浅谈古亭水梯级水库防洪调度的几点体会

浅谈古亭水梯级水库洪水调度的几点体会

罗春，郭敏，戚小忠

水利局，江西，崇义 341300

摘要：古亭水流域梯级水库群为跨省界串联多级水库，为获取梯级综合效益，使水库尽可能发挥防洪作用，同时又能充分利用水能资源，发挥发电及灌溉效益，因此对该梯级水库群洪水调度的研究是十分必要的。

关键词：梯级水库；洪水调度；体会

水库调度是一种确保水库安全，实现水库防洪任务，使水库充分发挥综合效益而采用的控制运用方式。主要任务是确保工程安全，有效利用防洪库容拦蓄洪水、削减洪峰、减免洪水灾害，正确处理防洪与兴利矛盾，充分发挥水库综合效益。梯级水库洪水调度的特点与单一水库不同之处，在于各水库间、上下游防洪措施间，存在着水文、水利和水力上的联系，它们是相互制约，共同协调的整体。因此梯级水库防洪调度的任务就是在于反映以上这些特点，以便使水库群之间能得到最好的配合运用，达到最大限度的防洪效益。本文结合崇义县古亭水流域梯级水库洪水调度的运行情况，谈谈梯级水库洪水调度的几点体会。

1、古亭水流域基本情况

1.1古亭水流域水库分布

古亭水为崇义县内第一大河流，属章江主支上犹江干流。位于上犹江水库上游，发源于湖南省汝城县，由西向东北，流经汝

城县的益将、集龙和崇义的丰州、古亭、麟潭、过埠六乡镇，总流域面积1691km2（其中湖南境内510 km2），主河长132 km，平均坡降 3.82‰。目前古亭水自上往下建有湖南的两江口水库，崇义县的丰乐水库、圆滩水库、桐梓水库、牛鼻垅水库，以及在建工程华山水库，这些水库覆盖整个古亭水流域，在主干河流上形成一个典型的串联的梯级水库，对古亭水流域防洪起到关键作用。

各水库工程特性表

1.2古亭水流域水、雨情监测站分布情况

目前我县沿古亭水流域共布设了10处雨情遥测站，分布在乐洞、白石、火烧洞、文英、上堡、两江口、丰乐、圆滩、桐梓、牛鼻垅等地；梯级水库共布臵了5处自动水位监测站，分布在两江口水库坝上及坝下、园滩水库、桐梓水库、牛鼻垅水库，这些

站点覆盖了整个古亭水流域，已实现流域全部雨、水情自动采集、自动传输和信息预测，为梯级水库调度及流域防洪安全提供快速准确的科学依据。

2、2009年水库调度的情况

2.1 6月16日，我县上堡、火烧洞、白石、丰乐、鸡公坝境内普降暴雨，江河水位急剧上涨。按照梯级水库设计洪水的拟订原则，即对于大水库在上游，小水库在下游的梯级水库，其区间面积又不大时，主要是根据降雨推求洪水，确定洪水总量及洪水过程，同时确定下游各级的区间洪水，相应于下游各级水库防洪标准的上游水库设计频率的泄流量加上区间相应频率洪水量，则为下游各级水库的设计洪水。因此我们根据上游降雨及各水库水位情况，利用调度系统对古亭水流域各梯级水库进行了洪水计算及洪水预报，根据计算出的洪峰流量，综合水库承受能力，果断决策要求园滩水库、桐梓水库、牛鼻垅水库开闸泄洪，提前腾出库容，以防暴雨持续加强，充分利用各梯级水库进行削减洪峰，减轻了整个流域的防洪压力，使得此次暴雨对沿流域群众生产生活未带来任何影响。

2.2 7月2日至7月3日凌晨，我县普降特大暴雨，大江流域降雨强度及范围前所未有，加上前期降雨持续时间长，土壤含水量接近饱和状态，洪水来势较快较猛，每隔十分钟进行一次洪水动态计算，并根据各水库下游所能承受的最大泄量进行分析。梯级水库防洪调度的原则是位于上游的水库，在不影响本水库安

全的原则下尽量拦蓄洪水，采用“先蓄后放”的调节方式。但是，当接到暴雨预报时，要提前放水腾出部分库容来拦蓄洪水，以确保安全。下游的水库，应根据上游及区间的可能来水情况，保持较大的防洪库容。当几个水库相距不远时，汛期亦可以根据水库不同的蓄水能力，采用间隔蓄水的办法。如上而下，一个蓄满一个不蓄满，这样也能使洪水的峰和量得到即使的削减，并能协调上下之间的矛盾和影响。由于我县桐梓水库下游河床行洪能力较小，位于上游的园滩水库有相对较强的行洪能力，所以我防汛办根据梯级水库防洪调度原则在上游水库拦蓄洪水时提前要求桐梓水库加大下泄流量，基本腾空库容，避免上游水库泄洪带来水位急剧上涨，同时为减轻下游牛鼻垅电站的防洪压力做准备，此次洪灾中各梯级水库全部实行了错时段开闸泄洪，拦蓄洪峰，确保了全流域的安全。

3、对古亭水流域梯级水库调度的几点体会

3.1 科学布设水、雨情监测站点

水、雨情监测点的布设通常情况下有按行政区域布臵和按流域分布情况布臵两种方案。按照站网布设需管理维护方便、代表性强、数据采集准确、信息传递、可靠性强等要求，结合我县古亭水流域主干及支流分布打破了行政区域的界限，加上古亭水各梯级水库集中，沿流域居民集中，如果按行政区域布设，其代表性及合理性不能满足预测预报的要求。综合以上因素考虑，我县站网布臵选择按流域分布比较合理，即沿古亭水流域各支流及主

干进行布设。

3.2 加强对水雨情、洪峰模数的积累

根据对古亭水流域境内降雨及洪峰资料的积累，对各梯级水库降雨径流关系进行了进一步梳理，确立了基本的降雨及水位、流量关系，通常情况下我们可以根据经验判断洪水过程并对水库进行经验调度。在2009年的“7.3”洪水中，我们依据错峰调节方式，按照对于大水库在上游，小水库在下游的梯级水库，区间面积不大时，一般可采用后错的调节方式，即先利用上游水库的防洪库容在洪水开始阶段拦蓄洪水，等区间洪峰过后，再泄放上游水库的洪水，以达到减小下游水库最大泄量的目的为原则，同时根据经验和我县各梯级水库特性，对桐梓水库进行了调度，由桐梓水库流域内降雨情况对坝址洪峰进行了经验估算，确定其只能承受本流域内洪峰，如遇上游圆滩电站开闸泄洪，两峰会合，水位将在短时间内超限，由于桐梓水库下泄能力较小，加上下游河道承受能力有限，再开闸泄洪，短时间内水位无法下降还有可能继续上升，将影响到坝体安全，综合考虑以上因素，在圆滩水库未开闸的情况下提前要求桐梓水库开闸泄洪，腾出库容，拦蓄洪峰。洪水过后我们利用古亭水水库群洪水预报与调度系统对洪水过程进行了验证，与系统生成的调度方式大致一致。

3.3 进一步对水库下游行洪能力及下泄流量的分析

根据水库调度的原则，在确保大坝安全的前提下，要统筹兼顾水库上下游地区的防洪要求及利益，我们对古亭水流域各梯级

水库下游河道行洪能力进行了分析计算，确立了安全泄量（见下表）：

3.4 精确分析水库闸门开启度与下泄流量的关系

为更方便的对各梯级水库进行调度，通常情况下汛期我们要求各梯级水库水位控制在汛限水位以下，遇暴雨情况，在水库正常发电情况下水位上涨到接近汛限水位时，要求电站开闸泄洪，但由于测流设施不完善，很难准确控制泄量，一般情况下都是根据闸门开启度估算泄量，因此我们对园滩水库、桐梓水库、牛鼻垅水库接近汛限水位时不同闸门开启度控制情况下泄流量进行了计算，确立了相应泄流关系曲线，以便调度时根据当前水库水位及闸门开启度确定当前下泄流量，及时通过闸门开启度控制下泄流量，减轻下游压力。

牛鼻垅水库下泄流量关系曲线图表

3.5 提高调度机构水平

由于古亭水流域的防汛调度机构及各水库未配备专职调度人员，在对水库的调度方面难以满足需要。如何提高调度人员素质和调度机构水平对水库调度起到关键性作用，鉴于此情况我县去年进一步充实了防汛调度力量，配备了水文、水工专业技术人员，并对各梯级水库管理人员组织了统一业务培训，提高了调度机构业务水平，加强了水库群调度的运作。

3.6 严肃调度制度

古亭水流域县境内各梯级水库由县防汛抗旱指挥部统一调度，各级水库对下达的调度指令必须严格执行。在水库调度操作上，一是要加强值班，及时掌握雨情、水情并做好事先通报工作；二是要有调度时间余地，既要充分考虑调度令下达的时间和执行时间的时差，中间要有上传下达的时间；三是调度泄量要严格控制，合理安排，既要考虑安全，同时也要考虑电站利益；四是汛期各水库要有库容余地，不能盲目考虑发电效益不顾防洪安全。

3.7 加强梯级水库之间的联系

在古亭水梯级水库调度问题上，防汛机构、各梯级水库要加强沟通联络，由于两江口水库是我县边境的外省水库，分属不同的调度机构，同时处于古亭水的上游，所以加强上下游梯级水库之间的联系和及时掌握各水库运行情况对古亭水梯级水库的调度至关重要。

4 结语

梯级水库的防洪调度是一个比较复杂的政治、经济和技术的问题，尤其是水库数目较多，下游防洪要求复杂时，问题的复杂性就更为突出。古亭水流域梯级水库群作为跨省界的多级水库群，在联合调度上存在更为复杂的政治、经济和技术问题，因此，为保障古亭水流域的防洪安全和经济效益，在对古亭水梯级水库的科学调度和合理运用的研究道路上任重道远。