水电站水库调度运行方案.docx
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水电站水库调度运行方案
FinalapprovaldraftonNovember22,2020
水电站水库调度运行方案
第一章总则…………………………………………………………………………………………1
一、编制目的……………………………………………………………………………………1
二、适用范围……………………………………………………………………………………1
三、编制依据……………………………………………………………………………………1
第二章xx水电站水库调度运用目标与原则……………………………………………………1
一、水库调度运用的目标………………………………………………………………………1
二、水库调度运用的原则………………………………………………………………………1
第三章水库基本情况………………………………………………………………………………2
一、流域概况……………………………………………………………………………………2
二、水文、气象特征……………………………………………………………………………2
三、工程概况……………………………………………………………………………………3
四、工程运行情况…………………………………………………………………………3
第四章水库调度运用方式…………………………………………………………………………4
一、水库蓄水要求………………………………………………………………………………4
二、水库水位控制和洪水调节…………………………………………………………………4
三、水库运行方式………………………………………………………………………………5
四、水库泥沙调度方式…………………………………………………………………………6
五、水库运行要求………………………………………………………………………………7
第五章闸门的运行方式及开启规定………………………………………………………………7
一、闸门开启方式主要遵循以下原则…………………………………………………………7
二、闸门的启闭顺序……………………………………………………………………………8
第六章水文和气象预报方案………………………………………………………………………8
一、短期水文和气象预报………………………………………………………………………8
二、泄洪冲砂闸泄流曲线………………………………………………………………8
三、水库水位观测……………………………………………………………………………11
四、资料附件…………………………………………………………………………………11
附表………………………………………………………………………………………………12
2016年xx水电站水库调度应用方案
第一章总则
一、编制目的
为科学、合理地进行xx水电站水库调度运用，在保证工程安全的前提下，充分发挥水库综合效益，制定本方案。
本方案规定了水库调度运用目标、调度原则、调度方式、内容和要求，以及水库基本运行资料等。
二、适用范围
本方案适用于xx水电站水库调度工作。
三、编制依据
中华人民共和国防洪法
GB/T5123—2000水电站基本建设工程验收规程
GB/T17621—1998大中型水库调度规范
xx市水利电力勘测设计院xx水电站工程可行性研究报告
xx市水利电力勘测设计院xx水电站运行说明书
第二章xx水电站水库调度运用目标与原则
一、水库调度运用的目标
按设计确定的参数、指标及有关运用原则，在确保xx水电站枢纽建筑物工程安全的前提下，有效地进行发电、防洪、调节出库流量，充分发挥水库及电站的综合效益。
二、水库调度运用的原则
在运行调度中如遇有工程安全与发电相矛盾时，应首先保证工程安全。
合理地利用水库有效库容，枯水季节，尽量维持高水位运行，以提高机组出力。
汛期保持在汛限水位运行。
第三章水库基本情况
一、流域概况
小金川为大渡河左岸的一级支流、上游分北、东两源。
北源为抚边河，发源于阿坝州马尔康境内的梦笔山南麓，由北向南流。
河长，平均比降‰，集水面积1929km2；东源为沃日河，发源于邛崃山西南坡，河长，平均比降27‰，集水面积1759km2。
北东两源在小金县城上游约5km处的老营乡猛固桥汇合后称小金川。
小金川由东向西流，经新格乡、关州、卡桠、中路乡等地，在丹巴县的红军桥汇入大渡河，小金川全长124km，河道平均比降‰，流域面积5275km2。
xx水电站坝址控制抚边河集水面积1494km2，厂址控制抚边河集水面积1736km2。
二、水文、气象特征
小金川流域地处青藏高原东南缘的高山峡谷区，属川西高原气候区，即康定，雅江暖温带区。
主要受西风环流和印度洋西南季风的影响，具有高原型季风气候特征。
冬季时间长、气温低、降水少、气候寒冷而干燥；夏季时间短，雨日多、雨量小、气候凉爽。
流域内地形复杂，相对高差大，立体气候显着，气温的变化规律是随海拔高度增加而降低，降水量一般是随海拔高程的增加而加大，但到海拔3500m左右以上又开始减少，海拔4000m以上为高原亚寒带气候。
流域上游为湿润地区，气温低，降雨降雪均较大，无霜期短，下游为本流域的干旱河谷区，气候温和，降水少，夏季多雨和伏旱，冰雹严重。
据小金气象站1961～1990年资料统计，多年平均气温℃，极端最高气温℃，极端最低气温℃（但根据2013年及2014年冬季实测，极低气温为-16℃）。
多年平均年降水量，多年平均降水日数为139天，最大一日降雨量，多年平均相对湿度52%，多年平均蒸发量为（20cm蒸发皿观测值），多年平均风速s，历年最大风速s，多年平均日照射数。
三、工程概况
xx水电站位于四川省阿坝州小金县境内的抚边河干流上，为抚边河干流自上而下的第3级电站。
上游与美卧电站相连，下游与杨家湾电站相接，xx水电站采用引水式开发，电站枢纽建筑物包括首部拦河取水枢纽、引水系统和厂区枢纽等组成。
电站正常蓄水位2709m，正常蓄水位以下库容万m3，死水位2705m时，相应库容万m3，相应水库调节库容为万m3，利用落差135m，设计引用流量s，装机45MW。
电站开发目的单一，主要任务是发电兼顾下游生态水。
xx水电站属于四等小
（1）型工程，永久和主要建筑物按照4级标准设计，次要和临时建筑物按照5级标准设计。
xx电站首部枢纽拦河闸坝由泄洪冲沙闸坝段及右岸非溢流坝段、左岸进水口组成，最大坝高20m，坝顶全长。
首部枢纽具有挡水、取水、泄洪、排砂等功能。
泄洪冲砂坝段布置于主河道上，两侧通过非溢流坝段与两岸连接。
泄洪冲沙闸坝段长，布置两孔×（宽×高）的潜孔式泄洪冲砂弧型工作门。
四、工程运行情况
xx电站于2013年12月完成闸坝首次蓄水及引水隧洞充水工作，于2014年4月正式投入发电运行。
经历2014年首个汛期检验，大坝水平位移监测、垂直位移监测变化较小,符合变化规律，均无异常现象，水工建筑物运行正常。
第四章水库调度运用方式
一、水库蓄水要求
xx水电站闸坝从泄洪冲沙闸底板到正常蓄水位壅水高度，考虑闸坝加载速率、安全巡查、监测及库岸稳定等因素，本电站水库蓄水按闸前水位分三级进行：
1、第一级从闸室底板高程缓慢蓄水至高程，控制水位上升速度不超过h，耗时约。
2、第二级缓慢蓄水至高程，控制水位上升速度不超过h，耗时约。
3、第三级缓慢蓄水至高程（正常蓄水位），控制水位上升速度不超过h，耗时约。
4、每一级蓄水上升到既定水位后，闸首值班人员应加强对大坝、库区边坡的巡视检查，发现异常情况立即联系中控室，停止蓄水，并汇报运行维护管理工程师及部门领导。
5、库水位的控制，可根据来水流量情况按运行要求以闸孔最佳开启程序进行。
6、蓄水过程中应避开闸门的振动区运行，防止闸门出现较大抖动，危及闸门安全运行。
二、水库水位控制和洪水调节
闸坝的设计洪水重现期为30年，相应流量为417m3/s；校核洪水重现期为200年，相应流量为634m3/s；厂房设计洪水重现期为30年，相应流量为461m3/s；校核洪水重现期为100年，相应流量628m3/s；消能防冲建筑物设计洪水重现期为30年，相应流量为417m3/s。
水库视洪水情况控制水位。
正常蓄水位：
，死水位：
，设计洪水位：
，校核洪水位：
，汛限水位：
。
对水库来水的蓄放和水库水位的控制，水库水位汛期原则上按运行。
若汛期来水流量减小至不能保证三台机组满发，根据上游天气变化及实际情况，在保证安全运行的前提下可适当抬高水位运行。
枯水期尽量保持在高水头运行。
抚边河沿岸无重要城镇、工矿企业、大片农田及居民点，对本电站无防洪要求，防洪任务主要以保证工程安全为主。
三、水库运行方式
（一）平、枯期（10～翌年5月）
在平、枯期（10月～翌年5月），拦河闸闸前蓄水位在正常蓄水位和死水位之间变化，进行日调节。
（二）汛期（6～9月）
汛期（6～9月），xx水电站根据不同的入库流量采用不同的运行方式：
1、当天然来水小于130m3/s时，在保证发电引用流量的前提下，有多余的流量时，泄洪冲沙闸局部开启泄流，水库维持在迅限水位运行。
2、当上游可能发生大于130m3/s的洪水时，值班人员应加强观察水位上升趋势，监视闸首库区漂浮物及时清理拦污栅前杂物，控制栅差，同时预见性提前腾库，将水库水位控制在汛限水位运行。
3、当入库流量大于130m3/s、且水质较好时，闸首值班人员应应加强清污工作，拦污栅栅差达到1米时，坚持不间断清污并加强与中控室联系，及时汇报闸首天气和入库水质情况，厂房值班人员应加强对机组技术供水系统及机组振动摆度监视，并通过远方控制泄洪冲沙闸控制坝前水位在汛限水位运行，当栅差继续增大达到，且水质较差时，厂房、闸首值班人员应做好停机避峰的准备工作，闸首值班人员应坚持不间断清污。
当栅差达到时应立即停机避峰，三台机组停机完毕后应立即关闭机组进水蝶阀，确认蝶阀全关后，闸首值班人员关闭进水口工作门，待进水口工作门全关后在2h内匀速将水库水位由汛限水位放空恢复天然河道。
3、水库正常放空速度原则上按不超过h控制，保证库区边坡安全。
放空水库后闸门全开迎接洪水到来。
严禁操作闸门从小开度骤然全开，给下游造成人为洪峰。
两孔闸全开、宣泄设计洪水流量417m3/s，水库水位为，宣泄校核洪水流量634m3/s，水库水位为。
4、汛期运行应特别重视洪水预报和水情监测，为确保工程安全，应按照以下原则运行：
（1）洪水到来前必须提前放空水库，使之呈堰流状态。
（2）库内水位为时，闸门开度不得大于，不得在闸门振动区运行，并保证水库水位平稳运行。
四、水库泥沙调度方式
xx水电站为低闸坝，高水头引水式电站，汛期6～9月入库沙量相对较大且集中。
采用汛期排沙运行水位和不定期敞泄冲沙相结合的调度方式。
抚边河推移质泥沙年内分配集中在汛期5～10月，其它月份几乎没有推移质泥沙入库，推移质泥沙运动主要在流量130m3/s以上运行。
整个汛期6-9月原则上按运行，日平均流量大于130m3/s，全闸打开，停机冲沙。
电站汛期的排沙运行控制水位为。
利用停机避峰水库放空后尾峰流量进行水库拉砂，待拉砂完成后视入库流量及水质情况积极组织恢复生产。
五、水库运行要求
1、首部枢纽闸门的启闭应严格按运行规程执行，正常情况下同时开启两孔泄洪冲沙闸门下调水位或泄洪时，避免出现下泄流量大于天然洪水流量，造成人为加大下游洪水流量的不良后果。
2、监测河道下游冲刷对建筑物及岸坡的影响，切实作好维修工作。
3、密切关注闸坝基础原型观测资料，特别应注意对闸坝进行渗流监测及变形监测，分析整理资料，如有异常情况，应及时采取工程措施。
4、加强水库运行期间对库岸边坡稳定的观测，发现异常应及时处理，以确保首部枢纽各建筑物的安全。
5、每年利用枯水期对闸首、厂房下游尾水河道进行清淤处理，确保来年顺利度汛。
第五章闸门的运行方式及开启规定
xx水电站首部枢纽设置两孔泄洪冲沙闸，在电站的实际运行中，根据本工程的实际情况，对泄洪冲砂、引水防砂、消能防冲及各建筑物安全监测等运行方式进行对比分析后加以调整。
一、闸门开启方式主要遵循以下原则
1、电站首部枢纽泄洪闸不允许单独开启单孔泄洪闸泄水，闸门开启过程中应保持2孔闸先后均匀开启或先后均匀关闭，2孔泄洪闸闸门开度差值不得大于。
2、闸门长时间未开启泄洪时，应先开启其中一孔闸门至警示开度，保持20min下泄警示流量，再逐步增大下泄流量，以免造成人为洪峰。
二、闸门的启闭顺序
1、汛期当河道来水流量大于电站设计引用流量需局部开启闸门下泄多余流量时，可先开启1号泄洪冲沙闸（取水口处），紧接开启2号泄洪冲沙闸，控制水位在运行。
2、当河道来水流量大于130m3/s且来水流量持续增大不满足发电条件时，电站停机避峰，先开启1号泄洪冲沙闸（取水口处），紧接开启2号泄洪冲沙闸，开启闸门时应缓慢开启，以保持水流平顺，2孔泄洪闸闸门开度差值不得大于，直到2孔泄洪冲沙闸敞开泄流拉沙，关闭闸门时顺序相反。
第六章水文和气象预报
一、短期水文和气象预报
xx水电站为日调节水库，调节库容小，应特别重视短期水文气象预报。
根据电站和流域的具体情况，水文和气象预报主要依靠地方气象局进行。
加强与气象、水文、水利等部门的实时联络，做好水文、气象的短期预报，准确掌握实时汛情。
并根据历年流域雨情和抚边河水情的关系，预测在某一气象条件下，抚边河可能发生的洪水情况，为水库调度、防洪度汛做好准备。
二、泄洪冲沙闸泄流曲线
首部枢纽泄洪闸为2孔泄洪冲沙闸，孔口尺寸为宽×高＝6m×7m，闸底板高程，闸顶高程。
根据该布置方式，计算各工况下泄洪闸的泄流流量成果见下表所示。
xx水电站首部泄洪闸泄流曲线表（闸孔全开）
上游水位（m）
过闸流量（m3/s）
备注
0
50
100
150
200
264
322
382
417
设计洪水流量
634
校核洪水流量
xx水电站首部泄洪闸泄流曲线表（闸孔出流）
闸孔开度（m）
过闸流量（m3/s）
备注
库水位
库水位
泄洪闸泄流曲线（堰流）
泄洪闸泄流曲线（孔流）
三、水库水位观测
在闸坝进水口设置永久性水标尺与水位传感器，用以观测库水位的变化。
同时需利用工业电视系统对水库水位变化规律进行辅助监测。
四、资料附件：
下述资料附件均为设计提供资料，具体如下：
附表1：
xx水电站工程特性表；
附表2：
xx电站设计径流成果；
附表3：
xx电站设计代表年各月平均流量计算表；
附表4：
xx电站设计洪峰流量成果表；
；
附表1：
xx水电站工程特性表；
序号及名称
单位
数量
备注
一、水文
1.流域面积
全流域
km2
1929
坝址以上
km2
1494
2.利用水文系列年限
年
46
3.多年平均年径流量
亿m3
4.代表性流量
多年平均流量
m3/s
坝址设计洪水流量（P=%）
m3/s
417
坝址校核洪水流量（P=%）
m3/s
576
增加10%为：
634m3/s
坝址施工导流流量（P=20%）
m3/s
厂址设计洪水流量（P=%）
m3/s
461
厂址校核洪水流量（P=%）
m3/s
571
增加10%为：
628m3/s
厂址施工导流流量（P=20%）
m3/s
5.泥沙
多年平均县移质年输沙量
万t
多年平均含沙量
kg/m3
多年平均推移质年输沙量
万t
二、水库
1.水库水位
校核洪水位
m
设计洪水位
m
正常蓄水位
m
2709
死水位
m
2705
2.正常蓄水位水库面积
km2
3.回水长度
km
4.水库容积
正常蓄水位以下库容
万m3
调节库容
万m3
死库容
万m3
5.调节性能
日调节
三、下泄流量及相应下游水位
1.设计洪水时最大泄量
相应下游水位
m3/s
m
417
2.校核洪水时最大泄量
相应下游水位
m3/s
m
634
3.装机满发最大引用流量
相应厂房尾水位
m3/s
m
四、工程效益
1.装机容量
MW
45
2.设计枯水年平均出力
MW
单独/联合
3.多年平均年发电量
亿kW·h
单独/联合
4.枯期电量（12月～翌年4月）
万kW·h
2404/3057
单独/联合
5.年利用小时数
h
4251/4396
单独/联合
五、主要建筑物及设备
1.挡水建筑物
型式
混凝土闸坝
地基特性
变质砂岩、板岩互层
地震基本烈度/设防烈度
度
Ⅶ/Ⅶ
坝顶高程
m
最大坝高
m
坝顶长度
m
2.泄水建筑物
（1）泄洪闸
地基特性
变质砂岩、板岩互层
堰顶高程
m
闸孔数量、单孔尺寸（宽×高）
m
2、×
弧形门
设计泄洪流量
m3/s
417
校核泄洪流量
m3/s
634
消能方式
底流消能
3.引水建筑物
设计引用流量
m3/s
（1）进水口型式
岸塔式
地基特性
变质砂岩、板岩
闸孔数量、单孔尺寸（宽×高）
m
1、×
底板高程
m
（2）引水隧洞型式
马蹄形断面（有压）
围岩特性
变质石英岩、板岩、千枚岩
序号及名称
单位
数量
备注
长度
m
10075
断面尺寸（最大宽度×高度）
m
×
衬砌型式
钢筋混凝土衬砌
（3）调压井型式
阻抗式
围岩特性
变质石英砂岩、板岩
井筒内径
m
井筒高度
m
（4）压力管道型式
地下埋管
围岩特性
变质石英砂岩、板岩
主管条数、长度
条、m
1、
最长支管长度
m
主管内径
m
附表2：
xx电站设计径流成果表
时段
均值
（m3/s）
各频率设计值（m3/s）
P=10%
P=50%
P=90%
日历年
水利年（5～4月）
12～4月
1～3月
附表3：
xx电站设计代表年各月平均流量计算表
单位：
m3/s
年份
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
年
丰水年
（10%）
中水年
（50%）
枯水年
（90%）
附表4：
xx电站设计洪峰流量成果表
断面
均值
（m3/s）
各频率设计值（m3/s）
%
%
%
1%
2%
%
4%
5%
10%
20%
不加
加10%
不加
加10%
坝址
212
656
611
576
634
517
459
417
400
382
322
264
厂址
234
725
676
637
571
628
507
461
443
422
356
292
美卧沟（沟口）
161
146
140
134
113
美卧沟汇口上游侧抚边河
393
357
343
327
276
226
附表5：
xx电站坝、厂址分期洪水成果表
段
坝址设计洪峰流量（m3/s）
厂址设计洪峰流量（m3/s）
P=2%
P=4%
P=5%
P=10%
P=20%
P=10%
P=20%
P=50%
1～3月
4月
5～9月
459
400
382
322
264
356
292
206
10月
112
102
11月
12月
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