水利調度

水利調度(water project operation)是指運用水利工程的蓄、泄和擋水等功能,對江河水流在時間、空間上按需要進行重新分配或調節江河湖泊水位。

原因,目的,原則,展望,

原因

為適應國民經濟各部門的需要,運用水利工程在時間、空間上對天然徑流進行重新分配或調節江河湖泊水位。水利調度的主要任務,在於保證水利工程安全,滿足除害興利、綜合利用水資源的要求。水利調度按效益可分為防洪調度、興利調度;按工程可分為水庫調度、水閘調度等。由於水庫在水利系統中常處於主導地位,故水庫調度往往是水利調度的中心環節。

目的

在於保證水利工程安全,滿足國民經濟各部門對除害興利、綜合利用水資源的要求。按照水利系統的組成情況和所承擔的水利任務,要擬定相應的調度原則和有關的控制指標,根據水情預報情況進行實時調度。通過水利調度,在防洪方面要使堤防安全度汛,並儘量減少分洪蓄洪損失;灌溉方面要使灌溉系統對灌區的供水達到規定的保證率,並在遇到特枯水年時儘量減少缺水損失;水力發電方面要使水電站群向電力系統的供電達到規定的保證率,並使發電量最大。對於綜合利用水利系統的調度,應根據其承擔任務的主次關係及相互結合情況,處理好防洪與興利的關係、各興利部門之間的關係及調節水量與調節泥沙的關係等,以整體綜合效益最優進行統一調度。水庫在水利系統中處於主導地位,故水庫的調度往往是水利調度的中心環節。
中華人民共和國成立後,建立了許多效益顯著的水利系統,如海河水系以防洪、供水為主的水利系統,漢江防洪系統,黃河上游梯級水電站和中下游以防洪、灌溉為主的水利系統,淮河中游的淠史杭灌區等。
目前較大的水利系統均有較完整的調度機構,實行計畫調度,普遍運用水庫調度圖開展水庫調度。中國在水庫水沙調度、水庫預報調度、綜合利用水庫調度等方面有較多的研究與實踐。今後要推廣系統工程理論,擬定最優調度運用方式,建立自動化調度系統,逐步實現水利調度的最最佳化、自動化。

原則

在保證工程安全的前提下,實現水資源綜合利用,要局部效益服從於整體效益最大,並根據各自的任務和工程組成等具體情況,擬定相應的調度原則。
防洪系統調度原則  對河道堤防和水庫組成的防洪系統,一般應發揮河道行洪能力,並視水庫入庫流量和下游區間洪水遭遇的可能組合情況,控制水庫泄量,進行補償調節,充分發揮系統的防洪效益。若防洪系統中有分洪工程配合,一般在水庫防洪庫容畜到一定程度或已蓄滿的情況下,根據洪水情勢選擇適當時機投入使用,但要儘量減少分洪機遇以減輕淹沒損失。
排澇系統調度原則  汛期中,當外河水位較低時,利用排水閘自流搶排,儘量降低排水渠系及蓄澇區水位。在外河水位較高,排水閘關閉期間,先利用蓄澇區及排水渠系蓄存澇水,內水位達到一定高度後,如外河水位仍高於內水位不能自排時,即開動排水泵排水,儘可能使蓄澇區水位維持在允許限度內。當外河水位降至低於閘內水位時,即開閘排水。沿海地區擋潮閘,在高潮時關閉,利用渠系蓄存澇水,潮位降低後,即開閘搶排,使內河水位降低。
灌溉系統調度原則  根據農田高程分布情況,合理劃分各種工程的灌溉範圍,分別由水庫庫內引水、提水,或河道引水灌溉。骨幹水庫與灌區內的中小水庫及塘堰,要合理配合運用。一般當骨幹水庫調節性能較高時,應當先用灌區內中小水庫及塘堰存水,後由骨幹水庫補充;但在用水高峰季節前,應使這些中小水庫及塘堰儘量充滿,以便能及時加大供水量。若骨幹水庫調節性能較差,來水較豐時,先由骨幹水庫供水,其他時間再用灌區內中小水庫及塘堰存水。如灌區內既有渠灌又有井灌,應研究其合理配合,使儘可能擴大灌溉範圍及提高保證率。
水力發電系統調度原則  應在滿足電力系統總要求的前提下,使水電站合理運用。一般調度原則為:徑流式水電站由來水量決定出力,再由有調節能力的水電站根據系統要求,進行補償調度(見水庫群補償調節計算);當電力系統日調節所需調峰容量不足時,則由抽水蓄能電站利用日負荷低谷時的多餘電力抽水蓄能,在日負荷高峰時發電以滿足系統需要。
綜合利用水利系統調度原則  兼有防洪、灌溉、發電、航運、排澇、漁業、供水、環境保護、旅遊等多種用途的綜合利用水利系統,應根據其承擔任務的主次關係及相互結合情況,擬定調度原則,處理好防洪與興利的關係、各興利部門之間的關係及調水與調沙的關係等,以整體綜合效益最優進行統一調度。

展望

中華人民共和國成立後,建成了許多大型的、效益顯著的水利系統,如海河水系永定河以防洪和供水為主的水利系統,長江流域漢江防洪系統工程,黃河上游的梯級水電站河套灌區黃河中下游以防洪、灌溉為主的水利系統,淮河中游的淠史杭灌區和下游蘇北地區兼有防洪、灌溉、航運、排水等效益的綜合利用水利系統等。目前較大的水利系統均有較完整的調度機構,實行計畫調度,普遍運用水庫調度圖開展水庫調度。中國在水庫水沙調度、水庫預報調度、綜合利用水庫調度等方面都積累了一定的實踐經驗,在水利調度最佳化技術方面也已進行了探索與初步套用,但發展尚不平衡,有些先進技術,尚需進一步推廣套用。如推廣套用系統工程的理論與方法,擬定最優調度運用方式,建立水利調度自動化系統(見水利管理自動化系統),從而逐步實現水利調度的最最佳化、自動化。

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