水库运行管理及调度的有效方法分析
2021-12-01杜海波
杜海波
(赤峰市三座店水库管理局,内蒙古 赤峰 024000)
1 前言
水库的运行管理与调度工作与各个地区的经济发展息息相关,其中包括防洪灌溉、水力发电、资源利用等多个方面。截止到目前为止,我国的水库运行管理与调度工作仍然存在着较多问题,不仅严重阻碍了水库各项实用功能的顺利发挥,同时还在无形当中浪费了很多宝贵资源。在下一阶段的发展历程中,应当从现实角度出发,积极改进水库运行管理及调度方法,将水库的运行价值淋漓尽致地发挥出来。
2 水库运行管理及调度的重要性
水库是重要的基础建设设施,其实用功能包括防洪、蓄洪、灌溉等,同时与农牧业、旅游业、工业等均有着密切的关联。良好地运行状态不仅可以有效改善当地的生态环境,同时还能够提高农民的经济收入,促进城乡一体化建设工作的顺利进行。除此之外,日常的运行管理与调度工作不仅决定了水库的综合效益水平,同时对于当地的社会公共安全也带来了决定性的影响。为了能够进一步提高水库运行管理及调度水平,各地的管理部门要提高重视,深入到水库运行过程中发掘现实问题,积极展开体制改革,树立明确的运行管理与调度目标。同时做好水库建设工作的后期维护,大幅度提升水库运行的稳定性和使用寿命,以此来促进我国水利工程项目的蓬勃发展。
3 水库运行管理的主要内容
3.1 大坝
在水库的运行过程中,大坝的管理与调度工作至关重要,为了能够创造出安全有效的运行环境,管理部门需要配备专业人员深入到水库大坝的运行现场,根据其运行状况展开相应的维护工作。除此之外,在日常的巡查工作中,管理人员如若发现大坝存在安全隐患,则要在第一时间做好相关记录,上报至上级部门后,共同商议出行之有效的维护方案。
3.2 放水闸门
放水闸门是组成水库的重要基础设施,同样需要安排专员进行日常巡查与管理工作。管理人员应密切观察放水闸门的运行状态,严格按照规章制度来规范操作流程,按时启动和关闭闸门。需要强调的是,在启闭闸门之前,管理人员要全方位的检查闸门启闭开关是否处于正常的运行状态,并对相关设备进行定期维护,一旦发现存在损坏隐患,应及时更换。
3.3 水库建筑物
在水库建筑物的运行管理中,日常的调度工作主要针对的是大坝、泄洪以及输水建筑所开展的。其中,在对大坝的运行状态进行检测时,管理人员要全方位地观察大坝是否出现变形、沉降、滑塌、渗水以及堵塞等问题,并针对实际情况来给出相应的解决方案。其次,在对泄洪、输水建筑的运行状态进行检测时,管理人员同样要全面了解是否存在运行问题,并做好详细的信息记录,便于对后续的水库运行管理和调度计划作出有针对性地调整。
4 水库运行管理及调度的现存问题
通过调查研究可知,我国大多数地区的水库运行管理及调度工作中存在着很多现实问题,在某种程度上影响了水库的运行效率和功能发挥。为了便于理解,笔者分别从以下两个方面展开详细分析。
4.1 水库运行管理的现存问题
(1)安全问题
由于我国大多数水库在建设过程中受到了水文条件、地质条件、施工环境、设计水平以及专业技术等诸多因素的影响,进而对大坝的正常运行带来了一定的安全隐患。据不完全调查统计分析,目前我国的水库数量在9万左右,其中绝大多数建立于上世纪的50~70年代之间。相比较而言,我国当时的水利工程建设水平整体偏低,并且缺乏系统完善的地质和水文资料作为支持。随着时间的不断推移以及自然环境的逐步恶化,很多大坝都表现出了各种各样的安全问题。在最近几年,国家对于大坝的加固和处理工作给予了高度重视,并相继推出了各项扶持政策和经济支持,但由于我国的水库数量基数过于庞大,仅凭国家的力量仍然杯水车薪。
(2)资料问题
在上文中有所提及,由于受到水库建设时期诸多因素的影响,水库的建设与运行管理中缺乏系统、完善的水文资料,很难查找到基本水位库容关系的相关信息。与此同时,在过去的水库运行管理工作中,由于受到现实条件和信息技术的制约,管理人员并没有对水库的运行状态进行实时观测,所记录的资料内容也相对单一,进而为后续的运行管理带来了较大障碍。
(3)体制问题
由于水库的使用功能十分丰富,并且具有极大的公益服务类性质,例如日常的防洪、排涝作业;供水、发电作业等。这就意味着各个地方上的水库管理单位必须根据水库的实际功能来制定管理方案,这就会导致隶属关系与水库产权存在模糊不清的情况。由于水库运行管理制度尚未完善,一旦出现问题后,很难在第一时间找到相关责任人。目前,地方上的水库管理人员结构流动性较大,相关资源和经费的匮乏严重影响了管理人员的工作积极性,引发了十分明显的矛盾,非常不利于后续管理工作的顺利进行。
4.2 水库调度的现存问题
4.2.1 信息获取的及时性较差
在最近几年来,各个地方上的政府部门在持续加大对雨水情报系统的投入力度,但由于我国的水库数量较多,存在着信息采集、传输、分析水平上的差异,并且尚未制定出统一化的执行标准,导致不能够在第一时间获得准确的信息,造成了洪水预报的滞后性。另外,很多地区中的水情观测站网尚未建设完全,这在某种程度上也增加了洪水信息播报的及时性,对水库调度工作带来负面干扰。
4.2.2 调度难度高
在水库的实际运行过程中,下游河槽的泄洪能力会直接影响到水库调度工作是否能够正常进行,具体表现为如下几个方面:首先,在水库的建设过程中所选择的装机型号并不符合实际的调度要求,调度人员在操作过程中无法合理利用水资源,影响了调度效果。其次,由于受到多方因素的影响,水库现有的配套设施不够完善,在操作中灵活度太差,例如泄洪闸门的开关设备灵活度不高,不仅会阻碍调度决策的顺利落实,同时还会造成大量的水资源浪费。最后,目前很多地区中的水库都存在着下游河槽泄洪能力严重不足的问题,归根结底来看,出现此种现象的主要原因是设计失误和施工技术不到位。
4.2.3 缺乏完善的协调机制
现如今,我国大多地区中的水库运行管理和调度工作正在经历改革,虽然实际问题在逐步减少,但仍然在水库体制方面存在着很多弊端。例如,在实际的水库调度工作中,业主和管理部门之间缺乏沟通,产生矛盾冲突,绝大多数业主都出于自身的经济利益,无法理解和支持体制改革工作,阻碍了水利调度的正常开展。
5 改进建议
5.1 水库运行管理的改进
5.1.1 一库两管模式
一库两管模式比较适用于功能丰富的水库,通常情况下,水库大致可分为经营性和公益性这两大类别,其中经营性功能主要包括了对目标地区进行供水、发电、畜牧养殖以及旅游业支持等;而公益性功能则包括防洪、排涝、环境保护以及水土保持等。因此,为了能够有效解决上文中所提到的各项问题,水库管理工作需要优先区分其功能类别,有针对性地选择管理方法。首先,针对公益性功能的水库,管理人员需要全面保留公益性功能,在此基础之上来拓宽相关费用的获取渠道,以此来确保各项管理工作的顺利进行。其次,经营性功能的水库则要进一步明确水库所属单位的实际性质,根据当前的市场发展状况来落实产权制度改革。此外,还应当尝试按照现代企业的管理方法落实各项管理制度,积极明确企业所要肩负的各项责任,平衡好经营性资产与公益性资产的分配方案。
5.1.2 市场经营管理模式
对于本身有着较高盈利能力和发展空间的综合性水库,可以参考目前国有企业的改革与创新制度,以此来促进水库实现自我发展和自主经营。通过进一步优化市场经营管理模式,一方面可以有效调整职工关系,激发他们的工作积极性;另一方面则能够促进产权制度的顺利改革,打造出崭新的劳动关系。在日后的工作中,水库的运行管理可以尝试运用竞争上岗和择优录用的模式,水库内的管理人员和工作人员需要与管理部门相互签订劳动合同,在合同中进一步明确双方所应承担的责任与义务,通过此种方式可以在水库内构建出良好高效地管理方案,为水库的可持续发展提供新鲜血液。
5.1.3 公益管理模式
相比较而言,公益性管理模式所针对的是功能相对单一且经济产出能力较低的水库,例如水库只具备排涝、防洪以及灌溉等基础功能。为了能够帮助公益性质水库的良好发展,地方政府应当发挥主导作用,适当增加管理经费的投入,并加大日常的推广力度,吸引优秀企业为水库运行提供财力支持。
5.2 水库调度方法的优化
5.2.1 常规方法
常规方法主要包括时历法和数理统计法。其中,时立法可以进一步发挥出水库调度工作的实际作用。如果此时的河流流量相较于之前并没有出现明显变化,则可以按照原始资料中的计算结果来制定水库调节方案,同时灵活参考其他要素,展开系统化的分析,绘制出历时曲线。而数理统计法则要运用到数学模型,通过进一步分析河流的流量变化,绘制出各项水利要素的频率曲线。
5.2.2 系统分析方法
系统分析方法主要包括线性规划、非线性规划以及动态规划这三种。其一,线性规划方法发展的相对成熟,在我国的水库调度工作中被广泛应用。其次,非线性规划可以在原有基础之上进一步构建水库径流补偿调节模型,但由于此种方法的算法过于复杂,因此整体的应用难度较高。最后,动态规划同样属于一种数学方法。在制定水库调度方案的过程中可以优化求解。相比较而言,动态规划方法具有更高的应用优势,但随着我国水库数量的不断增加,在计算过程中的向量维数也会有所变化,这就需要相关专家学者对现有的计算方式进行合理调整。