刘力玮
(甘肃省渭源县水务局峡口水库运行调度工作站,甘肃 渭源 748200)
根据全国第一次水利普查公告,我国水库数量约有9.8万座,河流4.5万条。随着水库数量的增加,各地区水库运行管理调度的难度也随之提高,如果未能合理安排管理,会影响水库功效的发挥。因此,改善水库运行的管理与调度方法十分必要。
水库是拦洪蓄水、调节水流的工程建筑,具有养鱼、防洪、灌溉、发电等多种功能,多建造于峡口,拦截河坝,形成人工湖泊,可根据库容大小分为大型、中型、小型水库。为解决不均匀水资源分布情况,我国修建了诸多水库,优化配置水资源,缓解水资源紧缺的情况。我国降水量年分布不均,有明显的丰水期与枯水期,丰水期入库径流较多,枯水期入库径流较少,所以必须实现水库运行的合理管理与调度,才能真正发挥水库的作用[1]。
水库的重要性主要表现在以下方面:第一,实现科学调洪。利用先进管理方法与技术科学管理水库,做好水库水位日常监测工作,保证水位平衡,全方位监测最高水位、洪峰流量、最大泄洪量等,保证水位汛期最佳状态,实现水库科学调洪,保护周围田地、农村不受损害,错开水位高峰。第二,创造良好效益。我国水库采取运行管理调度制度,能够精准计算水库流速,降低水库洪峰给周围地区带来的灾难,错开水库防洪高峰期,获得水库科学调度主动权。采取科学调度模式,不仅能够减少水库防洪灾害的损失,还能发挥发电、防洪、养殖、灌溉等功能。
在水库管理中,为发挥工程效益,要明确责任主体与管理主体,构建权责明确、职能清晰的水库管理机制,保证水库运行科学化、制度化与规范化。在水库管理中,可组建水库灌区管理站负责对水库开展管理,并确定其性质、职能及资金来源,有效落实水库责任主体,以免由于责任主体不清,造成水库关系不顺,影响水库运行效果[2]。健全各项规章制度,包含检查制度、岗位责任制度、奖惩制度及技术档案制度等,强化制度保障,做到水库管理有规可依、有章可循。各级水行政部门需进行摸底统计,将水库按照功能效益、规模等进行分类,可借鉴先进区域改革方式,结合水库工程建设、当地经济发展实际状况,加强机构建设,确定管护主体与工程产权,落实管护经费与管理人员,完善配套设施,使水库管理向市场化、规模化与专业化方向发展。可通过“以大带小”委托管理,实现区域统一管理,做到水库“管、用、建”协调,“权、责、利”统一局面,将水库的效益持续发挥出来。
水库经过长期运行后,如果更新改造不及时,就会对溢洪道、大坝、输水洞等工程造成不同程度的损坏,影响水库运行稳定性。因此,水库运行需加强安全管理,落实安全管理责任制,逐级签订安全管理责任书,普查水库产权归属、基本情况及安全管理现状等,建立技术档案。水库运行管理者应当加大水库安全投入,妥善处理各项问题环节,始终将水库运行管理作为工作的第一位,遵循以人为本理念,紧抓水库管理要点[3]。逐层落实管理责任,强化水库隐患的监督检查力度,组织人员开展应急处理流程演练及设备运转情况,对比设备运行设计参数及现有参数,及时维修保护。针对水库存在的安全隐患,主管部门需推进水库鉴定全覆盖,根据《水库大坝安全鉴定办法》开展工作,实现水库常态化安全鉴定。定期对水库进行除险加固,采取新材料土工膜进行防渗处理,或是利用混凝土预制块护坡处理,建立水库运行档案,以便于工作人员能够随时考察、对照与分析,为后期加固、维修、改造提供依据。管理者也应加强对水库的巡查工作,通过日常工作掌握水库安全问题,构建台账,对于不同类型水库问题编制整改方案,建立立项、报批、验收与监督等制度,为推进除险加固、安全鉴定等提供支持。
水库运行管理需构建水库资料管理。由于水位的不断变化,运行情况或水质信息如果未能及时收集,工作人员将无法有效分析水库信息,了解真实的水库情况,造成水库防洪、防汛决策失误。因此,水库运行管理若要保证资料准确性,可构建内部管理系统,利用大数据、物联网、GPS及视频监控等方式,收集水库工程视频文件、基本资料、照片等,确保工作人员需要信息时,能及时准确地提供出来[4]。建立水库信息系统后,如需更改内容,仅需对系统数据进行修改即可,优化水库管理系统结构,结合人员岗位开放权限,便于资料查找或修改。及时更新水库周围地形图,保证人员在水库险情出现后能够迅速赶往现场,进行险情抢修。
水库运行管理目的是确保水库工程能够稳定运行,为社会稳定及经济发展提供支撑。为提高水库运行效率,不仅需在建设管理体制中加大力度,还要增强管理软实力,强化人员培训。一是全方位培训水库运行管理人员,锻炼、培养人员综合素质,打造综合能力强的管理团队,组织人员开展教育培训,制定培训活动,按照管理要求可采取集中培训、远程教育、针对性教育、讲座等方式,确保人员能够为水库管理贡献自身力量;二是开展水库管理队伍作风整治活动,重点治理慵懒浮躁的作风,保证工作人员以端正、严谨的态度面对水库管理,带动人员主动参与工作,履行自身职能,落实管理责任,确保管理效果。
水库运行管理中存在经费缺口,需采取多种方式,构建管护经费保障制度,拓展管护经费来源。一方面利用中央财政拨款资金,督促各地区、乡(镇)加大投入管护资金[5];另一方面,鼓励社会资金投入至水库运行管理中,可结合水库管理制度,实施水库经营权与产权分立,依赖水库自身进行创收,通过多种经营,吸纳社会资本,有效解决政府财政资金不足的困境。根据水库管护标准,确定管理经费投入来源比例,强化水库管理,保证水库的稳定运行。
水库调度中不仅需要调蓄年内来水的不均匀性,还要调蓄年际来水不均匀性,做到蓄丰补枯。水库调节中水位调节十分重要,即汛前水位与汛末蓄水位,汛末蓄水位较高会减少本年度调水量,明年来水丰富会造成大量弃水;相反,明年来水是枯水年会面临无水可调的情况,整体调度较为被动。而汛前水位中蓄水过高受限于水位,会导致汛期大量弃水,汛前水位低可减少弃水,却也由于汛期来水少,使得水库汛末蓄水位低对非汛期调水造成影响,需确定调度关键阶段,对水位合理控制。汛末蓄水位确定公式如下:
其中,Qi入库是水库i月份平均入库流量;Vi是i月末水库库容;Vi-1是前一月水库库容;ti是当月总时长;Qi北调是设计北调水流量;Qi下泄是i月份下游水库下泄最小流量。水库可根据自身情况带入公式,即可确定关键水位。
第一,防洪调度。水库修建目的是抵御自然灾害,控制灾害给人们生活带来的影响,防洪调度则是基础方法。工作人员需结合水库承受力,汛期到来后合理应用防洪设施,拦洪蓄水,确保水库周围居民不会遭受洪水侵袭[6]。此过程中,要利用配套防洪设施,使洪水能有序流入水库,提高防洪蓄水效果。还要注意是否污染周围环境,注重洪水对大坝压力,调度工作不能一成不变,每次调度均需精准计算,做到因地制宜。
第二,兴利调度。水库兴利调度是以经济效益为目标,借助有限资源实现效益最大化,此过程中,需根据水库需水量、水位等进行计算,合理分配水资源,通过重组分配,利用水资源实现农业灌溉与发电。
水库调度中应以准确数据信息为基础,保证水库调度的效率及质量,最大化满足水库运转需求。但是水库现有调度资料、信息采集仍存在漏洞,信息数据仍存在不准确、不完善的情况,难以满足调度水库需求。在信息技术发展下,水库单位可利用信息化管理模式,完善调度资料系统,全方位采集水库信息,为水库调度奠定基础[7]。一是需构建水库调度信息系统,构建专业信息数据库,完成水库调度信息的分类存储,以时间为索引,保证工作人员能够有效查找调度资料;二是采集准确信息,为避免信息不准确,要求人员对信息内容严格审核,可组建专项采集信息组,提高信息质量。
水库调度工作难度较大,完成质量对水库工程作用具有直接影响,水利单位应加强重视,制定水库调度计划,确保工作有序、合理的开展。一是制定调度计划,工作人员需分析气象部门提供的预警报告,确定一段时间内降雨量,制定计划,严格按照降雨实际情况,适当调整调度计划;二是执行调度计划,要求各单位工作人员严格按照计划,严格规范自身行为,明确自身岗位职责。在洪水处理阶段进行水库调度,则要加强和气象部门、救援部门等方面的联系,结合降雨量变化调整调度计划;三是总结实施情况,实施计划后,工作人员需全面总结工作过程,分析计划实施中的问题,各岗位人员均需结合岗位要求积累经验,制定下次调度水库预案。
水库运行管理与调度在水库应用中具有重要作用,会影响水库防洪能力及使用寿命,管理单位需认识到水库运行管理价值,优化管理效率。因此,可结合实际情况,通过完善管理制度、保证水库安全、加强信息建设、强化人员培训、优化调度方法、建立调度系统、制定调度计划的方式,提高水库运行效率。