水庫后汛期汛限水位及控制運用方式思考

周夢

【摘要】水庫是我國的民生工程，有防洪興利的作用，因此，有必要確定好水庫的上下游防洪的標(biāo)準(zhǔn)，以便發(fā)生后汛期的時候，能夠及時的掌控與運用。通過對后汛期來水的特點，進(jìn)行了細(xì)致的分析與研究，在不改變水庫原有防洪標(biāo)準(zhǔn)的前提下，升高后汛期水位。本文通過對汛限水位調(diào)整的技術(shù)路線，水庫后汛期汛限水位的備選方案以及水庫后汛期汛限水位方案的優(yōu)選進(jìn)行了簡單的論述。

【關(guān)鍵詞】汛期分期；優(yōu)化；汛限水位；水庫

水庫后汛期是水庫在汛期與非汛期的一個過渡時期，對水庫的非汛期的蓄水是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，而合理性的進(jìn)行水庫的后汛期調(diào)整工作，在一定程度上能夠提高水庫的興利效益。為此，相關(guān)工作人員要針對水庫后汛期來水的特點，從而提出有效的防洪、興利、防洪與興利的三種后汛期水庫水位的備選方案，通過對它們之間關(guān)系的調(diào)整，最終在保持水庫原有防洪標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行后汛期水庫水位的升高。

一、汛限水位調(diào)整的技術(shù)路線

水庫的作用主要就是給城市供水，防止洪澇災(zāi)害對人們的破壞，還帶有發(fā)電、灌溉、養(yǎng)魚等作用。因此，在對水庫進(jìn)行水位調(diào)整的同時，要兼顧綜合其他方面的考慮。既要抬高汛限水位，保證水庫的蓄水量，緩解城市在非汛期的供水量，又要保證在后汛期防洪與興利之間的關(guān)系。

汛限水位調(diào)整的技術(shù)路線思路如下：首先，依據(jù)水庫在汛期發(fā)生的時間進(jìn)行由小到大的動態(tài)分布特點，與水庫的分期調(diào)度進(jìn)行有效的結(jié)合，分析出主汛期水位調(diào)整的最大幅度與后汛期水庫水位升高的位置。其次，對水庫汛期水位進(jìn)行調(diào)整以后，計算興利調(diào)節(jié)，分析與研究水庫上下游水位對供水的影響，保證提高水庫水位的有效性。再次，依據(jù)調(diào)節(jié)后的結(jié)果與水庫調(diào)整后的水位，判斷水庫在進(jìn)行分期汛限的水位高度。最后，使用瑞典圓弧發(fā)，有效的對調(diào)整以后的主汛限水位進(jìn)行滲流等方面的分析，計算出水口大壩的風(fēng)險數(shù)值。

二、水庫后汛期汛限水位的備選方案

（一）汛限水位備選方案及其控制運用方式

將水庫的汛限水位的最小與最大的抬高數(shù)值分別叫做防洪方案與興利方案，是水庫后汛期汛限水位的兩個備選方案。其他的備選方案要在這兩個方案的汛限水位之間進(jìn)行有效的選擇，注意權(quán)衡防洪與興利之間的關(guān)系。例如：以某水庫為例，取68.5米至69米之間選擇68.8米作為后汛期汛限水位的權(quán)衡方案。第一步，參照主汛期的洪水調(diào)度的規(guī)則來模擬后汛期洪水調(diào)度的規(guī)則，在進(jìn)行下泄的過程中，要以不超過主汛期的泄洪排量為最大的限量。假如后汛期以0.1%為最大數(shù)值，主汛期就是0.5%的數(shù)值，以每小時2500立方米的速度逐級進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)各個頻率的洪水，初步擬定有效調(diào)度的規(guī)則。第二步，依據(jù)調(diào)洪的結(jié)果進(jìn)行有效的人與機器的相互交換，將初步擬定的規(guī)則進(jìn)行有效的改進(jìn)，既能做到防洪又能做到興利，如表1所示，是某水庫防洪與興利權(quán)衡方案（68. 8 m ）調(diào)度規(guī)則及調(diào)洪結(jié)果。

（二）后汛期汛限水位備選方案

如表2所示，是某水庫后汛期汛限水位備選方案。列舉出了有關(guān)防洪的方案、興修水利的方案、權(quán)衡的方案，和原有的設(shè)計水庫主汛期汛限水位在68.1米的方案。

三、水庫后汛期汛限水位方案的優(yōu)選

（一）應(yīng)用多層多目標(biāo)模糊優(yōu)選模型進(jìn)行分析

1.系統(tǒng)分層

如圖所示，是某水庫的汛限水位方案三層模糊優(yōu)選系統(tǒng)。將多個指標(biāo)進(jìn)行了系統(tǒng)的分層處理，這樣思路就會更加的清晰明了。

汛限水位方案三層模糊優(yōu)選系統(tǒng)

2.過渡期汛期理論隸屬度的計算

在前汛期起點，；前汛期終點。因此，取為的映射區(qū)間。

主汛期，。后汛期起點，，而；后汛期終點，有。因此，，取為的映射區(qū)間。上述這些式子中，t是日期，是隸屬度。例如：當(dāng)t3是8月16日，t4是9月30日的時候，計算9月1日的汛期隸屬度是。

這種方法使用的是后汛期全過渡的方式，當(dāng)汛期結(jié)束的時候，可以將汛限水位過渡到正常蓄水位。采用這種方法計算汛期理論隸屬度的適用性，還有待于更多水庫的實踐檢驗。

3.方案優(yōu)選結(jié)果

如表3所示，是某水庫的方案優(yōu)選結(jié)果。分別對其他單元的系統(tǒng)的優(yōu)屬度進(jìn)行了計算。從表3中可以看出，興利效益單元系統(tǒng)的主汛期的方案不是很理想，在表2中，這項方案的收益最小，不利于興利的發(fā)展。在總目標(biāo)單元系統(tǒng)中，將防洪和興利取等權(quán)重以后，權(quán)衡的方案就顯現(xiàn)出了優(yōu)勢，如表2中的權(quán)衡方案各種指標(biāo)數(shù)值都在其他方案的之間，兼顧了防洪和興利的整體利益，從總體上看，比較有優(yōu)勢。

（二） 不同權(quán)重下的優(yōu)選結(jié)果

與水庫的最終決策領(lǐng)導(dǎo)的意見相結(jié)合，如果將洪水5%或者是2%和設(shè)計洪水0.2%作為重點考慮的對象，則根據(jù)防洪和興利的不同側(cè)重點得到表4的結(jié)果。從表4中可以看出：首先，總體變化很合理，隨著防洪目標(biāo)權(quán)重從0.3增加到0.7，提升了防洪方案的優(yōu)屬度，興利方案和權(quán)衡方案的優(yōu)屬度在慢慢減小。其次，由于兼顧了防洪和興利，權(quán)衡方案在興利目標(biāo)權(quán)重不小于0.5的時候是優(yōu)于其它方案的。最后，水庫的領(lǐng)導(dǎo)者偏重于防洪目標(biāo)，當(dāng)權(quán)重在大于0.5的時候，防洪方案才優(yōu)于其它方案。所以在通常情況下，只有將側(cè)重點放在防洪一側(cè)的時候，才會推薦啟動防洪方案。如果不對興利效益系統(tǒng)指標(biāo)進(jìn)行簡化，經(jīng)過計算，表3及表4計算結(jié)果有一些小的變化，但不影響以上結(jié)論。

結(jié)束語：

綜上所述，結(jié)合水庫后汛期來水的特點，進(jìn)行了后汛期水庫汛限水位的優(yōu)化選擇。得出了對后汛期水庫水位進(jìn)行抬高，要參照主汛期洪水調(diào)度的規(guī)則進(jìn)行備選方案以及運用。要通過在不同的權(quán)重之下，優(yōu)選調(diào)洪的結(jié)果，根據(jù)水庫的實際情況，選擇最佳的防洪與興利權(quán)衡的方案。這種方法更適合處理水庫后汛期汛限水位以及控制運用，具有很強的科學(xué)依據(jù)。

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