紅河干流馬堵山水電廠汛期水位控制探討

賀海濤

摘 要：本文以馬堵山水電廠汛期水庫防汛水位為研究對象，研究了汛期洪水來臨前水庫運行控制水位，結(jié)合電廠運行幾年來的洪水情況對電廠不同入庫流量下，在不同水位水庫消落洪峰的程度進行對比分析，得出水庫防洪控制水位，并且提出了目前水庫運行的影響因素。

關(guān)鍵詞：馬堵山水電廠；防汛；水庫；調(diào)度

1 引言

隨著清潔能源的大力開發(fā)，我國水電開發(fā)事業(yè)迅猛發(fā)展，在現(xiàn)階段，如何在充分利用水資源創(chuàng)造出更好地發(fā)電效益的同時，最大程度減少洪水危害，更好地為社會服務(wù)，就成為必要的研究方向，在此形勢下，開展汛期水位控制分析就格外重要。

本文以馬堵山水電廠汛期水庫防汛水位為研究對象，研究了汛期洪水來臨前水庫運行控制水位，結(jié)合電廠運行幾年來的洪水情況和設(shè)計資料中的洪水頻率，對電廠不同入庫流量下，在不同水位水庫消落洪峰的程度進行對比分析，得出水庫防洪控制水位。

2 馬堵山水電廠基本情況

馬堵山水電廠位于紅河下游段，屬熱帶季風雨林區(qū)，壩址位于紅河（元江）干流紅河哈尼族彝族自治州的個舊市和金平縣境內(nèi)，是《云南省紅河（元江）干流綜梯級合規(guī)劃報告》推薦的12級開發(fā)方案中的第10個梯級，也是開發(fā)方案中經(jīng)濟指標相對較好，列為先期開發(fā)建設(shè)的梯級之一。馬堵山水電廠控制流域面積31356km2，多年平均流量299m3/s，水庫總庫容為5.51億m3，規(guī)劃正常蓄水位217m，裝機容量300MW，裝機年利用小時4600h，年發(fā)電量12.3億kW·h。水庫正常蓄水位217m，為不完全調(diào)節(jié)電廠，電廠裝機容量288MW。

進入汛期以來，受電力市場影響，馬堵山水電廠負荷受限，每日批復(fù)發(fā)電量在200-300萬KWh（滿發(fā)691萬kwh），水庫高水位運行，只能不斷調(diào)整閘門保持庫水位平衡，不利于自身工程安全和上下游群眾的防洪安全。

3 馬堵山水電廠汛期水位控制運用分析

上游南沙電廠在汛期同樣降低水位運行（計算時按照262m），可攔蓄部分洪水（按最大攔蓄水量4000萬m3計算），綜合兩個電廠庫容情況來確定馬堵山汛期水位控制。

根據(jù)馬堵山2015年洪峰流量為2462m3/s的洪水過程推導(dǎo)，假設(shè)洪水過程中如下表中的下泄流量，分別計算馬堵山在來水前應(yīng)控制的水位。

根據(jù)以上表格可以看出若要將洪峰流量消減40%-50%，需要將水位控制在214m左右，加上洪水調(diào)度前需要向當?shù)卣块T匯報、政府通知上下游群眾撤離需要時間、泄洪開始時下泄流量需要逐步加大等因素影響，汛期水位控制需要進一步降低。

根據(jù)上游南沙電廠2008年11月2日-6日，洪峰流量為4743m3/S的洪水過程（不計區(qū)間流量）進行推導(dǎo)計算，假設(shè)洪水過程中的日平均下泄流量如下表所示，分別計算馬堵山在來水時應(yīng)控制的水位。

根據(jù)以上表格可以看出，在水位214m時，可將此洪水的洪峰流量削減40%，極大地提高了水庫的防洪安全和下游人民財產(chǎn)安全，說明汛期將庫區(qū)水位控制在此水位的防洪安全是有保障的。

4 其它影響因素

4.1 調(diào)度影響

由于馬堵山電廠屬中調(diào)直管，而且紅河流域來水暴起暴落，極不穩(wěn)定，入庫流量很難預(yù)測，這樣安排發(fā)電計劃就比較困難，加上發(fā)電計劃是提前一天做出，中調(diào)批復(fù)后很難改變，突然來水時，很難申請到開機。

4.2 庫區(qū)養(yǎng)殖業(yè)影響

馬堵山電廠庫區(qū)有大量群眾生活，尤其是庫區(qū)有大量養(yǎng)殖網(wǎng)箱，水庫水位較低時，若持續(xù)來水不足，在正常發(fā)電時，水位消落太快會造成魚類大量死亡，給養(yǎng)殖戶帶來巨大經(jīng)濟損失，水庫水位蓄的較高，上游南沙縣城和下游沿江兩岸的防洪安全得不到保證。為了兼顧群眾利益，防洪安全和發(fā)電效益，水位需要合理控制，不能驟升驟降。

4.3 紅河流域氣候特性影響

紅河流域的徑流由降雨形成，其時空變化特性與降雨時空變化基本一致，年降雨量從上游向下游逐漸遞增，無集中暴雨區(qū)，年徑流模數(shù)也隨之從上游向下游遞增。徑流年內(nèi)分配極不均勻，年際變化較大，豐枯水年徑流比2.82倍。若將水位降至較低，在入庫流量較少時，很難保證發(fā)電效益。

5 結(jié)論

汛期水位控制必須從防洪安全、經(jīng)濟效益、群眾利益等多角度來考慮確定。根據(jù)防汛工作“以防為主”的方針，需要預(yù)留部分庫容作為防洪庫容。在汛初期馬堵山水庫保持高水位運行，不利于汛期防洪安全。由于限負荷無法將庫存的水用來發(fā)電，在水庫中僅僅是“儲存”，沒有經(jīng)濟效益。綜上所述，為了電廠的經(jīng)濟運行和防洪安全，在主汛期馬堵山水位保持在214m運行比較合理。在此基礎(chǔ)上，紅河流域上游普降大雨（實測資料）、預(yù)報未來幾天有大到暴雨情況下可繼續(xù)降低水位運行。

考慮到電廠的經(jīng)濟運行，做好洪水預(yù)報工作也顯得很重要，當預(yù)報可能來水較好情況下，及時提前騰出部分庫容，也可增強防洪安全、增加發(fā)電效益。目前，由于電廠運行時間較短，汛期水庫水位控制方式還在摸索中，加上調(diào)度人員經(jīng)驗較少，對紅河流域內(nèi)復(fù)雜的地理、氣候了解的不清楚，對區(qū)域來水情況的復(fù)雜性認識還很不夠，有待總結(jié)經(jīng)驗，為以后的水庫調(diào)度積累第一手資料，爭取在實際調(diào)度中盡快摸索出適合馬堵山水電廠的最佳水庫運用方案，為公司的發(fā)展做出貢獻。

參考文獻

[1]李怡芬，陳俊賢.云南省紅河馬堵山水電廠工程可行性研究報告，2007.

[2]管新建，張文鴿.水庫防洪調(diào)度風險分析研究進展與發(fā)展趨勢[J].中國水利，2004.