峡江水利枢纽工程关键技术研究与应用
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1.8 结论与建议

1.8.1 研究结论

1.8.1.1 峡江枢纽工程调度运用方案

峡江枢纽工程调度运用方案包括防洪调度运用方案、兴利调度运用方案和船闸调度运用方案。

1.防洪调度运用方案

峡江枢纽工程的防洪调度依据预报的各控制断面洪水过程并结合坝前水位进行。其中,水库预泄降低坝前水位运行时还需对坝前水位进行动态控制,以达到不增加库区的淹没损失且基本上不增加坝址下游沿江两岸堤防防洪负担的目的。

峡江坝址流量不小于5000m3/s或吉安站流量不小于4730m3/s时,峡江枢纽工程按照防洪调度运行方式调度,即峡江水库进入洪水调度运行方式。峡江水库洪水调度运行方式又分降低坝前水位运行方式、拦蓄洪水为下游防洪运行方式和敞泄洪水运行方式。峡江枢纽工程采用的分级降低水位式防洪调度运用方案较复杂。

2.兴利调度运用方案

当预报峡江坝址流量小于5000m3/s或预报吉安站流量小于4730m3/s(小水)时,峡江水库水位控制在46.00~44.00m之间运行,按照发电、航运、灌溉等兴利要求进行调度。为了充分利用水力资源,并考虑满足各防护区内的农田灌溉要求,在满足各部门的兴利用水要求前提下,尽可能使库水位维持在较高水位上运行,以利多发电;尤其是在每年的4—10月农田灌溉用水高峰期,库水位至少维持在45.30m及以上。峡江电站考虑坝址下游的航运、两岸居民的生活和工业生产以及河道内的生态用水要求,最小下泄流量不小于221m3/s,相应的基荷出力为27MW。若赣江发生中等洪水,坝址流量大于10500m3/s或吉安站流量大于10040m3/s时,水轮发电机组关闭,停止发电。

3.船闸调度运用方案

当峡江坝址流量为221~17400m3/s,且坝前水位为42.70~46.00m、坝下水位为30.30~44.10m时,峡江船闸按船只过往闸坝的需求正常通航。

其他时间以及下大雨或暴雨,船闸引航道左岸冲沟流量(横流)较大时,峡江船闸均停止通航。

1.8.1.2 防护区排涝排渍调度运用方案

峡江库区内设置有同江、上下陇洲、柘塘、金滩、樟山、槎滩和吉水县城7个防护区。防护区排涝排渍调度运用方案主要是各排涝站的运行调度方案。

峡江防护区各排涝站的运行调度方式一般是:在排涝期间(强降水期)按照表1.6-6中的设计内水位至其以下0.5m之间开启泵站机组进行排除区内涝水,在排渍期间(非强降水期)按照表1.6-6中的设计内水位与最低运行内水位之间的某一排渍水位区间开启泵站机组进行排除区内渍水。设有自排闸的防护区,则需根据内、外水位情况确定排水方式:如有自排机会,可打开自排闸进行抢排,以减少排涝站运行费用;若无自排机会时,关闭自排闸,则利用排涝泵站将区内积水抽排入江。

1.8.2 问题与建议

1.8.2.1 问题

(1)坝下水位-流量关系线较初设成果有所抬高。

编制《运用方案》时依据2014年3—9月峡江坝下实测水位与峡江站实测水位查2013年线所得流量分析绘制的峡江坝下水位-流量关系线,中、低水部分比初设阶段分析绘制的峡江坝址水位-流量关系线要高,同一流量条件下水位高出的最大值约0.5m。水位抬高的原因可能是工程的施工围堰清除不彻底或被冲至下游以及其他原因造成近几年峡江站水位-流量关系线抬高所致。坝下水位-流量关系线的抬高,将影响到泄水闸的泄流,并减少电站的发电水头。但编制《运用方案》时对坝下水位-流量关系线复核依据观测的水位资料时间短,且流量仅采用峡江站实测水位查2013年线所得,而不是相应时间的实测流量,编制《运用方案》时所分析绘制的峡江坝下水位-流量关系线精度有限。

(2)部分排涝站设计内水位可能需作进一步复核和调整。

工程设计阶段大部分防护区内未测绘大比例的详细地形图,多数排涝站的设计内水位在1∶10000航测图上分析确定。编制 《运用方案》时依据各防护区内的大比例详细地形图和排涝站短时间的试运行情况,对柘塘防护区的柘口排涝站、樟山防护区的庙前排涝站和落虎岭排涝站以及吉水县城防护区的城南排涝站的设计内水位进行了调整。部分排涝站在近几年的运行中,还会出现一些目前不明的问题。因此,还需对由于设计内水位设置不妥而出现问题的排涝站之设计内水位作进一步复核和调整。

(3)本工程防汛抗旱涉及面广,跨多个设区市,运行调度难度较大。

峡江水利枢纽工程承担着防洪、发电、航运和灌溉的任务,为大(1)型水利枢纽工程,受益地区跨越了吉安、宜春、南昌等几个设区市。本工程除了坝址流量超过5000m3/s或吉安站流量超过4730m3/s时枢纽泄水闸的蓄、泄水调度(坝址上、下游的防洪调度)由江西省防汛抗旱总指挥部负责调度外,枢纽承担的兴利(发电、航运和灌溉)以及防护区的排涝排渍运行调度权限可能下放至相关管理部门。若此项运行调度权限下放至相关管理部门,由于本工程发电、航运和灌溉以及防护区排涝排渍的涉及面广,并跨多个设区市。因此,峡江水利枢纽工程的发电、航运和灌溉以及防护区排涝排渍的运行调度协调难度较大。

(4)坝址下游多数堤防目前未按规划要求达标完建,可能影响到库区的防洪安全。

峡江水利枢纽工程的防洪调度在设计阶段考虑坝址下游堤防的防洪标准已按规划要求达标,即:沿河重要乡镇、保护1万亩以上圩堤均能抗御10年一遇及以上洪水,保护1万亩以下圩堤也能抗御5年一遇洪水。但目前峡江坝址下游沿江两岸及支流河口附近的堤防,除了赣东大堤和新干县城防洪堤的防洪标准分别达到50年一遇和30年一遇外,绝大多数堤防目前未按规划要求达标完建,其防洪标准仅为5年一遇或5~10年一遇,丰城市的官港堤、万石圩和泉山堤的防洪标准仍低于5年一遇,而且峡江坝址下游左岸的巴邱镇目前还未建设防洪设施。考虑这些未按规划达标堤防的度汛安全,峡江水库预泄时各流量级的下泄流量最大值须减小,致使降低坝前水位的速度放缓,对库区的防洪存在着一定安全隐患。

1.8.2.2 建议

(1)实施峡江水库防洪调度运行方式,须依靠并利用现代技术,了解雨情、水情,事先知晓水库坝址上游和下游区间的来水流量,预报出各控制断面的洪水过程。建议尽快完成峡江水利枢纽工程水情自动测报系统的建设和相对较高的峡江坝址、吉安站和石上站以及泉港分洪闸外赣江断面的洪水预报方案编制工作,完善该工程的水情自动测报系统,为峡江水利枢纽工程科学、合理的运行调度提供条件。

(2)峡江坝下水位-流量关系线依据坝下实测水位、流量关系分析绘制的成果精度最高,随着今后峡江坝下实测水位及与其相应的峡江站实测流量的积累,建议依据较长时间的坝下实测水位与相应时间的峡江站实测流量对峡江坝下水位-流量关系线进行复核和修正,并同时对峡江泄水闸的泄流能力曲线进行复核和调整。

(3)随着各排涝站运行资料的积累,建议在适当的时间依据各排涝站的运行资料、防护区的实际情况和泵站机组的特性对由于设计内水位设置不妥而出现问题的排涝站之设计内水位作进一步复核和调整。

(4)建议峡江水利枢纽工程成立专门的调度管理机构,负责指挥本工程的发电、航运和灌溉以及防护区排涝、排渍的运行调度,并建设峡江水利枢纽工程的防汛抗旱指挥系统,为调度管理机构获得准确的相关信息,科学、合理地指挥工程的运行调度提供平台与服务。

(5)峡江水库预泄加大下泄流量时需考虑坝址下游沿江两岸堤防和村镇的防洪安全。建议尽快建设巴邱镇的防洪设施,加高加固峡江坝址下游的防洪堤,完善赣江中下游的防洪工程体系,使峡江水库预泄时最大下泄流量可按设计阶段确定的极限值下泄,加快降低坝前水位速度,以保障峡江库区的防洪安全。

(6)峡江水库的防洪调度依据预报的坝址上游来水流量过程并结合坝前水位进行,由于坝址上游来水流量的预报成果会受到上游大型水库蓄泄水的影响,建议对赣江上的几座大型水库进行联合调度,实行联动机制,信息共享。