陳曉琪++王必新++胡波

摘要：本文通過(guò)對(duì)三峽水利樞紐各種運(yùn)行方式下的運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算分析，得出三峽水利樞紐發(fā)電效益跟樞紐的運(yùn)行方式密切相關(guān)。汛期由于三峽水利樞紐在防洪限制水位附近運(yùn)行，導(dǎo)致三峽電站發(fā)電耗水率增大，發(fā)電效益降低。非汛期由于三峽水利樞紐庫(kù)水位較高，三峽電站發(fā)電耗水率較小，發(fā)電效益增大。并提出汛期在確保三峽水利樞紐自身安全和滿足下游防洪要求的前提下，適當(dāng)抬高三峽庫(kù)水位，降低三峽電站耗水率，可以提高三峽電站的發(fā)電效益。

關(guān)鍵詞：三峽；運(yùn)行方式；發(fā)電效益；影響

1.三峽水利樞紐概況

三峽水利樞紐位于湖北省宜昌市三斗坪鎮(zhèn)，壩址控制流域面積100萬(wàn)km3。三峽水利樞紐屬河道型水庫(kù)，長(zhǎng)570～650km，水面平均寬僅為1.1km[1]。其壩址（宜昌站）多年（1878年～1990年）平均流量為14300m3/s，平均年徑流量為4510億m3，庫(kù)容系數(shù)不足4%。

三峽電站安裝32臺(tái)70萬(wàn)千瓦水輪發(fā)電機(jī)組和2臺(tái)5萬(wàn)千瓦水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量2250萬(wàn)千瓦，是世界上裝機(jī)容量最大的水電站。水電站采用壩后式布置方案，共設(shè)有左、右兩組廠房，共安裝26臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組。

2.三峽水利樞紐目前各種運(yùn)行方式及對(duì)發(fā)電效益影響分析

三峽水利樞紐運(yùn)行方式主要體現(xiàn)于供水期、主汛期和蓄水期。供水期在兼顧航運(yùn)等綜合用水要求下盡量維持高水位運(yùn)行；主汛期確保樞紐自身安全的前提下，提高下游防洪標(biāo)準(zhǔn)，盡量減少汛期水庫(kù)泥沙淤積；蓄水期時(shí)間短而集中，盡可能蓄至正常高水位。

衡量發(fā)電效益的參數(shù)很多，本文采用2015年三峽水利樞紐運(yùn)行數(shù)據(jù)，主要從電站發(fā)電耗水率這個(gè)參數(shù)分析了三峽水利樞紐各種運(yùn)行方式下對(duì)發(fā)電效益的影響。三峽水利樞紐2015年運(yùn)行情況如圖1。

（1）枯水期向下游補(bǔ)水時(shí)段（從1月～次年4月）。水庫(kù)下泄流量基本按滿足下游航運(yùn)要求，水庫(kù)向下游補(bǔ)水，水庫(kù)水位緩慢消落。由于三峽庫(kù)水位的下降，三峽電站發(fā)電毛水頭也逐漸變小，三峽電站發(fā)電耗水率也逐漸變大。1月1日三峽電站發(fā)電耗水率為3.72m3/kw.h，到4月30日發(fā)電耗水率逐漸增大到4.04m3/kw.h。

（2）汛前集中消落時(shí)段（5～6月中旬），水庫(kù)加大下泄流量使水庫(kù)水位消落到防汛控制水位145.00m，為主汛期防汛安全騰空庫(kù)容。這段時(shí)期由于南方暖濕氣流北移，上游來(lái)水增多，三峽水利樞紐入庫(kù)流量增大；又因三峽水利樞紐要騰空庫(kù)容，用于汛期為長(zhǎng)江下游減輕防洪壓力。通常會(huì)加大下泄流量，將三峽水利樞紐庫(kù)水位消落到防洪限制水位145.00米。

2015年5月1日三峽庫(kù)水位為161.74m，到6月20日庫(kù)水位逐漸降到了145.72m。三峽電站發(fā)電耗水率也由4.07m3/kw.h逐漸增大到5.31m3/KW.h。

（3）主汛期低水位運(yùn)行時(shí)段（6月下旬～9月上旬）。水庫(kù)水位基本控制于144.90～146.50m范圍內(nèi)運(yùn)行，只有在長(zhǎng)江發(fā)生較大洪水、超過(guò)下游防洪標(biāo)準(zhǔn)需要三峽水利樞紐削峰調(diào)洪時(shí)，水庫(kù)才適當(dāng)短時(shí)抬高水位攔蓄洪峰，洪峰后要求及時(shí)消落到144.90～146.50m范圍內(nèi)。

（4）汛末蓄水時(shí)段（9月中旬～10月）。這一時(shí)期三峽水利樞紐通過(guò)減小下泄流量攔蓄來(lái)水，逐步使水庫(kù)水位抬蓄至正常高水位175m。

（5）出入庫(kù)基本平衡水位保持時(shí)段（11、12月）。這一時(shí)期三峽水庫(kù)下泄流量總體按出入庫(kù)平衡控制，以保持較高發(fā)電水頭。

以2015年全年平均耗水率為基準(zhǔn)，對(duì)三峽水利樞紐各個(gè)運(yùn)行時(shí)期耗水率進(jìn)行計(jì)算，對(duì)發(fā)電效益進(jìn)行比較。三峽水利樞紐在蓄水期結(jié)束后的11、12月發(fā)電效益最高，枯季補(bǔ)水期發(fā)電效益次之，主汛期發(fā)電效益最低。三峽水利樞紐各個(gè)運(yùn)行時(shí)期發(fā)電效益情況如表1所示。

3.結(jié)論

三峽水利樞紐發(fā)電效益跟樞紐的運(yùn)行方式密切相關(guān)。汛期由于三峽水利樞紐在防洪限制水位附近運(yùn)行，致使三峽電站的發(fā)電毛水頭較小，從而導(dǎo)致三峽電站發(fā)電耗水率增大，發(fā)電效益減小。非汛期由于三峽水利樞紐庫(kù)水位較高，三峽電站的發(fā)電水頭較大，三峽電站發(fā)電耗水率的也較小，三峽電站發(fā)電效益增大。

因此，在汛期確保樞紐自身安全和滿足下游防洪要求的前提下，適當(dāng)改變?nèi)龒{水利樞紐汛期運(yùn)行方式，降低三峽電站發(fā)電耗水率，可以提高三峽電站的發(fā)電效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]李響 郭生練 趙云發(fā) 胡曉勇，三峽水利樞紐汛限水位動(dòng)態(tài)控制可行性研究[J].水力發(fā)電。2011，37（8）.

[2]三峽（正常運(yùn)行期）—葛洲壩水利樞紐梯級(jí)調(diào)度規(guī)程，批準(zhǔn)單位：水利部2015年9月.