膠州市青年水庫汛期洪水調度及管理探討

鄭 梅，李啟況，董 璐

（1.膠州市水利局，山東 膠州 266300；2.青島市城陽區農業農村服務中心，山東 青島 266109；3.青島市嶗山風景名勝區管理局，山東 青島 266061）

膠州市青年水庫位于膠州市池子崖河中下游，三里河街道辦事處池子崖村西南和劉家村村東之間，是一座以防洪、興利為主的多年調節中型水庫。水庫控制流域面積25 km2，建于1958年，設計洪水標準為100 年一遇，校核洪水標準為1 000 年一遇。水庫總庫容1 051 萬m3，其中死庫容83.3 萬m3，興利庫容695.8 萬m3，調洪庫容271.8 萬m3；水庫設計洪水位18.39 m，校核洪水位19.03 m ，興利水位17.50 m，死水位10.91 m。2009 年實施除險加固，水庫樞紐工程為大壩、溢洪道和放水洞三部分，工程運行良好，2018 年青年水庫大壩安全鑒定為一類壩。

1 水庫洪水調度原則

1）中小洪水調度。青年水庫遇中小洪水，水庫水位低于允許壅高水位18.22 m 時，下泄流量不超過80 m3/s，下游群眾不需要轉移，要在確保工程安全的前提下，充分發揮水庫攔洪削峰、保護下游安全的作用，并最大限度地蓄水，滿足興利用水的要求。

2）標準內較大洪水調度。青年水庫遇標準內較大洪水，洪水經水庫調蓄后，下泄流量仍超過下游河道安全泄量80 m3/s，但未超過水庫工程現狀防洪標準的洪水，下游群眾需要轉移，要確保水庫工程安全，此時水庫及其上下游都要采取防洪搶險和必要的安全轉移群眾措施，減輕洪災損失，保證人民群眾生命安全，并不失時機地攔蓄峰后尾水供興利使用。

3） 超標準洪水調度。青年水庫遇超標準洪水，洪水經水庫調蓄后最高水位超過水庫允許最高水位19.03 m，要采取應急措施，盡最大努力保大壩，下游要做全力搶險的同時，對可能受淹的群眾組織安全轉移，最大限度地縮減災情，確保人民生命安全。

2 汛期控制運用指標

2.1 水庫下游河道安全泄量

青年水庫下游池子崖河干流設計防洪標準為20 年一遇，水庫溢洪道出口至池子崖河河口段無支流匯入，對青年水庫下游河道按不淹地和不影響交通的要求，控制水庫下游河道安全泄量80 m3/s 內。

2.2 汛中限制水位

按確保水庫工程安全的前提下，最大限度地保護上游庫區16.32 m 高程米線以上不受淹沒，兼顧下游河道防洪安全和滿足蓄水興利的原則，通過計算確定汛中限制水位為16.32 m，相應庫容617.7 萬m3。

2.3 汛期閘門調度運用方式

汛期閘門調度運用方式為I 級調度運用，即當水庫水位低于允許壅高水位18.22 m 時，3 孔溢洪閘逐漸同步開啟0.97 m，控制泄量80 m3/s；當水庫洪水位超過允許壅高水位18.22 m 且水位持續上漲時，3 孔溢洪閘全部開啟，按自由出流敞泄，以確保水庫大壩安全。

2.4 調度運用指標

1）汛中允許超蓄水位。汛中允許超蓄水位是當7 月份出現較大暴雨后，允許8 月初按超蓄水位控制蓄水。考慮青年水庫上游淹沒影響，選定16.32 m 作為水庫的允許超蓄水位。

2） 汛末蓄水位。考慮青年水庫上游淹沒影響，選定青年水庫汛末蓄水位為16.32 m。

3）允許壅高水位。遇中小洪水，按照確定的汛中限制水位，以固定開度0.97 m 的方式調洪計算20 年一遇洪水庫水位，作為允許壅高水位，即18.22 m。

4）警戒水位。遇標準內較大洪水，警戒水位為防范水庫可能出現險情的高水位，按工程質量、現狀抗洪能力、防汛搶險準備時間等要求確定。考慮工程現狀抗洪能力確定警戒水位采用100 年一遇洪水位，即18.39 m。

5）允許最高水位。校核洪水標準1 000 年一遇洪水，考慮中小洪水控泄的要求，1 000 年一遇洪水位作為允許最高水位，即19.03 m。

3 洪水調度方案

3.1 繪制防洪調度圖

1）P+Pa～R 關系曲線。青年水庫流域面積小于300 km2，根據《水庫防洪調度方案編制計算手冊》，使用P+Pa～R 關系曲線6 號線，設計Pa＝40 mm，編制青年水庫P+Pa～R 關系曲線表。

2）不泄水區邊界線。按青年水庫來水全部蓄存，最高水位不超過汛中限制水位16.32 m（對應庫容617.7 萬m3）的原則，用水量平衡的方法，求不同凈雨和頻率的雨前庫水位，即得邊界線坐標值，編制雨前庫水位和相應日凈雨量關系表。

3）限制泄洪區邊界線。該區邊界線的計算條件為最大下泄流量80 m3/s，相應最高庫水位要低于警戒水位18.39 m。水庫入庫設計洪水采用暴雨法，推算各種頻率和各種日凈雨的洪水過程，按照汛限水位以下不泄洪，汛限水位和允許壅高水位之間限泄，最高水位剛好達到允許壅高水位，進行水庫調算，試算相應的雨前水位，編制雨前庫水位和相應日凈雨量關系表。

4） 自由泄洪區邊界線。設計洪水采用暴雨法，推算各種頻率和各種日凈雨的洪水過程，按照汛限水位以下不泄洪，汛限水位和允許壅高水位之間限泄，超過允許壅高水位自由暢泄，允許最高水位為19.03 m（對應庫容1 051 萬m3），進行水庫調算，編制雨前庫水位和相應日凈雨量關系表。

5）繪制防洪調度圖。防洪調度圖由分區的調度區邊界線組成，縱坐標為水庫水位，取值范圍自死水位，上至大壩頂高程，橫坐標為日凈雨。按不同的泄洪方式繪制調度區邊界線，將調度區分為不泄水區、限制泄洪區和自由泄洪區三部分組成。

3.2 查詢防洪調度圖

根據實際起始一段歷時的降雨量，由P+Pa～R24關系查出實際降雨量所對應的日凈雨深；利用雨前水位及日凈雨深，判定所屬的調度區，利用防洪調度圖初定最高水位和泄洪方式；若降雨繼續，則用累計雨量再查P+Pa～R 得所對應的日凈雨深，由此選定新的泄洪方式，依次類推，及時調整調度方式，預估最高庫水位和最大泄洪流量，為臨汛調度指揮和防洪搶險決策提供依據。

3.3 中小洪水調度

中小洪水經水庫調節后，下泄流量不大于下游河道安全泄量的洪水。根據青年水庫防洪調度圖（不泄水區和限制泄水區），確定中小洪水調度方案。

1）青年水庫2020 年6 月21 日至8 月15 日控制水庫蓄水位為16.32 m。

2） 雨前水位低于汛中限制水位16.32 m，且雨后水位仍低于16.32 m 時，閘門不開啟。

3）當雨前水位為16.32 m 時，降雨產生日凈雨深不超過259 mm 的情況下，預計最高庫水位不超過允許壅高水位18.22 m，按3 孔逐漸開啟0.97 m，下泄流量不超過河道安全流量80 m3/s，以免危及下游安全。

3.4 標準內較大洪水的調度

標準內較大經過水庫調蓄后，下泄流量大于下游河道所允許的最大安全行洪量80 m3/s，但未超過水庫工程現狀防洪標準的洪水，下游要準備防洪搶險，水庫加強警戒。

當雨前水位為16.32 m，預計最高庫水位不超過允許壅高水位18.22 m 時，3 孔均固定開啟0.97 m，下泄流量不超過80 m3/s；水位持續上漲超過允許壅高水位18.22 m 時，3 孔閘全部開啟敞泄，當降雨產生日凈雨不超過328 mm，水庫水位將低于允許最高水位19.03 m。

3.5 超標準洪水對策和防洪搶險措施

水庫雨前水位已達到汛中限制水位16.32 m，當降雨產生日凈雨量超過328 mm 時，達到設計防洪標準1 000 年一遇，預報水庫達到允許最高水位19.03 m，溢洪閘閘門全開泄洪。同時應通知下游群眾做好安全轉移準備，注意觀察水情，加強人力防守，確保大壩安全，最大限度地利用水庫調蓄洪水，達到興利除害目的。

4 措施與建議

4.1 熟悉水庫基本情況，加強工程管理

全面熟悉了解水庫上游流域水文、氣象、地質、水庫控特性指標，水庫除險加固工程概況、水庫樞紐工程與大壩安全監測設施運行狀況，防汛搶險應急預案和水庫控制運用計劃方案等內容。汛期，水庫巡查管理人員，定期和不定期的巡查水庫大壩、放水洞和溢洪道工程的運行情況，發現險情及時報告處理。

4.2 提前做好水庫泄洪預警

在溢洪閘開閘溢洪前，水行政主管部門或河道管理單位以書面形式做好水庫泄洪預警，通知水庫下游河道所在的鎮或街道辦事處和城市河道主管部門，全面做好水庫泄洪準備；同時，水庫管理單位也要在水庫泄洪前進行一次檢查，確保水庫溢洪道及下游河道內無人員和阻水設施。

4.3 嚴格執行水庫調度指令

水庫管理單位收到上級水行政主管部門對水庫的泄洪調度指令后，嚴格按照批準的調度計劃和水庫工程標準化管理手冊要求，給操作人員和觀察人員下達工作指令開閘泄洪，填寫閘門開啟操作票，認真做好記錄按照程序開閘泄洪；水庫水位回落時，按照調度運用計劃逐漸關閘攔蓄峰后尾水，不超汛中限制水位。