巢湖市下湯水庫(kù)應(yīng)急調(diào)度策略研究

周平，余林璐

（1.合肥市興農(nóng)水利勘察設(shè)計(jì)院有限公司，安徽 合肥 231600；2.皖江工學(xué)院，安徽 馬鞍山 243000）

1 下湯水庫(kù)概況

下湯水庫(kù)位于巢湖市北部夏閣鎮(zhèn)的里崗村，屬于巢湖流域柘皋河支流夏閣河上游，離市區(qū)大約26km。其上游集水區(qū)域?yàn)?8.5km2，整個(gè)水庫(kù)可容納約1404 萬(wàn)m3的水量。水庫(kù)主要功能是防洪、灌溉和日常供水，同時(shí)也具備養(yǎng)殖等多種用途。水庫(kù)工程級(jí)別為Ⅲ等，主要包括大壩、泄洪道和放水管等3 級(jí)建筑物。水庫(kù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為50 年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為2000 年一遇。

下湯水庫(kù)灌溉區(qū)設(shè)計(jì)面積為2.5 萬(wàn)畝，實(shí)際有效灌溉能力為1.94 萬(wàn)畝。保護(hù)下游農(nóng)田6 萬(wàn)畝，保護(hù)人口7 萬(wàn)人。水庫(kù)下游有合蕪高速公路（距壩下約8km）、國(guó)道G329、淮南鐵路和220kV 高壓線(xiàn)路等重要設(shè)施，以及夏閣鎮(zhèn)等。

2 調(diào)度需求分析

2.1 防洪調(diào)度任務(wù)

根據(jù)水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水、校核洪水標(biāo)準(zhǔn)和下游防洪工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)，在確保水庫(kù)樞紐建筑物自身防洪安全的前提下，保障下游群眾生命財(cái)產(chǎn)與基礎(chǔ)設(shè)施安全，根據(jù)水情調(diào)度原則及工情安全狀況攔蓄洪水、削峰減災(zāi)；遭遇超設(shè)計(jì)洪水時(shí)，利用調(diào)洪庫(kù)容盡量減輕下游河道堤防等防洪工程壓力。

2.2 供水調(diào)度任務(wù)

優(yōu)先保障生活用水，充分利用來(lái)水和水庫(kù)調(diào)蓄容量，盡可能保障農(nóng)業(yè)灌溉用水。

1）依據(jù)供水計(jì)劃保障供水范圍內(nèi)生活、農(nóng)業(yè)用水需求；結(jié)合水庫(kù)調(diào)節(jié)性能和來(lái)水情況，平衡各種供水需求，安排供水順序和供水方式；有效節(jié)約水資源，增進(jìn)用水效率。

2）供水調(diào)度基本任務(wù)：考慮水庫(kù)現(xiàn)有蓄水情況與不同用戶(hù)不同時(shí)間的用水需求，通過(guò)整體協(xié)調(diào)，擬定供水方案，加強(qiáng)水使用監(jiān)管，最大化水資源的總體效益。

2.3 應(yīng)急調(diào)度任務(wù)

充分利用水庫(kù)的防洪、水資源調(diào)節(jié)等功能，在發(fā)生工程險(xiǎn)情、超標(biāo)準(zhǔn)洪水、水體污染、極端干旱等非常情況下，通過(guò)水庫(kù)調(diào)度最大程度降低洪災(zāi)、旱災(zāi)損失，減小污染事故等不利影響。

3 調(diào)度策略研究

3.1 防洪調(diào)度

下湯水庫(kù)控制運(yùn)用原則：當(dāng)水庫(kù)水位超出45.40m的限制水位時(shí)，泄洪道將自動(dòng)進(jìn)行泄洪；若水位上升至46.2m，啟動(dòng)非常溢洪道以泄洪。

水庫(kù)預(yù)警等級(jí)分為四級(jí)，分別是一般（Ⅳ級(jí)）、較大（Ⅲ級(jí)）、重大（Ⅱ級(jí)）和特別重大（Ⅰ級(jí)），分別采用藍(lán)色、黃色、橙色和紅色標(biāo)識(shí)。根據(jù)下湯水庫(kù)的實(shí)際狀況，同樣采用四級(jí)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度。

1）藍(lán)色預(yù)警（Ⅳ級(jí)）：水庫(kù)應(yīng)隨時(shí)加強(qiáng)滲漏觀測(cè)，當(dāng)水庫(kù)汛期到44.4m 后，應(yīng)加大對(duì)大壩滲漏觀測(cè)的密度，觀察到水庫(kù)在相等水位情況下出現(xiàn)滲漏或其他不尋常狀態(tài)時(shí)，這些狀況對(duì)水庫(kù)的安全構(gòu)成潛在的威脅，并可能對(duì)上游和下游區(qū)域產(chǎn)生影響時(shí)，發(fā)布藍(lán)色預(yù)警信號(hào)。

2）黃色預(yù)警（Ⅲ級(jí)）：當(dāng)水位超過(guò)汛限水位45.4m 后，正常溢洪道泄洪，如果入庫(kù)流量繼續(xù)增加，或檢測(cè)到水庫(kù)在同一水位下的滲漏量增加、出現(xiàn)較大裂縫等異常情形，由此可能對(duì)水庫(kù)的安全產(chǎn)生顯著威脅，以及可能對(duì)上下游地區(qū)帶來(lái)較重大影響時(shí)，發(fā)布黃色預(yù)警信號(hào)。

3）橙色預(yù)警（Ⅱ級(jí)）：水庫(kù)經(jīng)正常溢洪道泄洪后，若水位仍持續(xù)上升，當(dāng)水位超出或即將超出46.0m時(shí)將啟用非常溢洪道，或在相同水位情況下發(fā)現(xiàn)水庫(kù)滲漏加劇或大裂縫等安全隱患，將對(duì)水庫(kù)安全和上下游造成較大影響時(shí)，發(fā)布橙色預(yù)警。

4）紅色預(yù)警（I 級(jí)）：當(dāng)水庫(kù)水位即使經(jīng)過(guò)泄洪仍然超過(guò)（或預(yù)期將超過(guò)）46.31m，或在出現(xiàn)大壩垮塌等緊急情況，對(duì)水庫(kù)及上下游安全造成重大威脅時(shí)，發(fā)布紅色預(yù)警。

3.2 供水調(diào)度

3.2.1 調(diào)度原則

優(yōu)先保障生活用水，充分利用來(lái)水和水庫(kù)調(diào)蓄容量，盡可能保障農(nóng)業(yè)灌溉用水。汛期前段6 月至7 月底，正值梅雨季節(jié)，來(lái)水集中，在確保安全的前提下盡量多蓄水。主汛期后段8 月至9 月底，正值伏旱季，灌溉作物需水量增加，在保證集鎮(zhèn)供水和應(yīng)急供水的同時(shí)，需盡量保證灌溉需求。

3.2.2 調(diào)度策略

當(dāng)庫(kù)水位接近或低于41.0m（農(nóng)業(yè)灌溉供水干旱預(yù)警水位）時(shí)，天氣預(yù)報(bào)近期及中期又無(wú)降雨時(shí)，加強(qiáng)用水管理，做好節(jié)約用水和計(jì)劃用水工作，控制農(nóng)業(yè)灌溉供水；當(dāng)庫(kù)水位接近或低于40.0m（正常生活供水預(yù)警水位）時(shí)，停止農(nóng)業(yè)灌溉供水，控制生活供水；當(dāng)庫(kù)水位接近或低于38.0m（應(yīng)急供水控制水位）時(shí)，相機(jī)停止生活供水，保障城市應(yīng)急供水；當(dāng)庫(kù)水位達(dá)到34.40m（最低生態(tài)水位）時(shí)，停止一切向外供水。

3.3 應(yīng)急調(diào)度

3.3.1 超標(biāo)準(zhǔn)洪水應(yīng)急調(diào)度

按照表1，結(jié)合水庫(kù)水情、工情及相關(guān)預(yù)報(bào)分析，適時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急調(diào)度及大壩安全管理應(yīng)急預(yù)案。

表1 下湯水庫(kù)洪水預(yù)警分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表

1）當(dāng)水庫(kù)水位達(dá)44.4m（低于溢洪道頂高程1.0m），并且仍在繼續(xù)上漲，溢洪道將要發(fā)生自由溢洪時(shí)，由下湯水庫(kù)防汛指揮部分別向夏閣鎮(zhèn)防指和受溢洪影響的里崗、張華、蘇垅、龍泉等4 個(gè)行政村責(zé)任人發(fā)布預(yù)警信息，通知下游各村負(fù)責(zé)安全的人員，確保做好泄洪管理工作。

2）在水庫(kù)水位超出45.4m 并持續(xù)升高的情況下，每升高0.1m，應(yīng)向下游村莊發(fā)出一次預(yù)警。各村莊的預(yù)警負(fù)責(zé)人在收到泄洪信息后，負(fù)責(zé)確保河道安全，指導(dǎo)居民停止水域活動(dòng)，并督促沿河居民采取防范措施進(jìn)行避險(xiǎn)。

3）當(dāng)水庫(kù)水位達(dá)到46.0m 并仍在上升時(shí)，下湯水庫(kù)防汛指揮部通過(guò)巢湖市防汛指揮部向夏閣鎮(zhèn)發(fā)出預(yù)警。隨后，夏閣鎮(zhèn)將警報(bào)傳達(dá)給下游地區(qū)里崗、蘇垅、龍泉、張華四個(gè)行政村的負(fù)責(zé)人，行政村責(zé)任人負(fù)責(zé)組織村民做好疏散準(zhǔn)備工作。

4）當(dāng)水庫(kù)水位達(dá)到設(shè)計(jì)洪水位46.31m 時(shí)，下湯水庫(kù)防汛指揮部通過(guò)巢湖市防汛指揮部向夏閣鎮(zhèn)發(fā)出預(yù)警，夏閣鎮(zhèn)通知下游里崗、蘇垅、龍泉、張華四個(gè)行政村責(zé)任人發(fā)布預(yù)警，行政村責(zé)任人立即組織下游潰壩影響區(qū)內(nèi)群眾按照預(yù)定路線(xiàn)有序轉(zhuǎn)移至安置地點(diǎn)。

3.3.2 極端干旱應(yīng)急調(diào)度

水庫(kù)抗旱應(yīng)急調(diào)度按照庫(kù)水位（蓄水量）結(jié)合天氣預(yù)報(bào)及水位下降趨勢(shì)及時(shí)進(jìn)行預(yù)警，根據(jù)抗旱應(yīng)急預(yù)案的規(guī)定實(shí)施調(diào)度。

1）當(dāng)庫(kù)水位低于41.0m，未來(lái)近期及中期又無(wú)降雨量時(shí)，可發(fā)布干旱藍(lán)色預(yù)警，水庫(kù)管理單位要加強(qiáng)用水管理，做好節(jié)約用水和計(jì)劃用水工作，控制農(nóng)業(yè)灌溉供水。

2）當(dāng)庫(kù)水位低于39.5m 時(shí)，可發(fā)布干旱黃色預(yù)警，啟動(dòng)抗旱應(yīng)急調(diào)度，停止農(nóng)業(yè)灌溉供水，控制生活供水。

3）當(dāng)庫(kù)水位低于38.0m 時(shí)，可發(fā)布干旱橙色預(yù)警，啟動(dòng)抗旱應(yīng)急調(diào)度，相機(jī)停止生活供水，保障城市應(yīng)急供水。

4）當(dāng)庫(kù)水位低于34.40m，天氣預(yù)報(bào)未來(lái)近期及中期仍無(wú)降雨發(fā)生時(shí)，發(fā)布干旱紅色預(yù)警，停止一切向外供水。

4 結(jié)語(yǔ)

本研究通過(guò)系統(tǒng)分析巢湖市下湯水庫(kù)的地理與水文特性，根據(jù)當(dāng)前的水庫(kù)應(yīng)急調(diào)度方案，構(gòu)建了一個(gè)綜合考慮技術(shù)、環(huán)境與社會(huì)需求的應(yīng)急調(diào)度策略。并通過(guò)需求分析提出了針對(duì)性的操作建議和改進(jìn)措施，為提高水庫(kù)應(yīng)急調(diào)度管理的科學(xué)化水平，以及確保水資源的可持續(xù)發(fā)展提供了參考