龙背湾水电站提前下闸蓄水发电分析.pdf

第35卷第9期人民黄河Vo1．35，No．92013年9月YELL0WRIVERSep．，2013【水利水电工程】龙背湾水电站提前下闸蓄水发电分析董索，万志刚，姜韶阳，马霄航(1．武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉430072；2．湖北省水利水电规划勘测设计院，湖北武汉430064)摘要：水电站建设时通过提前下闸蓄水发电能够带来可观的经济效益，但提前下闸蓄水的制约因素众多，相应的解决措施也十分复杂：以龙背湾水电站为实例，采用模糊层次分析法分析影响提前下闸蓄水发电主要因素及解决措施，并据此建立决策模型研究表明，采用坝后“之”字路+单设放空隧洞的方案理论上合理、技术上可行，并可获得良好的经济效益。关键词：引水系统；模糊层次分析法；提前下闸蓄水；发电；龙背湾水电站中图分类号：TV737文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1000—1379．20l3．09．035AnalysisofWaterStorageProgramforPowerGenerationAheadofScheduleBasedonFAHPDONGSuo’WANZhi—gang，JIANGShao—yang’MAXiao—hang，，(1．StateKeyLahoratofofWaterResourcesandHydropowerEngineeringScience，WuhanUniversity，Wuhan430072，China；2．HubeiProvincialWaterResourcesandHydropowerPlanningSurveyandDesignInstitute，Wuhan430064，Chiua)Abstract：Waterstorageprugramaheadofschedule(tan})ringconsiderableeeolq(imicbenefitsintheconstructionufhydropowe|stations，bultheprogramhasmanyconstrainsandtheeorrespundingsolutionsarea]soverycomplex．Inthispaper．theLongbeiwanHydropewerStationwasusedasanexampletoanalyzethemainfactorsandsolutionsofthewaterstorageprogramaheadotschedule，audaccording]Yestahlishadecisionmakingmode1．Thestudiesshowthatthept。()gramofusingazigzagroadbehindthedamandlayoutasingletunnelistheoreticallyreasonahle，technicallyfeasibleandearlobtait1goodeconomicbenefits．Keywords：diversionsystem；FAHP；waterstorageprogramaheadofsehedule；powergeneration；LongbeiwauHy(hop(c．VelStatitui水电站建设时通过提前下闸蓄水发电能够带来可观的经电引水系统施工工期仍有较大的提前空．．由于没有控制水济效益，但提前下闸蓄水的制约因素(工期、投资、防洪要求等)库水位的深孔泄洪建筑物，因此水库初期蓄水需待大坝面板全众多，相应的解决措施也十分复杂。以龙背湾水电站为实例，部完工后进行，大坝分期面板施工间隔时间较长，水库初期蓄笔者采用模糊层次分析法(FAHP)对该工程提前下闸蓄水的各水安排不够紧凑。综合分析认为，该工程提前下闸蓄水发电具影响因素进行了分析和权重排序，并对提出的各项可行措施进备可行性，下面采用模糊层次分析法分析影响提前下闸蔷水发行分析，建立了相应的决策模型。电的主要因素及解决措施．1程概况2模糊层次分析法龙背湾水电站工程位于湖北省竹山县堵河支流官渡河上，模糊层次分析法(FAHP)克服了层次分析法(AHP)中人的为第一级电站、龙头水库，下距两河汇合口45．6km，距竹山县主观判断、选择、偏好对结果的影响，使决策更趋于合理．城90km。该工程规模属大(2)型，工程等别为二等。主要建FAHP理论简单，实用性好，在处理定量、定性和混合型多目标决策问题方面是可行、有效的，尤其当决策者遇到同一层元筑物大坝为l级建筑物，为混凝土面板堆石坝。龙背湾水电站于2009年l2月开工建设，于2011年10月素众多时，可以有效避免出现矛盾和混乱的判断。初进行主河床截流，计划于2014年7月首台机组并网发电。2．1层次分析法存在的问题层次分析法(AHP)是把复杂的问题分解为各个组成素，招标设计阶段计划从2014年3月初下闸蓄水，以75％保证率计算，到2014年7月10日才能蓄至死水位485m，可满足发电收稿日期：20l2一Il_3O水位条件。此时引水系统建设已经完成、第一台机组安装也已作者简介：董索(1989一)，女，湖北武汉人，硕士研究生，研究方向为水利水电工程施工与组织管理．完成2个多月，距大坝主体回填完成有近一年的时问，而且发E-mail：344470557@qq．(~Oll·106· 人民黄河2013年第9期将这些因素按支配关系分组形成有序的层次结构，通过两两比次所有因素对上一层次而言的重要性排序的基础。使用模糊较确定各因素的重要性，然后综合人的因素决定各方案的顺一致判断矩阵根据定理1推算层次各因素的权重目标，并做归序，是解决多目标决策问题常用的方法之一。AHP的关键环节一化处理。是建立判断矩阵，判断矩阵是否科学、合理，直接影响到AHP(6)层次总排序。利用同一层次中所有层次单排序的结果的效果。传统的AHP存在以下缺点：①判断矩阵的一致性指就可以计算针对上一层次而言的本层次所有因素的重要性权标难以达到；②判断矩阵的一致性与决策思维的一致性存在差重值，这就是层次总排序。层次总排序需要从上到下逐层顺序异；③调整一致性带有盲目性J。进行，对=F最高层，其层次单排序就是其总排序。模糊层次分析法(FAHP)与传统层次分析法的区别在于判断矩阵的模糊性，它简化了人们判断目标相对重要性的复杂程3龙背湾水电站提前下闸蓄水发电分析度，借助优先关系矩阵实现决策由定性向定量的方便、快捷的3．1FAHP层次结构模型建立转化，直接由优先关系矩阵构造模糊一致性判断矩阵，使判断为确保水库能安全及时放空以及河床截流工期的需要，放矩阵的一致性问题得到解决。空设施需与导流隧洞分离，单独设置的放空建筑物能在枯水期2．2FAHP基本原理有效控制水库水位，使得在大坝面板没有完成的情况下，水库(1)定义l。设模糊矩阵F=(，)，若+=1，则称矩提前下闸蓄水成为可能。在此情况下，同时进行大坝快速施工阵是模糊互补矩阵。若此模糊互补矩阵对于任意k均有．：方案等设计研究工作，可达到提前蓄水发电的目的]。^一+0．5，则它就是模糊一致矩阵。(1)采用大坝快速施工技术。使用挤压边墙施工、运用大(2)定义2。模糊一致矩阵R=()⋯中r：0．5，表示因吨位碾压设备等快速施工技术。素i与因素同样重要；0≤r<0．5表示因素比因素i重要，(2)道路规划和料场规划。对于混凝土面板堆石坝，要实且rq越小，因素比因素i越重要；0．5