峡江水利枢纽工程关键技术研究与应用
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1.5 水库蓄泄水判断指标和调度参数复核

1.5.1 赣江干流来水判断指标

根据工程设计时的峡江水库调度运行方式,赣江干流上游的来水要求根据水库的入库站吉安水文站流量和坝址流量两个指标来指示峡江水库的运行调度。当预报坝址流量将超过5000m3/s或者吉安站流量达到4730m3/s时,峡江水库即进入防洪调度运行方式:加大下泄流量逐级降低坝前水位以减少库区淹没,或拦蓄洪水为下游防洪,或开闸敞泄洪水以保闸坝安全度汛;以及在洪水的退水段拦蓄径流,逐级抬高坝前水位,增加电站发电水头和发电量,提高水资源的利用率和工程综合效益。

工程设计阶段,通过技术经济比选后推荐采用各种运行条件下峡江坝址的分界流量,吉安站相应分界流量依据吉安站与峡江站1957—2008年的实测流量资料,通过相应峰谷流量相关分析后计算而得。编制《运用方案》时,将吉安站和峡江站流量系列延长至2012年后采用与工程设计阶段相同的方法对各种运行条件下吉安站的分界流量进行复核。经复核分析所得的峡江水库各种运行条件下吉安站的分界流量成果与工程设计阶段分析选定的成果相差很小,因此,峡江水库各种运行条件下峡江坝址和吉安站的分界流量仍采用工程设计阶段分析选定的成果,见表1.5-1。

表1.5-1 指示峡江水库蓄、泄水调度的赣江干流来水判断指标表

1.5.2 支流袁河来水判断指标

峡江坝址流量超过20000m3/s时,水库进入拦蓄洪水为下游防洪运行方式。该防洪运行方式采用固定泄量并分洪水主要来源按“大水多放、小水少放”(坝址上游来水为主)、“区间来水小多放、区间来水大少放”的补偿调节泄洪原则进行洪水调度。峡江坝址至防洪控制断面(石上站)区间洪水大小的判断,工程设计阶段选定由赣江支流袁河上茅洲站流量进行指示,因此,茅洲站流量也是峡江水库洪水调度中的蓄泄水判断指标之一。

工程设计阶段,选定支流袁河上的茅洲站流量1500m3/s和1800m3/s为分界流量,作为峡江坝址至防洪控制断面区间来水大小的判断指标。编制《运用方案》时通过复核分析,茅洲站水位-流量关系曲线比较稳定,可由茅洲站的实测水位替代茅洲站流量,作为峡江坝址至防洪控制断面区间来水大小的判断指标。

查茅洲站综合水位-流量关系曲线可得:茅洲站流量1500m3/s时的相应水位为73.08m,茅洲站流量1800m3/s时的相应水位为73.61m。即可采用茅洲站水位73.08m和73.61m作为峡江坝址至防洪控制断面区间来水大小的判断指标,以指示峡江水库拦蓄洪水为下游防洪运行方式时的蓄泄水调度。

1.5.3 不同来水流量级和相应动态控制水位范围

当峡江坝址来水流量为5000~20000m3/s时,峡江水库采取降低坝前水位方式运行,并对坝前水位进行动态控制的洪水调度运行方式进行调度。

编制《运用方案》时,通过对峡江站年最大实测洪峰流量大于13000m3/s的大洪水进行峡江水库的防洪调度,发现坝址流量为14500~17000m3/s且坝前水位处在43.80m左右时,泄水闸仍有17000m3/s以上的泄流能力,若此时不对最大泄量和坝前水位进行控制,而闸门全开敞泄洪水时,坝址下游将会发生接近10年一遇的人为洪水。因此,根据设计回水水面线的推算和选用原则,满足预泄降低坝前水位时基本不加重下游防洪负担的要求,将坝址流量14500~20000m3/s区间分成14500~14800m3/s和14800~20000m3/s两个区间段,并限制其最大下泄流量和设置相应坝前水位控制范围。

1.5.4 预泄和回蓄时增减的泄量

峡江水库在预泄和回蓄时会使坝址上下游的水位迅速上升或下降,为了满足航运及河岸坡稳定等要求,峡江泄水闸在加大流量预泄和减小流量回蓄时,要求按照式(1.3-1)规则进行调度。

编制《运用方案》时,通过对16场次大洪水加大流量预泄和减小流量回蓄的防洪调度,针对其存在的问题,经总结研究,调整了减小流量回蓄时Qi-1与ΔQ的关系。

1.5.5 预泄时最大下泄流量

峡江水库防洪调度时,坝址流量大于5000m3/s或吉安站流量大于4730m3/s时即需加大下泄流量降低坝前水位运行。为了避免造成较大的人为洪水,应对预泄时的最大泄量进行控制。

为了避免峡江水库预泄时造成较大的人为洪水,威胁坝址下游抗洪能力较低堤防的防洪安全,除了增加了对坝址流量14500~20000m3/s区间段水库的预泄时最大泄量限制外,还适当减小了其他3个流量段区间的最大泄量。

1.5.6 回蓄时最小下泄流量

根据峡江水库的调度运行方式,遇赣江退水时,水库需减小泄量,使库水位尽快地回蓄至动态控制坝前水位范围内的相应水位,以发挥正常的兴利功能。由于峡江坝址的集水面积大,退水时的流量仍较大,当坝址上游来水流量较大时也没必要将其下泄流量限制至5000m3/s。因此,为了避免水库回蓄时减小下泄流量太大,编制《运用方案》时按不同的坝址上游来水流量级重新调整了回蓄时的最小下泄流量。