基于水情自动测报系统的水库汛期运行水位控制方法探讨

李文希

摘 要：水情自动测报系统是对水库水位进行自动化操控的关键性要素，对于水库水位的调度有着举足轻重的意义。所以对于基于水情自动测报系统的汛期运行水位控制方法进行深入探究是十分必要的。该文首先简要介绍了近年来汛限水位控制的普遍方法，然后重点分析了两种主流的汛期水位控制方法，并通过实例对比了这两种方法。

关键词：水情自动测报系统 汛期 水位控制方法

中图分类号：P338 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（a）-0062-01

1 目前应用广泛的汛限水位控制方法

中国人口与日俱增，所需的资源量呈现不断攀升的趋势，尤其是水资源的供应量与生产生活需求之间的矛盾逐渐激化，越来越多的地区面临恶劣的缺水状况，严重影响了工农业生产进度和城乡居民的生活水平。国内在处理水资源困境上实施了诸多举措，譬如建设水库和提高水资源利用率等，大批科学有识之士投身到水位控制方法的探究工作中。一系列实用而新颖的方法应运而生，最广为人知的方法包括：分期汛限水位、双汛限水位、单汛限水位、动态汛限水位。这四大类控制方法无法起到理想的功效，大多数仅是达到规划的初级要求，而在实践应用时收效甚微。这主要源于上述方法通常只局限于可能性较小的事物中，未能着眼于未来可能出现的事故，从而无法全局性地监控汛限水位。

2 两种主流的汛期运行水位控制方法探析

2.1 基于汇流时间的水位控制方法

此方法的关键性步骤是在洪水未灌至水库以前，充分利用雨水的汇流间隙，借助泄水设施实行预泻水流，把水库的水位降至汛限水位之下，预留蓄住洪水所需的体积，之后再遵循普通的流程进行调度。此水位控制模式的关键点在于预泻，在洪水灌至水库之前仅需泄放掉汛限水位以上的冗余水流。

2.2 基于水情自动测报系统的水位控制方法

与上述汇流时间的方法进行对比发现，基于水情测报系统的汛期运行水位控制方法更加科学化，并借鉴上述方法在应用中出现的弊病，逐步加以完善。此方法突破了固有的水位操控套路，创造性地对水库水位实行动态监控。核心步骤是在洪水汇流的时间内，水库开始进行预泄，必须预留部分库容，拦蓄由于累加降雨量而产生的洪水，并均匀泄放水。在雨停后，视洪水余量来控制流出量，以确保达到汛末的控制水位。重点工作是把水情测报系统汇总得出的洪水等级、雨水量等量化数据与此流域内的汇流时间、水流泄流的时间等统计性资料进行总体考量，并实时监控测量信息，以准确估算出洪水的危害程度和反复时间。同时依照当时当地的水情测报资料在第一时间预测今后一段时期的水位，周而复始地更新数据，一直到洪水退去。

3 两种主流的汛期运行水位控制方法应用实例分析及对比

该文参照广东省揭西县五经富区榕江南河上下游附近七八十年代内三十多次洪涝灾害进行实例研究，统计结果表明，依据汇流时间的方法把其中一个水库的汛期运行水位提升了3cm，每小时蓄水量上涨500m3，洪水调度记录表明此方法安全性较高。水情自动测报系统的方法则把水位提高了6cm，每小时蓄水量上涨900m3。对比发现，这两种控制模式都提升了水库汛期的水位，也并未带来附加的风险，大大提高了水库的运行效益，对未来水库的调度工作有着指南针意义。而这两种方式又存在差异性，有着各自的优越性和缺陷。

3.1 效益不等

水情测报系统的方法使得水库的蓄水量更大，也就从根本上提高了水库的功效。而依据汇流时间的方法在雨水刚落下之时就预先泄放水流，蓄水量受限于雨水量。假如雨水不够充沛，可能导致蓄水量未能达到汛限水位，由此将大大降低水库的功效。

3.2 安全性能差别大

依据汇流时间的方法简便易行，仅仅需要测算出前期的预泻量，依照雨水降下之后的回蓄流程，遵照传统的调度准则，通常没有附加的风险性。而水情测报系统的方法则需要实时监控水情，再根据不可预知的变化实行必要的举措，稳定性较低。因此操作人员应具备合格的处理能力，此方法仍需提高其可靠性和安全性。

3.3 计算模式不同

上述两类方法在测算汛限水位的抬高度时，均参考近些年来保存的洪水记录进行推导，而两者的计算方法大相径庭。依据汇流时间的方法首先计算得出每次洪涝预泄之后的水位和汛限水位之间的差值，再计算调度之后水位和水位上升值之间的差值，把两个差值的绝对值之和作为数据样本，得出统计函数。而水情自动测报系统的方法是把水库的最高水位阈值和调度之后的水位统计得出函数，此函数值越高越好。

3.4 预测精度不一致

在调度和决策的过程中，水情测报系统的方法要依照降雨量来预测洪水的特性，因此，调度成功与否取决于洪水特性是否预测准确，假如预测精度高，调度的风险则大大降低；假如预测精度较低，调度的风险必将陡增。

4 结语

该文依照传统的水位控制方法，探讨了目前主流的两种汛期运行水位控制方法，分别依据流域汇流时间和水情自动测报系统。然后通过对广东省揭西县五经富区榕江南河上下游附近十年内统计出的数据和资料进行详尽的剖析，其结果表明这两种水位控制方法都能把水库的汛期水位抬高至所需的量值，水库的蓄水量得以大幅提升，也并未带来附加的风险，其对洪水调度的历史记录都表明了其达到了一定的安全可靠性。综上所述，国内的水情自动测报系统已经逐步发展起来，基于水情自动测报系统的水库汛期运行水位控制方法对水库的防洪调度有着关键性作用，在水库中也得到了越来越广泛的应用。

参考文献

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