高運法，徐 潔，鐘 鳴

（貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院，貴州 貴陽 550002）

1 概況

余慶河為烏江右岸一級支流，地處貴州省遵義市東南部、銅仁地區(qū)西南部。團(tuán)結(jié)水庫位于余慶河干流的上游河段，壩址以上流域面積410 km2。水庫于1979年10月完工建成，樞紐由砌石拱壩、表孔溢洪道、左岸壩體埋設(shè)沖沙管、左岸發(fā)電引水管、左岸地面廠房及開關(guān)站、右壩段灌溉管道等建筑物組成。

余慶河上自1958年先后設(shè)立了田壩、余慶（一）、余慶（二）、余慶（三）站。田壩水文站1966年3月下旬上遷11 km至余慶縣紅旗鄉(xiāng)，更名為余慶水文站（稱余慶（一）站），同年4月1日開始測驗，余慶水文站控制集水面積為774 km2；1996年余慶水文站向上游搬遷4 km，稱余慶(二)站，2002年余慶（二）站向下游搬1.6 km，稱余慶（三）站，余慶（三）站控制集雨面積610 km2。余慶（三）站于2003年開展水位、流量等觀測，整編有2003年至今的實測流量資料。

2 團(tuán)結(jié)水庫自動測報系統(tǒng)的建設(shè)

余慶縣團(tuán)結(jié)水庫在除險加固完工后，建立了水庫水位、雨量站，及時提供庫區(qū)水雨情相關(guān)數(shù)據(jù)。之后又開發(fā)了“水庫水雨情測報系統(tǒng)”，實現(xiàn)電腦、手機(jī)網(wǎng)絡(luò)的適時監(jiān)控、測報。水庫的水雨情測報通信系統(tǒng)通過電信固話、移動手機(jī)、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，由采集儀器、適時監(jiān)視、適時圖像、水雨情數(shù)據(jù)、大壩安全、視頻監(jiān)控等系統(tǒng)等組成，通信暢通、數(shù)據(jù)適時更新。實現(xiàn)了對壩址水、雨情的自動傳輸，目前整個壩址區(qū)水雨情自動測報系統(tǒng)運行基本正常。

3 流域洪水還原分析

3.1 基礎(chǔ)資料

余慶河設(shè)立余慶水文站，水文站上游于1978年底建成有調(diào)蓄性能較好的團(tuán)結(jié)水庫，因此余慶水文站1978年之后的實測洪水成果無法反映流域洪水真實情況，使用余慶水文站洪水成果資料時，需考慮還原團(tuán)結(jié)水庫的滯洪削峰影響。團(tuán)結(jié)水庫自2014年設(shè)置了自記水位計，水庫水位記錄較為詳實，有團(tuán)結(jié)水庫2014年～2017年水庫水位資料及水庫運行資料。

團(tuán)結(jié)水庫壩上自記水位計于2014年時間開始有相關(guān)記錄資料，為分析余慶水文站天然洪水，也收集到了余慶水文站2014年之后的水文洪水要素摘錄。

3.2 團(tuán)結(jié)水庫洪水還原

根據(jù)團(tuán)結(jié)水庫自記水位計及壩址下游用水過程，可根據(jù)水量平衡方程式進(jìn)行洪水還原計算，計算公式為：

式中：Q1、Q2為時段始末來水流量，m3/s；q1、q2為時段始末總下泄流量，m3/s；Δt為時段長，h；V1為時段初水庫庫容，萬 m3；V2為時段末水庫庫容，萬m3。

通過對上式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，即可得：

由于水庫各時段水位已知，上式中的V1、V2可根據(jù)水庫水位～庫容曲線查得；q1、q2可由水庫正常運行放水量、水庫水位對應(yīng)的溢洪道泄流能力兩項之和而得；Q1、Q2即為各時段來水流量。

通過洪水過程結(jié)束時段（即Q2=0）向前逐步推算，即可得到各時段團(tuán)結(jié)水庫斷面天然洪水過程。團(tuán)結(jié)水庫2014年～2017年洪水還原成果見表1，團(tuán)結(jié)水庫“2015.6.10”典型洪水還原過程示意圖見圖1。

表1 團(tuán)結(jié)水庫2014年～2017年洪水還原成果表

圖1 2015.6.10洪水還原后入庫、下泄過程示意圖

3.3 團(tuán)結(jié)水庫～余慶（三）水文站的區(qū)間天然洪水計算

根據(jù)團(tuán)結(jié)水庫、余慶（三）水文站兩者的位置關(guān)系，余慶水文站（三）位于團(tuán)結(jié)水庫下游約7.5 km，按照山區(qū)河流洪水流速10 km/h估算，則團(tuán)結(jié)水庫壩址斷面洪水演進(jìn)到余慶（三）水文站斷面所需時間為45 min，根據(jù)3.2節(jié)計算的團(tuán)結(jié)水庫洪水下泄過程，將該過程演進(jìn)到余慶（三）水文站斷面。再利用余慶（三）水文站實測水文洪水要素與演進(jìn)至水文站斷面的團(tuán)結(jié)水庫下泄洪水過程進(jìn)行相減，則可得到團(tuán)結(jié)水庫～余慶（三）水文站的區(qū)間天然洪水過程，見表2、圖2。

表2 團(tuán)結(jié)水庫～余慶（三）水文站區(qū)間天然洪水成果表

圖2 團(tuán)結(jié)水庫～余慶（三）水文站2015.6.30區(qū)間洪水過程演算圖

3.4 余慶（三）水文站天然洪水還原計算

根據(jù)前述計算的團(tuán)結(jié)水庫壩址斷面天然入庫洪水、余慶（三）水文站斷面區(qū)間（團(tuán)結(jié)水庫壩址～余慶三站）天然洪水過程，將團(tuán)結(jié)水庫壩址斷面天然洪水過程演進(jìn)至余慶（三）水文站斷面，再與區(qū)間天然洪水過程疊加，即可認(rèn)為是余慶（三）水文站斷面天然洪水過程。

按照上述方法，經(jīng)計算，余慶（三）水文站斷面天然洪水分析成果見表3、圖3。

表3 余慶（三）站2014年～2017年洪水還原分析成果表

圖3 余慶（三）水文站“2015.6.30”洪水還原過程演算圖

3.5 合理性分析

在團(tuán)結(jié)水庫設(shè)立自動測報系統(tǒng)之前，貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院及遵義水利水電勘測設(shè)計研究院在進(jìn)行附近相關(guān)工程設(shè)計時，均利用“雨洪法”洪水成果對團(tuán)結(jié)水庫影響余慶水文站洪峰流量的削峰比例進(jìn)行了分析，對水文站影響的削峰比例為8.3%～12.8%；本次通過2014年以來團(tuán)結(jié)水庫詳實的水位記錄資料，還原的團(tuán)結(jié)水庫對余慶（三）水文站的影響比例為6.8%～17.5%，與原有的分析成果相差不大。由于采用團(tuán)結(jié)水庫詳實水位記錄資料還原的洪水對洪水過程更加詳細(xì)，更能體現(xiàn)各場洪水的來水過程，且與原有成果相差不大，認(rèn)為本次分析的成果是合理的。

4 結(jié)語

為了解各河流水文情勢，我國早在20世紀(jì)初期便開始設(shè)立水文站進(jìn)行水文觀測，水文測站多分布在較大的河流之上。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各地區(qū)對水資源需求急劇增加，為滿足社會用水需求，各建設(shè)條件較好的河流均已建成或規(guī)劃有水利工程，工程的建設(shè)對水文測站觀測成果具有一定影響。水文自動測報系統(tǒng)的建設(shè)，可有效還原各水利工程來水、泄水情況，進(jìn)而對水文站觀測成果進(jìn)行還原，解決水資源開發(fā)利用與水文觀測之間的矛盾，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)和諧發(fā)展。