于 敏

(四川明珠集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川射洪 629200)

1 概述

涪江流域?qū)賮啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候區(qū)，冬寒夏熱，四季分明。受地形影響，上游與中下游氣候有較明顯差異，從總的趨勢看，氣溫有由上游向下游遞增，降雨量則由上游向下游遞減的規(guī)律。流域內(nèi)最高氣溫一般出現(xiàn)在7～8月間，最低氣溫多發(fā)生于1月份。年降雨量多集中于夏季，5～9月降雨量約占年降雨量的78%，而12月～次年3月僅占6%。射洪段多年平均流量為135.6億m3，多年平均徑流深575 mm。

根據(jù)這一天然地理條件，射洪縣建成的兩座主要河床式水力發(fā)電站(金華水電廠、螺絲池水電廠)充分利用水利資源，合理調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)前池庫區(qū)水位，最大限度地提高發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益，同時努力探索安全調(diào)度、科學(xué)調(diào)度、效益調(diào)度，做到高峰多發(fā)、平段少發(fā)、低谷停機(jī)蓄水與重復(fù)利用庫容，多供有效電量，實(shí)現(xiàn)發(fā)供電效益的最大化。

2 水電廠水庫調(diào)度的目的和意義

根據(jù)水利樞紐的規(guī)劃設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實(shí)際情況，充分利用水庫庫容，調(diào)節(jié)水源，在滿足工程安全的前提下，妥善處理蓄泄關(guān)系，合理調(diào)度洪水，充分利用水利樞紐工程的防洪興利作用，提高水利資源的綜合利用效益。

一般來說，以發(fā)電為主的大中型水電廠都有防洪與興利的任務(wù)，是綜合利用水資源的主要部門，故應(yīng)在保證大壩安全的前提下，盡量保持較高的水頭，減少棄水，按保證出力滿足電力系統(tǒng)需要。這就要求水庫管理人員在水利樞紐規(guī)劃設(shè)計的基礎(chǔ)上，根據(jù)水庫的水文、氣象特性，工程的實(shí)際情況及當(dāng)年的徑流預(yù)報資料和系統(tǒng)要求，編制出完整的水庫調(diào)度方案，選擇合理的水庫運(yùn)用方式，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益最大化之目的。

四川明珠集團(tuán)有限責(zé)任公司是射洪縣一家集發(fā)、輸、配、供電于一體的國家大二型水電公司，通過水情人員每日密切關(guān)注涪江上游流域天氣、降雨、徑流變化情況，每日至少4個時段收集上游通口～文峰電站發(fā)電(水庫)運(yùn)行數(shù)據(jù)，上游約20個雨量站時段雨量、日雨量數(shù)據(jù)，及時準(zhǔn)確地進(jìn)行水情預(yù)測預(yù)報，使金華水電廠、螺絲池水電廠日均來水流量預(yù)測準(zhǔn)確率達(dá)90%，為射洪縣電力系統(tǒng)科學(xué)安排防洪、水庫與發(fā)供電運(yùn)行提供了可靠的決策依據(jù)，充分發(fā)揮了涪江水資源防洪與發(fā)電的綜合效益。

3 水庫調(diào)度的方法

一個水庫可以有許多不同的利用方式，因而會帶來不同的效益，特別是綜合利用的水庫，防洪與興利的矛盾尤為突出，各興利部門在用水上也存在很大的矛盾。要處理好這些矛盾，提高水庫的綜合效益，就要有科學(xué)的利用方法，即水庫調(diào)度的方法。

根據(jù)水庫調(diào)度工作特點(diǎn)，一般可分為洪水調(diào)度和電力調(diào)度，它們各自的任務(wù)如下:

洪水調(diào)度的基本任務(wù)是在確保工程安全的前提下，對調(diào)洪水興利的庫容進(jìn)行合理安排，充分發(fā)揮水庫的綜合效益:根據(jù)天氣預(yù)報，合理安排洪前發(fā)電預(yù)騰庫容;優(yōu)化洪水調(diào)度，根據(jù)洪水預(yù)報提出預(yù)泄方案，避免出現(xiàn)最大出庫流量超過最大入庫洪峰流量。

電力調(diào)度的任務(wù)則是利用水庫的蓄水調(diào)節(jié)能力，重新分配河流的天然來水或上游電站的發(fā)電用水和閘門棄水，使之更符合電力系統(tǒng)的用水要求:

(1)合理安排有調(diào)節(jié)能力的水電站發(fā)電，避免有調(diào)節(jié)性能的水庫水位長期在降低出力區(qū)運(yùn)行;

(2)水電站水庫調(diào)度運(yùn)行中，除特殊情況外，最低運(yùn)行水位不得低于死水位，多年調(diào)節(jié)水庫在蓄水正常的情況下，年供水期末庫水位應(yīng)控制不低于年消落水位;

(3)若各大水庫較長時間來水少，庫存電量無法滿足發(fā)電平衡，甚至失去水電頂峰發(fā)電或事故備用的能力，需及時提出控制水電發(fā)電預(yù)警。

4 水庫調(diào)度管理工作的主要內(nèi)容

4.1 編制年、季、月、旬發(fā)電計劃

參照長期水文氣象預(yù)報成果與保證率典型年相結(jié)合的辦法，確定年度生產(chǎn)計劃。在每年的年初向上級主管部門提出報告，年度計劃確定后，應(yīng)根據(jù)水文氣象情況修正預(yù)報，結(jié)合當(dāng)時的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行逐季、逐月、逐旬的計劃修正，以滿足各經(jīng)濟(jì)部門的要求。

4.2 編制洪水調(diào)度方案

根據(jù)設(shè)計的原則、主管部門的指示及有關(guān)規(guī)定、設(shè)計頻率的洪水或水文預(yù)報成果、各綜合部門利用的要求進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計算，統(tǒng)籌兼顧地得出各時期水庫控制水位和各種洪水的泄流量，編制水庫的洪水調(diào)度方案。

4.3 進(jìn)行水文氣象預(yù)報

充分發(fā)揮水庫效益的關(guān)鍵在于對來水的正確估計，有足夠精度和一定預(yù)見期的長、中、短期水文氣象預(yù)報，因此，應(yīng)設(shè)置值班人員密切監(jiān)視雨情、水情、工情及電廠運(yùn)行情況，并做好調(diào)度日記和值班記錄，及時向上級匯報，給領(lǐng)導(dǎo)當(dāng)好參謀、助手，盡快解決各方面矛盾，對上級的批示要及時傳達(dá)。

主要的具體工作有收集上、下游的雨量站及水文站的水情雨情，進(jìn)行流域平均雨量的計算，水庫水量平衡的計算，編制水情預(yù)報和泄洪方案等。

4.4 加強(qiáng)對外聯(lián)系

(1)按規(guī)定向有關(guān)防汛部門匯報水庫和電廠運(yùn)行情況，一般電廠可限于汛期;對于重要電廠，則要常年進(jìn)行匯報。

(2)向電廠所在的電力系統(tǒng)提供年、季、月的生產(chǎn)計劃及調(diào)度意見，接受系統(tǒng)調(diào)度的指示及任務(wù)，定時(如逐日)向系統(tǒng)匯報電廠的運(yùn)行情況，對于梯級電站之間，也應(yīng)定時聯(lián)系，互通水情，協(xié)商調(diào)度方式。

(3)與上下游涉及的防洪和興利有關(guān)單位聯(lián)系，平時應(yīng)了解他們的水庫運(yùn)行情況以及對電廠的要求，當(dāng)水庫開始泄洪、供水、排沙或關(guān)閘時，應(yīng)事先通知各有關(guān)單位及早采取措施，避免不必要的損失，共同搞好防洪渡汛工作。

4.5 進(jìn)行汛后總結(jié)

在每年的汛后或年底，回顧當(dāng)年的水庫調(diào)度情況，總結(jié)經(jīng)驗，找出問題，總結(jié)的主要內(nèi)容有以下幾個方面:

(1)年各時期所發(fā)生的問題。

(2)預(yù)報與實(shí)況進(jìn)行比較，統(tǒng)計預(yù)報精度。

(3)檢查調(diào)度計劃的執(zhí)行情況。

(4)主要經(jīng)驗教訓(xùn)。

(5)當(dāng)年的水庫運(yùn)行資料也可整理并納入總結(jié)中，如上下游水位、出入庫流量、發(fā)電量、耗水率、裝機(jī)利用小時等。

4.6 復(fù)核、修正水庫運(yùn)行參數(shù)

當(dāng)電廠投入運(yùn)行后，隨著時間的延續(xù)，原來據(jù)以規(guī)劃、設(shè)計選擇水電廠及其水庫參數(shù)的一些基本資料、條件和任務(wù)等將會發(fā)生這樣或那樣的變化，主要有以下幾個方面:

(1)在自然條件方面，由于水文氣象觀測資料比設(shè)計時采用的資料已有所區(qū)別，以及由于水庫的形式及流域內(nèi)人類活動的影響，使水庫的來水特性(包括年徑流特性、洪水特性和蒸發(fā)量等)發(fā)生變化。

(2)在水電廠和水庫擔(dān)負(fù)的任務(wù)方面，由于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，電力系統(tǒng)對水電廠的電量、出力要求等有所變化，電廠的運(yùn)行方式有所改變，水庫的綜合利用任務(wù)(如防洪灌溉、搬運(yùn)、給水等)負(fù)擔(dān)也可能加重。

(3)在工程和設(shè)備方面，由于施工安裝期間各種條件(如施工條件、設(shè)備制造條件、自然地理條件等)發(fā)生變化，電廠及其水庫的某些工程設(shè)備及其規(guī)模與原設(shè)計作了修改，原設(shè)計中有的工程設(shè)備(如泄洪、引水設(shè)備、水輪發(fā)電機(jī)組)其特性在運(yùn)行中也會發(fā)生變化。

由于上述變化將會直接影響到水電廠及其水庫的運(yùn)行方式及效益，為使運(yùn)行調(diào)度計劃更加符合實(shí)際，對電廠及水庫的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行復(fù)核、修正是十分必要的。水庫運(yùn)行參數(shù)復(fù)核、修正工作主要包括以下三個方面:

(1)基本原始資料復(fù)核。首先是水文特性復(fù)核，即年徑流和設(shè)計洪水復(fù)核，另外包括水庫特性、下游水位流量關(guān)系、泄洪引水設(shè)備特性、水輪發(fā)電機(jī)組動力特性等的復(fù)核。這項工作應(yīng)列為水電廠運(yùn)行管理單位的經(jīng)常性工作，視具體情況每隔五到十年進(jìn)行一次，可通過實(shí)際和現(xiàn)場實(shí)驗完成。

(2)發(fā)電興利參數(shù)的復(fù)核。在基本資料復(fù)核的基礎(chǔ)上，對電廠保證出力、平均發(fā)電量、裝機(jī)容量、正常蓄水位及工作深度進(jìn)行復(fù)核。

(3)防洪安全的復(fù)核。由于水庫形成后洪水變化和洪水資料的改變或本地區(qū)出現(xiàn)特大洪水等而引起設(shè)計洪水的變化，因此，應(yīng)對防洪庫容及相應(yīng)的一些特征水位進(jìn)行復(fù)核。

上述復(fù)核工作如需要時，應(yīng)由上級主管部門組織設(shè)計等單位參加，共同完成復(fù)核工作，而且應(yīng)以原設(shè)計部門為主，將復(fù)核成果報上級主管部門審批。

5 水庫調(diào)度值班員的崗位責(zé)任

(1)遵守國家《防洪法》和《防汛條例》及本廠《水庫調(diào)度規(guī)程》，服從防汛主管部門統(tǒng)一指揮，嚴(yán)格執(zhí)行上級下達(dá)的水庫調(diào)度命令，團(tuán)結(jié)協(xié)作，做到局部利益服從全局利益。

(2)熱愛本職工作，嚴(yán)守工作崗位，全面掌握水庫運(yùn)行狀況，正確處理防洪調(diào)度的有關(guān)問題，在確保水庫大壩安全運(yùn)行的前提下，充分發(fā)揮樞紐工程的發(fā)電、防洪綜合效益。遵循水庫調(diào)度原則，嚴(yán)格執(zhí)行上級主管部門下達(dá)的蓄水方案和調(diào)度命令。

(3)負(fù)責(zé)處理有關(guān)水庫調(diào)度的指示和命令，保持和上游電站的聯(lián)系，及時向上級主管部門領(lǐng)導(dǎo)匯報水情，搞好水庫防汛調(diào)度和興利調(diào)度。

(4)根據(jù)所掌握的雨、水情信息，認(rèn)真做好來水預(yù)報工作，加強(qiáng)來水預(yù)報分析，按時提出季、月、旬水庫運(yùn)行預(yù)測意見，提出合理的水庫調(diào)度方式(如提前騰空水庫庫容，攔蓄次尾洪水等水庫調(diào)度方案等)，實(shí)施水庫經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。編制并及時補(bǔ)充、修正洪水預(yù)報方案，研究和引用新的理論方案，不斷提高洪水預(yù)報水平。

(5)每日8∶30前將前一天平均入庫、發(fā)電耗水和溢流量報公司有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、電力調(diào)度值班室，金電、螺電電站中控室。洪水時應(yīng)按上級調(diào)度要求增報次數(shù)。

(6)每月28日前按節(jié)水增發(fā)考核細(xì)則規(guī)定提出下月要求，按時提出旬、月水量預(yù)報，報上級主管部門，每月初按規(guī)定填報上月水庫運(yùn)行實(shí)況統(tǒng)計表，3日前報上級主管部門。

(7)每年年初根據(jù)來水量預(yù)報成果、水庫各有關(guān)部門的要求、水工建筑的運(yùn)行情況、水電廠發(fā)輸電設(shè)備情況，編制當(dāng)年的水庫調(diào)度方案，報領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)審批。

(8)每年12月前根據(jù)省和庫區(qū)流域內(nèi)各有關(guān)氣象臺發(fā)布的下年度水文氣象預(yù)報，以及水文氣象歷史資料和水庫運(yùn)行調(diào)度實(shí)踐經(jīng)驗綜合分析，提出下年度來水量與發(fā)電生產(chǎn)計劃，上報有關(guān)生產(chǎn)計劃部門。

(9)加強(qiáng)總結(jié)分析工作，每年汛末總結(jié)汛期洪水調(diào)度，每年一月對上年度水庫運(yùn)行調(diào)度管理工作作全面總結(jié)。每3年左右，利用枯水期對水庫上下游進(jìn)行一次調(diào)查，以掌握本水庫流域的水文、氣象、自然地理、社會經(jīng)濟(jì)和水利設(shè)施變化情況，了解水庫各綜合利用部門的要求，對流域內(nèi)發(fā)生的災(zāi)情嚴(yán)重的較大洪水及時進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)查，調(diào)查后立即寫出調(diào)查報告。

6 結(jié)語

水庫調(diào)度的實(shí)踐證明，恰當(dāng)?shù)乃畮煺{(diào)度運(yùn)用既能使水庫更好地為國民經(jīng)濟(jì)服務(wù)，又能正確解決防洪與興利之間的矛盾，切實(shí)做到有計劃地充蓄和消落，有目的地攔蓄與泄放，盡量充分利用水庫庫容，確保水庫安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。如果水庫無計劃地調(diào)度或調(diào)度運(yùn)用不當(dāng)，非但不能滿足各部門的用水要求，達(dá)不到預(yù)期效果，甚至還會引起人為失誤，造成不應(yīng)有的損失和災(zāi)難。