中小型水庫防洪抗旱能力的估算

雷 慶，李 強，許巍巍

(伊春水文局，黑龍江伊春153000)

水庫的防洪能力是指水庫在某一水位時，能安全防御多大暴雨洪水的能力。庫水位越低，空庫容越大，防洪能力也大;反之，防洪能力就小;水庫的抗旱能力是指水庫在某一水位時所蓄的水量，在沒有降雨的情況下，能滿足多長時間的灌溉需要而不至發生旱情。

1 降雨—徑流關系度確定

無論中型還是小型水庫規劃設計階段都要進行地形勘查、測量，建立水位—面積、水位—庫容曲線，特別是在水庫調度，調洪演算上經常會用到。一般水庫也會建立氣象觀測點，監控庫區以上面雨量，為防洪提供水雨情信息。

對于有條件的水庫，雨量資料齊全，可分析制做降雨徑流關系。降雨經過滲漏蒸發、轉化成徑流進入庫區，其結果反映出庫容的變化。由水量平衡方程得出入庫、出庫流量的關系。

對于沒有觀測資料或觀測資料不全的中小型水庫站，可選擇流域面積大小、氣候條件、下墊面條件等要素相近似的流域降雨徑流關系移植到庫區。作為庫區的降雨徑流關系。

2 防洪能力計算

輸水設備可分為溢洪道、輸水洞、電站輸水洞等等，又可分為有閘無閘控制。這些因素都不影響防洪能力的計算。當前水位也可區分位于溢洪道底齊平、溢洪道底以下和溢洪道底以上等情況。計算防洪能力時也可以將放流、調洪因素考慮進去，原理不變。本文是在不考慮放流情況下的防洪能力估算。具體做法:將水庫水位進行分級，并查算相應的庫容，以溢洪道底高程對應的庫容(或汛限水位對應的庫容)減去各級水位可以得到攔蓄洪水的空庫容，以毫米計算的攔蓄水量由下式計算:

式中:R為以mm計算的攔蓄水量;△V為溢洪道底高程對應的庫容與各級水位的庫容差值;△F△為水庫集雨面積(km2)。

以mm計算的攔蓄水量相當于降雨后在水庫集雨面積上產生的徑流深。根據降雨徑流關系及前期影響雨量Pa(一般可分為干旱、一般和濕潤3種情況)得到在該Pa條件下的最大次雨量，即為水庫在不溢洪情況下尚可防御的最大次雨量。由計算結果可點繪出以Pa為參數的庫水位與允許最大次雨量關系見下圖。

圖1 某水庫溢洪道以下防洪抗旱能力查算圖

3 抗旱能力計算

各級水位對應的庫容與死庫容的差值即為灌溉有效蓄水量?？购等諗蹬c水庫灌溉面積，灌溉定額及渠道損失系數有關，計算公式如下:

式中:T為抗旱日數;△V為水庫有效蓄水量;F為灌溉面積666.7m2;a為灌溉定額(以m3/666.7m2·d計);η為渠道損失系數。

由以上計算數據就可以點繪出各級水位于抗旱日數相關關系見圖1。

有了上述圖表就可以很方便的根據當地天氣預報等相關信息及時調整部署工作，有的放矢，及早采取措施，以保證水庫的安全和合理運行。

某水庫集水面積33.5 km2。已知水庫的庫容曲線及水庫集水面積的降雨徑流關系。水庫溢洪道底高程26.50 m，死水位23.00 m。計算結果見表1。

4 結語

圖表法簡捷明了，使用方便，對于中小型水庫的防洪調度、抗旱應急不失為一種有效手段，可根據天氣預報進行預判，積極采取措施，做到防患于未然。

［1］葉守則.水文水利計算［M］.北京:中國水利水電出版社，2006.

［2］韓承榮.水文預報方法［M］.北京:水利電力出版社，1979.

［3］李慧瓏水文預報與計算［M］.北京:水利電力出版社，1982.

表1 某水庫溢洪道以上防洪抗旱能力計算表