■武博慶 李伯陽 毛群
在采用收益法評估水電站資產(chǎn)時,預(yù)測水電站未來期發(fā)電量十分重要。這項(xiàng)工作關(guān)系到評估結(jié)果的可靠性與可信度,直接影響評估結(jié)論的合理性。作者基于實(shí)踐和水文等相關(guān)分析基本理論以及水利水電項(xiàng)目基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn),針對水電站資產(chǎn)評估工作中存在的未來期發(fā)電量預(yù)測問題,提出了一套便于操作,又使評估結(jié)果更趨合理的方法。
《電力工業(yè)“十二五”規(guī)劃研究報告》中指出:開發(fā)利用豐富的水能資源是有效增加清潔能源供應(yīng)、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全、應(yīng)對氣候變化、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要措施,水力發(fā)電的安全性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性都很高,我國需要將水力發(fā)電的發(fā)展放在優(yōu)先開發(fā)的戰(zhàn)略位置。隨著經(jīng)濟(jì)體制和投資體制改革的不斷深化,研究針對我國水利水電資產(chǎn)具體特點(diǎn)和實(shí)際情況的評估理論與實(shí)踐方法,準(zhǔn)確恰當(dāng)科學(xué)合理地對水電資產(chǎn)價值進(jìn)行評估,有利于保障水電行業(yè)改革的順利推行,在我國電力行業(yè)“十二五”大跨步式的改革發(fā)展期間,具有保障水電行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的現(xiàn)實(shí)意義。
在采用收益法評估水電站資產(chǎn)的工作中,必然要對水電站未來期發(fā)電量進(jìn)行預(yù)測,以便計算水電站各年收益值。這項(xiàng)工作,不僅直接影響評估值大小,而且關(guān)系到評估結(jié)果的合理性與可信度,體現(xiàn)著評估機(jī)構(gòu)的工作深度與技術(shù)水平。由于這項(xiàng)工作不僅與未來期來水量有關(guān),還與水電站未來期工程設(shè)施的功能狀態(tài)、庫區(qū)淤積、水庫調(diào)度運(yùn)用等多種因素有關(guān),所以,其預(yù)測難度較大,常使實(shí)際工作存有較大或很大差異。例如,在有些評估項(xiàng)目中,評估人員在未對實(shí)際發(fā)電量資料進(jìn)行工程設(shè)施功能狀態(tài)分析和來水量概率分析的情況下,就直接采用其中某年發(fā)電量或某幾年發(fā)電量的均值作為未來期逐年發(fā)電量預(yù)測值。這種做法,顯然未排除發(fā)電量樣本可能存在的偶然性,在技術(shù)上缺乏證明力和說服力。同時也有個別評估項(xiàng)目,評估人員為了提高預(yù)測精度,搜集了水庫入庫站超過60年的逐月實(shí)測徑流系列資料,先以“平穩(wěn)型時間序列法” 和“確定型時間序列法”, 分別求出項(xiàng)目未來期兩套來水量預(yù)測成果,然后再經(jīng)過比較分析論證,確定采用其中認(rèn)為更趨合理的一種方法(如 “平穩(wěn)型時間序列法”)成果,進(jìn)一步推算出未來40余年逐月發(fā)電量預(yù)測值。這種做法,采用了最新水文預(yù)報理論及其計算機(jī)技術(shù),明顯細(xì)化了計算,但對一般評估人員而言,實(shí)在難以推廣應(yīng)用。因此,目前在水電站未來期發(fā)電量預(yù)測方法方面,存在著較大的研究空間。為此,本文基于評估實(shí)踐和水文分析理論、相關(guān)分析理論以及水利水電項(xiàng)目基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn),提出一套既便于操作又可使成果具有一定深度和合理性的方法。
考慮到水電站未來期發(fā)電量,是水電站未來期的設(shè)施功能與上游來水量共同發(fā)揮作用的結(jié)果。所以,本方法的基本思路為:
這項(xiàng)工作是指通過搜集和研究大壩、溢洪道、泄洪閘、輸水洞等水工建筑物的沉陷、位移、變形、裂縫、滲漏等監(jiān)測資料及機(jī)組運(yùn)行資料、庫區(qū)淤積資料、水庫運(yùn)用資料、項(xiàng)目安全檢查資料、大壩安全鑒定資料等,對項(xiàng)目的功能狀態(tài)作出評價,判斷項(xiàng)目在未來期所具備的生產(chǎn)能力,并確定其未來期的年數(shù)、年份和在未來期內(nèi)除運(yùn)營費(fèi)之外所必需的工程再投入(資本性支出),以此作為開展發(fā)電量預(yù)測工作的前提和基礎(chǔ)。這項(xiàng)工作,對于運(yùn)行時間已久的老項(xiàng)目,具有關(guān)鍵性意義,必須依據(jù)對上述資料的收集整理和分析,才能確保評價、判斷無誤;對于剛建成不久的新項(xiàng)目,歷史數(shù)據(jù)資料積累尚少,可主要依據(jù)建管資料、監(jiān)理資料、施工質(zhì)量資料、竣工安全鑒定資料、驗(yàn)收資料等來進(jìn)行。
在確定了項(xiàng)目未來期發(fā)電能力和未來期基本運(yùn)行年數(shù)后,就要以適宜的方法,研究、分析流域水文特點(diǎn)和來水規(guī)律,計算并確定未來期上游天然來水量、可能新增引水量及入庫水量。為了提高計算精度,工作中應(yīng)引用包括項(xiàng)目設(shè)計所采用的水文系列和建成后延長系列在內(nèi)的不宜少于40年的水文系列來計算。在方法上,應(yīng)考慮盡量引用易于實(shí)施又能使成果具有一定深度的方法,例如,“分階段水文參數(shù)演變分析”、“不同時段變比滑動線分析”、“滑動線沿長線分析”等。在操作上,需要注意對特殊年份特殊值的處理,以確保計算成果的精度和可靠性。
由于水庫在不同水文年和不同調(diào)度運(yùn)用條件下,可使同樣的入庫水量形成不同的發(fā)電水量和同樣的發(fā)電水量形成不同的發(fā)電量。因此,在依據(jù)未來期入庫水量預(yù)測未來期發(fā)電量的時候,當(dāng)項(xiàng)目已經(jīng)積累了一些資料時,就應(yīng)先依據(jù)不宜少于5~10年的入庫水量、發(fā)電水量、發(fā)電量系列資料,開展入庫水量與發(fā)電水量、發(fā)電水量與發(fā)電量之間的相關(guān)分析,然后再依據(jù)相關(guān)分析結(jié)果來推算發(fā)電量預(yù)測值;在項(xiàng)目尚未積累足以開展上述相關(guān)分析所需資料時,可以按不同來水保證率典型年法,如,可按保證率分別為5%、50%、95%的設(shè)計典型年發(fā)電量來近似測算入庫水量與發(fā)電量之間的關(guān)系,并據(jù)以直接由入庫水量推算發(fā)電量預(yù)測值。
項(xiàng)目功能狀態(tài)調(diào)查是指通過閱讀分析研究與項(xiàng)目功能狀態(tài)有關(guān)的資料、文件,對項(xiàng)目在未來期內(nèi)能否持續(xù)生產(chǎn)和可能達(dá)到的生產(chǎn)狀態(tài)作出判斷。包括:水工建筑物可否持續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn),入庫泥沙和上游新增人類活動可否對項(xiàng)目未來期運(yùn)行構(gòu)成較大影響,項(xiàng)目在未來期內(nèi)可能達(dá)到的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)年限等。開展項(xiàng)目功能狀態(tài)調(diào)查,是進(jìn)一步開展發(fā)電量預(yù)測工作的基礎(chǔ)。在這項(xiàng)工作中,需要閱讀分析和研究的主要資料、文件有:
1. 大壩、溢洪道、泄洪閘、輸水洞等水工建筑物的沉陷、位移、變形、裂縫、滲漏等監(jiān)測資料及其相關(guān)規(guī)定,如“水庫大壩安全評價導(dǎo)則”、“砼大壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范”、“土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范”等。
2. 水利部大壩安全鑒定中心或國家電力監(jiān)管委員會大壩安全檢查中心對評估項(xiàng)目大壩提出的“水庫大壩安全鑒定報告”或主要結(jié)論。
3. 庫區(qū)泥沙淤積實(shí)測資料及其相應(yīng)排沙效果與興利調(diào)節(jié)庫容變化分析。
4. 水庫管理單位及其上級主管部門提出的最近兩三年“水庫汛前安全檢查報告”或主要結(jié)論。
5. 水庫管理單位提出的最近兩三年“工程管理運(yùn)用年度總結(jié)報告”或其中有關(guān)“工程質(zhì)量與運(yùn)行安全”等章節(jié)部分。
除極個別項(xiàng)目外,一般項(xiàng)目的未來期上游天然來水量預(yù)測,均可依據(jù)不宜少于40年的上游來水量系列,以“分階段水文參數(shù)演變分析”、“不同時段變比滑動線分析”、“滑動線沿長線分析” 等方法來計算確定。
上游來水量系列的確定,原則上采用該項(xiàng)目可行性研究報告或初步設(shè)計所用系列的延長系列,即由“可研”或“初設(shè)”所用系列再加入其后延長至今的系列所組成。若延長后的系列仍不足40年,可進(jìn)一步考慮以“降雨~徑流關(guān)系法”插補(bǔ)延長。
在進(jìn)行分階段水文參數(shù)演變分析時,可把如上確定的上游來水系列,按每個階段15年左右的時程分為若干階段,分別計算每個階段的水文參數(shù),開展水文參數(shù)演變分析,如:歸納基本特點(diǎn)、分析變化規(guī)律、估計發(fā)展趨勢等,以便結(jié)合下一步來水量變比滑動線分析,從而確定未來期上游水文參數(shù)和來水系列。在這里,所謂各階段水文參數(shù),即通常使用的系列均值Wo、變差系數(shù)Cv及偏差系數(shù)Cs與Cv的比值Cs/Cv。
在來水量變比滑動線分析中,以逐年來水量變比Ki為基礎(chǔ),分別算出以系列年序?yàn)闀r段首年的3年、5年、10年來水量變比平均值K3、 K5、K10,再將K1、K3、K5、K10按年序繪于同一圖中,此圖即為1年、3年、5年、10年等不同時段來水量變比滑動過程線圖。通過對該圖的觀察、分析,即可直觀、明確、細(xì)致地得出上游來水基本變化規(guī)律。最后,通過對來水量變比滑動過程線進(jìn)行延長線分析,就能得到未來期逐年天然來水量變比及其相應(yīng)天然來水量預(yù)測值。
以上預(yù)測的是未來期上游天然來水量,而非入庫水量。入庫水量尚需在天然來水量基礎(chǔ)上,進(jìn)一步扣除未來期新增引水量之后獲得,即:
式中,分別為未來期某年入庫水量、天然來水量、新增引水量的預(yù)測值。
由于水庫調(diào)度、電網(wǎng)需求等原因,入庫水量常不能全部用于發(fā)電,尤其在汛期豐水月份或豐水年的大部分月份,用于發(fā)電的水量只是入庫水量中的較少部分。因此,預(yù)測未來期發(fā)電量,首先需要建立入庫水量與發(fā)電水量之間的關(guān)系,然后依據(jù)入庫水量與發(fā)電水量的相關(guān)關(guān)系和入庫水量,來推求發(fā)電水量及發(fā)電水量對應(yīng)的發(fā)電量。入庫水量與發(fā)電水量之間的相關(guān)關(guān)系,應(yīng)該依據(jù)不宜少于5~10年的入庫水量與發(fā)電水量的同步實(shí)測資料,再以一定的相關(guān)分析方法來確定。若采用便于應(yīng)用的線性相關(guān)關(guān)系“y=a+bx”,需注意線性相關(guān)系數(shù)r不應(yīng)小于0.8。若經(jīng)計算發(fā)現(xiàn)r<0.8,則表明不宜采用線性相關(guān)關(guān)系“y=a+bx”,而應(yīng)考慮采用冪函數(shù)相關(guān)“y=axb”、指數(shù)函數(shù)相關(guān)“y=aebx”、圖線相關(guān)等其他相關(guān)方法來確定相關(guān)關(guān)系。
一般情況下,發(fā)電水量與發(fā)電量之間的相關(guān)關(guān)系,要好于入庫水量與發(fā)電水量之間的相關(guān)關(guān)系。因此,若能依據(jù)實(shí)測資料確定入庫水量與發(fā)電水量之間的相關(guān)關(guān)系,就必能以同樣方法確定發(fā)電水量與發(fā)電量之間的相關(guān)關(guān)系。但在計算中需要注意機(jī)組情況的變更,避免所引用的發(fā)電量資料與未來期預(yù)計機(jī)組數(shù)量不一致等情況。如果必然存在發(fā)電量資料與未來期機(jī)組數(shù)量不一致的情況,則需對相應(yīng)數(shù)據(jù)或成果做必要的修正。
入庫水量與發(fā)電水量和發(fā)電水量與發(fā)電量之間的相關(guān)分析完成后,即可依據(jù)所得相關(guān)成果及入庫水量預(yù)測量,來推算相應(yīng)發(fā)電量預(yù)測值。
我國西北地區(qū)某水電站,建于上世紀(jì)60年代末、70年代初,共有5臺機(jī)組(單機(jī)均4.5萬KW),總裝機(jī)22.5萬KW。目前5臺機(jī)組均正常運(yùn)行。水電站水庫為季調(diào)節(jié)水庫,大壩為砼重力壩,高65m,長353m。原設(shè)計總庫容4.7億立方米,其中興利庫容2.1億立方米。1988年實(shí)測,總庫容減至3.24億立方米,興利庫容減至1.44億立方米。2011年實(shí)測,總庫容減至2.74億立方米,興利庫容減至1.07億立方米。
1. 項(xiàng)目功能狀態(tài)調(diào)查
為確定該水電站未來期的功能狀態(tài)、發(fā)電能力、運(yùn)行年數(shù),評估人員收集、調(diào)研了水工監(jiān)測、泥沙淤積、大壩安全鑒定(檢查)等資料。
大壩監(jiān)測資料表明,近年來(即2011年/下同),大壩主要測點(diǎn)垂直下沉年變幅為6.84~7.78mm/a、水平位移年變幅為2.91~17.21mm/a、平均日滲漏量為0.36~3.11立方米/d,均在正常值范圍內(nèi);繞壩滲流未見異常;大壩曾發(fā)現(xiàn)38條縱縫和22條橫縫,后經(jīng)化學(xué)灌漿和環(huán)氧抹面處理,至今未見異常。
庫區(qū)泥沙淤積資料表明,在1973~1988年的16年間,庫區(qū)共淤積8100萬立方米,使興利調(diào)節(jié)庫容減少3000萬立方米,平均每年淤積506萬立方米、減少興利調(diào)節(jié)庫容188萬立方米,即平均每年減少興利調(diào)節(jié)庫容0.89%;在1989~2011年的23年間,庫區(qū)泥沙淤積共4500萬立方米,使興利調(diào)節(jié)庫容共減少1000萬立方米,平均每年淤積196萬立方米、減少興利調(diào)節(jié)庫容43萬立方米,即平均每年減少興利調(diào)節(jié)庫容0.21%;綜合1973~2011年的39年間,庫區(qū)泥沙淤積共12600萬立方米,使興利調(diào)節(jié)庫容共減少4000萬立方米,平均每年淤積323萬立方米、減少興利調(diào)節(jié)庫容103萬立方米,即平均每年減少興利調(diào)節(jié)庫容0.49%。而其中1993~1996年的4年間和2005~2011年的7年間,平均每年僅淤積69萬立方米,僅減少興利調(diào)節(jié)庫容15.3萬立方米,即僅減少現(xiàn)有興利調(diào)節(jié)庫容1.7億立方米的0.09%。經(jīng)過以上測算,未發(fā)現(xiàn)庫區(qū)泥沙淤積會對未來期水庫運(yùn)行構(gòu)成影響。
在大壩安全鑒定方面,國家電力監(jiān)管委員會大壩安全監(jiān)察中心已分別于1989年3月~1990年8月、1997年10月~1998年12月、2005年10月~2006年11月、2012年2月~2012年12月進(jìn)行了4次檢查鑒定。除在第一次鑒定中,曾發(fā)現(xiàn)大壩校核洪水標(biāo)準(zhǔn)偏低和岸坡壩段壩踵應(yīng)力超標(biāo),后經(jīng)加固處理,于1995年7月使大壩達(dá)到了正常壩標(biāo)準(zhǔn)之外;在其余3次鑒定中,大壩均為正常壩。
綜合上述分析,不難看出,該水電站雖已運(yùn)行近40年,仍具有未來期持續(xù)運(yùn)行條件,未來期電站運(yùn)行年數(shù)至少在30年以上。
2. 天然來水量預(yù)測
為了預(yù)測項(xiàng)目未來期天然來水量,搜集了項(xiàng)目設(shè)計依據(jù)的1954~1972年來水量系列和項(xiàng)目投產(chǎn)后1976~2012年發(fā)電水量、下棄水量、水庫蓄變量、庫面蒸發(fā)量系列,從而形成了56年天然來水量系列。然后,依據(jù)該系列開展了分階段年徑流水文參數(shù)演變分析和年徑流變比滑動線分析。最后,通過歸納水文系列的特點(diǎn)、規(guī)律,推算得出未來期天然來水量預(yù)測成果。
在分階段水文參數(shù)演變分析中,把56年長系列劃分為1954~1973、1976~1995、1996~2012等三個階段,三個階段的時程分別為19年、20年、17年。經(jīng)計算,三個階段的年徑流量均值依次為107.7、98.7、82.8億立方米;三個階段的年徑流量變差系數(shù)Cv值依次為0.35、0.49、0.39;三個階段的年徑流Cs/Cv均為2.5。這表明,在這56年里,上游來水量在逐漸減小。對于保證率P=50%的年份,天然徑流量由第一階段的102.3億立方米,依次減少到了第二階段的88.8億立方米和第三階段的77.8億立方米;對于保證率P=80%的年份,天然徑流量由第一階段的75.4億立方米,依次減少到了第二階段的57.2億立方米和第三階段的54.6億立方米;對于保證率P=95%的年份,天然徑流量由第一階段的57.1億立方米,依次減少到了第二階段的38.6億立方米和第三階段的35.2億立方米。
在年徑流變比滑動線分析中,除計算逐年變比過程外,還計算了3年、5年、10年即K3、K5、K10變比過程并將計算結(jié)果統(tǒng)一繪制為變比滑動過程線,見圖1。
圖1示出,在這56年里,上游來水具有明顯的周期性變化規(guī)律,并且存有兩個特點(diǎn)不同的豐枯變化周期。其中,第一個豐枯變化周期,是一個簡單的單一式變化周期,這個周期的時程約15~18年,其豐頂期的5年來水量均值約為系列均值的1.4~1.6倍,其枯底期的5年來水量均值約為系列均值的70%;而第二個豐枯變化周期,是一個復(fù)式的大周期套小周期的變化周期,這個周期的總時程約30年,其豐頂期的5年來水量均值約為系列均值的1.3~1.5倍,其枯底期的5年來水量均值約為系列均值的65%。此外,在這個大周期中套有的兩個小周期的時程分別約為5~8年,兩個小周期的豐頂期5年來水量均值分別約為系列均值的1.1倍和90%??梢?,盡管上游天然來水在56年里具有周期性變化過程和周期性變化規(guī)律,但總體上存在逐漸減少的特點(diǎn)和有可能進(jìn)一步減少的趨勢。
圖1 西北地區(qū)某水電站天然來水量變比滑動線
表1 西北地區(qū)某水電站未來期發(fā)電量預(yù)測成果表
通過這些分析,再進(jìn)一步對滑動線開展延伸性研究,最后推得未來期天然來水量預(yù)測成果,如表1第(2)列。
3. 上游新增引水量預(yù)測
評估人員在現(xiàn)場經(jīng)向有關(guān)方面了解,電站上游今后不久將修建一項(xiàng)大型跨流域調(diào)水工程,該工程將從未來期第8年起引水10億立方米,從未來期第18年起引水15億立方米,該數(shù)據(jù)列于表1第(3)列。
4. 入庫水量預(yù)測
上游天然來水量扣減上游新增引水量后即為入庫水量,數(shù)據(jù)如表1第(4)列。
5. 發(fā)電水量預(yù)測
發(fā)電水量不僅與入庫水量有關(guān),還與水庫調(diào)度運(yùn)用有關(guān)。為確定未來期發(fā)電水量,需依據(jù)不宜少于5~10年的實(shí)際運(yùn)行資料開展入庫水量與發(fā)電水量之間的相關(guān)分析,然后以相關(guān)分析結(jié)果和預(yù)測的入庫水量來確定發(fā)電水量。該水電站已運(yùn)行近40年,但自2001年12月起,5臺機(jī)組才全部運(yùn)行,而未來期也是5臺機(jī)組全部運(yùn)行。故依據(jù)2002~2012年共11年的實(shí)測入庫水量、發(fā)電水量、發(fā)電量資料,開展相關(guān)計算如表2。經(jīng)計算,線性相關(guān)系數(shù)r=0.917>0.8,表明二者相關(guān)關(guān)系較好。據(jù)此,進(jìn)一步推出回歸方程:
式中,W電、W入分別為發(fā)電水量與入庫水量。
利用公式(2)和表1第(4)列入庫水量,算得未來期各年發(fā)電水量預(yù)測值如表1第(5)列。
6. 發(fā)電量預(yù)測
為了以發(fā)電水量預(yù)測發(fā)電量,同樣引用2002~2012年發(fā)電水量、發(fā)電量實(shí)測資料,開展發(fā)電水量與發(fā)電量相關(guān)計算如表2。經(jīng)計算,線性相關(guān)系數(shù)r=1.0>0.8,表明二者之間具有理想的相關(guān)關(guān)系。據(jù)此,進(jìn)一步推出回歸方程:
或
以上式中,E、W電、W入分別為發(fā)電量、發(fā)電水量、入庫水量。
利用以上相關(guān)式和表1第(5)列發(fā)電水量,算得未來期各年發(fā)電量預(yù)測值如表1第(6)列。
我國西南地區(qū)某水電站,建于本世紀(jì)初,裝有3臺9.5萬KW機(jī)組,目前剛投入運(yùn)行不久。水庫大壩為砼面板堆石壩,壩高135米。水庫總庫容5.9億立方米,是一座季調(diào)節(jié)水庫。
1. 項(xiàng)目功能狀態(tài)調(diào)查
該水電站是一座剛投入運(yùn)行不久的新電站,項(xiàng)目功能狀態(tài)調(diào)查可主要依據(jù)項(xiàng)目建設(shè)資料來進(jìn)行。為此,在現(xiàn)場調(diào)研的基礎(chǔ)上,搜集、閱研了國家電力監(jiān)管委員會組織開展的本項(xiàng)目竣工安全鑒定報告。該鑒定報告從12個方面分析評價了項(xiàng)目狀態(tài),其結(jié)論為:“各建筑物總體布置合理;工程等級及防洪標(biāo)準(zhǔn)滿足規(guī)范規(guī)定;泄流能力滿足工程防洪要求;水庫不存在永久性滲漏問題;砼面板堆石壩等各主要建筑物設(shè)計合理,主體工程已按設(shè)計文件建成,土建施工、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備制造、安裝質(zhì)量滿足設(shè)計和規(guī)范要求;主要監(jiān)測設(shè)施工作正常。水庫蓄水發(fā)電至今已經(jīng)過兩個汛期考驗(yàn),工程運(yùn)行正常,具備竣工驗(yàn)收條件?!?/p>
考慮到此鑒定報告內(nèi)容全面、資料翔實(shí)、分析精準(zhǔn)、結(jié)論準(zhǔn)確,且具備相應(yīng)的權(quán)威性,評估人員據(jù)此分析推斷該水電站功能狀態(tài)正常,具備設(shè)計生產(chǎn)能力,未來持續(xù)運(yùn)行期應(yīng)不少于40年。
2. 天然來水量預(yù)測
為了測算項(xiàng)目未來期天然來水量,搜集到項(xiàng)目上游ZAQ水文站1957~2010年實(shí)測徑流量及還原徑流量系列資料。然后,據(jù)以開展年徑流水文參數(shù)演變分析和年徑流變比滑動線分析。最后,通過對來水特點(diǎn)和規(guī)律的歸納、整理,推算出項(xiàng)目未來期天然來水量預(yù)測結(jié)果。
在水文參數(shù)演變分析中,發(fā)現(xiàn)水庫來水具有年際變化不大、年內(nèi)分布不均的特點(diǎn)。在年際變化方面,分階段變差系數(shù)Cv值僅分別為0.21、0.22、0.24,最大、最小年徑流量比值僅2.2~2.5。在年內(nèi)分布方面,平均每年7、8、9三個月的來水量占全年來水量的一半(1/2)以上,其中8月份占21~23%;3、4兩個月來水量僅占全年來水量不到3%。
在年徑流變比滑動線分析中,發(fā)現(xiàn)上游來水具有大周期套小周期的變化規(guī)律:大周期時程約35~40年;小周期時程約10~15年;距今最近的大豐水期的豐頂期發(fā)生在上世紀(jì)90年代中期,其5年平均來水量約為多年平均來水量的1.2倍;自2000年以來,本流域處于最近這個大豐水期之后的必然枯水期,但自2012年起又已開始回升,在向著下一個豐水期發(fā)展。年徑流變比滑動線及其延長線見圖2,相應(yīng)推得未來期年徑流變比及天然來水量預(yù)測值見表3第(2)、 (3)列。
3. 上游新增引水量預(yù)測
經(jīng)向地方水務(wù)部門了解,未來期上游無新建引水工程。
4. 入庫水量預(yù)測
由于未來期上游無新增引水工程,則未來期上游天然來水量即為未來期入庫水量,見表3第(5)列。
5. 發(fā)電水量和發(fā)電量預(yù)測
由于該水電站剛建成不久,運(yùn)行資料不足以開展入庫水量與發(fā)電水量和發(fā)電水量與發(fā)電量之間的相關(guān)分析,今以不同來水保證率典型年法加以計算。根據(jù)可研報告,來水保證率P=5%、50%、95%的典型年分別為1999年6月~2000年5月、 1976年6月~1977年5月、 1988年6月~1989年5月,其相應(yīng)入庫水量依次為82.6、59.3、39.7億立米,經(jīng)調(diào)節(jié)計算,其發(fā)電量依次為16.24、12.95、9.96億KW·h。依據(jù)這些數(shù)據(jù),繪制入庫水量與發(fā)電量相關(guān)圖,并經(jīng)檢核,相關(guān)圖貼近線性關(guān)系,從而推得入庫水量與發(fā)電量的相關(guān)式為:
表2 西北地區(qū)某水電站入庫水量-發(fā)電水量-發(fā)電量相關(guān)計算表
圖2 西南地區(qū)某水電站年徑流量變比滑動過程線
表3 西南地區(qū)某水電站未來期發(fā)電量預(yù)測成果表
式中,E、W入分別為發(fā)電量與入庫水量。
由于式(5)直接給出了入庫水量與發(fā)電量的相關(guān)關(guān)系,可不再計算發(fā)電水量,直接以該式和表3第(5)列入庫水量,推得表3第(7)列未來期發(fā)電量預(yù)測值。
本文基于實(shí)踐和水文分析與相關(guān)分析基本理論,針對水電站資產(chǎn)評估工作中存在的未來期發(fā)電量預(yù)測問題,提出了一套便于操作,又能使評估成果具有一定深度和合理性的方法。本法雖經(jīng)初步實(shí)用并收到效果,但不可避免的仍會存在一些問題而需改進(jìn)和完善。為此,真誠盼望多方就相關(guān)問題展開討論研究,提出寶貴意見和建議,為提高我國水電站資產(chǎn)評估水平而共同努力。