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两库联合调度工程经济效益探微
摘要：在我国水资源严重短缺和水资源压力不断加重的背景下，水资源的联合调度成为了解决我国水资源问题的重要途径，并凸显出相较于单方面水量配置或是水质配置的优越性。因此，本文针对合理地调度水库流域水量的问题来做探讨，希望此联合调度工程能对我国水利工程的进一步加强有所帮助。
关键词：水库;联合调度;效益
引言
随着城市供水量增加，一方面促进当地社会发展与经济效益的提高，另一方面也会带来污水排放的增加。从我们近几年对水资源调度的研究来看，对水量与水质的单方面调度无法满足我国水资源合理利用的需要。为更好对水资源调度进行，2003年水资源综合规划会议中已将水资源数量与质量评价作为重点课题进行研究，此外在2005年第四届环境模拟与污染控制学术研讨会上，也确定了水资源优化研究的方向之一是合理配置水质与水量的联合调度。1997年，王蜀南等以某江为例，模拟A与B水库联合调度，与此同时，对水质与束流进行调节，最终得出理想调度方案。本文在笔者多年调度工作的实践，借鉴王蜀南方案经验，对两库调度问题进行研究。
1 工程背景规划假设
梯级水库的联合调度方案，不仅是梯级水电站安全高效运行的保证，是实现水资源可持续利用的基础，也是实现流域内水文补偿、库容补偿、电力补偿、提高系统可靠性及综合利用效益的必要条件。
A水库是以引水和发电为主，并对当地水资源进行优化配置，实现跨流域南水北调工程，其设计流域面积31Okra ，年均入库水量4.4亿m，正常库容量5000万m，也是当地一个季节调节水库：为解决本地区远期用水与市民供水安全，并提高城市防洪能力，在A水库上游计划新建B水库。B水库设计流域面积143km2，约为A水库的流域面积的40%，年均入库容量1.75亿m3，正常库容量7275万m，该水库为当地多年调节水库。
2 水库联合调度必要性分析
2.1 A水库多年来存在大量弃水的原因分析在建水库区域，在每年的4 6月份与7～9月份分别有两次明显的雨季，一次是由于梅雨季节带来的强降水，另外一次是由于水库位于台风活动频繁区域，每年均有数次不等的台风袭击，带来大量的降雨。由于降雨的时间与空间不均匀分布，导致水库入库量严重不足。另外，由于A水库库容量的先天不足，自身调节能力较差，对较大的洪水无法进行有效的调节，另外，由于在雨季输电电网送电负荷下降，需对电站的发电量进行限制，造成水库在高水位情况下运行，遇较大洪水时只能弃水。以上这些原因造成A水库在丰水季节大量泄洪弃水，以致企业经济收入减少。
2.2实行联合调度的必要性随着社会经济的发展，城市用水显着增加，水资源无法满足生产与生活的需要，随着时间的推移，水资源供需矛盾更加突出。为了缓解生产生活中城市用水的紧张状态，对城市周边水利工程进行合理配置，充分挖掘潜力，使有限的水资源得到合理的调配，从丰富水资源地向水资源短缺地进行合理调配。首先需对A水库大量弃水的现象进行改变，根据A水库区域流量特征，进行A水库跨流域水量调配，增加其覆盖面，提高社会经济效益。针对过去A水库落后的管理模式，进行优化，最大限度发挥其潜能。结合上游B水库容量调节范围较A水库的大的优势，进行MB水库联合调度，可对A水库的调蓄能力进行有效增强，进一步增加了在枯水期A水库的调水范围，提高其调水量，降低其在丰水期的流量，实现不同季节的流量均衡，提高其利用率。通过A/B水库的联合，也可对A上游河段的汛枯水量进行有效调配，增加水库的发电时间，提高经济效益。
3 实行联合调度的经济效益分析
3.1联合调度的硬件及软件基础随着A/B水库上游流域的不断开发，由于受水情测报系统、水库蓄放经验不足以及管理模式等影响，导致无序调节给发电效益带来影响，在一定程度上制约了水资源的综合利用。为消除不利因素影响，即着手开展流域水库联系机制的探索和研究，通过开展走访，增进了双方了解;通过主动提供技术、信息共享，赢得了合作。由于MB水库均位于同一流域，且相距较近，从地理地质特征来看，两水库均有共同的水文特征，从雨量测报站、水情白测系统均可以采用数据共享，通过新一代数据处理软件可对A水库上游区域内水文信息进行实时处理与分析，为两水库在防洪、供水与发电的联合调度提供了先进的平台，也为进一步的统一调度提供了科学依据。
3.2经济效益分析水库联合调度的目的是提高水资源利用率与自身的经济效益，同时最大限度发挥其社会效益。人们为兴利和防洪的目的，在流域上中游修建水库。随着水库下游社会经济发展，对水库洪水调节的期望越来越高，水库防洪调度任务日益繁重。利用水库调蓄洪水，削减洪峰，是减轻或避免洪水灾害的重要防洪工程措施。因此，搞好水库洪水调度，在确保水库安全前提下，充分发挥水库防洪效益，是各级防汛部门的一项十分重要的工作。
由于A/B水库在水文测报系统与发电自动化系统采用数据共享，减少重复性投资，节约了工程投资，另外B水库可充分利用A水库相关管理人员，节约运行成本。采用联合调度以后，一方面增加了自身收入，另一方面，可很好的结合当地气候条件，将流域中流量与洪水进行很好的调节。以流域内10年一遇洪水为例，A水库入库洪峰流量为800m3/s，洪水总量约为2860万m3，与之相对应的B水库的入库洪峰流量为509m3/s，洪水总量约为1650万m ，对于10年一遇的洪水，B水库如果在洪水来临前能够把水库水位降至637m左右，腾出1650万m3的库容，把B水库坝址以上143km2的洪水全部拦蓄，则A水库在该种频率的洪水过程中的实际入库洪水总量为1210万m3，水库就能把整场洪水全部拦蓄，从而减少1650万m3泄洪量，从而增加发电量660万kwh，增加经济收入231万元。
从这场洪水看出，要最大限度增加效益，B水库在每场洪水来临前要遭时地腾空库容，两个水库最大限度拦蓄洪水。通过统一调度，在水力、水量等方面取长补短，提高流域水资源的社会、经济与环境效益。其工程经济评价指标，经济评价采用经济效益费用比、内部经济收益率、净收益现值等指标。
4 实现经济效益的途径
实行梯级水库联合调度，首先可以使流域的水资源得到充分合理的利用，全面发挥梯级枢纽的综合效益。
4.1改变B水库施工方案结合当地气候条件，对于台风季节台风雨较多的情况，应根据天气预报，在台风来临之前，将B水库的水位进行调低，为保证A水库能够正常工作，根据A水库发电量对水量的要求，增加B水库引水隧洞的尺寸，确保A水库发电用水。在水库运用方面，可根据不同水沙情况，合理优化调度，减少泥沙在水库的淤积，减少库区滑坡和泥石流等灾害的发生。
4.2建立联合调度机制A/B水库联合调度的产生，需要成立联合调度的机构，由双方共同管理，科学并合理对流域内的水资源进行调配，使之发挥最大的效益。针对A水库所处位置以及发电能力，应将其采用完全企业化建制与管理，而B水库在兼用发电的模式的同时，发挥公益性的事业单位建制。一方面水库需要站在水资源合理分配和利用的角度来考虑其社会效益，另一方面也需考虑自身的经济利益。
4.3建立经济补偿机制由于采用联合调度以后，会形成两水库的功能出现主次之分，发电量会造成很大的差别，造成B水库经济效益下降，自身收入减少。如果未对B水库进行补贴以调动两水库的积极性，将造成A水库经济效益下降，不能使得两水库发挥最大的社会效益与经济效益。同时在防洪方面，可以充分利用梯级水库的防洪库容，进行防洪补偿调度，减少洪水灾害。
5 结语
水库的调度运行虽然是艰巨的工作，要充分认识到MB水库联调的必要性和紧迫性，共享水情信息平台建设，水库联合调度运用一期工程实施后，4a即可收回一期工程投资，年效益是原设计效益的1.2倍。如工程完全配套实施后，将取得更大的经济效益。每年可增产粮食1681.5xl&kg，年产鲜鱼40.7xl04kg，防洪保护面积达1.98x10km。这对于解决望地区水资源贫乏，促进农业生产和经济的发展有着举足轻重的作用，对改善人民生活水平具有重要意义。通过MB水库联合调度机制的建立，将提升流域电厂水情预测、分析能力，有效的提升水资源利用率，实现互赢。
参考文献：
[1]王蜀南，李尤玲，傅文洵.河流水质水量优化控制[J].水电站设计，1997，(13).
[2]宗凤.基于生态的水利工程水量水质联合调度及效应评价研究[D].南京：河海大学，2006.
[3]赵显波.内陆干旱地区水库水质水量联合优化调度研究fD1.乌鲁木齐：新疆农业大学，2007.
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