郝健超

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080)

1 概 况

库尔滨水库位于库尔滨河中上游，距支流乌鲁木河入口下游2km 处，行政区划隶属于黑龙江省逊克县，由逊克县人民政府管理。水库下游约70km 依次建有宝山、白石和乌一梯级水电站，供电范围为北黑电网，以逊克县电网为主。

逊克县位于黑龙江省北部，小兴安岭北麓，黑龙江中游右岸，东与嘉荫县为邻，南与绥棱县、伊春市相依，西南为北安市，西与孙吴县、五大连池市接壤，北与俄罗斯相望。辖9 个乡镇，74 个行政村。

库尔滨水库始建于1977 年，1984 年10 月建成蓄水发电。1995 年库尔滨水电站对机组进行了扩建，扩建后装机容量达到6000kW。1996 年黑龙江省水利水电勘测设计研究院编制并经水利厅批准的《库尔滨河干流水能梯级开发规划》中经论证后，建议将正常高水位提高到392m 运行，此后水库逐渐提高正常蓄水位，目前水库运行正常蓄水位为390.50m［1］。

库尔滨水库自建成以来未进行过消险加固，自建成以来大坝、溢洪道等主要工程运行状况良好。

在水库建设时按照当时规程规范水库校核标准定为1 000 a一遇，低于现行规程规范要求的下限值2 000 a一遇，库尔滨水库自建成以来一直未进行过除险加固，水库一直存在标准不够的问题。

2 汛限水位核定的必要性

库尔滨水库建成以来，汛限水位一直维持在390.5m，实际运行中，受汛限水位控制，水库兴利调节能力得不到充分发挥，水能资源没有得到合理利用。

1)近几年来，我国北方地区持续干旱，如何合理利用现有水利工程增加调节水量已显日趋重要。库尔滨水库自1985 年建成以来，1986 年—2004 年多年平均径流量(3.81×108m3)与建成前的1952 年—1985 年多年平均径流量(4.86×108m3)相比减少21.6%，尤其是1998 以来，多年平均径流量2.97×108m3，仅占水库建成前径流量的61.1%，来水量明显减少，汛限水位过低，导致汛后回蓄困难。

2)库尔滨河径流年际及年内变化均较大，根据库尔滨水库站1952 年—2010 年径流资料分析，年最大来水量10.89×108m3(1961 年)，年最小来水量仅为1.45×108m3(1977 年)，相差7.6 倍;而库尔滨水库坝址以上来水量中6—9 月份占66%以上，地表径流年际、年内分配很不均匀，水库的调蓄作用大小直接关系到径流利用程度。

3)库尔滨水库现状运行正常蓄水位以下库容为2.52×108m3，在汛限水位390.5m 以下库容2.15×108m3，重复库容0.37×108m3。重复库容较大，汛后回蓄率低，不仅直接影响库尔滨电站的发电水头和调节流量，而且影响下游各梯级电站出力和发电量。

3 汛期限制水位分析及核定

3.1 汛限水位及管理方案分析

汛限水位按照管理方式可分为预报预泄实时调度管理、分期提高动态调度管理、全期固定静态调度管理三种管理方案。

通过以上分析可以看出，库尔滨水库主汛期确定为7 月1 日—8 月31 日，水库未进行除险加固工程，水情自动测报系统虽已于2012 年10 月建设完成(此前为人工观测)，但调度机制尚未成熟，尚处于运行调试阶段，推荐水库汛期调度方式采用主汛期固定汛限水位静态调度管理，即在主汛期内对汛限水位进行静态管理，每次调洪后均控制在汛限水位，主汛期结束后才允许提高水位，确保水库工程安全，充分发挥水库工程效益和不增加上游淹没损失。

3.2 汛期限制水位核定

3.2.1 防洪安全核定

库尔滨水库未进行除险加固工程，其大坝、溢洪道、水库电站等各部分工程运行状况较好，主坝坝顶高程为395.5m，防浪墙高1.2m，防浪墙顶高程396.70m。副坝坝顶高程为394.5m。

从防洪方面来看，按规划水位392.0m 作为起调水位，本次复核2 000 a一遇校核洪水位距主坝坝顶仅0.76m，副坝比主坝低1m，主坝超高明显不足，副坝相对于校核洪水位已没有超高，故从工程安全角度考虑，现有工况下不宜采用规划水位392.0m 作为汛限水位。按原设计390.5m 作为起调水位，本次复核100 a一遇设计洪水位距主坝坝顶3.53m，距防浪墙顶4.73m;2 000 a 一遇校核洪水位距主坝坝顶1.11m，据防浪墙顶2.31m，经本次复核，水库现有防洪规模不足，须通过工程措施解决，由此可见在当前水库未消险加固的情况下，以现状汛期限制水位起调对水库防洪安全是较为有利的。

3.2.2 兴利安全核定

从兴利方面来看，经本次延长径流系列之后，按水库现状兴利规模复核，与规划水位相比，多年平均年发电量1266×104kW·h 与规划兴利规模多年平均发电量1363×104kW·h 相差97×104kW·h，相差7%;从以上成果分析来看，本次复核的两套水位均可满足库尔滨电站85%的年保证率要求，现状水位兴利指标较初步设计有所下降，下降幅度3.4%，这主要是由于本次延长径流系列后均值有所减小所致;规划水位所得计算成果较初步设计所得计算成果兴利指标有所增加，增长幅度4%;幅度均不大。

3.2.3 汛限水位选定

综上所述，提高汛限水位对增加水库发电效益作用明显，而水库现有的防洪规模无法满足以规划水位(正常蓄水位392m，汛限水位392m)起调的洪水调节带来的影响，规划水位将威胁到现有大坝的安全。从工程安全的角度考虑，库尔滨水库汛期限制水位本次核定为390.5m，主汛期为7 月1 日—8月31 日，后汛期为9 月1 日—9 月20 日，主汛期和后汛期均按本次核定的汛限水位390.50m 进行控制。按现状水位(正常蓄水位和汛限水位均为390.50m)进行兴利和洪水调度，水库设计和校核标准调洪过程见图1，兴利调节后水库的入库及发电用水过程见图2。

图1 按汛限水位390.5m 运行水库调洪过程图

4 结 论

根据本次延长后库尔滨水库径流和洪水系列，重点对现状的390.5m 和设计的392.0m 的汛限水位从兴利和防洪两方面进行复核论证，主要结论为现状的汛限水位390.5m 和规划的汛限水位392m 均可满足库尔滨电站85%的年保证率要求和近期供电要求。水库发电效益方面，规划水位兴利指标较初步设计有所增长，增长幅度4%;现状水位兴利指标较初步设计有所下降，下降幅度3.4%，幅度均不大。但从防洪方面来看，按规划水位392.0m 作为起调水位，本次复核校核洪水位距主坝坝顶仅0.76m，副坝比主坝低1m，主坝超高明显不足，副坝相对于校核洪水位已没有超高;故从工程安全角度考虑，现有工况下不宜采用规划水位392.0m 作为汛限水位。按原设计390.5m 作为起调水位，本次复核设计洪水位距主坝坝顶3.53m，校核洪水位距主坝坝顶1.11m，由此可见在当前水库未消险加固的情况下，以现状汛期限制水位起调对水库防洪相对来说是较为安全的。

图2 库尔滨水库汛限水位390.5m 运行逐月出力过程

综上所述，提高汛限水位对增加水库发电效益作用明显，而水库现有的防洪规模无法满足以规划水位(正常蓄水位392m，汛限水位392m)起调的洪水调节带来的影响，规划水位将威胁到现有大坝的安全。从工程安全的角度考虑，库尔滨水库汛期限制水位本次核定为390.5m，主汛期为7 月1 日－8月31 日。洪水调度原则不变，仍为水库除险加固确定的自由泄流的调度方案。库尔滨水库防洪调度图见图3。

图3 库尔滨水库防洪调度图

5 结 论

1)尽快进行水库除险加固工程。库尔滨水库原设计校核洪水标准为1 000 a一遇，按照现行规范，水库标准明显偏低，水库应按2 000 a一遇洪水校核，水库现有坝顶高程不足，存在较大的安全隐患，必须采取加高大坝等工程措施予以解决。

2)由于本流域已建水库属不同单位管理，存在一定的利益矛盾，建议库尔滨流域水电公司在防洪上采取统一调度，各水库间建立信息传递快速通道，及时通报流域水雨情观测信息，保障洪水预报的预见期和准确性，为防洪安全调度提供保证。

3)进一步加强水库调度系统及自动化系统的建设，同时提高水库调度运行管理人员素质也是关键之一。一方面应不断完善基础设施建设，建立健全水库水情自动测报系统，早日实现分期提高动态调度管理，加强办公现代化建设，应用计算机和网络技术，实现防洪蓄水信息化、调度决策科学化，构筑现代化防洪体系;另一方面应当做好人才培养工作，提高调度管理人员的业务水平，使其能够适应时代发展，将新技术、新方法、新设施应用到生产中去，为水库的调度运行管理提供新思路。

［1］黑龙江省水利水电勘测设计研究院.库尔滨河干流水能梯级开发规划［R］.哈尔滨，黑龙江省水利水电勘测设计研究院，1997.