小型水庫降雨～庫容關系曲線在防洪調度中的應用

鄭寶濱，孟祥秋

（1.密山市集賢灌區水利水保總站，黑龍江 密山 158313；2.密山市富密灌區水利水保總站，黑龍江 密山 158300）

水庫實時防洪調度是指對汛期出現的各種入庫洪水經調節計算做出科學合理的蓄泄安排。一次降雨的入庫洪水是水庫實時防洪調度的重要依據。方便、快捷、準確的獲取入庫洪量可以縮短汛情測報時間，提高防洪調度的精度，有利于小型水庫的度汛安全。利用小型水庫 H（降雨）～V（庫容）關系曲線實施實時防洪調度是小型水庫實時防洪調度的一種有效方法和途徑。

1 降雨～庫容關系曲線

利用降雨～庫容關系曲線實施實時防洪調度，是依據集雨面積內的某一時刻的降雨量，在已有的小型水庫H（降雨）～V（庫容）關系曲線上直接查得入庫洪量，省去了計算法的中間計算過程，簡便快捷，且對專業技術水平要求不高，容易掌握；所查的小型水庫 H（降雨）～V（庫容）關系曲線是該水庫實測的唯一對應的曲線，該曲線消除了集雨面積內的地形、下墊面坡度、植被、耕作比例等自然條件和計算者的水利專業技術水平、經驗等人為因素影響，大幅度提高了預測入庫洪量精度。

2 建立方法

用實測法建立 H（降雨）～V（庫容）關系曲線。小型水庫有降雨、水位記錄資料的，選取中雨（日降雨量10～25 mm）、大雨（日降雨量 25～50 mm）、暴雨（日降雨量 50～100 mm）以上對應的庫水位上漲過程記錄，計算入庫洪量。選取典型樣本為中雨選3～5次，大雨選5～8次，暴雨以上全選。

2.1 降雨量統計

黑龍江省的暴雨特點是歷時短，一般為幾十分鐘到幾個小時，但雨強大。所以雨量統計時段一般不超過24 h。一次降雨不超過24 h的統計降雨開始至結束（中間有間斷的要連續統計）；一次降雨超過24 h的，統計降雨集中（最大）的24 h。

2.2 入庫洪量統計

1）開始時間。不泄洪時將水位開始上漲時的庫水位做洪水總歷第一時段的零時（開始時間）；泄洪時將水位開始變化（下降變緩）時的庫水位做洪水總歷第一時段的零時。

2）結束時間。現行的小型水庫設計標準為20年一遇洪水設計，100～300年一遇洪水校核，洪水歷時24～48 h。根據黑龍江省部分小型水庫一次洪水總歷時的統計分析，一般一次洪水總歷時在18～48 h，集雨面積大、地面坡度緩、植被率高、形狀峽長的流域總歷時較長，反之較短，統計時可以根據該小型水庫一次洪水歷時經驗確定；也可以根據水位上漲速度確定。當庫水位（興利水位以上）上漲速度（純上漲）小于一定值時，該時點作為一次洪水總歷時的結束時間。當水庫泄洪時，將出庫水量通過 H（水位）～V（庫容）圖上查出每小時應下降的水深，將應下降的水深加入到現有水位為純上漲水位。

2.3 入庫洪量計算

根據水位，到小型水庫設計時制作的 H（水位）～V（庫容）圖上查對應的庫容值，減去洪水總歷第一時段的零時（開始時間）值，為該水位時的入庫洪量，當水庫泄洪時，將出庫水量加入入庫水量。

2.4 建立 H（降雨）～V（庫容）關系曲線

根據統計的歷次降雨和對應的庫容值，用水文統計分析的方法繪制 H（降雨）～V（庫容）關系曲線；也可以將統計的歷次降雨和對應的庫容值，按縱坐標為 H（降雨），橫坐標為 V（庫容）直接點繪到方格紙上，取各點的平均程度連線既得到H雨～V曲線。要保證較大降雨庫容值在線上。該曲線可以根據較大降雨庫容的增長趨勢做適當延長。此種延長方法較水文方法誤差較大，但方法簡便，繪制的H雨～V關系曲線可以使用。

無實測降雨、水位記錄的，可利用《水文圖集》由暴雨推求洪水方法，繪制出理論H雨～V關系曲線，再根據實測降雨、庫容資料逐步進行修正。

3 使用方法

根據小型水庫集雨面積內的累記平均降雨量，在該庫H（降雨）～V（庫容）關系曲線縱坐標上查到雨量值，由該值點向曲線方向平行橫坐標做射線，找到射線與曲線的相交點，再由該點向橫坐標方向平行縱坐標做射線，找到該射線與縱坐標的交點，該點即為本降雨將要入庫的洪量。

4 結語

建立小型水庫 H（降雨）～V（庫容）關系曲線，利用該曲線查取某降雨量將要入庫的洪量簡便快捷，技術難度小，準確程度高，可操作性強和實用性較強；要根據實測的洪水資料隨時對 H（降雨）～V（庫容）關系曲線進行修正，為小型水庫實時防洪調度提供準確的洪水預測、預報。

[1]黑龍江省人民政府防汛指揮部.防汛指揮必讀[M].1994.

[2]黑龍江省水利水電勘測設計院.密山市慶仙水庫除險加固工程初步設計報告[R].2008.