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        小型水庫(kù)降雨~庫(kù)容關(guān)系曲線在防洪調(diào)度中的應(yīng)用

        2012-03-30 10:43:06鄭寶濱孟祥秋
        東北水利水電 2012年4期
        關(guān)鍵詞:洪量庫(kù)容降雨量

        鄭寶濱,孟祥秋

        (1.密山市集賢灌區(qū)水利水??傉荆邶埥?密山 158313;2.密山市富密灌區(qū)水利水??傉?,黑龍江 密山 158300)

        水庫(kù)實(shí)時(shí)防洪調(diào)度是指對(duì)汛期出現(xiàn)的各種入庫(kù)洪水經(jīng)調(diào)節(jié)計(jì)算做出科學(xué)合理的蓄泄安排。一次降雨的入庫(kù)洪水是水庫(kù)實(shí)時(shí)防洪調(diào)度的重要依據(jù)。方便、快捷、準(zhǔn)確的獲取入庫(kù)洪量可以縮短汛情測(cè)報(bào)時(shí)間,提高防洪調(diào)度的精度,有利于小型水庫(kù)的度汛安全。利用小型水庫(kù) H(降雨)~V(庫(kù)容)關(guān)系曲線實(shí)施實(shí)時(shí)防洪調(diào)度是小型水庫(kù)實(shí)時(shí)防洪調(diào)度的一種有效方法和途徑。

        1 降雨~庫(kù)容關(guān)系曲線

        利用降雨~庫(kù)容關(guān)系曲線實(shí)施實(shí)時(shí)防洪調(diào)度,是依據(jù)集雨面積內(nèi)的某一時(shí)刻的降雨量,在已有的小型水庫(kù)H(降雨)~V(庫(kù)容)關(guān)系曲線上直接查得入庫(kù)洪量,省去了計(jì)算法的中間計(jì)算過(guò)程,簡(jiǎn)便快捷,且對(duì)專業(yè)技術(shù)水平要求不高,容易掌握;所查的小型水庫(kù) H(降雨)~V(庫(kù)容)關(guān)系曲線是該水庫(kù)實(shí)測(cè)的唯一對(duì)應(yīng)的曲線,該曲線消除了集雨面積內(nèi)的地形、下墊面坡度、植被、耕作比例等自然條件和計(jì)算者的水利專業(yè)技術(shù)水平、經(jīng)驗(yàn)等人為因素影響,大幅度提高了預(yù)測(cè)入庫(kù)洪量精度。

        2 建立方法

        用實(shí)測(cè)法建立 H(降雨)~V(庫(kù)容)關(guān)系曲線。小型水庫(kù)有降雨、水位記錄資料的,選取中雨(日降雨量10~25 mm)、大雨(日降雨量 25~50 mm)、暴雨(日降雨量 50~100 mm)以上對(duì)應(yīng)的庫(kù)水位上漲過(guò)程記錄,計(jì)算入庫(kù)洪量。選取典型樣本為中雨選3~5次,大雨選5~8次,暴雨以上全選。

        2.1 降雨量統(tǒng)計(jì)

        黑龍江省的暴雨特點(diǎn)是歷時(shí)短,一般為幾十分鐘到幾個(gè)小時(shí),但雨強(qiáng)大。所以雨量統(tǒng)計(jì)時(shí)段一般不超過(guò)24 h。一次降雨不超過(guò)24 h的統(tǒng)計(jì)降雨開始至結(jié)束(中間有間斷的要連續(xù)統(tǒng)計(jì));一次降雨超過(guò)24 h的,統(tǒng)計(jì)降雨集中(最大)的24 h。

        2.2 入庫(kù)洪量統(tǒng)計(jì)

        1)開始時(shí)間。不泄洪時(shí)將水位開始上漲時(shí)的庫(kù)水位做洪水總歷第一時(shí)段的零時(shí)(開始時(shí)間);泄洪時(shí)將水位開始變化(下降變緩)時(shí)的庫(kù)水位做洪水總歷第一時(shí)段的零時(shí)。

        2)結(jié)束時(shí)間。現(xiàn)行的小型水庫(kù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水設(shè)計(jì),100~300年一遇洪水校核,洪水歷時(shí)24~48 h。根據(jù)黑龍江省部分小型水庫(kù)一次洪水總歷時(shí)的統(tǒng)計(jì)分析,一般一次洪水總歷時(shí)在18~48 h,集雨面積大、地面坡度緩、植被率高、形狀峽長(zhǎng)的流域總歷時(shí)較長(zhǎng),反之較短,統(tǒng)計(jì)時(shí)可以根據(jù)該小型水庫(kù)一次洪水歷時(shí)經(jīng)驗(yàn)確定;也可以根據(jù)水位上漲速度確定。當(dāng)庫(kù)水位(興利水位以上)上漲速度(純上漲)小于一定值時(shí),該時(shí)點(diǎn)作為一次洪水總歷時(shí)的結(jié)束時(shí)間。當(dāng)水庫(kù)泄洪時(shí),將出庫(kù)水量通過(guò) H(水位)~V(庫(kù)容)圖上查出每小時(shí)應(yīng)下降的水深,將應(yīng)下降的水深加入到現(xiàn)有水位為純上漲水位。

        2.3 入庫(kù)洪量計(jì)算

        根據(jù)水位,到小型水庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)制作的 H(水位)~V(庫(kù)容)圖上查對(duì)應(yīng)的庫(kù)容值,減去洪水總歷第一時(shí)段的零時(shí)(開始時(shí)間)值,為該水位時(shí)的入庫(kù)洪量,當(dāng)水庫(kù)泄洪時(shí),將出庫(kù)水量加入入庫(kù)水量。

        2.4 建立 H(降雨)~V(庫(kù)容)關(guān)系曲線

        根據(jù)統(tǒng)計(jì)的歷次降雨和對(duì)應(yīng)的庫(kù)容值,用水文統(tǒng)計(jì)分析的方法繪制 H(降雨)~V(庫(kù)容)關(guān)系曲線;也可以將統(tǒng)計(jì)的歷次降雨和對(duì)應(yīng)的庫(kù)容值,按縱坐標(biāo)為 H(降雨),橫坐標(biāo)為 V(庫(kù)容)直接點(diǎn)繪到方格紙上,取各點(diǎn)的平均程度連線既得到H雨~V曲線。要保證較大降雨庫(kù)容值在線上。該曲線可以根據(jù)較大降雨庫(kù)容的增長(zhǎng)趨勢(shì)做適當(dāng)延長(zhǎng)。此種延長(zhǎng)方法較水文方法誤差較大,但方法簡(jiǎn)便,繪制的H雨~V關(guān)系曲線可以使用。

        無(wú)實(shí)測(cè)降雨、水位記錄的,可利用《水文圖集》由暴雨推求洪水方法,繪制出理論H雨~V關(guān)系曲線,再根據(jù)實(shí)測(cè)降雨、庫(kù)容資料逐步進(jìn)行修正。

        3 使用方法

        根據(jù)小型水庫(kù)集雨面積內(nèi)的累記平均降雨量,在該庫(kù)H(降雨)~V(庫(kù)容)關(guān)系曲線縱坐標(biāo)上查到雨量值,由該值點(diǎn)向曲線方向平行橫坐標(biāo)做射線,找到射線與曲線的相交點(diǎn),再由該點(diǎn)向橫坐標(biāo)方向平行縱坐標(biāo)做射線,找到該射線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn),該點(diǎn)即為本降雨將要入庫(kù)的洪量。

        4 結(jié)語(yǔ)

        建立小型水庫(kù) H(降雨)~V(庫(kù)容)關(guān)系曲線,利用該曲線查取某降雨量將要入庫(kù)的洪量簡(jiǎn)便快捷,技術(shù)難度小,準(zhǔn)確程度高,可操作性強(qiáng)和實(shí)用性較強(qiáng);要根據(jù)實(shí)測(cè)的洪水資料隨時(shí)對(duì) H(降雨)~V(庫(kù)容)關(guān)系曲線進(jìn)行修正,為小型水庫(kù)實(shí)時(shí)防洪調(diào)度提供準(zhǔn)確的洪水預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)。

        [1]黑龍江省人民政府防汛指揮部.防汛指揮必讀[M].1994.

        [2]黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院.密山市慶仙水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告[R].2008.

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