重新核定龍鳳山水庫汛限水位的必要性

于春東，陶忠恕

(1.五常市龍鳳山水庫管理處，黑龍江五常150200;2.五常市龍鳳山水庫管理處，黑龍江五常150200)

1 工程概況

龍鳳山水庫位于拉林河支流牤牛河上游，壩址在五常市龍鳳山鄉龍鳳山村上游1.5 km處，行政區劃隸屬于黑龍江省五常市，由五常市人民政府直接管轄。龍鳳山水庫于1958年9月動工，當時在“邊勘測、邊設計、邊施工”情況下興建，1960年合龍蓄水，當年夏季出現重大險情，壩基最大管涌流量達1 m3/s，全力搶險后才保住大壩。1961年開始續建，1968年竣工驗收，1971年東山電站建成，1973年開始發電。1978年第一次消險，1982年竣工，1987年進行第二次消險，1992年消險工程竣工驗收。2000年又進行了消險加固尾工續建加固工程。

2 工程任務

在龍鳳山水庫歷次設計中，工程建設任務均是以防洪、灌溉為主，兼顧發電、水產養殖等綜合利用。水庫自建成以來，灌溉面積不斷發展，各項工程效益均比較顯著。

2.1 防洪

龍鳳山水庫位于拉林河支流牤牛河上游，水庫壩址以上集水面積1 740 km2，約占牤牛河流域面積的32.8%。由于下游區間面積很大，因此，龍鳳山水庫的防洪任務主要是減輕水庫至大泥河入口的牤牛河兩岸河灘耕地洪水災害。根據1983年水庫消險復查報告，對于20 a一遇洪水，大泥河口以上區間可削減洪峰流量60%，大泥河口以下斷面可以削減洪峰流量 40%，與堤防聯合調度，防洪保護耕地面積1.33萬hm2。而且降低牤牛河水位1.0～0.8 m，為兩岸耕地排澇創造了有利條件。

水庫為滿足下游防洪要求，根據下游堤防建設情況和管理運用水平，防洪調度分三階段:第一階段在水庫下游牤牛河堤防未建情況下，水庫5 a一遇控制泄量200 m3/s，為滿足防洪要求，水庫執行222.4 m的汛限水位;第二階段水庫下游堤防建成，水庫5 a一遇控制泄量提高到420 m3/s，水庫汛限水位提高到223.9 m;第三階段水庫下游堤防建成，水庫管理及報汛完善時，為滿足下游排澇要求，水庫10 a一遇控制泄量提高到420 m3/s。

2.2 灌溉

龍鳳山水庫的灌溉面積在以往設計中，根據不同需要分別進行了規劃，1958年初步設計灌溉水田2.6萬hm2，1961年整修加固設計灌溉面積2.87萬hm2，1983年消險復查設計灌溉面積與保壩初設一致，灌溉農田2.13萬hm2，其中水田1.49萬hm2。2000年完成的龍鳳山灌區初設中，設計灌溉面積2.65萬hm2，全部為水田，其中水庫直灌面積1.33萬hm2，補償灌溉1.31萬hm2;現狀灌溉水田面積2.9萬hm2，其中直灌面積1.77萬hm2，補償灌溉1.13萬hm2。

2.3 發電

龍鳳山水電站于1971年建成，裝機容量3 200 kW，為兩臺單機1 600 kW機組。在1983年水庫消險復查設計中，設計電站在沒有棄水的情況下，庫水位高于224.1 m時，兩臺機組滿載運行，低水位時按一臺機組運行。當水庫汛限水位為222.4 m時，多年平均發電量1 112萬kW·h，裝機利用小時數3 475 h。

2.4 養殖

水庫設計死水位219.5 m，相應水面面積1 460 hm2，正常蓄水位226 m，相應水面面積3 040 hm2，可用于發展水產養殖。

水庫與堤防聯合調度，提高了下游農田的防洪標準，有效減免了下游農田洪水災害，防洪效益十分顯著。

近幾年來，水庫下游灌區發展迅速，目前實際灌溉面積已經超過歷次水庫設計灌溉面積，由于水庫目前仍執行較低的汛限水位，影響水庫灌溉供水，而且近幾年水庫來水偏枯，灌溉用水日趨緊張。

水庫電站于1973年投入運行，由于電站沒有并入電網，而且機組運行不穩定，不能滿載運行，最大出力僅為750 kW。據此1976年5月開始補建調壓塔。1977年調壓塔建成，電站可正常供電。1980年5月份并入哈爾濱電網后，電站效益得到更加充分發揮。

3 工程規模

水庫正常蓄水位的確定原設計主要以不淹沒上游沖河鎮為原則。1958年初設由于沒有實際資料，只能通過理論計算，確定水庫興利水位為223.9 m，后來通過建站觀測，1961年整修加固設計水庫正常蓄水位改為226.0 m，1980年水庫蓄水至水位225.77 m，歷時30 d，沖河鎮并未發現淹沒事情。1982年對沖河鎮水文地質作了補充調查和分析，該鎮由于表層有厚1.5～3.0 m、最厚達5 m的亞黏土存在，當水庫蓄水至水位226 m時，沖河回水位為228.2 m，持續100 d，也沒有產生淹沒問題。水庫正常蓄水位采用226.0 m一直運行至今。

在水庫初步設計中選定死水位為217 m，1966年水電站初設中機組型式改為貫流式，相應將死水位調整為218 m，1982年水庫消險設計根據水輪機及水頭損失特性曲線的要求，死水位改為219.5 m。龍鳳山水庫現狀規模為:死水位219.5 m，正常蓄水位226.0 m，相應庫容1.9億m3，水庫調節類型為不完全年調節。水庫設計洪水標準為100 a一遇，設計水位226.6 m，相應庫容為2.09億m3，校核洪水標準采用萬年—遇，校核水位為228.6 m，相應庫容為2.77億m3。

龍鳳山水庫水情自動測報系統已經建成并運行多年，已建成站點通過不斷完善和改進水情自動測報系統及預報方案，目前能夠較精確的計算預報洪峰流量及洪峰到達時間。

4 水庫汛限水位核定的必要性

4.1 汛限水位的變動情況

龍鳳山水庫建成以來，實際運行中主汛期汛限水位一直維持在222.4 m。2005年黑龍江省防汛指揮辦公室在《黑龍江省汛期調度運用計劃》確定龍鳳山水庫主汛期為6月15日～8月10日，汛限水位為222.40 m，后汛期為8月11日～9月5日，汛限水位為224.0 m。

在水庫歷次設計中，設計中汛限水位出現兩個。1958年初設考慮水庫下游牤牛河堤防尚未建成，為滿足防洪要求汛限水位定為222.4 m;1961年整修加固設計中考慮下游堤防仍未建成，汛限水位仍為222.4 m;1983年水庫消險復查設計中采用汛限水位223.9 m確定水庫規模，根據實際情況水庫防洪調度分三階段，即在水庫下游堤防未建成前仍按1961年設計汛限水位定為222.4 m，下游堤防建成后抬高至223.9 m。

4.2 地方政府要求

龍鳳山水庫所在的牤牛河流域現狀水資源開發主要以農業灌溉為主，由于天然徑流時程分配與農業灌溉用水過程不一致，農業用水高峰期主要依靠水利工程的調節供水，而流域現有的水利工程中只有龍鳳山水庫能對徑流進行年調節。龍鳳山水庫同時還承擔下游防洪任務，汛期需要預留較大的防洪庫容，由于龍鳳山水庫為不完全年調節水庫，設置重復庫容較大，汛期水庫調節庫容很小，經常影響正常灌溉供水，同時也影響水庫汛后回蓄，地方政府要求應適當增加興利庫容。

4.3 核定的必要性

1)近幾年來，我國北方地區持續干旱，如何利用現有水利工程增加調節水量已顯日趨重要。龍鳳山水庫自1960年建成以來，自 1995～2004年10 a期間多年平均徑流量5.94億m3與以前多年平均徑流量7.67億m3相比減少徑流量23.3%，尤其是1998以來，多年平均徑流量僅5.78億m3，來水量減少更加明顯，汛限水位過低，導致汛后回蓄困難。

2)龍鳳山水庫現狀正常蓄水位以下庫容為1.9億m3，而汛限水位222.4 m以下庫容僅0.97億m3，重復庫容0.93億m3，重復庫容較大，汛后回蓄困難，對第二年的灌溉有一定影響。

3)龍鳳山水庫經多次消險加固，大壩等主要建筑物已達到設計標準，下游灌區規模也已超過設計面積，對水庫的供水要求提高，因此有必要對水庫的汛限水位進一步核定后執行。

4.4 調整的標準

根據水庫汛限水位存在的主要問題，應根據本地區洪水特性將汛期進行相應劃分，區別對待，調整現狀水庫汛限時間與洪水多發期不對應，與灌溉用水發生矛盾的問題，另一方面就是分析論證汛期限制水位的抬高，增加調節水量，滿足灌溉用水要求。

根據興利復核成果，現狀水庫汛限水位222.4 m不能滿足現狀用水要求，滿足現狀灌溉用水和設計保證率75%要求的最低汛限水位為223 m。由于水庫調節類型為不完全年調節，且水庫汛后來水量較大，經計算，在汛限水位高于223.9 m時，水庫灌溉面積和灌溉保證率均不再增加，故從興利角度出發，水庫汛限水位在223～223.9 m范圍內。

汛限水位按照管理方式可分為預報預泄適時調度管理、分期動態提高調度管理、全期固定靜態調度管理三種管理方案。通過分析龍鳳山水庫工程任務、規模、運行狀況等基礎上，確定本工程的汛限水位及管理方案。

龍鳳山水庫設計任務是以防洪、灌溉為主，兼顧發電、水產養殖等綜合利用，目前水庫實際灌溉面積已經大于設計灌溉面積，水庫灌溉效益超過設計灌溉效益，但由于現狀運行汛限水位較低，影響水庫灌溉保證率的提高。

龍鳳山水庫經過消險加固后，大壩、溢洪道、放水洞等工程基本達到設計標準，目前各項工程設施運行良好。而且水庫水情自動測報系統已經建成并運行多年，系統運行正常，通過不斷積累經驗，目前對洪水預報具有較高精度，并具有一定的預見期。

地方政府從水庫實際情況出發，迫切要求根據地區洪水特性對汛期劃分進行充分論證，提高水庫汛限水位，以便更好地發揮水庫效益。

綜上所述，龍鳳山水庫經過消險后，水庫達到設計標準，各項工程運行良好，灌溉效益發揮顯著，而且具備對洪水的預報預泄調度條件，水庫管理單位迫切希望水庫汛限水位提高。

［1］ 王立國，崔石龍.青年水庫汛限水位的確定及汛期劃分［J］.黑龍江水利科技，2009，37(04):153.