三峡工程优化调度与洪水资源利用问题课件

1、长江水利委员会长江三峡工程优化调度与洪水资源利用问题思考长江水利委员会 1、长江三峡工程概况 2、长江流域洪水特性及三峡工程的防洪作用4、防洪调度与洪水资源利用的对策探讨 3、三峡工程防洪调度与洪水资源利用存在的问题 5、 结 语 长江水利委员会 1、长江三峡工程概况 长江流域面积180万km2，占全国国土面积的18.8。长江流域人口4.24亿人，占全国总人口的1/3，GDP占全国的34。长江水利委员会 长江全长6363km，仅次于尼罗河、亚马逊河居世界第三位。长江多年平均径流量为9600亿m3，占全国水资源总量的35。长江流域水能蕴藏量2.68亿kw，为全国的40。长江流域干支流通航里程5.

2、7万km。长江水利委员会 三峡工程主要建筑物由大坝、电站厂房、船闸及升船机组成。长江水利委员会 1. 控制流域面积 100万km2 多年平均径流量： 4510 亿m3 多年平均流量： 14300 m3/s 电站装机容量： 18200 Mw 年平均发电量： 846.8亿kwh2. 总库容 450亿m3 正常蓄水位库容 393亿m3 防洪库容 221.5亿m33. 特征水位 正常蓄水位 175m 防洪限制水位 145m 百年一遇洪水位 166.9m 设计洪水位（千年一遇） 175m 校核洪水位（万年一遇加10） 180.4m长江水利委员会 电站为坝后式，分设左岸及右岸电站厂房，分别安装14台及12

3、台700MW水轮发电机组，右岸地下电站安装6台700MW水轮发电机组，另在左岸设枢纽建筑物运行使用的电源电站安装2台50MW水轮发电机组，三峡电站总装机容量22500MW。长江水利委员会 通船建筑物包括船闸和升船机，均布置在左岸。双线五级船闸上游引航道下游引航道垂直升船机长江水利委员会 船闸为双线五级连续船闸，单级闸室有效尺寸为长280m、宽34m，坎上水深5m，可通过万吨级船队，设计单向年通过能力为5000万t。长江水利委员会 升船机为单线一级垂直升船机，采用齿轮齿条爬升平衡重式，最大提升高度113.0m 。升船机承船厢有效尺寸为长120m、宽18m，水深3.5m，一次可通过一艘3000t级

4、客货轮或1500t级船队。单向运行的间隔时间约40min，年单向通过能力约400万t。长江水利委员会 三峡工程主要工程量：土石方开挖12446万m3土石方填筑4209万m3混凝土浇筑2819万m3固结灌浆44.6万m帷幕灌浆32.4万m金属结构安装27.85万t长江水利委员会 三峡工程施工采用三期导流、明渠通航、碾压混凝土围堰挡水发电施工方案，初步设计总工期17年，其中： 一期工程 5年 二期工程 6年 三期工程 6年 一期二期三 期长江水利委员会 长江洪水由暴雨形成，可分为区域性大洪水和全流域大洪水两种类型。2、长江流域洪水特性及三峡工程的防洪作用长江水利委员会 长江干支流发生暴雨强度特别大

5、、地区集中形成洪峰高、洪量大的区域性洪水，如上游1870年、1935年、1981年大洪水。1935年1870年1981年长江水利委员会 长江金沙江汉江乌江雅砻江嘉陵江洞庭湖岷江鄱阳湖5-8月澧水、乌江6-9月金沙江和四川盆地4-7月鄱阳湖及洞庭湖水系7-10月汉江长江流域洪水发生时间： 鄱阳湖及洞庭洞水系一般为4月7月，澧水与清江、乌江为5月8月，金沙江和四川盆地各水系为6月9日，汉江为7月10月。长江水利委员会 坝址洪水发生时间为6月9月。洪水组成： 金沙江33.3 岷江20.2 嘉陵江16.6 沱江3.0 乌江11.1 寸滩至坝址区间占8左右，最多占20以上。长江水利委员会 坝址水文资料采

6、用坝址下游40km宜昌站实测资料及频率计算成果。据1877年至2006年130年实测资料统计: 小于40000m3/s出现16年 4000050000m3/s出现47年 5000060000m3/s出现49年 6000070000m3/s出现16年 大于70000m3/s出现2年（1896年、1981年）长江水利委员会 坝址以上洪水来量占荆江河段的95以上，占城陵矶河段的6180，占武汉以上的5576。荆江河段沙 市长江水利委员会 对荆江补偿初步设计调度方式167m (1%调洪水位)175m(0.1%调洪水位)长江水利委员会 荆江城陵矶补偿优化调度方式56.5亿m3，城陵矶地区防洪补偿125.

7、8亿m3，荆江地区防洪补偿39.2亿m3，防御上游特大洪水145m155m171m175m荆江补偿：仍采用与初步设计一致的防洪调度方案城陵矶补偿：将三峡水库防洪库容自下而上分为3部分。库容拟选以不影响对荆江防洪补偿调度效益、不增加水库淹没为原则。长江水利委员会 防洪调度原则：汛期6月中旬9月底坝前水位145.0 m运行,防洪库容221.5亿m3，水库防洪库容运用及蓄泄方式根据荆江河段防洪要求确定,发电、航运调度要服从防洪调度。长江水利委员会 当发生洪水时，水库拦蓄洪水，库水位超过145.0m；洪峰过后，水位降至145.0m以迎接下次洪水。长江水利委员会 近20年实测水文资料与初步设计成果对比坝

8、址上游径流量呈减小趋势,总体偏枯。上游干流、支流兴建一批水利水电工程，水库调蓄作用改变了天然径流年内分配状况。向家坝 溪落渡 乌东德 白鹤滩 锦 屏 级 二 滩 长江水利委员会 汛期固定的汛限水位制约了洪水资源利用。三峡工程电站总装机容量22500MW,机组全部运行引用流量30000-31000m3/s，汛期入库流量小于引用流量时，机组不能全部运行。 长江水利委员会 宜昌站130年汛期（6月9月）实测流量资料统计表流量（m3/s）汛期出现天数汛期出现年数年均 最多一年最少一年超过天数出现年数25000300003500045000550006500058.734.820.65.91.40.11

9、01806537164300000超过60天超过40天超过30天超过15天超过5天超过2天50年43年26年11年11年4年长江水利委员会 2008年汛期防洪要求控制坝前水位146.0 m144.9 m,实际调度运行水位为145.98 m144.97 m。当年最大流量41000 m3/s,坝前水位日最大变幅0.5 m,部分支流库湾段发生了水华现象。长江水利委员会 水库汛后开始蓄水，降低了蓄水至正常运行水位的保证率。1991年2006年实测10月份平均流量减少2500m3/s。坝下游地区要求蓄水期下泄流量由5000m3/s增加到800010000m3/s。水库蓄满的保证率降低，影响发挥综合效益。

10、航 运 供 水 发 电 长江水利委员会 4、防洪调度与洪水资源利用的对策探讨 汛期坝前水位视水情变动：汛期运行水位设一定的变幅，在来水平稳，下游主要控制站水位较低尚不需要防洪蓄水时，库水位上浮运行，预报上游洪水时，水库预泄至防洪限制水位运行。 坝址上游大洪水由大范围降雨，持续23天暴雨形成。我国气象及水文预报技术水平，可达35天预报期。长江水利委员会 流 量 坝前水位小于25000 m3/s 150.0 m25000 35000 m3/s 149.0 m 147.0 m35000 45000 m3/s 147.0 m 145.0 m45000 55000 m3/s 145.0 m 143.0

11、m三峡工程大坝泄洪设施泄洪能力大，汛期可利用一部分洪水资源，库水位按流量大小变动。长江水利委员会 降雨过程：今年7月30日8月4日，长江上游流域出现持续6天的强降水过程。降水于7月30日白天开始于四川盆地西部，随后降水落区缓慢向四川盆地东部转移，8月1日降水中心东移至三峡区间西段，2日降水中心又西退至四川盆地，34日强降水中心再度南压至长江干流附近。整个过程中最强降水区集中在嘉陵江、宜宾-重庆和重庆-万州段。日最大面雨量41.5mm，于8月3日出现在宜宾-重庆，为今年入汛以来的最强降水。2009年8月洪水调度实例分析长江水利委员会 入库流量： 受上游流域各主要区域涨水影响，三峡入库流量从8月1

12、日14:00的22000m3/s开始上涨，8月6日8:00达到洪峰流量55000m3/s，之后，入库流量开始快速下退。洪水总量达到了401.7亿m3。长江水利委员会 水库调度运用：应湖北省防办的请求，为减轻长江干流湖北段及荆南四河防洪压力，三峡控制下泄流量不超过40000m3/s，实际控制在39000m3/s左右，库水位最高达到152.89m，本次蓄洪总量为42.7亿m3，约占本次洪水总量的10%。本次防洪调度对三峡工程的洪水资源利用有很好的启示作用。长江水利委员会 防洪效益：共削减洪峰16000m3/s，通过三峡水库蓄洪削峰，沙市站水位最大降低约2.4m，沙市站最高水位41.43m，如果不削

13、峰，将超警戒水0.83m，防洪工作将要投入大量的人力物力。航运效益：应交通部门要求，退水过程中通过控泄25000m3/s，两坝间地方航运小马力船舶得以及时过坝，通过控泄35000m3/s提前恢复了滚装船通航。发电效益：三峡电站增发电量6.8亿kW.h。长江水利委员会 汛后蓄水时间提前：水库蓄水时间提前至汛末9月中旬开始蓄水。据130年实测水文资料，9月10日以后未出现流量大于55000m3/s的洪水。9月坝址下游城陵矶河段水位较低，有利于水库实施预泄。9月10日15日水库开始蓄水，9月底蓄水至水位158.0m160.0m,10月底蓄水位175.0m。汛前消落水位相机调整：三峡水库水位消落至防洪

14、限制水位145.0m的时间可视当年5月6月坝址流量及下游水情适时调整。长江水利委员会 上游水库梯级联合调度：长江上游干支流是我国水电能源集中地区，为适应我国的经济社会发展的需要，国家加快了对长江上游干支流水电的开发和建设，预计2030年长江上游干支流主要控制性枢纽将全部建成。紫坪铺城陵矶金沙江上中游梯级乌东德白鹤滩向家坝葛洲坝雅 砻 江三 峡溪洛渡岷 江白龙江嘉陵江乌 江金沙江枝城站宜昌站清 江水布垭高坝洲隔河岩大渡河小得石屏山场高武隆亭子口长 阳沮漳河，宜枝区间彭水沙沱思林构皮滩洪家渡宝珠寺二滩锦屏一级两河口瀑布沟双江口亭子口北培草街长江水利委员会 长江干支流控制性工程逐步建成后，流域水资源综合利用体系将全面的完善，为实现水库群防洪、发电、航运、供水、生态等多目标调度创造了条件。将综合技术成果运用于上