水電站洪水調度管理論文
時間:2022-06-29 06:45:00
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1工程概況
黃河天橋水電站位于黃河大北干流,上游距萬家寨水利樞紐95km,下游8km處左岸為山西省保德縣縣城,右岸為陜西省府谷縣縣城。電站建于1976年,為河床式徑流調峰電站,以發電為主,兼有防洪、排凌功能,裝機容量12.8萬kW。大壩以上流域面積403877km2,萬家寨水利樞紐至天橋大壩區間流域面積9064km2,多年平均實測徑流量267億m3,建庫前實測洪水10700m3/s(1972年),相應皇甫川洪水8400m3/s,調查歷史最大洪峰流量13000m3/s(1945年),建廠以來發生最大洪峰流量14300m3/s(1989年7月21日)。區間主要支流有皇甫川,其次為清水川、縣川河。區間流域建有水情自動測報系統,下設29個水雨情測站點。1998年8月以前由山西省電力局主管,現在由山西省地方電力公司管理。
天橋水電站樞紐由廠房、泄洪閘、重力壩、土壩、導墻、岸墻、變電站組成。樞紐軸線總長752.1m,其中:左岸重力壩長132m,廠房段118.4m,泄洪閘段113m,重力壩段58.7m,右岸土壩長330m,廠房段壩頂高程838.0m,土壩最大壩高42m,壩頂高程836.0m,防浪墻頂高程836.8m。
2存在問題
2.1防洪標準偏低
由于建設于時代,原樞紐設計防洪標準為百年一遇洪水,未考慮校核標準,不能滿足規范要求的百年一遇設計、五百年一遇校核防洪標準。1995年經原電力部大壩安全監測中心組織專家論證,確認天橋大壩為嚴重病險壩。因此,天橋水電站目前是帶病運行,冒險度汛。如遇超百年一遇的洪水,就可能發生垮壩的惡性事故,危及下游兩縣人民生命財產的安全。
2.2調節功能銳減
原設計總庫容6600萬m3,由于淤積,目前庫容僅剩1400萬m3。庫區淤積量已達總庫容的80%,調節功能銳減。
2.3黃石崖溝洪水威脅廠房
左岸壩后保德縣黃石崖溝出口正對電站廠房和變電站。1995年7月21日,溝內降暴雨,洪水沖倒廠房擋水墻和35kV鐵塔并造成一人死亡。目前溝內有低標準的小水庫和淤地壩若干座,溝口修公路棄碴堵塞河道,一旦溝內發生洪水,很可能造成庫、壩連鎖性潰決,形成更大的次生洪水,沖毀變電站,造成全廠停電,泄洪設施將失去啟閉電源,樞紐安全很難保證。
2.4下游河道泄流不暢
目前保德、府谷兩縣城的安全防洪能力分別為10000m3/s和12000m3/s,當百年一遇洪水入庫時,電站下泄流量14800m3/s,加上孤山川洪水頂托,河道水位將達818.1m,兩縣城街道水深可達2m左右。如遇更大洪水還可能造成壅水倒灌廠房的嚴重后果。
2.5水工建筑物存在隱患
泄洪閘門設計制造存在質量問題,大壩下游護坦沖刷破壞,水下設施年久失修。
2.6與萬家寨樞紐聯合調度問題
1999年2月17日萬家寨大流量泄流,沖開下游河段積冰,并在天橋庫區堆積成壩,冰壩沖垮后形成4000m3/s的人造凌峰,壩前水位達835.9m,幾乎造成土壩溢流的特大險情,如果汛期區間洪水遭遇萬家寨大流量泄洪,天橋水電站有可能造成災難性后果。因此,實現兩庫聯合調度對于天橋水電站的安全極為重要。
3洪水調度
調度原則:汛期發電服從防洪安全和庫區沖淤,在確保樞紐安全和沖淤的前提下,兼顧下游防洪,盡量避免發生人造洪峰。天橋電站現達防洪標準百年一遇,其洪峰流量15600m3/s,最大下泄流量14800m3/s,壩前最高水位835.1m。汛限水位830m。汛期為6月15日至10月中旬,劃分為4個時段,各時段的控制運用指標(見表1)。發生超百年一遇洪水后,按原設計運用方案右岸土壩自潰泄洪。
4減災措施
天橋水電站的防護目標:一是電站自身安全,二是下游保德、府谷兩縣城。
4.1加強工程管理,提高洪水預報水平
按照《水庫大壩安全管理條例》,要加強工程管理,提高人員素質和工程管理水平。更新改造水情自動化測報系統,以便提高區間洪水測報精度,加大洪水預見期,為萬家寨關閘錯峰和天橋電站的預泄騰空爭取時間。此外汛期通過呼和浩特市測雨雷達信息傳輸系統向天橋水電站傳送區域降雨信息。
4.2制定聯合調度方案
在現有條件下,與萬家寨樞紐管理局和有關單位協商聯系,成立兩樞紐聯合調度機構,制訂聯合調度方案,對凌汛、防洪及水量的利用進行統一調度。
4.3進行樞紐工程除險加固
目前正對黃石崖溝口進行拓寬疏通、邊坡混凝土防護,改建入廠公路橋和黃石崖溝出口保河公路橋等,以加大溝口泄洪能力,保護廠房安全。同時由省計委牽頭,省地方電力公司負責,省水利廳協助進行前期工作的協調籌備。
4.4做好汛前檢查,改造觀測設施
認真做好汛前檢查,層層落實防汛責任制。突出重點,各負其責。制定防洪預案,確保汛期安全。做到“思想認識、領導責任、組織機構、防汛措施、搶險物資”五落實。改造天橋水電站壩基位移觀測系統,進行泄洪閘水下設施的修理。汛前召開晉、陜、蒙三省區有關縣政府和單位的聯合防汛工作會議,由三省區有關的縣和單位組成天橋區域聯合防汛指揮機構,明確各單位的任務和職責以及汛情傳遞、報警等具體事宜。
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