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        葠窩水庫水情調(diào)度現(xiàn)狀及發(fā)展分析

        2014-04-07 03:40:02欒景廣
        陜西水利 2014年2期
        關(guān)鍵詞:水位站中繼站雨情

        欒景廣

        (遼寧省葠窩水庫管理局 遼寧 遼陽 111000)

        1 水庫流域及工程概況

        葠窩水庫位于遼寧省遼陽市太子河干流上,是一座以防洪灌溉為主,兼顧工業(yè)供水及發(fā)電等綜合利用的水利樞紐工程。水庫的控制流域面積為6175km2,占全流域44.5%,水庫按百年一遇洪水設(shè)計(jì),千年一遇洪水校核,最高庫水位102.0m,相應(yīng)庫容7.91億m3。水庫設(shè)計(jì)死水位70.0m,相應(yīng)庫容0.10億m3;防洪限制水位77.8m,相應(yīng)庫容0.65億m3,正常高水位96.6m,相應(yīng)庫容5.43億m3。大壩為混凝土重力壩,其中:滾水壩頂高程84.8m,上設(shè)14個(gè)溢流孔,采用弧形閘門;在滾水壩閘墩中間間隔布置6個(gè)底孔,進(jìn)口設(shè)平板閘門。水庫最大泄量為23150m3/s,采用連續(xù)式高低坎消能。水電站為壩后式,總裝機(jī)容量3.72萬kW·h。

        2 水庫調(diào)度的作用

        水庫調(diào)度是實(shí)現(xiàn)水庫綜合利用的一個(gè)重要手段,它可以對(duì)水庫的運(yùn)行進(jìn)行具體決策,以便實(shí)現(xiàn)削峰、錯(cuò)峰,保證下游安全,同時(shí)充分利用泄洪時(shí)機(jī),發(fā)電創(chuàng)收,即在創(chuàng)造社會(huì)效益的同時(shí),實(shí)現(xiàn)水庫經(jīng)濟(jì)效益創(chuàng)收。

        3 水庫調(diào)度現(xiàn)狀

        3.1 水文預(yù)報(bào)

        此項(xiàng)工作由預(yù)報(bào)調(diào)度人員完成,根據(jù)實(shí)時(shí)雨情、水情及天氣形勢,做出實(shí)時(shí)預(yù)報(bào);以及根據(jù)歷史資料做出春灌前的中長期預(yù)報(bào),預(yù)報(bào)結(jié)果上報(bào)遼寧省供水局調(diào)度處。

        3.2 洪水預(yù)報(bào)調(diào)度方案的制定

        在每次預(yù)報(bào)有強(qiáng)降雨前做好假擬洪水預(yù)報(bào),并做出洪水調(diào)度方案報(bào)遼寧省供水局調(diào)度處,同時(shí)在其主持下做不同前期土含(Pa值)、不同降雨級(jí)別下的48種洪水預(yù)報(bào)調(diào)度方案。

        前期土壤含水量(Pa值)的計(jì)算由EXCEL自動(dòng)完成,只要輸入前日面雨量就可立即計(jì)算出此日降雨的凈雨量(R)和本日8:00的上、下層土含、總土壤含水量(Pa值)。

        而面雨量的確定來自水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng),在值班機(jī)或任一正常上網(wǎng)的電腦上進(jìn)入“葠窩水庫水情信息查詢”網(wǎng)頁,即可查詢水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)實(shí)時(shí)水雨情信息,當(dāng)進(jìn)入報(bào)表查詢,查詢雨量日?qǐng)?bào)表或雨量月報(bào)表即可獲得每日降雨的面雨量。

        在運(yùn)行洪水預(yù)報(bào)調(diào)度軟件中,輸入已獲得的前期土含(Pa值)和前日面雨量,即可做出洪水預(yù)報(bào)調(diào)度方案。

        4 水庫調(diào)度過程中存在的問題

        (1)發(fā)現(xiàn)洪水預(yù)報(bào)調(diào)度等許多軟件方面的不足,例如軟件兼容性不好,經(jīng)常崩潰;觀音閣泄流傳播時(shí)間不準(zhǔn)確,現(xiàn)在只是憑經(jīng)驗(yàn)估算;洪水過程單位線少,不能涵蓋所有雨型及降雨分布?,F(xiàn)在每逢大的洪水過程,我們都要進(jìn)行場次洪水總結(jié),為以后改進(jìn)打下基礎(chǔ)。目前我們所應(yīng)用的洪水預(yù)報(bào)調(diào)度軟件是由大連理工大學(xué)開發(fā)的,由于當(dāng)時(shí)歷史資料欠缺,且沒有考證改進(jìn)的過程,所以該軟件的預(yù)報(bào)精度不高。利用此軟件做出的洪水預(yù)報(bào)方案來水量往往比實(shí)際值偏大,所以預(yù)報(bào)調(diào)度人員只好憑經(jīng)驗(yàn)適度修訂洪水過程線,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,且不夠精確。

        (2)發(fā)現(xiàn)泄流曲線不足,在進(jìn)行洪水調(diào)度時(shí),發(fā)現(xiàn)弧門泄流過程中,隨著水位逐漸下降,由閘孔出流過渡到堰頂出流,相當(dāng)于全開,如果繼續(xù)按閘孔出流處理,泄流量比實(shí)際出流要小,此時(shí)應(yīng)按堰頂出流,閘門全開處理。

        (3)中長期預(yù)報(bào)所需資料欠缺,此項(xiàng)工作很難完成。

        (4)水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)可靠性逐年降低,直接影響水庫調(diào)度。本系統(tǒng)設(shè)有3個(gè)中繼站,即815中繼站、1045中繼站、533中繼站,中繼站均以所在山峰海拔高度命名。由于中繼站所處位置海拔高,雖信號(hào)傳輸效果好,但也極易遭雷擊或受人為破壞,導(dǎo)致設(shè)備受損,尤其是533中繼站,鄰近葠窩水庫,遭雷擊次數(shù)最多(遭破壞次數(shù)不多),且533中繼站是最重要的中繼站,除了葠窩雨量站外,其余9個(gè)雨量站都要經(jīng)它把數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到中心站(中心站設(shè)在葠窩水庫管理局水情調(diào)度處值班室),所以一旦533中繼站遭雷擊或破壞,將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓,造成數(shù)據(jù)丟失,給水庫調(diào)度帶來很大困難。815和1045中繼站只管轄3個(gè)雨量站,近年來屢遭人為破壞,遭雷擊影響倒不是那么大,而且也可以從觀音閣水庫管理局水情調(diào)度處獲得其中1個(gè)小市站(小市站就設(shè)置在觀音閣水庫管理局壩上)的數(shù)據(jù)信息。其他站的信息也只有通過電話(電話暢通、水文局雨量設(shè)備正常的條件下)從本溪水文局和遼陽水文局獲得,但還是很麻煩,給預(yù)報(bào)調(diào)度人員進(jìn)行水庫調(diào)度帶來很多不便。

        (5)水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)所設(shè)雨量站少,尤其是水位站,目前只有1個(gè)壩上水位站,這也是導(dǎo)致洪水預(yù)報(bào)調(diào)度軟件預(yù)報(bào)精度低的原因之一。

        (6)熟練掌握洪水預(yù)報(bào)調(diào)度的人員目前只有1人,每次大洪水來臨,都忙得不可開交,這種狀況亟需改變,否則極易影響水庫調(diào)度,后果不堪設(shè)想。另外,增設(shè)熟悉洪水預(yù)報(bào)調(diào)度人員不僅會(huì)減輕預(yù)報(bào)調(diào)度人員的工作量,而且會(huì)大大提高洪水預(yù)報(bào)調(diào)度質(zhì)量,在真正實(shí)現(xiàn)安全度汛的前提下,最大限度地進(jìn)行興利調(diào)度,做到不棄一方水。

        5 水庫調(diào)度存在問題的解決辦法和途徑

        5.1 改進(jìn)洪水預(yù)報(bào)調(diào)度軟件

        根據(jù)自應(yīng)用該軟件以來取得的經(jīng)驗(yàn),對(duì)軟件進(jìn)行改進(jìn),以提高預(yù)報(bào)調(diào)度精度,自己改進(jìn)不了就報(bào)請(qǐng)局里找軟件原開發(fā)單位大連理工大學(xué)修改此軟件,使其在大洪水來臨時(shí)發(fā)揮應(yīng)有作用,真正實(shí)現(xiàn)洪水調(diào)度和興利調(diào)度。

        5.2 重新修訂泄流曲線

        重新修訂曲線,不再出現(xiàn)弧門泄流過程中,隨著水位逐漸下降,由閘孔出流過渡到堰頂出流,閘門全開處理的問題。

        5.3 不斷錄入歷史資料

        這兩年,我們已完成1974年至1983年水情值班日記考證及水量平衡表錄入,保存了原始?xì)v史數(shù)據(jù),方便以后查詢使用。完成1974年至1979年電廠機(jī)組負(fù)荷開度資料錄入,并對(duì)1974年~1994年電廠機(jī)組負(fù)荷錄入的資料進(jìn)行校核以及錄入,為以后開發(fā)歷史數(shù)據(jù)庫打下基礎(chǔ)。有了詳盡的歷史資料,再進(jìn)行中長期預(yù)報(bào)時(shí)就有據(jù)可查,預(yù)報(bào)精度也會(huì)相應(yīng)提高。

        5.4 優(yōu)化水情自動(dòng)測報(bào)網(wǎng)絡(luò),提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性

        由于之前系統(tǒng)設(shè)置了3個(gè)中繼站,采用超短波傳輸數(shù)據(jù),533中繼站頻遭雷擊,815和1045中繼站頻遭破壞,致使設(shè)備受損,因中繼站距水庫中心站遙遠(yuǎn)且陡峭,維護(hù)十分困難,系統(tǒng)丟失數(shù)據(jù)在所難免,這就給水庫調(diào)度帶來很大困難,洪水期間系統(tǒng)損壞,后果難以想象,所以亟需優(yōu)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。經(jīng)仔細(xì)研究考察,我們擬取消3個(gè)中繼站,改用以衛(wèi)星信道為主,GPRS信道為輔的數(shù)據(jù)傳輸方式,這樣所有遙測站就可以通過衛(wèi)星直接發(fā)數(shù)據(jù)至中心站,若發(fā)送不成功則自動(dòng)啟動(dòng)GPRS發(fā)送,保證數(shù)據(jù)不丟失。通過這樣改進(jìn)后,不僅會(huì)大大減輕水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)維護(hù)人員的工作量,而且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性也將明顯提高,水情調(diào)度所需的水雨情信息更有了實(shí)質(zhì)性保障。

        5.5 為水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)增設(shè)水位站和雨量站

        由于原水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)雨量站和水位站偏少,水雨情資料欠缺,導(dǎo)致中長期預(yù)報(bào)很難做以及洪水預(yù)報(bào)調(diào)度精確度低的問題,所以我們擬增加3個(gè)雨量站和3個(gè)水位站,水位站分別設(shè)在細(xì)河和蘭河兩個(gè)入庫站,同時(shí)恢復(fù)壩下水位站。這樣改進(jìn)之后,水雨情資料趨近完整,為今后的水情調(diào)度提供了有力的數(shù)據(jù)保障。

        5.6 增設(shè)并培訓(xùn)預(yù)報(bào)調(diào)度人員

        向局里申請(qǐng)?jiān)鲈O(shè)預(yù)報(bào)調(diào)度專業(yè)人員,盡量避免出現(xiàn)預(yù)報(bào)調(diào)度人員緊張的問題,使他們不僅在大洪水來臨時(shí)得心應(yīng)手,有充足的時(shí)間做好調(diào)度工作,同時(shí)也有時(shí)間互相探討、互相學(xué)習(xí),使預(yù)報(bào)調(diào)度工作上一個(gè)新臺(tái)階。

        增加人力的同時(shí),要對(duì)他們進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn),派出去學(xué)習(xí),回到單位實(shí)際演練,使他們盡快成熟起來,成為專業(yè)的預(yù)報(bào)調(diào)度人員,為水庫安全度汛和實(shí)現(xiàn)興利調(diào)度創(chuàng)收做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

        6 水庫調(diào)度發(fā)展分析

        葠窩水庫水情調(diào)度過程中暴露出的諸多問題如能得到徹底解決,那么展現(xiàn)在我們面前的將是全新的、自動(dòng)化的、精確的科學(xué)調(diào)度。將會(huì)使預(yù)報(bào)調(diào)度人員省時(shí)省力,有足夠的時(shí)間去學(xué)習(xí)探討,進(jìn)一步研究探索,使所做的預(yù)報(bào)調(diào)度方案與實(shí)際基本一致。在為省防第一時(shí)間提供水雨情信息的同時(shí),準(zhǔn)確及時(shí)地報(bào)告葠窩水庫洪水預(yù)報(bào)調(diào)度方案,真正實(shí)現(xiàn)安全度汛,保證水庫下游人民生命財(cái)產(chǎn)安全,創(chuàng)造巨大的社會(huì)效益;真正實(shí)現(xiàn)興利調(diào)度,最大幅度地增加水庫經(jīng)濟(jì)效益。

        葠窩水庫水情調(diào)度的成功經(jīng)驗(yàn)完全可以應(yīng)用于上游新建的觀音閣水庫,實(shí)現(xiàn)水庫聯(lián)調(diào),這不僅可以最大限度地避免水資源浪費(fèi),還可以創(chuàng)造巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,那將是人水和諧的宏偉藍(lán)圖。陜西水利

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