刘家峡水电站历年运行情况分析

本节选取1978—2010年刘家峡水电站历年运行资料作为基础数据，分析刘家峡水电站历年运行情况。

1978—2010年，刘家峡水库水位基本在死水位与正常高水位之间运行，未出现低于死水位的非正常运行情况，且前几年水库蓄水均超过了正常蓄水位，说明刘家峡水库历年均在死水位以上运行，从未放空库容，且在一年中至少蓄满一次，水库库容利用率较高。从刘家峡水库历年的入库水量和出库水量来看，除1978年、1986年有较为明显的蓄水、放水过程外，各年出入库水量基本一致，多年平均入库水量（水文年）为236.74亿m3，与多年平均出库水量236.31亿m3基本一致，刘家峡水库历年年末水位控制在1725m左右。从刘家峡水电站的发电情况来看，仅有5年的年发电量大于设计值，多年平均发电量为49.45亿k W·h，低于设计值。近一两年刘家峡水电站的年发电量增加，均大于设计值。随着时间的推移，耗水率明显减小，由4.97m3/kW·h降至4.02m3/k W·h；弃水量也显著减小，从最大值143.73亿m3降至无弃水产生，极大地提高了水资源的利用效率。

弃水量是反映水电站合理利用的一项重要指标，图4-2给出了刘家峡水电站历年弃水量变化过程。由图4-2可知，刘家峡水电站在运行初期产生了大量的弃水量。1981年弃水量为143.73亿m3，占到了全年入库流量的40%，水能资源浪费严重。即使弃水最少的1980年，弃水量也占到全年入库流量的12%，且1978—1986年各年均出现显著的弃水，弃水总量达664.76亿m3，年平均弃水量73.86亿m3。究其原因，主要是龙羊峡水库尚未修建，受来水形式变化、水电站初期运行缺乏经验、单库运行约束条件限制等诸多因素的影响，刘家峡水电站未能合理利用年调节水库库容的调蓄作用，蓄丰补枯，造成水资源的浪费和发电企业经济效益的损失。

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图4-2　刘家峡水电站历年弃水量变化过程

在龙羊峡、刘家峡联合运行初期，1989年、1990年和1993年刘家峡水电站出现较大弃水，1993年以后弃水量很小，1987—2010年多年总弃水量为169.23亿m3，年平均弃水量仅7.05亿m3，特别是1994—2010年，多年总弃水量为58.15亿m3，年平均弃水量仅2.91亿m3，弃水量明显减少。近两年，刘家峡水电站无弃水产生。龙羊峡、刘家峡的联合运行，使刘家峡水电站上游的来水得到控制，入库水量明显减少，使刘家峡水库水位基本未超过1735m，最高水位蓄至1734.86m。刘家峡发挥下游水库的反调节作用，充分利用调节库容调蓄龙羊峡下泄流量，以保证刘家峡下游的综合效益，极大地提高了刘家峡水电站的水资源利用率。龙羊峡与刘家峡联合运行后，使刘家峡水库的起调水位抬高，基本保持在1717m以上运行，抬高了发电水头，发电耗水率由1978—1986年的4.46m3/k W·h降低到1987—2010年的4.22m3/k W·h，提高了刘家峡水电站的发电效率。

龙羊峡、刘家峡梯级水电站的联合运行，有效地控制了唐乃亥水文站的天然径流过程。通过多年调节性能的龙羊峡水库的调蓄，龙羊峡—刘家峡区间、刘家峡下游的流量得到有效控制。龙羊峡、刘家峡的联合运行，不仅提高了龙羊峡、刘家峡水电站自身的运行水平和效率，提高了水资源利用效率和发电企业的经济效益，对于下游水利工程建设、城市防洪安全、河道泥沙治理、宁蒙河段防凌以及全流域水资源配置做出了巨大的贡献。