石城子水庫調度規程設計

□朱蘇秦（新疆哈密地區石城子水系流域管理總站）

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石城子水庫調度規程設計

□朱蘇秦（新疆哈密地區石城子水系流域管理總站）

摘要：按設計要求并結合水庫工程實際情況，在服從防洪總體安排、確保水庫工程安全的前提下，結合石城子水庫洪水資料和洪水季節性變化規律，開展石城子水庫防洪調度和興利調度規程設計，編制《石城子水庫調度規程》。實施后，效果表明：洪水調度處理及時，能夠發揮水庫防洪效益，確保水利樞紐工程安全；水庫調度為哈密地區石城子水系流域供水、灌溉提供有利條件，能夠有效的利用水庫增加發電量。

關鍵詞：石城子水庫；調度規程；設計；實施效果

0　引言

石城子水庫是一座以灌溉為主，兼顧防洪的綜合利用的中型水利工程[1]。水庫集雨面積822km2，多年平均徑流量為8331萬m3，總庫容1945.50萬m3，有效庫容1794.60萬m3。目前，該水庫控灌面積約2萬hm2，并擔負著下游哈密市區24.63萬人生命財產的防洪保安任務。

石城子水庫是以供水為主，兼有防洪、灌溉、發電、維護生態等綜合利用效益的中型水利工程。水庫調度的基本任務是：按設計要求并結合水庫工程實際情況，在服從防洪總體安排、確保水庫工程安全的前提下，充分體現一水多用的原則，實現防洪、發電、灌溉相統一的最佳目標。

1　調度條件和依據

2004年1月，石城子水庫鑒定為三類壩，2009年對大壩安全鑒定存在的問題進行加固處理，2010年通過下閘蓄水驗收，大壩防洪標準為千年一遇的校核洪水標準。根據石城子河流域內頭道溝水文站和白吉水文站實測54 a洪水資料以及調查洪水資料分析，石城子河流域洪水類型可分為以下幾種：

①融雪型洪水。該類洪水主要集中在4-5月，一般峰不高，時程分布比較平坦，呈一日一峰的多峰過程；②夏季的暴雨型洪水。該類洪水特點是陡漲陡落，峰高量大，破壞性極強，如1961 年7月21日洪水，降雨歷時20 h，山區暴雨中心降雨量達93.40 mm，石城子河最大洪峰流量290 m3/s，三日洪量達853萬m3；③暴雨融冰雪混合型洪水。此類洪水洪峰不及暴雨型洪水高，但歷時長，洪量大，陡漲緩落，一般呈雙峰型，如1977年6月6日洪水，整個洪水過程持續數天，最大洪峰流量為53.10 m3/s，三日洪量達607萬m3。

根據石城子河流域洪水季節性變化規律，將石城子水庫分期設計洪水分為枯水期11月至次年2月、主汛期4-8月及過渡期3、9、10月。

2　防洪調度設計

2.1調度任務

根據規劃設計確定的水庫各洪水標準、防洪調度方案、下游防護對象的防洪標準、下游防洪通道的行洪能力，按照互相配合運用的原則，當遭遇常遇洪水時，在確保工程安全的前提下，攔蓄全部洪水或部分洪水，控制下泄流量。當遭遇超百年一遇稀遇洪水時，要采取一切措施，確保大壩安全，并盡量減輕下游的洪水災害。

2.2調度原則

2.2.1確保水庫大壩安全的原則

在確保水庫大壩安全的前提下，充分利用水庫的防洪庫容，最大限度地發揮水庫的調蓄作用。當水庫泄洪與下游防洪通道防洪發生矛盾時，下游防洪通道行洪必須服從水庫安全度汛。

2.2.2以實時信息為依據科學調度的原則

在洪水發生的某一時刻，以石城子水庫入庫洪水過程，石城子水庫承雨面積內已出現的和預測可能出現的降雨量實時信息為主要依據，擬定實時洪水調度方案，進行科學調度。

2.2.3正確處理水庫防洪與興利關系的原則

充分利用水庫調節作用，合理利用洪水資源。

2.3調度方式設計

在常遇洪水情況下，針對不同類型洪水，采取不同的調度運行方案；當遇超設計標準洪水時，啟動《石城子水庫防洪搶險應急預案》，遵照哈密地區防汛抗旱指揮辦公室命令執行。

3　興利調度設計

3.1調度任務

根據規劃、設計和石城子水庫工程多年實際運用情況，在確保工程安全的前提下，最大限度發揮水庫調蓄作用。并依據興利部門之間的主次關系，盡可能滿足各用水部門的要求，統籌兼顧，科學、合理地調配水量，充分發揮水庫的綜合效益。

3.2調度原則

根據興利部門的用水方式特點，結合氣象部門提供的中長期天氣預報和水庫歷年水文資料進行分析，編制當年的各月供水調度計劃。

水庫實際控制運行水位，由哈密地區石城子水系流域管理總站根據中長期天氣預報及下游石城子灌區用水情況等，按實時調度原則，做出適當調整并報哈密地區防汛抗旱指揮辦公室備查。

在確保工程安全的前提下，按照“發電服從供水、灌溉”的原則，充分發揮水庫的綜合效益。

按照“汛前騰空、汛后蓄滿”的原則，合理利用洪水資源。

3.3調度方式設計

石城子水庫興利運用以灌溉為主，兼顧發電，常規調度設計如下：①5月25日至6月25日初汛期，應增大發電量，控制水位在汛限水位1775 m以下。②6月26日至7月26日為主汛期，興利調度以發電為主，盡量搶水多發電，減少棄水量，控制水位在汛限水位1780 m以下。③7月27日至8月20日后汛期，為了保證灌溉用水，發電與灌溉結合，控制水位在汛限水位1775 m以下。④9月份以后，來水量減少，根據庫水位進行發電調度，控制汛末水位1775 m以下，以供冬季調節發電量和次年春灌用水。

4　調度規程的主要內容及實施效果

4.1調度規程主要內容

《調度規程》是石城子水庫調度運行的法律性文件，該規程是根據工程的特性和具體情況，依據國家現行的有關法律法規、規程規范及石城子水庫規劃、設計和加固的審批文件，并參考有關調度運行安全、充分發揮工程綜合效益、調度技術參數優化等方面的專題研究成果進行編制，主要內容包括6個部分。

4.1.1總則

為總綱性內容，包括編制該規程的目的及依據、水庫調度的基本任務、堅持的基本原則、主要工作內容、運行管理單位的職責等規定。

4.1.2調度條件與依據

主要是對水工建筑物及金屬結構安全運用條件和水庫運行參數及主要指標進行匯總，其中水庫運行參數及主要指標包括水庫特征指標、入庫洪水特性、入庫洪水系列的生成、水庫多年運用情況、庫水位與錐形閥關系曲線、水位與庫容曲線、水位與泄流曲線以及水庫概況等。

4.1.3防洪調度

包括調度任務與原則（汛期劃分、調度任務、調度原則和調度權限）和防洪調度方式，其中調度方式是針對不同類型的洪水，制定不同的調度運行方案。

4.1.4興利調度

主要包括調度任務與原則（調度任務、調度原則和調度權限）和調度方式，其中調度方式強調興利調度時應以灌溉為主，兼顧發電，且規定常規時段的調度方式。

4.1.5水庫調度管理

主要包括編制年度防洪調度方案、洪水調度管理、興利調度管理、汛期調度管理和水庫管理等內容。

4.1.6附則

主要包括水庫調度規程修訂條件、水庫調度規程解釋權和水庫調度規程實施等規定。

4.2實施效果

《調度規程》實施之后，石城子水庫在實施調度時可以做到有章可循，調度工作也較規程制定之前順利。在歷次洪水調度中，不僅可以做到及時開閘，確保水利樞紐工程的安全，同時也可以滿足下游防洪的需求，進而充分發揮水庫的防洪效益。在供水和灌溉方面，基本上可以保證供水和灌溉引水的水位要求，為哈密地區石城子水系流域各部門供水和農業灌溉及抗旱提供有利條件。在發電方面，通過有效實施水庫調度，減少水庫棄水，增加發電量，同時電站可以為電力系統供應一定的電量。

當然，制定出調度規程并不能解決全部問題。一方面《調度規程》需要靈活運用，要力求發揮水文預報和氣象預報的作用，這就需要在這方面投入更多的科技力量，使其預報的更加準確和及時。在洪水發生之前，能夠及時加大泄流量，增加水電站出力，以騰空庫容；在洪峰過后，需要根據實際情況，抓住有利時機，適當提前關閘，以滿足水庫發電的水位需求，但要將水庫水位降落至防洪限制水位之下，這樣既可以減少棄水量，又能夠提供徑流的利用效率。另一方面，在執行《調度規程》的過程中，還會遇到一些新的問題，如灌溉用水和限制水位之間的矛盾、下泄流量與下游河道生態用水之間的矛盾等。因此，應根據石城子水庫周圍環境的實際變化情況，及時總結經驗，研究及修正已制定《調度規程》的相關內容，使其更加符合實際情況，發揮出更大的綜合效益。

5　結語

水庫調度規程的準確制定，能夠使水庫有效調度及管理做到有章可依，使水庫能夠更好地發揮其綜合效益。結合石城水庫洪水資料，編制出石城子水庫《調度規程》。規程實施后，洪水調度處理及時，確保了水利樞紐工程安全，能夠發揮水庫防洪效益；水庫調度也為哈密地區石城子水系流域供水、灌溉提供有利條件，能夠促進水庫資源的有效利用。同時針對規程實施過程中存在的不足，提出了應注意的環節，為更好地發揮石城子水庫的綜合效益提供指導。

參考文獻

[1]駱光曉，若孜汗·塔依爾.淺析新疆哈密地區洪旱特征及其防御對策[J].水資源研究, 2008, (3): 35-37.

[2]駱光曉，若孜汗·塔依爾.新疆哈密石城子河流域水文水資源分析[J].干旱區研究, 2008, 25(4): 478-484.

[4]尹進莉.石城子河流域降水量特征及其變化趨勢分析[J].黑龍江水利科技, 2007, (1): 122-123.

（責任編輯：趙鑫）

收稿日期：2016-01-02

中圖分類號：TV697

文獻標識碼：B

文章編號：1673-8853（2016）03-0082-02