银盘水电站死水位动态控制分析及应用

银盘水电站死水位动态控制分析及应用

摘要：随着水电开发的快速发展，水库管理逐渐向着科学化、智能化方向发展。银盘水电站是乌江干流开发的第11级电站，其电站设计装机容量为600兆瓦。在弃水较为频繁的情况下，控制水库的死水位具有重要意义。针对该问题，本文对银盘水电站死水位动态控制展开深入研究，旨在提高银盘电站的发电效益和防洪效益，并对其他类似水电站提供参考。

关键词：水电站；死水位；动态控制；发电效益；防洪效益

0引言

随着我国电力消费的增长，水电产业成为我国主要能源产业之一，水电装机容量日益增加。在日常运行中，对水库进行科学、精细管理，极大地提高了水电产业与水资源的效益。在水电的开发中，控制水库的死水位作为一项重要技术手段，受到越来越多的关注。银盘电站是乌江干流梯级开发的第11级电站，上接彭水水电站，具有较高的发电和调峰能力。然而，在面对频发的弃水问题时，银盘电站的发电效益和防洪效益待进一步提高。

1死水位动态控制的必要性

1.1减少弃水影响

乌江中下游洪水主要由上游水库泄洪或短时强降雨形成，银盘电站是急流河段，断面洪水次数多，洪峰流量较大。弃水是银盘电站面临的主要问题之一。在有条件的情况下，银盘电站可以利用发电进行预泄，将库水位提前降至死水位以下，降低运行水位，进而避免或减少弃水，实现再次利用部分死库容。

1.2发挥水库调节作用

银盘电站是重庆市电网的骨干调峰电源——彭水水电站的反调节梯级。根据水库的日调节性能，动态控制死水位，增加调节库容和削减出库洪峰能力，有利于银盘水电站在防洪、发电等方面发挥更大的作用。

2死水位动态控制的实现方法

2.1 运用预测模型

通过建立预测模型，实现频繁、准确预测洪水流量，将流量预测结果作为动态控制的依据，控制水库的死水位。此方法可以最大程度减少弃水。

2.2 利用调度算法

水电站利用调度算法，根据水库的特性、来水状况等信息，对水库的死水位进行动态控制，提高水库对来水的适应能力，进而减少弃水事件的发生。调度算法需要根据不同水库的特性进行不同的调节。

3银盘电站死水位动态控制的可行性

根据《乌江银盘水电站可行性研究报告》，银盘水电站死水位211.5m主要考虑反调节要求、航运衔接以及泥沙淤积影响。

（1）银盘水电站的重要作用之一是解决彭水水电站～银盘水电站两坝址间河段的航运问题，死水位的选择不低于彭水水电站坝下最低通航水位：彭水水电站坝下最低通航水位为211.5m，彭水开单机或更多机组发电时，出库流量满足两坝址间河段的航运。彭水水电站坝下水位高于211.5m，满足最低通航水位要求。银盘电站若实施降低水位至死水位之下运行，应避开彭水全停时段，一般来水流域洪水期间彭水全停概率几乎为零。

（2）水库正常运行年限内水库泥沙淤积的影响：银盘水库50 年内水库泥沙最高淤积高程为175.65m，比进水口底坎（高程182m）低6.35m，100 年内水库泥沙最高淤积高程为177.78m，比进水口底坎低4.22m。二滩电站经过研究,降低水库死水位运行对水库泥沙淤积无不良影响，相反延缓水库淤积。

因此银盘实施运行死水位动态控制的必要条件是：在可能发生泄洪弃水之前发电消落；避开上游彭水电站全停时段。

4银盘电站死水位动态控制的效果

4.1提高发电效益

通过动态控制水库的死水位，提前预泄并控制死水位的运行，可以最大程度

的利用水库的储能，增加水库的发电能力。此方法可提高银盘电站的发电效益。

4.1.1能量指标

一场可以预见的发生弃水的来水过程，利用发电提前降水位至211.5m和降

至211.5m之下相比较，每预泄1m水位可腾出1000多万m3库容，避免或减少弃

水并重复利用预泄腾出的库容，可折合130多万度电。下游水位取值为装机满发

时的最高水位185m。

4.1.2降低水位运行对机组出力受阻的影响

统计电站投产以来的逐小时水库运行数据，剔除个别异常数据和死水位

211.5m之上运行的数据、以及有弃水发生的数据。库水位在210.00m之上运行时，全厂出力可达装机预想出力600MW；208-210.5m之间运行时，机组实际运行数据

显示，最大出力数据落在500-600MW之间，预想出力降低幅度不大；208m水位之

下预想出力有明显降低。

4.1.3水头受阻

取建库投产以来实测的水头-全厂有功数据分析,水头在24.5m之上时，全厂

出力可达装机600MW预想出力，对应上游水位为209.5m之上。水头在21.5-

24.5m之间运行时，机组最大出力数据落在500-600MW之间，对应库水位为

206.5-209.5m。为不降低银盘设计预想出力并留有裕度，运行死水位动态控制下

限值取210m。

4.1.4削落时间

经统计2011年至2022年所有弃水期运行数据进行分析，剔除其中两场来水

间隔时间短，无法降水位至死水位之下的洪水过程；剔除因电网负荷不理想而造

成弃水的过程；统计水库水位削落至死水位之下的时长，调算实际应用削落的时

机和削落的深度。（1）以上游彭水电站加大出库，传播时间2h计，削落的时机

为上游彭水电站加大出库时，可消落2小时，消落水位0.5-1.5m；（2）以区间

强降雨产流平均时长12h计算，削落的时机为强降雨后，可消落12h，消落水位1.0-4.5m。

4.2 提高防洪能力

银盘电站的调节库容小，为发挥重要的防洪能力，动态控制水库的死水位，

增加洪水调节库容对于降低洪涝风险，提高银盘电站的防洪能力有重要意义，因

此银盘电站在主汛期设置了低于死水位的库区防洪运行控制水位，减少对库区彭

水县城的淹没影响。

5结论与建议

5.1 结论

银盘电站作为乌江梯级电力开发的重要一环，控制水库的死水位动态控制具

有重要意义。降低库水位至死水位之下稳妥运行的空间为210.00-211.50m。根据

电站需求可在208.50-211.50m之间动态控制。动态控制能够提高银盘水电站的

发电效益和防洪能力，是一种科学、稳妥的手段。

5.2 建议

运行死水位动态控制方案应着重注意低于死水位运行的风险:（1）库区滑坡

体存在死水位下坡体开裂造成滑坡风险；（2）进水口高程与死水位高程相近的，易造成进水管道进气；（3）库区水位下降，低于沿岸平常最低水位，造成沿岸

船只搁浅甚至翻船；（4）因实施动态控制死水位是基于弃水前的预判，如果遭

遇即使不实施动态控制死水位也不会发生弃水，将因实施动态控制死水位降低水

位减少发电量，故此需要有准确的来水预报做支撑。

针对银盘电站动态控制水库的死水位问题，应进一步完善技术手段，并制定

相应的规章制度以及应急预案，确保技术的稳定和有效性。同时，应加强各相关

部门之间的协作，积极推进水库科学化管理，提高水库调度的精确性和安全性。

最后，对死水位控制技术的研究也可以为其他类似水电站提供参考。

参考文献：