水府廟水庫興利與防洪調度

賀科秀

（深圳市水務技術服務有限公司 深圳市 518036）

水府廟水庫是湖南省19座大型水庫之一，位于湘江一級支流漣水中游。1958年9月開工，1959年大壩建成，1960年7月水庫蓄水，同年9月第1臺機投產發電，1963年2月船閘竣工。控制集水面積3 160 km2，占漣水流域面積的44%。流域多年平均雨量1 367.6 mm，一般集中在4～6月，占全年雨量的44.3%。壩址多年平均流量68.5 m3/s，多年平均徑流量21.6億m3，死水位85.5 m，有效庫容2.6億m3，屬不完全年調節水庫。

1 基本情況

水庫以灌溉為主，兼顧發電、防洪、航運、養殖等綜合利用效益，下游18 km建有洋潭壩引水樞紐。1966年6月韶山灌區通水后，引用44.5 m3/s流量灌溉百萬畝農田，為韶山灌區的源頭。

電站原設計多年平均發電量和保證出力分別為1.09億kW·h，5 350 kW。經復核，由于設計徑流量偏大，尾水位抬高，下游灌溉用水量增加，加大了補償調節流量等原因，分別減少到0.886億kW·h，4 700 kW。

2 降雨徑流分析

水庫流域屬于副熱帶氣候，春溫秋燥，春夏雨水較多，秋冬雨水較少。流域多年平均降雨量1 367.6 mm，雨水趨向自西南向東北逐漸減少，流域多年平均降水量等值線見附表。

本流域屬山溪性河流，洪水暴漲陡落，來勢兇猛，峰高量大，匯流時間一般在降雨停留后一個時段，可出現洪峰。建庫后實測一、三、五日，最大洪量分別為2.93，4.53，6.30 億 m3， 分別是有效庫容的 1.12、1.74 和2.42倍。流域出現的洪水多為單峰型，雙峰型或多峰型較少，分別占10%與20%左右。洪水消退規律一般為3～5天，如洪峰集中者，1天左右可以消退完畢。雙峰型洪水的第二次洪峰間隔時間一般為1～2天。

附表 流域多年平均降水量等值線

3 灌溉

1965年7 月動工修建配套工程——韶山灌區，灌溉進水閘的引水樞紐位于水府廟水庫樞紐下游18 km處的湘潭洋潭。渠道工程分總干渠，南北干渠。其中北干渠又分左右兩干渠。其中左干渠接韶山分渠，總長239.75 km，在正常引水位66.5 m時，進水閘通過流量設計為44.5 m3/s，灌溉湘鄉、寧鄉、湘潭、望城、長沙、雙峰等縣（市）近百萬畝農田。在灌區投入運行時，原雙季稻播種面積僅占農田面積的25%，現在幾乎全部種上了雙季稻。部分旱土也得到了灌溉，基本上做到了旱澇保收。

灌溉期4～10月中旬，4～6月因來水較豐，一般能夠滿足灌溉要求。灌溉供水期從7月～10月中旬。此區要求發電服從灌溉，按韶山灌區渠首設計最大流量，即7～8月45m3/s，9月40m3/s，10月35m3/s，根據側水來水進行補償調節，并采取節水保水措施，力爭達到設計灌溉保證率90%的目標。

4 防洪與現狀

水府廟水庫洪水調節的任務是在各種頻率洪水所相應的水庫允許超高水位的條件下，研究適當的洪水調節方式，降低最大的下泄流量，并保證樞紐大壩安全。防洪調度是在洪水到來之前，運用短期水文氣象預報，根據水庫水情，提前預泄，騰空部分庫容，當洪水到來時，截住洪峰。考慮湘鄉允許安全泄流補償調節，適當關閘與側水錯峰，減少下游的洪水危害。建庫50年以來，水庫水文工作者做了很大的努力，收集整編水文資料，不斷改進修正洪水單位線和預報方法。短期水文預報已有較高的水平，只要通訊不中斷，預報精度是有保障的，應用于水庫調度較有把握。目前洪水預報調度只能依靠短期水文預報，參考短期天氣預報，興利預報調度因不涉及防洪安全問題，則在進行分析比較后適當考慮氣象預報。

（1）水庫在2000年已完善了水情遙測系統，系統具有雨水情信息自動采集，修改，存儲和查詢功能。不僅有數據的列表查詢，還有圖形方式表現的水庫上下游水位、隨時間變化的出入庫流量。加強了水庫調度人員及管理員對水情的即時掌控，為洪水預報和決策提供了可靠的支持平臺。

（2）實時交互式洪水預報及調度系統。該項目由大連理工大學于2000年建設，系統提供了預報降雨開始時間設置，時段降雨錄入，初始值計算，適時降雨預報，預報降雨產生的洪水總量等主要功能。將降雨量、入庫流量、預報流量以圖形的方式顯示出來。還提供了按任意時段泄洪量或交互啟閉泄流量設備的任一組合，推求出水庫適時預報調度方案。具有操作簡明，生成調度方案快速，可根據實際水情適時調整等特點。

5 關于洪水資源利用的思考和建議

水是人民生活和社會生產不可缺少的自然資源和經濟資源，是國家重要的戰略資源，在保障社會經濟可持續發展中具有不可替代的作用。在保證水庫及上下游安全的前提下，盡量做到使防洪和興利在庫容分配上結合起來，加強水庫調度，最大限度地減少洪水期棄水，是提高水庫的綜合效益，充分利用水資源的主要措施。

（1）汛限水位的認識和定義。水府廟水庫因受上游淹沒限制，設計時未留防洪庫容。只能利用正常高水位以上庫容滯洪調蓄消減部分洪峰。湖南省防汛指揮部考慮防洪安全，于1995年重新規定水府廟水庫汛限水位：4～6月92 m，7～9月94 m，經過10年運行后，2005年湖南省防汛指揮部根據實際情況，重新核定水府廟水庫汛限水位：4～6月93 m，7～9月94 m。汛限水位是指水庫汛期允許興利蓄水的上限水位，也是汛期水庫防洪調度的起調水位，它與防洪高水位之間的庫容稱為防洪庫容。汛期水位是防洪時的起調水位，并不是水庫汛期防洪蓄水不能超過的水位。一場洪水過后，水庫為了保護下游防洪安全，一般攔洪攔蓄在庫內，從理論上，庫水位應從汛限水位開始上漲，上漲的幅度視入庫洪水的大小而不同，一場洪水過后，為了防止汛期下一場洪水的發生，水庫應根據下游防洪實際情況，及時將庫內攔蓄的洪水下泄，將水庫再回落到汛限水位。

（2）水庫的水資源主要來源是降水，雖然一般年景雨水豐沛，但因時空分布極為不均，“水多水少”的問題十分突出。如2003年先澇后旱，5月份發生30年一遇的大洪水，6月下旬以后，出現高溫少雨天氣。旱情、災情為50年罕見。8月28日8時，水庫水位低于死水位0.47 m，下游灌區，上游庫區用水矛盾十分突出。河流的水文特性，受到地球和大氣運行規律的制約，除少數情況外，年內都有洪水期和枯水期之分，但是洪、枯水期的劃分并不是那么一成不變的，從防洪方面來考慮，往往要在汛期內盡量多留出庫容迎接可能遲發的洪水，故規定允許蓄水時間較晚，如遇到枯水期提前，則所有防洪庫容就蓄不上水，不能滿足興利要求。水府廟水庫六月份是主汛期雨季結束臨界期，也是興利與防洪矛盾突出的月份，因此6月份及以后發生的洪水，如中長期預報沒有后期洪水的情況下，應考慮蓄水為主，攔截洪水尾部至正常水位，以保證后期的灌溉和興利要求；4～6月份如一場洪水后中長期預報來水有保障，洪水間隔時期較長，能保障防洪安全的前提下，可考慮適當的風險調度，攔截洪水尾部至汛限水位以上，在下次洪水到來之前，利用加大出力將庫水位消落至汛限水位，最大限度地重復利用防洪庫容；如短期預報有較大洪水，在洪水到來之前，通過加大出力和預泄騰庫迎峰，在洪水到來之前將水位降至汛限水位以下；根據氣象部門雨季結束預報，當汛末最后一場洪水的洪峰過后，及時攔截洪水尾部，回充至正常水位。通過以上這些措施減少棄水，重復利用防洪庫容，充分利用水資源。因此需要，在限制洪水危害范圍和程度的同時，加快氣象、水文預報系統的建設。提高中長期水情預見期和預報精度。同時需要有關部門和水庫管理者積極協調配合，科學、民主、靈活地制定防洪標準，防御洪水方案。

1 程殿龍，尚全民，等.以科學精神和積極態度對待洪水資源化[J].中國水利,2004，（15）：25-27.

2 吉林防辦.洪水資源化的實踐[J].中國防汛抗旱，2004，（1）：22-24.

3 劉國平.對水庫汛限水位及防洪庫容的理解和認識[J].防汛和抗旱，2001，1.