水库超蓄利用的效益与风险初探.pdf

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1、第45卷第13期人民长江Vo1．45，No．132014年7月YangtzeRiverJuly，2014文章编号：1001—4179(2014)13—0006—03水库超蓄利用的效益与风险初探陈柯兵，黄韬幸(河海大学水利水电学院，江苏南京210098)摘要：妥善协调水库防洪与水资源综合利用矛盾，在确保工程安全的前提下，充分利用洪水资源，可使水库效益最大化。以具体水库工程为例，探讨了在保证水库安全的前提下，通过工程及管理措施控制汛限水位，利用水库调蓄洪水提高防洪、灌溉能力的有关问题，并提出了相应的经济效益计算方法，初步分析了水库

2、超蓄的风险控制问题。分析计算表明，水库适当超蓄洪水可获得可观的防洪发电等效益，但也存在着较大的安全风险，应在充分掌握水情变化趋势、保证水库安全的前提下，合理进行超蓄调度。关键词：洪水；洪水资源利用；防洪效益；灌溉效益；风险控制中图法分类号：TV697文献标志码：A我国河川多年平均径流总量约为26590亿m，地型(如重力坝)，在确保大坝安全的前提下，应考虑全下水总补给量约为7814亿m。扣除重复部分，全国流域的防洪形势，确定合理的实时调度目标，有效提高水资源总量约为2．7万亿m，占世界第6位。但是每整体的防洪工程效益，确保下游地

3、区的安全。亩耕地平均占有水量仅为1760m，相当于世界平均例如，位于湖南省澧水支流漤水中游的江垭水库，值的一半左右，而人均占有水量仅为2600m，约为世控制集雨面积3711km，占漤水流域面积的73．5％，界平均值的1／4。因此，充分利用水库的调节能力提多年平均降雨量为1535mm，多年平均流量为132高水资源的利用率，是缓解水资源供需矛盾，提高水库m／s，年径流量41．6亿m。江垭水库是以防洪为主，综合效益的有效途径之一。在对水库超蓄风险进行有兼有发电及灌溉等综合效益的工程，原预留防洪库容效控制的前提下，通过工程措施及管理水

4、平的提高，实7．4亿m，正常蓄水位236m。在水库施工过程中，湖行汛限水位动态控制，适时利用水库调蓄洪水，不仅能南省水电设计院对江垭水库进行了超蓄设计，在不改提高防洪、水资源利用能力，还能取得一定经济效益。变原大坝的设计标准、库区移民范围的前提下，将大坝由原设计高程242m加高至245m，由此确定水库超1水库适量调洪是提高防洪效益的重要手段蓄控制水位为239．0m，比正常蓄水位抬高3m，增加水库适量调蓄洪水在防洪中能起到关键的作用。库容1．15亿m。这种改变可在防洪中发挥重要作下游河道泄洪能力往往会因河道淤积、人为设置堰坝用：

5、①降低下泄流量，削峰作用明显。对于100a一遇等因素减少，而堤防标准又往往偏低。所以在防洪调的洪水，超蓄后下泄流量可以从3444m／s降低为度中，遇较大洪水，在确保大坝安全的条件下，合理控1700m／s，相应削减峰量1744m／s，达50％。②制水库泄洪量，适时适量调蓄洪水，是减轻下游防洪压延缓闸门开启时间，滞洪错峰作用显著。由于闸门挡力或减小下游洪灾损失的有效手段。《水库调度通水高程从236m提高至239m相应增加了1．15亿m则》指出：“在确保大坝安全的前提下，按下游防洪需超蓄库容，因而可延缓闸门开启泄洪时间，增大江垭水要

6、对洪水进行调蓄”。库对下游的错峰功能。对于100a一遇频率洪水，洪1．1临时抬高运行水位峰可完全错开；500a一遇洪水可错峰5h；5000a一对于设计安全系数大或大坝本身承载能力强的坝遇洪水可错峰3h¨。收稿日期：2o14—04—29作者简介：陈柯兵，男，主要研究方向为水利工程规划。E—mail：ehenkebing@vip．qq．com第13期陈柯兵，等：水库超蓄利用的效益与风险初探7再如，五强溪、隔河岩水库也曾进行过超正常蓄水收=K／NQ(2)位运用。1996年湖南沅水发生100a一遇洪水，五强W收：EP(3)溪水库为确保

7、下游常德市的安全，将200a一遇洪水式中，水表示下泄总水量；N为单位耕地需水量；Q为强迫蓄水至5000a一遇的水库水位113．26m。1998单位耕地净利润；K为折损系数，主要由渠系水利用系年的抗洪抢险过程中，湖北隔河岩水库在关键时刻超数、田间水利用系数与作物保证率构成；E为超蓄水的蓄洪水，减轻了荆江河段的防洪压力，为避免更大灾害发电量；P为上网电价。损失发挥了举足轻重的作用。W上损=(

8、sP减)(4)1．2动态控制汛限水位式中，

9、s为因洪水资源利用而淹没的土地面积，hm；以往对水库超正常蓄水位的使用一般是被动的，P减表示上游

10、主要作物单位面积总成本，hm。而如今随着水文预报水平的提高、水库调度的联网化，而对于具有防洪、发电、灌溉等综合效益的水库而动态控制汛限水位进行洪水资源利用将成为防洪中普言，其水库洪水资源利用带来的效益将更为可观。现遍的手段，通过合理调度，可最大程度地提高水库的防以湖南省澧水流