APP下载

水府庙水库兴利与防洪调度

2010-08-15贺科秀

湖南水利水电 2010年2期
关键词:兴利库容防洪

贺科秀

(深圳市水务技术服务有限公司 深圳市 518036)

水府庙水库是湖南省19座大型水库之一,位于湘江一级支流涟水中游。1958年9月开工,1959年大坝建成,1960年7月水库蓄水,同年9月第1台机投产发电,1963年2月船闸竣工。控制集水面积3 160 km2,占涟水流域面积的44%。流域多年平均雨量1 367.6 mm,一般集中在4~6月,占全年雨量的44.3%。坝址多年平均流量68.5 m3/s,多年平均径流量21.6亿m3,死水位85.5 m,有效库容2.6亿m3,属不完全年调节水库。

1 基本情况

水库以灌溉为主,兼顾发电、防洪、航运、养殖等综合利用效益,下游18 km建有洋潭坝引水枢纽。1966年6月韶山灌区通水后,引用44.5 m3/s流量灌溉百万亩农田,为韶山灌区的源头。

电站原设计多年平均发电量和保证出力分别为1.09亿kW·h,5 350 kW。经复核,由于设计径流量偏大,尾水位抬高,下游灌溉用水量增加,加大了补偿调节流量等原因,分别减少到0.886亿kW·h,4 700 kW。

2 降雨径流分析

水库流域属于副热带气候,春温秋燥,春夏雨水较多,秋冬雨水较少。流域多年平均降雨量1 367.6 mm,雨水趋向自西南向东北逐渐减少,流域多年平均降水量等值线见附表。

本流域属山溪性河流,洪水暴涨陡落,来势凶猛,峰高量大,汇流时间一般在降雨停留后一个时段,可出现洪峰。建库后实测一、三、五日,最大洪量分别为2.93,4.53,6.30 亿 m3, 分别是有效库容的 1.12、1.74 和2.42倍。流域出现的洪水多为单峰型,双峰型或多峰型较少,分别占10%与20%左右。洪水消退规律一般为3~5天,如洪峰集中者,1天左右可以消退完毕。双峰型洪水的第二次洪峰间隔时间一般为1~2天。

附表 流域多年平均降水量等值线

3 灌溉

1965年7 月动工修建配套工程——韶山灌区,灌溉进水闸的引水枢纽位于水府庙水库枢纽下游18 km处的湘潭洋潭。渠道工程分总干渠,南北干渠。其中北干渠又分左右两干渠。其中左干渠接韶山分渠,总长239.75 km,在正常引水位66.5 m时,进水闸通过流量设计为44.5 m3/s,灌溉湘乡、宁乡、湘潭、望城、长沙、双峰等县(市)近百万亩农田。在灌区投入运行时,原双季稻播种面积仅占农田面积的25%,现在几乎全部种上了双季稻。部分旱土也得到了灌溉,基本上做到了旱涝保收。

灌溉期4~10月中旬,4~6月因来水较丰,一般能够满足灌溉要求。灌溉供水期从7月~10月中旬。此区要求发电服从灌溉,按韶山灌区渠首设计最大流量,即7~8月45m3/s,9月40m3/s,10月35m3/s,根据侧水来水进行补偿调节,并采取节水保水措施,力争达到设计灌溉保证率90%的目标。

4 防洪与现状

水府庙水库洪水调节的任务是在各种频率洪水所相应的水库允许超高水位的条件下,研究适当的洪水调节方式,降低最大的下泄流量,并保证枢纽大坝安全。防洪调度是在洪水到来之前,运用短期水文气象预报,根据水库水情,提前预泄,腾空部分库容,当洪水到来时,截住洪峰。考虑湘乡允许安全泄流补偿调节,适当关闸与侧水错峰,减少下游的洪水危害。建库50年以来,水库水文工作者做了很大的努力,收集整编水文资料,不断改进修正洪水单位线和预报方法。短期水文预报已有较高的水平,只要通讯不中断,预报精度是有保障的,应用于水库调度较有把握。目前洪水预报调度只能依靠短期水文预报,参考短期天气预报,兴利预报调度因不涉及防洪安全问题,则在进行分析比较后适当考虑气象预报。

(1)水库在2000年已完善了水情遥测系统,系统具有雨水情信息自动采集,修改,存储和查询功能。不仅有数据的列表查询,还有图形方式表现的水库上下游水位、随时间变化的出入库流量。加强了水库调度人员及管理员对水情的即时掌控,为洪水预报和决策提供了可靠的支持平台。

(2)实时交互式洪水预报及调度系统。该项目由大连理工大学于2000年建设,系统提供了预报降雨开始时间设置,时段降雨录入,初始值计算,适时降雨预报,预报降雨产生的洪水总量等主要功能。将降雨量、入库流量、预报流量以图形的方式显示出来。还提供了按任意时段泄洪量或交互启闭泄流量设备的任一组合,推求出水库适时预报调度方案。具有操作简明,生成调度方案快速,可根据实际水情适时调整等特点。

5 关于洪水资源利用的思考和建议

水是人民生活和社会生产不可缺少的自然资源和经济资源,是国家重要的战略资源,在保障社会经济可持续发展中具有不可替代的作用。在保证水库及上下游安全的前提下,尽量做到使防洪和兴利在库容分配上结合起来,加强水库调度,最大限度地减少洪水期弃水,是提高水库的综合效益,充分利用水资源的主要措施。

(1)汛限水位的认识和定义。水府庙水库因受上游淹没限制,设计时未留防洪库容。只能利用正常高水位以上库容滞洪调蓄消减部分洪峰。湖南省防汛指挥部考虑防洪安全,于1995年重新规定水府庙水库汛限水位:4~6月92 m,7~9月94 m,经过10年运行后,2005年湖南省防汛指挥部根据实际情况,重新核定水府庙水库汛限水位:4~6月93 m,7~9月94 m。汛限水位是指水库汛期允许兴利蓄水的上限水位,也是汛期水库防洪调度的起调水位,它与防洪高水位之间的库容称为防洪库容。汛期水位是防洪时的起调水位,并不是水库汛期防洪蓄水不能超过的水位。一场洪水过后,水库为了保护下游防洪安全,一般拦洪拦蓄在库内,从理论上,库水位应从汛限水位开始上涨,上涨的幅度视入库洪水的大小而不同,一场洪水过后,为了防止汛期下一场洪水的发生,水库应根据下游防洪实际情况,及时将库内拦蓄的洪水下泄,将水库再回落到汛限水位。

(2)水库的水资源主要来源是降水,虽然一般年景雨水丰沛,但因时空分布极为不均,“水多水少”的问题十分突出。如2003年先涝后旱,5月份发生30年一遇的大洪水,6月下旬以后,出现高温少雨天气。旱情、灾情为50年罕见。8月28日8时,水库水位低于死水位0.47 m,下游灌区,上游库区用水矛盾十分突出。河流的水文特性,受到地球和大气运行规律的制约,除少数情况外,年内都有洪水期和枯水期之分,但是洪、枯水期的划分并不是那么一成不变的,从防洪方面来考虑,往往要在汛期内尽量多留出库容迎接可能迟发的洪水,故规定允许蓄水时间较晚,如遇到枯水期提前,则所有防洪库容就蓄不上水,不能满足兴利要求。水府庙水库六月份是主汛期雨季结束临界期,也是兴利与防洪矛盾突出的月份,因此6月份及以后发生的洪水,如中长期预报没有后期洪水的情况下,应考虑蓄水为主,拦截洪水尾部至正常水位,以保证后期的灌溉和兴利要求;4~6月份如一场洪水后中长期预报来水有保障,洪水间隔时期较长,能保障防洪安全的前提下,可考虑适当的风险调度,拦截洪水尾部至汛限水位以上,在下次洪水到来之前,利用加大出力将库水位消落至汛限水位,最大限度地重复利用防洪库容;如短期预报有较大洪水,在洪水到来之前,通过加大出力和预泄腾库迎峰,在洪水到来之前将水位降至汛限水位以下;根据气象部门雨季结束预报,当汛末最后一场洪水的洪峰过后,及时拦截洪水尾部,回充至正常水位。通过以上这些措施减少弃水,重复利用防洪库容,充分利用水资源。因此需要,在限制洪水危害范围和程度的同时,加快气象、水文预报系统的建设。提高中长期水情预见期和预报精度。同时需要有关部门和水库管理者积极协调配合,科学、民主、灵活地制定防洪标准,防御洪水方案。

1 程殿龙,尚全民,等.以科学精神和积极态度对待洪水资源化[J].中国水利,2004,(15):25-27.

2 吉林防办.洪水资源化的实践[J].中国防汛抗旱,2004,(1):22-24.

3 刘国平.对水库汛限水位及防洪库容的理解和认识[J].防汛和抗旱,2001,1.

猜你喜欢

兴利库容防洪
坚持“人民至上、生命至上”我省各地各部门全力防汛迎汛
快速组装防洪挡水墙装置
夏季防洪防汛
某车型排气消声器冰堵问题的分析及优化
公益宣传(防洪进行时)
2019年河南省防洪除涝保护统计汇总表(本年达到)
三峡水库干流动防洪库容简化算法
2017食安纵览:稳中向好的同时仍需把握平衡创新
全省已建成水库总库容
观音阁水库输水工程兴利调度方案分析