周公宅—皎口水庫汛期限制水位聯合動態控制分析

王珍珍

【摘要】本文根據水庫汛期限制水位控制新理念，以周公宅水庫和皎口水庫為例，研究水庫限汛期限制水位動態控制的方法，提出臺非過渡期汛限水位逐步抬高的控制調度方式，在保證水庫和上下游防洪排澇安全的前提下，提高洪水資源利用率，為水庫帶來一定的經濟效益。

【關鍵詞】限制水位；聯合動態；控制；分析

引言

為了充分發揮水庫的防洪、供水和發電效益，在滿足水庫及上下游防洪要求的前提下，通過水庫聯合動態控制，研究抬高臺非過渡期汛蓄水位的合理性及可能性，分析其對供水能力及發電量的影響。

1、洪水分析

鑒于設計流域缺乏流量資料，設計洪水采用暴雨資料推求。即通過流域設計暴雨分析和產流與匯流計算，推求設計洪峰流量，洪水總量和洪水過程線。

為了研究水庫汛期調度研究優化方案，對臺汛期的暴雨洪水進行分階段研究。通過對臺汛期暴雨的分階段統計分析，發現臺汛期在9月下旬后，暴雨量級有所減少。故可在臺非過渡期適當抬高汛期限制水位。各分期設計暴雨成果表見表1、表2。各分區設計暴雨經產流、匯流計算，求各分區設計洪水成果見表3、表4、表5。

由表可見，臺非過渡期洪水比整個汛期明顯減少，適當抬高臺非過渡期水庫水位是可能的。

2、動態控制方案分析

據水文洪水分析，臺非過渡期（9月21日至 10月15日）洪水比整個臺汛期明顯減小，分析研究臺非過渡期限制水位抬高的可能性及抬高方式，具體取值是通過對臺非過渡期設計洪水進行調節計算，以不增加淹沒土地及遷移人口作為控制條件。結合兩大水庫具體情況及水文洪水分析成果擬定了兩個比較方案：

方案一、水庫設計汛限水位固定不變，周公宅水庫維持臺汛期限制水位227.13m，皎口水庫維持現狀臺汛期限制水位62.18m，起調水位60.18。

方案二、水庫臺汛限制水位劃分成臺汛前期、臺汛后期。

周公宅水庫臺汛前期維持臺汛期限制水位227.13m，皎口水庫臺汛期前期維持現狀臺汛限制水位62.18m，起調水位60.18m。兩水庫臺汛后期限制水位視調洪成果綜合分析確定。

考慮到鄞江橋防洪控制流量400m3/s與河道斷 面設計流量656m3/s之間尚有調整控制方式余地，現對皎口水庫74.0m以下水位分兩級控制調洪：當庫水位低于73m時控制鄞江橋斷面流量不超過400m3/s進行補償調節；當庫水位高于73m但低于74m時控制鄞江橋斷面流量不超過600m3/s進行補償調節。各方案計算成果見表6。

由表6.可知，方案二周公宅水庫臺汛前期限制水位227.13m，臺汛后期限制水位229.13m，正常蓄水位231.13m，臺汛后期間5年、20年一遇及設計、校核洪水位均低于各頻率原設計洪水位，皎口水庫臺汛前期限制水位62.18m，臺汛后期限制水位66.18m，正常蓄水位69.9m，臺汛后期5年、20年一遇及校核洪水位均低于各頻率原設計洪水位，臺汛后期鄞江橋斷面20年一遇最大流量為440m3/s，小于斷面設計流量656m3/S，說明方案二周公宅水庫后汛期限制水位取229.13m，皎口水庫臺汛后期限制水位取66.18m是可以的。

但考慮到臺非過渡期大暴雨、大洪水的情況仍有發生，若出現類似暴雨洪水，勢必造成較大的洪澇威脅，且水庫實際調度運行時，9月20日周公宅水庫立即抬高2m、皎口水庫立即抬高4m的要求不易達到，建議采用限制水位逐步抬高的方式。采用逐步抬高汛限水位的方式，周公宅水庫9月30日汛限水位為228.30m、10月5日汛限水位為228.80m；皎口水庫9月30日汛限水位為62.40m、10月5日汛限水位為63.60m。

3、方案結論

根據上述分析研究，在充分考慮洪水預報的基礎上，周公宅水庫與皎口水庫汛期水位可聯合全動態控制：臺汛前期（7月16日-9月20日）限制水位分別為227.13m、62.18m，臺非過渡期建議采用限制水位逐步抬高的方式。采用逐步抬高汛限水位的方式，周公宅水庫9月30日汛限水位為228.30m、10月5日汛限水位為228.80m；皎口水庫9月30日汛限水位為62.40m、10月5日汛限水位為63.60m。