水库汛限水位分期控制的风险效益分析

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水, 8月 中旬 水 位 则 回 落 到 1 15 m, 6. 8月 下 旬 由


115m 逐 渐 提 高 到 9月 上 旬 155m, 6. 6. 9月 中 旬 汛 限 水位 回落 至 143m,仍 比原规 划 的 135m 6. 6.
要 高 出 1 9月 下旬 汛 限水 位 回升 至 1 55 m; . m, 2 6.
1 0m, 后水 位 一 直保 持 10m。 7 之 7
23 效 益分 析 .
规 律 。从 5月 上旬 开始 来 水 逐 渐 爬 升 ,至 6月 下
旬 ,来水 陡然加 剧 ,至 7 月下旬达到第一个顶峰 8 9 之后 8 . %; 0 月份来水 比较平缓 , 变幅较小 , 直到 9月上旬 , 再次 达到一个 顶峰 74%, 9月 中旬 . 5 到
要 途 径 。另外 , 通过 汛 期 水 位 的分 期 控 制可 以减 少
4 降低水库兴利效益的风 险。当接 到暴 雨预 )
报时 , 限水位向下浮动 , 汛 可造成 降雨空报现象而
使 下 浮库 容 不 能 回充 。
弃水 , 也是洪水资源化 的途径。 对汛限水位进行分 期控制 , 以合理调度汛期洪水 , 可 不仅产 生经 济效 益, 同时也产 生一定 的社会效益和生态效益。其 中 经济效 益不仅可 以通 过 蓄水 产生 的发 电效益 、 灌

63 .8 71 .8
80 .9
上 1 O 中

91 .3 47 .8
34 .9
从 表 2中可 以看 出 , 汛 限 水位 可 由原 规 划 7月
的 10m, 6 提高 到 115m ; 上甸 汛 限 水 位 可 提 6. 8月

高 到 121m,考 虑 到 8月 中旬 有 可 能 遭 遇 大 洪 6.

2 汛 限水位 的提高 , ) 使得汛期 弃水量 明显减 少, 汛限水位年均提高 了 1 6m, . 汛期弃水减少量 3 随之增加 ,由原方案 的 8 . 2 5亿 m 减少到 7 . 6 3 18 0 亿 m , 少弃水量 1. 亿 m3 s 减 17 5 。
由此可见 , 对汛限水位 进行分 期控制 , 提高 了
的可 能性 。
位, 水库的综合效 益达 到最大 , 时其它所有以水 此
库 为 发 展 依 托 的项 目 ,所 取 得 的效 益 也 达 到 最 大
值。 以水库效益与汛期蓄水量成正比。 所 通过合理 调度汛期洪水和科学地拦截汛后期洪水 ,进 行洪 水资源化是增加水库效益 ,缓减水资源短缺的重
22 丹江 口水 库分 期 汛 限水 位 的确 定 .
水总量的比例 , 统计结果如表 1 图 1 及 所示。
表 1 丹江 口水 库汛期各旬 来水量 比例统 计表 月 句
上 22 .6
根据 以上汛期入库洪水 的特性变化 , 经计算 ,
丹 江 口水 库 汛 限水 位分 期控 制 方案 见 表 2 。
首先推求分 期设计洪水过程 , 并对其洪水特性
进行分析 , 然后 按 各 水库 运 行 原则 分 期进 行 调洪 演
出现破 坏下游河道安全行 洪的水情条件 的机会 , 造成下游滩 区和河道工程遭受损害的风险加大。
2 垮 坝 风 险 。 这 是 由于 水 库 汛 限 水位 向 上 浮 )
表 2 丹江 口水 库汛期汛 限水 位控制值


上 67 . 4




29 .5
33 .3
38 .2




68 .1
70 . 3
77 .9

中 卜
39 .6 42 .1

中 下
51 . 2 74 .5
上 7 中
来 水 突 然 下 降 , 为 51%, 下 旬 后 来 水 又提 升 仅 . 2 到 较 大 , 成 9月 中旬 一 个 低 谷 , 头 句 峰 值 的 “ 形 两 v” 字 型 。7月 下 旬 和 9月 上 句 , 两 处 峰值 主 要 是 由 这
根 据 丹 江 口水 库 19— 20 91 o5年 入 库 水 量 数 据 , 每 年 5月 1日至 1 从 O月 1 0日进行 模 拟 调 度运 行 , 算 起 始 水 位 取 正 常 蓄水 位 10m, 计 7 对应 起 始 库 容 205 m3模拟 调 度运 行计 算 结 果如 表 3 9 .亿 , 。
2 1 第 5期 02年
【 文章编号 ]02 6 4 2 1 )5 0 7 3 10 —0 2 (0 2 0 —04 —0
东北 水利 水 电
防汛 与抗 旱
水库汛限水位分期控制的风险效益分析
项 丽媛
( 宁 省汤 河 水 库 管理 局 , 宁 辽 阳 110 ) 辽 辽 100
[ 要 ] 据 汛期 不 同时段 的洪水特点 的差别与规律 , 于成 因与统计 分析 , 摘 依 基 确定汛期各分期 相应 的限制水位 , 并对其进 行风 险效益分析 , 结合 丹江 口水 库进行 实例分析 。结果表 明, 江 丹
21 汛期入库洪水特性分析 . 根据丹江口水库 18- 20 年的实际入库流 91 05

对汛 限水位进行分期控制 ,在发挥其效益 的
同时也加大了风 险。其存 在的风险有 :
4 ・ 7
防汛 与抗 旱
东 北水 利水 电
21 02年第 5期
量 资 料 ,分 别 统 计 各 句 来 水 量 占汛 期 5 Βιβλιοθήκη Baidu 来 — 0月
2 应 用 实 例
丹 江 口水库 是位 于 汉 江流 域 中上 游 的一 座 综
合性大型水利枢纽 , 肩负着防洪、 供水 、 电、 发 航运
溉效益、 城市人 口和工业用水效益 、 生态环境效 益 来计算 , 还可通过 它带来的减灾效益来衡量。
13 分 期 控 制 的 风 险分 析 .
等多重任务 , 且是南水北调 中线工程的水源地。 下 面通 过分析丹 江 口水库 整个汛期 的洪 水规 律 , 对 汛 限水位进行分期控制的风险和效益进行分析。
算, 最后确定水库设计洪水位和分期汛限水位 。
12 分 期 控 制 的效 益 分 析 .
当水 库 水 位 在 死 水位 以 下 时 ,任 何 与 水 源 有 关 的生 产 项 目均 无 效 益 可 言 :当水 位 处 于 兴 利 水
动而带来的更大风 险。垮坝对下游防洪是致命的
打击 , 下游 洪 泛 区将 因此 遭 受灭 顶 之灾 。 3 动 用蓄 滞 洪 区的风 险 。 当水 库 汛 限 水位 向 ) 上 浮 动 过 高 时 ,如 果 水 库 应急 泄 洪 或 水 库 垮 坝 时 河 道 不 能及 时排 泄 洪 水 ,则 加 大 了运 用 蓄 滞 洪 区
2 0 /; 9 4年 秋 季 洪 水 时 , 盘 山控 制 过 流 00 0m3s1 6 碾
减少弃水量 1. 亿 m , 17 5 3增加南水北 调供水 量 41 .
亿 m3增 加汛 末 水库 蓄 水 量 1 . , 18 2亿 m3风 险 无 增 ,
2 0 3 。大于 13 年 的洪水 ,已超过 了汉江 100m / s 95 中下游的防洪标 准 ,此时碾盘 山的安全 泄量已不
1 汛 限 水 位
11 分期 汛 限水 位 的确 定 .
1 水库 应 急 泄 洪 风 险 。汛 期根 据 无 雨 预 报 信 ) 息 , 汛 限 水 位 上 浮 , 提 高 供 水 保 证 率 , 可 能 将 可 但 增 加 水 库 应 急 泄 洪 的机 率 ,水 库 应急 泄 洪 增 加 了
口水库采 用分期 汛 限水位 的调度模 式 , 能够减 少无 效弃 水 1.7亿 r , 15 n 增加 南水 北调 中线 工 3 程的供 水量 41 m3且其风 险并无显著 增加 。 .亿 ,
[ 关键词 】汛限 水位 ; 分期控制 ; 江 口水库 ; 丹 效益 风险分析 [ 中图分类号 】 v8 T 7 [ 文献标识码 ] B
日,连 续 3d流 量过 万 r3s n/ ,分 别 为 1 6 /, 67 2m3s
从 表 3中可 以看 出 :
1 随着汛 限水位 的提高 , ) 水库可供 水量随 之
增 加 。汛 限 水位 从 原 方案 的年 均 117 提高 到 6.6m
2 0 /.63 1m3s使 得 1 890m3s1 4 /, 0上旬 来 水 总 量 严
的夏季 洪水 时 ,碾盘 山控 制过 流 1 00m /;0 1 0 3 1 s
年 一遇 夏 季洪 水 时 , 盘 山控 制过 流 1 0 /; 碾 500m3s 1~ 0年 一 遇 秋 季 洪水 时 , 盘 山控 制 过 流 1 0 02 碾 600 m3s /;在 13 型 夏 季洪 水 时 ,碾 盘 山控 制 过 流 95年
再 是 控 制 因素 ,但 对 于 100年 ~遇 以下 的洪 水 , 0 丹 江 口的 下泄 流 量 不 超 过 3 0 /,以保 证 尾 000m3s 水 不 淹 没 电站 厂房 。 2) 民安 置规 定 , 移 在发 生 2 一遇 的洪 水 时 , 0年 水 库 水 位 不 超过 10m; 发 生 13 型 洪 水 时 , 7 在 95年 库 水位 不 超 过 121.以减 少库 区淹 没损 失 。 7 3 1 ", 经 过 反 复 核 算 ,丹 江 口水 库 确 定 的分 期 汛 限
4 ・ 8
2 1 第 5期 02年 洪 水 的利 用率 , 分 发 挥 了水库 兴 利 效益 。 充
24 风 险 分析 .
东北 水 利水 电
防汛 与抗旱
规划设计标准 , 其风险无增。
3 结 论
1丹江 口水库汛前 期来水较 少 , 限水 位适 ) 汛 度提高 , 16 10m之 间; 在 6~ 7 夏汛期及秋汛期降水 较多, 为保证 防洪安全 , 汛限水位适度 调低 , 控制 在 11 ~ 6. m 之间 ; 6. 15 5 5 汛后期 降水减少 , 限水 汛
131 库 容随之增加 了 1. 亿 m , 6 . m, 2 12 8 3而南水 北 调供水量增加 了 41 m3 .亿 。
重偏高 , 引起尤为重视 ;0 应 1 月中旬来水则剧烈减 少 , 占汛期 4 8 1 仅 %,0月下旬 来水更少 , 占汛 7 仅 期 3 9 减少趋势显著。 . %, 4 从以上分析 可 以看 出,规 划设计确定 的丹江 口水库汛限水位控 制方案 , 不仅仅是在汛末 , 在整 个汛期时段都有进一步优化调整 的可能性 。
位 再 次调 高 , 增 至 10m。 可 7 2) 江 口水 库 汛 限 水 位 进 行 分 期 控 制 , 以 丹 可
丹 江 口水 库 在 调 整 汛 限 水位 产 生 的风 险 时 考 虑 了以 下 两个 方 面 : 1 汉 江 中下 游 河 道 安 全泄 量 。在 5 1 一 遇 ) ~ 0年
图 1 丹 江 口水 库 汛 期 各 旬 来 水 比 例 图
从 图 中可 以看 出 ,整 个 汛 期来 水 量 有 从 小 至
大 , 后 从 大 至 小 , 从 小 至 大 , 后 从 大 至 小 的 然 再 然
1 0月 上 旬 水 位 在 155m 的 水 平 上 逐 渐 抬 升 至 6.
表 3 丹 江 口 水 库 分 期 汛 限 控 制 方 案 效 益 分 析 结 果 ( . 至 1 0) 51 01
方案
, . 01
亿 加 0 - 量 位南老
于丹江口以上流域的夏汛和秋汛引起的 , 夹杂于其
中的 8月份 , 视 为夏 秋两 汛之 间 的过渡 期 。 1 可 0月 上 旬 来水 为 全 年 最高 峰 91%,0月 中下旬 一 般 来 .3 1 水较少 , 此处 呈 现 峰值 主 要 是 由于 20 03年 以来 , 丹 江 口水库 上游来 水颇丰 , 尤其是 20 年 1 05 0月 2 34 , ,
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