蒲石河抽水蓄能电站防洪度汛研究

张军保，王相波

（1.吉林省水文水资源局，吉林 长春130022；2.中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林 长春130021）

1 工程概述

蒲石河抽水蓄能电站位于辽宁省宽甸满族自治县境内，鸭绿江右岸支流蒲石河河口上游约20 km 处左岸，距丹东60 km，担负着调峰、填谷、调频及紧急事故备用等任务。电站总装机容量1 200 MW，共安装4 台单机容量为300 MW 的可逆式水泵水轮机组，工程上水库位于长甸镇东洋河村泉眼沟沟首，上水库正常蓄水位392 m，死水位360 m，调节库容为1 040×104m3；下水库位于中朝界河鸭绿江右岸支流蒲石河干流下游，下水库正常蓄水位66 m，死水位62 m，调节库容1 255×104m3。

工程上水库泄水设施，主要考虑发电水量在上下水库间循环，洪水也可通过引水发电系统下泄，上水库不设置专门泄洪设施。遭遇超标准洪水时，需加强水情预报，提前采取放水发电措施降低坝前水位。下水库泄洪建筑物采用7 孔泄洪排沙闸，每孔净宽14.0 m，采用开敞式泄洪方式，溢流堰面采用WES 曲线，堰顶高程48.00 m，堰上布置弧形工作闸门挡水，高为19.00 m。

蒲石河抽水蓄能电站是我国东北地区建成的第一座大型纯抽水蓄能电站，电站距辽宁省负荷中心区较近，地理位置优越，是东北电网和辽宁省电网的骨干调峰电源，是辽宁省境内建设条件较好的抽水蓄能电站电源点，电站建成后，将对东北电网的安全稳定运行及地区经济发展产生巨大的作用。电站工程防洪主要满足枢纽工程自身防洪安全要求，不承担下游及其他防洪任务，因此蒲石河抽水蓄能电站防洪度汛、安全稳定运行至关重要。

蒲石河水电站上、下水库度汛标准分别采用200年一遇洪水设计、1 000年一遇洪水校核。

2 防洪度汛运行方式

2.1 水库兴利运行方式

蒲石河抽水蓄能电站上、下水库中的水是循环使用的。在发电工况时，各时段库水位随电站在该时段的发电负荷大小而变化；在抽水工况时，各时段库水位随电站在该时段的抽水功率大小而变化。发电工况时，上水库水位开始从正常蓄水位392.00 m 逐步消落，随着水量从上水库逐步转移至下水库，下水库水位由死水位62.00 m 开始逐步抬高；作抽水工况运行，下水库水位从正常蓄水位逐步消落至死水位62.00 m，随着水量从下水库逐步转移至上水库，上水库水位将逐步抬高至正常蓄水位。

电站为日调节运行方式，日发电小时数按5 h 计算，上水库水位消落至368.30 m，下水库水位可蓄水至64.90 m左右。

2.2 水库洪水调度方式

1）上水库：上水库主汛期控制水位391.74 m 运行，遭遇200年一遇暴雨，24 h 暴雨洪量93.3 万m3全部蓄于上水库内，其最高洪水位393.60 m；遭遇1 000年一遇暴雨，24 h 暴雨洪量124 万m3全部蓄于上水库内，其最高洪水位394.19 m。为确保工程安全，上水库水位达到主汛期运行控制水位后，电站停止抽水。对于水库超蓄洪水量电站应及时通过发电泄流，控制水库水位的抬高，并结合水情测报系统做好预警工作。

2）下水库：由于蒲石河汛期发生大洪水时泥沙含量较大，下水库在防洪的同时，应考虑汛期排沙运行。当入库流量大于500 m3/s、水库水位达到死水位62.00 m 以上时，下水库提前预泄，下泄量等于来水加上死水位以上库容（不含冰冻库容），使水库水位在4 h 之内由正常蓄水位降至死水位，此时放空流量约为715 m3/s，最大下泄流量约为3 000 m3/s，基本不超过下游4 600 m3/s 的安全泄量（根据实际调查资料），对沿江两岸村屯影响不大，以此进行水库排沙。建议汛期预泄采取预警，及时通知江面作业人员，以确保安全。当水库水位消落至死水位62.00 m，按来水量下泄，保持死水位不变。当来水大于泄洪设备的泄流能力时，按泄流能力下泄。

下水库泄洪排沙闸泄洪能力较强，对1 000年一遇以下频率洪水按来水量下泄，水库不拦蓄洪水。针对汛期泥沙特征，低水排沙，泄洪排沙期间水库水位降至死水位62.00 m 运行。大洪水时，闸门基本全开，以保证低水位冲沙要求。根据下水库泄洪排沙闸弧形工作闸门流激震动模型试验成果，弧形工作闸门在小于0.6 开度运行时属于微小震动，大于0.6 开度时属于中等震动。因此，在闸门小开度运行情况下需要进行监控，一旦出现有害震动应立即调整开度，避开有害震动区，以保证闸门及启闭设备的运行安全。

3 防洪度汛措施及应急预案

1）汛前必须清理疏通并维护已施工完成的公路两侧排水沟、排水涵洞及边坡截水沟，保证排水畅通，并随时检查边坡变形情况，包括上、下水库连接公路和上水库环库公路边坡。每天检查工程区交通道路、桥涵、排水沟等，如发现堵塞、淤实等问题及时安排专人清理，保证畅通无阻。汛前落实工地的厂房交通洞、通风洞、500 kV 开关站、中控楼等防洪、排水措施。应对泄洪建筑物及其附属机电控制设备、建筑物进行安全监测，如遇问题和险情必须立即报告、及时处理，确保泄洪建筑物安全泄洪。

2）汛期加强与气象、水文、防汛等部门的联系，根据预报的降雨、水情、汛情等情况，提前做好水库调度及度汛准备工作。加强水情预报工作，及时掌握水库洪水及蓄水位动态，加强对有关建筑物的安全监测频次和监测数据的整理，并及时汇报工作。

3）加强施工区内永久及临时道路的维护工作，险工险段应及时处理，保证道路畅通，确保防洪抢险物资及时到位。

4）成立有关各方参加的工程防洪度汛领导机构，统一组织和指挥工程的防洪度汛事宜，做到组织健全、分工明确。层层落实岗位责任制，汛期实行24 h 防汛总值班制度，加强工程各部位的巡视和观察，确保汛期防汛抢险物资数量、品种到位，确保工程的安全度汛。

5）按照下水库调洪水位、调洪原则进行防洪调度。遭遇超标准洪水时，现场人员、设备、物资等应及时撤离，待人员物资撤离后临时及永久施工道路应及时封闭，如度汛对下游有影响，根据下游报警系统立即通知可能危及的下游城镇、村屯居民及时撤离。

4 结 语

蒲石河抽水蓄能电站上、下水库于2009年11月建成，进入投入运行状态。电站上水库于2011年11月开始充水，11月3日抽水至360.20 m，11月9日抽水至375.10 m 并完成首台机组调试；下水库于2011年1月14日蓄水，2011年5月3日蓄水至死水位。全部4 台机组已经于2012年9月投产，蒲石河电站上、下水库等已全面投入运行，电站已具备正常运行和度汛条件，水库防洪调度方案已制定，其防洪度汛方案及度汛措施完全满足工程安全度汛要求。