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兴利调度的主要内容包括:编制水库调度运用规程,拟定各项兴利任务的调度方式,制定水库年度调度计划,确定水库实时调度的规则和必要措施等。
水利部颁布的《综合利用水库调度通则》,要求大型及重要的中小型水库编制本水库调度规程。内容一般包括总则、运用指标、防洪和兴利各方面的调度原则和调度方式、年度调度计划的编制和执行方法、有关注意事项等。一般由设计单位协同水库管理部门共同制定,并结合运行实践逐步修订和完善。
在确保大坝安全和满足下游防洪要求的前提下,使水库兴利效益最大的调度方法。它是保证水库经济运行的依据,一般有:①保证运行方式,即遭遇丰水年时,根据需要与可能向各兴利部门加大供水,以尽可能扩大兴利效益。③降低供水方式,即遭遇特枯水年时,按各兴利部门保证率的高低分别减少供水,并尽可能使因减少供水而造成的损失最小。
(1)发电调度方式。①对于具有长期调节能力水库(指年或多年调节水库)的水电站,一般应绘制水库调度图。在实际运行中,根据面临时段的库水位按调度图决定其发电出力。对于具备条件的水库,还应结合水文预报拟订各运行期的最佳调度方式。②对于仅具有日调节能力水库的水电站,日发电量由日入库径流量决定,在枯水季节,应根据电力系统调峰要求拟订逐时发电出力。在丰水季节,当入库径流量达到水电站最大过流能力时,一般应停止日调节,使水库尽量维持在正常蓄水位,并按机组最大出力工作,以减少电能损失。对于具备条件的水库,还可结合短期水文预报,拟订遭遇中小洪水时提高发电量的调度计划。③对于径流式水电站,水库应维持在正常蓄水位运行,电站按入库径流量工作。对于一些有条件的低水头径流式电站,在遭遇洪水时,可研究采用在系统低谷负荷时段加大泄洪量、高峰负荷时段减少泄洪量的间隙泄洪,以提高水电站的发电量和调峰出力。
(2)灌溉或供水调度方式。对于具有长期调节能力的以灌溉、供水为主的水库,应绘制水库调度图,划分出正常供水区,加大供水区、降低供水区。在实际运行中,根据面临时段的库水位在调度图上的位置,决定供水状况。①库水位位于正常供水区,即按灌区及供水对象的正常需求供水。②库水位位于加大供水区,可按扩大效益的需求加大供水。③库水位位于降低供水区,应及早减少供水,以免造成集中破坏。灌区内的骨干水库要与区内中小水库及塘堰、机(电)并合理配合运用,以充分利用各类工程的供水、蓄水能力,达到扩大灌溉范围及提高灌溉保证率的目的。
(3)综合利用调度方式。承担两种或两种以上兴利任务水库的调度方式。
20世纪初,由于大量水库和水电站的兴建,促进了河川径流调节理论的发展,开始应用经验的方法(以实测水文要素为依据)利用水库对洪水和枯水进行调节。1926年,苏联莫罗佐夫提出水电站水库调配调节的概念,而后逐步发展形成以水库调度图为指南的水库调度方法。这种方法至今仍被广泛采用。50年代以来,由于现代应用数学、径流调节理论、计算机技术及控制技术的迅速发展,使得以最大经济效益及社会效益、环境效益为目标的水库优化调度得到迅速发展,特别是以水电站和电力系统经济运行为目标的优化调度技术日益完善,并在实际运用中取得了初步的效果。中国自20世纪50年代开始大规模的水利工程建设,并随之逐步开展了系统的水库调度工作。运行中的大型水库普遍研究和拟订了本水库的调度方式、综合利用水库调度、水库水沙调度,实践方面也有相当的发展,在水库优化调度、水电站经济运行及拟订库群最佳运行策略等方面,亦取得了积极成果和初步实效。
密云水库 密云水库是亚洲最大的水库,有“燕山明珠”之称。它位于北京东北密云县境内,坐落于燕岭群峰之中,横截潮、白两河,建于1958年9月-1960年9月,全面积188万平方公里,水面137000亩,水...
分类:水库按其所在位置和形成条件,通常分为山谷水库、平原水库和地下水库三种类型。山谷水库多是用拦河坝截断河谷,拦截河川径流,抬高水位形成,绝大部分水库属于这一类型;平原水库是在平原地区,利用天然湖泊、...
竣工图是工程最后的,所以不管签证变更都应该在竣工图体现出来
论水库调度中的防洪兴利统筹问题
水库调度的任务,就是要按照规划设计的意图,在保证工程安全的前提下,根据河川径流的变化,合理安排蓄泄;通过水库调节,重新分配天然径流,以期达到除害、兴利相结合,最大限度地发挥水库工程和水资源综合效益的目的。现就河北省在水库调度上的一些问
浅谈岳城水库的防洪兴利调度
1概述岳城水库地处河北省磁县与河南省安阳县交界处,系海河流域南运河水系漳河上的一座大型水利枢纽,控制漳河流域面积18100km2。该水库于1959年动工兴建,1960年开始拦洪,1962年开始兴利蓄水,1970年建成。水库初建时,整个枢纽工程由主坝、...
在水库调度中广泛采用的调度图, 多以历史实测径流资料为样本,根据水库各设计参数值及特征水位,进行径流调节计算, 偏安全地决定各种调度方案的适用范围, 即对于同一决策, 相应一定设计保证率的水文情况各种可能出现的水库水位的包线, 即为所求的调度线。根据水库的调节性能及其承担的水利任务, 常见的有如下几种类型。
为以兴利(发电、灌溉、给水等)为主的水库调度图,其中图(a)为年调节水库调度图,图(b)为多年调节水库调度图。图中线Ⅰ和线Ⅱ分别称为防破坏线(保证供水线)和降低供水线,系在水库保证正常供水前提下,相应设计枯水年份的各种可能出现的库水位的外包线和内包线;线Ⅲ称为防弃水线(加大供水线),系在水库按最大需水量(或电站最大过水能力)工作的条件下,相应丰水年份可能出现的库水位的内包线。以上三条调度线将水库以年度为周期的范围内划分为四个运行区并规定了相应的调度方式, 即:Ⅰ、Ⅱ两线之间为保证正常供水区,水库按保证运行方式调度;Ⅱ线与死水位水平线之间为降低供水区,水库按降低供水方式调度,以减轻集中破坏的程度:Ⅰ、Ⅲ两线之间为加大供水区,水库按加大供水方式调度, 以充分利用余水量兴利,减少弃水量;Ⅲ线与正常蓄水位水平线之间为最大供水区,水库按最大供水量调度。在实际运行调度中,不考虑水文预报, 即由不同时段(月、旬)的库水位所在区域,决定水库的调度方式(供水量、发电出力等)。
图2为防洪和兴利结合的水库调度图。防洪调度线由ab、cd、ef线组成。其中水平线段ab、ef的高程为正常蓄水位,cd线段的高程为汛期限制水位,Tc至Td为由水文气象特性和实测洪水资料确定的主汛期,线段de为遭遇各种可能洪水经水库调蓄后的库水位的内包线,线段bc为汛初减少弃水和保证下游安全而需控制的库水位的下包线。在实际运行时,水库因兴利要求的蓄水位不得超过此线,以保证大坝安全和防洪效益的发挥。其他调度线及调度区的含义与兴利调度图相同。
图3为承担两种不同设计保证率的兴利任务(如发电结合灌溉、或结合工业及城市给水等)的水库调度图。又称两级调节调度图。其中图(a)、图(b)为年调节水库两级调节调度图,图中线Ⅰ称上调度线,系在水库保证两种兴利任务的正常供水的条件下,相应低设计保证率来水年份,各种可能出现的库水位的外包线;线Ⅱ称下调度线, 系在水库保证高设计保证率的兴利任务的正常供水,并适当降低另一低设计保证率的兴利任务的正常供水的条件下, 相应高设计保证率来水年份, 各种可能出现的库水位的外包线;线Ⅲ称限制供水线, 采取相应线Ⅱ各种可能出现的库水位的内包线; 线Ⅳ称防弃水线, 其含意和绘制方法与图1相同。在运行中, 当库水位介于线Ⅰ、Ⅱ之间时, 水库按两兴利任务正常供水要求供水; 当库水位介于线Ⅱ、Ⅲ之间时, 适当降低低设计保证率兴利任务的正常供水量; 当库水位低于线Ⅲ时, 应同时降低两兴利任务的正常供水量;其他同前。图(c)为多年调节水库两级调节调度图, 一般它的限制供水线为下调度线Ⅱ, 而于线Ⅰ、Ⅱ之间加一条分界调度线。当库水位介于线Ⅰ与分界调度线之间时, 水库按两兴利任务正常供水要求供水; 当库水位介于分界调度线与线Ⅱ之间时,适当降低设计保证率兴利任务的正常供水量,其他与年调节情况相同。
图4为水电站水库参加电力系统补偿调节所采用的调度图, 常称补偿调节调度图。它的兴利调度部分仅由防弃水线和限制供水线组成,后者系根据满足系统正常供电要求的最小必须出力绘制。当库水位在防弃水线以上,电站以预想出力工作;当库水位在限制供水线以下时, 电站按所要求的最小必须出力工作; 当库水位介于防弃水线和限制供水线之间(称补偿调度区)时, 在保证系统正常供电的前提下, 按电力系统补偿效益最佳或水电站总电能最大由系统进行统一调度, 决定本电站应发的出力。
根据水库优化调度计算成果绘制的调度图。常见的可分为以下两类: 图5为不考虑面临时段径流量预报的优化调度图, 形式与以上包线法调度图类似, 仅是在加大供水区由一系列优化调度线划分成若干小区, 每一小区表示水库一种最优的决策(供水量或发电出力)。常用的绘制方法有: ①将径流当作确定性过程 (即以实测径流资料为计算样本),利用变分法求泛函(目标函数)的极值, 推求不同状态(库水位、时间)的最优决策(供水量或发电出力), 由此绘制最优(决策)调度线;②将径流描述为确定性过程或随机过程,按最优调度准则建立数学模型(包括目标函数及其各种约束条件),利用动态规划原理求解。图6为考虑面临时段径流量预报的优化调度图。由于考虑了面临时段的来水量,故调度图中的决策变量为库水位、时间、入库流量的函数,即一个计算时段(如5日、旬、月)有一张调度图,绘出决策变量与库水位、入库流量的关系。在实际运行中可依据时段初库水位和入库流量(或预报的时段平均流量)决定水库的最优策略(供水量、发电出力或时段末库水位等)。
第二十三条 水库兴利调度的任务是,依据规划设计确定的开发目标,合理调配水量,充分发挥水库的综合利用效益。
第二十四条 兴利调度的原则
在制定计划时,要首先满足城乡居民生活用水,既要保重点任务又要尽可能兼顾其他方面的要求,最大限度的综合利用水资源。
要在计划用水、节约用水的基础上核定各用水部门供水量,贯彻“一水多用”的原则,提高水的重复利用率。
兴利调度方式,要根据水库调节性能和兴利各部门用水特点拟定。
库内引水,经纳入水库水量的统一分配和统一调度。
第二十五条 编制兴利水库计划,应包括以下内容:
应年(期、月)来水的预测。
协调有关部门对水库供水的要求。
拟定各时段水库控制运用指标。
根据上述条件,制定年(期、月)的具备供水计划。
第二十六条 在兴利方面,以城市工业及生活供水为主的水库,应在保证供水前提下,合理安排其他用水。对特别的重要供水任务的水库,应预留一部分备用水量,以备连续特枯年份使用。
第二十七条 在兴利方面,以灌溉为主,兼有发电、航运等任务的水库,在编制兴利调度计划时,应注意以下问题。
合理的调整灌溉用水方式,减低供水高峰。
充分利用灌区内的蓄水工程,在非灌溉期或非用水高峰期时由水库提前放水充蓄;在用水高峰时,灌区内的蓄水工程可与水库共同供给灌区用水。
结合灌溉供水,尽量兼顾发电、航运的要求。
第二十八条 在兴利方面,以发电为主,兼有灌溉、航运等任务的水库,在编制兴利计划时,应按设计中的规定,协调好发电与其他用水部门间的关系。
第二十九条 有竹林流放和过鱼要求的水库,其运用方式,应尽量满足竹林流放和过鱼的合理要求。
第三十条 在实施调度中,应根据应时的库水位和前期来水情况,参照调度图和水文气象预报,调整调度计划。
对于多年调节水库,在正常蓄水情况下,一般应控制调节年度末库水位不低于规定的年消落水位,为连续枯水年的用水蓄备一定的用水量。
当遇到特殊的干旱年,水库水位已落于限制供水区时,应根据当时具体情况核减供水量,重新调整各用水部门的用水量,经上级主管部门核准后执行。
第三十一条 大型及重要中型水库,应根据水文预报及水库调度的需要布设水文站网。都要建立入库、出库站。水库所设测站的观测与报汛,均应按照国家有关水文测验规范及水文情报预报拍报办法进行。
水文测站设定以后,应长期稳定,但当流域水文情势发生重大变化时应及时调整,在调整重大水文站时,要与有关部门协商,必须使水文观测资源前、后衔接。
第三十二条 为保证水库正常调度运用,水库管理单位应充分利用各种通信设施,必要时要设立专用通信手段,以保证水文信息传递及时准确,同时要做到上、下游防汛指挥部门及有关单位通信联系畅通无阻。大型和重要中型水库,应建立自动测报和预报系统,以提高水库的调度水平。
第三十三条 大型及重要中型水库必须开展水文预报工作。各水库编制的水文预报方案须经水库主管部门审定。已使用的预报方案,应根据实测资料积累情况,进行修改和补充。实时水文预报,应按照规定发至有关单位和部门,并根据水情、雨情的变化,及时发出修正预报。
第三十四条 大型及重要中、小型水库,编制本水库调度运用规程的主要内容包括:
1、本水库承担的任务,调度运用的原则和要求;
2、主要运用指标;
3、防洪调度规则;
4、兴利调度规则及绘制调度图;
5、水文情报与预报规定;
6、水库调度的规章制度。
水库管理单位要依照本水库的调度运用规程,编制调度运用计划,包括年、供水期、月(视具体需要而定)的兴利调度运用计划和汛期调度运用计划,报请水库主管部门审批后实施,并抄报上级主管部门备查。
第三十五条 重要大型水库,应编制水库调度月报上报水库主管部门。其内容有:
水库以上流域水文实况;
水库调度运用过程及特征值;
下月的水库调度计划和要求。
第三十六条 水库管理单位要建立调度值班制度,汛期值班人员应做到:
及时收集水文气象情报,进行洪水预报作业,提出调度意见。
密切注意水库安全以及上、下游防汛抢险情况,当发生异常情况时,要及时向防汛负责人和有关领导汇报。
当水库泄洪、排沙或改变运用方式以及工程发生异常情况危及大坝和下游群众生命财产安全等情况时,要把情况和上级主管领导的决定,及时向有关单位联系传达。
做好值班调度记录,严格履行交接班手续,对重要的调度命令和上级指示要进行录音或文字传真。
严格遵守防汛纪律,服从上级主管总参调度指挥。
平时,水库管理单位要配制专职调度人员,负责处理日常的兴利调度事宜。
第三十七条 水库管理单位要建立水库调度运用技术档案制度,水文数据、水文气象预报成果、调度方案的计算成果、调度决策、水库运用数据等,要按规定及时整理归档。
第三十八条 水库调度一般每年都要进行总结,总结报告应报水库主管部门备案。总结的内容应包括:对当年来水情况(雨情、水情、多沙河流包括沙情)的分析;水文气象预报成果及其误差评定;水库防洪、兴利调度,合理性分析;综合利用经济效益评价;经验教训及今后的改进意见 。2100433B
根据水库调度工作的特点,一般可以分为洪水调度和电力(兴利)调度。洪水调度:在确保工程安全的前提下,对调洪和兴利的库容进行合理安排,充分发挥水库的综合利用效益。发电调度:主要是利用水库的蓄水调节能力,重新分配河流的天然来水,使之符合电力系统的发电用水要求和下游农业灌溉用水需求 。