英那河水庫的動態(tài)調(diào)控方案

高清震，王俊海

（莊河市英那河水庫灌區(qū)管理局，遼寧 大連 116400）

英那河水庫的動態(tài)調(diào)控方案

高清震，王俊海

（莊河市英那河水庫灌區(qū)管理局，遼寧 大連 116400）

本文通過對英那河水庫的防汛調(diào)度原則、汛限水位動態(tài)控制方案及動態(tài)調(diào)控運行的論述與研究，闡述了水庫防汛動態(tài)控制運行的重要性。

汛限水位；動態(tài)調(diào)控；英那河水庫

1 基本情況

英那河發(fā)源于岫巖縣龍?zhí)多l(xiāng)老北溝，河流全長94.9 km，流域面積1 004 km2。英那河水庫位于英那河中游莊河市塔嶺鎮(zhèn)境內(nèi)，大壩壩址以上集雨面積692 km2，壩址處多年平均徑流3.55億m3，多年平均降雨量789.5 mm。

英那河水庫正常蓄水位為79.1 m，主汛期防洪限制水位為78.10 m，次汛期防洪限制水位為78.60 m，校核洪水位為81.2 m，相應(yīng)庫容2.87億m3，最大泄量4 446 m3/s。溢流段設(shè)有弧形鋼閘門9孔，閘門尺寸10 m×7.8 m。

英那河水庫庫區(qū)降雨多集中在7—8月份，7月下旬至8月上旬為暴雨多發(fā)期，暴雨持續(xù)時間一般為2～4 d，最長可達5 d，流域的洪水均為暴雨形成。由于暴雨急，洪水匯流時間短，往往形成峰高、量大的洪水，一場洪水過程一般歷時3 d左右。

2 水情遙測系統(tǒng)

英那河水庫水情遙測系統(tǒng)始建于2002年，系統(tǒng)共有7個雨量站；2個水文站；1個自動氣象站。目前，系統(tǒng)同時采用超短波和GSM兩種通信方式，穩(wěn)定性良好，采集數(shù)據(jù)涵蓋降雨量、庫水位、土壤墑情等數(shù)據(jù)。

3 水庫防洪調(diào)度原則

根據(jù)英那河水庫工程設(shè)計所制定的各項防洪標準及不同頻率洪水所對應(yīng)的不同泄水流量，采取實時調(diào)度的方法，選擇相應(yīng)的泄流方式，確保水庫上下游人民生命財產(chǎn)和大壩主體工程的安全，同時還要滿足汛后水庫的蓄水需要。

3.1 上游防洪原則

當(dāng)水庫遭遇10年一遇洪水時，原則上水庫水位不超過79.10 m；當(dāng)水庫遭遇20年一遇洪水時，原則上水庫水位不超過79.25 m；當(dāng)水庫遭遇50年一遇洪水時，原則上水庫水位不超過79.48 m；當(dāng)水庫遭遇100年一遇洪水時，原則上水庫水位不超過79.72 m；當(dāng)水庫遭遇500年一遇洪水時，原則上水庫水位不超過80.54 m；當(dāng)水庫遭遇2000年一遇洪水時，原則上水庫水位不超過81.20 m。

3.2 下游防洪原則

起調(diào)水位為78.1 m時，當(dāng)遭遇10年一遇洪水，下泄流量不超過1 070 m3/s；當(dāng)遭遇50年一遇洪水，下泄流量不超過1 920 m3/s；起調(diào)水位為78.6 m時，當(dāng)遭遇10年一遇洪水，下泄流量不超過1 410 m3/s；當(dāng)遭遇50年一遇洪水，下泄流量不超過2 180 m3/s。因下游河道部分河段防洪能力達不到10年一遇標準，當(dāng)下泄流量超過400 m3/s時，應(yīng)及時通知各鄉(xiāng)鎮(zhèn)防汛辦公室，組織搶險隊做好搶險準備；當(dāng)下泄流量接近570 m3/s時，應(yīng)及時通知各鄉(xiāng)鎮(zhèn)防汛辦公室，組織人員做好逃險準備。

4 汛限水位動態(tài)控制方案研究

4.1 防洪調(diào)度判別條件分析

在正常調(diào)度條件下，英那河水庫防洪調(diào)度的判別條件主要是入庫洪水、庫水位和上下游防洪要求。動態(tài)控制汛限水位后，應(yīng)充分利用降水和洪水預(yù)報信息，根據(jù)天氣形勢預(yù)報、雨量預(yù)報和入庫洪水預(yù)報進行汛限水位動態(tài)控制。英那河水庫防洪調(diào)度的判別條件主要有汛限水位、設(shè)計特征庫水位、英那河下游河道安全泄量、當(dāng)前入庫流量、預(yù)報入庫洪峰流量及英那河上下游防洪要求流量等。

4.2 動態(tài)控制原理

汛限水位動態(tài)控制的防洪運用方式主要包括在洪水前的預(yù)報方式和洪峰后對洪水“尾巴”進行攔蓄的回蓄方式。當(dāng)發(fā)生一定量級的洪水時，洪水總量+適時庫容＞防洪庫容時，就需開閘進行泄洪。

如果根據(jù)天氣形勢和降雨情況能夠預(yù)報出洪水的量級，那么在預(yù)見期內(nèi)、洪水起漲前，可根據(jù)預(yù)見期、當(dāng)前庫水位、當(dāng)前入庫基流計算出在預(yù)見期內(nèi)將水位降到汛限水位的最小下泄流量，根據(jù)預(yù)報的洪水量級和防洪庫容選取適當(dāng)?shù)南滦沽髁窟M行預(yù)泄。

滾動預(yù)報條件下，預(yù)報的洪水流量是不斷修正的，洪水過程中預(yù)報的洪峰流量也是不斷變動的，水庫的泄流量也應(yīng)根據(jù)預(yù)報結(jié)果進行不斷調(diào)整。考慮到如果預(yù)報的洪水量級較小，那么水庫預(yù)泄后后期回蓄的風(fēng)險較大，因此對達到一定量級以上的洪水才進行預(yù)泄，即預(yù)報入庫洪峰流量Qm應(yīng)不小于預(yù)泄的下泄流量Q。當(dāng)預(yù)報洪量小于或等于防洪庫容時，認為洪水不達標，不考慮預(yù)泄，按維持汛限水位運用；當(dāng)預(yù)報洪量大于或等于防洪庫容時，則按照預(yù)泄方式運行。

4.3 英那河水庫滾動條件下的動態(tài)控制方案

1）當(dāng)庫水位低于防洪限制水位時的動態(tài)控制方案。當(dāng)上游進庫水文站預(yù)報洪峰入庫，水庫不進行泄洪，當(dāng)庫水位達到或略超過防洪限制水位時，即進行開閘泄洪。這樣控制運行既可以確保水庫的安全運行，又能使水庫下泄洪水與下游河道區(qū)間洪峰形成錯峰，從而保證下游河道的安全。

2）當(dāng)庫水位處于防洪限制水位時的控制運行方案。主要分兩種情況：一是當(dāng)上游入庫水文站預(yù)報入庫洪水洪量、洪峰較小時，在洪水洪量、洪峰入庫時不進行泄洪，將部分洪水滯蓄在水庫里，待水位上漲到一定水位時，方進行宣泄，如此控制運行可以與下游區(qū)間洪峰形成錯峰，從而保證下游河道的安全。二是當(dāng)入庫水文站預(yù)報入庫洪水、洪峰較大時，水庫提前進行泄洪，以削平入庫洪峰，從而盡可能地減小下泄洪峰值，以保證下游河道的安全。

3）當(dāng)庫水位高于防洪限制水位時的控制運行方案。在洪水入庫前即進行預(yù)泄，將入庫洪峰削平頭，以保證水庫上下游防汛要求。

根據(jù)以上動態(tài)控制方案，聯(lián)系實際情況和不同的防汛形勢，確定英那河水庫不同起調(diào)水位的防洪調(diào)度操作方案。

表1 起調(diào)水位為78.1，78.6 m的操作方案

5 英那河水庫的動態(tài)調(diào)控運行

1）規(guī)范調(diào)度。根據(jù)水庫的汛限水位及相應(yīng)頻率洪水，按照既定的動態(tài)調(diào)控方案，實施閘門啟閉。同時，要求水庫的調(diào)度工作規(guī)范高效，洪水調(diào)度請示必須及時發(fā)往防汛主管機構(gòu)，閘門操作必須收到有效的調(diào)度指令。

2）實時調(diào)度。根據(jù)水庫實際來水、用水、蓄水情況隨時調(diào)整蓄泄量，以切實保證水庫安全及充分發(fā)揮效益，在水庫實時調(diào)度過程中應(yīng)重點考慮短期水文預(yù)報。

3）聯(lián)合調(diào)度。在水庫的防洪調(diào)度中，應(yīng)考慮洪水的有效利用，減少棄水，加強與周邊水庫的聯(lián)合調(diào)度。英那河水庫毗鄰轉(zhuǎn)角樓水庫，汛初和汛期時，可將英那河水庫的蓄水輸送到轉(zhuǎn)角樓水庫用于發(fā)電，盡可能地提高英那河水庫防洪能力。同時，應(yīng)做好相關(guān)水庫的風(fēng)險分析，切不可因此加重轉(zhuǎn)角樓水庫的防汛負擔(dān)。

4）提前預(yù)泄。為提高水庫的防洪能力，保護上游耕地、居民、專項設(shè)施和下游英那河泵站、蔡家村、丹普公路橋等設(shè)施安全，根據(jù)雨、水情，采取“小流量，長時間”的預(yù)泄方式提前泄流。

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2012-02-19