小型水库降雨～库容关系曲线在防洪调度中的应用

2012-03-30郑宝滨孟祥秋

东北水利水电 2012年4期

郑宝滨，孟祥秋

（1.密山市集贤灌区水利水保总站，黑龙江密山 158313；2.密山市富密灌区水利水保总站，黑龙江密山 158300）

水库实时防洪调度是指对汛期出现的各种入库洪水经调节计算做出科学合理的蓄泄安排。一次降雨的入库洪水是水库实时防洪调度的重要依据。方便、快捷、准确的获取入库洪量可以缩短汛情测报时间，提高防洪调度的精度，有利于小型水库的度汛安全。利用小型水库 H（降雨）～V（库容）关系曲线实施实时防洪调度是小型水库实时防洪调度的一种有效方法和途径。

1 降雨～库容关系曲线

利用降雨～库容关系曲线实施实时防洪调度，是依据集雨面积内的某一时刻的降雨量，在已有的小型水库H（降雨）～V（库容）关系曲线上直接查得入库洪量，省去了计算法的中间计算过程，简便快捷，且对专业技术水平要求不高，容易掌握；所查的小型水库 H（降雨）～V（库容）关系曲线是该水库实测的唯一对应的曲线，该曲线消除了集雨面积内的地形、下垫面坡度、植被、耕作比例等自然条件和计算者的水利专业技术水平、经验等人为因素影响，大幅度提高了预测入库洪量精度。

2 建立方法

用实测法建立 H（降雨）～V（库容）关系曲线。小型水库有降雨、水位记录资料的，选取中雨（日降雨量10～25 mm）、大雨（日降雨量 25～50 mm）、暴雨（日降雨量 50～100 mm）以上对应的库水位上涨过程记录，计算入库洪量。选取典型样本为中雨选3～5次，大雨选5～8次，暴雨以上全选。

2.1 降雨量统计

黑龙江省的暴雨特点是历时短，一般为几十分钟到几个小时，但雨强大。所以雨量统计时段一般不超过24 h。一次降雨不超过24 h的统计降雨开始至结束（中间有间断的要连续统计）；一次降雨超过24 h的，统计降雨集中（最大）的24 h。

2.2 入库洪量统计

1）开始时间。不泄洪时将水位开始上涨时的库水位做洪水总历第一时段的零时（开始时间）；泄洪时将水位开始变化（下降变缓）时的库水位做洪水总历第一时段的零时。

2）结束时间。现行的小型水库设计标准为20年一遇洪水设计，100～300年一遇洪水校核，洪水历时24～48 h。根据黑龙江省部分小型水库一次洪水总历时的统计分析，一般一次洪水总历时在18～48 h，集雨面积大、地面坡度缓、植被率高、形状峡长的流域总历时较长，反之较短，统计时可以根据该小型水库一次洪水历时经验确定；也可以根据水位上涨速度确定。当库水位（兴利水位以上）上涨速度（纯上涨）小于一定值时，该时点作为一次洪水总历时的结束时间。当水库泄洪时，将出库水量通过 H（水位）～V（库容）图上查出每小时应下降的水深，将应下降的水深加入到现有水位为纯上涨水位。

2.3 入库洪量计算

根据水位，到小型水库设计时制作的 H（水位）～V（库容）图上查对应的库容值，减去洪水总历第一时段的零时（开始时间）值，为该水位时的入库洪量，当水库泄洪时，将出库水量加入入库水量。

2.4 建立 H（降雨）～V（库容）关系曲线

根据统计的历次降雨和对应的库容值，用水文统计分析的方法绘制 H（降雨）～V（库容）关系曲线；也可以将统计的历次降雨和对应的库容值，按纵坐标为 H（降雨），横坐标为 V（库容）直接点绘到方格纸上，取各点的平均程度连线既得到H雨～V曲线。要保证较大降雨库容值在线上。该曲线可以根据较大降雨库容的增长趋势做适当延长。此种延长方法较水文方法误差较大，但方法简便，绘制的H雨～V关系曲线可以使用。

无实测降雨、水位记录的，可利用《水文图集》由暴雨推求洪水方法，绘制出理论H雨～V关系曲线，再根据实测降雨、库容资料逐步进行修正。