构皮滩水库常遇洪水联合调度研究

朱喜

贵州乌江水电开发有限责任公司水电站远程集控中心，中国·贵州 贵阳 550000

1 概况

1.1 乌江梯级水库群

乌江为长江上游右岸最大支流，以化屋基和思南作为上、中、下游的分界，经中国重庆涪陵汇入长江，是中国十三座水电基地之一。乌江干流共有上游（普定、引子渡、洪家渡）、中游（东风、索风营、乌江渡、构皮滩、思林）、下游（沙沱、彭水、银盘和白马）12 级电站，除白马外，其余梯级电站均已建成。其中，构皮滩、思林、沙沱、彭水4 座电站承担了乌江中下游思南、沿河、彭水、武隆等4 个县城和长江中下游的防洪任务（见图1）[1]。

图1 乌江流域主要水电站分布图

1.2 构皮滩水电站

构皮滩水电站是乌江干流开发的第七级电站，上游距乌江渡电站137km，下游距思林电站89km、沙沱电站203km，是乌江干流最大的控制性工程。工程开发任务是发电，兼顾航运、防洪等综合利用。工程于2003年11月开工，2009年全部机组投产发电，2011年枢纽工程完建。工程为一等大（1）型，挡水、泄水建筑物洪水标准为500年一遇洪水设计、5000年一遇洪水校核。电站装机容量3000MW。水库正常蓄水位630m，死水位590m，水库调节库容29.02 亿m3，与上游水库联合运行时，具有多年调节能力。

2 构皮滩洪水调度

构皮滩水电站防洪任务一是确保枢纽自身防洪安全，二是分担乌江中下游防洪任务，三是配合三峡水库分担长江中下游的防洪任务。汛期，结合实际来水情况，按照原设计单位提出的防洪调度原则开展洪水调度工作。

6月1月至7月31月的防洪限制水位为626.24m；8月1月至8月31月的防洪限制水位为628.12m；9月1月之后可逐步蓄水至正常蓄水位630.0m。

3 技术路线

乌江梯级洪水调度在空间上注重分段协调，根据电站调节性能和地理分布，抓好上游“洪东索乌”和下游“构思沙”两个分段，通过下游“构思沙”汛期联合调度，构皮滩为思林、沙沱错峰拦蓄确保不弃水或少弃水，保障思林、沙沱防汛安全。

4 常遇洪水识别及预见期

结合各电站设计洪水成果和水库特性，在乌江中下游“构思沙”联合调度工作，乌江渡、格里桥至构皮滩区间、构皮滩至思林区间、思林至沙沱区间，研究小于4000m3/s的洪水，考虑下游思南、沿河县城、塘头粮产区的防洪安全，构皮滩、思林、沙沱常遇洪水主要研究入库流量小于8000m3/s 的洪水，对应的重现期是两年一遇以下。

乌江梯级各电站形成已运行十余年，洪水预报水平和技术都相当成熟，预见期为24h[2]。

5 常遇洪水联合调度研究

2014年起，乌江集控中心进行构皮滩、思林、沙沱水库常遇洪水实时预报预泄调度研究，明确在不降低水库防洪标准、不增加下游防洪压力和防洪安全风险完全可控的前提下，按照构皮滩水库水位为620m 和615m 两个量级划分控制，提出了思林、沙沱水库在常遇洪水实时预报调度中的启动条件及操作控制指标，合理利用洪水资源[3]。

2014—2021 年期间，当乌江下游遭遇区间常遇洪水，在实际洪水调度过程中应用实时预报联合调度方案开展构皮滩、思林、沙沱水库联合调度，在原有方案需进行预泄控制前提下，充分发挥构皮滩水库多年调节能力，确保思林、沙沱两个水库不弃水或少弃水，梯级防洪、经济效益显著。

以20190622 号洪水为例，22月在乌江渡电站以下流域发生一次强降雨过程，降雨历时短，强度大，最强降雨集中在中午时段，沙沱坝上降雨达139mm。受降雨影响，构皮滩区间、思林区间、沙沱区间均发生了洪水过程，构皮滩超两年一遇洪水、思林五年一遇洪水、沙沱近十年一遇洪水。在该场次洪水调度过程中，构皮滩水位617.22m，距正常蓄水位库容9.0 亿m3，有足够空库容用于该场次洪水拦蓄，最大限度减轻下游防洪压力。按照长防总、贵州省防办要求，考虑乌江中下游防洪形势和重庆防洪需要，实施构皮滩、思林、沙沱与彭水水库联合调度，构皮滩、思林减少出库流量，沙沱不开闸，维持四台机满发。乌江集控中心协调电网调度部门将构皮滩22月20:00—23月10:00 出力由2700MW 减至55MW、思林22月20:00—23月10:00 四台机全停，最大限度拦蓄洪水。调洪过程中构皮滩最高水位619.99m，上涨2.77m，拦蓄洪水2.04 亿m3，思林最高水位437.77m，拦蓄洪水1.12 亿m3，沙沱最高水位360.01m，拦蓄洪水0.76 亿m3。洪水退后，思林、沙沱通过发电分别于6月29月06:00月30月06:00 降至汛限水位以下。22月以来累计减少弃水折合电量0.52 亿kW·h。

6 结语

通过2014—2021年乌江中下游实际调度分析，结果表明：当构皮滩水库水位低于620m、下游发生常遇洪水时，通过开展“构思沙”实时联合预报调度，运用构皮滩水库空库容进行调蓄，可有效为下游削峰和错峰，同时利用思林、沙沱防洪库容拦蓄区间洪水，在确保电站自身防洪安全和下游防护对象防洪安全的前提下，结合水文、气象预报成果，最大限度利用洪水资源，提高梯级水库发电、防洪、生态等综合效益。