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水库应急调度         ★★★
水库应急调度
作者:郴州市水… 文章来源:郴州市水利局 点击数: 更新时间:2005-6-3 20:12:27

水库的防洪调度工作是利用水库调蓄洪水,削减洪峰,减轻或避免洪水灾害的重要防洪措施。水库防洪基本上可分为滞洪和蓄洪两种运用方式:滞洪运用时,泄洪道一般无闸门控制,水库对入库洪水只起缓滞作用,而不存蓄,下泄流量取决于泄洪的型式、规模及库水位;蓄洪运用时,泄洪道有闸门控制,主要是根据水库和下游防护区的防洪要求,以确保大坝安全为首要条件,进行洪水调节,启用闸门控制蓄泄。

1、水库防洪调度的任务

1.1 水库防洪调度的任务

水库防洪调度的任务是汛期确保水库安全度汛,保障下游防护区安全。在正常情况下,水库防洪调度是根据大坝设计洪水标准和下游防护区的防洪标准,对入库洪水进行实时合理调蓄。若出现超设计标准洪水,即采取紧急抢护措施,力争保坝安全并减轻下游的洪水灾害。

1.2 水库防洪调度的要求:

1.2.1编制年度防汛调度计划。在正常情况下,水库每年要按照设计确定的洪水标准,编制年度防洪调度计划,拟定防御超标准洪水紧急措施。如果设计洪水、工程安全或下游河道允许安全泄量发生重大变化,则应根据具体情况重新编制防洪调度计划。

1.2.2防洪调度首先要保障大坝安全。当实际洪水超过规定的防洪标准时,则洪水调度必须本着局部服从整体的原则,确保大坝安全。

1.2.3要与下游河道堤防、分(滞)洪区、分洪道等防洪工程体系联合运用。充分利用下游堤防、分洪道的行洪能力,更好地发挥水库的调洪作用。

1.2.4防洪调度方式要安全可靠,判别条件要简明易行。采用调洪计算成果作决策时要留有余地。

1.2.5水库防洪调度要服从防汛指挥机构的统一指挥。按确定的调洪权限实施调度,力争防洪调度及时、主动。

2、水库防洪调度的准备工作

2.1 水库基本资料的搜集积累

2.1.1、流域概况资料。包括流域位置、地形、地貌、地质植被、气候、雨量及产流特点,水库上游主要干支流河长、河道比降、河道距离、库区淹没、移民迁建,以及水库范围(包括水库下游防护区)内社会经济、交通和人类活动等方面的情况。要绘制水库控制流域及其下游防护区范围图。

2.1.2、水文气象。包括水库以上流域的各种气象(降水、风力、气温、蒸发)及水文

2.1.3、水库工程资料。包括流域规划所确定的防洪规划、水库工程规划、设计、施工、管理运用等方面的文件及图纸。水库工程平面布置图及主要纵、横断面图,绘制水库上、下游水利工程设施分布图、溃坝影响范围图等。

2.1.4、防洪调度资料及有关文件。包括水库防洪调度规划,洪水预报方案,水库设计洪水的调节成果,主要河段洪水传播时间,历年的防洪调节计划和批复文件、短期洪水预报成果、实时调度决策和相应调度记录、年度总结、泄洪设施操作程序和运行记录,以及防御超标准洪水非常措施方案和预警系统等。

2.2  设计洪水的复核

考虑到由于水文气象资料比较短缺,不少水库在进行水文水利计算时,采用了插补延长或借用邻近流域的资料。水库投入运用后,随着运用时间的延续和人类活动的影响,水库控制流域内的各种条件和径流状况都发生了变化;由于水文系列的增长特别是在发生较大洪水后对原设计洪水标准的影响等原因,在水库建成后的运用阶段,根据水库的实际情况对原设计洪水标准进行复核,用以验证工程的安全状况。

2.2.1、利用流量资料进行复核。在复核前对实测洪水和历史洪水调查等资料作必要的审查和处理。在确定设计洪水过程线时,首先要对水库控制流域内洪水形成规律和气象条件、实测洪水过程线的特征(如洪水出现时间、峰型、主峰位置、上涨历时、洪量集中程度等)进行综合分析,选择能概括反映本流域内大洪水一般特征的实测资料与原设计选用的洪水典型进行对比,以峰高、量大、峰型集中和峰现时间偏迟等对工程安全较为不利的实测洪水作为复核设计洪水典型,然后把典型洪水过程线放大成相应频率的设计洪水过程线。

2.2.2、利用暴雨资料进行复核

暴雨是形成洪水的主要因素。经过多年水库运用实践表明,对水库设计洪水的分析成果,要通过更多的途径进行复核计算,相互验证,以确保防洪调度和工程的安全运用。

2.3 洪水预报方案的编制

水库洪水预报是根据前期和现时已出现的水文气象等因素,对洪水的发生和变化过程作出科学预测。准确的洪水预报可使汛期水库防洪调度取得更大的主动权,对防御洪水灾害,保障水库工程和下游防护区安全具有重要作用。

3、水库防洪调度规则的编制

3.1 水库防洪调度规则的内容

编制防洪调度规则是水库洪水运用工作的重要内容之一,是编制年度防洪调度计划的准则。防洪调度规则是按照水库设计确定的防洪任务、洪水调度运用原则,并在分析流域自然条件、洪水特性、水库工程情况和本身的防洪安全要求的基础上合理地进行编制。

3.1.1  阐明水库影响范围内的流域概况以及工程概况,设计和校核洪水标准,以及对下游防护对象的防洪标准,泄洪设施使用条件,洪水调度运用原则和水库下游有关控制点的安全水位、允许泄量等。

3.1.2  确定洪水调度特征水位。在水库工程已按设计规模完成且能正常运用时,则洪水调度特征水位可采用水库设计中确定的运用指标。①汛期限制水位。系指水库在汛期允许蓄水的上限水位,是预留防洪库容的下限水位,在常规防洪调度中是设计调洪计算成果的起始水位。对于入库洪水具有明显的季节性变化规律,可实行分期防洪调度。分期限制水位,应根据审批后的分期设计洪水成果和按照不降低工程安全标准、承担下游的防洪标准和库区安全标准的原则、考虑相应泄流方式以及原设计确定的防洪调度原则,经调洪计算后确定。改变原设计确定的汛期限制水侠,必须经过充分论证,并报请上级主管审批部门核定,严格掌握执行。②防洪高水位。系指在遇到下游防护对象的设计标准洪水时,经过水库泄流调蓄后坝前达到的最高水位。③允许最高洪水位。系指在汛期调度中,为保障水库工程安全而允许蓄洪的最高洪水位。根据洪水预报并参照当时水文气象情势分析,确认有可能超出允许最高洪水位时,必须结合工程安全情况提出非常洪水调度意见,按照防洪调度指挥权限规定,报请有关防汛指挥部门决策。同时要作好临时非常抢护措施准备。

3.1.3  明确防洪调度方式。水库防洪调度方式就是为满足大坝安全和水库承担的防洪任务要求,而拟定的对各类洪水的蓄泄规则。

3.1.4  对防洪调度实施的有关问题都应在防洪调度规则中提出必要的要求和规定。

3.2  水库防洪调度方式的拟定

3.2.1  未承担下游防洪任务的防洪调度

对于未承担下游防洪任务的水库,正常防洪调度的任务就是在设计标准洪水情况下,保证大坝的安全。采用的调度方式,一般在运用中以汛期限制水位为控制条件,该水位以上按防洪要求预留一定调洪库容,用于调蓄设计,校核标准洪水。汛期出现洪水,当水库蓄水达到控制水位且继续上涨时,则入库洪水经溢洪道堰顶自由漫溢,或按要求启用溢洪道闸门和其它泄洪设施泄洪。

3.2.2  承担下游防洪任务的防洪调度

①分级控制泄流。这种调度方式是对不同量级洪水采取不同的控制泄量,它主要适用于水库距下游防洪控制点较近、区间洪水较小等情况。

②补偿调节。这种防洪调度方式是在发生相应于下游防洪标准及其以下洪水时,调节水库下泄流量使其与区间来水之和等于或小于防洪控制点的安全泄量。

③错峰调度。错峰高度亦属补偿调节运用方式,它是在水库和防洪控制点之间集雨面积大、区间洪水预报期短、水库放水至下游防洪控制点的传播时间长等方面不适应完全补偿调节下,而采用的经验性调度方法。

3.2.3 分期防洪调度

对入库洪水具有明显季节变化规律的水库,可以实行分期防洪调度,在汛期不同时段采取不同的限制水位,更好地发挥水库的综合利用效益。

3.2.4 预报调度

预报调度是在编制防洪调度规则时应考虑预报因素,经过综合分析、论证、计算,合理提出汛期防洪限制水位,减少预留洪库容,在确保防洪安全的前提下,充分发挥水库的综合利用效益。具体方法是:①编制洪水预报调度规则。②制定实时调度方案。③实施预报调度。

4、水库防洪调度实施措施和工作制度

4.1 水库年度度汛调度计划的编制                 

每年汛前,针对水库安全监测分析成果、下游河道及其允许安全泄量的变化,并参考上年度的洪水调度情况,合理编制年度防洪调度计划(或称度汛计划),指导当年汛期洪水实时调度,确保水库安全。

4.1.1确定水库度汛标准。

度汛标准系指当年汛期水库防御洪水机遇大小的能力。一般来讲,水库设计规定的防洪标准即作为编制年度防洪调度计划的度汛标准。

4.1.2明确防洪调度方式。

防洪调度方式是水库年度防洪调度计划的重要内容。在年度防汛调度计划中要对汛期各种可能来水情况需采取的蓄泄方式、判别条件和调度运用指标等以条文形式规定下来,而且要保持连续性,使水库在汛期出现各种洪水时,指挥防洪调度都有所遵循。

4.1.3拟定防御超标准洪水应急抢护措施。

①加高加固大坝防浪墙或抢筑子堤。②选择适宜的山凹或土坝破口汇洪,保障主坝免遭洪水漫溢溃决。采取炸坝泄洪应急措施要非常慎重。③当出现超设计标准洪水时,可用人工开挖溢洪通道,保护主坝的安全。再认真分析当时水文气象情势,提出拟采取的应急抢护措施方案,按防洪调度指挥权限制定,报请上级指挥部门决策实施。在应急抢护措施实施前,要按照溃坝洪水影响范围及洪水可能到达的时间,迅速通知有关部门,作好组织群众安全转移准备。

4.1.4安全度汛组织措施。

①建立健全防洪组织机构。汛期必须健全以地方行政首长负责,水库管理单位具体掌握防洪调度实施的防汛指挥机构。②汛前要审查、完善报汛站点布设,明确报汛任务,落实测报人员、测报手段和通信条件。要建立可靠的洪水调度专用通用系统,保证测报信息传递准确及时。③要加强汛期工程检查、安全监测工作,随时掌握工程的安全状况。④要做好防汛准备工作。

4.2 水库实时防洪调度

水库实时防洪调度,就是对汛期出现的各种入库洪水,经调度计算作出科学合理的蓄泄安排。

4.2.1调度依据。

实时防洪调度的依据是水库防洪调度规则,洪水预报方案和当年的防洪调度计划,短期洪水预报成果,水库工程的安全状况和下游河道的安全行洪能力,以及洪水调节计算成果等。

4.2.2调度原则。

①在洪水入库前将库水位降到汛期限制水位,其泄量及下游区间流量之和不应超出下游河道的安全行洪能力。②要控制一次洪水的总泄量应不大于预报期洪水总量与当时库水位、汛期限制水位间相应库容量之差。③当库水位正处于汛期限制水位时,则可根据批准的防洪调度运用方式进行调蓄,其总泄量不应大于预报入库洪水总量。④当库水位已达到防洪高水位,即可认为水库已完成对下游承担的防洪任务。⑤有条件实行预报调度的水库,其洪水预报方案经主管部门审定后进行实时调度。⑥在实时调度中要随时根据洪水修正预报调整蓄泄方式,同时在采用洪水预报成果时要适当留有余地,以保安全。⑦洪峰过后,水库的退水阶段如仍处于主汛期,则要把库水位逐步降到汛期限制水位。

4.3 防洪调度工作制度

水库防洪调度是防汛的重要工作之一,为搞好防洪调度,要建立一套切合实际的工作制度,以保障防洪调度方案顺利实施。

4.3.1水库年度防洪调度计划编制、审批、执行制度。

①计划编制应根据工程安全监测成果分析、泄洪设施运用情况及下游河道的行洪能力等,复核是否满足原设计确定的安全运用要求,如不能满足就应重新核定本年的度汛标准及相应的调度运用指标。②在计划内容上要着重阐明工程的安全状况及影响安全的主要问题,重新核定度汛标准的论证分析;防御超设计标准洪水应急抢护措施方案的实施计划;明确防洪调度指挥权限等。③年度防洪调度计划按程序上报审批,并抄报(送)有关防汛部门,作为监督水库防洪调度的依据。④防御超标准洪水应急抢护措施的实施计划按规定上报有关防汛指挥机构审查决策。⑤经批准的年度防洪调度计划要严格执行,各级地方行政领导要大力支持贯彻实施。

4.3.2请示汇报制度。

在汛期,水库防汛指挥机构要按照要求向上级报告水情、雨情;在降雨达到一定量级后应作出洪水预报和实时洪水调度意见;以及当大坝或泄洪设施出现异常情况等均应及时向上级主管和有关防汛指挥部门汇报。由于水文气象变化异常,确需改变调度运用方式,如改变错峰时间或泄流量、汛未收水时间和速度;以及在特殊情况下对重大问题的处理等均应事先请示,事后汇报。

4.3.3防洪调度工作制度。

①每年汛未,布置下达下一年度报汛任务,②汛前按已批准的年度防洪调度计划,由水库管理单位向有关部门通报防汛工作部署有关防洪调度要求,以取得支持。③参照有关积累资料,结合总结实践经验,修订洪水预报方案,负责水、雨情报的收集、洪水预报发布、实时洪水调度。④制定闸门启闭运用程序和操作规程,严格按启闭规程操作。

4.3.4安全检查制度。

①汛前检查。②汛期检查。除按规定加强正常观测外,当库水位达到或超过历史上最高蓄水位时应适当增加观测次数。要组织巡视检查,把检查内容和任务落实到人,作好检查记录和简要文字说明。③必要时应根据观测成果和检查情况作出安全评估。若出现问题要提出处理意见。

4.3.5值班制度。

在汛期实行昼夜值班。人员应作到:①要作好水文情报的收集、处理,及时计算前期影响雨量,进行洪水预报,提出预报成果和洪水调度意见。②密切注视水库影响范围内的水、雨情变化和水库工程的安全状况,当水、雨情发生突变或工程出现异常,要立即向防汛负责人和有关领导汇报。③当水库开始改变泄流方式,以及工程或泄洪设施出现异常,可能危及大坝和下游防洪安全时,要把情况及时向上级主管部门、领导汇报,并将各项决策传达到有关部门。④做好调度值班记录,对重要的调度命令和上级指示应进行文字传真或录音。在交接班时要把本班发生的问题、处理情况,以及需要留待下班解决的问题,一并向下一班值班人员交待清楚。要做好交接班记录。⑤值班人员要严格遵守劳动纪律,服从调度指挥。

4.3.6联系制度。

防洪调度工作涉及的方面很多,必须加强与上级主管部门、防汛部门、地方政府和水文气象、电力、电信、交通、物资等部门联系。联系制度一般可分为正常运用联系和非常运用联系。

4.3.7资料保管制度。

要建立水库防洪调度技术档案,除搜集保存水库工程的基本资料外,对每年调度运用中所有水文气象的原始数据,如雨量、库水位、入出库流量、渗漏、蒸发及泥沙等,防洪调度计划中洪水调度各种运用指标,及短期洪水预报成果,洪水预报方案、调度决策、调度总结、泄洪设施运行记录,以及有关各种技术文件、工程安全状况分析等均应经过认真校核,按照国家规定逐年分别整理汇编、刊印归档。

4.3.8总结制度。

为了评定水库防洪效益,逐步提高防洪调度水平,积累调度运用经验,应建立防洪高度总结制度。总结内容主要包括:①水库防洪调度的基本情况、特点,取得的成绩和总的评价,以及存在的问题。②水文气象预报情况,预报成果及对预报误差的评定。③防洪调度工作的主要经验、教训、体会,今后改进意见。有条件的还应进行有关业务管理工作的专题总结。

 

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