论文部分内容阅读
[摘 要]牛崖水库防汛调度针对水库实际运用情况，就洪水前期采用发电预泄并实行动态调节出库流量，控制发电水头，充分发挥水库调节作用，提高水库水能、水量的利用，实现水库安全、经济运行。文章阐述了正常运行限制水位实行“动态调节”利于维护电网的安全和稳定，并提高了电厂负荷的免考水平，在实际运用中利远大于弊。
[关键词]水库防汛限制水位；安全运行；经济运行；动态调节
一、工程及流域概况
牛崖电站大坝位于广西融江中游，是柳江干流综合利用梯级开发中的第6个梯级电站，距上游梯级麻石电站43.3Km，距下游古顶水电站30Km。牛崖电站为三等工程，坝型为砼重力坝，砼坝及厂房挡水按50年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。大坝于1992年9月开始兴建，2000年3月建成。工程以发电为主兼有通航、灌溉的功能，电站装机3台，每台装机容量18MW，共54MW；船闸为通航100吨单线一级，闸口宽8米。枢纽主要由电站厂房、拦河闸坝、船闸和开关站等部分组成。建筑物从左至右的排列是：左岸连接段、船闸、闸坝段、厂房段、右岸接头坝。闸坝段布置有溢洪闸孔17孔，堰顶高程101.0m。左岸连接段长58m，为钢筋砼空箱填渣结构。右岸砼重力式接头坝长60m。
牛崖电站坝址控制流域面积21874平方公里，流域内多年平均降雨量1949.lmm，多年平均气温19℃，是广西的一大暴雨中心。年平均流量618m3/s，调查历史最大洪水为28000 m3/s。多年最大风力9级。水库总库容为4.66亿m3，调节库容为0.47亿m3，终年可通航。电站下游主要城市依次为广西融水县县城、柳城县县城、柳州市。电站水位～泄水能力为：
二、汛期调度运行计划
牛崖电站水库流域洪水主要是由暴雨径流汇流而成。水库流域受季风环流影响及地理地形制约，每年4月份开始受峰面雨影响，多发生暴雨天气，5月～8月受峰面雨和低涡暴雨天气影响，常为年最大洪水发生的季节。牛崖电站正常运行限制水位原则上按设计要求控制，汛期（4月～9月）水库正常运行限制水位为112.00m，枯水期（10月～次年3月）水库正常高运行限制水位为113.00m，死水位为110.20 m。牛崖电站地处亚热带气候区，温湿多雨。控制流域年降雨量一般为1300～2200 mm，雨量年内分配不均，汛期雨量占年雨量的75%左右，至使牛崖电站汛期、枯水期来水差别非常明显。汛期——虽然牛崖电站来水量大，约占年来水量的78%，但在汛期仍有相当长的时间段日均来水量小于3台机满负荷用水量（额定总发电流量为716m3/s），枯水期——虽然牛崖电站总来水量较小，但枯水期洪水的洪峰流量却不算小。由于受汛期、枯水期正常运行限制水位的限制，水库运行出现入库流量小，低水库水头运行的限制水位运行；入库流量大，水库按限制水位运行，但库区常造成超水位的现象。
针对目前牛崖电站在正常运行调度过程中存在的水库入库流量小，低水库水头运行的限制水位运行；入库流量大，水库按限制水位运行，库区常造成超水位的现象，经认真分析，认为该“现象”既不能很好地保证水库安全运行，又不能更合理地利用水能资源多发电。结合水库控制流域来水分布情况以及牛崖电站可调情况，对牛崖电站实施以水库入库流量大小和水库淹没情况为控制条件，以“对上游不造成淹没，对下游不造成洪峰”为调节原则，对牛崖电站正常运行限制水位实行“动态调节”。
牛崖电站每年均按要求上报本水库汛期调度运用计划，并严格按照经批准的计划执行。广西壮族自治区防汛办下达的运用计划为：枯水期（10月1日～次年5月14日），水库水位为正常蓄水位113.00m运行，汛期（5月15日～9月30日），为减少库区淹没，汛期水库水位降至112.50m运行。当入库流量小于或等于电站发电最大引用流量716m3/s时，泄水闸闸门全关，入库流量全部通过水轮机发电下泄；当入库流量大于电站发电最大引用流量小于2000m3/s时，局部开启溢流闸门，水库水位仍维持在112.50m运行；当入库流量大于2000m3/s小于4000m3/s时，入库流量除通过水轮机发电下泄外，多余的流量通过泄洪闸下泄，库水位逐步降至112.00m运行；当入库流量大于4000m3/s小于5440m3/s时，电站发电引用流量为最大引用流量，多余的流量通过泄洪闸下泄，库水位逐步降至110.50m运行；当入库流量达5440m3/s时，机组适时停机退出运行，工作重点全面转移到防洪度汛；当入库流量大于5440m3/s小于8080m3/s时，库水位逐步降至109.50m左右运行；当入库流量达8580m3/s时，溢流闸门全开，大坝自然过流，水库水位基本恢复到自然状态。实际运用按如下“动态调节”方案实施：
1.涨洪水时水库入库流量小于4000m3/s时，水库水位维持在112.00m运行，水库调度主要由水务值班员负责。
2.涨洪水时水库入库流量达4000 m3/s时，水务值班员及时将水情上报生技部和水务班长，往后每增加500 m3/s上报水情一次直至机组退出运行；机组退出运行后至17孔溢流闸门全开前，入库流量每增加1000 m3/s向生技部和水务班长报一次水情（上报水情主要内容：上、下游水位，进、出库流量及预测来水情况）。
3.涨洪水时水库入库流量大于4000m3/s时，根据水情有计划地将水库水位从112.00m逐步平稳降低至110.20m左右运行。正常情况下，坝前水位从112.00 m逐步平稳降至110.20 m，计划调度时间为7.5小时，水库水位每小时下降约25 cm，调度时出库流量比入库流量大约多1000 m3/s。
4.涨洪水时水库入库流量达到5440m3/s时，根据水情机组可计划退出运行，拦污浮筒紧跟着退出运行，收回靠岸边固定好，工作重点全面转移到电厂防洪渡汛。
5.涨洪水时水库入库流量达8580m3/s时，水库水位要求降到110.20m及以下运行，将17孔溢流闸门全部打开，大坝自然过流，水库上、下游水位为建坝后自然水位。 6.涨洪水时，在入库流量超过8580m3/s时，麻石水电厂每次增大出库流量或调整预报洪峰时，水务值班员必须及时将水情上报防汛领导小组现场值班负责人。
7.当预报洪峰流量大于8580m3/s时，及时将水情上报防汛领导小组现场值班负责人，并按水情涨势按《防洪渡汛方案》实施。防汛领导小组组织人员检查厂房各部情况，加强对水工建筑物、机电设备巡回检查。遇到异常情况或险情应立即组织人员处理。必要时立即启动《防洪抢险应急预案》。
三、实施“动态调节”的利与弊
牛崖电站正常运行限制水位如实行“动态调节”，既能按设计要求满足水工建筑物和水库安全运行，又能更合理地利用水能资源提高枢纽工程综合经济效益。根据牛崖电站当前运行实际情况，汛期在每场洪水到来之前，水库调度值班员通过对水文气象和水情报的分析，势必预先知晓一些洪水水情，及时采用“发电预泄”手段利用好库容多发电。为此，在每场洪水来临前牛崖电站水位已基本被预先降至112.00m以下运行，当超过1000m3/s的主洪水经过水库时，牛崖电站水位控制已完全同原设计要求一致，仅是在洪水消退时，入库流量降至1000m3/s开始拦蓄尾洪，将水库水位由112.00m逐步提升到112.50m运行。汛期洪水，牛崖电站如此运行调度，已同现有洪水调度方案基本一致，完全可按设计满足水库安全运行的要求。依靠“动态调节”提高发电水头可使电厂增发电量，产生可观的经济效益。所以牛崖电站正常运行限制水位实行“动态调节”所带来经济效益是显而易见的。
牛崖电站正常运行限制水位实行“动态调节”中，如果采用高运行限制水位运行，即存在一定的风险，如果入库流量增加的变化趋势较大时，比如库区的普降暴雨，此时遇到闸门控制设备故障拖延了开闸泄流，势必会对库区造成一定程度的淹没，甚至造成防洪的安全问题，因此，在正常运行限制水位实行“动态调节”中，应保留一定的调节余地，保证枢纽工程及库区上下游的安全。
总之，在能按设计要求保证枢纽工程及上下游人民生命财产安全的前提下，对正常运行限制水位实行“动态调节”控制要比采用以“固定”的运行限制水位具有很大的优势，更能发挥水库运用潜能，提高工程的综合经济效益。要求维护人员对闸门控制设备实施定期的维护工作，保证控闸设备的完好正常地运行，确保水库运行的安全可靠性，消除洪水调度存在的弊端，确保正常运行限制水位实行“动态调节”更有利于维护电网的安全和稳定，并提高了电厂负荷的免考水平，在实际运用中利远大于弊。
[参考文献]
[1]牛崖电站防洪渡汛方案.
[2]牛崖电站防洪抢险应急预案.
[作者简介]梁义和，男，广西融安人，广西融江美亚水电有限公司运行值班员，助理工程师。
[关键词]水库防汛限制水位；安全运行；经济运行；动态调节
一、工程及流域概况
牛崖电站大坝位于广西融江中游，是柳江干流综合利用梯级开发中的第6个梯级电站，距上游梯级麻石电站43.3Km，距下游古顶水电站30Km。牛崖电站为三等工程，坝型为砼重力坝，砼坝及厂房挡水按50年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。大坝于1992年9月开始兴建，2000年3月建成。工程以发电为主兼有通航、灌溉的功能，电站装机3台，每台装机容量18MW，共54MW；船闸为通航100吨单线一级，闸口宽8米。枢纽主要由电站厂房、拦河闸坝、船闸和开关站等部分组成。建筑物从左至右的排列是：左岸连接段、船闸、闸坝段、厂房段、右岸接头坝。闸坝段布置有溢洪闸孔17孔，堰顶高程101.0m。左岸连接段长58m，为钢筋砼空箱填渣结构。右岸砼重力式接头坝长60m。
牛崖电站坝址控制流域面积21874平方公里，流域内多年平均降雨量1949.lmm，多年平均气温19℃，是广西的一大暴雨中心。年平均流量618m3/s，调查历史最大洪水为28000 m3/s。多年最大风力9级。水库总库容为4.66亿m3，调节库容为0.47亿m3，终年可通航。电站下游主要城市依次为广西融水县县城、柳城县县城、柳州市。电站水位～泄水能力为：
二、汛期调度运行计划
牛崖电站水库流域洪水主要是由暴雨径流汇流而成。水库流域受季风环流影响及地理地形制约，每年4月份开始受峰面雨影响，多发生暴雨天气，5月～8月受峰面雨和低涡暴雨天气影响，常为年最大洪水发生的季节。牛崖电站正常运行限制水位原则上按设计要求控制，汛期（4月～9月）水库正常运行限制水位为112.00m，枯水期（10月～次年3月）水库正常高运行限制水位为113.00m，死水位为110.20 m。牛崖电站地处亚热带气候区，温湿多雨。控制流域年降雨量一般为1300～2200 mm，雨量年内分配不均，汛期雨量占年雨量的75%左右，至使牛崖电站汛期、枯水期来水差别非常明显。汛期——虽然牛崖电站来水量大，约占年来水量的78%，但在汛期仍有相当长的时间段日均来水量小于3台机满负荷用水量（额定总发电流量为716m3/s），枯水期——虽然牛崖电站总来水量较小，但枯水期洪水的洪峰流量却不算小。由于受汛期、枯水期正常运行限制水位的限制，水库运行出现入库流量小，低水库水头运行的限制水位运行；入库流量大，水库按限制水位运行，但库区常造成超水位的现象。
针对目前牛崖电站在正常运行调度过程中存在的水库入库流量小，低水库水头运行的限制水位运行；入库流量大，水库按限制水位运行，库区常造成超水位的现象，经认真分析，认为该“现象”既不能很好地保证水库安全运行，又不能更合理地利用水能资源多发电。结合水库控制流域来水分布情况以及牛崖电站可调情况，对牛崖电站实施以水库入库流量大小和水库淹没情况为控制条件，以“对上游不造成淹没，对下游不造成洪峰”为调节原则，对牛崖电站正常运行限制水位实行“动态调节”。
牛崖电站每年均按要求上报本水库汛期调度运用计划，并严格按照经批准的计划执行。广西壮族自治区防汛办下达的运用计划为：枯水期（10月1日～次年5月14日），水库水位为正常蓄水位113.00m运行，汛期（5月15日～9月30日），为减少库区淹没，汛期水库水位降至112.50m运行。当入库流量小于或等于电站发电最大引用流量716m3/s时，泄水闸闸门全关，入库流量全部通过水轮机发电下泄；当入库流量大于电站发电最大引用流量小于2000m3/s时，局部开启溢流闸门，水库水位仍维持在112.50m运行；当入库流量大于2000m3/s小于4000m3/s时，入库流量除通过水轮机发电下泄外，多余的流量通过泄洪闸下泄，库水位逐步降至112.00m运行；当入库流量大于4000m3/s小于5440m3/s时，电站发电引用流量为最大引用流量，多余的流量通过泄洪闸下泄，库水位逐步降至110.50m运行；当入库流量达5440m3/s时，机组适时停机退出运行，工作重点全面转移到防洪度汛；当入库流量大于5440m3/s小于8080m3/s时，库水位逐步降至109.50m左右运行；当入库流量达8580m3/s时，溢流闸门全开，大坝自然过流，水库水位基本恢复到自然状态。实际运用按如下“动态调节”方案实施：
1.涨洪水时水库入库流量小于4000m3/s时，水库水位维持在112.00m运行，水库调度主要由水务值班员负责。
2.涨洪水时水库入库流量达4000 m3/s时，水务值班员及时将水情上报生技部和水务班长，往后每增加500 m3/s上报水情一次直至机组退出运行；机组退出运行后至17孔溢流闸门全开前，入库流量每增加1000 m3/s向生技部和水务班长报一次水情（上报水情主要内容：上、下游水位，进、出库流量及预测来水情况）。
3.涨洪水时水库入库流量大于4000m3/s时，根据水情有计划地将水库水位从112.00m逐步平稳降低至110.20m左右运行。正常情况下，坝前水位从112.00 m逐步平稳降至110.20 m，计划调度时间为7.5小时，水库水位每小时下降约25 cm，调度时出库流量比入库流量大约多1000 m3/s。
4.涨洪水时水库入库流量达到5440m3/s时，根据水情机组可计划退出运行，拦污浮筒紧跟着退出运行，收回靠岸边固定好，工作重点全面转移到电厂防洪渡汛。
5.涨洪水时水库入库流量达8580m3/s时，水库水位要求降到110.20m及以下运行，将17孔溢流闸门全部打开，大坝自然过流，水库上、下游水位为建坝后自然水位。 6.涨洪水时，在入库流量超过8580m3/s时，麻石水电厂每次增大出库流量或调整预报洪峰时，水务值班员必须及时将水情上报防汛领导小组现场值班负责人。
7.当预报洪峰流量大于8580m3/s时，及时将水情上报防汛领导小组现场值班负责人，并按水情涨势按《防洪渡汛方案》实施。防汛领导小组组织人员检查厂房各部情况，加强对水工建筑物、机电设备巡回检查。遇到异常情况或险情应立即组织人员处理。必要时立即启动《防洪抢险应急预案》。
三、实施“动态调节”的利与弊
牛崖电站正常运行限制水位如实行“动态调节”，既能按设计要求满足水工建筑物和水库安全运行，又能更合理地利用水能资源提高枢纽工程综合经济效益。根据牛崖电站当前运行实际情况，汛期在每场洪水到来之前，水库调度值班员通过对水文气象和水情报的分析，势必预先知晓一些洪水水情，及时采用“发电预泄”手段利用好库容多发电。为此，在每场洪水来临前牛崖电站水位已基本被预先降至112.00m以下运行，当超过1000m3/s的主洪水经过水库时，牛崖电站水位控制已完全同原设计要求一致，仅是在洪水消退时，入库流量降至1000m3/s开始拦蓄尾洪，将水库水位由112.00m逐步提升到112.50m运行。汛期洪水，牛崖电站如此运行调度，已同现有洪水调度方案基本一致，完全可按设计满足水库安全运行的要求。依靠“动态调节”提高发电水头可使电厂增发电量，产生可观的经济效益。所以牛崖电站正常运行限制水位实行“动态调节”所带来经济效益是显而易见的。
牛崖电站正常运行限制水位实行“动态调节”中，如果采用高运行限制水位运行，即存在一定的风险，如果入库流量增加的变化趋势较大时，比如库区的普降暴雨，此时遇到闸门控制设备故障拖延了开闸泄流，势必会对库区造成一定程度的淹没，甚至造成防洪的安全问题，因此，在正常运行限制水位实行“动态调节”中，应保留一定的调节余地，保证枢纽工程及库区上下游的安全。
总之，在能按设计要求保证枢纽工程及上下游人民生命财产安全的前提下，对正常运行限制水位实行“动态调节”控制要比采用以“固定”的运行限制水位具有很大的优势，更能发挥水库运用潜能，提高工程的综合经济效益。要求维护人员对闸门控制设备实施定期的维护工作，保证控闸设备的完好正常地运行，确保水库运行的安全可靠性，消除洪水调度存在的弊端，确保正常运行限制水位实行“动态调节”更有利于维护电网的安全和稳定，并提高了电厂负荷的免考水平，在实际运用中利远大于弊。
[参考文献]
[1]牛崖电站防洪渡汛方案.
[2]牛崖电站防洪抢险应急预案.
[作者简介]梁义和，男，广西融安人，广西融江美亚水电有限公司运行值班员，助理工程师。