王洪雙 ,趙金鑫,唐春俠
(1.伊春市西山水業開發有限公司,黑龍江伊春 153000;2.伊春市質量技術監督局,黑龍江 伊春153000;3.伊春市水務局,黑龍江 伊春 153000)
水庫的特征水位是指反映水庫工作狀態的水位,是規劃設計階段確定主要水工建筑物尺寸(如壩高、溢洪道寬度、電站裝機容量等)及估算工程效益的基本依據。特征水位有6 種:
死水位是水庫在正常運用情況下,允許消落的最低水位。當年調節水庫在設計枯水年時,水庫水位降落到死水位,水庫放空。在規劃設計水庫時,首先要確定死水位,然后才能進行興利調節的計算,求得興利庫容和正常蓄水位,所以死水位的確定至關重要。
死水位確定主要從以下4個方面進行考慮:①滿足自流灌溉引水要求;②滿足水庫泥沙淤積要求;③滿足水電站最低水頭的要求;④滿足其他興利要求。
正常蓄水位是指在正常運行情況下,為滿足設計的興利要求,在開始供水時應蓄到的高水位,因此正常蓄水位又稱正常高水位、興利水位、或設計蓄水位。如果水庫為自由泄洪的無閘門溢洪道,溢洪道的堰頂高程就是正常蓄水位,見圖1。如果溢洪道上設有閘門,水庫的正常蓄水位一般是閘門關閉時的門頂理論高程,實際的門頂還要高一些,也就是正常蓄水位比閘門頂稍低一些。
防洪限制水位是指汛期洪水未到之前允許蓄水的上限水位,又稱汛前限制水位、簡稱汛限水位。該水位可根據洪水特性與防洪要求,在汛期不同時段分期擬定。防洪限制水位以上的庫容稱為滯蓄洪水的庫容,只有在發生洪水時,為了滯洪,水庫水位才允許超過防洪限制水位,當洪水消退時,水庫應盡快地泄洪,使水庫水位回降到防洪限制水位。
防洪高水位是指當下游出現防洪要求的設計洪水經水庫調節所能達到的最高水位。只有當水庫承擔下游防洪任務時,才需確定這一水位。此水位可采用相應下游防洪標準的各種典型洪水,按擬定的防洪調度方式,自防洪限制水位開始進行水庫調洪計算求得。
當發生水庫本身設計標準洪水時,該洪水經水庫調節后所能達到的最高水位稱之為設計洪水位。
當水庫遇到比設計洪水更大的校核洪水時,由于水庫滯洪建筑物尺寸的限制,水庫水位超過了設計洪水位,這時所達到的最高水位稱為校核洪水位。它是水庫在非常運用情況下,允許臨時達到的最高洪水位,是確定壩頂高程及進行大壩安全校核的主要依據。此水位可采用相應大壩校核標準的各種典型洪水,按擬定的調洪方式,自防洪限制水位開始進行調洪計算求得。
死水位以下的庫容稱為死庫容,也叫墊底庫容。死庫容的水量除遇到特殊的情況外(如特大干旱年),它不直接用于徑流調節,即不動用這部分庫容內的水量。
興利庫容是指正常蓄水位至死水位之間的水庫容積,是為興利調節使用的庫容,因此又稱為調節庫容。興利庫容是為滿足某一設計標準興利要求時在供水期開始應蓄足的水量。
結合庫容是指防洪限制水位至正常蓄水位之間的水庫容積,它是防洪與興利庫容的結合(重疊)部分。
防洪庫容是指防洪高水位至防洪限制水位之間的水庫容積。防洪庫容是為減免下游地區的洪水災害而設置的庫容。當入庫洪水較大時,部分洪水可先滯蓄在庫內,待洪峰過后洪水消退時,再緩緩泄放出來。但當水庫下游有防洪要求時,可通過水庫的泄洪建筑物進行控制,使泄量不超過下游允許的安全泄量為原則。
調洪庫容是指校核洪水位至防洪限制水位之間的水庫容積。調洪庫容是為保障水庫工程本身安全而設置的庫容。
防洪庫容和調洪庫容都是調節洪水的庫容,在汛期可以攔蓄洪水,削減洪峰、延長洪水歷時,起到防洪和保障水庫安全的作用,因此水庫具有重要的防洪作用。
校核洪水位以下的全部水庫容積稱為總庫容,它是一項表示水庫工程規模的代表性指標,可作為劃分水庫等級、確定工程安全標準的重要依據。分以下兩種情況,詳見圖1、圖2。
水庫無閘門控制自由泄洪時,無結合庫容,則總庫容V總=V死+ V興+ V調
防洪與興利部分結合的情況,總庫容V總=V死+V興-V結+V調,見圖2。

圖1 防洪與興利不結合示意圖

圖2 防洪與興利部分結合示意圖