龍河流域梯級(jí)水庫調(diào)度優(yōu)化探討

摘 要：分析水庫調(diào)度的運(yùn)行方式，并對(duì)龍河流域梯級(jí)水庫調(diào)度進(jìn)行具體運(yùn)行闡述，結(jié)合以往調(diào)度成績(jī)及存在的問題，并提出合理建議。

關(guān)鍵詞：運(yùn)行方式 水庫調(diào)度 梯級(jí)

中圖分類號(hào)：TV697.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）01（c）-0119-01

1 流域梯級(jí)電站開發(fā)概況

龍河位于重慶豐都及石柱兩縣境內(nèi)長(zhǎng)江右岸的一級(jí)支流，流域干流自上而下建有藤子溝、牛欄口、石板水、魚劍口等4座水電站。藤子溝是龍河流域的龍頭電站，控制面積591 km2，裝機(jī)容量70MW，可調(diào)節(jié)庫容1.49億m3，水庫為多年調(diào)節(jié)型。牛欄口是藤子溝電站的下一級(jí)電站，控制面積1333 km2，裝機(jī)容量20 MW，總庫容398萬m3，水庫為日調(diào)節(jié)型。石板水是牛欄口電站的下一級(jí)電站，控制面積1640 km2，裝機(jī)容量115 MW，調(diào)節(jié)庫容0.7693億m3，石板水庫為季調(diào)節(jié)水庫。魚劍口是石板水電站的下一級(jí)電站，也是最末一級(jí)，控制面積2149 km2，裝機(jī)容量60 MW，總庫容610萬m3，水庫具有日調(diào)節(jié)性能。

2 水庫調(diào)度運(yùn)行方式

水庫調(diào)度是指導(dǎo)水庫合理運(yùn)行的決策。就梯級(jí)水庫調(diào)度而言，就是要充分利用水能資源，減少區(qū)間棄水損失，實(shí)現(xiàn)流域水能資源利用最大化。根據(jù)水庫調(diào)度的工作特點(diǎn)，可分洪水調(diào)度和發(fā)電調(diào)度。就洪水調(diào)度而言，其基本任務(wù)是在確保工程安全的前提下，對(duì)調(diào)洪和發(fā)電興利的庫容進(jìn)行合理安排，充分發(fā)揮水庫的綜合效益。任何水庫，不管有無防洪任務(wù)，保證工程自身防洪安全是第一位的。對(duì)于徑流式水電站，庫容較小，泄洪能力有限，通常按“來多少，泄多少”的洪水調(diào)度原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)調(diào)節(jié)庫容大的水庫，除保證自身防洪安全外，還要承擔(dān)下游防洪任務(wù)。就發(fā)電調(diào)度而言，其基本任務(wù)是充分利用水庫的調(diào)蓄能力，對(duì)天然來水重新分配，使之滿足發(fā)電用水要求。由于任何水電站水庫蓄水能力有限，必須對(duì)來水進(jìn)行有目的地重新分配，汛期主要受來水大小、洪水次數(shù)及洪水過程決定。通常情況下，在未發(fā)生洪水時(shí)，水電站水庫可保持較高水位運(yùn)行，增加發(fā)電水頭，降低發(fā)電耗水量，多發(fā)電量；其次，利用不同預(yù)見期可靠的洪水預(yù)報(bào)信息，判斷洪水大小，合理地控制水庫水位，在洪水入庫前加大出力騰庫，有效地重復(fù)利用調(diào)節(jié)庫容多發(fā)電；第三，洪峰過后退水期間，及時(shí)攔蓄尾洪，充實(shí)水庫，抬高庫水位，多利用水頭和水量來多發(fā)電。

3 流域梯級(jí)電站運(yùn)行模式

梯級(jí)電站運(yùn)行模式按月進(jìn)行，10月至次年3月為枯季，降水偏少，入庫徑流較小，此期間的調(diào)度主要是發(fā)電調(diào)度。考慮入庫徑流偏小，各梯級(jí)電站安排這一時(shí)段設(shè)備檢修或技改。水電計(jì)劃編制時(shí)充分綜合各種因素，有較長(zhǎng)時(shí)間段的檢修計(jì)劃時(shí)，汛末藤子溝和石板水水位控制較低，保證此期間不產(chǎn)生棄水；無較長(zhǎng)時(shí)間段的檢修計(jì)劃時(shí)，汛末藤子溝水位控制較高，滿足此期間的發(fā)電用水需要。這期間的發(fā)電用水要結(jié)合檢修計(jì)劃編制，有檢修任務(wù)就少安排或不安排，無檢修任務(wù)就多安排。春節(jié)后開始要加大出力，為汛前騰庫，節(jié)后有檢修計(jì)劃的，加大出力推遲，一旦檢修結(jié)束，必須加大出力。

4月至9月為豐水季，降水顯著增多，入庫徑流較大，此期間的調(diào)度較復(fù)雜，一般要考慮防洪調(diào)度，特別要運(yùn)用梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度，減少流域棄水損失，最大程度地利用水量。下面分月闡述。

4月初庫水位仍然較高，檢修任務(wù)已經(jīng)完成，必須加大出力，降低庫水位。一般計(jì)劃要求本月藤子溝和石板水出現(xiàn)全年最低水位。由于本月降水顯著增多，入庫徑流較大，調(diào)度時(shí)要從梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度的角度考慮。一旦出現(xiàn)強(qiáng)降水，可能導(dǎo)致下游電站棄水，上游電站將降低出力或不出力。一旦退水，經(jīng)計(jì)算上游電站的加大出力都使下游電站不產(chǎn)生棄水，這時(shí)上游電站就會(huì)加大出力，盡可能降低水位。

5月至7月是一年降水最多的季節(jié)，是龍河流域的主汛期。調(diào)度根據(jù)計(jì)劃和實(shí)際綜合考慮，上游水庫水位較低時(shí)，流域出現(xiàn)強(qiáng)降水，上游電站就不出力，等洪水消退到上游電站的出力不使下游電站的加大出力產(chǎn)生棄水時(shí)，上游電站才開始逐步加大出力。上游電站水庫水位較高時(shí)，流域出現(xiàn)強(qiáng)降水，經(jīng)預(yù)報(bào)可能導(dǎo)致上游電站產(chǎn)生棄水，這時(shí)，上游電站就加大出力，不用考慮下游電站的棄水損失。等洪水消退到若上游電站的少出力或不出力可不使下游電站的加大出力產(chǎn)生棄水且后期較長(zhǎng)時(shí)間無較強(qiáng)降水時(shí)，就降低上游電站的出力，減少下游電站的棄水損失。

7月中下旬開始到8月，進(jìn)入伏旱。若預(yù)報(bào)伏旱較重，藤子溝和石板水在伏旱前，控制較高水位；若預(yù)報(bào)伏旱較輕，藤子溝和石板水控制水位，根據(jù)降水按梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度調(diào)整，水位高，就加大出力，水位低，就少出力，減小下游電站的棄水損失，洪水消退后，又加大出力。

9月容易出現(xiàn)秋汛。秋汛重，梯級(jí)調(diào)度按主汛期操作；秋汛輕，遇強(qiáng)降水，上游可少出力或不出力，減少下游的棄水損失。汛末，藤子溝和石板水要控制在較高水位，滿足枯季發(fā)電用水。

4 以往調(diào)度取得的成績(jī)和存在的問題

由于有了梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度，下游各電站相對(duì)無梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度顯著減少棄水，發(fā)電量顯著提高。

如牛欄口，2005年8月開始投入運(yùn)行，歷年汛期時(shí)有棄水發(fā)生，但有些強(qiáng)降水，牛欄口還沒棄水，有些強(qiáng)降水雖有棄水，但棄水相對(duì)減少。2006年7月5日龍河流域發(fā)生強(qiáng)降水，由于之前藤子溝水位較低，強(qiáng)降水到來時(shí)，藤子溝沒有棄水也沒有出力，牛欄口雖棄了很多水，但由于藤子溝攔截了一半的入庫水量，牛欄口的棄水減少了許多，棄水流量也大大的減少。

如石板水，1996年第一臺(tái)機(jī)組開始發(fā)電，無論多枯，年年都有棄水，2001年，龍河流域來水最少，也有棄水。2005年開始，有了梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度，石板水的棄水顯著減少，截至2012年底，只有三年出現(xiàn)棄水。

如魚劍口，2004年第一臺(tái)機(jī)組開始發(fā)電，歷年汛期時(shí)有棄水發(fā)生，但有些強(qiáng)降水，魚劍口還沒棄水，有些強(qiáng)降水雖有棄水，但棄水相對(duì)減少。2006年7月5日龍河流域發(fā)生強(qiáng)降水，由于之前石板水水位較低，石板水沒有棄水也沒有出力，魚劍口僅有很少棄水，沒有上游水庫的聯(lián)合蓄水，魚劍口可能要棄很多水量。

但是梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度還是存在缺陷，主要表現(xiàn)在以下兩點(diǎn)。

其一，電力市場(chǎng)左右水庫調(diào)度。有時(shí)，水庫水位很高，而市場(chǎng)對(duì)電力需求不強(qiáng)，導(dǎo)致電網(wǎng)不肯調(diào)電，產(chǎn)生大量棄水。有時(shí)，水庫水位很低，而市場(chǎng)對(duì)電力需求太旺，導(dǎo)致在低水位下都加大出力，耗水率很大。

其二，設(shè)備檢修計(jì)劃安排不合理或設(shè)備故障率高，影響水庫調(diào)度。藤子溝就出現(xiàn)過汛期有檢修計(jì)劃，導(dǎo)致水庫水位升高太多，后期不得已就加大出力，使下游各水庫多產(chǎn)生棄水。牛欄口也出現(xiàn)過汛期機(jī)組故障檢修，造成大量棄水產(chǎn)生。

5 對(duì)水庫聯(lián)合調(diào)度的建議

對(duì)梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度存在的諸多問題，提出如下建議。

其一，拓寬電力市場(chǎng)，避免高水位下不調(diào)電而產(chǎn)生較多的棄水。

其二，合理安排設(shè)備檢修技改，設(shè)備檢修技改盡量安排在枯季，汛期出現(xiàn)設(shè)備故障，要抓緊搶修，同時(shí)與上游電站協(xié)調(diào)，搶修期間少發(fā)電或不發(fā)電，做到少棄水。

參考文獻(xiàn)

[1]新安江，豐滿.新豐江水電廠.水電站水庫調(diào)度[M].北京：水利電力出版社，1984.

[2]任樹梅.水資源保護(hù)[M].水利水電出版社，2003.

①作者簡(jiǎn)介：鄒立軍（1974—），男，水文工程師，現(xiàn)從事水庫調(diào)度工作。