王槐南 邢向峰 王堂釗

(大隆水利工程管理局 海南三亞 572022)

1 大隆水庫(kù)概況

大隆水庫(kù)建成于2008年8月，位于海南省三亞市西部的寧遠(yuǎn)河中下游河段，總庫(kù)容4.68億m3，控制流域面積749km2，占全流域面積73.4%，多年平均徑流量6.84億m3。大隆水庫(kù)以防洪、供水、灌溉為主，結(jié)合發(fā)電。

大隆水庫(kù)所在的寧遠(yuǎn)河，地處熱帶海洋季風(fēng)氣候區(qū)，降水和徑流在年內(nèi)與年際間分布很不均勻，全年降水絕大部分集中在汛期 (5～10月)，降雨突發(fā)性強(qiáng)。該河上中游河床坡陡，洪水暴漲暴落，下游河床狹窄，行洪能力很低，大隆水庫(kù)建成前，下游河段防洪能力不足2年一遇。此外，寧遠(yuǎn)河下游平原地區(qū)不僅是三亞市的糧食、果菜、水產(chǎn)生產(chǎn)基地，也是中國(guó)良種繁育和種子生產(chǎn)基地。日前，在河口建設(shè)的三亞創(chuàng)意新城和三亞中心漁港碼頭是省、市重點(diǎn)項(xiàng)目，對(duì)三亞乃至全省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要的作用。

2 大隆水庫(kù)洪水調(diào)度方式

自大隆水庫(kù)建庫(kù)以來(lái)，洪水調(diào)度方案主要以預(yù)報(bào)洪水過(guò)程為基礎(chǔ)，結(jié)合各種約束條件進(jìn)行調(diào)度，具體約束條件如下。

(1)5月15日～9月15日，水位控制在汛限水位58.45m以下。

(2)9月16日～10月31日，水位控制在汛限水位66.95m以下。

(3)11月1日～11月15日，水位控制在汛限水位70.00m以下。

(4)水位未超正常蓄水位70.00m時(shí)，泄洪量不得超過(guò)下游保護(hù)對(duì)象防洪標(biāo)準(zhǔn) (以下游重要斷面——崖城大橋過(guò)流量作為判斷依據(jù)，安全泄量q安=1760m3/s)。

(5)水位超正常蓄水位70.00m時(shí)，泄洪量按泄流能力湊泄。

該調(diào)度模式雖能保證水庫(kù)大壩和下游保護(hù)對(duì)象的安全，但得出的洪水調(diào)度方案眾多，最終調(diào)度方案僅靠經(jīng)驗(yàn)選取，受主觀影響大，決策缺乏及時(shí)有效的評(píng)估，洪水的資源化效率得不到保障，且寧遠(yuǎn)河流域洪水預(yù)見(jiàn)期不足6h，限制了洪水調(diào)度的調(diào)整尺度。

3 大隆水庫(kù)汛期洪水調(diào)度方案優(yōu)化

大隆水庫(kù)汛期洪水調(diào)度方案優(yōu)化由三個(gè)體系構(gòu)成。

(1)一般洪水調(diào)度方案優(yōu)化體系。

(2)特大洪水調(diào)度方案優(yōu)化體系。

(3)實(shí)時(shí)校正優(yōu)化體系。三個(gè)體系相互補(bǔ)充和完善。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 大隆水庫(kù)汛期洪水調(diào)度方案評(píng)分體系

3.1 一般洪水調(diào)度方案優(yōu)化體系

一般洪水調(diào)度方案優(yōu)化體系以充分利用洪水資源、提高洪水預(yù)見(jiàn)期作為出發(fā)點(diǎn)，以歷史典型雨型作為預(yù)報(bào)基礎(chǔ)，以工情安全 (水庫(kù)大壩安全)作為洪水調(diào)度方案的前提，以風(fēng)險(xiǎn)分析作為洪水調(diào)度方案細(xì)化準(zhǔn)則，結(jié)合概率樹(shù)方法進(jìn)行評(píng)分優(yōu)化。

該體系具有以下特點(diǎn)。

(1)采用歷史典型雨型。采用歷史典型雨型預(yù)報(bào)洪水過(guò)程，有助于提高洪水預(yù)見(jiàn)期，為防洪工作爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間，在側(cè)重安全情況下，可選擇不利于水庫(kù)安全的雨型預(yù)報(bào)洪水過(guò)程，做到未雨綢繆，防患于未然。

(2)采用淹沒(méi)分析。淹沒(méi)分析將洪水災(zāi)害影響量化，提高了決策質(zhì)量。

(3)采用蓄水分析?？刂坪樗Y源化程度，降低蓄水的盲目性。

(4)采用洪水演進(jìn)3D系統(tǒng)。將決策對(duì)下游泛洪區(qū)的可能影響結(jié)果形象化表達(dá) (特別是防洪敏感部位)。

(5)采用權(quán)重。根據(jù)分析因子的重要性賦予不同的權(quán)重，避免因子作用被放大或縮小。

3.2 特大洪水調(diào)度方案優(yōu)化體系

當(dāng)預(yù)報(bào)結(jié)果顯示水庫(kù)即將遭遇特大洪水或水庫(kù)即將出現(xiàn) (或已出現(xiàn))險(xiǎn)情時(shí)，啟動(dòng)特大洪水調(diào)度方案優(yōu)化體系。

該體系以保壩為原則，不考慮蓄水，將大壩的安全趨向作為洪水調(diào)度方案的控制前提，確保大壩安全的前提下，盡量降低對(duì)下游的淹沒(méi)影響。

由于以上兩種優(yōu)化體系均采用氣象部門預(yù)估降雨量分配到總量相近的歷史典型雨型中，選擇對(duì)調(diào)度最不利、一般、最有利的三種歷史雨型，按典型洪水分析法預(yù)報(bào)洪水過(guò)程。雖然提前于洪水預(yù)見(jiàn)期，但調(diào)度方案的可靠性和準(zhǔn)確性仍存在不確定性，必須輔以實(shí)時(shí)降水過(guò)程進(jìn)行修正。

3.3 實(shí)時(shí)校正優(yōu)化體系

為彌補(bǔ)預(yù)估雨量和雨型的不確定性影響，引入實(shí)時(shí)校正優(yōu)化體系。

實(shí)時(shí)校正體系取實(shí)時(shí)降雨數(shù)據(jù)作為預(yù)報(bào)基礎(chǔ)，采用多種預(yù)報(bào)手段推求和預(yù)測(cè)整個(gè)洪水過(guò)程，以此修正一般洪水調(diào)度方案優(yōu)化體系和特大洪水優(yōu)化體系中的預(yù)報(bào)洪水過(guò)程，及時(shí)修正防洪決策計(jì)劃，縮小與實(shí)際情況的偏離程度，使防洪決策更加科學(xué)。

4 結(jié)語(yǔ)

大隆水庫(kù)汛期洪水調(diào)度方案優(yōu)化體系是在流域洪水預(yù)見(jiàn)期短、洪水調(diào)度方案決策及洪水資源的利用缺乏客觀依據(jù)的背景下提出的，旨在做好防汛工作，做到洪水資源最大化利用，充分發(fā)揮水庫(kù)的調(diào)節(jié)作用，避免決策的盲目性。

該體系只有在足夠的歷史典型雨型及其對(duì)應(yīng)的洪水過(guò)程、風(fēng)險(xiǎn)區(qū)數(shù)字地形及土地利用、人口數(shù)量及分布信息的支撐下，才能得到可信賴的調(diào)度方案。另外，各分析分子的權(quán)重分配直接影響到方案的挑選，其相互關(guān)系仍需在實(shí)踐中不斷探討。

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