水库控制运用对设计洪水的校核

摘 要：水库工程建成后，要根据各种标准的洪水过程线进行洪水调节计算，以确定汛期控制运用的原则、方法及措施。要对原设计洪水（也包括校核洪水，可能最大洪水等）进行校核计算。做好水库控制运用工作，可以在保证工程安全的前提下充分挖掘水库潜力，合理地安排蓄泄关系和重迭使用调洪库容与兴利库容，发挥原设计更大的效益；提高天然径流的利用程度，合理分配水量，解决水利部门间的矛盾。

关键词：水库控制运用；工程安全；洪水调节；

中图分类号：TV697 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-07-00-01

做好水库控制运用工作，可以在保证工程安全的前提下充分挖掘水库潜力，合理地安排蓄泄关系和重迭使用调洪库容与兴利库容，发挥原设计更大的效益；提高天然径流的利用程度，合理分配水量，解决水利部门间的矛盾；提高对水库运行的预见性，可避免可能遭到的损失，达到兴利除害，调洪错峰的目的。

水库建成后，要根据各种标准的洪水过程线进行洪水调节计算，以确定汛期控制运用的原则、方法及措施。因此要对原设计洪水（也包括校核洪水，可能最大洪水等）进行校核计算。目前对设计洪水的校核主要有两个内容：

（1）由于水库设计阶段设计洪水皆采用坝址洪水资料统计而得，所以要进行水库入库洪水的改正；（2）由于建库后，洪水资料仍不断增加，因此要把新增加的洪水值补入建库前的统计系列，重新计算各种频率的洪水值。

一、坝址洪水与入库洪水的换算方法

建库后，一部分河段被淹没成为水库，汇流时间缩短。水库周边至原河槽周边之间的坡地已成为水面，直接承受降雨。由于汇流条件的改变，一般来说，同样的降雨，建库后求得的洪峰值要比建库前坝址洪峰要大，涨水段水量集中，洪量增加，洪水历时缩短，洪峰出现时间提前。如长江支流上的蒲圻、偏窗子、丹江口等水库，入库洪水的洪峰可比坝址断面的大15～35%；峡谷式的山区水库，两者相差较小，如乌江渡相差约5%左右。所以这些特性的改变，与库区水深、回水长度占坝址以上河道长度的比例、库区水面面积占坝址以上集水面积的比例成正比关系。此外，与降雨中心位置也有关系，降雨中心在回水区的，洪水特性改变就大一些，降雨中心愈往上移，洪水的特性的改变就相对地减小。当然也有的不完全符合上述一般规律，应根据具体情况加以分析。

入库洪水与坝址洪水的差别也与不同型式水库有关，对峡谷型水库，河床下切很深，河道槽蓄量较小，河道比降较陡，使得洪水沿程传播较快，洪水波沿程的变化不大，入库洪峰流量与坝址洪峰流量差别较小，洪量更没有多大差别；对于河床式水库，库区天然河道位于盆地和浅丘地带，河道比降平缓，高水时期易于漫滩，滞洪能力较大，则入库洪水与坝址洪水一般差别较大。

因此，重要的水库必须研究入库洪水和坝址洪水的关系，以便将坝址洪水资料转换成入库洪水后进行洪水调节计算。常见的转换方法有以下三种：

（一）当入库站控制集水面积较大，建库前后均有同期观测资料时，可分别建立建库前的入库站洪峰流量与坝址洪峰流量相关关系，和建库后的入库站洪峰流量与入库洪峰流量相关关系。因为入库站洪峰流量建库前后汇流条件没有变化，故可通过上述二条相关线找出坝址洪峰流量与入库洪峰流量的关系。

（二）有时水库在库尾附近建库前没有水文站，或上游有站但控制面积太小，不足以建立入库站洪峰与坝址洪峰之间的关系，这时可分别建立建库前坝址洪水的峰、量关系，和建库后入库洪水的峰、量关系。由于长时段的洪量在建库前、后变化不大，故可利用以上两种相关线推求入库洪峰与坝址洪峰的关系。

（3）如以上相关关系不太理想、误差较大时，还可以利用相同的暴雨资料，采用建库前、后不同的单位线，参见第三章第五节，分别求出坝址与入库洪水过程线，然后建立它们的关系。

以上三种转换方法，都得要知道建库后的入库洪水（或单位线）。建库后入库洪水的推算比较复杂，方法也很多。本书介绍常用的水量平衡法，即建库后根据某次降雨水库蓄水、泄水等变化，利用各时段水量平衡方法，倒推出本次降雨产生的入库洪水进程线。

表1为某水库的坝址洪峰、洪量与相应入库洪峰、洪量计算成果比较表

用两种洪水进程线对该水库进行调洪演算，得结果如表2所示。

从表2可见，虽然两者洪峰相差较大，但洪量随时段长趋向相等，而本水库防洪库容大，致使调洪结果差别不是很大。

两种调洪方案比较表

二、设计洪水的校核

有的水库在建库前计算设计洪水所采用的资料较短，而建库后洪水资料逐年增加，特别是建库后发生了较大洪水时，必须及时将此洪水加入系列，重新计算。当然并不是每一年要重新计算一次，一般是中、小洪水过几年校正一次，较大洪水过后应立即校正。所以在水库运行阶段，是要经常地进行洪水分析与计算的。最后还要指出，新加入系列的资料与历史资料必须统一换算成坝址或入库洪水才能计算，具体换算可参考上面介绍的方法进行。