紅網(wǎng)記者 彭雙林 益陽安化報(bào)道 “今年柘溪水電廠發(fā)電量預(yù)計(jì)將超過28億度,依靠科技力量實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)水位控制,使得今年前10個(gè)月水電廠增加發(fā)電量1億度,相當(dāng)于湖南全省一天總用電量的三分之一?!苯眨舷姀S黨委書記曾紀(jì)忠在接受采訪時(shí),算了一筆經(jīng)濟(jì)賬。
1958年動(dòng)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(kuò)建工程,現(xiàn)在總裝機(jī)容量達(dá)100萬千瓦,水能利用率已達(dá)95%。近年來,柘溪水力發(fā)電廠以水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)、最優(yōu)水位控制研究、水庫降雨預(yù)報(bào)精度分析及應(yīng)用研究為建設(shè)方向,實(shí)現(xiàn)了柘溪水庫水位自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、發(fā)電量?jī)?yōu)化控制、洪峰的科學(xué)調(diào)度,做到了發(fā)電生產(chǎn)和防汛工作的兩不誤,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的最大化。服務(wù)社會(huì) 有效防洪調(diào)峰“資江河里有只鬼,三滴毛雨一河水。”這句民間俚語說出了資水流域的特性。作為湘、資、沅、澧四水之一,資水因?yàn)榱饔蛎娣e大,上游來水量大,且處于湖南三大暴雨中心(梅城、郴州、瀏陽)之間,導(dǎo)致其中下游地區(qū)洪澇災(zāi)害頻發(fā)?!拌舷姀S作為資水中游的水利樞紐,起到了重要的防洪調(diào)峰作用。”益陽市水務(wù)局局長(zhǎng)王新春說。“對(duì)水電廠來說,放水就是‘放錢’”, 去年7月,益陽遭遇建國以來最大的干旱,柘溪水庫對(duì)資江下游兩次進(jìn)行放水,對(duì)保證工農(nóng)業(yè)灌溉,保證農(nóng)畜飲水起到了不可磨滅的作用。今年7月份,益陽安化等地區(qū)遭遇了百年一遇的特大暴雨,24小時(shí)降雨量達(dá)到380毫米,導(dǎo)致柘溪水庫水位最高飆升至168.44米,逼近歷史最高水位172米?!叭绻荒芴幚砗眠@頭洪水‘猛獸’,下游的安化、桃江、益陽等地后果將不堪設(shè)想。在高水位的壓力下,柘溪水電廠將下泄水位控制在17立方米/秒的流量?jī)?nèi),有效減輕了下游的防洪壓力?!薄白鳛樗块T來說,水庫的防洪調(diào)度對(duì)防汛抗洪的作用最有體會(huì)?!蓖跣麓赫f,柘溪水庫無論是防洪還是調(diào)度都能顧全大局,關(guān)鍵時(shí)候,只要益陽市政府提出要求,都毫不猶豫按照政府要求科學(xué)、精準(zhǔn)地調(diào)度,始終把社會(huì)效益放到首位,得到了庫區(qū)安化人民的愛戴。科技創(chuàng)新 研究最優(yōu)控制水位在水電廠,防汛和發(fā)電永遠(yuǎn)是一個(gè)矛盾的話題,如何在兩者中間尋找到水電廠的最優(yōu)控制水位,實(shí)現(xiàn)防汛不誤和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化是水電研究的課題。
“以前水庫在發(fā)電為主,兼顧防洪、航運(yùn)等綜合效益的設(shè)計(jì)運(yùn)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(jìn)行,水庫運(yùn)行安排只能實(shí)行‘以水定電、大水大發(fā)、無水不發(fā)’的基本方式?!痹o(jì)忠說,柘溪水庫在建成初期受氣象預(yù)報(bào)技術(shù)、信息通信手段和計(jì)算機(jī)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(shí)捕捉到流域的雨水情況和氣象變化信息,在洪水到來時(shí)水庫往往是被動(dòng)應(yīng)對(duì),它的調(diào)節(jié)能力得不到有力發(fā)揮;同時(shí),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(shí)際情況成為了水電廠領(lǐng)導(dǎo)班子思考的問題。從1992年起,柘溪水電廠投入建設(shè)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng),設(shè)置了柘溪1個(gè)中心站以及辰山(總中繼)、新化、九龍山3個(gè)中繼站,流域22個(gè)雨量遙測(cè)站和5個(gè)水文遙測(cè)站組成的柘溪水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)站網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了羅家廟至壩址11000平方公里的集雨面積雨水情自動(dòng)采集功能。
2003年柘溪水電廠啟動(dòng)了水情自動(dòng)測(cè)報(bào)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(diǎn),實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星傳輸、手機(jī)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(bào)來水情況及水庫運(yùn)行動(dòng)態(tài);明年水電廠還將投入200多萬元資金新建10個(gè)水情監(jiān)測(cè)點(diǎn),以此來提高水情預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。
同時(shí),柘溪水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)在建設(shè)過程中,還利用計(jì)算機(jī)輔助決策和衛(wèi)星云圖氣象技術(shù),有機(jī)地結(jié)合了柘溪水庫的水文、氣象、流域、河道、大壩狀況、防護(hù)目標(biāo)等信息資源,利用水文預(yù)報(bào)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(shí)現(xiàn)最大優(yōu)化。
由于往年資水流域來水時(shí)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(qiáng)。2012年柘溪水調(diào)技術(shù)人員利用群眾性科技創(chuàng)新平臺(tái),根據(jù)資水流域歷史水文特性和電廠實(shí)際運(yùn)行情況,從實(shí)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(gè)具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律的分時(shí)期水庫控制水位方案,在水庫無較大洪水發(fā)生 時(shí)水庫水位按照此方案進(jìn)行控制;另一方面當(dāng)流域即將發(fā)生較大降雨來水時(shí),即根據(jù)天氣預(yù)報(bào)、流域?qū)崟r(shí)降雨情況、水庫洪水預(yù)報(bào)等信息提前調(diào)整水庫運(yùn)行方式,以便水庫能及時(shí)騰庫迎洪。
在此思路的基礎(chǔ)上,水電廠第一個(gè)科研項(xiàng)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(dá)到水庫調(diào)度工作能在保證水量利用的同時(shí)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(yùn)行 50 年的日入庫流量資料為基礎(chǔ),通過水文統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算,掌握水庫多年來水的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,從而建立了相應(yīng)的水庫調(diào)度函數(shù),同時(shí)參考柘溪水庫在實(shí)際運(yùn)行過程中對(duì)水位的要求,制定出柘溪水庫分旬的水位最優(yōu)控制方案?!?nbsp; 隨后,《柘溪水庫降雨預(yù)報(bào)精度分析及應(yīng)用研究》、《柘溪水庫實(shí)時(shí)調(diào)度技術(shù)研究》等科研項(xiàng)目及時(shí)跟進(jìn),通過預(yù)報(bào)資料與流域?qū)崪y(cè)降雨資料的對(duì)比統(tǒng)計(jì)分析,提高了預(yù)報(bào)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。
“今年水電廠發(fā)電量預(yù)計(jì)將超過28億度,依靠科技力量實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)水位控制,使得今年前10個(gè)月水電廠增加發(fā)電量1億度,相當(dāng)于湖南全省一天總用電量的三分之一?!痹o(jì)忠說