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大通河流域梯级水电站水库调度方案分析

大通河流域梯级水电站水库调度方案分析

霍建贞;张恒

【摘要】通过介绍大通河纳子峡水电站来水状况及基本情况,分析研究了影响纳子峡水电站发电的各种因素,制定了大通河近期规划年有大量外调水情况下的梯级水电站调度方案.

【期刊名称】《电网与清洁能源》

【年(卷),期】2016(032)001

【总页数】8页(P112-118,124)

【关键词】大通河流域;纳子峡水电站;调度方案

【作者】霍建贞;张恒

【作者单位】黄河上游水电开发有限责任公司,青海西宁 810008;黄河上游水电开发有限责任公司,青海西宁 810008

【正文语种】中文

【中图分类】TV214

KEY W0RDS:Datong River va11ey;Nazixia HydroPower Station;

regu1ating schemes

在国内,水库水电站方面的研究成果也比较丰富。我国系统地研究水库群优化调度问题则开始于20世纪80年代初。1981年,张勇传[1]在研究两并联水电站水库的联合优化调度问题时,利用了大系统分解协调的观点,先把两水库联合优化问题变成两个水库的单库优化调度问题,然后在两水库单库最优策略的基础上引入偏优

损失最小作为目标函数,对单库最优调度策略进行调整,最后求得整体最优解。此后,谭维炎、张勇传、董子敖、王金文、梅亚东、黄强等学者对水库群优化调度进行了深入研究,取得了丰富的研究成果[2-6]。谭维炎[7]等提出了以年为周期的马

氏决策规划模型(MDP),并用于狮子滩水电站优化调度中。台湾海洋大学黄文

政教授[8]用随机动态规划与遗传算法相结合的方法求解了台湾翡翠—石门水库的

优化调度问题。而国外关于水库群优化调度的研究开始于20世纪60年代末。1955年,美国的Litt1e[9]采用Markov过程原理建立了水库调度随机动态规划模型标志着用系统科学方法研究水库优化调度的开始;其后,随着系统科学以及计算机技术的发展,水库优化调度先后掀起了多次热潮,提出了众多的随机模型和确定性模型,可以说系统科学的每一步发展,均在水库优化调度研究中有所反映。在随机性模型中,UBeTKOB[10]提出了类似Litt1e模型;Howard(1960年)提出了动态规划与马尔柯夫过程理论MDP,使水库优化调度从理论上得到进一步完善,解决了以前模型很难达到多年期望效益最大和满足水库系统可靠性要求的理论性缺陷[11];Karamouz[12]等提出了一个贝叶斯随机动态规划(BSDP),

O1iveira[13]等使用遗传算法生成水库群系统的调度规则等等。

1.1流域概况

大通河水系属黄河流域,地处青藏高原东北部边缘,位于北纬36°30'~38°25',东经98°30'~103°15'之间,是黄河的一级支流湟水最大的支流。大通河发源

于青海省天峻县托勒南山,自西北向东南流经青海省刚察、祁连、海晏、门源、互助、乐都等县和甘肃省的天祝、永登两县,最后在青海省民和县享堂村附近汇入湟水,后流入黄河。

大通河河谷深窄,水势湍急,下切力强。上中下游各有一段构造沉降带而形成宽谷。流域形状呈一狭长带状,北依托勒山、冷龙岭,与河西走廊的黑河、石丰河流域为邻,南依大通山,大坂山与青海湖水系,与湟水干流地区相连,东隔盘道岭与庄浪

河流域接壤。干流全长560.7 km,其中青海省境内河流长464.42 km,主河道平均坡降4.65‰,全流域面积15 130 km2。大通河流域水电站规划见图1。

大通河流域已经形成梯级水电站群,水电站群自上而下分别是纳子峡、仙米、九龙、江源、雪龙滩、多龙滩、玉龙滩、东旭、东旭二级、寺沟口、卡索峡、学科滩、青岗峡、加定、金沙峡、享堂一级、享堂二级水电站。位于该河段之首,被称为“龙头”水库的是具有年调节性能的纳子峡水库,其余水电站全是径流式小水电站,没有调节能力,梯级水电站主要任务是发电。

1.2基本资料

1.2.1纳子峡水库电站资料

纳子峡水电站位于青海省东北部,在大通河上游末段,电站开发方式为混合式,上接海浪沟水电站,下游为石头峡水电站,工程总库容为7.33×108m3,最大坝高121.5 m,属二等大(2)型工程。其中混凝土面板坝为1级建筑物,其他主要建

筑物溢洪道、放空泄洪洞、引水隧洞、高压管道、厂房等为2级,次要建筑物为3级。电站总装机容量87 MW,保证出力16.6 MW,多年平均发电量为3.106亿kW·h,年利用小时数3 570 h。

纳子峡水库特征库容、特征水位及水电站经济技术指标等水能参数如表1所示。1)水库水位与库容关系

纳子峡水电站坝址处水位H~库容V关系曲线如图2所示。

2)水库泄量与尾水位关系

纳子峡水电站尾水位H~流量Q关系曲线如图3所示。

3)发电流量与水头损失关系

纳子峡水电站发电流量与水头损失关系如表2所示。

4)出力保证率关系

纳子峡水电站保证出力与保证率关系曲线如图4所示。

5)装机容量与年发电量关系

纳子峡水电站装机容量与年发电量关系曲线如图5所示。

1.2.2径流资料

1)水文站径流资料

本文将对大通河流域自上游至下游的水文站径流资料进行分析,选取尕日得、尕大滩、天堂、连城和享堂水文站1955—2005年的长系列月平均流量资料作为研究基础。其中,尕日得、尕大滩站长系列月平均流量资料如图6—图7所示。

2)纳子峡坝址处径流资料

纳子峡水库坝址处多年平均流量为41.2 m3/s,年平均流量过程如表3与图8所示。

2.1径流丰枯程度影响

大通河水电站发电与径流具有密切的联系,分析大通河梯级水电站及其“龙头”电站纳子峡的年发电量与纳子峡年入库径流量的关系,如图9所示。

随着纳子峡年入库径流量的增加,大通河梯级水电站年发电量也不断提高,尤其纳子峡的年发电量与其年入库径流关系非线性关系很好。限于水电站的发电能力,大通河梯级水电站年发电量达到一定量时增加变得十分缓慢,逐渐趋于某一稳定值,纳子峡水电站也表现出这一特点。

利用二次函数拟合大通河梯级水电站年发电量Etj、纳子峡水电站的年发电量Enzx 与纳子峡年入库径流量Wnzx的关系,得到:

由此可见,径流量是影响发电计划的主要因素之一,水电站水库依据预报入库流量制定调度决策。目前,水文和气象科学的发展水平还不能对未来一年的径流做出准确的预测,即使有较长的水文资料也只能对径流的未来变化做出一般性的预测,但有一点可以相信的是,距离预测时间越近,预测精度越高。发电计划不是一成不变的,所以在用预报法制定发电计划时,它必须随着时间的推移、预报径流的更新以

及前期实际发电量与发电计划的差别等因素对发电计划进行滚动修正。当实际来水与年初预测来水相比相差不大时,水电站一般按原计划的方式调度;若实际来水量与预测来水量差别较大时,则应根据面临时期的预报来水和前期的发电结果修正后期的发电计划。

2.2梯级结构变化影响

梯级结构变化也是影响发电计划的一个主要因素之一。对于梯级水库来说,通常具有防洪、发电、航运、供水等多种功能,是一个兼顾多个目标的大型水利枢纽系统。梯级上下游水库之间往往具有复杂的水力、电力联系,同时梯级水库在进行联合调度的过程中,各个部门有不同的调度目标和调度要求,而在年内部分时段不同目标之间可能存在着一定程度的用水矛盾。

水电站梯级结构发生改变、电网要求调峰等很可能造成原来梯级状态下的运行规则的失效,梯级水电站之间运行不协调,不能发出大量优质电能和保证电网健康稳定运行。

石头峡水电站的建成投运,大大提高了大通河流域梯级水电站的调蓄能力,增加了整个梯级的供水保证率,给青海省带来了直接的发电效益。与此同时,两库联调还大大提高了大通河流域的防洪能力,提高了水库群拦蓄洪水的能力,增加了整个梯级洪水的利用率,实现了洪水资源化。

2.3外调水工程影响

流域外调水是影响发电计划的另一个主要因素,其主要通过径流量影响水电站(群)的发电调度过程。当前,大通河向流域外调水的工程共有5个,即引大济西(西

大河)、引大入秦(秦王川)、引大济湟(湟水干流)、引大济湖(青海湖)和引大济黑(黑河)。这5个外调水工程先后从20世纪90年代到21世纪30年代分别向流域外调水。

近期规划年(2020年),“引大济黑”与“引大济湖”工程没有调水计划,“引

大济西”工程从百户寺调水2.5亿m3,“引大入秦”工程从天堂寺调水2.2亿

m3,“引大济湟”工程从尕大滩调水3.6亿m3,大通河对外调水总计8.3亿m3。流域外调水的实施直接影响了大通河流域的水量,使得各电站的发电可引用的水量呈现不同程度的折扣,从而影响大通河流域整个梯级水电站的发电调度计划。因此,必须考虑外调水对梯级水电站的发电调度影响,制定梯级水电站相应运行规则。2.4防洪影响

防洪要求是水库调度必须考虑的问题,主要包括确保大坝自身安全、确保上游易淹没地区安全和下游防洪控制点的防洪安全。大通河梯级水电站的主要任务是发电,在汛期还要首先确保自身的防洪安全。纳子峡水库的设计洪水位仅比正常蓄水位高出0.2 m,兴利库容约占拦洪库容的91.1%。设计洪水位一般不低于防洪高水位,因此防洪库容和兴利库容结合程度很高(纳子峡未设汛限水位,在此默认汛限水位是死水位),这一方面说明大通河径流规律性强,另一方面说明纳子峡水库汛期通过合理调度可将洪水资源化,充分利用水力发电。遭遇大洪水时,纳子峡水库为了自身安全,必须加大泄量优先满足防洪要求,充分利用洪水满发出力,汛期后期逐步抬升蓄水位,为保证供水期发电需求做准备。

大通河梯级水电站发电调度的影响因素即为调度情景要素。在不同规划年,情景要素的不同组合就形成了多种情景,依据不同情景制定相应调度方案,以便指导大通河梯级水电站更好地发挥效益。限于项目合同要求,本研究仅考虑径流丰枯状态与调水量两种情景要素,分析近期规划年(2020年)不同来水状态的调度方案。

3.1情景设置

1)大通河来水状态

享堂站是大通河流域的出口水文监测站,以其年径流量大小表示整个大通河流域的径流丰枯状态。利用P-III型曲线对享堂站年径流量进行适线,得到该站不同频率

下的年径流量,如表4所示。

纳子峡作为大通河的“龙头”电站,调节库容为1.72亿m3,在来水偏丰或偏枯

的情况下,纳子峡在一定程度上可以对全流域水量进行调节,即丰水年多蓄水,枯水年多放水。因此,相对于常用的25%、50% 和75%的丰、平、枯水年划分,本文选择来水频率15%、50%和85%分别表征该流域丰、平、枯3种设计状态,意在体现纳子峡的调蓄作用。

根据大通河流域3种来水设计状态选择来水量与设计值相等或最为接近的典型年:1993—1994年(丰水325 168万m3)、1990—1991年(平水275 789万

m3)和2002—2003年(枯水222 995万m3)。大通河上下游径流量具有很好的相关性,利用享堂站的设计年径流量与典型年历史年径流量的比值将典型年纳子峡坝址处的历史流量转换为相应的设计流量过程,即

式中分别为纳子峡坝址处t月设计流量和典型年历史流量分别为享堂站设计年径流量和历史年径流量,万m3。

利用式(2)计算纳子峡3种频率下的设计入库流量过程,如表5所示。

2)近期规划年外调水量

根据相关研究成果,保证大通河流量不得小于1.2 m3/s。合理计算大通河流域可

外调水总量并确定不同来水条件下的调水过程比较困难,根据近期规划年用水需求、大通河与受水区径流同步性,确定不同外调水工程年调水总量与调水过程。近期规划水平年的调水过程如表6所示。

大通河流域外调水是根据“引大济湟”工程调水过程按比例折算的,调水时期主要是3月至7月和11月,其他月份不调水。根据大通河梯级水电站来水丰枯状态、调水量设置3种调度情景:丰水状态、平水状态和枯水状态。

当大通河流域来水量大于或等于50%来水年的径流量时,各调水工程按表6给定

的调水过程从取水位置引水;当大通河流域来水量小于50%来水年的径流量时,

按照来水量与50%来水年份的径流量比值对调水量进行打折。因此,85%来水年

份在表6给出的调水过程基础上打8折进行调水,纳子峡有外调水时入库过程如

图10所示。

3.2调度方案制定

编制调度方案时可采用方案比较法或优化法,也可以将二者结合使用。可以说,优化法是较严密而详细的方案比较法(即在无数个方案中选择最优方案);而方案比较方法是近似的优化法(即在若干可行方案中选择最好的方案)。优化法有很多优点,在水库调度中正得到日益广泛的应用。因此,本研究采用优化算法制定大通河调度方案。

前面研究已经表明,多年平均发电量最大模型—动态规划算法是综合评价最优的

调度方法。根据该优化调度结果可以制定出大通河流域有大量外调水工程的情况下的调度方案。

利用梯级发电量最大模型—动态规划算法计算3种设计来水条件下的调度过程,

如表7所示。

大通河流域考虑流域外调水时,纳子峡的出库流量与库水位变化过程分别如图11—12所示。

大通河有外调水时,不论遇到丰水年还是枯水年,纳子峡水库开始蓄水时间比没有外调水时迟了1个月,即6月末纳子峡开始蓄水。梯级发电量丰水年为179 296

万kW·h,平水年为146 470万kW·h,枯水年为122 633万kW·h。相比无调水情况,各来水条件下发电量均有不同程度的减少,尤其来水越枯梯级发电减少程度越大,如图13所示。

图13反映了外调水与梯级发电之间的矛盾,因此,为缓和二者之间的矛盾,大通河外调水量应随来水量多少作适应性调整,而不是固定不变的调水总量和调水过程。通过以上表和图可以看出:大通河有大量外调水情况下,无论丰水年份还是枯水年份,纳子峡水库枯水期水位变化kW·h较为稳定。

利用典型年法计算大通河梯级水电站近期规划年有大量外调水情况下的发电量:

大通河近期规划年有大量外调水情况下,梯级多年平均发电量为149 466万kW·h,比设计值减小18.4%。由此可见,流域外调水会减少梯级水电站的发电量。外调

水量越大,发电量减少越多。近期规划水平年外调水量很大,对大通河梯级水电站发电量影响程度也大,不得不考虑大通河有大量外调水时梯级水电站的调度方案。综上计算分析,制定大通河近期规划年有大量外调水情况下的梯级水电站调度方案如下:

1)5月和6月,各梯级电站引用全部来水量用于发电,纳子峡水库不蓄不供。

2)7月至10月,大通河径流量大且外调水很少,纳子峡水电站按无调水情况下

的优化调度图发电调度,及时抓住汛期后期最后一场洪水蓄水,争取在10月末蓄满水库。

3)11月至次年4月,考虑到枯水期后期(3月和4月)来水小且有外调水,根

据纳子峡水库有调水情况下的入库流量,减去月调水量,然后按优化调度图发电调度。

4)纳子峡水库任何月份出库最小流量不得小于1.2 m3/s。

在大通河梯级发电的调度诸多影响因素中,来水丰枯状态、梯级结构变化和外调水影响很大,考虑到梯级实际运行状况和项目要求,以来水丰枯状态制定梯级水电站调度情景。大通河无外调水或外调水量相比天然径流量很小时,梯级水电站按照相应的调度规则发电调度;近期规划年大通河对外大量调水后,梯级多年平均发电量比设计值减少近20%,来水越枯梯级发电量减少程度越高;满足大通河水资源未

来发展需要(大量对外调水)的梯级水电站调度方案,在一定程度上缓和大通河流域外调水与梯级发电之间的矛盾。

梯级调度一般考虑梯级水电站之间的径流补偿和库容补偿问题,大通河供水期补偿调度作用表现最为突出,而丰水年份汛期由于纳子峡的调节性能有限,并不能充分

发挥出水库的补偿效益。制定大通河近期规划年有大量外调水情况下的梯级水电站调度方案,能够尽可能减少实际调度中因外调水造成的发电损失。

【相关文献】

[1]张勇传,李福生,熊斯毅,等.水电站水库群优化调度方法的研究[J].水力发电,1981(11):

48-52. ZHANG Yongchuan,LI Fusheng,XIONG Siyi,et a1. Study on oPtima1 oPeration

of the cascade hydroPower stations and reservoirs[J]. Water Power,1981(11):48-52 (in Chinese).

[2]张勇传,李福生,杜裕福,等.水电站水库调度最优化[J].华中工学院学报,1981,9(6):49-56. ZHANG Yongchuan,LI Fusheng,DU Yufu,et a1. The oPtimization of hydroPower station reservior disPatching[J]. Journa1 of Huazhong University of Science and Techno-

1ogy,1981,9(6):49-56(in Chinese).

[3]董子敖.关于水电站优化准则等技术经济计算若干问题[J].华北水利水电学院学报,1981(2):29-36. DONG Ziao. Some Prob1ems about the ca1cu1ation of technica1 economy of oPtimizationg ru1e etc. of hydroPower stations[J]. North China Institute of Water Conservancy and Hydroe1ectric Power,1981(2):29-36(in Chinese).

[4]付洁廉,王金文.年水文序列近似周期分析研究与实现[J].水电能源科学,2006,24(6):35-38. FU Jie1ian,WANG Jinwen. APProximate cyc1ic ana1ysis of year1y hydro1ogic series and its imP1ementation[J]. Water Resources and Power,2006,24(6):35-38(in Chinese).

[5]陈立华,梅亚东,董雅洁,等.改进遗传算法及其在水库群优化调度中的应用[J].水利学报,2008,39(5):

550-556. CHEN Lihua,MEI Yadong,DONG Yajie,et a1. ImProved genetic a1gorithm

and its aPP1ication inoPtima1 disPatch of cascade reservoirs[J]. Journa1 of Hydrau1ic Engineering,2008,39(5):550-556(in Chinese).

[6]畅建霞,黄强,王义民.水电站水库优化调度几种方法的探讨[J].水电能源科学,2000,18(3):19-22. CHANG Jianxia,HUANG Qiang,WANG Yimin. A discussion on methods of sing1e reservoir oPtima1 oPeration[J]. Water Resources and Power,2000,18(3):19-22(in Chinese).

[7]谭维炎,刘健民,黄守信,等.应用随机动态规划进行水电站水库的最优调度[J].水利学报,1982(7):1-7. TAN Weiyan,LIU Jianmin,HUANG Shouxin,et a1. APP1ication of dynamic Programming in oPtimizing the regu1ation of reservoirs of hydroe1ectric stations[J]. Journa1 of Hydrau1ic Engineering,1982(7):1-7(in Chinese).

[8] HUANG Wencheng,YUAN Lunchin,LEE Chiming. Linging genetic a1gorithms with

stochastic dynamic Programming to the 1ong -term oPeration of a mu1ti -reservoir system[J]. Water Resources Research,2002,38(12):4-9.

[9] LITTLE J D C. The use of storage water in a hydroe1ectric system[J]. OPerationa1 Research,1955(3):187-197.

[10]刘群明.粒子群优化方法在梯级水电站水库优化调度中的应用研究[D].南京:河海大学,2007:2-4,35-36.

[11] HOWARD R A. Dynamic Programming and markov Processes[J]. MJT Press Cambridge,1960.

[12] KARAMOUZ M,VASILIADIS H V. Bayesian stochastic oPtimizationofreservoir oPeration using uncertain forecast[J]. Water Resources Research,1992,28(5):1221-1232.

[13] OLIVEIRA R,LOUCKS D P. OPerating ru1es for mu1tireservoir systems[J]. Water Resources Research,1997,33 (4):839-852.

霍建贞(1987—),女,助理工程师,主要从事水库调度工作。

水库调度运用方案

水库调度运用方案 引言: 水库调度是一项重要的水资源管理工作,为了合理利用和调配水资源,保障水源的稳定供应,水库调度方案的制定至关重要。本文将从水库调度的意义、水库调度的原则、水库调度的方法和技术等方面进行论述,以期为水库调度方案的制定提供一定的参考。 一、水库调度的意义 水库是人类灌溉、发电和供水的重要水源,水库调度的合理性直接关系到区域水资源的可持续利用和生态环境的安全。水库调度方案的制定可以帮助实现以下目标: 1. 调配水资源:通过合理调度,优化水资源的分配,满足不同领域的需求,促进水资源的高效利用。 2. 稳定水源供应:通过合理的调度方案,保证水库的蓄水量和出水流量,确保水源供应的稳定性,提高水生态环境的稳定性。 3. 防灾减灾:合理调度水库的出水流量,降低洪水和干旱等灾害的风险,减少灾害对人民生命和财产的损害。 二、水库调度的原则 在制定水库调度方案时,应遵循以下原则: 1. 综合考虑:综合考虑水文、气象、社会经济等因素,确保调度方案的科学性和可行性。

2. 公平公正:坚持公平、公正、公开的原则,确保水源的合理分配,满足各方的需求。 3. 生态保护:注重生态环境的保护,保障水库下游生态系统的稳定 运行。 4. 灾害防控:强调灾害风险的评估和减轻措施的采取,有效降低洪 水和干旱等灾害的影响。 5. 持续改进:调度方案应具备灵活性和可调节性,随时根据实际情 况进行调整和改进。 三、水库调度的方法和技术 水库调度方案的制定需要应用一系列方法和技术手段,以达到最佳 的效果。以下是一些常用的方法和技术: 1. 水文气象分析:通过分析水文气象数据,了解水库的入库和出库 规律,预测未来的水资源情况。 2. 数学模型建立:利用数学模型对水库的调度方案进行模拟和优化,寻找最优解。 3. 多目标决策分析:考虑多个目标因素,采用多目标决策分析方法,确定最佳的调度策略。 4. 线性规划和非线性规划:运用线性规划和非线性规划方法,通过 数学建模和计算,求解最优调度方案。

对大通河流域水电开发的几点思考

对大通河流域水电开发的几点思考 水电流域开发的综合利用,是我国目前水电工程建设进入的新的历史阶段,因此对我国每一条水电流域的整体规划、有序开发是保证水力资源充分利用、开发的先决条件,在开发中,环境保护、生态保护,是我国可持续发展的必然要求。 标签:流域开发整体规划环境保护水电工程 1大通河流域概况 大通河流域位于青海省东北部,自西北向东南流经青海省的天峻、刚察、祁连、海宴、门源、乐都等县,进入甘肃天祝、永登两县,最后在青海民和县汇入湟水河。流域总面积15133km2,其中青海省内流域面积12943km2占全流域面积的85.5%,甘肃省内流域面积2190km2占全流域面积的14.5%。大通河是湟水河最大的一级支流和黄河的二级支流,其多年平均径流量28.26亿m3,大通河发源于青海省天峻县,海拔5174m,于青海省民和县享堂镇汇入湟水河。大通河干流河道全长574.12km,其中青海境内河道长504.1km,总落差2295m,水能蕴藏量759×104kw,甘肃省境内河道长60.43km,落差575m,水能蕴藏量24.49×104kw,甘青两省共界河道长49.27km,落差306m,水能蕴藏量22.84×104kw。 2大通河流域水电规划开发现状 由于大通河流域水能资源条件比较好,对开发中小电站条件非常有利,因此青海、甘肃两省对大通河流域规划比较早。由青海省水电勘测设计院于1987年对流域内水电资源初步进行整体规划,共分18个梯级电站开发。在流域上游结合大通河的综合水资源利用,修建两座高坝作为多年或年调节电站,其它电站均采用低水头径流式电站的开发模式。但由于青海、甘肃两省对水电资源开发速度的加快,加上没有有实力的大企业介入参与流域的主体开发,流域的开发引进了很多小企业,各企业均以各自利益为重,强占优良资源点,形成各点独立规划开发,上下不能兼顾和流域整体规划开发不能落实的格局。流域内电站的数量由原规划的18座增加到32座,在原规划的基础上增加了14座水电站。造成目前上游开发条件较差的武松塔拉、萨拉、海浪、纳子峡、石头峡,克图等高海拔、高坝大库容的电站,由于投资效益不理想,没有单位开发。而中下游开发条件较好,电站自身经济效益较高的仙米、久干、多龙滩、雪龙滩、玉龙滩、东旭、东旭二级、寺沟口、卡索峡、学科滩、青岗峡、金沙峡、合桥、下滩、享堂一级、享堂二级等的水电站已建成投产发电。剩余的江源、羊脖子湾、加定、朱叉峡、金沙二级、铁城、天王沟、杜家湾和铁家台电站均在规划建设中。由于大通河是一个季节性较强的河流,平均每年7到9月三个月径流量占全年流量的60%以上。目前所建电站的形式均为低坝径流式电站,没有任何调蓄水资源能力,因此造成了汛期大量弃水,枯水期无水发电,水资源利用率不到60%,加上各电站的独力规划开发,独立调度运行,缺少综合合理统筹规划、有序开发,梯级联合调度。因此出现重复投入大,资源共享利用差等情况。

大通河跨流域引水和梯级水电站建设对径流的影响分析

大通河跨流域引水和梯级水电站建设对径流的影响分析 李小荣 【摘要】大通河是黄河上游支流-湟水的最大一级支流,流域呈狭长地带,地形西北高,东南低,干流全长560.7 km,天然落差2 793 m,流域面积15 130 km2,占湟水流域总面积的46%.运用1956~2015年60年实测流域长系列水文资料,对黄河流域上游湟水水系的大通河径流量变化特征分析,结果显示,大通河流域近20 a径流量总体呈衰减趋势,天堂~享堂站径流量随河长及集水面积增加而减小,水资源开发利用影响自上游至下游逐渐显著.而梯级电站对对流域洪水过程影响较大,人为蓄放水,使天然的洪水过程由平稳状态转变为剧烈变化状态,对局部河段的冲刷作用加剧,对河床和两岸的稳定性以及下游河段防洪造成一定的影响.水资源密集开发等人类活动使大通河中下游河段生态环境呈现破碎化、片断化发展趋势.研究结果可为最大限度地减轻人类活动对河流特性、自然生态的影响提供基础依据. 【期刊名称】《地下水》 【年(卷),期】2017(039)004 【总页数】3页(P134-136) 【关键词】跨流域引水;梯级水电站;径流影响;大通河 【作者】李小荣 【作者单位】甘肃省兰州水文水资源勘测局,甘肃兰州 730000 【正文语种】中文 【中图分类】TV121+.4

随着区域经济社会发展对水资源需求的加大,梯级电站的建成运行,特别是在西北缺水地区,实施跨流域调水解决水资源供需矛盾,对河流水资源的时空分布规律产生了很大影响,使河流水量减少,甚至断流。因此,开展大通河流域水资源开发对河流特性的影响分析,引起社会及有关部门的重视,最大限度地减轻人类活动对河流特性、自然生态的影响。 大通河是黄河上游支流—湟水的最大一级支流,发源于青海省天峻县托勒南山, 自西北向东南流经青海省的天峻、祁连、刚察、海晏、门源、互助、乐都、民和以及甘肃省的天祝、永登、红古等11个县(区),在青海省民和县享堂镇附近流入湟水。流域呈狭长地带,地形西北高,东南低,干流全长560.7 km,天然落差2 793 m,流域面积15 130 km2,占湟水流域总面积的46%。干流两岸支流呈羽 毛状水系,上游主要支流有唐莫日曲、可可赛河、娘姆作沟、拉巴曲、武松塔拉河、萨拉沟、莱斯图曲、永安西河;中游主要有老虎沟、讨拉沟河、塔里花沟、珠固寺沟、浪士当沟、扎龙沟、金沙峡、水磨沟等;下游河段无较大支流汇入。大通河流域水电开发起始于上世纪九十年代末,建成跨流域调水工程2处,分别为引大入 秦和引硫济金工程,至2015年已建成梯级电站42座,总装机容量676.1 MW,其中干流上28座、支流上14座。 大通河流域干流从上到下分布有青石嘴、天堂、连城(二)、享堂(三)水文站,其中 青石嘴、天堂、享堂(三)三站为上、中、下游控制站。测站基本信息见表1。 2.1 径流统计 选取青石嘴、天堂、连城(二)、享堂(三)4个水文站,采用1956~2015年共60 年实测和插补延长系列分析研究大通河流域年径流变化特征。 经统计,青石嘴、天堂、连城(二)、享堂(三)水文站多年平均径流量分别为17.61 亿 m3、24.20亿 m3、26.47亿 m3、27.41亿 m3;近20年平均径流量分别为16.20亿 m3、25.44亿 m3、24.50亿 m3、24.41亿 m3。比较可见,近20 a

水库群的梯级调度

洮河流域梯级电站水库群的联合调度模型 实施梯级水库的集中联合调度,主要目的在于提高了流域水能利用率,提高发电效率。 水库群的集中调度管理主要依靠“乌江流域卫星水情自动化系统”。 流域遭遇来水特枯年份,在上下游来水极不均衡情况下,不仅要实现流域各梯级电站的水库零弃水,而且还要完成集团公司下达的年度发电计划。 梯级电站水库特征水位表 3.4.2水库的特征水位 根据装机规模论证和水库回水特征,经调洪验算确定水库的特征水位为: 水库校核洪水位2004.0m 水库设计洪水位2002.00m 水库正常蓄水位2002.00m 水库汛期限制水位2001.00m(5~10月) 水库发电死水位2000.0m 3.4.3汛期库水位 本电站水库为日调节,其发电出力主要受来水流量控制,汛期来水量一般大于电站额定引用流量,水库汛限水位2001.00m。 当中、小洪水流量Q <603m3/s时,水库水位 2002.00m。 当洪水流量二十年一遇(P=5%) 1680 m3/s >Q≥603 m3/s时,水库水位 2002.00m。 当洪水流量2360m3/s(设计洪水)>Q≥ (P=5%) 1680 m3/s时,水库设计洪水位2002.00m。 当洪水流量Q>设计洪水2360m3/s时,水库水位由2002.00m逐渐上升到最高洪水位2004.00m,在任何情况下,水库水位不得高于2004.00m。 3.4设计标准及水库水位 3.4.1枢纽设计标准 正常蓄水位1968.80m,相应库容780万m3; 设计洪水标准为3.33%,设计洪水位1969.1m,相应洪峰流量2110m3/ s,相应库容1000万m3; 校核洪水标准为0.5%,校核洪水位1970.5m,校核洪峰流量3230m3/s,相应库容1362万m3;最低发电水位1966m。 3.4.2汛期库水位根据来水量规定如下: 流量为 20.00—632.00 m3/s时,水位1969.10—1968.50 m 流量为 632.00—1000.00 m3/s时,水位1968.50—1967.50 m 流量为1000.00—1500.00 m3/s时,水位1966.00—1967.00 m 流量为1500.00—2000.00 m3/s时,水位1965.00—1966.00 m 流量为2000.00—2500.00 m3/s时,水位1963.00—1965.00 m 流量为2500 m3/s以上时,水位不高于是1959.1 m,在任何情况下,库水位不得高于1970.50 m。

水库调度方案

水库调度方案 一、水库调度方案的定义 水库调度方案是指在水库水文、水利、环境等各项指标基础上,根据实际需要以及水资源利用、保护、调配等目标要求,制定的水库运行规划方案。 二、水库调度方案的目的 水库调度方案的目的是合理利用水库蓄水及排泄功能,确保水库在不同季节、不同水文条件下能够最大程度地发挥其功能效益。其主要目标包括: 1、保障生活用水:合理分配供应城市、农村、工业等用水; 2、发展农业:保护和提高农田灌溉水平,增加农产品产量; 3、发展工业:保障工业生产用水; 4、维护生态环境:保护和改善水生态环境; 5、防洪减灾:合理控制水库蓄洪水位,减少洪灾对人民 生命财产的威胁。 三、水库调度方案的建立 水库调度方案的建立包括以下几个步骤:

1、水文调查:对水库周边的水文数据进行详细的调查和分析,确定不同时期的径流特征、水位变化规律及影响因素等。 2、水资源调查:调查水库附近各种用水情况及用水需求量,包括城市、农村、工业、农业灌溉等用水方面的数据。 3、制定水资源安全分析方案:分析水位、水质安全保障方案,确保水库供水和保护环境同时得到满足。 4、制定水库调度方案:制定满足各种用水需求的水库调度方案,包括蓄水计划、排洪计划和供水计划等,考虑各种恶劣气象情况,如上游补给骤降雨率、空气湿度、蒸发散等。 5、制定应急预案:在水库运行过程中,由于极端环境等各种因素可能会造成水库数据突变,为避免出现突发状况,制定完善的应急预案是必要的。 四、水库调度方案的实施与调整 1、实施方案:根据水库调度方案,计算水库水位、流量变化情况,对水库运行指令下达后,按照计划实施水库运行方案。 2、调整方案:如果在实施水库调度方案的过程中,出现了异常情况,如超出预定运行规划,需要根据实际情况,调整水库运行方案,保障水库运行的稳定性和可靠性。 五、水库调度方案的保障 水库调度方案的实施需要有一系列保障措施。

大通河流域梯级水电站水库调度方案分析

大通河流域梯级水电站水库调度方案分析 霍建贞;张恒 【摘要】通过介绍大通河纳子峡水电站来水状况及基本情况,分析研究了影响纳子峡水电站发电的各种因素,制定了大通河近期规划年有大量外调水情况下的梯级水电站调度方案. 【期刊名称】《电网与清洁能源》 【年(卷),期】2016(032)001 【总页数】8页(P112-118,124) 【关键词】大通河流域;纳子峡水电站;调度方案 【作者】霍建贞;张恒 【作者单位】黄河上游水电开发有限责任公司,青海西宁 810008;黄河上游水电开发有限责任公司,青海西宁 810008 【正文语种】中文 【中图分类】TV214 KEY W0RDS:Datong River va11ey;Nazixia HydroPower Station; regu1ating schemes 在国内,水库水电站方面的研究成果也比较丰富。我国系统地研究水库群优化调度问题则开始于20世纪80年代初。1981年,张勇传[1]在研究两并联水电站水库的联合优化调度问题时,利用了大系统分解协调的观点,先把两水库联合优化问题变成两个水库的单库优化调度问题,然后在两水库单库最优策略的基础上引入偏优

损失最小作为目标函数,对单库最优调度策略进行调整,最后求得整体最优解。此后,谭维炎、张勇传、董子敖、王金文、梅亚东、黄强等学者对水库群优化调度进行了深入研究,取得了丰富的研究成果[2-6]。谭维炎[7]等提出了以年为周期的马 氏决策规划模型(MDP),并用于狮子滩水电站优化调度中。台湾海洋大学黄文 政教授[8]用随机动态规划与遗传算法相结合的方法求解了台湾翡翠—石门水库的 优化调度问题。而国外关于水库群优化调度的研究开始于20世纪60年代末。1955年,美国的Litt1e[9]采用Markov过程原理建立了水库调度随机动态规划模型标志着用系统科学方法研究水库优化调度的开始;其后,随着系统科学以及计算机技术的发展,水库优化调度先后掀起了多次热潮,提出了众多的随机模型和确定性模型,可以说系统科学的每一步发展,均在水库优化调度研究中有所反映。在随机性模型中,UBeTKOB[10]提出了类似Litt1e模型;Howard(1960年)提出了动态规划与马尔柯夫过程理论MDP,使水库优化调度从理论上得到进一步完善,解决了以前模型很难达到多年期望效益最大和满足水库系统可靠性要求的理论性缺陷[11];Karamouz[12]等提出了一个贝叶斯随机动态规划(BSDP), O1iveira[13]等使用遗传算法生成水库群系统的调度规则等等。 1.1流域概况 大通河水系属黄河流域,地处青藏高原东北部边缘,位于北纬36°30'~38°25',东经98°30'~103°15'之间,是黄河的一级支流湟水最大的支流。大通河发源 于青海省天峻县托勒南山,自西北向东南流经青海省刚察、祁连、海晏、门源、互助、乐都等县和甘肃省的天祝、永登两县,最后在青海省民和县享堂村附近汇入湟水,后流入黄河。 大通河河谷深窄,水势湍急,下切力强。上中下游各有一段构造沉降带而形成宽谷。流域形状呈一狭长带状,北依托勒山、冷龙岭,与河西走廊的黑河、石丰河流域为邻,南依大通山,大坂山与青海湖水系,与湟水干流地区相连,东隔盘道岭与庄浪

水库调度方案

水库调度方案 简介 水库调度方案是指为了合理利用水资源,确保水库安全运行和提高水资源的利用率而制定的一套管理和调度方式。此文档将介绍水库调度方案的基本原理和具体实施步骤。 背景 水库是由人工修筑或天然形成的蓄水工程,其功能是调节水量、蓄存水量、治理洪水、发电、提供灌溉等。为了最大程度地发挥水库的功能,需要制定合理的水库调度方案。 合理的水库调度方案能够实现以下目标: •保证供水安全:根据水库储水量和预测的需水量,合理安排水库的供水方案,确保供水的安全和可靠性。 •减少洪涝灾害:在下雨期间,根据降雨量和水库蓄水情况,灵活调整水库的蓄水量,以减少洪涝灾害的发生。 •提高水资源利用率:通过科学合理地调整水库的流量,保证水能够充分利用,提高水资源的利用效率。 •保护生态环境:考虑到水库对周边生态环境的影响,制定相应的调度方案,避免对生态环境造成不可逆转的破坏。 原理 水库调度方案基于以下原理: 1.水库储水量与供需关系:根据水库储水量和预测的用水需求,合理安 排水库的供水方案。 2.水文气象条件:根据实际的水文气象条件,调整水库的调度策略,以 应对不同的降雨量和气象条件。 3.洪水预测与调度:通过系统地监测和预测洪水的发生和发展趋势,调 整水库的蓄水量和流量,以减少洪涝灾害的发生。 4.环境保护与生态修复:考虑到水库对生态环境的影响,制定相应的调 度措施,保护生态环境并实施必要的生态修复。 实施步骤 水库调度方案的实施需要经过以下步骤:

1.数据收集与分析:收集和整理与水库调度有关的水文、气象、地理等 数据,并进行分析,为制定调度方案提供依据。 2.调度方案制定:根据收集和分析的数据,制定水库调度方案,包括供 水方案、洪涝调度方案等,并确保方案的科学性、合理性和可行性。 3.调度方案实施:根据制定的调度方案,进行水库的调度实施,包括调 整水库的蓄水量、流量等,以达到方案的预期效果。 4.监测与评估:对实施的调度方案进行监测和评估,及时发现问题并进 行调整和改进,确保调度方案的有效性和可持续性。 结论 水库调度方案是合理利用水资源、确保水库安全运行和提高水资源利用率的重 要手段。通过科学地制定和实施水库调度方案,可以有效保护生态环境,减少洪涝灾害,提高水资源利用效率。水库调度方案的制定和实施需要考虑到水文气象条件、供需关系、洪水预测和生态环境保护等因素,并进行监测与评估,以持续改进和优化调度方案的效果。 以上就是关于水库调度方案的基本介绍,希望能够对水库管理人员和相关专业 人士提供一定的参考和指导。

水库洪水调度方案编制大纲

附件2: ××水库洪水调度方案编制大纲 (范本) 一、总则 (一)为了规范中国大唐集团公司系统水库洪水调度方案(下称水库洪水调度方案)编制工作,提高水库洪水调度方案编制质量,保证水库安全度汛,促进水库经济运行,特制定本大纲。 (二)水库防洪调度方案的编制应符合国家有关法律法规、水库调度规范和地方政府防汛指挥机构的相关要求,兼顾好上下游、左右岸以及防洪与发电的关系,促进洪水调度由规范化向精细化、科学化转变。 (三)本方案为参考范本,适用于地方政府防汛指挥机构对所辖水库洪水调度方案没有特定要求的企业,凡地方政府防汛指挥机构对所辖水库洪水调度方案有特定要求的,从其规定。 (四)水库洪水调度方案须报有管辖权的地方政府防汛指挥机构批准,已批准的方案报上级主管单位备案。各中小电站的方案由所辖的公司负责审核,各梯级水电站的方案由分子公司组织审核后报省防汛办批准并备案。 (五)水库洪水调度方案上报时间按地方政府防汛指挥机构的要求执行。地方政府无特定要求的,企业应于当年3月底前报上级主管单位审批并备案。 二、方案编制的格式与内容

水库洪水调度方案是指导水电站安全度汛的重要技术措施,为了避免水库防洪调度的随意性,必须制定科学的洪水调度方案和与之相适应的调度规程,方案应重点明确水电站及水库防洪标准、洪水控制措施与应急办法,方案要以年度为单位进行编制或修订,编制的主要内容、格式及有关要求如下。 (一)格式要求 1. 封面与标题 (1)封面和目录可根据需要自行设计(目录可选),封面的内容除题目外,还需添加“批准、审核、编制和编制日期”等条款和内容。 (2)标题统一按照“×××水电站××年水库洪水调度方案”编制,以便于存档与检索,标题字体为3号宋体、加粗。 (3)页眉、页脚及页边距等自行决定。 2. 正文 (1)正文中字体统一为4号宋体、单倍行间距,其中一、二级标题字体加粗。 (2)一级标题序号按照一、二、三…排列;二级标题序号按照1、2、3…排列;三、四级标题序号可自行决定。 (3)建议文中所有表格总宽度一致、线型一致,标格中字号可根据表格大小适当调整,但不宜出现比正文更大的字号。 (4)文章所有图形、表格应自上而下统一编号,如表1、

水库调度运行方案

水库调度运行方案 水库调度运行方案是指在河流流域或水资源用途中的水库中,通过采用编制水质调度、洪水调度、旱涝保持、引水供应等各种调度方案,对水库的流量、水质、水位及水库的放水量等指标进行有效控制和利用,以维护水库的安全运行,同时满足上游和下游用水的需求。 水库调度运用的主要目的是通过合理地调节水库的进出水和放水量,保持水库的一定水位水量,保证水库在不断变化的天气气候条件下,能够始终提供给下游符合需求的水源,确保工农业生产和城市居民的生活用水等各种需求,同时减少水库可能会造成的洪涝灾害。 制定水库调度运行方案需要考虑到多个方面的因素,如水库的地理环境、气候因素、水库的目的等方面。以下是水库调度运行方案的几个关键要点: 1、可靠性 制定水库调度运行方案时必须保证该方案的可靠性,即合理控制水库的水位和放水量以满足下游用水的需求,同时在面对突发洪涝灾害时也能有效减少风险和损失。 2、安全性

制定水库调度运行方案时必须考虑到水库的安全性,保证水库的坝体和堤岸结构安全稳定,同时避免因放水导致的危险和不利影响。 3、经济性 制定水库调度运行方案时也需要考虑到经济性,通过适应不同的流量、用水需求和天气气候条件,减少水库运行借助的机械设备的使用频率,降低维护成本,以适应社会发展和改善生活质量的要求。 对于水库调度运行方案的具体内容,主要包括以下几个方面: 1、洪水调度 洪水调度的目的是通过对水库的放水量和出水量进行严格的控制,降低洪涝灾害的风险和影响,具体操作中,可以缓存洪峰,减小测岛际差,控制洪峰出口,降低洪水威胁区域水位,保障下游用水和灌溉需求。 2、旱涝调度 旱涝调度的目的是根据天气气候切实情况制定及时调整水库出水量和放水方案,以保持水库的恒定水位水量和净流入流量,确保下游不流入干枯和泛滥。 3、水质调度 水质调度的目的是通过合理的量水卫生目的,调整进水添加的防污染措施,控制水库的水质及生态环境,确保水库的饮用水、工业用水、水上运动等基本用途的健康和安全。

水库水资源调度方案介绍

水库水资源调度方案介绍 水库水资源调度方案是指针对水库的水资源进行有效配置和合理利用的方案。通过科学合理地调度,可以实现水资源的优化配置和最大限度地发挥水库的功能。本文将介绍水库水资源调度方案的重要性、调度目标、调度原则以及实施步骤。 一、水库水资源调度的重要性 水库是人类调节水资源供需、增加用水量、改善生态环境、减少洪灾等的重要手段之一。水库水资源调度方案的制定和实施对于保障水资源的可持续利用,提高水资源供应能力,防止洪水灾害等具有重要的意义。 二、水库水资源调度的目标 1.保障水资源供应:确保供应水库的下游用户和灌区的用水需求,满足城乡居民生活和农业生产的需要。 2.减少水资源浪费:通过科学合理地调度,精确预测用水需求,最大限度地减少用水浪费,提高水资源利用效率。 3.防止洪水灾害:及时调整水库蓄水水位,使其具备调节洪峰水位的能力,减轻洪水带来的损失。 4.改善生态环境:根据下游生态环境的需求,合理调整水库的出水流量,维持下游河流的生态平衡。 三、水库水资源调度的原则

1.科学决策:调度方案的制定应基于科学、准确的数据分析与评估,并充分借鉴相关经验和专业意见。 2.合理稳定:调度方案应兼顾供水、节水、保水、排水等多种需求,力求达到资源合理配置的目标。 3.综合考虑:调度方案应全面考虑各方面因素的影响,包括经济、 社会、环境等诸多因素。 4.动态调整:水库水资源调度方案需要根据实际情况进行动态调整 和优化,以适应不同水情变化。 四、水库水资源调度的实施步骤 1.数据收集与分析:收集水库历史水文资料、气象数据等,进行统 计分析,为调度方案的制定提供依据。 2.需求预测与评估:根据下游水需求、灌溉需求、生态环境需求等,预测未来一段时间的用水状况,评估供需矛盾。 3.调度方案制定:根据水情、需求及其他因素,制定具体的调度方案,包括蓄水、进水、出水等方面的具体措施。 4.模拟与优化:利用数学模型等方法,对调度方案进行模拟试验, 不断优化调整,确保方案的合理性和可行性。 5.跟踪与评估:对调度方案的实施效果进行跟踪监测和评估,及时 调整方案,以保证水资源的有效利用和调度方案的可持续性。

2016年大通河流域五座水电站汛期水库调度运行方案(7月30日改)

2016年大通河流域五座水电站汛期水库调度方案 中型水电公司 2016年6月17日

批准: 生技部审核: 初审: 编写:李勇 2

目录 1 水库基本情况 (4) 1.1流域概况 (4) 1.2工程概况 (4) 1.2.1东旭二级水电站 (4) 1.2.2卡索峡水电站 (5) 1.2.3青岗峡水电站 (5) 1.2.4加定水电站 (5) 1.2.5金沙峡水电站 (6) 1.3水文、气象特征 (6) 2 水库调度运用主要技术指标 (7) 2.1东旭二级水电站 (7) 2.2卡索峡水电站 (7) 2.3青岗峡水电站 (8) 2.4加定水电站 (8) 2.5金沙峡水电站 (8) 3 汛期调度方式 (9) 3.1小于设计标准洪水下的水库调度 (9) 3.2设计标准洪水下的水库调度 (13) 3.3超标准洪水下的水库调度 (15) 4 汛期泄洪设施运用 (18) 4.1东旭二级水电站 (18) 4.2卡索峡水电站 (19) 4.3青岗峡水电站 (19) 4.4加定水电站 (20) 4.5金沙峡水电站 (21) 5 水库调度相关要求 (19) 3

1 水库基本情况 1.1 流域概况 东旭二级、卡索峡、青岗峡、加定及金沙峡五座水电站位于大通河干流,大通河流域位于青海省东北部,自西北向东南流经青海省的天峻刚察祁连海宴门源乐都等县,进入甘肃天祝永登两县,最后在青海民和县汇入湟水河流域总面积15133km2,其中青海省内流域面积12943km2占全流域面积的85.5%,甘肃省内流域面积2190km2占全流域面积的14.5% 大通河是湟水河最大的一级支流和黄河的二级支流,其多年平均径流量28.26亿m3,大通河发源于青海省天峻县,海拔5174m,于青海省民和县享堂镇汇入湟水河。大通河干流河道全长574.12km,其中青海境内河道长504.1km,总落差2295m,水能蕴藏量759 104kw,甘肃省境内河道长60.43km,落差575m,甘青两省共界河道长49.27km,落差306m。大通河流域总体呈西北-东南走向。 大通河流域深居西北内陆,气候受东南海洋季风的影响和蒙古高压的控制,具有冬长夏短、雨热同季、日照时间长、年降水少、蒸发量大。大通河流域系祁连山山脉东段的高海拔地区,地处东南季风的西部边缘,南来水汽和北来水汽由于大板山的阻碍和抬升作用,常汇合于此,形成一条辐合带,使大板山南北麓地区的降水较多。大通河流域的洪水有春汛和夏汛之分,春汛发生在每年的4月至5 月,洪水主要由冰雪融水形成;夏汛发生在每年的6月至9月,洪水主要由降雨形成,或由降雨与冰雪融水共同形成。 1.2 工程概况 1.2.1 东旭二级水电站 东旭二级水电站位于青海省门源县珠固乡境内的大通河干流上,距上游东旭(一级)水电站3公里,下游距寺沟口水电站4公里,电站海拔2440米。对外交通主要有岗青公路,距互助县城95公里,距西宁市130公里。电站为河床式,水库库容148.3万m3,装机容量8MW(2×4MW),正常水位2438.00m,设计洪水位2438.00m,校核洪水位2439.1m,设计水头9.5m。设计引用流量110m3/s。年发电量3984.77万Kw.h。该电站工程等级为Ⅴ等,工程规模为小(Ⅱ)型,主要及次要、临时建筑物级别为5级。主要建筑物有:上游挡水墙、河床式发电厂房、进水闸、泄洪冲沙闸、溢流坝、挡水墙、升压站等。 东旭二级水电站水文特性表 4

水库防洪调度方案编制规范研究与制定实施方案思路探索方向设计

水库防洪调度方案编制规范研究与制定实施 方案思路探索方向设计 一、前言 水库防洪调度是保护人民群众生命财产安全的重要措施之一。在防洪调度中,制定科学的方案是保障水库安全和最大限度发挥水库调节功能的关键。本文将针对水库防洪调度方案的编制规范、研究与制定的思路和方向进行探讨和设计。 二、水库防洪调度方案编制规范 1. 指导思想 水库防洪调度方案的编制应以保护人民生命财产安全、最大限度发挥水库调节功能为指导思想,注重科学性、综合性和可操作性。 2. 编制流程 (1)调查研究:对水库所在区域的降雨状况、河道水位演变、洪水过程等进行调查研究,获取相关数据和信息。 (2)参数分析:通过分析调查研究数据,确定降雨-径流参数、水库水位-库容关系等参数,作为方案编制的基础。 (3)模型建立:利用水文水资源模型,建立水库防洪调度模型,模拟不同情景下的水库调度过程,为方案编制提供技术支持。 (4)制定方案:根据调查研究和模型模拟结果,制定水库防洪调度方案,包括调度准则、水位控制曲线、流量控制等内容。

(5)评价优化:对制定的水库防洪调度方案进行评价,并根据评 价结果对方案进行优化,确保方案的科学性和可行性。 3. 方案内容 (1)调度准则:明确水库调度的原则和目标,如综合防洪、保证 供水、调节径流等。 (2)水位控制曲线:根据不同水位对应的洪水风险预估,制定出 合理的水位控制曲线,确保在洪水来临时及时调整水位。 (3)流量控制:在洪峰期,结合入库径流和出库能力,合理调配 流量,平衡洪水控制和库容利用。 三、研究与制定实施方案思路 1. 调查研究与数据积累 (1)深入研究水库所在的流域特点,掌握流域的水文水资源情况,为后续方案编制提供基础数据。 (2)建立完善的监测网络,及时获取降雨数据、水位数据等,为 防洪调度提供准确的信息。 2. 完善防洪调度模型 (1)结合水库特性和流域情况,对现有的防洪调度模型进行优化 和改进,提高模型的准确性和可靠性。 (2)引入新的技术手段,如遥感、地理信息系统等,提高模型的 科学性和预测能力。

水电站水库优化调度与经济运行分析

水电站水库优化调度与经济运行分析 摘要】本文在科学合理的评价体系支撑下对优化水电站水库调度与经济运行问题展开深入探讨,帮助同行躲避因操作调度失误造成的重大损失。对当前常见水库调度方法进行评述,以供决策者参考。【关键词】水电站;调度;预算;经济;分析1、引言水庫是水利工程体系建设的核心,是集水利资源调配、发电和灌溉等综合功能为一体的系统工程。具有调度方案性和调控精确性。作为水利工程领域从业者,水库调度是水电厂优化经济运行的核心内容。其主要目的为管理和控制水库平安可靠运行充分发挥库综合效益。本文基于笔者多年工作经验,在科学合理的评价体系支撑下对优化水电站水库调度与经济运行问题展开深入探讨,帮助同行躲避因操作调度失误造成的重大损失。对当前常见水库调度方法进行评述,以供决策者参考。2、水电站水库优化调度概述水电站水库优化调度相关方法开展由来已久,其中光传统动态规划方法分就为两类:随机动态规划法和确定性动态规划法。随机动态规划模型能较好地反映实际水文径流序列,并以年周期进行优化计算。得到稳定的运行顺序,绘制调度图,指导水库日常运行。然而,当水库数量较大时,计算工作量过大,“维数灾难〞问题无法防止。因此,该方法在单机优化调度中经常使用,而确定性动态规划的研究比随机动态规划要晚10年以上,计算工作量较少。目前,在水库优化调度中形成初始种群时,大多数智能算法在水位的每个时间间隔或存储容量的可行空间中完全随机生成作为决策变量。随机生成方法得到的初始种群较低,满足约束条件的可行解非常低。其结果是,进化速度较慢,最终无法获得理想的解决方案。其次,由于算法参数对智能算法的影响,该算法具有早熟性,易于收敛到局部极值问题。如何优化参数将影响算法的有效性。最后,智能算法在水库数量和时间周期大的情况下搜索速度慢,容易陷入局部最优。3、水库调度的优化调度方法 3.1确定性动态规划法确定性动态规划方法可将调度周期划分为T周期,以T为时间变量,V作为各周期的蓄水量,Vt是T期的存储状态,VT+1是时间段的结束,即蓄水状态的启动。从T+1周期来看,参考流QT〔Vt〕在水电站发电过程中是一个决策变量。3.2随机动态规划方法随机动态规划的特点是将水库入库作为一个具有统计函数的随机变量,解决水电站效益不确定性的优化问题。当径流是随机的,无论做出何种决策,收益都是概率分布,目标函数是基于数学期望识别的。3.3模糊动态规划方法在实际调度中,模糊动态规划方法仍然存在大局部模糊目标和信息,包括水资源丰富或枯燥的预测情况,以及决策的不成熟情况,包括水库中的大量水,下层的水。水库水位越高,水库水位越低越好。少量的水。因此,应采用模糊理论指导优化调度,建立水库模糊优化调度的数学模型,并利用最优水平集方法和近似方法有效地将模糊优化问题转化为一般优化问题。IMAT模糊集方法。3.4调度规那么优化在国外学者的研究中,1998、将FiJohnChang、李琛等实数编码遗传算法应用于常规水库调度的优化调度中。在2000中,通过对2021印度尼西亚随机生成的径流序列的模拟,利用线性规划对Ilichl水库调度规那么进行了优化。李琛建立了以最小缺水为目标的调度图优化模型。采用实数编码遗传算法〔RGA〕对调度图进行编码,并参加宏进化操作,增强算法的搜索能力,防止早熟。以台湾硬玉油藏为例。结果说明,基于实数编码的残留物。该算法对调度线的优化是有效的。在2021,FiJohnChang和其他遗传算法分别使用二进制编码和实数编码来优化综合储层调度图。结果说明,这两种算法都能对调度图进行优化,但计算实数编码遗传算法的效率和准确性。2021,JosiPraskas.v和GanesanShanthi将遗传算法应用于水库调度优

梯级水电站短期联合优化调度分析

梯级水电站短期联合优化调度分析 摘要:随着节能减排与能源结构调整的不断深入,国内各个主要流域目前已 经形成了一定规模的梯级水电站系统。为发挥梯级水电站发电、防洪、灌溉、供 水的经济效益,水电站联合优化调度运行至关重要,这将有利于降低水电站发电 成本,还能为水电站的稳定运行提供科学参考依据,深入挖掘水轮发电机组在水 电站中的发电潜力,以短期联合优化调度提高运行效率。 关键词:梯级水电站;短期运营;联合优化调度 引言:水能水资源作为一种可再生、可循环利用的绿色能源,水电站的联合 调度运行方式决定了水能资源的实际利用效果。水电站在运行中肩负着水利系统 与电网电力系统运行的双重功能,水轮机组在电网电力系统中存在负荷波动,有 着电网调频与调峰任务特点,通过水力发电方式降低能耗,减少污染程度。 1. 梯级水电站实施联合优化调度的重要意义 梯级水库联合优化调度对保障水电系统稳定运行、提高资源利用效率、提升 梯级整体效益有着至关重要的意义。联合优化调度过程中,以日作为时间尺度的 优化调度方式确定了调度战略在每天的执行方式,水电站日内运行过程中建立基 于多种复杂因素的短期调度模型,应用多种优化算法建造模型并求解,目前已成 为梯级水电站运行的重要手段。梯级水电站优化调度模型本身是一个高维且非线 性问题,整个模型求解的过程十分复杂。不仅如此,水流流达时间的存在会让优 化调度涉及到短期梯级水电站间跨时段水量平衡与水量耦合问题。目前用于计算 短期优化调度模型的方法主要有两种,一种是基于传统动态规划的逐步优化算法,这类方法收敛速度比较慢,计算效果会对初始可行解存在较大的依赖性,计算需 要较长的时间。另一种是基于遗传算法和粒子群算法的智能型算法,不仅能求解 速度快,且运行效率高,但是计算期间容易出现结果不一致的问题。

水电站运行调度方案

水电站运行调度方案 一、总则 为规范电站调度运用工作,保证电站枢纽工程安全,充分发挥工程综合效益,依据国家现行的有关法律法规、方针政策、规程规范、批准的电站枢纽工程设计文件及电站调度实践,制定本调度运用方案。 二、基本情况 (一)概况 贵港市平南县电站位于平南县大鹏镇村,距县城56km,离大鹏圩13 km,是一座引水式水电站;坝址以上游集雨面积为48 km2,电站始建于2004年11月,2007年9月建成投产,设计水头54m,发电装机容量2800千瓦,设计多年平均发电量900万KW.H,年利用小时1260h。 电站工程属Ⅴ等水工建筑物,电站永久建筑物为5级,拦河坝设计洪水标准为20年一遇(P=2%),核洪水标准为200年一遇,厂房设计洪水灌水标准为20年一遇,校核洪水标准为50年一遇(P=0.10%)。 (二)基本资料

1.电站调度运用主要参数采用的高程系统均为黄海高程系统(观测水位为珠江高程系统)。 2.电站调度运用主要参数,见表2-4。 表2-4 电站调度运用主要参数表 名称单位数值备注 校核洪水位m 10.00 P=0.1% 设计洪水位m 12.50 P=2% 正常蓄水位m 7.00 死水位m 4.00 总库容万m3 调洪库容万m3 兴利库容万m3 死库容万m3 设计灌溉面积万亩 2.68 实际灌面1.79万亩 3.电站调度运用参数和指标 (1)防洪 电站设计洪水标准为50年一遇(P=2%),1000年一遇(P=0.1%)洪水校核,消能防冲洪水标准为20年(P=5%)一遇。防洪主要任务是:保障电站拦水坝、引水渠道安全;下游乡镇的安全;下游重点基础设施的防洪安全。汛限水位10.00 m(根据平南县防汛指挥部当年下达汛期控运计划相应调整)。 (2)灌溉 电站灌区设计灌溉面积2.68万亩,实际灌溉面积为1.79万亩,主要担负下游部分村屯农业灌溉。设计保证率为85%。 三、防洪调度任务 (一)调度任务

水库调度方案

水库调度方案 1 电站水库调度运行方案 一、概况 1、流域特性 *** 电站水库位于**** 县北部距县城51 公里的**** 乡*** 村附近*** 河上,*** 河是*** 江流域*** 江支流的一条分支,发源于广西********** (海拔20XX米),河流自北向东南,长公里,干流平均坡降%,流经******* 乡、***** 乡、***** 乡,在**** 乡镇所在地三江门汇入**** 江。 2、水文气象特性 *** 河流域地属中亚热带季风气候,气候温和,雨量充沛,多年平均气温℃,极端低温-3 ℃,极端高温℃,多年平均降雨量2127 毫米,电站有记录的最大年降雨量3251 毫米,最大12 小时降雨量毫米,连续72 小时最大降雨量毫米,为广西降雨较多地区之一,但全年分配不均,多集中在4-9 月份,占70%,多年平均蒸发量毫米,多年平均日照时数小时,多年平均气压多年平均相对湿度79%,多年平均风速/s ,多 年平均最大风速16m/s,风向多为NE。 3、工程情况 *** 电站水库始建于20XX年,20XX年建成,工程等别

Ⅲ等。拦河大坝为碾压混凝土重力坝,大坝等级为3 级,最大坝高米,坝顶高程米,坝顶长度137 米。溢流坝布置在中部,溢流坝段长59 米,溢流前缘长56 米,堰顶高程402 米。左岸重力坝段长米,右岸重力坝段长米。坝址以上控制集雨面积157 平方公里,水库总库容1500 万立米,有效库容万立米。坝后引水式发电厂房布置在右岸,发电引水隧洞主洞长米,厂房面积941 平方米,厂房距大坝约70 米。*** 河为山区河流,落差较大,河谷狭窄,山洪瀑涨瀑落,洪枯水位变幅较大。 *** 电站是*** 河梯级电站的第二级,装机容量 3 × 1000kW,年设计发电量1323 万kWR26;h。 二、工程等级及防洪标准工程等别Ⅲ等,电站规模为小型。按规定采用的防洪标准洪水重现期100 年,如下表:(见附表1) 三、水库高度原则在保证安全的前提下,充分发挥水库发电效益。当安全与效益二者发生矛盾时,效益服从安全。 水库运行水位不得低于死水位,水库水位日降幅尽量不超过5m。 当水库水位上涨至及以上时,电站打开发电尾水闸阀进 行辅助排水。 四、水库调度计划及方案 1、水库调度计划

流域梯级水电站集控运行分析

流域梯级水电站集控运行分析 摘要:随着社会的发展,越来越多的人开始关注域梯级水电站集控的运行效益。水能资源本身具有流域的特性,要想提升应用效率,要建立梯级水电站实时集控 体系,有效建立水能资源利用体系,维护水电站集控管理的综合水平。本文就流 域梯级水电站集控的运行展开探讨。 关键词:流域梯级水电站;集控;运行效益 引言 我国流域梯级水电站集控中心监控系统的建立,顺应了时代发展的必然趋势,在建立同一业主统一建设运行管理机制的基础上,对集群化展开了系统分析,并 有效完善了遥测、遥信以及遥控等操作,真正实现了现代运行管理的要求,且完 善了无人值守的工作流程。 1流域梯级水电站进行集中控制的必要性 水电站具有三个明显的特征,首先它是沿流域分布的,其次水电站所处的地 理位置相对较为偏僻,再次,跨度相对较大。因此,水电站要想提高自身的经济 效益与社会效益,就必须采取有效措施对生产运营的成本进行一定程度上的降低,这就要求水电站能够掌握较为先进的技术,并对人力资源进行有效的整合,在此 基础之上对经济调度进行一定程度的优化。除此之外,水电站还应当不断发挥创 新意识,对管理模式进行创新与发展。因此,在流域梯级水电站进行集中控制运 行是未来发展的必然趋势。 2流域梯级水电站集控运行体系介绍 2.1组织体系介绍 流域梯级水电站集控运行在建设的过程中需在整个电站群内设置流域集控机构,该机构一方面要负责完成上级部门下达的调度指令,另一方面要调度流域内 的防洪与发电等。各电站应配置相应的通信、监控与调度系统,且与流域集控机 构对接起来,依照流域调度中心的各项指示开展工作。对于电力企业而言,流域 梯级调度机构是一个刚出现不久的部门,它的出现将令电力企业原有的组织结构 发生改变。除此之外,它的出现还改变了员工的工作制度、工作场所及职责。 2.2管理模式 传统电力体制下,电厂(机组)的发电调度由电网公司负责,企业发电设备的安全性、可靠性、稳定性及投运率等成为电网考核企业的主要指标,进而造成发电 企业的中心工作主要是围绕发电设备的运行、维修、检修及水工建筑物的完好开 展工作,形成以保证电厂设备完好为核心的生产管理体系。在这种体制下,发电 企业的水库调度只能对电网调度及企业生产组织指挥机构起参谋作用,而不能发 挥决策作用,从而造成水电企业“重电,轻机,不管水”的生产管理模式。流域梯 级水电站集控运行将对发电企业原有的生产管理体制进行改革,发电企业的中心 工作不仅仅限于保证设备完好和可靠,而是追求企业的综合效益最大化;流域集控 机构成为流域开发公司的生产调度控制中心和生产信息中心;整个生产过程为:流 域集控机构首先对来水过程进行准确的预测,在满足防洪需要和保证水资源综合 利用要求的前提下,依据调度规程编制调度计划,待电网对调度计划调整批准后 再组织实施。 2.3运行方式介绍 流域梯级集控运行是基于水库与电站的远程集中管理而实现的,与此同时, 水库与电站的运行信息也全部汇集至流域集控机构,这些将成为集控运行的重要

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