王珍珍
【摘要】本文根據(jù)水庫汛期限制水位控制新理念,以周公宅水庫和皎口水庫為例,研究水庫限汛期限制水位動態(tài)控制的方法,提出臺非過渡期汛限水位逐步抬高的控制調(diào)度方式,在保證水庫和上下游防洪排澇安全的前提下,提高洪水資源利用率,為水庫帶來一定的經(jīng)濟效益。
【關(guān)鍵詞】限制水位;聯(lián)合動態(tài);控制;分析
引言
為了充分發(fā)揮水庫的防洪、供水和發(fā)電效益,在滿足水庫及上下游防洪要求的前提下,通過水庫聯(lián)合動態(tài)控制,研究抬高臺非過渡期汛蓄水位的合理性及可能性,分析其對供水能力及發(fā)電量的影響。
1、洪水分析
鑒于設(shè)計流域缺乏流量資料,設(shè)計洪水采用暴雨資料推求。即通過流域設(shè)計暴雨分析和產(chǎn)流與匯流計算,推求設(shè)計洪峰流量,洪水總量和洪水過程線。
為了研究水庫汛期調(diào)度研究優(yōu)化方案,對臺汛期的暴雨洪水進行分階段研究。通過對臺汛期暴雨的分階段統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)臺汛期在9月下旬后,暴雨量級有所減少。故可在臺非過渡期適當(dāng)抬高汛期限制水位。各分期設(shè)計暴雨成果表見表1、表2。各分區(qū)設(shè)計暴雨經(jīng)產(chǎn)流、匯流計算,求各分區(qū)設(shè)計洪水成果見表3、表4、表5。
由表可見,臺非過渡期洪水比整個汛期明顯減少,適當(dāng)抬高臺非過渡期水庫水位是可能的。
2、動態(tài)控制方案分析
據(jù)水文洪水分析,臺非過渡期(9月21日至 10月15日)洪水比整個臺汛期明顯減小,分析研究臺非過渡期限制水位抬高的可能性及抬高方式,具體取值是通過對臺非過渡期設(shè)計洪水進行調(diào)節(jié)計算,以不增加淹沒土地及遷移人口作為控制條件。結(jié)合兩大水庫具體情況及水文洪水分析成果擬定了兩個比較方案:
方案一、水庫設(shè)計汛限水位固定不變,周公宅水庫維持臺汛期限制水位227.13m,皎口水庫維持現(xiàn)狀臺汛期限制水位62.18m,起調(diào)水位60.18。
方案二、水庫臺汛限制水位劃分成臺汛前期、臺汛后期。
周公宅水庫臺汛前期維持臺汛期限制水位227.13m,皎口水庫臺汛期前期維持現(xiàn)狀臺汛限制水位62.18m,起調(diào)水位60.18m。兩水庫臺汛后期限制水位視調(diào)洪成果綜合分析確定。
考慮到鄞江橋防洪控制流量400m3/s與河道斷 面設(shè)計流量656m3/s之間尚有調(diào)整控制方式余地,現(xiàn)對皎口水庫74.0m以下水位分兩級控制調(diào)洪:當(dāng)庫水位低于73m時控制鄞江橋斷面流量不超過400m3/s進行補償調(diào)節(jié);當(dāng)庫水位高于73m但低于74m時控制鄞江橋斷面流量不超過600m3/s進行補償調(diào)節(jié)。各方案計算成果見表6。
由表6.可知,方案二周公宅水庫臺汛前期限制水位227.13m,臺汛后期限制水位229.13m,正常蓄水位231.13m,臺汛后期間5年、20年一遇及設(shè)計、校核洪水位均低于各頻率原設(shè)計洪水位,皎口水庫臺汛前期限制水位62.18m,臺汛后期限制水位66.18m,正常蓄水位69.9m,臺汛后期5年、20年一遇及校核洪水位均低于各頻率原設(shè)計洪水位,臺汛后期鄞江橋斷面20年一遇最大流量為440m3/s,小于斷面設(shè)計流量656m3/S,說明方案二周公宅水庫后汛期限制水位取229.13m,皎口水庫臺汛后期限制水位取66.18m是可以的。
但考慮到臺非過渡期大暴雨、大洪水的情況仍有發(fā)生,若出現(xiàn)類似暴雨洪水,勢必造成較大的洪澇威脅,且水庫實際調(diào)度運行時,9月20日周公宅水庫立即抬高2m、皎口水庫立即抬高4m的要求不易達到,建議采用限制水位逐步抬高的方式。采用逐步抬高汛限水位的方式,周公宅水庫9月30日汛限水位為228.30m、10月5日汛限水位為228.80m;皎口水庫9月30日汛限水位為62.40m、10月5日汛限水位為63.60m。
3、方案結(jié)論
根據(jù)上述分析研究,在充分考慮洪水預(yù)報的基礎(chǔ)上,周公宅水庫與皎口水庫汛期水位可聯(lián)合全動態(tài)控制:臺汛前期(7月16日-9月20日)限制水位分別為227.13m、62.18m,臺非過渡期建議采用限制水位逐步抬高的方式。采用逐步抬高汛限水位的方式,周公宅水庫9月30日汛限水位為228.30m、10月5日汛限水位為228.80m;皎口水庫9月30日汛限水位為62.40m、10月5日汛限水位為63.60m。