寧波市皎口水庫利用調(diào)洪提高蓄水及經(jīng)濟效益分析

吳文靜 等

摘要： 通過對目前水庫汛期蓄水狀態(tài)的研究，基于對水庫汛限水位動態(tài)控制指導思想，利用水文比擬等方法，提出如何在汛期中利用水庫的防洪調(diào)度的方式，在保證水庫安全的前提下，阻礙大限度的提高水庫的興利效應(yīng)。主要包括動態(tài)限訊水位下的期望損失分析、效益分析及綜合分析。

Abstract： Through the present state of water storage reservoir during flood season， based on reservoir flood limit water level dynamic control guiding ideology， using hydrologic analogy method， this paper puts forward how to use the flood reservoir's flood control and dispatch way， in the premise of safety guarantee reservoir， hinder the improvement of limits of the reservoir benefit effect. Mainly include dynamic limit water level-the expected loss analysis， benefit analysis and comprehensive analysis.

關(guān)鍵詞： 蓄水；調(diào)度；風險；效益

Key words： storage；scheduling；risk；benefit

中圖分類號：TV697 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）03-0051-02

1 水庫調(diào)度運行方式

本流域?qū)賮啛釒Ъ撅L氣候區(qū)，總的氣候特征是：冬夏季風交替顯著，年溫適中，四季分明，雨量豐沛，日照充足，因區(qū)域臨近東海，還有對陸地氣候影響很大。影響水庫的暴雨主要是梅雨暴雨、臺風暴雨、雷陣雨暴雨。

皎口水庫是一座以防洪、灌溉為主，結(jié)合供水、發(fā)電、養(yǎng)魚等綜合利用的大型水利工程。

皎口水庫集雨面積259km2，總庫容1.2005億m3，其中興利庫容7564萬m3，水庫大壩共分20個壩段，總長407米，壩頂高程78.18米，最大壩高68米，壩頂寬度10米，正常蓄水位68.08米，臺汛期起調(diào)水位為60.18米，限制水位為62.18米。皎口電站裝機3臺×1600千瓦，多年平均發(fā)電利用小時3371小時，平均年發(fā)電量1484萬千瓦時。

皎口水庫養(yǎng)魚水面面積3392畝，山林2906畝，下屬準三星級的西山閣賓館。

皎口水庫供水是通過水庫調(diào)蓄后經(jīng)3臺機組發(fā)電尾水下泄，供灌區(qū)和城鎮(zhèn)用水單位使用。每臺水輪機引水流量為5.88立方米每秒，3臺17.04立方米每秒。機組開啟臺數(shù)，根據(jù)不同季節(jié)和灌區(qū)、城鎮(zhèn)用水需要量決定。一般冬季只發(fā)一臺，春夏豐水季節(jié)隨著來水量及下游用水需要，確定開啟臺數(shù)。鄞西平原河道水位，一般保持1.33米左右。春、梅、臺汛期調(diào)洪棄水時3臺機組全出力發(fā)電，不受限制。7、8、9月農(nóng)業(yè)及社會用水高峰季節(jié)發(fā)電下泄流量不足以供給時，由泄洪洞適當補充。補充流量大小視灌區(qū)及城鎮(zhèn)需水情況確定。2001年，入庫總水量24086.3立方米，出庫總水量25903.9立方米。是年，因無重大洪水，調(diào)洪棄水795.4萬立方米，棄水量較少。全年發(fā)電下泄水量25109萬立方米，其中用于灌溉水量7259萬立方米，城鎮(zhèn)及工廠供水6040萬立方米，發(fā)電用水11810萬立方米。皎口水庫由河道輸水，脈絡(luò)灌區(qū)。經(jīng)樟溪、南塘河輸水入寧波城區(qū)，供城市用水。鄞西平原河網(wǎng)總蓄水量1655萬立方米，可供水量3770萬立方米。因河網(wǎng)容量少，春、梅臺訊季節(jié)，皎口水庫發(fā)電下泄之水，多余部分由奉化江、姚江沿江水閘排泄棄水。經(jīng)水庫實測記錄和綜合平衡法計算，當保證率P=90%（干旱年）時，皎口水庫實際可供水量12320萬立方米，撫恤系數(shù)1.88。

皎口水庫供水，與鄞西平原河網(wǎng)聯(lián)合調(diào)度，P=90%年，灌區(qū)綜合可供水量，包括小型水庫、飲水工程、提水（翻水站）工程、地下水合計21281萬立方米。

在如今全球能源緊缺的大環(huán)境下，任何國家都面對如何解決日益增長的能源需求和能源日益匱乏的矛盾，因此，任何能夠被利用起來的資源都應(yīng)該被有效的開發(fā)起來。

經(jīng)過數(shù)十年的建設(shè)，皎口水庫已經(jīng)發(fā)展成以防洪、灌溉為主，兼供水、發(fā)電、養(yǎng)魚等綜合利用的大型水利工程。多年前設(shè)定的汛限水位所帶來的用水用電有待提高。

2 皎口水庫調(diào)洪方案擬定

隨著改變水庫的汛限水位，隨之改變的的是水庫的蓄水量。這樣的話，在汛期增加水庫蓄水量，提高興利效益。同時通過蓄水風險及效益計算，綜合權(quán)衡蓄水效益和洪災(zāi)損失，給出既滿足要求又兼顧蓄水效益的汛限水位。

通過分析可以看出：皎口水庫原定的汛限水位是62.18米，該汛限水位的確定是在水庫建立之初在當時較落后的的氣象預(yù)報水平的情況下，相對來說有一定的提高空間，而皎口水庫的非汛期水位是68.08米，該水位是指水庫在正常運行下所能達到的正常水位，一旦超出了這一水位，水庫的運行就會存在很大的危險，最大的危險來自于水位的增加對于大壩的側(cè)壓力會超過這一水位后呈幾何倍數(shù)增加。因此，改變后的汛限水位應(yīng)該在62.18m-68.08m區(qū)間之間，這樣才能首先保證水庫的安全運行，在此基礎(chǔ)上，利用提高汛限水位的方法提高水庫的興利效益。

皎口水庫的汛限水位為62.18m，在此基礎(chǔ)上初步擬定63m、64m、65m、66m、67m、68m等幾個可能的防洪汛限調(diào)整方案。以這幾個水位計算水庫再次水位下增加的興利效應(yīng)及期望損失，綜合分之后得出結(jié)論。

3 皎口水庫調(diào)洪效益分析

3.1 皎口水庫調(diào)洪蓄水效益分析 對于寧波市，生活用水0.50元/立方米，農(nóng)業(yè)用水0.125元/立方米，工業(yè)用水0.6元/立方米，綜合考慮三者的比例，初步確定皎口水庫供水價格為0.4元/立方米。

3.2 調(diào)度方案的發(fā)電效益分析

從上面得出，皎口水庫多年平均發(fā)電量為1745.3萬千瓦時。對于皎口水庫其單位電能耗水率為寧波市高峰時段電價0.568元/千瓦時，低谷時段電價0.288元/千瓦時。綜合考慮用電時段，平均電價取0.45元/千瓦時。

4 皎口水庫調(diào)度方案綜合評價

通過對皎口水庫各汛限水位方案下的庫區(qū)淹沒損失和下游淹沒損失用水文比擬法得出的結(jié)論的分析，可達到表5：

而根據(jù)以上圖表，可以得出皎口水庫在各汛限水位下的增加供水效應(yīng)和增加發(fā)電效應(yīng)，通過匯總就可以得出皎口水庫各汛限水位下相對于現(xiàn)狀汛限水位62.18m的效益增加值，如表6所示：

綜合考慮期望損失和總效益增加值，可得：

綜合上表，得出在皎口水庫汛限水位和正常蓄水位之間存在著效益增長點，這個效益值是一個區(qū)域，超出了這個區(qū)域因期望損失過大而得不償失。在圖表中，當水位在65.0m時，期望損失是186萬元，而增加總效益為554.915萬元，兩者之間正差為368.915萬元為最大，因此，汛限水位應(yīng)調(diào)節(jié)至65.0m。

參考文獻：

[1]顫竹丘，水能利用，水剎電力出版社，19B6.

[2]田蜂巍，解建倉等，梯級水電站群的規(guī)劃與調(diào)度，科學技術(shù)文獻出版社，1992.

[3]彭楊，李義天，謝葆玲等，三峽水庫汛后提前蓄水方案研究[J]，水力發(fā)電學報，2002（f3）：12-20.

[4]李義天，甘富萬，鄧金運，三峽水庫9月分旬控制蓄水初步研究[J].2002（250）：61-66.

[5]鄧金運，徐芳，陳建等，考慮泥沙淤泥積的三峽水庫9月分旬控制水位研究[J]，港技術(shù)，2007，（2）：1-5.

[6]劉攀，郭生練，王才君等，三峽水庫動態(tài)汛限水位與蓄水時機選定的優(yōu)化設(shè)計JI-水力學報，2004，f7：86-91.