高清震，王俊海

（莊河市英那河水庫(kù)灌區(qū)管理局，遼寧 大連 116400）

英那河水庫(kù)的動(dòng)態(tài)調(diào)控方案

高清震，王俊海

（莊河市英那河水庫(kù)灌區(qū)管理局，遼寧 大連 116400）

本文通過(guò)對(duì)英那河水庫(kù)的防汛調(diào)度原則、汛限水位動(dòng)態(tài)控制方案及動(dòng)態(tài)調(diào)控運(yùn)行的論述與研究，闡述了水庫(kù)防汛動(dòng)態(tài)控制運(yùn)行的重要性。

汛限水位；動(dòng)態(tài)調(diào)控；英那河水庫(kù)

1 基本情況

英那河發(fā)源于岫巖縣龍?zhí)多l(xiāng)老北溝，河流全長(zhǎng)94.9 km，流域面積1 004 km2。英那河水庫(kù)位于英那河中游莊河市塔嶺鎮(zhèn)境內(nèi)，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(kù)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(yīng)庫(kù)容2.87億m3，最大泄量4 446 m3/s。溢流段設(shè)有弧形鋼閘門9孔，閘門尺寸10 m×7.8 m。

英那河水庫(kù)庫(kù)區(qū)降雨多集中在7—8月份，7月下旬至8月上旬為暴雨多發(fā)期，暴雨持續(xù)時(shí)間一般為2～4 d，最長(zhǎng)可達(dá)5 d，流域的洪水均為暴雨形成。由于暴雨急，洪水匯流時(shí)間短，往往形成峰高、量大的洪水，一場(chǎng)洪水過(guò)程一般歷時(shí)3 d左右。

2 水情遙測(cè)系統(tǒng)

英那河水庫(kù)水情遙測(cè)系統(tǒng)始建于2002年，系統(tǒng)共有7個(gè)雨量站；2個(gè)水文站；1個(gè)自動(dòng)氣象站。目前，系統(tǒng)同時(shí)采用超短波和GSM兩種通信方式，穩(wěn)定性良好，采集數(shù)據(jù)涵蓋降雨量、庫(kù)水位、土壤墑情等數(shù)據(jù)。

3 水庫(kù)防洪調(diào)度原則

根據(jù)英那河水庫(kù)工程設(shè)計(jì)所制定的各項(xiàng)防洪標(biāo)準(zhǔn)及不同頻率洪水所對(duì)應(yīng)的不同泄水流量，采取實(shí)時(shí)調(diào)度的方法，選擇相應(yīng)的泄流方式，確保水庫(kù)上下游人民生命財(cái)產(chǎn)和大壩主體工程的安全，同時(shí)還要滿足汛后水庫(kù)的蓄水需要。

3.1 上游防洪原則

當(dāng)水庫(kù)遭遇10年一遇洪水時(shí)，原則上水庫(kù)水位不超過(guò)79.10 m；當(dāng)水庫(kù)遭遇20年一遇洪水時(shí)，原則上水庫(kù)水位不超過(guò)79.25 m；當(dāng)水庫(kù)遭遇50年一遇洪水時(shí)，原則上水庫(kù)水位不超過(guò)79.48 m；當(dāng)水庫(kù)遭遇100年一遇洪水時(shí)，原則上水庫(kù)水位不超過(guò)79.72 m；當(dāng)水庫(kù)遭遇500年一遇洪水時(shí)，原則上水庫(kù)水位不超過(guò)80.54 m；當(dāng)水庫(kù)遭遇2000年一遇洪水時(shí)，原則上水庫(kù)水位不超過(guò)81.20 m。

3.2 下游防洪原則

起調(diào)水位為78.1 m時(shí)，當(dāng)遭遇10年一遇洪水，下泄流量不超過(guò)1 070 m3/s；當(dāng)遭遇50年一遇洪水，下泄流量不超過(guò)1 920 m3/s；起調(diào)水位為78.6 m時(shí)，當(dāng)遭遇10年一遇洪水，下泄流量不超過(guò)1 410 m3/s；當(dāng)遭遇50年一遇洪水，下泄流量不超過(guò)2 180 m3/s。因下游河道部分河段防洪能力達(dá)不到10年一遇標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)下泄流量超過(guò)400 m3/s時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知各鄉(xiāng)鎮(zhèn)防汛辦公室，組織搶險(xiǎn)隊(duì)做好搶險(xiǎn)準(zhǔn)備；當(dāng)下泄流量接近570 m3/s時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知各鄉(xiāng)鎮(zhèn)防汛辦公室，組織人員做好逃險(xiǎn)準(zhǔn)備。

4 汛限水位動(dòng)態(tài)控制方案研究

4.1 防洪調(diào)度判別條件分析

在正常調(diào)度條件下，英那河水庫(kù)防洪調(diào)度的判別條件主要是入庫(kù)洪水、庫(kù)水位和上下游防洪要求。動(dòng)態(tài)控制汛限水位后，應(yīng)充分利用降水和洪水預(yù)報(bào)信息，根據(jù)天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)、雨量預(yù)報(bào)和入庫(kù)洪水預(yù)報(bào)進(jìn)行汛限水位動(dòng)態(tài)控制。英那河水庫(kù)防洪調(diào)度的判別條件主要有汛限水位、設(shè)計(jì)特征庫(kù)水位、英那河下游河道安全泄量、當(dāng)前入庫(kù)流量、預(yù)報(bào)入庫(kù)洪峰流量及英那河上下游防洪要求流量等。

4.2 動(dòng)態(tài)控制原理

汛限水位動(dòng)態(tài)控制的防洪運(yùn)用方式主要包括在洪水前的預(yù)報(bào)方式和洪峰后對(duì)洪水“尾巴”進(jìn)行攔蓄的回蓄方式。當(dāng)發(fā)生一定量級(jí)的洪水時(shí)，洪水總量+適時(shí)庫(kù)容＞防洪庫(kù)容時(shí)，就需開閘進(jìn)行泄洪。

如果根據(jù)天氣形勢(shì)和降雨情況能夠預(yù)報(bào)出洪水的量級(jí)，那么在預(yù)見期內(nèi)、洪水起漲前，可根據(jù)預(yù)見期、當(dāng)前庫(kù)水位、當(dāng)前入庫(kù)基流計(jì)算出在預(yù)見期內(nèi)將水位降到汛限水位的最小下泄流量，根據(jù)預(yù)報(bào)的洪水量級(jí)和防洪庫(kù)容選取適當(dāng)?shù)南滦沽髁窟M(jìn)行預(yù)泄。

滾動(dòng)預(yù)報(bào)條件下，預(yù)報(bào)的洪水流量是不斷修正的，洪水過(guò)程中預(yù)報(bào)的洪峰流量也是不斷變動(dòng)的，水庫(kù)的泄流量也應(yīng)根據(jù)預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行不斷調(diào)整?？紤]到如果預(yù)報(bào)的洪水量級(jí)較小，那么水庫(kù)預(yù)泄后后期回蓄的風(fēng)險(xiǎn)較大，因此對(duì)達(dá)到一定量級(jí)以上的洪水才進(jìn)行預(yù)泄，即預(yù)報(bào)入庫(kù)洪峰流量Qm應(yīng)不小于預(yù)泄的下泄流量Q。當(dāng)預(yù)報(bào)洪量小于或等于防洪庫(kù)容時(shí)，認(rèn)為洪水不達(dá)標(biāo)，不考慮預(yù)泄，按維持汛限水位運(yùn)用；當(dāng)預(yù)報(bào)洪量大于或等于防洪庫(kù)容時(shí)，則按照預(yù)泄方式運(yùn)行。

4.3 英那河水庫(kù)滾動(dòng)條件下的動(dòng)態(tài)控制方案

1）當(dāng)庫(kù)水位低于防洪限制水位時(shí)的動(dòng)態(tài)控制方案。當(dāng)上游進(jìn)庫(kù)水文站預(yù)報(bào)洪峰入庫(kù)，水庫(kù)不進(jìn)行泄洪，當(dāng)庫(kù)水位達(dá)到或略超過(guò)防洪限制水位時(shí)，即進(jìn)行開閘泄洪。這樣控制運(yùn)行既可以確保水庫(kù)的安全運(yùn)行，又能使水庫(kù)下泄洪水與下游河道區(qū)間洪峰形成錯(cuò)峰，從而保證下游河道的安全。

2）當(dāng)庫(kù)水位處于防洪限制水位時(shí)的控制運(yùn)行方案。主要分兩種情況：一是當(dāng)上游入庫(kù)水文站預(yù)報(bào)入庫(kù)洪水洪量、洪峰較小時(shí)，在洪水洪量、洪峰入庫(kù)時(shí)不進(jìn)行泄洪，將部分洪水滯蓄在水庫(kù)里，待水位上漲到一定水位時(shí)，方進(jìn)行宣泄，如此控制運(yùn)行可以與下游區(qū)間洪峰形成錯(cuò)峰，從而保證下游河道的安全。二是當(dāng)入庫(kù)水文站預(yù)報(bào)入庫(kù)洪水、洪峰較大時(shí)，水庫(kù)提前進(jìn)行泄洪，以削平入庫(kù)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(dāng)庫(kù)水位高于防洪限制水位時(shí)的控制運(yùn)行方案。在洪水入庫(kù)前即進(jìn)行預(yù)泄，將入庫(kù)洪峰削平頭，以保證水庫(kù)上下游防汛要求。

根據(jù)以上動(dòng)態(tài)控制方案，聯(lián)系實(shí)際情況和不同的防汛形勢(shì)，確定英那河水庫(kù)不同起調(diào)水位的防洪調(diào)度操作方案。

表1 起調(diào)水位為78.1，78.6 m的操作方案

5 英那河水庫(kù)的動(dòng)態(tài)調(diào)控運(yùn)行

1）規(guī)范調(diào)度。根據(jù)水庫(kù)的汛限水位及相應(yīng)頻率洪水，按照既定的動(dòng)態(tài)調(diào)控方案，實(shí)施閘門啟閉。同時(shí)，要求水庫(kù)的調(diào)度工作規(guī)范高效，洪水調(diào)度請(qǐng)示必須及時(shí)發(fā)往防汛主管機(jī)構(gòu)，閘門操作必須收到有效的調(diào)度指令。

2）實(shí)時(shí)調(diào)度。根據(jù)水庫(kù)實(shí)際來(lái)水、用水、蓄水情況隨時(shí)調(diào)整蓄泄量，以切實(shí)保證水庫(kù)安全及充分發(fā)揮效益，在水庫(kù)實(shí)時(shí)調(diào)度過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)考慮短期水文預(yù)報(bào)。

3）聯(lián)合調(diào)度。在水庫(kù)的防洪調(diào)度中，應(yīng)考慮洪水的有效利用，減少棄水，加強(qiáng)與周邊水庫(kù)的聯(lián)合調(diào)度。英那河水庫(kù)毗鄰轉(zhuǎn)角樓水庫(kù)，汛初和汛期時(shí)，可將英那河水庫(kù)的蓄水輸送到轉(zhuǎn)角樓水庫(kù)用于發(fā)電，盡可能地提高英那河水庫(kù)防洪能力。同時(shí)，應(yīng)做好相關(guān)水庫(kù)的風(fēng)險(xiǎn)分析，切不可因此加重轉(zhuǎn)角樓水庫(kù)的防汛負(fù)擔(dān)。

4）提前預(yù)泄。為提高水庫(kù)的防洪能力，保護(hù)上游耕地、居民、專項(xiàng)設(shè)施和下游英那河泵站、蔡家村、丹普公路橋等設(shè)施安全，根據(jù)雨、水情，采取“小流量，長(zhǎng)時(shí)間”的預(yù)泄方式提前泄流。

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