煙臺市門樓水庫汛限水位研究

劉堯敏

摘 要：門樓水庫位于煙臺市福山區(qū)大沽夾河清洋河下游，作為區(qū)位極其重要的樞紐工程，科學合理地分析研究現(xiàn)階段水庫實際狀況，通過數(shù)據(jù)收集與比對、數(shù)據(jù)運算分析，將有效的、科學的水位控制數(shù)據(jù)運用到水庫實際運行中，將會最大程度保護下游人民生命財產(chǎn)安全和發(fā)揮其效益。

關鍵詞：水庫運行；科學；汛限水位；社會效益

中圖分類號：TV697.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）21-0169-02

門樓水庫位于煙臺市福山區(qū)大沽夾河清洋河下游，于1958年11月動工興建，1960年10月建成蓄水。控制流域面積1 079 km2，總庫容2.44億m3、興利庫容1.264億m3、死庫容0.1億m3，是一座防洪、城市供水、灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的多年調(diào)節(jié)大（二）型水庫，水庫的工程標準為百年一遇設計、萬年一遇校核。水庫建成50年來，對煙臺市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展起到了巨大的推動和促進作用。目前水庫向煙臺市日供水約8萬噸，向煙臺經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)日供水約6萬噸。水庫下游保護范圍為芝罘區(qū)、福山區(qū)、開發(fā)區(qū)計110平方公里，防洪區(qū)內(nèi)有30萬人口，近千個大中型企業(yè)及同三高速、繞城高速、蘭煙鐵路、204國道、206國道等重要交通干線，同時擔負著煙臺市區(qū)70%的供水任務。

1 汛限水位研究與調(diào)度運用

門樓水庫近幾年來防洪調(diào)度工作充分利用汛限水位的理論經(jīng)驗，結(jié)合工程自身實際情況，運用流域內(nèi)雨量及水文GSM移動通信遙測系統(tǒng)、水庫水位自動遙測系統(tǒng)等設施，提前預報水庫的入庫洪峰流量、洪峰流量到達的時間及洪水總量，大大提高了洪水預報的精度，為門樓水庫開展科學、安全的洪水調(diào)度提供了科學依據(jù)，同時也降低了洪水調(diào)度的風險。在汛限水位研究成果基礎上，對不同時間汛限水位做了相應科學調(diào)整，在保障防洪安全的前提下，運用“為下游錯峰、短歷時超蓄、洪前預泄，攔蓄尾洪”等汛限水位動態(tài)控制運用方式，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

1.1 全面分析，科學制定度汛方案，完善防洪預案，使調(diào)

度決策科學化

門樓水庫屬梯級水庫，上有中型水庫——庵里水庫1座，小型水庫80座，中小型水庫總庫容1.2億m3，興利庫容0.66億m3。門樓水庫是福山區(qū)、煙臺經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的“頭頂庫”，若控制不當，出險性極大，而上游小型水庫面廣量大，存在險工隱患，因此我們在編制度汛方案和防洪預案中必須充分考慮中小型水庫攔蓄、正常泄洪和垮壩等產(chǎn)生的洪水組合情況及洪水傳播時間，采用錯時疊加洪水的計算辦法計算各類洪水的組合情況，編輯運算程序，對防洪調(diào)度方式進行優(yōu)化并做出相應的防洪調(diào)度圖。為門樓水庫正常洪水調(diào)度，特別是在遭遇非常洪水、超標準洪水時，能夠及時有效地進行調(diào)度工作提供了依據(jù)。

同時細化不同流量級的入庫來水有不同的調(diào)度方案，以確保樞紐工程和下游防洪安全，主要有：①主汛期當預報流域來水總量入庫后，水位在29.00 m以下，應控制少于第一安全流量500 m3/s，預泄或預蓄。②主汛期當預報流域來水總量入庫后，水位在29.50 m以下，應控制少于第二安全流量800 m3/s，預泄或下泄。③主汛期當預報流域來水總量入庫后，水位在29.50～30.97 m以下，應嚴格控制汛中限制水位，并控制小于第三安全流量1 500 m3/s，預泄或下泄。④主汛期當預報流域來水總量入庫后，水位在30.97 m以上，應做好搶險準備和下游安全轉(zhuǎn)移工作，閘門全開暢泄，情況危急時為保大壩安全可采用破副壩分洪。

1.2 充分挖掘水庫潛力攔蓄洪水，實現(xiàn)水庫綜合效益的

最大化，并保障水資源可持續(xù)開發(fā)

2007年8月中旬，門樓水庫出現(xiàn)了近二十年以來最大的洪水過程，8月12日5時，入庫洪峰2 900 m3/s，門樓水庫工程經(jīng)受了嚴峻考驗，水庫工程技術(shù)人員根據(jù)水庫、河道聯(lián)合調(diào)度運用的特點，充分發(fā)揮水庫攔蓄削峰作用，適時錯開外夾河匯流洪峰，避開海潮頂托，成功地調(diào)度了本次洪水。就本次洪水的成因、特點及洪水預報、洪水調(diào)度情況分析和總結(jié)。

1.2.1 天氣形勢和降雨等情況

8月中旬，受暖濕氣流和冷空氣的共同影響以及第8號臺風“蝴蝶”外圍共同影響，門樓水庫流域出現(xiàn)了大范圍強降雨，最大24 h降雨164 mm，最大48 h降雨240 mm。三日平均降雨量259 mm，流域前期影響82.8 mm，入庫基流30 m3/s。

1.2.2 洪水情況

①洪水漲幅大。8月10日10時庫水位26.2 m，前期降雨入庫基流30 m3/s，22時庫水位26.89 m，入庫流量908 m3/s。12日3時庫水位27.79 m，入庫流量2067 m3/s，5時達到峰值2 900 m3/s。②洪峰傳播時間短。受前期降雨影響，扣除降雨漲庫面來水外，洪峰流量傳至水庫水位計時，洪峰傳播時間只有18 h。③入庫峰值退落較快，但入庫小流量退水漫長。

1.2.3 洪水預報

①前期洪水預報工作。2006年，門樓水庫在洪水預報工作方面，聘請水利、水文系統(tǒng)從事多年預報工作的專家指導把關主要完成了“門樓水庫洪水預報方案”。運用汛限水位理論和收集的資料，分析1961～2005年實測水文資料，共選用45場洪水進行分析計算，完成的主要內(nèi)容：產(chǎn)流方案和匯流方案；流域前期雨量影響采用編程自動計算；繪制了凈雨、降雨歷時與洪峰相關曲線圖，制成典型10場有代表性洪水經(jīng)驗實測單位線。②本次洪水預報工作。由于形成本次降雨時間相對較長，水庫工程技術(shù)人員認真分析上游流域降雨量、庫水位變化、前期雨量影響、降雨時空、區(qū)域分布等情況，全面掌握上游中小型水庫蓄泄情況和主要河道水庫實測入庫洪水過程，運用微機洪水預報系統(tǒng)，實施跟蹤預報。11日4時，根據(jù)降雨情況，預報洪峰流量可達到3 100 m3/s。預報洪水總量1.05億m3，洪峰12日8時出現(xiàn)。