龍羊峽水庫(kù)現(xiàn)狀防洪運(yùn)用條件及汛限水位論證

賀順德 宋偉華 崔鵬 馬蒞茗

摘?要：龍羊峽水庫(kù)設(shè)計(jì)汛限水位為2 594 m，水庫(kù)建成以后一直未能實(shí)現(xiàn)按設(shè)計(jì)汛限水位運(yùn)行。近年來(lái)，黃河上游防洪運(yùn)用條件逐步改善，龍羊峽水庫(kù)下游水電站基本建成，下游河段堤防及河道治理工程逐步完善，現(xiàn)狀過(guò)流能力逐步加大，為龍羊峽水庫(kù)按設(shè)計(jì)汛限水位運(yùn)行創(chuàng)造了條件。以2019年為現(xiàn)狀年，在分析龍羊峽水庫(kù)下游河段防洪運(yùn)用條件的基礎(chǔ)上，擬定龍羊峽水庫(kù)不同汛限水位方案和相應(yīng)的龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪運(yùn)用方式，在保證水庫(kù)自身安全和設(shè)計(jì)防洪任務(wù)的前提下，兼顧水庫(kù)下游河段的防洪需求。經(jīng)分析，龍羊峽水庫(kù)現(xiàn)狀汛限水位應(yīng)為2 592 m，利用2 592～2 594 m之間庫(kù)容，通過(guò)與劉家峽水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度運(yùn)用，兼顧水庫(kù)下游河道防洪需求;龍羊峽水庫(kù)水位在2 592～2 594 m時(shí)，龍羊峽和劉家峽水庫(kù)最大下泄流量原則上不超過(guò)2 500 m3/s和3 500 m3/s。

關(guān)鍵詞：防洪運(yùn)用;汛限水位;龍羊峽水庫(kù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TV697;TV882.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2020.06.005

Flood Control Operation Conditions and Flood Limited Water Level

Demonstration of Longyangxia Reservoir in 2019

HE Shunde， SONG Weihua， CUI Peng， MA Liming

（Yellow River Engineering Consulting Co.， Ltd.， Zhengzhou 450003， China）

Abstract：The design flood limit water level of Longyangxia Reservoir is 2 594 m. Considering the construction flood season of hydropower stations downstream of the reservoir and the flood control requirements of Qinghai， Gansu， Ningxia and Inner Mongolia， the operation of the designed flood limit water level has not been realized since the completion of the reservoir. In recent years， the conditions of flood control operation in the upper reaches of the Yellow River have been gradually improved， the hydropower stations in the lower reaches of Longyangxia Reservoir have been basically completed， the embankments and river training works in the lower reaches have been gradually improved and the current capacity has been gradually increased， which has created conditions for the Longyangxia Reservoir to gradually realize the operation according to the designed flood limit water level. Taking 2019 as the present year， based on the analysis of flood control operation conditions in the lower reaches of the reservoir， different flood limit water level schemes and corresponding combined flood control operation modes of Longyangxia Reservoir were worked out. On the premise of guaranteeing the safety of the reservoir itself and designing flood control tasks， flood control requirements in the lower reaches of the reservoir were taken into account. Through demonstration， the flood limit water level of Longyangxia Reservoir is 2 592 m in present year， using the reservoir capacity between 2 592 m and 2 594 m， combining with the flood control operation of Liujiaxia Reservoir， taking into account the flood control demand of the downstream river. When the water level of Longyangxia Reservoir ranges from 2 592 m to 2 594 m， the maximum discharge of Longyangxia Reservoir and Liujiaxia Reservoir should not exceed 2 500 m3/s and 3 500 m3/s in principle.

Key words： flood control operation;flood limit water level;Longyangxia Reservoir

龍羊峽水庫(kù)作為黃河“龍頭”水庫(kù)，利用較大的防洪庫(kù)容和調(diào)節(jié)庫(kù)容，與下游劉家峽水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用，在黃河上游防洪運(yùn)用和全河的水資源優(yōu)化配置中發(fā)揮了重要作用。然而，隨著人類(lèi)活動(dòng)和氣候變化影響的加劇，黃河流域水資源供需矛盾日益突出，需要采用調(diào)整水庫(kù)汛限水位或者優(yōu)化水庫(kù)調(diào)度運(yùn)用方式等多種洪水資源化途徑，緩解水資源短缺的局面。隨著黃河上游防洪形勢(shì)的逐步改善和龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度經(jīng)驗(yàn)的逐漸積累，論證龍羊峽水庫(kù)現(xiàn)狀汛限水位，逐步實(shí)現(xiàn)按設(shè)計(jì)汛限水位運(yùn)行，充分發(fā)揮水庫(kù)綜合效益是非常必要的。

1?工程概況

龍羊峽水庫(kù)位于青海省共和縣與貴南縣交界處的黃河干流龍羊峽進(jìn)口處，上距黃河源頭1 686 km，距青海省會(huì)西寧市147 km。龍羊峽水庫(kù)壩址以上控制流域面積13.1萬(wàn)km2，約占黃河全流域面積的17.5%。水庫(kù)開(kāi)發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主，并配合劉家峽水庫(kù)擔(dān)負(fù)下游河道的防洪、灌溉和防凌任務(wù)。

龍羊峽水庫(kù)設(shè)計(jì)汛限水位2 594 m。自水庫(kù)建成投入運(yùn)用以來(lái)，根據(jù)水庫(kù)大壩的安全運(yùn)行條件和蓄水情況，汛限水位逐步抬高。從2002年至2018年，實(shí)際汛限水位采用2 588 m。也就是說(shuō)，龍羊峽水庫(kù)自建成運(yùn)用以來(lái)，因兼顧下游梯級(jí)電站施工度汛安全和下游河道防洪需求，水庫(kù)汛限水位一直未能按設(shè)計(jì)汛限水位運(yùn)用。根據(jù)近期水庫(kù)大壩定期檢查結(jié)果和近年來(lái)的高水位運(yùn)行檢驗(yàn)情況，從工程安全角度，龍羊峽水庫(kù)已經(jīng)具備按設(shè)計(jì)汛限水位運(yùn)行的條件。

2?龍羊峽水庫(kù)現(xiàn)狀汛限水位論證方法

龍羊峽水庫(kù)現(xiàn)狀汛限水位論證采用實(shí)測(cè)資料分析、實(shí)際調(diào)度經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、數(shù)學(xué)模型計(jì)算與比較相結(jié)合的方法。首先，在實(shí)地調(diào)研和資料收集整理的基礎(chǔ)上，以2019年為現(xiàn)狀年，分析龍羊峽水庫(kù)防洪運(yùn)用條件。分析龍羊峽水庫(kù)、劉家峽水庫(kù)、下游河道防洪工程的現(xiàn)狀，論證龍羊峽水庫(kù)庫(kù)區(qū)及大壩現(xiàn)狀條件下的防洪安全運(yùn)行條件。其次，在黃河上游防洪形勢(shì)和龍羊峽水庫(kù)防洪運(yùn)用條件的基礎(chǔ)上，進(jìn)行龍羊峽水庫(kù)2019年汛限水位分析論證。結(jié)合近年來(lái)龍、劉水庫(kù)防洪調(diào)度經(jīng)驗(yàn)，按照不同的汛限水位，根據(jù)下游不同的河道過(guò)流能力，制定龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度方案，以黃河上游防洪調(diào)度系統(tǒng)為依托，優(yōu)化完善龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度模型。采用不同頻率的設(shè)計(jì)洪水過(guò)程，通過(guò)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行方案計(jì)算，分析各調(diào)度方案對(duì)黃河上游防洪的影響。采用1956—2010年天然徑流序列，分析不同方案的發(fā)電、供水、生態(tài)等綜合效益。最后，綜合比選防洪影響和效益后，提出推薦的龍羊峽水庫(kù)汛限水位和龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度運(yùn)用方式[1]。

3?龍羊峽水庫(kù)現(xiàn)狀防洪運(yùn)用條件

3.1?龍羊峽水庫(kù)大壩安全運(yùn)行條件

2001年6月，龍羊峽水電站工程順利通過(guò)竣工驗(yàn)收。安全鑒定評(píng)價(jià)認(rèn)為龍羊峽水電站工程總體是安全的，各建筑物工作狀態(tài)未見(jiàn)明顯異常，已具備進(jìn)行竣工驗(yàn)收的條件，存在問(wèn)題需在運(yùn)行中逐步得到解決，以利于工程的安全運(yùn)行。安全鑒定期間建議，龍羊峽水庫(kù)水位達(dá)到2 585 m以后，通過(guò)監(jiān)測(cè)、分析和研究作進(jìn)一步?jīng)Q策，逐步提高庫(kù)水位至正常蓄水位，以確保工程安全，并充分發(fā)揮龍羊峽水庫(kù)作為黃河具有多年調(diào)節(jié)性能的龍頭水庫(kù)在水資源利用方面的巨大作用[2]。2014年11月，龍羊峽水電站大壩通過(guò)第二次定期檢查。根據(jù)第二次定期檢查報(bào)告的主要結(jié)論，龍羊峽水電站工程等別、建筑物級(jí)別、防洪及抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)符合現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，大壩防洪安全，拱壩等主要建筑物是安全的，龍羊峽水庫(kù)大壩為正常壩[3]。

近年來(lái)，黃河上游遭遇了2012年和2018年兩場(chǎng)較大洪水，龍羊峽水庫(kù)蓄水位較高。2012年，龍羊峽水庫(kù)汛限水位2 588 m，劉家峽水庫(kù)汛限水位1 727 m。龍羊峽最大入庫(kù)洪峰流量3 440 m3/s（7月25日），最大45 d洪量為100.7億m3，超過(guò)10 a一遇。龍羊峽水庫(kù)7月1日蓄水位為2 580.6 m，至7月23日蓄水位達(dá)2 588 m，至8月23日達(dá)2 594 m。11月4日，水庫(kù)達(dá)到年內(nèi)最高水位2 596.30 m。該年度龍羊峽水庫(kù)在2 594 m以上運(yùn)行時(shí)間接近4個(gè)月。2018年，龍羊峽水庫(kù)汛限水位2 588 m，劉家峽水庫(kù)汛限水位1 727 m。龍羊峽水庫(kù)7月1日蓄水位為2 585.01 m，至7月11日蓄水位達(dá)年度汛限水位2 588 m，8月14日達(dá)2 594 m， 10月22日蓄水至2 598.96 m，11月5日龍羊峽水庫(kù)水位達(dá)到正常蓄水位2 600 m，水位在2 600 m左右運(yùn)行7 d，2 594 m以上運(yùn)行時(shí)間達(dá)7個(gè)月[4]。

2018 年11 月5 日，龍羊峽水庫(kù)達(dá)到正常蓄水位2 600 m。根據(jù)龍羊峽水庫(kù)2018 年6 月25 日至2019 年3 月15 日高水位運(yùn)行期間的監(jiān)測(cè)和巡查資料，從大壩安全監(jiān)測(cè)、庫(kù)區(qū)滑坡安全監(jiān)測(cè)、虎山坡安全監(jiān)測(cè)、左右岸壩肩抗滑穩(wěn)定安全性評(píng)價(jià)等幾個(gè)方面對(duì)龍羊峽水庫(kù)2018年高水位運(yùn)行期間安全監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)?？傮w來(lái)看，龍羊峽水電站大壩經(jīng)歷了2018 年度正常蓄水位運(yùn)行考驗(yàn)，大壩安全監(jiān)控、管理措施到位，大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行良好，大壩運(yùn)行性態(tài)正常，虎山坡整體穩(wěn)定，庫(kù)區(qū)岸坡未發(fā)現(xiàn)大方量整體塌滑跡象，整體處于穩(wěn)定狀態(tài)[5]。

總的來(lái)看，龍羊峽水庫(kù)已經(jīng)通過(guò)安全鑒定和兩次定期檢查。2011年5月，西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院完成了黃河龍羊峽水電站按設(shè)計(jì)汛期防洪限制水位運(yùn)行分析論證，經(jīng)水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院審查通過(guò)，從工程安全角度考慮，同意水庫(kù)轉(zhuǎn)入按設(shè)計(jì)汛限水位2 594 m和正常蓄水位2 600 m運(yùn)行。2019年，通過(guò)對(duì)龍羊峽水庫(kù)高水位運(yùn)行的監(jiān)測(cè)巡視資料分析，龍羊峽水庫(kù)大壩運(yùn)行狀態(tài)正常，總體處于穩(wěn)定狀態(tài)。因此，從工程安全角度來(lái)說(shuō)，龍羊峽水庫(kù)已經(jīng)具備了按設(shè)計(jì)汛限水位和正常蓄水位運(yùn)行的條件。

3.2?龍羊峽水庫(kù)下游防洪運(yùn)用條件

（1）在建水電站工程防洪能力方面。黃河龍羊峽—三盛公河段共建有24座梯級(jí)水電站，龍羊峽水庫(kù)利用設(shè)計(jì)汛限水位以下庫(kù)容，承擔(dān)了兼顧梯級(jí)電站施工度汛安全的防洪任務(wù)。目前，黃河龍羊峽—三盛公河段的梯級(jí)水電站中，除龍羊峽水庫(kù)和劉家峽水庫(kù)外，有23座為已建工程，1座在建工程（黃豐水電站，主體工程已完工并達(dá)到了設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)）。因此，2019年龍羊峽水庫(kù)運(yùn)用不再考慮黃河上游水電站的施工度汛需求。

（2）水庫(kù)下游河道現(xiàn)狀過(guò)流能力方面。目前，龍羊峽水庫(kù)以下黃河干流青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古河段的防洪工程相繼建成，河道防洪能力基本達(dá)到了相應(yīng)的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。從近些年黃河上游防洪調(diào)度的實(shí)際情況來(lái)看，龍羊峽水庫(kù)下游過(guò)流能力不足的河段主要集中在青海省貴德縣城河段和內(nèi)蒙古局部河段。在龍羊峽水庫(kù)汛期泄洪時(shí)，需要考慮貴德縣城經(jīng)筒廣場(chǎng)段的現(xiàn)狀過(guò)流能力，龍羊峽水庫(kù)水位在2 588～2 594 m之間時(shí)，龍羊峽水庫(kù)控制下泄流量原則上不超過(guò)2 500 m3/s，兼顧該河段現(xiàn)狀防洪需求。黃河干流內(nèi)蒙古河段防洪工程基本建設(shè)完成，但2018年建設(shè)完成的內(nèi)蒙古黃河二期防洪工程局部堤段尚未經(jīng)過(guò)竣工驗(yàn)收且未經(jīng)過(guò)大洪水的實(shí)際檢驗(yàn)，可能存在防洪風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)堤防建設(shè)情況和2018年大洪水實(shí)際運(yùn)行情況，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，局部河段的現(xiàn)狀過(guò)流能力為4 000 m3/s左右。

4?龍羊峽水庫(kù)2019年汛限水位分析

4.1?龍羊峽水庫(kù)2019年汛限水位及龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度運(yùn)用方案

4.1.1?龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度運(yùn)用方案擬定原則

（1）完成設(shè)計(jì)防洪任務(wù)，水庫(kù)自身不超原設(shè)計(jì)、校核洪水位指標(biāo)，利用設(shè)計(jì)汛限水位以下庫(kù)容兼顧下游河道防洪安全。

（2）考慮水庫(kù)下游河段水電站工程和河道防洪工程建設(shè)的實(shí)際情況，以現(xiàn)狀河道過(guò)流能力為防洪運(yùn)用的基本條件。

（3）龍、劉水庫(kù)防洪運(yùn)用方式依據(jù)《黃河防御洪水方案》和《黃河洪水調(diào)度方案》，現(xiàn)狀運(yùn)用中龍羊峽水庫(kù)水位低于2 594 m時(shí)龍、劉水庫(kù)的控泄流量與上述兩方案有所區(qū)別。

4.1.2?龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度運(yùn)用方案擬定

（1）龍羊峽水庫(kù)水位2 594 m以下最大泄流量。根據(jù)近期龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度的實(shí)際情況，在擬定龍羊峽水庫(kù)水位在2 594 m以下時(shí)最大下泄流量按此河段的設(shè)防流量考慮，即最大下泄流量原則上不超過(guò)2 500 m3/s，兼顧該河段的防洪需求。

內(nèi)蒙古河段防洪標(biāo)準(zhǔn)為20～50 a一遇，按照劉家峽水庫(kù)的設(shè)計(jì)防洪運(yùn)用方式，20～50 a一遇洪水時(shí)最大控泄流量均為4 290 m3/s。所以，在兼顧水庫(kù)下游河道的防洪需求時(shí)，龍羊峽水庫(kù)水位2 594 m以下時(shí)劉家峽水庫(kù)的最大下泄流量按4 290、3 500、3 000 m3/s三種情況考慮，簡(jiǎn)述如下：①基于內(nèi)蒙古河段過(guò)流能力完全達(dá)到相應(yīng)防洪標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)防流量，不再需要龍、劉水庫(kù)兼顧內(nèi)蒙古河段的現(xiàn)狀防洪需求，龍羊峽水庫(kù)水位在2 594 m以下時(shí)劉家峽水庫(kù)的最大下泄流量不超過(guò)4 290 m3/s;②基于內(nèi)蒙古河段現(xiàn)狀過(guò)流能力4 000 ?m3/s，考慮劉家峽—蘭州區(qū)間來(lái)水，龍羊峽水庫(kù)水位在2 594 m以下時(shí)劉家峽水庫(kù)的最大下泄流量考慮了3 500 m3/s和3 000 m3/s兩種情況，兼顧內(nèi)蒙古河段的現(xiàn)狀防洪需求。

（2）龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度運(yùn)用方案。方案0：為基準(zhǔn)方案，即龍羊峽水庫(kù)初步設(shè)計(jì)階段提出的防洪調(diào)度方案，龍、劉水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度的防洪任務(wù)為設(shè)計(jì)的防洪任務(wù)，不考慮兼顧水庫(kù)下游河道的其他防洪需求，防洪運(yùn)用方式采用設(shè)計(jì)的防洪運(yùn)用方式。方案1：為現(xiàn)狀方案，即龍、劉水庫(kù)近期聯(lián)合防洪調(diào)度方案。龍、劉水庫(kù)的汛限水位分別為2 588 m和1 727 m，利用龍羊峽水庫(kù)2 588～2 594 m之間庫(kù)容兼顧水庫(kù)下游河段防洪需求，龍、劉水庫(kù)控制最大下泄流量原則上分別不超過(guò)2 000 m3/s和2 500 m3/s。龍羊峽水庫(kù)水位超過(guò)2 594 m后，龍、劉水庫(kù)按照設(shè)計(jì)的防洪方式運(yùn)用。方案2～方案5：為論證方案，即現(xiàn)狀防洪條件方案。龍羊峽水庫(kù)汛限水位分2 590 m和2 592 m兩種情況，劉家峽水庫(kù)汛限水位為1 727 m。龍羊峽水庫(kù)蓄水位在2 590（2 592）～2 594 m之間時(shí)，龍羊峽水庫(kù)控泄流量原則上最大不超過(guò)2 500 m3/s，劉家峽水庫(kù)控泄流量分為不超過(guò)4 290、3 500、3 000 m3/s三種情況[1]。方案設(shè)置情況見(jiàn)表1。

4.1.3?龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度運(yùn)用方案計(jì)算條件

（1）設(shè)計(jì)洪水及其地區(qū)組成。設(shè)計(jì)洪水采用原審定結(jié)果，洪水地區(qū)組成按典型年法和同頻率法兩種組成考慮。同頻率法采用劉家峽水庫(kù)、龍羊峽水庫(kù)同頻，龍劉區(qū)間相應(yīng)，選用1964年、1967年、1981年、2012年等4個(gè)典型年。典型年法即劉家峽水庫(kù)以上按龍羊峽水庫(kù)和龍劉區(qū)間洪水過(guò)程根據(jù)典型洪水同倍比放大，選用1964年、1967年等2個(gè)典型年。

（2）水位庫(kù)容泄流曲線。龍羊峽水庫(kù)庫(kù)容曲線采用原始庫(kù)容曲線，劉家峽水庫(kù)庫(kù)容曲線采用2013年實(shí)測(cè)庫(kù)容曲線。

（3）龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪運(yùn)用方式。方案0：即龍劉水庫(kù)按設(shè)計(jì)的聯(lián)合防洪調(diào)度方式運(yùn)用。龍羊峽水庫(kù)設(shè)計(jì)汛限水位2 594 m，設(shè)計(jì)的防洪運(yùn)用方式為：若發(fā)生小于等于1 000 a一遇的洪水（洪峰流量7 040 m3/s）時(shí)，按最大下泄流量不超過(guò)4 000 m3/s運(yùn)用;當(dāng)入庫(kù)洪水大于1 000 a一遇時(shí)，下泄流量逐步加大到6 000 m3/s。劉家峽水庫(kù)設(shè)計(jì)汛限水位為1 726 m，設(shè)計(jì)的防洪運(yùn)用方式為：①當(dāng)發(fā)生100 a一遇及以下的洪水時(shí)，控制下泄流量不大于4 290 m3/s;②當(dāng)發(fā)生大于100 a一遇、小于等于1 000 a一遇洪水時(shí)，控制下泄流量不大于4 510 m3/s;③當(dāng)發(fā)生大于1 000 a一遇、小于等于2 000 a一遇洪水時(shí)，控制下泄流量不大于7 260 m3/s;④當(dāng)發(fā)生2 000 a一遇以上洪水時(shí)，按敞泄運(yùn)用。

方案1：即現(xiàn)狀龍、劉聯(lián)合防洪調(diào)度方式。龍羊峽水庫(kù)汛限水位為2 588 m。水庫(kù)蓄水位在2 588～2 594 m之間時(shí)，控制下泄流量原則上不超過(guò)2 000 m3/s，兼顧下游防洪;水庫(kù)蓄水位超過(guò)2 594 m后，水庫(kù)按設(shè)計(jì)防洪運(yùn)用方式運(yùn)用。劉家峽水庫(kù)汛限水位為1 727 m，若龍羊峽水庫(kù)水位在2 588～2 594 m之間時(shí)，劉家峽水庫(kù)原則上控制下泄流量不大于2 500 m3/s。龍羊峽水庫(kù)蓄水位超過(guò)2 594 m后，劉家峽水庫(kù)按設(shè)計(jì)防洪運(yùn)用方式運(yùn)用。

方案2～方案5：龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度運(yùn)用方式依據(jù)《黃河防御洪水方案》和《黃河洪水調(diào)度方案》，即龍羊峽水庫(kù)汛限水位2 590 m（2 592 m），龍羊峽水庫(kù)蓄水位達(dá)到汛限水位2 590 m（2 592 m）前，按發(fā)電運(yùn)用;當(dāng)水庫(kù)水位在2 590（2 592）～2 594 m之間時(shí)，按龍、劉水庫(kù)的蓄洪比例靈活控制下泄流量，原則上控制出庫(kù)流量不超過(guò)2 500 m3/s;當(dāng)水位達(dá)到或超過(guò)設(shè)計(jì)汛限水位2 594 m時(shí)，水庫(kù)按照設(shè)計(jì)防洪運(yùn)用方式運(yùn)用。劉家峽水庫(kù)汛限水位1 727 m，基本上按近期防洪調(diào)度方式運(yùn)行，即龍羊峽水庫(kù)蓄水位在2 590（2 592）～2 594 m之間時(shí)，劉家峽水庫(kù)原則上控制下泄流量不大于4 290 m3/s（3 500 m3/s、3 000 m3/s）;若龍羊峽水庫(kù)水位達(dá)到或超過(guò)2 594 m時(shí)，劉家峽水庫(kù)按設(shè)計(jì)的防洪運(yùn)用方式運(yùn)用。

4.1.4?龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度運(yùn)用方案計(jì)算結(jié)果

采用龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度模型計(jì)算得到的方案匯總見(jiàn)表2。

4.2?龍羊峽水庫(kù)2019年汛限水位對(duì)防洪影響分析

4.2.1?汛限水位方案對(duì)水庫(kù)自身防洪的影響

龍羊峽水庫(kù)和劉家峽水庫(kù)的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)和校核洪水標(biāo)準(zhǔn)分別為1 000 a一遇和PMF。經(jīng)計(jì)算，對(duì)于龍羊峽水庫(kù)，發(fā)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（1 000 a一遇）洪水時(shí)，龍羊峽水庫(kù)最大出庫(kù)流量為4 000 m3/s，方案2～方案4水庫(kù)最高蓄水位為2 602.25 m，沒(méi)有超過(guò)相應(yīng)的設(shè)計(jì)洪水位，方案5超水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位2 602.25 m;發(fā)生校核標(biāo)準(zhǔn)（PMF）洪水時(shí)，龍羊峽水庫(kù)最大出庫(kù)流量為6 000 m3/s，各方案均不超校核洪水位2 607 m。對(duì)于劉家峽水庫(kù)，發(fā)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（1 000 a一遇）洪水時(shí)，水庫(kù)最大出庫(kù)流量為4 510 m3/s，方案2～方案4水庫(kù)最高蓄水位為1 735 m，沒(méi)有超過(guò)相應(yīng)的設(shè)計(jì)洪水位，方案5超過(guò)水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位1 735 m;發(fā)生校核標(biāo)準(zhǔn)（PMF）洪水時(shí)，水庫(kù)敞泄，各方案均不超校核洪水位1 738 m。

4.2.2?汛限水位方案對(duì)下游河道防洪的影響

龍羊峽水庫(kù)水位在2 592～2 594 m之間時(shí)，方案2～方案5龍羊峽水庫(kù)均按出庫(kù)流量不大于2 500 m3/s控制，兼顧青海貴德段防洪安全。發(fā)生10 a一遇洪水時(shí)，方案2～方案4龍羊峽水庫(kù)最大出庫(kù)流量為2 500 m3/s，方案5因龍羊峽最高蓄水位高于2 594 m，最大出庫(kù)流量大于2 500 m3/s，達(dá)到3 525 m3/s。對(duì)貴德段河道防洪來(lái)說(shuō)，各方案均利用龍羊峽水庫(kù)2 592～2 594 m之間庫(kù)容兼顧了其防洪安全， 方案2、3、4可以兼顧的洪水頻率為10 a一遇，方案5可以兼顧的洪水頻率為5 a一遇。

對(duì)于劉家峽水庫(kù)下游河道防洪來(lái)說(shuō)，方案2、3按水庫(kù)設(shè)計(jì)運(yùn)用方式即100 a一遇以?xún)?nèi)洪水，水庫(kù)按不超過(guò)4 290 m3/s下泄，完成設(shè)計(jì)的保護(hù)蘭州市100 a一遇洪水防洪安全的任務(wù)。在此基礎(chǔ)上，方案4、5充分利用龍羊峽水庫(kù)2 592～2 594 m之間庫(kù)容，削減下泄流量。方案4可以使10 a一遇以?xún)?nèi)洪水下泄流量不超過(guò)3 500 m3/s，方案5可以使5 a一遇洪水下泄流量不超過(guò)3 000 m3/s。

因此，對(duì)于下游防洪來(lái)說(shuō)，方案5最優(yōu)，該方案不但能完成設(shè)計(jì)的保護(hù)蘭州市100 a一遇洪水防洪安全的任務(wù)，而且能充分利用龍羊峽水庫(kù)水位2 592～2 594 m之間庫(kù)容兼顧下游河道防洪。在發(fā)生10 a一遇以下洪水時(shí)，龍羊峽水庫(kù)控制下泄流量不大于2 500 m3/s，劉家峽水庫(kù)下泄流量不超過(guò)3 000 m3/s，可以兼顧青海、內(nèi)蒙古重點(diǎn)河段的現(xiàn)狀防洪需求。但是，方案5的設(shè)計(jì)洪水最高蓄水位超過(guò)水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位。

4.2.3?汛限水位方案對(duì)下游水電站防洪的影響

根據(jù)前述擬定不同汛限水位和龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪運(yùn)用方式的計(jì)算方案，龍、劉水庫(kù)不同頻率的出庫(kù)流量沒(méi)有超過(guò)下游水電站相應(yīng)設(shè)防流量要求的下泄流量。所以，上述幾個(gè)方案均滿(mǎn)足下游梯級(jí)水電站防洪安全的要求。

4.3?龍羊峽水庫(kù)2019年汛限水位方案推薦

根據(jù)上述龍羊峽水庫(kù)2019年汛限水位方案的計(jì)算結(jié)果，在對(duì)龍、劉水庫(kù)自身防洪安全影響方面，除方案5的龍、劉水庫(kù)設(shè)計(jì)、校核標(biāo)準(zhǔn)的最高蓄水位超過(guò)相應(yīng)的設(shè)計(jì)、校核洪水位外，其余方案均可以保證龍、劉水庫(kù)自身的防洪安全。在對(duì)水庫(kù)下游河段防洪安全方面，各方案龍羊峽水庫(kù)水位2 954 m以下10 a一遇洪水最大下泄流量為2 500 m3/s，方案2、3、5劉家峽水庫(kù)10 a一遇最大下泄流量均為4 290 m3/s，從內(nèi)蒙古河段的現(xiàn)狀過(guò)流能力來(lái)看，不能兼顧內(nèi)蒙古河段現(xiàn)狀防洪需求，內(nèi)蒙古局部河段存在一定的防洪風(fēng)險(xiǎn)。方案4龍羊峽水庫(kù)蓄水位在2 592～2 594 m時(shí)劉家峽水庫(kù)10 a一遇最大控泄流量為3 500 m3/s。在對(duì)水庫(kù)下游水電站防洪安全方面，各方案龍、劉水庫(kù)不同頻率的出庫(kù)流量沒(méi)有超過(guò)下游水電站相應(yīng)設(shè)防流量要求的龍、劉水庫(kù)下泄流量，均可以滿(mǎn)足下游梯級(jí)水電站防洪安全的要求。

綜上所述，本次推薦龍羊峽水庫(kù)2019年汛限水位為2 592 m，相應(yīng)的龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度運(yùn)用方式為方案4。

5?結(jié)論和建議

（1）龍羊峽水庫(kù)具備了按設(shè)計(jì)汛限水位和正常蓄水位運(yùn)行的條件，制約龍羊峽水庫(kù)按設(shè)計(jì)汛限水位2 594 m運(yùn)行的條件主要為水庫(kù)下游河道的防洪需求。截至2019年汛前，黃河干流青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古各省區(qū)重點(diǎn)防洪河段的防洪工程已基本建成，河道過(guò)流能力達(dá)到設(shè)計(jì)的防洪標(biāo)準(zhǔn)，僅青海省和內(nèi)蒙古自治區(qū)的局部河段存在現(xiàn)狀過(guò)流能力不足問(wèn)題。2019年龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度運(yùn)用時(shí)，龍羊峽水庫(kù)設(shè)計(jì)汛限水位2 594 m以下庫(kù)容僅需兼顧上述局部河段的防洪需求。

（2）通過(guò)比較龍羊峽水庫(kù)不同汛限水位對(duì)水庫(kù)自身、下游河道、下游水電站防洪安全的影響，龍羊峽水庫(kù)汛限水位采用推薦方案2 592 m，可以利用2 592～2 594 m之間的防洪庫(kù)容，通過(guò)與劉家峽水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度運(yùn)用，保證水庫(kù)自身防洪安全，完成設(shè)計(jì)的防洪任務(wù)，并兼顧水庫(kù)下游河段的防洪需求。相對(duì)于現(xiàn)狀汛限水位2 588 m，龍羊峽水庫(kù)可增加14.2億m3的調(diào)蓄庫(kù)容。（3）目前，龍、劉水庫(kù)采用不考慮預(yù)報(bào)的防洪調(diào)度運(yùn)用方式，劉家峽水庫(kù)的下泄流量相對(duì)固定，在面對(duì)區(qū)間較大洪水時(shí)防洪調(diào)度存在一定的局限性，加上下游梯級(jí)水電站洪水期間泄洪缺乏有序管理，在面對(duì)區(qū)間較大洪水時(shí)存在一定的防洪風(fēng)險(xiǎn)。另外，黃河上游防洪調(diào)度目前僅依靠龍、劉水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度，隨著支流大型水庫(kù)的建成并投入運(yùn)用，干支流水庫(kù)的聯(lián)合調(diào)度成為可能。建議在加強(qiáng)區(qū)間洪水預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步建立并優(yōu)化黃河上游干支流水庫(kù)群水庫(kù)防洪調(diào)度運(yùn)用方式，實(shí)現(xiàn)龍、劉水庫(kù)及干流梯級(jí)電站的精細(xì)化防洪調(diào)度，使水庫(kù)下泄流量與區(qū)間來(lái)水緊密結(jié)合，更為靈活地控制下泄流量，在保證防洪安全的同時(shí)，更好地發(fā)揮水庫(kù)的興利發(fā)電等綜合效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]?黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司.龍羊峽水庫(kù)2019年汛限水位論證[R].鄭州：黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，2019：80-117.

[2]?中國(guó)水電顧問(wèn)有限公司.黃河龍羊峽水電站工程竣工驗(yàn)收安全鑒定報(bào)告[R].北京：中國(guó)水電顧問(wèn)有限公司，2000：241-245.

[3]?龍羊峽水電站大壩安全第二次定期檢查專(zhuān)家組.青海龍羊峽水電站大壩安全第二次定期檢查報(bào)告[R].西寧：黃河上游水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，2010：82.

[4]?魏軍，張丙奪，蔡彬，等.2018年黃河干流水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度實(shí)踐與啟示[J].中國(guó)防汛抗旱，2019（3）：10-14.

[5]?國(guó)電投集團(tuán)青海黃河電力技術(shù)有限責(zé)任公司.龍羊峽水庫(kù)2 600 m正常蓄水位運(yùn)行安全監(jiān)測(cè)資料分析報(bào)告[R].西寧：國(guó)電投集團(tuán)青海黃河電力技術(shù)有限責(zé)任公司，2019：49-50.

【責(zé)任編輯?許立新】