陸良板橋水庫分期汛限水位研究

【摘要】水庫的汛限水位是水庫防洪調(diào)度的重要指標(biāo)，關(guān)系到水庫防洪與興利目標(biāo)間矛盾的合理解決。本文主要依托陸良板橋水庫的實(shí)際，從分期洪水計(jì)算、洪水調(diào)節(jié)計(jì)算和徑流調(diào)節(jié)計(jì)算等方面，分析了該水庫工程所采取的汛限水位研究方法，以實(shí)現(xiàn)水庫洪水資源化的目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】汛限水位；洪水資源化；分期洪水計(jì)算

1、引言

板橋水庫是板橋河流域梯級(jí)水庫的最后一級(jí)，其防洪庫容和興利庫容部分結(jié)合，每年汛期5月1日至10月31日按1852.35m汛限水位控制運(yùn)行，起到削峰滯洪的作用，減小下游的防洪壓力。故板橋河流域梯級(jí)水庫群應(yīng)采取聯(lián)合調(diào)度，以確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

2、工程概況

2.1基本情況

板橋水庫位于南盤江上游右岸一級(jí)支流芳華河上，流域內(nèi)水利工程較多，形成一個(gè)梯級(jí)水庫群。韭菜坪和普山水庫建于右岸支流上，蓮花田與小雨堡水庫建于干流上，與板橋水庫組成類似于“串聯(lián)”水庫，流域水系圖見圖1。

橋板水庫主壩屬均質(zhì)土壩，除險(xiǎn)加固后壩高16.6m，壩頂寬5.0m，壩頂高程1860m，壩長(zhǎng)624m；副壩兩座總長(zhǎng)650m。水庫汛限水位1852.35m，正常蓄水位1854.81m，相應(yīng)庫容1185.0萬m3，設(shè)計(jì)水位1854.96m，相應(yīng)庫容1233.0萬m3，校核水位1855.65m，相應(yīng)庫容1470.0萬m3。

2.2水文氣象

板橋水庫屬北亞熱帶和暖溫帶高原季風(fēng)型氣候；根據(jù)陸良縣氣象站實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，多年平均氣溫14.7℃，最高氣溫33.9℃最低氣溫-13.2℃；多年平均霜日44d；流域多年平均降水量876.4m，最大年降水量1338.4mm，最小年降水量432.3mm；主汛期6-9月平均降水量為586.1mm，汛后期10-11月平均降水量為98.0mm。

3分期汛限水位研究

3.1 主汛期、汛后期劃分

板橋水庫單點(diǎn)暴雨頻發(fā)，具有歷時(shí)短、強(qiáng)度大、籠罩面積小的特點(diǎn)；實(shí)測(cè)最大24小時(shí)暴雨量154.2mm。暴雨發(fā)生頻次最高的是6月份，其次是7月份，統(tǒng)計(jì)板橋水庫日降水超50.0mm，見表1，據(jù)此可將主汛期劃分為5～9月，汛后期劃分為10～11月。

3.2分期洪水計(jì)算

板橋水庫設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為1000年一遇。

（1）主汛期

依據(jù)《水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范》SL44-2006的相關(guān)規(guī)定，板橋水庫主汛期區(qū)間洪水根據(jù)暴雨資料計(jì)算，在考慮上游水庫泄洪條件下，設(shè)計(jì)斷面處洪水采用地區(qū)組成法推求，計(jì)算得到主汛期千年一遇洪峰流量為729m3/s。

（2）汛后期

根據(jù)流域?qū)嶋H情況，采用“類比法”計(jì)算汛后期洪水，附近獨(dú)木水庫位于南盤江右岸一級(jí)支流篆長(zhǎng)河上，屬曲靖市麒麟?yún)^(qū)墨紅鎮(zhèn)，流域產(chǎn)匯流條件與板橋水庫集水區(qū)相似，氣象條件一致。因此，移用獨(dú)木水庫的汛后期洪水與年洪水的比值來估算板橋水庫的汛后期洪水。汛后期洪水同樣考慮上游水庫泄流，地區(qū)洪水組合采用與年洪水相同的方法進(jìn)行，計(jì)算得到汛后期千年一遇洪峰流量為270m3/s。

3.3洪水調(diào)節(jié)計(jì)算

3.3.1調(diào)洪計(jì)算

板橋水庫除險(xiǎn)加固后，溢洪道為凈寬30m的寬頂堰，有閘門控制。輸水洞底高程1846.25m，安裝有1.6×1.6m的閘門。汛期結(jié)合水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)，溢洪道敞泄，當(dāng)水位超過汛限水位時(shí)，同時(shí)將輸水洞閘門打開，與溢洪道共同泄洪，使庫水位回落至汛限水位。

3.2.2調(diào)洪計(jì)算結(jié)果

根據(jù)板橋水庫設(shè)計(jì)洪水過程，用試算法推求分期汛限水位，結(jié)果見表2。

經(jīng)洪水調(diào)算，由汛后洪水（P=0.1%）調(diào)算的校核洪水位為1855.00m，低于由年洪水調(diào)算的1856.88m，水庫規(guī)模由年設(shè)計(jì)洪水控制。

3.4徑流調(diào)節(jié)計(jì)算

板橋水庫承擔(dān)著下游陸良?jí)螀^(qū)農(nóng)業(yè)灌溉供水，根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，供水保證率取75%。在75%保證率情況下，普山、小雨堡、蓮花田來水較少，基本無棄水流入板橋水庫，即板

橋水庫來水僅為區(qū)間來水。

根據(jù)分期洪水調(diào)算成果，6～9月限制蓄水1853.10m，10月開始蓄水直至正常蓄水位，之后來水較少，可維持正常蓄水位運(yùn)行。選取典型年來水過程進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)計(jì)算，結(jié)果可蓄到或接近正常水位，具體如下：

①2006年實(shí)際蓄水至1954.71m，差0.10到正常水位，按典型來水過程調(diào)算恰好蓄至正常水位；②2007年實(shí)際蓄水至1954.67m，差0.14m到正常水位，按典型來水過程調(diào)算相差0.05m至正常水位；③2008年實(shí)際蓄水至1854.81m，達(dá)到正常蓄水位，按典型來水過程調(diào)算同樣可蓄到正常水位。

經(jīng)調(diào)節(jié)計(jì)算，將汛限水位提高0.75m后，水庫11月末基本都能蓄至正常水位，可充分發(fā)揮工程設(shè)計(jì)效益。

4、陸良板橋水庫分期汛限水位的評(píng)價(jià)

在“板橋水庫除險(xiǎn)加固初設(shè)報(bào)告”基礎(chǔ)上，延長(zhǎng)2002～2013年暴雨資料對(duì)“報(bào)告”中的設(shè)計(jì)洪水成果進(jìn)行復(fù)核，由于暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)減小，板橋水庫設(shè)計(jì)洪水成果較“除險(xiǎn)加固初設(shè)報(bào)告”偏小。據(jù)此，經(jīng)反復(fù)調(diào)節(jié)調(diào)算，在滿足水庫防洪安全的情況下，可將汛限水位最大提高至1853.10m。為充分利用水資源，較好發(fā)揮板橋水庫的設(shè)計(jì)效益，建議將水庫主汛期汛限水位提高0.75m，即1853.10m，汛后期汛限水位提高至1854.81m。

水庫調(diào)度運(yùn)行：從6月份開始蓄水，主汛期（6-9月）將溢洪道閘門打開度汛，蓄水至汛限水位1853.10m后，多余水量從溢洪道及輸水洞排泄。至主汛期末汛后期（10-11月），溢洪道閘門下閘蓄水，當(dāng)遇較大洪水，庫水位超過正常蓄水位時(shí)，開啟溢洪道及輸水洞閘門泄流，使庫水位回落至正常蓄水位。汛后期（10-11月）庫水位以正常水位控制，經(jīng)汛后1000年一遇校核洪水復(fù)核，水庫滿足防洪要求。同時(shí)結(jié)合水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，加強(qiáng)水情、雨情預(yù)報(bào)，充分保證水庫安全、效益。

5、結(jié)論

本文主要利用分期來調(diào)整水庫汛限水位，將其作為實(shí)現(xiàn)洪水資源的重要途徑，通過分析可知分期汛限水位可以有效反映出汛期的實(shí)際情況，其在實(shí)際應(yīng)用中是合理、有效的，具體選取哪種方法對(duì)水庫汛限水位進(jìn)行研究，需結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)測(cè)資料、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和管理操作等具體情況來確定。

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作者簡(jiǎn)介：許自學(xué)，1975年6月，男，漢族，云南陸良人，本科，工程師，主要從事水文情報(bào)預(yù)報(bào)，水資源開發(fā)利用、評(píng)價(jià)等工作。