论文部分内容阅读
[摘要]水库调度也称水库控制运用，是根 据水库承担任务的主次及规定的调度规则，运用水库的调蓄能力，在保证大坝安全的前提下，有计划地对入库的天然径流进行蓄泄，达到除害兴利，综合利用水资源，最大限度地满足国民经各部门需要的目的。
[关键词]水库调度兴利调度防洪调度
中图分类号：TV697.1+1 文献标识码：TV 文章编号：1009―914X（2013）31―0472―01
地球表面大约有四分之三的面积为水域所覆盖，自然界重复再生、循环不息的水体，从山区到高原汇流成大小河川，奔流而下，携带着巨大的可以利用的能量。修建水库的目的，就是为了储存水量，利用水能，使之造福于人类。
水库调度的目的是，根据水利枢纽的规划设计标准，结合实际情况，充分利用水库库容，调节水源，在满足工程安全的前提下，妥善处理蓄泄关系，合理调度洪水，充分利用水利枢纽工程的防洪兴利作用，提高水资源的综合利用效益。
一、水库调度现状
结合我国北方水库调度管理的特点与现状，目前我国水库调度管理的主要特点及存在的问题，主要由以下几点：
1、汛期的“蓄”、“ 放”之争。大多数水库都兼有防洪和兴利的双重任务，从理论上讲，为了防洪，汛期水库最好是放空迎汛；而为了兴利，水库应该尽量多蓄水，才能多供水、多发电。长期以来，汛期内水库的水是放还是蓄，一直是水库调度中难以解决的矛盾。
2、汛期弃水发电与防汛的矛盾。水库调度运用中如何在汛期充分利用水量减少弃水，适时提高蓄水位，增加发电效益，一直以来是水库控制运用中的一个重大问题。
3、工业、农业、生活用水的分配矛盾。随着工农业的迅速发展，人民生活水平进一步提高，以及可持续发展观念的深入人心，对水资源的需求日益增长，这就要求提高水库的调度水平，是有限度的水资源得到最大可能的利用。
4、水资源配置使用过程中的纠纷。现在河流水库的建设多为多级建设，管理上按区域管理，河流内、上下游水库之间的水量分配和调度成为不同地区生存和发展的焦点问题。
二、水库调度的特点
作为水库运行管理的技术手段，水库调度具有以下特点。
1、多目标性。水库调度时要考虑各部门、各地区、上下游、左右岸各方面的安全和利益，按照多目标综合治理、利用和保护，妥善处理各方面的矛盾，进行统一调度。
2、风险性。河川径流、电力负荷、气候条件、其他用水信息等因素可视为随机变量，而这些因素的随机性直接决定了水电站及其水库的运行调度方式具有一定的风险性。
3、经济性。以水电站水库为例，由于水电站利用的水能资源是可再生的清洁能源，其运行费用较低，且与发电量大小关系不大，通过水库的合理调度，可以在保证工程安全的前提下，提高天然径流的利用效率，增加发电效益。
4、灵活性。水电站可以针对河川径流来水、电力负荷、其它用水信息的随机性，灵活地调节水库的蓄泄水，尽可能的利用水资源。另外，水电站的工程设备，如水轮机等动力设备等具有启闭迅速、工作灵活的特点，也保证了水库调度的灵活性。
三、水库调度的分类
因此，加强水库运行调度，是对水资源进行合理配置的重要手段之一。水库调度可以根据调度目标、调度周期、水库数目、调度方法等进行分类。
根据水库调度的主要目标，可将水库调度分为防洪调度、兴利调度、综合利用调度等。其中，兴利调度即以充分利用水资源为人类带来效益（如发电、灌溉、供水、航运、养殖等）为目标的调度，防洪调度即以防止水库、上下游河道等由于洪水可能造成灾害，以安全为目标的调度，综合利用调度则是根据综合利用原则，拟定合理的水库运行方式，是各部门的要求得到较好的协调，获得较好的综合利用效益。
四、水库的兴利调度
兴利调度包括发电、灌溉、供水、航运等各兴利部门的用水调度，不同的水库具有不同的兴利用水要求。水库兴利调度必须具备水库特性、河川径流特性和用水特性三方面的资料。
水库的兴利调节是指利用水库重新分配天然径流，以达到满足各兴利部门用水需要的目的。凡具有调节库容者，均能进行一定程度的兴利调节，按调节周期分类可分为日调节、周调节、年调节和多年调节。兴利调节计算是水利计算的主要部分，单一水库兴利调节计算，是在已知河川径流过程及用水的要求下，对研究时期的各个计算时段内水库的水量供需平衡进行计算，求出供水量、水电站出力、水库水位、蓄水量、弃水量及损失水量等水利水能要素的时间过程及调节流量、兴利库容和设计保证率三者间的关系，作为确定工程规模、效益和运行方式的依据。对于具有水文、水力、水利及电力联系的水库群，径流调节计算还包括研究河流上下游及跨流域之间的水量平衡，提出水文补偿、库容补偿和电力补偿的合理调度方式。
兴利调节计算的课题有三种：根据用水要求，确定兴利库容；根据兴利库容，确定调节流量；根据既定兴利库容和水库操作方案，推求水库运用过程。其实质都是找出天然来水、各部门在设计保证率条件下的用水和兴利库容三者之间的关系。
五、水库的防洪调度
利用水库蓄洪或滞洪是防洪工程的主要措施之一。防洪调度是运用防洪工程及非工程措施，对汛期发生的洪水，有计划地进行控制调节的工作。
当水库有下游防洪任务时，它的主要作用是削减下泄洪水流量，使其不超过下游河床的安全泄量。水库的调洪作用有：
（1）滞洪。在一次洪峰到来时，将超过下游安全泄量的那部分洪水暂时拦蓄在水库中，待洪峰过去后，再将拦蓄的洪水下泄掉，腾出库容以迎接下一次洪水。
（2）错洪。当水库下泄的洪水与下游区间洪水或支流洪水相遇、叠加后，其总量超过下游的安全泄量时，要求水库起“错峰”的作用，使下泄洪水不予下游洪水同步到达防护地区。
（3）蓄洪。将一部分或全部洪水拦蓄起来，供兴利之用。
水库防洪调度的任务有：一是在发生设计洪水或校核洪水时确保水利枢纽的安全；二是在发生下游防洪标准洪水时，确保下游防洪安全。
参考文献
[1] 顾圣平，田富强，徐得潜.水资源规划及利用.北京：中国水利水电出版社，2009.
[2] 王志良.现代水库管理理论与实践.郑州：黄河水利出版社，2005.
[3] 熊华康.水库调度技术问答.北京：中国电力出版社，2004.
[4] 李益民，段佳美.水库调度.北京：中国电力出版社，2003.
作者简介
李仟（1992.10--），男，河南省滑县人，郑州大学水利与环境学院2010级本科生，水利水电工程专业。
郑佩佩（1990.03--），女，河南省滑县人，郑州大学水利与环境学院2010级本科生，水利水电工程专业。
[关键词]水库调度兴利调度防洪调度
中图分类号：TV697.1+1 文献标识码：TV 文章编号：1009―914X（2013）31―0472―01
地球表面大约有四分之三的面积为水域所覆盖，自然界重复再生、循环不息的水体，从山区到高原汇流成大小河川，奔流而下，携带着巨大的可以利用的能量。修建水库的目的，就是为了储存水量，利用水能，使之造福于人类。
水库调度的目的是，根据水利枢纽的规划设计标准，结合实际情况，充分利用水库库容，调节水源，在满足工程安全的前提下，妥善处理蓄泄关系，合理调度洪水，充分利用水利枢纽工程的防洪兴利作用，提高水资源的综合利用效益。
一、水库调度现状
结合我国北方水库调度管理的特点与现状，目前我国水库调度管理的主要特点及存在的问题，主要由以下几点：
1、汛期的“蓄”、“ 放”之争。大多数水库都兼有防洪和兴利的双重任务，从理论上讲，为了防洪，汛期水库最好是放空迎汛；而为了兴利，水库应该尽量多蓄水，才能多供水、多发电。长期以来，汛期内水库的水是放还是蓄，一直是水库调度中难以解决的矛盾。
2、汛期弃水发电与防汛的矛盾。水库调度运用中如何在汛期充分利用水量减少弃水，适时提高蓄水位，增加发电效益，一直以来是水库控制运用中的一个重大问题。
3、工业、农业、生活用水的分配矛盾。随着工农业的迅速发展，人民生活水平进一步提高，以及可持续发展观念的深入人心，对水资源的需求日益增长，这就要求提高水库的调度水平，是有限度的水资源得到最大可能的利用。
4、水资源配置使用过程中的纠纷。现在河流水库的建设多为多级建设，管理上按区域管理，河流内、上下游水库之间的水量分配和调度成为不同地区生存和发展的焦点问题。
二、水库调度的特点
作为水库运行管理的技术手段，水库调度具有以下特点。
1、多目标性。水库调度时要考虑各部门、各地区、上下游、左右岸各方面的安全和利益，按照多目标综合治理、利用和保护，妥善处理各方面的矛盾，进行统一调度。
2、风险性。河川径流、电力负荷、气候条件、其他用水信息等因素可视为随机变量，而这些因素的随机性直接决定了水电站及其水库的运行调度方式具有一定的风险性。
3、经济性。以水电站水库为例，由于水电站利用的水能资源是可再生的清洁能源，其运行费用较低，且与发电量大小关系不大，通过水库的合理调度，可以在保证工程安全的前提下，提高天然径流的利用效率，增加发电效益。
4、灵活性。水电站可以针对河川径流来水、电力负荷、其它用水信息的随机性，灵活地调节水库的蓄泄水，尽可能的利用水资源。另外，水电站的工程设备，如水轮机等动力设备等具有启闭迅速、工作灵活的特点，也保证了水库调度的灵活性。
三、水库调度的分类
因此，加强水库运行调度，是对水资源进行合理配置的重要手段之一。水库调度可以根据调度目标、调度周期、水库数目、调度方法等进行分类。
根据水库调度的主要目标，可将水库调度分为防洪调度、兴利调度、综合利用调度等。其中，兴利调度即以充分利用水资源为人类带来效益（如发电、灌溉、供水、航运、养殖等）为目标的调度，防洪调度即以防止水库、上下游河道等由于洪水可能造成灾害，以安全为目标的调度，综合利用调度则是根据综合利用原则，拟定合理的水库运行方式，是各部门的要求得到较好的协调，获得较好的综合利用效益。
四、水库的兴利调度
兴利调度包括发电、灌溉、供水、航运等各兴利部门的用水调度，不同的水库具有不同的兴利用水要求。水库兴利调度必须具备水库特性、河川径流特性和用水特性三方面的资料。
水库的兴利调节是指利用水库重新分配天然径流，以达到满足各兴利部门用水需要的目的。凡具有调节库容者，均能进行一定程度的兴利调节，按调节周期分类可分为日调节、周调节、年调节和多年调节。兴利调节计算是水利计算的主要部分，单一水库兴利调节计算，是在已知河川径流过程及用水的要求下，对研究时期的各个计算时段内水库的水量供需平衡进行计算，求出供水量、水电站出力、水库水位、蓄水量、弃水量及损失水量等水利水能要素的时间过程及调节流量、兴利库容和设计保证率三者间的关系，作为确定工程规模、效益和运行方式的依据。对于具有水文、水力、水利及电力联系的水库群，径流调节计算还包括研究河流上下游及跨流域之间的水量平衡，提出水文补偿、库容补偿和电力补偿的合理调度方式。
兴利调节计算的课题有三种：根据用水要求，确定兴利库容；根据兴利库容，确定调节流量；根据既定兴利库容和水库操作方案，推求水库运用过程。其实质都是找出天然来水、各部门在设计保证率条件下的用水和兴利库容三者之间的关系。
五、水库的防洪调度
利用水库蓄洪或滞洪是防洪工程的主要措施之一。防洪调度是运用防洪工程及非工程措施，对汛期发生的洪水，有计划地进行控制调节的工作。
当水库有下游防洪任务时，它的主要作用是削减下泄洪水流量，使其不超过下游河床的安全泄量。水库的调洪作用有：
（1）滞洪。在一次洪峰到来时，将超过下游安全泄量的那部分洪水暂时拦蓄在水库中，待洪峰过去后，再将拦蓄的洪水下泄掉，腾出库容以迎接下一次洪水。
（2）错洪。当水库下泄的洪水与下游区间洪水或支流洪水相遇、叠加后，其总量超过下游的安全泄量时，要求水库起“错峰”的作用，使下泄洪水不予下游洪水同步到达防护地区。
（3）蓄洪。将一部分或全部洪水拦蓄起来，供兴利之用。
水库防洪调度的任务有：一是在发生设计洪水或校核洪水时确保水利枢纽的安全；二是在发生下游防洪标准洪水时，确保下游防洪安全。
参考文献
[1] 顾圣平，田富强，徐得潜.水资源规划及利用.北京：中国水利水电出版社，2009.
[2] 王志良.现代水库管理理论与实践.郑州：黄河水利出版社，2005.
[3] 熊华康.水库调度技术问答.北京：中国电力出版社，2004.
[4] 李益民，段佳美.水库调度.北京：中国电力出版社，2003.
作者简介
李仟（1992.10--），男，河南省滑县人，郑州大学水利与环境学院2010级本科生，水利水电工程专业。
郑佩佩（1990.03--），女，河南省滑县人，郑州大学水利与环境学院2010级本科生，水利水电工程专业。