重新核定龙凤山水库汛限水位的必要性

于春东，陶忠恕

(1.五常市龙凤山水库管理处，黑龙江五常150200;2.五常市龙凤山水库管理处，黑龙江五常150200)

1 工程概况

龙凤山水库位于拉林河支流牤牛河上游，坝址在五常市龙凤山乡龙凤山村上游1.5 km处，行政区划隶属于黑龙江省五常市，由五常市人民政府直接管辖。龙凤山水库于1958年9月动工，当时在“边勘测、边设计、边施工”情况下兴建，1960年合龙蓄水，当年夏季出现重大险情，坝基最大管涌流量达1 m3/s，全力抢险后才保住大坝。1961年开始续建，1968年竣工验收，1971年东山电站建成，1973年开始发电。1978年第一次消险，1982年竣工，1987年进行第二次消险，1992年消险工程竣工验收。2000年又进行了消险加固尾工续建加固工程。

2 工程任务

在龙凤山水库历次设计中，工程建设任务均是以防洪、灌溉为主，兼顾发电、水产养殖等综合利用。水库自建成以来，灌溉面积不断发展，各项工程效益均比较显著。

2.1 防洪

龙凤山水库位于拉林河支流牤牛河上游，水库坝址以上集水面积1 740 km2，约占牤牛河流域面积的32.8%。由于下游区间面积很大，因此，龙凤山水库的防洪任务主要是减轻水库至大泥河入口的牤牛河两岸河滩耕地洪水灾害。根据1983年水库消险复查报告，对于20 a一遇洪水，大泥河口以上区间可削减洪峰流量60%，大泥河口以下断面可以削减洪峰流量 40%，与堤防联合调度，防洪保护耕地面积1.33万hm2。而且降低牤牛河水位1.0～0.8 m，为两岸耕地排涝创造了有利条件。

水库为满足下游防洪要求，根据下游堤防建设情况和管理运用水平，防洪调度分三阶段:第一阶段在水库下游牤牛河堤防未建情况下，水库5 a一遇控制泄量200 m3/s，为满足防洪要求，水库执行222.4 m的汛限水位;第二阶段水库下游堤防建成，水库5 a一遇控制泄量提高到420 m3/s，水库汛限水位提高到223.9 m;第三阶段水库下游堤防建成，水库管理及报汛完善时，为满足下游排涝要求，水库10 a一遇控制泄量提高到420 m3/s。

2.2 灌溉

龙凤山水库的灌溉面积在以往设计中，根据不同需要分别进行了规划，1958年初步设计灌溉水田2.6万hm2，1961年整修加固设计灌溉面积2.87万hm2，1983年消险复查设计灌溉面积与保坝初设一致，灌溉农田2.13万hm2，其中水田1.49万hm2。2000年完成的龙凤山灌区初设中，设计灌溉面积2.65万hm2，全部为水田，其中水库直灌面积1.33万hm2，补偿灌溉1.31万hm2;现状灌溉水田面积2.9万hm2，其中直灌面积1.77万hm2，补偿灌溉1.13万hm2。

2.3 发电

龙凤山水电站于1971年建成，装机容量3 200 kW，为两台单机1 600 kW机组。在1983年水库消险复查设计中，设计电站在没有弃水的情况下，库水位高于224.1 m时，两台机组满载运行，低水位时按一台机组运行。当水库汛限水位为222.4 m时，多年平均发电量1 112万kW·h，装机利用小时数3 475 h。

2.4 养殖

水库设计死水位219.5 m，相应水面面积1 460 hm2，正常蓄水位226 m，相应水面面积3 040 hm2，可用于发展水产养殖。

水库与堤防联合调度，提高了下游农田的防洪标准，有效减免了下游农田洪水灾害，防洪效益十分显著。

近几年来，水库下游灌区发展迅速，目前实际灌溉面积已经超过历次水库设计灌溉面积，由于水库目前仍执行较低的汛限水位，影响水库灌溉供水，而且近几年水库来水偏枯，灌溉用水日趋紧张。

水库电站于1973年投入运行，由于电站没有并入电网，而且机组运行不稳定，不能满载运行，最大出力仅为750 kW。据此1976年5月开始补建调压塔。1977年调压塔建成，电站可正常供电。1980年5月份并入哈尔滨电网后，电站效益得到更加充分发挥。

3 工程规模

水库正常蓄水位的确定原设计主要以不淹没上游冲河镇为原则。1958年初设由于没有实际资料，只能通过理论计算，确定水库兴利水位为223.9 m，后来通过建站观测，1961年整修加固设计水库正常蓄水位改为226.0 m，1980年水库蓄水至水位225.77 m，历时30 d，冲河镇并未发现淹没事情。1982年对冲河镇水文地质作了补充调查和分析，该镇由于表层有厚1.5～3.0 m、最厚达5 m的亚黏土存在，当水库蓄水至水位226 m时，冲河回水位为228.2 m，持续100 d，也没有产生淹没问题。水库正常蓄水位采用226.0 m一直运行至今。

在水库初步设计中选定死水位为217 m，1966年水电站初设中机组型式改为贯流式，相应将死水位调整为218 m，1982年水库消险设计根据水轮机及水头损失特性曲线的要求，死水位改为219.5 m。龙凤山水库现状规模为:死水位219.5 m，正常蓄水位226.0 m，相应库容1.9亿m3，水库调节类型为不完全年调节。水库设计洪水标准为100 a一遇，设计水位226.6 m，相应库容为2.09亿m3，校核洪水标准采用万年—遇，校核水位为228.6 m，相应库容为2.77亿m3。

龙凤山水库水情自动测报系统已经建成并运行多年，已建成站点通过不断完善和改进水情自动测报系统及预报方案，目前能够较精确的计算预报洪峰流量及洪峰到达时间。

4 水库汛限水位核定的必要性

4.1 汛限水位的变动情况

龙凤山水库建成以来，实际运行中主汛期汛限水位一直维持在222.4 m。2005年黑龙江省防汛指挥办公室在《黑龙江省汛期调度运用计划》确定龙凤山水库主汛期为6月15日～8月10日，汛限水位为222.40 m，后汛期为8月11日～9月5日，汛限水位为224.0 m。

在水库历次设计中，设计中汛限水位出现两个。1958年初设考虑水库下游牤牛河堤防尚未建成，为满足防洪要求汛限水位定为222.4 m;1961年整修加固设计中考虑下游堤防仍未建成，汛限水位仍为222.4 m;1983年水库消险复查设计中采用汛限水位223.9 m确定水库规模，根据实际情况水库防洪调度分三阶段，即在水库下游堤防未建成前仍按1961年设计汛限水位定为222.4 m，下游堤防建成后抬高至223.9 m。

4.2 地方政府要求

龙凤山水库所在的牤牛河流域现状水资源开发主要以农业灌溉为主，由于天然径流时程分配与农业灌溉用水过程不一致，农业用水高峰期主要依靠水利工程的调节供水，而流域现有的水利工程中只有龙凤山水库能对径流进行年调节。龙凤山水库同时还承担下游防洪任务，汛期需要预留较大的防洪库容，由于龙凤山水库为不完全年调节水库，设置重复库容较大，汛期水库调节库容很小，经常影响正常灌溉供水，同时也影响水库汛后回蓄，地方政府要求应适当增加兴利库容。

4.3 核定的必要性

1)近几年来，我国北方地区持续干旱，如何利用现有水利工程增加调节水量已显日趋重要。龙凤山水库自1960年建成以来，自 1995～2004年10 a期间多年平均径流量5.94亿m3与以前多年平均径流量7.67亿m3相比减少径流量23.3%，尤其是1998以来，多年平均径流量仅5.78亿m3，来水量减少更加明显，汛限水位过低，导致汛后回蓄困难。

2)龙凤山水库现状正常蓄水位以下库容为1.9亿m3，而汛限水位222.4 m以下库容仅0.97亿m3，重复库容0.93亿m3，重复库容较大，汛后回蓄困难，对第二年的灌溉有一定影响。

3)龙凤山水库经多次消险加固，大坝等主要建筑物已达到设计标准，下游灌区规模也已超过设计面积，对水库的供水要求提高，因此有必要对水库的汛限水位进一步核定后执行。

4.4 调整的标准

根据水库汛限水位存在的主要问题，应根据本地区洪水特性将汛期进行相应划分，区别对待，调整现状水库汛限时间与洪水多发期不对应，与灌溉用水发生矛盾的问题，另一方面就是分析论证汛期限制水位的抬高，增加调节水量，满足灌溉用水要求。

根据兴利复核成果，现状水库汛限水位222.4 m不能满足现状用水要求，满足现状灌溉用水和设计保证率75%要求的最低汛限水位为223 m。由于水库调节类型为不完全年调节，且水库汛后来水量较大，经计算，在汛限水位高于223.9 m时，水库灌溉面积和灌溉保证率均不再增加，故从兴利角度出发，水库汛限水位在223～223.9 m范围内。

汛限水位按照管理方式可分为预报预泄适时调度管理、分期动态提高调度管理、全期固定静态调度管理三种管理方案。通过分析龙凤山水库工程任务、规模、运行状况等基础上，确定本工程的汛限水位及管理方案。

龙凤山水库设计任务是以防洪、灌溉为主，兼顾发电、水产养殖等综合利用，目前水库实际灌溉面积已经大于设计灌溉面积，水库灌溉效益超过设计灌溉效益，但由于现状运行汛限水位较低，影响水库灌溉保证率的提高。

龙凤山水库经过消险加固后，大坝、溢洪道、放水洞等工程基本达到设计标准，目前各项工程设施运行良好。而且水库水情自动测报系统已经建成并运行多年，系统运行正常，通过不断积累经验，目前对洪水预报具有较高精度，并具有一定的预见期。

地方政府从水库实际情况出发，迫切要求根据地区洪水特性对汛期划分进行充分论证，提高水库汛限水位，以便更好地发挥水库效益。

综上所述，龙凤山水库经过消险后，水库达到设计标准，各项工程运行良好，灌溉效益发挥显著，而且具备对洪水的预报预泄调度条件，水库管理单位迫切希望水库汛限水位提高。

［1］ 王立国，崔石龙.青年水库汛限水位的确定及汛期划分［J］.黑龙江水利科技，2009，37(04):153.