英那河水庫的動態調控方案

高清震，王俊海

（莊河市英那河水庫灌區管理局，遼寧 大連 116400）

英那河水庫的動態調控方案

高清震，王俊海

（莊河市英那河水庫灌區管理局，遼寧 大連 116400）

本文通過對英那河水庫的防汛調度原則、汛限水位動態控制方案及動態調控運行的論述與研究，闡述了水庫防汛動態控制運行的重要性。

汛限水位；動態調控；英那河水庫

1 基本情況

英那河發源于岫巖縣龍潭鄉老北溝，河流全長94.9 km，流域面積1 004 km2。英那河水庫位于英那河中游莊河市塔嶺鎮境內，大壩壩址以上集雨面積692 km2，壩址處多年平均徑流3.55億m3，多年平均降雨量789.5 mm。

英那河水庫正常蓄水位為79.1 m，主汛期防洪限制水位為78.10 m，次汛期防洪限制水位為78.60 m，校核洪水位為81.2 m，相應庫容2.87億m3，最大泄量4 446 m3/s。溢流段設有弧形鋼閘門9孔，閘門尺寸10 m×7.8 m。

英那河水庫庫區降雨多集中在7—8月份，7月下旬至8月上旬為暴雨多發期，暴雨持續時間一般為2～4 d，最長可達5 d，流域的洪水均為暴雨形成。由于暴雨急，洪水匯流時間短，往往形成峰高、量大的洪水，一場洪水過程一般歷時3 d左右。

2 水情遙測系統

英那河水庫水情遙測系統始建于2002年，系統共有7個雨量站；2個水文站；1個自動氣象站。目前，系統同時采用超短波和GSM兩種通信方式，穩定性良好，采集數據涵蓋降雨量、庫水位、土壤墑情等數據。

3 水庫防洪調度原則

根據英那河水庫工程設計所制定的各項防洪標準及不同頻率洪水所對應的不同泄水流量，采取實時調度的方法，選擇相應的泄流方式，確保水庫上下游人民生命財產和大壩主體工程的安全，同時還要滿足汛后水庫的蓄水需要。

3.1 上游防洪原則

當水庫遭遇10年一遇洪水時，原則上水庫水位不超過79.10 m；當水庫遭遇20年一遇洪水時，原則上水庫水位不超過79.25 m；當水庫遭遇50年一遇洪水時，原則上水庫水位不超過79.48 m；當水庫遭遇100年一遇洪水時，原則上水庫水位不超過79.72 m；當水庫遭遇500年一遇洪水時，原則上水庫水位不超過80.54 m；當水庫遭遇2000年一遇洪水時，原則上水庫水位不超過81.20 m。

3.2 下游防洪原則

起調水位為78.1 m時，當遭遇10年一遇洪水，下泄流量不超過1 070 m3/s；當遭遇50年一遇洪水，下泄流量不超過1 920 m3/s；起調水位為78.6 m時，當遭遇10年一遇洪水，下泄流量不超過1 410 m3/s；當遭遇50年一遇洪水，下泄流量不超過2 180 m3/s。因下游河道部分河段防洪能力達不到10年一遇標準，當下泄流量超過400 m3/s時，應及時通知各鄉鎮防汛辦公室，組織搶險隊做好搶險準備；當下泄流量接近570 m3/s時，應及時通知各鄉鎮防汛辦公室，組織人員做好逃險準備。

4 汛限水位動態控制方案研究

4.1 防洪調度判別條件分析

在正常調度條件下，英那河水庫防洪調度的判別條件主要是入庫洪水、庫水位和上下游防洪要求。動態控制汛限水位后，應充分利用降水和洪水預報信息，根據天氣形勢預報、雨量預報和入庫洪水預報進行汛限水位動態控制。英那河水庫防洪調度的判別條件主要有汛限水位、設計特征庫水位、英那河下游河道安全泄量、當前入庫流量、預報入庫洪峰流量及英那河上下游防洪要求流量等。

4.2 動態控制原理

汛限水位動態控制的防洪運用方式主要包括在洪水前的預報方式和洪峰后對洪水“尾巴”進行攔蓄的回蓄方式。當發生一定量級的洪水時，洪水總量+適時庫容＞防洪庫容時，就需開閘進行泄洪。

如果根據天氣形勢和降雨情況能夠預報出洪水的量級，那么在預見期內、洪水起漲前，可根據預見期、當前庫水位、當前入庫基流計算出在預見期內將水位降到汛限水位的最小下泄流量，根據預報的洪水量級和防洪庫容選取適當的下泄流量進行預泄。

滾動預報條件下，預報的洪水流量是不斷修正的，洪水過程中預報的洪峰流量也是不斷變動的，水庫的泄流量也應根據預報結果進行不斷調整。考慮到如果預報的洪水量級較小，那么水庫預泄后后期回蓄的風險較大，因此對達到一定量級以上的洪水才進行預泄，即預報入庫洪峰流量Qm應不小于預泄的下泄流量Q。當預報洪量小于或等于防洪庫容時，認為洪水不達標，不考慮預泄，按維持汛限水位運用；當預報洪量大于或等于防洪庫容時，則按照預泄方式運行。

4.3 英那河水庫滾動條件下的動態控制方案

1）當庫水位低于防洪限制水位時的動態控制方案。當上游進庫水文站預報洪峰入庫，水庫不進行泄洪，當庫水位達到或略超過防洪限制水位時，即進行開閘泄洪。這樣控制運行既可以確保水庫的安全運行，又能使水庫下泄洪水與下游河道區間洪峰形成錯峰，從而保證下游河道的安全。

2）當庫水位處于防洪限制水位時的控制運行方案。主要分兩種情況：一是當上游入庫水文站預報入庫洪水洪量、洪峰較小時，在洪水洪量、洪峰入庫時不進行泄洪，將部分洪水滯蓄在水庫里，待水位上漲到一定水位時，方進行宣泄，如此控制運行可以與下游區間洪峰形成錯峰，從而保證下游河道的安全。二是當入庫水文站預報入庫洪水、洪峰較大時，水庫提前進行泄洪，以削平入庫洪峰，從而盡可能地減小下泄洪峰值，以保證下游河道的安全。

3）當庫水位高于防洪限制水位時的控制運行方案。在洪水入庫前即進行預泄，將入庫洪峰削平頭，以保證水庫上下游防汛要求。

根據以上動態控制方案，聯系實際情況和不同的防汛形勢，確定英那河水庫不同起調水位的防洪調度操作方案。

表1 起調水位為78.1，78.6 m的操作方案

5 英那河水庫的動態調控運行

1）規范調度。根據水庫的汛限水位及相應頻率洪水，按照既定的動態調控方案，實施閘門啟閉。同時，要求水庫的調度工作規范高效，洪水調度請示必須及時發往防汛主管機構，閘門操作必須收到有效的調度指令。

2）實時調度。根據水庫實際來水、用水、蓄水情況隨時調整蓄泄量，以切實保證水庫安全及充分發揮效益，在水庫實時調度過程中應重點考慮短期水文預報。

3）聯合調度。在水庫的防洪調度中，應考慮洪水的有效利用，減少棄水，加強與周邊水庫的聯合調度。英那河水庫毗鄰轉角樓水庫，汛初和汛期時，可將英那河水庫的蓄水輸送到轉角樓水庫用于發電，盡可能地提高英那河水庫防洪能力。同時，應做好相關水庫的風險分析，切不可因此加重轉角樓水庫的防汛負擔。

4）提前預泄。為提高水庫的防洪能力，保護上游耕地、居民、專項設施和下游英那河泵站、蔡家村、丹普公路橋等設施安全，根據雨、水情，采取“小流量，長時間”的預泄方式提前泄流。

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2012-02-19