宋學(xué)全
摘 要:由于水資源當(dāng)前的形式使得人們認(rèn)識(shí)到水資源的緊缺是當(dāng)前我國需要面對的主要難題,文章以緩解水危機(jī)為目的,通過大型水庫的水位優(yōu)化進(jìn)行了論述,通過分析汛限水位優(yōu)化的相關(guān)因素,將挖掘攔蓄洪水水庫的制約因素以及潛力點(diǎn)進(jìn)行論述,并對今后的工作發(fā)展展開了展望。
關(guān)鍵詞:水庫;汛限水位;調(diào)整
中圖分類號(hào):X820 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 開發(fā)利用水資源的現(xiàn)狀
對于水資源的開發(fā)人類的歷史共經(jīng)歷了三個(gè)階段,分別是傳統(tǒng)、工程以及資源水利。建國以后我國水利進(jìn)入工程水利階段,供水的增加以外延性水利工程擴(kuò)建作為基礎(chǔ),雖然經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速,但是在對水資源的應(yīng)用上采用了粗放應(yīng)用的形式,水資源以目前的狀態(tài)無法負(fù)荷當(dāng)前的開發(fā)利用情況。以目前我國水資源的利用情況推斷,至2030年我國水資源的利用量將會(huì)達(dá)到8800億m3,這已經(jīng)超過了水資源以及環(huán)境的極限承載力。因此對節(jié)水措施的強(qiáng)化以及水利發(fā)展的推進(jìn)將成為今后我國水利發(fā)展的必然趨勢。
現(xiàn)代化的建設(shè)是目前我國當(dāng)前的主要目標(biāo),經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的不僅帶來了發(fā)展資源水利的給予同時(shí)也是對我國資源水利的領(lǐng)域的新挑戰(zhàn)。依據(jù)目前發(fā)達(dá)國家的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),在工業(yè)化全面完成之前,我國的用數(shù)量每年還呈現(xiàn)出遞增的趨勢;但是以我國目前的發(fā)展?fàn)顩r還不適宜大規(guī)模的貴姓節(jié)水措施,這是由于節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用以及推廣需要以技術(shù)和資金作為支撐的,在目前我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)力量相對薄弱的基礎(chǔ)上,若大力推進(jìn)節(jié)水措施,會(huì)加大生產(chǎn)成本,動(dòng)搖經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。
通過先關(guān)措施,包括非工程措施和工程措施,對現(xiàn)有蓄洪水庫資源水利作用進(jìn)行挖掘,用于經(jīng)濟(jì)的緩解和水資源的緊缺情況的改善,為節(jié)水技術(shù)爭取更多的經(jīng)濟(jì)支持以及為發(fā)展?fàn)幦「嘤欣麠l件、時(shí)間。
2 汛限水位的挖掘
2.1 防洪
洪水?dāng)?shù)值大小是體現(xiàn)水庫防洪能力的基本條件。我國當(dāng)前的洪水?dāng)?shù)值采用的是當(dāng)前國際上兩種標(biāo)準(zhǔn)的最大者,第一種是以蘇聯(lián)為代表的高緯度國家萬年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn),第二種是以美國為代表的中低唯獨(dú)國家最大洪水標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)質(zhì)上我國主要以蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)作為評判洪水的主要標(biāo)準(zhǔn),在山區(qū)的大型水庫采用餓了萬年一遇的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)防,而在平原地區(qū)的大型水庫則采用兩千年一遇的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)防。對我國的洪水進(jìn)行考證,最大的洪水也僅僅接近于PMF,相對于萬年洪水PMF要小10%至30%。而目前在水資源匱乏的狀況下我國仍舊套用蘇聯(lián)的模式這一點(diǎn)遭到了許多專家學(xué)者的質(zhì)疑。
2.2 流域的下墊面
人類活動(dòng)對于河流的影響較為巨大,針對流域下墊面進(jìn)行研究,其發(fā)生了較大的變化。
(1)直接性的影響
我國最早的大型水庫的水文演算均是以全流域氣候和下墊面條件為基礎(chǔ)進(jìn)行的。但是從建國到現(xiàn)在,經(jīng)歷了幾十年的時(shí)間,水庫的上游以及下游都發(fā)生了一定的改變,上游建立起來了一座座蓄水建筑,而下游的墊面條件也相繼發(fā)生了改變。洪水的形成條件也發(fā)生了變化。上游的防洪標(biāo)準(zhǔn)相對于下游的防洪標(biāo)準(zhǔn)要高出許多,并且洪峰的數(shù)量和洪水量會(huì)相對減少,洪峰出現(xiàn)時(shí)間收到蓄水建筑的影響而推后,水庫的防洪風(fēng)險(xiǎn)相應(yīng)的會(huì)得以降低。
(2)間接影響
不僅僅干流會(huì)受到人類活動(dòng)的影響,支流也會(huì)隨著生產(chǎn)生活等人類活動(dòng)而遭到影響。農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)中農(nóng)作物會(huì)加速水分的蒸騰,產(chǎn)流能力因此降低;而另一方面,地下水的利用以及礦產(chǎn)資源的開采使得地下騰出了大量的庫容接納降水。例如,由于采煤,山西某些地區(qū)的河流已經(jīng)干旱數(shù)年。而進(jìn)來海河平原發(fā)生了量級為200mm的降水,若在上世紀(jì)六七十年代該地區(qū)早就已經(jīng)出現(xiàn)洪澇災(zāi)害,但是近年來的降水并未造成澇災(zāi)。我國針對地下水庫的相關(guān)科研課題還相對不足。
2.3 水位控制
水庫汛限水位的確定與P頻率設(shè)計(jì)洪水及最大出庫流量有關(guān)。在最大出庫流量不變的情況下,在年際尺度上,根據(jù)P頻率設(shè)計(jì)洪水可確定出一個(gè)固定汛限水位值。此外,國家在水庫加固中重視擴(kuò)大泄流能力也是汛限水位調(diào)整的有利因素。
3 水位優(yōu)化影響因素
針對我國很多水庫的調(diào)查中顯示,失事水庫大多為小型水庫,該類水庫沒有經(jīng)過水文規(guī)劃,或者規(guī)劃不嚴(yán)格,而在的屬性水庫發(fā)生漫壩的事件幾率極小,而造成大型水庫發(fā)生事故的主要原因?yàn)楣苡?、滲流以及地震。
我國的水工建設(shè)大多集中建于上世紀(jì)五十至七十年代,由于施工條件影響,很多工程質(zhì)量較差,并且存在諸多隱患,多年來一直不能完全蓄水。后來國家針對這些有險(xiǎn)情的水庫進(jìn)行加固,但令工情變得更加愛復(fù)雜,工程對于水位超常運(yùn)行能否應(yīng)對自如還不能確定。
4結(jié)論
在汛限水位方面我國大型水庫仍舊存在蓄洪潛力,還有待進(jìn)一步挖掘,通過汛限水位的不斷優(yōu)化,加大對洪水的利用,對當(dāng)前以及今后水資源的緊張情況都將具有環(huán)節(jié)作用,同時(shí)也是對可持續(xù)發(fā)展以及節(jié)約水資源理念的體現(xiàn)。
影響汛限水位的因素多種多樣,基于這一原因,建議其優(yōu)化從以下三方面著手:
(1)科學(xué)規(guī)劃。以水資源以及水文實(shí)際情況為基礎(chǔ),重新進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,尤其是對工程安全狀況需要進(jìn)行評估,從對工程予以合理規(guī)劃,通過多種理論的結(jié)合,對汛限水位優(yōu)化制定出能夠兼顧區(qū)域用水需要以及工程安全的方案。
(2)主動(dòng)管理。除了一些常規(guī)的工程檢測外,現(xiàn)場工程需要在包成措施之外適當(dāng)?shù)奶哐雌谶\(yùn)行水位,從而及時(shí)的發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)的予以消除,并從屋里學(xué)的角度摸清工程蓄水潛力的極限;對水庫工程進(jìn)行抗震模擬實(shí)驗(yàn);建立涵蓋降水、需水、工程安全等因子的計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng),防止出現(xiàn)人為決策失誤。
(3)外圍工作的開展。同國土部門共同推進(jìn)蓄滯洪區(qū)的政策性構(gòu)件,并在此基礎(chǔ)上形成土地資源儲(chǔ)備銀行。
參考文獻(xiàn)
[1]邱瑞田,王本德,周惠成.水庫汛期限制水位控制理論與觀念的更新探討[J].水科學(xué)進(jìn)展,2004(01).
[2]劉攀,郭生練,王才君,張洪剛.三峽水庫汛期分期的變點(diǎn)分析方法研究[J].水文,2005(01).
[3]周惠成,董四輝,王本德,王國利,張曉剛,鄧成林,李菡.水庫群聯(lián)合防洪預(yù)報(bào)調(diào)度方式及汛限水位研究[J].大連理工大學(xué)學(xué)報(bào),2006(03).endprint