【摘要】水電站汛期運(yùn)行調(diào)度,確保工程防洪安全的前提下,根據(jù)水文預(yù)報(bào)控制水庫運(yùn)行水位,洪峰過后及時(shí)攔蓄,充實(shí)水庫,抬高水庫運(yùn)行水位,是提高馬頸坳水電站發(fā)電的有效途徑。本文分析了馬頸坳電站汛期防洪對(duì)策,探討水庫運(yùn)行調(diào)度成效的趨勢。
【關(guān)鍵詞】水電站;運(yùn)行調(diào)度;水能資源;經(jīng)濟(jì)可行
引言
馬頸坳水電站是一座以發(fā)電為主,同時(shí)承擔(dān)汛期防洪功能水利樞紐工程,水電站裝機(jī)容量10MW。本文以該水電站所在區(qū)域汛期階段水量為基點(diǎn),對(duì)其汛期運(yùn)行調(diào)度及對(duì)策進(jìn)行分析。
1、工程概述
馬頸坳水電站是一座以發(fā)電為主,同時(shí)承擔(dān)汛期防洪功能的水利樞紐工程,電站裝機(jī)容量10MW。壩址以上流域面積為610 km2,主河道長61.5km,是排調(diào)河水電規(guī)劃的第二級(jí)水電站。水電站正常蓄水位438.00m,死水位422.60m,水庫總庫容為4985萬m3,正常蓄水位庫容4323萬m3,死庫容1400萬m3,興利庫容2923萬m3,屬于不完全年調(diào)節(jié)水電站,主要樞紐建筑物按50年一遇洪水設(shè)計(jì),500年一遇洪水校核。
2、電站汛期運(yùn)行調(diào)度
馬頸坳水電站利用壩體集中落差,蘊(yùn)藏水能資源,調(diào)節(jié)徑流,改變流量出庫,以滿足發(fā)電、防洪需水要求。為了增加水頭多發(fā)電,水庫盡可能維持在高水位運(yùn)行,這樣有可能造成過多的棄水,反之利用水庫庫容攔蓄洪水,也會(huì)使發(fā)電水頭降低,達(dá)不到發(fā)電的目的。因此必須根據(jù)水文預(yù)報(bào),以電能最大化為目標(biāo)來預(yù)控水庫汛期調(diào)度,在天然流量發(fā)電區(qū),加大出力區(qū)內(nèi),以充分利用水頭,力求減少棄水損失。
根據(jù)降雨過程,判斷洪水大小,不斷修正入庫洪水流量,根據(jù)動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)入庫洪水過程,不斷調(diào)整運(yùn)行狀態(tài),提高水庫運(yùn)行調(diào)度水平。實(shí)踐證明,實(shí)時(shí)洪水預(yù)報(bào)成果有較長預(yù)見期和較高的預(yù)報(bào)精度,可滿足水庫運(yùn)行需要,做到既確保工程安全,又提高該電站的發(fā)電效益。在預(yù)報(bào)洪水時(shí),根據(jù)可靠的洪水預(yù)報(bào),采取合理的預(yù)報(bào)泄洪調(diào)度方式,開閘泄洪,騰空庫容,等待洪水,削減洪峰,保證水輪機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。預(yù)報(bào)上游將發(fā)生淹沒標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)洪水時(shí),那么庫區(qū)是安全的,不致增加臨時(shí)淹沒;當(dāng)上游洪水超過淹沒標(biāo)準(zhǔn),在預(yù)見期內(nèi)可按工程本身的防洪原則進(jìn)行洪水調(diào)度和泄洪方式,預(yù)泄水庫中的超標(biāo)洪水,將電站水位降至汛限水位438.00 m。
3、汛期水庫調(diào)峰的對(duì)策
按照馬頸坳電站的庫容利用要求,可供電站調(diào)度運(yùn)行的有效庫容為2923萬m3,要保證電站在遭遇超過2130 m3/s洪水情況下,能將壩前水位安全降低到汛期庫區(qū)防洪運(yùn)行控制水位438.00 m,則必須采取合適運(yùn)行調(diào)度策略,一方面控制好上游淹沒范圍,預(yù)報(bào)洪水運(yùn)行調(diào)度中充分考慮降雨及洪水預(yù)報(bào)信息,為即將入庫的洪水騰出防洪庫容?;舅悸肥牵涸诤樗A(yù)見期內(nèi)有多大泄流能力就將水位向上浮動(dòng)多少。水位上浮值影響因素包括:面臨時(shí)刻水情、雨情、工情;入庫洪水預(yù)報(bào)和降雨預(yù)報(bào)預(yù)見期;預(yù)見期內(nèi)的預(yù)報(bào)入庫流量及誤差分布;預(yù)見期內(nèi)預(yù)泄能力;信息傳遞的穩(wěn)定性、速度及閘門操作時(shí)間等。
馬頸坳電站運(yùn)行調(diào)度不能降低原設(shè)計(jì)調(diào)度方式的防洪標(biāo)準(zhǔn),因此在分析過程中提出以下原則:(1)當(dāng)預(yù)報(bào)入庫流量超過2130m3/s時(shí)采用預(yù)泄方式將壩前水位降低到汛限水位438.00m。(2)若入庫洪水超過50年一遇標(biāo)準(zhǔn)時(shí),考慮上游來水情況,提前加大下泄流量且出庫流量不超過2130m3/s
水庫運(yùn)行調(diào)度是水電站防洪管理預(yù)案的關(guān)鍵部分,其基本任務(wù)是充分利用水庫調(diào)蓄能力,對(duì)天然來水進(jìn)行重新分配。汛期出力大小取決于天然來水量和水庫調(diào)節(jié)能力,汛期利用溢流閘門進(jìn)行調(diào)峰,改變出庫流量,充分利用有限的調(diào)節(jié)庫容和電站可能的出力來決定調(diào)峰容量,是經(jīng)濟(jì)可行的。
4、結(jié)束語
水庫汛期運(yùn)行調(diào)度應(yīng)根據(jù)水電站設(shè)計(jì)原理和特性,做好水文預(yù)報(bào)研究對(duì)策,掌握水情,認(rèn)真分析上游來水趨勢,確保大壩安全,正確解決防洪與發(fā)電之間的矛盾,洪前預(yù)泄,攔尾蓄發(fā),做到合理調(diào)度,充分利用水能資源,有計(jì)劃地安排調(diào)蓄時(shí)間和有效庫容。馬頸坳水電站利用溢流閘門開度變化技術(shù),改變出庫流量,使電站出力滿足電網(wǎng)要求,達(dá)到調(diào)峰目的,經(jīng)濟(jì)可行。
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作者簡介:楊正勇(1978年10月), 貴州凱里人,本科學(xué)歷,工程師,主要從事水利工程、電站、防汛工作。