羅家店水電站死水位選擇分析

馮 華

(黑龍江省八五四農場水務局，黑龍江 虎林158403)

1 工程及流域概況

東寧縣羅家店水電站壩址位于東寧縣羅家店村西側4 km處的大綏芬河干流上游，壩址以上集水面積2 588 km2。

綏芬河由大、小綏芬河組成。

多年平均降水量自上游向下游逐漸遞減，最高值在大、小綏芬河上游，多年平均降水量在550 mm左右，下游及河谷區多年平均降水量在500 mm左右。降水量主要集中在汛期6—9月，其降水量占年水量的70.4%，7、8 兩個月的降水量占全年降水量的41.4%。多年平均蒸發量為676.4 mm(E601)，5—8月份最大，占年蒸發量的60%，尤其是5月份，占全年的17.5%。

2 死水位選擇

2.1 泥沙淤積

羅家店水電站工程是以發電為主的水利工程。因此影響死水位選擇的主要因素為泥沙淤積、發電隧洞進水口底板高程、保證出力、發電量等指標［1］。羅家店壩址以上流域內森林植被較好，固體徑流量較少，所需泥沙淤積庫容較小。根據水文分析成果，壩址以上流域多年平均懸移質輸沙模數為18 t/km2。推移質按懸移質輸沙模數的15%計算，據此計算壩址多年平均輸沙量為5.36 × 104t。泥沙比重取1.3 t/m3，按運行50 a初步估算總來沙量容積為206×104m3。由于本工程以發電為主，大多數泥沙在發電和泄洪中將會隨著流量排除庫外，按照多年平均庫容淤積率法分析，排除庫外的泥沙量約占來沙量的35%，則留在庫內的泥沙總量為133 ×104m3，通過對庫區各河段的泥沙淤積進行分析計算，淤積最深處為0.12 m，壩前淤積深度為0.08 m。壩址前淤積高程為334.62 m。羅家店水電站庫區為典型河道型水庫，庫區狹長，寬度和比降均變化不大，壩址上游均為林地，沒有居民及耕地，庫區內也沒有其它工程設施，本次計算不考慮泥沙淤積對水庫調蓄及水面線的影響［2］。

2.2 消落深度

消落深度比較階段的調節計算，在正常蓄水位選定后，均按裝機容量15 MW進行調節計算。初擬350 m、351 m、352 m、353 m、354 m 和355 m6個方案，以動能指標較大為原則進行比較。各方案動能指標見表1。死水位與保證出力及發電量關系曲線見圖1 和圖2。

由表1 可以看出，隨著死水位的增加，調節庫容和保證出力減小，多年平均發電量增加，增加幅度不大，在1.27 ×104kW·h ～1.52 ×104kW·h。通過以上分析從消落深度方面比較，消落深度對多年平均發電量影響不大。

2.3 電站進水口對死水位的要求

根據本次分析計算隧洞方案電站引水口底板高程為343.00 m，進口洞徑為5.2 m，考慮承壓水頭及冰蓋厚度，引水口頂部應留有一定的水深，則要求的最低水位為353.00 m，相應庫容為705 ×104m3。

2.4 死水位選擇

綜合考慮影響死水位選擇的主要因素為泥沙淤積、發電隧洞進水口高程、保證出力、發電量等各種因素，控制死水位的主要條件是電站進水口高程，據此初步擬定羅家店水電站死水位為353.00 m，相應庫容為705 ×104m3。該死水位與可研階段初步確定的死水位相一致。

表1 死水位比較表

圖1 多年平均發電量～死水位關系曲線

圖2 保證出力～死水位關系曲線

3 結 語

死水位應通過綜合技術經濟比較和分析選定。其原則是:①使水電站的保證出力和年發電量在既定的正常蓄水位條件下接近最大值;②考慮防洪及其他綜合用水部門如灌溉、航運等對水庫最低水位的要求;③要注意低水位時水輪機運行工作情況和閘門制造條件等限制因素;④注意泥沙淤積對水庫水位的影響，死水位以下的容積應能滿足在一定運用期間的淤沙要求，可按有關設計規范計算確定。對于梯級水電站上游水庫的死水位選定，應充分考慮對下游其他梯級的影響，以總的梯級能量經濟效益最大為比選準則。當電力系統中有多座水電站聯合運行時，應考慮相互間能量補償對設計水電站死水位的影響。

［1］賈燕寧. 小水電站死水位的優化選擇［J］. 廣西水利水電，1993(03):27－29.

［2］蔡祿清. 小型水電站死水位的確定［J］. 水力發電，1992(03):61－63.