五凌電力酉水流域集控水電站防汛工作分析和建議

張 鋒，謝仁桃，羅炳華

（1.五凌電力有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004；2.湖南省水電智慧化工程技術(shù)研究中心，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

1 引言

酉水發(fā)源于湖北宣恩和鶴峰兩縣交界之酉源山，流經(jīng)湖北、湖南和重慶三省市，于湖南省沅陵縣注入沅水，是沅水最大支流。酉水干流目前已梯級(jí)開發(fā)有落水洞、灣塘、酉酬、石堤、碗米坡、鳳灘、高灘7 級(jí)水電站。其中所屬五凌電力有限公司的有碗米坡、落水洞電站。碗米坡水電站處于酉水中游，位于湖南省湘西自治州保靖縣境內(nèi)，水庫(kù)正常蓄水位248 m，死水位238 m，總庫(kù)容3.78 億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容1.25 億m3，裝機(jī)4×80 MW。落水洞水電站位于酉水北源干流的中游，壩址位于湖南省龍山縣和湖北省來鳳縣交界的龍咀河峽谷出口，水庫(kù)正常蓄水位443 m，死水位440 m，汛期限制水位441 m，總庫(kù)容3 019 萬(wàn)m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容711 萬(wàn)m3，裝機(jī)2×1.75 MW。

安全和效益是水電企業(yè)賴以生存之根本，為最大程度保障人民群眾生命安全，保障社會(huì)安全穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展，水電應(yīng)夯實(shí)了防汛管理工作，確保五凌酉水流域集控水電站大壩的安全以及水庫(kù)大壩上下游人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

2 背景與現(xiàn)狀

湘西州屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，冬冷夏熱，四季分明，位于全國(guó)降水偏多地區(qū)，多年平均降雨量1 438.3 mm，全年降雨集中于汛期4～9 月，汛期降水量占全年的69.8%～77.4%，6 月中旬至7 月上旬，進(jìn)入梅雨期，往往形成歷時(shí)長(zhǎng)、強(qiáng)度大、面積廣的暴雨,容易發(fā)生洪水。酉水流域洪水山溪特性明顯，產(chǎn)匯流時(shí)間短，入庫(kù)流量起漲快，流量陡漲陡落。小水庫(kù)、大流域、多洪水，是五凌電力酉水流域集控電站防洪特點(diǎn)，通過不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和系統(tǒng)化綜合性的防汛管理五凌電力酉水流域集控電站在防洪防汛工作方面形成了比較鮮明的特色。

碗米坡、落水洞壩址洪水主要由暴雨形成，洪水陡漲陡落特點(diǎn)分明，碗米坡年最大洪峰流量多出現(xiàn)在5～9 月份，占全年的92.2%，其中又以6～7 月份最為集中，占全年的58.9%。落水洞一般洪水歷時(shí)1～3 d。根據(jù)歷史實(shí)測(cè)資料分析，來鳳站年最大流量超過1 500 m3/s 的較大洪水，均發(fā)生在6～8 月，其中6～7 月出現(xiàn)年最大洪峰機(jī)率為70.6%。碗米坡、落水洞電站流域圖詳見圖1。

圖1 碗米坡、落水洞電站流域圖

近幾年碗米坡、落水洞電站均發(fā)生過較大洪水，以2020 年碗米坡電站“6.10”特大暴雨和2021 年8 月10 日落水洞電站降雨過程為例，說明兩站在酉水流域特殊雨水情及地理位置所面臨防汛工作的緊迫性。

（1）碗米坡電站“6.10”特大暴雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害過程。2020 年6 月10 日，碗米坡電廠近壩區(qū)突降特大暴雨，3 h 內(nèi)累計(jì)降雨量達(dá)211.1 mm，此次特大暴雨降雨時(shí)間短、雨量大，創(chuàng)有水文記錄以來壩址降雨最大值。庫(kù)區(qū)5 處沖溝發(fā)生較大泥石流，導(dǎo)致遷清公路交通中斷、進(jìn)廠公路及生態(tài)園公路邊坡垮塌、廠房進(jìn)水、綜合運(yùn)動(dòng)場(chǎng)及花棚被掩埋等地質(zhì)災(zāi)害。大量洪水、泥石流經(jīng)由進(jìn)廠公路及大壩頂部流至主廠房區(qū)域，石塊和淤泥堆積嚴(yán)重。安裝場(chǎng)、主變通道、發(fā)電機(jī)層（靠1 號(hào)機(jī)）、水輪機(jī)層（靠1 號(hào)機(jī)）等區(qū)域不同程度進(jìn)水。1 號(hào)機(jī)組發(fā)電機(jī)蓋板處有水滲入風(fēng)洞。電站采取了一系列有效的應(yīng)急處置措施，將災(zāi)害損失降至最低，未造成人員傷亡和設(shè)備損壞事故。

（2）2021 年8 月10 日落水洞水電站洪水調(diào)度過程。電站綜合龍山縣、中央氣象局兩處最新氣象預(yù)報(bào)信息分析，電站流域在10～15 日預(yù)計(jì)將發(fā)生一次降雨范圍廣的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的強(qiáng)降雨過程。因預(yù)報(bào)降雨過大，電廠進(jìn)行了提前騰庫(kù)，09 日23 時(shí)已消落至436.95 m。8 月9～13 日落水洞流域?qū)嶋H累計(jì)降雨為248.13 mm。本次洪水流量產(chǎn)匯流時(shí)間短、起漲迅速，洪峰過后流量迅速回落。洪水過程呈明顯的尖峰型，陡漲陡落山溪特性明顯。洪水消退后再次遇暴雨，13 日洪水過程產(chǎn)流迅速，但由于是持續(xù)性分散降雨，流量回落緩慢。此次洪水總量約為4.667 5 億m3，棄水量3.532 8 億m3，可利用水量為1.022 6 億m3，總發(fā)電量約為463.26 萬(wàn)kW·h。洪水前庫(kù)水位從441 m消落至436.68 m，累計(jì)騰庫(kù)庫(kù)容0.074 8 億m3，騰庫(kù)電量36 萬(wàn)kW·h。

從碗米坡、落水洞電站降雨特點(diǎn)、洪水調(diào)度過程，說明了防汛工作重要性和特殊性，只有把防汛管理工作做到位，才能最大程度發(fā)揮防洪減災(zāi)能力和提高電站安全經(jīng)濟(jì)效益。

3 工作分析與建議

水電站的防汛工作要堅(jiān)持“安全第一，常備不懈，以防為主，全力搶險(xiǎn)”的方針，確保大壩安全，正確處理大壩安全、發(fā)電、防洪的關(guān)系。當(dāng)發(fā)電、防洪與大壩安全發(fā)生矛盾時(shí)，一切服從大壩安全；當(dāng)發(fā)電與防洪發(fā)生矛盾時(shí)，一切服從防洪。要充分發(fā)揮電廠的工程效益，避免盲目超蓄洪水或片面追求安全降低運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)的傾向。酉水流域雨季結(jié)束時(shí)，應(yīng)抓住時(shí)機(jī)，攔蓄洪尾，爭(zhēng)取每次洪水過后蓄滿水庫(kù)。

3.1 發(fā)電不忘社會(huì)責(zé)任，積極溝通確保水生態(tài)安全。

根據(jù)《湖南省主要河流控制斷面最小流量方案》，碗米坡電站生態(tài)流量不小于28.4 m3/s，但碗米坡電站做為湘西地區(qū)主力電源點(diǎn)，承擔(dān)著湘西區(qū)域應(yīng)急調(diào)峰任務(wù)，為此電網(wǎng)安排電廠在非高峰時(shí)段以蓄水為主，以保證電網(wǎng)高峰時(shí)段供電，由此導(dǎo)致部分時(shí)段最小下泄流量小于控制斷面流量。落水洞電站生態(tài)流量不小于9.5 m3/s，由于落水洞電站為徑流式電站，無調(diào)節(jié)能力，故電站在枯水季節(jié)可調(diào)節(jié)發(fā)電方式滿足生態(tài)流量。例如碗米坡電站水位在240 m 以下最小日電量約24 萬(wàn)kW·h，在240～244 m 之間日電量約30 萬(wàn)kW·h，在240 m 及以上最小日電量約35 萬(wàn)kW·h 時(shí)。

3.2 建章立制，加強(qiáng)防汛應(yīng)急管理，強(qiáng)化責(zé)任落實(shí)

酉水流域集控電站防汛應(yīng)急管理主要險(xiǎn)情為超標(biāo)洪水、地質(zhì)災(zāi)害、異常天氣、上游水庫(kù)垮壩、汛期泄洪閘不能啟閉、上游大體積漂移物撞擊事件等。而最可能出現(xiàn)的、無法抗拒的重大險(xiǎn)情為地質(zhì)災(zāi)害，如近壩區(qū)大體積山體坍塌或滑坡、泥石流可能導(dǎo)致水庫(kù)水位嚴(yán)重壅高，引起漫壩或突然大流量下泄，嚴(yán)重影響大壩及下游建筑物安全。

為防險(xiǎn)情造成重特大事故和減輕險(xiǎn)情發(fā)生后對(duì)上、下游帶來的災(zāi)害影響，降低事故損失程度，縮小事故損失范圍，應(yīng)建立緊急情況下快速、有效的事故搶險(xiǎn)、救援和應(yīng)急處理機(jī)制，依照國(guó)家有關(guān)法律、法規(guī)，結(jié)合電站特點(diǎn)和實(shí)際，制定相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案。當(dāng)出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)，立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，在政府和公司的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，以確保人民群眾生命安全為首要目標(biāo)，力保水庫(kù)工程安全，盡力做好抗災(zāi)搶險(xiǎn)的一切應(yīng)急工作。

強(qiáng)化責(zé)任落實(shí)，加強(qiáng)生產(chǎn)、生活區(qū)巡查搶險(xiǎn)，防御山洪災(zāi)害。要健全應(yīng)急管理體系，壓實(shí)基層責(zé)任，組組織開展應(yīng)急演練。要做好防洪搶險(xiǎn)應(yīng)急準(zhǔn)備工作，寧可備而不用，不可用時(shí)無備。要立足防大汛、搶大險(xiǎn)，一旦發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情，第一時(shí)間組織人員轉(zhuǎn)移避險(xiǎn)，及時(shí)有效搶護(hù)險(xiǎn)情。

3.3 未雨綢繆，早部署早行動(dòng)，做足防汛準(zhǔn)備

充分掌握雨情水情信息及時(shí)調(diào)整庫(kù)水位控制方案，合理安排汛前機(jī)組、主變、線路等主設(shè)備檢修，確保汛期機(jī)組滿發(fā)穩(wěn)發(fā)，避免因檢修安排不合理造成無效棄水。汛前應(yīng)確保防汛設(shè)備巡檢、消缺、隱患排查到位，確保防汛物資、備品備件齊全充足，做到人力、物力的充分準(zhǔn)備，增強(qiáng)人員防汛意識(shí)，提高防汛應(yīng)急處置能力，降低防汛安全風(fēng)險(xiǎn)。

加強(qiáng)隱患排查治理，汛前開展防汛及春季安全大檢查工作，從安全管理、生產(chǎn)管理、防汛管理、工程管理四個(gè)方面認(rèn)真組織開展春檢及防汛檢查情況督查工作，對(duì)檢查中暴露的問題提出明確的整改要求，全面排查治理安全生產(chǎn)隱患和薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)一步鞏固防汛安全生產(chǎn)局面，不斷提升防汛管理水平。

切實(shí)做好汛期專項(xiàng)檢查，嚴(yán)格按照上級(jí)部門有關(guān)要求以及根據(jù)流域雨情汛情情況，及時(shí)組織召開公司層面的防汛專題會(huì)議，對(duì)汛期的防汛工作進(jìn)行再部署、再落實(shí)、再檢查。對(duì)地質(zhì)災(zāi)害隱患進(jìn)行專項(xiàng)復(fù)查工作，切實(shí)有 效防范和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的各種影響，全面排查治理生產(chǎn)設(shè)備、設(shè)施存在的隱患，確保人身及生產(chǎn)安全。

3.4 合理優(yōu)化調(diào)度，制定騰庫(kù)策略

酉水水量豐富，碗米坡水庫(kù)庫(kù)容小，汛期機(jī)組考慮按徑流式電站運(yùn)行，主要承擔(dān)電力系統(tǒng)的基荷；枯水期參與系統(tǒng)調(diào)峰。根據(jù)多年運(yùn)行綜合數(shù)據(jù)分析，碗米坡電站預(yù)報(bào)流域有降雨的情況下，應(yīng)調(diào)整運(yùn)行方式，4、5 月份，預(yù)報(bào)流域日降雨不足20 mm 時(shí)，可暫保持原有方式運(yùn)行。預(yù)報(bào)流域日降雨30 mm 以上降雨時(shí)，應(yīng)及時(shí)加大電廠運(yùn)行方式，如超過30 mm預(yù)報(bào)或?qū)崪y(cè)15 mm 以上的降雨，應(yīng)立即調(diào)整方式，盡可能地消落庫(kù)水位。6、7 月份，預(yù)報(bào)流域日降雨超過20 mm 時(shí)，若此時(shí)庫(kù)水位較高，盡可能地消落庫(kù)水位。8、9 月份，預(yù)報(bào)流域日降雨超過30 mm 時(shí)，應(yīng)立即加大方式，盡可能地消落庫(kù)水位，正常情況下，建議8 月份動(dòng)態(tài)控制水位在240～242 m 之間，9 月份動(dòng)態(tài)控制水位在242～244 m 之間。

落水洞電站流域洪水由暴雨形成，洪水陡漲陡落，位保證安全度汛，結(jié)合機(jī)組運(yùn)行工況及水庫(kù)調(diào)度經(jīng)驗(yàn)，在預(yù)報(bào)酉水北源有降雨的情況下，應(yīng)通過發(fā)電提前消弱庫(kù)水位，預(yù)報(bào)日降雨量在0～25 mm 區(qū)間時(shí)，提前消落水位至440 m 控制。預(yù)報(bào)日降雨量在25～50 mm 區(qū)間時(shí)，提前消落水位至439 m 控制，預(yù)報(bào)日降雨量在50～100 mm 區(qū)間時(shí)，提前消落水位至438 m 附近控制。預(yù)報(bào)日降雨量大于100 mm時(shí)，提前消落水位至437.5 m 附近控制，降雨開始后根據(jù)降雨情況進(jìn)行深度騰庫(kù)。

3.5 積極溝通，避免無效棄水

湖南電網(wǎng)湘西負(fù)荷特點(diǎn)為西電東送，湘西地區(qū)水資源豐富，水電站群較多，當(dāng)?shù)赜秒娯?fù)荷不高，大部分湘西電源電力都是外送，這時(shí)就會(huì)存在湘西電源群外送通道受限問題。豐水期碗米坡電站送出負(fù)荷受限主要由低谷時(shí)段系統(tǒng)負(fù)荷需求不足和線路送出斷面受限引起，同時(shí)加上湘西風(fēng)光負(fù)荷增長(zhǎng)快電網(wǎng)調(diào)節(jié)點(diǎn)不多影響電站送出受限；在五凌電力有限公司網(wǎng)調(diào)電廠大方式運(yùn)行的情況下，按“三公”調(diào)度原則，湖南省調(diào)側(cè)會(huì)適當(dāng)優(yōu)先考慮滿足湖南省其他發(fā)電公司的發(fā)電要求。因此，碗米坡電廠在低谷時(shí)段系統(tǒng)消納困難時(shí)負(fù)荷受限明顯，為充分利用發(fā)電方式削弱水位，提高水能利用率，降低防汛壓力，則應(yīng)在高峰時(shí)段盡量向調(diào)度申請(qǐng)多帶負(fù)荷，避免負(fù)荷受限造成無效棄水風(fēng)險(xiǎn)。

3.6 加強(qiáng)信息管理，提高信息預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度

多渠道收集雨水情信息，確保流域水情研判的及時(shí)性、準(zhǔn)確性。借助專業(yè)氣象服務(wù)機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)手段，合理分析、規(guī)范作業(yè)預(yù)報(bào)，提高天氣及水情預(yù)報(bào)的精準(zhǔn)率。及時(shí)掌握實(shí)時(shí)雨水情信息，與上游各電站建立水情信息共享，充分利用其徑流調(diào)節(jié)作用，發(fā)揮梯級(jí)水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度作用，有效錯(cuò)開北源與南源洪峰，消弱流域性洪水。

加強(qiáng)與各地方政府、上下游流域電站、相關(guān)部門溝通協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)作用，建立水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度協(xié)調(diào)機(jī)制，每年汛前組織公司發(fā)電集控中心、州防辦開展防汛工作會(huì)商，優(yōu)化水庫(kù)調(diào)度方案，同時(shí)利用酉水流域座談會(huì)機(jī)會(huì)，邀請(qǐng)州防汛辦等政府職能部門參與，最大限度發(fā)揮酉水流域聯(lián)合調(diào)度作用，充分發(fā)揮洪尾攔蓄作用，充分利用好每一方水，提高發(fā)電效益。

3.7 勤總結(jié)、重培訓(xùn)，全面提高防汛管理水平

汛期結(jié)束后，防汛辦組織有關(guān)人員對(duì)防汛設(shè)備、設(shè)施進(jìn)行檢查，對(duì)水工建筑物水下部分進(jìn)行水下攝像檢查，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題及缺陷提出整改意見和建議。對(duì)防汛設(shè)備、設(shè)施存在的問題提出切實(shí)可行的整改方案和更新改造建議，編制出預(yù)算，落實(shí)整改資金，按期完成整改項(xiàng)目。根據(jù)全年防汛工作情況，編制防汛總結(jié)報(bào)告，防汛總結(jié)。增強(qiáng)全員“防大汛、防早汛、搶大險(xiǎn)、抗大災(zāi)”意識(shí)，提高全員應(yīng)對(duì)汛期突發(fā)事件的應(yīng)急處置能力，全面提高防汛管理水平。

4 結(jié)語(yǔ)

五凌電力酉水流域集控電站在防汛管理工作中多措兼施、統(tǒng)籌安排、提前防范，確保安全平穩(wěn)度汛，并在此基礎(chǔ)上充分發(fā)揮電站的發(fā)電效益，在實(shí)際過程取得了良好的效果。防汛工作是永恒的主題，只有不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，掌握規(guī)律，更加深入地了解把握雨水情，提高預(yù)測(cè)性、準(zhǔn)確性，用科學(xué)有效的防汛管理方法調(diào)度好每一場(chǎng)洪水，才能為防洪減災(zāi)和電站安全穩(wěn)定運(yùn)行作出新貢獻(xiàn)。