葠窩水庫水情調(diào)度現(xiàn)狀及發(fā)展分析

欒景廣

（遼寧省葠窩水庫管理局 遼寧 遼陽 111000）

1 水庫流域及工程概況

葠窩水庫位于遼寧省遼陽市太子河干流上，是一座以防洪灌溉為主，兼顧工業(yè)供水及發(fā)電等綜合利用的水利樞紐工程。水庫的控制流域面積為6175km2，占全流域44.5%，水庫按百年一遇洪水設(shè)計，千年一遇洪水校核，最高庫水位102.0m，相應(yīng)庫容7.91億m3。水庫設(shè)計死水位70.0m，相應(yīng)庫容0.10億m3；防洪限制水位77.8m，相應(yīng)庫容0.65億m3，正常高水位96.6m，相應(yīng)庫容5.43億m3。大壩為混凝土重力壩，其中：滾水壩頂高程84.8m，上設(shè)14個溢流孔，采用弧形閘門；在滾水壩閘墩中間間隔布置6個底孔，進(jìn)口設(shè)平板閘門。水庫最大泄量為23150m3/s，采用連續(xù)式高低坎消能。水電站為壩后式，總裝機(jī)容量3.72萬kW·h。

2 水庫調(diào)度的作用

水庫調(diào)度是實現(xiàn)水庫綜合利用的一個重要手段，它可以對水庫的運(yùn)行進(jìn)行具體決策，以便實現(xiàn)削峰、錯峰，保證下游安全，同時充分利用泄洪時機(jī)，發(fā)電創(chuàng)收，即在創(chuàng)造社會效益的同時，實現(xiàn)水庫經(jīng)濟(jì)效益創(chuàng)收。

3 水庫調(diào)度現(xiàn)狀

3.1 水文預(yù)報

此項工作由預(yù)報調(diào)度人員完成，根據(jù)實時雨情、水情及天氣形勢，做出實時預(yù)報；以及根據(jù)歷史資料做出春灌前的中長期預(yù)報，預(yù)報結(jié)果上報遼寧省供水局調(diào)度處。

3.2 洪水預(yù)報調(diào)度方案的制定

在每次預(yù)報有強(qiáng)降雨前做好假擬洪水預(yù)報，并做出洪水調(diào)度方案報遼寧省供水局調(diào)度處，同時在其主持下做不同前期土含（Pa值）、不同降雨級別下的48種洪水預(yù)報調(diào)度方案。

前期土壤含水量（Pa值）的計算由EXCEL自動完成，只要輸入前日面雨量就可立即計算出此日降雨的凈雨量（R）和本日8:00的上、下層土含、總土壤含水量（Pa值）。

而面雨量的確定來自水情自動測報系統(tǒng)，在值班機(jī)或任一正常上網(wǎng)的電腦上進(jìn)入“葠窩水庫水情信息查詢”網(wǎng)頁，即可查詢水情自動測報系統(tǒng)實時水雨情信息，當(dāng)進(jìn)入報表查詢，查詢雨量日報表或雨量月報表即可獲得每日降雨的面雨量。

在運(yùn)行洪水預(yù)報調(diào)度軟件中，輸入已獲得的前期土含（Pa值）和前日面雨量，即可做出洪水預(yù)報調(diào)度方案。

4 水庫調(diào)度過程中存在的問題

（1）發(fā)現(xiàn)洪水預(yù)報調(diào)度等許多軟件方面的不足，例如軟件兼容性不好，經(jīng)常崩潰；觀音閣泄流傳播時間不準(zhǔn)確，現(xiàn)在只是憑經(jīng)驗估算；洪水過程單位線少，不能涵蓋所有雨型及降雨分布。現(xiàn)在每逢大的洪水過程，我們都要進(jìn)行場次洪水總結(jié)，為以后改進(jìn)打下基礎(chǔ)。目前我們所應(yīng)用的洪水預(yù)報調(diào)度軟件是由大連理工大學(xué)開發(fā)的，由于當(dāng)時歷史資料欠缺，且沒有考證改進(jìn)的過程，所以該軟件的預(yù)報精度不高。利用此軟件做出的洪水預(yù)報方案來水量往往比實際值偏大，所以預(yù)報調(diào)度人員只好憑經(jīng)驗適度修訂洪水過程線，費(fèi)時費(fèi)力，且不夠精確。

（2）發(fā)現(xiàn)泄流曲線不足，在進(jìn)行洪水調(diào)度時，發(fā)現(xiàn)弧門泄流過程中，隨著水位逐漸下降，由閘孔出流過渡到堰頂出流，相當(dāng)于全開，如果繼續(xù)按閘孔出流處理，泄流量比實際出流要小，此時應(yīng)按堰頂出流，閘門全開處理。

（3）中長期預(yù)報所需資料欠缺，此項工作很難完成。

（4）水情自動測報系統(tǒng)可靠性逐年降低，直接影響水庫調(diào)度。本系統(tǒng)設(shè)有3個中繼站，即815中繼站、1045中繼站、533中繼站，中繼站均以所在山峰海拔高度命名。由于中繼站所處位置海拔高，雖信號傳輸效果好，但也極易遭雷擊或受人為破壞，導(dǎo)致設(shè)備受損，尤其是533中繼站，鄰近葠窩水庫，遭雷擊次數(shù)最多（遭破壞次數(shù)不多），且533中繼站是最重要的中繼站，除了葠窩雨量站外，其余9個雨量站都要經(jīng)它把數(shù)據(jù)信號傳送到中心站（中心站設(shè)在葠窩水庫管理局水情調(diào)度處值班室），所以一旦533中繼站遭雷擊或破壞，將導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓，造成數(shù)據(jù)丟失，給水庫調(diào)度帶來很大困難。815和1045中繼站只管轄3個雨量站，近年來屢遭人為破壞，遭雷擊影響倒不是那么大，而且也可以從觀音閣水庫管理局水情調(diào)度處獲得其中1個小市站（小市站就設(shè)置在觀音閣水庫管理局壩上）的數(shù)據(jù)信息。其他站的信息也只有通過電話（電話暢通、水文局雨量設(shè)備正常的條件下）從本溪水文局和遼陽水文局獲得，但還是很麻煩，給預(yù)報調(diào)度人員進(jìn)行水庫調(diào)度帶來很多不便。

（5）水情自動測報系統(tǒng)所設(shè)雨量站少，尤其是水位站，目前只有1個壩上水位站，這也是導(dǎo)致洪水預(yù)報調(diào)度軟件預(yù)報精度低的原因之一。

（6）熟練掌握洪水預(yù)報調(diào)度的人員目前只有1人，每次大洪水來臨，都忙得不可開交，這種狀況亟需改變，否則極易影響水庫調(diào)度，后果不堪設(shè)想。另外，增設(shè)熟悉洪水預(yù)報調(diào)度人員不僅會減輕預(yù)報調(diào)度人員的工作量，而且會大大提高洪水預(yù)報調(diào)度質(zhì)量，在真正實現(xiàn)安全度汛的前提下，最大限度地進(jìn)行興利調(diào)度，做到不棄一方水。

5 水庫調(diào)度存在問題的解決辦法和途徑

5.1 改進(jìn)洪水預(yù)報調(diào)度軟件

根據(jù)自應(yīng)用該軟件以來取得的經(jīng)驗，對軟件進(jìn)行改進(jìn)，以提高預(yù)報調(diào)度精度，自己改進(jìn)不了就報請局里找軟件原開發(fā)單位大連理工大學(xué)修改此軟件，使其在大洪水來臨時發(fā)揮應(yīng)有作用，真正實現(xiàn)洪水調(diào)度和興利調(diào)度。

5.2 重新修訂泄流曲線

重新修訂曲線，不再出現(xiàn)弧門泄流過程中，隨著水位逐漸下降，由閘孔出流過渡到堰頂出流，閘門全開處理的問題。

5.3 不斷錄入歷史資料

這兩年，我們已完成1974年至1983年水情值班日記考證及水量平衡表錄入，保存了原始?xì)v史數(shù)據(jù)，方便以后查詢使用。完成1974年至1979年電廠機(jī)組負(fù)荷開度資料錄入，并對1974年～1994年電廠機(jī)組負(fù)荷錄入的資料進(jìn)行校核以及錄入，為以后開發(fā)歷史數(shù)據(jù)庫打下基礎(chǔ)。有了詳盡的歷史資料，再進(jìn)行中長期預(yù)報時就有據(jù)可查，預(yù)報精度也會相應(yīng)提高。

5.4 優(yōu)化水情自動測報網(wǎng)絡(luò)，提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性

由于之前系統(tǒng)設(shè)置了3個中繼站，采用超短波傳輸數(shù)據(jù)，533中繼站頻遭雷擊，815和1045中繼站頻遭破壞，致使設(shè)備受損，因中繼站距水庫中心站遙遠(yuǎn)且陡峭，維護(hù)十分困難，系統(tǒng)丟失數(shù)據(jù)在所難免，這就給水庫調(diào)度帶來很大困難，洪水期間系統(tǒng)損壞，后果難以想象，所以亟需優(yōu)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。經(jīng)仔細(xì)研究考察，我們擬取消3個中繼站，改用以衛(wèi)星信道為主，GPRS信道為輔的數(shù)據(jù)傳輸方式，這樣所有遙測站就可以通過衛(wèi)星直接發(fā)數(shù)據(jù)至中心站，若發(fā)送不成功則自動啟動GPRS發(fā)送，保證數(shù)據(jù)不丟失。通過這樣改進(jìn)后，不僅會大大減輕水情自動測報系統(tǒng)維護(hù)人員的工作量，而且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性也將明顯提高，水情調(diào)度所需的水雨情信息更有了實質(zhì)性保障。

5.5 為水情自動測報系統(tǒng)增設(shè)水位站和雨量站

由于原水情自動測報系統(tǒng)雨量站和水位站偏少，水雨情資料欠缺，導(dǎo)致中長期預(yù)報很難做以及洪水預(yù)報調(diào)度精確度低的問題，所以我們擬增加3個雨量站和3個水位站，水位站分別設(shè)在細(xì)河和蘭河兩個入庫站，同時恢復(fù)壩下水位站。這樣改進(jìn)之后，水雨情資料趨近完整，為今后的水情調(diào)度提供了有力的數(shù)據(jù)保障。

5.6 增設(shè)并培訓(xùn)預(yù)報調(diào)度人員

向局里申請增設(shè)預(yù)報調(diào)度專業(yè)人員，盡量避免出現(xiàn)預(yù)報調(diào)度人員緊張的問題，使他們不僅在大洪水來臨時得心應(yīng)手，有充足的時間做好調(diào)度工作，同時也有時間互相探討、互相學(xué)習(xí)，使預(yù)報調(diào)度工作上一個新臺階。

增加人力的同時，要對他們進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)，派出去學(xué)習(xí)，回到單位實際演練，使他們盡快成熟起來，成為專業(yè)的預(yù)報調(diào)度人員，為水庫安全度汛和實現(xiàn)興利調(diào)度創(chuàng)收做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

6 水庫調(diào)度發(fā)展分析

葠窩水庫水情調(diào)度過程中暴露出的諸多問題如能得到徹底解決，那么展現(xiàn)在我們面前的將是全新的、自動化的、精確的科學(xué)調(diào)度。將會使預(yù)報調(diào)度人員省時省力，有足夠的時間去學(xué)習(xí)探討，進(jìn)一步研究探索，使所做的預(yù)報調(diào)度方案與實際基本一致。在為省防第一時間提供水雨情信息的同時，準(zhǔn)確及時地報告葠窩水庫洪水預(yù)報調(diào)度方案，真正實現(xiàn)安全度汛，保證水庫下游人民生命財產(chǎn)安全，創(chuàng)造巨大的社會效益；真正實現(xiàn)興利調(diào)度，最大幅度地增加水庫經(jīng)濟(jì)效益。

葠窩水庫水情調(diào)度的成功經(jīng)驗完全可以應(yīng)用于上游新建的觀音閣水庫，實現(xiàn)水庫聯(lián)調(diào)，這不僅可以最大限度地避免水資源浪費(fèi)，還可以創(chuàng)造巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，那將是人水和諧的宏偉藍(lán)圖。陜西水利