东方红梯级水电站水库运行联合调度方案

------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx东方红梯级水电站水库运行联合调度方案 【精品文档】东方红梯级水电站水库运行联合调度方案（中长期）文山盘龙河流域水电开发有限责任公司二○一六年四月修编【精品文档】 【精品文档】东方红梯级水电站水库运行联合调度方案（中长期）批准：李新华审核：王平审查：杨文忠校核：施小兵施天德编制：韦美文文山盘龙河流域水电开发有限责任公司二○一六年四月修编【精品文档】 【精品文档】目录1总则11.1目的11.2编制依据11.3适用范围12基本原则13综合概述13.1工程概况13.2流域概况23.3气象33.4径流33.5洪水34基本资料34.1径流资料44.2设计洪水44.3库容曲线54.4特征水位和库容特性74.5泄流曲线84.6水位流量曲线95水库发电调度105.1基本原则105.2运行方式106水库防洪调度116.1基本原则116.2运行方式116结束语12附录2洪水量级划分国家标准13附录3降雨强度划分部门标准13附加说明13【精品文档】 【精品文档】东方红梯级水电站水库运行联合调度方案（中长期）1总则1.1目的为了规范东方红梯级水电站水库运行联合调度管理工作，确保水库安全运行，充分发挥梯级水电站群工程效益，结合工程特性和实际，编制本方案。1.2编制依据本方案编制依据是《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》、《中华人民共和国防汛条例》、《水库大坝安全管理条例》、《大中型水电站水库调度规范》、《盘龙河流域水资源利用规划》、《文山市城市防洪规划报告》等法律法规、规程规范和地方性文件。1.3适用范围本方案适用于东方红梯级水电站水库调度。东方红梯级水电站管理人员、中控运行及水库运行人员应熟悉本方案。2基本原则在确保大坝安全的前提下，充分利用流域水文气象、洪水径流、水情测报等资料，统筹兼顾，协调防洪与发电之间的矛盾。充分利用库容与水量，合理蓄水、泄水和用水，尽量减少无益弃水和水头损失，力争在防洪与发电两方面发挥水库的最大效益。水库在运行全过程中，以发电为主，兼顾其它。当发电与安全发生矛盾时，必须服从安全。保证水电站出力达到设计水平，向电网输送安全、经济、优质的电能。3综合概述3.1工程概况东方红梯级水电站位于云南省文山壮族苗族自治州文山市东南方向的盘龙河下游起始端，为东方红水电站技改增容系列，自上而下称为东方红一至五级水电站（以下简称东一至五站）。电站距省会昆明市公路里程340km，距州府文山市公路里程20km。东方红梯级水电站总装机容量48.5MW，均为单一发电功能。电站系列分部在约5km河段上，属典型密集型水电站群，在电力系统中主要承担基荷或腰荷及调峰任务。各电站主要工程特性见表3.1。表3-1东方红梯级水电站主要工程特性表梯级电站工程等别工程规模装机容量（MW）保证出力（MW）年利用小时（h）年发电量（万kW·h）设计实际设计实际一级Ⅴ小（2）型2×32（P=90%）6433468038602808二级Ⅴ小（2）型3×2（P=90%）6700（总7442）3148（总5098）40201889【精品文档】 【精品文档】三级Ⅳ小（1）型1×107.77（P=90%）7887（总7442）6269（总5098）78876268四级Ⅳ小（1）型1×1.01（P=90%）3004311237553890五级Ⅳ小（1）型2×7（P=90%）6528597391398363合计20.94（P=90%）59094788（多年平均）2866123218（多年平均）续表3-1东方红梯级水电站主要工程特性表梯级电站设计水头（m）引用流量（m3/s）挡水建筑物（m）引水建筑物（m）类别高度坝顶高程类别长度断面尺寸一级30拱坝有压隧洞357D二级62拱坝有压隧洞219三级86拱坝有压隧洞430D四级拱形堵体上1157.00下1115.00有压埋管518D五级闸坝有压隧洞D合计续表3-1东方红梯级水电站主要工程特性表梯级电站发电建筑物（m）出力系数水库（万m3）开发形式投产日期类别高度机组安装高程总库容调节库容一级地面式177混合式二级地面式350混合式三级地面式8.44350混合式四级地面式2084（1215m）1130坝后式五级地面式740混合式合计26463.2流域概况盘龙河流域位于云南省文山州境内，地处东经103°35′～104°52′，北纬22°55′～23°55′。盘龙河系红河左岸的一条支流，发源于云南省红河州蒙自县鸣鹫镇三道沟村，海拔高程1910m。河流由西北向东南流经砚山、文山、马关、西畴、麻栗坡五县流入越南后称泸江，并在越南境内汇入红河。盘龙河属红河流域泸江水系，我国境内河长253km，流域面积6497km2，多年平均流量80.9m3/s，径流量亿m3。【精品文档】 【精品文档】流域地势西北高，东南低，最高点薄竹山高程2991.00m，最低点出境处高程107.00m。盘龙河龙潭寨以上为上游河段，河长116km，河道平均坡降‰，流域面积3484km2。龙潭寨至白石岩（迷洒）为中游河段，河长42km，河道平均坡降0.85‰，区间流域面积270km2。白石岩至出境处为下游河段，河长95km，河道平均坡降11.8‰，地处高原与平原过渡区。东方红梯级梯级水电站位于盘龙河下游起始端5km河段范围内，东一站坝址以上控制流域面积3754km2，约占盘龙河国内流域面积的583/s3。东五站坝址以上控制流域面积4166km2，约占盘龙河国内流域面积的64%，多年平均流量m3/s，径流量亿m3。流域内自上游至下游设有龙潭寨和天保水文站，龙潭寨水文站是国家重要水文站和中央报汛站，天保水文站是国家重要水文站和省级报汛站，两站基本资料整编规范、可靠。3.3气象盘龙河流域地处低纬度地区，属南亚热带高原季风气候类型，其南面临近海洋，西北与云贵高原接壤。由于地形及海拔的较大差异和水汽来源等诸多因素的影响，导致该流域气候具有“冬春干凉、夏秋湿润”、“冬无严寒、夏无酷暑”、“气候垂直差异大、立体气候明显”等特征。流域内多年平均气温℃，多年月平均气温高于10℃，其中5～9月平均气温高于20℃，极端最高气温℃，极端最低气温℃。降水由东南往西北递减，下游年降水高达1900mm，西部山区递减至900～1000mm。降雨中心主要集中在下游边境附近，降水年际变化不大，年内分配不均匀。一般雨季5～10月，降水量占全年降水量的%，枯季11月～次年4月，降水量占17.5%。流域内蒸发量由东南往西北递增，下游年蒸发量800～1000mm，上游1200～1300mm，最大月蒸发量178mm。流域内多年平均相对湿度86%，年内相对湿度最小月份84%，最大月份88%。流域内多东风、静风，多年平均风速2m/s，最大风速18m/s，风向WNW。3.4径流盘龙河流域地处滇东南岩溶高原，为云南岩溶地貌最发育的地区之一，属羽状河系，狭长形流域。地表水系不甚发育，干流两侧水系不对称，地下暗河较多。主要支流有德厚河、马过河、暮底河、布都河、畴阳河和猛硐河，主要湖泊有老乌海和差黑海，主要暗河有镰刀湾、白石岩、九股水和鱼塘暗河。暗河水量丰富，枯水期流量约7m3/s，是枯水期径流的重要组成部分。上游已建成丰收、回龙坝、稼依、暮底河等中小型水库。中下游河段具有枯水不枯、洪水不大的特性。径流年内分配不均，年际变化不大。3.5洪水盘龙河流域内洪水由暴雨形成，暴雨中心主要分布在下游地区。历年暴雨多发生在7～8月。一次暴雨多集中在3日以内。一次洪水主要由3日降雨形成，与暴雨时间相应。洪水多发生在7～9月，尤其8月最多。年内最大洪峰5～11月均有出现，相对集中在7～9月。上游洪水多为尖瘦型单峰洪水，下游则多为胖型带尖洪水。下游洪水起涨基流较大，洪水多为双峰或多峰型，起涨历时较短，一般在2日以内，退水历时较长，一般在5日以上，洪水历时约7天。白石岩暗河径流区为岩溶区，地下调蓄空间较大，汇流时间较长，洪水过程较平缓，一次洪水过程30～60d，洪峰流量约为起涨流量的3倍。流域上游龙潭寨水文站历史洪水：1918年发生，洪峰流量524m3/s；1949年发生，洪峰流量473m3/s；1978年9月6日发生，洪峰流量445m3/s；2008年8月10日发生，洪峰流量422m3/s。下游天保水文站历史洪水：1918年发生，洪峰流量1740m3/s；1920年发生，洪峰流量1580m3/s；1986年发生，洪峰流量1560m3/s；【精品文档】 【精品文档】2008年8月9日发生，洪峰流量1374m3/s。4基本资料东方红梯级水电站水库运行联合调度基本资料采用各站现有初步设计报告或项目建议书及相关工程项目成果资料。4.1径流资料东方红梯级水电站水库P=50%设计平水年月径流见表4-1。表4-1东方红梯级水电站水库P=50%设计平水年月径流表单位：m3/s梯级电站月份平均六七八九十十一十二一二三四五一级二级三级40.00四级五级4.2设计洪水东方红梯级水电站水库设计洪水见表4-2-1、表4-2-2。表4-2-1东方红梯级水电站设计洪水成果表梯级电站集水面积（km2）多年平均洪峰流量（m3/s）各种设计频率洪峰流量（m3/s）P=0.5%P=1%P=3.3%P=5%P=10%一级3398275738671550508436二级3398275738671550508436三级3398275738671550508436四级暗河412（P=0.2%）（P=2%）（P=20%）厂区3810325891809651599505五级3810325891809651599505表4-2-2东方红梯级水电站主要建筑物洪水标准及流量表梯级电站枢纽名称主要建筑物洪水标准重现期（a）频率（%）流量（m3/s）水位（m）名称等级一级首部拱坝5设计30537【精品文档】 【精品文档】枢纽校核200720厂区枢纽发电厂房5设计205497校核1001658二级首部枢纽拱坝5设计30537校核200720厂区枢纽发电厂房5设计205497校核1001658三级首部枢纽拱坝4设计30537校核2007201厂区枢纽发电厂房4设计205497校核1001658四级首部枢纽拱坝4设计205校核1001厂区枢纽发电厂房4设计205599校核1001809五级首部枢纽拱坝4设计30651校核200891厂区枢纽发电厂房4设计205599校核10018094.3库容曲线东方红梯级水电站水库水位～库容曲线见表4-3-1～表4-3-4。表4-3-1东方红一级水电站水库水位-库容曲线表梯级电站水位（m）库容（万m3）水位（m）库容（万m3）水位（m）库容（万m3）一级100147691051567211016476117171801231230.00177【精品文档】 【精品文档】851299013595141100147【精品文档】 【精品文档】表4-3-2东方红二、三级水电站水库水位-库容曲线表梯级电站水位（m）库容（万m3）水位（m）库容（万m3）水位（m）库容（万m3）二、三级19303525表4-3-3东方红四级水电站水库水位-库容曲线表梯级电站水位（m）库容（万m3）水位（m）库容（万m3）水位（m）库容（万m3）四级115547124212557312711365981300146623132815664813551666741383177699141018772414381977491465207775149321880015202288251548238841157524885716032598731630269890165827990616852899221713300938174021095417683209831795345101218233711041185039610691897【精品文档】 【精品文档】421109819444461127199047211562037497118520845221214213121782362237022242363237222712365237323182367237523602368表4-3-4东方红五级水电站水库水位-库容曲线表梯级电站水位（m）库容（万m3）水位（m）库容（万m3）水位（m）库容（万m3）五级66713423711427415257161641251714.4特征水位和库容特性东方红梯级水电站特征水位和库容特性见表4-4。表4-4东方红梯级水电站特征水位和库容特性表梯级电站项目一级二级三级四级五级校核洪水位（m）（最高发电水位）总库容（万m3）177353574设计洪水位（m）相应库容（万m3）177303067正常蓄水位（m）（泄洪洞底板高程）1105.00相应库容（万m3）17725252084汛期限制水位（m）【精品文档】 【精品文档】相应库容（万m3）177死（最低发电）水位（m）死（最低发电）库容（万m3）95426调节水位（m）～～～相应库容（万m3）1130消落水头（m）1000374调节特性日调节无调节无调节季调节无调节库容系数00库沙比∞最高尾水位（m）正常尾水位（m）最低尾水位（m）4.5泄流曲线东方红梯级水电站水库水位～泄流量曲线见表4-5。表4-5东方红梯级水电站水库水位～泄流量曲线表梯级电站泄流建筑物底板高程（m）泄流建筑物（设施）特性最大安全值（m、m3/s）水位泄流量一级进水闸1212.80闸门尺寸b×h=×mm。1×24泄洪闸闸门尺寸b×h=6×6m2×250冲砂洞闸门尺寸b×h=4×4m1×220溢流堰（堰顶）WES实用堰2×10m2×50二级进水闸闸门尺寸b×h=×m，洞径2.5m。1×冲砂洞闸门尺寸b×h=2×2m溢流堰（堰顶）折线形实用堰三级进水闸闸门尺寸b×h=×m，洞径2.5m。1×冲砂洞闸门尺寸b×h=2×2m溢流堰（堰顶）折线形实用堰四级进水闸闸门尺寸b×h=×m，埋管内径2.0m。1×15泄洪洞过流断面尺寸b×h=3×1×【精品文档】 【精品文档】锥形阀DN16001×45五级进水闸闸门尺寸b×h=4×4m，洞径3.6m。1×溢流堰（堰顶）WES实用堰1×1×482泄洪闸闸门尺寸b×h=8×5m1×247冲砂闸闸门尺寸b×h=4×4m1×1654.6水位流量曲线东方红梯级水电站水位～流量曲线见表4-6。表4-6东方红梯级水电站水位～流量曲线表梯级电站水位（m）流量（m3/s）水位（m）流量（m3/s）水位（m）流量（m3/s）水位（m）流量（m3/s）一级坝址01198205093160280445875厂址二级坝址厂址71177180288400520692三级坝址厂址71177180288400520692四级坝址厂址024721442765239301134五级坝址3354651092.205051092.9059910650107171080910891厂330425505599【精品文档】 【精品文档】址6507178098915水库发电调度3，消落水头10m，具有日调节特性。东二、三站共用同一水库，无调节能力；东一站发电尾水直接注入东二（三）站水库，注入点距东二（三）站水库溢流拱坝约80m。东四站水库为封堵白石岩暗河而形成的地下水库，m以下调节库容1130万m3，消落水头37m，具有季调节特性。东五站水库为龙尾水库，3，消落水头4m，视为无调节能力。东一、二（三）五站水库为串联关系，属典型山区河道型水库，其与东四站水库为并联关系。根据东方红梯级水电站水库特性和分部特点，水库运行联合调度应以东一站龙头水库和东四站地下水库为重点调度水库，东二（三）、五站水库则根据上游水库调度情况而同步联合调度。5.1基本原则确保枢纽工程安全，防洪兴利相结合，充分发挥经济效益和社会效益。在保证各时期控制水位及蓄水的前提下，应充分发挥其在电网运行中的调峰、调频和事故备用等作用。充分采用先进技术和装备，加强科学研究，积极开展水情自动测报、水调自动化和优化调度等工作，不断提高水库调度水平。为充分体现水库调节特性并发挥工程效益，在确保枢纽工程安全运行的前提下，应尽量提高装机利用小时，发电用水分配应尽可能使水库处于高水位运行状态。5.2运行方式东方红梯级水电站水库发电调度运行方式见表5-1表5-1东方红梯级水电站水库发电调度运行方式梯级电站电站群运行方式水库发电调度运行方式附加说明一级◇汛期主要按照基荷或腰荷方式运行，枯水期主要按照调峰方式运行。◇短期运行方式立足于中长期运行方式。◇mm，正常运行水位m，采用“蓄清排浑”方式运行。◇汛期水库发电调度应满足工程安全和下游电站防洪要求，水库水位维持在1230.00m。洪峰到来之前加大出力，洪峰过后适时回蓄。◇非汛期水库发电调度应满足时段径流量和电站出力要求，水库水位维持在1230.00m。充分利用水量，尽量减少弃水，水库保持高水位运行状态。◇东一站水库为梯级龙头水库，其上游已建成丰收、回龙坝、稼依、暮底河等中小型水库。暮底河中型水库至东一站水库河段长约34km，位于盘龙河一级支流暮底河末端，控制盘龙河流域约10%的径流量。暮底河水库可补偿下游梯级水电站枯水期3，增加枯水期保证出力6181kW,枯水期电量2240万kW·h。◇拟建德厚大（2）型水库位于盘龙河一级支流德厚河上。德厚水库建成后可增加枯水期发电量14456万kW·h。二级◇东二（三）站水库为无调节水库，水库正常运行水位m。◇发电调度应视上游东一站水库调度情况而同步联合调度，并满足电站出力要求，水库水位维持在m。充分利用水量，尽量减少弃水，水库保持正常水位运行状态。◇东二（三）站水库与东一站水库为串联关系，东一站发电尾水直接注入东二（三）站水库，注入点距东二（三）站水库溢流拱坝约80m。东一站水库出库量即为东二（三）站水库入库量。三级四级◇东四站水库为季调节地下水库，为水库群中唯一具有与区间径流进行补偿调节性能的水库。水库运行最高水位1258.00m，最低水位为死（最低发电）水位1178.00m，正常运行水位1215.00m（泄洪洞底板高程）。◇汛期水库发电调度应满足工程安全和下游电站防洪要求，水库水位维持在1215.00m（泄洪洞底板高程）。洪峰到来之前加大出力，洪峰过后适时回蓄。◇非汛期水库发电调度应满足时段径流量和电站出力要求，水库水位维持在1215.00m（泄洪洞底板高程）。充分利用水量，水库保持高水位运行状态。◇东四站水库与东一、二（三）及五站水库为并联关系，东四站发电尾水直接注入东五站水库库尾，枯水期可对东五站水库进行径流补偿调节。五级◇东五站水库为梯级龙尾无调节水库，水库运行最高水位1105.00m，最低水位为死（最低发电）水位1101.00m，正常运行水位m。◇发电调度应视上游东一、二（三）及四站水库调度情况而同步联合调度，并满足电站出力要求，水库水位维持在1105.00m。充分利用水量，尽量减少弃水，水库保持正常水位运行状态。◇东五站水库为梯级龙尾水库，其与东四站水库为并联关系，与东一、二（三）水库为串联关系，发电调度受上游水库群调度影响最大。6水库防洪调度6.1基本原则【精品文档】 【精品文档】大坝安全第一。按设计确定的目标、任务或上级有关文件规定进行洪水调度。遭遇下游出现紧急情况时，在水情预报及枢纽工程可靠条件下，应充分发挥水库调洪作用。遭遇超标准洪水，采取保证大坝安全非常措施时应尽量考虑下游损失。6.2运行方式东方红梯级水电站水库防洪调度运行方式见表5-1表5-1东方红梯级水电站水库防洪调度运行方式梯级电站电站群运行方式水库防洪调度运行方式附加说明一级◇汛期主要按照基荷或腰荷方式运行，枯水期主要按照调峰方式运行。◇短期运行方式立足于中长期运行方式。◇东一站水库为梯级龙头日调节水库，水库汛期限制水位为m，是水库群中唯一设置汛期限制水位的水库，采用“蓄清排浑”方式运行。◇水库防洪调度考虑上游文山盆地行洪安全、自身大坝安全度汛及下游电站防洪安全，在水库防洪标准以内按下游电站防洪要求调度，遭遇超标标准，则以保大坝安全为主进行调度。◇水库削峰调洪能力甚微，调洪方式为固定泄流，遭遇洪水应全力泄洪。主汛期发生设计频率洪水时，冲砂闸及泄洪闸闸门逐步开启直至全部开启，洪峰通过后，闸门逐步关闭直至全部关闭，水库调度转入常规汛期运用调度。后汛期防洪调度应视为主汛期防洪调度。水库库沙比=＜100，属于泥沙问题严重水库，应注意利用冲砂泄洪。◇东一站水库为梯级龙头水库，其上游已建成丰收、回龙坝、稼依、暮底河等中小型水库。◇暮底河中型水库至东一站水库河段长约34km，位于盘龙河一级支流暮底河末端。其调洪方式是与盘龙河区间洪水进行错峰补偿调节。可将50年一遇洪水削减至30年一遇通过文山盆地抵达东一站水库，可将20年一遇洪峰流量445m3/s削减至360m3/s通过文山盆地抵达东一站水库。从暮底河水库至东一站水库洪峰传递时间约为8h。◇拟建德厚大（2）型水库位于盘龙河一级支流德厚河上。德厚水库建成后，可将文山盆地防洪标准由目前的10年一遇提高到50年一遇。届时，东方红梯级水电站群防洪压力将会大大减轻。二级◇东二（三）站水库为无调节水库，水库正常运行水m。◇水库无削峰调洪能力，调洪方式为自由泄流。主汛期发生设计频率洪水时，水库防洪调度方式为自由泄流。水库库沙比=＜100，属于泥沙问题严重水库，应注意利用冲砂泄洪。◇东二（三）站水库与东一站水库为串联关系，两坝址之间河段长为约500m，洪峰传递时间极短。三级四级◇东四站水库为季调节地下水库，为水库群中唯一具有与区间洪水进行错峰补偿调节性能的水库，水库正常运行水位1215.00m（泄洪洞底板高程）。◇水库地下调蓄空间较大，汇流时间较长，洪水过程较平缓，具有一定削峰调洪能力。可对东五站水库进行洪水错峰补偿调节。◇东四站水库与东一、二（三）及五站水库为并联关系，水库控制径流量约占东五站水库径流量的20%。径流区为岩溶区，地下调蓄空间较大，汇流时间较长，洪水过程较平缓，一次洪水过程30～60d，洪峰流量约为起涨流量的3倍。五级◇东五站水库为梯级龙尾无调节水库，水库正常运行水位m。◇水库防洪调度考虑大坝安全度汛及下游厂区防洪安全，在水库防洪标准以内按下游厂区防洪要求调度，遭遇超标标准，则以保大坝安全为主进行调度。◇水库削峰调洪能力甚微，调洪方式为固定泄流，遭遇洪水应全力泄洪。主汛期发生设计频率洪水时，冲砂闸及泄洪闸闸门逐步开启直至全部开启，洪峰通过后，闸门逐步关闭直至全部关闭，水库调度转入常规汛期运用调度。后汛期防洪调度应视为主汛期防洪调度。水库库沙比=＜100，属于泥沙问题严重水库，应注意利用冲砂泄洪。◇东五站水库为梯级龙尾水库，其与东四站水库为并联关系，与东一、二（三）水库为串联关系，防洪压力最大，防洪调度受上游水库群调度影响最大。6结束语东方红梯级水电站水库运行联合调度方案是考虑水库工程现状和径流，在一定边界条件下进行的模拟运行调度过程，可作为中长期水库调度指导和决策依据。东方红梯级水电站工程任务主要是发电，防洪任务主要是自身枢纽工程的防洪安全，水库群运行方式多样。m3/kW·h，其下游马鹿塘水电站m3/kW·h。为充分发挥梯级工程效益，在确保枢纽工程安全运行的同时，应尽量提高装机利用小时，发电用水分配应尽可能使水库处于高水位运行状态，从而提高水量利用率，降低发电耗水率，避免无益弃水。东方红梯级水电站水库之东一、二、三、五站水库库沙比=～＜100，属于泥沙问题严重水库，汛期应注意利用冲砂泄洪。东方红梯级水电站运行管理单位应充分利用现有信息化技术装备，完善现有信息化生产管理系统。如有条件，应建立完善的水库调度自动化系统，不断提高水库实时调度和水库预报调度水平。东方红梯级水电站水库在中长期实际调度运用过程中，涉及水库调度、厂网安全、机网协调、流域上游综合治理等问题。针对发现的问题并考虑充分体现水库特性，有必要进行更切合实际的水库优化调度和机组出力经济分配研究，并对其进行必要的验证、调整和完善，做到理论与实践有机统一。【精品文档】 【精品文档】附录1本地区汛期划分汛期初汛期主汛期后（尾）汛期时段（月）5～67～910附录2洪水量级划分国家标准洪水量级小洪水中等洪水大洪水特大洪水重现期（a）＜5≥5＜20≥20＜50＞50附录3降雨强度划分部门标准降雨强度小雨中雨大雨暴雨大暴雨特大暴雨24h雨量（mm）＜1050.1～100100.1～200＞200附加说明本方案实施日期：2011年03月01日。本方案修编日期：2015年12月本方案批准人：李新华本方案审核人：王平本方案审查人：杨文忠本方案校核人：施小兵施天德本方案编制人：韦美文【精品文档】