英那河水库的动态调控方案

2012-02-26高清震王俊海

东北水利水电 2012年6期

关键词：河水库动态控制入库

高清震，王俊海

（庄河市英那河水库灌区管理局，辽宁大连 116400）

英那河水库的动态调控方案

高清震，王俊海

（庄河市英那河水库灌区管理局，辽宁大连 116400）

本文通过对英那河水库的防汛调度原则、汛限水位动态控制方案及动态调控运行的论述与研究，阐述了水库防汛动态控制运行的重要性。

汛限水位；动态调控；英那河水库

1 基本情况

英那河发源于岫岩县龙潭乡老北沟，河流全长94.9 km，流域面积1 004 km2。英那河水库位于英那河中游庄河市塔岭镇境内，大坝坝址以上集雨面积692 km2，坝址处多年平均径流3.55亿m3，多年平均降雨量789.5 mm。

英那河水库正常蓄水位为79.1 m，主汛期防洪限制水位为78.10 m，次汛期防洪限制水位为78.60 m，校核洪水位为81.2 m，相应库容2.87亿m3，最大泄量4 446 m3/s。溢流段设有弧形钢闸门9孔，闸门尺寸10 m×7.8 m。

英那河水库库区降雨多集中在7—8月份，7月下旬至8月上旬为暴雨多发期，暴雨持续时间一般为2～4 d，最长可达5 d，流域的洪水均为暴雨形成。由于暴雨急，洪水汇流时间短，往往形成峰高、量大的洪水，一场洪水过程一般历时3 d左右。

2 水情遥测系统

英那河水库水情遥测系统始建于2002年，系统共有7个雨量站；2个水文站；1个自动气象站。目前，系统同时采用超短波和GSM两种通信方式，稳定性良好，采集数据涵盖降雨量、库水位、土壤墒情等数据。

3 水库防洪调度原则

根据英那河水库工程设计所制定的各项防洪标准及不同频率洪水所对应的不同泄水流量，采取实时调度的方法，选择相应的泄流方式，确保水库上下游人民生命财产和大坝主体工程的安全，同时还要满足汛后水库的蓄水需要。

3.1 上游防洪原则

当水库遭遇10年一遇洪水时，原则上水库水位不超过79.10 m；当水库遭遇20年一遇洪水时，原则上水库水位不超过79.25 m；当水库遭遇50年一遇洪水时，原则上水库水位不超过79.48 m；当水库遭遇100年一遇洪水时，原则上水库水位不超过79.72 m；当水库遭遇500年一遇洪水时，原则上水库水位不超过80.54 m；当水库遭遇2000年一遇洪水时，原则上水库水位不超过81.20 m。

3.2 下游防洪原则

起调水位为78.1 m时，当遭遇10年一遇洪水，下泄流量不超过1 070 m3/s；当遭遇50年一遇洪水，下泄流量不超过1 920 m3/s；起调水位为78.6 m时，当遭遇10年一遇洪水，下泄流量不超过1 410 m3/s；当遭遇50年一遇洪水，下泄流量不超过2 180 m3/s。因下游河道部分河段防洪能力达不到10年一遇标准，当下泄流量超过400 m3/s时，应及时通知各乡镇防汛办公室，组织抢险队做好抢险准备；当下泄流量接近570 m3/s时，应及时通知各乡镇防汛办公室，组织人员做好逃险准备。

4 汛限水位动态控制方案研究

4.1 防洪调度判别条件分析

在正常调度条件下，英那河水库防洪调度的判别条件主要是入库洪水、库水位和上下游防洪要求。动态控制汛限水位后，应充分利用降水和洪水预报信息，根据天气形势预报、雨量预报和入库洪水预报进行汛限水位动态控制。英那河水库防洪调度的判别条件主要有汛限水位、设计特征库水位、英那河下游河道安全泄量、当前入库流量、预报入库洪峰流量及英那河上下游防洪要求流量等。

4.2 动态控制原理

汛限水位动态控制的防洪运用方式主要包括在洪水前的预报方式和洪峰后对洪水“尾巴”进行拦蓄的回蓄方式。当发生一定量级的洪水时，洪水总量+适时库容＞防洪库容时，就需开闸进行泄洪。

如果根据天气形势和降雨情况能够预报出洪水的量级，那么在预见期内、洪水起涨前，可根据预见期、当前库水位、当前入库基流计算出在预见期内将水位降到汛限水位的最小下泄流量，根据预报的洪水量级和防洪库容选取适当的下泄流量进行预泄。

滚动预报条件下，预报的洪水流量是不断修正的，洪水过程中预报的洪峰流量也是不断变动的，水库的泄流量也应根据预报结果进行不断调整。考虑到如果预报的洪水量级较小，那么水库预泄后后期回蓄的风险较大，因此对达到一定量级以上的洪水才进行预泄，即预报入库洪峰流量Qm应不小于预泄的下泄流量Q。当预报洪量小于或等于防洪库容时，认为洪水不达标，不考虑预泄，按维持汛限水位运用；当预报洪量大于或等于防洪库容时，则按照预泄方式运行。

4.3 英那河水库滚动条件下的动态控制方案

1）当库水位低于防洪限制水位时的动态控制方案。当上游进库水文站预报洪峰入库，水库不进行泄洪，当库水位达到或略超过防洪限制水位时，即进行开闸泄洪。这样控制运行既可以确保水库的安全运行，又能使水库下泄洪水与下游河道区间洪峰形成错峰，从而保证下游河道的安全。

2）当库水位处于防洪限制水位时的控制运行方案。主要分两种情况：一是当上游入库水文站预报入库洪水洪量、洪峰较小时，在洪水洪量、洪峰入库时不进行泄洪，将部分洪水滞蓄在水库里，待水位上涨到一定水位时，方进行宣泄，如此控制运行可以与下游区间洪峰形成错峰，从而保证下游河道的安全。二是当入库水文站预报入库洪水、洪峰较大时，水库提前进行泄洪，以削平入库洪峰，从而尽可能地减小下泄洪峰值，以保证下游河道的安全。

3）当库水位高于防洪限制水位时的控制运行方案。在洪水入库前即进行预泄，将入库洪峰削平头，以保证水库上下游防汛要求。

根据以上动态控制方案，联系实际情况和不同的防汛形势，确定英那河水库不同起调水位的防洪调度操作方案。