从降雨量分析陆浑水库的兴利调度

□张灵军 □张玲玲(河南省陆浑水库管理局)

1.前言

陆浑水库是一座以防洪为主,结合灌溉发电、供水、养殖等综合利用的大型水利枢纽工程，库容13.2 亿m3，最大泄水量5622m3/s,设计洪水频率0.1%，洪峰流量12400m3/s，校核洪水频率0.01%，洪峰流量17100m3/s,设计汛限水位317m，兴利水位319.5m，工程于1959年底动工，1965年8月建成。

工程竣工后，由于对大坝坝基和东西坝头安全存有疑虑，多年来库水位一直很低，1973年以前空库运用。1986年进行了第1 期除险加固，对西坝头和坝趾进行了加固处理。2003-2006年进行了第2 次除险加固，水库面貌焕然一新。多次请权威部门和专家作了许多科学试验与分析、论证，认为可以“逐步抬高运行水位”，2003年10月5日库水位第1 次达到318.87m，并在318m 以上一次性连续运行了58d。2010年7月25日15 时，库水位达到历史最高320.91m。2011年9月24d 库水位又达历史第二高319.50m，截至2012年2月水库在318.00m 以上运行113d。在逐步抬高库水位的同时，汛限水位也在逐步抬高，据黄委调度指令陆浑水库从前汛期（7月1日至8月31日），汛限水位317m（黄海标高），相应库容5.7 亿m3，后汛期（9月1日至10月31日），汛限水位317.5m，相应库容5.87 亿m3，从8月21日起可以向后汛期汛限水位过渡，从10月21日可以向非汛期水位过渡。

水库建成40 多年来，发挥了巨大的防洪效益和经济效益，但还未正常运行，其效益还未正常发挥。长期以来，水库的经济效益较低，主要是没有水，过去是想蓄水而不敢蓄，如今可以“逐步抬高运行水位”，但往往蓄不上来，因为汛限水位较低，主汛期后再抬高水位，已很少有大的降雨发生，偶尔来点水，库水位可能会升高一点，但很快就降了下来，使水库的经济效益主要是发电效益的发挥受到限制。

在目前的工程状态下，根据运用原则，如何提高水库的经济效益，科学调度兴利，对水库站和上游地区多年降雨量资料的整理和分析，是最根本的基础。

2.水库站和上游地区降雨量资料的整理

2.1 水库站降雨量的整理

2.1.1 年降雨总量的大小及变化

1966-2010年，年降雨量最大的是1982年，为1279.5mm；最小的是1997年，为369.8mm,1966-2010年间的年平均值是668.2mm。水库站年降雨量的最低值小于嵩县历史最低点489.6mm，而且呈继续降低之势，这一点与全球气候逐渐变暖的大趋势是一致的。

2.1.2 一年内各月份降雨量的分布

见表1：陆浑雨量站1991-2010年汛期降雨量表。

根据1991-2010年统计资料，一年间各月份降雨量平均值可以看出：一年内汛期各月份的降雨量20年间的平均值，6月、9月份降雨基本相等为70mm 左右，5月、10月降雨量很少，7-8月份降雨最多，为140mm 左右，降雨量较集中。

2.1.3 不同强度降雨的时间分布

降雨强度的划分，我国气象部门一般采用的标准如表2所列。

对于1日内降50mm 以下的降雨分布未进一步整理，这里将50.1mm 以上降雨的时间分布分别作如下探讨：

2.1.3.1 50mm以上暴雨及其降雨时间的分布

1966-2010年45年间，发生1日内降50.1mm 以上的降雨共有29 次，其中6月24日-7月23日30d 内发生10 次，7月24日-8月12日20d 内发生17 次，8月21日-8月23日期间2 次，而6月24日～8月12日期间发生的27 次占总降雨次数的98.1%，即暴雨及其以上强度的降雨几乎全发生在每年的8月12日之前。

表1 陆浑雨量站1991-2010年汛期降雨量表（单位：mm）

表2 降雨量强度分级表

2.1.3.2 大暴雨及其以上强度降雨的时间分布

1966-2010年45年间，1日内降雨≥100.1mm 以上强度的降雨有5 次，1 次在7月5日，4 次在7月29日-8月5日8d 内，即大暴雨及其以上强度的降雨都发生在8月5日以前时间内。

2.1.3.3 特大暴雨的时间分布

1日内≥200.1mm 以上的降雨，45年间只发生过1 次，即是1982年7月29日，日降雨总量达528.7mm。

从以上统计来看，大暴雨及其以上强度的降雨发生在8月5日以前。

2.2 水库上游主要降雨量站的统计

水库上游控制流域面积3492km2,其内设立了多个雨量站，4个水文站和1 个中心站。

2.2.1 年最大降雨量的时间分布

在40年左右（1966-2010年，各站起始时间不一）各站年最大1日降雨量的分布时间，情况如下：

2.2.1.1 暴雨（≥50.1mm）及其以上降雨

共发生206 次，分布较散，从4月中旬至10月中都有发生，其中在8月10日前发生的有156 次，占75.7%,8月15日前有164 次，8月20日前有168 次。

2.2.2 大暴雨（≥100.1mm）及其以上强度降雨

各站作为年最大日降雨而且在100.1mm 以上的共有30次，主要发生在7-9月，其中在8月10日前发生的有25 次，8月15日前有26 次，8月20日前有27 次。

2.2.3 特大暴雨（≥200.1mm）

只有一次，为栾川站1993年8月1日的211.7mm。

上面谈的情况是各站情况的综合，但各站降雨在时间上并不完全一致，40 多年来在全流域范围内同时下暴雨或大暴雨的也出现过，最典型的是1975年8月7-8日，上游10 个站平均日降雨量为103.2mm；另一次是1982年的7月31日，为89.6mm。这两次大范围的降雨，在水库的入库站—东湾站分别出现了4200m3/s 和3500m3/s 的洪峰流量，相当于20年的频率，这些暴雨和大暴雨都发生在7月底和8月初。

另外根据调查资料，在嵩县站曾经出现的大雨和洪水，在近数十年间也有几次，它们发生的时间如表3。

表3 嵩县站历史洪水发生时间表

伊河历史最大洪水是公元223年的13100m3/s，发生在该年的8月8日，嵩县1943年的洪水较大，大致相当于水库上游全地区降雨100mm 多点。

表4 河南省大暴雨洪水发生时间表（1949-1996年）

2.3 水库地区降雨特点与区域上的比较

上面简单分析了水库站的降雨特点和变化趋势，对水库上游地区的降雨特点和时间分布也作了初步统计，现在再与较大范围的情况作一比较。凡是大的降雨能够形成较大径流或较大洪水者，都是区域性的，河南省1949-1996年发生大暴雨洪水的日期如表4所示。

从表4可以看出：河南省范围内的几条河流，近50年来发生大暴雨洪水的时间都在每年的8月9日之前，8月中旬以后，就没有大暴雨洪水发生了。

3.关于水库调度兴利的建议

根据上述对降雨资料的初步整理对陆浑水库的兴利调度提出以下一些建议：

3.1 汛限水位限制时间可适当缩短

可将前主汛期控制日期定为7月1日-8月20日。

3.2 后汛期库水位可适当提高

根据降雨量的特点，如果水位不提高，造成的结果可能是汛期总的来水量较大，而实际汛后水库存水较少，造成水量的大量浪费，对于汛后枯水季节的兴利调度不利。

3.3 按照天气预报情况进行合理调度

由于汛期降雨有一定特点，汛期洪水调度不当也会给兴利调度产生不利影响，对洪水进行预测预报调度，可以在降雨洪水来临之前提前预泄，在洪水结束前提前预蓄，这样可以最大限度地利用洪水为兴利调度服务。

3.4 开展水库汛限水位动态控制研究

为水库兴利调度提供有力的技术支撑；在水库安装相应的雨量站点数据接收系统，以提高水库小洪水预报的精度，满足水库兴利调度的需要。

以上建议是从降雨量分析的角度提出的建议。在目前当地水资源贫乏的情况下，结合降雨分析进行合理调度，为今后的兴利调度提供参考有必要；重视降雨量分析，对提高水库蓄水量，合理使用现有库容是一个行之有效的途径。

因此，在各级领导部门的正确指挥下，充分发挥主观能动作用，进一步作好水库的兴利调度，合理多蓄水，提高水库的经济效益还是有可能的。