淺析清水河梯級水電站洪水調(diào)度現(xiàn)狀與對策

孔信 覃貴生

貴州烏江清水河水電開發(fā)有限公司 貴州貴陽 550002

1 水電站基本概況

清水河位于貴州省中部，屬長江流域?yàn)踅?，是烏江中游右岸較大的一級支流，流域面積6619km2，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，徑流主要由降水形成。貴州烏江清水河水電開發(fā)有限公司在清水河上已建有大花水和格里橋兩座水電站，主要任務(wù)是發(fā)電。大花水水電站裝機(jī)容量200MW，水庫正常蓄水位868．00m，死水位845．00m，調(diào)節(jié)庫容為1．355億m3，屬季調(diào)節(jié)水庫；格里橋水電站裝機(jī)容量150MW，水庫正常蓄水位719m，死水位709m，調(diào)節(jié)庫容0．1881億m3，屬日調(diào)節(jié)水庫[1]。

2 水電站洪水調(diào)度現(xiàn)狀分析

2.1 泄洪期間梯級水電站出入庫流量過程不平衡

大花水、格里橋水電站分別于2007年11月、2010年2月投產(chǎn)發(fā)電，大花水位于格里橋上游約20km處。格里橋水電站的入庫流量主要由上游大花水水電站的出庫流量過程決定，在無泄洪狀態(tài)下，上下游出入庫流量過程正常，一旦開閘泄洪，就出現(xiàn)上下游出入庫流量過程不平衡現(xiàn)象，主要體現(xiàn)為按設(shè)計(jì)泄流曲線調(diào)度洪水時(shí)，大花水實(shí)際下泄流量加機(jī)組發(fā)電流量遠(yuǎn)大于格里橋水庫的實(shí)際入庫流量，閘門開度越大，差距就越明顯，多出的區(qū)間徑流不符合降水產(chǎn)流實(shí)際，在一定程度上影響水庫的安全調(diào)度[2]。

2.2 大花水至格里橋區(qū)間流域水文站網(wǎng)布設(shè)較少

清水河于2004年建立了一套完整的水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)，經(jīng)過多次的升級改造，目前總體規(guī)模為：1:1:22，即1個(gè)中心站、1個(gè)分中心站、22個(gè)遙測站，其中水位雨量站5個(gè)、水位站3個(gè)、雨量站14個(gè)。由于建站時(shí)考慮大花水至格里橋區(qū)間集水面積較小且無較大支流，所以只在河道右岸布設(shè)有1個(gè)雨量站。經(jīng)過多年的調(diào)度發(fā)現(xiàn)，格里橋壩址及以上一帶流域是小區(qū)暴雨中心，因格里橋庫容小，調(diào)節(jié)性能差，每公分水位變幅平均只要5個(gè)流量，所以，及時(shí)掌握大格區(qū)間降雨及產(chǎn)匯流情況十分必要。

2.3 大花水水庫洪水過程復(fù)雜，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性較低

大花水入庫流量由獨(dú)木河流量（監(jiān)測站：下灣水文站）+南明河流量（控制站：下壩水電站）+近壩區(qū)流量組成。由于南明河下壩水電站裝機(jī)20MW，水庫調(diào)節(jié)庫容十分小，汛期泄洪比較頻繁，對大花水防洪調(diào)度影響較大，當(dāng)下主要以電話詢問方式獲取泄洪數(shù)據(jù)，時(shí)效性較差。近年來，大花水入庫基流較往年有較大增幅，初步估計(jì)是城市生活用水排放量增加影響，但無確定支撐依據(jù)。同時(shí)，近壩區(qū)強(qiáng)降雨發(fā)生頻率較往年增多，且沒有流量監(jiān)測設(shè)備掌握產(chǎn)匯流情況。所以，在洪水預(yù)報(bào)中，特別是近壩區(qū)強(qiáng)降雨時(shí)，洪水預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性較低。

3 水電站洪水調(diào)度的相應(yīng)對策

3.1 復(fù)核大花水、格里橋水庫泄洪閘門泄流能力

大花水、格里橋水庫泄洪閘門的泄流曲線，是計(jì)算泄水流量的依據(jù)，由于設(shè)計(jì)階段是根據(jù)堰閘形式、流態(tài)等因素，按孔流、堰流的水力學(xué)計(jì)算公式及模型實(shí)驗(yàn)來確定的。水電站運(yùn)行后，因水的實(shí)際流態(tài)與設(shè)計(jì)流態(tài)不同，且閘門開啟開度等原因，導(dǎo)致上下游出入庫流量平衡?？梢詮囊韵聝煞矫婵紤]來解決這一問題。一方面收集兩庫梯級聯(lián)合調(diào)度以來的閘門實(shí)際開度、泄流過程資料，人工修正泄流曲線；另一方面在經(jīng)濟(jì)政策支持情況下，考慮在大壩下游合適位置布設(shè)水文監(jiān)測斷面，實(shí)際測量泄水流量，進(jìn)一步復(fù)核泄流曲線。

3.2 補(bǔ)充完善大花水至格里橋區(qū)間水文監(jiān)測站網(wǎng)

大花水至格里橋區(qū)間距離較短，區(qū)間集水面積相差407km2，主要集中在右岸分布有蛤蚌河、冷水河、果水河等支流，無流量監(jiān)測設(shè)施?？梢愿鶕?jù)流域水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)現(xiàn)有站點(diǎn)情況，結(jié)合多年來流域降水、產(chǎn)流等水文特性分析，補(bǔ)充完善主要干支流水位流量控制站以及雨情遙測站，為格里橋水庫洪水調(diào)度提供支持[3]。

3.3 實(shí)地調(diào)查流域水文資料，提高洪水預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性

大花水電站運(yùn)行已近12年，且流域內(nèi)大小支流有22條，摸清流域地形、植被等下墊面變化情況，水庫泥沙淤積情況，以及是否新增山塘水庫、河道取水點(diǎn)，支流是否改道、是否有現(xiàn)成的水文監(jiān)測設(shè)施等資料，對提高水庫洪水預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性十分重要。同時(shí)，可以借此調(diào)查城市生活用水排放量是否增加，是否直接導(dǎo)致大花水河道基流增大。

3.4 與下壩水電站建立暢通水文報(bào)汛機(jī)制

下壩水電站開閘泄洪主要依靠對上游來水實(shí)際了解適時(shí)調(diào)整閘門，泄洪預(yù)警預(yù)報(bào)措施不完善。當(dāng)下雖然可以電話詢問下壩泄洪流量，但數(shù)據(jù)掌握不及時(shí)且不全面，經(jīng)常導(dǎo)致大花水洪尾攔蓄不到位，影響水庫經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，建議與下壩水電站簽訂水文報(bào)汛合同，建立長效溝通機(jī)制，實(shí)時(shí)掌握下壩水電站泄洪閘門狀態(tài)、泄流大小等數(shù)據(jù)，為大花水洪水預(yù)報(bào)、水庫調(diào)度提供準(zhǔn)確資料。

3.5 研究水位運(yùn)行方式，提高汛期洪水利用率

大花水、格里橋水庫河床下切深，河谷狹窄，河槽調(diào)蓄作用小，洪水陡漲陡落，且?guī)烊菹鄬^小，發(fā)電來水主要靠流域降水產(chǎn)流，所以，研究分析兩站水位運(yùn)行方式，最大限度地減少棄水尤為重要。根據(jù)多年來的調(diào)度經(jīng)驗(yàn)分析，流域來水年內(nèi)分配極不均勻，洪水主要集中在汛期5～7月，最大洪峰多發(fā)生在6～7月，建議這段時(shí)間空庫迎峰，最大限度利用洪水多發(fā)電、增發(fā)電。

4 結(jié)語

水電站洪水調(diào)度是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作。大花水、格里橋水電扎投產(chǎn)運(yùn)行以來，形成了一套系統(tǒng)而完整的洪水調(diào)度預(yù)警預(yù)報(bào)機(jī)制，洪水調(diào)度過程中從未出現(xiàn)不安全現(xiàn)象。但是，為進(jìn)一步提高洪水調(diào)度水平，科學(xué)合理管理水電站，徹底消除隱患，保證水庫安全，充分發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益，清水河必須充分掌握流域水文資料及水庫泄洪閘門泄流實(shí)況，提高洪水預(yù)報(bào)精度，為公司長遠(yuǎn)發(fā)展做打算。