益陽市小型水庫調度工作的思考

曹禮林

（益陽市水利水電工程質量監督站，湖南 益陽 413000）

水庫是用來攔蓄洪水和調節徑流的水工建筑物。水庫建成后，主要發揮防洪、灌溉、供水、發電、養魚、生態保護等作用。根據水庫所處位置地形地貌的特點，一般分為截河型、山谷型、傍山型、平原湖泊型共四類水庫。組成水庫的主要水工建筑物，主要分為擋水、泄水、放水建筑物，俗稱“水庫三大件”。依據總庫容大小劃分水庫的等級（規模）標準，其中總庫容在（100～1 000）萬m3的為小（Ⅰ）型水庫，總庫容在（10～100）萬m3的為小（Ⅱ）型水庫。水庫管理一般實行分級制，其中小（Ⅰ）型水庫一般以鄉（鎮）級管理為主，小（Ⅱ）型水庫以村級管理為主，縣級水利部門進行技術指導，汛期水庫調度歸口應急部門（防汛指揮部）實行統一管理。

筆者主要從事水利（水庫）工程的建設與管理、防汛抗旱工作，接觸過鄉村管理小型水庫工程的防洪保安與水庫蓄水保水的調度問題。汛期過后，抗旱過程中也聽到過基層鄉村干部和受益區群眾的一些反映，特別是典型干旱年（如2009 年、2011 年、2013 年、2019年）反映強烈。下面以筆者所在區域為例，淺談小型水庫調度工作中的有關問題。

1 益陽市水庫工程概況

目前，歸口益陽市水行政主管部門管理、并已登記在冊的中小型水庫工程共有517 處（有效庫容44 491萬m3，實際灌溉面積86.55 萬畝）。其中：中型9 處（有效庫容251 691 萬m3，實際灌溉面積38.76 萬畝）、小（Ⅰ）型水庫75 處（有效庫容11 661 萬m3，實際灌溉面積25.82 萬畝）、小（Ⅱ）型水庫433 處（有效庫容7 669 萬m3，實際灌溉面積21.97 萬畝）。這些星羅棋布的水庫工程主要分布在益陽市山丘區的安化縣、桃江縣、赫山區、高新區、資陽區、沅江市境內，為益陽市地方經濟的發展和人民群眾生產生活提供了基礎保障，發揮了重要作用。

2 小型水庫工程防洪標準與安全狀態分級

作為攔蓄洪水和調節徑流的水庫，需具備兩個方面的基本條件：一方面要有充足的來水，通常通過匯水面積、年降雨量分析在規劃時選定；另一方面要有充足的可供水量，也就是說水庫工程處于安全狀態，能蓄水，庫容（蓄水量）能滿足興利的要求。

在小型水庫調度工作中，經常提到水庫工程遭遇超標準洪水與病險的問題，水庫蓄水與調度也與水庫的安全狀態密切相關，其基本含義如下。

1）水庫防洪標準

防護對象的防洪標準以防御洪水或潮水的重現期表示（洪水重現期）。對特別重要的防護對象，可采用可能最大洪水表示。根據防護對象的不同需要，其防洪標準可采用設計一級或設計、校核兩級。依據《防洪標準》規定，山區（丘陵區）小（Ⅰ）型水庫水工建筑物級別為4 級，設計防洪標準為50～30 年一遇，土壩堆石壩校核洪水標準1 000～300 年一遇；小（Ⅱ）型水庫水工建筑物級別為5 級，山區丘陵區設計防洪標準為30～20 年一遇，土壩堆石壩校核洪水標準300～200 年一遇。下墊面會因大氣層降水而產生地表（地下）徑流，小型水庫壩址處控制匯水面積范圍內來水會形成入庫洪水，遭遇超過設計標準洪水的謂之“超標準洪水”，會影響小型水庫的防洪安全。

2）水庫的安全狀態

依據《水庫大壩安全管理條例》、《水庫大壩安全鑒定辦法》等規定，水庫大壩的安全狀態共分為三類，對應三類水庫，通常通過水庫大壩的安全鑒定進行認定。一類壩（為正常水庫，可正常發揮作用），指實際抗御洪水標準達到《防洪標準》規定，大壩工作狀態正常；工程無重大質量問題，能按設計正常運行的大壩。二類壩（為病庫，需加強監控，水庫應控制運用或限制蓄水位），指實際抗御洪水標準不低于部頒水利樞紐工程除險加固近期非常運用洪水標準，但達不到《防洪標準》規定；大壩工作狀態基本正常，在一定控制運用條件下能安全運行的大壩。三類壩（為險庫，水庫應放空、退出運用），指實際抗御洪水標準低于部頒水利樞紐工程除險加固近期非常運用洪水標準，或者工程存在較嚴重安全隱患，不能按設計正常運行的大壩。

3 小型水庫調度的特點

1）水文氣象特征

益陽市的大氣降水以1 年為一個周期，年內呈現明顯的雨季、旱季的特征。

統計分析國家標準氣象站（益陽站）的資料，益陽市多年平均氣溫16.9℃，極端最高氣溫43.6℃（1961 年7 月24 日），極端最低氣溫-13.2℃（1973 年2 月9 日），多年平均風速2.2 m/s，主導風向為北偏西風，最大風速20 m/s，無霜期268.3 d，日照時數為1 500.3 h，≥10℃的積溫5 220.6℃，多年平均相對濕度為81%，多年平均蒸發量1 207.4 mm。多年平均降水量1 482.7 mm，最大24 h 降水量167.2 mm，10 年一遇最大1 h 暴雨強度為64.6 mm，10 年一遇最大24 h 暴雨強度為155.2 mm；降水主要集中在4～8 月，降水量約占全年的60%。

2）小型水庫的調節性能

依據水庫工程批復的設計文件和庫容與來水的情況，水庫的調節性能根據時段的不同，分為多年調節、年調節、季調節、旬調節、周調節、日調節共六種型式。益陽市小型水庫主要為年調節水庫，在1 年內完成水庫的蓄水、放水（取用水）、泄洪的過程，水庫的產水量與用水量年內基本平衡。

3）水庫調度類型

依據水庫工程承擔的具體任務，水庫調度主要分為防洪調度、供水調度、灌溉興利調度、發電調度、綜合利用調度共五類。益陽市小型水庫不承擔所在小流域的防洪任務（調蓄洪水總量、削減下泄洪峰流量），調度主要為灌溉（供水）興利調度。

4 小型水庫調度面臨的主要問題

1）大氣降水的時空分布不均勻性影響水庫產水

據國家標準氣象站（益陽站）的資料，多年平均降水量1 482.7 mm。從年際來看，最少年份為1979 年，年降水量為965.2 mm；最多年份為2002 年，年降水量為2 239.0 mm。最少年份為多年平均的65.1%，最多年份為多年平均的151.0%，年際降水量相差較大。

從具體的一次降水過程來看，大氣降水也不是平均降在地面上。有的地方降水量大且持續時間短，有的地方降水量不大甚至沒有出現降水。

2）病險水庫（大壩安全）影響水庫蓄水

益陽市從2000 年開始，在上級政府有關部門的支持下，歷經15 年開展了已建水庫的除險加固工作，小型水庫的安全狀態得到明顯改善。但小型水庫建設標準不高、工程設施老化的問題依然存在，小型水庫帶病運行、甚至出現危及水庫安全，影響水庫蓄水的問題將長期存在。

3）水庫承擔興利除害任務具有差異性

益陽市小型水庫主要承擔農田灌溉任務，農作物用水（耗水）主要集中在作物生長期內的高溫時段。因區域水資源的局限，近年來部分水庫承擔了鄉鎮供水的任務，供水調度與灌溉調度的要求明顯不同。因此，益陽市小型水庫的興利調度，除維持原有的灌溉調度外，還需適用出現的新情況做出相應的調整。

5 對策措施

1）建立健全小型水庫（及大壩）管理制度，落實管理職責，切實加強小型水庫的管理

小型水庫面廣量大、比較分散，交通不便，以鄉級、村級管理為主，管理難度大。要針對小型水庫的特點，制定（完善）好小型水庫管理制度，明確工作職責，明確小型水庫的管理責任人。可采取就近委托小型水庫管理人員，或通過政府購買服務落實小型水庫管理的職責。無論采用何種形式，水庫管理的職責任務應落到實處。

2）加強水庫的運行維護管理，保障水庫大壩安全

水庫的運行維護管理直接關系水庫的正常運行，除做好小型水庫的日常管理外，還應落實小型水庫大壩的定期安全鑒定工作。首次安全鑒定應在竣工驗收后5 年內進行，以后每隔6～10 年進行一次；運行中遭遇特大洪水、強烈地震、工程發生重大事故或出現影響安全的異常現象后，應組織專門的安全鑒定（安全鑒定的周期規定）。

3）密切關注天氣變化，加強與氣象、防汛指揮部門的工作聯系，科學調度水庫工程

益陽市的大氣降水，以1 年為一個周期，年內呈現明顯的雨季、旱季的特征。降水主要集中在4～7 月，降水量約占全年的60%。通過多年建設，國家氣象地面觀測、衛星觀測系統已基本建成，區域氣象預測預報工作準確性得到明顯提高，特別是北斗衛星系統建成后已具備動態監測的功能，但小型水庫通常匯水面積小于3 km2，對小型水庫降水預報工作仍具有局限性。往往雨季過后是旱季，應搶住后汛期有利時機，做好小型水庫的蓄水保水工作，爭取多蓄水提高用水保證率。因此，密切關注天氣狀況的變化，加強與氣象、防汛部門的工作聯系，科學調度小型水庫工程意義重大。

4）編制分時段蓄水用水過程線（水位過程線），精準施策加強用水管理

各小型水庫要開展用水的開源與節流兩方面的工作。有條件的小型水庫可根據近5 年的水庫運用情況，并根據庫內蓄水量與用水戶的用水量計劃，編制年度分時段蓄水用水過程線（水位過程線），確定加大供水區、限制供水區的時段，并根據各小型水庫的年度供水計劃采取相應的措施。水量不足時，可采取限制供水或縮減灌溉面積，但應優先保證農村居民的生活飲用水需要。

6 結 語

小型水庫的泄水建筑物主要為河岸開敞式溢洪道，控制段底板高程為水庫的正常蓄水位，水庫設計時已按《防洪標準》、《水利工程水利計算規范》進行過防洪與水庫調節計算，大多數已通過小型水庫除險加固工程的防洪復核，抗御設計標準洪水已基本得到保證。

益陽市小型水庫面廣量大，益陽市山丘區用水主要依靠水庫工程的蓄水，若采取科學防洪保安、加強小型水庫調度管理措施后提高蓄水率20%，可增加小型水庫有效供水量3 866 萬m3（含復蓄）。按灌溉用水定額500 m3/畝計，這部分水量可有效灌溉7.732 萬畝；按種植雙季稻、年稻谷產量1 500 斤/畝、銷售價格120元/100 斤，畝平年產值為1 800 元/畝；按灌溉效益分攤系數30%計，可產生灌溉效益4 475.32 萬元。在不增加投入的情況下，對新農村建設、增加農村居民收入、農村扶貧等方面，效益十分顯著。

由此可見，通過加強小型水庫的運行維護管理、安全管理、調度運用工作，避免騰庫防洪、空庫待蓄，充分發揮已建水庫的蓄水能力，可進一步發揮小型水庫的作用。