补偿效益返还对龙头水库死水位选择的影响探讨

王 振

(新疆水利水电勘测设计研究院，乌鲁木齐 830000)

文章编号：1006—2610(2015)03—0010—02

补偿效益返还对龙头水库死水位选择的影响探讨

王 振

(新疆水利水电勘测设计研究院，乌鲁木齐 830000)

采用“一库多级”水电开发的中小河流，龙头水库死水位选择时水库电站本身和梯级的发电效益存在矛盾。文章分析了下游梯级电站对龙头水库补偿效益返还的必要性；提出了简单易行并有工程实施经验的补偿效益返还方法 ；通过S河K水库的实例分析，表明补偿效益返还对死水位选择具有一定影响。

龙头水库；死水位；补偿效益返还

0 前 言

在中国许多中小河流水电开发中，多采用“一库多级”开发方式，即由一个具有调节作用龙头水库与多个日调节或无调节电站组成。龙头水库的死水位是一项重要参数，它直接关系水利动能资源的合理利用。在正常蓄水位一定的情况下，死水位决定着水库的工作深度和兴利库容，影响到水电站的水量利用和工作水头，死水位越低，兴利库容越大，水电站利用的水量越多，梯级发电效益越大，但电站本身的平均水头却随着死水位的降低而减小，考虑到水头因素的影响，并非死水位越低发电效益就会越好[1-2]。由于龙头水库的径流调节作用，对水量进行丰枯调节，弥补天然来水量的不足，梯级获得增益，该部分增益是龙头水库和下游梯级共同创造的，应当为两者共同拥有，即受益的梯级应对龙头水库进行补偿效益返还。经合理补偿效益返还可提高水库电站发电效益，提高梯级水电站联合运行积极性，提高水资源利用率。因此，研究补偿效益返还对死水位选择的影响是十分必要的。

1 工程概况

S河流域总面积5 500 km2，全长212 km，天然落差3 165 m。S河水能理论蕴藏量为927.81 MW。S水力发电采用“1库5级”开发，梯级电站总装机容量560 MW，保证出力55 MW，多年平均年发电量17.84亿kWh。K水库是龙头水库，主要任务为发电。K水库正常蓄水位1 850 m，死水位1 800 m，调节库容1.86亿m3，具有年调节能力。电站装机容量212 MW，多年平均发电量7.44亿kWh。

2 补偿效益分摊必要性及方法

2.1 补偿效益分摊必要性

补偿效益是上游具有一定调节能力的水库(电站)和下游梯级联合运行所创造的额外效益，或者由于上游施益电站的投运增加了下游梯级(主要为径流式电站)的效益。补偿效益是两者共同创造的，应当为两者共同拥有，即补偿效益应当在两者之间进行公平、合理的分配。

龙头水库调节性能好，可以提高下游各梯级电站的保证出力、年发电量及电力调峰作用，提高流域电力的稳定性和电能质量，对河流具有显著的梯级补偿效益。补偿效益分摊可以提高上中游水库和下游梯级联合调度积极性，提升各电站经济效益和社会效益。

龙头水库多位于河流中上游，存在交通不便、工程地质条件较差、水库淹没大等问题，导致水库的单位千瓦投资和单位电能投资往往较高。若从全流域的角度进行经济评价，考虑梯级对龙头水库的补偿效益分摊，这种水库电站的单位千瓦投资和单位电能投资指标会有所降低，经济效益有所提高。

2.2 补偿效益分摊方法

中国对梯级电站补偿效益分摊计算方法已有较多研究，具有代表性的有单指标法、综合指标法[3]、离差平方法[4-5]和按比例法[6]。

(1) 单指标法。该方法原理简单，选择对补偿效益的产生具有重要作用的单个因子作为分摊计算的依据，但具有一定的片面性。通常选用兴利库容、装机容量、利用水头、保证出力、年发电量等作为计算因子。

(2) 综合指标法。由于单指标法的片面性，使得补偿效益分摊所得结果差异很大，梯级各电站为了争得更多利益，会采用利于本电站的计算因子，计算因子的选取难以使得各方满意。综合指标法很好地解决了上述问题。综合指标法在补偿效益分摊时，重点考虑影响补偿效益分摊的几个指标，再综合利用多种分摊方法定量计算分摊结果，然后分析比较各种分摊结果的优劣，根据各准则对电站及梯级库群的具体适应情况，分别给予不同权分，最后进行综合运算，得到综合分摊结果。具有代表性的有综合分析法、模糊综合评判分摊法。综合指标法需要人为确定权重或评判标准，主观性强，不同的专家给出的权重差异较大。

(3) 离差平方法。离差平方法是一种加权综合法。假定有n种分摊方法，分摊的平均值为x，设想存在一个权重函数，当第k种分摊方法的分摊系数xi偏离均值x较大时，说明该种方法分摊的精度较差，利用权重函数求出的权重系数应该较小；反之，当偏离均值较小时，说明该种方法分摊的精度较好，利用权重函数求出的权重系数应该较大。该方法利用分摊结果确定权重，虽避免了人为确定权重的主观性，但不同的分摊方法的选择对结果影响较大。

(4) 按比例法。按比例法是按某一固定的比例将补偿效益分配给施益电站和受益电站。该法简单易行，是国内外的通常做法。四川省补偿效益返还政策采用该方法，已实施的《四川省流域梯级水电站间水库调节效益偿付管理办法》中确定补偿效益返还比例为70%，即受益电站以补偿效益的70%向施益电站返还；该政策已实施多年，并取得良好效果。

单指标法、综合指标法和离差平方法处于研究阶段，目前没有相关文献表明已成功用于工程实施，而按比例法在国内外已有实施经验，并取得良好效果。综合考虑各方法特点以及实施经验，本文选用按比例法进行补偿效益返还计算。

3 计算结果与分析

本文参照四川省水电补偿效益返还方式。K水库在正常高水位1 850 m下拟定不同死水位进行的水能计算结果见表1，选最大年发电量对应的死水位作为水库死水位。

表1 K水库不同死水位下发电效益表

由表1可知：

(1) 不考虑补偿效益返还，随着死水位降低，电站年发电量先是增加，然后降低，在死水位1 800 m时年发电量最大，水库死水位选为1 800 m。

(2) 考虑补偿效益返还，死水位从1 840 m降至1 780 m，梯级补偿效益不断增加，经补偿效益返还，计入补偿后年发电量也不断增加，死水位越低时年发电量越大，水库死水位选为1 780 m。

根据上述结果，说明补偿效益返还对死水位的选择具有较大影响。

4 结 语

本文以发电为主的龙头水库K水库为例，计算表明考虑补偿效益返还下死水位比不考虑补偿效益返还低。随着河流的不断开发，上下游梯级水电站相继建成，从流域系统考虑，龙头水库死水位的选择应更为慎重。

[1] 贾燕宁.小水电站死水位的优化选择[J].广西水利水电,1993,(3):27-29.

[2] 赵文发. 苏只水电站工程规模确定和工程效益[J].西北水电，2008，(02)：9-11.

[3] 薛小杰,黄强,田峰巍.梯级水电站补偿效益分摊方法研究[J].中国农村水利水电,2001,(4):45-47.

[4] 赵麦换,徐晨光,黄强.应用离差平方法进行梯级水库补偿效益分摊[J].水利水电技术,2004, 35(5):104-107.

[5] 赵文发,张娉. 黑山峡河段开发方式经济性比较分析[J].西北水电，2004，(03)：43-46.

[6] 郑江涛.梯级水电站群补偿调节效益偿还机制研究[D].北京:华北电力大学,2007:33-35.

Study on Impact of Compensation Benefit Return to Selection of Dead Water Level of Head Reservoir

WANG Zhen

(Xinjiang Water Resources and Hydropower Investigation Design and Research Institute, Urumqi 830000,China)

In medium/small-scaled catchment where hydropower is developed by cascade of one reservoir with multiple stations, selection of the dead water level of the head reservoir conflicts with the power generation profit of the head power plant and the downstream ones. In this paper, necessity of the compensation benefit return by the downstream power plants to the head reservoir is analyzed. The simple and easy compensation benefit return method with engineering practice is provided. Through analysis of K reservoir on the S river, the compensation benefit return impacts the selection of the dead water level of the head reservoir at certain level.

head reservoir; dead water level; compensation benefit return

2015-04-09

王振(1987- )，男，河南省拓城县人，助理工程师，主要从事水资源规划工作.

TV214

A

10.3969/j.issn.1006-2610.2015.03.003