潘家口水库浮动汛限水位研究

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1、潘家口水库浮动汛限水位研究摘要：在潘家口水库现有的防洪工程设施的基础上，依靠防洪非工程措施（潘家口水库防洪调度决策支持系统；洪水预报系统；洪水预报调度系统；水、雨情遥测系统；天气监测系统；水、雨情自动译电、查询系统），在坚持五不变原则的基础上，挖掘潘家口水库兴利库容，增加水库蓄水量，以保证枯水年份发挥更大的经济效益和社会效益。对潘家口水库汛期汛限水位216.00ｍ浮动至218.00ｍ进行研究、探讨。关键词：水库浮动汛限水位研究　　一、基本情况　　引滦枢纽所属潘家口水库是一座大型砼重力坝，控制滦河流域

2、面积75%，坝长1039ｍ，最大坝高107ｍ。设计标准为千年一遇，校核标准为五千年一遇。死水位180.00ｍ，汛限水位216.00ｍ，最高蓄水位224.70ｍ，其主要作用是拦蓄滦河径流，实现跨流域供水，同时兼顾防洪、航运、养殖等。潘家口水库多年平均径流量24.5亿ｍ3，在75%的设计保证率下，向天津市供水10.0亿ｍ3，向河北省供水9.5亿ｍ3，为一不完全多年调节的水库。该工程1980年机组并网发电，1983年开始向天津市供水，1984年开始向河北省唐山市供水，通过近20年的运行，在丰水和平水年份通

3、过水库的调蓄，供水保证率达百分之百。在连续特枯年份1999年和2000年出现严重的供水不足，影响水库效益的发挥。　　二、浮动潘家口水库汛限水位的必要性　　1、目前，我国北方地区水资源短缺不断加剧，如何利用现有水利工程增加蓄水量已显日趋重要。潘家口水利枢纽自1980年投入运用到1997年累计弃水144亿ｍ3，年平均弃水量8.4亿ｍ3，而1998年～2000年平均缺水量8.0亿ｍ3。2000年潘家口水库动用死库容向天津市供水，造成水库损失较大的经济效益。　　2、滦河水量年际及年内变化差异大，根据潘家口水

4、文站1929年以来的水文资料年际最大来水量71亿ｍ3，最小来水量仅为3.6亿ｍ3，相差近20倍，而年内潘家口水库70%以上的来水量集中在汛期6～9月份。　　3、潘家口水库兴利库容较小，仅为19.1亿ｍ3，不能发挥完全多年调节。　　鉴于此，需研究潘家口水库抬高汛限水位，增加蓄水量以确保枯水年发挥更大的经济效益和社会效益。　　三、浮动潘家口水库汛限水位的可能性　　汛限水位为水库工程在汛期未发生洪水运行水位的上限值，一般在洪水入库前，水库水位不得超过此水位。在水库调洪运用后，必须降至汛限水位。但随着科学技

5、术的发展，水库防洪非工程措施的建设及洪水预报水平的不断提高，汛限水位将不再是一成不变，在确保工程安全的前提下，可采取预泄调度，暂时超蓄调度等方法浮动汛限水位。　　四、依据防洪非工程措施浮动汛限水位　　1、潘家口水库防洪调度决策支持系统　　此系统将中长期水文预报、短期洪水预报、实时修正技术、优化调度理论以及数据库理论相结合，充分利用所能够得到的各种信息和临时出现的新信息，不断更新调度方案，进行实时优化调度。该系统注重实际洪水调度，对各阶段的来水进行保证率分析，解决潘家口水库汛前水位控制及洪水期潘家口、

6、大黑汀两水库的洪水调度，进行各种洪水调度方案的风险分析、合理化分析及效益分析，使汛期洪水调度更加科学合理。　　该系统在充分搜集水、雨情信息的情况下，根据水利工程现状及人为要求的各种控制条件，自动生成各种调度方案，并进行优化和风险分析供防办人员进行决策。　　2、洪水预报系统　　目前，潘家口水库已建成新安江二水源模型和新安江三水源模型的洪水预报方案，预报精度均达到二级，并分别荣获海委科技进步一等奖和水利部全国水文预报竞赛优秀奖。　　新安江三水源模型应用的基本情况：　　（1）潘家口水库实时预报系统　　1）

7、以现有的水文站控制范围，将流域分成几块，其中包括水文站之间的区间流域。分块的主要目的在于考虑块与块之间因地形、地质和下垫面等条件不同而模型参数的不同。　　2）对于每一块再从中细分若干个单元，以考虑降雨分布不均匀的影响及上下不同单元洪水向下游传播在汇流时间和洪水削减不同的影响。　　3）对于每一单元，应用三水源新安江流域模型作降雨、蒸发、土壤含水量、水源分配和消退以及单元河网、河槽汇流等一系列分析计算。　　4）采用几年历史资料对于每一块应用该模型来推求其有关参数，在调试达到一组最佳参数的条件下，可获得历

8、年汛期连续洪水或场次洪水实测与计算的拟合成果。　　预报系统根据其在数据库中寻找到的有关信息自动计算出潘家口水库入库洪水预报结果，随着降雨过程的延续，不断的滚动预报，直至降雨结束。　　　　（2）洪水预报方案预见期　　潘家口水库以上滦河流域的暴雨中心在潘家口～李营～下板城一带，潘家口水库洪水大部分是由柳河、老牛河、瀑河及潘家口库区洪水迭加而成。　　　　小洪水时，洪水的预见期较大，洪峰流量推进的速度也较慢。大洪水时预见期则较短，洪峰推进速度较快。　　（3）洪水预报方案精度