第３１卷第１期　２０１２年２月　

红水河　

ＨｏｎｇＳｈｕｉ　Ｒｉｖｅｒ　Ｖｏ１．３１．Ｎｏ．１　

Ｆｅｂ．２０１２　

水库汛限水位动态控制的应用　李文森　（大唐岩滩水力发电有限责任公司，广西大化５３０８１１）　摘要：汛限水位动态控制是实现洪水资源化的重要措施之一，需要理论的创新、技术的支撑和实践的探索。岩滩　水电站深入开展水库汛期水位动态控制调度运行的研究与实践，在保证安全的前提下，水库兴利效益和社会效益　显著。　关键词：汛限水位；动态控帑３水位；调度运行　中图分类号：ＴＶ６９７．１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００１—４０８Ｘ（２０１２）０１—００２６—０５　

１　电站概况　岩滩水电站位于广西壮族自治区大化县岩滩　镇，是红水河干流梯级电站的第５级。坝址以上流　域面积１０６　５８０　ｋｍｚ，多年平均流量１　７７０　ｍ３／ｓ。根　据距坝址最近（３０　ｋｍ）的巴马气象站的统计资料，　岩滩水电站以上流域多年平均降雨量１　５０８．８　ｍｍ，　多年平均气温２０．４ｃＣ，最高气温３８．４ｃｃ，最低气　

温一３．３０℃。　工程开发任务以发电为主、兼有航运等综合利　用效益。水电站初期运行死水位２０４．００　ｍ，相应死库　容和调节库容分别为ｌ０．４０亿ｉｎ。和１５．７２亿ｍ　，１９９９　年天生桥一级电站投入运行后死水位提高到２１２．００　ｍ，相应死库容和调节库容分别为１５．６５亿ｍ’和　１Ｏ．５６亿ｍ，，为不完全年调节水库。水电站正常蓄水　位２２３　ｉｎ，汛限水位２１９　ｉｎ。设计洪水标准为１　０００　年一遇，校核洪水标准为５　０００年一遇；设计洪水位　２２７．２０　ｉｎ，相应库容为３１．２６亿ｍ　；校核洪水位　２２９．２０　ＩＴＩ，相应库容为３４．３０亿ｍ３。　本电站枢纽布置为　昆凝土重力坝，右岸坝后式　厂房。枢纽主要建筑物由拦河坝、发电厂房、开关站　和垂直升船机等组成，呈一列式布置，为混凝土重力　坝，坝顶总长５２５　ｍ，最大坝高１１０　ｍ。泄洪建筑物设　于河床中部，设有７个溢流表孔，１个泄水孔，２个冲　沙孔。厂房设于右岸坝后，沿机组中心线长２００　ｍ，宽　６０　ｍ，高７２．５６　ｍ。开关站位于右岸厂坝间的坝坡上，　建筑面积２　５３０．５　ｍ２。垂直升船机为１×２５０　ｔ级（其　中上航道、中间通航渠道按通过５００　ｔ级），布置在溢　

流坝左侧，通航建筑物由上下游引航道、挡水坝段、　中间渠道、上下闸首、升船机主体和上下游编队码头　等组成，自上游引航道进口至下游引航道出口，通航　中心线全长９０５　ｉｎ。厂房内安装４台３０２．５　ＭＷ混流　式水轮发电机组。岩滩水电站一期工程于１９９２年第　

一台机组投产发电，１９９５年全部建成，供电广西电　网。　２００９年７月拟建的岩滩水电站扩建工程项目申　请报告通过核准，扩建工程开发任务是发电，并承担　电网调峰、调频任务。扩建工程布置于一期工程右岸　的山体内，地下厂房为首部式布置，主要建筑物包括　引水明渠、进水口、引水隧洞、地下厂房、主变室及尾　水隧洞。压力引水隧洞采用“一洞一机”方式引水，厂　房内安装２台３００　ＭＷ混流式水轮发电机组。扩建　工程完成后，岩滩水电站总装机规模将达到１　８　１０　ＭＷ。岩滩水电站扩建工程不改变现有岩滩水库的　特征水位，不增加水库淹没损失，不改变岩滩水电站　原设计确定的综合利用任务。　

２汛限水位动态控制探索历程　为了增加发电效益及提高汛末１０月蓄水保证　率，岩滩水力发电有限责任公司委托广西电力工业　勘察设计研究院与广西电力局中心调度所于１９９７　年共同完成了《岩滩水电站分期洪水水库调度运行　专题论证报告》。报告经广西区防汛指挥部审查通　过，并下发桂防［１９９８］０６号文，同意９月份当流量小　于７　９００　ｍ３／ｓ时，水库水位可控制在２２１．５　ｍ水位运　

收稿日期：２０１１－１０—２０　作者简介：￣ｋ（１９６５－），男，广西北流人，高级工程师，副总工程师，￣￣－ｚｘ事水电站水工运行管理工作，Ｅ—ｍａｉｌ：ｙａｎｔａｎｌｗｓ＠１２６．ｔｏｍ。　

２６　李文森：水库汛限水位动态控制的应用　行，经多年来的实施表明，每年９月份可增发电量　０＿３～０．４亿ｋＷ・ｈ，亦提高了汛末蓄水保证率。　进入２００３年，广西社会面临着严重的缺电局　面，大唐岩滩水力发电有限责任公司为了充分挖掘　发电潜力，实现洪水资源化，最大地利用有限的水资　源，再次与广西电力工业勘察设计研究院、广西电力　调度通信中心三方共同对《岩滩水电站汛期动态控　制水位调度运行》进行研究，于２００４年２月完成了　《岩滩水电站汛期动态控制水位调度运行研究报　告》。同年３月本研究成果由广西防汛抗旱指挥部　组织专家评审验收，同意岩滩水电站２００４年汛期暂　按研究报告中的方案一（即汛期分月控制）控制水位　调度运行。在总结了２００４年分月控制阶段性成果　的基础上，２００５年广西防汛抗旱指挥部批准同意岩　滩水电站汛期按研究报告中的方案二（即动态控制　水位）进行实施。　在广西防指的指导下，岩滩水电站从２００５年　起，按动态控制水位试运行。２００６年汛前，根据国家　防总关于《水库汛限水位动态控制试点工作意见》　（国汛［２００５］７号文件）规定要求，岩滩水力发电有限　责任公司再次按要求研究完善了“岩滩水电站汛限　水位动态控制调度运行”的理论基础，得到了区防汛　部门认同，２００６年起岩滩水库汛期继续按照“汛期　动态控制水位调度运行方案”实施，２００８年，岩滩水　库列入国家防总汛限水位动态控制试点单位。　通过开展汛限水位动态控制的实施，取得了明　显的效益，有效地缓解了电力供应严重紧缺的局面，　也积累了丰富的实际操作经验。６－＿９月的运行水头　分别提高了３．３４、３．２１、３．２２、２．１９　ｍ，４个月水头平均　提高２．９９　ｍ，比按汛期限制水位２１９　ｒｌｌ方案的平均水　头５７．９１　ｍ提高了５．１６％。特别要指出的是，按汛期　限制水位２１９　ｍ方案调度运行６—８月的水头均低　于机组额定水头５９．４　ｍ，使得机组出力受阻较严重。　岩滩水电站汛期按汛限水位动态控制调度运行，　不仅增加了容量效益约３０　ＭＷ，而且机组的预想出　力为其装机容量１　２１０　ＭＷ的天数成倍增加，这有　利于缓解广西电网汛期调峰容量不足的状况，有利　于电网及电站的经济运行。　３实施水库汛限水位动态控制的保证　体系　３．１机构与管理　岩滩水库、大坝管理实行行政首长负责制，总经　理是水库、大坝安全工作第一责任人，公司各单位均　由行政正职负责本部门的大坝管理工作。成立防汛　领导小组与防汛办公室，领导小组负责协调水库、大　坝安全管理的各项重大工作。坚持“安全第一，预防　为主”的方针。健全的组织机构，明确职责，落实责任　制，是做好防汛抢险工作的有力组织保证。岩滩水库　的管理工作按照统一领导，分级分部门负责的原则，　形成完整的水库防汛管理组织体系。　

３．２人员与技术　为了加强对岩滩水库、大坝的安全管理，统一协　调水库、大坝安全的有关工作，２００４年新成立了水　工部。水工部下设有水工观测班、水务班、水工机械　班和航运中心共四个专业班组，并设有水工副总工　程师和水工专责技术人员。目前水工管理人员有３６　人，所有的管理人员素质较好，大部份人员经过上岗　培训，并持有上岗资格证书，自岩滩水电站投产以　来，由于重视岗位技术培训工作、严格管理，取得了　较好的成效，从未发生过任何防汛事故和大坝安全　事故，连年实现了安全度汛，其中水务班由于在水库　安全经济运行中做出了优异成绩，２００４年还荣获了　“全国电力行业优秀班组”称号。　

３．３岩滩水电站水雨情测报、洪水预报调度等系统　建设运行情况　

３．３．１水雨情测报、洪水预报系统　岩滩水情自动测报系统（下称系统）始建于　１９９６年，２０００年和２００５年分别进行了两次较大的　升级改造，提高了系统运行的稳定性和数据采集的　准确性。　３．３．２水库调度自动化系统　岩滩水库调度自动化系统由中国水利水电科学　研究院自动化研究所设计和建设，系统从２０００年开　始规划建设，２００２年建成投运。２００４年进行了软件　升级，目前系统采用的“ＳＤ２００８水调自动化软件”是　厂家最新的一代水调管理软件，具有较高的自动化　程度。　３．３．３泄流闸门远程控制系统　泄流闸门远程控制系统１９９８年建成投运，由中　国水利水电科学研究院自动化所承建，２００７年汛前　完成了设备更新改造；系统的控制部分由现地控制　单元（ＰＬＣ）、远程操作控制系统（远程ＰＣ）和信号传　输系统组成。溢流坝闸门可以直接由水库调度人员　操作，具有灵活、方便、快捷的操作特点。　３．３．４卫星云图系统和专业气象和水情信息预报系统　岩滩水电站于１９９９年建成并投入了气象卫星　云图接收分析系统。经过几年来的实践，系统管理人　红水河２０１２年第１期　员已初步掌握了云图的分析方法，能较为准确地判　断流域云系的发展规律及降水趋势，对搞好短期水　情预报起到了巨大的促进作用。充分利用有关的专　业预报信息为水库调度服务，区域性降雨预报主要　由专业气象部门发布或提供，通过协议方式约定预　报产品种类及服务办法等。就岩滩水库而言，目前　气象部门提供的降雨预报产品有汛期降水趋势预　报、枯水期降水趋势预报、月（旬）天气预报及１～３　ｄ　滚动天气预报等四种。此外，也附带有气温预测、极　端天气现象或灾害性天气预测，对水库调度需求而　言，预报产品种类基本齐全，能够有效指导水库开展　调度计划的编制、优化调度方案的调整，以及实时洪　水调度的实施等工作。　随着科技的进步，区域降水预报的技术水平也　越来越高，预报人员通过对气候概率和边界条件的　研究，通过动力诊断和物理参数计算等方法，通过建　模等动力统计分析手段，充分利用资料快速融合系　统，在对流参数计算和动力诊断基础上，可及时开展　预报校正工作。通过对多普勒雷达监测及其资料的　综合分析，能够迅速制作天气临近预报，及时弥补预　报误差，提高了水雨情预报的精度，动态水位控制调　度有了更好运行条件。　３．４水库工程安全情况　岩滩水电站大坝是整个枢纽最重要的水工建　筑物，大坝的运行管理严格按照国家电力监管委员　会颁布的《水电站大坝运行安全管理规定》和《中国　大唐集团公司水电站大坝安全管理办法》的规定，完　善日常安全监测、资料分析、定期检查和注册。２００３　年３—１２月，国家电力公司大坝安全监察中心完成　了岩滩水电站大坝首次安全定期检查，２００５年３　月、２００８年１０月进行了换证注册，２００９年完成了第　二次大坝定捡，大坝管理工作规范，大坝运行ｆ青况良　好。岩滩水电站大坝评定为正常坝，安全注册为甲　级。　３．５梯级流域开发情况　３．５．１天生桥一级水电站　红水河流域岩滩水电站上游天生桥一级水电站　坝址位于广西隆林县与贵州安龙县交界的南盘江干　流上，系红水河规划ｌ０个梯级中的第１级，电站以　发电为主、兼有防洪、拦沙、航运等综合利用效益。　坝址以上流域面积５０　１３９　ｋｍ２，多年平均流量６０６　ｍ　，正常蓄水位７８０　ｍ，死水位７３１　ｍ，汛期限制水　位７７３．１　ｍ（龙滩水电站兴建后为７７６．４　ｍ），总库容　２８　８３．９５亿ｍｓ，调节库容５７．９６亿ｍ３，水库具有多年调　节能力。电站装机容量４×３００＝１２００　ＭＷ，保证出力　４１８．９　ＭＷ，多年平均年发电量５１．７５亿ｋＷ・ｈ。　该电站于１９９８年底首台机组发电，２０００年ｌ２月　底第４台机组并网发电，水库于２０００年１Ｏ月蓄水　至正常蓄水位。该水库具有多年调节能力，对岩滩水　电站的入库径流有较大的调节作用，一定程度减小　了汛期岩滩水电站入库洪水的变幅。　３．５．２龙滩水电站　龙滩水电站是红水河梯级开发方案中的第４　级，坝址以上流域面积９８　５００　ｋｍｚ，多年平均流量　１　６４０ｍｆｆｓ，距下游岩滩水电站坝址约１６４．９　ｋｍ，是一　座具有发电、防洪、航运等多种功能的特大型水电工　程。　龙滩水电站是我国能源规划战略项目之一，电　站“按正常蓄水位４００　ｍ设计，３７５　ｍ建设”。龙滩水　电站正常蓄水位３７５　ｍ及４００　ｍ方案的总库容分别　为１６２．１亿ｎｌ　与２７２．７亿ｍ３，兴利调节库容分别为　ｌ１１．５亿ｒｎ。与２０５－３亿ｍ　，前期为年调节水库，后期　则跨人多年调节。　龙滩正常蓄水位３７５ｍ及４００ＩＴＩ的装机容量分　别为４　９００　Ｍｗ、６　３００　ＭＷ，年发电量分别为１５６．７　亿ｋＷ・ｈ与１８７．１亿ｋＷ・ｈ。　根据《珠江流域规划报告》审定意见，龙滩水库　要为下游担负防洪任务，防护区包括黔江、浔江和西　江两岸，以及西、北江三角洲，总范围涉及广西与广　东共２７个县市，总防护人口约１　０５０万人，总防护　耕地约４４．７万ｈｍ　。目前防护区现有堤防抗洪能力　只有５—２０年一遇洪水不等。　根据规划，将来绝大部分防护区的堤防抗洪能　力将提高至２０年一遇洪水，下游防洪标准控制站梧　州市２０年一遇洪水流量为４４　６００　ｍＴｓ。龙滩水电站　为下游拦洪时，根据梧州市来水情况控制泄流６　０００　ｍ３／ｓ与４　０００　ｍ３／ｓ，使梧州市流量不超过４４　６００　ｍ３／ｓ。根据洪水演算分析结果，龙滩水电站４００　ｍ　水位时，预留７０亿ｍ　防洪库容，可使绝大部分防　护区的防洪标准提高至５０年一遇洪水；３７５　ｍ水　位时，因发电限制，预留５０亿ｍ３防洪库容，可使　下游防洪标准提高至４Ｏ年一遇洪水。防洪库容预　留时间为每年５—７月，８月底水库允许蓄水至正　常蓄水位。　龙滩水电站一期工程（正常蓄水位３７５　ｍ）２００７　年５月首台机组并网发电，２００８年底７台机组全部　投产。为岩滩水库开展汛期水库水位动态控制调度