龙凤山水库汛限水位动态控制的必要性及效益
2010-04-08陶忠恕
陶忠恕
(五常市龙凤山水库管理处,黑龙江五常150200)
汛限水位动态控制是我国近几年新兴起的水库洪水调度管理模式。对提高水资源和水能资源利用率,发挥水库综合利用效益,缓解我国水资源与水能资源供需矛盾有着重要意义。汛限水位动态控制是相对于汛限水位静态控制法而提出的。它的核心内容是指水库在汛期根据实时雨、水情信息,利用降雨和洪水预报成果,在不降低水库防洪标准,确保水库及其上、下游地区防洪安全的前提下,按照科学论证并经有关部门审批的水库汛限水位动态控制方案确定的控制范围对汛限水位进行浮动的调度过程。它改变了按防洪设计确定的汛限水位值及相应的防洪调度方式进行的静态水位控制模式。
龙凤山水库位于黑龙江省五常市东南50 km,拉林河支流,牤牛河中游,是一座以防洪灌溉为主,兼顾养鱼、发电、旅游等综合利用的大型水利枢纽工程,其控制流域面积1 740 km2,多年平均降雨量为790 mm,多年平均径流量为7.93亿m3。水库按100 a一遇洪水设计,万年一遇洪水校核。水库设计汛限水位为222.4 m,相应库容1.02亿m3,设计洪水位226.6 m,相应库容2.09亿m3,校核洪水位228.6 m,相应库容2.77亿m3。下游为牤牛河河道,设计水库安全泄量为500 m3/s。
1 汛限水位动态控制的必要性
龙凤山水库是一座不完全年调节水库,控制流域面积大,年来水量近8亿m3,每年有5亿m3来水通过水库调节下泄,除灌溉及发电用水以外,也有1.5亿m3的弃水。
全年来水量集中在6、7、8月,这3个月的来水量占整个水库来水量的50%以上,来水过于集中,而这一时期正是水库的主汛期,逢丰水年不得不从溢洪道泄洪。主汛期一过来水量明显减少,而水库主汛期的汛限水位只有222.4 m,库容1.02亿m3,因此弃水较大。龙凤山水库担负下游近2.67万hm2水田的灌溉任务,年需水量在3.2亿m3以上,由于在汛期保证不能超越汛限水位,且库容较小,蓄水量有限,供需矛盾非常突出,经常出现水田渴水现象,严重影响了下游灌区的水稻生产。在水库东山灌溉渠道处建有一座发电站,年发电量在1 000万kW·h左右,由于汛期库容小,水头低,发电出力受到影响,制约了效益的发挥。另外,龙凤山水库作为省级风景名胜区、国家水利风景区,每年6~7月份正值旅游旺季,而此时库水位较低,水面积减少,失去了丰水时的壮观,旅游收入和景区形象也受到影响。
龙凤山水库始建于1958年,1968年正式蓄水,水库的汛限水位222.4 m是在水库建立之初确定的,经过两次大规模除险加固,水库的蓄水防洪能力已大大提高,但汛限水位一直没有调整,受汛限水位的限制,每年汛期到来之前,都必须强制性的把水位降到汛限水位,造成大量弃水,水资源浪费非常严重。
汛限水位动态化管理,不仅考虑水库的实际水位和入库流量,而且根据现代化的水文气象预报等各种信息综合分析后,将水库水位控制在汛限水位动态控制区域的上限,这样就可以增加水库的蓄水量,水库的调度空间加大,减少了盲目的弃水,提高了水资源的利用率;如果遇到量级以上降雨,根据降水预报或实际降水,将水库水位控制在汛限水位动态控制区域的下限或更低,必要时溢洪道提前下泄,完全可以保证水库及上下游的安全。所以说龙凤山水库实行汛限水位动态化管理是非常必要的,也是可行的。
2 汛限水位动态化管理的效益分析
龙凤山水库如果实行汛限水位动态化管理,不仅减少了汛期的大量弃水,增加有效库容,提高发电水头,促进旅游业和水产养殖业的发展,降低水库下游的水灾损失,而且可以最大限度地发挥水库的兴利效益。
从增加水量上看,如果在现有汛限水位情况下,实行动态化管理,可以增加有效库容3 000~4 000万m3,则可增加水田灌溉面积0.33万hm2,产值近5 000万元,其经济效益和社会效益是很大的;从增加发电水头上看,增加3 000~4 000万m3库容,可提高水头2 m,增加综合发电量120万kW·h,1 kW·h电按平均并网售价0.26元计算,可增加收入31万元;从水产养殖上看,6月份正值鱼类产卵时期,保持较高水位,不仅可以增加鱼卵的成活率,而且使鱼类活动空间加大,增加鱼的产量,效益也是非常可观的;另外,由于实行动态控制后减少弃水,降低下泄水量,对下游的堤坝、灌渠及耕地等减少损失,增加防洪效益,提高灌溉保证率有着重要的意义。
因此,龙凤山水库实行汛限水位动态控制,是水库目前现实的需要,是提高工程现代化管理水平的需要,更是由被动控制洪水向新的洪水管理治水理念发展的需要。汛限水位动态控制必将为水库经济和社会发展带来更大的经济效益。
[1]于春东,陶忠恕.重新核定龙凤山水库汛限水位的必要性[J].黑龙江水利科技,2010,38(1):170 -171.