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摘 要:对水库进行主汛期汛限水位动态控制,可以有效增加水库的调节水量和供水量,本文以某水库汛限水位控制预报调度方案进行了分析,并提出了水库汛限水位控制的注意点。
关键词:水库;汛限水位;控制
中图分类号:P343文献标识码: A
近年来,流域来水持续减少,使得大量农田干早,城市、工矿水源紧张,水资源己经成为社会经济发展的重要制约因素。流域暴雨洪水具有明显的季节性规律,因此在掌握其季节性变化规律的基础上,利用分期汛限水位能有效调控不同阶段的洪水,使水库调度运行更符合流域洪水特性,实现防御洪水向洪水管理转变。在承受适度风险的前提下,制定合理可行的调度方案,变害为利,是优化水库运行管理机制、提高水资源利用效率的重要措施。正是如此,在保证防洪安全的前提下加强水库汛限水位控制具有极其重要的现实价值。
一、水库汛限水位控制的必要性
水库汛末蓄水时间起点和汛限水位对水库能否蓄满起关键作用,水库蓄水时间早、汛限水位高,水库汛末就容易蓄满。但汛期水库有防洪要求,汛限水位低、蓄水时间迟则有利于防洪,因此防洪和蓄水有矛盾,而在满足防洪的条件下,最大限度发挥水库效益则是水库优化调度的主要目标。在主汛期,防洪为主,汛限水位应以规划参数控制;主汛期末,处于流域上游的水库防洪压力减小,可酌情提高汛限水位,或直接进入蓄水阶段。比如,密云水库正常蓄水位157.5米。6月1日至8月10日水库讯限水位为152.0米,8月11日至9月30日水库讯限水位为154.0米。
一些水库主汛期实行固定汛限水位,被迫大量弃水;枯水年水库入库水量少,而下游又大量需水的情况,水库丰水年存水较少,枯水期或枯水年供水受到影响。如果主汛期实行汛限水位动态控制,就可以多充蓄丰水年汛期弃水,增加水库在枯水期或枯水年的供水量。因此,有必要对水库进行主汛期汛限水位动态控制,增加水库的调节水量和供水量,发挥其多年调节库容的作用,在一定程度上改善下游用水紧张状况。
二、某水库汛限水位控制预报调度方案
1、洪水预报调度原則
根据洪水预报方案在预见期内不断滚动预报各入库洪水量级参数,调度人员根据预报结果,在保证水库本身安全和不增加上、下游洪水损失的条件下,对水库进行预蓄预泄,在汛限水位动态控制域内浮动水位控制值,充分发挥水库的综合效益,有利于洪水资源化利用。
2、预报调度控制标准
(1)预泄流量。当预报的入库流量较小,而当前库水位较高时,为预腾库容水库将提前加大流量预泄。为减轻下游的洪灾损失,预泄流量必须逐渐加大,按700m3/s、2200m3/s、3400m3/s和6800m3/s四级预泄流量标准逐级控制下泄流量。预泄流量不得大于预报流量。
(2)防洪控制水位。水库在预泄至原汛限水位216m后,因入库洪水流量大于水库下泄流量,库水位上涨。以防洪高水位222.16m(1962年洪水)和224.04m(500年一遇洪水)作为分级控泄流量的控制条件。
3、预报调度方式
(1)在汛期非洪水期内,如库水位低于主汛期最高控制水位218m,以蓄水为主,同时满足供水与发电要求;
(2)当预报洪水即将入库时,水库提前6小时(两个计算时段)开始预泄;
(3)当预报入库流量小于700m3/s时,按预报入库流量预泄,利用电站机组放水,结合发电运用,逐步降低库水位;
(4)当预报入库流量超过700m3/s时,按小于预报入库流量预泄,对于各级预泄流量维持至少1个时段(3小时)的下泄时间;
(5)当预报入库流量为700~2220m3/s时,按小于预报入库流量下泄,同时应结合区间洪水过程,尽量避开下游河道1000~2000m3/s的造床流量。启用全部泄流底孔和16孔溢流堰:
(6)当预报6小时后的入库流量为2220~3440m3/s时,按2200m3/s预泄;
(7)当预报6小时后的入库流量为3440~6800m3/s时,按3400m3/s预泄;
(8)当预报6小时后的入库流量为6800~10000 m3/s时,按6800m3/s预泄;
(9)当预报6小时后的入库流量大于10000m3/S(原设计为满足下游滦县铁路大桥防洪要求而设置的水库常规调度第一级限制流量)时,此时应在兼顾下游防洪要求的前提下,逐步加大和调整下泄流量,当预报下一时段入库流量超过8350m3/s时,到本时段末库水位应降至原汛限水位216m,从下时段开始水库按原运行方式进行调度运用;
(10)当库水位低于222.16m(1962年洪水防洪高水位),限泄最大流量10000m3/s,以保铁路大桥安全;
(11)当库水位在222.16~224.04m之间时,水库控泄流量为28000m3/s,采用全部3孔泄流底孔和16孔溢流堰泄洪;
(12)当库水位超过224.04m(500年一遇洪水防洪高水位)后,水库敞泄,开启全部泄洪设备,即采用全部3孔泄流底孔+全部18孔溢流堰泄洪;
(13)洪水消退、库水位回落期问,为减轻下游洪水损失,水库仍需控泄。当气象形势明确预报今后一段时间内无较大洪水、降雨发生时,水库可逐渐回蓄部分洪水,使库水位蓄至主汛期汛限水位动态控制上限值218m。
某水库大洪水预报调度调洪计算成果如表1所示:
表1大洪水预报调度调洪计算成果表
三、水库汛限水位控制的注意点
(1)提高洪水预报方案的精度。洪水预报方案的精度是水库实时防洪预报调度成功的最重要的因素之一。因此,需在今后实际预报调度过程中逐步完善其预报方案,进一步深入研究如何应用新技术、新方法提高洪水预报精度。
(2)扩展汛限水位动态控制的可利用信息量。应重点对各量级降雨预报信息进行利用研究,以增加水库的综合效益。此外,积极深入分析具有更长预见期的降雨预报信息的可靠性,可为汛限水位动态控制方法研究奠定新的基础。
(3)在水库实时调度过程中,需进一步加强汛限水位动态控制和实时预报调度系统的耦合技术。通过运行实践,对主汛期汛限水位动态控制调度方案不断修正和完善。
参考文献
[1]杨湘庚.如何做好大中型水库汛限水位的动态管理[J].黑龙江水利科技,2012(9)
[2]李果峰等.大伙房水库汛限水位动态控制研究[J].人民黄河,2013(11)
[3]尚尔君.调整铁甲水库汛限水位的分析[J].城市道桥与防洪,2014(2)
关键词:水库;汛限水位;控制
中图分类号:P343文献标识码: A
近年来,流域来水持续减少,使得大量农田干早,城市、工矿水源紧张,水资源己经成为社会经济发展的重要制约因素。流域暴雨洪水具有明显的季节性规律,因此在掌握其季节性变化规律的基础上,利用分期汛限水位能有效调控不同阶段的洪水,使水库调度运行更符合流域洪水特性,实现防御洪水向洪水管理转变。在承受适度风险的前提下,制定合理可行的调度方案,变害为利,是优化水库运行管理机制、提高水资源利用效率的重要措施。正是如此,在保证防洪安全的前提下加强水库汛限水位控制具有极其重要的现实价值。
一、水库汛限水位控制的必要性
水库汛末蓄水时间起点和汛限水位对水库能否蓄满起关键作用,水库蓄水时间早、汛限水位高,水库汛末就容易蓄满。但汛期水库有防洪要求,汛限水位低、蓄水时间迟则有利于防洪,因此防洪和蓄水有矛盾,而在满足防洪的条件下,最大限度发挥水库效益则是水库优化调度的主要目标。在主汛期,防洪为主,汛限水位应以规划参数控制;主汛期末,处于流域上游的水库防洪压力减小,可酌情提高汛限水位,或直接进入蓄水阶段。比如,密云水库正常蓄水位157.5米。6月1日至8月10日水库讯限水位为152.0米,8月11日至9月30日水库讯限水位为154.0米。
一些水库主汛期实行固定汛限水位,被迫大量弃水;枯水年水库入库水量少,而下游又大量需水的情况,水库丰水年存水较少,枯水期或枯水年供水受到影响。如果主汛期实行汛限水位动态控制,就可以多充蓄丰水年汛期弃水,增加水库在枯水期或枯水年的供水量。因此,有必要对水库进行主汛期汛限水位动态控制,增加水库的调节水量和供水量,发挥其多年调节库容的作用,在一定程度上改善下游用水紧张状况。
二、某水库汛限水位控制预报调度方案
1、洪水预报调度原則
根据洪水预报方案在预见期内不断滚动预报各入库洪水量级参数,调度人员根据预报结果,在保证水库本身安全和不增加上、下游洪水损失的条件下,对水库进行预蓄预泄,在汛限水位动态控制域内浮动水位控制值,充分发挥水库的综合效益,有利于洪水资源化利用。
2、预报调度控制标准
(1)预泄流量。当预报的入库流量较小,而当前库水位较高时,为预腾库容水库将提前加大流量预泄。为减轻下游的洪灾损失,预泄流量必须逐渐加大,按700m3/s、2200m3/s、3400m3/s和6800m3/s四级预泄流量标准逐级控制下泄流量。预泄流量不得大于预报流量。
(2)防洪控制水位。水库在预泄至原汛限水位216m后,因入库洪水流量大于水库下泄流量,库水位上涨。以防洪高水位222.16m(1962年洪水)和224.04m(500年一遇洪水)作为分级控泄流量的控制条件。
3、预报调度方式
(1)在汛期非洪水期内,如库水位低于主汛期最高控制水位218m,以蓄水为主,同时满足供水与发电要求;
(2)当预报洪水即将入库时,水库提前6小时(两个计算时段)开始预泄;
(3)当预报入库流量小于700m3/s时,按预报入库流量预泄,利用电站机组放水,结合发电运用,逐步降低库水位;
(4)当预报入库流量超过700m3/s时,按小于预报入库流量预泄,对于各级预泄流量维持至少1个时段(3小时)的下泄时间;
(5)当预报入库流量为700~2220m3/s时,按小于预报入库流量下泄,同时应结合区间洪水过程,尽量避开下游河道1000~2000m3/s的造床流量。启用全部泄流底孔和16孔溢流堰:
(6)当预报6小时后的入库流量为2220~3440m3/s时,按2200m3/s预泄;
(7)当预报6小时后的入库流量为3440~6800m3/s时,按3400m3/s预泄;
(8)当预报6小时后的入库流量为6800~10000 m3/s时,按6800m3/s预泄;
(9)当预报6小时后的入库流量大于10000m3/S(原设计为满足下游滦县铁路大桥防洪要求而设置的水库常规调度第一级限制流量)时,此时应在兼顾下游防洪要求的前提下,逐步加大和调整下泄流量,当预报下一时段入库流量超过8350m3/s时,到本时段末库水位应降至原汛限水位216m,从下时段开始水库按原运行方式进行调度运用;
(10)当库水位低于222.16m(1962年洪水防洪高水位),限泄最大流量10000m3/s,以保铁路大桥安全;
(11)当库水位在222.16~224.04m之间时,水库控泄流量为28000m3/s,采用全部3孔泄流底孔和16孔溢流堰泄洪;
(12)当库水位超过224.04m(500年一遇洪水防洪高水位)后,水库敞泄,开启全部泄洪设备,即采用全部3孔泄流底孔+全部18孔溢流堰泄洪;
(13)洪水消退、库水位回落期问,为减轻下游洪水损失,水库仍需控泄。当气象形势明确预报今后一段时间内无较大洪水、降雨发生时,水库可逐渐回蓄部分洪水,使库水位蓄至主汛期汛限水位动态控制上限值218m。
某水库大洪水预报调度调洪计算成果如表1所示:
表1大洪水预报调度调洪计算成果表
三、水库汛限水位控制的注意点
(1)提高洪水预报方案的精度。洪水预报方案的精度是水库实时防洪预报调度成功的最重要的因素之一。因此,需在今后实际预报调度过程中逐步完善其预报方案,进一步深入研究如何应用新技术、新方法提高洪水预报精度。
(2)扩展汛限水位动态控制的可利用信息量。应重点对各量级降雨预报信息进行利用研究,以增加水库的综合效益。此外,积极深入分析具有更长预见期的降雨预报信息的可靠性,可为汛限水位动态控制方法研究奠定新的基础。
(3)在水库实时调度过程中,需进一步加强汛限水位动态控制和实时预报调度系统的耦合技术。通过运行实践,对主汛期汛限水位动态控制调度方案不断修正和完善。
参考文献
[1]杨湘庚.如何做好大中型水库汛限水位的动态管理[J].黑龙江水利科技,2012(9)
[2]李果峰等.大伙房水库汛限水位动态控制研究[J].人民黄河,2013(11)
[3]尚尔君.调整铁甲水库汛限水位的分析[J].城市道桥与防洪,2014(2)