人民網(wǎng)長沙11月5日電 (記者 林洛頫) “監(jiān)測站點中32個出現(xiàn)上漲、4個下降,預(yù)計6小時內(nèi)柘溪水庫水位將上漲0.5米。”通過湖南柘溪水電廠副總工程師段佳美的手機短信,柘溪水庫上游36個站點水位變化情況一目了然。
柘溪水力發(fā)電廠近年來以水情自動測報系統(tǒng)、最優(yōu)水位控制研究、水庫降雨預(yù)報精度分析及應(yīng)用研究為建設(shè)方向,實現(xiàn)了柘溪水庫水位自動化監(jiān)測、發(fā)電量優(yōu)化控制、洪峰的科學(xué)調(diào)度,獲取盡可能大的經(jīng)濟效益和社會效益。
1958年動工建設(shè)的柘溪水電廠位于湖南省安化縣境內(nèi),是新中國成立后湖南省興建的首座大型水力發(fā)電廠,經(jīng)過增容改造、擴建工程,現(xiàn)在總裝機容量達100萬千瓦,水能利用率已達95%。
“以前水庫在發(fā)電為主,兼顧防洪、航運等綜合效益的設(shè)計運用原則下,調(diào)度模式嚴(yán)格按照傳統(tǒng)的水庫調(diào)度圖進行,水庫運行安排只能實行‘以水定電、大水大發(fā)、無水不發(fā)’的基本方式?!辫舷姀S黨委書記曾紀(jì)忠對記者說,柘溪水庫在建成初期受氣象預(yù)報技術(shù)、信息通信手段和計算機技術(shù)的制約,水庫調(diào)度手段單一。
這種方式在汛期洪水調(diào)度中,柘溪水庫不能及時捕捉到流域的雨水情況和氣象變化信息,在洪水到來時水庫往往是被動應(yīng)對,它的調(diào)節(jié)能力得不到有力發(fā)揮;同時,為了工程及上下游防洪安全,大量的來水也只能通過溢洪白白棄掉。
如何解決這一實際情況成為了水電廠領(lǐng)導(dǎo)班子思考的問題。對此,從1992年起柘溪水電廠投入建設(shè)水情自動測報系統(tǒng),設(shè)置了柘溪1個中心站以及辰山(總中繼)、新化、九龍山3個中繼站,流域22個雨量遙測站和5個水文遙測站組成的柘溪水情自動測報系統(tǒng)站網(wǎng),實現(xiàn)了羅家廟至壩址11000平方公里的集雨面積雨水情自動采集功能。
2003年柘溪水電廠啟動了水情自動測報系統(tǒng)一期改造和二期工程建設(shè),改變了原有系統(tǒng)功能單一、信息傳送渠道較弱等缺點,實現(xiàn)了衛(wèi)星傳輸、手機短信等多種通信手段的數(shù)據(jù)傳輸方式,能夠更加精確地預(yù)報來水情況及水庫運行動態(tài);明年水電廠還將投入200多萬元資金新建10個水情監(jiān)測點,以此來提高水情預(yù)報的準(zhǔn)確性。
同時,柘溪水情自動測報系統(tǒng)在建設(shè)過程中,還利用計算機輔助決策和衛(wèi)星云圖氣象技術(shù),有機地結(jié)合了柘溪水庫的水文、氣象、流域、河道、大壩狀況、防護目標(biāo)等信息資源,利用水文預(yù)報信息,充分發(fā)揮水庫調(diào)蓄作用及有關(guān)設(shè)施的控制作用,使得柘溪水電廠的總發(fā)電量實現(xiàn)最大優(yōu)化。
由于往年資水流域來水時空分布不均,汛期來水集中,防洪與興利矛盾仍較突出,水庫調(diào)蓄能力不強。2012年柘溪水調(diào)技術(shù)人員利用群眾性科技創(chuàng)新平臺,根據(jù)資水流域歷史水文特性和電廠實際運行情況,從實際出發(fā)提出水調(diào)科技創(chuàng)新的新思路:一方面根據(jù)水庫歷史來水情況分析制定一個具有統(tǒng)計規(guī)律的分時期水庫控制水位方案,在水庫無較大洪水發(fā)生
時水庫水位按照此方案進行控制;另一方面當(dāng)流域即將發(fā)生較大降雨來水時,即根據(jù)天氣預(yù)報、流域?qū)崟r降雨情況、水庫洪水預(yù)報等信息提前調(diào)整水庫運行方式,以便水庫能及時騰庫迎洪。
在此思路的基礎(chǔ)上,水電廠第一個科研項目《柘溪水庫旬最優(yōu)水位控制研究》孕育而生,它通過制定柘溪水庫各旬最優(yōu)控制水位,達到水庫調(diào)度工作能在保證水量利用的同時充分發(fā)揮高水頭帶來的發(fā)電效益的目的。
柘溪水電站主任工程師陳楊介紹說:“我們科研小組以柘溪水庫運行 50 年的日入庫流量資料為基礎(chǔ),通過水文統(tǒng)計分析計算,掌握水庫多年來水的統(tǒng)計規(guī)律,從而建立了相應(yīng)的水庫調(diào)度函數(shù),同時參考柘溪水庫在實際運行過程中對水位的要求,制定出柘溪水庫分旬的水位最優(yōu)控制方案?!?br/>
隨后,《柘溪水庫降雨預(yù)報精度分析及應(yīng)用研究》、《柘溪水庫實時調(diào)度技術(shù)研究》等科研項目及時跟進,通過預(yù)報資料與流域?qū)崪y降雨資料的對比統(tǒng)計分析,提高了預(yù)報天氣的精度及可用性,既保證了資水流域的防洪安全,又增加了水庫的發(fā)電效益。