大伙房水库水情调度现状及发展分析

何丽娟

(辽宁省大伙房水库管理局，辽宁 抚顺 113007)

1 水库流域及工程概况

大伙房水库位于辽宁省抚顺市东部，辽河的大支流浑河中上游，水库的控制流域面积5 437 km2，总库容22.68亿 m3。

浑河流域南部与太子河流域相邻，北面与清河、柴河、范河及辽河干流接壤，东部以龙岗山脉与鸭绿江流域及松花江流域分界。浑河流域跨E112°20'～E125°15'，N41°00'～42°15'。

水库由浑河、苏子河和社河3条河流汇入。浑河发源于辽宁省清原县弯甸子乡的长白山支脉滚马岭，海拔高程750 m，始称红河。

向北流至清原附近与第一支流英额河汇合，汇合后称浑河。西南流至营盘附近，左岸纳入最大支流苏子河，至大伙房坝址上游，左岸还有社河汇入。

大伙房水库是一座防洪、供水、灌溉、发电、养鱼等综合利用的大型水库。

输水建筑物主要有:2孔输水洞;5孔主溢洪道;7孔非常溢洪道;有2台机组水电厂等，其泄流能力见表1。

2 水库调度的作用

水库调度是实现水库综合利用的一个重要手段，它可以对水库的运行具体决策，以便定量地解决水库综合利用中存在的矛盾，它是保障水库安全运行，充分发挥水库综合效益非常重要的环节[1]。大伙房水库于1958年建成，已运行54 a，通过几代水情调度人员的辛勤工作，使水库的调蓄功能得到了充分发挥，使有限的水资源得到了合理充分地利用，为国家创造了可观的经济和社会效益，真正实现了水库兴利除害的作用。

表1 水库各输水建筑物泄流能力表

3 水库调度的现状

3.1 汛前准备

水库流域的降雨及天然入库流量是一种随机变量，它的出现具有偶然性，但通过多年降雨径流等水文资料比较，也显示出一定的规律性。

根据这一特点，水库调度人员一般每年在6月1日进入汛期以前，依据多年水文、气象及流域上游水利普查等基本资料，通过相关分析及水文水利计算，预计出本年度春汛来水量多少。

在此基础上做好汛期准备工作，将自动化雨量遥测设备安置在上下游31个雨量监测点及3个入库流量站。检查调试水库出口的各个测流设备，以便为农业灌溉及主汛期防洪等提供可靠的保证。

3.2 汛期科学的预报及调泄

根据气象意义上的汛期定义，汛期从7月1日开始，9月1日结束，主汛期于7月20日开始，8月10日结束。

但近几年全球气候变化越来越复杂，极端天气事件增多，水旱灾害频繁发生，区域性强降水过程偏多，洪涝灾害较为严重，水库调度必须高度警惕，严阵以待，全力做好防御暴雨洪水的各项准备工作。

大伙房水库上游流域为山丘地带，本流域洪水主要发生在6—9月，洪水成因主要是此期间的大暴雨，降雨主要集中在7、8月，主汛期一般在7月10日—8月20日。

为了防洪需要，水库实时调度以洪水的季节性特点为依据，将汛期划分为若干阶段，针对不同时期采用适当的方法确定并执行各自的汛限水位，见表2。

表2 主汛期和后汛期防洪限制水位及相应库容

分期汛限水位法不仅为水库增加了蓄水量，又增强了水库抗洪能力。为了提高水库的防洪标准和供水能力，2005年投资1.9亿元对水库进行了除险加固。

加高大坝和溢洪道闸门，修筑了非常溢洪道等，提高水库调蓄能力;又采取了一系列非工程措施来提高水库的标准，投资近百万元建立了水情自动化测报系统，目前水位自动测报系统采用的浮子和压力水位计同时使用，以作比较。

水库流域上下游共设立31个自动化水情测报雨量点、3个入库流量站，并和大连理工大学联合，共同开发研制出了洪水预报数学模型，编制成实时调度软件，提高了预报精度。

主汛期水情调度人员将上游14个自动雨量点收集的雨量数据分析计算后，输入实时调度软件系统，做出实时洪水预报，从而得到上游土壤含水率、净雨、水库入库流量过程等数据，为防洪及泄洪提供相应的依据。主汛期、后汛期调节原则及调度方式为:

3.2.1 主汛期洪水调节原则

大伙房水库的设计标准和下游防御目标的防洪标准:水库按1 000 a一遇洪水设计，设计洪水位为136.63 m;可能最大洪水校核，校核洪水位为139.32 m;发生300 a一遇洪水保沈阳城市安全，河道组合流量≤6 260 m3/s;发生100 a一遇洪水保抚顺城市安全，河道组合流量≤4 000 m3/s;发生50 a一遇洪水保沈阳以下农田安全，河道组合流量≤4 070 m3/s。

水库除险加固后的调度方式是以1960年和1995年2个典型年为基础，经过多方案比较优化确定的[2-3]。

主汛期防洪限制水位为126.4 m，除险加固前，库水位128.1 m为下游错峰，关闭主溢洪道，由于本次设计洪水加大，典型年增加了1995年。

水库的调度方式主要是考虑下游防洪要求，经多方案取外包，最终确定库水位128.8 m为下游错峰关闭主溢洪道;库水位131.5 m时主溢洪道开2孔;库水位133 m时主溢洪道5孔全开;库水位136.32 m时非常溢洪道开3孔;库水位136.52 m时非常溢洪道7孔全开;库水位136.32 m是300 a一遇洪水只开主溢洪道，不开非常溢洪道所达到的最高水位，即非常溢洪道起用标准为300 a以上。此调度方式是设计情况，考虑了关山水库。

3.2.2 大伙房水库主汛期的调度方式

调度方式为:

1)水位126.4 m时，开输水洞、主溢洪道。

2)水位128.8 m时，开输水洞、关主溢洪道。

3)水位131.5 m时，开输水洞、开主溢洪道2孔。

4)水位133.0 m时，开输水洞、开主溢洪道5孔。

5)水位136.32 m时，开输水洞、开主溢洪道，开非常溢洪道3孔。

6)水位136.52 m时，开输水洞、开主溢洪道、开非常溢洪道7孔。

3.2.3 后汛期调洪原则

考虑到水库的设计洪水变化不大，洪水开始入库就开始为下游错峰，错峰流量为400 m3/s，当入库流量＜400 m3/s时，水库下泄流量等于入库流量，保持汛限水位不变，调节300 a一遇洪水时，沈阳出现洪峰4 h后停止错峰，记载水库停错水位，调节水库设计洪水、可能最大洪水时，水库水位达到停错水位停止错峰，全开泄流设备泄洪[4]。

3.2.4 后汛期泄流方式

洪水开始入库就开始为下游错峰，错峰流量为400 m3/s，当入库流量＜400 m3/s时，水库下泄流量等于入库流量;停止错峰时间的确定。

当调节区间设计、水库相应洪水时，停止错峰的判别条件是:区间洪峰出现4 h后停止错峰。当调节水库设计洪水时，可能最大洪水的停止错峰的判别条件是:沈阳水文站出现6 260 m3/s时;为了减轻下游负担，停止错峰后泄洪支洞和水电厂不泄流。

4 水库调度存在的问题及发展

1)水库的入库洪水预报不仅只根据上游的降雨情况，还有许多复杂因素，例如:上游植被的改变情况，上游各种建筑物拆、建情况，上游引、用水情况等。这些因素直接影响到洪水预报的精度。

因此每年汛后必须及时对上游情况进行水利调查，掌握准确的环境资料。要根据各种情况的变化，及时修正预报结果和方案。同时还要及时对自动化预报软件参数进行修改更新，充分利用现代科学技术增加预见期，这样才能保证预报结果的精度，科学合理调度，充分发挥水库调节功能，为国家分忧，为百姓造福。

2)自动化雨量遥测系统由于运行年份较长，设备老化严重，故障频繁，许多零部件都因产品更新换代无处购买，这不仅影响水情预报精度，还不利于收集资料的完整，因此，建议对自动化雨量设备及时更新换代。

另一方面由于条件限制，流域部分雨量站点地点选择不适，也影响着洪水预报精度，这些都有待进一步改进完善。

[1] 大伙房水库管理局.大伙房水库调度工作手册:第二版[S].抚顺:大伙房水库管理局，2008.

[2] 陈华，郭生练等.基于Web的水库洪水预报调度系统设计与开发[J].武汉大学学报:工学版，2004，37(03):27-31.

[3] 史长莹，简新平，李丽英.王快—西大洋水库联合调度研究[J]. 黑龙江大学工程学报，2012，03(01):7-10.

[4] 崔庆峰，孙意菲.白云山水库洪水预报及洪水调度研究[J].黑龙江水利科技，2011(05):67-69.