焦立國
摘要:如何利用水庫的調蓄作用和控制能力,有計劃地控制、調節洪水,以避免下游防洪渠的洪災損失和確保水庫工程安全是水庫管理的主要任務。在水庫的管理中,如何合理地調度對水庫的蓄水、用水、防洪減災起著重要的意義。本文將結合水庫調度的科學理論與技術指標對水庫防洪調度工作進行了深入分析總結,并給出水庫調度措施、方案一些具體意見。
關鍵詞:水庫防洪;調度體系;應用;方式
中圖分類號: TV62文獻標識碼: A
水庫調度的目的是滿足防洪和興利綜合利用,實施科學安排水庫運行,實現最佳效益,
主要任務是確定水庫安全標準和下游保護對象的防洪標準;確定水庫防洪調度方式及
水庫最佳興利調節的各項特征水位以及下泄流量的調度方式,編制最優方案的調洪調
度方案。
一、水庫防洪調度的概念
所謂水庫調度是指水庫為滿足防洪和興利的要求,實現水庫控制運用的目的,是實施合理安排水庫運行過程的總稱。不難看出,水庫調度的中心問題就是擬定合理的水庫泄用水規則,來滿足相應設計標準情況下各級各類用水部門的用水要求。而水庫防洪調度是運用水庫的調蓄能力及水庫防洪系統中的泄洪設施,在保證工程安全的前提下,根據水庫承擔的防洪任務,有計劃地對入庫徑流進行蓄泄,以達到防洪的最優效果。
水庫防洪調度的主要任務是:確定水庫安全標準和下游防護對象的防洪標準,確定防洪調度方式及各防洪特征水位對水庫洪水進行調蓄,保障大壩和下游的防洪安全。如遇超標準洪水,應力求保大壩安全并盡量減輕對下游的洪水災害。
水庫防洪調度原則可以從以下幾個方面進行理解:
將確保工程安全置于首位。
防護區的洪災總損失最小。
妥善處理防洪與興利的矛盾,在汛期興利服從防洪,防洪兼顧興利。
編制防洪調度方案,嚴格按調度方案進行運用。
5、由于基本資料、水情預報、調度決策等環節可能會存在誤差或失誤,因此水庫防洪調度還應考慮到這些因素,做好預警保證安全運行。
二、水庫調度的理論與指標
1、水庫調度
水庫調度是根據各用水部門的合理需要,參照水庫每年蓄水情況與預計的可能天然來水及含沙情況,有計劃地合理控制水庫在各個時期的蓄水和放水過程(即控制其水位升、降過程)。一般在設計水庫時,要提出預計的水庫調度方案,而在以后實際運行中不斷修訂校正,以求符合客觀實際。在制定水庫調度方案時,要考慮與其它水庫聯合工作互相配合的可能性與必要性。
2、運用指標
即在水庫調度中用作控制條件的一系列特征水位與數據。它們應當根據水庫設計中規定的相應特征水位,考慮工程安全情況、國民經濟各部門的現實要求,以及水文數據的變化等具體情況研究確定,并應獲主管部門審查批準。水庫控制運用指標主要有:
(1)允許最高水位,即水庫遇校核洪水允許充蓄到的最高水位,是判斷水庫防洪安全的重要指標。
(2)防洪限制水位,是水庫在汛期為預留防洪庫容而限制蓄水的上限水位。
(3)汛末蓄水位,即水庫在汛末計劃充蓄到的正常高水位,它在很大程度上決定了水庫在下一個汛期到來之前可能發揮的興利效益。
(4)興利下限水位,即水庫在正常興利運用情況下允許消落到的最低水位,它反映興利需要及各方面的控制條件。
(5)防洪運用標準,即為水庫本身及為下游防洪安全制定的防洪標準,一般采用一定重現期的設計洪水或以可能最大洪水為標準。
3、水庫防洪調度方式
可分為水庫對下游無防洪任務和有防洪任務兩類。前者只需解決大壩安全渡汛問題,一般采取庫水位達到一定高程后即敞泄的調度方式;后者應統一考慮大壩安全渡汛及下游防洪安全,在調度中嚴格按照所用的判別條件(如防洪特征庫水位、入庫洪峰流量等)決定水庫的蓄泄量,在水庫防洪標準以內按下游防洪要求調度,來水超過水庫防洪標準,則以保大壩安全為主進行調度。下游防洪調度方式一般有固定下泄量方式及補償調節方式。
4、水庫防洪調度圖的應用
水庫防洪調度圖編制完成后,為水庫汛期的控制運用提供了一個準繩或主要依據。一般情況下,有 3 個方面:
(1)當庫水位低于防洪限制水位時,水庫按興利要求供水而不泄洪。
(2)當庫水位處在防洪限制水位與防洪高水位之間時,說明有入庫洪水發生,應按下游防洪要求的允許安全泄量進行泄洪。
(3)當庫水位高于防洪高水位時,說明入庫洪水已超過了下游防洪標準,則應按第二級防洪要求按自由泄洪操作。必須指出,防洪調度圖是按某種特定條件下繪制的,在實際的水庫控制運用時,情況可能比較復雜,很多情況又難以預見。
因此,在初汛的控制運用時,必須根據當時的雨情、水情和天氣預報等具體情況,靈活運用防洪調度圖。做到在保證防洪安全的前提下,妥善解決防洪與興利蓄水的矛盾。
三、水庫防洪調度中短期水文預報的作用
1、短期水文預報的作用
所謂短期水文預報是指降雨徑流預報,即根據一場暴雨報出所形成的洪峰、洪量和洪水過程線。其預見期較短,但精度較高,故在防洪調度中常被采用。水庫在設計階段,為了工程安全,其設計成果中一般不考慮水文預報。已建成的水庫,在管理運用階段積累了大量觀測資料與調度經驗,因此有條件應用短期水文預報進行水庫防洪調度。
2、應用短期水文預報進行防洪調度
在防汛調度中應用短期水文預報,就是根據預報,在洪水即將來臨之前進行預泄,騰出一部分庫容用于防洪。因此,減少了預留的防洪庫容,增加了興利蓄水量,也就是當接到洪水預報后,趕在洪水來臨之前迅速泄放,將庫水位降至規定的汛限水位。這樣,便可在不影響防洪安全的前提下,提高了興利效益。
3、水庫防洪調度的作用
(1)水、雨情監測點的布設通常情況下有按行政區域布置和按流域分布情況布置兩種方案。按照站網布設需管理維護方便、代表性強、數據采集準確、信息傳遞、可靠性強等要求。
(2)加強對水雨情、洪峰模數的積累。根據該水流域境內降雨資料及洪峰資料的積累,對水庫降雨徑流關系進行了進一步梳理,確立基本的降雨及水位、流量關系,通常情況下我們可以根據經驗判斷洪水過程并對水庫進行經驗調度。
(3)進一步對水庫下游行洪能力及下泄流量的分析。根據水庫調度的原則,在確保大壩安全的前提下,要統籌兼顧水庫上下游地區的防洪要求及利益。
(4)精確分析水庫閘門開啟度與下泄流量的關系。為方便對泄洪水庫進行科學調度,通常情況下,汛期我們要求水庫水位控制在汛限水位以下,遇暴雨情況,在水庫水位上漲到接近汛限水位時,要求開閘泄洪。
(5)提高調度機構水平。如何提高調度人員素質和調度機構水平,對水庫調度起到關鍵性作用,鑒于此情況進一步充實防汛調度力量,配備水文、水工專業技術人員,并對各梯級水庫管理人員進行統一的業務培訓,提高水庫調度機構人員的業務水平,促進水庫群調度工作和諧迅速地運作。
(6)嚴肅調度制度。在水庫調度操作上:①要加強值班,及時掌握雨情、水情并做好事先通報工作;②要有調度時間余地,既要充分考慮調度令下達的時間和執行時間的時差,中間要有上傳下達的時間;③調度泄量要嚴格控制,合理安排,既要考慮安全,同時也要考慮電站利益;④汛期各水庫庫容的最高限設定要留有余地,以防出現特殊情況時,能采取科學的應對措施,確保水庫安全。
結語:
應用短期水文預報,力求更有效地發揮水庫的綜合效益。因此,水庫管理單位應盡可能地創造條件,開展水文預報工作。需要說明的是,對于水庫安全來講,如果預報洪峰流量偏小,其后果將是嚴重的,因此,在應用洪水預報方案時,要注意留有余地,慎重行事。
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