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长江三峡工程运行实录(2)水库运行实况
2014/4/16 10:49:02    新闻来源:北极星电力网

2003年6 月,三峡水库蓄水至 135m,进入围堰发电期。同年11 月,水库蓄水至139m。水库在围堰发电期的运行水位为135m(汛限水位)~139m(围堰挡水期汛末蓄水位)。

2006年10 月,三峡水库蓄水至 156m,较初步设计提前一年进入初期运行期。初期运行期运行水位为 144 m(汛限水位)~156m(初期蓄水位)。

2008年汛后,三峡水库开始 175m 试验性蓄水,进入 175m试验蓄水期。试验蓄水期运行水位为145(汛限水位)~175m(正常蓄水位)。

2003 ~2012年每年的三峡水库库水位、三峡入库及三峡枢纽下泄流量过程线见图 2 -1 ~图2 -10(日均值)。

图2-1 2003 年三峡水库库水位及出入库流量过程线

图2-2 2004 年三峡水库库水位及出入库流量过程线

图2-3 2005 年三峡水库库水位及出入库流量过程线

图2-4 2006 年三峡水库库水位及出入库流量过程线

图2-5 2007 年三峡水库库水位及出入库流量过程线

图2-6 2008 年三峡水库库水位及出入库流量过程线

图2-7 2009 年三峡水库库水位及出入库流量过程线

 

图2-8 2010 年三峡水库库水位及出入库流量过程线

图2-9 2011 年三峡水库库水位及出入库流量过程线

图2-10 2012 三峡水库库水位及出入库流量过程线

2.1 历年来水情况

2003年~2012 年,三峡年均来水量3991亿m3,较初步设计报告的多年均值(187 7 年~1990年)4510亿m3偏少11 . 5 % 。其中,年最大来水量 4565 亿m3,出现在2005 年;年最小来水量2986 亿m3,出现在2006 年。最大瞬时入库流量 712 00 m3/s ,出现在2012 年7 月24日20时;最小瞬时入库流量2960 m3/s ,出现在2003 年2 月10日14时。

2012年,三峡年来水量4481 亿m3,与多年均值基本持平。

最大瞬时入库流量71200 m3/s ,出现在 2012 年7 月24 日20时;最小瞬时入库流量3450 m3/s ,出现在 2012年2 月17日14时。

历年来水特征表见 2- 1 。

表2-1 2003 年~2012 年来水特征表

 

2.2 汛期调度

2008年汛期,三峡水库具备正常运行期防洪能力。之前,三峡水库在2004 年和2007年汛期进行了防洪运用,见表 2 -2。

2009年汛期,8 月6 日8 时三峡水库遇入库洪峰流量达55000 m3/s 的洪水,若不进行拦洪调度,荆江干流河段将超过警戒水位。应湖北省防汛抗旱部门要求,三峡水库首次对中小洪水滞洪调度进行了尝试,三峡水库控制最大出库流量40000 m3/s ,经三峡水库控泄后,避免了荆江河段高洪水位及下游防洪的紧张态势,降低了防汛响应级别,减少了下游防汛成本。此外,应通航部门要求,三峡水库通过控制出库流量30000 m3/s 和25000 m3/s ,为三峡和葛洲坝两坝间滚装船航行创造了条件,并集中疏散了留在三峡和葛洲坝区域的中小型船舶。

2010年汛期,三峡水库对 7 次洪水过程进行了防洪运用。其中,55000 m3/s 以上的洪水次数为 3 次,最大洪峰流量70000 m3/s ,最大削峰30000 m3/s ,三峡水库最高拦洪水位 161.02m ,累计蓄洪量266.3亿m3。

2011 年汛期,三峡水库来水偏枯,年最大洪峰流量 46500 m3/s ,发生在9 月份蓄水期间。三峡水库利用了当年汛期洪水资源,进行了4 次防洪运用,累计拦蓄洪水187.6亿m3,基本没有弃水。

2012年汛期,三峡水库对 4 次大于50000 m3/s 以上的洪水过程进行了防洪运用,最大洪峰流量为 71200 m3/s ,出现在7 月24日20时,是三峡成库以来遭遇的最大洪峰。三峡水库最大削峰28200 m3/s ,削峰率达 40% ,最高拦洪水位163.11m,累计拦蓄洪水2 28.4 亿m3。通过三峡水库拦洪错峰作用,控制最大出库流量不超过45000 m3/s ,避免了荆南四河超过保证水位,下游沙市站水位未超过警戒水位,城陵矶站水位未超过保证水位,保证了长江中下游的防洪安全。

2012年7 月,结合泥沙实时监测与演进预测预报,并利用沙峰滞后于洪峰的特点,实施了沙峰调度,即在沙峰到来前蓄水,沙峰到达坝前时加大泄流,加大了水库排沙比。2012 年7 月,水库排沙比为 28% ,在库水位高于2008 年~2011 年同期的情况下,水库排沙比高于前几年同期,排沙效果明显。

表2-2 2003 年~2012 年汛期(6 月10 日~蓄水前)防洪运用情况表

2.3 蓄水期调度

2003 年6 月1 日,三峡水库正式下闸蓄水,6 月10 日,水库蓄水至目标水位135m,进入围堰发电期;为使水库在枯水期有少量的航运补偿能力,10月26日~11 月5 日,水库抬升水位至139m。2004年、2005年10 月1 日~10月4 日,水库从 135m蓄水至139m。2006年,三峡水库具备 156m 蓄水的条件,9 月20日,库水位从 135.50 m 开始抬升,至 10月27 日蓄水至 156m,较初步设计提前了一年进入初期运行期。2007 年9 月25 日,水库从144.92m 起蓄,10月23 日再次蓄水至 156m。

2008年,三峡水库具备 175m 蓄水的条件。9 月28 日,水库进行 175m试验性蓄水,较初步设计提前了 5 年进入 175m运行。起蓄水位 145.27m ,最高蓄水位为 172.80 m。

针对三峡水库蓄水以来运行条件发生的较大改变,如上游大型水库陆续兴建、来水来沙大幅减少、下游供水需求增加等,三峡水库蓄水调度方式进行了逐步优化。

2009年,国务院批准了《三峡水库优化调度方案》。根据《三峡水库优化调度方案》,三峡水库从当年9 月15 日开始蓄水,起蓄水位为145.87m ,9 月底蓄水至 157.50m,最高蓄水位171.43m ,未能达到175m 蓄水目标。

2010年,根据 2009 年蓄水调度实践,进一步提前至 9 月10日开始蓄水,并采取了蓄水与前期防洪运用相结合的方式,起蓄水位为160.20 m ;蓄水期间,利用汛末洪水资源,9 月底水位为162.84m ,10月26 日首次蓄水至 175m。2011 年,在来水偏枯

的情况下,于9 月10 日开始蓄水,起蓄水位 152.24m ,9 月底水位166.16m ,10月30日再次蓄水至 175m。

2012年,根据前两年蓄水至 175m 的经验,并结合上游向家坝等水库10月份蓄水约 35 亿m3的新情况,将 10 月份蓄水任务合理调整一部分至 9 月份完成。水库从 9 月10 日开始蓄水,9 月上、中旬对两场洪水过程进行了拦蓄,9 月10 日库水位为158.92m ,9 月底库水位达到169.40 m,10月30日第三次蓄水至175m。

 

2.4 消落期调度

2.4.1 补水调度

2003年~2004 年枯水期,三峡水库从 2004 年3 月4 日开始为下游实施航运补偿调度。库水位从 138.7m开始下降,3 月14日库水位降至 136.80 m,航运补偿调度结束。补水日数 11 天,补水总量8.79 亿m3,平均增加航道水深(葛洲坝下游三江航道庙嘴站,下同)0.74m 。

2004年~2005 年、2005年~2006 年枯水期来水较丰,没有实施补偿调度。

2006年~2007年枯水期,三峡水库分别于 2006年12月15日~2007 年1 月4 日和2007 年2 月2 日~4 月1 日分两个阶段进行航运补偿调度。航运补水总日数为 80 天,补水总量 35.8 亿m3,平均增加航道水深 0.38m 。

2007 年~2008 年枯水期,三峡水库分别于 2007 年12 月8日~12 月25 日和2008 年1 月11 日~2 月24日为下游实施航运补偿调度。补水日数共 63 天,补水总量 22.5 亿m3,平均增加航道水深约0.33m 。

2008年~2009年枯水期,三峡水库分别于 2008年12月19日~2009 年1 月5 日和2009 年1 月18 日~4 月10 日实施了航运补偿调度。补水日数共 101 天,补水总量 56.6 亿m3,平均增加航道水深约 0.4m。

2009 年~2010 年枯水期,三峡水库分别于 2009 年11 月25日~2010 年4 月11 日和2010 年4 月18 日~4 月20日进行航运补偿调度。补水日数共 141 天,补水总量 139. 7 亿m3,平均增加航道水深约0.7m。

2010年~2011 年枯水期,为了满足下游生态、航运、抗旱等补水需求,三峡水库从 2010 年12 月29 日开始为下游补水,至2011 年6 月10 日补水结束。补水日数为164 天,补水总量215亿m3,平均增加下泄流量 1520 m3/s ,平均增加航道水深约 1m。

2011 年~2012 年枯水期,三峡水库从 2011 年12月28 日开始消落水位,至2012 年6 月10日补水结束。补水日数为150 天,补水总量215 亿m3,平均增加航道水深约 1m。截止到 2012 年底,三峡水库为下游补水总量达到了 693.4亿m3。

表2-3 2003 年~2012 年补水效益

2.4.2 抗旱调度

除正常年份消落期向下游正常补水外,遇特枯年份,三峡水库还可以加大下泄流量,发挥抗旱功能。2011 年汛前,长江中下游部分地区遭遇了百年一遇的大面积干旱,三峡库水位在已经接近枯季消落水位 155m 且入库流量持续偏小的情况下,实施了应急抗旱调度。当年 5 月7 日10时,三峡水库开始加大下泄流量,库水位从155.35m 下降至6 月10日24 时的145.82m ,抗旱补水总量54.7 亿m3,日均向下游补水 1500 m3/s ,有效改善了中下游生活、生产、生态用水和通航条件,为缓解特大旱情发挥了重要作用。

2.4.3 库尾减淤调度试验

三峡水库进入 175m 试验性蓄水期后,重庆河段走沙期从原天然情况下汛后移至来年汛前消落期。为减小库尾重庆河段泥沙淤积,2012 年,在消落期开展了库尾泥沙减淤调度试验,即通过适时增加三峡水库下泄流量、加大库尾水流速度,以提高消落期库尾走沙能力,将库尾变动回水区泥沙冲刷至常年回水区的死库容中。

2012 年5 月7 日~5 月18 日,三峡水库首次实施了库尾减淤调度试验。试验期间,三峡水库水位累计降幅达 5.21m,日均水位降幅0.43m ,重庆主城区河段冲刷101 万m3,铜锣峡至涪陵河段冲刷泥沙 140 万m3,减淤效果明显。

2.4.4 生态调度试验

为促进葛洲坝下游长江"四大家鱼"(青、草、鲢、鳙)的自然繁殖,三峡水库于 2011 年和2012 年实施了生态调度试验,通过4 天~7 天持续增加下泄流量的"人造洪峰"调度方式,人工创造了适合"四大家鱼"繁殖所需水文、水力学条件的洪峰过程。

2011 年6 月16 日~6 月19 日,三峡水库首次开展了生态调度试验。期间,三峡水库通过控制下泄流量为下游创造一个持续涨水过程,日均出库流量分别为14000 m3/s 、16000 m3/s 、17500 m3/s和19000 m3/s 。

2012 年5 月~6 月,三峡水库实施了两次生态调度。5 月25日~5 月31日,实施了第一次生态调度。调度期间,出库流量分别为18500 m3/s 、14800 m3/s 、11900 m3/s 、13800 m3/s 、18900 m3/s 、21800 m3/s 和22400 m3/s ,先逐步减少后持续加大。6 月20 日~6月27日,实施了第二次生态调度,6 月20日~6 月21 日出库流量由12600 m3/s 减少至 12100 m3/s ,6 月22日~6 月23日出库流量维持在12100 m3/s 左右,6 月24 日出库流量开始增加,6 月24日~6 月27 日逐日出库流量分别为12800 m3/s 、15300 m3/s 、17400 m3/s 和18600 m3/s 。

生态调度试验促进了"四大家鱼"的自然繁殖。生态调度实施期间,在宜都等长江"四大家鱼"产卵场实施了鱼卵和鱼苗的监测,结果表明,2011 年、2012 年的三次生态调度过程中均监测到四大家鱼产卵现象,根据监测结果推算,2011 年和2012年两次生态调度期间总卵苗数分别为 1.31 亿粒和5.15 亿粒。

 

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