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论洪水资源化

2015-10-20冯爱斌

中国科技纵横 2015年16期
关键词:动态控制限值防洪

冯爱斌

(河北省黄壁庄水库管理局,河北石家庄 050000)

论洪水资源化

冯爱斌

(河北省黄壁庄水库管理局,河北石家庄 050000)

洪水资源化是指在不成灾的情况下,尽量利用水库、拦河闸坝、自然洼地、人工湖泊、地下水库等蓄水工程拦蓄洪水,以及延长洪水在河道、蓄滞洪区等的滞留时间,恢复河流及湖泊、洼地的生态环境,以及最大可能补充地下水。洪水资源化是发挥洪水资源特性,实现水资源可持续利用的重要措施。本文对黄壁庄水库实现洪水资源化的必要性进行分析,探讨通过洪水预报调度对汛限水位进行动态控制以达到洪水资源化的目的。

预报调度 洪水资源化 汛限水位动态控制

1 洪水资源化的必要性

我国是一个洪涝灾害严重的国家,有三分之二地表径流属于洪水。长期以来,在洪水调度上多注重防洪保安,至于如何在泄洪保安前提下,充分利用水库功能实现洪水兴利的课题,研究很少。因此,洪水造成泛滥灾害的同时,我们不能忽略它的可利用价值:洪水作为水资源的重要组成部分,是可以控制,可以管理,可以利用的。如果将其中一部分转化为可利用的水资源,则能在很大程度上缓解我国水少、水脏等水安全问题。

随着社会经济的发展,黄壁庄水库承担的防洪任务越来越重,兴利要求也越来越高,防洪与兴利的矛盾非常突出。尤其近几年,水库蓄水较少,已满足不了下游需水要求,水资源短缺已严重影响了当地经济社会的发展。而目前水库洪水调度采用“静态控制法”,严格按照设计的汛限水位进行控制,只要水库超过汛限水位,洪水过后必须降到汛限水位,造成汛前、汛期大量弃水。所以,在确保水库防洪安全的前提下,科学利用洪水资源,提高水库蓄水能力显得尤为重要和迫切。

2 水库洪水资源化的途径

实现洪水资源化,可通过非工程和工程两种途径,一是工程途径,指将尽可能多的洪水拦蓄起来,延长洪水在陆地的时间,使之赢得更多机会被人们利用和补充地下水。二是非工程途径,指通过科学规划和合理调度,最大限度拦蓄洪水资源延长其在陆地的时间,满足经济社会和生态环境的需求。表现为:水库合理调整汛限水位,实现分期洪水调度;利用洪水预报,实现水库实时预报调度;利用蓄滞洪区主动分洪,恢复湿地。实际运用中两种方法相辅相成。

黄壁庄水库除险加固工程完工后,防洪标准达到万年校核标准,2006年初进行大坝安全鉴定,定为一类坝。期间建成了较为完善的雨水情测报、洪水预报调度系统,运行稳定可靠。同时建成了防汛指挥决策系统,能实时监测水库有关雨、水、工、险情的各种信息并上传到省防汛指挥中心,为水库科学调度洪水,充分发挥水库综合效益提供了可靠的信息保障。

2.1 水库洪水资源的可利用性

黄壁庄水库目前实行分期汛限水位,7月10日以前为前汛期,7月10日-8月10日为主汛期,8月10日-20日为过渡期,8月20日以后为后汛期。主汛期按年最大设计洪水设防,主汛期汛限水位115米,采用静态控制法,严格按照设计的汛限水位进行控制。由于流域的水文特性,汛期来水主要集中在主汛期,因此,主汛期既是水库防洪也是保障水库汛后蓄满的关键时期,如何依靠预报调度技术采用汛限水位动态控制方法实现水库主汛期安全有效的蓄水,是挖掘洪水资源潜力的关键。

2.2 汛限水位动态控制是水库实现洪水资源化的重要途径

水库汛限水位动态控制是指水库在汛期,根据实时雨水情,利用预报结果,在不降低水库防洪标准,确保水库及上下游地区防洪安全前提下,按照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。

采用以下几种方法确定汛限水位动态控制上限值和下限值:一是预报调度法。利用预报的洪水总量或峰前量或洪峰,在不改变水库防洪标准,确保水库及上下游防洪安全前提下,改变水库洪水调度的判别条件,确定新的汛限水位,并以此作为汛限水位动态控制上限值,原设计汛限水位作为动态控制的下限值;二是预泄能力约束法。利用洪水预报和降雨预报的有效预见期,按照洪水起涨前库水位必须降至原设计汛限水位的要求,根据下游河道的安全泄流能力,确定汛限水位动态控制上限值,原设计汛限水位作为动态控制的下限值;三是库容补偿法。黄壁庄水库与上游岗南水库形成梯级联合调度,如果岗南水库实际具有的防洪库容大于设计值时,则黄壁庄水库可以利用岗南水库增加的防洪库容,以此计算相应的汛期限制水位,作为汛限水位动态控制的上限值,原设计汛限水位作为动态控制的下限值。

依据已经确定的汛限水位动态控制范围值,根据岗黄梯级水库工程现状、洪水特征、洪水预报和降雨预报水平,研究选定预报调度、错峰调度等适宜岗黄两座水库联合动态控制的方法。

3 结语

洪水资源化是发挥洪水资源特性,缓解我国水资源短缺,减轻旱涝灾害,实现水资源可持续利用的重要措施。 随着经济的发展和科技的进步,现代水利的管理模式已从传统的控制洪水向管理洪水转变。未来将依托预报调度技术水平的不断进步,科学调蓄洪水,减灾增利,在保证防洪安全的基础上,实现对洪水的科学管理和有效利用,进一步促进人与自然和谐相处。

[1]大连理工大学、国家防汛抗旱总指挥办公室.水库防洪预报调度方法及应用.北京:中国水利水电出版社,1996.

[3]胡四一,等.海河流域洪水资源安全利用—水库汛限水位的确定与运用.中国水利,2002.(10).

[4]李瑞川,等.依托科技 实现洪水资源化.中国水利学会2006学术年会论文集.山东省地图出版社,2006.

[5]曹永强,等.水库防洪预报调度关键问题研究集其应用.水利学报,2005.

[6]GB50201—94,防洪标准.

[7]李怀埔.小流域治理理论与方法.北京:中国水利电力出版社,1999.

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