梯级水库的防洪风险及防洪规划研究

杨升中

摘要 近年来，随着洪涝灾害的频繁发生，我国有关部门加大了对梯级水库进行防洪规划的力度，并针对防洪工作中较易出现的风险，对其提出了相应的预防及控制措施，以在最大限度之内，提高我国梯级水库工程的防洪效果，而本文针对梯级水库，对其的防洪风险及防洪规划进行深入的分析和探究。

关键词 防洪风险：洪涝灾害；梯级水库；规划

中图分类号TV6

文献标识码A

文章编号2095-6363（2015）11-0109-01

1 梯级水库防洪风险分析

为了更为直观的反映出梯级水库的防洪风险及防洪规划，现以某一梯级水库工程为例，对其加以详细说明。

1.1 工程概要

本梯级水库工程位于韶关南雄市西南部，其中上游一级水库初建时期为1987年12月，防洪等级为三级，建设投资资金高达309万元，工程竣工验收合格之后，于1989年2月正式投入运行。据国家相关部门的调查数据显示：本工程投入运行后的10年之内，其防洪效果是比较好的，但由于1999年本省频发泥石流、滑坡等自然灾害，所以上游一级水库工程在这一次自然灾害当中，受到了重创，同时也严重影响了下游的两个小型梯级水库。因此，为了进一步提高本工程的防洪效果及其稳定性，本省政府特意下拨了20万元，对本梯级水库工程进行了二次防洪规划，并针对防洪工作中极有可能出现的风险，对其进行了深入的剖析，以降低风险出现的概率，提高本工程的防洪效果。

1.2 防洪风险分析

经过对本工程现场的实际勘察，技术团队总结出了本工程较易出现的一个防洪风险，即：应急调度风险。究其原因，主要是因为：本工程应急调度系统的结构是比较复杂的，主要包括：水位控制方案、综合安全保护措施、应急泄洪设施以及调度方案等，再加上进行应急调度的整个过程当中，还会受到多方面因素的影响，比如：人为因素、设备因素以及自然因素等，这就在很大程度上提高了应急调度的困难程度，假若，在这个过程当中，不能够对这些影响因素进行严格控制的话，那么就极有可能会引发水库的安全事故，从而给人们的生命及财产安全造成威胁，与此同时，还会给本省政府和人民带来更大的经济损失。因此，为了有效避免该风险的出现，应当对现有的应急调度模式进行合理的改进，使之逐渐趋向于完善化，另外，还应当采取必要的泄洪以及调度措施，对这类风险进行科学的规避，以尽可能的将风险出现酿成的损失最小化。于是，针对这一风险的规避措施，提出了三个要求，即：1）提高本工程的调蓄能力，可采取坝顶增高等方法来得以实现。2）降低本工程入库的流量，可采取上游分洪以及梯级调度等方法。3）提高本工程的泄流功能，可通过增设“非正常或者是正常泄洪”设施来得以实现。

2 本工程防洪规划分析

由于距离本工程一级水库下游处10公里的地方，还设有两个梯级小型水库，它们均是2008年建设而成的，距今已投入使用了将近七年的时间，且通过这七年来的数据报告显示：这两个梯级水库工程的防洪效果是比较好的，且其也并未发生过任何安全事故。因此，考虑到防洪资金的高效利用以及尽可能提高本工程防洪的净效益，采取了“梯级水库联合防洪”方案，该方案的实现原理是：先对三个梯级水库工程进行防洪风险分析，同时结合工程自身的拦洪功能，确定一个具有较高防洪效果，且防洪风险较低的工程，作为首要开发利用的核心工程。由于从坝址的地方到防洪区的那一部分，其洪水的流量是比较小的，所以，水库就应当将泄洪量严格的控制住，以防止较大的洪水冲击力给防洪区造成影响。

3 防洪库容的计算分析

在本工程一级水库的坝址区域内，找一处洪水较为集中的典型放大，将其当做是本次“联合防洪”工程中的设计洪水，并对其组成部分进行全面的剖析，然后再对本工程一级水库与下游水库间的洪水进行同频率放大设计，且下游水库的洪水还应当依照实际情况来进行设计。当下游水库进行防洪的时候，需考虑泄洪量的准确性与有效性，同时还应当严格依照防洪的标准及条件，科学的计算出防洪流量。

4 洪水调度分析

在本次的“联合防洪”工程中，针对的水库主要是本工程一级水库及其下游的两个水库工程，因此，在进行洪水调度时，需依照这三个水库工程的实际情况，对其泄量下泄进行严格的控制，即：下游两水库工程的防洪库容达到饱和状态，且其也已经逐渐形成“最大泄流”的情况之时，一级水库工程应当将其防洪库容及时、合理的利用起来，以尽可能的延长防洪的周期，直到其自身的防洪库容达到饱和状态之时，才能够停止防洪。其次，当下游的两个水库工程未发出防洪请求的时候，一级水库工程就可以实现“自由泄流”，此时，其自身的泄流量应当保持在下游两个水库泄流量的最大及最小的范围之内，以保障下游泄量的合理性，使下游两个水库中防洪库容的泄洪量能够及时的排出，以为下一次防洪工作提供支持。

5 防洪实际应用效果分析

在做好了一切准备工作之后，按照“联合防洪”方案的内容，将一级水库工程及其下游的两个水库工程，进行了泄洪量以及防洪库容的计算，并通过对它们各自进行科学的洪水设计，来使它们达到“联合防洪”的要求。设计完成之后，邀请专家团队，对本次“联合防洪”进行了试验，且根据整个试验过程及结果，得出：在本次“联合防洪”方案中，一级水库工程的防洪能力较之前相比，提高了27.9%，且在整个防洪的过程当中，之前较容易出现的应急调度风险，也并没有出现，而下游两个水库的防洪功能，较之前相比，也分别提高了19.2%与17.4%。从防洪的综合效果来看，本方案的防洪效果，已经突破了本市历年来的防洪功效上线，且还一跃成为了本市防洪功能最佳的梯级水库工程。另外，从防洪投资金额来看，本省政府原计划是投入20万元，来作为本梯级水库工程的防洪改建资金。但是，由于本工程从实际出发，同时结合上下三个梯级水库的实际情况，制定出了“联合防洪”方案，所以，在本次防洪改建中，所应用到的建设资金仅有13.7万元，较前期预设的改建预算相比，降低了31.5%。由此可见，本次“联合防洪”方案的实施，不仅大大提高了本梯级水库工程的防洪功能，还在很大程度上降低了本次防洪改建的成本。所以，不论是从防洪效果方面上来看，还是从防洪改建的成本方面上来看，本次“联合防洪”方案的提出与实现，是具有较高的实际性应用价值的，且它也为本省广大市民的生命及财产安全，提供了最强有力的保障。

6 结语

综上所述，洪涝灾害的发生，不仅会对我国社会经济市场的稳定性及其未来的发展造成严重的影响，还会给我国广大市民带来较大的伤害。而梯级水库作为一项意义重大的防洪工程，它的存在，是亿万人民生活及工作的保障，同时也是推动我国各行各业实现进一步发展的动力。因此，就应当加强对梯级水库进行建设的力度，与此同时，还应当针对水库工程中较易出现的防洪风险，采取可行性较高的措施，对其进行有效的预防及控制，以进一步提高梯级水库工程的防洪能力。