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水电站水位介绍图示一,来源:网络
水电站的特征水位主要有死水位、正常蓄水位、汛限水位、防洪限制水位、防洪高水位、设计洪水水位、校核洪水位等。
死水位是在正常运行时,水库消落的最低水位,死水位以下的水库容积是死库容,一般是为了保持水电站有一定的工作水头,不被利用。
正常蓄水位,又称正常高水位、兴利水位、设计蓄水位,是水库最重要的一项特征水位,是挡水建筑物稳定计算的依据。当采用无闸门控制泄洪建筑物时,它与泄洪堰顶高程相同;当采用闸门控制泄洪建筑物时,闸门关闭,它是允许长期维护的最高蓄水位。
汛限水位是指汛期为满足防洪要求,限制水库兴利允许的上限水位,低于正常蓄水位。汛限水位可以与死水位重合,如北京官厅电站水库,正常蓄水位479m,死水位及汛限水位为476m。汛限水位也可以介于蓄水位和死水位之间,适用于有一定规律可循的河流。汛期洪水发生时间不大稳定,对于洪水出现不定期或全年多次洪峰的情况,需要在任何时候预留出防洪所需的库容,汛限水位可以与正常蓄水位重合。
防洪限制水位是水库调节后达到的坝前最高水位,防洪高水位是坝前达到的最高水位,只有在水库对下游防洪时,才需要确定这一水位。这一水位可采用相应的下游防洪标准的各种典型洪水,按照拟定的防洪调度模式设计。为了保障汛期水库防洪,水库会在汛期没到时,腾出库容。汛限水位以上的库容是作为滞蓄洪水的库容,在发生洪水的时候,水库才允许超过防洪限制水位来泄洪,洪水消退,如汛期未过,应尽快地泄洪,使水库水位迅速回降到防洪限制水位。如上图所示,防洪限制水位一般低于设计洪水水位和校核洪水位。
设计洪水水位是挡水建筑稳定计算的主要依据,是水库遇到大坝的设计洪水时,在坝前达到的最高水位。
校核洪水位是水库在正常运作下,短期允许达到的最高水位,是确定大坝顶高进行安全校核的依据。校核洪水位与防洪限制水位之间的库容是调洪库容,校核洪水位以下的库容为总库容。
水电站大坝防洪调度
防洪泄洪关系民生,大坝在防洪泄洪方面起到重要的作用。举个例子,三峡大坝设计最高蓄水位是175米。在每年汛期,保证上游水位在145米的防洪限制水位,多出30米的库容以迎接洪峰。洪峰后,超过145米的水量下泄,为下次洪峰做准备,下泄的水使中下游江面的水位升高,但不影响人们的生命和财产安全。
泄洪,是水库里的水不急着用于发电,直接从大坝通过。水坝、水库和水电站作用是通过拦蓄洪水,蓄洪补枯,在调节水资源的同时壅高水位发电。
泄洪需要进行防洪调度,满足蓄洪补枯。
以三峡为例子,它的可调度库容221亿立方米,长江的年径流量接近一万亿立方米,水量的百分之八十在雨季。为保证三峡防洪库容发挥作用,需要防洪调度,保障库容拥有221亿库容防洪能力。进入汛期,三峡水库的水位不能超过145米高程。
防洪调度的目的是要保障水库防洪作用。还是以三峡水库为例,一旦三峡水库不能再规定时间内把发电水位降到最低,必须通过泄洪让水库水位保持到汛限水位。
20世纪90年代,水电站大坝对几场大洪水的防洪泄洪起到了重要作用,减少了洪水带来的巨大风险。防止洪水漫坝、溃坝,实现人与自然和谐相处,也被越来越多的人们所重视。
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