王永剛,張年田
(臨汾市澮河水庫管理局,山西 曲沃 043400)
澮河水庫控制運用計劃的編制與執行
王永剛,張年田
(臨汾市澮河水庫管理局,山西 曲沃 043400)
控制運用計劃是保證水庫科學調度和安全運行的關鍵。通過分析當地水文氣象資料,結合工程實際情況,從汛期的確定、主次汛限水位的劃分、防洪預案及應急方案等方面提出了澮河水庫安全運行計劃,并進一步分析了其運行情況及效益。
控制運用計劃;汛限水位;防洪預案;澮河水庫
澮河水庫位于臨汾市曲沃縣境內,建于1958年,是一座以防洪、灌溉為主,兼顧水產養殖、生態旅游等綜合利用的中型水庫??刂屏饔蛎娣e1301km2,原設計庫容7517萬m3。經過1998年和2005年兩次除險加固改造,現狀總庫容9964萬m3,有效灌溉面積0.8萬hm2,防洪標準為100年一遇設計、1000年一遇校核。因其防洪保護范圍包括下游60km2的鐵路公路、廠礦企業、人口安全等,所以防汛工作十分重要。隨著水庫除險加固工程的完成,在對水庫未來運行過程進行優化調度的基礎上,探討主次汛期時間劃分,在完成防洪任務的同時保證興利用水量。
對澮河水庫流域1960—1991年共32年暴雨、洪峰流量、徑流量等資料進行統計(見表1)可知,多年平均降雨量523.3mm,多年平均徑流量6150.2萬m3。
從表1可知,日降雨量大于20mm的降雨均發生在每年的5—10月,此段時間多年平均降雨量為429.2mm,占年均降雨量的81.9%,而6—9月占65.4%;5—10月多年平均入庫徑流量4224.9萬m3,占多年平均年徑流量的68.7%,6—9月占55.4%;大于100m3/s的洪峰流量均出現在6—8月。因此,澮河水庫汛期確定在每年的6月初至9月底。
2.2.1 雨洪資料分析
統計資料表明,流域內大于100m3/s的洪峰流量的出現次數及24h洪水洪量大于300萬m3的次數,都是7月份最多,8月份次之,再次是6月和9月。由此可見,較大暴雨和洪水的出現,有著明顯的時間性和集中性,而這種特性正是劃分主、次汛期的基礎。
2.2.2 降雨天數分析
統計資料表明,流域內出現降雨量大于30mm,40mm,50mm,60mm的降雨情況為:7月1日—8月31日,日降雨量大于30mm的天數占5—10月總數的67.6%,日降雨量大于40mm的天數占5—10月總數的88.9%,日降雨量大于50mm的天數占5—10月總數的87.6%,日降雨量大于60mm的天數占5—10月總數的90%,由此可見,日降雨量越大,集中性越強。進入9月后,汛期遭遇日降雨大于30mm的機遇為14.2%,遭遇日降雨大于40mm的機遇為0。由于9月份降雨量占全年降雨量的28.8%,徑流量占18.7%,所以把9月定為次汛期。
2.2.3 歷史洪水分析
澮河歷史上曾多次發生洪水災害,歷史上較大洪水主要集中在7—8月。因此,把澮河水庫主汛期定為7—8月份、次汛期定為9月符合實際情況,是切實可行的。
根據水庫除險加固工程設計有關資料,對過泄量、庫容、面積特征值等進行調洪和興利計算,確定汛限水位為480.76m,正常蓄水位483.5m,設計洪水位484.56m,校核洪水位488.32m。次汛期汛限水位的確定以主次汛期汛限水位之間庫容能容納多年平均次汛期徑流量的70%為原則,最終定為481.56m。
進入主汛期后,把水庫蓄水位控制在汛限水位以下,做好防汛準備工作。進入次汛期后,密切關注中長期天氣預報,視來水情況,及時適當提高蓄水位至次汛限水位,在確保防洪安全的前提下最大限度地提高水庫興利作用。
發生防洪標準以內洪水的調度原則為“緩洪蓄清,蓄清排渾,蓄泄兼施”和“由泄水防洪轉變為控制洪水、利用洪水”。
主汛期的防洪運行方式和程序是:起調水位為汛限水位480.76m,當水位達到480.76~484.56m(設計洪水位)時,泄洪洞、溢洪道同時泄洪,進入警戒狀態;當水位達到484.56~488.32m(校核洪水位)時,進入緊急狀態;在泄洪洞、溢洪道敞泄的同時,通知處于下游主河道附近的村莊、廠礦準備撤離;當水位超過488.32m時,如上游繼續遭遇大到暴雨,進入危急狀態,通知下游保護區內群眾及物資立即撤離。
應急預案主要是針對突發事件導致水庫工程出現重大險情而采取的相應措施。澮河水庫出現重大險情的因素主要有兩個:一是正常運行時遭遇7級以上地震,這可能會使大壩與泄洪洞、灌溉洞、溢洪道接觸部位出現大的裂縫,建筑物閘門出現扭曲、無法正常啟閉等現象;二是水庫遭遇超標準洪水時,大壩可能在主副壩交接處發生瞬間局部垮壩。因此,應根據可能出現的險情,組建專業隊伍,制定針對性措施,力爭把災害降到最低程度。
對照庫容—水位曲線可知,每年將增加400萬m3的蓄水量。從管理單位內部經濟效益出發,若將多蓄的水全部用于農業,按現行水價0.213元/m3及渠系利用系數0.67計算,則灌區每年可增加收入57.08萬元。從整個社會效益出發,灌區灌溉水利用系數為0.525,每公頃年灌溉定額按3210m3計,折合增加灌溉面積654hm2。旱地變水地綜合增產值按每公頃4500元計,利用次汛期多蓄水后,年經濟效益增加294.4萬元。因此在水資源日益緊張的形勢下,不論是從水庫自身出發,還是從整個社會出發,水庫控制運用計劃效益十分明顯。
控制運用計劃的編制與執行關系到水庫的運行安全,因此不僅要制定嚴格的年度防洪調度預案和突發事件下的應急方案,而且要緊密結合當地水文氣象資料,合理劃分主次汛限期,科學利用主次汛限期水位,做到防汛抗旱兩手抓、兩手硬,雙贏共存。
TV697.1
C
1004-7042(2010)07-0031-01
王永剛(1978-),男,2004年畢業于山西水利職業技術學院水利工程專業,助理工程師。
2010-05-11;
2010-06-15