陡河水库提高汛限水位和正常蓄水位的可行性分析

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文章编号:%""$4*%$(5!""#6"$2""(#2"!

河北水利水电技术

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工程管理

陡河水库提高汛限水位和正常蓄水位的可行性分析

贾瑞红

(陡河水库管理处,河北唐山"$#"!%)

要:通过对陡河水库提高汛限水位和正常蓄水位的可行性分析,将汛限水位由#!)"&提高到##)*&-#()"&,正常蓄水位由

水库的淹没风险最小,经济效益最大。该方法是水库充分利用雨洪资源,发挥最大经济效益的切实可行的方#()"&提高到#()#&,法。

关键词:汛限水位;正常蓄水位;提高;防洪安全;分析中图分类号:./$0+)%#

文献标识码:1

!前言

经过#次大的加固陡河水库于%0*$年%%月建成,

方式,使成果更接近实际。风险计算表明:在防洪调度运用方式不变、校核洪水标准和有效风联合作用的情况下,起调水位不超过#*&时,水库不具有漫坝的风险。即陡河水库在迎汛时,将原来的汛限水位

工程,水库已达到%"""年设计,可能最大洪水校核的保坝标准,是一座以防洪为主兼供工、农业生产及唐山市市区生活用水的大型水利枢纽工程。水库原设计汛限水位#!)"&,正常蓄水位#()"&。水库(#年来的运用情况表明,年径流量呈递减的趋势,并且来水量又多集中于汛期,为防大洪水保工程安全,汛限水位定得较低,弃水量较大,造成了水资源的浪费。进入随着社会和经济的发展,水库水资源的供需!%世纪,

矛盾更加突出。为充分利用雨洪资源,可将汛限水位和正常水位提高,且保证大坝安全,对此进行可行性分析。

#!)"&提高到#*)"&以下时,在校核洪水和有效风联

合作用下,无漫坝危险,工程是安全的。因此,提高汛限水位至#*)"&以下是可行的。

"#"经济效益分析

"#"#!兴利效益分析

(汛限水位。由于水库年径流量,"3以上集中%)

在汛期,从兴利角度分析,若将汛限水位提高所增加的调节水量效益是很明显的。提高汛限水位越高,预蓄水量越大,所创供水效益也越大。但根据库区征地高程#()#&的现状,汛限水位不宜超过#()"&。当汛限水位由#!)"&提高到#()"&时,可超蓄汛期洪水#!,"万&#,创供水效益0,(万元。

(正常蓄水位。陡河水库原正常蓄水位#()"&,!)

汛限水位提高后,为更加充分利用水资源,在水资源充沛的前提下,仍可将正常蓄水位提高。但正常蓄水位提高直接关系到库区淹没损失问题。抬高正常蓄水位与淹没损失关系见表%。

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库水位(&)

抬高正常蓄水位与库区淹没损失比较表超蓄水量

(万&#)

供水效益

淹没耕地

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淹没损失

(万元)

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防洪安全及经济效益分析防洪安全分析

陡河水库防洪标准是可能最大洪水保坝,相当

于%""""年一遇洪水的%)%(倍,保坝洪水位(#)(&,起调水位为#!)"&。目前,若将汛限水位提高,势必要抬高保坝洪水位,坝顶高程是否满足要求,是否有漫坝风险,关系到大坝防洪安全的大问题。因此,开展《通过漫坝风险分析提高陡河水库兴利效益研究》课题研究,分析大坝的防洪安全。

《通过漫坝风险分析提高陡河水库兴利效益研究》课题建立了在不同汛限水位下保坝洪水位的风险模型。在风险模型中,综合考虑了水文、水力、库容及风浪(个方面的不确定性,引用真实的随机调洪

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贾瑞红:陡河水库提高汛限水位和正常蓄水位的可行性分析河北水利水电技术!""#年第$期

由表,看出,当库水位达到征地高程#(&#%时,创供水效益,)#万元。当库水位超#(&#%后,库区将有耕地淹没,淹没损失将大于供水效益。因此,在目前水库流域径流量不是很大的情况下,将原正常蓄水位提高到#(&#%。这样既创造了兴利效益,库区又没有淹没损失。

出现类似洪水,而且,从年径流长系列资料分析看,

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现的频率较低且洪量较小,年径流量也逐年减少。因此,由洪水造成的库区淹没风险也较低,提高汛限水位是可行的。

(预泄洪水风险分析。尽管流域内出现较大洪!)

水的频率较少,但从防大洪水角度看,仍要把防洪安全放在首位。提高汛限水位越高,遇较大洪水,库区淹没风险和经济损失就越大,预泄洪水的风险也就越大。调洪成果和库区损失见表!。

!"!"!库区淹没风险分析

汛限水位提高后,如遇较大洪水,必定抬高库水

位,库区将面临淹没的风险,汛限水位提高的越高,造成的淹没风险就越大。在现状库区分布下,如何选择合适的汛限水位,使库区淹没损失最小,兴利效益最大,需做各种风险分析。

(流域洪水风险分析。陡河水库运用(#年来,,)

共发生两次较大洪水:一是,*’*年洪水,流域平均降雨!"$%%,洪量’’!"万%#,二是,*$!年洪水,流域平均降雨量,+’%%,洪量#’#*万%#。两次洪水最高库水位分别为##&+#%和#,&+#%。自,*$!年以后,水库未再

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不同汛限水位不同频率洪水调洪成果和库区损失表

起调水位(%)

频率洪水

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从表!可以看出,汛限水位提高后的调洪成果与原汛限水位#!&"%的调洪成果相比较,如果降低汛限水位不到位,无论哪种频率的洪水,所造成的库区淹没损失都将是巨大的。因此,研究分析在提高汛限水位后如何将库水位降到安全水位,降低预泄洪水的风险,减免库区的淹没风险和损失是非常必要的。

预泄洪水时间见表#

表#

汛限水位(%)

预泄洪水所需时间统计表

期预报,在洪水到来之前可将库水位降到安全水位。另外,从对,*’*年和,*$!年洪水分析来看,从降雨到洪峰入库大约需#’、#"3,在这期间仍可渲泄部分洪水。因此,在提高汛限水位后,如遇较大洪水,采取预泄库水降低库水位的方法是可行的。

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结语

通过分析可以看出,汛限水位提高到##&’%0

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正常蓄水位提高到#(&#%,大坝是安全的。同#(&"%,

时充分利用了汛期的雨洪资源,创造较大的兴利效益,此时库区的淹没风险及经济损失较小。但值得注意的是,在提高汛限水位过程中,没有用科学的方法对汛期洪水演变规律做定量分析之前,一定要根据气象台的长、中长期、短期气象预报和水工建筑物的泄洪能力,确定汛限水位的抬高程度及逐级预泄洪水的方案,达到既保安全、多蓄水、多兴利,又减少库表#列出了水库在逐级降低库水位时所需要的时间,由表#中看出,库水位每降低"&’%约需要,2左右时间,库水位从#(&"%降到#!&"%需要约(2时间。根据长期预报,可确定本年度的最高汛限水位;根据中

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陡河水库提高汛限水位和正常蓄水位的可行性分析

贾瑞红

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要:通过对陡河水库提高汛限水位和正常蓄水位的可行性分析,将汛限水位由#!)"&提高到##)*&-#()"&,正常蓄水位由

水库的淹没风险最小,经济效益最大。该方法是水库充分利用雨洪资源,发挥最大经济效益的切实可行的方#()"&提高到#()#&,法。

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文献标识码:1

!前言

经过#次大的加固陡河水库于%0*$年%%月建成,

方式,使成果更接近实际。风险计算表明:在防洪调度运用方式不变、校核洪水标准和有效风联合作用的情况下,起调水位不超过#*&时,水库不具有漫坝的风险。即陡河水库在迎汛时,将原来的汛限水位

工程,水库已达到%"""年设计,可能最大洪水校核的保坝标准,是一座以防洪为主兼供工、农业生产及唐山市市区生活用水的大型水利枢纽工程。水库原设计汛限水位#!)"&,正常蓄水位#()"&。水库(#年来的运用情况表明,年径流量呈递减的趋势,并且来水量又多集中于汛期,为防大洪水保工程安全,汛限水位定得较低,弃水量较大,造成了水资源的浪费。进入随着社会和经济的发展,水库水资源的供需!%世纪,

矛盾更加突出。为充分利用雨洪资源,可将汛限水位和正常水位提高,且保证大坝安全,对此进行可行性分析。

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"#"经济效益分析

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(汛限水位。由于水库年径流量,"3以上集中%)

在汛期,从兴利角度分析,若将汛限水位提高所增加的调节水量效益是很明显的。提高汛限水位越高,预蓄水量越大,所创供水效益也越大。但根据库区征地高程#()#&的现状,汛限水位不宜超过#()"&。当汛限水位由#!)"&提高到#()"&时,可超蓄汛期洪水#!,"万&#,创供水效益0,(万元。

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汛限水位提高后,为更加充分利用水资源,在水资源充沛的前提下,仍可将正常蓄水位提高。但正常蓄水位提高直接关系到库区淹没损失问题。抬高正常蓄水位与淹没损失关系见表%。

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库水位(&)

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陡河水库防洪标准是可能最大洪水保坝,相当

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《通过漫坝风险分析提高陡河水库兴利效益研究》课题建立了在不同汛限水位下保坝洪水位的风险模型。在风险模型中,综合考虑了水文、水力、库容及风浪(个方面的不确定性,引用真实的随机调洪

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贾瑞红:陡河水库提高汛限水位和正常蓄水位的可行性分析河北水利水电技术!""#年第$期

由表,看出,当库水位达到征地高程#(&#%时,创供水效益,)#万元。当库水位超#(&#%后,库区将有耕地淹没,淹没损失将大于供水效益。因此,在目前水库流域径流量不是很大的情况下,将原正常蓄水位提高到#(&#%。这样既创造了兴利效益,库区又没有淹没损失。

出现类似洪水,而且,从年径流长系列资料分析看,

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水的频率较少,但从防大洪水角度看,仍要把防洪安全放在首位。提高汛限水位越高,遇较大洪水,库区淹没风险和经济损失就越大,预泄洪水的风险也就越大。调洪成果和库区损失见表!。

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汛限水位提高后,如遇较大洪水,必定抬高库水

位,库区将面临淹没的风险,汛限水位提高的越高,造成的淹没风险就越大。在现状库区分布下,如何选择合适的汛限水位,使库区淹没损失最小,兴利效益最大,需做各种风险分析。

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共发生两次较大洪水:一是,*’*年洪水,流域平均降雨!"$%%,洪量’’!"万%#,二是,*$!年洪水,流域平均降雨量,+’%%,洪量#’#*万%#。两次洪水最高库水位分别为##&+#%和#,&+#%。自,*$!年以后,水库未再

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不同汛限水位不同频率洪水调洪成果和库区损失表

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从表!可以看出,汛限水位提高后的调洪成果与原汛限水位#!&"%的调洪成果相比较,如果降低汛限水位不到位,无论哪种频率的洪水,所造成的库区淹没损失都将是巨大的。因此,研究分析在提高汛限水位后如何将库水位降到安全水位,降低预泄洪水的风险,减免库区的淹没风险和损失是非常必要的。

预泄洪水时间见表#

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汛限水位(%)

预泄洪水所需时间统计表

期预报,在洪水到来之前可将库水位降到安全水位。另外,从对,*’*年和,*$!年洪水分析来看,从降雨到洪峰入库大约需#’、#"3,在这期间仍可渲泄部分洪水。因此,在提高汛限水位后,如遇较大洪水,采取预泄库水降低库水位的方法是可行的。

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结语

通过分析可以看出,汛限水位提高到##&’%0

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正常蓄水位提高到#(&#%,大坝是安全的。同#(&"%,

时充分利用了汛期的雨洪资源,创造较大的兴利效益,此时库区的淹没风险及经济损失较小。但值得注意的是,在提高汛限水位过程中,没有用科学的方法对汛期洪水演变规律做定量分析之前,一定要根据气象台的长、中长期、短期气象预报和水工建筑物的泄洪能力,确定汛限水位的抬高程度及逐级预泄洪水的方案,达到既保安全、多蓄水、多兴利,又减少库表#列出了水库在逐级降低库水位时所需要的时间,由表#中看出,库水位每降低"&’%约需要,2左右时间,库水位从#(&"%降到#!&"%需要约(2时间。根据长期预报,可确定本年度的最高汛限水位;根据中


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