潍坊市黑虎山水库防洪调度方案确定

陈吉贤，吴启宗，李法平

（潍坊水文水资源勘测局，山东 潍坊 261031）

黑虎山水库位于青州市西南弥河支流石沟河上，控制流域面积190 km2，总库容5 360万m3，兴利库容2 820万m3，死库容250万 m3；校核水位 170.77 m，兴利水位163.00 m，死水位144.50 m，为中型水库，工程等别为Ⅲ等。水库于1966年10月动工，1972年建成发挥效益。原设计防洪标准50年一遇，300一遇校核；2008年水库除险加固防洪标准为100年一遇设计，2 000年一遇校核。

水库工程由主坝、副坝、溢洪闸、输水洞及其他附属建筑物组成。主坝为黏土心墙卵石沙壳坝，坝长480m，坝顶高程172.5 m；副坝为均质土坝，坝长957 m，坝顶高程172.50 m。溢洪闸位于主坝南端，共5孔，单孔净宽8.0 m，闸底高程162.0 m。放水洞位于主坝北端0+492 m处，为压力钢筋混凝土方涵，钢板结构内径1.8 m，设计流量28.68 m3/s。

黑虎山水库是一座多年调节，以防洪及灌溉为主、渔业及综合利用为辅的中型水库。防汛调度的基本原则是让水库洪水资源化，实现标准洪水不成灾、超标准洪水有措施、特大洪水不倒坝，即在保证工程安全的前提下，优化调度，泄蓄兼顾，有效地增加洪水资源量。

1 正常洪水调度方案

黑虎山水库下游保护面积1 066 km2，其中包括临朐、青州、寿光3个县（市）以及胶济铁路、济青高速、309国道等，保护耕地20万hm2、人口115.2万人。因此，下游安全泄量、汛中限制水位的确定具有举足轻重的作用。

1.1 汛中限制水位的确定

汛中限制水位核算的原则为：在确保工程安全的前提下，最大限度地保障下游安全和蓄水兴利，从蓄水兴利、保下游安全、保水库安全3个方面核算，提出方案综合考虑。

1）按照蓄水兴利要求，计算汛中限制水位。采用频率分析方法计算水库保证率为50%和75%的8—9月来水量，根据水库灌溉、工业、生活用水以及渗漏、蒸发等耗水量，推求参考汛中限制水位，成果见表1。

2）按保下游安全的要求，计算汛中限制水位。选取建库以来历年7月底的蓄水量，计算确立蓄水概率曲线；按初选的汛中限制水位，查蓄水概率曲线，求得水库蓄水概率；按频率值，计算其相应洪水过程和洪峰流量，成果见表2。组合频率2%对应的频率洪水入库洪峰均小于556 m3/s，经水库调节下泄流量小于下游河道安全泄量，即满足下游安全要求。

表1 按蓄水兴利要求计算汛中参考限制水位成果表

3）按保证大坝安全的要求，核算汛中限制水位。该水库于2008年除险加固竣工，影响水库安全的工程隐患基本解除。各种重现期的洪水调算成果见表3。

表2 参考汛限水位蓄水概率及相应洪水计算成果表

表3 防洪调算成果表

4）在确保水库工程安全的前提下，按最大限度地保护下游安全和满足蓄水兴利的原则，通过计算和多种方案综合后选定，汛中限制水位为160.00 m（起调水位）。按照蓄水兴利、保下游安全、保大坝安全等3方面核算汛中限制水位，分析计算比较成果见表4。

表4 汛中限制水位核算成果表

1.2 汛中允许超蓄水位的确定

当7月已发生过较大暴雨的情况下，允许8月初按超汛中限制水位控制蓄水，这是一种特定情况下允许在8月的上半月机动控制蓄水指标的汛限水位。按8月16日—9月底水库的实际可蓄存水量（保证率50%或75%），经计算，水库75%保证率实际可蓄存水量为63.2万m3，汛末蓄水库容减去63.2万m3后，得水库相应库容为3 006.8万m3，对应水位为162.74 m。经综合对比分析，确定水库汛中允许超蓄水位为162.00 m，计算结果见表5。

1.3 正常洪水调度方案

当雨前水库水位低于汛中限制水位，根据预报雨后水库水位也不会超过此限制水位，本水库不泄洪。当雨前水位已达到160.00 m，日净雨低于155.70 mm，预报雨后水位不超过166.82 m，可按556 m3/s控制泄洪。常备队员应上堤巡查，做好检查准备工作。

表5 汛中限制和汛中允许超蓄水位计算成果表

2 非常洪水调度方案

非常洪水指经过水库调蓄后，下泄流量仍大于下游河道所允许的最大安全行洪量，但仍未超过水库工程现状防洪标准的洪水。遇此类洪水，下游需准备防洪抢险，水库要加强警戒。

1）允许最高水位。允许最高水位为水库安全所允许的最高库水位，本次采用《青州市黑虎山水库除险加固工程初步设计水文分析计算报告》（2008年7月）中确定的校核洪水位170.77 m。预报水位将达到或者超过170.77 m时，防汛抢险队伍必须上坝加强防守，并做好采取非常应急措施的准备。

2）非常洪水调度方案。当雨前水位已达到汛中限制水位，日净雨量超过338.3 mm时，达到设计防洪标准2 000年一遇，水库达到允许最高水位170.77 m，溢洪闸闸门全开泄洪。同时应通知下游群众做好安全转移准备，抢险队做好一切抢险准备，注意观察水情，加强人力防守，确保大坝安全。

3 结语

水库洪水预报调度是为了充分发挥水库效益，利用预报的洪水过程及径流量、径流深、洪水历时、洪峰滞时等水文要素，科学实施控制运用方案，合理蓄泄洪水，在确保水库工程安全的前提下，使有限的防洪库容获得水库最优蓄水量，有效地解决水库防洪和兴利蓄水的矛盾，有效增加洪水资源量，以实现洪水资源化，发挥水库的最大效益。