水电站水库调度运行专项方案.doc

目 录
第一章 总则…………………………………………………………………………………………1
一、编制目……………………………………………………………………………………1
二、合用范畴……………………………………………………………………………………1
三、编制根据……………………………………………………………………………………1
第二章 xx水电站水库调度运用目的与原则……………………………………………………1
一、水库调度运用目的………………………………………………………………………1
二、水库调度运用原则………………………………………………………………………1
第三章 水库基本状况………………………………………………………………………………2
一、流域概况……………………………………………………………………………………2
二、水文、气象特性……………………………………………………………………………2
三、工程概况……………………………………………………………………………………3
四、工程运营状况…………………………………………………………………………3
第四章 水库调度运用方式…………………………………………………………………………4
一、水库蓄水规定………………………………………………………………………………4
二、水库水位控制和洪水调节…………………………………………………………………4
三、水库运营方式………………………………………………………………………………5
四、水库泥沙调度方式…………………………………………………………………………6
五、水库运营规定………………………………………………………………………………7
第五章 闸门运营方式及启动规定………………………………………………………………7
一、闸门启动方式重要遵循如下原则…………………………………………………………7
二、闸门启闭顺序……………………………………………………………………………8
第六章 水文和气象预报方案………………………………………………………………………8
一、短期水文和气象预报………………………………………………………………………8
二、泄洪冲砂闸泄流曲线………………………………………………………………8
三、水库水位观测……………………………………………………………………………11
四、资料附件…………………………………………………………………………………11
附表………………………………………………………………………………………………12
xx水电站水库调度应用方案
第一章 总则
一、编制目
为科学、合理地进行xx水电站水库调度运用，在保证工程安全前提下，充分发挥水库综合效益，制定本方案。
本方案规定了水库调度运用目的、调度原则、调度方式、内容和规定，以及水库基本运营资料等。
二、合用范畴
本方案合用于xx水电站水库调度工作。
三、编制根据
中华人民共和国防洪法
GB/T 5123— 水电站基本建设工程验收规程
GB/T 17621—1998 大中型水库调度规范
xx市水利电力勘测设计院xx水电站工程可行性研究报告
xx市水利电力勘测设计院xx水电站运营阐明书
第二章 xx水电站水库调度运用目的与原则
一、水库调度运用目的
按设计拟定参数、指标及关于运用原则，在保证xx水电站枢纽建筑物工程安全前提下，有效地进行发电、防洪、调节出库流量，充分发挥水库及电站综合效益。
二、水库调度运用原则
在运营调度中如遇有工程安全与发电相矛盾时，应一方面保证工程安全。合理地运用水库有效库容，枯水季节，尽量维持高水位运营，以提高机组出力。汛期保持在汛限水位运营。
第三章 水库基本状况
一、流域概况
小金川为大渡河左岸一级支流、上游分北、东两源。北源为抚边河，发源于阿坝州马尔康境内梦笔山南麓，由北向南流。河长83.5km，平均比降38.6‰，集水面积1929km2；东源为沃日河，发源于邛崃山西南坡，河长70.5km，平均比降27‰，集水面积1759km2。北东两源在小金县城上游约5km处老营乡猛固桥汇合后称小金川。小金川由东向西流，经新格乡、关州、卡桠、中路乡等地，在丹巴县红军桥汇入大渡河，小金川全长124km，河道平均比降13.9‰，流域面积5275km2。xx水电站坝址控制抚边河集水面积1494km2，厂址控制抚边河集水面积1736km2。
二、水文、气象特性
小金川流域地处青藏高原东南缘高山峡谷区，属川西高原气候区，即康定，雅江暖温带区。重要受西风环流和印度洋西南季风影响，具备高原型季风气候特性。冬季时间长、气温低、降水少、气候寒冷而干燥；夏季时间短，雨日多、雨量小、气候凉快。
流域内地形复杂，相对高差大，立体气候明显，气温变化规律是随海拔高度增长而减少，降水量普通是随海拔高程增长而加大，但到海拔3500m左右以上又开始减少，海拔4000m以上为高原亚寒带气候。流域上游为湿润地区，气温低，降雨降雪均较大，无霜期短，下游为本流域干旱河谷区，气候温和，降水少，夏季多雨和伏旱，冰雹严重。
据小金气象站1961～1990年资料记录，近年平均气温11.9℃，极端最高气温35.9℃，极端最低气温-11.7℃（但依照及冬季实测，极低气温为-16℃）。近年平均年降水量606.8mm，近年平均降水日数为139天，最大一日降雨量37.1mm，近年平均相对湿度52%，近年平均蒸发量为2125.4mm（20cm蒸发皿观测值），近年平均风速2.1m/s，历年最大风速18.0m/s，近年平均日照射数2277.5h。
三、工程概况
xx水电站位于四川省阿坝州小金县境内抚边河干流上，为抚边河干流自上而下第3级电站。上游与美卧电站相连，下游与杨家湾电站相接，xx水电站采用引水式开发，电站枢纽建筑物涉及首部拦河取水枢纽、引水系统和厂区枢纽等构成。电站正常蓄水位2709m，正常蓄水位如下库容30.1万m3，死水位2705m时，相应库容14.0万m3，相应水库调节库容为16.1万m3，运用落差135m，设计引用流量43.32m3/s，装机45MW。电站开发目单一，重要任务是发电兼顾下游生态水。xx水电站属于四等小（1）型工程，永久和重要建筑物按照4级原则设计，次要和暂时建筑物按照5级原则设计。
xx电站首部枢纽拦河闸坝由泄洪冲沙闸坝段及右岸非溢流坝段、左岸进水口构成，最大坝高20m，坝顶全长57.356m。首部枢纽具备挡水、取水、泄洪、排砂等功能。
泄洪冲砂坝段布置于主河道上，两侧通过非溢流坝段与两岸连接。泄洪沖沙闸坝段长18.50m，布置两孔6.0m×7.0m（宽×高）潜孔式泄洪冲砂弧型工作门。
四、工程运营状况
xx电站于12月完毕闸坝初次蓄水及引水隧洞充水工作，于4月正式投入发电运营。经历首个汛期检查，大坝水平位移监测、垂直位移监测变化较小,符合变化规律，均无异常现象，水工建筑物运营正常。
第四章 水库调度运用方式
一、水库蓄水规定
xx水电站闸坝从泄洪沖沙闸底板2694.00m到正常蓄水位2709.00m壅水高度15.00m，考虑闸坝加载速率、安全巡逻、监测及库岸稳定等因素，本电站水库蓄水按闸前水位分三级进行：
1、第一级从闸室底板高程2694.00m缓慢蓄水至2699.00m高程，控制水位上升速度不超过3.0m/h，耗时约1.7h。
2、第二级缓慢蓄水至2704.00m高程，控制水位上升速度不超过3.0m/h，耗时约1.7h。
3、第三级缓慢蓄水至2709.00m 高程(正常蓄水位)，控制水位上升速度不超过3.0m/h，耗时约1.7h。
4、每一级蓄水上升到既定水位后，闸首值班人员应加强对大坝、库区边坡巡视检查，发现异常状况及时联系中控室，停止蓄水，并报告运营维护管理工程师及部门领导。
5、库水位控制，可依照来水流量状况按运营规定以闸孔最佳启动程序进行。
6、蓄水过程中应避开闸门振动区运营，防止闸门浮现较大抖动，危及闸门安全运营。
二、水库水位控制和洪水调节
闸坝设计洪水重现期为30年，相应流量为417m3/s；校核洪水重现期为2，相应流量为634m3/s；厂房设计洪水重现期为30年，相应流量为461m3/s；校核洪水重现期为1，相应流量628m3/s；消能防冲建筑物设计洪水重现期为30年，相应流量为417m3/s。
水库视洪水状况控制水位。正常蓄水位：2709.00m，死水位：2705.00m，设计洪水位：2702.129m，校核洪水位：2705.356m，汛限水位：2705.00m。对水库来水蓄放和水库水位控制，水库水位汛期原则上按2705.00m运营。若汛期来水流量减小至不能保证三台机组满发，依照上游天气变化及实际状况，在保证安全运营前提下可恰当抬高水位运营。枯水期尽量保持在高水头运营。
抚边河沿岸无重要城乡、工矿公司、大片农田及居民点，对本电站无防洪规定，防洪任务重要以保证工程安全为主。
三、水库运营方式
（一）平、枯期（10～翌年5月）
在平、枯期（10月～翌年5月），拦河闸闸前蓄水位在正常蓄水位2709.00m和死水位2705.00m之间变化，进行日调节。
（二）汛期（6～9月）
汛期（6～9月），xx水电站依照不同入库流量采用不同运营方式：
1、当天然来水不大于130m3/s时，在保证发电引用流量前提下，有多余流量时，泄洪沖沙闸局部启动泄流，水库维持在迅限水位2705.00m运营。
2、当上游也许发生不不大于130m3/s洪水时，值班人员应加强观测水位上升趋势，监视闸首库区漂浮物及时清理拦污栅前杂物，控制栅差，同步预见性提前腾库，将水库水位控制在汛限水位2705.00m运营。
3、当入库流量不不大于130m3/s、且水质较好时，闸首值班人员应应加强清污工作，拦污栅栅差达到1米时，坚持不间断清污并加强与中控室联系，及时报告闸首天气和入库水质状况，厂房值班人员应加强对机组技术供水系统及机组振动摆度监视，并通过远方控制泄洪冲沙闸控制坝前水位在汛限水位2705.00m运营，当栅差继续增大达到1.5m，且水质较差时，厂房、闸首值班人员应做好停机避峰准备工作，闸首值班人员应坚持不间断清污。当栅差达到2.0m时应及时停机避峰，三台机组停机完毕后应及时关闭机组进水蝶阀，确认蝶阀全关后，闸首值班人员关闭进水口工作门，待进水口工作门全关后在2h内匀速将水库水位由汛限水位2705.00m放空恢复天然河道。
3、水库正常放空速度原则上按不超过3.0m/h控制，保证库区边坡安全。放空水库后闸门全开迎接洪水到来。禁止操作闸门从小开度骤然全开，给下游导致人为洪峰。两孔闸全开、宣泄设计洪水流量417m3/s，水库水位为2702.129m，宣泄校核洪水流量634m3/s，水库水位为2705.356m。
4、汛期运营应特别注重洪水预报和水情监测，为保证工程安全，应按照如下原则运营：
（1）洪水到来前必要提前放空水库，使之呈堰流状态。
（2）库内水位为2705.00m时，闸门开度不得不不大于0.9m，不得在闸门振动区运营，并保证水库水位平稳运营。
四、水库泥沙调度方式
xx水电站为低闸坝，高水头引水式电站，汛期6～9月入库沙量相对较大且集中。采用汛期排沙运营水位和不定期敞泄冲沙相结合调度方式。
抚边河推移质泥沙年内分派集中在汛期5～10月，其他月份几乎没有推移质泥沙入库，推移质泥沙运动重要在流量130m3/s以上运营。整个汛期6-9月原则上按2705.00m运营，日平均流量不不大于130m3/s，全闸打开，停机冲沙。电站汛期排沙运营控制水位为2705.00m。
运用停机避峰水库放空后尾峰流量进行水库拉砂，待拉砂完毕后视入库流量及水质状况积极组织恢复生产。
五、水库运营规定
1、首部枢纽闸门启闭应严格按运营规程执行，正常状况下同步启动两孔泄洪沖沙闸门下调水位或泄洪时，避免浮现下泄流量不不大于天然洪水流量，导致人为加大下游洪水流量不良后果。
2、监测河道下游冲刷对建筑物及岸坡影响，切实作好维修工作。
3、密切关注闸坝基本原型观测资料，特别应注意对闸坝进行渗流监测及变形监测，分析整顿资料，如有异常状况，应及时采用工程办法。
4、加强水库运营期间对库岸边坡稳定观测，发现异常应及时解决，以保证首部枢纽各建筑物安全。
5、每年运用枯水期对闸首、厂房下游尾水河道进行清淤解决，保证来年顺利度汛。
第五章 闸门运营方式及启动规定
xx水电站首部枢纽设立两孔泄洪沖沙闸，在电站实际运营中，依照本工程实际状况，对泄洪冲砂、引水防砂、消能防冲及各建筑物安全监测等运营方式进行对比分析后加以调节。
一、闸门启动方式重要遵循如下原则
1、电站首部枢纽泄洪闸不容许单独启动单孔泄洪闸泄水，闸门启动过程中应保持2孔闸先后均匀启动或先后均匀关闭，2孔泄洪闸闸门开度差值不得不不大于0.3m。
2、闸门长时间未启动泄洪时，应先启动其中一孔闸门至警示开度0.2m，保持20min下泄警示流量，再逐渐增大下泄流量，以免导致人为洪峰。
二、闸门启闭顺序
1、汛期当河道来水流量不不大于电站设计引用流量需局部启动闸门下泄多余流量时，可先启动1号泄洪沖沙闸（取水口处），紧接启动2号泄洪沖沙闸，控制水位在2705.00m运营。
2、当河道来水流量不不大于130m3/s且来水流量持续增大不满足发电条件时，电站停机避峰，先启动1号泄洪沖沙闸（取水口处），紧接启动2号泄洪沖沙闸，启动闸门时应缓慢启动，以保持水流平顺，2孔泄洪闸闸门开度差值不得不不大于0.3m，直到2孔泄洪沖沙闸敞开泄流拉沙，关闭闸门时顺序相反。
第六章 水文和气象预报
一、短期水文和气象预报
xx水电站为日调节水库，调节库容小，应特别注重短期水文气象预报。依照电站和流域详细状况，水文和气象预报重要依托地方气象局进行。加强与气象、水文、水利等部门实时联系，做好水文、气象短期预报，精确掌握实时汛情。并依照历年流域雨情和抚边河水情关系，预测在某一气象条件下，抚边河也许发生洪水状况，为水库调度、防洪度汛做好准备。
二、泄洪冲沙闸泄流曲线
首部枢纽泄洪闸为2孔泄洪冲沙闸，孔口尺寸为宽×高＝6m×7m，闸底板高程2694.00m，闸顶高程2710.50m。依照该布置方式，计算各工况下泄洪闸泄流流量成果见下表所示。
xx水电站首部泄洪闸泄流曲线表（闸孔全开）
上游水位（m）
过闸流量（m3/s）
备注
2694.000
0

2695.859
50

2696.952
100

2697.868
150

2698.940
200

2699.638
264

2700.436
322

2701.213
382

2701.650
417
设计洪水流量
2704.550
634
校核洪水流量

xx水电站首部泄洪闸泄流曲线表（闸孔出流）
闸孔开度（m）
过闸流量（m3/s）
备注
库水位2705.00m
库水位2709.00m
0.2
33.4
38.9

0.4
56.0
65.7

0.6
82.4
96.9

0.8
107.7
127.0

1.0
133.7
156.0

2.0
241.7
289.0

3.5
375.0
438.0

5.5
510.0
623.0

7.0
594.0

泄洪闸泄流曲线（堰流）

泄洪闸泄流曲线（孔流）

三、水库水位观测
在闸坝进水口设立永久性水标尺与水位传感器，用以观测库水位变化。同步需运用工业电视系统对水库水位变化规律进行辅助监测。
四、资料附件：
下述资料附件均为设计提供资料，详细如下：
附表1：xx水电站工程特性表；
附表2：xx电站设计径流成果；
附表3：xx电站设计代表年各月平均流量计算表；
附表4：xx电站设计洪峰流量成果表；

；

附表1：xx水电站工程特性表；
序 号 及 名 称
单 位
数 量
备 注
一、水文

1.流域面积

全流域
km2
1929

坝址以上
km2
1494

2.运用水文系列年限
年
46

3.近年平均年径流量
亿m3
9.71

4.代表性流量

近年平均流量
m3/s
30.9

坝址设计洪水流量(P=3.3%)
m3/s
417

坝址校核洪水流量(P=0.5%)
m3/s
576
增长10%为：634m3/s
坝址施工导流流量(P=20%)
m3/s
15.4

厂址设计洪水流量(P=3.3%)
m3/s
461

厂址校核洪水流量(P=1.0%)
m3/s
571
增长10%为：628m3/s
厂址施工导流流量(P=20%)
m3/s
17.9

5.泥沙

近年平均县移质年输沙量
万t
17.2

近年平均含沙量
kg/m3
0.176

近年平均推移质年输沙量
万t
3.24

二、水库

1.水库水位

校核洪水位
m
2705.356

设计洪水位
m
2702.129

正常蓄水位
m
2709

死水位
m
2705

2.正常蓄水位水库面积
km2
0.059

3.回水长度
km
1.44

4.水库容积

正常蓄水位如下库容
万m3
30.1

调节库容
万m3
16.1

死库容
万m3
14.0

5. 调节性能

日调节
三、下泄流量及相应下游水位

1.设计洪水时最大泄量
相应下游水位
m3/s
m
417
2696.56

2.校核洪水时最大泄量
相应下游水位
m3/s
m
634
2697.23

3.装机满发最大引用流量
相应厂房尾水位
m3/s
m
43.32
2574.70

四、工程效益

1.装机容量
MW
45

2.设计枯水年平均出力
MW
0.462/0.642
单独/联合
3.近年平均年发电量
亿kW·h
1.913/1.978
单独/联合
4.枯期电量(12月～翌年4月)
万kW·h
2404/3057
单独/联合
5.年运用小时数
h
4251/4396
单独/联合
五、重要建筑物及设备

1.挡水建筑物

型式

混凝土闸坝
地基特性

变质砂岩、板岩互层
地震基本烈度/设防烈度
度
Ⅶ/Ⅶ

坝顶高程
m
2710.50

最大坝高
m
20.0

坝顶长度
m
57.356

2.泄水建筑物

(1)泄洪闸

地基特性

变质砂岩、板岩互层
堰顶高程
m
2694.00

闸孔数量、单孔尺寸(宽×高)
m
2、6.0×7.0
弧形门
设计泄洪流量
m3/s
417

校核泄洪流量
m3/s
634

消能方式

底流消能
3.引水建筑物

设计引用流量
m3/s
43.32

(1) 进水口型式

岸塔式
地基特性

变质砂岩、板岩
闸孔数量、单孔尺寸(宽×高)
m
1、4.6×4.6

底板高程
m
2697.30

(2) 引水隧洞型式

马蹄形断面（有压）
围岩特性

变质石英岩、板岩、千枚岩
序 号 及 名 称
单 位
数 量
备 注
长度
m
10075

断面尺寸（最大宽度×高度）
m
4.60×4.60

衬砌型式

钢筋混凝土衬砌
(3) 调压井型式

阻抗式
围岩特性

变质石英砂岩、板岩
井筒内径
m
8.0

井筒高度
m
48.802

(4) 压力管道型式

地下埋管
围岩特性

变质石英砂岩、板岩
主管条数、长度
条、m
1、377.60

最长支管长度
m

主管内径
m
3.7

附表2：xx电站设计径流成果表
时 段
均 值
（m3/s）
各频率设计值（m3/s）
P=10%
P=50%
P=90%
日历年
30.9
36.8
30.6
25.1
水利年（5～4月）
30.8
36.8
30.5
25.0
12～4月
8.88
10.7
8.81
7.10
1～3月
7.53
9.21
7.46
5.93
附表3：xx电站设计代表年各月平均流量计算表
单位：m3/s
年 份
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
年
丰水年
（10%）
35.4
96.5
81.6
57.3
63.9
32.4
19.4
12.5
10.3
8.81
8.49
13.3
36.8
中水年
（50%）
21.6
59.9
74.5
44.2
64.5
37.8
18.3
11.0
8.15
7.09
7.10
10.6
30.5
枯水年
（90%）
32.1
79.9
40.1
22.7
38.4
36.9
13.9
7.58
5.85
5.44
6.40
10.0
25.0
附表4：xx电站设计洪峰流量成果表
断 面
均 值
（m3/s）
各频率设计值（m3/s）
0.2%
0.33%
0.5%
1%
2%
3.3%
4%
5%
10%
20%
不加
加10%
不加
加10%
坝 址
212
656
611
576
634
517

459
417
400
382
322
264
厂 址
234
725
676
637

571
628
507
461
443
422
356
292
美卧沟（沟口）

161
146
140
134
113
92.5
美卧沟汇口上游侧抚边河

393
357
343
327
276
226
附表5：xx电站坝、厂址分期洪水成果表
段
坝址设计洪峰流量（m3/s）
厂址设计洪峰流量（m3/s）
P=2%
P=4%
P=5%
P=10%
P=20%
P=10%
P=20%
P=50%
1～3月
14.1
13.3
13.0
12.2
11.2
14.1
13.0
11.2
4月
46.3
41.2
39.3
34.0
28.2
38.9
32.3
22.4
5～9月
459
400
382
322
264
356
292
206
10月
112
102
98.9
88.1
76.9
99.4
86.7
66.2
11月
34.7
33.0
32.4
30.5
28.3
34.9
32.4
28.1
12月
18.8
17.9
17.6
16.6
15.4
19.2
17.9
15.8