中小型水庫洪水預(yù)報(bào)簡易方法的探討

王 亮

(新鄉(xiāng)市水文水資源局，河南 新鄉(xiāng) 453000)

一 水庫調(diào)度的主要任務(wù)

大多數(shù)中小型水庫具有防洪、灌溉、發(fā)電等綜合效益，是攔蓄和調(diào)節(jié)天然水流的控制性水利工程。而少數(shù)中小型水庫則為旁側(cè)式引水工程，灌溉輸水洞、攔河壩及發(fā)電站等一般作為水庫的主體工程。中小型水庫的泄洪設(shè)施大多數(shù)是開敞式溢洪道，也有中小型水庫泄洪設(shè)施設(shè)有開敞式溢洪道和泄洪洞兩種，而有些是閘門控制的溢洪道或泄洪洞。大多數(shù)小型水庫都是依靠村屯進(jìn)行管理，中型水庫則設(shè)有專門管理機(jī)構(gòu)。并且隨著水庫管理科學(xué)化管理的要求，搞好水文預(yù)報(bào)，提高工作管理水平，也越加迫切。

中小型水庫要有明確的、科學(xué)的分析與判定汛期洪水的形成，保證水庫工程安全，從而有利于正確的調(diào)度，使水庫充分發(fā)揮效益，這也是水庫工程管理單位的重要任務(wù)。以下五個(gè)方面是解決一般中小型水庫的調(diào)度問題的方案:(一)保證水庫安全的度汛調(diào)度。(二)下游的防汛調(diào)度。(三)水庫正常供水調(diào)度要在指定供水保證率的來水情況下得以保證。(四)保證后期節(jié)約用水、科學(xué)用水、均勻降低供水的調(diào)度應(yīng)預(yù)防小于供水保證率的來水的情況。(五)少棄水、多蓄水、加大供水量應(yīng)在大于供水保證率的來水情況下進(jìn)行調(diào)度。

二 水庫調(diào)度的必備條件

在運(yùn)行期間，水庫當(dāng)時(shí)蓄水位的高低和未來降雨量的大小與已建成合格的中小型水庫的抗洪能力有很大的關(guān)系，由降雨形成而產(chǎn)生的洪水，流域地理?xiàng)l件、植被情況、前期降水量等都與水的產(chǎn)生與降雨過程相關(guān)聯(lián)，這也是一個(gè)比較復(fù)雜的過程。

水庫庫容曲線、壩頂高程、溢洪道泄洪能力、汛前限制水位等這些資料在已具備的情況下，管理者為了保證使水庫工程安全，在熟知自己的工程情況下，根據(jù)當(dāng)時(shí)的雨情、水情和未來的天氣預(yù)報(bào)，要科學(xué)、正確地進(jìn)行調(diào)度，應(yīng)迅速提供給防汛部門水庫的安全程度、能下泄多少洪水的情報(bào)，以便這些相關(guān)部門能及時(shí)決策布置，保證人民生命財(cái)產(chǎn)和工程的安全。

三 洪水預(yù)報(bào)的一種簡易方法

采用簡易方法進(jìn)行中小型水庫的洪水預(yù)報(bào)和調(diào)度使用于有些中小型水庫由于缺少雨量站和入庫流量觀測(cè)站，在條件限制下不能在汛期為水庫管理單位提供準(zhǔn)確的降雨和流量資料的水庫。因此，在這種情況下對(duì)汛期的水庫調(diào)度造成了比較大的困難。

一般中小型水庫都設(shè)有溢洪道，我們?cè)谡{(diào)度時(shí)應(yīng)根據(jù)各個(gè)水庫溢洪道工程的具體情況分兩步:一是要知道水庫還可以容納下多少雨，在現(xiàn)有水位至溢洪道堰頂高程之間，也就是還能攔蓄多少降水量，溢洪道才能不泄流。二是做好防汛、搶險(xiǎn)及決定轉(zhuǎn)移脫險(xiǎn)工作。當(dāng)水位達(dá)到水庫溢洪道堰頂高程以后，根據(jù)再遇降雨預(yù)測(cè)下泄多大流量，并及時(shí)通知下游有關(guān)單位做好防汛、搶險(xiǎn)工作。

我們是按以下公式進(jìn)行計(jì)算:

公式中:P1——安全允許降雨量(mm);

W——某一水位以上到溢洪道堰頂高程可蓄水量(104m3);

F——水庫集雨面積(km2);

α——徑流系數(shù);

上式中其他都是已知的，只有徑流系數(shù)不好確定。計(jì)算洪水總量及洪峰流量應(yīng)根據(jù)流域植被狀況和距離水庫最近的雨量站的觀測(cè)資料全面分析植物葉面截流、土壤涵養(yǎng)水量，在計(jì)算匯流時(shí)間。下面表1 是對(duì)河南省某水庫的資料分析，該地區(qū)徑流系數(shù)。

表1

下面以該水庫2012年的資料舉例分析如表2。

表2 2012年汛期

有了徑流系數(shù)之后，可以按上式進(jìn)行列表計(jì)算。

表3 列表計(jì)算(以2012年7月18 日分析為例)

通過以上資料進(jìn)行分析可知，在某一水位以上，再遇降雨，若干mm 時(shí)，可以求出當(dāng)溢洪道過流及水庫當(dāng)時(shí)處于什么形勢(shì)，還能下泄多少洪水。采用上述簡易辦法，中小型水庫汛期進(jìn)行防洪調(diào)度，可以知道下泄多大流量，并能比較準(zhǔn)確地知道水庫工程能抵御多大降雨，應(yīng)及時(shí)通知有關(guān)部門采取措施，這種方法比較簡單可靠。