈江縣多源水電開發(fā)有限公司，云南 盈江 433200)

1 水文預報

1.1 短期洪水預報

(1)洪水預報是水庫洪水調(diào)度的主要依據(jù)，當流域發(fā)生較大降雨時，需對要發(fā)生的洪水進行洪水預報。(2)本流域?qū)倌戏絹啛釒夂虻貐^(qū)，以新安江模型建立預報模型。(3)洪水預報誤差評定項目及允許誤差：a、洪峰流量預報相對誤差：允許±20%。b、峰現(xiàn)時間誤差：絕對值6 h。c、洪峰流量預報預見期：發(fā)布至峰現(xiàn)時間×30%。

1.2 中長期水文預報

(1)利用本流域的長期徑流資料，分析歸納歷史演變規(guī)律，進行本流域未來徑流形勢、數(shù)據(jù)的預報。(2)利用歷史演變規(guī)律，分別制做月、年徑流的時序過程線，運用其歷史演變的規(guī)律，作出未來徑流情勢的定性分析預報。(3)對旬、月徑流預報允許誤差：相對誤差≤20%。

五級水電站為無調(diào)節(jié)能力水庫，依靠河道天然徑流來水發(fā)電，水文預報對電站來水、發(fā)電、洪水調(diào)度，保證水中建筑物安全，合理調(diào)度，有著重要現(xiàn)實意義。洪水預報采用干支流分別控制預報的方案。干流分別采用相應水位(流量)法、流量合成法、新安江河道匯流模型演算法，預見期約6～8 h；區(qū)間入流根據(jù)流域地形、暴雨、洪水特性，采用降雨～徑流方案計算。在實際預報中，結(jié)合多種預報方案的預報成果進行最終預報成果的發(fā)布。

2 水庫調(diào)度

2.1 水庫設計運行方式

五級水電站為無調(diào)節(jié)能力電站，以發(fā)電為開發(fā)目標。水庫正常蓄水位585 m，死水位584 m，死庫容12.41萬m3，調(diào)節(jié)庫容3.58萬m3。電站正常運行工況時維持水庫上游水位在正常蓄水位585 m附近。

2.2 調(diào)度方案編制

(1)上游來水情況分析：流域徑流來源于降水，年內(nèi)分配不均，汛、枯期較為明顯，天然來水主要集中在6～10月份。(2)水庫各用水戶用水分析：上游水電站尾水至五級水電站壩址相距約0.74 km，地勢呈“V”形，區(qū)間兩岸無人居住，沒有生活取水要求，也沒有工業(yè)和農(nóng)田以及其它綜合性取水需求，因此五級水電站水庫來水只需要滿足電廠發(fā)電取水和下游生態(tài)用水即可。(3)下游用水要求：水電站下游無航運等其它綜合用水要求，當?shù)匮睾泳用裼盟上獪纤蜕綕舅鉀Q，電站僅需維持最小生態(tài)流量即可。(4)蓄水分析：電站水庫正常蓄水位以下庫容15.99萬m3，調(diào)節(jié)庫容3.58萬m3，水庫無調(diào)節(jié)能力，電站在發(fā)電運行期蓄水過程時間極短，上游來水與大壩棄水、生態(tài)放水和電站發(fā)電取水達到平衡。

電站水庫調(diào)度應滿足水庫其他取用水需求和下游各取水要求以及電站發(fā)電取水需要，首先應該滿足水庫其它取水要求，最后進行電站發(fā)電取水。當水庫入庫流量小于39.5 m3/s時，電站停止發(fā)電，確保發(fā)電機組的發(fā)電安全，并且大壩上游來水全部棄水，以保障下游足夠的生態(tài)用水；當水庫入庫流量大于39.5m3/s時，首先保障下放最小生態(tài)流量，電站才能取水發(fā)電；當水庫入庫流量超過365 m3/s時，電站需要通過溢流堰和泄洪閘泄洪。

2.3 調(diào)度運行方式

五級水電站水庫無調(diào)節(jié)能力，為高水頭徑流式電站，全年水位控制在584～585 m附近運行，相應庫容約15.99×104m3，大壩水庫調(diào)節(jié)庫容僅為3.58×104m3，需充分利用沉沙池調(diào)節(jié)庫容改善電站調(diào)節(jié)能力。根據(jù)五級水電站水庫調(diào)度原則，擬定調(diào)度運行方式如下：

(1)發(fā)電調(diào)度。a、電站最小發(fā)電引用流量不低于15 m3/s，當入庫流量小于39.5 m3/s時，電站停止發(fā)電，以保證足夠的生態(tài)用水。b、當入庫流量大于39.5 m3/s，小于365 m3/s時，電站正常發(fā)電。c、當入庫流量大于365 m3/s時，超過部分通過泄洪建筑物棄水下泄，電站正常發(fā)電。d、沉沙池最低運行水位按設計要求控制。e、枯期抬高運行水位，汛期蓄清排渾。

(2)排沙調(diào)度。河流含沙量較大，考慮電廠水庫庫容小，基本不具備沉沙能力，為減少泥沙對水庫的淤積，以及對引水流道、水輪機使用壽命的影響，制定以下排沙方式：

a、枯水期(1～4月)流域降雨較少，流域來水主要是地下水補給，根據(jù)實測泥沙資料，枯水期含沙量小，鑒于以上情況，在流域上游電廠沒有排沙的情況下，電廠要盡量蓄清排渾，高水位運行；在上游電站停機排沙時，電廠也應當視具體情況進行排沙。b、汛期(6～10月)流域主要來水是靠大氣集中降水進行補給，地面侵蝕情況較嚴重，流域來水含沙量相對較大。電廠運行期間根據(jù)上游洪水大小，在上游電廠排沙時，應降低水庫運行水位，利用已有泄洪設施，不定期進行泄洪排沙；在上游電廠停機排沙時，為減少沙石對水輪機的磨損，應當視具體情況停機排沙。c、平水期(5月、11～12月)流域來水主要是地下水補給，有少量為大氣降水補給，期間來水、沙量相對穩(wěn)定，考慮電廠經(jīng)濟運行，一般情況下，電廠視淤積監(jiān)測情況，不定期進行水庫排沙，但在上游電廠集中排沙時，也應當視具體情況進行排沙。d、其它情況，當水庫運行降低水位至584 m左右運行時，泄洪沖沙閘提閘或開啟右岸泄洪沖沙隧洞沖沙時，電站仍可發(fā)電；當天然來水超過設計洪水量時，電站進行泄洪排沙。

3 洪水調(diào)度

3.1 泄洪建筑物

五級水電站攔河壩為混凝土重力壩，它同時兼有擋水、泄洪及沖沙功能。攔河壩從左至右依次由左岸非溢流壩段、左泄洪沖沙閘、河中溢流壩段、右沖沙閘及右岸非溢流壩段5部分組成。電站泄洪利用左右泄洪沖沙閘、溢流堰、右岸導流洞聯(lián)合泄洪。(注：超標洪水的情況下開啟右岸導流洞泄洪)

3.2 洪水調(diào)度方式

(1)調(diào)度原則。根據(jù)樞紐泄量分配，遵循以下原則：①盡量減少左、右泄洪沖沙閘局開運行(可局開運行)。②不抬高上游電站廠房尾水水位。③對應某一泄量，投入運行泄洪建筑物最少，便于運行管理。

(2)運行方式。五級水電站無防洪任務，電站主要任務是發(fā)電，發(fā)電引用流量取自河道來水，來流量除發(fā)電引用流量外，多余水量全部下泄。泄洪設施的調(diào)度采用自由溢流結(jié)合閘門控制的運行方式。

4 結(jié)語

水電廠為了進一步增加發(fā)電量，提高經(jīng)濟效益，就必須在保證安全運行的前提下，盡可能提高水電廠的水能利用率。對水庫進行合理的優(yōu)化調(diào)度可以很好地利用水能，減少不必要的棄水和水能損耗，幫助水電廠可持續(xù)發(fā)展。