【摘要】水庫控制運用是水庫工程運行管理的重要環節。合理調整水庫控制運用有助于工程管理,使水庫工程保持良好狀況,延長水庫樞紐工程的使用年限。在保證水庫安全的前題下,實現水庫運用方案,有計劃地對水庫蓄、泄進行調節控制,最大限度地發揮水資源的綜合效益。
【關鍵詞】水庫控制;管理制度;合理協調
0、引言
水庫有調節天然徑流的作用,即在汛期攔蓄洪水,削減洪峰,而枯水期則根據灌溉、發電、水運、工業與民用供水等興利部門的要求,從水庫中放水,提高興利水流量。因此,水庫應按照國民經濟各部門的需求,重新分配天然徑流,但水庫調節洪水和提高興利用水的程度不僅取決于庫容的大小,而且同水庫運行時所選定的徑流調節方式密切相關。
1、水庫控制運用的任務
從水庫重新分配徑流來看,調洪和興利是相互結合的,但是在庫容的使用上,調洪和興利切存在矛盾。從調洪方面看,因為不能確切預知何時會出現多大洪水,只好在整個汛期騰空足夠的調洪庫容,以便抗御隨時可能發生的洪水,而這部分庫容到了汛末由于攔蓄洪水的時機已過,往往難以蓄滿枯水期興利之用。此外,各個興利部門之間的用水,也存在著既一致又矛盾的情況。例如,發電用水可供下游灌溉農田、增加航深或作工業與民用供水之用,但灌溉與供水均屬耗水部門,兩者之間有分水量的矛盾,即使發電用水可以用于下游灌溉,但兩者在用水時間上并不完全一致。
為了正確處理調洪和興利,以及各興利部門間用水的矛盾,使水庫滿足國民經濟各方面的要求,必須統一領導,全面安排。根據已有的水文資料進行分析,掌握其一般的變化規律,并結合水文氣象預報,擬定水庫的各種特征水位和徑流調節方式,用以指導水庫的控制運用,才能使水庫做到有計劃地蓄、泄和充分綜合利用的水量。在確保水庫安全的前提下,水庫控制運用的任務應有主有次,主次結合。水庫的蓄泄和水利資源的分配,應本著目前利用和長遠利益相結合,局部服從整體,整體照顧局部的精神,全面安排,統籌兼顧。
因此,水庫控制運用的基本任務,主要是按黨的政策和有關規定,在水庫原規劃設計的基礎上,根據工程的實際運用狀況、水文氣象特性和國民經濟各部門對水庫的要求,選定水庫的各種特征水位和徑流調節方式,恰當地安排蓄泄關系,力爭在防洪、灌溉、發電、水運、漁業、工業與民用供水等各方面發揮水庫的最大綜合效益。
2、水庫控制運用工作制度
水庫控制運用中一般應建立如下幾種類型的工作制度:控制運用計劃或運用指標的編制、審批、執行制度;關鍵性的調度方案或超設計標準運行方案的請示匯報制度;與上下游各興利部門之間的聯系制度;值班制度;技術資料的審核、審查、保管制度;總結、學習制度等。
2.1.水庫控制運用計劃編制、審批、執行制度
大中型水庫控制運用計劃應于運行年度開始前(如以灌溉為主的水庫應在灌溉放水之前),由水庫管理部門邀請有關單位(如設計單位、上下游防洪興利單位)參加或者深入各部門調查征求意見,進行編制。
2.1.1水庫基本情況
①水庫自然地理概況,流域特性,水文、氣象基本情況。水文預報的進展情況;
②水庫樞紐建筑物組成,基本尺寸。規劃設計時各種特征水位高程,泄(放)水建筑物泄流曲線、庫容曲線和表格;
③規劃設計時的防洪、興利效益指標;
④水庫樞紐建成、運轉以來的基本情況,包括泄洪渡汛、興利效益和工程質量等方面。
2.1.2汛期控制運用計劃
①水庫防洪標準與下游防洪要求;
②各種累積頻率洪水要素成果表;
③典型洪水過程線;
④汛期各種累積頻率洪水調洪成果表;如:防洪調度、防洪預案等。對大型水庫要求說明以下幾點:
a.調洪泄流方式;(采用分級泄流方式時應說明水庫各水位相應閘門開啟原則,有錯峰要求時應說明錯峰措施);
b.汛期如分期采取不同汛期限制水位,對分期應按各方案調洪計算成果表結果滿足防洪要求;
c.如有短期洪水預報,應說明預報的原則、方法及精度,并定出預見期和算出預泄量,可提高汛前限制水位。
⑤中型水庫一般還繪制洪水預報與調洪計算綜合相關圖(或抗洪能力計算表);
⑥所有水庫皆應有防洪措施,對重要水庫要根據上級指示,分析研究本地區可能最大暴雨值,確定保壩措施。
2.1.3興利控制運用計劃
①各典型水文年(豐、中、枯水年)的年徑流量及其年內分配;
②水庫蒸發、滲漏損失;
③本年度長期預報各月(旬)入庫水量值;
④各興利用水部門一年內對水庫供水要求;
a.各灌區各種作物灌溉面積乘以灌溉定額除渠系利用系數,求出水庫渠首各月引水量;
b.工業用水需求量;
c.發電用水是根據灌溉期發電用水結合程度,非灌溉期有否發電用水要求確定;
d.計算其它興利部門(如居民生活、航運等)的用水要求。
⑤根據本年度用水計劃,用設計枯水年來水資料列表進行興利調節計算,校核水庫設計蓄水位、死水位等設計指標,并決定本年度控制運用的蓄水位、死水位。
⑥繪制水庫興利調度圖
a.選擇若干年(包括設計枯水年)根據本年度計劃用水(或保證出力),從死水位開始逆時序調節計算并繪制出統計調節圖。
b.根據本年度長期預報各來水量、各月用水量及損失水量進行水量平衡計算,列出水量平衡計算表,繪制上限、中值、下限水位變化過程線即為預報調度圖;
c.根據中水年來水量計算本年度的預計發電量;
d.簡要重點說明水庫興利調度的原則及注意事項。
2.1.4列出洪水預報方案和保證完成控制運用計劃的組織措施或非常情況下的搶險方案。
2.2.請示匯報制度
由于水文氣象情況變化異常,所以改變運行計劃的事情是常有的,也是必要的。改變錯峰時間和泄流方式;結合短期預報進行預泄和預蓄;改變水庫回充時間和速度;考慮區間降雨進行關閘節約用水;根據預報將要發生超設計標準洪水、需要采取非常措施保壩等。必須盡早提出方案,并應對計算成果進行校核,報請上級批復后方可執行。
2.3.聯系制度
水庫管理單位在制訂聯系制度時,應把設計所涉及到的防洪興利有關單位請來共同協商制定。
聯系制度一般包括有:正常調度情報聯系、地區防汛聯防單位搶險聯系、非常情況下(如潰壩)下游轉移的聯系制度等。
正常調度情報聯系,指水庫開始泄洪、供水、排沙或關閘蓄水等,凡改變泄流方式時,應事先用電話或無線電臺密碼電報通知上、下游防洪和興利部門,以利于及早采取相應措施;為了掌握水庫上、下游水文和氣象變化情況,還應與上、下游雨量站、水文站、氣象站取得情報聯系;串聯水庫之間也應該有情報共享的聯系。
地區防汛聯防單位搶險聯系,指水庫防汛指揮機構如何與各單位搶險隊伍聯系,以利于迅速調動搶險物質、器材、人力等。
非常情況下下游轉移的聯系制度,指水庫在與下游失去正常聯系后,如電話中斷、無線電臺失去聯絡,如何用信號彈或鳴槍、炮等辦法通知下游轉移。
2.4.值班制度
要求大中型水庫應建立正常年的調度值班制度,汛期更要加強。值班人員負責掌握雨情、水情、工程異變情況,工農業生產進度及用水情況。還要負責做好調度日記、調度記事運行記錄,傳達上級指示,并將運行方案及上述基本情況及時向上級匯報。交接班時必須把需要下一班處理的問題和上班處理的問題交待清楚。下班人員要及時校核上班計算的成果。
2.5.保管制度
水庫控制運用中記錄的技術資料原始數據,如水位、出入庫流量、雨量、蒸發、滲漏、氣溫、水溫、泥沙以及各興利部門用水量等(有電站的水庫還應包括發電量,利用小時數等資料);水庫控制運用中各種技術措施,調度方案,短期洪水預報及中長期徑流預報成果,調洪計算成果等,都必須進行嚴格的校核和審查。一般在月末、年末分別整理,并及時刊印。技術檔案要設專人保管,從戰備觀點出發要及時復制和轉移。
2.6.總結、學習制度
總結水庫控制運用計劃執行情況,總結控制運用過程中所使用的技術措施(如洪水預報方法、中長期預報方法、調洪計算工具、計算機模擬演練等)有什么問題,并提出今后改進的意見。
要努力學習水庫控制運用有關的技術和業務;學習先進單位的管理經驗,建立技術情報交流制度,不斷提高水庫控制運用水平,最大限度發揮水庫的綜合利用效益。
3、結論
做好水庫控制運用工作,可以在保證工程安全的前提下充分挖掘水庫潛力,合理地安排蓄泄關系和重迭使用調洪庫容與興利庫容,發揮較原設計更大的效益;提高天然徑流的利用程度,合理分配水量,解決用水部門間的矛盾;提高對水庫運行的預見性,避免可能遭到的損失,延長水工建筑的使用期限。
參考文獻:
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[2]水庫控制運用的幾個問題[J]. 李憲文. 中國水利. 1963(13)
[3]壽山水庫控制運用[J]. 孫連成,王立春,徐春生. 吉林水利. 1995(03)
作者簡介:曹曙光,男,1970年8月生,工程師。