石城子水庫(kù)調(diào)度規(guī)程設(shè)計(jì)

□朱蘇秦（新疆哈密地區(qū)石城子水系流域管理總站）

?

石城子水庫(kù)調(diào)度規(guī)程設(shè)計(jì)

□朱蘇秦（新疆哈密地區(qū)石城子水系流域管理總站）

摘要：按設(shè)計(jì)要求并結(jié)合水庫(kù)工程實(shí)際情況，在服從防洪總體安排、確保水庫(kù)工程安全的前提下，結(jié)合石城子水庫(kù)洪水資料和洪水季節(jié)性變化規(guī)律，開展石城子水庫(kù)防洪調(diào)度和興利調(diào)度規(guī)程設(shè)計(jì)，編制《石城子水庫(kù)調(diào)度規(guī)程》。實(shí)施后，效果表明：洪水調(diào)度處理及時(shí)，能夠發(fā)揮水庫(kù)防洪效益，確保水利樞紐工程安全；水庫(kù)調(diào)度為哈密地區(qū)石城子水系流域供水、灌溉提供有利條件，能夠有效的利用水庫(kù)增加發(fā)電量。

關(guān)鍵詞：石城子水庫(kù)；調(diào)度規(guī)程；設(shè)計(jì)；實(shí)施效果

0　引言

石城子水庫(kù)是一座以灌溉為主，兼顧防洪的綜合利用的中型水利工程[1]。水庫(kù)集雨面積822km2，多年平均徑流量為8331萬(wàn)m3，總庫(kù)容1945.50萬(wàn)m3，有效庫(kù)容1794.60萬(wàn)m3。目前，該水庫(kù)控灌面積約2萬(wàn)hm2，并擔(dān)負(fù)著下游哈密市區(qū)24.63萬(wàn)人生命財(cái)產(chǎn)的防洪保安任務(wù)。

石城子水庫(kù)是以供水為主，兼有防洪、灌溉、發(fā)電、維護(hù)生態(tài)等綜合利用效益的中型水利工程。水庫(kù)調(diào)度的基本任務(wù)是：按設(shè)計(jì)要求并結(jié)合水庫(kù)工程實(shí)際情況，在服從防洪總體安排、確保水庫(kù)工程安全的前提下，充分體現(xiàn)一水多用的原則，實(shí)現(xiàn)防洪、發(fā)電、灌溉相統(tǒng)一的最佳目標(biāo)。

1　調(diào)度條件和依據(jù)

2004年1月，石城子水庫(kù)鑒定為三類壩，2009年對(duì)大壩安全鑒定存在的問(wèn)題進(jìn)行加固處理，2010年通過(guò)下閘蓄水驗(yàn)收，大壩防洪標(biāo)準(zhǔn)為千年一遇的校核洪水標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)石城子河流域內(nèi)頭道溝水文站和白吉水文站實(shí)測(cè)54 a洪水資料以及調(diào)查洪水資料分析，石城子河流域洪水類型可分為以下幾種：

①融雪型洪水。該類洪水主要集中在4-5月，一般峰不高，時(shí)程分布比較平坦，呈一日一峰的多峰過(guò)程；②夏季的暴雨型洪水。該類洪水特點(diǎn)是陡漲陡落，峰高量大，破壞性極強(qiáng)，如1961 年7月21日洪水，降雨歷時(shí)20 h，山區(qū)暴雨中心降雨量達(dá)93.40 mm，石城子河最大洪峰流量290 m3/s，三日洪量達(dá)853萬(wàn)m3；③暴雨融冰雪混合型洪水。此類洪水洪峰不及暴雨型洪水高，但歷時(shí)長(zhǎng)，洪量大，陡漲緩落，一般呈雙峰型，如1977年6月6日洪水，整個(gè)洪水過(guò)程持續(xù)數(shù)天，最大洪峰流量為53.10 m3/s，三日洪量達(dá)607萬(wàn)m3。

根據(jù)石城子河流域洪水季節(jié)性變化規(guī)律，將石城子水庫(kù)分期設(shè)計(jì)洪水分為枯水期11月至次年2月、主汛期4-8月及過(guò)渡期3、9、10月。

2　防洪調(diào)度設(shè)計(jì)

2.1調(diào)度任務(wù)

根據(jù)規(guī)劃設(shè)計(jì)確定的水庫(kù)各洪水標(biāo)準(zhǔn)、防洪調(diào)度方案、下游防護(hù)對(duì)象的防洪標(biāo)準(zhǔn)、下游防洪通道的行洪能力，按照互相配合運(yùn)用的原則，當(dāng)遭遇常遇洪水時(shí)，在確保工程安全的前提下，攔蓄全部洪水或部分洪水，控制下泄流量。當(dāng)遭遇超百年一遇稀遇洪水時(shí)，要采取一切措施，確保大壩安全，并盡量減輕下游的洪水災(zāi)害。

2.2調(diào)度原則

2.2.1確保水庫(kù)大壩安全的原則

在確保水庫(kù)大壩安全的前提下，充分利用水庫(kù)的防洪庫(kù)容，最大限度地發(fā)揮水庫(kù)的調(diào)蓄作用。當(dāng)水庫(kù)泄洪與下游防洪通道防洪發(fā)生矛盾時(shí)，下游防洪通道行洪必須服從水庫(kù)安全度汛。

2.2.2以實(shí)時(shí)信息為依據(jù)科學(xué)調(diào)度的原則

在洪水發(fā)生的某一時(shí)刻，以石城子水庫(kù)入庫(kù)洪水過(guò)程，石城子水庫(kù)承雨面積內(nèi)已出現(xiàn)的和預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的降雨量實(shí)時(shí)信息為主要依據(jù)，擬定實(shí)時(shí)洪水調(diào)度方案，進(jìn)行科學(xué)調(diào)度。

2.2.3正確處理水庫(kù)防洪與興利關(guān)系的原則

充分利用水庫(kù)調(diào)節(jié)作用，合理利用洪水資源。

2.3調(diào)度方式設(shè)計(jì)

在常遇洪水情況下，針對(duì)不同類型洪水，采取不同的調(diào)度運(yùn)行方案；當(dāng)遇超設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，啟動(dòng)《石城子水庫(kù)防洪搶險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案》，遵照哈密地區(qū)防汛抗旱指揮辦公室命令執(zhí)行。

3　興利調(diào)度設(shè)計(jì)

3.1調(diào)度任務(wù)

根據(jù)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和石城子水庫(kù)工程多年實(shí)際運(yùn)用情況，在確保工程安全的前提下，最大限度發(fā)揮水庫(kù)調(diào)蓄作用。并依據(jù)興利部門之間的主次關(guān)系，盡可能滿足各用水部門的要求，統(tǒng)籌兼顧，科學(xué)、合理地調(diào)配水量，充分發(fā)揮水庫(kù)的綜合效益。

3.2調(diào)度原則

根據(jù)興利部門的用水方式特點(diǎn)，結(jié)合氣象部門提供的中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)和水庫(kù)歷年水文資料進(jìn)行分析，編制當(dāng)年的各月供水調(diào)度計(jì)劃。

水庫(kù)實(shí)際控制運(yùn)行水位，由哈密地區(qū)石城子水系流域管理總站根據(jù)中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)及下游石城子灌區(qū)用水情況等，按實(shí)時(shí)調(diào)度原則，做出適當(dāng)調(diào)整并報(bào)哈密地區(qū)防汛抗旱指揮辦公室備查。

在確保工程安全的前提下，按照“發(fā)電服從供水、灌溉”的原則，充分發(fā)揮水庫(kù)的綜合效益。

按照“汛前騰空、汛后蓄滿”的原則，合理利用洪水資源。

3.3調(diào)度方式設(shè)計(jì)

石城子水庫(kù)興利運(yùn)用以灌溉為主，兼顧發(fā)電，常規(guī)調(diào)度設(shè)計(jì)如下：①5月25日至6月25日初汛期，應(yīng)增大發(fā)電量，控制水位在汛限水位1775 m以下。②6月26日至7月26日為主汛期，興利調(diào)度以發(fā)電為主，盡量搶水多發(fā)電，減少棄水量，控制水位在汛限水位1780 m以下。③7月27日至8月20日后汛期，為了保證灌溉用水，發(fā)電與灌溉結(jié)合，控制水位在汛限水位1775 m以下。④9月份以后，來(lái)水量減少，根據(jù)庫(kù)水位進(jìn)行發(fā)電調(diào)度，控制汛末水位1775 m以下，以供冬季調(diào)節(jié)發(fā)電量和次年春灌用水。

4　調(diào)度規(guī)程的主要內(nèi)容及實(shí)施效果

4.1調(diào)度規(guī)程主要內(nèi)容

《調(diào)度規(guī)程》是石城子水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行的法律性文件，該規(guī)程是根據(jù)工程的特性和具體情況，依據(jù)國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)法律法規(guī)、規(guī)程規(guī)范及石城子水庫(kù)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和加固的審批文件，并參考有關(guān)調(diào)度運(yùn)行安全、充分發(fā)揮工程綜合效益、調(diào)度技術(shù)參數(shù)優(yōu)化等方面的專題研究成果進(jìn)行編制，主要內(nèi)容包括6個(gè)部分。

4.1.1總則

為總綱性內(nèi)容，包括編制該規(guī)程的目的及依據(jù)、水庫(kù)調(diào)度的基本任務(wù)、堅(jiān)持的基本原則、主要工作內(nèi)容、運(yùn)行管理單位的職責(zé)等規(guī)定。

4.1.2調(diào)度條件與依據(jù)

主要是對(duì)水工建筑物及金屬結(jié)構(gòu)安全運(yùn)用條件和水庫(kù)運(yùn)行參數(shù)及主要指標(biāo)進(jìn)行匯總，其中水庫(kù)運(yùn)行參數(shù)及主要指標(biāo)包括水庫(kù)特征指標(biāo)、入庫(kù)洪水特性、入庫(kù)洪水系列的生成、水庫(kù)多年運(yùn)用情況、庫(kù)水位與錐形閥關(guān)系曲線、水位與庫(kù)容曲線、水位與泄流曲線以及水庫(kù)概況等。

4.1.3防洪調(diào)度

包括調(diào)度任務(wù)與原則（汛期劃分、調(diào)度任務(wù)、調(diào)度原則和調(diào)度權(quán)限）和防洪調(diào)度方式，其中調(diào)度方式是針對(duì)不同類型的洪水，制定不同的調(diào)度運(yùn)行方案。

4.1.4興利調(diào)度

主要包括調(diào)度任務(wù)與原則（調(diào)度任務(wù)、調(diào)度原則和調(diào)度權(quán)限）和調(diào)度方式，其中調(diào)度方式強(qiáng)調(diào)興利調(diào)度時(shí)應(yīng)以灌溉為主，兼顧發(fā)電，且規(guī)定常規(guī)時(shí)段的調(diào)度方式。

4.1.5水庫(kù)調(diào)度管理

主要包括編制年度防洪調(diào)度方案、洪水調(diào)度管理、興利調(diào)度管理、汛期調(diào)度管理和水庫(kù)管理等內(nèi)容。

4.1.6附則

主要包括水庫(kù)調(diào)度規(guī)程修訂條件、水庫(kù)調(diào)度規(guī)程解釋權(quán)和水庫(kù)調(diào)度規(guī)程實(shí)施等規(guī)定。

4.2實(shí)施效果

《調(diào)度規(guī)程》實(shí)施之后，石城子水庫(kù)在實(shí)施調(diào)度時(shí)可以做到有章可循，調(diào)度工作也較規(guī)程制定之前順利。在歷次洪水調(diào)度中，不僅可以做到及時(shí)開閘，確保水利樞紐工程的安全，同時(shí)也可以滿足下游防洪的需求，進(jìn)而充分發(fā)揮水庫(kù)的防洪效益。在供水和灌溉方面，基本上可以保證供水和灌溉引水的水位要求，為哈密地區(qū)石城子水系流域各部門供水和農(nóng)業(yè)灌溉及抗旱提供有利條件。在發(fā)電方面，通過(guò)有效實(shí)施水庫(kù)調(diào)度，減少水庫(kù)棄水，增加發(fā)電量，同時(shí)電站可以為電力系統(tǒng)供應(yīng)一定的電量。

當(dāng)然，制定出調(diào)度規(guī)程并不能解決全部問(wèn)題。一方面《調(diào)度規(guī)程》需要靈活運(yùn)用，要力求發(fā)揮水文預(yù)報(bào)和氣象預(yù)報(bào)的作用，這就需要在這方面投入更多的科技力量，使其預(yù)報(bào)的更加準(zhǔn)確和及時(shí)。在洪水發(fā)生之前，能夠及時(shí)加大泄流量，增加水電站出力，以騰空庫(kù)容；在洪峰過(guò)后，需要根據(jù)實(shí)際情況，抓住有利時(shí)機(jī)，適當(dāng)提前關(guān)閘，以滿足水庫(kù)發(fā)電的水位需求，但要將水庫(kù)水位降落至防洪限制水位之下，這樣既可以減少棄水量，又能夠提供徑流的利用效率。另一方面，在執(zhí)行《調(diào)度規(guī)程》的過(guò)程中，還會(huì)遇到一些新的問(wèn)題，如灌溉用水和限制水位之間的矛盾、下泄流量與下游河道生態(tài)用水之間的矛盾等。因此，應(yīng)根據(jù)石城子水庫(kù)周圍環(huán)境的實(shí)際變化情況，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，研究及修正已制定《調(diào)度規(guī)程》的相關(guān)內(nèi)容，使其更加符合實(shí)際情況，發(fā)揮出更大的綜合效益。

5　結(jié)語(yǔ)

水庫(kù)調(diào)度規(guī)程的準(zhǔn)確制定，能夠使水庫(kù)有效調(diào)度及管理做到有章可依，使水庫(kù)能夠更好地發(fā)揮其綜合效益。結(jié)合石城水庫(kù)洪水資料，編制出石城子水庫(kù)《調(diào)度規(guī)程》。規(guī)程實(shí)施后，洪水調(diào)度處理及時(shí)，確保了水利樞紐工程安全，能夠發(fā)揮水庫(kù)防洪效益；水庫(kù)調(diào)度也為哈密地區(qū)石城子水系流域供水、灌溉提供有利條件，能夠促進(jìn)水庫(kù)資源的有效利用。同時(shí)針對(duì)規(guī)程實(shí)施過(guò)程中存在的不足，提出了應(yīng)注意的環(huán)節(jié)，為更好地發(fā)揮石城子水庫(kù)的綜合效益提供指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

[1]駱光曉，若孜汗·塔依爾.淺析新疆哈密地區(qū)洪旱特征及其防御對(duì)策[J].水資源研究, 2008, (3): 35-37.

[2]駱光曉，若孜汗·塔依爾.新疆哈密石城子河流域水文水資源分析[J].干旱區(qū)研究, 2008, 25(4): 478-484.

[4]尹進(jìn)莉.石城子河流域降水量特征及其變化趨勢(shì)分析[J].黑龍江水利科技, 2007, (1): 122-123.

（責(zé)任編輯：趙鑫）

收稿日期：2016-01-02

中圖分類號(hào)：TV697

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1673-8853（2016）03-0082-02