水庫調度
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水庫調度(Reservoir Regulation)
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什麼是水庫調度[1]
水庫調度是指根據水庫開發任務和綜合利用要求,對入庫徑流進行重新分配或確定水庫蓄放水量的過程,其結果受一系列不確定因素影響,包括入庫徑流、用水要求、設備操作、調度策略等。
水庫調度的基本原則[2]
在保證安全的前提下,充分發揮水庫綜合利用最大效益,當安全與興利二者發生矛盾時,必須服從安全。水庫運行應以水庫調度圖為依據,水庫調度應充分利用水頭和水量,提高水量利用率。豐水期水電儘量要安排多發,減小棄水。枯水期水電一般擔任電力系統調峰和事故備用,有計劃消落水位,防止多用超發,除特殊情況外,水庫水位不得低於死水位以下運行。在汛期應嚴格執行規定的防洪限制水位,當超過防洪限制水位時,水庫的蓄、泄由水庫所在地區的防汛指揮部(地區三防)調度。水庫攔截洪水尾巴必須經防汛管理部門批准,並備案。水庫防洪限制水位以下,由中調調度。水庫運行中,如發現水工建築物有險情,或遇重大水情有可能超過防洪限制水位,或泄流超過下游允許的安全泄流量等重大問題時,應及時報告上級主管部門。當超過容許時間尚未得到上級批覆時,為了保護水電工程和設備及上下游的安全,水電廠有權先行處理,但應立即報告上級及中調值班調度員。
水庫調度原則調整的可行性[2]
水庫調度原則大多制定於水庫規劃設計階段,調度原則以確保全全,甚至以確保發生小頻率極端洪水的安全為主。隨著技術進步、工程安全程度提高和社會需求的增長,需要適時調整。
1.預報和監測技術進步是前提條件
目前,先進的數值預報模式、自動氣象站網、氣象衛星通信系統、多普勒天氣雷達監測網等技術的運用,加快了災害天氣監測速度,短期天氣預報的水平較以前有了很大提高,據瞭解,現在短期預報的精確率已接近90%,為水庫的防洪調度提供了很大便利。
隨著水庫雨水情自動測報系統的運行,對降雨、水位等特征信息的監測監控水平大幅提高,水庫降雨情況可以實時掌握,水庫洪水預報調度系統會自動獲取相關雨水情信息,及時做出水庫洪水預報,進行實時滾動修正預報;並可進行模擬後期降雨預報和多種調度方案的必選分析,為水庫及時調整調度方案等調度決策提供科學依據。
2.工程安全是基本保證
目前我國大規模實施的水庫除險加固工程,對提高水庫防洪能力,確保水庫防洪安全起到重要作用。正在開展的中小河流治理工程,使水庫下游河道堤防達到一定的防洪標準,河道泄洪能力得到提高。各種工程措施大大增加了調整水庫調度原則時適度承擔風險的可能性,為充分發揮水庫綜合效益提供工程安全保證。
3.社會需求是積極推動因素
社會的發展,對水資源的需求也不斷增加,水資源時空分佈不均與水資源持續穩定增長需求之間的矛盾短期內將難以得到根本解決,水資源不足的問題已形成對社會發展的制約因素。
目前一些水庫的防洪調度原則,著重強調防洪安全,往往是汛期棄水較多,而汛末又無水可蓄,加劇了水資源供需矛盾。社會需要通過洪水資源化調度實現水量均衡穩步增長供給,就要求調度原則不僅強調防洪風險,也著重於水資源保障不足的風險,如果在一定的可接受的安全風險水平內,適當減少水庫防洪、興利的重疊庫容和提高汛末蓄滿率,對提高社會的水資源保障程度具有重要意義。
現行水庫調度的方式[3]
(1)以攔蓄洪水為目的的防洪調度。採用防洪調度的主要目的是為了在保證水庫大壩安全的前提下,充分的利用水庫的防洪功能,在汛期進行攔洪蓄水,從而削減洪峰,避免周圍地區受到洪水侵襲。它通過利用水庫的基礎防洪設施,有序地安排洪水進入,固體下瀉、補償調節及預報預泄等,達到蓄水和防洪的效果,其基本特征水位是汛限水位。它對於有效地避免洪水災害作用重大,當然,除此之外,防洪調度還要考慮其他綜合效益的實現。
(2)以經濟效益的實現為目標的興利調度。興利調度的優勢在於其利用水庫特有的功能來實現對天然徑流的再次分配,天然徑流存在著很大的隨意性,如果不對其進行調度,將會造成天然徑流的浪費。因此,要發揮興利調度的作用。通過較為精確科學的計算得出水庫的供水量、分析出水庫的水位和水庫的需水量等。然後合理地分配水資源,通過調度進行水力發電,進行農業灌溉,進行供水服務等,力爭實現水庫經濟效益的最大化。