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梅山水库调度方式浅析

2018-01-28

中国水利 2018年9期
关键词:防洪供水用水

刘 志

(安徽省淠史杭灌区管理总局,237005,六安)

一、工程概况及调度权限划分

1.工程概况

梅山水库位于鄂、豫、皖三省交界处的大别山腹地、淮河支流史河上游,坐落于安徽省六安市金寨县城南端,是以防洪、灌溉为主,兼有城镇供水、发电、水产养殖及旅游等综合利用功能,并承担为淮河干流蓄洪错峰任务。水库控制流域面积1970 km2,总库容 22.63亿 m3,防洪标准为设计洪水500年一遇、校核洪水5000年一遇。

2.调度权限划分

常规防洪调度由安徽省防汛抗旱指挥部 (以下简称安徽省防指)负责,若要承担为淮河干流蓄洪错峰的任务则由淮河防汛总指挥部商安徽省防指决定。灌溉期供水由安徽省淠史杭灌区管理总局(以下简称淠史杭管理总局)调度;非灌溉期供水由淠史杭管理总局根据用水需求,向安徽省防指书面报告,经批准后组织实施。日常运行管理由安徽省梅山水库管理处负责。

二、调度特征值的确定

1.水库水位与库容

水库汛期限制水位为125.27m,正常蓄水位为128m,死水位为107.07 m,承担为淮河干流蓄纳洪水任务的防洪水位为133m,相应蓄洪库容5亿m3;在不承担为淮河干流蓄洪任务时,20年一遇洪水位130.07m以下按河道安全泄量1200m3/s泄洪,保护下游金寨老县城梅山镇防洪安全。水库500年一遇设计洪水位137.66m,5000年一遇校核洪水位139.93m,总库容22.63亿m3,其中调洪库容10.65亿m3,兴利库容9.57亿m3,死库容4.02 亿 m3。

2.水库参数与指标

①水库大坝为混凝土连拱坝,现状坝顶高程140.17m,防浪墙顶高程141.27m。

②梅山水电站原装机容量为40MW,2012年增效扩容改造后为52MW,多年平均发电量1.2亿kWh,电站最大发电引水流量为124m3/s。

③梅山水库为淠史杭灌区史河灌区主要水源工程,设计灌溉流量190m3/s,设计灌溉保证率为80%,总设计灌溉面积383万亩 (1亩=1/15 hm2,下同),其中河南省灌区面积98万亩。水库设计多年平均农业灌溉用水量10.63亿m3,金寨县城与叶集试验区年均城镇供水量400万m3。生态流量按《安徽省中西部重点区域及淠史杭灌区水量分配方案》中确定值为5.47m3/s。

④梅山水库下游金寨县城所在史河河道防洪标准为20年一遇,其河道安全下泄流量为1200m3/s。

三、调度的原则与方式探讨

1.常规调度

(1)防洪调度

调度原则:在保证大坝安全的前提下,对入库洪水进行调控,减轻淮河干流及史河防洪压力。当淮河干流发生洪水时,适时运用水库蓄洪库容错峰,配合沿淮蓄滞洪区运用,充分发挥流域防洪工程体系作用,保障淮河流域防洪安全。遇超标准洪水时,启动防洪抢险应急预案。

调度方式:①为确保水库防洪安全,每年6月15日—9月15日,梅山水库水位按照安徽省人民政府批准的控制运用办法规定的汛期限制水位控制,其他时间按正常蓄水位控制。②汛期当库水位超过汛期限制水位125.27m时,视淮河干流水情泄洪,在130.0m以下视水情尽量控制泄量不大于1200m3/s,水库水位超过130.07m逐步加大泄量;库水位超过133.00m时,全开泄洪设施泄洪。③当预报淮河干流润河集水位超过27.70 m且梅山水库水位低于133.00m时,梅山水库与鲇鱼山水库联合调度为淮河干流洪水错峰。④在史灌河水系出现较大洪水,淮河干流水势平稳情况下,且梅山水库水位低于133.00m,当预报蒋家集站水位达到33.24m时,梅山水库与鲇鱼山水库联合调度,为下游拦洪错峰,减轻史灌河下游的防洪压力。⑤水文预报库水位将超过汛限水位125.27m时,可根据水库工程条件及上下游具体情况,确定水库是否实施预泄运行。

(2)灌溉供水调度

调度原则:坚持保证重点、兼顾其他、充分协商、顾全整体利益,遵守设计所规定的综合利用任务,不得任意扩大或缩小供水任务和范围。

调度方式:①根据水库蓄水情况、综合各用水需求和年度兴利调度计划,合理安排灌溉用水方式,降低供水高峰。充分利用水文气象预报,逐步修正和优化水库调度计划。灌溉供水调度最高运行水位可达128.00 m。②充分利用灌区内的塘坝、中小水库及反调节水库等蓄水工程,在非灌溉期 (当年10月1日—次年3月31日)或非用水高峰时提前充蓄,在用水高峰时,灌区内的蓄水工程可与水库共同供水。③在灌区需水量大、水库蓄水不足、需要动用死库容时,由淠史杭管理总局制定抗旱供水方案,报安徽省防指批准后执行。

当遇到特殊干旱需启动应急调度时,抗旱用水以水资源承载能力为基础,本着“先生活、次生态、后生产,先地表、后地下,先节水、后调水”的原则,科学调度,优化配置,最大程度的满足城乡生活、生态、生产用水需求。

(3)发电调度

调度原则:发电调度服从防洪、灌溉、供水调度,并与生态用水调度相协调。若电站发电与灌溉供水有矛盾时,应尽量利用反调节水库进行反调节,一般情况下不启用其他泄水设施放水灌溉。

调度方式:汛期6月15日—9月15日,发电服从防洪。当防洪需要水库预泄洪水时,结合电站发电,及时将水位降至防洪限制水位。进入蓄水期,按照下游生态用水需求利用生态机组发电放流,同时拦蓄其余水量,使水库平稳蓄水至正常蓄水位。

(4)生态用水调度

调度原则:为满足下游河道生态环境用水要求,设置专用生态机组,用于泄放生态流量。

调度方式:在灌溉期,当水库通过常规机组放水可满足下游灌溉用水及生态用水时可以不开生态机组泄放生态流量,当大机组不发电时,需开启生态机组泄放生态流量;非灌溉期,需开启生态机组泄放生态流量。

2.综合调度

调度原则:按“保障安全、提高效益、减少损失”的原则确定水库具体的综合利用调度方式。

调度方式:①灌区需水首先由塘坝供给,然后是反调节水库、大型水库、抽水补给站供给。灌水初期,利用塘坝和水库联合供水,供水高峰前,尽可能充蓄反调节水库,供水高峰期加大供水流量。②灌溉前期非用水高峰时或农作物需水间歇期,根据库水位,适当调度发电,利用发电尾水满足下游生活用水和生态用水,并对灌区内的蓄水工程进行充蓄。③在实时调度中,应根据实时库水位和后期来水情况,参照调度图合理调配水量,确保年度调度计划的实现。

当遇到特大干旱年份时,由淠史杭管理总局拟定具体的抗旱调度方案,报安徽省防指批准后执行,采用节约用水、限制生产用水、保障生活用水等措施,力争将旱灾损失降到最低。

四、结 语

为确保防洪安全、供水安全和生态安全,探讨了梅山水库在不同条件下的调度方式,按照“安全第一、综合利用、持续利用、科学调度”原则,在保证水库工程安全、服从防洪总体安排的前提下,充分利用洪水资源,统筹防洪、兴利等任务及经济社会各用水部门间的关系,发挥水库的综合利用效益。同时通过优化调度,努力做到左右岸兼顾、上中下游协调、近期和长远结合,实现防洪、灌溉、供水、发电等各方利益互惠互利,最大程度地发挥其防洪、兴利和生态调度作用。通过对梅山水库调度方式的探讨,进一步规范了梅山水库调度规程,可为其他综合利用工程优化调度提供借鉴。 ■

参考文献:

[1]水库调度规程编制导则 (SL706—2015)[S].2015.

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