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摘要:通过水库优化调度研究,统筹防洪安全和水资源优化配置,实现水库综合运用效益的最大发挥,就要提出合理的水库调度方法进行水库调度。
关键词:水库、调度优化、调度管
1、前言
通过水库优化调度研究,统筹防洪安全和水资源优化配置,实现水库综合运用效益的最大发挥。
1.1研究背景
石灰冲水库是一座以农业灌溉为主兼顾人畜饮水的小(一)型水利工程,坝址位于石灰冲河中段,水资源较丰富,属年调节水库,以农田灌溉为主,兼顾防洪、人饮、旅游和下游河道的生态用水等多重任务,具有综合利用的功能。
1.2 库区基本资料
1.2.1 流域概况
石灰冲水库径流区河网发育,主河流左侧有5条支流,右侧有3条支流,主河流长2.77km,河道平均坡度52.7‰。
1.2.2 气象
流域属北亚热带与温带、半湿润与半干燥气候的过渡地带,是典型的高原季风气候。
1.2.3 地质
区域内断裂构造虽较发育,但活动性断层迹象不明显,区域稳定性好。
2、水库调度的基本内容
2.1 水库调度的意义
根据水库承担的水利任务及规定的调度原则,按来水蓄水实况和水文预报,有计划地对入库径流进行蓄泄。
2.2 水库调度的任务及分类
2.2.1水库调度的任务
水库具有调节天然径流的作用,一座规划设计合理、管理运用得当的水库,它不仅能防洪、灌溉,为城市提供优质的水量,为工业提供丰富的水产。
2.2.2 水库调度的分类
按水库调度研究的方法,水库调度可以分为常规调度和优化调度两大类。
(1)常规调度依据实测的径流时历过程,按照规定的运行方式,编制和绘制水库调度图或供水计划。
(2)优化调度是运用系统工程优化的方法,将水库的调度问题处理成系统工程优化问题,优化调度中的径流可以用常规方式描述,也可以用随机过程描诉。
3、水库调度的特点
3.1 径流的随机特性
水库的天然入库流量是一种随机变量,它的出现具有偶然性。在入库径流量未知的情况下,确定水库的泄水量,只能根据运行人员的主观经验判断。若水库的实际来水量比预计来水量少时,就会使水库水位消落过快,使各部门可用水量减少,并使发电水头降低,发电量减少,危机水库的正常运行;若水库的实际来水量比预计来水量大时,就有肯呢过使水库很快蓄满,并发生大量弃水,造成水量浪费,影响水库的调度效益。径流出现的这种不确定性,是水库调度过程中不易处理的问题。
3.2 调度的多阶段性
对于年调节水库来说,其运行周期为1年,若年初用水量过多,就可能使后期的用水量减少甚至不足,若年初用的过少,就可能使年末用水量出现多余,并发生弃水。
3.3 运用的多目标性
水库一般具有综合利用任务,石灰冲水库具有防洪、灌溉、供水、工业、渔业、农业等多种效益。
3.4水库结构的复杂性
水库本身是一种复杂的大型结构,与库区地形条件有关,很难用一条解析曲线来表达,在实际计算中,往往给出一组实测数据点,这样,给水库调度的具体计算带来了很大困难。另外,水库的出力是用水量的非线性函数,而且这一函数的解析式不能求出,只能以一组实测点给出,在优化调度计算中,只能应用离散数学的计算方法计算。
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4、水库优化调度
在任何年份,不管来水丰枯,只要在某一时刻的库水位相同,就采取完全相同的水库调度方式是存在缺陷的。水库优化调度,必须考虑当时来水流量变化的特点,即在某一具体时刻,要确定面临时段的最优出力,不仅需要当时的水库水位,还要根据当时水库来水流量,因此,水库优化调度是根据水库承担的任务的主次及规定的调度原则, 运用水库的调蓄能力, 在保证工程安全的前提下, 有计划地对入库的天然径流进行蓄泄, 以达到除害兴利、综合利用水资源、最大限度地满足国民经济各部门的需要的目的。它是水库运行管理的中心环节, 其主要内容包括:编制水库调度规程和年调度计划;拟定各项水利任务的调度方式;确定面临时段(月、旬)水库蓄泄计划及日常实时操作规则等。
5、石灰冲水库优化调度构成要素
5.1 石灰冲水库系统的构成要素
石灰冲水库系统的构成要素可包括:生态要素、经济要素及社会要素。
5.2石灰冲水库系统的相关功能
(1)防洪
石灰冲水库作为防洪减灾体系的龙头,承担着为下游拦洪削峰、滞洪错峰、均化径流的重任,搞好水库的优化调度,是确保防洪安全的关键。
(2)灌溉
石灰冲水库农灌用水91.06万m³,水库灌溉面积2970亩。
(3)供水
石灰冲水库可解决灌区内2132人、2768头大小牲畜的人畜饮水问题。
(4)生态用水
石灰冲水库枯季时还须保证下游河道生态用水16.16万m³。
(5)养殖
在库边建牧场,开展鱼、鸭、鸡、猪联养。
(6)旅游
石灰冲水库离城区相对较近,周末可自驾前往,依山傍水。
(7)农产品深加工
(8)花卉、药材、蔬菜、经济林木的种植等
6、加强水库优化调度的对策与措施
6.1加强水库的统一调度和管理
实行水库的统一调度和水库开发的统一管理已是大势所趋,加强水库的统一联合调度,严格水库调度的规划管理,维护良好的水库开发秩序,充分发挥水库的综合效益。
6.2加强科学调度,大力提高调度管理水平
水库的综合调度运用是一项庞大的系统工程,要加快“数字水调”建设,建立完善集信息采集自动化系统、计算机网络系统、决策支持系统、水库调度信息平台、水文信息平台、异地视频会商系统和调度指挥中心及水库运行监测水文站网系统、全数字水质自动监测站、引水口远程自动化监控监视等系统于一体的现代化水资源调度管理系统,实现水库调度信息互通和共享,构建维护水资源调控体系。
6.3完善水库调度管理的法规,依法加强管理与调度
有效的法规和严格的执法是进行水库调度和水资源管理的重要保证。因此,要进一步强化经济、法律手段,建立水资源调度与管理制度体系和生态补偿机制、水量调度补偿机制,不断完善水法规政策体系和执法体系,构建适应现代化发展的水管理体制和新的水资源调控机制,进一步修订完善现有与水库调度和水资源综合管理相关的法律法规与政策,加强法律法规之间的衔接和协调,提高可操作性,加强水资源的宏观调控和水库的调度管理,用法规规范人类水事行为,切实做到有法可依,执法必严,违法必究,维护良好的水资源管理秩序。
6.4完善优化水库调度运用方式
随着水资源开发利用程度的不断提高,加剧了水资源供求矛盾,使水资源优化配置的作用加强,从而提升了水库在流域水资源调控中的作用,从保障流域可持续发展和维护河流健康出发,建立完善兴利、减灾与生态协调统一的水库综合调度运用方式,水库调度运用应纳入到全流域的统一调配,并逐步修复生态与环境系统,提高水库的社会、经济和环境效益,恢复和维持河流健康。
参考文献
[1]水利部天津水利水电勘测设计研究院,溢洪道设计规范,出版社:中国水利水电出版社,2000。
[2]黄河水利委员会勘测规划设计研究院,碾压式土石坝设计规范,出版社:中国水利水电出版社,2002。
论文作者:杨严云
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/9
标签:水库论文; 水资源论文; 径流论文; 石灰论文; 水量论文; 用水量论文; 生态论文; 《基层建设》2017年第15期论文;