港口湾水库灌区工程对港口湾电站发电影响分析

王化可

(安徽省水利水电勘测设计院,安徽 合肥 230088)

目前灌区的影响分析研究主要集中在对下游水文情势、水生态环境、灌溉回归水等影响分析，对水库电站发电影响分析较少。本文从灌区工程建设对港口湾电站的发电水量、发电水头、发电量等角度分析发电影响。

1 水库调度运行方案

1.1 现状调度运行方案

港口湾水库现状调度除满足水库及下游防洪需求外，兴利调度以供水、发电为主，即在保障城镇供水的前提下，当水库水位高于126.0m时，上游来水均尽量通过发电站发电下泄，并未考虑下游是否需水。当水库水位高于汛限水位133.0m或正常蓄水位135.0m时，启用防洪设施。根据调算，灌区建成后，设计水平年2030年港口湾水库多年平均缺水量1941×104m3，缺水11年，达不到灌区灌溉设计保证率90%。因此，按现状126.0m水位控制不能满足设计水平年水库下游用水需求，需要研究新的调度运用方案。

1.2 设计调度运行方案

(1)方案拟定。调度运行方案以水库控制水位为参数，分灌溉期和非灌溉期别拟定。灌溉期(5～10月)水位以126.0m为基础，将水位逐渐抬升至汛限水位133.0m，非灌溉期(11～4月)水位以灌溉期水位为基础向上浮动至正常蓄水位135.0m。当水库水位低于拟定值时，水库根据下游用水需求放水发电，高于这一值时，不再考虑下游用水需求，尽量发电降低库水位至拟定值。据此拟定了52个方案。

(2)方案比选。在满足防洪要求的前提下，方案选择首先要满足下游城镇供水(保证率95%)、灌溉(保证率90%)及生态用水需求，其次要考虑水库多年平均弃水量、汛后蓄满率、发电效益，以及管理单位及利益相关方的意见。3～7月为鱼类的繁殖生长期，生态流量一般不低于相应节点多年平均流量的30%，其他月份不低于10%(生态基流)。

(3)方案推荐。从防洪、汛末提高蓄水位并减少弃水等角度综合考虑，推荐130.0m(灌溉期)及133.0m(非灌溉期)方案，即当库水位高于130.0m或133.0m时，尽量通过发电将水位降至该水位；水位低于该值时，只有下游有用水需求时，才可通过电站发电尾水向下游供水。

2 灌区建成后对港口湾电站发电量影响

2.1 年发电量变化

根据拟定的水库的调度运行方案，灌区建成后，因直接由水库引水灌溉的面积增大，库内灌溉用水量由建成前的0增加至1218×104m3，导致水库下泄水量有所减少。根据调算结果，本灌区建成前后多年平均发电量分别为15224×104kWh和14988×104kWh，相差236 ×104kWh，减少幅度1.5%，不致影响电站发电功能和总体发电效益，图1所示。

图1 灌区建成前后年均发电量变化情况

2.2 不同保证率发电量变化

灌区建成后，50%、75%和90%保证率年份的发电量变化如图2所示。由图2可知：

(1)50%保证率年份。灌区建成后发电量全年减少6.2%，其中5月上旬和6月上旬分别减少753×104kWh和683×104kWh，主要是该月充库水量增加，导致通过电站下泄量减少。

(2)75%保证率年份。灌区建成前后各月变化有所不同，除6月中旬和7月下旬增减幅度较大外，其他时段增减电量均不大。灌区建成后发电量全年减少3.3%。

(3)90%保证率年份。灌区建成后发电量多年平均增加13.5%。从各月变化看，灌溉期6月中旬～8月下旬发电量增加52%，可见在干旱年份，灌溉期灌溉用水导致水库放水量大大增加，使该时段发电量出现较大增长。但该年份放水量的增加也会使水库水位持续下降，减少灌溉期后，甚至是第2年、第3年的发电量。

(4)灌区建成后对发电量的影响。主要在灌溉期(5月～10月)，面对非灌溉期几乎无影响(11月～4月)，中等年(50%保证率)、中等干旱年(75%保证率)发电量减少幅度相对较大，干旱年(90%保证率)由于水库放水量增加，发电量较灌区建成前有所增加。

图2 灌区建成后发电站电量变化值

3 结束语

电站发电量与水库的调度运行方案关系最为密切。本分析中港口湾水库的调度运行方案受制于水库下游的城镇、灌溉、生态等需水。由于城镇实际用水量与用水人口数量、社会经发展水平、节水措施等有关；灌溉实际用水量与作物种植结构、灌溉定额、节水灌溉措施等有关；生态需水根据环境保护相关要求确定，因此，由于需水预测均具有不确定性，实际的水库调度运行方案较拟定方案会有变化。总体而言，灌区建成后港口湾电站发电效益会受到轻微影响，但通过港口湾水库调度运行方式的优化，水库的整体效益将得到充分发挥。

[参考文献]

[1] 王化可.港口湾水库灌区工程对下游水文水环境影响分析[J].江淮水利科技，2015,(5)：44-46.

[2] 杨志凌.乐滩水库引水灌区工程对水生态环境的影响及措施研究[J].水环境，2010,(5)：25-28.

[3] 吴太元,陈永忠.升钟水库灌区灌溉回归水影响分析[J].水电站设计,1998,(4)：44-47.