大伙房水库“05813”洪水调度有关问题探讨.doc

大伙房水库“05813”洪水调度有关问题探讨杨旭 李广波（辽宁省大伙房水库管理局，辽宁 抚顺，113007）摘 要：通过对大伙房水库2005年“813”洪水调度的简单介绍，分析了水库调度决策中存在的风险及降低风险的措施，并对水库调度实践中存在的一些关键问题进行了讨论。关键词：大伙房水库；洪水调度大伙房水库是国家“一五”期间修建的大型水利枢纽工程，坝址位于辽河一级支流浑河干流上的辽宁省抚顺市境内。水库保护下游的沈阳、抚顺2个重要工业城市和广大农田，还有沈吉铁路、长大铁路、长大公路和重要的军事、通讯设施等。1、“05813”洪水简介2005年大伙房水库进入主汛后，根据大伙房水库后期的来水预测，主管部门批准了水库为更好地防御大洪水而适当腾空库容的预泄调度方案，做到了该放的水一定要放，并且要早放的科学决策，使水库掌握了防汛的主动权。主汛期内库水位最低降至123.29m。2005年8月，大伙房水库发生了1995年以来最大的洪水。8月13日19时，反推入库洪峰流量达6040m3/s，入库洪水总量9.0亿m3，最高洪水位131.96m，洪水频率为20年一遇洪水标准，排在建库以来1995、1960年洪水后，列第3位。“05813”洪水期间，大伙房水库进行风险错峰调度，大伙房-沈阳区间发生50年一遇洪水，水库零错峰流量错峰。从8月13日上午下游发生洪水开始，到浑河沈阳断面出现1995年以来的最大洪峰3690m3/s时，水库一直没有泄洪，将入库洪峰全部拦蓄，错峰历时长达38.5h，大伙房水库利用预泄调度多腾出来的防洪库容使水库为下游错峰的时间大大加长了。沈阳洪峰14日4时发生，4时24分大伙房开始逐渐加大下泄流量泄洪，并根据水库20年一遇洪水的特点控制最高洪水位，同时也使最大泄量控制在1700m3/s以内，这极大地减轻了抚顺、沈阳等重要城市的防洪压力。最终水库最高水位131.96m，低于水库20年搬迁标准限制水位4cm。2、洪水调度风险分析2.1 降低汛限水位对后期兴利蓄水的风险分析2005年主汛前（7月11日8时前）大伙房水库入库径流量11亿m3，通过分析水库自1935年有水文资料以来同期径流量可知：大伙房水库有95.7%的可能性后期来水超过8亿m3，85.7%的可能性后期来水超过11亿m3，71.4%的可能性后期来水超过16.5亿m3，通过综合分析，我们最终判定2005年主汛前径流量占全年径流量比重应在30%-50%之间，即7月11日以后大伙房水库入库径流量至少还应有11亿m3，这种判断为后期预泄调度提供了重要理论依据。因此当时我们敢对上级领导保证大伙房后期来水至少还有11亿m3，降低汛限水位不会对后期蓄水造成任何影响。大伙房水库2005年全年入库径流量为30.55亿m3，主汛前径流量占全年径流量的36%。2.2 延长错峰时间对水库上下游防洪安全的风险分析“05813”洪水来临前，我们根据气象部门的数值预报进行了模拟洪水调洪，分别模拟100mm、150mm、200mm、250mm降雨情况组合水库不同泄流方式下的水库运行状况，得到不同情况下的最高库水位，因此在降雨开始时决定零错峰流量错峰，这是为降低水库下游防洪风险，沈阳断面50年一遇洪水控制流量4080m3/s，实际沈阳最大洪峰3690m3/s，如果水库按调度规划放400m3/s的错峰流量，将超过控制流量，有可能造成堤防决口。延长错峰时间会造成库水位的升高，对最高水位也要进行控制，大伙房水库上游搬迁标准为20年一遇洪水，搬迁水位为132m，因此在控制下泄流量的同时也要关注最高水位，根据预报入库洪水过程线提早制定泄流计划，并根据实际入库进行调整。2.3 降低汛限水位的理论依据 1）汛限水位是根据设计洪水确定的，在水库实际调度过程中应根据水库当年的具体情况重新认定，即汛限水位应该是一个在一定范围内浮动的动态值，如果在不影响供水安全的前提下将汛限水位向下浮动，将更能提高水库的防洪能力；2)根据中长期水文预报，2005年大伙房流域发生大洪水的可能性比较大，并且大伙房水库实际工业供水量远未达到规划的供水能力，为了大伙房水库的安全，应该把富余的兴利库容作为防洪库容使用；3)即使不发生洪水，按照降低的汛限水位控制也不影响现状条件下的工农业供水能力。3、有关问题探讨3.1中长期水文预报及宏观调度策略的研究与实践中长期入库径流的预报能保证尽早、尽确地掌握来水信息。在此基础上，研究用水和需水的变化情况，以中长期水文预报及其概率分布，再结合水库调度图拟定的年内水库运行控制水位过程线及其可能的变幅，作为执行年度调度计划的重要依据。实践已经证明，没有可靠的水情测报结果作为依据，水量分配协议、用水计划和节水计划等都将无法科学地付诸实施，也难以对水资源进行合理调度。从水库调度的发展现状可以看出，目前水库调度中研究较多的是实时调度问题，特别是汛期洪水的实时调度问题，因为水库安全永远是放在首位的。但是水库实际运用的许多问题在实时调度中很难得到有效的解决，例如多年调节水库兴利用水的年际分配问题；汛后期洪水的预蓄（提前收水）问题；超标准洪水的防御问题；兴利库容与防洪库容的共用问题等，这些问题的解决只有依靠宏观调度策略的研究，把宏观调度与实时调度有机地结合起来，才能更加充分地发挥综合利用水库的工程效益。现行水库设计标准没有预留调节超标准洪水的库容。且现行实时调度方式也无法解决超标准洪水的防御问题。借助于中长期水文预报及宏观调度策略的研究可为防御超标准洪水探索出一条新的途径。根据中长期水文预报结果，同时也针对浑河流域10年左右洪水周期比较明显的特点，在汛前大伙房水库就向主管部门明确提出了2005年汛期大伙房水库降低汛限水位运行的建议。3.2汛期分期2005年大伙房水库“05813”洪水的发生为大伙房水库调度又提出了新的课题：汛期分期及各期汛限水位确定，目前大伙房水库主汛期为7月11日-8月10日，后汛期又以10天为一期分为四期，分期抬高汛限水位，目前面临的问题是或者将主汛期延长10天，之后各期汛限水位不变；或者重新设计后汛期设计洪水，为求安全，将后汛期汛限水位降低，这两种方法都为后期水库蓄水增加了困难，损失了部分兴利效益。再一种方法就是研究动态汛限水位控制方法，在实时调度中解决防洪与兴利的矛盾，这是一条可行之路，但这种方法还要有很长的研究道路要走。3.3实时调度方案制定与选择低于汛限水位进行洪水调解时，起调水位至汛限水位之间的库容为调度人员根据实际情况进行分配提供了条件：或为下游考虑增加防洪库容，延长错峰时间和降低错峰流量；或为枢纽工程本身考虑而增加调洪库容，增加抗御超标准洪水的能力。水库调度无定式，要根据面临时段各种情况综合判断各种可能性，评估各种风险，选择最恰当的调度方案。大伙房水库在降雨开始前就根据气象部门数值预报结果，模拟出各种降雨条件下水库该如何调度，进而预先提出各种调度方案以供选择，需要注意的是，对气象部门的预报结果一定要根据历史预报资料分析后加上自定的安全系数。3.4调度风险与风险调度由于洪水水文过程的随机性，以及洪水调度过程人为因素的不确定性，导致了各种洪水调度方案均存在一定的风险。研究流域洪水运动的规律，模拟在不同等级洪水组合条件下，洪水在河道内传播及在水库内的调蓄过程，比较不同洪水调度方案的防洪效果，进而选择优化的洪水调度方案，是防洪风险分析的基础。2005年大伙房水库洪水调度就是比较洪水发生的可能性与后期干旱的可能性大小，冒着后期蓄水不足的风险作出预泄增加防洪库容的调度方案。当然风险调度方案是要建立在低风险的理论分析基础之上的。3.5调度权问题根据综合利用水库调度通则规定，水库调度权都在上级主管部门，但这并不妨碍作为对水库情况最为熟悉的水库调度人员发挥自己的主观能动性，调度人员绝不能总是抱着“要我做”的心理，而一定要把眼界放开，站在整个地区防汛的高度上提出调度方案，该提建议的时候一定要理直气壮地提出自己的建议，同时要努力协调好上级主管部门和本级领导之间调度思路的一致性，争取把自己的调度思路变成调度主管的思路进而实现自己的调度目标，唯有如此，才能更好地为各级领导当好合格的水情参谋。4、结语2005年大伙房水库精心准备，科学调度，充分利用各种有效信息，最大限度地发挥了水库的调蓄作用，大伙房水库作为辽宁中部城市群防汛的一道重要屏障，为辽宁抗洪救灾取得全面胜利做出了十分重要的贡献。参考文献1辽宁省大伙房水库管理局组编.大伙房水库志M.北京:中国水利水电出版社,2006.2杨旭.综合利用水库中长期水文预报方法及宏观调度策