劉 承，夏建軍

（陜西省水利廳，西安 710004）

1 梯級(jí)水電站統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的必要性

1.1 電站間加強(qiáng)聯(lián)系的要求

近年來，陜西省農(nóng)村水電裝機(jī)增長迅速，90年代每年新增裝機(jī)不足1萬千瓦，近年每年新增裝機(jī)10萬千瓦以上，農(nóng)村水能資源開發(fā)率也由2000年的不足10%增至45%左右。早期一條河上僅一兩座電站，相互影響不大，但目前涇、洛、渭、湑水河、旬河、嵐河、池河等河基本開發(fā)完畢，級(jí)級(jí)相接，上下游之間的相互影響逐漸加大。

下游電站發(fā)電流量基本取決于上游下泄的流量，目前很多電站上下游流量并不匹配，若上游具有一定調(diào)蓄能力，發(fā)電流量又大于下游，難免會(huì)造成上游不運(yùn)行時(shí)下游無水，運(yùn)行時(shí)下游棄水的現(xiàn)象。下游的回水還會(huì)造成上游尾水淤積，降低有效水頭和出力。中小河流上的水電站下游往往有灌區(qū)，電站調(diào)蓄、調(diào)峰運(yùn)行及檢修時(shí)會(huì)造成下游流量不穩(wěn)定，易影響灌溉。

過去那種單純按照一個(gè)行政區(qū)域、一項(xiàng)工程各自運(yùn)行管理的弊端日益突出，流域水資源開發(fā)利用的協(xié)調(diào)、合作已勢(shì)在必行。

1.2 提高流域水資源利用率的要求

大中型水電站大多屬于同一業(yè)主，開發(fā)建設(shè)實(shí)現(xiàn)了梯級(jí)滾動(dòng)開發(fā)，規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行的管理均能統(tǒng)籌考慮，如流域統(tǒng)一建設(shè)電能輸出走廊，水能統(tǒng)一計(jì)算，合理確定各梯級(jí)裝機(jī)、流量，電站實(shí)行梯級(jí)集中監(jiān)控，科學(xué)安排施工方案及布置，充分利用上游調(diào)蓄、防洪能力，提高下游施工度汛防洪標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行期科學(xué)分配各站負(fù)荷，承擔(dān)不同調(diào)峰、調(diào)頻作用，充分發(fā)揮各站調(diào)蓄能力等等，易于實(shí)現(xiàn)資源充分利用，效益最大化。

但中小河流上的梯級(jí)水電站涉及多個(gè)行政區(qū)及不同的業(yè)主，各個(gè)業(yè)主只追求自己電站利益最大化，很難做到河流上下游電站在水資源開發(fā)、利用和保護(hù)方面的溝通協(xié)調(diào)。隨著中小河流上水電開發(fā)的范圍不斷擴(kuò)大，河流上下游、左右岸、干支流之間的相互影響越來越大，上下游防洪、灌溉、發(fā)電、生態(tài)等功能之間必然相互聯(lián)系，相互影響。

如果上下游能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，梯級(jí)優(yōu)化調(diào)度，則能合理利用水力資源，顯著提高經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)多贏。

1.3 統(tǒng)籌協(xié)調(diào)開發(fā)及運(yùn)行的需求

規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)階段上下游統(tǒng)籌考慮，有利于梯級(jí)電站流量匹配、水位合理銜接、梯級(jí)水能調(diào)節(jié)計(jì)算等，從而實(shí)現(xiàn)水能資源科學(xué)合理利用。但前幾年，由于機(jī)構(gòu)改革、管理體制等眾多因素，農(nóng)村水電站規(guī)劃滯后，很多河流規(guī)劃大多按行政區(qū)劃分段編制，各地審批權(quán)限大部分以裝機(jī)劃分，造成一條河上既有省批項(xiàng)目，還有市批項(xiàng)目，有的還涉及多個(gè)市，涉及不同電網(wǎng)，因此在某種程度上會(huì)對(duì)上下游統(tǒng)籌協(xié)調(diào)產(chǎn)生影響。加之眾多“四無”（無立項(xiàng)、無設(shè)計(jì)、無驗(yàn)收、無管理）水電站的出現(xiàn)，運(yùn)行期難免出現(xiàn)上下游水位銜接不合理、流量不匹配等問題。

1.4 水電站防洪安全的需求

很多電站建設(shè)時(shí)，下游尚未建電站，下游電站建設(shè)后回水將對(duì)上游廠房防洪安全帶來影響。各電站防洪標(biāo)準(zhǔn)不一樣，上游低于下游，下游就應(yīng)考慮上游潰壩影響；上游高于下游，泄洪時(shí)就得考慮下游的承受能力。因此，梯級(jí)電站防洪彼此受到制約和影響，各梯級(jí)電站之間的安全也息息相關(guān)。

水庫建設(shè)對(duì)削減洪峰、均勻徑流過程有著非常重要的作用。只有上下游統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，互通信息，上下聯(lián)動(dòng)，才能切實(shí)保障各電站的共同利益，確保流域的防洪安全。

2 湑水河梯級(jí)水電站運(yùn)行協(xié)作框架

湑水河是漢江較大的一級(jí)支流，發(fā)源于秦嶺南麓周至縣境內(nèi)的光頭山，先后流經(jīng)西安市周至縣、寶雞市太白縣、漢中市洋縣、城固等四縣，于城固縣東南約7km的漢王城注入漢江，干流全長167.5km，流域總面積2340km2，多年平均徑流量11.65億m3，干流水能資源理論蘊(yùn)藏量19.87萬kW。流域總?cè)丝?4.75萬。干流從上至下已建、在建水電站10座，總裝機(jī)12.46萬kW，總庫容5400萬m3；下游原有引水灌溉工程4處（湑惠渠、五門堰、楊填堰、躍進(jìn)渠），灌溉面積18.22萬畝。

2.1 水電站協(xié)作機(jī)制

湑水河流域開發(fā)程度很高，涉及3市4縣，各梯級(jí)電站之間的安全息息相關(guān)。鑒于上下游都有統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的意愿，陜西省小水電行業(yè)協(xié)會(huì)開展了有關(guān)協(xié)調(diào)工作，形成了《湑水河水電站工程特性及運(yùn)行管理協(xié)作通訊錄》、《湑水河水電站協(xié)作宣言及協(xié)作框架》，努力實(shí)現(xiàn)整個(gè)流域防洪、發(fā)電、灌溉統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。具體做法有：

（1）形成《湑水河水電站工程特性及運(yùn)行管理協(xié)作通訊錄》.將湑水河每座水電站工程的技術(shù)指標(biāo)、管理單位、人員信息進(jìn)行了匯總和印發(fā)，使上下游互相了解每個(gè)工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)、引用流量、機(jī)型、聯(lián)系人等重要信息，方便運(yùn)行管理中各電站之間的互相聯(lián)絡(luò)和溝通。

（2）建立水情、工情通報(bào)制度。形成流域梯級(jí)水電站水情、汛情、綜合運(yùn)用、機(jī)組檢修計(jì)劃等信息充分共享機(jī)制。上游能及時(shí)將水情、汛期等重要信息及時(shí)通報(bào)給下游，促進(jìn)下游做好發(fā)電及防汛工作。

（3）建立流域水協(xié)作聯(lián)席會(huì)議制度。將湑水河流域水協(xié)作聯(lián)席會(huì)議作為各單位溝通情況、反應(yīng)問題的平臺(tái)。每年汛前或年末召開1～2次會(huì)議，由陜西省小水電行業(yè)協(xié)會(huì)（暫定）負(fù)責(zé)召集，互通各電站水情、汛期及安全事故、檢修等生產(chǎn)有關(guān)情況，便于解決出現(xiàn)的新問題、新情況。

2.2 水電站協(xié)作內(nèi)容

2.2.1 防洪協(xié)作

（1）上下游及時(shí)互通雨情、汛情，確保安全度汛。各部門、各單位及時(shí)通報(bào)信息，保證形成一體化防洪態(tài)勢(shì)。

（2）各單位經(jīng)批準(zhǔn)的防汛調(diào)度預(yù)案互相通報(bào)。

（3）水庫對(duì)下游影響較大，各單位及時(shí)將入庫流量、水位等水情向下游通報(bào)。

（4）流域內(nèi)所有電站泄洪前除須按規(guī)定向防汛部門報(bào)告外，在泄洪前至少50分鐘內(nèi)向下一級(jí)電站通報(bào)（具體時(shí)間根據(jù)洪水演進(jìn)時(shí)間，雙方協(xié)商），通報(bào)泄洪方式、泄量等。泄洪前先通過沖砂閘等下泄一定流量作為示警流量。

（5）出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)，除按規(guī)定向防汛部門報(bào)告外，及時(shí)向下游通報(bào)。接到上一級(jí)險(xiǎn)情通報(bào)的單位，及時(shí)向下一級(jí)通報(bào)。

（6）各電站在防汛重點(diǎn)部位設(shè)立警示牌、泄洪預(yù)警設(shè)施。

（7）當(dāng)上游水電站水庫設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低于下游時(shí)，下游水庫制定泄洪方案、預(yù)案時(shí)應(yīng)考慮上游一旦失事可能造成的連鎖反應(yīng)。上游水庫設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高于下游時(shí)，上游泄洪應(yīng)盡可能減輕對(duì)下游的不利影響。

（8）各電站應(yīng)加強(qiáng)沖沙閘運(yùn)用，減少泥沙淤積對(duì)庫容及上游電站發(fā)電、防洪的影響。

（9）各梯級(jí)水電站水庫防洪優(yōu)化調(diào)度建議原則：在滿足下游防洪控制斷面安全泄量的條件下，盡可能多下泄。

（10）建議水庫蓄洪、泄洪順序：先蓄上游水庫，后蓄下游水庫，達(dá)到充分利用庫容的效果。泄洪時(shí)，先泄下游水庫，后泄上游水庫。

2.2.2 發(fā)電協(xié)作

（1）灌溉管理單位及早向上游通報(bào)灌溉用水時(shí)間和用水量，上游電站據(jù)此制定水庫調(diào)度運(yùn)用、泄流計(jì)劃。

（2）上游電站在了解水情預(yù)測、下游灌溉用水情況的基礎(chǔ)上，制定水庫調(diào)度運(yùn)用、泄流計(jì)劃，并及時(shí)通報(bào)下游電站，以便下游制定調(diào)度運(yùn)用、泄流計(jì)劃。

（3）上游電站及時(shí)將運(yùn)行情況通報(bào)下游，如開關(guān)機(jī)時(shí)間、開機(jī)臺(tái)數(shù)、用水流量、壩閘前水位及蓄水量等信息。

（4）上游應(yīng)根據(jù)下游灌溉用水的要求下泄流量，尤其是灌溉關(guān)鍵期（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），若馬家溝水電站（第六級(jí)電站，總庫容2970萬m3，調(diào)節(jié)庫容1828萬m3）進(jìn)行調(diào)蓄、調(diào)峰運(yùn)行時(shí)，獅壩水電站（第八級(jí)電站，總庫容978萬m3，調(diào)節(jié)庫容130萬m3）進(jìn)行反調(diào)節(jié)運(yùn)行，把不均勻的入庫流量調(diào)節(jié)成均勻的出庫流量，使下泄流量基本恒定，以保證灌溉需求。

（5）各電站按要求下泄生態(tài)流量。

（6）蓄水及發(fā)電建議順序。汛初，水庫蓄水可先蓄調(diào)節(jié)能力較小的水庫，后蓄調(diào)蓄能力強(qiáng)的水庫（龍頭水庫），提高各梯級(jí)水電站水頭；汛后，調(diào)蓄能力大的先開始加大出力，可對(duì)下游各梯級(jí)進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)，提高整體效益。

2.2.3 檢修協(xié)作

（1）每年年初，各電站及時(shí)將本年檢修計(jì)劃通報(bào)上、下游。

（2）檢修前，及時(shí)將檢修開始時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、臺(tái)數(shù)、水庫運(yùn)行方式等通報(bào)上下游，檢修完畢也及時(shí)通報(bào)。

（3）灌溉關(guān)鍵期，有調(diào)蓄能力的電站全站檢修時(shí)應(yīng)根據(jù)下游用水需求，下泄足夠的水量，滿足農(nóng)業(yè)灌溉和群眾生產(chǎn)生活用水。

2.2.4 安全生產(chǎn)協(xié)作

（1）各電站安全生產(chǎn)及突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案互相通報(bào)，以便于統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，增強(qiáng)全面性、針對(duì)性、實(shí)用性和可操作性。

（2）發(fā)生安全生產(chǎn)事故或突發(fā)事件時(shí)，及時(shí)向上下游通報(bào)，上下游及時(shí)提供最大限度幫助，采取必要措施，防止事故擴(kuò)大。

3 協(xié)會(huì)在湑水河梯級(jí)水電站協(xié)作運(yùn)行中的作用

3.1 電站有了溝通協(xié)調(diào)的平臺(tái)

協(xié)會(huì)為上下游各電站搭建了一個(gè)交流、溝通、協(xié)作的平臺(tái)。通過協(xié)會(huì)在流域梯級(jí)水電站運(yùn)行管理中的協(xié)調(diào)，促進(jìn)了電站之間的協(xié)作，提高了整體效益，保證了防洪安全。通過協(xié)會(huì)的協(xié)調(diào)，湑水河上下游各電站、下游灌區(qū)建立了良好的交流溝通渠道。上游發(fā)電充分考慮和兼顧下游灌溉，充分利用調(diào)蓄能力顯著提高下游防洪、抗旱能力。

3.2 電站認(rèn)識(shí)到了調(diào)度協(xié)作的重要性

中小河流梯級(jí)開發(fā)程度迅速提高，梯級(jí)首尾相連，無論是防洪還是發(fā)電上下游電站都存在必然的聯(lián)系。上游水庫的興建將對(duì)下游各梯級(jí)水電站的運(yùn)行、檢修、建設(shè)及防洪安全帶來重大影響。通過協(xié)會(huì)的協(xié)調(diào)工作，使電站充分認(rèn)識(shí)到電站不可能獨(dú)善其身，更不能各自為政，開展梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度、水電站優(yōu)化運(yùn)行及上下游協(xié)調(diào)工作是當(dāng)前水電管理的必要要求，是關(guān)系到電站可持續(xù)發(fā)展的大事。

3.3 電站實(shí)現(xiàn)了共利多贏

上下游電站，尤其是水庫電站，通過優(yōu)化調(diào)度，統(tǒng)籌兼顧水量、水頭，處理好發(fā)電、防洪、灌溉、生態(tài)等方面的關(guān)系，科學(xué)利用了水能資源，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型水電站，實(shí)現(xiàn)了多贏目標(biāo)。

3.4 電站成為了政府監(jiān)管的重要補(bǔ)充

服從防洪、抗旱統(tǒng)一調(diào)度是《中華人民共和國水法》的要求，是每個(gè)水電站應(yīng)盡的義務(wù)。通過協(xié)會(huì)的組織協(xié)調(diào)，電站彼此協(xié)作、交流成為自覺自愿的行為，提高了協(xié)調(diào)解決矛盾的效率，成為了政府監(jiān)管的重要補(bǔ)充。

4 協(xié)會(huì)未來工作重點(diǎn)

（1）推廣湑水河梯級(jí)水電站協(xié)作運(yùn)行中協(xié)會(huì)管理模式，開展流域協(xié)作，實(shí)現(xiàn)上下游共同發(fā)展的目標(biāo)。

（2）由于電站屬于不同的業(yè)主、位于不同的行政區(qū)域、不同的電網(wǎng)，遙測、遙訊、遙控、遙調(diào)等技術(shù)配套手段還不具備，短期要實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度尚不成熟，這是今后努力的方向。在條件成熟時(shí)，協(xié)會(huì)將組織開展流域梯級(jí)水電站整體優(yōu)化調(diào)度技術(shù)課題研究，協(xié)調(diào)加快防洪調(diào)度決策支持系統(tǒng)及洪水預(yù)報(bào)、警報(bào)系統(tǒng)建設(shè)，提高整體效益。

5 結(jié)語

中小河流上的梯級(jí)農(nóng)村水電站在發(fā)電、防洪、檢修等方面亟待加強(qiáng)協(xié)作協(xié)調(diào)，但由于涉及不同行政區(qū)、業(yè)主，電站自身難以有效組織起來。通過行業(yè)協(xié)會(huì)開展協(xié)調(diào)工作，搭建溝通協(xié)調(diào)平臺(tái)，建立協(xié)作機(jī)制、框架，將對(duì)提高電站整體效益，保證安全運(yùn)行發(fā)揮越來越重要的作用。

[1]湑水河水電站工程特性及運(yùn)行管理協(xié)作通訊錄[R]. 陜西省小水電行業(yè)協(xié)會(huì), 2012.

[2]湑水河水電站協(xié)作宣言及協(xié)作框架[R]. 陜西省小水電行業(yè)協(xié)會(huì), 2012.

[3]陜西省小水電行業(yè)協(xié)會(huì)行業(yè)自律公約[R]. 陜西省小水電行業(yè)協(xié)會(huì), 2009.