周毅華

【摘要】柳州市位于柳江下游，為國家重點防洪城市，通過對下游紅花水電站的汛期運行調(diào)度，減少對柳州市區(qū)的影響，確保城市防洪安全。

【關(guān)鍵詞】水電站；調(diào)度運行；防洪；影響

前言

柳州市是國家重點防洪城市，解放以來，柳江流域的水利工程建設(shè)、防洪減災(zāi)工作取得了很大成績，也成功抵御了若干洪水的侵襲，但防洪體系還未完全形成，防洪標(biāo)準(zhǔn)還較低，到目前為止，柳江流域還沒有一個具有控制性的防洪水庫來減輕洪水對柳州市的威脅。這與柳州經(jīng)濟社會的快速發(fā)展極不適應(yīng)，市區(qū)下游的紅花電站運行調(diào)度，都與市區(qū)防洪息息相關(guān)。因此，柳州市的防汛工作任務(wù)還相當(dāng)繁重，防洪形勢嚴(yán)峻。

1、洪水對柳州市的危害

據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，近百年來柳州市曾發(fā)生過幾次大的洪災(zāi)，最大為1996年特大洪水，洪峰流量達(dá)33700m3/s，洪災(zāi)損失達(dá)77.52億元人民幣，其次為1902年，洪峰流量達(dá)到32000秒立米，市區(qū)全被淹沒，柳江中下游沿岸受淹沒農(nóng)田達(dá)到34.5萬畝。除此之外，解放后柳州站洪峰流量超過20000秒立米的大洪水還有共11次之多。

根據(jù)廣西柳江流域規(guī)劃，柳州市通過上游柳江流域建設(shè)洋溪、落久、木洞等水利樞紐工程，建成后洋溪、落久、木洞三庫聯(lián)合運行，使柳州市防洪能力從50年一遇達(dá)到100年一遇，將為柳州市經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展奠定有力的防洪安全保障。

2、紅花水電站的汛期調(diào)度運行方案

紅花水電站位于柳州市下游柳江縣里雍鎮(zhèn)，為柳江干流規(guī)劃中最下游的一個梯級電站，是一座河床式低水頭水電站，以發(fā)電、航運為主，兼顧灌溉、旅游、養(yǎng)殖的綜合利用水利水電樞紐工程。水電站壩址控制流域面積46810km2，約占柳江流域總面積的78%。水庫水電站總庫容30億m3，正常蓄水位77.5m，正常運用洪水標(biāo)準(zhǔn)（設(shè)計洪水）為100年一遇，對應(yīng)庫水位86.43m，相應(yīng)庫容約14億m3，非常運用洪水標(biāo)準(zhǔn)（校核洪水）為1000年一遇，相應(yīng)庫水位91.52m，對應(yīng)庫容約24.7億m3。

由于柳州市位于紅花電站的上游，為確保柳州市的防洪安全，紅花水電站水庫不承擔(dān)下游防洪任務(wù)，同時要作好洪水的宣泄調(diào)度工作，保證電站庫區(qū)上游水位不過度雍高，以免對柳州市區(qū)造成影響。因此，做好紅花水電站汛期運行調(diào)度工作，對柳州市的防洪工作有著舉足輕重的作用。

根據(jù)經(jīng)批準(zhǔn)的紅花水電站水庫調(diào)度運行方案，紅花水電站水庫按24h預(yù)報流量進行調(diào)度，即：當(dāng)24h預(yù)報流量小于4800m3/s時，水庫按防洪限制水位77.5m運行；當(dāng)24h預(yù)報流量在4800至9000m3/s，按壩前水位、預(yù)報流量及面臨流量進行蓄泄調(diào)度，保證柳江大橋處水位不超過78.5m；當(dāng)24小時預(yù)報流量大于9000m3/s時，水庫壩前水位降至72.50m，18孔泄水閘全部開啟敞泄，恢復(fù)河道天然狀態(tài)。

3、水庫調(diào)度對柳州市防洪安全的作用

根據(jù)已擬定的紅花電站調(diào)度規(guī)則進行紅花水電站水庫洪水調(diào)度，分析不同預(yù)報精度對在紅花電站水庫調(diào)度及柳州防洪安全的影響，按照水庫調(diào)度運行方案實現(xiàn)對庫區(qū)洪水進行有效調(diào)度，減少對柳州市的影響。紅花水電站位于柳州市的下游，電站的發(fā)電回水對柳州市的影響是一個比較敏感的問題，因此電站正常發(fā)電運行，對其發(fā)電回水必須控制，經(jīng)水庫調(diào)度運行論證，電站正常發(fā)電回水位在柳州大橋處應(yīng)控制在78.5m以下，其相應(yīng)的入庫流量為4800m3/s。

而在天然情況下，柳州大橋水位78.5m，其相應(yīng)流量約為9000m3/s，因此，水庫發(fā)電調(diào)度要重點分析入庫流量4800m3/s-9000m3/s時，保證柳州大橋處的水位不超過78.5m的相應(yīng)措施，入庫流量超過9000m3/s時，為減少對柳州市水位的影響，水庫必須騰空，當(dāng)水庫水位維持72.5m，對柳州大橋的水位基本沒有影響，因此水庫騰空至72.5m時，為方便水庫回蓄，水位可維持不變。當(dāng)洪水再大時，敞開泄洪。目前柳江水情自動測報系統(tǒng)已經(jīng)建成，可以持續(xù)提供24h精確的流量預(yù)報，發(fā)電調(diào)度可以根據(jù)24h預(yù)報流量進行，按上述發(fā)電調(diào)度可分三個流量段進行：

3.1 24h預(yù)報流量小于4800m3/s時，維持正常蓄水位77.5m運行。

2.2 24h預(yù)報流量在4800m3/s-9000m3/s時，為保證柳江大橋水位不超過78.5m，又方便水庫回蓄，按壩前水位、預(yù)報流量及面臨流量進行泄蓄調(diào)度。

3.3 24h預(yù)報流量大于9000m3/s時，水庫泄至72.5m。洪水再大，敞開泄洪直至預(yù)報流量小于4800m3/s、面臨流量小于8200m3/s時，水庫逐漸回蓄至77.5m。

為滿足蓄泄期間的通航水位變幅要求，每小時蓄泄變化的流量不大于1000m3/s。當(dāng)天然來水在4800-9600m3/s范圍變動時，要求控制柳江大橋水位不超過78.5m。

4、來水預(yù)報精度對水庫調(diào)度影響分析

紅花電站調(diào)度規(guī)則采用庫水位～預(yù)報流量（24h）以及面臨時段入庫流量三個變量分級控制的模式。其中，庫水位與面臨時段流量對面臨時段調(diào)度決策來說是確定的，而預(yù)見期內(nèi)的來水過程以及未來24h的預(yù)報值是不確定的。因此，當(dāng)前調(diào)度決策是否合理科學(xué)與來水過程的預(yù)報息息相關(guān)，調(diào)度的精度取決于來水預(yù)報精度。

水庫實時調(diào)度過程要求預(yù)知整個調(diào)度操作時段（或未來某時刻）的入庫流量，才能在面臨時段做出準(zhǔn)確的調(diào)度決策，從理論上來說，預(yù)見期越長，預(yù)報精度越高，就越對水庫實時調(diào)度有利。而現(xiàn)實是，水文預(yù)報的預(yù)見期與預(yù)報精度是一對天然的矛盾，即預(yù)見期越長，預(yù)報精度越低，反之亦然。因此，實時調(diào)度面對的洪水是動態(tài)的，在洪水發(fā)生時，人們無法獲知未來洪水的全過程，在一定的預(yù)報精度下，每次洪水調(diào)度都是根據(jù)信息不完全的預(yù)報過程進行的。通常，水庫調(diào)度要求有一定的預(yù)見期，因此，人們常常要分析在預(yù)見期已確定的前提下，預(yù)報精度對水庫調(diào)度可靠性的影響。

5、結(jié)論和建議

前面主要從來水預(yù)報誤差著手對已有紅花電站調(diào)度規(guī)則進行分析，我們認(rèn)識到：

5.1 調(diào)度規(guī)則容差性較好。具有預(yù)報誤差的調(diào)度過程與無誤差的調(diào)度過程相比，在騰空以及回蓄階段，調(diào)度過程差別較大，對于小洪水來說，更是如此；但計算成果表明，調(diào)度規(guī)則容差性較好，在大多數(shù)情況下，預(yù)報誤差不會造成人為災(zāi)害；但是，在實際調(diào)度過程中，對預(yù)報誤差所引起的負(fù)面影響不能大意。

5.2 對于個別洪水，采用本規(guī)則調(diào)度時，在庫容騰空過程，可能會引起大橋水位異常壅高，因此，建議在水庫實時調(diào)度過程根據(jù)實際情況采取相應(yīng)措施，保證防洪安全。

5.3 不同誤差時的規(guī)則調(diào)度過程表明，調(diào)度規(guī)則基本能保證柳州的防洪安全，但是從發(fā)電航運等的經(jīng)濟效益角度看，調(diào)度過程還有一定的優(yōu)化空間。