葠窝水库水情调度现状及发展分析

栾景广

（辽宁省葠窝水库管理局 辽宁 辽阳 111000）

1 水库流域及工程概况

葠窝水库位于辽宁省辽阳市太子河干流上，是一座以防洪灌溉为主，兼顾工业供水及发电等综合利用的水利枢纽工程。水库的控制流域面积为6175km2，占全流域44.5%，水库按百年一遇洪水设计，千年一遇洪水校核，最高库水位102.0m，相应库容7.91亿m3。水库设计死水位70.0m，相应库容0.10亿m3；防洪限制水位77.8m，相应库容0.65亿m3，正常高水位96.6m，相应库容5.43亿m3。大坝为混凝土重力坝，其中：滚水坝顶高程84.8m，上设14个溢流孔，采用弧形闸门；在滚水坝闸墩中间间隔布置6个底孔，进口设平板闸门。水库最大泄量为23150m3/s，采用连续式高低坎消能。水电站为坝后式，总装机容量3.72万kW·h。

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进行具体决策，以便实现削峰、错峰，保证下游安全，同时充分利用泄洪时机，发电创收，即在创造社会效益的同时，实现水库经济效益创收。

3 水库调度现状

3.1 水文预报

此项工作由预报调度人员完成，根据实时雨情、水情及天气形势，做出实时预报；以及根据历史资料做出春灌前的中长期预报，预报结果上报辽宁省供水局调度处。

3.2 洪水预报调度方案的制定

在每次预报有强降雨前做好假拟洪水预报，并做出洪水调度方案报辽宁省供水局调度处，同时在其主持下做不同前期土含（Pa值）、不同降雨级别下的48种洪水预报调度方案。

前期土壤含水量（Pa值）的计算由EXCEL自动完成，只要输入前日面雨量就可立即计算出此日降雨的净雨量（R）和本日8:00的上、下层土含、总土壤含水量（Pa值）。

而面雨量的确定来自水情自动测报系统，在值班机或任一正常上网的电脑上进入“葠窝水库水情信息查询”网页，即可查询水情自动测报系统实时水雨情信息，当进入报表查询，查询雨量日报表或雨量月报表即可获得每日降雨的面雨量。

在运行洪水预报调度软件中，输入已获得的前期土含（Pa值）和前日面雨量，即可做出洪水预报调度方案。

4 水库调度过程中存在的问题

（1）发现洪水预报调度等许多软件方面的不足，例如软件兼容性不好，经常崩溃；观音阁泄流传播时间不准确，现在只是凭经验估算；洪水过程单位线少，不能涵盖所有雨型及降雨分布。现在每逢大的洪水过程，我们都要进行场次洪水总结，为以后改进打下基础。目前我们所应用的洪水预报调度软件是由大连理工大学开发的，由于当时历史资料欠缺，且没有考证改进的过程，所以该软件的预报精度不高。利用此软件做出的洪水预报方案来水量往往比实际值偏大，所以预报调度人员只好凭经验适度修订洪水过程线，费时费力，且不够精确。

（2）发现泄流曲线不足，在进行洪水调度时，发现弧门泄流过程中，随着水位逐渐下降，由闸孔出流过渡到堰顶出流，相当于全开，如果继续按闸孔出流处理，泄流量比实际出流要小，此时应按堰顶出流，闸门全开处理。

（3）中长期预报所需资料欠缺，此项工作很难完成。

（4）水情自动测报系统可靠性逐年降低，直接影响水库调度。本系统设有3个中继站，即815中继站、1045中继站、533中继站，中继站均以所在山峰海拔高度命名。由于中继站所处位置海拔高，虽信号传输效果好，但也极易遭雷击或受人为破坏，导致设备受损，尤其是533中继站，邻近葠窝水库，遭雷击次数最多（遭破坏次数不多），且533中继站是最重要的中继站，除了葠窝雨量站外，其余9个雨量站都要经它把数据信号传送到中心站（中心站设在葠窝水库管理局水情调度处值班室），所以一旦533中继站遭雷击或破坏，将导致整个系统瘫痪，造成数据丢失，给水库调度带来很大困难。815和1045中继站只管辖3个雨量站，近年来屡遭人为破坏，遭雷击影响倒不是那么大，而且也可以从观音阁水库管理局水情调度处获得其中1个小市站（小市站就设置在观音阁水库管理局坝上）的数据信息。其他站的信息也只有通过电话（电话畅通、水文局雨量设备正常的条件下）从本溪水文局和辽阳水文局获得，但还是很麻烦，给预报调度人员进行水库调度带来很多不便。

（5）水情自动测报系统所设雨量站少，尤其是水位站，目前只有1个坝上水位站，这也是导致洪水预报调度软件预报精度低的原因之一。

（6）熟练掌握洪水预报调度的人员目前只有1人，每次大洪水来临，都忙得不可开交，这种状况亟需改变，否则极易影响水库调度，后果不堪设想。另外，增设熟悉洪水预报调度人员不仅会减轻预报调度人员的工作量，而且会大大提高洪水预报调度质量，在真正实现安全度汛的前提下，最大限度地进行兴利调度，做到不弃一方水。

5 水库调度存在问题的解决办法和途径

5.1 改进洪水预报调度软件

根据自应用该软件以来取得的经验，对软件进行改进，以提高预报调度精度，自己改进不了就报请局里找软件原开发单位大连理工大学修改此软件，使其在大洪水来临时发挥应有作用，真正实现洪水调度和兴利调度。

5.2 重新修订泄流曲线

重新修订曲线，不再出现弧门泄流过程中，随着水位逐渐下降，由闸孔出流过渡到堰顶出流，闸门全开处理的问题。

5.3 不断录入历史资料

这两年，我们已完成1974年至1983年水情值班日记考证及水量平衡表录入，保存了原始历史数据，方便以后查询使用。完成1974年至1979年电厂机组负荷开度资料录入，并对1974年～1994年电厂机组负荷录入的资料进行校核以及录入，为以后开发历史数据库打下基础。有了详尽的历史资料，再进行中长期预报时就有据可查，预报精度也会相应提高。

5.4 优化水情自动测报网络，提高系统运行可靠性

由于之前系统设置了3个中继站，采用超短波传输数据，533中继站频遭雷击，815和1045中继站频遭破坏，致使设备受损，因中继站距水库中心站遥远且陡峭，维护十分困难，系统丢失数据在所难免，这就给水库调度带来很大困难，洪水期间系统损坏，后果难以想象，所以亟需优化系统网络，提高系统稳定性。经仔细研究考察，我们拟取消3个中继站，改用以卫星信道为主，GPRS信道为辅的数据传输方式，这样所有遥测站就可以通过卫星直接发数据至中心站，若发送不成功则自动启动GPRS发送，保证数据不丢失。通过这样改进后，不仅会大大减轻水情自动测报系统维护人员的工作量，而且系统运行稳定性也将明显提高，水情调度所需的水雨情信息更有了实质性保障。

5.5 为水情自动测报系统增设水位站和雨量站

由于原水情自动测报系统雨量站和水位站偏少，水雨情资料欠缺，导致中长期预报很难做以及洪水预报调度精确度低的问题，所以我们拟增加3个雨量站和3个水位站，水位站分别设在细河和兰河两个入库站，同时恢复坝下水位站。这样改进之后，水雨情资料趋近完整，为今后的水情调度提供了有力的数据保障。

5.6 增设并培训预报调度人员

向局里申请增设预报调度专业人员，尽量避免出现预报调度人员紧张的问题，使他们不仅在大洪水来临时得心应手，有充足的时间做好调度工作，同时也有时间互相探讨、互相学习，使预报调度工作上一个新台阶。

增加人力的同时，要对他们进行专业的培训，派出去学习，回到单位实际演练，使他们尽快成熟起来，成为专业的预报调度人员，为水库安全度汛和实现兴利调度创收做出应有的贡献。

6 水库调度发展分析

葠窝水库水情调度过程中暴露出的诸多问题如能得到彻底解决，那么展现在我们面前的将是全新的、自动化的、精确的科学调度。将会使预报调度人员省时省力，有足够的时间去学习探讨，进一步研究探索，使所做的预报调度方案与实际基本一致。在为省防第一时间提供水雨情信息的同时，准确及时地报告葠窝水库洪水预报调度方案，真正实现安全度汛，保证水库下游人民生命财产安全，创造巨大的社会效益；真正实现兴利调度，最大幅度地增加水库经济效益。

葠窝水库水情调度的成功经验完全可以应用于上游新建的观音阁水库，实现水库联调，这不仅可以最大限度地避免水资源浪费，还可以创造巨大的社会效益和经济效益，那将是人水和谐的宏伟蓝图。陕西水利