水库防洪调度问题探讨

(整期优先)网络出版时间:2019-01-11
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水库防洪调度问题探讨

陈齐

新疆维吾尔自治区乌鲁瓦提水利枢纽管理局848000

摘要:本文主要阐述一下水库防洪调度流程中的重要基本概念,对汛期防洪调度风险问题的现状进行分析。主要目的是希望能够为以后的科学的防洪调度提供一定的参考。

关键词:水库;防洪调度;问题

防洪是人们在防御水灾时采取的一种预防保护措施,主要是为了保护人民生命财产以及国民经济的不断发展进步。一般来说,防洪措施有两种:一是工程防洪措施;二是非工程的防洪措施。而水库不仅具有存储水资源的功能,对于防洪也有一定的帮助。水库防洪是属于非工程性防洪的一种方式,主要是在保证原有功能的前提下,利用一定的地理位置环境等因素达到尽可能的多储存水的目的。水库的合理利用也是科学防洪治洪的一种手段。虽然水库防洪调度基本方法的研究对在防洪中充分发挥水库的作用非常有利,但是目前很多单位都对水库防洪调度有着一些错误的理解,所以使得水库调度管理难以把握,给实际的操作带来了一定的麻烦。本文就简单介绍一下水库防洪调度问题,并对这个问题做出深入的讨论。

一、对于水库防洪调度的基本认识

1、水库防洪调度中的基本概念

在水库防洪调度中涉及的基本概念有大家熟知的水库各设计特征水位、相对应库容量等还有比较重要常用的是水库防洪调度原则、防洪调度方案、防洪调度方式及防洪调度规则等。防洪调度原则是指水库设计的核心,包括上下游任务、防洪标准以及保护对象的主次关系等;防洪调度方式是指在能够保证水库及上下游的安全的前提条件下,经过一系列的计算分析得出的泄洪的设备以及泄洪量的多少等问题,所以也被叫做泄流方式;防洪调度方式的研究是要在完成必要性和可能性的条件下在进行研究,然后选择合适的、与调度方式相对应的调度规则;防洪调度规则是由已经给定的防洪调度的方式,利用已经确定的防洪限制水位来指定不同洪水时对应的各种设计频率洪水,而且还要判断出用什么指标来判断泄洪以及泄洪量的准则,当然一切都是在满足防洪调度原则的前提下进行的。一般来说,每个不同的水库都有着很多不同的防洪调度规则,所以必须要从这些方案中选出一个最满意的防洪调度规则。防洪调度方案是指如果遇到在防洪调度实施的过程中,正好遇到水库的水位达到防洪限制水位的时候,可以使用的规划好的防洪调度方式,但是不是每次的实际情况都和预想的那样的,还要受到很多因素的影响,例如雨情、水情等。所以也需要拟定多种不同的防洪调度方案,然后根据实际的情况来进行选择。防洪调度方案与防洪调度方式最大的区别就是,防洪调度方案是从很多可行的方案中选取一个最优的方案。

2、水库防洪调度的分类

如果按照水库防洪调度的阶段和目的可以分为防洪调度规划设计以及实时防洪调度两大阶段。上文提到的防洪调度方式的选择以及防洪调度规则的制定都是属于防洪调度规则设计的内容;而防洪方案的选择则是属于实时防洪调度的范围。防洪调度规则设计这个阶段的主要的任务是首先对原本的设计数据进行再次审核,然后选择合适的调度方式、调度规则,然后对调度规则的可行性做出分析评价,选择最满意的调度规则。一般来说,水库的防洪调度规则设计是在建立水库时就要设计好的,但是随着时间的不断推移,收集到的数据也在不断增加,就需要根据这些新的数据建立更加优化的调度规则。再加上随着我国社会经济的不断发展,水库承担的责任也越来越大,对于水库的要求也更高了,所以现在对于水库调度规划的设计已经利用了许多先进的科技手段来取代原有的调度方式。防洪调度规则需要根据防洪特征水位、防洪调度方式等因素来确定,应该是一个可以适应多种情况的规则,而不是仅能用于一种情况。而实时防洪调度阶段的主要任务就是要在面对水情时收集当前的各种不同数据,然后把这些数据加以分析看是否要更换防洪调度方案,如果需要就得立马做出选择。

除了这两种方式以外,还有按照不同条件进行划分的方式,例如按照预报信息分为常规防洪调度和防洪预报调度;按照水库承担的任务不同,划分为无下游防洪任务和有下游防洪任务等。

二、水库防洪调度的有关问题

1、有关汛期防洪限制水位

对于汛期的水库来说,防洪限制的水位越低,水库储存的水就越多,对于防洪来说就更安全。而传统的防洪调度方法就是按照规划设计阶段设计的要求,但是这样经常导致水库出现“汛期受汛限水位约束发生弃水,汛期过后又没有水可以储存的现象。”随着我国的不断发展,有很多这方面的专家提出了很多不同的解决方法,如分期抬高汛限水位控制法、预蓄预泄法等,但是这些方法都是静态控制设计的分期汛限水位。

但是近几年来,我国对于天气的预报水平、对于洪水的预报以及控制技术已经有了进一步的发展,所以水库收集数据的能力也有了很大的增长。很多水库都设计了雨水情况遥感测量、现代观测和监测的系统,而且大部分的水库对于洪水的预报能力都达到了国家指定的甲级水平。而且科技的不断发展,使得水库拥有了更多先进的设备,能够测量出更准确的数据。在这种大环境之下,建立一个实时汛期水位的变化观测系统是非常必要的。水位动态监测的主要问题就是如何利用当下的天气状况、进入水库的供水流量来确定水库水位的变化。就目前来看水库实时水位动态监测的主要方法有:实时预蓄预泄法、综合信息推理模式法等。如果水库的工作人员想要利用水库实时动态水位监测时,需要根据流入水库的水量、降雨量等因素来选择最优的方法。

2、水库防洪调度风险

水库防洪调度中要涉及到很多的不确定的因素,例如洪水典型选择、供水来水的过程、水库泄洪能力不足等。由于这么多不确定因素的存在以及在汛期水位升高以后,可能会引起各种各样的安全问题。所以如果想要在保证水库的安全的前提条件下,提高水库的综合防洪能力,就需要对洪水来临的过程中出现的各种问题进行考虑。综合来说,国内外主要的防洪步骤为:①风险的源头识别能力。②风险的主体识别。③建立风险模型分析。④调度方式变化或者汛期前后的水位变化带来的风险问题。其实水库调度的风险问题,早在20世纪80年代就已经引起了国家的重视。经过这么长时间的不断研究,也取得了一些研究成果,例如,王本德等对水库下游防护断面遭遇超标准洪水或者水库遭遇超标准洪水按规划调度原则泄量的研究等。但是目前出现的风险分析方式都只是考虑了单一的影响因素,还没有出现把众多不确定因素考虑到一起的风险分析方法,这样使得风险分析方法缺少客观实用性。所以,在以后的水库防洪调度风险分析时要注意考虑多种因素综合起来的效果。除此之外,对于在调度方式选择的时候专家的主观因素也应该考虑进去。只有把多种客观因素和主观因素都考虑在一起才能够得出最具稳定性的防洪调度方式。

三、结语

水库防洪的根本目的在于保证水库及上下游的安全的前提下,尽可能多蓄水资源。在实际的实施过程中要注意水库汛期前后水位变化的情况及水库防洪调度的风险问题。本文简单对于防洪调度中涉及的概念做了一些基本的介绍,明确了在两个不同阶段的不同任务,而且对于水库防洪调度风险问题也提出了一些基本观点,希望可以对以后的水库调度防洪问题提供一定的参考。

参考文献:

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