南水水库发电优化调度研究论文

关于小议水利工程联合调度的经济效益论文

水库联合调度必要性分析

1A水库多年来存在大量弃水的原因分析

在建水库区域，在每年的4～6月份与7～9月份分别有两次明显的雨季，一次是由于梅雨季节带来的强降水，另外一次是由于水库位于台风活动频繁区域，每年均有数次不等的台风袭击，带来大量的降雨。由于降雨的时间与空间不均匀分布，导致水库入库量严重不足。另外，由于A水库库容量的先天不足，自身调节能力较差，对较大的洪水无法进行有效的调节，另外，由于在雨季输电电网送电负荷下降，需对电站的发电量进行限制，造成水库在高水位情况下运行，遇较大洪水时只能弃水。以上这些原因造成A水库在丰水季节大量泄洪弃水，以致企业经济收入减少。

2实行联合调度的必要性

随着社会经济的发展，城市用水显著增加，水资源无法满足生产与生活的需要，随着时间的推移，水资源供需矛盾更加突出。为了缓解生产生活中城市用水的紧张状态，对城市周边水利工程进行合理配置，充分挖掘潜力，使有限的水资源得到合理的调配，从丰富水资源地向水资源短缺地进行合理调配。首先需对A水库大量弃水的现象进行改变，根据A水库区域流量特征，进行A水库跨流域水量调配，增加其覆盖面，提高社会经济效益。针对过去A水库落后的管理模式，进行优化，最大限度发挥其潜能。结合上游B水库容量调节范围较A水库的大的优势，进行A/B水库联合调度，可对A水库的调蓄能力进行有效增强，进一步增加了在枯水期A水库的调水范围，提高其调水量，降低其在丰水期的`流量，实现不同季节的流量均衡，提高其利用率。通过A/B水库的联合，也可对A上游河段的汛枯水量进行有效调配，增加水库的发电时间，提高经济效益。

实行联合调度的经济效益分析

1联合调度的硬件及软件基础

随着A/B水库上游流域的不断开发，由于受水情测报系统、水库蓄放经验不足以及管理模式等影响，导致无序调节给发电效益带来影响，在一定程度上制约了水资源的综合利用。为消除不利因素影响，即着手开展流域水库联系机制的探索和研究，通过开展走访，增进了双方了解；通过主动提供技术、信息共享，赢得了合作。由于A/B水库均位于同一流域，且相距较近，从地理地质特征来看，两水库均有共同的水文特征，从雨量测报站、水情自测系统均可以采用数据共享，通过新一代数据处理软件可对A水库上游区域内水文信息进行实时处理与分析，为两水库在防洪、供水与发电的联合调度提供了先进的平台，也为进一步的统一调度提供了科学依据。

2经济效益分析

水库联合调度的目的是提高水资源利用率与自身的经济效益，同时最大限度发挥其社会效益。人们为兴利和防洪的目的，在流域上中游修建水库。随着水库下游社会经济发展，对水库洪水调节的期望越来越高，水库防洪调度任务日益繁重。利用水库调蓄洪水，削减洪峰，是减轻或避免洪水灾害的重要防洪工程措施。因此，搞好水库洪水调度，在确保水库安全前提下，充分发挥水库防洪效益，是各级防汛部门的一项十分重要的工作。由于A/B水库在水文测报系统与发电自动化系统采用数据共享，减少重复性投资，节约了工程投资，另外B水库可充分利用A水库相关管理人员，节约运行成本。采用联合调度以后，一方面增加了自身收入，另一方面，可很好的结合当地气候条件，将流域中流量与洪水进行很好的调节。以流域内10年一遇洪水为例，A水库入库洪峰流量为800m3/s，洪水总量约为2860万m3，与之相对应的B水库的入库洪峰流量为509m3/s，洪水总量约为1650万m3，对于10年一遇的洪水，B水库如果在洪水来临前能够把水库水位降至637m左右，腾出1650万m3的库容，把B水库坝址以上143km2的洪水全部拦蓄，则A水库在该种频率的洪水过程中的实际入库洪水总量为1210万m3，水库就能把整场洪水全部拦蓄，从而减少1650万m3泄洪量，从而增加发电量660万kwh，增加经济收入231万元。从这场洪水看出，要最大限度增加效益，B水库在每场洪水来临前要适时地腾空库容，两个水库最大限度拦蓄洪水。通过统一调度，在水力、水量等方面取长补短，提高流域水资源的社会、经济与环境效益。其工程经济评价指标见表1，经济评价采用经济效益费用比、内部经济收益率、净收益现值等指标。

实现经济效益的途径

实行梯级水库联合调度，首先可以使流域的水资源得到充分合理的利用，全面发挥梯级枢纽的综合效益。

1改变B水库施工方案结合当地气候条件，对于台风季节台风雨较多的情况，应根据天气预报，在台风来临之前，将B水库的水位进行调低，为保证A水库能够正常工作，根据A水库发电量对水量的要求，增加B水库引水隧洞的尺寸，确保A水库发电用水。在水库运用方面，可根据不同水沙情况，合理优化调度，减少泥沙在水库的淤积，减少库区滑坡和泥石流等灾害的发生。

2建立联合调度机制A/B水库联合调度的产生，需要成立联合调度的机构，由双方共同管理，科学并合理对流域内的水资源进行调配，使之发挥最大的效益。针对A水库所处位置以及发电能力，应将其采用完全企业化建制与管理，而B水库在兼用发电的模式的同时，发挥公益性的事业单位建制。一方面水库需要站在水资源合理分配和利用的角度来考虑其社会效益，另一方面也需考虑自身的经济利益。

3建立经济补偿机制由于采用联合调度以后，会形成两水库的功能出现主次之分，发电量会造成很大的差别，造成B水库经济效益下降，自身收入减少。如果未对B水库进行补贴以调动两水库的积极性，将造成A水库经济效益下降，不能使得两水库发挥最大的社会效益与经济效益。同时在防洪方面，可以充分利用梯级水库的防洪库容，进行防洪补偿调度，减少洪水灾害。

结语

水库的调度运行虽然是艰巨的工作，要充分认识到A/B水库联调的必要性和紧迫性，共享水情信息平台建设，水库联合调度运用一期工程实施后，4a即可收回一期工程投资，年效益是原设计效益的倍。如工程完全配套实施后，将取得更大的经济效益。每年可增产粮食×104kg，年产鲜鱼×104kg，防洪保护面积达×104hm2。这对于解决望地区水资源贫乏，促进农业生产和经济的发展有着举足轻重的作用，对改善人民生活水平具有重要意义。通过A/B水库联合调度机制的建立，将提升流域电厂水情预测、分析能力，有效的提升水资源利用率，实现互赢。（本文作者：宗萍 单位：云南省红河州水利水电勘察设计研究院）

除发电调度外还需统筹兼顾防洪、灌溉、给水、航运、排沙、防凌等多个部门中一项或几项要求（见水库调度）。发电调度是旨在优化管理水库的蓄泄能力和调节库容。单一水库的发电调度 按照充分利用水库的调蓄作用，最大可能地满足国民经济需要；或以电力系统效益最大为目标，进行水库发电调度的优化。常见的水库发电调度，分别按汛期和非汛期两类水文情况，研究其优化的内容。①汛期水库发电调度需在满足工程安全和上下游防洪的前提下进行。此时电站以基荷运行为主，通过优化调度，力争多发电量，故在洪水期间，按准确预报的基础，实行洪水来前加大发电，汛末适时回蓄。②非汛期水库发电调度一般按已确定的径流制定调度图。图中规定水电站出力N与库水位Z和时间 t两个参变数的关系,即N=f(z,t)。通过一系列径流调节计算,可以拟定出某个年调节水库在一年内各个时段库水位的过程线，称为水库调度图。