水库调度的方法

陈金华

(盈江县多源水电开发有限公司，云南 盈江 433200)

1 水文预报

1.1 短期洪水预报

(1)洪水预报是水库洪水调度的主要依据，当流域发生较大降雨时，需对要发生的洪水进行洪水预报。(2)本流域属南方亚热带气候地区，以新安江模型建立预报模型。(3)洪水预报误差评定项目及允许误差：a、洪峰流量预报相对误差：允许±20%。b、峰现时间误差：绝对值6 h。c、洪峰流量预报预见期：发布至峰现时间×30%。

1.2 中长期水文预报

(1)利用本流域的长期径流资料，分析归纳历史演变规律，进行本流域未来径流形势、数据的预报。(2)利用历史演变规律，分别制做月、年径流的时序过程线，运用其历史演变的规律，作出未来径流情势的定性分析预报。(3)对旬、月径流预报允许误差：相对误差≤20%。

五级水电站为无调节能力水库，依靠河道天然径流来水发电，水文预报对电站来水、发电、洪水调度，保证水中建筑物安全，合理调度，有着重要现实意义。洪水预报采用干支流分别控制预报的方案。干流分别采用相应水位(流量)法、流量合成法、新安江河道汇流模型演算法，预见期约6～8 h；区间入流根据流域地形、暴雨、洪水特性，采用降雨～径流方案计算。在实际预报中，结合多种预报方案的预报成果进行最终预报成果的发布。

2 水库调度

2.1 水库设计运行方式

五级水电站为无调节能力电站，以发电为开发目标。水库正常蓄水位585 m，死水位584 m，死库容12.41万m3，调节库容3.58万m3。电站正常运行工况时维持水库上游水位在正常蓄水位585 m附近。

2.2 调度方案编制

(1)上游来水情况分析：流域径流来源于降水，年内分配不均，汛、枯期较为明显，天然来水主要集中在6～10月份。(2)水库各用水户用水分析：上游水电站尾水至五级水电站坝址相距约0.74 km，地势呈“V”形，区间两岸无人居住，没有生活取水要求，也没有工业和农田以及其它综合性取水需求，因此五级水电站水库来水只需要满足电厂发电取水和下游生态用水即可。(3)下游用水要求：水电站下游无航运等其它综合用水要求，当地沿河居民用水均由溪沟水和山涧水解决，电站仅需维持最小生态流量即可。(4)蓄水分析：电站水库正常蓄水位以下库容15.99万m3，调节库容3.58万m3，水库无调节能力，电站在发电运行期蓄水过程时间极短，上游来水与大坝弃水、生态放水和电站发电取水达到平衡。

电站水库调度应满足水库其他取用水需求和下游各取水要求以及电站发电取水需要，首先应该满足水库其它取水要求，最后进行电站发电取水。当水库入库流量小于39.5 m3/s时，电站停止发电，确保发电机组的发电安全，并且大坝上游来水全部弃水，以保障下游足够的生态用水；当水库入库流量大于39.5m3/s时，首先保障下放最小生态流量，电站才能取水发电；当水库入库流量超过365 m3/s时，电站需要通过溢流堰和泄洪闸泄洪。

2.3 调度运行方式

五级水电站水库无调节能力，为高水头径流式电站，全年水位控制在584～585 m附近运行，相应库容约15.99×104m3，大坝水库调节库容仅为3.58×104m3，需充分利用沉沙池调节库容改善电站调节能力。根据五级水电站水库调度原则，拟定调度运行方式如下：

(1)发电调度。a、电站最小发电引用流量不低于15 m3/s，当入库流量小于39.5 m3/s时，电站停止发电，以保证足够的生态用水。b、当入库流量大于39.5 m3/s，小于365 m3/s时，电站正常发电。c、当入库流量大于365 m3/s时，超过部分通过泄洪建筑物弃水下泄，电站正常发电。d、沉沙池最低运行水位按设计要求控制。e、枯期抬高运行水位，汛期蓄清排浑。

(2)排沙调度。河流含沙量较大，考虑电厂水库库容小，基本不具备沉沙能力，为减少泥沙对水库的淤积，以及对引水流道、水轮机使用寿命的影响，制定以下排沙方式：

a、枯水期(1～4月)流域降雨较少，流域来水主要是地下水补给，根据实测泥沙资料，枯水期含沙量小，鉴于以上情况，在流域上游电厂没有排沙的情况下，电厂要尽量蓄清排浑，高水位运行；在上游电站停机排沙时，电厂也应当视具体情况进行排沙。b、汛期(6～10月)流域主要来水是靠大气集中降水进行补给，地面侵蚀情况较严重，流域来水含沙量相对较大。电厂运行期间根据上游洪水大小，在上游电厂排沙时，应降低水库运行水位，利用已有泄洪设施，不定期进行泄洪排沙；在上游电厂停机排沙时，为减少沙石对水轮机的磨损，应当视具体情况停机排沙。c、平水期(5月、11～12月)流域来水主要是地下水补给，有少量为大气降水补给，期间来水、沙量相对稳定，考虑电厂经济运行，一般情况下，电厂视淤积监测情况，不定期进行水库排沙，但在上游电厂集中排沙时，也应当视具体情况进行排沙。d、其它情况，当水库运行降低水位至584 m左右运行时，泄洪冲沙闸提闸或开启右岸泄洪冲沙隧洞冲沙时，电站仍可发电；当天然来水超过设计洪水量时，电站进行泄洪排沙。

3 洪水调度

3.1 泄洪建筑物

五级水电站拦河坝为混凝土重力坝，它同时兼有挡水、泄洪及冲沙功能。拦河坝从左至右依次由左岸非溢流坝段、左泄洪冲沙闸、河中溢流坝段、右冲沙闸及右岸非溢流坝段5部分组成。电站泄洪利用左右泄洪冲沙闸、溢流堰、右岸导流洞联合泄洪。(注：超标洪水的情况下开启右岸导流洞泄洪)

3.2 洪水调度方式

(1)调度原则。根据枢纽泄量分配，遵循以下原则：①尽量减少左、右泄洪冲沙闸局开运行(可局开运行)。②不抬高上游电站厂房尾水水位。③对应某一泄量，投入运行泄洪建筑物最少，便于运行管理。

(2)运行方式。五级水电站无防洪任务，电站主要任务是发电，发电引用流量取自河道来水，来流量除发电引用流量外，多余水量全部下泄。泄洪设施的调度采用自由溢流结合闸门控制的运行方式。

4 结语

水电厂为了进一步增加发电量，提高经济效益，就必须在保证安全运行的前提下，尽可能提高水电厂的水能利用率。对水库进行合理的优化调度可以很好地利用水能，减少不必要的弃水和水能损耗，帮助水电厂可持续发展。