益阳市小型水库调度工作的思考

曹礼林

（益阳市水利水电工程质量监督站，湖南 益阳 413000）

水库是用来拦蓄洪水和调节径流的水工建筑物。水库建成后，主要发挥防洪、灌溉、供水、发电、养鱼、生态保护等作用。根据水库所处位置地形地貌的特点，一般分为截河型、山谷型、傍山型、平原湖泊型共四类水库。组成水库的主要水工建筑物，主要分为挡水、泄水、放水建筑物，俗称“水库三大件”。依据总库容大小划分水库的等级（规模）标准，其中总库容在（100～1 000）万m3的为小（Ⅰ）型水库，总库容在（10～100）万m3的为小（Ⅱ）型水库。水库管理一般实行分级制，其中小（Ⅰ）型水库一般以乡（镇）级管理为主，小（Ⅱ）型水库以村级管理为主，县级水利部门进行技术指导，汛期水库调度归口应急部门（防汛指挥部）实行统一管理。

笔者主要从事水利（水库）工程的建设与管理、防汛抗旱工作，接触过乡村管理小型水库工程的防洪保安与水库蓄水保水的调度问题。汛期过后，抗旱过程中也听到过基层乡村干部和受益区群众的一些反映，特别是典型干旱年（如2009 年、2011 年、2013 年、2019年）反映强烈。下面以笔者所在区域为例，浅谈小型水库调度工作中的有关问题。

1 益阳市水库工程概况

目前，归口益阳市水行政主管部门管理、并已登记在册的中小型水库工程共有517 处（有效库容44 491万m3，实际灌溉面积86.55 万亩）。其中：中型9 处（有效库容251 691 万m3，实际灌溉面积38.76 万亩）、小（Ⅰ）型水库75 处（有效库容11 661 万m3，实际灌溉面积25.82 万亩）、小（Ⅱ）型水库433 处（有效库容7 669 万m3，实际灌溉面积21.97 万亩）。这些星罗棋布的水库工程主要分布在益阳市山丘区的安化县、桃江县、赫山区、高新区、资阳区、沅江市境内，为益阳市地方经济的发展和人民群众生产生活提供了基础保障，发挥了重要作用。

2 小型水库工程防洪标准与安全状态分级

作为拦蓄洪水和调节径流的水库，需具备两个方面的基本条件：一方面要有充足的来水，通常通过汇水面积、年降雨量分析在规划时选定；另一方面要有充足的可供水量，也就是说水库工程处于安全状态，能蓄水，库容（蓄水量）能满足兴利的要求。

在小型水库调度工作中，经常提到水库工程遭遇超标准洪水与病险的问题，水库蓄水与调度也与水库的安全状态密切相关，其基本含义如下。

1）水库防洪标准

防护对象的防洪标准以防御洪水或潮水的重现期表示（洪水重现期）。对特别重要的防护对象，可采用可能最大洪水表示。根据防护对象的不同需要，其防洪标准可采用设计一级或设计、校核两级。依据《防洪标准》规定，山区（丘陵区）小（Ⅰ）型水库水工建筑物级别为4 级，设计防洪标准为50～30 年一遇，土坝堆石坝校核洪水标准1 000～300 年一遇；小（Ⅱ）型水库水工建筑物级别为5 级，山区丘陵区设计防洪标准为30～20 年一遇，土坝堆石坝校核洪水标准300～200 年一遇。下垫面会因大气层降水而产生地表（地下）径流，小型水库坝址处控制汇水面积范围内来水会形成入库洪水，遭遇超过设计标准洪水的谓之“超标准洪水”，会影响小型水库的防洪安全。

2）水库的安全状态

依据《水库大坝安全管理条例》、《水库大坝安全鉴定办法》等规定，水库大坝的安全状态共分为三类，对应三类水库，通常通过水库大坝的安全鉴定进行认定。一类坝（为正常水库，可正常发挥作用），指实际抗御洪水标准达到《防洪标准》规定，大坝工作状态正常；工程无重大质量问题，能按设计正常运行的大坝。二类坝（为病库，需加强监控，水库应控制运用或限制蓄水位），指实际抗御洪水标准不低于部颁水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准，但达不到《防洪标准》规定；大坝工作状态基本正常，在一定控制运用条件下能安全运行的大坝。三类坝（为险库，水库应放空、退出运用），指实际抗御洪水标准低于部颁水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准，或者工程存在较严重安全隐患，不能按设计正常运行的大坝。

3 小型水库调度的特点

1）水文气象特征

益阳市的大气降水以1 年为一个周期，年内呈现明显的雨季、旱季的特征。

统计分析国家标准气象站（益阳站）的资料，益阳市多年平均气温16.9℃，极端最高气温43.6℃（1961 年7 月24 日），极端最低气温-13.2℃（1973 年2 月9 日），多年平均风速2.2 m/s，主导风向为北偏西风，最大风速20 m/s，无霜期268.3 d，日照时数为1 500.3 h，≥10℃的积温5 220.6℃，多年平均相对湿度为81%，多年平均蒸发量1 207.4 mm。多年平均降水量1 482.7 mm，最大24 h 降水量167.2 mm，10 年一遇最大1 h 暴雨强度为64.6 mm，10 年一遇最大24 h 暴雨强度为155.2 mm；降水主要集中在4～8 月，降水量约占全年的60%。

2）小型水库的调节性能

依据水库工程批复的设计文件和库容与来水的情况，水库的调节性能根据时段的不同，分为多年调节、年调节、季调节、旬调节、周调节、日调节共六种型式。益阳市小型水库主要为年调节水库，在1 年内完成水库的蓄水、放水（取用水）、泄洪的过程，水库的产水量与用水量年内基本平衡。

3）水库调度类型

依据水库工程承担的具体任务，水库调度主要分为防洪调度、供水调度、灌溉兴利调度、发电调度、综合利用调度共五类。益阳市小型水库不承担所在小流域的防洪任务（调蓄洪水总量、削减下泄洪峰流量），调度主要为灌溉（供水）兴利调度。

4 小型水库调度面临的主要问题

1）大气降水的时空分布不均匀性影响水库产水

据国家标准气象站（益阳站）的资料，多年平均降水量1 482.7 mm。从年际来看，最少年份为1979 年，年降水量为965.2 mm；最多年份为2002 年，年降水量为2 239.0 mm。最少年份为多年平均的65.1%，最多年份为多年平均的151.0%，年际降水量相差较大。

从具体的一次降水过程来看，大气降水也不是平均降在地面上。有的地方降水量大且持续时间短，有的地方降水量不大甚至没有出现降水。

2）病险水库（大坝安全）影响水库蓄水

益阳市从2000 年开始，在上级政府有关部门的支持下，历经15 年开展了已建水库的除险加固工作，小型水库的安全状态得到明显改善。但小型水库建设标准不高、工程设施老化的问题依然存在，小型水库带病运行、甚至出现危及水库安全，影响水库蓄水的问题将长期存在。

3）水库承担兴利除害任务具有差异性

益阳市小型水库主要承担农田灌溉任务，农作物用水（耗水）主要集中在作物生长期内的高温时段。因区域水资源的局限，近年来部分水库承担了乡镇供水的任务，供水调度与灌溉调度的要求明显不同。因此，益阳市小型水库的兴利调度，除维持原有的灌溉调度外，还需适用出现的新情况做出相应的调整。

5 对策措施

1）建立健全小型水库（及大坝）管理制度，落实管理职责，切实加强小型水库的管理

小型水库面广量大、比较分散，交通不便，以乡级、村级管理为主，管理难度大。要针对小型水库的特点，制定（完善）好小型水库管理制度，明确工作职责，明确小型水库的管理责任人。可采取就近委托小型水库管理人员，或通过政府购买服务落实小型水库管理的职责。无论采用何种形式，水库管理的职责任务应落到实处。

2）加强水库的运行维护管理，保障水库大坝安全

水库的运行维护管理直接关系水库的正常运行，除做好小型水库的日常管理外，还应落实小型水库大坝的定期安全鉴定工作。首次安全鉴定应在竣工验收后5 年内进行，以后每隔6～10 年进行一次；运行中遭遇特大洪水、强烈地震、工程发生重大事故或出现影响安全的异常现象后，应组织专门的安全鉴定（安全鉴定的周期规定）。

3）密切关注天气变化，加强与气象、防汛指挥部门的工作联系，科学调度水库工程

益阳市的大气降水，以1 年为一个周期，年内呈现明显的雨季、旱季的特征。降水主要集中在4～7 月，降水量约占全年的60%。通过多年建设，国家气象地面观测、卫星观测系统已基本建成，区域气象预测预报工作准确性得到明显提高，特别是北斗卫星系统建成后已具备动态监测的功能，但小型水库通常汇水面积小于3 km2，对小型水库降水预报工作仍具有局限性。往往雨季过后是旱季，应抢住后汛期有利时机，做好小型水库的蓄水保水工作，争取多蓄水提高用水保证率。因此，密切关注天气状况的变化，加强与气象、防汛部门的工作联系，科学调度小型水库工程意义重大。

4）编制分时段蓄水用水过程线（水位过程线），精准施策加强用水管理

各小型水库要开展用水的开源与节流两方面的工作。有条件的小型水库可根据近5 年的水库运用情况，并根据库内蓄水量与用水户的用水量计划，编制年度分时段蓄水用水过程线（水位过程线），确定加大供水区、限制供水区的时段，并根据各小型水库的年度供水计划采取相应的措施。水量不足时，可采取限制供水或缩减灌溉面积，但应优先保证农村居民的生活饮用水需要。

6 结 语

小型水库的泄水建筑物主要为河岸开敞式溢洪道，控制段底板高程为水库的正常蓄水位，水库设计时已按《防洪标准》、《水利工程水利计算规范》进行过防洪与水库调节计算，大多数已通过小型水库除险加固工程的防洪复核，抗御设计标准洪水已基本得到保证。

益阳市小型水库面广量大，益阳市山丘区用水主要依靠水库工程的蓄水，若采取科学防洪保安、加强小型水库调度管理措施后提高蓄水率20%，可增加小型水库有效供水量3 866 万m3（含复蓄）。按灌溉用水定额500 m3/亩计，这部分水量可有效灌溉7.732 万亩；按种植双季稻、年稻谷产量1 500 斤/亩、销售价格120元/100 斤，亩平年产值为1 800 元/亩；按灌溉效益分摊系数30%计，可产生灌溉效益4 475.32 万元。在不增加投入的情况下，对新农村建设、增加农村居民收入、农村扶贫等方面，效益十分显著。

由此可见，通过加强小型水库的运行维护管理、安全管理、调度运用工作，避免腾库防洪、空库待蓄，充分发挥已建水库的蓄水能力，可进一步发挥小型水库的作用。