依据上游水量动态控制坝前水位的洪水调度运行方式

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依据上游水量动态控制坝前水位的洪水调度运

行方式

1、常规洪水调度运行方式

水利枢纽工程是在河道上修建拦河闸坝、抬高工程坝址上游水位、改变自然地理条件与社会发

展适应性的工程。为了减小洪水对坝址上游的淹没损失,水利枢纽工程需按照设计的洪水调度方

式运行。常规的洪水调度运行方式一般是按照时间段(如主汛期、后汛期、非汛期等),依据坝前

水位进行洪水调度的。在洪水到来之前或未发生洪水时,水库限制在汛限水位或正常蓄水位以下

运行;当工程所在流域(河流)发生洪水时,按水库调度规则泄洪;无法控制坝前水位时,库水位才允

许超过汛限水位或正常蓄水位。主汛期不下雨或不涨水时也限制蓄水,后汛期和非汛期降暴雨或

涨洪水时也可以抬高至正常蓄水位运行。

2、江西五河干流河道坡降及洪水概况

江西省赣江、抚河、信江、饶河、修河五大河流(简称五河)中下游的河道坡降较缓(如赣江中游

的比降约为 0.02%,赣江下游的比降小于 0.01%),而且沿河两岸的一、二级台地上分布有较密集

的村镇和大量耕地。江西省处在亚热带季风气候区,汛期一般为 4—9 月,其中 4—6 月为主汛

期、7—9 月为后汛期。五河的汛期有相当一部分时间既不下雨也不涨水,但枯水期偶尔也会发

生暴雨洪水。如:

2004 年主汛期赣江就未涨水;2002 年10 月底、11 月初赣江中上游则发生大洪水;1998 年3月赣

江还未进入汛期,该月 10 日即遭遇大洪水;2012 年3月上旬赣江中上游也同样遭遇大洪水侵袭。

赣江中下游栋背、峡江和外洲水文站设计洪峰流量与实测最大洪峰流量的比较见表 1。

3、坝前水位与上游来水形成的库区水面线

河道中修建了水利枢纽工程后,库区会形成回水水面线,抬高库区沿程水位。若泄洪闸的泄流量

足够大,则当坝前不同水位与上游不同来水遭遇时,库区将会呈现出不同的回水水面线。

若坝前水位相同但上游来水流量不同,则库区水面线将呈现出坝前水位集于一点而上游水位不同

的一组扫帚形曲线,见图 1;若上游来水流量相同但坝前水位不同,则库区水面线将呈现出坝前水

位不同而向上游很远处(理论上为无穷远)归集于一点的一组扫帚形曲线,见图 2。

4、五河水利枢纽工程设计和运行中遇到的问题

不同的坝前水位与不同的上游来水流量遭遇时,库区的回水位差异较大。五河在主汛期有不下雨

不涨洪水的时候,而非汛期(枯水期)则有可能发生大洪水。因此,鉴于近期要在江西五河中下游修

建水利枢纽工程,常规洪水调度方式将会遇到以下问题。

(1)设计的水库淹没处理投资比重加大。水利工程的建设需要永久占用一些土地资源、淹没耕

地、拆迁房屋等。以前对建库时的土地(耕地)淹没、房屋拆迁的补偿标准较低,如江西省耕地淹

没补偿标准仅为土地征收前3a 平均年产值的3倍。2006 年7月7日,新颁布的《大中型水利水

电工程建设征地补偿和移民安置条例》第二十二条规定:大中型水利水电工程建设征收耕地的,

土地补偿费和安置补助费之和为该耕地被征收前3a 平均年产值的16 倍。淹没补偿和安置补助

标准调整后,水库淹没处理投资占工程投资的比重增大,从而增大了水利枢纽工程的投资规模,致

使工程经济指标变差,项目立项和建设难度加大。尤其是在五河干流中下游修建水利枢纽工程,

其经济指标更差,建设难度更大。

(2)工程建成运行时,主汛期工程蓄水位偏低,将会造成水力资源浪费、库区末端通航受影响、汛

后蓄水困难、库区内景观受影响等问题。

5、现代水利枢纽工程洪水调度运行方式设计

5.1 概述

现代水利枢纽工程洪水调度运行方式设计考虑将坝址流量和坝前蓄水位分段,每个流量段对应一

个坝前蓄水位区间,依据上游来水流量动态控制坝前水位。遇洪水时,逐级降低水位(洪水涨水段)

或抬高水位(洪水退水段)运行,可较好地解决常规洪水调度遇到的问题。在洪水的涨水段尽量降

低水位运行,随着洪水流量的不断加大,坝前水位逐渐降低,以减少库区淹没损失;在洪水的退水段

尽量抬高水位运行,随着流量的不断减小,坝前水位逐渐抬高,使其尽快回蓄至高水位运行,以提高

洪水资源的利用率。

对于低水头电站,枢纽泄洪闸的泄流能力较强,水库库容一般较小,在较短时间内即可将库水位从

正常蓄水位预泄至汛限水位以下。此类水库可不设汛限水位,无论是主汛期还是后汛期,只要入

库流量小于一定标准,均可将坝前水位蓄至正常蓄水位运行,以提高水资源利用率。

5.2 现代水利枢纽工程洪水调度运行方式的优点

(1)坝址上游来水流量大时降低水位运行,可减少库区淹没范围及其处理费用,提高工程经济指

标。

(2)小流量时抬高水位运行,既不扩大淹没范围,也不增加淹没实物指标,又可增加发电水头、出力

和发电量,尤其是在洪水的退水段尽快抬高水位运行, “ ”将洪水尾巴的水量蓄在库中,可提高洪水

资源的利用率。

(3)小流量时抬高水位运行,水库末端的水深加大,使变动回水区有足够的航道水深,库区内可常年

通行设计等级的船舶,从而提高通航保证率。

(4)在洪水过程的退水段,由于坝址上游来水流量小,因此可尽量抬高水位运行,使水库尽快回蓄至

高水位运行,降低水库在后汛期的蓄水难度,提高多年调节水库的蓄满率。

(5)小流量时抬高水位运行,可美化库区环境,提升城市品位。

5.3 现代水利枢纽工程洪水调度运行方式设计案例

5.3.1 峡江水利枢纽工程

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摘要：

依据上游水量动态控制坝前水位的洪水调度运行方式1、常规洪水调度运行方式水利枢纽工程是在河道上修建拦河闸坝、抬高工程坝址上游水位、改变自然地理条件与社会发展适应性的工程。为了减小洪水对坝址上游的淹没损失,水利枢纽工程需按照设计的洪水调度方式运行。常规的洪水调度运行方式一般是按照时间段(如主汛期、后汛期、非汛期等),依据坝前水位进行洪水调度的。在洪水到来之前或未发生洪水时,水库限制在汛限水位或正常蓄水位以下运行;当工程所在流域(河流)发生洪水时,按水库调度规则泄洪;无法控制坝前水位时,库水位才允许超过汛限水位或正常蓄水位。主汛期不下雨或不涨水时也限制蓄水,后汛期和非汛期降暴雨或涨洪水时也可以抬高至...

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