基于调度特征的水电站水库丰平枯水年划分

赵新洽

（台山市大隆洞水库管理所 广东江门 529247）

正确划分径流变化过程，对于指导区域水资源的合理利用具有重要意义。例如，在水电站，水库调度中，需要根据情况处理不同的来水，应采用相应的调度方案，以提高调度效率。目前，高、低径流量变化过程的划分主要是基于年径流量或其年内分布等水文因素，而没有考虑水库调度的影响。划分的结果和储层的实际最佳运行常常会有一定的偏差，从而影响储层优化计划收益的充分利用。因此，如果在凤平枯水年的分类中可以考虑水库调度的影响，则有望更有效地指导水库的运行。

一、金沙江中游梯级水电站水库优化调度结果分类

（一）枯水年

如果流入的水量较少，则水库无法在年底达到正常存储水平，水电站几乎一年四季都不会发电。这是典型的枯水年调度过程。在47年的观察中，有15年属于此列。

（二）平水年

随着进水量的增加，当水库已满时，系统将有多余的水，也就是说，系统从枯水年转换为平水年。水库根据“增量流量”过程控制调度，相应的产出过程为“增加流量”。随着进水量的不断增加，过渡到水平挠度丰水年，在47年的长序列中，12年是固定的枯水年，而5年是固定的丰水年。对于以上两种平水年，龙盘水库可以在年底储存到正常水位。

（三）丰水年

随着进水的不断增加，调度功能将变为“增量”。为了充分利用水，水电站从开始就增加了流量。为了减少水的浪费，通过使用流量控制和调度的两视图级联系统来模拟汛期。在典型的丰水年调度过程中，47年长序列中的15年属于此调度功能。

二、金沙江中游梯级水电站水库优化调度系统特征

根据以上分析，可以看出，对于任何一个来年，系统的输出过程都是由“保证的输出”“增量的输出”和“临界的输出”是根据水位的规则（进水量和进水平整度）进行组合的。1.在进水量较少的枯水年中，输出将是全年的“保证输出”；2.在丰水年中，有更多的进水，在干旱季节将输出“增量输出”过程，在洪水季节将输出“临界输出”；3.平水年位于两者之间的某个位置，并且系统输出处于“保证的输出增量输出”或“保证的输出增量输出临界输出”过程。维持高水位水头，减少无用的弃水量，协调水量与水头的关系是水电站和水库优化调度的基本依据，不同水库，不同季节，同一水流条件下同一水库之间的协调关系水头和水量也将有所不同。

三、基于调度特征的水电站水库丰平枯水年划分

（一）分区标准

基于上述优化调度特性，本节讨论关键典型年份三种流量的分类标准，丰富并干燥。如果某个水利年度为丰水年，则自11月起产量将增加；如果某个水利年度为枯水年，则将始终保证工作到第二年的9月。因此，在9月中旬，输出段与增量输出段的交点的横坐标Etotal保证为Etotal=1130亿kW·h，可以近似为临界值和平水年；输出部分和增量输出部分的交点的水平坐标Etotal保证为Etotal=1510亿kW·h，可以近似地作为平水年。到目前为止，我们已经基于调度特性获得了丰平水电站水库的分类标准。根据上述标准，对进水进行了分类，并与实际调度结果进行了比较，发现长47年中44年的结果是一致的，划分同意率是高达94%，表明该标准是可靠的。在水文学中，通常使用五级划分，即根据进水量将年份分为五个级别：特高水位年，部分高水位年，正常水年，部分枯水年和特低水位年；在水资源分析中，通常使用三个级别，即特高水年和部分高水年的五级分类方法的组合称为高水年，而特低水年和部分低水年的组合称为干旱年。

（二）方法回顾

传统的水文学分类方法是基于系统水文学数据的输入信息。它基于输入，是单因素静态分类标准。本文提出的基于调度特性的划分方法是基于系统的输出信息－水库调整后的总输出过程。它基于输出的划分，并且在系统功能的作用下获得输出，因此它还包含代表输入水文数据的两个因素和代表系统功能的储层调节功能的影响。随着最优储层调度目标的改变，储层调度过程和输出结果也将随之变化，分类标准也将随之变化，基于调度特性的划分是一种多因素动态划分标准。对于水电站和水库的优化调度系统，传统的水文分类标准是一个固定的临界值。处理水电站调度中复杂多变的实际情况只能是一种简化的表达方式。但是，本文中提出的调度特性该划分标准同时考虑了输入信息和系统功能的影响。考虑因素更加全面，可以随着储层调度目标的变化而更新。它可以动态地适应复杂的实际调度方案，因此具有更强的表达能力和更好的适用性。基于调度特征的划分结果与传统的水文划分结果相比具有更宽的平均水年，这可能是由于水库对径流的调节作用所致。这两个分区之间的差异与水库的调度方法和调节性能有关：如果水库调度的目标是最大程度地尊重自然流入过程，即始终根据自然流入量对水库进行调度，完全不参与调整。如果水库容量足够大，并且其调度目标是追求较长的平均产量，那么中部和中部的湿润和干燥年份将消失，任何年份都将是正常年份。

四、结论

本文根据优化调度分析其特征，提出基于调度特征的水电站水库风平枯水年划分方法。传统的水文划分是基于输入的单因子静态划分，而基于调度特征的划分是基于输出的多因子动态划分，具有较强的表示性和较好的适用性，可以适应复杂水库调度的实际情况，能更有效地指导水电站水库调度方式的选择，具有重要的实用价值。