行业协会在湑水河梯级水电站运行协作中的作用分析

刘 承，夏建军

（陕西省水利厅，西安 710004）

1 梯级水电站统筹协调的必要性

1.1 电站间加强联系的要求

近年来，陕西省农村水电装机增长迅速，90年代每年新增装机不足1万千瓦，近年每年新增装机10万千瓦以上，农村水能资源开发率也由2000年的不足10%增至45%左右。早期一条河上仅一两座电站，相互影响不大，但目前泾、洛、渭、湑水河、旬河、岚河、池河等河基本开发完毕，级级相接，上下游之间的相互影响逐渐加大。

下游电站发电流量基本取决于上游下泄的流量，目前很多电站上下游流量并不匹配，若上游具有一定调蓄能力，发电流量又大于下游，难免会造成上游不运行时下游无水，运行时下游弃水的现象。下游的回水还会造成上游尾水淤积，降低有效水头和出力。中小河流上的水电站下游往往有灌区，电站调蓄、调峰运行及检修时会造成下游流量不稳定，易影响灌溉。

过去那种单纯按照一个行政区域、一项工程各自运行管理的弊端日益突出，流域水资源开发利用的协调、合作已势在必行。

1.2 提高流域水资源利用率的要求

大中型水电站大多属于同一业主，开发建设实现了梯级滚动开发，规划、设计、施工、运行的管理均能统筹考虑，如流域统一建设电能输出走廊，水能统一计算，合理确定各梯级装机、流量，电站实行梯级集中监控，科学安排施工方案及布置，充分利用上游调蓄、防洪能力，提高下游施工度汛防洪标准，运行期科学分配各站负荷，承担不同调峰、调频作用，充分发挥各站调蓄能力等等，易于实现资源充分利用，效益最大化。

但中小河流上的梯级水电站涉及多个行政区及不同的业主，各个业主只追求自己电站利益最大化，很难做到河流上下游电站在水资源开发、利用和保护方面的沟通协调。随着中小河流上水电开发的范围不断扩大，河流上下游、左右岸、干支流之间的相互影响越来越大，上下游防洪、灌溉、发电、生态等功能之间必然相互联系，相互影响。

如果上下游能够实现统筹协调，梯级优化调度，则能合理利用水力资源，显著提高经济效益，实现多赢。

1.3 统筹协调开发及运行的需求

规划、设计、建设阶段上下游统筹考虑，有利于梯级电站流量匹配、水位合理衔接、梯级水能调节计算等，从而实现水能资源科学合理利用。但前几年，由于机构改革、管理体制等众多因素，农村水电站规划滞后，很多河流规划大多按行政区划分段编制，各地审批权限大部分以装机划分，造成一条河上既有省批项目，还有市批项目，有的还涉及多个市，涉及不同电网，因此在某种程度上会对上下游统筹协调产生影响。加之众多“四无”（无立项、无设计、无验收、无管理）水电站的出现，运行期难免出现上下游水位衔接不合理、流量不匹配等问题。

1.4 水电站防洪安全的需求

很多电站建设时，下游尚未建电站，下游电站建设后回水将对上游厂房防洪安全带来影响。各电站防洪标准不一样，上游低于下游，下游就应考虑上游溃坝影响；上游高于下游，泄洪时就得考虑下游的承受能力。因此，梯级电站防洪彼此受到制约和影响，各梯级电站之间的安全也息息相关。

水库建设对削减洪峰、均匀径流过程有着非常重要的作用。只有上下游统筹协调，互通信息，上下联动，才能切实保障各电站的共同利益，确保流域的防洪安全。

2 湑水河梯级水电站运行协作框架

湑水河是汉江较大的一级支流，发源于秦岭南麓周至县境内的光头山，先后流经西安市周至县、宝鸡市太白县、汉中市洋县、城固等四县，于城固县东南约7km的汉王城注入汉江，干流全长167.5km，流域总面积2340km2，多年平均径流量11.65亿m3，干流水能资源理论蕴藏量19.87万kW。流域总人口24.75万。干流从上至下已建、在建水电站10座，总装机12.46万kW，总库容5400万m3；下游原有引水灌溉工程4处（湑惠渠、五门堰、杨填堰、跃进渠），灌溉面积18.22万亩。

2.1 水电站协作机制

湑水河流域开发程度很高，涉及3市4县，各梯级电站之间的安全息息相关。鉴于上下游都有统筹协调的意愿，陕西省小水电行业协会开展了有关协调工作，形成了《湑水河水电站工程特性及运行管理协作通讯录》、《湑水河水电站协作宣言及协作框架》，努力实现整个流域防洪、发电、灌溉统筹协调。具体做法有：

（1）形成《湑水河水电站工程特性及运行管理协作通讯录》.将湑水河每座水电站工程的技术指标、管理单位、人员信息进行了汇总和印发，使上下游互相了解每个工程的防洪标准、引用流量、机型、联系人等重要信息，方便运行管理中各电站之间的互相联络和沟通。

（2）建立水情、工情通报制度。形成流域梯级水电站水情、汛情、综合运用、机组检修计划等信息充分共享机制。上游能及时将水情、汛期等重要信息及时通报给下游，促进下游做好发电及防汛工作。

（3）建立流域水协作联席会议制度。将湑水河流域水协作联席会议作为各单位沟通情况、反应问题的平台。每年汛前或年末召开1～2次会议，由陕西省小水电行业协会（暂定）负责召集，互通各电站水情、汛期及安全事故、检修等生产有关情况，便于解决出现的新问题、新情况。

2.2 水电站协作内容

2.2.1 防洪协作

（1）上下游及时互通雨情、汛情，确保安全度汛。各部门、各单位及时通报信息，保证形成一体化防洪态势。

（2）各单位经批准的防汛调度预案互相通报。

（3）水库对下游影响较大，各单位及时将入库流量、水位等水情向下游通报。

（4）流域内所有电站泄洪前除须按规定向防汛部门报告外，在泄洪前至少50分钟内向下一级电站通报（具体时间根据洪水演进时间，双方协商），通报泄洪方式、泄量等。泄洪前先通过冲砂闸等下泄一定流量作为示警流量。

（5）出现险情时，除按规定向防汛部门报告外，及时向下游通报。接到上一级险情通报的单位，及时向下一级通报。

（6）各电站在防汛重点部位设立警示牌、泄洪预警设施。

（7）当上游水电站水库设计标准低于下游时，下游水库制定泄洪方案、预案时应考虑上游一旦失事可能造成的连锁反应。上游水库设计标准高于下游时，上游泄洪应尽可能减轻对下游的不利影响。

（8）各电站应加强冲沙闸运用，减少泥沙淤积对库容及上游电站发电、防洪的影响。

（9）各梯级水电站水库防洪优化调度建议原则：在满足下游防洪控制断面安全泄量的条件下，尽可能多下泄。

（10）建议水库蓄洪、泄洪顺序：先蓄上游水库，后蓄下游水库，达到充分利用库容的效果。泄洪时，先泄下游水库，后泄上游水库。

2.2.2 发电协作

（1）灌溉管理单位及早向上游通报灌溉用水时间和用水量，上游电站据此制定水库调度运用、泄流计划。

（2）上游电站在了解水情预测、下游灌溉用水情况的基础上，制定水库调度运用、泄流计划，并及时通报下游电站，以便下游制定调度运用、泄流计划。

（3）上游电站及时将运行情况通报下游，如开关机时间、开机台数、用水流量、坝闸前水位及蓄水量等信息。

（4）上游应根据下游灌溉用水的要求下泄流量，尤其是灌溉关键期（冬灌1月1日-2月15日、夏灌期的4月1日-4月30日和5月20日-6月20日、7月10日-8月10日），若马家沟水电站（第六级电站，总库容2970万m3，调节库容1828万m3）进行调蓄、调峰运行时，狮坝水电站（第八级电站，总库容978万m3，调节库容130万m3）进行反调节运行，把不均匀的入库流量调节成均匀的出库流量，使下泄流量基本恒定，以保证灌溉需求。

（5）各电站按要求下泄生态流量。

（6）蓄水及发电建议顺序。汛初，水库蓄水可先蓄调节能力较小的水库，后蓄调蓄能力强的水库（龙头水库），提高各梯级水电站水头；汛后，调蓄能力大的先开始加大出力，可对下游各梯级进行补偿调节，提高整体效益。

2.2.3 检修协作

（1）每年年初，各电站及时将本年检修计划通报上、下游。

（2）检修前，及时将检修开始时间、持续时间、台数、水库运行方式等通报上下游，检修完毕也及时通报。

（3）灌溉关键期，有调蓄能力的电站全站检修时应根据下游用水需求，下泄足够的水量，满足农业灌溉和群众生产生活用水。

2.2.4 安全生产协作

（1）各电站安全生产及突发事件应急预案互相通报，以便于统筹协调，增强全面性、针对性、实用性和可操作性。

（2）发生安全生产事故或突发事件时，及时向上下游通报，上下游及时提供最大限度帮助，采取必要措施，防止事故扩大。

3 协会在湑水河梯级水电站协作运行中的作用

3.1 电站有了沟通协调的平台

协会为上下游各电站搭建了一个交流、沟通、协作的平台。通过协会在流域梯级水电站运行管理中的协调，促进了电站之间的协作，提高了整体效益，保证了防洪安全。通过协会的协调，湑水河上下游各电站、下游灌区建立了良好的交流沟通渠道。上游发电充分考虑和兼顾下游灌溉，充分利用调蓄能力显著提高下游防洪、抗旱能力。

3.2 电站认识到了调度协作的重要性

中小河流梯级开发程度迅速提高，梯级首尾相连，无论是防洪还是发电上下游电站都存在必然的联系。上游水库的兴建将对下游各梯级水电站的运行、检修、建设及防洪安全带来重大影响。通过协会的协调工作，使电站充分认识到电站不可能独善其身，更不能各自为政，开展梯级水电站优化调度、水电站优化运行及上下游协调工作是当前水电管理的必要要求，是关系到电站可持续发展的大事。

3.3 电站实现了共利多赢

上下游电站，尤其是水库电站，通过优化调度，统筹兼顾水量、水头，处理好发电、防洪、灌溉、生态等方面的关系，科学利用了水能资源，建设资源节约型、环境友好型水电站，实现了多赢目标。

3.4 电站成为了政府监管的重要补充

服从防洪、抗旱统一调度是《中华人民共和国水法》的要求，是每个水电站应尽的义务。通过协会的组织协调，电站彼此协作、交流成为自觉自愿的行为，提高了协调解决矛盾的效率，成为了政府监管的重要补充。

4 协会未来工作重点

（1）推广湑水河梯级水电站协作运行中协会管理模式，开展流域协作，实现上下游共同发展的目标。

（2）由于电站属于不同的业主、位于不同的行政区域、不同的电网，遥测、遥讯、遥控、遥调等技术配套手段还不具备，短期要实现统一调度尚不成熟，这是今后努力的方向。在条件成熟时，协会将组织开展流域梯级水电站整体优化调度技术课题研究，协调加快防洪调度决策支持系统及洪水预报、警报系统建设，提高整体效益。

5 结语

中小河流上的梯级农村水电站在发电、防洪、检修等方面亟待加强协作协调，但由于涉及不同行政区、业主，电站自身难以有效组织起来。通过行业协会开展协调工作，搭建沟通协调平台，建立协作机制、框架，将对提高电站整体效益，保证安全运行发挥越来越重要的作用。

[1]湑水河水电站工程特性及运行管理协作通讯录[R]. 陕西省小水电行业协会, 2012.

[2]湑水河水电站协作宣言及协作框架[R]. 陕西省小水电行业协会, 2012.

[3]陕西省小水电行业协会行业自律公约[R]. 陕西省小水电行业协会, 2009.