桂林市小溶江水库管理站 广西桂林市 541001
摘要：随着人类活动和气候变化影响的加剧，黄河流域水资源供需矛盾日益突出，需要采用调整水库汛限水位或者优化水库调度运用方式等多种洪水资源化途径，缓解水资源短缺的局面。
关键词：预报调度；常规调度；洪水预报
引言
水库当前仍采用常规调度规则进行水库汛期控制运用，未能充分发挥水库调节作用的问题，利用洪水预报模型预报出的净雨信息，作为改变水库泄量和未来遭遇洪水量级的判断指标，提前开启或关闭闸门，以期达到有效降低调洪最高水位和减小最大下泄流量的目的，从而提高水库的防洪效益。
1水库防洪补偿调度规则
水库防洪调度规则的制定依据为基于防洪标准频率的区间设计洪水过程，设定的参数包括区间峰现与洪水时间、防洪控制断面洪水及坝址洪水，选取下游防洪控制断面安全流量、区间水库泄量和洪水流量作为判断指标。以防洪控制断面的安全泄量为标准，合理设置到达下游防洪控制断面时区间洪水与水库谢亮组合后的最大流量。其中，防洪控制断面流量由于不成功的区间洪水过程补偿调度而超过安全泄量，为水利枢纽防洪调度的关键风险源。
2水库防洪安全现状
小型水库流域面积小、汇流时间短、洪水来得快、调蓄作用小，而且大部分水库缺乏必要的雨情水情监测设施，缺乏洪水预测预报能力，应对大暴雨洪水时主动防控能力极弱。新中国成立以来，全国共发生中小型水库溃坝事件3000多起。小型水库防洪安全问题已然成为我国防洪体系中的薄弱环节和重要隐患。广泛开展和认真做好小型水库水文预报工作，提高小型水库防汛能力，是水利部门的当务之急。
3水库水文预报的现实困境
小型水库水文预报的理论和方法已经相对比较丰富。但是由于小型水库的管理水平低，管理人员素质低、技术力量不足、经济投入少，而且重视度也不高，小型水库水文预报工作在很多地区实际上是根本就没有开展的，遭遇大暴雨洪水的时候，就只能被动招架，造成很多不必要的洪灾损失。从预报原理可知，水库水位、降雨、流量等观测资料是制定准确预报方案的关键。当本水库有实测水文资料时，预报方法会更贴切，预报结果也会更准确；当本水库没有实测水文资料时，就只能借用邻近流域特性参数或地区综合经验公式进行估报。可见，小型水库管理中，对水库水情雨情监测工作的忽视和马虎，也是制约小型水库水文预报取得成效的原因。
4水库防洪预报调度方式研究
4.1设计暴雨计算
流域暴雨选样采用年最大值法，具体步骤如下:①根据各雨量测站实测降雨资料，绘制雨量分布等值线;②采用网格法计算各研究流域长系列逐日面降雨量;③通过统计得出各时段的年最大面雨量;④进行面雨量的频率计算并绘制年最大雨量的频率分布曲线;⑤通过各时段年最大雨量的频率分布曲线查得不同频率下设计雨量。通过以上计算可以得到不同频率下甬江流域、姚江流域、奉化江流域年最大1d、3d降雨量。流域设计面雨量频率参数与当地水文手册中给定的值相当，未出现明显偏差。查证甬江流域现有的面雨量时间序列与设计暴雨计算中得到的设计结果大体相当，没有出现量级上、分布上相悖的情况，总体考虑设计暴雨的结果较为合理。
4.2优化洪水调节方式
1)涨水段入库洪水。
控制运用区间洪水:50a一遇及以下的洪水控制，在区间洪水涨水段时运用涨率法;区间洪水峰现时间在洪水退水段时仅为3.5h，较坝址和防洪控制断面风险时间分别提前了2、3h，针对处于退水段时的洪水判断区间，为储备一定的安全空间以实际出现的当前区间洪水流量作为下一时刻的区间洪水流量。控制运用下泄流量:当10a一遇及以下的洪峰流量为入库流量时，在该情况下为维持水位不上涨，合理控制闸门开度保持来流量与下泄流量一致;当10－50a一遇的洪峰流量为入库流量，且处于持续上涨的情况下，根据坝址洪水与区间洪水控制遭遇和控制断面安全泄量，合理设定大坝泄洪;当超过50a一遇的洪峰流量为入库流量时，以不制造人为洪水为基准，岸大坝安全泄洪要求全开溢洪道闸门。2)退水段入库洪水。当达到洪峰后入库流量逐渐减小，此前2h区间洪水已开始退水，根据防洪控制断面安全泄量要求、洪水传播时间、防洪控制和入库断面的当前流量等，确定水库达到最高水位和大坝泄量。其中，控制断面的流量依据水位流量关系和水位观测值推算确定。此后，水位回落至起调水位的过程继续按区间洪水控制和控制断面的下泄流量进行，以上过程即为完整的一次洪水。
4.3防洪库容
1)区间洪水陡涨陡落为山区性河流的典型特征，采用优化调度方式的基本条件为防洪控制断面布置水位监测设备。2)水库下游防洪风险以水库防洪优化调度为主要内容，因此防洪控制断面超过安全流量的风险定义为由于区间洪水与水库泄水错峰不成功所引起的风险。在山区性河流中的石佛寺水库应用防洪优化调度分析方法，结果显示相对于固泄流量调度方式可显著降低工程投资，优化调度方式可减少30%的防洪库容。3)在无法改变不确定因子随机特征的情况下为，降低不确定性因子的影响可下去增加调度滞时和延长传播时间等措施，由此降低调度风险;与此同时可占用更多的防洪库容，较固定泄流方式仍然具有明显的优势。4)设计洪水过程为防洪优化调度方案的基本依据，即防洪控制断面流量依据水位流量与水位信息关系推算确定，区间洪水量值的推算要考虑错峰时间的影响，山区性河流的未来区间洪水的不确定性量化要考虑足够的安全储备。5)水库防洪库容不仅与工程投资相关，而且还要考虑防洪效果和下游防洪目标。水库防洪库容在满足预期效果的条件下，尽可能的满足节约工程投资的要求。所以，防洪库容在设计阶段的确定还要从技术经济的角度综合分析。
4.4水库水文预报的发展和展望
积极开展小型水库水文预报工作，推动小型水库管理由粗放式向科学化、系统化转变，提升水库对洪水的抵御能力和预警水平，是水库管理单位的当务之急。首先，水库管理单位必须提高认识，充分意识到水库防洪可以从被动招架转变为主动防控，必须投入技术力量去开展小型水库水文预报的相关基础工作。其次，应重视小型水库水情雨情监测设施的建设完善和观测管理，逐步完善水库的降雨、水位、流量观测设施，加强观测管理，尤其重视洪水过程观测，逐步积累各个水库的实测水文资料，为掌握各个水库的暴雨洪水特性，提高小型水库水文预报精度，推动小型水库水文预报方法和理论的研究奠定基础。
结语
在水库调洪演算中,相较于常规调度方式，预报调度方式能够提前预泄，有效降低水库调洪最高水位和减小最大下泄流量，增加削减洪峰流量，对提高水库防洪效益和减小下游防洪风险具有重要意义，充分体现了水库防洪预报调度的优越性。虽然所构建的新安江模型具有不错的模型精度，制定的防洪预报调度规则能够为水库带来一定的防洪效益，但均存在一定的缺陷和不足，还有一些方面需做进一步完善。提升水库防洪能力也具有很好的研究和实用价值。
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