2024年3月14日发(作者：)

水库特征值复核工作的几点思考

□权琦泽王泽东谢晓婷贾新颖

水库特征水位和特征库容关系到历史洪水情况、历次设计洪水成果等。

水库自身和下游的防洪安全以及下游充分而可靠的资料是开展后续计算工

地区的用水安全。由于气候、下垫的面作的坚实基础。

变化和经济发展需要，水库上游来水情淤积趋势预测根据此次最新实测

况改变；随着水库运行时间的推移，上水位—库容关系和水库历次实测水位

游来沙使水库可用容积改变。为进一—库容关系成果对库容变化、淤积量、

步优化水库兴利、防洪效益，河北省按淤积趋势等内容进行分析，如具备实测

照冀水建管〔2016〕131号文指示，完成泥沙资料，可对上述分析内容进行佐

批量大中型水库淤积测量和特征值修证，如不具备，则可采用侵蚀模数图作

正工作。为辅助。进而确定水库年淤积量，通过

判别库区淤积形态，分配各水位下的淤

1.工作环节及要点

积量，预测出水位—库容关系。进而可

以判断到预测节点，死库容是否淤满，

为了更合理的利用水资源，同时满对水库死水位进行复核。

足水库防洪要求，根据河北省水利厅冀设计径流复核主要采用径流资料、

水建管〔2016〕131号《关于做好大中型降雨资料进行分析计算，以实测成果为

水库库容曲线修侧和水库特征值修正优先选择，但应做好三性审查。等值线

工作的通知》，河北省完成了批量大中图作为径流复合的后备力量。需要注

型水库淤积测量和特征值修正工作。意的是，实测径流成果需要进行还原及

水库特征值复核的前期工作主要包括还现工作，等值线图计算成果即为天然

库区地形施测、基础资料收集等内容。径流，后续需进行还现。径流系列的还

后续工作已计算为主，主要包括淤积趋原及还现工作、典型年的选择、水库兴

势预测、设计径流复核、设计洪水复核、利调节原则、上游来水组合以及对下游

兴利调节计算、洪水调节计算等内容。现状需水情况和规划需水情况的把握

通过对计算成果的分析及运用，可对特是保证兴利调节计算可靠性的关键点。

征水位及特征库容进行复核。兴利调节计算中，对汛限水位、正常蓄

此次水库淤积测量采用低空摄影水位做出多组合的假定，对各方案缺水

测量无人机技术、多波束测深技术等先量及弃水量进行计算和对比分析。根

进技术手段与传统测量方法相结合，提据计算成果，分析各组汛限水位、正常

高了测量工作的精度及效率。修测后蓄水位的优劣，对水库汛限水位、正常

的水位—库容关系，采用三维拓扑网格蓄水位进行初步复核。

进行计算，同时结合等高线复核。最新设计洪水复核主要采用实测洪水

施测的库区地形为淤积趋势预测提供系列进行计算，不具备条件时选用适宜

最新基础数据，为兴利调节计算、洪水的计算方法，通过暴雨途径推求。设计

调节计算提供水位—面积关系及水位洪水复核成果是洪水调节计算的输入

—库容关系，是基础工作也是重点环条件，设计洪水复核成果通常呈现减小

节。高精度的测量成果及可靠的水位趋势，为工程安全考虑，输入条件一般

—库容关系是后续计算的有力保障。采用原设计洪水。设计洪水过程通过

基础资料收集主要包括水库以往典型年缩放得到。确定水库防洪标准、

的水位—库容关系成果、实测水文资料调度原则，选择不同汛限水位进行洪水

洪水、泥沙等）、水库兴利调节原调节计算。计算水库允许最高洪水位，

则以及防洪调度运用原则、上游来水组分析各工况调洪成果变化趋势及水库

成以及用水情况变化、下游需水情况、允许最高洪水位关系，判断汛限水位的

收稿日期:2020-12-15

作者简介：权琦泽，女，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，工程师。

王泽东，男，汉族，河北省水利水电勘测设计研究院，工程师。

谢晓婷，女，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，高级工程师。

贾新颖，女，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，高级工程师。

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合理范围。

最终，综合考虑水库兴利、实际运

用、淹没占地及工程安全等因素，对水

库特征值及特征库容进行复核。

2.存在的主要问题及原因

经过多个水库特征值复核工作，将

存在的问题归纳总结为如下3个方面：

一是以水库的汛限水位为界，与前

次水位—库容关系成果相较，近期最新

实测库容成果存在低水位对应库容（汛

限水位与低水位之间）减小，高水位对

应库容（汛限水位与高水位之间）增加

的特征，即汛限水位以下体现出淤积特

征，而汛限水位以上体现出类似冲刷的

现象。见图1。

二是不改变正常蓄水位，仅在现状

汛限水位与正常蓄水位之间上调汛限

水位，虽然弃水量呈现出减小的趋势，

但可供水量变化并不明显，下游用水仍

旧难以保证。

三是按照单变量进行洪水调节计

算，即仅采用最新实测水位—库容关

系，设计洪水成果、调度运用原则以及

水位—泄量关系采用以往成果，设计洪

水位以及校核洪水位仍有可能出现降

低的情况。

结合实际工作进行初步分析存在

上述问题的原因。水位—库容关系出

现低水位减小，高水位增加的情况，原

因主要有以下两个方面。第一，发生洪

水时，库水位保持在汛限水位附近，大

水对库区附近的入库河道产生冲刷，进

入汛限水位淹没范围后，受水面及地形

影响，流速明显降低，挟带泥沙产生沉

积，汛限水位一下库容势必减小；第二，

由于洪水造成库区附近局部产生冲刷，

水库回水将局部向上游延伸，库区范围

出现增大的趋势，汛限水位以上存在库

容增大的可能。抬高汛限水位，可供水

量变化不明显，原因有两个方面。第

一，汛限水水位和正常蓄水位之间的重

（径流、

和“除水害”提供更合理的方向。

在此，建议进一步研究入库河段地

形变化趋势以及汛限水位附近洪水前

后的水位—库容变化；为了充分利用水

资源，对于有条件的水库（有充足水

源），建议考虑适当抬高正常蓄水位，同

时兼顾调整汛限水位；分析逐月径流和

汛期洪水以及最大三日洪量的关系，掌

握近年来径流、洪水变化趋势和周期，

汛前对当年的丰、平、枯进行预判，根据

丰枯情况，制定不同的调节原则和调度

原则，即枯水年侧重保障用水安全、丰

水年侧重保证防洪安全。选取不同的

汛限水位、正常蓄水位进行水库运行管

理。因此，预测工作至关重要。

4.结语

水库特征水位和特征库容关系到

水库自身和下游的防洪安全，也关系到

下游地区的用水安全。受上游来水以

及下游用水变化的影响，河北省部分

大、中型水库会出现库水位长期难以达

到正常蓄水位的现象，同时随着水库的

长期运用产生的淤积，兴利库容逐渐减

小。通过开展水库特征值复核工作，发

现了一些现实存在的问题，需要继续探

讨和研究，以作为用水安全及防洪安全

的保障。建议结合水库自身条件及对

水库近年来的来水规律，根据丰枯情

况，选取不同的汛限水位、正常蓄水位

进行水库兴利调节和洪水调节。□

图1某水库水位—库容关系变化

叠库容有限；第二，虽然汛期弃水量减

少，但减少的弃水占用了部分容积，汛

期过后的部分月份水量仍然相对丰沛，

虽无大水威胁，水位需控制在正常蓄水

位，因此汛期过后的弃水量增加。设计

洪水位、校核洪水位计算成果降低，主

要由于水位—库容关系高水位增加，即

调洪库容增加，使得调洪成果有所降

低。可见调洪成果降低是第一类问题

的衍生现象。

3.建议及对策

河北省批量大、中型水库特征值复

核工作完成后，由于出现兴利功能未见

明显改善、调洪水位出现降低现象，多

数水库特征值未进行调整，仍维持原有

指标。为了更合理的安排水资源，保障

用水安全，同时满足防洪需求，对于大、

中型水库，特别是大型水库，应当进行

更充分的论证工作。一方面，对上述存

在问题进行进一步分析论证，探寻问题

出现的根源。另一方面，探寻在保有现

状水位库容关系的前提下，对“兴水利”

（接第33页）

2.3禁用危险水利水电调度程序

在设置水利水电调度安全防护策

略的基础上，记录调度日志，并自动存

储在系统数据库中，自动流转水利水电

调度发令。但由于水利水电调度状态

Alerter自动流转本身具有一定的危险

性，必须禁用危险水利水电调度见表

3。

在水利水电调度安全防护过程中，

每一步都要严禁表3中的小程序。基

于AntiVirforLinu软件，使水利水电调

度安全防护系统具有实时中断发令的

能力，具有良好的安全防护性能，至此

完成水利水电调度安全防护系统软件

部分设计。

3.实例分析

3.1实验准备

构建实例分析，安装双端口万兆位

的路由协调控制器，选型计算机运行系

统及相关配置。遵循标准安装流程将

互联网与PC设备连接，并允许地方区

域互联网资源共享，在确保外界环境相

同的条件下，搭建水利水电调度信息传

输区域。

通过传统安全防护系统执行水利

水电调度，通过Rewqer软件记录系统

防护安全系数，记为对照组；再采用此

次设计的安全防护系统执行同样的操

作，通过Rewqer软件记录系统防护安

全系数，记为实验组。安全系数作为此

次实验中的对比参数，在执行相同水利

水电调度中，安全系数越高，证明系统

的安全防护能力越强，反之则越弱。

3.2实验结果分析

实验结果数据如图3。

通过图3可知，此次设计的安全防

护系统防护安全系数明显高于对照组，

证明设计的安全防护系统安全防护性

能更强，可以广泛投入现实使用。

4.结语

经过水利水电调度安全防护系统

设计与实现研究，能够取得一定的研究

成果，解决传统水利水电调度安全防护

系统中存在的问题。由此可见，此次设

计的水利水电调度安全防护系统，是具

有现实意义的，能够指导水利水电调度

安全防护优化。在今后的发展中，应加

大此次设计系统在水利水电调度安全

防护中的应用力度。截至目前，国内外

针对水利水电调度安全防护系统研究

仍存在一些问题，在日后的研究中还需

进一步加强先进科学技术在系统中的

应用，为提高水利水电调度安全防护系

统的综合性能提供参考。□

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