王海立
(北京市密云區(qū)潮白河道管理所,北京市 101500)
目前,我國(guó)有八萬(wàn)多座小型水庫(kù),占水庫(kù)總數(shù)的95%以上,因此,提升小型水庫(kù)的防洪安全對(duì)于我國(guó)防洪體系而言尤為重要,需要進(jìn)行小型水庫(kù)水文預(yù)報(bào)研究和實(shí)踐相關(guān)工作,以此提升小型水庫(kù)的度汛能力,確保在面對(duì)洪水時(shí),小型水庫(kù)能夠發(fā)揮出其應(yīng)有的作用。
1.1.1 產(chǎn)流計(jì)算
產(chǎn)流會(huì)受到諸多因素的影響,如:地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、植被覆蓋情況、氣候條件以及地下水位等,因此,進(jìn)行產(chǎn)流計(jì)算是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程,需要耗費(fèi)大量的時(shí)間對(duì)小型水庫(kù)周邊的情況進(jìn)行勘測(cè)。在掌握水文資料的前提下,可以采用徑流系數(shù)計(jì)算法進(jìn)行洪水預(yù)估。
1.1.2 匯流計(jì)算
匯流指的是當(dāng)降雨形成徑流后,從坡面向下匯集,到水庫(kù)入庫(kù)斷面形成入庫(kù)洪水過(guò)程,進(jìn)行匯流計(jì)算的目的主要是計(jì)算出洪峰流量。匯流包括坡地匯流和河網(wǎng)匯流兩個(gè)階段,在進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中,需要將這兩個(gè)階段分開(kāi)計(jì)算。在進(jìn)行洪峰流量推算時(shí),也需要借鑒以往的水文資料,因此,每次進(jìn)行勘測(cè)之后,都需要將數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。
1.1.3 調(diào)洪演算
水庫(kù)進(jìn)行調(diào)洪演算的任務(wù)主要是指在水工建筑物或下游防護(hù)對(duì)象的防洪標(biāo)準(zhǔn)一定的情況下,根據(jù)水文分析計(jì)算各種的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)洪水或一致的設(shè)計(jì)入庫(kù)洪水過(guò)程線、水庫(kù)特性曲線、擬定的泄洪建筑物的類(lèi)型與尺寸、調(diào)洪方式等,通過(guò)計(jì)算,推求水庫(kù)出流過(guò)程、最大向下泄流量、特征庫(kù)容和水庫(kù)相應(yīng)的特征水位。對(duì)于小型水庫(kù)而言,大壩一般是土壩,部分小型水庫(kù)會(huì)選擇建設(shè)漿砌石拱壩和漿砌石重力壩,并且大部分小型水庫(kù)所設(shè)置的溢洪道是開(kāi)敞式的,也有部分小型水庫(kù)使用閘門(mén)控制的溢洪道。建議采用調(diào)洪演算法,針對(duì)土壩和開(kāi)敞式溢洪道進(jìn)行計(jì)算,如圖1所示:其中存在關(guān)系式:W=?Qmt和W-V調(diào)m=?qmt,通過(guò)對(duì)其化簡(jiǎn)可以得到qm/Qm=W-V調(diào)m/W[1]。
圖1 調(diào)洪演算法
1.1.4 小型水庫(kù)抗洪能力預(yù)測(cè)
進(jìn)行小型水庫(kù)抗洪能力預(yù)測(cè)需要根據(jù)水庫(kù)當(dāng)前水位進(jìn)行,同時(shí)也需要掌握小型水庫(kù)所允許的最高水位,從而進(jìn)行計(jì)算,公式為:通過(guò)該公式進(jìn)行小型水庫(kù)抗洪能力的預(yù)測(cè),在明確小型水庫(kù)抗洪能力的前提下,才能夠在遇到洪水時(shí)進(jìn)行科學(xué)調(diào)度[2]。
進(jìn)行水文預(yù)報(bào)的困境主要有以下幾點(diǎn)內(nèi)容:第一,部分小型水庫(kù)工作人員不具備專(zhuān)業(yè)素養(yǎng),無(wú)法進(jìn)行水文預(yù)報(bào)相關(guān)計(jì)算,或在計(jì)算過(guò)程中容易出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤,導(dǎo)致水文預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性較低,影響小型水庫(kù)整體管理水平;第二,進(jìn)行水文預(yù)報(bào)的經(jīng)濟(jì)投入較少。在經(jīng)濟(jì)投入少的情況下,無(wú)法引進(jìn)所需人才,同時(shí)也不能引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和計(jì)算軟件,導(dǎo)致水文預(yù)報(bào)相關(guān)計(jì)算需要花費(fèi)大量的人力成本與時(shí)間成本,影響水文預(yù)報(bào)效率;第三,部分地區(qū)的小型水庫(kù)并沒(méi)有開(kāi)展水文預(yù)報(bào)相關(guān)工作,導(dǎo)致在遇到洪水時(shí)無(wú)法及時(shí)、科學(xué)的應(yīng)對(duì),對(duì)我國(guó)防洪體系產(chǎn)生不良影響;第四,沒(méi)有將以往的水文數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄,導(dǎo)致在進(jìn)行水文預(yù)報(bào)時(shí)沒(méi)有有效數(shù)據(jù)可以依靠,影響水文預(yù)報(bào)的效率與準(zhǔn)確性。
小型水庫(kù)應(yīng)該積極進(jìn)行水文預(yù)報(bào)相關(guān)工作,使小型水庫(kù)的管理方式更加科學(xué)化,為我國(guó)防洪體系做出貢獻(xiàn)。而想要進(jìn)行有效的水文預(yù)報(bào)則需要做到以下幾點(diǎn):第一,小型水庫(kù)管理者和其中的工作人員需要認(rèn)識(shí)到水文預(yù)報(bào)的重要作用,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的思想觀念,不再被動(dòng)進(jìn)行防洪,而是化被動(dòng)為主動(dòng),主動(dòng)對(duì)洪水進(jìn)行有效防控,利用一些技術(shù)和人力開(kāi)展水文預(yù)報(bào)工作,從而進(jìn)行有效預(yù)警;第二,應(yīng)該重視小型水庫(kù)相關(guān)設(shè)施的維護(hù)和完善,確保小型水庫(kù)能夠擁有足夠的設(shè)施進(jìn)行水文預(yù)報(bào)工作,確保小型水庫(kù)中的工作人員能夠定期對(duì)所需要的設(shè)施與設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng),延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命;第三,注重水文資料的積累,將每次所觀測(cè)或勘測(cè)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,以此提升小型水庫(kù)水文預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性;第四,現(xiàn)階段,現(xiàn)代化信息技術(shù)正在飛速發(fā)展,因此,小型水庫(kù)在進(jìn)行水文預(yù)報(bào)時(shí)也可以利用現(xiàn)代化信息技術(shù)。例如:將水文數(shù)據(jù)儲(chǔ)存至信息化平臺(tái)中,利于保存的同時(shí)也可以利用大數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行計(jì)算,節(jié)省計(jì)算時(shí)間、提升計(jì)算的準(zhǔn)確性、有效減少人力資源的消耗。除此之外,在未來(lái),小型水庫(kù)也能夠利用雷達(dá)、遙感以及GIS等技術(shù)進(jìn)行水文預(yù)報(bào),建立聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)智慧水庫(kù)建設(shè)。
小型水庫(kù)防洪安全管理存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題:第一,小型水庫(kù)防洪安全管理責(zé)任主體不明晰?,F(xiàn)階段部分小型水庫(kù)并沒(méi)有防洪安全管理負(fù)責(zé)人,導(dǎo)致在出現(xiàn)防洪安全管理問(wèn)題時(shí)無(wú)法將責(zé)任落實(shí)到個(gè)人,同時(shí)也沒(méi)有人進(jìn)行小型水庫(kù)防洪安全管理,導(dǎo)致只能在洪水出現(xiàn)時(shí)被動(dòng)應(yīng)對(duì),無(wú)法進(jìn)行預(yù)警也不能提前做出有效準(zhǔn)備;第二,小型水庫(kù)防洪安全管理體制存在不合理的現(xiàn)象,并且機(jī)制不夠靈活。部分小型水庫(kù)內(nèi)存在人員職責(zé)重復(fù)或職責(zé)空缺的現(xiàn)象,導(dǎo)致防洪安全管理無(wú)法有效落實(shí)。除此之外,防洪安全管理并非一成不變的,需要根據(jù)水文預(yù)報(bào)情況進(jìn)行有針對(duì)性的管理,因此需要具備靈活的管理機(jī)制;第三,防洪安全管理經(jīng)費(fèi)不足。小型水庫(kù)一般屬于國(guó)有水庫(kù),其經(jīng)費(fèi)來(lái)源并非營(yíng)利性的,而是需要財(cái)政補(bǔ)貼。部分小型水庫(kù)由于地方財(cái)政問(wèn)題,政府將資金都投入開(kāi)發(fā)和建設(shè)方面,給予小型水庫(kù)的財(cái)政支持不足,從而使小型水庫(kù)出現(xiàn)經(jīng)費(fèi)不足的現(xiàn)象,而經(jīng)費(fèi)不足會(huì)導(dǎo)致無(wú)法招聘到優(yōu)秀的人才,同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致小型水庫(kù)無(wú)法負(fù)擔(dān)支出;第四,防洪安全管理工作存在不規(guī)范的現(xiàn)象。首先,部分小型水庫(kù)沒(méi)有定期進(jìn)行安全檢查,導(dǎo)致其防洪安全管理存在一定漏洞。其次,防洪安全管理隊(duì)伍整體素質(zhì)有待提升,部分人員專(zhuān)業(yè)知識(shí)不足,在進(jìn)行防洪安全管理過(guò)于隨意。還有部分人員責(zé)任心不強(qiáng),在日常工作中存在懈怠的現(xiàn)象。最后,部分小型水庫(kù)的安全管理設(shè)施較為落后,并且沒(méi)有定期對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和檢查,無(wú)法滿(mǎn)足規(guī)范化、科學(xué)化的管理需求。
要進(jìn)行防洪安全管理,需要做到以下幾點(diǎn)內(nèi)容:第一,明確管理主體。應(yīng)確定防洪安全管理直系負(fù)責(zé)人,在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)確保能夠?qū)⒇?zé)任落實(shí)到個(gè)人,以此提升小型水庫(kù)的防洪安全管理水平;第二,建立健全的防洪安全管理機(jī)制,確保機(jī)制具有一定靈活性。小型水庫(kù)需要至少三名專(zhuān)職管理人員和一名專(zhuān)管人員,才能夠確保防洪安全管理正常進(jìn)行,因此需要補(bǔ)足人員空缺,同時(shí)建立有效監(jiān)督機(jī)制,使管理人員之間互相監(jiān)督,避免出現(xiàn)工作懈怠的情況;第三,多方籌措防洪安全管理經(jīng)費(fèi)。首先可以對(duì)水資源進(jìn)行合理的開(kāi)發(fā)和使用,以此作為小型水庫(kù)的經(jīng)濟(jì)來(lái)源,其次,在水費(fèi)收入較低的情況下,需要及時(shí)向政府申請(qǐng)補(bǔ)貼,最后,為各個(gè)小型水庫(kù)進(jìn)行互助互補(bǔ)創(chuàng)造有利條件,以此彌補(bǔ)經(jīng)費(fèi)不足的情況;第四,加大安全檢查力度,全力推進(jìn)規(guī)范化管理。首先,需要定期對(duì)小型水庫(kù)內(nèi)的設(shè)施進(jìn)行安全排查,確保其能夠正常運(yùn)行。其次,強(qiáng)化安全意識(shí),根據(jù)《防洪院編制要點(diǎn)(試行)》制定防洪預(yù)案,在洪水發(fā)生前做好預(yù)警和抗洪準(zhǔn)備。最后,加強(qiáng)對(duì)防洪安全管理人員的培訓(xùn),從而提升人員的綜合素質(zhì),確保入職人員都能夠取得相應(yīng)的資格證書(shū)。
綜上所述,小型水庫(kù)的水文預(yù)報(bào)工作與防洪安全管理是極其重要的,需要相關(guān)人員轉(zhuǎn)變觀念,將傳統(tǒng)的被動(dòng)抗洪變成主動(dòng)防洪,建立有效防洪安全管理機(jī)制,不斷提升小型水庫(kù)工作人員素養(yǎng),從而提升我國(guó)防洪整體水平。