随着蓄水提前天数的增加，水库蓄满保证率提高，优化方案1情况下10月底水库均能蓄满。正常调度有12个月平均出力小于保证出力，而优化调度后仅有7个月平均出力小于保证出力。综上所述，优化调度将大大提高水库的蓄满保证率，和正常调度相比，枯水期发电保证率大为增加。......
2023-06-22
汛限水位优化调度对枯水期下泄流量的影响
【摘要】：11.5.1.2上游建库情况上游建库和上游无库相比，水库蓄满保证率略有下降，但优化调度方案和正常调度相比，同样增大了水库的蓄满保证率，使得上游水库调节后枯水期来流增加，进而保证三峡水库枯水期的下泄流量。
11.5.1.1 上游无库情况
针对三峡水库汛限水位优化调度和正常调度方案，根据调洪发电计算结果，分析了1946年6月1日～2003年5月31日共57年枯水期三峡水库下泄流量的变化情况。与分析枯水期出力情况一样，分析优化调度对枯水期下泄流量影响时也同样考虑了保证枯水期155m 水位和保证5300m3/s下泄流量两种处理方法。
1.保证水库枯水期水位不低于155m
当三峡水库在枯水期到来之前未能蓄满时，水库调节作用减小，特别是当水位下降到枯水期消落低水位155m 时，按照调度规则，需要保持155m 的消落低水位，按来水流量发电。这样，一方面使得三峡电站出力减小，不能达到保证出力4990MW，另一方面，使得三峡水库下泄流量减小，不能达到5300m3/s。无论对航运还是发电都会造成比较大的影响。根据计算结果，在正常调度的情况下，枯水期下泄流量小于5300m3/s的天数总共有69天，而优化调度后所有方案相应值减至47天。
如前所述，在1946～2002年的57年中，正常调度1956年、1997年、2002年在12月底前未能蓄满，而优化调度后，上述年份均可蓄满，其枯水期下泄流量过程较正常调度有所改善。其中1957年枯水期由于来水量比较大，正常调度时枯水期也没有出现日平均流量小于5300m3/s的情况，改善不是很明显，但1998年和2003年枯水期下泄流量优化调度较正常调度有了明显的改善，正常调度1998 年枯水期有8 天下泄流量小于5300m3/s，2003年枯水期下泄流量有14天小于5300m3/s，而优化调度以后，1998年和2003年枯水期都不再出现日平均流量小于5300m3/s的情况，如图11-17所示。1960年、1963年、1973年、1978年和1979年枯水期虽然也有下泄流量小于5300m3/s的情况，但是由于这些年份的前一年水库都已蓄满，故优化调度对其没有影响。
图11-17 不同优化方案2003年枯水期下泄流量过程
2.保证水库枯水期下泄流量不小于5300m3/s
在保证下泄流量不小于5300m3/s的情况下，下游航运无疑得到了很好的保证，但是却是以牺牲上游航运条件为代价的，上游枯水期可能无法保证水位维持155m。下面对保证下游航运情况下上游坝前水位小于155m 的情况进行了分析。
图11-18 保证下泄流量情况下不同优化方案2003年枯水期水位过程
正常调度情况下，水位小于155m 的天数达到了208天，除优化方案3外，其他方案皆减至115 天。与下泄流量过程一样，优化调度可以减少坝前水位小于155m天数的原因是在原来12 月底前没蓄满的年份，优化调度后蓄满率增加，从而提高了次年的调节能力，而对于原来就在12月底前已经蓄满的年份，无论汛后提前多少天，其次年的水位过程是不变的。由于2002年汛后蓄水提前10天还没有蓄满，2003年枯水期的水位过程受优化调度的影响最为显著。如图11-18所示。
因此，优化调度和正常调度相比，水库蓄满保证率有所提高，这样无疑将增加水库的枯水期下泄流量，改善下游的航运条件。优化调度是通过增加水库蓄满保证率改善航运条件，如果仅从计算的结果看，由于计算系列中原本在12月底前蓄不满的年份并不多，因此优化调度的作用相对来讲不是非常明显。但随着上游建库、调水和用水需求的增加，三峡水库来水日益减少的趋势越来越明显，将会使得三峡水库蓄不满的年份越来越多，势必削弱三峡水库在枯水期的调节能力，使得发电和航运不能满足要求，为充分发挥三峡水库的调节作用，实现综合效益最优，汛限水位优化调度极为必要。
11.5.1.2 上游建库情况
上游建库和上游无库相比，水库蓄满保证率略有下降，但优化调度方案和正常调度相比，同样增大了水库的蓄满保证率，使得上游水库调节后枯水期来流增加，进而保证三峡水库枯水期的下泄流量。以按保证水库枯水期水位不低于155m 方式为例，由计算结果可知，考虑上游建库后，1950～2002 年的枯水期中，仅2002 年枯水期的下泄流量小于5300m3/s，共27天，而在优化调度后，不再出现下泄流量小于5300m3/s的情况。再考虑到将来上游水库与三峡水库的联合优化调度，则优化调度在上游建库后可进一步保证三峡水库下游的枯水下泄流量。
综上所述，优化调度和正常调度相比，无论是上游无库还是上游建库，均增加了水库蓄满的保证率，将增加水库的枯水期下泄流量，改善下游的航运条件。各优化方案均满足下游航运的约束条件。
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