某水電廠水庫(kù)運(yùn)行方式及優(yōu)化調(diào)度探析

曾令鋒

摘要： 水電廠水庫(kù)運(yùn)行方式及調(diào)度工作的好壞，將直接影響到企業(yè)的安全和經(jīng)濟(jì)效益。優(yōu)化調(diào)度已成為水電廠生產(chǎn)管理的中心環(huán)節(jié)，開(kāi)展和探求水庫(kù)運(yùn)行方式及優(yōu)化調(diào)度方法，是做好水庫(kù)調(diào)度工作、充分發(fā)揮水庫(kù)最大作用的關(guān)鍵所在。

Abstract： The operation mode and dispatching work of reservoirs in hydropower plants will directly affect the safety and economic benefits of enterprises. Optimized dispatching has become the central link of the production management of hydropower plant. It is necessary to carry out and explore the operation mode and optimal dispatching method of reservoir for doing the reservoir dispatching well and give full play to the reservoir.

關(guān)鍵詞： 水電廠水庫(kù)；運(yùn)行方式；優(yōu)化調(diào)度

Key words： reservoir of hydropower plant；operation mode；optimal dispatching

中圖分類號(hào)：TV737 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）17-0053-02

0 引言

老口樞紐壩址位于郁江上游南寧市區(qū)，在左、右江匯合口下游4.7km的龍山村，上距左江山秀壩址84km，距右江金雞灘壩址121km，下距西津壩址204km，壩址控制集水面積72368km2，是郁江流域規(guī)劃梯級(jí)開(kāi)發(fā)中的第七個(gè)梯級(jí)電站。郁江流域多年平均氣溫為在21.6～22.1℃之間，多年平均蒸發(fā)量在1500～1890mm之間；多年平均降雨量在1075～1270mm之間，降雨量主要集中在6～9月份，約占全年降雨量的65～75%，在此期間常出現(xiàn)暴雨天氣，其主要成因是臺(tái)風(fēng)與熱帶低壓所致；多年平均風(fēng)速為1.6m/s，最大風(fēng)速為16.9m/s，相應(yīng)風(fēng)向SSW，50年一遇年最大風(fēng)速17.95m/s，最多風(fēng)向ENE。

老口樞紐工程是以航運(yùn)、防洪為主，結(jié)合發(fā)電，兼顧改善南寧市水環(huán)境等水資源綜合利用要求的綜合性樞紐。水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位84.33m，校核洪水位85.49m，總庫(kù)容25.87億m3，發(fā)電正常蓄水位75.5m，相應(yīng)庫(kù)容4.103億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容0.393億m3，是一座日調(diào)節(jié)水庫(kù)。

1 水庫(kù)調(diào)度的目標(biāo)、指標(biāo)

1.1 總體目標(biāo)

在保證水庫(kù)大壩等水工建筑物安全、庫(kù)區(qū)以及下游人民生命財(cái)產(chǎn)安全、通航安全和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，統(tǒng)籌考慮流域綜合用水需要，合理安排水庫(kù)的發(fā)電與蓄水，優(yōu)化利用流域水能資源，保障各方用水安全的同時(shí)開(kāi)展?jié)M足電力供應(yīng)和發(fā)電效益最大化需要。

1.2 預(yù)報(bào)精度

加強(qiáng)長(zhǎng)中短期水文預(yù)報(bào)，提高短期水文預(yù)報(bào)精度，實(shí)時(shí)跟蹤天氣預(yù)測(cè)，監(jiān)測(cè)上游流域來(lái)水情況進(jìn)行滾動(dòng)預(yù)報(bào)，充分利用水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)確保水情預(yù)報(bào)精度不低于80%，確保不因預(yù)報(bào)偏差，造成人為棄水。

1.3 棄水電量

加強(qiáng)設(shè)備和機(jī)組檢修管理，機(jī)組檢修要結(jié)合天氣預(yù)報(bào)情況綜合考慮來(lái)水預(yù)測(cè)因素，科學(xué)地制定短期水庫(kù)調(diào)度計(jì)劃和機(jī)組檢修計(jì)劃，力爭(zhēng)全年不發(fā)生因機(jī)組檢修及設(shè)備故障而發(fā)生棄水電量。

1.4 發(fā)電耗水率和水位控制

加強(qiáng)水位監(jiān)視和監(jiān)控，嚴(yán)禁水庫(kù)超汛限水位運(yùn)行。在滿足水電站、水庫(kù)大壩安全的情況下，盡可能保持在高水位運(yùn)行，同時(shí)加強(qiáng)攔污柵壓差監(jiān)測(cè)，對(duì)攔污柵定期和不定期進(jìn)行清污。以降低發(fā)電耗水率，力爭(zhēng)發(fā)電耗水率較上年有所降低。

1.5 汛末水庫(kù)蓄滿率

加強(qiáng)汛末水庫(kù)蓄水的管理，充分做好滾動(dòng)來(lái)水預(yù)測(cè)工作，做好汛末水庫(kù)洪水調(diào)度和攔蓄，確保水庫(kù)的蓄滿率不低80%。

1.6 水情信息

加強(qiáng)水情信息管理，做好水情日常報(bào)表上報(bào)工作，不發(fā)生遲報(bào)、漏報(bào)和錯(cuò)報(bào)現(xiàn)象，水情數(shù)據(jù)合格率不低于95%，確保不發(fā)生人為疏忽導(dǎo)致被考核。

2 水庫(kù)調(diào)度的原則

2.1 把握興利調(diào)度服從防洪調(diào)度，電調(diào)服從水調(diào)的總體原則

為確保樞紐的安全，樞紐汛期（6～10月）洪水調(diào)度必須堅(jiān)持以確保大壩安全為核心；洪水調(diào)度必須嚴(yán)格按照上級(jí)批準(zhǔn)的調(diào)度命令執(zhí)行，不得隨意變更。

2.2 洪水調(diào)度時(shí)，必須上下游、左右岸統(tǒng)籌兼顧

洪峰流量在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)水庫(kù)水位必須嚴(yán)格按要求控制上游水位；超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)確保洪水不漫壩或超過(guò)溢流壩閘門(mén)。

3 水庫(kù)運(yùn)行方式

枯水期（1-4月、11-12月）電站具備日調(diào)節(jié)能力，水庫(kù)正常蓄水位75.50m至75.00m之間運(yùn)行。

汛期（6-10月），電站為徑流式電站，無(wú)調(diào)節(jié)能力，庫(kù)水位根據(jù)來(lái)水流量變化作出相應(yīng)調(diào)整，汛期水庫(kù)的基本調(diào)度運(yùn)行方式如下：

①當(dāng)水庫(kù)來(lái)水量Q≤3000m3/s時(shí)，水庫(kù)在75～75.5m水位之間運(yùn)行，來(lái)水主要通過(guò)水輪機(jī)發(fā)電下泄；

②當(dāng)水庫(kù)來(lái)水量3000

③當(dāng)水庫(kù)來(lái)水量4000

④當(dāng)水庫(kù)來(lái)水量4500

⑤當(dāng)水庫(kù)來(lái)水量5000

⑥當(dāng)水庫(kù)來(lái)水流量5500

⑦當(dāng)水庫(kù)來(lái)水流量6300

⑧當(dāng)水庫(kù)來(lái)水流量18400

⑨當(dāng)水庫(kù)來(lái)水流量>22100 m3/s時(shí)，閘門(mén)全開(kāi)，河道呈天然河流。

⑩老口水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度表見(jiàn)表1。

4 水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度

①在保存水庫(kù)運(yùn)行安全的前提下，做好汛前騰空庫(kù)容、汛后攔截洪尾工作。金雞灘電站的正常庫(kù)容2.309億m3，水庫(kù)正常蓄水位為88.60m，相應(yīng)庫(kù)容為0.988億m3；死水位為87.60m，相應(yīng)庫(kù)容為0.886億m3；山秀電站的正常庫(kù)容2.855億m3，有效調(diào)節(jié)庫(kù)容0.133億m3（死水位86.0），可調(diào)節(jié)庫(kù)容0.389億m3（水位85.0）。老口水庫(kù)上距左江山秀壩址84km，距右江金雞灘壩址121km，之間沒(méi)有較大的分流、支流點(diǎn)，因此，我廠可以可利用金雞灘水庫(kù)、山秀水庫(kù)作為我廠的前水庫(kù)，增強(qiáng)老口水庫(kù)的可調(diào)節(jié)性。

②水情信息是水庫(kù)調(diào)度的根本，也是水電廠發(fā)電運(yùn)行的基石。保持與左、右江流域的上游電站緊密聯(lián)系，實(shí)時(shí)登陸廣西水利信息網(wǎng)、廣西氣象服務(wù)中心網(wǎng)站收集水文氣象信息。合理安排運(yùn)行方式，有效攔蓄洪尾，重復(fù)利用調(diào)節(jié)庫(kù)容，增加水量利用率。

③在充分保證安全的前提下，保持高水頭，降低耗水率，提高水能利用率。

④控制好泄水閘壩弧門(mén)開(kāi)度。洪水逐漸消退時(shí)，要以0.5m為單位關(guān)閉閘門(mén)；當(dāng)閘門(mén)開(kāi)度只有1m左右時(shí)，要以30cm、20cm、10cm為單位關(guān)閉閘門(mén)，盡量充分利用水資源；洪水來(lái)臨時(shí)，充分滿足機(jī)組所需流量后，多余流量以0.5m為單位開(kāi)啟閘門(mén)，視入庫(kù)流量大小，逐步加大閘門(mén)開(kāi)度，減少對(duì)下游的沖擊。

⑤及時(shí)清理機(jī)組攔污柵前及閘門(mén)上游垃圾。汛期垃圾較多，閘門(mén)上游垃圾易漂浮至機(jī)組進(jìn)水口附近，導(dǎo)致水頭損失大，出力受限嚴(yán)重，影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，因此必須及時(shí)清理機(jī)組攔污柵前垃圾。

⑥汛期公司各部門(mén)要按公司防洪搶險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案履行職責(zé)，落實(shí)防汛值班制度，全面完成安全度汛任務(wù)。

5 注意事項(xiàng)

①為保證上下游兩岸邊坡安全，運(yùn)行時(shí)水庫(kù)水位不宜過(guò)快消落（蓄水），每天（24小時(shí)）水位變幅不超過(guò)1m。

②按出入庫(kù)平衡控制的調(diào)度原則即來(lái)多少水就放多少水的原則，杜絕人為加大出庫(kù)流量，以避免對(duì)下游航運(yùn)安全和防洪安全造成不利影響。

③加強(qiáng)對(duì)金屬結(jié)構(gòu)及啟閉設(shè)備的管理和維護(hù)，在泄洪過(guò)程中按規(guī)定的順序開(kāi)啟各孔弧形閘門(mén)，當(dāng)來(lái)水流量大于22100 m3/s時(shí)，13孔閘門(mén)全部開(kāi)啟泄洪，否則將會(huì)在泄洪過(guò)程中水位被迫壅高，造成門(mén)頂溢流，危及閘門(mén)和水工建筑物的安全，也會(huì)增加上游庫(kù)區(qū)的淹沒(méi)面積。

6 結(jié)語(yǔ)

在水庫(kù)運(yùn)行及調(diào)度中，由于天然徑流的隨機(jī)特性、水庫(kù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及應(yīng)用的多目標(biāo)性，對(duì)水庫(kù)的運(yùn)行及調(diào)度工作提出了更加嚴(yán)格的要求。按照上述的水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度方案進(jìn)行水庫(kù)的優(yōu)化調(diào)度，創(chuàng)造了可觀的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益，收到了良好的效果，對(duì)日后的水庫(kù)運(yùn)行及優(yōu)化調(diào)度具有指導(dǎo)意義。

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