水库汛限水位动态控制的应用
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水库汛限水位控制的探讨摘要:对水库进行主汛期汛限水位动态控制,可以有效增加水库的调节水量和供水量,本文以某水库汛限水位控制预报调度方案进行了分析,并提出了水库汛限水位控制的注意点。
关键词:水库;汛限水位;控制近年来,流域来水持续减少,使得大量农田干早,城市、工矿水源紧张,水资源己经成为社会经济发展的重要制约因素。
流域暴雨洪水具有明显的季节性规律,因此在掌握其季节性变化规律的基础上,利用分期汛限水位能有效调控不同阶段的洪水,使水库调度运行更符合流域洪水特性,实现防御洪水向洪水管理转变。
在承受适度风险的前提下,制定合理可行的调度方案,变害为利,是优化水库运行管理机制、提高水资源利用效率的重要措施。
正是如此,在保证防洪安全的前提下加强水库汛限水位控制具有极其重要的现实价值。
一、水库汛限水位控制的必要性水库汛末蓄水时间起点和汛限水位对水库能否蓄满起关键作用,水库蓄水时间早、汛限水位高,水库汛末就容易蓄满。
但汛期水库有防洪要求,汛限水位低、蓄水时间迟则有利于防洪,因此防洪和蓄水有矛盾,而在满足防洪的条件下,最大限度发挥水库效益则是水库优化调度的主要目标。
在主汛期,防洪为主,汛限水位应以规划参数控制;主汛期末,处于流域上游的水库防洪压力减小,可酌情提高汛限水位,或直接进入蓄水阶段。
比如,密云水库正常蓄水位157.5米。
6月1日至8月10日水库讯限水位为152.0米,8月11日至9月30日水库讯限水位为154.0米。
一些水库主汛期实行固定汛限水位,被迫大量弃水;枯水年水库入库水量少,而下游又大量需水的情况,水库丰水年存水较少,枯水期或枯水年供水受到影响。
如果主汛期实行汛限水位动态控制,就可以多充蓄丰水年汛期弃水,增加水库在枯水期或枯水年的供水量。
因此,有必要对水库进行主汛期汛限水位动态控制,增加水库的调节水量和供水量,发挥其多年调节库容的作用,在一定程度上改善下游用水紧张状况。
二、某水库汛限水位控制预报调度方案1、洪水预报调度原则根据洪水预报方案在预见期内不断滚动预报各入库洪水量级参数,调度人员根据预报结果,在保证水库本身安全和不增加上、下游洪水损失的条件下,对水库进行预蓄预泄,在汛限水位动态控制域内浮动水位控制值,充分发挥水库的综合效益,有利于洪水资源化利用。
三门峡水库汛限水位动态控制可行性分析摘要阐述了三门峡水库汛限水位动态控制的必要性与可行性,并对三门峡水库防洪运行的调算概况、汛限水位动态控制指标和效益进行了分析,为三门峡水库实行汛限水位的动态控制提供参考,以期更好地发挥水库综合效益。
关键词三门峡水库;汛限水位;动态控制;可行性分析三门峡水库是黄河上修建的第1座以防洪、防凌、供水、灌溉、发电为目标的综合性大型水利枢纽,是黄河下游“上拦下排、两岸分滞”的防洪工程体系的重要组成部分。
枢纽处与黄河中游,控制黄河流域面积68.84万km2,占流域面积的91.5%,控制黄河水量的89%、沙量的98%。
枢纽大坝为混凝土重力坝,主坝长713.2 m,最大坝高106 m。
水位335 m以下保持有效库容近60亿m3,电站总装机410 MW(1×60 MW+4×50 MW+2×75 MW)。
建成运用40多年来,为黄河下游防洪防凌安全、沿黄城市工农业用水、下游河道减淤及河口地区生态平衡等做出了巨大贡献,在水库调度运用、泥沙研究等方面取得了丰硕成果[1-2]。
随着社会的不断发展,尤其是黄河上几个大型水库的投运后,三门峡水库运用的边界条件发生了很大变化。
在汛期,为有效地利用洪水资源,更好地发挥水库的综合效益,在确保防洪安全的前提下,有必要对其汛限水位进行动态的合理控制。
1三门峡水库汛限水位动态控制的必要性1.1三门峡水库汛限水位的由来三门峡水库原设计正常高水位360 m,总库容647亿m3,死水位335 m。
第一期工程按正常高水位350 m施工,运用水位不超过340 m。
经初期蓄水运用,水库淤积严重,对枢纽泄流排沙设施进行了增建和改建。
经增建和改建后,在坝前315 m高程时,枢纽泄流规模达到9 701 m3/s(不包括机组泄流),达到了改建要求(泄流规模达到1万m3/s)。
并成功地采用了“蓄清排浑”调水调沙运用方式,变水沙不平衡为水沙相适应,使库区年内泥沙冲淤基本平衡,淤积得到控制,335 m以下长期保持近60亿m3的有效库容,基本解决了泄流排沙和保持兴利库容的问题。
水库汛限水位动态控制方法及风险研究的开题报告
一、选题背景
随着我国经济的飞速发展和人民生活水平的提高,水资源的稀缺性和水环境的恶化问题越来越凸显,水库建设和管理也面临着诸多的挑战和问题。
水库的汛限水位,
即洪水过程中水库的最高水位,是水库管理中非常重要的参数,它关系到水库的安全、土地利用、环保、生态等多方面的问题。
因此,如何合理控制水库汛限水位,成为当
前研究的热点和难点问题。
二、研究方向
本研究将以动态控制方法为主要研究方向,采用数学模型和仿真方法,研究水库汛限水位的动态控制策略,以及风险评价和控制方法。
主要研究内容包括以下几个方面:
1.水库汛限水位的影响因素分析,包括降雨、蒸发、径流等影响因素的定量描
述和控制。
2.水库汛限水位的动态控制策略设计,包括预测模型、仿真模型、优化算法等
方案,对比分析并确定最优方案。
3.水库汛限水位风险评价方法研究,建立水库汛限水位的风险评价框架,探讨
风险源、风险传播和风险控制措施,为水库汛限水位安全控制提供合理的依据和技术
支撑。
三、研究意义
本研究将有助于提高水库管理的技术水平,减少水库事故和安全事故的发生率,促进水资源的合理利用和环保。
同时,水库汛限水位动态控制方法和风险评价方法的
研究,对于水利工程的科学管理、循环利用和节约使用具有广阔的应用前景。
《汛限水位动态控制方法研究及其风险分析》篇一一、引言随着全球气候变化的影响,极端天气事件频发,防洪抗旱工作面临着越来越严峻的挑战。
汛限水位作为水库调度的重要参数,其控制方法的合理性和有效性直接关系到水库的安全运行和下游地区的防洪安全。
因此,研究汛限水位的动态控制方法及其风险分析显得尤为重要。
本文旨在探讨汛限水位的动态控制策略,并对其潜在风险进行深入分析。
二、汛限水位动态控制方法研究1. 传统控制方法及局限性传统的汛限水位控制方法主要依据经验公式和固定标准进行设定,缺乏灵活性和适应性。
在面对复杂多变的水文气象条件时,传统的控制方法往往难以达到最优的防洪效果。
2. 动态控制方法探讨为了应对这一问题,本文提出了一种基于实时水文气象信息的汛限水位动态控制方法。
该方法通过实时监测降雨量、入库流量、出库流量等关键参数,结合水库的蓄水能力和下游地区的防洪需求,动态调整汛限水位。
(1)实时监测通过布设在水库及下游地区的监测站点,实时收集降雨量、入库流量、出库流量等关键数据,为动态控制提供基础数据支持。
(2)模型预测利用水文模型和气象模型,对未来一段时间内的降雨和径流进行预测,为水库调度提供科学依据。
(3)动态调整根据实时监测数据和模型预测结果,结合水库的蓄水能力和下游地区的防洪需求,动态调整汛限水位。
在保证水库安全运行的同时,尽可能减少洪涝灾害的影响。
三、风险分析1. 数据风险由于水文气象数据的准确性和可靠性直接影响到动态控制方法的决策效果,因此数据采集、传输和处理过程中可能存在的误差或异常会对决策产生不利影响。
2. 模型风险水文模型和气象模型的准确性和适用性是动态控制方法的关键。
模型的误差或失效可能导致决策失误,从而增加洪涝灾害的风险。
3. 操作风险动态控制方法需要人工或自动控制系统进行操作和调整。
如果操作不当或系统故障,可能导致汛限水位的控制失效,增加洪涝灾害的风险。
四、应对策略1. 加强数据管理确保数据采集、传输和处理的准确性和可靠性,定期对数据进行校核和修正,提高决策的准确性。
短期降雨预报在桓仁水库汛限水位动态控制中的应用郭荣军【摘要】以桓仁水库为例,分析短期降雨预报应用于汛限水位动态控制的可行性,研究了利用短期降雨预报信息进行水库汛限水位动态控制的调度方式,计算了利用降雨预报信息进行汛限水位动态控制后水库的发电效益。
结果表明:利用降雨预报信息进行汛限水位动态控制后,在不增加桓仁水库防洪风险的前提下,为水库带来较大的经济效益。
%Taking Huanren Reservoir as an example , the feasibility of application of short-term rainfall forecast in dy-namic control of thelimit water level is analyzed , the dispatch mode of dynamic control of flood limited level of reservoir by employing short-term rainfall forecast information is studied and the power generation efficiency iscalculated .The re-sults show that in the premise of without increasing Huanren Reservoir flood risks , greater economic benefits can be a-chieved by means of dynamic control of flood limited water level .【期刊名称】《水电与新能源》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】3页(P63-65)【关键词】短期降雨预报;汛限水位;动态控制;桓仁水库【作者】郭荣军【作者单位】广州市方腾水利水电勘测设计有限公司,广州增城 511300【正文语种】中文【中图分类】P457.6;P456.1我国多数水库在洪水调度过程中,不考虑短期降雨和洪水预报,由面临时刻库水位来定水库泄流量,这种常规的调度方式,虽然保证了防洪安全,但是导致许多水库尤其是北方水库形成汛期受限制水位的约束发生大量弃水,洪水过后又无水可蓄,造成洪水资源的浪费。
下六甲水库汛限水位动态控制与论证报告(汇报简稿)一、项目背景及任务下六甲水库在2006年、2013年发生了两场特大洪水导致下游城镇洪灾严重,居民生命财产遭受巨大威胁和破坏,下六甲水库由于在规划设计时没有对防洪限制水位进行设计,使水库在实际运行中的防洪调度没有科学可靠依据,为确保下六甲电厂在设计洪水标准下不发生“水淹厂房”事故,在校核洪水标准下不发生“漫坝”、“跨坝”,确保安全度汛,确保大坝安全运行和上下游人民生命财产安全的前提下,根据水情预报,力争多发电,以提高水能利用率,确保水电站的经济效益。
按照原能源部颁发的《水电厂防汛管理办法》、《水电站大坝安全管理办法》和自治区防汛抗旱指挥部防汛文件要求,结合下六甲电厂实际情况,特对下六甲水库汛期防洪限制水位进行设计及论证。
二、项目总体论证框架及结果方案一:不考虑下游防洪目标 汛位:292.00m ,P=2%:293.64m ,P=0.1%:297.30m 方案三:下游防洪标准为十年一遇洪水 汛位:290m ,P=2%:293.55m ,P=0.1%:297.24m不考虑分期的年设计洪水调节及汛限水位的确定 方案二:下游防洪标准为五年一遇洪水 汛位:288m ,P=2%:293.49m ,P=0.1%:297.20m 考虑分期情况下洪水调节及汛限水位的确定 汛期的划分(综合结果) (主汛期:4.01~8.20,后汛期:8.21~9.30) 数理统计方法 模糊集方法 主(后)汛期调洪及水位确定 方案一:不考虑下游防洪目标 汛位:292(293),P=2%:294.02(293),P=0.1%:297.31(293.68) 方案二:下游防洪标准为五年一遇洪水 汛位:289(293) ,P=2%:293.89,P=0.1%:297.22 方案三:下游防洪标准为十年一遇洪水 汛位:291(293) ,P=2%:294,P=0.1%:297.3三、论证过程(一)不考虑分期下的调洪及汛限水位的确定1)调洪方案①方案一:不考虑下游防洪目标的方案。
汛限水位动态控制在江垭水库的运用江垭水电站刘世军、涂俊钦1、水库概况江垭水库位于湖南省慈利县澧水一级支流溇水中游,下距慈利县城57km。
坝址控制集雨面积3711 km273.5%,多年平均降雨量为1535 mm,多年平均流量132 m3/s,年径流量41.6亿m3。
江垭水库是以防洪为主,兼有发电及灌溉等综合效益的工程。
江垭水库总库容18.34亿m3,正常蓄水位236.0m,防洪限制水位210.6m,正常蓄水位以下预留防洪库容7.4亿m3,设计洪水位239.10m,核洪水位校242.70 m,库容系数0.28,属年调节水库。
大坝加高3 m后,增加超蓄防洪库容1.15亿m3,特殊情况下考虑蓄水,总防洪库容增加为8.55亿m3。
电站装机300MW,设计水头80 m,多年平均发电量为7.56亿KW.h。
江垭枢纽工程主要由大坝、地下发电厂房组成。
大坝为全断面碾压混凝土重力坝,坝顶高程245.0m,最大坝高131m。
在溢流坝段设有三孔中孔和四孔表孔。
地下厂房布置在右岸山体内。
工程于1995年7月正式动工,1999年底整个工程已全部完工,于2003年1月8日通过国家竣工验收,泄洪建筑物正常投入使用,三台机组投产发电。
江垭水库防洪设计标准为50年一遇洪水,当江垭来水不超过50年一遇的洪峰流量8470m3/s,控制下泄不超过1700 m3/s,水库防洪调度方式按防洪高水位236 m 控制,库水位在防洪高水位236 m以下,水库以确保下游安全进行调度,当水库水位超过236 m时,水库尽量开启泄洪闸门,直至洪峰流量过后,才视下游水情逐步腾空水库或关闭泄洪闸门蓄水。
江垭水库的防洪任务主要是控制三江口洪峰流量不超过12000 m3/s。
江垭水库在皂市和宜冲桥未建成前的防洪运用方式,采用错峰补偿调度方式。
2、动态调度方式提出按照水利水电工程水利动能规范[2]第11条规定指出:“在满足大坝安全和不降低下游防洪标准的前提下,根据汛期洪水的规律,研究防洪库容和兴利库容重迭使用的可能性。
《汛限水位动态控制方法研究及其风险分析》篇一一、引言随着气候变化的影响,洪涝灾害频繁发生,如何有效地进行防洪管理成为了全球性的问题。
在防洪工程中,汛限水位的控制是一个关键环节。
而传统的汛限水位控制方法大多基于固定的水位限制,这往往难以适应不同时期的洪水情况,易导致水灾的发生。
因此,本文旨在研究汛限水位的动态控制方法,并对其风险进行分析,以期为防洪工程提供科学、有效的指导。
二、汛限水位动态控制方法研究(一)方法概述汛限水位动态控制方法是一种根据实时洪水情况调整水位限制的方法。
该方法通过实时监测洪水情况,结合预测模型,动态调整汛限水位,以达到防洪的目的。
(二)具体实施步骤1. 建立洪水监测系统:通过建立洪水监测站,实时监测河流水位、流量等数据。
2. 构建预测模型:根据历史洪水数据、气象数据等信息,建立洪水预测模型,预测未来一段时间内的洪水情况。
3. 动态调整汛限水位:根据实时监测的洪水数据和预测模型的结果,动态调整汛限水位。
当预测到即将发生洪水时,适当降低汛限水位;当洪水情况好转时,适当提高汛限水位。
(三)方法优势1. 灵活性:能够根据实时洪水情况动态调整水位限制,更加灵活地应对不同时期的洪水情况。
2. 科学性:通过建立洪水预测模型,使决策更加科学、准确。
3. 有效性:能够有效地降低洪涝灾害的发生概率,保护人民生命财产安全。
三、风险分析(一)风险来源虽然汛限水位动态控制方法具有诸多优势,但也存在一定的风险。
主要风险来源包括:预测模型的不准确性、监测系统的故障、人为操作失误等。
(二)风险评估1. 预测模型的不准确性可能导致决策失误,从而引发洪涝灾害。
因此,需要不断优化预测模型,提高其准确性。
2. 监测系统的故障可能导致无法实时获取洪水数据,从而影响动态控制的实施。
因此,需要定期对监测系统进行维护和检修,确保其正常运行。
3. 人为操作失误可能导致误判或误操作,从而引发不必要的风险。
因此,需要加强人员培训和管理,提高人员的专业素质和操作技能。
2023年5月水 利 学 报SHUILI XUEBAO第54卷 第5期文章编号:0559-9350(2023)05-0530-11收稿日期:2022-09-27;网络首发日期:2023-05-11网络首发地址:https:??kns.cnki.net?kcms?detail?11.1882.TV.20230510.1401.001.html基金项目:粤港水安全保障联合实验室项目(2020B1212030005);广东省水利科技创新项目(2022-01,2021-01,2017-13);广东省基础与应用基础研究基金项目(2022A1515010898);广州市科技计划项目(202201011541);省属科研机构稳定性支持专项资金院自设课题(2021L027,22403)作者简介:赵璧奎(1985-),博士,主要从事水库优化调度与水资源优化配置研究。
E-mail:zbk0615@163.com通讯作者:邱静(1962-),教授级高级工程师,主要从事水资源管理研究。
E-mail:410540718@qq.com低水头大型水利枢纽汛期运行水位动态控制方法研究与应用———以长洲水利枢纽为例赵璧奎1,2,3,4,邱 静1,2,3,4,黄本胜1,2,3,4,谭 超1,2,3,4,刘 达1,2,3,4(1.广东省水利水电科学研究院,广东广州 510610;2.广东省水动力学应用研究重点实验室,广东广州 510610;3.河口水利技术国家地方联合工程实验室,广东广州 510610;4.广东省水安全科技协同创新中心,广东广州 510610)摘要:水库汛期运行水位动态控制是促进雨洪资源利用、缓解水库防洪与兴利之间矛盾、提高水电站综合效益的重要手段。
本文以长洲水利枢纽为例,针对低水头大型水利枢纽调度过程中面临库区上游淹没制约、下游尾水顶托、机组出力受限等多约束问题,构建了适用于此类工程的防洪与发电多目标联合优化调度模型,提出基于淹没临界控制线的调洪演算方法和发电流量逐次分配优化求解方法。
汛限水位动态控制方法研究及其风险分析汛限水位动态控制方法研究及其风险分析摘要:随着气候变化导致的极端天气频发,城市防洪工作显得尤为重要。
汛限水位动态控制是一种有效的防洪手段,本文主要研究了汛限水位动态控制方法,并对其可能存在的风险进行了分析。
研究结果表明,汛限水位动态控制方法具有一定的可行性和风险性,并提出了相应的风险管理措施。
1. 引言汛限水位动态控制是指根据实际雨情水情变化,随时调整防洪水位,以达到最佳防洪效果的一种防洪管理方法。
此方法可以根据实际水位境况进行动态调整,使得防洪能够更加精准和高效。
2. 汛限水位动态控制方法汛限水位动态控制方法主要包括以下几个方面:(1)监测系统:利用现代化的气象、水文监测设备对雨情水情进行实时监测,获取准确的数据。
(2)预警系统:根据监测得到的数据进行预测和预警,及时发出预警信号。
(3)响应机制:根据预警信号,及时启动汛限水位动态控制措施,调整防洪水位。
(4)决策支持系统:利用数学模型和算法对数据进行分析和决策,优化汛限水位动态控制策略。
3. 风险分析汛限水位动态控制方法在应对洪灾方面具有一定的风险,主要包括以下几个方面:(1)监测系统风险:监测设备需要维护和管理,若设备损坏或维护不当可能导致数据不准确或延误。
(2)预警系统风险:预测和预警的准确性和及时性对于汛限水位动态控制非常关键,若预警不准确或延迟,可能导致防洪措施不及时。
(3)响应机制风险:汛限水位动态控制需要及时响应预警信号,如果响应机制不畅或操作不当,可能导致防洪效果不理想。
(4)决策支持系统风险:决策支持系统的性能和算法优化对于汛限水位动态控制至关重要,若系统出现故障或算法不准确,可能导致防洪策略不合理。
4. 风险管理措施为了降低汛限水位动态控制方法的风险,需要采取相应的风险管理措施:(1)健全监测系统:加强监测设备的维护和管理,定期进行检修和校正,确保数据的准确性和及时性。
(2)完善预警系统:提高预测和预警的准确性和及时性,加强与气象水文部门的合作,及时分享和获取最新的监测数据。
《汛限水位动态控制方法研究及其风险分析》篇一一、引言近年来,随着全球气候变暖及城市化进程的加快,洪水灾害频发,严重威胁了人们的生命安全和财产安全。
因此,科学地管理洪水、确保汛期安全成为一项紧迫的课题。
本文将针对汛限水位动态控制方法进行深入研究,并对其可能存在的风险进行分析,旨在为实际工作提供理论依据和参考建议。
二、汛限水位动态控制方法(一)概念阐述汛限水位动态控制是指在考虑洪涝灾害的风险基础上,结合水利设施的特点及河流的基本属性,通过对各种数据进行实时采集和分析,调整水闸和闸门的开关状态及放水量,从而控制水位在一定合理范围内动态变化的过程。
(二)方法分析1. 实时数据采集与监测:包括降雨量、河流流量、水位的实时监测,以便准确掌握洪水动态。
2. 建立预测模型:运用水文模型和预测技术,预测未来一段时间内的水位变化情况。
3. 制定动态控制策略:根据实时数据和预测结果,制定出不同场景下的水闸开关策略及放水量。
4. 监控执行与调整:根据实际情况,对控制策略进行实时调整,确保水位在安全范围内。
三、风险分析(一)数据采集与监测风险数据采集的准确性和实时性对控制方法的效果至关重要。
如果数据采集设备出现故障或数据传输延迟,可能导致控制策略的失误,从而增加洪水灾害的风险。
(二)预测模型风险预测模型的准确度直接影响着控制策略的制定。
如果模型建立不准确或未能充分考虑实际情况,可能导致预测结果偏离实际,使得控制策略无法达到预期效果。
(三)执行风险在执行过程中,可能由于人为操作失误、设备故障等原因导致控制策略无法正常执行,从而影响防洪效果。
此外,如果放水量过大或过小,也可能导致水位过高或过低,给防洪带来风险。
四、对策与建议(一)加强数据采集与监测系统的建设与维护提高数据采集设备的可靠性和稳定性,确保数据的准确性和实时性。
同时,建立数据备份和容错机制,防止数据丢失或传输延迟。
(二)优化预测模型和算法不断优化预测模型和算法,提高预测精度和可靠性。
第31卷第1期 2012年2月
红水河
HongShui River Vo1.31.No.1
Feb.2012
水库汛限水位动态控制的应用 李文森 (大唐岩滩水力发电有限责任公司,广西大化530811) 摘要:汛限水位动态控制是实现洪水资源化的重要措施之一,需要理论的创新、技术的支撑和实践的探索。岩滩 水电站深入开展水库汛期水位动态控制调度运行的研究与实践,在保证安全的前提下,水库兴利效益和社会效益 显著。 关键词:汛限水位;动态控帑3水位;调度运行 中图分类号:TV697.1 文献标识码:B 文章编号:1001—408X(2012)01—0026—05
1 电站概况 岩滩水电站位于广西壮族自治区大化县岩滩 镇,是红水河干流梯级电站的第5级。坝址以上流 域面积106 580 kmz,多年平均流量1 770 m3/s。根 据距坝址最近(30 km)的巴马气象站的统计资料, 岩滩水电站以上流域多年平均降雨量1 508.8 mm, 多年平均气温20.4cC,最高气温38.4cc,最低气
温一3.30℃。 工程开发任务以发电为主、兼有航运等综合利 用效益。水电站初期运行死水位204.00 m,相应死库 容和调节库容分别为l0.40亿in。和15.72亿m ,1999 年天生桥一级电站投入运行后死水位提高到212.00 m,相应死库容和调节库容分别为15.65亿m’和 1O.56亿m,,为不完全年调节水库。水电站正常蓄水 位223 in,汛限水位219 in。设计洪水标准为1 000 年一遇,校核洪水标准为5 000年一遇;设计洪水位 227.20 in,相应库容为31.26亿m ;校核洪水位 229.20 ITI,相应库容为34.30亿m3。 本电站枢纽布置为 昆凝土重力坝,右岸坝后式 厂房。枢纽主要建筑物由拦河坝、发电厂房、开关站 和垂直升船机等组成,呈一列式布置,为混凝土重力 坝,坝顶总长525 m,最大坝高110 m。泄洪建筑物设 于河床中部,设有7个溢流表孔,1个泄水孔,2个冲 沙孔。厂房设于右岸坝后,沿机组中心线长200 m,宽 60 m,高72.56 m。开关站位于右岸厂坝间的坝坡上, 建筑面积2 530.5 m2。垂直升船机为1×250 t级(其 中上航道、中间通航渠道按通过500 t级),布置在溢
流坝左侧,通航建筑物由上下游引航道、挡水坝段、 中间渠道、上下闸首、升船机主体和上下游编队码头 等组成,自上游引航道进口至下游引航道出口,通航 中心线全长905 in。厂房内安装4台302.5 MW混流 式水轮发电机组。岩滩水电站一期工程于1992年第
一台机组投产发电,1995年全部建成,供电广西电 网。 2009年7月拟建的岩滩水电站扩建工程项目申 请报告通过核准,扩建工程开发任务是发电,并承担 电网调峰、调频任务。扩建工程布置于一期工程右岸 的山体内,地下厂房为首部式布置,主要建筑物包括 引水明渠、进水口、引水隧洞、地下厂房、主变室及尾 水隧洞。压力引水隧洞采用“一洞一机”方式引水,厂 房内安装2台300 MW混流式水轮发电机组。扩建 工程完成后,岩滩水电站总装机规模将达到1 8 10 MW。岩滩水电站扩建工程不改变现有岩滩水库的 特征水位,不增加水库淹没损失,不改变岩滩水电站 原设计确定的综合利用任务。
2汛限水位动态控制探索历程 为了增加发电效益及提高汛末10月蓄水保证 率,岩滩水力发电有限责任公司委托广西电力工业 勘察设计研究院与广西电力局中心调度所于1997 年共同完成了《岩滩水电站分期洪水水库调度运行 专题论证报告》。报告经广西区防汛指挥部审查通 过,并下发桂防[1998]06号文,同意9月份当流量小 于7 900 m3/s时,水库水位可控制在221.5 m水位运
收稿日期:2011-10—20 作者简介: ̄k(1965-),男,广西北流人,高级工程师,副总工程师, ̄ ̄-zx事水电站水工运行管理工作,E—mail:yantanlws@126.tom。
26 李文森:水库汛限水位动态控制的应用 行,经多年来的实施表明,每年9月份可增发电量 0_3~0.4亿kW・h,亦提高了汛末蓄水保证率。 进入2003年,广西社会面临着严重的缺电局 面,大唐岩滩水力发电有限责任公司为了充分挖掘 发电潜力,实现洪水资源化,最大地利用有限的水资 源,再次与广西电力工业勘察设计研究院、广西电力 调度通信中心三方共同对《岩滩水电站汛期动态控 制水位调度运行》进行研究,于2004年2月完成了 《岩滩水电站汛期动态控制水位调度运行研究报 告》。同年3月本研究成果由广西防汛抗旱指挥部 组织专家评审验收,同意岩滩水电站2004年汛期暂 按研究报告中的方案一(即汛期分月控制)控制水位 调度运行。在总结了2004年分月控制阶段性成果 的基础上,2005年广西防汛抗旱指挥部批准同意岩 滩水电站汛期按研究报告中的方案二(即动态控制 水位)进行实施。 在广西防指的指导下,岩滩水电站从2005年 起,按动态控制水位试运行。2006年汛前,根据国家 防总关于《水库汛限水位动态控制试点工作意见》 (国汛[2005]7号文件)规定要求,岩滩水力发电有限 责任公司再次按要求研究完善了“岩滩水电站汛限 水位动态控制调度运行”的理论基础,得到了区防汛 部门认同,2006年起岩滩水库汛期继续按照“汛期 动态控制水位调度运行方案”实施,2008年,岩滩水 库列入国家防总汛限水位动态控制试点单位。 通过开展汛限水位动态控制的实施,取得了明 显的效益,有效地缓解了电力供应严重紧缺的局面, 也积累了丰富的实际操作经验。6-_9月的运行水头 分别提高了3.34、3.21、3.22、2.19 m,4个月水头平均 提高2.99 m,比按汛期限制水位219 rll方案的平均水 头57.91 m提高了5.16%。特别要指出的是,按汛期 限制水位219 m方案调度运行6—8月的水头均低 于机组额定水头59.4 m,使得机组出力受阻较严重。 岩滩水电站汛期按汛限水位动态控制调度运行, 不仅增加了容量效益约30 MW,而且机组的预想出 力为其装机容量1 210 MW的天数成倍增加,这有 利于缓解广西电网汛期调峰容量不足的状况,有利 于电网及电站的经济运行。 3实施水库汛限水位动态控制的保证 体系 3.1机构与管理 岩滩水库、大坝管理实行行政首长负责制,总经 理是水库、大坝安全工作第一责任人,公司各单位均 由行政正职负责本部门的大坝管理工作。成立防汛 领导小组与防汛办公室,领导小组负责协调水库、大 坝安全管理的各项重大工作。坚持“安全第一,预防 为主”的方针。健全的组织机构,明确职责,落实责任 制,是做好防汛抢险工作的有力组织保证。岩滩水库 的管理工作按照统一领导,分级分部门负责的原则, 形成完整的水库防汛管理组织体系。
3.2人员与技术 为了加强对岩滩水库、大坝的安全管理,统一协 调水库、大坝安全的有关工作,2004年新成立了水 工部。水工部下设有水工观测班、水务班、水工机械 班和航运中心共四个专业班组,并设有水工副总工 程师和水工专责技术人员。目前水工管理人员有36 人,所有的管理人员素质较好,大部份人员经过上岗 培训,并持有上岗资格证书,自岩滩水电站投产以 来,由于重视岗位技术培训工作、严格管理,取得了 较好的成效,从未发生过任何防汛事故和大坝安全 事故,连年实现了安全度汛,其中水务班由于在水库 安全经济运行中做出了优异成绩,2004年还荣获了 “全国电力行业优秀班组”称号。
3.3岩滩水电站水雨情测报、洪水预报调度等系统 建设运行情况
3.3.1水雨情测报、洪水预报系统 岩滩水情自动测报系统(下称系统)始建于 1996年,2000年和2005年分别进行了两次较大的 升级改造,提高了系统运行的稳定性和数据采集的 准确性。 3.3.2水库调度自动化系统 岩滩水库调度自动化系统由中国水利水电科学 研究院自动化研究所设计和建设,系统从2000年开 始规划建设,2002年建成投运。2004年进行了软件 升级,目前系统采用的“SD2008水调自动化软件”是 厂家最新的一代水调管理软件,具有较高的自动化 程度。 3.3.3泄流闸门远程控制系统 泄流闸门远程控制系统1998年建成投运,由中 国水利水电科学研究院自动化所承建,2007年汛前 完成了设备更新改造;系统的控制部分由现地控制 单元(PLC)、远程操作控制系统(远程PC)和信号传 输系统组成。溢流坝闸门可以直接由水库调度人员 操作,具有灵活、方便、快捷的操作特点。 3.3.4卫星云图系统和专业气象和水情信息预报系统 岩滩水电站于1999年建成并投入了气象卫星 云图接收分析系统。经过几年来的实践,系统管理人 红水河2012年第1期 员已初步掌握了云图的分析方法,能较为准确地判 断流域云系的发展规律及降水趋势,对搞好短期水 情预报起到了巨大的促进作用。充分利用有关的专 业预报信息为水库调度服务,区域性降雨预报主要 由专业气象部门发布或提供,通过协议方式约定预 报产品种类及服务办法等。就岩滩水库而言,目前 气象部门提供的降雨预报产品有汛期降水趋势预 报、枯水期降水趋势预报、月(旬)天气预报及1~3 d 滚动天气预报等四种。此外,也附带有气温预测、极 端天气现象或灾害性天气预测,对水库调度需求而 言,预报产品种类基本齐全,能够有效指导水库开展 调度计划的编制、优化调度方案的调整,以及实时洪 水调度的实施等工作。 随着科技的进步,区域降水预报的技术水平也 越来越高,预报人员通过对气候概率和边界条件的 研究,通过动力诊断和物理参数计算等方法,通过建 模等动力统计分析手段,充分利用资料快速融合系 统,在对流参数计算和动力诊断基础上,可及时开展 预报校正工作。通过对多普勒雷达监测及其资料的 综合分析,能够迅速制作天气临近预报,及时弥补预 报误差,提高了水雨情预报的精度,动态水位控制调 度有了更好运行条件。 3.4水库工程安全情况 岩滩水电站大坝是整个枢纽最重要的水工建 筑物,大坝的运行管理严格按照国家电力监管委员 会颁布的《水电站大坝运行安全管理规定》和《中国 大唐集团公司水电站大坝安全管理办法》的规定,完 善日常安全监测、资料分析、定期检查和注册。2003 年3—12月,国家电力公司大坝安全监察中心完成 了岩滩水电站大坝首次安全定期检查,2005年3 月、2008年10月进行了换证注册,2009年完成了第 二次大坝定捡,大坝管理工作规范,大坝运行f青况良 好。岩滩水电站大坝评定为正常坝,安全注册为甲 级。 3.5梯级流域开发情况 3.5.1天生桥一级水电站 红水河流域岩滩水电站上游天生桥一级水电站 坝址位于广西隆林县与贵州安龙县交界的南盘江干 流上,系红水河规划l0个梯级中的第1级,电站以 发电为主、兼有防洪、拦沙、航运等综合利用效益。 坝址以上流域面积50 139 km2,多年平均流量606 m ,正常蓄水位780 m,死水位731 m,汛期限制水 位773.1 m(龙滩水电站兴建后为776.4 m),总库容 28 83.95亿ms,调节库容57.96亿m3,水库具有多年调 节能力。电站装机容量4×300=1200 MW,保证出力 418.9 MW,多年平均年发电量51.75亿kW・h。 该电站于1998年底首台机组发电,2000年l2月 底第4台机组并网发电,水库于2000年1O月蓄水 至正常蓄水位。该水库具有多年调节能力,对岩滩水 电站的入库径流有较大的调节作用,一定程度减小 了汛期岩滩水电站入库洪水的变幅。 3.5.2龙滩水电站 龙滩水电站是红水河梯级开发方案中的第4 级,坝址以上流域面积98 500 kmz,多年平均流量 1 640mffs,距下游岩滩水电站坝址约164.9 km,是一 座具有发电、防洪、航运等多种功能的特大型水电工 程。 龙滩水电站是我国能源规划战略项目之一,电 站“按正常蓄水位400 m设计,375 m建设”。龙滩水 电站正常蓄水位375 m及400 m方案的总库容分别 为162.1亿nl 与272.7亿m3,兴利调节库容分别为 l11.5亿rn。与205-3亿m ,前期为年调节水库,后期 则跨人多年调节。 龙滩正常蓄水位375m及400ITI的装机容量分 别为4 900 Mw、6 300 MW,年发电量分别为156.7 亿kW・h与187.1亿kW・h。 根据《珠江流域规划报告》审定意见,龙滩水库 要为下游担负防洪任务,防护区包括黔江、浔江和西 江两岸,以及西、北江三角洲,总范围涉及广西与广 东共27个县市,总防护人口约1 050万人,总防护 耕地约44.7万hm 。目前防护区现有堤防抗洪能力 只有5—20年一遇洪水不等。 根据规划,将来绝大部分防护区的堤防抗洪能 力将提高至20年一遇洪水,下游防洪标准控制站梧 州市20年一遇洪水流量为44 600 mTs。龙滩水电站 为下游拦洪时,根据梧州市来水情况控制泄流6 000 m3/s与4 000 m3/s,使梧州市流量不超过44 600 m3/s。根据洪水演算分析结果,龙滩水电站400 m 水位时,预留70亿m 防洪库容,可使绝大部分防 护区的防洪标准提高至50年一遇洪水;375 m水 位时,因发电限制,预留50亿m3防洪库容,可使 下游防洪标准提高至4O年一遇洪水。防洪库容预 留时间为每年5—7月,8月底水库允许蓄水至正 常蓄水位。 龙滩水电站一期工程(正常蓄水位375 m)2007 年5月首台机组并网发电,2008年底7台机组全部 投产。为岩滩水库开展汛期水库水位动态控制调度