水电站洪水调度管理论文

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1工程概况

黄河天桥水电站位于黄河大北干流，上游距万家寨水利枢纽95km，下游8km处左岸为山西省保德县县城，右岸为陕西省府谷县县城。电站建于1976年，为河床式径流调峰电站，以发电为主，兼有防洪、排凌功能，装机容量12．8万kW。大坝以上流域面积403877km2，万家寨水利枢纽至天桥大坝区间流域面积9064km2，多年平均实测径流量267亿m3，建库前实测洪水10700m3／s（1972年），相应皇甫川洪水8400m3／s，调查历史最大洪峰流量13000m3／s（1945年），建厂以来发生最大洪峰流量14300m3／s（1989年7月21日）。区间主要支流有皇甫川，其次为清水川、县川河。区间流域建有水情自动测报系统，下设29个水雨情测站点。1998年8月以前由山西省电力局主管，现在由山西省地方电力公司管理。

天桥水电站枢纽由厂房、泄洪闸、重力坝、土坝、导墙、岸墙、变电站组成。枢纽轴线总长752．1m，其中：左岸重力坝长132m，厂房段118．4m，泄洪闸段113m，重力坝段58．7m，右岸土坝长330m，厂房段坝顶高程838．0m，土坝最大坝高42m，坝顶高程836．0m，防浪墙顶高程836．8m。

2存在问题

2．1防洪标准偏低

由于建设于时代，原枢纽设计防洪标准为百年一遇洪水，未考虑校核标准，不能满足规范要求的百年一遇设计、五百年一遇校核防洪标准。1995年经原电力部大坝安全监测中心组织专家论证，确认天桥大坝为严重病险坝。因此，天桥水电站目前是带病运行，冒险度汛。如遇超百年一遇的洪水，就可能发生垮坝的恶性事故，危及下游两县人民生命财产的安全。

2．2调节功能锐减

原设计总库容6600万m3，由于淤积，目前库容仅剩1400万m3。库区淤积量已达总库容的80％，调节功能锐减。

2．3黄石崖沟洪水威胁厂房

左岸坝后保德县黄石崖沟出口正对电站厂房和变电站。1995年7月21日，沟内降暴雨，洪水冲倒厂房挡水墙和35kV铁塔并造成一人死亡。目前沟内有低标准的小水库和淤地坝若干座，沟口修公路弃碴堵塞河道，一旦沟内发生洪水，很可能造成库、坝连锁性溃决，形成更大的次生洪水，冲毁变电站，造成全厂停电，泄洪设施将失去启闭电源，枢纽安全很难保证。

2．4下游河道泄流不畅

目前保德、府谷两县城的安全防洪能力分别为10000m3／s和12000m3／s，当百年一遇洪水入库时，电站下泄流量14800m3／s，加上孤山川洪水顶托，河道水位将达818．1m，两县城街道水深可达2m左右。如遇更大洪水还可能造成壅水倒灌厂房的严重后果。

2．5水工建筑物存在隐患

泄洪闸门设计制造存在质量问题，大坝下游护坦冲刷破坏，水下设施年久失修。

2．6与万家寨枢纽联合调度问题

1999年2月17日万家寨大流量泄流，冲开下游河段积冰，并在天桥库区堆积成坝，冰坝冲垮后形成4000m3／s的人造凌峰，坝前水位达835．9m，几乎造成土坝溢流的特大险情，如果汛期区间洪水遭遇万家寨大流量泄洪，天桥水电站有可能造成灾难性后果。因此，实现两库联合调度对于天桥水电站的安全极为重要。

3洪水调度

调度原则：汛期发电服从防洪安全和库区冲淤，在确保枢纽安全和冲淤的前提下，兼顾下游防洪，尽量避免发生人造洪峰。天桥电站现达防洪标准百年一遇，其洪峰流量15600m3／s，最大下泄流量14800m3／s，坝前最高水位835．1m。汛限水位830m。汛期为6月15日至10月中旬，划分为4个时段，各时段的控制运用指标（见表1）。发生超百年一遇洪水后，按原设计运用方案右岸土坝自溃泄洪。

4减灾措施

天桥水电站的防护目标：一是电站自身安全，二是下游保德、府谷两县城。

4．1加强工程管理，提高洪水预报水平

按照《水库大坝安全管理条例》，要加强工程管理，提高人员素质和工程管理水平。更新改造水情自动化测报系统，以便提高区间洪水测报精度，加大洪水预见期，为万家寨关闸错峰和天桥电站的预泄腾空争取时间。此外汛期通过呼和浩特市测雨雷达信息传输系统向天桥水电站传送区域降雨信息。

4．2制定联合调度方案

在现有条件下，与万家寨枢纽管理局和有关单位协商联系，成立两枢纽联合调度机构，制订联合调度方案，对凌汛、防洪及水量的利用进行统一调度。

4．3进行枢纽工程除险加固

目前正对黄石崖沟口进行拓宽疏通、边坡混凝土防护，改建入厂公路桥和黄石崖沟出口保河公路桥等，以加大沟口泄洪能力，保护厂房安全。同时由省计委牵头，省地方电力公司负责，省水利厅协助进行前期工作的协调筹备。

4．4做好汛前检查，改造观测设施

认真做好汛前检查，层层落实防汛责任制。突出重点，各负其责。制定防洪预案，确保汛期安全。做到“思想认识、领导责任、组织机构、防汛措施、抢险物资”五落实。改造天桥水电站坝基位移观测系统，进行泄洪闸水下设施的修理。汛前召开晋、陕、蒙三省区有关县政府和单位的联合防汛工作会议，由三省区有关的县和单位组成天桥区域联合防汛指挥机构，明确各单位的任务和职责以及汛情传递、报警等具体事宜。