論水電站水庫調(diào)度與大壩監(jiān)測

彭碧波

【摘要】我國當(dāng)前的水電站監(jiān)測過程中，常常出現(xiàn)一些棘手的問題，如儀器非智能工作，設(shè)備老化，數(shù)據(jù)的分析不夠深入、全面，水電站監(jiān)測人員變動等。為了保證對大壩的全程監(jiān)測，水電站管理人員必須加強監(jiān)測站的常規(guī)管理，注意設(shè)備的維護和保養(yǎng)，從而使監(jiān)測工作真正承擔(dān)起維護水電站安全的作用。此外，提高對大壩的監(jiān)測水平也有利于提升水庫的調(diào)度水平。

【關(guān)鍵詞】水電站；水庫調(diào)度；大壩監(jiān)測

1、水庫調(diào)度優(yōu)化理論

隨著計算機技術(shù)的更新提升，智能算法譬如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、蟻群算法等，極大地完善了水庫調(diào)度優(yōu)化理論，然而大部分研究成果在實際轉(zhuǎn)化方面是失敗的。一般來說，水電站使用頻率最高的調(diào)度規(guī)則是調(diào)度圖，這種方法操作簡單、涉及到的參數(shù)明確易懂，能夠保障水電站以設(shè)計功率安全運行，但缺點是它常常做出保守的決策，使某些調(diào)度水平較高的水電站無法發(fā)揮最優(yōu)調(diào)度，影響水電效益的發(fā)揮。另有一種調(diào)度法是確定性優(yōu)化調(diào)度，此法將徑流不確定性納入算法中，比前者更靈活、適應(yīng)性更強，因此在水電站的實際運行中也越來越常見。ISO理論是隨機優(yōu)化理論中的一種，它從確定性優(yōu)化調(diào)度中獲取調(diào)度規(guī)則，并用作實際運作的指導(dǎo)方法。ISO理論的核心思想是在調(diào)度過程抽取一組時間序列，利用確定性優(yōu)化調(diào)度產(chǎn)生最佳調(diào)度過程，統(tǒng)計和分析調(diào)度過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并制定調(diào)度優(yōu)化方案。ISO理論的方法利用確定性的數(shù)據(jù)計算結(jié)果描述徑流隨機性，它的基本技術(shù)路線如下。

2、加強大壩監(jiān)測的具體措施

2.1 推進大壩監(jiān)測的自動化進程

電力部頒布了《水電站大壩安全監(jiān)測工作管理規(guī)定》和《水電站大壩安全監(jiān)測設(shè)施更新改造規(guī)劃》，水電站必須嚴格遵守以上法規(guī)以及其他相關(guān)的安全規(guī)范。首先是在建設(shè)初期做好站點規(guī)劃和設(shè)計；其次是選擇水電站設(shè)備時要謹慎細心，選擇相匹配的設(shè)備。

2.2 加強大壩監(jiān)測管理

2.2.1 全面整頓監(jiān)測項目

大壩的監(jiān)測是一項長期性的工作，因此當(dāng)水電站運行到一定的時間時，一些監(jiān)測因子不再波動，一些監(jiān)測因子失去監(jiān)測意義，此時需要對監(jiān)測系統(tǒng)實施檢查、測評以及全面的整頓。需要停止的項目要及時停止，需要減小監(jiān)測頻率的要減小，這樣既能夠使監(jiān)測和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的工作量更加合理，又能夠避免冗雜數(shù)據(jù)的堆積，增強數(shù)據(jù)的代表性。當(dāng)然，整頓工作開始前，需要對監(jiān)測系統(tǒng)進行全面的數(shù)據(jù)分析，并且必須通過上級主管部門的批準。

2.2.2 設(shè)備管理需要加強

1）加強安全宣傳

做好水電站的安全宣傳，使水電站周邊居民明白水電站的重要意義，了解監(jiān)測設(shè)施對居民安全的重要性，增強居民對監(jiān)測設(shè)施的保護意識。發(fā)動當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門，向居民發(fā)布嚴禁破壞大壩監(jiān)測設(shè)施的通知；加強與居民的溝通交流，做好安全宣傳；在主要道路、交通節(jié)點張貼醒目的宣傳標語。

2）注意設(shè)備用電安全

水電站室內(nèi)設(shè)施的照明線路采用雙路電源——其中一路為36V，該電源提供工作用電和儀器烘烤的熱源，夏秋兩季24小時無休運行；水電站大壩廊道內(nèi)易產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，為避免空氣潮濕對設(shè)施產(chǎn)生不良影響，應(yīng)當(dāng)在觀測房的內(nèi)墻涂抹防結(jié)露材料，放置除濕器并封閉門窗，以防止暖空氣竄入，觀測過程中要把門打開換氣。

2.3 完善監(jiān)測數(shù)據(jù)分析工作

對監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進行整理完善，將所有監(jiān)測數(shù)據(jù)錄入計算機并對數(shù)據(jù)進行處理和分析。數(shù)據(jù)分析包括測點的位移計算、資料整編、過程線繪制、監(jiān)測結(jié)果綜合分析等，這些分析有助于將數(shù)據(jù)分類，建立一個清晰可靠、使用方便的管理庫。

3、水電站水庫調(diào)度與大壩監(jiān)測關(guān)系分析

大壩監(jiān)測是保障大壩安全的重要措施，而水庫調(diào)度是指導(dǎo)水庫合理運行的決策。水電站水庫的運行，必須合理利用流量和水頭，以獲得最大的發(fā)電效益。在保證大壩安全的前提下，根據(jù)水庫承擔(dān)任務(wù)的主次，按照綜合利用水資源的原則進行調(diào)度，以達到防洪、興利的目的，最大限度地滿足國民經(jīng)濟各部門的需要。在確保大壩安全的前提下，充分利用水文、氣象預(yù)報，統(tǒng)籌兼顧，協(xié)調(diào)防洪與興利的矛盾。充分利用庫容與水量，合理地蓄水、泄水和用水，盡量減少無益棄水和水頭損失，力爭在防洪與興利方面發(fā)揮水庫的最大效益。在來水充足的情況下，盡可能讓發(fā)電機組多發(fā)、滿發(fā)，為電廠創(chuàng)造最大效益。水庫泄洪時，應(yīng)盡量采用小流量長時段排放的方式，盡量多開中間，少開邊孔，以減少對邊坡和河岸堤防的影響。

4、結(jié)語

大壩監(jiān)測是保障大壩安全的重要措施，而水庫調(diào)度是指導(dǎo)水庫合理運行的決策。大壩監(jiān)測設(shè)備需要嚴格的保護和適當(dāng)?shù)墓芾恚员ＷC監(jiān)測設(shè)備的良好運行。設(shè)備的保護和維護是密不可分的，恰當(dāng)可靠的保護措施是減少維護工作量的基礎(chǔ)，兩者結(jié)合才能保證設(shè)備良好運行。當(dāng)然，監(jiān)測設(shè)備需要長期投入大量資金，為保證系統(tǒng)的可持續(xù)和穩(wěn)定性，需要有雄厚的財力長期支持。

參考文獻：

[1]陳洋波.水電站水庫隱性隨機優(yōu)化調(diào)度研究[J].水利學(xué)報，1998，29（2）：27-30.

[2]賀恭.推動水電更快更好發(fā)展.水利電力機械，2006.