连环水库汛期调度运用分析

梁侠

（阳江市市区水库管护中心，广东 阳江 529500）

1 工程概况

连环水库地处广东省阳江市市区东北侧，由共青湖、大金山、独田、大湴列4个小型水库从上游至下游依次相连组成。水库总库容1 358.1万m3，死库容129.8万m3，防洪标准按50年一遇洪水设计，1 000年一遇洪水校核。水库原总实灌面积1.08万亩（1亩=1/15 hm2），水田占0.961万亩，旱地占0.119万亩。连环水库是由4座小水库（共青湖水库、大金山水库、独田水库、大湴列水库）、6座土坝、3座渠首闸、2座连通暗涵、5座输水涵管、1条连通明渠和1条溢洪道等建筑物组成的综合性水利枢纽，是以城市防洪为主，城市景观与环境美化等综合利用的中型水库。

2 水文气象条件

水库集水区域内地势均属低山和丘陵，土层以壤土为主，其适水性及植被情况均属中等。水库工程区域内，多年平均降雨量1 890.1 mm（1976年以后统计数据），最大年降雨量3 523.8 mm（2001年），最小年降雨量889.4 mm（1977年）；多年平均气温22.5℃，高气温38.4℃（1990年8月23日）。台风一般出现在7—9月，最迟11月，历史最大台风为2018年的“山竹”，最大风力14级，阵风17级以上。

连环水库所处的河流较小，工程坝址所在流域内设有水文站，离水库不远也有气象站。水库降雨观测资料较全，工程坝址邻近河流均无实测径流观测项目。连环水库水文观测资料及水库水位历年变化、年降雨大小与年未水量通过整理，可为水库今后控制运行提供依据。

3 防洪调度分析

3.1 防洪调度任务

在确保工程安全的前提下，合理、科学地拦蓄洪水，当遇到超标准洪水时利用所有手段保障大坝运行稳定安全，减轻对下游洪水造成的其他灾害［1-2］。连环水库汛期为每年的4月15日—10月15日。

3.2 防洪调度原则

（1）连环水库汛期水位调度必须服从广东省阳江市三防指挥部统一指挥的原则。

（2）防洪调度方案的制定必须遵循水库设计方案的原则。

（3）安全第一，统筹兼顾。在保证连环水库枢纽安全稳定情况下，综合统筹协调好与水有关的利益群体关系。在防汛安全条件下，城市景观与环境美化服从防洪，下游防洪保护必须服从水库大坝安全及正常洪水调度，尽可能多地拦蓄、储备水源，充分利用连环水库工程枢纽的综合效益。

3.3 水库防汛限制水位

进入汛期，水库工程调度运用服从阳江市三防指挥部统一指令，严格执行指挥部下达的控制调度运用指令，严禁增加水位蓄水（见表1）。

表1 各水库汛期限制水位表 m

3.4 防洪调度方式与方案

连环水库防洪调度分汛期、非汛期调度及突发情况时的防洪调度运行方式［3-4］。

3.4.1 汛期调度运行方式

汛期时由阳江市三防指挥部统一指挥，根据连环水库各个水库汛期临时限制水位进行调度，具体方式为：

（1）大湴列水库

①前汛期：汛期4月15日—8月31日，水库限制水位9.50 m（控制水位以珠基高程为准）。当水库水位达到9.50 m，并且库区继续下雨水库水位继续上涨时，通过开启溢洪道闸门排洪；当闸门开度至最大，水库水位仍在上涨时应同时打开输水涵排洪，进行防洪调度。下游河道生态用水可以通过东副坝（进水涵底高程3.00 m）、主坝（进水涵底高程3.10 m）输水涵向下游放水调度。水库9.50 m限制水位或以下，因水库管理需要或根据气象水文预报需要腾出库容时，可以通过溢洪道控制闸门开度排水或结合输水涵放水等调度方式，调节水库水位。

②后汛期：汛期9月1日—10月15日，水库限制水位调整为10.00 m，调度方式跟前汛期相同。

（2）独田水库

①前汛期：汛期4月15日—8月31日，水库限制水位9.50 m。当水库水位达到9.50 m，并且库区继续下雨，水库水位继续上涨时，通过开启与大湴列水库连通涵（进口涵底高程7.35 m）闸门排洪；当闸门开度至最大，水库水位仍在上涨时应同时打开输水涵排洪，进行防洪调度。下游市政排水通道生态用水可以通过主坝输水涵（进口涵底高程5.65 m）向下游放水调度。水库9.50 m限制水位或以下，因水库管理需要或根据气象水文预报需要腾出库容时，可以通过大湴列水库连通涵首水闸控制闸门开度排水或结合输水涵放水等调度方式，调节水库水位。

②后汛期：汛期9月1日—10月15日，水库限制水位调整为10.40 m，调度方式跟前汛期相同。

（3）大金山水库

①前汛期：汛期4月15日—8月31日，水库限制水位12.00 m。当水库水位达到12.00 m，并且库区继续下雨，水库水位继续上涨时，通过开启与独田水库连通明渠渠首节制闸（进口涵底高程11.00 m）闸门排洪；当闸门开度至最大，水库水位仍在上涨时应同时打开输水涵排洪，进行防洪调度。下游河道生态用水可以通过主坝（进水涵底高程10.50 m）输水涵向下游放水调度。水库12.00 m限制水位或以下，因水库管理需要或根据气象水文预报需要腾出库容时，可以通过独田水库连通涵首水闸控制闸门开度排水或结合输水涵放水等调度方式，调节水库水位。

②后汛期：汛期9月1日—10月15日，水库限制水位调整为12.60 m，调度方式跟前汛期相同。

（4）共青湖水库

①前汛期：汛期4月15日—8月31日，水库限制水位12.80 m。当水库水位达到12.80 m，并且库区继续下雨，水库水位继续上涨时，通过开启与大金山水库连通涵节制闸门（进口涵底高程11.30 m）闸门排洪；当闸门开度至最大，水库水位仍在上涨时应同时打开输水涵排洪，进行防洪调度。下游河道生态用水可以通过主坝（进水涵底高程10.40 m）输水涵向下游放水调度，直至水库水位降落到12.80 m限制水位或以下。因水库管理需要或根据气象水文预报需要腾出库容时，可以通过大金山水库连通涵涵首节制闸控制闸门开度排水或结合输水涵放水等调度方式，调节水库水位。

②后汛期：汛期9月1日—10月15日，水库限制水位调整为13.30 m，调度方式跟前汛期相同。

连环水库5座输水涵管均可参加汛期泄洪，如来水较大时，可根据具体情况灵活掌握控制。当水库遇特大洪水时期，则按照连环水库防汛抢险应急预案，由连环水库防汛抗洪安全管理指挥机构统一指挥。水库值班巡逻队伍由水库干部、职工组成，防洪抢险队伍由涉及影响水库下游区域群众和水库职工组成，涉及村庄、人口转移，协同组织指定负责人进行安全转移工作。

3.4 .2非汛期调度运行方式

非汛期关闭各水库输水涵、连通渠及溢洪道闸门进行蓄水。由于连环水库下游大湴列和独田两座水库有美化城市的景观水位要求，因此枯水季节当大湴列和独田水库水位下降时，需调度上游共青湖水库和大金山水库的水源对下游两座水库进行补水，以保证美化城市对水位的要求。各水库间采取阶梯式补水方式，由大金山水库通过大金山至独田之间的连通渠补水至独田和大湴列水库，再由上游共青湖水库通过共青湖至大金山水库之间的连通渠补水至大金山水库。同时，根据水库来水、需水过程、下游水库水位下降的情况，通过控制两条连通渠渠首闸的开启度，控制上游水库向下游水库补水的速度、水量［5］，使其在丰、平、枯的年份均能满足美化城市景观水位的要求。

3.4.3 突发情况时的防洪调度运行方式

（1）当连环水库遭遇设计标准期内洪水且下泄流量小于下游城镇防洪设计标准时，按“汛期水库调度运用方法”调度运用。

（2）当连环水库遭遇设计标准内洪水且下泄流量大于下游城镇防洪设计标准，或遭遇超标准设计洪水时，水库运行管理单位马上采用防汛应急预案，按照防汛抢险突发事件处理。连环水库防汛按照阳江市三防指挥部的统一部署和职责分工开展工作，并及时报告工作情况。进入汛期，防汛指挥领导小组严格执行24 h值班，全面跟踪水雨工情，按照各类事件预案执行相应工作流程。根据暴雨、台风大小及影响程度等情况，将水库汛情划分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级四个级别，各级汛情界定指标（见表2）。当险情发生，阳江市三防指挥部依法直接对水库进行防洪调度，水库险情划分为一般险情和重大险情两个等级［6］，具体划分标准如下所示（见表3）。

表2 连环水库各级汛情界定指标表

表3 连环水库险情划分标准

（3）动用水库防汛应急预案后，水库运行管理单位向阳江市三防指挥部申请调派军队等应急救援力量配合做好库区影响人员转移，帮助库区人员快速离开危险区域。同时，组织应急救援力量对工程重要危险部位采取防护措施，如增加抽水泵、铺设防水材料、搬运防汛砂石料等。

3.5 泄水设施运用调度

（1）泄洪操作由各水库管护部部长指挥日常值班人员（至少2人）进行操作。

（2）泄洪（无特殊情况）需提前半个小时上报阳江市水务局，由阳江市水务局通知相关责任单位负责人。

（3）泄洪时，首次开启溢洪道闸门不能过大和过小。

（4）正常情况下，需要增加泄洪流量的，必须在半小时后才能操作（特殊情况要及时上报阳江市水务局）。

（5）当水库水位达到防限水位以下时，根据实际情况需要关闭闸门的，必须向阳江市水务局报告。

4 结语

连环水库设计的任务是以农业生产取水，结合度汛、旅游等功能一体的中型水库枢纽，但由于阳江市市区经济的快速发展，使连环水库主要任务更改为以城市景观与环境美化为主，结合防洪和生态用水等综合利用为主。水库综合利用调度目标主要是防御洪水对连环水库各大坝安全的防洪压力，在确保防洪安全前提下，调蓄不同重现期洪水，做好城市景观、环境美化和生态用水等任务［7-8］。综合利用调度任务主次关系为先防洪，再城市景观和环境美化，其次生态用水。根据主次关系，按照连环水库调度运用关系，对用水量、水位和用水时间要求进行合理调度，可充分发挥水库的综合利用效益，争取利益最大化，并将可能发生的灾害降到最低。