簡介
一種控制運用水庫的技術管理方法。是根據(jù)各用水部門的合理需要,參照水庫每年蓄水情況與預計的可能天然來水及含沙情況,有計劃地合理控制水庫在各個時期的蓄水和放水過程,亦即控制其水位升、降過程。一般在設計水庫時,要提出預計的水庫調(diào)度方案,而在以后實際運行中不斷修訂校正,以求符合客觀實際。在制定水庫調(diào)度方案時,要考慮與其它水庫聯(lián)合工作互相配合的可能性與必要性。
主要內(nèi)容
水庫調(diào)度是水庫工程管理的主要環(huán)節(jié)之一。其內(nèi)容包括:擬定水庫調(diào)度方式、編制水庫調(diào)度計劃及確定各項控制運用指標、進行面臨時段的實時調(diào)度等。
理論與方法
水庫調(diào)度的理論與方法是隨著20世紀初水庫和水電站的大量興建而逐步發(fā)展起來的,并逐步實現(xiàn)了綜合利用和水庫群的水庫調(diào)度。在調(diào)度方法上,1926年蘇聯(lián)Α.Α.莫洛佐夫提出水電站水庫調(diào)配調(diào)節(jié)的概念,并逐步發(fā)展形成了水庫調(diào)度圖。這種圖至今仍被廣泛應用。50年代以來,由于現(xiàn)代應用數(shù)學、徑流調(diào)節(jié)理論、電子計算機技術的迅速發(fā)展,使得以最大經(jīng)濟效益為目標的水庫優(yōu)化調(diào)度理論得到迅速發(fā)展與應用。隨著各種水庫調(diào)度自動化系統(tǒng)的建立,使水庫實時調(diào)度達到了較高的水平。中國自50年代以來,水庫調(diào)度工作隨著大規(guī)模水利建設而逐步發(fā)展。大中型水庫比較普遍地編制了年度調(diào)度計劃,有的還編制了較完善的水庫調(diào)度規(guī)程,研究和擬定了適合本水庫的調(diào)度方式,逐步由單一目標的調(diào)度走向綜合利用調(diào)度,由單獨水庫調(diào)度開始向水庫群調(diào)度方向發(fā)展,考慮水情預報進行的水庫預報調(diào)度也有不少實踐經(jīng)驗,使水庫效益得到進一步發(fā)揮。對多沙河流上的水庫,為使其能延長使用年限而采取的水沙調(diào)度方式已經(jīng)取得了成果。由于水庫的大量興建,對于水庫優(yōu)化調(diào)度也在理論與實踐上作了探討。在中國,豐滿水電站、丹江口水利樞紐、三門峽水利樞紐等水庫的調(diào)度工作都積累了不少經(jīng)驗。
運用指標
即在水庫調(diào)度中用作控制條件的一系列特征水位與數(shù)據(jù)。它們應當根據(jù)水庫設計中規(guī)定的相應特征水位,考慮工程安全情況、國民經(jīng)濟各部門的現(xiàn)實要求,以及水文數(shù)據(jù)的變化等具體情況研究確定,并應獲主管部門審查批準。水庫控制運用指標主要有:
①允許最高水位,即水庫遇校核洪水允許充蓄到的最高水位,是判斷水庫防洪安全的重要指標;
②防洪限制水位,是水庫在汛期為預留防洪庫容而限制蓄水的上限水位;
③汛末蓄水位,即水庫在汛末計劃充蓄到的正常高水位,它在很大程度上決定了水庫在下一個汛期到來之前可能發(fā)揮的興利效益;
④興利下限水位,即水庫在正常興利運用情況下允許消落到的最低水位,它反映興利需要及各方面的控制條件;
⑤防洪運用標準,即為水庫本身及為下游防洪安全制定的防洪標準,一般采用一定重現(xiàn)期的設計洪水或以可能最大洪水為標準。
水庫調(diào)度計劃
由水庫管理部門在每年初根據(jù)本水庫的控制運用指標、水庫調(diào)度方式及當年各方面的要求制定。主要內(nèi)容包括:當年的入庫徑流量及過程的預測,各運行期的運行方式及各種控制水位,遭遇各種洪水的調(diào)度規(guī)則,興利計劃供水過程和計劃效益指標(如灌溉面積及計劃供水過程、計劃發(fā)電出力過程及年發(fā)電量、工業(yè)及城市供水計劃與供水量等),以及在調(diào)度中應注意的事項等。還可以根據(jù)長期徑流預報及其誤差概率分布,并結合水庫調(diào)度圖擬定年內(nèi)水庫運行控制水位過程線及其可能的變幅,作為指導執(zhí)行年度調(diào)度計劃的重要依據(jù)。必要時,還應擬定各運行期的調(diào)度計劃。
水庫調(diào)度方式
為滿足既定的防洪、興利任務和要求而擬定的具體蓄泄規(guī)劃。它是使水庫能安全地、經(jīng)濟地運行的關鍵。
防洪調(diào)度方式
可分為水庫對下游無防洪任務和有防洪任務兩類。前者只需解決大壩安全渡汛問題,一般采取庫水位達到一定高程后即敞泄的調(diào)度方式;后者應統(tǒng)一考慮大壩安全渡汛及下游防洪安全,在調(diào)度中嚴格按照所用的判別條件(如防洪特征庫水位、入庫洪峰流量等)決定水庫的蓄泄量,在水庫防洪標準以內(nèi)按下游防洪要求調(diào)度,來水超過水庫防洪標準,則以保大壩安全為主進行調(diào)度。下游防洪調(diào)度方式一般有固定下泄量方式及補償調(diào)節(jié)方式。
興利調(diào)度方式
包括灌溉、發(fā)電、供水、航運等方面,一般要求盡量提高需水期的供水量,常采用以實測入庫徑流資料為依據(jù)繪制的水庫調(diào)度圖進行調(diào)度,以具體控制水庫的供水量。調(diào)度圖由調(diào)度線劃分為若干個運行區(qū),其中主要包括:①以保證正常供水為目標的保證運行區(qū);②以充分利用多余水量擴大效益為目標的加大供水區(qū);③遇枯水年降低供水量幅度以盡量減少損失的降低供水區(qū)。在運行中由庫水位所在運行區(qū)決定水庫的運行方式及供水量。對于發(fā)電方面,除了盡可能減少棄水、充分利用水量以外,還要十分注意利用水頭的問題。
綜合利用調(diào)度方式
承擔防洪、興利兩種以上水利任務的水庫的調(diào)度方式,除了考慮以上所述防洪、興利的調(diào)度方式之外,還要著重研究處理防洪與興利的結合及興利各任務之間結合的問題。
防洪與興利結合的調(diào)度方式
承擔防洪及興利任務的水庫,在調(diào)度上要使水庫的防洪庫容與興利庫容盡可能結合起來,以盡量提高綜合效益。常采用的方法有:利用洪水季節(jié)性變化規(guī)律,分期擬定汛期限制水位,以便與興利庫容結合;利用水文預報;通過繪制水庫調(diào)度圖使防洪庫容與興利庫容結合。采用以上方法調(diào)度時,對防洪與興利均要全面考慮。
發(fā)電、灌溉、供水相結合的調(diào)度方式
要根據(jù)水庫承擔任務的主次關系和各部門用水在時間、空間上可能結合的情況,擬定合適的統(tǒng)一調(diào)度方式。如:①以發(fā)電為主的水庫,灌溉或供水自壩下引水(與發(fā)電用水可以結合),或自庫內(nèi)引水(與發(fā)電用水不能結合)量不大,可按發(fā)電水庫擬定調(diào)度方式,庫內(nèi)的引水量可按需要供給;②以灌溉或供水為主兼顧發(fā)電的水庫,一般應以灌溉或供水水量擬定調(diào)度方式,根據(jù)灌溉或供水的要求確定發(fā)電時間和發(fā)電量,多余的水量可主要用于增加發(fā)電效益;③發(fā)電和灌溉或供水并重,或它們的用水比重均相當大,在時間或空間分布不一致時,應根據(jù)它們的設計保證率、用水要求繪制水庫兩級調(diào)度圖,對于不同來水年份和水庫蓄水情況,分別采用不同的調(diào)度方式。
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