淺談大黑汀水庫水庫調度

戴會冉　劉兵超　曹信波

【摘要】本文主要介紹了大黑汀水庫建庫以來的興利調度，并介紹了2012年、2016年、2017年具體的洪水調度情況，通過來水情況，在保障大壩安全的前提下，制定不同的洪水調度計劃，目的是為了攔蓄洪水，抬高庫水位，充分利用洪水資源供水發(fā)電、泄洪發(fā)電，使洪水資源利用最大化。

【關鍵詞】大黑汀水庫；興利調度；防洪調度

1、概述

引灤樞紐工程主要包括引灤樞紐工程、引灤入津工程、引灤入唐工程和灤河下游農業(yè)輸水工程。引灤樞紐工程作為引灤工程的龍頭，它由潘家口水利樞紐工程、大黑汀水利樞紐工程和引灤樞紐閘三部分組成，潘家口水庫、大黑汀水庫作為津、唐兩市供水的水源地，在水資源配置中起主要作用。

大黑汀水庫于潘家口水庫主壩下游30千米處的灤河干流上，總庫容3.37億立方米。其主要作用是承接潘家口水庫下泄水量，攔蓄潘家口、大黑汀水庫區(qū)間來水，抬高水位，跨流域向天津市、唐山市和下游工農業(yè)生產及人民生活用水提供水源，并利用輸水發(fā)電。

2、水庫調度

大黑汀水庫的調度運用，是在確保大壩工程安全的前提下，根據規(guī)劃設計標準和水庫實際蓄水情況，結合下游河道防洪現(xiàn)狀制定洪水調度方案，經上級主管部門批準后執(zhí)行。大黑汀水庫和潘家口水庫執(zhí)行“統(tǒng)一調度，聯(lián)合運用”的原則。大黑汀水庫汛限水位為133.0米，沒有防洪庫容，依據入庫洪量大小，按照“來多少，泄多少”的原則，實施洪水調度。

2.1興利調度

大黑汀水庫嚴格執(zhí)行潘家口水庫下達的供水計劃，根據供水流量的多少，制定供水調度方案，主要以機組發(fā)電為主，若流量達不到供水要求，可以根據供水流量的多少和供水部位，通過渠首閘、底孔、溢流閘補充流量，滿足供水流量。

截止到2017年年底累計完成供水403億m3，其中天津供水184億m3，唐山市和遷安供水50.5億m3，灤河下游供水167億m3，唐山港路鋼鐵有限公司供水66萬m3，津西供水980萬m3，為津、唐兩市的經濟發(fā)展提供保障。自1979年-2017年大黑汀水庫歷年調節(jié)水量如圖1。

2.2防洪調度

大黑汀水庫防洪調度根據入庫流量和庫水位漲勢情況，首先調度水電站機組投入運行，充分利用下泄洪水發(fā)電。當水庫水位達到汛限水位133.00m時，應首先開啟6孔底孔閘門，而后開啟23孔溢流閘。如23孔溢流閘全開仍不能滿足泄洪要求，可再逐孔開啟其余2孔底孔閘門和5孔溢流閘。

現(xiàn)將2012年、2016年、2017年三年出現(xiàn)的洪水調度情況概括如下，并根據實際調度情況進行總結分析。

2.2.1 2012年洪水調度情況

7月22日4時25分灑河來水流量1800-1900m3/s，5時40分庫水位128.36m，22日8時入庫洪峰流量2130m3/s，僅次于1994年“7.13”洪水（洪峰流量2150m3/s）。大黑汀的入庫洪水過程，如圖1-1。

具體的調度過程如圖2：

7月19日8時大黑汀水庫庫水位128.11m，距汛限水位133.00m相差4.89m，汛限水位以下防洪庫容為1.04億m3。根據天氣預報，未來3天將有1次較大的降雨過程。7月20-21日，受河套地區(qū)的高空槽性影響，同時由于副熱帶高壓維持形成的阻擋作用，灑河流域普降大到暴雨，局部特大暴雨。

水位持續(xù)抬高，7月25日8時水位抬高至132.33m，7月25日11時，根據入庫洪水情況，向灤河下游河道泄洪。泄洪先通過河電機組運行，剩余流量通過底孔或溢流閘泄洪。25日14日入津停水，入唐流量加至35m3/s，由渠首機組發(fā)電的剩余流量通過退水閘向灤河下游河道泄水。16：40入唐流量加至43m3/s。23：00庫水位132.23m，入庫124m3/s。26日5時水位132.20m，入庫81.1m3/s，一直持續(xù)到7月27日8時，庫水位132.24m。

2.2.2 2016年洪水調度情況

2016年7月25日8時水位129.83m，日均流量76.6m3/s，11時庫水位129.91m，入庫流量148m3/s，20時48分，庫水位130.38m，入庫流量371m3/s，為本次將水的最大流量。大黑汀的入庫洪水過程，如圖3.本次降水雖然流量不大，由于7月21日-7月23日一直有降水，地面趨于飽和，將全部形成徑流匯集到水庫中。

具體調度過程如下：

根據氣象部門預報，7月28日至30日，唐山市將有一次降雨過程，大黑汀水庫26日早8：00水位130.93米，日均入庫265m3/s，預計27日早8：00大黑汀水庫水位將接近132.0米，為保障大黑汀水庫運行安全，需預泄洪水騰空部分庫容。

2.2.3 2017年洪水調度情況

大黑汀水庫網箱養(yǎng)魚于2016年11月-2017年5月底全面清理完成后，水庫運行方式也發(fā)生了很大變化，為了改善水庫水質置換水體，從5月21日開始，水庫水位維持在121.60m左右運行，6月14日水位降到最低（水位120.20m），直到8月4日（水位128.63m），水庫迎來今年第一次強降雨后，水位才恢復到正常的發(fā)電水位。

8月2-3日，灤河流域普降暴雨和特大暴雨，降雨量創(chuàng)2012年以來新高。降雨過程中，潘、大水庫以上的灤河流域最大日降雨量發(fā)生在潵河藍旗營站，降雨量達274毫米，且發(fā)生100毫米以上的雨量站共21個。截至8月3日10：00，潘家口水庫水位212.69m、庫容152026萬m3、反推入庫流量1500m3/s。大黑汀水庫水位125.76m、庫容16561萬m3、反推入庫流量1922m3/s。本次洪水過程，8月3日9時30分，大黑汀水庫庫水位125.54m，最大入庫流量2060m3/s（僅次于2012年“7.21”最大洪峰流量2130m3/s）。直到8月8日8時解除，庫水位蓄至130.01m。本次洪水過程如圖4.

這次大的降水過程中，大黑汀水庫一直處于低水位運行，為抬高庫水位，將此次洪水全部攔蓄，為以后的興利調度提供保障。

3、結論

興利調度需要嚴格執(zhí)行調度指令，首先要根據供水流量大小和需要供水的斷面（天津、唐山、灤河下游）情況，結合庫水位，若庫水位滿足機組運行水位，則通過機組發(fā)電供水；若庫水位不滿足，則通過閘門供水。在滿足各斷面總供水流量的情況下，調整各分斷面的閘門（入津閘、入唐閘和退水閘）開啟高度，保證各斷面供水流量。

洪水調度過程中，需要各部門通力協(xié)作，并時刻關注上游沿線的水情、雨情、工情的變化情況，根據變化情況，實時調整調度方案。2012年洪水調度過程中，既攔蓄了洪水又充分利用洪水滿足了興利調度的要求，充分利用洪水供水發(fā)電。2016年洪水調度過程中，通過底孔閘門和機組放水發(fā)電提前預泄，騰空一部分庫容，為未來洪水預留庫容。2017年洪水調度過程中，根據大黑汀水庫水質情況，低水位運行，大部分庫容被騰空，將這次洪水全部攔蓄，為興利調度提供水源。

4、建議

⑴興利調度中，嚴格執(zhí)行調度指令，通過不斷積累和總結經驗，提高兩個及以兩個上斷面供水的流量精度。

⑵防洪調度中，結合大壩實際運行情況和來水情況，既要充分利用洪水資源，又要最大限度的降低洪水資源帶來的風險。既攔蓄洪水，又充分利用洪水供水發(fā)電或泄洪發(fā)電，使洪水資源利用率最大化。

⑶隨著通訊設備和先進儀器設備的不斷引入，加強氣象預報和洪水預報系統(tǒng)的研究，提高預報精度，為興利調度和防洪調度提供更可靠、更精確的數據，為更好的利用洪水資源提供保障。

參考文獻：

[1]高云明，溫立成，聞立蕓.大黑汀水庫洪水資源調度初探——以2012年“7·21”洪水為例[J].海河水利，2012（06）：31-33+41.