编制水库兴利调度图的几点思考
2014-12-25胡强,刘颖,虞慧,徐升
胡 强 ,刘 颖 ,虞 慧 ,徐 升
(1.江西省水利科学研究院,江西 南昌330029;2.江西省水工安全工程技术研究中心,江西 南昌 330029)
0 引言
水库兴利调度的目的是根据对历年来水、蓄水实况的分析,有计划地对入库径流进行调蓄,充分利用水库调蓄能力,尽可能满足各用水部门的需水要求[1]。水库兴利调度图是指导水库调度运行的主要依据,其合理性对水库兴利效益的充分发挥具有重要的意义。
1 工程实例
团结水库位于长江流域赣江水系梅江上游的乐江河上,距宁都县城55 km,是一座具有防洪、灌溉、发电、养殖等综合效益的大(2)型水库。坝址以上控制流域面积 412.0 km2,多年平均降雨量为 1 677.6 mm,径流深为958.9 mm,总库容 1.457 亿 m3,其中兴利库容 5 920 万m3。
团结水库大坝由1座主坝和16座副坝组成,均为土坝,最大坝高34.00 m。水库承担东、西干渠共4 933.3 hm2耕地的灌溉任务,设计灌溉面积总计4 160 hm2。坝后电站装机2 500 kW,多年平均发电量 1 662.68万kW·h。
水位~库容曲线采用万分之一航测图量算得出。主坝死水位236.50 m,相应库容4 260万m3;正常蓄水位242.00 m,相应库容 10 180万 m3。主汛期汛限水位241.00 m(4 月 1 日~6 月 20 日),后汛期汛限水位 242.00 m(6月21日~9月30日)。
1.2 兴利调度图的绘制
采用吴村水文站1980年~2012年的实测逐月径流量作为调度计算的来水过程。灌溉、发电供水保证率均为85%,调度原则为:坚持“灌溉用水优先于发电用水”,以供定需,统一调度,分级管理。
在实测径流系列中选取三个年来水接近P=85%的枯水年份为典型年,将各典型年按85%设计值进行修正后,由供水期末、水库处于死水位开始按逆时序进行调节计算,遇亏水相加,遇余水相减[2],可求得各月月初所需水库蓄水量,基本公式为:
式中
:St,St+1—月初、月末的水库蓄水量(万 m3);
It—月净入库径流量(万 m3);
Wgt—水库月供水量,等于灌溉用水量与发电用水量之和(万 m3);
Vs—死库容(万 m3);
Vx—汛限水位对应的库容[3](万 m3)。
将各典型年的计算成果绘制在同一张纵坐标为库水位、横坐标为时间的图中,各条线的下包线为初步确定的限制供水线,各条线的上包线为初步确定的加大供水线。
各供水控制线将兴利调度图划分为以下3个区域:①限制供水区。上限为限制供水线,下限为水库死水位,在此区域内,正常灌溉要求供水产生破坏,水库可按预定的限制供水方式运行,其最小供水量可以得到保证;②保证供水区。以灌溉防破坏线为上限,以灌溉供水限制线为下限,在此区间内水库可按正常灌溉要求供水,灌溉不会遭到超设计保证率的破坏,水库无加大供水量;③加大供水区。以正常蓄水位或汛期限制水位为上限,以灌溉防破坏线为下限,在此区域内除满足正常的灌溉供水需要外,水库还有部分余水量可加大供水,加大供水量不会对水库正常的灌溉供水产生影响。
图1 团结水库兴利调度图
1.2 计算成果分析
对1980年~2012年的来水、用水过程自供水期末按顺时序进行调节,以验证绘制的水库兴利调度图的合理性。由表1可知,按顺时序调节的灌溉、发电供水保证率均满足要求,说明调度图是合理的,可满足工程使用的要求。
2 几点思考
(1)水库调节性能划分。水库按调节性能分为年调节和多年调节两种类型,分别采用不同的方法绘制兴利调度图。调节性能随年径流的变差系数、来水和用水过程及其负相关程度而变化。对多年调节水库而言,多年调节库容常以概率法确定,经验性和任意性难以避免,其合理性还需通过长系列计算检验。因此,宜采用时历法进行长系列径流调节计算,以此为基础编制调度图。
(2)水库调节时期划分。将调节年度统一划分为固定蓄水期和供水期的水文年,且均从相同的水位起调或终止,不符合实际情况。为真实反映水库来水与用水间组合的多变性,不宜人为分割破坏时段与正常供水时段的连续关系,按“设计保证率内的时段充分灌溉供水,破坏时段节水灌溉供水”的要求进行调节计算。
表1 顺时序调节计算成果表
[1]王 平.灌溉水库兴利调度图长系列计算方法的改进[J].中国农村水利水电.1997(7).
[2]杨小冬,戴国瑞,黄春雷.三道河水库兴利优化调度研究[J].武汉水利电力大学学报,2000,33(3).
[3]王君芳,毛拥政.引红济石调水工程水库兴利调度图的绘制[J].陕西水利水电技术.2006.