馬頸坳水電站汛期運(yùn)行調(diào)度及對(duì)策

【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(kù)運(yùn)行水位，洪峰過(guò)后及時(shí)攔蓄，充實(shí)水庫(kù)，抬高水庫(kù)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(kù)運(yùn)行調(diào)度成效的趨勢(shì)。

【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(zhǎng)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(kù)總庫(kù)容為4985萬(wàn)m3，正常蓄水位庫(kù)容4323萬(wàn)m3，死庫(kù)容1400萬(wàn)m3，興利庫(kù)容2923萬(wàn)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(kù)，以滿足發(fā)電、防洪需水要求。為了增加水頭多發(fā)電，水庫(kù)盡可能維持在高水位運(yùn)行，這樣有可能造成過(guò)多的棄水，反之利用水庫(kù)庫(kù)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(lái)預(yù)控水庫(kù)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(guò)程，判斷洪水大小，不斷修正入庫(kù)洪水流量，根據(jù)動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)入庫(kù)洪水過(guò)程，不斷調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)，提高水庫(kù)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(zhǎng)預(yù)見期和較高的預(yù)報(bào)精度，可滿足水庫(kù)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(kù)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(méi)標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)洪水時(shí)，那么庫(kù)區(qū)是安全的，不致增加臨時(shí)淹沒(méi)；當(dāng)上游洪水超過(guò)淹沒(méi)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(kù)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(kù)調(diào)峰的對(duì)策

按照馬頸坳電站的庫(kù)容利用要求，可供電站調(diào)度運(yùn)行的有效庫(kù)容為2923萬(wàn)m3，要保證電站在遭遇超過(guò)2130 m3/s洪水情況下，能將壩前水位安全降低到汛期庫(kù)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(méi)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(kù)的洪水騰出防洪庫(kù)容。基本思路是：在洪水預(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(kù)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(kù)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(guò)程中提出以下原則：（1）當(dāng)預(yù)報(bào)入庫(kù)流量超過(guò)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(kù)洪水超過(guò)50年一遇標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，考慮上游來(lái)水情況，提前加大下泄流量且出庫(kù)流量不超過(guò)2130m3/s

水庫(kù)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(kù)調(diào)蓄能力，對(duì)天然來(lái)水進(jìn)行重新分配。汛期出力大小取決于天然來(lái)水量和水庫(kù)調(diào)節(jié)能力，汛期利用溢流閘門進(jìn)行調(diào)峰，改變出庫(kù)流量，充分利用有限的調(diào)節(jié)庫(kù)容和電站可能的出力來(lái)決定調(diào)峰容量，是經(jīng)濟(jì)可行的。

4、結(jié)束語(yǔ)

水庫(kù)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(lái)水趨勢(shì)，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(kù)容。馬頸坳水電站利用溢流閘門開度變化技術(shù)，改變出庫(kù)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(jiǎn)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。