三峡工程防洪调度中的问题探讨
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三峡工程防洪调度中的问题探讨
摘要:三峡工程首要任务是防洪,其次是发电、航运、供水、生态等。通过对宜昌站实测130 年水文资料分析,并考虑近十多年来坝址上游干支流已建及在建一批大中型水库,上游水沙情况发生变化和各方面对三峡工程调度运行的要求,探讨了防洪调度中汛期水位控制、水库蓄水时机、消落水位时机、调度方式有利于改善生态与环境等问题,提出对三峡水利枢纽工程初步设计的防洪调度方案应进一步深入研究,在确保防洪安全的前提下,进行优化调整,并按程序报批,使三峡工程更全面地发挥综合效益。
关键词:防洪调度;方案优化;探讨;三峡工程中图分类号:TV87 文献标识码:A
1概述
三峡工程是综合治理长江和开发利用长江水资源的关键性骨干工程,具有巨大的防洪、发电、航运、供水、生态等综合效益。三峡水库可有效调节长江上游洪水,减免中下游遭受洪灾;三峡电站初步设计装机容量1820 万kW ,年发电量847亿kW?h,最终装机容量2240万kW,年发电量近
900 亿kW?h ,可向华东、华中、华南供电,促进全国跨区大电网
形成三峡工程与葛洲坝工程联合运行,可渠化重庆以下的川江航道,淹没滩险,改善川江航道和荆江河段航道,提高长江航道的通航能力,为万吨船队直达重庆创造了条件;水电是清洁能源,代替燃煤发电,有利于减轻环境污染;为沿江城镇和农村提供水源,促进经济社会发展。
三峡工程建设在党中央、国务院的正确领导下,在全国人民大力支持下,中国长江三峡工程开发总公司精心组织广大建设者奋勇拼搏,共同努力攻克了建设过程中的各种难题,创造了大型水利水电工程建设的奇迹。工程建设进展顺利,2003 年实现了蓄水135m 水位,左岸电站首批机组发电、双线五级船闸通航的建设目标;2005 年9 月,左岸电站14 台机组全部投产;2006 年5 月大
坝全线浇筑至设计高程185m, 10月蓄水至初期运行水位156m,由围堰挡水发电期转入初期运行期;2007年5月,双线五级船闸一、二闸首完建工程提前竣工,汛期防洪限制水位由135m 抬升至144m,2007年右岸电站7台机组投产;2008 年右岸电站12台机组将全部投产,大坝、船闸及电站厂房三大建筑物提前一年完建,为蓄水位抬高至正常运行水位175m创造了条件。
三峡工程建成投运后,须根据工程运行情况,进一步研究优化调度方案,在确保防洪安全的前提下,充分考虑有利于改善坝上下游的生态与环境,全面地发挥三峡工程的综合
效益,为我国经济社会发展作出更大贡献;要加强各建筑物的安全监测,认真分析监测资料,以检验各建筑物设计,为保障工程安全运
行提供可靠的技术支撑;对各建筑物应加强检查维修保护工作,防止混凝土面风化和碳化,延长工程使用寿命,使三峡工程长期使用。三峡工程投运后,对三峡水库水环境保护、库区地质灾害防治、清水下泄致使下游河道;中刷及河势演变引起对防洪及航运影响等问题要认真研究,并采取治理措施以防患于未然,把三峡工程建成千秋万代造福人民的工程。
2三峡工程防洪任务及调度方式
2.1防洪任务根据长江中下游防洪总体规划要求,三峡工程的防洪任务:(1)调节上游型大洪水,减轻荆江河段和洞庭湖的防洪负担,提高荆江河段防洪标准,减少使用荆江分洪区的机会;(2)当上游发生千年一遇或类似1870 年特大洪水时,要求通过三峡水库调节,配合荆江分洪区或其他分蓄洪措施的运用,防止荆江河段发生毁灭性灾害;(3)对全流域型和中游型大洪水进行补偿调节,减少中游平原湖区的分蓄洪量。
2.2 防洪调度方式
三峡工程的防洪库容以解决荆江地区的防洪问题为主,也兼顾其他地区的防洪需要。初步设计防洪调度采取按洪水大小分级控制沙市水位和枝城泄量进行补偿调度方案。研究比较了两种分级补偿
调度方式:调度方式1,遇100 年以下
洪水,沙市水位都按44.5m 控制,遇超过100 年至1000 年一遇洪水沙市水位按45.0m控制;调度方式□,遇20年一
遇以下洪水沙市水位按44.0m 控制,超过20 年一遇至1000 年一遇洪水沙市水位均按45.0m 控制。这两种调度方式,遇100年一遇以下洪水泄量都不超过60600m3/ s,遇100年一遇以上至1000年一遇特大洪水,枝城泄量都不超过80000m3 /s。这两种调度方式都是可行的,但互有利弊。调度方式I,
遇20 年一遇至100 年一遇洪水,沙市控制水位较低,堤防更安全;遇1000 年一遇或1870 年特大洪水枝城控制下泄量较小,采取分洪措施更有把握;但因20 年一遇以下一般洪水也控制按枝城较大的流量下泄,因此三峡水库对几个实际洪水年的拦洪作用相对较小,水库库容利用得不够充分。调度方式□的情况则正相反。初步设计阶段采用调度方式I作为三峡水库对荆江河段进行补偿调度的设计调度方式,以策安全并留有余地。
初步设计对城陵矶补偿调度方式进行了研究,考虑到三峡水库对城陵矶补偿调度方式,虽能获得较大的多年平均防洪效益,但也有不足之处,为稳妥可靠起见,初步设计阶段
仍主要采用对荆江河段的补偿调度方式作为三峡水库的设计防洪调度方式。三峡水库对城陵矶的补偿调度方式尚须进一步研究。
3三峡工程防洪调度探讨的问题
3.1防洪限制水位控制问题防洪限制水位选择主要与防洪、发电和航运效益,以及泥沙淤积、水库淹没等因素有关。初步设计阶段,对防洪限制水位150m、145m、140m 三个方案进行了分析比较。从防洪方面看,防洪限制水位越低,防洪库容越大,对防洪越有利,防洪限制水位150m每降低5m,约可增加25亿m3防洪库容;从发电方面看,三峡工程为季调节水库,汛期来水充沛,三峡电站汛期发电量占全年的比重较大,防洪限制水位每抬高5m,平均每年可多发电30 - 38亿kW?h,每年可节约火电燃煤160 - 200万t;在水库泥沙淤积方面,防洪限制水位尽可能低一些,使嘉陵江口、铜锣峡一带在汛期处于天然水流状态,以减少重庆港区淤积;从水库淹没方面看,常年回水区淹没主要取决于正常蓄水位,不同的防洪限制水位主要对长寿县以上的一段回水区域有影响,防洪限制水位每抬高5m,长寿县以上的20年一遇回水水面线约抬高0.2 -0.4m ,淹没耕地约增加0.052万hm2,迁移人口约增加1.7
万人。综合分析比较,三峡水库汛期防洪限制水位145.0m,要求汛期6月-9月控制坝前水位145.0m 运行。
三峡工程初步设计正常蓄水位175.0m,相应库容393亿
m3,校核洪水位180.4m ,总库容450亿m3。汛期(6月—9 月)防洪限制水位145.0m,防洪库容221.5亿m3,以满足长江中下游防洪