拜泉县中小型水库洪水调度模式研究

2017-07-05王文国王洪岩

黑龙江水利科技 2017年4期

关键词：调洪径流系数闸门

王文国,王洪岩

(1.拜泉县排水管理处,黑龙江拜泉 164700；2.拜泉县水务局，黑龙江拜泉 164700)

拜泉县中小型水库洪水调度模式研究

王文国1,王洪岩2

(1.拜泉县排水管理处,黑龙江拜泉 164700；2.拜泉县水务局，黑龙江拜泉 164700)

运用径流系数，把降雨转换成径流深，用黑龙江省水利厅《关于黑龙江省水库调度的几点研究》中的频率法进行水库二次洪水的计算，预留二次洪水的防洪库容；用编程的方法计算不同降水量的调洪演算，确定闸门的开启度，编制水库调度图；通过雷达云图分析降水量，用调度图调度水库闸门开启度，保证水库在任何时候且闸门开启度最h处于抗御校核洪水的能力。

水库；中小型水库；洪水调度；模式；频率法

1 基本情况

拜泉县位于黑龙江省中西部、齐齐哈尔东部，地处小兴安岭余脉向松嫩平原过渡地带，管辖16个乡镇。全县幅员面积3599km2，地势漫川漫岗，浅山区、低丘陵占比重大，无霜期120d左右，有效积温不足，处于第三积温带下限，年平均降水量498mm，且集中在夏秋两季，属高寒贫水旱作农业区。2013年拜泉县在国家水利部、黑龙江省水利厅、齐齐哈尔市水务局的支持和帮助下，开始着力实施了“百库千塘万眼井”工程[1]。截至目前，修建水库138座，配套水库闸门62座，修建塘坝1352座，为拜泉县县域经济发展提供了坚实的基础，同时也给防汛工作及水库效益发挥提出了严竣的挑战。

2 防汛中亟待解决的问题

1)防汛过程常常会出现降雨，此时闸门开启度多大，这个问题在大型水库中有了很明确的说法，但在中小型水库中还没有一个确定的模式，就现有的条件，还不能把大型水库的调度方法应用于小型水库防汛调度中，如果一味开大闸门，会造成不必要的下游农田受淹、建筑物损坏，怎样才能确定经济、合理的闸门开启度。

2)一次洪水过后，二次洪水什么时候来，洪量是多少，怎样预留二次洪水的库容。

3)怎样通过雷达云图分析，确定降水量，给水库调度提供有利支撑？

4)拜泉县这么多的水库，如果出现大洪水，一个一个水库的调洪计算是来不及的，如何找到一种直观、快速、准确的方法，既能保证水库安全度汛，又能保证水库蓄满率？

在2015年防汛工作中，拜泉县进行了有益的尝试，科学地运用径流系数，把降雨转换成径流深，用黑龙江省水利厅《关于黑龙江省水库调度的几点研究》[2]中的频率法进行水库二次洪水的计算，预留二次洪水的防洪库容；用编程的方法计算不同降水量的调洪演算，确定闸门的开启度，编制水库调度图；通过雷达云图分析降水量，用调度图调度水库闸门开启度，保证水库在任何时候且闸门开启度最h处于抗御校核洪水的能力。

3 应用依据

3.1 地表径流系数

地表径流系数指的是同一时间段内，流域面积上的径流深(mm)与降水量(mm)的比值，以小数表示；径流深指的是计算时间段内，总径流量平均分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度(单位mm)。详见表1。

表1 地表径流系数经验值

但对一个特定的流域来说，它的地表径流系数分前期地表干旱、中期、湿润3个时段，这3种情况的地表径流系数是可以通过实验的方法确定的。

3.2 二次洪水频率法

根据黑龙江省水利厅《关于黑龙江省水库调度的几点研究》的数理统计分析得出，每年出现一次洪水的机率为96.4%，还有3.6%的年份出现二次洪水，为此蓄水时要防卸出现更大洪水，但二次洪水又不是大得无边，其安全度是将乘积控制在设计频率以内，即p设=p1×p2×p3×……pn，如果设计频率是100a一遇，按二次洪水考虑时，第一次洪水若为20a一遇，则二次洪水的标准为5a一遇，即100=20×5。