附件: 浙江省大中型水库控制运用计划编制导则 (试行) 1 总 则1.1 为指导水库管理单位科学编制水库控制运用计划,确保水库运行安全,充分发挥水库综合效益,制订本导则。 1.2 本导则适用于本省行政区内已建成的大中型水库。 1.3 水库控制运用计划编制应以国家和省颁布的有关法律法规和技术规范、批准的流域洪水调度方案(或防御洪水方案)、抗旱预案(或应急水量调度方案)、和工程设计、工程安全状况等为依据,坚持以人为本、安全第一、局部服从整体、兴利服从防洪的原则,科学处理防洪与兴利的关系。 1.4 水库控制运用计划包括防洪调度计划和兴利调度计划。 1.5 水库防洪调度计划编制应结合本水库工程运用、水文气象特征、库区土地征用和居民迁移、下游河道堤防防御能力及分滞洪区的实际 1.6 水库兴利调度计划编制应按工程设计的开发目标确定主次关系,以“保证重点、兼顾一般”为原则,充分发挥水库的兴利功能,最大限度地利用水资源。 1.7 水库管理单位应及时了解和掌握水库所在流域及有关区域的水文气象、社会经济、保护对象、下游河道防洪工程建设、库区回水影响范围内实际情况及各用水部门的需水要求等方面的历史和最新情况,为编制水库控制运用计划提供完整、可靠的基础资料。 2 基本情况2.1 水库概况
水库及与本水库运行调度直接相关的其他水库的地理位置、集水面积(包括引水面积)、批复的工程任务、特征水位、防洪及兴利等指标。 水库坝址以上主要河流的分布情况,暴雨及洪水的成因和时空分布特性。 最近一次批复的工程等别、各建筑物的级别及防洪、抗震设计标准。现状枢纽建筑物的总体布置,各主要建筑物的布置及结构尺寸。 2.2 水库控制运用情况
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分 期 |
限制水位(m) |
项目 |
单位 |
各频率设计值 |
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20% |
10% |
5% |
2% |
1% |
设计 |
校核 |
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梅 汛 |
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入库洪峰流量 |
m3/s |
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调洪最高水位 |
m |
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最大下泄流量 |
m3/s |
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下游组合流量 |
m3/s |
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台 汛 |
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入库洪峰流量 |
m3/s |
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调洪最高水位 |
m |
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最大下泄流量 |
m3/s |
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下游组合流量 |
m3/s |
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河道安全流量 |
m3/s |
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洪水控制运行要点 |
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兴利调度计划一般应包括以下内容:
1 各部门的用水量;
2 确定水库的兴利特征水位;
3 编制兴利调度图。
水库投运以来历年实测径流资料或降雨资料。
多年平均径流深、径流总量、多年平均月径流量等水文特征值分析。水库实测水文资料系列在30年以上的,可直接利用;实测资料系列在30年以下、10年以上的,除利用实测资料外,还需要利用邻近站插补延长;实测资料系列少于10年的,采用邻近站的资料。
从水库近年来的供水过程中,选取满足各用水部门需求的供水过程,根据用水增长趋势适当扩大后,作为计划年度各部门的需水过程。若因水库功能调整导致供水情况变化较大的,采用功能调整后或供水情况变化后的供水资料。若用水部门情况发生变化,则采用变化后的需水量。
新建水库可根据水库设计的需水量及配套设施建设情况等综合确定。
水库兴利的特征水位应以大坝安全为前提进行确定,包括兴利上限水位及兴利下限水位。
承担供水任务的水库应当根据当地有关抗旱预案(应急水量调度方案)、下游各类需水、水库调节能力等综合确定分类分级供水控制水位,以确保城乡居民生活用水。
兴利上限水位指水库兴利的最高水位,一般与正常蓄水位或汛期限制水位相同。兴利上限水位应根据水库工程的安全状况、库区土地征用及居民迁移安置的实际情况,并充分考虑防洪库容的重复利用综合确定。
兴利下限水位指水库兴利的最低水位,一般为死水位。兴利下限水位应根据水库工程的安全状况和各用水部门的需水要求,结合输水建筑物的进口高程、通航水深、泥沙淤积、水电站最低工作水头、水库工程保护、旅游和渔业及环境保护等因素,经综合平衡后确定。
水库兴利调节计算方法主要有典型年法和长系列法。两种方法都是根据水量平衡方程,按逆序逐时段调节计算水量的余与缺来确定兴利调度线。考虑到水库目前的资料和技术条件,本导则以典型年法为例进行详细介绍,在此基础上对长系列法进行说明。
1 设计枯水年入库径流量的确定
设计枯水年入库径流量(Wp)是指水库兴利保证率对应的水库入库径流量。
1)先将水库历年入库年径流总量由大到小次序排列,并进行频率计算(适线法),绘制频率曲线,见表4-1。
表4-1 水库设计枯水年入库径流量计算表
年 份 |
年入库径流量 (万m3) |
序 号 (由大到小) |
年入库径流量 (万m3) |
频率 (Pi) |
1960 |
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1 |
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1961 |
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2 |
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1962 |
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3 |
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1963 |
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4 |
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1964 |
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5 |
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表中:频率
式中:Pi——水库某年的年径流量频率(%);
N——水库年入库径流量计算资料的总年数;
i ——年径流量由大到小排列序号。
2)按确定的水库兴利保证率在频率曲线上查取对应的年径流量,即该水库设计枯水年的入库年径流量。
2 入库径流典型枯水年选择
选取水库年径流量接近于设计枯水年入库径流量(Wp)的若干实际年作为典型枯水年。选择的原则为:
1)典型枯水年的年入库径流量(W典型)与设计枯水年入库径流量(Wp)的相对差异不超过±(5%~10%);
2)能概括径流的年内分配特征,包括对水库兴利调节为最不利的径流分配;
3)典型枯水年不应少于3年。
3 设计典型枯水年径流过程计算
1)分别计算各典型枯水年的年径流折算系数Kj
式中:Kj——某典型年的年径流折算系数;
Wp——设计枯水年的年径流量,万m3;
W典j——某典型年的年径流量,万m3。
2)计算各典型枯水年的逐月(或旬)径流分配过程
Wp典jt = Kj·W典jt
式中:Wp典jt——某设计典型枯水年的某月(旬)的径流量,万m3;
W典jt ——某典型枯水年的某月(旬)的径流量,万m3。
通常情况下,若供水需求较平稳,则可按月计算;反之则按旬计算(在灌溉高峰期)。上述计算见表4-2。
表4-2 设计典型枯水年逐月(旬)径流过程计算表
时间 (典型年) |
Kj |
三 月 |
四月 |
… |
九月 |
十 月 |
十 一 月 |
十 二 月 |
一 月 |
二 月 |
备注 |
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上 旬 |
中 旬 |
下 旬 |
上 旬 |
中 旬 |
下 旬 |
上 旬 |
中 旬 |
下 旬 |
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xxxx年 |
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W典jt |
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Wp典jt |
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xxxx年 |
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xxxx年 |
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4 兴利调节计算
以各设计典型年的径流分配为水库的来水过程(入库水量过程),各用水单位综合需供水量过程为用水过程,根据水量平衡方程按逆时序逐段(月、旬)调节计算水量的余与缺,水库的回蓄量、供水量及相应各时段末的库水位,如表4-3。
表4-3 水库兴利调节逆时序计算表 单位:万m3、m
时段 (月、旬) |
用水量 |
典型年(xxxx年) |
备注 |
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天然来水量 |
损失水量 |
净来水量 ⑶-⑷ |
月(旬)初 水库水位 |
月(旬)初 水库蓄水量 |
月(旬)末 水库蓄水量 ⑺-⑵+⑸ |
月(旬)末 水库水位 |
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⑴ |
⑵ |
⑶ |
⑷ |
⑸ |
⑹ |
⑺ |
⑻ |
⑼ |
⑽ |
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2月末 |
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— |
— |
— |
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3月 |
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4月上旬 |
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4月中旬 |
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4月下旬 |
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9月上旬 |
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9月中旬 |
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9月下旬 |
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注:保证水位线计算时,用水量只计算生活及重要工业等用水部门。
为保证枯水期末水库能有足够蓄水量满足全年供水,应从枯水期末这个月开始往前逐月(旬)计算,即逆时序演算。综合利用水库的枯水期末可选用2月份,逆时序演算的起始水位可选用水库历年枯水期末的平均水位。
5 兴利调度图的绘制
根据表4-3中各设计典型枯水年调节计算成果,以时间为横坐标、库水位(第⑹或⑼项)为纵坐标,点绘各设计典型枯水年的调度过程线,至少可得到三条调度过程线。再将各条调度线各时段的最大纵坐标值连接起来,便可得到外(上)包线(注意:高于同一时间的汛限水位或正常水位的部分外包线,外包线修正为汛限或正常水位值),也称防破坏线;同样,将各调度线各时段的最小纵坐标值点连接起来,便可得到内(下)包线,此线表示为保证水库正常供水所需要的最低蓄水线,也称限制供水线。
采用上述调节计算方法,用水量只包括生活及重要工业等用水部门,演算的起始水位选用兴利下限水位。取三条调度过程线的下包线作为保证水位线。
上述三条调度线中,防破坏线以上为加大供水区;防破坏线与限制供水线之间为正常供水区,可满足各用水部门的需水要求;限制供水线与保证水位线之间为限制供水区,在此区间需要压缩灌溉、一般工业、发电等用水保证率较低部门的供水规模;保证水位线与死水位区间为城乡生活供水区,在此区间需停止灌溉、一般工业和发电等用水,全力保证生活、重要工业等部门用水需求,并需压缩其供水规模。
此图再加上水库的兴利下限水位、汛限水位和正常水位等即为水库的兴利调度图,如图4-1。
图4-1 水库兴利调度图(示意)
1 兴利调节计算
以水库长系列入库径流资料(n≥30年)为水库的来水过程(入库水量过程),各用水单位综合需供水量过程为用水过程,假定计算初始水位,通过水库水量平衡方程逆序逐时段调节计算水量的余与缺、水库的回蓄量、供水量及相应各时段的库水位,如表4-3。
比较初始水位和长系列计算的最终库水位是否一致,若相差较大,重新选取初始库水位(采用初次算出的最终库水位),再次逆序调节计算,直至初始和最终库水位基本相等。
2 兴利调度图的绘制
根据表4-3中长系列调节计算成果,以时间为横坐标、库水位(第⑹或⑼项)为纵坐标,点绘所有年份的调度过程线。再将所有调度线各时段的最大纵坐标值连接起来,便可得到防破坏线;将所有调度线各时段的最小纵坐标值点连接起来,便可得到限制供水线。
根据上述调节计算方法,用水量只包括生活、重要工业等用水部门和安全应急需水,再次进行调节计算,取三条调度过程线的下包线作为保证水位线。
将三条线平滑修正后,即为初步确定的兴利调度线,利用该调度线进行长系列顺时序兴利调节计算,看是否满足供水需求,如不满足,需对调度线再次修正。
1 在实时调度中,应根据当时的库水位和前期来水情况,参照调度图和水文气象预报,调整调度计划。 对于多年调节水库,在正常蓄水情况下,一般应控制调节年度末库水位不低于规定的年消落水位,为连续枯水年的用水储备一定的水量。
2 当实时库水位落在加大供水区时,水库可加大发电或作其它需求供水(加大下游水生态用水等)。
3 当实时库水位落在限制供水区时。按用水部门的重要性程度,以“保重点、限中等、停一般”的原则进行控制。通常按以下次序进行:
1)保证城镇居民生活用水、医院等公共单位正常用水;
2)保证重要工业(不能因停水而停产)正常用水;
3)压缩农业灌溉用水;
4)压缩一般工业用水;
5)压缩其他用水。
4 当实时库水位落在城乡生活供水区时。按用水部门的重要性程度,以“限重点、停中等和一般”的原则进行控制。通常按以下次序进行:
1)压缩城镇居民生活用水、医院等公共单位用水;
2)压缩重要工业(不能因停水而停产)用水;
3)停止农业灌溉用水;
4)停止一般工业用水;
5)停止其他用水。
也可根据各水库实际情况,必要时由当地政府进行调度供水。
随着水库实测水文系列的增加,出现了更为不利的年内径流分配,或下游用水量发生较大变化,或水库出现险情隐患,需临时降低蓄水等情况时,均应即时计算修正水库兴利调度图,使之更趋于现实性、可靠性和合理性。
应在保证供水前提下,合理安排其他用水。有特别重要供水任务的水库,应预留备用水量,供连续特枯水年份使用。
1 合理调整灌溉方式,减低供水高峰。
2 充分利用灌区内的蓄水工程:非灌溉期或非用水高峰时可由水库提前放水充蓄,用水高峰时由灌区内的蓄水工程与水库共同供水。
3 结合灌溉供水,尽量兼顾发电、航运等要求。
按工程设计,科学协调发电与其他用水部门之间的关系。
一般不要求编制兴利调度计划。
水库主管部门的名称、责任人及联系方式。
水库管理单位的名称、负责人及联系方式。
水库防汛的组织机构,重要岗位责任人及通信联络方式。
根据政府批准的泄洪预警方案,应明确水库泄洪预警的责任人,预警的范围、时间、方式。
应急预案的编制、批复及修订情况。
1当库区淤积对死水位以上库容有较大影响时,应对库区地形进行重新测量,修正原库容曲线,并按一定程序核定批准后使用。
2 水库上下游防洪对象发生较大变化时,按一定程序核定后报上级行政主管部门审批。
3 水库最近一次洪水复核以来,流域发生了大洪水,应按现行设计规范要求重新进行洪水复核。
4 大坝观测资料发现有异常情况影响大坝安全时,应及时报上级行政主管部门组织有关专家会审。
水库高程系原则上采用1985国家高程基准。
本导则由省水利厅负责解释。
1 基本情况
1.1 水库概况
1.2 水库控制运用情况
1.3 上年度水库控制运用总结
2 防洪调度计划
2.1 基本资料
2.2 大坝安全评估
2.3 汛期划分
2.4 防洪特征水位
2.5 防洪调度及运用
3 兴利调度计划
3.1 入库径流
3.2 各部门用水需求
3.3 兴利特征水位
3.4 兴利调节计算及调度计划
4 安全度汛措施
4.1 防汛组织
4.2 泄洪预警
4.3 应急预案
1 水库工程位置示意图(含流域水系及水雨情测站分布等);
2 工程特性表;
3 水库枢纽布置图;
4 主要建筑物的平面布置及结构图;
5 水库“水位~面积~库容”图表;
6 各泄水建筑物泄流能力图表;
7 设计暴雨、洪水成果图表;
8 洪水调节、径流调节计算成果汇总表;
9 防洪、兴利调度图。
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