大伙房水庫水情調度現狀及發展分析

何麗娟

(遼寧省大伙房水庫管理局，遼寧 撫順 113007)

1 水庫流域及工程概況

大伙房水庫位于遼寧省撫順市東部，遼河的大支流渾河中上游，水庫的控制流域面積5 437 km2，總庫容22.68億 m3。

渾河流域南部與太子河流域相鄰，北面與清河、柴河、范河及遼河干流接壤，東部以龍崗山脈與鴨綠江流域及松花江流域分界。渾河流域跨E112°20'～E125°15'，N41°00'～42°15'。

水庫由渾河、蘇子河和社河3條河流匯入。渾河發源于遼寧省清原縣彎甸子鄉的長白山支脈滾馬嶺，海拔高程750 m，始稱紅河。

向北流至清原附近與第一支流英額河匯合，匯合后稱渾河。西南流至營盤附近，左岸納入最大支流蘇子河，至大伙房壩址上游，左岸還有社河匯入。

大伙房水庫是一座防洪、供水、灌溉、發電、養魚等綜合利用的大型水庫。

輸水建筑物主要有:2孔輸水洞;5孔主溢洪道;7孔非常溢洪道;有2臺機組水電廠等，其泄流能力見表1。

2 水庫調度的作用

水庫調度是實現水庫綜合利用的一個重要手段，它可以對水庫的運行具體決策，以便定量地解決水庫綜合利用中存在的矛盾，它是保障水庫安全運行，充分發揮水庫綜合效益非常重要的環節[1]。大伙房水庫于1958年建成，已運行54 a，通過幾代水情調度人員的辛勤工作，使水庫的調蓄功能得到了充分發揮，使有限的水資源得到了合理充分地利用，為國家創造了可觀的經濟和社會效益，真正實現了水庫興利除害的作用。

表1 水庫各輸水建筑物泄流能力表

3 水庫調度的現狀

3.1 汛前準備

水庫流域的降雨及天然入庫流量是一種隨機變量，它的出現具有偶然性，但通過多年降雨徑流等水文資料比較，也顯示出一定的規律性。

根據這一特點，水庫調度人員一般每年在6月1日進入汛期以前，依據多年水文、氣象及流域上游水利普查等基本資料，通過相關分析及水文水利計算，預計出本年度春汛來水量多少。

在此基礎上做好汛期準備工作，將自動化雨量遙測設備安置在上下游31個雨量監測點及3個入庫流量站。檢查調試水庫出口的各個測流設備，以便為農業灌溉及主汛期防洪等提供可靠的保證。

3.2 汛期科學的預報及調泄

根據氣象意義上的汛期定義，汛期從7月1日開始，9月1日結束，主汛期于7月20日開始，8月10日結束。

但近幾年全球氣候變化越來越復雜，極端天氣事件增多，水旱災害頻繁發生，區域性強降水過程偏多，洪澇災害較為嚴重，水庫調度必須高度警惕，嚴陣以待，全力做好防御暴雨洪水的各項準備工作。

大伙房水庫上游流域為山丘地帶，本流域洪水主要發生在6—9月，洪水成因主要是此期間的大暴雨，降雨主要集中在7、8月，主汛期一般在7月10日—8月20日。

為了防洪需要，水庫實時調度以洪水的季節性特點為依據，將汛期劃分為若干階段，針對不同時期采用適當的方法確定并執行各自的汛限水位，見表2。

表2 主汛期和后汛期防洪限制水位及相應庫容

分期汛限水位法不僅為水庫增加了蓄水量，又增強了水庫抗洪能力。為了提高水庫的防洪標準和供水能力，2005年投資1.9億元對水庫進行了除險加固。

加高大壩和溢洪道閘門，修筑了非常溢洪道等，提高水庫調蓄能力;又采取了一系列非工程措施來提高水庫的標準，投資近百萬元建立了水情自動化測報系統，目前水位自動測報系統采用的浮子和壓力水位計同時使用，以作比較。

水庫流域上下游共設立31個自動化水情測報雨量點、3個入庫流量站，并和大連理工大學聯合，共同開發研制出了洪水預報數學模型，編制成實時調度軟件，提高了預報精度。

主汛期水情調度人員將上游14個自動雨量點收集的雨量數據分析計算后，輸入實時調度軟件系統，做出實時洪水預報，從而得到上游土壤含水率、凈雨、水庫入庫流量過程等數據，為防洪及泄洪提供相應的依據。主汛期、后汛期調節原則及調度方式為:

3.2.1 主汛期洪水調節原則

大伙房水庫的設計標準和下游防御目標的防洪標準:水庫按1 000 a一遇洪水設計，設計洪水位為136.63 m;可能最大洪水校核，校核洪水位為139.32 m;發生300 a一遇洪水保沈陽城市安全，河道組合流量≤6 260 m3/s;發生100 a一遇洪水保撫順城市安全，河道組合流量≤4 000 m3/s;發生50 a一遇洪水保沈陽以下農田安全，河道組合流量≤4 070 m3/s。

水庫除險加固后的調度方式是以1960年和1995年2個典型年為基礎，經過多方案比較優化確定的[2-3]。

主汛期防洪限制水位為126.4 m，除險加固前，庫水位128.1 m為下游錯峰，關閉主溢洪道，由于本次設計洪水加大，典型年增加了1995年。

水庫的調度方式主要是考慮下游防洪要求，經多方案取外包，最終確定庫水位128.8 m為下游錯峰關閉主溢洪道;庫水位131.5 m時主溢洪道開2孔;庫水位133 m時主溢洪道5孔全開;庫水位136.32 m時非常溢洪道開3孔;庫水位136.52 m時非常溢洪道7孔全開;庫水位136.32 m是300 a一遇洪水只開主溢洪道，不開非常溢洪道所達到的最高水位，即非常溢洪道起用標準為300 a以上。此調度方式是設計情況，考慮了關山水庫。

3.2.2 大伙房水庫主汛期的調度方式

調度方式為:

1)水位126.4 m時，開輸水洞、主溢洪道。

2)水位128.8 m時，開輸水洞、關主溢洪道。

3)水位131.5 m時，開輸水洞、開主溢洪道2孔。

4)水位133.0 m時，開輸水洞、開主溢洪道5孔。

5)水位136.32 m時，開輸水洞、開主溢洪道，開非常溢洪道3孔。

6)水位136.52 m時，開輸水洞、開主溢洪道、開非常溢洪道7孔。

3.2.3 后汛期調洪原則

考慮到水庫的設計洪水變化不大，洪水開始入庫就開始為下游錯峰，錯峰流量為400 m3/s，當入庫流量＜400 m3/s時，水庫下泄流量等于入庫流量，保持汛限水位不變，調節300 a一遇洪水時，沈陽出現洪峰4 h后停止錯峰，記載水庫停錯水位，調節水庫設計洪水、可能最大洪水時，水庫水位達到停錯水位停止錯峰，全開泄流設備泄洪[4]。

3.2.4 后汛期泄流方式

洪水開始入庫就開始為下游錯峰，錯峰流量為400 m3/s，當入庫流量＜400 m3/s時，水庫下泄流量等于入庫流量;停止錯峰時間的確定。

當調節區間設計、水庫相應洪水時，停止錯峰的判別條件是:區間洪峰出現4 h后停止錯峰。當調節水庫設計洪水時，可能最大洪水的停止錯峰的判別條件是:沈陽水文站出現6 260 m3/s時;為了減輕下游負擔，停止錯峰后泄洪支洞和水電廠不泄流。

4 水庫調度存在的問題及發展

1)水庫的入庫洪水預報不僅只根據上游的降雨情況，還有許多復雜因素，例如:上游植被的改變情況，上游各種建筑物拆、建情況，上游引、用水情況等。這些因素直接影響到洪水預報的精度。

因此每年汛后必須及時對上游情況進行水利調查，掌握準確的環境資料。要根據各種情況的變化，及時修正預報結果和方案。同時還要及時對自動化預報軟件參數進行修改更新，充分利用現代科學技術增加預見期，這樣才能保證預報結果的精度，科學合理調度，充分發揮水庫調節功能，為國家分憂，為百姓造福。

2)自動化雨量遙測系統由于運行年份較長，設備老化嚴重，故障頻繁，許多零部件都因產品更新換代無處購買，這不僅影響水情預報精度，還不利于收集資料的完整，因此，建議對自動化雨量設備及時更新換代。

另一方面由于條件限制，流域部分雨量站點地點選擇不適，也影響著洪水預報精度，這些都有待進一步改進完善。

[1] 大伙房水庫管理局.大伙房水庫調度工作手冊:第二版[S].撫順:大伙房水庫管理局，2008.

[2] 陳華，郭生練等.基于Web的水庫洪水預報調度系統設計與開發[J].武漢大學學報:工學版，2004，37(03):27-31.

[3] 史長瑩，簡新平，李麗英.王快—西大洋水庫聯合調度研究[J]. 黑龍江大學工程學報，2012，03(01):7-10.

[4] 崔慶峰，孫意菲.白云山水庫洪水預報及洪水調度研究[J].黑龍江水利科技，2011(05):67-69.