王海立
(北京市密云區(qū)潮白河道管理所,北京市 101500)
目前,我國有八萬多座小型水庫,占水庫總數(shù)的95%以上,因此,提升小型水庫的防洪安全對于我國防洪體系而言尤為重要,需要進(jìn)行小型水庫水文預(yù)報研究和實踐相關(guān)工作,以此提升小型水庫的度汛能力,確保在面對洪水時,小型水庫能夠發(fā)揮出其應(yīng)有的作用。
1.1.1 產(chǎn)流計算
產(chǎn)流會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)流計算是一個極其復(fù)雜的過程,需要耗費大量的時間對小型水庫周邊的情況進(jìn)行勘測。在掌握水文資料的前提下,可以采用徑流系數(shù)計算法進(jìn)行洪水預(yù)估。
1.1.2 匯流計算
匯流指的是當(dāng)降雨形成徑流后,從坡面向下匯集,到水庫入庫斷面形成入庫洪水過程,進(jìn)行匯流計算的目的主要是計算出洪峰流量。匯流包括坡地匯流和河網(wǎng)匯流兩個階段,在進(jìn)行計算的過程中,需要將這兩個階段分開計算。在進(jìn)行洪峰流量推算時,也需要借鑒以往的水文資料,因此,每次進(jìn)行勘測之后,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)對象的防洪標(biāo)準(zhǔn)一定的情況下,根據(jù)水文分析計算各種的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計洪水或一致的設(shè)計入庫洪水過程線、水庫特性曲線、擬定的泄洪建筑物的類型與尺寸、調(diào)洪方式等,通過計算,推求水庫出流過程、最大向下泄流量、特征庫容和水庫相應(yīng)的特征水位。對于小型水庫而言,大壩一般是土壩,部分小型水庫會選擇建設(shè)漿砌石拱壩和漿砌石重力壩,并且大部分小型水庫所設(shè)置的溢洪道是開敞式的,也有部分小型水庫使用閘門控制的溢洪道。建議采用調(diào)洪演算法,針對土壩和開敞式溢洪道進(jìn)行計算,如圖1所示:其中存在關(guān)系式:W=?Qmt和W-V調(diào)m=?qmt,通過對其化簡可以得到qm/Qm=W-V調(diào)m/W[1]。
圖1 調(diào)洪演算法
1.1.4 小型水庫抗洪能力預(yù)測
進(jìn)行小型水庫抗洪能力預(yù)測需要根據(jù)水庫當(dāng)前水位進(jìn)行,同時也需要掌握小型水庫所允許的最高水位,從而進(jìn)行計算,公式為:通過該公式進(jìn)行小型水庫抗洪能力的預(yù)測,在明確小型水庫抗洪能力的前提下,才能夠在遇到洪水時進(jìn)行科學(xué)調(diào)度[2]。
進(jìn)行水文預(yù)報的困境主要有以下幾點內(nèi)容:第一,部分小型水庫工作人員不具備專業(yè)素養(yǎng),無法進(jìn)行水文預(yù)報相關(guān)計算,或在計算過程中容易出現(xiàn)計算錯誤,導(dǎo)致水文預(yù)報的準(zhǔn)確性較低,影響小型水庫整體管理水平;第二,進(jìn)行水文預(yù)報的經(jīng)濟投入較少。在經(jīng)濟投入少的情況下,無法引進(jìn)所需人才,同時也不能引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和計算軟件,導(dǎo)致水文預(yù)報相關(guān)計算需要花費大量的人力成本與時間成本,影響水文預(yù)報效率;第三,部分地區(qū)的小型水庫并沒有開展水文預(yù)報相關(guān)工作,導(dǎo)致在遇到洪水時無法及時、科學(xué)的應(yīng)對,對我國防洪體系產(chǎn)生不良影響;第四,沒有將以往的水文數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄,導(dǎo)致在進(jìn)行水文預(yù)報時沒有有效數(shù)據(jù)可以依靠,影響水文預(yù)報的效率與準(zhǔn)確性。
小型水庫應(yīng)該積極進(jìn)行水文預(yù)報相關(guān)工作,使小型水庫的管理方式更加科學(xué)化,為我國防洪體系做出貢獻(xiàn)。而想要進(jìn)行有效的水文預(yù)報則需要做到以下幾點:第一,小型水庫管理者和其中的工作人員需要認(rèn)識到水文預(yù)報的重要作用,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的思想觀念,不再被動進(jìn)行防洪,而是化被動為主動,主動對洪水進(jìn)行有效防控,利用一些技術(shù)和人力開展水文預(yù)報工作,從而進(jìn)行有效預(yù)警;第二,應(yīng)該重視小型水庫相關(guān)設(shè)施的維護(hù)和完善,確保小型水庫能夠擁有足夠的設(shè)施進(jìn)行水文預(yù)報工作,確保小型水庫中的工作人員能夠定期對所需要的設(shè)施與設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng),延長設(shè)備的使用壽命;第三,注重水文資料的積累,將每次所觀測或勘測出的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,以此提升小型水庫水文預(yù)報的準(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,小型水庫在進(jìn)行水文預(yù)報時也可以利用現(xiàn)代化信息技術(shù)。例如:將水文數(shù)據(jù)儲存至信息化平臺中,利于保存的同時也可以利用大數(shù)據(jù)對其進(jìn)行計算,節(jié)省計算時間、提升計算的準(zhǔn)確性、有效減少人力資源的消耗。除此之外,在未來,小型水庫也能夠利用雷達(dá)、遙感以及GIS等技術(shù)進(jìn)行水文預(yù)報,建立聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng),實現(xiàn)智慧水庫建設(shè)。
小型水庫防洪安全管理存在以下幾點問題:第一,小型水庫防洪安全管理責(zé)任主體不明晰?,F(xiàn)階段部分小型水庫并沒有防洪安全管理負(fù)責(zé)人,導(dǎo)致在出現(xiàn)防洪安全管理問題時無法將責(zé)任落實到個人,同時也沒有人進(jìn)行小型水庫防洪安全管理,導(dǎo)致只能在洪水出現(xiàn)時被動應(yīng)對,無法進(jìn)行預(yù)警也不能提前做出有效準(zhǔn)備;第二,小型水庫防洪安全管理體制存在不合理的現(xiàn)象,并且機制不夠靈活。部分小型水庫內(nèi)存在人員職責(zé)重復(fù)或職責(zé)空缺的現(xiàn)象,導(dǎo)致防洪安全管理無法有效落實。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)報情況進(jìn)行有針對性的管理,因此需要具備靈活的管理機制;第三,防洪安全管理經(jīng)費不足。小型水庫一般屬于國有水庫,其經(jīng)費來源并非營利性的,而是需要財政補貼。部分小型水庫由于地方財政問題,政府將資金都投入開發(fā)和建設(shè)方面,給予小型水庫的財政支持不足,從而使小型水庫出現(xiàn)經(jīng)費不足的現(xiàn)象,而經(jīng)費不足會導(dǎo)致無法招聘到優(yōu)秀的人才,同時也會導(dǎo)致小型水庫無法負(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,部分小型水庫沒有定期進(jìn)行安全檢查,導(dǎo)致其防洪安全管理存在一定漏洞。其次,防洪安全管理隊伍整體素質(zhì)有待提升,部分人員專業(yè)知識不足,在進(jìn)行防洪安全管理過于隨意。還有部分人員責(zé)任心不強,在日常工作中存在懈怠的現(xiàn)象。最后,部分小型水庫的安全管理設(shè)施較為落后,并且沒有定期對其進(jìn)行維護(hù)和檢查,無法滿足規(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)問題時確保能夠?qū)⒇?zé)任落實到個人,以此提升小型水庫的防洪安全管理水平;第二,建立健全的防洪安全管理機制,確保機制具有一定靈活性。小型水庫需要至少三名專職管理人員和一名專管人員,才能夠確保防洪安全管理正常進(jìn)行,因此需要補足人員空缺,同時建立有效監(jiān)督機制,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。首先可以對水資源進(jìn)行合理的開發(fā)和使用,以此作為小型水庫的經(jīng)濟來源,其次,在水費收入較低的情況下,需要及時向政府申請補貼,最后,為各個小型水庫進(jìn)行互助互補創(chuàng)造有利條件,以此彌補經(jīng)費不足的情況;第四,加大安全檢查力度,全力推進(jìn)規(guī)范化管理。首先,需要定期對小型水庫內(nèi)的設(shè)施進(jìn)行安全排查,確保其能夠正常運行。其次,強化安全意識,根據(jù)《防洪院編制要點(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,加強對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。
綜上所述,小型水庫的水文預(yù)報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)的被動抗洪變成主動防洪,建立有效防洪安全管理機制,不斷提升小型水庫工作人員素養(yǎng),從而提升我國防洪整體水平。