大型调水工程调水运行探析

【摘要】调水工程作为我国大型基础设施，其运行状况对我国的经济社会发展和居民生活将产生重大的影响。针对我国水资源分布不均匀的情况，为了解决缺水城市和地区的水资源紧张状况，我国已经修建了20多座大型跨流域调水工程。这些已经建成的调水工程大都取得了显著的经济效益、社会效益和环境效益，工程本身的收效也较好，但是由于这些流域调水工程大多建成在计划经济时期，并在长期的计划经济体制下运行，管理体制和运行机制都保留着不少计划经济的成分，面对调水工程管理体制和运行机制存在的种种弊端，对其进行管理体制改革和运行机制的转变已势在必行。

【关键词】水利；调度；运行；渠道

引言

文章就调水工程调度运行机构设置、规章制度、调度人员的职责和要求以及调度运行的安全、协调统一、经济运行等原则进行了说明。文章也对调水工程的调度运行参数测定、自动控制、冬期输水、调度模拟等方面的研究进行了探讨。

1、概述

调度运行对远距离调水工程是一项非常重要也是难度较大的一项工作，调度运行的科学性不仅直接关系着工程的安全，也关系着运行的经济合理性。

山东省引黄济青工程是为彻底解决青岛及工程沿线用水而修建的大型跨流域远距离调水工程，工程自黄河打渔张引水闸引水，全长275km，其中253km为衬砌明渠，22km为暗管。沿线包括宋庄、王耨、亭口、棘洪滩四级泵站，36座倒虹控制闸，其它涵闸、渡槽、分水闸等建筑物500多座。渠首引水流量48.5m3/s，渠末流量23m3/s。现在已与胶东地区引黄调水工程和南水北调东线工程相连通，实现了长江水与黄河水的联合调度。由于工程沿线分水、冬期输水及渠道保温，需要将渠道水位逐段控制，加之黄河、长江来水流量不稳定，各级泵站开机需流量匹配，致使水位和流量控制难度很大。多年来调水局就调度运行、冬期输水、自动控制等方面进行了卓有成效的研究。由于远距离调水是一项复杂的系统工程，本文将结合引黄济青工程就调度运行的组织管理、准则、调度运行研究等方面进行一些概括的探讨和分析。

2、调度运行的组织管理

调度运行与其它工程管理工作相比有其时限性与破坏性，特别是一些大型调水工程需要多级泵站提水，需要给沿线配水，因此要求调度运行从上到下（从调度中心到各调度指令执部门，从监控中心到各监测用的传感设备，从泵站到机组）、从头到尾（从渠首到渠末）及部门之间/（如调度部门与通讯、供电部门）协调一致，否则很难完成运行调度。

2.1建立调度运行规章制度

为了完成调度运行，制定专门的调度运行规章制度是必要的。引黄济青工程为此专门制定了调度运行规章制度，对机构设置、调度部门（包括总调、分调、各执行调度指令的部门）、调度人员的职责、任务及计量、配水、闸门操作规程等有明确详细的规定。

2.2机构设置

远距离输水工程一般过流建筑物多，特别是多级泵站输水的远距离调水工程，监测点和配水点多，需要经常调整全线流量匹配情况，这就要求设立调度中心对全线统一调度。通过汇总全线水位、流量等运行情况，及时进行科学分析，调整各渠段的蓄量，匹配各控制闸和泵站的流量，使各渠段水位不超过限定水位。对明渠还应使水位下降的速度在一定的范围之内，以免渠坡发生滑坡和衬砌破坏。总调中心以下，根据输水距离长短、控制建筑物的多少可以设置多个分调中心，分调中心分管各管理站，调度机构的层数不宜设置过多，以免影响调度指令的执行效率，自动化程度高的系统机构可更加精简。

2.3调度中心的职责

2.3.1制定总体及阶段性调水计划，依据水源、水库的蓄水情况、天气预报（特别是北方冬期输水阶段）制定具体的调度方案。

2.3.2通过全线水位、泵站开机状况、闸门的开度，及时进行分析和计算，进行全线流量匹配，确定下一时间各泵站的开机台数及大小机组的匹配状况、闸门的开启度等，并下达指令。

2.3.3对调度运行中出现的各种紧急状况，包括可预见的停电、通讯故障、停机及不可预见的运行事故需要作出合理的调度方案。

2.3.4掌握泵站、闸站及通讯系统的运行状况，对出现故障的地方，通知有关部门进行维修或抢修。

2.3.5监督下级调度部门或执行指令的部门执行指令情况。

3、调度运行的基本原则

3.1安全运行的原则。对远距离调水工程首先要保证工程的安全运行。

3.2实行统一调度、分级负责的原则。调度中心和下级执行调度指令的机构、通讯部门、泵站、水库调度需高度协调一致，要有全局观念，调度运行中要避免各自为阵。

3.3操作员要严格按照调度中心的指令执行，不能随意调节闸门或开停机。对一般的明渠来说，渠尾的渠道断面和过流能力要比渠首小（如引黄济青、加州调水工程），上游较小的流量变化可能引起下游较大的震荡。经常调节闸门或泵站，就会造成渠道水位的长时间振荡和不稳定。

3.4经济运行原则。对提水系统，首先要考虑整个系统的优化调度，按最优运行的原则，使运行费用最低。在整个系统最优运行下，对单个泵站，可能不是最好的，相应的经济效益也不是最大的，但整个系统的效益是最好的，应服从整体优化的原则。调度运行中要科学调度研究合理的调度方案，尽可能不弃水或少弃水。特别是高扬程提水系统，尽可能使泵站在高效区运行，提高泵站的工作效率。尽可能减少泵站的开停机次数，减少对泵站机组的破坏。

3.5对泵站、闸站能够实现计算机控制，应用监控系统进行数据监测，可应用一些先进的调度运行控制模型，实现整个系统的调度运行自动化。如应用动态控制、控制容量法等先进的控制方法，实现输电峰荷期间减小输水量，非峰荷期大流量输水，减小运行费用。但这种方法必须对整个系统实现监控。

结语：

调水工程投资巨大，工程运行要完全按企业的投入产出规律运作并执行成本水价、获取合理的供水利润尚存在一定的困难，并且还要面临众多不确定性经济风险因素的影响，因此，前期应当充分认识可能的经济风险因素，并制定相应的风险控制措施。南水北调工程以及山东省胶东调水（引黄济青）工程等大型调水工程作为提高受水区人民生活水平、改善生存、生态和投资环境的基础性设施，政府应该在工程的投资、年运行费、水价和水量调配等方面给予必要的政策性倾斜与经济补偿，以降低调水工程的经济风险，保证调水工程的经济运行和良性管理，为促进地区经济发展发挥更大的作用。

参考文献：

[1]欧阳芳.调水工程经济风险分析及保障体系分析[D].南京：河海大学，2003.

[2]陈进，黄薇.跨流域长距离调水工程的风险及对策[J].中国水利，2006（14）：11-14.

[3]王忠法.水利工程项目的经济风险分析[J].农田水利与小水电，199（7）：24-28.