何 勇

(華電電力科學(xué)研究院有限公司，杭州 310030)

0 引 言

我國作為世界上水能資源蘊(yùn)藏量最為豐富的國家之一，近年來水電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展取得了長足進(jìn)步，隨著國內(nèi)各流域水電站的逐步建成，如何合理安排梯級(jí)水電站的運(yùn)行方式，在確保安全的前提下減少棄水，充分利用水資源，是提升水電站調(diào)度運(yùn)營水平的關(guān)鍵。水電站水庫棄水風(fēng)險(xiǎn)大小與其調(diào)節(jié)性能直接相關(guān)，當(dāng)汛期來水較多時(shí)，調(diào)節(jié)性能較好的水庫能夠利用自身調(diào)節(jié)庫容，一般棄水較少或者不棄水，而調(diào)節(jié)性能較差的水庫調(diào)節(jié)庫容十分有限，棄水次數(shù)和棄水量也較多[1-3]，這就需要各庫適時(shí)預(yù)泄騰庫，充分利用調(diào)節(jié)性能較好水庫的調(diào)蓄能力，協(xié)調(diào)不同調(diào)節(jié)性能水庫之間的匹配運(yùn)行，最大程度減少棄水，提升水資源利用率。

棄水是汛期水庫調(diào)度中關(guān)注的重要指標(biāo)，當(dāng)前已經(jīng)有越來越多的學(xué)者開始研究如何通過定量控制水位和運(yùn)行方式來減少棄水的問題，并形成了重要的研究成果，但現(xiàn)有成果一方面圍繞單庫[4-6]，另一方面梯級(jí)成果少有提出簡(jiǎn)便普適性的方法[7-9]，其中文獻(xiàn)[7]研究了構(gòu)皮灘、思林兩庫常遇洪水下的聯(lián)合預(yù)泄調(diào)度方式，但未全面覆蓋整個(gè)烏江梯級(jí)，同時(shí)前提條件設(shè)置較多。本文以充分利用調(diào)節(jié)性能較好水庫的調(diào)蓄能力為原則，研究提出以整體棄水風(fēng)險(xiǎn)最小為目標(biāo)的梯級(jí)水庫棄水風(fēng)險(xiǎn)控制方法，并應(yīng)用于烏江梯級(jí)水庫，考慮常遇洪水區(qū)間分布情況，計(jì)算梯級(jí)水庫起調(diào)水位和運(yùn)行方式相關(guān)控制指標(biāo)，以提升水資源利用率、增加梯級(jí)水電站經(jīng)濟(jì)效益。

1 梯級(jí)水庫棄水風(fēng)險(xiǎn)控制方法

1.1 棄水風(fēng)險(xiǎn)概述

棄水風(fēng)險(xiǎn)可以理解為在具備一定可靠性的洪水預(yù)報(bào)條件下，水庫在起調(diào)水位和某種運(yùn)行方式下，未來一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的棄水量。就單一水庫而言，棄水風(fēng)險(xiǎn)除與調(diào)節(jié)性能有關(guān)外，還與其庫水位和運(yùn)行方式存在密切聯(lián)系，庫水位越高，發(fā)電流量越少，則對(duì)應(yīng)的棄水風(fēng)險(xiǎn)越大，庫水位越低，發(fā)電流量越大，棄水風(fēng)險(xiǎn)也就越小。對(duì)于梯級(jí)水庫，某庫的棄水風(fēng)險(xiǎn)還與其上游水庫的水位和運(yùn)行方式有關(guān)[10-12]。

棄水風(fēng)險(xiǎn)公式表示如下：

(1)

式中：R為棄水風(fēng)險(xiǎn)，億m3；i為水庫編號(hào)；N為水庫總數(shù)；f(·)為棄水風(fēng)險(xiǎn)描述函數(shù)；Wi,flood為水庫i的區(qū)間洪量，億m3；Zi,0為水庫i起調(diào)水位，m；Wi,e為水庫i對(duì)應(yīng)電站發(fā)電水量，億m3；Zi,up為水庫i上游水庫水位，m；Wi,up為水庫i上游電站出庫水量，億m3。

根據(jù)預(yù)泄調(diào)度[13-15]的思想，在制定梯級(jí)水庫(特別是調(diào)節(jié)性能較好的水庫)的合理起調(diào)水位范圍，以及洪水期間的聯(lián)合運(yùn)行方式，對(duì)降低梯級(jí)水庫棄水風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。

1.2 梯級(jí)水庫棄水風(fēng)險(xiǎn)控制策略

結(jié)合梯級(jí)水庫調(diào)度實(shí)際情況，本文將降低梯級(jí)棄水風(fēng)險(xiǎn)的控制策略總結(jié)如下：

(1)當(dāng)調(diào)節(jié)性能較好水庫的區(qū)間遭遇洪水時(shí)，通過本庫調(diào)蓄能力降低棄水風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)調(diào)節(jié)性能較差水庫的區(qū)間遭遇洪水時(shí)，除利用本庫有限的調(diào)蓄能力外，更多依靠上游調(diào)節(jié)性能較好水庫的調(diào)蓄能力降低棄水風(fēng)險(xiǎn)。

(2)水庫對(duì)應(yīng)電站的發(fā)電運(yùn)行方式由入庫水量確定：當(dāng)入庫水量大于等于電站滿發(fā)水量時(shí)，按照滿發(fā)方式運(yùn)行；當(dāng)入庫水量小于電站滿發(fā)水量時(shí)，按照來水發(fā)電運(yùn)行。

(3)根據(jù)洪水資源化利用的原則，洪水后期使水庫蓄至較高水位，由水量平衡推算水庫起調(diào)水位，并與死水位比較：當(dāng)起調(diào)水位大于等于死水位時(shí)，說明水庫能夠抵御區(qū)間來水，不棄水；當(dāng)起調(diào)水位小于死水位時(shí)，說明水庫無法抵御區(qū)間來水，將產(chǎn)生棄水，只能從死水位起調(diào)。

(4)當(dāng)水庫產(chǎn)生棄水時(shí)，調(diào)整原則是逐級(jí)減小上游出庫水量，即調(diào)整上游水庫運(yùn)行方式，最大程度減小本庫棄水，直至上游水庫已無調(diào)整空間(如上游電站發(fā)電水量為零)。

(5)按照梯級(jí)棄水總量一定情況下，下游優(yōu)先棄水的原則，若某水庫棄水且未滿發(fā)時(shí)，需加大該庫對(duì)應(yīng)電站發(fā)電水量，將自身?xiàng)壦哭D(zhuǎn)移至下游調(diào)節(jié)性能較差水庫。

(6)自上而下逐級(jí)調(diào)整后得出的梯級(jí)各庫起調(diào)水位、相應(yīng)的余留庫容、洪水期發(fā)電水量及棄水量即為確保梯級(jí)水庫棄水風(fēng)險(xiǎn)較小的控制指標(biāo)，可為梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行方式提供參考。

1.3 計(jì)算步驟

本文以七日洪量表示洪水特征，在此條件下研究梯級(jí)水庫棄水風(fēng)險(xiǎn)控制策略的求解方法，該方法主要通過迭代計(jì)算的方式求出各風(fēng)險(xiǎn)控制指標(biāo)的合理范圍，具體計(jì)算步驟如下。

(1)令i=1，由第一級(jí)水庫開始計(jì)算。

(2)判定水庫i是否為第一級(jí)水庫：若是第一級(jí)水庫，令水庫i上游七日出庫水量Wi,up為0；否則，令水庫i上游七日出庫水量等于上游水庫i-1對(duì)應(yīng)電站七日發(fā)電水量，即Wi,up=Wi-1,e。

(3)計(jì)算水庫i上游七日出庫水量與水庫i七日區(qū)間水量之和(Wi,up+Wi,flood)，與其對(duì)應(yīng)電站的七日特定滿發(fā)運(yùn)行方式下的發(fā)電水量Wi,full比較，確定其實(shí)際發(fā)電水量Wi,e：若(Wi,up+Wi,flood)≤Wi,full，水庫i對(duì)應(yīng)電站的七日發(fā)電方式為按入庫水量發(fā)電；否則，水庫i對(duì)應(yīng)電站的七日發(fā)電方式為特定滿發(fā)運(yùn)行方式。需注意龍頭電站汛期多停機(jī)蓄水。

(4)令水庫i七日末水位為汛限水位Zi,l，對(duì)應(yīng)庫容Vi,T=Vi,l。

(5)由水庫i七日區(qū)間水量Wi,flood、水庫i對(duì)應(yīng)電站的七日發(fā)電水量Wi,e、上游水庫七日出庫水量Wi,up，推算起調(diào)水位Zi,0(對(duì)應(yīng)庫容Vi,0)，Vi,0=Vi,T-Wi,up-Wi,flood+Wi,e。

(6)對(duì)比Zi,0與死水位Zi,d的大小：若Zi,0

(7)令水庫i起調(diào)水位為死水位Zi,0=Zi,d，對(duì)應(yīng)庫容Vi,0=Vi,d。

(8)計(jì)算水庫i七日棄水量Wi,q=Vi,0+Wi,up+Wi,flood-Wi,e-Vi,T。

(9)調(diào)整水庫i的上游七日出庫水量Wi,up=Vi,T-Vi,0-Wi,flood+Wi,e+Wi,q，令水庫i七日棄水量Wi,q=0，判斷Wi,up是否小于0：若Wi,up<0，轉(zhuǎn)向(10)；否則轉(zhuǎn)向(11)。

(10)令Wi,up=0，重新計(jì)算水庫i七日棄水量Wi,q=Vi,0+Wi,up+Wi,flood-Wi,e-Vi,T。

(11)比較Wi,e與Wi,full：若Wi,e

(12)計(jì)算所得的Zi,0為水庫i起調(diào)水位，Wi,e為水庫i對(duì)應(yīng)電站較優(yōu)運(yùn)行方式下的發(fā)電水量，若還有水庫未計(jì)算完畢，則令i=i+1，轉(zhuǎn)向(2)；若全部水庫均已計(jì)算完畢，轉(zhuǎn)向(13)。

(13)確定梯級(jí)水庫的匹配運(yùn)行方式，相應(yīng)的各水庫起調(diào)水位和運(yùn)行方式能夠滿足較小梯級(jí)棄水風(fēng)險(xiǎn)的控制目標(biāo)，計(jì)算結(jié)束。

符號(hào)說明：i為水庫編號(hào)；N為水庫總數(shù)；Wi,e為水庫i對(duì)應(yīng)電站的七日發(fā)電水量，億m3；Wi,up為水庫i上游七日出庫水量，億m3；Wi,flood為水庫i七日區(qū)間水量，億m3；Wi,full為水庫i對(duì)應(yīng)電站的七日特定滿發(fā)運(yùn)行方式下的發(fā)電水量，億m3；Zi,l為水庫i的汛限水位，m；Vi,l為水庫i汛限水位對(duì)應(yīng)庫容，億m3；Vi,T為水庫i七日末庫容，億m3；Zi,0為水庫i起調(diào)水位，m；Vi,0為水庫i起調(diào)水位對(duì)應(yīng)庫容，億m3；Zi,d為水庫i死水位，m；Vi,d為水庫i死庫容，億m3；Wi,q為水庫i七日棄水量，億m3。

2 算例分析

2.1 研究對(duì)象概況

烏江干流梯級(jí)電站總裝機(jī)8 345 MW，烏江干流梯級(jí)水庫主要參數(shù)見表1，梯級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見圖2。

由于索風(fēng)營、思林、沙沱是日調(diào)節(jié)水庫，在各自區(qū)間遭遇洪水時(shí)，較烏江梯級(jí)其他水庫面臨更大的棄水風(fēng)險(xiǎn)，文獻(xiàn)[1]也證明了在長系列梯級(jí)模擬調(diào)度中，東風(fēng)、索風(fēng)營、思林、沙沱是主要發(fā)生棄水的四座水庫。因此，本文有針對(duì)性地研究當(dāng)洪東、東索、構(gòu)思、思沙四個(gè)區(qū)間遭遇常遇洪水時(shí)，如何通過預(yù)泄騰庫和聯(lián)合運(yùn)行的方法[16]對(duì)梯級(jí)棄水風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行合理有效控制。

圖1 梯級(jí)水庫棄水風(fēng)險(xiǎn)控制策略求解流程圖Fig.1 Calculating flow chart of cascade reservoirs surplus water risk control strategy

2.2 常遇洪水過程選取

為使計(jì)算結(jié)果所依據(jù)的洪水更接近于實(shí)際，選取2014年7月1日-2014年7月7日和2015年6月6日-2015年6月12日發(fā)生的兩場(chǎng)洪水過程：2014年7月1日-2014年7月7日洪水為構(gòu)思區(qū)間、思沙區(qū)間同時(shí)遭遇20%頻率洪水，其他區(qū)間洪水頻率均大于50%，2015年6月6日-2015年6月12日洪水為洪東區(qū)間、東索區(qū)間同時(shí)遭遇20%頻率洪水，其他區(qū)間洪水頻率均大于50%。在實(shí)際洪水基礎(chǔ)上，根據(jù)梯級(jí)各區(qū)間設(shè)計(jì)洪水進(jìn)行局部區(qū)間洪水過程的同倍比放大縮小，分別計(jì)算洪東、東索、構(gòu)思、思沙四個(gè)區(qū)間遭遇20%、10%、5%三種頻率常遇洪水時(shí)所有組合情況下的梯級(jí)棄水風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)控制結(jié)果。兩場(chǎng)洪水局部區(qū)間調(diào)整后的相關(guān)信息見表2和表3。

表1 烏江干流梯級(jí)水庫主要參數(shù)Tab.1 Main parameters of cascade reservoirs located on the Wujiang River

圖2 烏江干流梯級(jí)水庫拓?fù)鋱DFig.2 Topological graph of cascade reservoirs located on the Wujiang River

由表2和表3可知，調(diào)整后的2014年7月1日-2014年7月7日洪水可研究構(gòu)皮灘以下思林、沙沱遭遇常遇洪水時(shí)，如何通過利用構(gòu)皮灘調(diào)蓄能力，并結(jié)合思林、沙沱調(diào)節(jié)庫容和運(yùn)行方式，降低梯級(jí)棄水風(fēng)險(xiǎn)；調(diào)整后的2015年6月6日-2015年6月12日洪水可研究東風(fēng)、索風(fēng)營遭遇常遇洪水時(shí)，如何通過利用東風(fēng)調(diào)蓄能力，并結(jié)合索風(fēng)營調(diào)節(jié)庫容和運(yùn)行方式，降低梯級(jí)棄水風(fēng)險(xiǎn)。

表2 局部區(qū)間調(diào)整后的2014.7.1-2014.7.7洪水信息Tab.2 Information of the flood whose partial region adjusted from July 1st,2014 to July 7th,2014

表3 局部區(qū)間調(diào)整后的2015.6.6-2015.6.12洪水信息Tab.3 Information of the flood whose partial region adjusted from June 6th,2015 to June 12th,2015

2.3 計(jì)算結(jié)果分析

按照烏江梯級(jí)水庫調(diào)度實(shí)際情況，汛期除龍頭電站停機(jī)蓄水外，其余電站按照特定的滿發(fā)方式運(yùn)行，這里特定的滿發(fā)運(yùn)行方式包含高峰時(shí)段滿發(fā)和全時(shí)段滿發(fā)兩種，其中高峰時(shí)段是指一天中除去夜晚8 h負(fù)荷低谷外(水電不發(fā)電)，剩余的16 h滿發(fā)時(shí)段。本文遵循以上原則，計(jì)算棄水風(fēng)險(xiǎn)控制指標(biāo)。

2.3.1 構(gòu)皮灘以下棄水風(fēng)險(xiǎn)控制計(jì)算結(jié)果分析

依據(jù)局部區(qū)間調(diào)整后的2014年7月1日-2014年7月7日洪水過程，結(jié)合烏江梯級(jí)調(diào)度實(shí)際情況迭代計(jì)算，可得到構(gòu)皮灘以下構(gòu)思和思沙區(qū)間同時(shí)遭遇、構(gòu)思區(qū)間遭遇、思沙區(qū)間遭遇常遇洪水時(shí)的梯級(jí)棄水風(fēng)險(xiǎn)控制指標(biāo)計(jì)算結(jié)果，見表4-表6和圖3。

由表4可知，構(gòu)思、思沙區(qū)間同時(shí)遭遇常遇洪水時(shí)的控制方式為：①遭遇20%頻率洪水時(shí)，在允許的特定滿發(fā)運(yùn)行方式條件下，構(gòu)皮灘起調(diào)水位范圍[618.32 m，622.36 m]，對(duì)應(yīng)七日發(fā)電水量范圍[1.28 億m3，5.23 億m3]，思林七日發(fā)電水量范圍[4.28 億m3，8.24 億m3]，沙沱滿發(fā)；②遭遇10%頻率洪水時(shí)，在允許的特定滿發(fā)運(yùn)行方式條件下，構(gòu)皮灘起調(diào)水位范圍[616.6 m，618.69 m]，對(duì)應(yīng)七日發(fā)電水量范圍[0，2.51 億m3]，思林七日發(fā)電水量范圍[2.94 億m3，6.9 億m3]，沙沱滿發(fā)；③遭遇5%頻率洪水時(shí)，在允許高峰時(shí)段滿發(fā)和全時(shí)段滿發(fā)兩種條件下，構(gòu)皮灘起調(diào)水位分別為616.15 m和616.6 m，對(duì)應(yīng)的七日發(fā)電水量為0和0.61 億m3，思林七日發(fā)電水量為5.34 億m3和5.95 億m3，沙沱滿發(fā)，其中允許高峰時(shí)段滿發(fā)時(shí)，沙沱棄水3.35 億m3。

表4 構(gòu)思、思沙區(qū)間同時(shí)遭遇常遇洪水時(shí)的梯級(jí)棄水風(fēng)險(xiǎn)控制指標(biāo)計(jì)算結(jié)果Tab.4 Calculation of cascade reservoirs surplus water risk control indexes when Goupitan-Silin region and Silin-Shatuo region encounter frequent flood simultaneously

表5 構(gòu)思區(qū)間遭遇常遇洪水時(shí)的梯級(jí)棄水風(fēng)險(xiǎn)控制指標(biāo)計(jì)算結(jié)果Tab.5 Calculation of cascade reservoirs surplus water risk control indexes when Goupitan-Silin region encounters frequent flood

表6 思沙區(qū)間遭遇常遇洪水時(shí)的梯級(jí)棄水風(fēng)險(xiǎn)控制指標(biāo)計(jì)算結(jié)果Tab.6 Calculation of cascade reservoirs surplus water risk control indexes when Silin-shatuo region encounters frequent flood

注：允許高峰時(shí)段滿發(fā)條件下，構(gòu)皮灘七日滿發(fā)水量7.7 億m3，思林七日滿發(fā)水量7.15 億m3，沙沱七日滿發(fā)水量7.91 億m3；允許全時(shí)段滿發(fā)條件下，構(gòu)皮灘七日滿發(fā)水量11.55 億m3，思林七日滿發(fā)水量10.72 億m3，沙沱七日滿發(fā)水量11.86 億m3。

由表5可知，構(gòu)思區(qū)間遭遇常遇洪水時(shí)的控制方式為：①遭遇20%頻率洪水時(shí)，在允許的特定滿發(fā)運(yùn)行方式條件下，構(gòu)皮灘起調(diào)水位范圍[619.71 m，623.75 m]，對(duì)應(yīng)七日發(fā)電水量范圍[2.31 億m3，6.27 億m3]，思林七日發(fā)電水量范圍[5.32 億m3，9.27 億m3]，沙沱滿發(fā)；②遭遇10%頻率洪水時(shí)，在允許的特定滿發(fā)運(yùn)行方式條件下，構(gòu)皮灘起調(diào)水位范圍[617.85 m，621.89 m]，對(duì)應(yīng)七日發(fā)電水量范圍[0.93 億m3，4.88 億m3]，思林七日發(fā)電水量范圍[5.32 億m3，9.27 億m3]，沙沱滿發(fā)；③遭遇5%頻率洪水時(shí)，在允許的特定滿發(fā)運(yùn)行方式條件下，構(gòu)皮灘起調(diào)水位范圍[616.6 m，620.6 m]，對(duì)應(yīng)七日發(fā)電水量范圍[0，3.93 億m3]，思林七日發(fā)電水量范圍[5.34 億m3，9.27 億m3]，沙沱滿發(fā)，其中允許高峰時(shí)段滿發(fā)時(shí)，沙沱棄水0.03 億m3。

由表6可知，思沙區(qū)間遭遇常遇洪水時(shí)的控制方式為：①遭遇20%頻率洪水時(shí)，在允許的特定滿發(fā)運(yùn)行方式條件下，構(gòu)皮灘起調(diào)水位范圍[619.69 m，623.73 m]，對(duì)應(yīng)七日發(fā)電水量范圍[2.3 億m3，6.25 億m3]，思林七日發(fā)電水量范圍[4.28 億m3，8.24 億m3]，沙沱滿發(fā)；②遭遇10%頻率洪水時(shí)，在允許的特定滿發(fā)運(yùn)行方式條件下，構(gòu)皮灘起調(diào)水位范圍[617.89 m，621.93 m]，對(duì)應(yīng)七日發(fā)電水量范圍[0.96 億m3，4.91 億m3]，思林七日發(fā)電水量范圍[2.94 億m3，6.9 億m3]，沙沱滿發(fā)；③遭遇5%頻率洪水時(shí)，在允許的特定滿發(fā)運(yùn)行方式條件下，構(gòu)皮灘起調(diào)水位范圍[616.62 m，620.65 m]，對(duì)應(yīng)七日發(fā)電水量范圍[0.01 億m3，3.96 億m3]，思林七日發(fā)電水量范圍[2 億m3，5.95 億m3]，沙沱滿發(fā)。

綜上，若構(gòu)皮灘以下遭遇常遇洪水時(shí)，可通過構(gòu)皮灘調(diào)蓄并減小出庫，思林、沙沱充分利用自身有限調(diào)節(jié)庫容(由死水位起調(diào))，洪水期間思林按來水發(fā)電，沙沱滿發(fā)的方式，有效降低梯級(jí)棄水風(fēng)險(xiǎn)，在此控制方式下，僅當(dāng)構(gòu)思、思沙區(qū)間同時(shí)遭遇和構(gòu)思區(qū)間遭遇5%頻率洪水時(shí)，由于發(fā)電方式限制造成沙沱一定量的棄水，其余情況下梯級(jí)均不棄水。

圖3 構(gòu)皮灘以下遭遇常遇洪水時(shí)梯級(jí)棄水風(fēng)險(xiǎn)控制指標(biāo)計(jì)算結(jié)果示意圖Fig.3 Calculation chart of cascade reservoirs surplus water risk control indexes when the downstream region of Goupitan encounters frequent flood

2.3.2 索風(fēng)營以上棄水風(fēng)險(xiǎn)控制計(jì)算結(jié)果分析

同理，依據(jù)局部區(qū)間調(diào)整后的2015年6月6日-2015年6月12日洪水過程，結(jié)合烏江梯級(jí)調(diào)度實(shí)際情況迭代計(jì)算，可得到索風(fēng)營以上洪東和東索區(qū)間同時(shí)遭遇、洪東區(qū)間遭遇、東索區(qū)間遭遇常遇洪水時(shí)的梯級(jí)棄水風(fēng)險(xiǎn)控制指標(biāo)計(jì)算結(jié)果，見表7-表9和圖4。

表9 東索區(qū)間遭遇常遇洪水時(shí)的梯級(jí)棄水風(fēng)險(xiǎn)控制指標(biāo)計(jì)算結(jié)果Tab.9 Calculation of cascade reservoirs surplus water risk control indexes when Dongfeng-Suofengying region encounters frequent flood

注：允許高峰時(shí)段滿發(fā)條件下，東風(fēng)七日滿發(fā)水量2.55 億m3，索風(fēng)營七日滿發(fā)水量7.15 億m3；允許全時(shí)段滿發(fā)條件下，東風(fēng)七日滿發(fā)水量3.82 億m3，索風(fēng)營七日滿發(fā)水量6.01 億m3。

圖4 索風(fēng)營以上遭遇常遇洪水時(shí)梯級(jí)棄水風(fēng)險(xiǎn)控制指標(biāo)計(jì)算結(jié)果示意圖Fig.4 Calculation chart of cascade reservoirs surplus water risk control indexes when the upstream region of Suofengying encounters frequent flood

由表7可知，洪東、東索區(qū)間同時(shí)遭遇常遇洪水的控制方式為：①遭遇20%頻率洪水時(shí)，在允許的特定滿發(fā)運(yùn)行方式條件下，東風(fēng)起調(diào)水位范圍[957.42 m，969.23 m]，對(duì)應(yīng)七日發(fā)電水量范圍[1.37 億m3，3.37 億m3]，索風(fēng)營滿發(fā)；②遭遇10%頻率洪水時(shí)，在允許的特定滿發(fā)運(yùn)行方式條件下，東風(fēng)起調(diào)水位范圍[950 m，959.62 m]，對(duì)應(yīng)七日發(fā)電水量范圍[0.92 億m3，2.33 億m3]，索風(fēng)營滿發(fā)，其中允許高峰時(shí)段滿發(fā)時(shí)，索風(fēng)營棄水0.59 億m3；③遭遇5%頻率洪水時(shí)，在允許的特定滿發(fā)運(yùn)行方式條件下，東風(fēng)只能從死水位950 m起調(diào)，對(duì)應(yīng)七日發(fā)電水量1.55 億m3，索風(fēng)營滿發(fā)，其中允許高峰時(shí)段滿發(fā)時(shí)，索風(fēng)營棄水2.21 億m3，允許全時(shí)段滿發(fā)時(shí)，索風(fēng)營棄水0.21 億m3。

由表8可知，洪東區(qū)間遭遇常遇洪水的控制方式為：①遭遇20%頻率洪水時(shí)，在允許的特定滿發(fā)運(yùn)行方式條件下，東風(fēng)起調(diào)水位范圍[964.49 m，970 m]，對(duì)應(yīng)七日發(fā)電水量范圍[2.55 億m3，3.51 億m3]，索風(fēng)營可維持汛限水位837m運(yùn)行，對(duì)應(yīng)七日發(fā)電水量范圍[3.09 億m3，4.05 億m3]；②遭遇10%頻率洪水時(shí)，在允許的特定滿發(fā)運(yùn)行方式條件下，東風(fēng)起調(diào)水位范圍[960.91 m，968.24 m]，東風(fēng)滿發(fā)，索風(fēng)營可維持汛限水位837m運(yùn)行，對(duì)應(yīng)七日發(fā)電水量范圍[3.09 億m3，4.36 億m3]；③遭遇5%頻率洪水時(shí)，在允許的特定滿發(fā)運(yùn)行方式條件下，東風(fēng)起調(diào)水位范圍[956.89 m，964.58 m]，東風(fēng)滿發(fā)，索風(fēng)營可維持汛限水位837m運(yùn)行，對(duì)應(yīng)七日發(fā)電水量范圍[3.09 億m3，4.36 億m3]。

由表9可知，東索區(qū)間遭遇常遇洪水時(shí)的控制方式為：①遭遇20%頻率洪水時(shí)，在允許的特定滿發(fā)運(yùn)行方式條件下，東風(fēng)起調(diào)水位范圍[962.55 m，970 m]，對(duì)應(yīng)七日發(fā)電水量范圍[1.37 億m3，2.67 億m3]，索風(fēng)營滿發(fā)；②遭遇10%頻率洪水時(shí)，在允許的特定滿發(fā)運(yùn)行方式條件下，東風(fēng)起調(diào)水位范圍[956.05 m，968.12 m]，對(duì)應(yīng)七日發(fā)電水量范圍[0.33 億m3，2.33 億m3]，索風(fēng)營滿發(fā)；③遭遇5%頻率洪水時(shí)，在允許的特定滿發(fā)運(yùn)行方式條件下，東風(fēng)起調(diào)水位范圍[953.72 m，962.41 m]，對(duì)應(yīng)七日發(fā)電水量[0，1.34 億m3]，索風(fēng)營滿發(fā)，其中允許高峰時(shí)段滿發(fā)時(shí)，索風(fēng)營棄水0.66 億m3。

綜上，若索風(fēng)營以上遭遇常遇洪水時(shí)：在洪東、東索區(qū)間同時(shí)遭遇和東索區(qū)間遭遇常遇洪水的情況下，可通過東風(fēng)調(diào)蓄并減小出庫，索風(fēng)營充分利用自身有限調(diào)節(jié)庫容(由死水位起調(diào))，洪水期間索風(fēng)營滿發(fā)的方式，有效降低梯級(jí)棄水風(fēng)險(xiǎn)，在此控制條件下，由于發(fā)電方式限制，索風(fēng)營會(huì)有一定量棄水；僅洪東區(qū)間遭遇常遇洪水時(shí)，東風(fēng)利用自身調(diào)蓄能力，同時(shí)加大發(fā)電流量，索風(fēng)營按照來水發(fā)電，可維持汛限水位837 m運(yùn)行，梯級(jí)不棄水。

3 結(jié) 論

本文以充分利用調(diào)節(jié)性能較好水庫的調(diào)蓄能力和洪水資源化利用為原則，結(jié)合調(diào)度實(shí)際，提出具有一般普適性的梯級(jí)水庫棄水風(fēng)險(xiǎn)控制方法，該方法考慮梯級(jí)洪水空間分布，在洪水后期將水庫蓄至較高水位，推算起調(diào)水位和運(yùn)行方式，若發(fā)生棄水，逐級(jí)向上調(diào)整運(yùn)行方式，直至梯級(jí)棄水量有所減少，最終迭代計(jì)算得出的起調(diào)水位和運(yùn)行方式即為確保梯級(jí)棄水風(fēng)險(xiǎn)較小的控制指標(biāo)。該方法應(yīng)用于烏江梯級(jí)水庫，重點(diǎn)研究易發(fā)生棄水水庫的區(qū)間遭遇常遇洪水時(shí)的梯級(jí)棄水風(fēng)險(xiǎn)控制指標(biāo)及控制方式(需要說明的是，由于起調(diào)水位成果是考慮后期水庫能夠蓄至汛限水位推算出的偏高水位，在首要確保不棄水的前提下可適當(dāng)降低該水位值進(jìn)行控制)，對(duì)基于一定可靠度的確定性洪水預(yù)報(bào)，制定梯級(jí)水庫聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行方式具有參考意義。