益陽市小型水庫調(diào)度工作的思考

曹禮林

（益陽市水利水電工程質(zhì)量監(jiān)督站，湖南 益陽 413000）

水庫是用來攔蓄洪水和調(diào)節(jié)徑流的水工建筑物。水庫建成后，主要發(fā)揮防洪、灌溉、供水、發(fā)電、養(yǎng)魚、生態(tài)保護(hù)等作用。根據(jù)水庫所處位置地形地貌的特點(diǎn)，一般分為截河型、山谷型、傍山型、平原湖泊型共四類水庫。組成水庫的主要水工建筑物，主要分為擋水、泄水、放水建筑物，俗稱“水庫三大件”。依據(jù)總庫容大小劃分水庫的等級（規(guī)模）標(biāo)準(zhǔn)，其中總庫容在（100～1 000）萬m3的為?。á瘢┬退畮?，總庫容在（10～100）萬m3的為小（Ⅱ）型水庫。水庫管理一般實(shí)行分級制，其中小（Ⅰ）型水庫一般以鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）級管理為主，?。á颍┬退畮煲源寮壒芾頌橹?，縣級水利部門進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，汛期水庫調(diào)度歸口應(yīng)急部門（防汛指揮部）實(shí)行統(tǒng)一管理。

筆者主要從事水利（水庫）工程的建設(shè)與管理、防汛抗旱工作，接觸過鄉(xiāng)村管理小型水庫工程的防洪保安與水庫蓄水保水的調(diào)度問題。汛期過后，抗旱過程中也聽到過基層鄉(xiāng)村干部和受益區(qū)群眾的一些反映，特別是典型干旱年（如2009 年、2011 年、2013 年、2019年）反映強(qiáng)烈。下面以筆者所在區(qū)域?yàn)槔瑴\談小型水庫調(diào)度工作中的有關(guān)問題。

1 益陽市水庫工程概況

目前，歸口益陽市水行政主管部門管理、并已登記在冊的中小型水庫工程共有517 處（有效庫容44 491萬m3，實(shí)際灌溉面積86.55 萬畝）。其中：中型9 處（有效庫容251 691 萬m3，實(shí)際灌溉面積38.76 萬畝）、?。á瘢┬退畮?5 處（有效庫容11 661 萬m3，實(shí)際灌溉面積25.82 萬畝）、?。á颍┬退畮?33 處（有效庫容7 669 萬m3，實(shí)際灌溉面積21.97 萬畝）。這些星羅棋布的水庫工程主要分布在益陽市山丘區(qū)的安化縣、桃江縣、赫山區(qū)、高新區(qū)、資陽區(qū)、沅江市境內(nèi)，為益陽市地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民群眾生產(chǎn)生活提供了基礎(chǔ)保障，發(fā)揮了重要作用。

2 小型水庫工程防洪標(biāo)準(zhǔn)與安全狀態(tài)分級

作為攔蓄洪水和調(diào)節(jié)徑流的水庫，需具備兩個(gè)方面的基本條件：一方面要有充足的來水，通常通過匯水面積、年降雨量分析在規(guī)劃時(shí)選定；另一方面要有充足的可供水量，也就是說水庫工程處于安全狀態(tài)，能蓄水，庫容（蓄水量）能滿足興利的要求。

在小型水庫調(diào)度工作中，經(jīng)常提到水庫工程遭遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水與病險(xiǎn)的問題，水庫蓄水與調(diào)度也與水庫的安全狀態(tài)密切相關(guān)，其基本含義如下。

1）水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)

防護(hù)對象的防洪標(biāo)準(zhǔn)以防御洪水或潮水的重現(xiàn)期表示（洪水重現(xiàn)期）。對特別重要的防護(hù)對象，可采用可能最大洪水表示。根據(jù)防護(hù)對象的不同需要，其防洪標(biāo)準(zhǔn)可采用設(shè)計(jì)一級或設(shè)計(jì)、校核兩級。依據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，山區(qū)（丘陵區(qū)）?。á瘢┬退畮焖そㄖ锛墑e為4 級，設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為50～30 年一遇，土壩堆石壩校核洪水標(biāo)準(zhǔn)1 000～300 年一遇；?。á颍┬退畮焖そㄖ锛墑e為5 級，山區(qū)丘陵區(qū)設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為30～20 年一遇，土壩堆石壩校核洪水標(biāo)準(zhǔn)300～200 年一遇。下墊面會(huì)因大氣層降水而產(chǎn)生地表（地下）徑流，小型水庫壩址處控制匯水面積范圍內(nèi)來水會(huì)形成入庫洪水，遭遇超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水的謂之“超標(biāo)準(zhǔn)洪水”，會(huì)影響小型水庫的防洪安全。

2）水庫的安全狀態(tài)

依據(jù)《水庫大壩安全管理?xiàng)l例》、《水庫大壩安全鑒定辦法》等規(guī)定，水庫大壩的安全狀態(tài)共分為三類，對應(yīng)三類水庫，通常通過水庫大壩的安全鑒定進(jìn)行認(rèn)定。一類壩（為正常水庫，可正常發(fā)揮作用），指實(shí)際抗御洪水標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到《防洪標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，大壩工作狀態(tài)正常；工程無重大質(zhì)量問題，能按設(shè)計(jì)正常運(yùn)行的大壩。二類壩（為病庫，需加強(qiáng)監(jiān)控，水庫應(yīng)控制運(yùn)用或限制蓄水位），指實(shí)際抗御洪水標(biāo)準(zhǔn)不低于部頒水利樞紐工程除險(xiǎn)加固近期非常運(yùn)用洪水標(biāo)準(zhǔn)，但達(dá)不到《防洪標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定；大壩工作狀態(tài)基本正常，在一定控制運(yùn)用條件下能安全運(yùn)行的大壩。三類壩（為險(xiǎn)庫，水庫應(yīng)放空、退出運(yùn)用），指實(shí)際抗御洪水標(biāo)準(zhǔn)低于部頒水利樞紐工程除險(xiǎn)加固近期非常運(yùn)用洪水標(biāo)準(zhǔn)，或者工程存在較嚴(yán)重安全隱患，不能按設(shè)計(jì)正常運(yùn)行的大壩。

3 小型水庫調(diào)度的特點(diǎn)

1）水文氣象特征

益陽市的大氣降水以1 年為一個(gè)周期，年內(nèi)呈現(xiàn)明顯的雨季、旱季的特征。

統(tǒng)計(jì)分析國家標(biāo)準(zhǔn)氣象站（益陽站）的資料，益陽市多年平均氣溫16.9℃，極端最高氣溫43.6℃（1961 年7 月24 日），極端最低氣溫-13.2℃（1973 年2 月9 日），多年平均風(fēng)速2.2 m/s，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸逼黠L(fēng)，最大風(fēng)速20 m/s，無霜期268.3 d，日照時(shí)數(shù)為1 500.3 h，≥10℃的積溫5 220.6℃，多年平均相對濕度為81%，多年平均蒸發(fā)量1 207.4 mm。多年平均降水量1 482.7 mm，最大24 h 降水量167.2 mm，10 年一遇最大1 h 暴雨強(qiáng)度為64.6 mm，10 年一遇最大24 h 暴雨強(qiáng)度為155.2 mm；降水主要集中在4～8 月，降水量約占全年的60%。

2）小型水庫的調(diào)節(jié)性能

依據(jù)水庫工程批復(fù)的設(shè)計(jì)文件和庫容與來水的情況，水庫的調(diào)節(jié)性能根據(jù)時(shí)段的不同，分為多年調(diào)節(jié)、年調(diào)節(jié)、季調(diào)節(jié)、旬調(diào)節(jié)、周調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)共六種型式。益陽市小型水庫主要為年調(diào)節(jié)水庫，在1 年內(nèi)完成水庫的蓄水、放水（取用水）、泄洪的過程，水庫的產(chǎn)水量與用水量年內(nèi)基本平衡。

3）水庫調(diào)度類型

依據(jù)水庫工程承擔(dān)的具體任務(wù)，水庫調(diào)度主要分為防洪調(diào)度、供水調(diào)度、灌溉興利調(diào)度、發(fā)電調(diào)度、綜合利用調(diào)度共五類。益陽市小型水庫不承擔(dān)所在小流域的防洪任務(wù)（調(diào)蓄洪水總量、削減下泄洪峰流量），調(diào)度主要為灌溉（供水）興利調(diào)度。

4 小型水庫調(diào)度面臨的主要問題

1）大氣降水的時(shí)空分布不均勻性影響水庫產(chǎn)水

據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)氣象站（益陽站）的資料，多年平均降水量1 482.7 mm。從年際來看，最少年份為1979 年，年降水量為965.2 mm；最多年份為2002 年，年降水量為2 239.0 mm。最少年份為多年平均的65.1%，最多年份為多年平均的151.0%，年際降水量相差較大。

從具體的一次降水過程來看，大氣降水也不是平均降在地面上。有的地方降水量大且持續(xù)時(shí)間短，有的地方降水量不大甚至沒有出現(xiàn)降水。

2）病險(xiǎn)水庫（大壩安全）影響水庫蓄水

益陽市從2000 年開始，在上級政府有關(guān)部門的支持下，歷經(jīng)15 年開展了已建水庫的除險(xiǎn)加固工作，小型水庫的安全狀態(tài)得到明顯改善。但小型水庫建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不高、工程設(shè)施老化的問題依然存在，小型水庫帶病運(yùn)行、甚至出現(xiàn)危及水庫安全，影響水庫蓄水的問題將長期存在。

3）水庫承擔(dān)興利除害任務(wù)具有差異性

益陽市小型水庫主要承擔(dān)農(nóng)田灌溉任務(wù)，農(nóng)作物用水（耗水）主要集中在作物生長期內(nèi)的高溫時(shí)段。因區(qū)域水資源的局限，近年來部分水庫承擔(dān)了鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水的任務(wù)，供水調(diào)度與灌溉調(diào)度的要求明顯不同。因此，益陽市小型水庫的興利調(diào)度，除維持原有的灌溉調(diào)度外，還需適用出現(xiàn)的新情況做出相應(yīng)的調(diào)整。

5 對策措施

1）建立健全小型水庫（及大壩）管理制度，落實(shí)管理職責(zé)，切實(shí)加強(qiáng)小型水庫的管理

小型水庫面廣量大、比較分散，交通不便，以鄉(xiāng)級、村級管理為主，管理難度大。要針對小型水庫的特點(diǎn)，制定（完善）好小型水庫管理制度，明確工作職責(zé)，明確小型水庫的管理責(zé)任人?？刹扇【徒行⌒退畮旃芾砣藛T，或通過政府購買服務(wù)落實(shí)小型水庫管理的職責(zé)。無論采用何種形式，水庫管理的職責(zé)任務(wù)應(yīng)落到實(shí)處。

2）加強(qiáng)水庫的運(yùn)行維護(hù)管理，保障水庫大壩安全

水庫的運(yùn)行維護(hù)管理直接關(guān)系水庫的正常運(yùn)行，除做好小型水庫的日常管理外，還應(yīng)落實(shí)小型水庫大壩的定期安全鑒定工作。首次安全鑒定應(yīng)在竣工驗(yàn)收后5 年內(nèi)進(jìn)行，以后每隔6～10 年進(jìn)行一次；運(yùn)行中遭遇特大洪水、強(qiáng)烈地震、工程發(fā)生重大事故或出現(xiàn)影響安全的異?，F(xiàn)象后，應(yīng)組織專門的安全鑒定（安全鑒定的周期規(guī)定）。

3）密切關(guān)注天氣變化，加強(qiáng)與氣象、防汛指揮部門的工作聯(lián)系，科學(xué)調(diào)度水庫工程

益陽市的大氣降水，以1 年為一個(gè)周期，年內(nèi)呈現(xiàn)明顯的雨季、旱季的特征。降水主要集中在4～7 月，降水量約占全年的60%。通過多年建設(shè)，國家氣象地面觀測、衛(wèi)星觀測系統(tǒng)已基本建成，區(qū)域氣象預(yù)測預(yù)報(bào)工作準(zhǔn)確性得到明顯提高，特別是北斗衛(wèi)星系統(tǒng)建成后已具備動(dòng)態(tài)監(jiān)測的功能，但小型水庫通常匯水面積小于3 km2，對小型水庫降水預(yù)報(bào)工作仍具有局限性。往往雨季過后是旱季，應(yīng)搶住后汛期有利時(shí)機(jī)，做好小型水庫的蓄水保水工作，爭取多蓄水提高用水保證率。因此，密切關(guān)注天氣狀況的變化，加強(qiáng)與氣象、防汛部門的工作聯(lián)系，科學(xué)調(diào)度小型水庫工程意義重大。

4）編制分時(shí)段蓄水用水過程線（水位過程線），精準(zhǔn)施策加強(qiáng)用水管理

各小型水庫要開展用水的開源與節(jié)流兩方面的工作。有條件的小型水庫可根據(jù)近5 年的水庫運(yùn)用情況，并根據(jù)庫內(nèi)蓄水量與用水戶的用水量計(jì)劃，編制年度分時(shí)段蓄水用水過程線（水位過程線），確定加大供水區(qū)、限制供水區(qū)的時(shí)段，并根據(jù)各小型水庫的年度供水計(jì)劃采取相應(yīng)的措施。水量不足時(shí)，可采取限制供水或縮減灌溉面積，但應(yīng)優(yōu)先保證農(nóng)村居民的生活飲用水需要。

6 結(jié) 語

小型水庫的泄水建筑物主要為河岸開敞式溢洪道，控制段底板高程為水庫的正常蓄水位，水庫設(shè)計(jì)時(shí)已按《防洪標(biāo)準(zhǔn)》、《水利工程水利計(jì)算規(guī)范》進(jìn)行過防洪與水庫調(diào)節(jié)計(jì)算，大多數(shù)已通過小型水庫除險(xiǎn)加固工程的防洪復(fù)核，抗御設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水已基本得到保證。

益陽市小型水庫面廣量大，益陽市山丘區(qū)用水主要依靠水庫工程的蓄水，若采取科學(xué)防洪保安、加強(qiáng)小型水庫調(diào)度管理措施后提高蓄水率20%，可增加小型水庫有效供水量3 866 萬m3（含復(fù)蓄）。按灌溉用水定額500 m3/畝計(jì)，這部分水量可有效灌溉7.732 萬畝；按種植雙季稻、年稻谷產(chǎn)量1 500 斤/畝、銷售價(jià)格120元/100 斤，畝平年產(chǎn)值為1 800 元/畝；按灌溉效益分?jǐn)傁禂?shù)30%計(jì)，可產(chǎn)生灌溉效益4 475.32 萬元。在不增加投入的情況下，對新農(nóng)村建設(shè)、增加農(nóng)村居民收入、農(nóng)村扶貧等方面，效益十分顯著。

由此可見，通過加強(qiáng)小型水庫的運(yùn)行維護(hù)管理、安全管理、調(diào)度運(yùn)用工作，避免騰庫防洪、空庫待蓄，充分發(fā)揮已建水庫的蓄水能力，可進(jìn)一步發(fā)揮小型水庫的作用。