某水库汛限水位动态控制研究 陈浩.pdf

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2022年6月WaterConservancyScienceandTechnologyandEconomyJun.,2022
.1006-
某水库汛限水位动态控制研究
陈浩
,
郎溪县龙须湖水库管理处安徽郎溪242000
[摘要]水库是实施洪水资源利用的最有效措施,但是现有的大部分水库,为了保证大坝安
全,采用静态汛限水位法对水库进行调度,未能充分发挥水库调蓄洪水作用,浪费了大量洪水
资源。根据短期降雨预报信息,实施汛限水位动态控制,科学合理利用水库防洪与兴利的“重
叠”库容,增蓄更多水量,研究成果对中小水库汛限水位动态控制有重要意义。
[关键词]水库降雨汛限水位动态控制
[中图分类号]TV697[文献标识码]A[文章编号]1006-7175202206-0087-03
合流域降雨预报,针对汛限水位动态控制方案以
概述
1及所能获得的相关效益进行分析研究具有重要
随着国民经济的飞速发展以及人口数量的
的现实意义。
进一步提升,我国当前所面临的水资源短缺问题
工程概况
日益严重,供需矛盾不断加大,因而使得洪水资2
,
源化得到极大关注。对于洪水资源化即借助科某水库位于长江流域水阳江水系郎川河支
,
学技术的突破使各大流域水利工程的调蓄能力,2,,
流坝址控制流域面积25km水库为多年调节
得到充分运用,将水资源合理分配,提升水资源,
是一座以灌溉为主兼顾防洪、养殖等综合利用
利用率,发挥抗旱防洪功效因此,洪水资源化
、。42
的中型水库。×10hm
是针对我国水资源分布不均匀以及解决我国水
防洪保护下游乡镇万人,42耕地,
资源供需矛盾的根本方法策略,×10hm
年供水量4水库按年一遇洪水设
国所要坚持的主要治理措施300×10t。100
。计,年一遇洪水校核,水库正常蓄水位为
在洪水资源化中,采用水库汛限水位对水资2000
。
。水库所在地属亚热带湿润季风气候区,四季
指的是处于在汛期的水库所能蓄最大量水的上
分明,气候温和,雨量丰沛,季风明显本流域属
限水位,也指洪水在设计频率的状态下的起调水。
,于赣皖山地暴雨区,暴雨发生频繁,降雨的年际
位。我国气候四季分明每个季度的降水情况变
化较大,降雨量分布不均,因此需要通过水库来变化较大。暴雨多由梅雨锋、台风以及冷锋低
槽低涡切变等天气系统形成,以月份最
进行水的调度从而实现水资源的充分利用。我、6-8
,,
国多数大坝项目在汛期采用汛限水位静态调控多此类雨型降雨集中、笼罩面广、降水量大极
方式,这是当地水利局从大坝安全因素方面考虑易引起洪涝灾害。洪水特性与暴雨特性基本一
,,
的结果,但是这样的处理方式浪费了巨大的洪水致历时约24h洪水过程一般呈陡涨陡落的单
峰型
资源。。
,
为了改善水库汛限水位静态控制对洪水资采用设计暴雨计算设计洪水将年最大1h、
,,
源利用的不足本文根据流域历史水文规律结年最大24h设计暴雨通过面积折算系数转换成
[收稿日期]2021-12-26
,,,,,
[作者简介]陈浩1971-男安徽郎溪人工程师学士主要从事水利工程运行管理工作.
—87—

2022年6月WaterConservancyScienceandTechnologyandEconomyJun.,2022
,,
设计面暴雨再进行扣损计算得到设计净雨量。采用纳希线性瞬时单位线模型推求设计洪
,,
本水库流域形状系数f=。水其设计洪水过程曲线见表1。
表1设计洪水过程曲线/m3·s-1
时段洪水频率
t=%%1%%5%











12504455300212184























,
系函数式t为有效预见期降雨预报或洪水预
3汛限水位动态控制方法1
报预见期减去信息传递、决策命令传递、开闸操
对一次洪水来临前水库能预泄水量的确定,作时间,-为时期内水库平均出流量,3
hqt1m/s
就是汛限水位动态调控范围的上限,用公式表-
为时期内水库平均入库流量,3为水
Qt1m/sq安
达为库下游最低一级防洪控制点的安全泄流能力,
-
[-]--3-为时期内水库至防洪控制点区间内
ΔZ1≤fq-Q×t1q≤q安-q区间m/sq区间t1
式中为时期后,在规划时期确定的汛限的平均流量,3
ΔZ1t1m/s。
水位以上的变化增值,为水位库容关计算汛期运行水位动态调控上限的具体步
Z0mf*
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陈浩某水库汛限水位动态控制研究第6期
骤为泄流能力。
有效预见期,计算公式如下汛限水位动态控制域上限水位计算
1t14Z1。
公式如下
t1=tf-tc-tj-tz
式中为降雨预报或洪水预报预见期,为预有效预见期时段内的预泄水量
tfhtct1
,
报信息传递时间为预泄决策与决策指令的--
htjΔV=q-Q×t
传递时间,为开闸操作时间,11
htzh。有效预见期时段末的库容
t1
有效预见期内平均入库流量-的确定
2Q。V1=V0+ΔV1
根据面临时刻水库的预报入库流量过程线,即式中为设计汛限水位时的库容,3为
t0V0Z0mV1
可求得时段内平均入库流量预泄水量,3
t1。m。
有效预见期内平均出流-的确定时期由查询水位库容关系曲线,得到相应水位
3q。t1V1
内平均出流,可根据水库下游最低一级防洪控制,则即为汛限水位动态控制域上限水位汛
Z1Z1。
点的安全过流能力,减去水库至防洪控制点区间期运行水位动态控制范围计算成果见表2。
内的平均流量,同时应考虑水库当前库水位下的
表2汛期运行水位动态控制范围计算成果
有效预见期内平均出流水库平均入库流量有效预见期预泄水量汛限水位上限汛限水位上浮值
/m3·s-1/m3·s-1/h/108m3/m/m

洪水的情况时,考虑下游防洪安全和水库流域不
汛限水位动态控制方案
4再发生大降雨,水库水位可能蓄不到汛限水位动
采用预蓄预泄法确定水库实时调度阶段汛,

限水位动态控制方案方案主要分个阶段,具,
。3当控制下泄流量为水库预蓄做准备。
体内容如下
结论

当水库预报系统给出流域未来24h发生无面对我国频繁的洪水灾害和严重的水资源
雨或小雨量级降雨的预报信息时,水库逐步关闭供需矛盾,需注重工程措施与非工程措施并用,
闸门,开始预蓄,迅速将库水位上浮至汛限水位从提高水库的洪水资源利用着手,依据日益可靠
,
。此时不开闸泄洪利的短期降雨预报,改变汛期单一汛限水位的调度
用放水洞调洪,兴利发电,
。方式科学合理地对水库运行水位做出调控。经
,

当水库预报系统给出流域未来24h发生中
经济效益显著。
雨量级降雨的预报信息时,将放水洞和闸门开
,3,[参考文献]
启按照下泄流量300m/s进行预泄快速地将
库水位控制在汛限水位动态控制域的中限
[],
1SL252-2017水利水电工程等级划分及洪水标准
当水库预报系统给出流域未来发生中雨以
24h[]
S.
,
上量级降雨的预报信息时将放水洞和闸门开[],,,

启,按照下泄流量3进行预泄,在有效预[],,
300m/-38.
见期内,根据水库自身泄水过流能力以及下[],,,

游控制点允许的安全泄量,迅速将库水位下调至[],,
-20.
汛限水位动态控制域的下限[][]
。
退水阶段,
-42.
若预报未来发生无雨或小雨或者气象[][],

形势良好,今后一段时间内不会出现较大降雨和
2015559-62.
—89—