調整鐵甲水庫汛限水位的分析

尚爾君，陳長山

（1.遼寧省觀音閣水庫管理局，遼寧本溪 117100；2.丹東市水利勘測設計研究院，遼寧丹東 118001）

1 基本情況

鐵甲水庫于1958年9月動工興建，1961年大壩部分蓄水，1964年完工。原設計以灌溉為主兼顧防洪、除澇、發電和養魚等綜合利用的水庫。原設計洪水標準為200 a，校核洪水標準1 000 a。設計洪水位91.55 m，相應庫容2.18億m3，校核洪水位92.50 m，相應庫容2.34億m3。

水利部松遼水利委員會以松遼規計[1999]355號文《關于遼寧省鐵甲水庫除險加固工程初步設計的批復》同意對水庫進行除險加固。根據國家《防洪標準》（GB50201—94），加固后水庫按200 a一遇洪水設計，2 000 a一遇洪水校核，設計洪水位92.23 m，相應庫容2.28億m3，校核洪水位為93.59 m，相應庫容2.56億m3。

2 設計洪水

2.1 除險加固初步設計中設計洪水

除險加固初步設計中采用遼寧省1982年編制的《遼寧省暴雨洪水查算圖表》計算成果見表1。

表1 除險加固初步設計洪水成果

2.2 復核設計洪水

依據1998年遼寧省水文水資源勘測局編制《遼寧省暴雨洪水查算圖表計算方法》復核鐵甲水庫設計洪水。成果見表2。

表2 復核設計洪水成果

復核后成果比原除險加固初步設計采用成果小，其中：一日洪量小0.4%～1.4%，三日洪量小2.1%～2.5%，洪峰流量小5.5%～7.5%。

3 調度原則及成果

3.1 除險加固初步設計調洪原則

（1）根據興利要求確定汛限水位為87.80 m；

（2）頻率小于2%及以下，下泄流量不大于200 m3/s；

（3）頻率小于0.5%及以下，下泄流量不大于700 m3/s；

（4）隧洞放流為常數40 m3/s。

3.2 調洪成果對比表

調洪成果對比見表3。

表3 調洪成果對比表

4 提高防洪效益的調度原則及成果

4.1 提高防洪效益的調洪原則

（1）根據興利要求確定汛限水位為87.80 m；

（2）水位達到正常高水位89.10 m以前，只發電放流24 m3/s，超過正常高水位89.10 m以后，控制泄量130 m3/s；

（3）按以上原則調度，對頻率10%洪水，調節得到防洪高水位1；

（4）按上述原則調度，對頻率2%洪水，調節當水位超過防洪高水位1，控制泄量700 m3/s得到防洪高水位2；

（5）當水位超過防洪高水位2以后，敞泄。

4.2 調洪成果

按除險加固初步設計洪水成果調節，各特征水位見表4。

表4 新調度原則調洪成果表

5 防洪限制水位的選擇

5.1 現有的防洪限制水位

目前，鐵甲水庫運行采用的防洪限制水位是采用動態管理的分級提高的限制水位。即8月10日前，86.60 m，相應庫容 12 725萬 m3；8月 11日～9月10日，88.00 m，相應庫容14 927萬m3；9月11日以后，89.10 m，相應庫容16 900萬m3。

5.2 年最大洪水分布

因鐵甲水庫為多年調節水庫，對防洪調節影響較大的是洪水總量，而不是洪峰流量，因此對鐵甲水位1964～2005年運行資料進行分析。得到年最大三日洪量出現在7月20日以前的年份有10年，占23.8%；出現在7月20日至8月10日之間的年份為21年，占50.0%，且較大洪水均出現在該時段；出現在8月10日至9月10日之間的年份為11年，占26.2%。9月10日以后沒有出現過。年最大洪量分布見圖1。

圖1 鐵甲水庫年最大三日洪量分布圖

5.3 汛限水位的選擇

上述的汛限水位，自水庫建成以來，一直采用至今。水庫建設之初是以灌溉為主要任務，如今以灌溉和供水為主要任務。因為興利任務的變化，汛限水位應作相應變化。

根據1964～2010年徑流系列資料分析，8月11日至第二年4月1日育苗期供水前，多年平均來流量為3 142萬m3，扣除這一時段的生活及工業供水1 264萬m3，得到1 878萬m3。而汛限水位86.60 m，相應結合庫容4175萬m3大于1 878萬m3，第二年的供水不能得到保證。汛限水位應提高至88.06 m。9月11日至第二年4月1日育苗期供水前，多年平均來流量為2 125萬m3，扣除這一時段的生活及工業供水1 093萬m3，得到1 032萬m3。而汛限水位88.00 m，相應結合庫容1 973萬m3大于1 032萬m3，第二年的供水將得不到保證。汛限水位應調整至88.56 m。

汛限水位的設置是滿足防洪要求的前提下，盡量降低壩高。而對于己建的水庫，攔河壩壩高已經確定，應滿足興利盡量抬高汛限水位。按此原則，由興利確定汛限水位最低為88.06 m；由防洪確定的汛限水位最高為87.80 m。

建議：動態管理汛限水位，8月10日前87.80 m，8月10日后88.56 m，9月10日后89.10 m。