溫會軍

（遼寧石佛寺供水有限責任公司，遼寧 沈陽 110166）

1 方案編制思路

渾河沈陽城市段工程聯(lián)合調(diào)度運行方案的編制復雜性較高，需要在整體策劃、明確思路的基礎上，做大量的實踐、分析和研究工作，主要編制思路與步驟如下：

1）針對渾河沈陽城市段工程聯(lián)合調(diào)度運行方案目標，通過對渾河沈陽城市段現(xiàn)狀的調(diào)查，獲取并制作城市段內(nèi)河道及控制工程的相關資料數(shù)據(jù)信息。

2）由于河段上主要可控建筑物為河道串聯(lián)方式分布梯級運行，且區(qū)間無大型匯入與流出支流，屬典型河道梯級運用調(diào)度方式。根據(jù)河道工程分布特征可將整個城市段河道劃分為串聯(lián)區(qū)段，并按照梯級水庫的方式研究河道的調(diào)度問題。

3）由于區(qū)段內(nèi)的天然匯入河流非汛期來水流量有限，且在流域洪水預報中已在區(qū)間產(chǎn)匯流預報中通過測站權(quán)重與集雨面積參數(shù)來控制。因此，區(qū)間匯入與流出支流本方案在區(qū)段劃分中不作考慮。

4）區(qū)段的實用控制圖采用水量平衡方程計算成果繪制。因此，不考慮區(qū)段內(nèi)橋梁對水量的影響。另外，區(qū)段內(nèi)排入污水流量有限，方案中可不考慮該水量影響。

2 研究成果

針對上述基本工作思路，本研究開展了渾河沈陽城市段工程聯(lián)合調(diào)度運行方案的編制工作。主要工作方法和成果如下：

2.1 控制單元的劃分

根據(jù)河道的特點與控制樞紐的分布，將管理河段劃分為相互關聯(lián)的4個區(qū)段：干河子壩到王家灣壩區(qū)段、王家灣壩到渾南壩區(qū)段、渾南壩到砂山壩區(qū)段和砂山壩到渾河閘區(qū)段。

2.2 特性參數(shù)的制作

1）河道特性參數(shù)的制作。針對河道劃分的主要成果，對每個區(qū)段的水位-面積、水位-庫容曲線進行制作。區(qū)段的水位-面積、水位-庫容計算的基礎數(shù)據(jù)為：沈陽市渾河管理部門提供的2005年施測的99個實測斷面數(shù)據(jù)信息，遼寧省水利水電科學研究院，2007年制作的渾河沈陽城市段物理模型數(shù)據(jù)信息。

2）工程調(diào)度參數(shù)的制作。工程調(diào)度參數(shù)的制作主要包括河道上干河子攔河壩、王家灣橡膠壩、沈水灣橡膠壩和砂山橡膠壩及渾河閘的過流特性曲線。制作的方法是工程設計參數(shù)結(jié)合實際運行觀測數(shù)據(jù)率定。

2.3 工程實用調(diào)度圖的編制

對每個區(qū)段采用蓄率中線法（全圖解法），編制不同泄流方式控制運用圖，考慮到調(diào)度的靈活性，調(diào)節(jié)計算的時間周期取1 h。

2.4 工程調(diào)度原則的確定

由于橡膠壩特有的壩上安全水深的限制，因此橡膠壩工程自身對過流的要求較高，各橡膠壩工程均需根據(jù)各自特點編制調(diào)度原則。以砂山壩為例，說明如下：

1）砂山橡膠壩為充水式橡膠壩，設計標準為20年一遇防洪標準，設計流量3 569 m3/s。設計壩高2.5 m，分4孔，每孔82 m，壩頂溢流水深最大限制0.3 m，調(diào)度原則為：

2）上游來水量低于95 m3/s時，采取壩頂溢流，溢流水深最大控制在0.3 m，控制水位不超過37.3 m。

3）上游來水量超過95 m3/s時，不超過718 m3需坍壩1孔運行泄流。

4）上游來水量超過718 m3/s，不超過1 341 m3/s時，需坍壩2孔運行泄流。

5）上游來水量超過1 341 m3/s時，所有壩段全坍運行。

6）另外，在運行時，首先應充水進入左右兩壩袋，最后充水入中間孔壩袋，坍壩時應首先放空中間孔，最后放空兩岸壩袋。

2.5 聯(lián)合調(diào)度方案的編制

盡管各工程本身的調(diào)度原則確定了，但是作為河道梯級工程的一部分，實際工作中主要是需要進行全河段的聯(lián)合調(diào)度運行。研究聯(lián)合調(diào)度方案的基本思路是利用預蓄預泄原理。以砂山壩為例：如需由全部充壩狀態(tài)變化為1孔全坍狀態(tài)，則需要提前以不超過壩體安全泄量的流量降低壩前水位，這就是預泄調(diào)度。而為了給下游工程爭取調(diào)度時間，則需要上游工程攔蓄一部分洪水，這就是預蓄調(diào)度。而在聯(lián)合調(diào)度方案的編制過程中，主要是需要對各工程能夠為下游工程調(diào)度爭取的錯峰時間和各工程的泄洪時間進行分析計算，也就是計算各工程的預蓄預泄能力。

以王家灣壩為例，需要針對不同量級的來水流量（m3/s）和當前的下泄流量（m3/s），計算出王家灣壩由現(xiàn)有壩上過流流量對應水位到允許壩頂安全超高水位所需的時間（h），這一時間即為該條件下的預蓄能力，部分量級的計算成果如下表1所示。

從成果表中可以查算，如果王家灣壩現(xiàn)有流量為95 m3/s，若上游平均來水流量為150 m3/s，則需要47.4個h，王家灣壩才能達到壩頂安全超高水位，這就是王家灣壩的預蓄調(diào)度時間，利用這段時間，下游的工程可進行相應的預泄調(diào)度。

表1 王家灣壩預蓄調(diào)度能力計算成果表m3/s

3 總結(jié)

按照技術(shù)路線，渾河沈陽城市段工程聯(lián)合調(diào)度運行方案已編制完成，并在渾河的實際調(diào)度管理工作中得以應用，方案的實際應用情況總結(jié)如下：

1）方案實用性較強，對渾河實際管理工作的指導作用顯著。

2）河道和工程的基本特性參數(shù)的制作和率定工作較為重要，隨著河道河床的變化，河道的特性曲線需要定期進行調(diào)整。另外，橡膠壩的設計過流能力和實際情況偏差較大，需要在運行過程中進一步率定。

3）方案的聯(lián)合調(diào)度部分采用了預蓄預泄的原理，這就要求聯(lián)合調(diào)度需要有足夠的調(diào)度時間，因此流域的洪水預報和上游的水文、氣象信息尤為重要。需要一套現(xiàn)代的洪水預報和信息化系統(tǒng)作為技術(shù)保障。