三峡水库实施中小洪水调度风险分析及对策探讨
- 格式:pdf
- 大小:504.50 KB
- 文档页数:6
水库调度可行性分析引言水库调度是指根据水库的蓄水量、流量等因素,通过合理安排水库的进水和出水,使得水库运行达到最优状态,实现水资源的有效利用。
水库调度的合理与否直接影响到水库的经济效益、防洪能力、供水能力等方面。
因此,进行水库调度可行性分析十分重要,本文将从需求分析、技术分析和经济分析三个方面对水库调度的可行性进行探讨。
需求分析需求分析是水库调度可行性分析的首要步骤。
首先需要明确调度目标,如供水、发电、防洪等,并对影响水库调度的因素进行调查和研究。
供水需求水库作为城市供水的重要水源,需要满足一定的供水需求。
在进行水库调度可行性分析时,需要根据当地的用水情况、用水需求的季节性变化等因素进行考虑。
通过收集相关数据,如用水量、用水峰期等,可以为确定合理的水库调度方案提供依据。
发电需求水电站是水库调度的重要组成部分。
水库的调度不仅要满足供水需求,也需要满足发电需求。
在进行可行性分析时,需要了解用电负荷的变化情况、电力市场需求等,以确定最佳的水库调度策略,最大限度地利用水库水资源进行发电。
防洪需求水库的调度也要考虑到防洪需求。
在洪水季节,水库需要根据流域的降雨情况和洪水预警情况,及时调整出水流量,确保水库不会出现溃坝等安全事故,保障下游地区的安全。
技术分析技术分析是水库调度可行性分析的重要环节。
通过对水库调度的工程技术要求和可行性进行综合评估,来确定合理的调度方案。
蓄水容量蓄水容量是水库调度的重要依据。
根据供水、发电和防洪等需求,需要确定适宜的蓄水容量。
对于水库而言,蓄水容量不仅涉及到调度的灵活性,也与水量的损失和供水风险的大小有着密切关系。
蓄水容量过大会造成土地的浸没、生态环境的破坏等问题,而蓄水容量过小则会限制水库的调度能力。
调度方案优化根据水库的特点和需求分析的结果,可以采用数学模型和优化算法对水库调度方案进行优化。
通过建立数学模型,进行仿真模拟,可以评估不同的调度方案在供水、发电和防洪等方面的效果,从而找到最佳的调度策略。
三峡水库入库流量计算方法及其对调度的影响分析陈忠贤 唐海华摘要:应用动库容原理,提出了分段库容计算水库入库流量的方法;同时就该方法对水库调度工作的影响进行了分析,针对存在的问题提出了相应的解决办法。
该计算方法理论依据充分,物理概念明确,具有普遍的推广应用价值。
关键词:入库流量;分段库容;代表水位1 前言三峡工程是世界上最大的水利枢纽工程,坝址位于长江西陵峡中的三斗坪镇。
三峡工程正常蓄水位175m,汛期防洪限制水位145 m,枯季消落最低水位155 m,相应的总库容、防洪库容和兴利库容分别为393、221.5亿m3和165亿m3。
工程建成后,防洪方面:可将荆江河段的防洪标准由目前的10年一遇提高到100年一遇;遭遇大于100年一遇特大洪水时,辅以分洪措施可防止发生毁灭性灾害。
发电方面:可安装单机容量70万 kW的水轮发电机组26台,总装机容量1820万 kW,年发电量847亿 kW·h,对缓和华中、华东、川东地区能源紧张状况有重要作用。
航运方面:可改善长江特别是川江渝宜段(重庆—宜昌)的航道条件,对促进西南与华中、华东地区的物资交流和发展长江航运事业具有积极作用。
此外,还具有巨大的养殖、旅游等方面的效益。
因此,三峡水利枢纽是一个条件优越、效益显著的综合利用水利枢纽,三峡工程是治理和开发长江的关键性骨干工程。
入库流量的计算是水库调度中最重要的基础工作之一。
水库洪水预报调度方案的编制、水库调度图的编制、水库调度经济评价以及水库洪水调节演算等都需要入库流量资料。
目前,三峡水库正处于蓄水期,其入库流量是根据静态水位库容曲线、坝前凤凰山水位、发电与泄流等资料,利用水量平衡方程反推计算得到,其计算结果存在两方面的主要问题:一是计算入库流量过程波动幅度非常大;二是这种入库流量过程实际上类似于坝址流量过程,调度过程的控制对其影响很大。
这对于防洪调度、水情查询、业务报表制定等都造成较大影响。
通过分析可知,造成以上问题的原因主要有3个。
对于中小型水库防汛抢险技术的探讨摘要:本文首先结合实际案例,分析水库汛期常见的问题,提出针对性的抢险加固措施,然后根据目前水库防汛现状,提出水库信息化防汛技术,从整体上提高水库的防汛抢险的现代化水平。
关键词:水库;防汛;抢险;现代化引言为了进一步充分发挥水库的作用就要从思想上加强对水库防汛工作的重视程度,以此来降低汛灾的发生率,减少汛灾对人们的生命安全造成的危险,并将财产损失降至最低。
1基本情况东莞市南城区水濂山水库主坝为均质土坝,初建于1960年,历经数次加高培厚而成。
大坝总长360m,最大坝高18.4m,坝顶高程为25.0m,防浪墙顶高程为25.7m,坝顶路面采用植草六角砼铺面,宽度4.0m。
迎水坡采用混凝土护面,分上下两级,中间设置花槽,坡面平均坡比为1:3。
背水坡设一级马道兼作坝区防汛通道,为混凝土路面,路面宽度4.0m,高程为20.1m。
现水库溢洪道重建于1995年,历经2007年泄洪渠除险加固整治及启闭机室改造而成。
溢洪道位于主坝东南面,距主坝0.73km,为河岸式溢洪道,堰型为无坎宽顶堰。
进水渠为梯形断面,底宽10m,两岸坡比约为1:1.5,为混凝土护面。
2水库汛期常见险情2.1管涌水库管涌的主要原因是水库堤坊基础为典型的二元结构,上层是相对不透水的粘性土或壤土,下面是粉沙、细沙,再下面是砂砾卵石等强透水层,并与水库相通。
在汛期高水位时,由于强透水层渗透水头损失很小,堤防背水侧数百米范围内表土层底部仍承受很大的水压力。
如果这股水压力冲破了粘土层,在没有反滤层保护的情况下,粉沙、细沙就会随水流出,从而发生管涌。
2.2堤防滑坡水库可能在遭遇暴雨或长期降雨而引起的滑坡。
汛期水位高,堤身的安全系数将降低,堤身饱水程度进一步加大,特别是对于已产生了纵向裂缝(沉降缝)的堤段,雨水沿裂缝很容易地渗透到堤防的深部,裂缝附近的土体因浸水而软化,强度降低,最终导致滑坡。
3水库汛期险情抢护技术措施3.1反滤导渗法紧急抢护管涌的传统办法是反滤导渗法,具体做法有:反滤压盖、反滤围井、减压围井、透水压浸平台和抬高水下管涌的内水位等方法。
三峡工程的防洪作用三峡工程是长江治理开发的关键性工程,是长江综合防洪体系的骨干工程,在长江中下游防洪体系中占有重要地位。
经过17年的建设,三峡工程已经全面建成。
2010年汛期,三峡工程迎来了建成以来首次较大洪水的考验,通过精细调度、科学调控,三峡工程充分发挥了防洪作用。
汛后,三峡水库首次实现蓄水至正常蓄水位175米的目标,三峡工程的发电、航运、供水等综合效益开始全面发挥作用。
一、三峡工程的防洪作用1。
长江中下游的防洪形势长江是一条雨洪河流,流域内雨量丰沛,多年平均年降水量约1100mm,但地区分布差异较大,总的趋势是自东南向西北递减;降水量年内分配也不均匀,5—10月的降水量约占全年降水量的70%—90%。
流域内洪水主要由暴雨形成,暴雨出现时间一般中下游早于上游,江南早于江北。
由于暴雨发生季节的差异,一般年份干支流洪峰互相错开,中下游干流可顺序承泄中下游支流和上游干流洪水,不致造成大的洪灾.但如果气象异常,上下游、干支流洪水遭遇,就会形成大洪水或特大洪水;暴雨量大、历时长,则导致中下游干流洪水峰高量大,高水位持续时间长。
新中国成立后,党和政府高度重视长江防洪问题,开展了大规模的防洪工程建设,并取得了巨大成就。
特别是1998年长江大洪水后,国家投入大量资金对长江干堤进行全面加固,长江中下游的防洪能力有了较大提高.但是,仍然存在以下突出问题:(1)长江的洪水来量远远超过中下游各河段的安全泄量。
自1153年以来,宜昌流量超过80000m3/s的有8次,城陵矶以上干流和洞庭湖的汇合洪峰流量在1931年、1935年和1954年均超过100000m3/s,而目前上荆江的安全泄量为60000-68000m3/s、城陵矶附近约60000m3/s、汉口约70000m3/s、湖口约80000m3/s,洪水来量大与河道泄洪能力不足的矛盾十分突出。
(2)三峡工程兴建前,荆江河段如果遇1860年或1870年型洪水,运用现有荆江分洪工程分洪后,尚有30000—35000m3/s的超额洪峰流量无法安全下泄,不论荆江南溃还是北溃,均将淹没大片农田和村镇,造成大量人口伤亡,特别是北溃还将严重威胁武汉市的安全。
Engineering 2 (2016) xxx–xxx三峡工程运行以来的几个问题思考郑守仁Changjiang Water Resources Commission, Ministry of Water Resources, Wuhan 430010, China1. 概述三峡工程初步设计将三峡水库蓄水分为:围堰挡水发电期、初期运行期和正常运行期。
2003年水库蓄水至135 m水位,进入围堰挡水发电期;2007年蓄水至156 m 水位,进入初期运行期;2009年枢纽工程完建,具备蓄水至正常蓄水位175 m的条件,仍按初期蓄水位运行。
初期运行的历时,主要根据库区移民安置情况、库尾泥沙淤积实测观测成果以及重庆港泥沙淤积影响等情况,确定需用时6年,即2013年水库蓄水至设计水位175 m,进入正常运行期。
三峡工程于1993年施工准备,1994年12月开工,1997年11月6日大江截流,1998年开始施工左岸大坝和电站厂房。
2002年10月大坝泄洪坝段导流底孔过流,11月6日导流明渠截流,左岸泄洪坝段、左厂房坝段、非溢流坝段及升船机上闸首建成,开始挡水。
2003年6月,蓄水至135 m水位,7月左岸电站首批机组发电,双线五级连续船闸通航,进入围堰挡水发电期。
2004年右岸大坝及电站厂房开始施工,2005年左岸电站14台机组全部投产。
2006年6月右岸大坝混凝土施工至坝顶高程185 m,上游碾压混凝土围堰爆破拆除,拦河大坝全线挡水,10月蓄水至156 m水位,提前一年进入初期运行期。
2007年右岸电站7台机组投产。
2008年8月,大坝及电站厂房和双线五级连续船闸全部完建,具备蓄水至正常蓄水位175 m的条件;移民工程县城和集镇迁建完成,移民安置、库区清理、地质灾害防治、水污染防治、生态环境保护、文物保护等专项,经主管部门组织验收,可满足水库蓄水至175 m水位的要求。
国务院三峡工程建设委员会批准三峡工程2008年汛末实施175 m试验性蓄水,标志着三峡工程由蓄水位156 m运行转入175 m试验性运行。
三峡调度计划三峡水库是中国最大的水利工程之一,也是世界上最大的水电站。
三峡水库的调度计划对于保障长江流域的水资源利用、防洪减灾、生态环境保护等方面具有重要意义。
下面将对三峡调度计划进行详细介绍。
首先,三峡水库的调度计划是由中国长江三峡集团公司负责制定和执行的。
该调度计划主要包括水位调度、出力调度和泄洪调度三个方面。
水位调度是指根据长江流域的降雨情况、上游来水情况以及下游需水情况,合理安排水库的蓄水和泄水,以保证上游和下游的水资源利用和生态环境的平衡。
出力调度是指根据电网负荷情况和水库蓄水情况,合理安排水库的发电出力,以保证电力供应的稳定和安全。
泄洪调度是指在发生洪水时,根据洪峰的到来时间和水库蓄水情况,合理安排泄洪,以保证下游城市和农田的安全。
其次,三峡水库的调度计划是一个复杂的系统工程,需要考虑多方面因素。
首先是要考虑长江流域的降雨情况,根据不同的降雨情况,调整水库的蓄水和泄水计划。
其次是要考虑上游来水情况,根据不同的来水情况,调整水库的蓄水和泄水计划。
再次是要考虑下游需水情况,根据不同的需水情况,调整水库的蓄水和泄水计划。
最后是要考虑电网负荷情况,根据不同的负荷情况,调整水库的发电出力计划。
通过科学的调度计划,三峡水库能够最大限度地发挥防洪、发电和供水等综合效益。
再次,三峡水库的调度计划对于长江流域的经济社会发展具有重要意义。
首先,通过合理的水位调度,可以保证下游城市和农田的供水需求,促进农业生产和城市发展。
其次,通过合理的出力调度,可以保证电力供应的稳定,促进工业生产和居民生活。
最后,通过合理的泄洪调度,可以保护下游城市和农田的安全,减少洪灾损失,促进社会稳定和经济发展。
综上所述,三峡水库的调度计划是一个复杂而重要的工程,它不仅关乎长江流域的水资源利用、防洪减灾、生态环境保护,还关乎长江流域的经济社会发展。
在未来的工作中,我们需要进一步完善三峡水库的调度计划,提高水库调度的科学性和精细化水平,为长江流域的可持续发展作出更大的贡献。
水库防洪调度措施1. 引言随着气候变化和城市建设的快速发展,洪水成为一项严重的自然灾害。
水库的防洪调度措施是保护城市和农田免受洪水侵袭的重要手段。
本文将介绍水库防洪调度措施的几个关键方面,包括多功能调度、调度算法和应急响应等。
2. 多功能调度多功能调度是指在满足防洪的前提下,兼顾水库的其他功能,如供水、灌溉和发电等。
水库在非洪水期间可以根据不同需求进行不同的调度,以最大限度地利用水资源。
在洪水期间,水库调度的首要目标是保护下游区域的安全,减少洪水对城市和农田的影响。
3. 调度算法水库的调度算法是根据水库的特征和下游条件来确定调度策略的数学模型。
常见的调度算法包括水库容水量曲线调度、水库水位调度和水库泄洪调度等。
3.1 水库容水量曲线调度水库容水量曲线调度是根据不同的水位和库容条件,确定水库的调度方案。
通过调整水位和库容,可以平衡水库的各项功能需求,并最大限度地减少洪水对下游地区的影响。
3.2 水库水位调度水库水位调度是根据降雨预报和下游水位情况,调整水库的水位,以减少洪峰流量的到达时间和减缓洪水的峰值。
水库水位调度需要考虑降水预报的准确性,以及下游河道和城市的蓄洪容量。
3.3 水库泄洪调度水库泄洪调度是指通过控制水库泄洪流量和泄洪时间,减轻洪峰流量和洪水对下游地区的影响。
水库泄洪调度需要考虑水库的泄洪能力、下游河道的蓄洪容量以及洪水的预测和预报信息。
4. 应急响应水库的防洪调度措施还包括应急响应措施。
在洪水来临的紧急情况下,水库需要及时进行应急响应,包括增加泄洪流量、降低水位和通知下游地区做好防洪准备等。
应急响应需要水库管理部门和下游地区政府之间的密切合作和沟通,以确保防洪措施的及时和有效。
5. 总结水库防洪调度措施是保护城市和农田免受洪水侵袭的重要手段。
多功能调度可以在满足防洪的前提下,兼顾水库的其他功能。
调度算法包括水库容水量曲线调度、水库水位调度和水库泄洪调度等。
应急响应措施是在洪水紧急情况下,及时采取的措施。
水环境中的不确定性理论与方法研究——以三峡水库为例水环境中的不确定性理论与方法研究——以三峡水库为例 1. 引言水是人类生存和发展的必需资源之一,而水环境则是水资源的重要组成部分。
然而,由于自然环境的复杂性和人为活动的不确定性,水环境中存在着众多的不确定性因素。
为了更好地了解和管理水环境,不确定性理论与方法的研究变得至关重要。
本文将以中国著名的三峡水库为例,探讨水环境中的不确定性问题,并介绍相关的理论与方法。
2. 不确定性的来源水环境中的不确定性来源于多个方面,包括自然环境变化、人类活动和数据不确定性等。
自然环境变化包括气候变化、水文过程变化等,这些变化导致了水域水文水质参数的变化,进而导致水环境的不确定性。
人类活动的不确定性主要包括城市化、工业化、农业生产等对水环境的直接或间接影响,这些活动会改变水环境的生物多样性、水生态系统的平衡等。
数据不确定性则主要源于数据收集的不完全性和测量的误差,影响了对水环境的准确判断和决策。
3. 不确定性的影响不确定性的存在导致水环境的管理和保护面临巨大挑战。
首先,不确定性使得对水环境中的潜在问题和风险的识别更加困难。
例如,如果无法准确估计水域中的污染物浓度,则很难对污染问题及时做出反应。
其次,不确定性也影响了对水环境控制措施的评估和效果的判断。
例如,在制定水质标准或建立治理方案时,不确定性对方案的可行性和效果评估造成了困扰。
最后,不确定性还增加了决策的风险和不确定性,不同的决策可能导致不同的结果和后果。
4. 不确定性分析方法针对水环境中的不确定性,研究者们提出了多种不确定性分析方法。
常用的方法包括统计分析、模糊推理、贝叶斯理论等。
统计分析可以通过对历史数据的整理和分析,估计出不同因素对水环境的影响程度和变异程度,为决策提供可靠的数据支持。
模糊推理方法则能够处理不完全信息和模糊概念,将模糊的问题转化为精确的决策结果,提高了对不确定性的处理能力。
贝叶斯理论则能够将不确定信息转化为概率分布,通过概率计算准确估计决策的风险和不确定性。
大中型水库防洪调度常见问题分析及对策研究摘要:在大坝抵抗暴雨的计算中,发现缺水或运行管理问题影响了大坝规划,从而限制了大坝的抵抗能力。
介绍了大中型大坝抗风浪能力计算的技术路线和方法,综合分析了大坝各种问题抗风浪能力的制约因素,对抗风浪能力的结果进行了调整,如允许迁移线高度和安全损失。
实践证明,分析和考虑设计约束对大坝降雨控制能力的影响,有助于进一步完善大坝决策,确保大坝安全。
关键词:水库防洪调度问题引言水库防洪调度是防汛决策的重要部分,水库实际防洪调度具有很强的时效性要求,需要实时预报,滚动修正调度。
一场洪水调度过程中水库最高水位、下游最大泄量、调度期末水库水位等需要综合考虑。
为此,某省系统分析大中型水库抗暴雨能力,完成设计工况及不同饱和状态不同起调水位不同降雨级别水库洪水预报调度成果查算表,力求提高防汛决策的科学性和时效性,为各水库防汛决策提供参。
然而,因流域或区域防洪体系、库区及下游经济社会状况、水库运行情况、实际工况等随着时间不断变化,测算成果与水库实际抗暴雨能力可能存在一定差异。
1复核发现的主要问题1.1水库管理不到位、杂物杂草清理不及时如水库输水洞、溢洪道存在落石、堆土、杂草或拦鱼网等,水库对外开放,群众随意进出。
1.2调度信息记录不规范、不完整如果通过查询水监测系统或搜索流域管理协议,发现一些大坝尽管发生洪水却没有被发现;或者,系统不会记录淹没区阶段的规划信息,也不会执行完整的流程日志。
或者说,大坝泄洪日志没有开门时间、开门次数、开门高度、进出流量、大坝垫层、计划命令内容等。
或者在不同的时间,系统会显示一个日志错误,记录泄洪命令的编号、泄洪时间、泄洪对象、打开的门的数量等。
还有一个水位机组没有做专门的布置方案,只是用启动自影响或运行记录代替洪水规划记录。
中型集结地的规划更为频繁,规划信息在雨水情况、预警情况、洪峰起始时间、开闸、调洪持续时间数据等记录中没有追溯细分。
2工作建议及对策2.1完善了水资源调度管理体制机制1.配套措施日趋完善,为明确诸河流域、重大调水工程目录及批准文件要求,有序推进诸河流域及重大调水工程的水资源调度等工作,奠定了基础。
第46卷第5期 2 0 1 5年3月 人 民 长 江
Yangtze River Vo1.46.No.5
Mar.. 2015
文章编号:1001—4179(2015)05—0007—06
三峡水库实施中小洪水调度风险分析及对策探讨
郑守仁 (水利部长江水利委员会,湖北武汉430010) 摘要:为科学调度运用防洪库容,合理利用洪水资源,在三峡工程正常蓄水位175 m试验性蓄水期间,实施了 中小洪水滞洪调度和提前至汛末蓄水方案。分析了方案存在的防洪风险、泥沙淤积风险以及对生态环境的不 利影响。采取设定中小洪水滞洪调度启用条件,使防洪风险可控,相机适时控泄流量检验下游堤防抗洪能力 以防止河道萎缩等对策,降低了防洪风险。在实施汛期沙峰(排沙)调度和汛前库尾减淤调度时,试验得到了 “蓄清排浑”运行新模式,减小了水库泥沙淤积风险。提出应加强试验研究和跟踪监测,探索减小生态环境不 利影响的措施,为全面发挥三峡工程综合效益,降低各种风险提供了技术支撑。 关键词:提前蓄水方案;防洪风险;泥沙淤积;三峡工程;中小洪水调度 中图法分类号:TV697 文献标志码:A DOI:10.16232/j.enki.1001—4179.2015.05.002
1 概述 三峡工程是长江治理开发和利用及保护长江水资 源的关键性骨干工程,具有巨大的防洪、发电、航运及 水资源利用等综合效益。1993年7月,由长江水利委 员会(以下简称“长江委”)报审的《长江三峡水利枢纽 初步设计报告(枢纽工程)》(以下简称《初步设计》), 获得国务院三峡工程建设委员会(以下简称“国务院 三峡建委”)批准,三峡工程采用“一级开发,一次建 成,分期蓄水,连续移民”的建设方案。“一级开发”系 指从三峡坝址到重庆之间的长江干流上只修建三峡工 程一级枢纽;“一次建成”指工程按合理工期一次连续 建成,不采用有些大型工程初期按较小规模建设以后 扩建的方式;“分期蓄水”指枢纽建设过程中及建成 后,分期抬高水库运行水位,以缓解水库移民的难度, 并验证泥沙试验研究成果;“连续移民”则指库区移民 分批不分期,连续搬迁。《初步设计》将分期蓄水划分 为3期:2003年蓄水位135 m,进入围堰挡水发电期; 2007年蓄水位156 m,进入初期运行期;2009年工程 完建,具备蓄水至正常蓄水位175 m的条件。初期蓄 水的历时,需根据库区移民安置情况,库尾泥沙淤积实 测成果以及重庆港泥沙淤积影响等情况相机确定,暂 定为6 a,即2013年蓄水至175 m水位,水库进入正常 运行期。 三峡工程于1993年开始施工准备,1994年12月 正式开工建设。在党中央、国务院的坚强领导下,在全 国人民的大力支持下,工程建设进展顺利,1997年11 月大江截流,2003年6月蓄水至135 m水位,左岸大 坝及三期碾压混凝土围堰挡水,左岸电站首批机组发 电,船闸通航;2005年9月,左岸电站l4台700MW机 组全部投产;2006年5月,右岸大坝混凝土施工至坝 顶高程185 m,6月三期碾压混凝土围堰爆破拆除,拦 河大坝全线挡水,10月蓄水至156 m水位,较《初步设 计》提前1 a进入初期运行期;2007年,右岸7台700 MW机组和左岸电源电站2台50 MW机组投产;2008 年6月,大坝、电站厂房和船闸全部完建,具备蓄水至 175 m水位的条件;移民工程建设、县城和集镇搬迁、 水库清理、地质灾害防治、水污染防治、生态与环境保 护、文物保护等专项,主管部门于8月组织专项验收, 均满足175 m水位蓄水要求。2008年9月,国务院三 峡建委批准实施175 m水位试验性蓄水,10月右岸电 站12台700 MW机组全部投产。2008年和2009年水 库蓄水位分别为172.80 m和171.43 In。2010~2013 年连续4 a试验性蓄水至正常蓄水位175 m。枢纽工
收稿日期:2015—01—10 作者简介:郑守仁,男,总工程师,中国工程院院士,主要从事水利水电工程设计与施工技术研究。 8 人 民 长 江 程和库区移民工程经受了设计水位的检验,枢纽建筑 物和水轮发电机组及其设备运行安全。2011年,右岸 地下电站6台700MW机组中的3台投产,2012年5 月,6台机组全部投产,均运行正常。升船机缓建项目 船厢室段及下闸首土建施工已完成,进入调试阶段,计 划于2015年试运行。 《初步设计》坝址径流成果采用宜昌站1878~ 1990年实测资料,多年平均径流量4 510亿1TI 。《初 步设计》获批以来,坝址上游径流量呈减小趋势,泥沙 明显减少。三峡工程2003年投入运行,至2013年实 测最大年径流量4 592亿m (2005年)、最小年径流量 2 848亿m (2006年),最大最小比值为1.61,年均径 流量3 961亿m ,较《初步设计》采用值减小12.2%, 年均径流量减少549亿m ,接近于黄河全年的径流 量,严重影响三峡工程发挥效益。因此,需进行科学调 度,合理利用洪水资源,充分发挥工程的综合效益。长 江上游径流的季节变化与降雨季节变化相一致,径流 年内分配规律同降水相似,年内分配极不均匀,汛期6 ~10月干流水量占年径流量的70%~75%,支流水量 占年径流55%一80%。近20 a来,宜昌站年内各月径 流分配与《初步设计》采用值相比,汛期及10,11月较 初步设计减小,l2月至次年5月增加。宜昌站2003~ 2013年9月份实测平均流量为22 770 m /s,与《初步 设计》采用多年平均值26 600 m /s相比,减小 14.4%,10月份实测平均流量为14 250 m /s,与《初 步设计》采用多年平均值19 500 m /s相比,减小 26.9%。长江上游9月份来水出现丰水年水量不丰而 枯水年水量特枯的现象;10月份出现较枯水频次明显 增多,9,10月份来水量减少,对三峡水库蓄水造成不 利影响。《初步设计》中泥沙成果采用宜昌站1950~ 1990年实测资料,多年平均输沙量为5.21亿t。三峡 入库泥沙采用上游干流朱沱站与嘉陵江北碚站及乌江 武隆站1990年前实测输沙量之和,多年平均输沙量为 4.80亿t。水库投运至2013年,入库泥沙实测年均输 沙量1.96亿t,较《初步设计》采用值减少59.2%,有 利于水库的长期使用,为水库优化调度和提前蓄水创 造了条件。经主管部门批准,在三峡水库175 m水位 试验性蓄水期间,通过试验性探索,实施了中小洪水调 度和提前至汛末蓄水方案。 2三峡水库运行调度方案 2.1 《初步设计》中的运行调度方案 《初步设计》中,三峡水库运行调度方案为:按照 满足防洪、发电、航运和排沙的综合要求,进行水库调 度。防洪调度对荆江河段进行防洪补偿,汛期6~9 月,水库一般在汛限水位145 m运行。超过电站过流 能力的水量,通过泄洪坝段下泄。仅当入库流量大于 55 000 nl /s,超出下游荆江河道安全泄量(100 a一遇 以下洪水,控制枝城站泄量不超过56 700 ITI /s,100 a 一遇以上至1 000 a一遇洪水,控制枝城站流量不超过 80 000 m /s)时,水库拦洪蓄水,库水位抬高。洪峰过 后,库水位仍降至145 m运行。水库采用“蓄清排浑” 运行方式,汛后10月初开始蓄水,下泄流量不低于电 站机组保证出力相应的流量(5 500 m /s)左右,并需 满足坝下游航运要求,库水位逐步升高至正常蓄水位 175m运行。枯水期水库尽量维持在较高水位,水电站 按电网调峰要求运行。当入库流量低于电站保证出力 对流量的要求时,动用调节库容,库水位开始下降,但 4月末以前库水位不低于155m运行,6月初降至145
m[1l。
2.2试验性蓄水期的运行调度方案
2.2.1《三峡水库优化调度方案》 水利部于2009年10月颁发经国务院批准的《三 峡水库优化调度方案》(以下简称《优化调度方案》)中 明确,其适用范围为三峡水库试验性蓄水期(即2009 年汛末开始至三峡水库转入175 m正常运行时止)。 《优化调度方案》规定,三峡水库防洪调度方式为对荆 江河段进行防洪补偿,兼顾对城陵矶河段防洪补偿。 对荆江河段实施补偿调度时,当三峡水库水位低于 171 In时,控制枝城站流量不超过56 700 nl /s,沙市水 位不高于44.5 in;当水位在171~175 m之间时,控制 枝城站最大流量不超过80 000 m /s,配合分洪措施控 制沙市水位不超过45m。水库水位达175 ITI后转为保 大坝安全调度。在长江上游来水不大,三峡水库尚不 需为荆江河段防洪大量蓄水,而城陵矶防洪形势严峻, 且三峡水库水位不高于155 1TI时,按控制城陵矶(莲 花塘站,下同)水位34.4 111进行补偿调度。当三峡水 库水位达到155 m时,转为对荆江河段进行补偿调度。 汛期(6月10日一9月30日)防洪限制水位145 In,汛 前库水位应根据长江中下游来水情况均匀消落,至6 月10日消落至汛限水位。汛期,水库在不需要因防洪 要求拦蓄洪水时,原则上应按汛限水位145 m控制运 行,适时调度时,库水位可在144.9~146.5 nl之间变 动。当预报三峡水库上游或者长江中游河段将发生洪 水时,应按规定及时采取预泄措施,保证水库拦蓄洪水 时的起调水位不高于145 m。洪水过后,要在不增加 下游防洪压力情况下,尽快降至汛限水位 。 《优化调度方案》中明确指出,水库开始兴利蓄水 第5期 郑守仁:三峡水库实施中小洪水调度风险分析及对策探讨 9 的时间应不早于9月15日。对于具体开始蓄水时间, 由水库运行管理部门根据每年水文、气象预报编制提 前蓄水实施计划,明确实施条件 控制水位及下泄流 量,并经国家防汛抗旱总指挥部(以下简称“国家防 总”)批准后执行。当沙市站、城陵矶站水位低于警戒 水位(分别为43.0 m和32.5 m),且预报短期内不会 超过警戒水位的情况下,方可实施提前蓄水方案。蓄 水期间,库水位按分段控制的原则,在保证防洪安全的 前提下,均匀上升。10月底可蓄至汛后最高蓄水位。 2.2.2 试验性蓄水期运行调度方案修改完善 《优化调度方案》明确提出:“根据调度运用实践 总结和各项观测资料的积累以及运行条件的变化,三 峡水库的优化调度方案还需逐步修改完善。”试验性 蓄水期间,长江防总、中国长江三峡集团公司(以下简 称“三峡集团公司”)和长江委针对三峡水库的特点, 考虑上下游各地政府和相关单位对水库调度提出的更 新更高要求,以及水沙变化情势和工程运用条件的变 化,开展了多目标需求的调度方案的研究,并对2008 年及2009年试验性蓄水实践进行了总结,进一步完善 三峡水库综合利用调度方式,全面提高工程的综合利 用效益。 2009年8月6日,三峡水库出现了2004年以来的 最大洪水过程,最大洪峰流量55 000 m /s。根据当时 的水雨情况及气象预报,应湖北省防汛抗旱总指挥部 的请求,长江防总决定,三峡水库实施中小洪水滞洪调 度试验,最大控泄流量40 000 m /s,洪水期间应长江 航务管理局请求,控制出库流量30 000 m /s和25 000 m /s,为滚装船通行创造条件,并集中疏散了滞留在三 峡和葛洲坝水域的中小型船舶。三峡坝前最高水位升 至152.89 m,历时13 d回落至汛限水位。此次中小洪 水滞洪调度的成功实践,有效地减轻了荆江河段尤其 是荆南四河的防洪压力,充分发挥了工程的发电和航 运效益。2010年5月,国家防总在《关于三峡一葛洲 坝水利枢纽2010年汛期调度运用方案的批复》中明确 指出:“当长江上游发生中小洪水,根据实时雨水情和 预测预报,在三峡水库尚不需要实施对荆江或城陵矶 河段进行防洪补偿调度,且有充分把握保障防洪安全 时,三峡水库可以相机进行调洪运用。” 三峡水库实 施中小洪水滞洪调度,在防洪风险可控前提下,利用防 洪库容拦蓄流量56 700 m /s以下洪水,实质是汛期酌 情启用的适时调度,称为中小洪水调度。 三峡水库为季调节水库,若每年汛后未蓄至设计 正常蓄水位175 m,将严重影响工程综合效益的发挥。 三峡集团公司通过总结2008,2009年试验性蓄水未蓄 至175 m水位的实践经验,并考虑上游来水来沙呈递 减变化的实际情况,提出了《三峡工程2010年175 m 试验性蓄水实施计划》,经长江防总审查后报批,国家 防总在《关于三峡工程2010年175m试验性蓄水实施 计划的批复》中明确指出:“为有效利用汛末洪水资 源,最大限度满足三峡水库蓄水期间各方面用水需求, 充分发挥三峡工程综合利用效益,根据国务院批准的 《三峡水库优化调度方案》和国务院三峡工程建设委 员会会议纪要(国阅[2010]88号)精神,结合2008年 以来试验性蓄水调度运用的实际,同意2010年三峡水 库蓄水的起蓄时间为9月10日,蓄水过程中采取分阶 段控制水库蓄水位的调度方式。起蓄水位1'50 m,9月 30日蓄水位162 m,10月底蓄至175 m。各阶段水位 控制可根据上下游水情等作适当调整。今年水库可按 起蓄时前期防洪调度的实际库水位开始蓄水。”“三峡 水库调度运用高度重视下游用水需求。一般情况下9 月10日至9月底,三峡水库下泄流量不小于10 000 m /s,10月下泄流量不小于8 000 m /s,11~12月下 泄流量按葛洲坝下游水位不低于39 m控制。2011年 1~4月下泄流量不小于6 000 m /s(同时要满足葛洲 坝下游水位不低于39 m),至5月25日水库水位逐步 降至155 m,6月10日消落到防洪限制水位。当发生 洪水或遇特枯来水,因防洪、下游供水、航运等需要实 施应急调度时,不受上述水位、流量限制” 。