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方案模拟计算结果详解

【摘要】:表8.2-2三峡水库各研究方案汛期不同时段最高调洪水位及最大下泄流量注 表中“方案”列中各方案括号内数字分别表示6月中旬至8月下旬和9月上旬汛限水位,如方案2表示该方案6月中旬至8月下旬汛限水位为145m,9月上旬汛限水位为150m。表8.2-3为入库流量及各方案出库流量在不同量级区间每年平均出现的天数统计情况。

根据汛限水位动态变化研究方案,采用1882—2014年共计133年的实测来水资料(2003年以前为宜昌站资料,2003年以后为三峡入库资料)进行模拟演算,并根据模拟结果,从防洪、发电、航运等方面进行分析。

8.2.2.1 防洪影响

经统计,各研究方案汛期不同时段最高调洪水位及最大下泄流量见表8.2-2,各方案不同时段最大下泄流量均不超过下游55000m3/s的安全泄量,9月上旬除方案1和方案16外,其余方案最大下泄流量均可以控制在42000m3/s以下。6月中旬至8月下旬,方案2~16最高调洪高水位介于166~168.5m之间,相差不大,距100年一遇调洪高水位171m还有一定的安全余度。9月上旬,除方案10、方案15、方案16最高调洪高水位较171m偏高较多外,其余方案最高调洪水位基本在171m以下,或略超0.5m以内,风险相对可控。从三峡最大下泄流量和最高调洪水位来看,6月中旬至8月下旬和9月上旬,汛限水位分别控制在150m以下和158m以下时,防洪风险可控。

表8.2-2 三峡水库各研究方案汛期不同时段最高调洪水位及最大下泄流量

注 表中“方案”列中各方案括号内数字分别表示6月中旬至8月下旬和9月上旬汛限水位,如方案2(145,150)表示该方案6月中旬至8月下旬汛限水位为145m,9月上旬汛限水位为150m。

表8.2-3为入库流量及各方案出库流量在不同量级区间每年平均出现的天数统计情况。由表可见:①初步设计方案1除了对55000m3/s以上的洪水进行拦蓄外,其余量级洪水均未拦蓄;②汛限水位动态变化方案2~方案16对各量级入库洪水均有不同程度的坦化,42000~55000m3/s下泄流量出现的天数较初步设计方案明显减少,35000~42000m3/s下泄流量出现的天数略增多,35000m3/s以下下泄流量出现的天数则显著增加;③各研究方案之间,方案13、方案14对入库洪水的坦化效果更明显,35000m3/s以下的下泄流量年平均出现的天数达到79天以上。由此可见,研究拟定的汛限水位动态变化方案实现了对55000m3/s以下中小洪水的适度拦蓄,减轻了下游地区的防洪压力。

表8.2-3 三峡水库不同流量级汛期6月中旬至9月上旬年平均出现天数

8.2.2.2 发电效益

各方案汛期多年平均发电量及弃水情况见表8.2-4,由表可见:

(1)汛限水位动态变化方案2~方案16,汛期多年平均发电量较初步设计方案增发12.83亿~66.55亿k W·h,增幅3.6%~18.8%,其中,防洪风险可控的较好方案[方案14(150,158)]较初步设计方案增发36.77亿k W·h,发电效益显著。

(2)除方案10(155,155)、方案15(155,158)、方案16(158,158)以外,其余方案多年平均弃水量均较初步设计方案减少20%以上,洪水资源得到了较好的利用。

(3)方案14(150,158)弃水量与方案3(146.5,150)、方案4(148,150)、方案6(145,155)接近,但发电量由大到小依次为方案14(150,158)>方案4(148,150)>方案3(146.5,150)>方案6(145,155),说明6月中旬至8月下旬汛限水位动态变化可有效提高发电量,发电效益更显著。

表8.2-4 三峡水库各研究方案6月中旬至9月上旬年平均发电量

8.2.2.3 航运效益

由表8.2-3分析可知,与初步设计调度方式相比,汛限水位动态变化方案2~方案9和方案11~方案14可更有效地坦化入库洪水,使超过42000m3/s的下泄流量多年平均出现的天数减少5天以上,降低了两坝间中小船舶的停航概率;因拦蓄大洪水,35000~42000m3/s下泄流量出现的天数略有增加,35000m3/s以下下泄流量出现的天数增加3~6天,有利于该流量级船舶的通行。不同区间下泄流量年平均出现的天数如图8.2-1所示。

总体上看,研究拟定的汛限水位动态变化方案可有效增加船舶通航时间。综合比较各区间下泄流量出现的天数,较好的方案为方案14(150,158),该方案42000m3/s以上下泄流量多年平均出现的天数仅1.2天,较初步设计方案1减少6.48天,35000~42000m3/s下泄流量出现的天数为10.49天,略增加0.64天,35000m3/s以下下泄流量出现的天数为79.31天,增加5.84天,航运效益明显。