桃林口水库汛限水位调整与蓄水关系

刘建军，高金燕，张秀梅

（河北省桃林口水库管理局,河北 秦皇岛 066000）

工程管理

桃林口水库汛限水位调整与蓄水关系

刘建军，高金燕，张秀梅

（河北省桃林口水库管理局,河北 秦皇岛 066000）

探讨了桃林口水库汛限水位调整与蓄水的关系，阐明了在不影响水库蓄水的前提下，无调洪库容的大型水库如何合理调整汛限水位，满足下游防洪需求，为水库的洪水调度和防汛工作提供了科学依据。

桃林口水库；汛限水位调整；蓄水；防洪

1 问题的提出

桃林口水库位于滦河主要支流青龙河下游，总库容8.59亿m3，控制流域面积5060km2。工程按百年一遇洪水设计，千年一遇洪水校核。水库主要任务是解决秦皇岛城市用水和滦河中下游地区的农业用水，不设防洪库容。水库的兴建通过自然调蓄过程对低标准洪水具有一定的削峰作用，但受汛前水库蓄水和下游用水等条件限制，水库的削峰作用具有一定随机性。如“12·7”洪水，7月接连发生强降雨，水库蓄水位较高，8月再次发生较大洪水时，难以再承担削峰任务。

随着青龙河河道两岸经济的发展，防洪问题日益突出，为解决下游河道两岸城镇、村庄及耕地的防洪问题，急需合理调整桃林口水库汛限水位及其调度运用方式，分析不同控泄方案对水库蓄水的影响，以协调防洪与兴利的矛盾，充分发挥水库工程的综合效益。

2 下游防洪要求

目前青龙河沿岸防洪工程不完善，河道防洪能力偏低，遇大水年河水漫溢，沿河两岸损失惨重，青龙河桃林口水库以下河道逐渐开阔，河滩地开发余地较大，沿河村庄较多，左岸有卢龙县城，加之该河下游河段为迁安、卢龙两市县的界河，水事矛盾和纠纷接连不断。根据《青龙河桃林口水库以下治导线规划》、《滦河青龙河口段防洪治理工程可行性研究报告》及以往规划有关规范，水库下游青龙河沿河两岸村庄及耕地的防洪标准为10年一遇，河口段左岸卢龙县城的防洪标准为20年一遇，现状河道两岸村庄及卢龙县城防洪标准均未达标。“12·7”洪水，入库洪峰流量3997m3/s，不足10年一遇，根据洪痕调查成果，河道两岸多处漫溢，沿岸多处工程出现险情，因此研究桃林口水库控泄，结合两岸工程建设满足下游防洪要求。

3 调整水库汛限水位

3.1 控泄运用条件

桃林口水库现状运用的随机防洪作用是基于一定调蓄运用条件的，水库的削峰作用取决于入库洪水与水库调蓄的随机组合，为确保水库的防洪效果，应考虑水库控制下泄流量，以满足河道的防洪要求。根据水库下游保护对象的防洪要求、桃林口水库水文分析成果及现状随机削峰作用分析成果，水库控泄方案为：①按降低洪水量级控泄，20年一遇控泄5120m3/s，5年一遇、10年一遇及超过20年一遇均不控泄；②按现状运用随机削峰能力控泄，10年一遇控泄2570m3/s，20年一遇控泄5120m3/s；③10年一遇按现状运用随机削峰能力控泄2570m3/s，20年一遇不控泄；④按治导线规划10年一遇标准控泄，10年一遇、20年一遇均控泄3190m3/s；⑤10年一遇标准按治导线规划10年一遇标准泄量控泄，20年一遇不控泄；⑥10年一遇标准按治导线规划10年一遇标准泄量控泄，20年一遇按降低洪水量级控泄。

3.2 不同控泄方案汛限水位选择

以不影响防洪安全为原则，以水库设计、校核洪水位为控制条件确定汛限水位。不同控泄条件汛限水位选择结果如表1。

表1 不同控泄方案汛限水位选用成果单位：m

根据《河北省桃林口水库大坝安全鉴定报告》桃林口水库允许最高设计洪水位144.666m，允许最高校核洪水位145.418m。表1中校核洪水位与原设计基本相同；设计洪水位虽较原设计高了0.05～0.12m，但与“安全鉴定”中允许最高设计洪水位还低得多，因此不同控泄方案选用汛限水位成果可以满足水库大坝安全要求。

3.3 汛限水位的确定

3.3.1 削峰效果比较

从各方案削峰效果来看，若以20年一遇标准削峰最好为主，应选择方案4，汛限水位136.0m；若以10年一遇标准削峰最好为主，应选择方案2，汛限水位137.5m；若兼顾10年一遇、20年一遇标准削峰效果，应推荐方案6，汛限水位138.5m。

3.3.2 供水效益比较

根据现状水平年来水系列及淤积20年水库库容曲线，采用时历法长系列（1929～2010年）进行两级保证率径流调节计算，以延长系列后汛限143.4m规模75%、95%两级保证率的供水量为基础进行比较：低保证率75%供水，汛限水位降到140.2m以上对水库供水量没有影响，水位降至139.5m以下的各方案水库供水量减少0.20亿～0.35亿m3。从供水效益比较，汛限水位越低，供水效益越少，但各方案对水库供水效益影响均较小，且相差不大。

3.3.3 对河道下游防洪作用比较

从不同控泄方案对下游防洪的作用来看，方案1按降低洪水量级控泄，控泄流量大于河道规划的设计流量，不能完全满足下游的防洪要求；方案2按现状运用随机削峰控泄，10年一遇控泄流量满足下游河道两岸的防洪要求，20年一遇控泄流量介于10年、20年治导线设计流量之间，水库控泄压力大；方案3相当于10年一遇控泄作用超强发挥，20年一遇没有削峰作用；方案4控泄流量满足下游河道防洪要求，对卢龙县城防洪作用和减少防洪工程量最明显；方案5，10年一遇满足下游河道治理规模要求，20年一遇没有削峰作用；方案6，10年一遇满足下游河道治理规模要求，20年一遇略有消峰作用。因此，从与治导线规划及下游河道治理规模协调考虑应在方案4～方案6中。

通过供水效益的比较、削峰效果的比较结合与下游河道治理规模协调，兼顾10年一遇，20年一遇标准削峰效果，综合确定方案6，该方案汛限水位138.5m，设计、校核洪水位均低于原设计值，不影响水库防洪安全。

4 降低汛限水位与水库蓄水的关系

4.1 降低汛限水位后水库蓄水运用情况分析

桃林口水库推荐采用的汛限水位138.5m，该方案与原水库汛限水位143.4m的运用方案比较，多年平均供水量减少69万m3，供水保证率由74.4%降为73.2%。

按正常蓄水位143.4m，汛限水位按138.5m分析，分析水库降低汛限水位后的运用情况。分析结果在1929～2010年共82年系列中，有61年可达5.0亿m3，满足低保证率供水量需求，供水保证率为73.2%；有76年可达1.7亿m3，供水保证率为92.7%，满足高保证率供水量要求。

4.2 降低汛限水位蓄满运用几率分析

从汛限水位138.5m调节计算过程中1929～2010年历年逐月终蓄库容分析，降低汛限水位，桃林口水库在71年调节计算中有48年蓄至汛限水位以上，其中有32年蓄满（蓄至正常蓄水位）。汛限水位以下最大蓄水量6.538亿m3，正常蓄水位以下最大蓄水量7.406亿m3，蓄至汛限水位的蓄满率为67.6%，蓄至正常蓄水位的蓄满率为45.1%。与原设计汛限水位分析结果比较，水库蓄至正常蓄水位（蓄满）的年份由原设计情况下的37年减少为32年，蓄满率由原设计情况下的52.1%降为45.1%。

建库后1999～2011年水库从未蓄满，汛前一直未蓄到138.5m，汛前6月30日最高蓄水位为2011年的130.52m。从建库后分析降低汛限水位对蓄满运用几率没有影响。

5 结论与建议

桃林口水库汛限水位由143.4m降至138.5m后可将10年一遇洪水削减至原10年一遇河道整治流量标准，20年一遇对减轻卢龙县城防洪压力，对防洪工程建设具有显著效益。汛限水位调整后的调度原则：①汛限水位138.5m；②库水位141.16m（10年一遇洪水位）以下时控泄流量3190m3/s，库水位141.16～143.23m之间控泄流量5120m3/s；③库水位超过143.23m后不控泄，但应控制泄量不大于入库洪峰流量。

鉴于桃林口水库降低汛限水位运用对水库蓄水影响甚微，为满足水库下游河道防洪要求，应考虑改变水库现有调度运用方式，在确保大坝安全的情况下合理调整汛限水位降低幅度及控泄方式，确保水库综合效益的发挥。

［1］河北省水利水电勘测设计研究院.桃林口水库防洪作用分析［R］.2006.

［2］河北省水利水电勘测设计研究院.桃林口水库汛限水位分析报告［R］.2013.

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［4］万俊，陈惠源，杨小冬，等.白盆珠水库汛期蓄水运用风险分析［J］.水电能源科学，2000（1）.

［5］曹升乐，王艳玲，贠汝安.门楼水库汛限水位及调度方法研究［J］.水文，2005（2）.

［6］张永利，彭龙.年调节水库兴利调节计算的长系列法［J］.水利科技与经济，2012，18（2）.

［7］田根友，董磊.综合利用水库兴利调节计算的几种方法［J］.贵州水力发电，2009（6）.

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Relationship between flood control lim ited level ad justment and water storage of Taolinkou reservoir

LIU Jian-jun,GAO Jin-yan，ZHANG Xiu-mei
（Toulinkou Reservoir Administration Bureau of Hebei Province,Qinhuangdao 066000，China）

The relationship between flood control limited level（FCLL）adjustment and water storage of Taolinkou reservoir was discussed.We demonstrated how the large reservoirs which had no flood regulation storage capacity reasonable adjust the FCLL to satisfy the need of downriver flood control on the premise thatwater storage will no affecting，this provided a scientific basis for flood dispatching and flood prevention work of Taolinkou reservoir.

Taolinkou reservoir；flood control limited level adjustment；water storage；flood control

TV122

B

1672-9900（2015）01-0090-03

2015-01-16

刘建军（1972-），男（满族），河北围场人，高级工程师，主要从事水利工程管理工作，（Tel）13623340966。