关于梅山水库调度运用的思考

季松群

一、水库简介

梅山水库位于淮河支流史河上游，集水面积1970km2，总库容22.63 亿m3，占皖西六大水库总库容的近1/3，是一座以防洪灌溉为主，结合发电、供水、旅游等综合利用的多年调节大（1）型水库。水库大坝主体工程于1956年建成，1958年蓄水运行。水库流域属于北亚热带湿润气候区，四季分明、雨量充沛，多年平均降雨量1359mm，平均径流量43.3m3/s，多年平均来水量13.65亿m3，降水成因多为东南沿海暖湿气流内侵、四川盆地低压东移以及强台风边缘影响。水库的常规防洪调度由安徽省防汛抗旱指挥部负责，为淮河干流洪水的错峰调度以及为跨省支流中下游洪水的错峰调度，由淮河防汛抗旱总指挥部商有关省决定。

二、梅山水库的作用

梅山水库运行60 多年来，充分发挥了防洪、灌溉、发电、供水等综合效益，在确保下游人民生命财产安全、保障地方经济社会可持续发展等方面起到了不可替代的作用。

水库主要承担为淮河干流蓄洪错峰的防洪任务，为淮河干流预留5 亿m3蓄洪库容。保护下游金寨县城、叶集区、固始县城等重要城镇以及铁路、公路等重要基础设施，保护人口约100 万。水库作为史河灌区唯一水源，设计灌溉面积383 万亩，平均每年为安徽、河南两省六县区提供工农业生产用水近12 亿m3。水电站装机容量50MW，设计年发电量1.2 亿kW·h。水库水质长期保持为I ～II 类，保证金寨县城、叶集区近20 万人生活用水，以水库为主体的风景区是国家水利风景区、国家AAAA 级旅游景区。水库在发挥防洪灌溉效益的同时，也越来越多地承担着供水、水生态、水资源保护等关系民生的社会功能。

三、水库水资源的重要性

梅山水库所在的皖西地区总体处于大别山北麓，水量分布时间、空间不均，夏季降水集中，汛期5 ～9月约占全年降水量的2/3，易造成洪涝灾害；反之，在立秋前后，雨量稀少，又极易造成旱灾。六安市境内虽有六大水库，但也存在缺水现象。全市人均水资源量1447m3，为中度缺水性城市。梅山水库作为区域内重要水利设施，在区域水资源调控和水生态保护等方面发挥重要的作用，尤其在降水径流较小的枯水年份显得更加重要。多年运行资料统计表明，梅山水库水位在1963～2018年的56年间，库水位有超过1/4 的天数低于死水位107.07m（含1963年加固放空），不仅大大降低了水资源利用效率，也导致年内、年际各用水户间矛盾突出。除了连续干旱以外，也不排除存在调度运用方面的因素。因此，科学调度与合理运用水库工程，对于区域水资源的高效利用意义重大。

四、梅山水库调度的特点

1.综合调度任务重

根据梅山水库的综合功能，其调度任务主要涉及以下几方面：一是防洪调度，是水库最重要最常用的调度，要在保证大坝安全的前提下，对入库洪水进行调控，减轻淮河干流及史灌河的防洪压力。二是灌溉供水调度，要保证重点、兼顾其他、充分协商、顾全整体利益，遵守设计所规定的综合利用任务，不得任意扩大或缩小供水任务和范围。三是发电调度，应服从防洪、灌溉、供水调度，并与生态用水调度相协调。四是生态用水调度，满足下游河道生态环境用水需要，通过专用生态机组，泄放生态流量。

2.下游影响范围广

与皖西其他几大水库不同，梅山水库下游受影响区域跨安徽、河南两省，涉及六县区。史河中下游大部分在河南省，泄洪期间承担较重的泄洪压力。而史河灌区有74%的灌溉面积在安徽省，灌溉供水受益范围大部分在安徽。因此也存在一定的承担风险与受益之间的矛盾问题，在调度运用中也时有发生。

3.大水库与小水库的不同

小型水库调蓄能力有限，通常汛限水位离坝顶高程较近，一场不大的降雨或局部强降雨就可能造成漫坝。而大型水库汛限水位离校核洪水位较远，流域集水面积大，一般降雨对其防洪安全影响相对较小。梅山水库集水面积1970km2，局部强降雨对水库来水影响不大，较少数年份才有平均降雨较大的现象。

同时，梅山水库作为安徽省水利厅直管大型水库，与小型水库相比，具有调洪能力强、水雨情预测预警设备及技术可靠、专业人才配备齐全、实时调度管理程度高等优势。水库水雨情实时监测系统采用超短波+GPRS双通道双保险的方式，洪水预报系统准确率在85%以上，与省水利厅建立可靠的防汛视频会商系统等，在防洪能力、设备、技术等方面具有较强的保障。2016年汛期强降雨期间，最大入库洪峰8200m3/s，5000m3/s 以上洪峰持续时间长达12h，泄洪历时超过400h，期间最大泄洪流量900m3/s，削减洪峰达到89%。

4.有预留错峰库容与无预留错峰库容的不同

汛期，梅山水库库水位125.27m3以上留5 亿m3防洪库容担负淮干蓄洪任务，库水位超过125.27m 时，视淮干水情泄洪。根据这一任务，水库在调度运用过程中必须充分结合淮干水情，联合淮河流域其他水库统筹进行错峰调度。正因为梅山水库预留5亿m3防洪库容为淮干错峰，所以汛限水位确定得相对较低，汛限水位125.27m 时的库容仅占水库总库容的52.9%。在后期降雨不大的情况下，5亿m3防洪库容是可以考虑利用的。

5.多年调节与年调节水库的不同

多年调节水库的作用是将丰水年多余水量蓄在水库中，以补充枯水年水量不足，是调节天然来水与人类用水的时间分配和地域分布矛盾的有力工具。梅山水库运用得好坏不仅影响当年，而且影响以后若干年，而调度的关键是如何科学、合理地控制水位，减少弃水，增加水库后期可利用的蓄水量。因此，如何利用丰水年把水量留下来，为后期下游灌区服务，将尤为重要。作为多年调节水库，如果不能很好地将丰水年来水留下来，则水库利用效率、多年调节作用发挥都将大打折扣。以2016年6 ～7月中旬降雨期间调度运用为例，受当时降雨影响，7月1日起水库连续泄洪，直至7月18日12 时库水位已降至123.8m 才停止泄洪，此时已低于汛限水位1.5m。后期由于灌溉放水，库水位持续回落至当年最低119.56m。从此一直到目前（2019年11月底），库水位都未曾到达过正常蓄水位。在此阶段，汛期达到汛限水位的天数也仅占汛期总天数的11%，而且2019年9月30日库水位为107.14m，已接近死水位。

表1 汛限水位至相应特征水位所需降雨量估算表

五、调度建议

1.水库调度要在保证水库安全、服从防洪总体安排的前提下，充分利用洪水资源，统筹防洪、兴利等任务及经济社会各用水部门之间的关系，发挥水库的综合利用效益，尽可能做到水资源利用效益最大化。

2.汛期库水位是否必须立即泄至汛限水库以下，建议可结合实际进一步开展相关论证，如实行动态汛限水位研究等。超过汛限水位，可以结合工情、水情及水文、气象预报等，综合分析将水尽量留在水库中，通过发电逐步降低水位，减少弃水，有效利用洪水资源。例如按照5日、10日、15日内无有效降雨考虑，在5日、10日、15日内通过发电放水将水位逐步降低，充分利用预留的5 亿m3库容。按照库水位126.0±1m 的运行工况，对应5日、10日、15日前可承受的水位分别为126.9m、127.7m、128.6m，最多也仅短期利用了5 亿m3防洪库容的40%。期间仍可以根据预报及运行需要，及时采取预泄等紧急降低水位措施，确保运行安全。

3.继续开展水库旱限水位相关研究工作，适时将旱限水位作为干旱期水库控制运用的关键指标，积极将相关研究成果用于水库调度运用实际，指导水库干旱期间的调度运用。

在水库调度运用实际工作中，应以水库承受能力为依据，以防洪、灌溉、发电供水的综合效益最大化为目标，一方面要尽量拦洪蓄水，为灌溉供水及多年调节利用做好储备；另一方面也要遵从科学，量力而行，以免对下游造成更为严重的危害。应在保证安全可靠的前提下，尽可能满足各用水单位的需求，以获得最大的综合利用效益■