柴河水库

柴河水库（精选六篇）

柴河水库 篇1

辽宁省柴河水库位于铁岭市城区东12 km, 是辽河中游左侧支流柴河上的一座以防洪、灌溉及工业城市用水为主, 结合发电、养鱼的大Ⅱ型水利枢纽工程。水库控制流域面积1 355 km2, 流域多年平均降雨量737 mm, 多年平均径流量3.46亿m3。水库按百年一遇洪水设计, 可能最大洪水校核, 属二级建筑物标准。总库容6.36亿m3。

水库枢纽建筑物由土坝、溢洪道、输水洞和水电站、工业引水口等组成。土坝为黏土薄心墙砂壳坝, 坝顶高程117.30 m, 防浪墙顶高程118.50 m, 坝长982 m, 最大坝高42.3 m。输水洞为河岸有压圆形断面隧洞, 全长338 m, 洞内直径5.0 m。设计最大泄量304 m3/s;溢洪道为开敞直泄式, 采用驼峰堰, 堰顶高程为105.0 m。设10 m×8 m弧型闸门四孔, 每孔净宽10 m, 设计最大泄量2 950 m3/s。电站装机容量为7 030 kW·h。水库下游有铁岭市、沈阳市、鞍山市、盘锦市、长大铁路、沈哈高速公路, 八三泵站, 影响人口百余万, 耕地数万亩。

2 水库运行情况

柴河水库土坝自1974年竣工蓄水至今已经运行了近30年, 经历了多场洪水的考验, 成功拦蓄洪水, 为柴河下游两岸及辽河两岸的防洪减灾、人民生命财产安全做出了巨大贡献。

由于施工期间受极左路线的干扰, 工程存在严重的质量问题, 尤其是土坝质量较差。建库后出现2次滑坡, 一是1975年7月31至8月1日, 在降雨179 mm的情况, 坝下游坡产生4处浅层滑坡。总滑坡方量约500 m3, 其中最大一处约440 m3。在拦洪时发现0+860桩号坝下游坡脚渗漏。另一次是1980年5月13日, 由于灌溉放水, 使坝上游盖重产生局部滑坡, 滑坡部位在桩号0+735~0+825, 93 m高程以下。最大滑深约5 m, 滑动量约7 500 m3。由于发生了这2次滑坡, 水库于1981年降低标准运行, 正常高水位由108 m降至105 m, 防洪限制水位由104 m降至102 m, 并进行补强。补强于1981年11月结束, 1987年水库恢复原标准运行。1989—1993年进行大坝加固。1996年开始采用防洪预报调度方式, 防洪限制水位由104.00 m提高到105.20 m。

水库基本是处在随运行、随论证、随加固的过程, 在柴河水库30年的运行中, 共组织论证5次, 加固3次。虽然经历了1975、1985、1991、1994、1995、2005年6次大洪水和较大洪水。但每次洪水过后, 工程都遭遇不同程度的损毁, 1975年洪水过后, 1976年柴河水库土坝进行了保坝及土坝补强加固[1,2,3];1985年洪水过后, 1989年抛石加固[4,5];1995年超百年一遇洪水过后尾水渠全部冲毁;2005年20年一遇洪水过后尾水渠又一次被冲毁。

水库工程在运行管理过程中出现不少问题, 水库上级部门, 不断支持和加大资金资金投入、水库管理部门工程技术人员, 对发现的问题及时采取技术策略及时维修[6,7];确保水库工程安全运行30多年。

3 水情测报与调度

柴河水库1992年以前水情测报均为人工监测, 流域控制站人工无线电台发至水库中心电台, 水库站人工直接监测。1992年柴河水库水情自动测报系统投入运行。2002年对系统进行更新改造。2006年对系统又一次进行了全面改造。目前, 水库上游和库区的6个雨量站采用自动测报系统传输数据, 分主用和备用2套设备2种方式;坝上和输水道出口2个水位站采用自动测报系统传输数据并附以人工监测校核[7]。水库调度应严格按每年向省防汛抗旱指挥部编报的当年水库工程控制运用计划批复要求执行。

4 水库工程安全监测

安全监测工作是确保水库工程安全运行的前提和保证。安全监测实现智能化、现代化管理是水库工程安全管理的发展方向。柴河水库工程安全监测项目虽然种类齐全, 但监测的设备陈旧、监测手段和监测方法比较落后。柴河水库水库大坝的质量比较差, 坝体和坝基各部位布设的渗流监测管比较多, 监测资料的整理、分析方法比较落后, 数据分析成果比较滞后。2003年初, 专家经过对20多年大坝观测资料的分析和论证, 对现有监测项目进行安全监测自动化改造, 改变原来传统的监测方法, 利用先进的电子技术进行测压管水位数据、典型断面渗流量监测的自动采集、传输, 通过计算机软件汇总分析, 按国家规范自动生成整编成果, 为水库工程的安全运行、高效管理提供了及时、准确的理论依据, 确保水库兴利和防洪这对矛盾的妥善解决, 极大地发挥了水利工程的综合效益, 达到安全监测水库工程的预期目的。

5 水库金属结构的保养、维修

在安全运行的前提下, 重视对金属结构的管理、加强对溢洪道工作闸门、启闭机以及输水洞进口拦污栅和事故检修闸门、出口工作闸门、启闭机的日常维护和保养, 使其随时都能安全运行。但由于所有金属结构工作近30年, 锈蚀现象不能通过简单的维修和保养解决, 需要积极筹措资金抓紧解决。积极恢复启闭设备和备用电源的整体性能和更新换代工作。

6 结语

柴河水库在30多年的运行过程中, 能够根据社会的发展, 水利法律、法规的健全, 逐步完善管理制度, 提高管理水平, 取得良好的经济效益。严格执行辽宁省防批复的水库控制运用计划和兴利调度计划, 遵守水利行业管理规范, 使水库工程的管理工作顺利有序开展, 水库库容库貌明显改善, 对辽北地区经济的发展和柴河两岸以及辽河两岸防洪减灾作出了巨大贡献。虽在30年的运行管理中发现一些问题, 但由于水库管理部门科学有效的管理和及时妥善的维修保养, 水库工程在现有的条件下仍发挥了巨大的综合效能。为进一步完善落实水库管理, 建议对水库工程存在问题尽快解决, 尽早实现大坝变形监测自动化, 以确保水库工程安全运行。

参考文献

[1]耿京芳.郭堰沟水库大坝截渗墙施工的质量控制[J].民营科技, 2010 (12) :271.

[2]李震宇, 聂小军.塑性混凝土防渗墙在溪霞水库大坝加固中应用[J].山西建筑, 2011 (1) :214-215.

[3]李文新, 柳莹.某水库大坝和构筑物变形控制与变形协调[J].水利水电技术, 2011 (1) :80-84, 88.

[4]张欣, 徐旺敏.钟吕水库大坝渗漏问题的成功处理[J].水利技术监督, 2010 (6) :70-72.

[5]王君.浅析希尼尔水库大坝设计[J].水利技术监督, 2010 (6) :73-76.

[6]杨雄昌.水库大坝除险加固技术的应用现状分析[J].中国科技博览, 2010 (34) :123-124.

柴河水库 篇2

2.1坝址区旧石场处理

水库坝址区上游旧采石场面积较大,多年来,岩石裸露,植被很差,不仅严重影响了环境美观,而且由于裸露的石灰岩被雨水冲积进入库内,对pH值的影响很大。柴河水库除险加固工程对陡峭部位的岩体进行处理。具体方法是,对于岩石裸露、风化严重的部位,采取削坡清除的办法,并尽可能使山坡放缓到可栽植树木的程度。然后,凿坑换土,栽植耐寒、耐旱、耐贫瘠的松树、杉树等树木,达到恢复植被、改善库容库貌、降低冲刷、减少入库泥沙和石灰岩水进入库区、改善水环境的目的。对于相对平坦的部位,在彻底清除石材残渣的基础上,填入可供植物生长的壤土或富含壤土的复合土。然后,种草种树,恢复植被。

2.2大坝两端山体的处理

大坝左右两端山体在水库兴建期,由于爆破,留下了很大的切痕。特别是被称为“蛇山”的左坝端长200 m、高20 m的范围内,岩石严重裸露,由于风化,时常有岩块脱落。不仅严重影响环境美观,而且给管理人员、游览观光的客人带来了很大的安全隐患。经除险加固,对大坝左右两端山体进行了彻底的处理。首先清除风化严重的山体,然后利用钢构骨架进行加固;再放上钢网,填入壤土;最后根据山体走势和地形特点,栽植树木,种植花草,既美化环境,消除安全隐患,又封盖了石灰岩体,截断石灰水入库途径,从而降低库水pH值,改善水体质量。

2.3引济柴明渠的改进

引济柴工程渠道总长2.1 km,肩负着1 010万m3的设计年引水任务,为水库的兴利供水做出了重要贡献。由于采用明渠引水,渠道穿过乡村,被附近村民用作垃圾场,把生活垃圾、污水直接排放到引水渠道,对入库水质产生了较大影响,水库局、市环保部门对此非常重视。利用这次除险加固契机,对引济柴工程进行改建。把已破损严重,原来用干砌石护砌的梯形明渠,改成全封闭的矩形钢筋混凝土暗渠。整个渠道从引水闸,经节制闸,至入库山洞口,除预留检修井外全断面封闭,彻底解决了引济柴渠道水污染问题。

3结语

随着经济发展及水利现代化进程的加快,国家提出了在21世纪末使全国水生态系统得到基本修复的目标。为了实现这一目标,以植物修复为主的生态修复技术的研究及应用已成为当今水环境污染综合治理领域的热点。柴河水库把改善水环境质量作为除险加固工程的项目,利用工程措施和生态修复技术,完善库区水环境。

4参考文献

[1] 郎黎明,沈必成,侯炳红.龙头桥水库水环境质量状况及保护对策[J].黑龙江水利科技,2008,36(4):71-73.

[2] 高旭,赵宠富,侯锴.基于观音阁水库水环境质量问题的分析与对策[J].黑龙江水利科技,2009(3):137-138.

[3] 李广波,李学森.汤河水库水环境质量评价及水质保护对策[J].沈阳农业大学学报,2003,34(2):135-137.

柴河水库信息化系统成果综述 篇3

柴河水库位于辽河左侧中游的柴河支流上, 是一座以防洪、灌溉、供水为主的大Ⅱ型水利枢纽, 是辽河防洪体系中的重要工程。主体工程由土坝、溢洪道、输水道、水电站等工程组成。控制流域面积1355平方公里, 设计总库容6.36亿立方米。

柴河水库信息化系统进行了多年的开发应用, 1991年建成水情自动测报系统, 2005年以后相继开发建设了大坝安全监测自动化系统、工程视频监控与防汛会商系统、闸门运行远程监视与控制系统。通过对以上信息化系统的有效整合, 利用信息采集传输设施、计算机网络及会商中心环境, 构建信息化系统综合平台, 为柴河水库工程设施和流域防洪安全提供了坚实的保障。

1、信息化系统的功能

1.1 水情测报自动化

设有柴河中心站1处, 一级中继站2处, 二级中继站1处, 遥测雨量站6处, 遥测水位站2处。设备采用翻斗式遥测雨量计和浮子遥测雨量计。通信组网采用VHF超短波为主信道、GPRS移动通信为辅信道, 将水情信息传至中心站。

1.2 大坝安全监测自动化

系统在大坝设有5个观测断面和42个测压管观测点, 设备超声波水位计和压力式水位计, 通信组网采用光纤电缆, 将大坝监测信息传至水库中心监控室。

1.3 闸门远程控制自动化

系统在输水道出口设有闸门启闭远程控制操作和视频监控设备, 通过光纤电缆将信号传至水库中心监控室, 可以在中心监控室对出口闸门进行远程控制。

1.4 远程视频监视与防汛会商

系统设有4处视频监视站, 分别设在大坝、溢洪道、输水道和水库水尺部位, 采用“守望者”系列视频监视设备, 通过光纤电缆将图像传至水库中心监控室。

建设水库防汛会商系统, 为水库防汛调度、领导决策会商、日常办公会议等提供先进的技术环境, 提高水库工程管理和防汛调度的技术水平和工作效率。

2、信息化系统的综合平台

2.1 信息传输系统

该系统包括防汛通讯系统和信息采集传输两部分组成。防汛通讯由全省建成的微波通讯主网和网通主建的公网构成, 水库分中心可通过微波和公网与省中心进行防汛话务联系;信息采集传输方式分别采用超短波、GPRS和光纤电缆。

2.2 计算机网络系统

利用全省已建成星型结构的水利信息骨干网, 省中心与柴河分中心建有的局域网, 通过路由器接入全省水利信息骨干网, 实现互联互通。通过计算机网络将各个子系统联结起来构成了柴河流域防洪安全实时监控系统。

2.3 监控会商系统

将水情信息、工情信息、图像信息及闸门控制指令传至监控中心, 监控中心设有水情自动测报、大坝安全监测、工程视频监控、闸门远程控制计算机终端及视频监视器, 利用计算机网络进行收集、处理、控制和监控显示, 同时将各种信息接入会商室, 会商室设有计算机操作系统和大屏幕及四个等离子电视机显示屏。

2.4 综合数据库系统

该系统采用集中和分布相结合的方式, 选择的数据库管理系统软件有Oracle、Sysbase和Ms SQLServer, 由数据库管理系统 (DBMS) 平台、综合数据库、图形图像库、模型方法库、超文本预案库、专家知识库和数据库维护管理等组成。

2.5 信息管理系统

实时收集流域内的水情、工情监测数据和相邻流域及上下游的汛情信息, 对其进行初步分析和数据分类、整编处理, 并存入综合数据库;基于防洪实时监测信息和Web-GIS平台提供查询、分析、预警、发布等信息服务;基于C/S和B/S体系结构, 提供分布式的数据维护功能。

2.6 决策支持系统

该系统是水库防洪安全实时监控系统的核心, 它在实时监测和信息传输、存贮、管理以及计算机网络的基础上, 运用各种预报调度决策模型解决洪水实时预报、调度和后评价等决策问题, 运用各种工程安全分析摸型解决工程的运行、管理、维修和工程抢险等决策问题。

自动化系统逻辑结构见图1。

3、结语

柴河水库信息化系统经过几年来运行与应用, 系统运行稳定可靠, 达到了规划设计目标, 系统可操作性强, 具有较强的实际使用价值和应用推广价值。

2 0 0 5年8月在抗击“0 5·8”洪水中, 整个系统发挥了重要作用, 为流域及辽河下游防洪减灾、抗洪抢险、保障下游人民生命财产安全做出了重大贡献, 取得了较好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]王德君, 刘松.柴河流域防洪安全实时监控系统的研究与建设[J].水利水电技术.2007 (3) :52-54.

柴河水库 篇4

柴河水库位于辽宁省铁岭市东12km处熊官屯乡大白梨沟村, 所处地理位置为东经124°8′51″, 北纬42°18′11″。柴河水库库区最大坝高42.3 m, 总面积17km2, 总库容6.36亿m3。水库控制流域面积1355km2, 占柴河流域总面积的90%。柴河水库是在辽河支流柴河下游修建的一座大型水库, 以防洪、灌溉为主, 结合发电和养鱼等综合利用的大型水利枢纽工程, 是铁岭市主城区的供水水源地, 其水质的好坏直接影响到铁岭市居民的身体健康和工农业用水的可持续利用。

为了解“十二五”期间柴河水库水质变化情况, 选用铁岭市环境保护监测站5年的监测数据进行分析, 旨在掌握水库水质的变化情况, 为水质环境管理提供科学依据。

2 评价标准与方法

2.1 评价标准

按照《地表水环境质量标准》 (GB3838-2002) 中Ⅱ类标准进行评价。

2.2 评价方法

湖库富营养化程度采用综合营养状态指数法

式中:TLI (Σ) 为综合营养状态指数;

Wj为第j种参数的营养状态指数的相关权重;

TLI (j) 为代表第j种参数的营养状态指数。

湖泊营养状态分级采用0~100的一系列连续数字对湖泊 (水库) 营养状态进行分级:

TLI (Σ) <30贫营养,

30≤TLI (Σ) ≤50中营养,

TLI (Σ) >50富营养,

50<TLI (Σ) ≤60轻度富营养,

60<TLI (Σ) ≤70中度富营养,

TLI (Σ) >70重度富营养。

3“十二五”期间柴河水库水质状况

3.1 柴河水库总氮、综合营养状态指数状况

据文献指出, 无机氮含量在0.5~1.5mg/L时, 湖泊生产力为富营养型, 大于1.5 mg/L时为超富营养型;国际上则一般认为总氮浓度为0.2mg/L是湖泊富营养化的发生浓度。柴河水库主要超标污染物是总氮, 2011~2015年总氮年均值在1.35~2.81 mg/L, 超标倍数在1.70~4.62, 表明柴河水库已存在富营养化危机。2011年柴河水库总氮年均值最大, 为2.81mg/L, 2015年总氮年均值最小, 为1.35mg/L, 呈不显著下降趋势, 均超过了《地表水环境质量标准》中Ⅱ类标准 (图1, 2) 。

柴河水库综合营养状态指数在37.71~38.51之间, 均为中营养程度, 基本持平。柴河水库水质监测结果见表1。

3.2 柴河水库中总氮水期、月变化情况

柴河水库枯水期、丰水期峰值出现在2011年, 为3.83mg/L、3.20mg/L;平水期峰值出现在2013年, 为2.70mg/L。柴河水库丰水期总氮小于平水期, 这可能与丰水期处于雨季, 水库水量增大有关。“十二五”期间总氮枯、丰、平水期变化见图3。

由图4可以看出, 2011~2015年总氮的月均值均超过《地表水环境质量标准》Ⅱ类标准。最大值出现在2011年4月, 为3.83mg/L, 超标6.7倍。柴河水库中总氮呈波浪形下降趋势。

4 总氮超标原因分析

(1) 柴河水库的供水源主要是柴河, 柴河在汇入的过程中携带了沿途的生活、生产废水, 容易造成氮、磷的富集。

(2) 水库水质流动缓慢, 自净能力较差, 容易造成氮、磷等营养物质的聚积。

5 对策和建议

5.1 做好水库上游污染治理

严格控制柴河流域城镇人口生活废水随意排放, 加强排污沟的导引作用, 尽量避免对柴河造成径流污染。加强直排或间排柴河的工业污染源管理, 要求治理达标后排放。

5.2 加大农村面源治理力度

由于水库的水大部分来自于地表径流和降水补给, 因此水库周围农田农药、化肥的施用以及周围村庄畜禽养殖对水库的水质有着直接的影响。要大力提倡绿色农业, 减少耕地中农药及化肥施用量;提倡禽畜规模化养殖, 加大禽畜粪便利用力度, 严格禁止禽畜粪便随意排放;充分利用有机肥料, 减少化肥使用。

5.3 完善水质监测, 合理使用水库水域

重视水库的生态环境问题, 加强人的水环境保护意识。利用行政手段科学地进行管理, 科学合理地实施渔业, 对以生活饮用水源为主要功能的库区, 严禁网箱养鱼、肥水养鱼, 提高柴河水库水体的自净能力, 降低水体中的氮、磷含量。适时对水库底泥进行清淤, 降低水库富营养化几率。

参考文献

[1]国家环境保护总局编委会.水和废水监测分析方法[S].4版.北京:中国环境科学出版社, 2002.

柴河水库 篇5

1 柴河水库产流模型

流域蓄水量的计算公式为:

式 (1) 中:Wt+1为第t+1天开始时刻的流域蓄水量 (mm) ;Wt为第t天开始时刻的流域蓄水量 (mm) ;Pt为第t天的流域降雨量 (mm) ;Rpt为Pt产生的总径流深 (mm) ;Et为第t天的蒸发量 (mm) 。

柴河水库地处辽宁省北部, 柴河流域位于东经123°54′~124°55′, 北纬42°08′~42°21′, 采用辽宁省水文总站提出的蓄满产流模型。

产流计算公式为:

式 (2) 中:R为降雨形成的径流深 (mm) ;P为降雨量 (mm) ;E为降雨期间的蒸发量 (mm) ;Im为流域最大蓄水容量 (mm) ;Pa为前期土壤含水量 (mm) ;K为系数, 经资料分析验证, 柴河水库K=1.4。

参数的确定:流域平均降水量采用加权平均方法计算;流域内蒸发量采用清源、铁岭气象站资料, 折算系数采用营盘站资料, 经分析研究, 硬性定义, 当日降水量大于8.0 mm时为雨天, 当日降雨小于或等于8.0 mm时定义为晴天, 各月日蒸发能力见表1, 前期土壤含水量Pa采用双层计算。经分析采用Im上=40 mm, Im下=110 mm, 上层按蒸发能力计算, 下层按E下= (E-E上) ×Pa下/Im计算。

(mm)

当Pt+Pa上, t≥Em, t时:

当Pa上, t+1≥Im上时, Pa上, t+1=Im上, Pa下, t+1=Pa下, t+Pa上, t+1-Im上

当Pt+Pa上, t

式 (3) 中, X上 (下) , t+1为第t+1天上 (下) 层参数值, X上 (下) , t为第t天上 (下) 层参数值。

每年从5月1日开始计算, 并规定, Pa上, 5月1日=0.0 mm, Pa下, 5月1日=60.0 mm。

笔者在20多年的工作中发现, 利用上述方法进行洪水预报时, 常遇到如下情况:一般中、小洪水和年内第1场大洪水的预报精度较低, 第1场大洪水以后, 即便与前期同样大小的洪水, 预报精度也会较高。笔者对此进行了长期分析、研究, 既然在多数情况下预报精度较高, 说明选用的产流模型是合适的。从产流计算公式 (2) 看, 影响净雨R的因素很多, 其中又以Pa和E的影响最大。单就某一次洪水来说, 蒸发E的影响远远小于Pa的影响。可见准确计算Pa值是洪水预报准确与否的关键。

2 Pa值计算方法

为了获得合理的计算方法, 笔者探讨了多年连续计算Pa值的方法。即, 从某年发生的最大一次洪水开始计算, 相应的有2种计算方法。

方法一:按柴河水库产流模型的规定, 取Im上=40 mm, Im下=110 mm。当流域内发生大洪水时, 认为流域已蓄满, 则Pa上=Im上=40 mm, Pa下=Im下=110 mm。

方法二:根据本次大洪水计算Pa值, 计算公式由式 (2) 推得:

以此为计算起点, 计算Pa上和Pa下, 直到冬季封冻后第1场形成雪盖的大雪 (冬季无雪时, 一直计算下去) 。每次雪盖融尽, 再开始计算Pa值, 至下一场形成雪盖的大雪。当冬季地面雪盖融尽, 再开始计算Pa值, 直至本年发生足以使流域蓄满的第1场大洪水为止, 并以此开始新一轮Pa值的计算。

式 (5) 中:Pa融为雪盖融化后流域土壤含水量 (mm) ;Pa封为雪盖封冻时流域土壤含水量 (mm) ;∑P为从封冻至雪盖融化流域平均降雨量总和 (mm) ;∑E雪为冰雪覆盖期间流域雪面总蒸发量 (mm) ;∑E陆为冰雪覆盖期间流域陆面总蒸发量;R为融雪径流深 (mm) 。

式 (6) 中:E20为20 cm口径蒸发皿观测值;α为蒸发皿与大面积冰雪蒸发量的折算系数。

式 (7) 中:β为大面积冰雪换成陆面蒸发的系数。

3水文预报

笔者发现, 按方法一和方法二作洪水预报, 一般比原模型精度高。特别是用方法二计算的Pa值作预报, 精度比方法一更高些。

人类活动对土壤含水量影响很大, 如植被的改变、水旱田比例的改变、田间铲犁的次数、表面土松散程度等。封冻前地表面土颗粒含水量大 (如:雨夹雪后, 水没有蓄满下层, 立即降温, 并下大雪形成雪盖) , 雪盖融化期间深入土壤下层的要少。反之, 封冻前地表土颗粒含水量小 (如:秋末、冬初连续无降水, 天气骤冷并直接降大雪) , 地表封冻时因表层干没有冻实, 呈松散状态, 则融雪补充深层的要多。

采用前述土壤前期影响雨量的计算方法作洪水预报, 精度有很大提高, 但还有较大的误差。笔者通过多年分析, 发现方法一和方法二计算的Pa值多偏大, 通过研究分析, 得出修复公式如下:

式 (8) 中:Pa计为通过方法一和方法二计算的Pa值 (mm) ;γ为修正系数, 与耕作方式、秋末降雨、融雪期温度等有关, 当采用方法一时, 则γ为0.73~0.95;当采用方法二时, 则γ为0.81~1.05。

以2009年某次洪水为例, 分别按原方法和改进的方法一、方法二作净雨预报, 计算结果见表2。由表2可知, 采用方法一和方法二计算的前期土壤含水量比用水库原方法计算的结果更接近实际, 据此作出的净雨预报, 误差明显减小。

4结语

采用改进的前期土壤含水量计算方法, 不需要修改流域产、汇流模型, 计算方法简单、概念明确、结果更接近实际, 能够提高实时洪水预报的精度。

参考文献

[1]詹道江, 叶守泽.工程水文学[M].三版.北京:中国水利水电出版社, 2000.

[2]KRAIJENHOFF D A, MOLL J R.河川径流模拟与预报[M].水电部南京水文水资源研究所治淮委员会, 译.南京:水电部南京水文水资源研究所, 1987.

[3]华东水利学院水文系.径流实验研究译文集:第三期[M].南京:华东水利科学院, 1982.

柴河水库 篇6

关键词：柴河水库,安全,防洪,实时监控系统,多年平均兴利效益

为使水库工程管理向自动化、智能化发展, 柴河水库建设柴河流域防洪安全实时监控系统, 为柴河流域防洪安全提供了坚实保障, 创造了显著的经济效益。计算其多年平均兴利效益, 可为水库的长期运营提供参考。系统的多年平均兴利效益计算分为2个部分:一部分是实际年平均效益, 即系统实际运行年份内实际兴利效益的年平均价值;另一部分是期望年平均兴利效益, 即系统在其预期运行年份内预期产生兴利效益的平均值[1]。

1 实际年平均兴利效益

实际年平均兴利效益的计算采用算术平均法, 即逐年计算系统实际运行年份内产生的兴利, 求其均值。计算公式:

式中, B軍—系统运行的n年内的年平均兴利效益;B軍直i—系统在第i年的兴利直接效益;B軍间i—系统在第i年的兴利间接效益。

计算得:B軍= (3 813.155+301.11) /2=2 057.133万元。

2 期望兴利多年平均效益

年平均损失数学期望值的计算采用长系列调节法。不同年份, 由于洪水的量级、实时监控系统的效益也不同, 上式的计算结果是系统已运行2年内的平均效益。由于时间跨度较短, 无法确定这一结果对系统在其整个使用年限内的代表性[2,3]。因此, 为计算系统在整个使用年份内的平均效益, 采用数理统计与效益分析结合的方法。

2.1 长系列调节计算

只有在某些特定的年份才能实施系统引发的2种调度方式, 预蓄的水量也只有在某些特定的年份才起作用。需要进行长系列调节计算。

2.1.1 调节原理。水量平衡方程式:

式中, ΔV—库容变量;Wl—天然来水量;Wg—工业用水量;Wn—农业用水量;Ws—损失水量。

2.1.2 基本资料。

来水资料采用1952—2006年55年实测入库径流量资料, 其中建库前部分做还原计算。用水资料:农业用水采用变动定额, 考虑与清河水库联调, 由清河补偿, 假定供水与来水成反比线性关系;工业、民用水量采用时段平均定值;损失水量采用多年平均蒸发渗漏资料[4]。将预蓄方案实施后增蓄的水量在原汛限水位的基础上转化为水位, 约束条件如表1所示。工业、民用计划用水8 000万m3/年, 当水位降至84 m时视为工业破坏年, 当水位降至95 m时停止农业供水, 视为破坏年。

(m)

2.1.3 调节结果。

现控制条件下, 工农业供水保证率不变, 防洪预报调度方式多年平均可增加蓄水量1 800万m3。以此为基础计算调节结果。预蓄预泄调度方式年平均增蓄水量700万m3。即防洪预报和预蓄预泄2种调度方式平均每年可增蓄有效水量2 400 m3。再以此调节结果为基础, 对效益进行计算。

2.2 多年工业及城市生活供水效益

根据柴河流域多年平均径流情况及目前工业及城市生活用水状况, 每年增蓄水量的2/3用于工业及城市生活, 按2006年水价计算, 其效益为:B=P1×W1=0.53×2 400× (2/3) =848.00万元。

2.3 农业供水效益

根据多年平均径流情况, 每年增蓄水量的1/3 (800万m3) 用于农业灌溉, 按目前农业供水水价及农业水费收取情况, 其效益为8万元。

2.4 多年平均灌溉效益

在长系列计算的基础上, 多年平均灌溉效益采用分摊系数法, 具体方法同兴利直接效益计算[5]。长系列调节结果表明, 系统建设使水库增蓄的水量不仅可以增加灌溉保证率, 还可以使部分水田改为旱田, 其灌溉效益计算公式为:

式中, Y—增蓄水量灌溉后水稻作物多年平均产量;P—灌溉后水稻作物多年平均产量;A—水稻价格;yj—j类旱作物的产量;pj—j类旱作物的价格;Aj—j类旱作物的面积;Y′、P′—水稻副产品产量和价格;yj′、pj′—j类旱作物副产品产量和价格;△C农—灌溉前后增加的农业成本。

经计算, 多年平均灌溉效益为654.35万元。

2.5 多年平均发电效益

每年增蓄水量的1/3 (800万m3) 用于农业灌溉的同时用于发电, 按目前电价计算, 其效益为:B1=P× (W1÷W2) ×95%=0.24× (800÷15) ×95%=12.16万元。

2.6 多年平均渔业及其他效益

按与兴利直接经济效益相同的方法, 计算渔业、水土保持、水质、旅游和其他项目的多年平均效益:B渔业=5.0万元, B水土保持=7.6万元, B水质=31.50万元, B旅游及其他=2.65万元。

3 小结

系统的实际多年平均兴利效益为2 057.133万元, 系统的期望多年平均兴利效益为B=848.00+8+654.35+12.16+5.0+7.6+31.50+2.65=1 569.26万元。从实际发生和预期2个方面分别计算柴河水库防洪安全实时监控系统的效益, 概念明确, 可以从不同角度、全面地衡量系统的价值, 为系统的进一步完善和其他类似项目的建设提供参考[6,7]。

参考文献

[1]周跃川.水库预蓄预泄调度方式系统控制方法的研究与应用[D].南京:河海大学, 2006.

[2]邱忠恩.水利工程防洪效益计算分析中几个问题的探讨[J].水利经济, 1995 (1) :26-29.

[3]中华人民共和国水利部.SL206—98已成防洪工程经济效益分析计算及评价规范[S].北京:中国水利水电出版社, 1998.

[4]姜玉婷.清河水库防洪调度系统效益分析[J].东北水利水电, 2008 (3) :23-24.

[5]徐玉英.水库风险调度理论方法的研究与应用[D].大连:大连理工大学, 2000.

[6]河海大学.水利计算[M].南京:河海大学出版社, 1991.