今日头条:说说黄河防凌和调度的那些事
近日,水利部黄河水利委员会发布凌情通报,黄河宁蒙封冻河段全线开通。至此,国网西北分部(西北电力调度控制中心)完成2021~2022年度共117天的黄河防凌调度任务。
什么是防凌?电力调度机构又发挥了什么作用?今天,就让我们一起了解关于黄河防凌和电力调度的那些事儿。
伏汛易抢、凌汛难防,黄河冰排危害大
在黄河流域,自古就有“伏汛易抢、凌汛难防”“凌汛决口、河官无罪”之说。这些俗语向人们昭示着黄河凌汛的特殊性和复杂性。
凌汛,俗称“冰排”,是冰凌堵塞河道,对水流产生阻力而引起的江河水位明显上涨的水文现象。
冰凌有时聚集成冰塞或冰坝,造成水位大幅度抬高,最终漫滩或决堤。在冬季的封河期和春季的开河期都有可能发生凌汛。凌汛洪水虽不如主汛期洪水量大,但冰凌在水流的动力作用下,对河道、堤防工程有极大的破坏作用。
在我国北方的黄河、黑龙江、松花江都易发生凌汛,其中尤以黄河宁蒙河段的凌汛造成的灾害最为严重。据《人民治理黄河六十年》记载,新中国成立前,黄河宁蒙河段平均两年就有一次较大的凌汛灾害发生。
流凌、封冻、开河,凌汛也分期
根据凌汛的形成发展状况,我们将凌汛分为“流凌期”“封冻期”“开河期”。
流凌期:一般多发生在每年的11月末,河水表面开始结冰,水内产生冰花。冰花随水流而下逐渐凝结成冰花团或冰块,俗称淌凌。
封冻期:随着气温降低,流凌密度增大,冰凌逐渐聚积冻结,河道开始封冻,俗称“封河期”。据观测资料统计,封冻期最早在12月份,最晚在2月中旬。
开河期:气温升至摄氏零度以上,封河冰开始融化,冰盖脱边、滑动,封冰解冻开河。据观测资料统计,开河期最早在1月上旬,最晚在3月中旬。
防、蓄、分、排,黄河防凌有四招
长期以来,我国对于凌汛的防治主要是采取“防、蓄、分、排”四种措施。“防”就是组织队伍守大堤,排隐患;“分”是利用沿黄分洪工程和涵闸,分泄凌水,减轻对大堤的压力;“排”则是用飞机、大炮、炸药等炸毁冰坝,疏通冰水,促使凌洪下泄。在这里,我们重点来讲讲这个“蓄”。
“蓄”是利用干流上的大型水库,把上游来水蓄积起来,发挥截水拦沙的功效,确保河道在凌汛期流量平稳,减少凌灾风险。目前,黄河宁蒙河段防凌主要就是采取“蓄”的办法,刘家峡水库“打主力”,海勃湾水库“打辅助”。
刘家峡水库位于黄河上游干流河道上,库容57亿立方米,是宁蒙河段上游河段最近的一座年调节水库。自1975年建成以来,通过水库调节,基本解除了下游甘肃、宁夏、内蒙古沿黄地区洪水灾害的威胁,并大大减轻了宁夏、内蒙段冰凌灾害。随着库容247亿立方米的多年调节水库龙羊峡1986年建成,龙羊峡承担了蓄接上游来水的主要任务,刘家峡专注于扮演控制防凌期下泄水量“总开关”角色;海勃湾水库在刘家峡出库水量的基础上开展就近调蓄,“多蓄少补”实现宁蒙河段流量平稳。
防凌保供双丰收,电力调度很重要
如何实现“多蓄少补”?这就需要调度的支持。一般而言,水库调度分为水量调度、电力调度和生态调度。
黄河流域防凌期与西北电网迎峰度冬用电高峰期高度重合。其间,国网西北分部(西北电力调度控制中心)最重要的水量调度工作,就是按照黄委调令严格开展刘家峡出库水量调度,保障下游不发生凌灾;最重要的电力调度工作,就是积极应对冬季水库下泄受限带来的电量供应变化,保障民生用电底线。
每年11月初,当黄河流域即将进入凌汛期时,调度部门会提前在刘家峡水库预留一定的防凌库容,用以承接上游龙羊峡等水电厂发电带来的下泄水量。防凌库容越大,上游梯级水库可下泄水量就越多,发电能力就越强。多年来,经过有效调度,刘家峡防凌库容从平均17亿立方米逐年提升至20亿立方米,2021年达到历史新高21亿立方米,为上游的龙羊峡等水电厂创造了39亿千瓦时发电空间,成为冬季电网保供的重要保障。
到了12月,当黄河宁蒙河段即将封冻时,调度部门就会适当加大刘家峡下泄流量,抬高河道封冻冰盖,提升冰下过流能力,为防凌期创造更好的下泄条件。这个操作能大幅提升冬季龙羊峡—刘家峡各梯级水库发电能力。近年来,封河流量始终维持在800立方米每秒以上。
从河道首度封冻起,刘家峡水电厂进入“封河流量”运行模式,日均出库流量从800立方米每秒左右降到500立方米每秒左右,确保封河期宁蒙河段过流平稳。此时,调度部门必须联合调度刘家峡上游干支流,根据电网冬季用电需求,分月动态严控上游各库发电下泄流量,让开河前刘家峡水位维持在1734米以上(水位上限1735米)。2022年,刘家峡防凌库容使用率达到99%。
进入2月,随着温度升高,封冻河道逐步解冻开河。开河期发生凌灾风险大,刘家峡出库流量需降至300-400立方米每秒。这个时候,刘家峡发电能力降低,调度部门就需要发挥大电网互济作用,平衡水电电量缺口。等到全线开河后,黄河上游水电厂发电能力完全释放,调度部门则需要组织富余水电电量外送。
总之,为了守护黄河安澜、保障民生用电,我们的调度部门始终坚持“以水定电”原则,充分发挥大电网优势,统筹开展水量和电力调度工作,实现了防凌调度和电力保供双丰收。
延伸阅读
1968年,为统筹开展刘家峡等水电厂防洪、防凌和发电工作,国务院批示成立“黄河上中游水量调度委员会”,办公室设在原兰州电业局。目前,黄河上中游水量调度委员会办公室与国网西北分部调度控制中心合署办公,统筹开展黄河上中游水量调度和电力调度工作。在防凌调度工作中,接收黄河水利委员会水量指令,直接指挥刘家峡水库打主力的,就是国网西北分部调度控制中心(黄河上中游水量调度委员会办公室)(下称“西北网调(水调办)”)。
信息来源:今日头条2022年3月27日