陶忠恕
(五常市龍鳳山水庫管理處,黑龍江五常150200)
汛限水位動態(tài)控制是我國近幾年新興起的水庫洪水調(diào)度管理模式。對提高水資源和水能資源利用率,發(fā)揮水庫綜合利用效益,緩解我國水資源與水能資源供需矛盾有著重要意義。汛限水位動態(tài)控制是相對于汛限水位靜態(tài)控制法而提出的。它的核心內(nèi)容是指水庫在汛期根據(jù)實時雨、水情信息,利用降雨和洪水預(yù)報成果,在不降低水庫防洪標(biāo)準,確保水庫及其上、下游地區(qū)防洪安全的前提下,按照科學(xué)論證并經(jīng)有關(guān)部門審批的水庫汛限水位動態(tài)控制方案確定的控制范圍對汛限水位進行浮動的調(diào)度過程。它改變了按防洪設(shè)計確定的汛限水位值及相應(yīng)的防洪調(diào)度方式進行的靜態(tài)水位控制模式。
龍鳳山水庫位于黑龍江省五常市東南50 km,拉林河支流,牤牛河中游,是一座以防洪灌溉為主,兼顧養(yǎng)魚、發(fā)電、旅游等綜合利用的大型水利樞紐工程,其控制流域面積1 740 km2,多年平均降雨量為790 mm,多年平均徑流量為7.93億m3。水庫按100 a一遇洪水設(shè)計,萬年一遇洪水校核。水庫設(shè)計汛限水位為222.4 m,相應(yīng)庫容1.02億m3,設(shè)計洪水位226.6 m,相應(yīng)庫容2.09億m3,校核洪水位228.6 m,相應(yīng)庫容2.77億m3。下游為牤牛河河道,設(shè)計水庫安全泄量為500 m3/s。
龍鳳山水庫是一座不完全年調(diào)節(jié)水庫,控制流域面積大,年來水量近8億m3,每年有5億m3來水通過水庫調(diào)節(jié)下泄,除灌溉及發(fā)電用水以外,也有1.5億m3的棄水。
全年來水量集中在6、7、8月,這3個月的來水量占整個水庫來水量的50%以上,來水過于集中,而這一時期正是水庫的主汛期,逢豐水年不得不從溢洪道泄洪。主汛期一過來水量明顯減少,而水庫主汛期的汛限水位只有222.4 m,庫容1.02億m3,因此棄水較大。龍鳳山水庫擔(dān)負下游近2.67萬hm2水田的灌溉任務(wù),年需水量在3.2億m3以上,由于在汛期保證不能超越汛限水位,且?guī)烊葺^小,蓄水量有限,供需矛盾非常突出,經(jīng)常出現(xiàn)水田渴水現(xiàn)象,嚴重影響了下游灌區(qū)的水稻生產(chǎn)。在水庫東山灌溉渠道處建有一座發(fā)電站,年發(fā)電量在1 000萬kW·h左右,由于汛期庫容小,水頭低,發(fā)電出力受到影響,制約了效益的發(fā)揮。另外,龍鳳山水庫作為省級風(fēng)景名勝區(qū)、國家水利風(fēng)景區(qū),每年6~7月份正值旅游旺季,而此時庫水位較低,水面積減少,失去了豐水時的壯觀,旅游收入和景區(qū)形象也受到影響。
龍鳳山水庫始建于1958年,1968年正式蓄水,水庫的汛限水位222.4 m是在水庫建立之初確定的,經(jīng)過兩次大規(guī)模除險加固,水庫的蓄水防洪能力已大大提高,但汛限水位一直沒有調(diào)整,受汛限水位的限制,每年汛期到來之前,都必須強制性的把水位降到汛限水位,造成大量棄水,水資源浪費非常嚴重。
汛限水位動態(tài)化管理,不僅考慮水庫的實際水位和入庫流量,而且根據(jù)現(xiàn)代化的水文氣象預(yù)報等各種信息綜合分析后,將水庫水位控制在汛限水位動態(tài)控制區(qū)域的上限,這樣就可以增加水庫的蓄水量,水庫的調(diào)度空間加大,減少了盲目的棄水,提高了水資源的利用率;如果遇到量級以上降雨,根據(jù)降水預(yù)報或?qū)嶋H降水,將水庫水位控制在汛限水位動態(tài)控制區(qū)域的下限或更低,必要時溢洪道提前下泄,完全可以保證水庫及上下游的安全。所以說龍鳳山水庫實行汛限水位動態(tài)化管理是非常必要的,也是可行的。
龍鳳山水庫如果實行汛限水位動態(tài)化管理,不僅減少了汛期的大量棄水,增加有效庫容,提高發(fā)電水頭,促進旅游業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,降低水庫下游的水災(zāi)損失,而且可以最大限度地發(fā)揮水庫的興利效益。
從增加水量上看,如果在現(xiàn)有汛限水位情況下,實行動態(tài)化管理,可以增加有效庫容3 000~4 000萬m3,則可增加水田灌溉面積0.33萬hm2,產(chǎn)值近5 000萬元,其經(jīng)濟效益和社會效益是很大的;從增加發(fā)電水頭上看,增加3 000~4 000萬m3庫容,可提高水頭2 m,增加綜合發(fā)電量120萬kW·h,1 kW·h電按平均并網(wǎng)售價0.26元計算,可增加收入31萬元;從水產(chǎn)養(yǎng)殖上看,6月份正值魚類產(chǎn)卵時期,保持較高水位,不僅可以增加魚卵的成活率,而且使魚類活動空間加大,增加魚的產(chǎn)量,效益也是非??捎^的;另外,由于實行動態(tài)控制后減少棄水,降低下泄水量,對下游的堤壩、灌渠及耕地等減少損失,增加防洪效益,提高灌溉保證率有著重要的意義。
因此,龍鳳山水庫實行汛限水位動態(tài)控制,是水庫目前現(xiàn)實的需要,是提高工程現(xiàn)代化管理水平的需要,更是由被動控制洪水向新的洪水管理治水理念發(fā)展的需要。汛限水位動態(tài)控制必將為水庫經(jīng)濟和社會發(fā)展帶來更大的經(jīng)濟效益。
[1]于春東,陶忠恕.重新核定龍鳳山水庫汛限水位的必要性[J].黑龍江水利科技,2010,38(1):170 -171.