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On WebGIS technology in Dezhou Three River Flood Control Operation System
Ma Yuan-jie1,Feng Lei2
(1.MWR IOC Zhangweinan Authority Planning DepartmentDezhouShandong253000;
2.River Water Conservancy Bureau Dezhou Project Management OfficeDezhouShandong253014)
【Abstract】Information is the basis for a real and effective flood control dispatching decisions, flood dispatching directly related to the merits of the city's people's lives and property safety and economic and social development. This paper analyzes the work of flood control scheduling problems and causes, will WebGIS technology in Dezhou three dispatching system of flood control, and to promote the application of research results, the better for flood control waterlogging disaster mitigation services.
【Key words】WebGIS;Texas;Three mainstream;Flood control operation
近年来,随着计算机技术、网络技术和数据库技术的广泛深入运用,防洪指挥调度也得到迅速发展,其标准化和规范化对提高德州市防洪调度水平具有重要的推动作用,研究与开发适合本地特色的防洪指挥调度系统意义重大。将WebGIS技术应用在德州市防洪指挥调度系统就是针对境内相互间具有水文学、水力学、水利联系的河道以及涵闸、堤防、险工等相关工程设施进行统一协调调度,最大限度降低灾害影响和损失计算机软件系统。
1. 存在的问题
真实有效的信息是防洪指挥调度决策的基础。 德州市在水文测报的基础上建立和开发了架构齐全的防汛信息查询系统,用于汛情信息自动采集和接收系统以满足防洪调度决策的需要。虽然已经能够实现大部分功能,但针对雨、水、工、灾情防汛信息以及洪水调度方案等还只能通过单一系统进行查询,没有形成统一、规范、通用的系统结构框架,缺乏必要的功能整合,预报调度和决策思路、方法难以发挥很好的作用,上下级信息流通不畅、重要信息难以传递给所需防汛部门,影响防洪调度的时效性,指挥调度难度很大,造成防汛工作被动,不利于充分发挥现有工程的防洪效益。
2. 原因分析
防汛指挥调度的优劣直接关系到全市人民生命财产安全和经济社会发展。德州市地处平原地带,洪涝灾害是主要自然灾害之一。据记载,从1368年至1949年的580多年中,出现洪涝灾害362次,平均1.6年一次。1949年至2011年的60余年间,发生洪涝灾害30余次,较大洪涝灾害10余次,具有突发、频发、多发等特点。境内马颊河、徒骇河、德惠新河三干流是骨干防洪排涝河道,在防御洪涝灾害方面功不可没,但受重建轻管思想制约,现状河道淤积严重,沿河建筑物老化病险,堤防残缺薄弱,工程长期“吃老本”,防灾减灾功能衰减,有的甚至功能殆尽,远远达不到原设计标准,极大的影响了防洪减灾工作的成效。如果通过将所有的防洪工程都按照高标准建设,在经济上是不可行的,也是不必要的,而且大规模新建工程对环境和生态都会造成一定程度的影响和破坏。历年来与洪涝灾害的抗争过程证明,单纯依靠工程措施不能从根本上消除洪涝灾害的威胁,需要在切实依靠工程措施的同时,加强防洪除涝非工程措施的研究和建设,实现工程与非工程措施相结合,缓解上述矛盾。建立基于WebGIS的防洪指挥调度系统,可规范设计、统一结构、标准功能,避免重复设计与开发,节约人力、财力和物力,在市级防指成员单位、市县实现同级间横向和上下级纵向的连接,有利于各级各有关单位统一掌握汛情,有利于防洪统一联合调度决策,有利于促进防洪管理整体水平的提高,使防洪工程在防灾减灾中发挥更大的效益。
图1
3. 对策建议
将WebGIS技术应用于德州市三干流防洪调度系统是防洪除涝非工程措施中的关键举措,当发生洪涝灾害时,迅速采集和传输雨水工灾情信息,并对其发展趋势作出预测和预报,经分析制定出防洪抗旱调度方案,有效减轻和降低洪涝灾害的危害及损失。
该系统由决策支持系统、数据采集分析系统、洪水预报系统、洪水调度系统和信息查询系统构成,面向防洪决策指挥,针对非工程措施,在计算机网络环境下,以防汛综合数据库及其管理系统为基础,利用WebGIS技术完成各类有关信息的实时接收、处理、存储和查询汇总,通过“流域-河道”预报系统实现防洪形势分析、防洪调度方案的生成、模拟、可视化显示、多方案比较、调度方案管理、调度成果管理、系统管理、与中央系统进行数据交换等功能,在电子地图上清晰直观显示图像图表和文字说明,为实时防汛会商决策提供支持的计算机应用软件系统(见图1)。
3.1决策支持系统技术。
包括GIS组件、决策调度模型、WEB应用服务器、系统管理组件等。主要采用的技术路线如下:
3.1.1采用B/S实现方式,基于J2EE架构,在WebLogic上进行集成和开发,保证系统可维护性强、可扩展性强。
3.1.2基于WebGIS进行信息展示与导航操作,保证系统具有良好的可视化效果。
3.1.3基于MVC设计模式的Struts技术进行系统开发建设,清晰程序结构、增强代码稳定性和信息展示的灵活性,确保系统具有更好的可维护性与适应性。
3.1.4采用层次化、组件化的设计思想,分离业务逻辑与表现形式,增强代码的重用性,满足系统维护与升级的需要。
3.1.5采用河道演进模型和河道一维水动力学模型作为后台模型支撑,保证系统的可靠性和稳定性。
3.2数据采集分析系统。
利用WebGIS技术将气象、雨、水、工、灾情等信息加载到电子地图上,提供卫星云图、气象雷达、天气预报等气象信息链接选项,方便查询;实现降雨区域及发展过程动画演示等功能,直观显示降雨趋势;实现河道水位、流量等信息的实施测报与查询,形成水位-流量变化曲线,计算降雨产流;实现重点涵闸、河段、堤防、险工信息的现场采集、前端控制、远程视频传输和总控,确保水利工程安全运行;实现农田受灾面积在电子地图中的动态示意;参考历史洪水信息及工作经验实时调度三干流洪水。
图2
图3
3.3洪水预报系统。
根据洪水形成和运动的规律,以过去和实时水文气象资料作为输入,采用流域降雨径流法与河道洪水预报相结合的方法对未来一定时段的洪水发展情况进行预报,通过分析研究流域降雨形成、洪水特点、河床变形及河道洪水波运动规律,利用水文学、水力学、河流动力学等技术,建立实用的洪水预报经验方案和数学预报模型,对洪峰水位(流量)、洪水过程等要素进行实时预报,并直观显示电子地图中。实际应用中,根据德州市实际,按自然分水线或支流分布情况将我市境内三干流流域划分成若干个子流域,各子流域之间由河道连接,形成“流域-河道”洪水预报系统(见图2)。子流域流域汇流时间和河道洪水波传播时间之和即理论预见期。各子流域的洪水预报属流域降雨径流预报,其流域产汇流预报模型采用新安江模型,输入为流域内点雨量或面雨量系列文件,输出为出口断面水位流量系列文件。产生的洪水过程最后汇集到干流,通过河道洪水预报法得到干流某断面的洪水过程,其河道汇流预报模型运用马斯京根演算法,该类模型输入为上断面水位流量系列文件,输出为下断面水位流量系列文件。每次预报完成后,不断更新数据库实时数据,计算出的预报数据与实时数据比较,如果与预测现象一致,加快实时数据更新速度。如果不一致,及时调整模型参数,确保预测结果的快速精准。
3.4洪水调度系统(见图3)。
综合考虑上游来水、支流汇入、径流产流、下游河道承载能力等多种因素,按照防洪调度规则及工程控制指标,结合决策者工作经验进行推理判断,明确需启用的防洪工程,生成多个洪水调度方案,在保证河道安全情况下,优选对上下游影响最小的调度方案。
3.5信息查询系统。
在综合数据库的支持下,构建基于Web的综合信息查询系统,提供基于Web的实时雨水工灾情等防汛相关信息及图上查询和标注,地图放大、缩小及漫游,预报调度成果等。
表1
图4
4. 应用实例
2012年7月底至8月初,德州市遭受连续强降雨过程,各个子系统在防洪调度中发挥了很大的作用,实时数据采集分析系统及时准确的接收每次降雨、水位等汛情信息,之后利用洪水预报子系统推算下游流量、水位,进行洪水预报,并根据预报结果和三干流防洪调度规则,制定合理的洪水调度方案,为三干流合理安全调度提供了强有力的技术支撑。同时可以对此次洪灾中所有的调度成果及资料进行查询。
4.1实时数据采集。
从自动雨水情测报系统中接收2012年7月30日6时至8月6日8时降水量(见表1、图4):
图5
4.2洪水预报。
通过对实时雨水情的分析,根据上游洪峰利用流域降雨径流法与河道洪水预报法对下游洪峰进行预测,预报结果与实际洪水过程对照如图5、图6。
图6
4.3洪水调度。
4.3.1当德惠河水位上涨到接近排涝水位时,为减轻河道的行洪压力,8月1日14时提起赵棒槌涵洞通过北四分干,8月1日提起东西宗闸向马颊河分流。
4.3.2当马颊河行洪受下游顶托排水不畅时,分别于8月5日启用沙杨河、跃丰河北段、漳马河向减河、漳卫新河分流;同时根据马颊河上游来水减少的情况,及时控制调蓄上游拦河闸减少下泄水量,减轻下游河道的行洪压力。
4.4分洪效果。
(1)此次分洪调度,马颊河通过沙扬河向减河分洪最大流量为54m3/s,共分流6127万m3;马颊河通过跃丰河、漳马河向漳卫新河分流,跃丰河最大流量为35m3/s,漳马河最大流量为25 m3/s,共分流7871万m3左右。马颊河分洪约1.5亿m3。
(2)德惠新河通过北四分干平均分洪流量60m3/s,共分流9150万m3;通过跃丰河南段向马颊河平均分洪流量70m3/s,共分流9987万m3。德惠新河分洪共1.9亿m3。
经过马颊河、德惠新河、漳卫新河的联合分洪调度,共分洪3.3亿m3,占全市积涝水量(6亿立方米)的57%,使河道水位平稳持续下降,确保了全市干支流河道安全运行。
4.5效益分析。
4.5.1农田积水快速外排,减少农业经济损失。通过认真分析、准确预报、科学调度,成功分流3.4亿m3洪水,可减少农田积水面积170余万亩,缩短涝水外排时间8天左右,有效降低了干流河道水位,为抗洪抢险争取了时间和主动,对减少农业经济损失起到了关键作用。
4.5.2河道无决口,水利工程安全运行。虽然汛前对全市水利工程进行了认真安全排查,但是由于2012年汛期强降雨引发的洪水已经远远超出了河道行洪能力,加之河道淤积严重、闸涵工程年久失修等问题,如果洪水调度不科学将出现严重后果。通过系统调度、科学研判,对洪水形势作出准确判断,及时调度闸涵、分流洪水,全市干支流河道无决口,水利工程安全运行。仅德惠新河跃丰河部分河段出现了漫溢,由于及时加固、封堵,迅速化险为夷。
4.5.3人员零伤亡,防洪社会效益显著。暴雨内涝直接威胁全市254万人的生命安全,经受了雨淋水淹的危旧房屋、险工险段、低洼易涝区等也存在着极大的安全隐患。为此,各级政府、各有关部门积极抽调排水设备外排积水,免除工厂停产、商业停业和交通中断等社会损失,避免人员伤亡,为社会经济发展做出贡献。
5. 结语
关键字:洪水预报、水情测报、调度方案
中图分类号:TV122 文献标识码:A 文章编号:
1前 言
察尔森水库洪水预报调度系统是以水文遥测数据库和预报调度数据库为基础,完成遥测数据的接收处理和存储汇总;通过人机交互对话提供流域洪水预报成果和防洪综合调度方案;能够提供简洁鲜明的图像、图表等直观可视的防汛信息,供业务技术人员和调度决策者使用。
2水库洪水预报调度软件的特点
水库实时洪水预报调度软件的主要特点:
(1)具有功能齐全、运行灵活、使用方便、有较强实用性与通用性的特点,便于推广使用。
(2)采用了可视化、多媒体、数据库等当今我国最先进的计算机技术,利用了面向对象技术构筑对象模型,具有良好的通用性,便于系统维护。
(3)洪水预报提供了开放的设计接口,易于实现模型和系统的扩充和修改,便于系统运行环境的变化。
(4)易于实时、快速地生成水库防洪系统可行调度方案。设计了自动与交互二种方式推求水库的洪水调度方案。
(5)在信息查询中采用多线索分层查询方式,使操作更为简单,在水雨情查询中实现了实时水雨情与历史水雨对比查询,实时水情与预报水情对比查询,使调度人员可及时准确地对洪水的发展趋势做出判断。
(6)具有很强的图表输出功能。
(7)在数据库的设计和开发中,以国家防汛抗旱总指挥部办公室制订《水库洪水调度系统设计与开发规则》为依据,采用Client/Server结构体系,使系统既可用于网络系统,又可用于单机系统,便于系统的集成。
3软件功能
本系统具有信息查询子系统、交互式洪水预报子系统、交互式洪水调度方案生成子系统、交互式洪水调度方案评价子系统、数据库管理子系统。各子系统的功能为:
3.1 信息查询子系统
实时雨情查询及其报表统计与输出,实时水情查询及其报表统计与输出,工情查询,实时水雨情与历史大洪水的对比查询。
3.2 交互式洪水预报子系统
从水雨情自动遥测系统提取实时降雨量,查询流域各站降雨量,计算前期土壤含水量,可根据落地雨作洪水预报,也可根据假拟降雨作洪水预报。
3.3 交互式洪水调度子系统
包括交互式洪水调度方案生成与洪水调度方案评价两部分。
交互式洪水调度方案生成:进行单库或可扩展进行区间补偿的洪水调度,可确定出水库的泄流方式及相应的泄流量,预报水库的水位变化过程,可扩展预报水库下游控制站的组合流量过程。
交互式洪水调度方案评价:根据调度与决策人员的偏好,应用多目标模糊优选模型,对交互生成的多个调度方案进行评价与排序。
3.4 数据库管理子系统
包括数据库数据录入与维护和水雨情数据的整编两部分。
数据库数据录入与维护:可以进行数据库的查询、录入、修改和删除。
水雨情数据的整编:可进行流域各站雨情数据的日降雨量、一小时最大降雨、一日最大降雨、三日最大降雨、五日最大降雨、七日最大降雨、十一日最大降雨、月旬降雨及流域月旬平均降雨量的整编,也可以进行日平均水位、日平均流量、旬月平均水位、旬月平均流量等水情数据的整编,也可以把实时库中的数据导入历史库。
4交互式洪水预报子系统
洪水预报子系统设计遵循系统总的设计思路,即系统操作简单,各个关键部分提供必要的技术与细节支持。在系统预报模型选择上,提供开放的设计接口,即允许各个水库或防洪控制点断面所在河流增加系统没有提供的预报模型,或原来预报模型的变异。在系统使用环境上,通过对数据库数据流的有效划分,系统可非常方便地应用于单机或网络系统,以适应所在流域计算机应用环境。应用系统做洪水预报基本流程为:(1)设置预报时间(2)实时提取水情自动测报系统数据并将其存入实时水情数据库(3)计算前期土壤含水量(4)提取库水位,输入相应入库出库值(5)根据单位线或大伙房模型做出预报。除实时预报之外还可作假拟预报并可查询降雨总量、总净雨、入库或区间洪水总量、峰值、1d、3d、8d、30d、60d洪量、重现期、相应频率等。可实现把预报结果按图、表方式输出;预报洪水过程水平滚动显示;预报洪水过程单点查询;预报洪水人工修改等功能。
5交互式洪水调度子系统
交互式洪水调度子系统是本软件系统的子系统之一,是为决策者提供的洪水调度成果的最终体现。它将应用洪水预报子系统的预报成果,自动与交互制定多个实时可行调度方案,并可结合决策者的经验,对这些方案作出评价,为防洪调度决策提供良好的支持信息。该系统可实现的功能有:1、按自动方式和交互方式制定水库洪水调度方案2、可推求控制站组合流量3、洪水调度方案的评价4、可按表格、图形等方式输出洪水调度成果。
洪水调度还对多个方案进行评价,具有方案评价交互窗口界面。其中上部为确定目标权重对话组框,下部为方案的评价结果,右部为功能按纽。洪水调度方案评价所使用的方法为多目标模糊优选理论与模型。
6在察尔森水库洪水防汛中的应用
2012年进入汛期之后,由于受天气系统的影响,洮儿河流域频繁降雨,虽然降雨强度不大,但是降雨次数频繁,致使前期土壤含水量比较大,7月28日,流域上游又普降中雨,局部地区达到大雨,受此次降雨过程影响,使洮儿河洪水迭起,察尔森水库水位持续上涨,察尔森水库发生了5年一遇的超标准洪水。下面就7月25日~27日一场降雨做预报如下:
(1)雨情
时间:7月25日8点----7月27日8点
(2)汛情
8点水位359.25m;库容6.427m3;入库235m3/s;出库60 m3/s。截止27日,Pa值为94.6,已经达到饱和。
7月25日~7月27日流域降雨26.4毫米(降雨中心在索伦一带,单站最大降雨45毫米),该次降雨过程产生的洪峰入库流量393m3/s(时段为3小时),峰现时段为26日17~20时。
(3)洪水预报
由于天气预报预报未来两天有中到大暴雨,所以分别作了未来24小时无降雨、假拟降雨20mm和假拟降雨50mm的预报方案
根据本次降雨预报如下:
峰值:27日20点264 m3/s;一日洪量:0.057亿m3;三日洪量:0.163亿m3;八日洪量:0.389亿m3;预报洪量:1.227亿 m3;小于五年一遇洪水。
假拟4个时段降雨20mm预报如下:
峰值:29日8点349m3/s;一日洪量:0.574亿m3;三日洪量:0.223亿m3;八日洪量:0.569亿m3;预报洪量:2.048 亿m3;小于五年一遇洪水。
假拟4个时段降雨50mm预报如下:
峰值:29日14点627 m3/s;一日洪量:0.135亿m3;三日洪量:0.402亿m3;八日洪量:0.986亿m3;预报洪量:3.284亿m3;大于五年一遇洪水。
(4)方案分析及调度
根据预报来水推算仅本次降雨不会到达汛限水位360.55m(相应库容7.22亿m3);假拟20mm降雨31日8点超过汛限水位360.55m;假拟50mm降雨29日14点超过汛限水位360.55m。依据预报及实际来水情况7月30日9时,水库开始泄流260m3/s(含发电量),泄流持续7个小时,到16时,水库泄流减小到150 m3/s。到8月10日8时,入库流量为104 m3/s,库水位为362.46m(相应库容为8.472亿m3),根据气象预报预测,后续不会再有大的降雨过程,按退水过程演算,到8月15日,库水位为362.75m,此时已为后汛期,根据调度方案后汛期汛限水位可逐步抬高到365.40m,鉴于此种情况,为了充分发挥水库的兴利效益,水库于8月10日9时关闸停止泄洪,水库转入正常运行,保持发电机四台机组满发。此次洪水,察尔森水库共拦蓄洪水2.89亿m3,经水库调节下泄洪水总量为1.43亿m3,削峰率为70%,为保障水库下游地区的防洪安全发挥了重要作用。
7结语
察尔森水库洪水预报调度系统自1999年建设完成并投入运行,根据洪水形式进行准确判断,制定水库的洪水预报方案,再对多种防洪调度方案进行比较和优化选择,提高了水库的洪水预报精度和预见期,为水库的防洪和发电提供了可靠保障,有效解决了水库自身防洪与水库承担下游防洪之间的矛盾,保护了下游防洪安全,以及水库防洪与兴利之间的矛盾。
一、防汛抗洪。
1、防汛抗洪需要注意问题。
2、防汛防风基本情况:
(1)水情、风情;
(2)洪水类型;
(3)台风洪涝灾害;
(4)防洪体系:工程体系(如水库、堤坝、闸涵等)与非工程措施(如雨水情监测、洪水预警预报、洪水调度决策、防洪预案、蓄滞洪区管理、分蓄洪水方案、抢险救灾组织、洪水风险图、防洪保险、防洪减灾的法规和政策等);
(5)防洪的量化指标:洪水的量化(如流量、洪量、洪峰、含沙量、输沙量等)、特征水位(警戒水位、正常水位、汛限水位、设计洪水位、校核洪水位等)、洪水等级划分(10年一遇---50年一遇、超标准洪水等)、降雨等级、台风等级等。
3、防汛抗洪决策:
(1)情报预报:水文信息(如雨水观测站、气象和测雨雷达、气象卫星云图等)、工情信息(如水库大坝、溢洪道情况等)、水情信息的处理(如径流、洪水、洪峰计算,综合分析,测算预报值等);
(2)洪水管理:防御洪水方案和洪水调度方案、洪水调度、社会管理等;
(3)查险抢护:巡查制度、抢险队伍、抢险方案、抢险物资储备等;
(4)抢险的组织等。
4、主要险情分类、险情判别及抢险方法(如管涌、渗漏、漏洞、滑坡、决堤溃坝、漫顶、裂缝等的分类判别和抢险方法)。
5、防洪预案和防台风预案编制规范和管理。
二、防旱抗旱:旱情判定指标、等级划分、旱情分析、抗旱组织及队伍、抗旱水源、抗旱和管理等。
三、水旱灾害统计:统计范围(洪涝灾害和干旱灾害)、统计内容、报送制度方式、灾情核实、统计报表及主要指标解释和填表说明、统计资料管理等。
四、无线电台维护和管理:基本原理知识、常见故障及维修、日常维护和管理等。
1987年国家计委批复的《太湖流域综合治理总体规划方案》(以下简称《总体规划方案》)中,流域治理以防洪除涝为主,以解决太湖洪水出路为重点,通过加高、加固环太湖大堤,出湖口门建闸控制,增加流域调蓄洪水能力;开辟太湖洪水外排骨干河道,洪水归槽洪涝分开;加大直接向长江引、排水能力,洪水期减少入太湖洪水量,枯水期引长江水补充流域水资源不足;开辟直接向杭州湾排水通道,分泄黄浦江上游洪水;疏通内部骨干河道,建立高低分片控制等工程措施,使流域初步形成防洪、排涝及水资源补给的骨干调度体系。治太工程包括望虞河、太浦河、杭嘉湖南排、环湖大堤等11项流域治理骨干工程,工程从1991年开始实施,总投资97亿元。当前,流域重点骨干工程已完成2/3,望虞河、太浦河、环湖大堤、杭嘉湖南排工程等已基本完成,太湖防洪出路已经打通。
二、当前流域治理的新课题
(一)流域总体防洪标准需进一步提高
经过“八五”、“九五”近10年的流域工程治理,太湖流域的防洪体系建设已取得了重大进展,初步形成洪水北排长江、东出黄浦江、南排杭州湾,充分利用太湖调蓄,“蓄泄兼筹、以泄为主”的流域防洪骨干工程体系的框架。
治太骨干工程建设过程中,流域遭遇了1995、1996、1998年的3次常遇洪水及1999年流域特大洪水,已建工程均发挥了应有的减灾效益,合计防洪减灾直接经济效益达156亿元。特别是1999年流域特大洪水,太湖创历史最高水位5.08m,通过流域合理调度及全力防汛抢险,治太骨干工程直接减灾经济效益达92亿元,是1991年开展治太骨干工程建设以来资金投入的两倍。实践证明《总体规划方案》所确定的治太工程布局是科学合理的。
但太湖流域防洪形势仍不容乐观,目前存在的主要问题是:《总体规划方案》所确定的治太骨干工程还有1/3没有完成;区域治理标准还不高,城市防洪能力偏低;环湖大堤等部分已建工程尚不能达到新颁布的《堤防工程设计规范》所制定的标准;工程综合管理和调度运行现代化水平还不高;地面沉降、河道淤积严重,城镇面积扩大,河湖水面积减少,圩区排涝能力增强等因素,正在降低流域骨干工程和城市防洪工程的防洪能力,因此距建立流域完整的防洪体系要求还有较大距离。
(二)流域水环境综合治理刻不容缓
随着太湖流域社会经济发展,工业和城乡生活污水量和农田化肥农药使用量逐年增加,由于污染治理力度不足,处理水平低,加上平原河网流速缓慢,水环境容量较小,致使河湖水质污染严重。据统计,80年代初期至今,太湖75%的水体水质级别已经下降了两个等级,由原来的Ⅱ类水为主变到以Ⅳ类水为主;水体营养状态上升两个等级,由80年代初期以中营养—中富营养为主,上升到以富营养为主。2000年7月,太湖蓝藻再次大规模爆发,蓝藻最严重的梅梁湖,藻类数量达到2.1亿个/L,严重影响了流域环境质量。
目前,流域水污染防治虽已引起各级政府的重视,并投入了大量资金,但流域水环境并未整体好转,水质性缺水仍然严重。1990年、l992年、l994年夏季,太湖流域干旱少雨,太湖水位较低,黄浦江取水口由于污水上溯持续黑臭。无锡附近梅梁湖、贡湖以及湖西北水域经常出现大面积“水华”,湖滨城镇供水告急。即使1999年大水季节,太湖总磷浓度仍然达0.095mg/L,总氮浓度达2.38mg/L,大部分水域每L湖水中的蓝藻密度在1000万个左右。太湖流域水质型缺水直接影响了正常生产、生活和生态用水,给当地的投资环境和对外开放造成了不利的影响。
(三)流域水利管理的非工程手段亟待提高
虽然经过多年的努力,太湖局和流域内各省市,在防汛调度、水文基础设施及信息采集处理等方面的技术手段得到了一定的改善,但总体上尚未形成为防汛指挥和各项防汛工作提供技术支持的防汛调度系统。特别是自动测报信息尚不能代替人工报汛的信息,数据采集、传输、处理等自动化管理程度低,远远不能满足防汛、抗旱各项工作需要。在水资源管理方面,水质监测完全是由人工定期进行,水资源调度系统尚未开始建设。工程综合管理和调度运行现代化水平还不高。
流域内现有的水位站、雨量站、闸坝站、水库等各类测站中自动测报的站点不够,布局也不够合理。多数水文站点的设施老化失修,委托代管人不稳定,水情采集的及时性和准确性受到影响。而对于流域工情、水质污染等信息的采集则考虑更少,水质监测的测报频率低,远不能满足防洪及水资源实时调度管理的需要。全流域尚未形成统一的满足防汛及水资源管理的水利信息网,流域与省市、地区的水情、工况、灾情等水利信息的采集各成一套,可靠性差且信息量小,不适应水利信息的交换、统一和共享,不适应汛期抢险救灾、警报通告、指挥调度和及时掌握水情的需要。目前,已建的部分数据库,主要功能也只局限在提供日常查询访问,还没有面向流域的调度模型,难以达到联机作业和为防汛实时调度提供辅助决策服务,影响了工程效益的发挥。防洪及水资源调度所需要的防洪工程数据库、水资源数据库、地理和社会经济数据库等基础还未建立,缺少面向流域防洪及水资源调度决策所需的应用软件系统。
三、新时期流域综合治理
(一)积极开展新一轮流域防洪建设规划
90年代以来,太湖流域连续发生了1991年大洪水和1999年特大洪水,增加了新的成灾降雨典型,与1954年降雨相比,对流域防洪更为不利。为防御不同降雨典型的流域洪水,应延长水文系列修订流域设计暴雨和设计洪水,还要进一步增建和完善原规划的流域防洪工程。
为进一步提高太湖流域防洪标准,解决已建成的防洪体系中暴露的薄弱隐患,根据国家计委和水利部的部署,太湖局自1998年11月起组织开展太湖流域新一轮防洪规划的修订工作,此项工作得到水利部的支持,水规总院的指导以及流域内各省市的积极配合,目前此工作取得了很大进展,已出台《关于加强太湖流域近期防洪建设的若干意见》上报国务院。
近期流域防洪建设主要措施除继续加紧治太骨干工程建设外,重点进行主要堤防加固建设,进一步扩大望虞河、太浦河的行洪能力,实施东太湖口至太浦河进口段及东太湖行洪通道的疏浚,对东太湖进行生态综合治理,进一步落实扩大流域北向长江、南向杭州湾的排洪排涝能力的工程措施。同时提高城市防洪和区域防洪标准,建设能充分发挥流域防洪与水资源调度综合功能的现代化管理系统,强化流域管理,加大退田还湖及水土保持力度。
近期防洪建设意见实施后,将增加太湖等重要湖泊的调蓄功能,增加太湖洪水的外排能力,完善城市和区域的防洪建设,建成防汛与水资源调度系统,以现代技术为依托,初步达到流域水利现代化。
(二)实施“引江济太”,改善流域水环境
考虑到当前流域水资源开发利用程度和节约用水已达到一定水平,当地水资源的潜力十分有限,太湖底泥生态清淤、水生生态恢复等都尚需时日和大量资金投入,因此充分利用已建的水利工程,实施“引江济太”,加快太湖水体置换速度,改善流域最大的集中式水源地太湖的水环境,既是水利建设的重要任务,也是当前应急改善流域水环境的有效途径,又是发挥治太骨干工程综合效益的体现,更是水利部门在承担生态建设方面的优势。
20世纪90年代以来,引长江水改善流域部分地区水环境的尝试进行了多次。1990年、1992年、1994年,太湖流域干旱少雨,经调度苏州市沿江主要水闸向阳澄湖地区引水,进而向黄浦江上游供水,取得一定效果。1997年,流域降雨偏少,常熟枢纽边建设边投入引水抗旱运行,通过闸站联合运行,仅用5天时间,引入长江水5.35亿m3,将长江水送到望亭水利枢纽,改善了望虞河沿线水质,并具备了向太湖补水条件。
2000年汛期太湖流域干旱少雨,在水利部和国家防办的正确领导和苏浙沪三省市的支持下,太湖局组织制定并实施了《望虞河引水应急方案》。常熟枢纽开闸引水一个月,望虞河引进长江水4.6亿m3,向太湖供水2.22亿m3,贡湖湾水体水质从引水前的劣于Ⅴ类改善为引水后的Ⅱ类。“引江济太”首次实现了望虞河建成以来向太湖供水,发挥了治太工程望虞河的综合效益,进一步提高了社会对水资源统一管理和调度的认识,也为深入开展“引江济太”水资源综合调度积累了经验。
“引江济太”实践表明,通过合理的调度,长江水不仅可以引入太湖,而且可以明显改善太湖水体水质。“引江济太”作为水资源统一管理和调水改善水环境的一项主要措施,对于保障流域水资源可持续利用十分重要。
“引江济太”的目标就是通过望虞河工程将长江水引入太湖,并通过太浦河工程由太湖向上海等下游地区供水,由此带动流域内其它诸多水利工程的优化调度,加快水体流动,提高水体自净能力,缩短太湖换水周期,缓解地区用水紧张状况。把改善太湖水环境作为“引江济太”的战略重点,搞好流域水资源配置,优先解决城市缺水,统筹考虑生活、生产和生态环境用水,最终实现“静态河网、动态水体,科学调度,合理配置”的战略目标。
国家防总对水库平安度汛工作作了详细指示,水库平安度汛工作从中央到地方都非常重视。省、市防汛抗旱工作会议对水库防汛工作也作了专门布置。今天在这里召开会议,主要是安排布置泼河水库防汛抗旱工作,刚才几位副指挥长就泼河水库防汛抗旱工作安排得很具体、很全面,完全同意。希望大家回去后认真落实,下面我根据全市防汛抗旱工作会议要求并结合泼河水库实际情况,再强调几点。
一、认真分析防汛形势,高度重视。
防洪位置非常重要。水库能否平安度汛直接关系到下游几十万人民群众生命财富平安。因此,泼河水库是市五座大型水库之一。必需充分认识泼河水库防洪保安全的必要性和重要性。泼河水库主体工程建设于六十年代末期,工程建设规范低,加之受“”影响,成了典型的三边子”工程,遗留问题较多。泼河水库被鉴定为三类坝水库,属病险水库。目前泼河水库除险加固二期工程正在紧张施工,一期已完工程尚有局部没有完善,没有经过洪水考验,也是防汛工作的单薄环节。水库病险仍然存在这些都给防汛抗旱工作带来较大隐患。因此,今年泼河水库防汛形势较往年更加严峻。
二、严格防汛工作责任制,精心准备。
各级政府、各部门要以临战的姿态,为确保水库工程和下游防洪平安。扎扎实实地做好水库的各项准备工作,把以行政首长负责制为核心的各项防汛责任制切实落到实处。一是管理单位领导责任制;二是防汛技术责任制;三是大坝、溢洪道重点部位岗位责任制,一定要把责任落实到第一责任人身上。责任细化,任务明确,落实到位。做好水库防汛工作,要从社会稳定和经济发展的大局动身,采取有效措施,认真解决防汛抗旱工作中存在问题,制定切实可行的防洪抗旱预案,全力做好各项准备工作,落实水库平安度汛工作措施,确保水库平安度汛。
三、落实应急度汛措施,明确任务。
责任大于天”防汛工作涉及人民生命财富的平安,防汛无小事。历来都是各级党委、政府的重要工作。依照市委、市政府的要求,成立了防汛抗旱指挥部,明确了责任人,各部门要依照防汛职责划分,明确任务;泼河水库管理局要做好水库防汛的日常工作;公安、交通、电力部门要做好后勤保证工作,确保水库度汛及运行管理的良好秩序;气象、水文等部门要做好天气预测、水文测报;各防汛抢险队伍要明确抢护地点、任务,要到实地检查。
完善巡查和预警机制,要进一步修订水库抢险应急预案和落实必要的人员、物料等。随时掌握水库平安运行情况,对工程重要部位,汛期必需有专人24小时值守,落实通讯、预警措施,并制定发生险情时抢护和平安转移下游群众的措施,确保人民生命财富平安。
要依照防汛工作方案的要求,今天与会的各单位、各部门。发扬团结治水的风格,各司其职,各负其责,共同做好防汛工作。要将责任细化、量化到单位和个人,要做到防汛组织、抢险队伍、防汛料物、通讯预警、平安转移“五落实”要坚持依法防汛,严明防汛纪律,各部门要坚决服从防汛指挥部的统一调度,无条件地执行调度命令,对工作不负责任,不执行防汛指挥部命令,造成重大损失的要依照有关法规,追究有关领导和当事人的责任。
四、当前要着重抓好的几项具体工作
1.认真组织汛前检查。
正在除险加固,泼河水库目前是病险水库。局部病险有待加固处置,要通过逐一排查,做到心中有数。泼河水库管理局要抓紧在主汛期到来之前,集中力量,再次对水库防洪工程进行一次全面仔细大检查。重点检查工程病险、预防措施、抢险队伍、料物、防汛应急预案;闸门启闭设备逐台开机试车,保证正常运转和启闭自如;通讯及水文测报设施要全面检修、调试,确保汛情疏通。
2.严格值班制度。
办公室要设值班室,泼河水库防汛抗旱指挥部办公室设在泼河水库管理局。汛期坚持24小时值班,配备技术人员,严格值班制度。值班员要注意收集水情、雨情、工情、灾情,对往来电文和传真要按职权范围及时上报有关领导,做到急事急办,特事特办,并认真做好记录。
3.严格调度纪律。
确保人民群众生命平安”这一基本原则,防洪调度要坚持“以人为本。依据省、市调度实施科学调度。要依照省防指批复的调度运用方式执行,依照调度原则、调度权限执行,不能越权调度,违抗调度命令。同时,汛期期间还要与上、下游坚持联系,加强洪水预测预报,改进洪水预报方法,提高洪水预报精确度,认真总结水库防洪调度经验,修订和完善调度方案。
4.落实防汛抢险队伍。
人防是关键。必需狠抓抗洪抢险队伍建设,工程是基础。各有关乡镇要针对农村青壮年劳力外出打工多、防汛队伍有生力量缺乏的实际情况,研究制定有效机制和办法,组织落实以民兵为骨干的群众性防汛抢险队伍。泼河水库防汛指挥部设置的防汛抢险民兵团共3000人,分设四个营,各营要做到定领导,定任务,定人员,对可能发生的险情种类和出险地段,要有针对性地进行抗洪抢险技术培训和演练,不时提高抢险水平和实战能力,做到遇险时拉得出,抢得上,守得住。泼河水库防汛料物与省大型水库防汛料物贮藏定额规范相差还很大,这也是多年老问题,对防汛料物要坚持“宁可备而不用,不可用而不备”要抓紧向上级和主管部门反映,多方争取,尽快达到贮藏规范,对现有防汛料物要严管理、勤清点,做到心中有数。
5.抓紧撤除影响防洪的库叉
因此,非法围拦库叉是泼河水库防洪安全的严重隐患。当地政府要以对人民生命财富平安高度负责的态度,指定相应部门配合泼河水库执法人员依法撤除影响防洪平安的库叉,追究违法人员责任。要限定时间,撤除要彻底,不能留后患。
6.要加快进度做好除险加固工程
【关键词】水库防洪调度信息化
中图分类号:TV62文献标识码: A 文章编号:
引言
水库在洪水控制方面起到拦蓄洪水,调节水量,削减洪峰的重要作用,但若对水库调控不当,也会给下游及其它方面带来不可估量的损失。在汛期对水库管理单位来说,如何搞好水库的防洪调度,其重要程度是可想而知的。
防洪调度是运用防洪工程或防洪系统中的设施,有计划地实时安排洪水以达到防洪最优效果。防洪调度的主要目的是减免洪水为害,同时还要适当兼顾其他综合利用要求,对多沙或冰凌河流的防洪调度,还要考虑排沙、防凌要求。其原则为:①将确保工程安全置于首位;②防护区的洪灾总损失最小;③妥善处理防洪与兴利的矛盾,在汛期兴利服从防洪,防洪兼顾兴利;④编制防洪调度方案,严格按调度方案进行运用;⑤由于基本资料、水情预报、调度决策等可能存在误差或失误,运行时需要留有余地,以策安全。防洪调度的决策是根据对雨水情发展趋势、防洪工程运行情况和调度成效进行分析判断的一种风险决策。防洪调度首先要做好水、雨情况的预报工作,预报的精度高低,预见期的长短,直接影响防洪调度决策的正确性和时效性;其次防洪工程标准的高低、质量的优劣也影响着防洪调度的决策;最后还要统筹考虑防汛与抗旱、上游与下游、局部与全局、经济与社会的关系。不同利益的取舍,是进行洪水调度决策的难点。
一、水库防洪调度的特点
(1)防洪调度决策不仅需统筹考虑水库上下游的防洪矛盾,而且还要统筹考虑防洪与兴利之间的矛盾,是一个多目标、多阶段的决策过程。在洪水进程的不同阶段,决策者考虑的重点具有较大差别,采用的策略是不同的,在初汛期,较多考虑腾库预泄,在主汛期,重点协调上下游之间的防洪矛盾,在汛末,较多考虑水库水位回蓄对兴利的影响(在汛末这一点尤为重要)。
(2) 防洪调度过程中涉及的因素十分复杂,有水情、雨情、工情等,在防洪形势严峻时,决策的产生在很大程度上受决策者的心理素质,以及决策者对决策风险的承受能力的影响,在诸多影响因素中,有些结构化较强,可以精确定量描述,如库容、泄流能力等;有些则难以精确定量,特别是水雨情信息,自动化遥测设备只能够监测到面临时刻以前的降雨,洪水预报只能保证预见期内的预报精度,对防洪调度而言,这些信息是不完全的,依据这些信息作防洪决策,存在一定的风险。针对水库防洪调度的以上特点,水库防洪调度所要解决的关键技术有两点:一是采用恰当的方法,处理防洪调度中的多目标问题,构造反应洪水进程不同阶段决策者偏好的模型系统;二是建立完备的辅助决策功能集,能够在决策过程中对依据不完全信息做决策的风险进行快速仿真,对实时防洪形势进行动态分析。
二、水库防洪调度存在的问题
1、通讯不畅,测报手段落后
目前,我国约有80%的大型水库存在通讯质量问题。水库与调度指挥部门及下游保护部门一般靠有线电话或短波电台,这种有线往往又是农村及偏远地区的电话线路,保证率低,与外部联系困难。即使是万里无云的好天气,半天方能接通,与洪水时效性强的特点极不相称。由于通信不畅,若遇大洪水,信息传递将严重困扰水库调度指挥。
由于库区雨情、水情测报手段落后,邮电、人工报汛滞时长,影响了洪水预报质量。据全国第一批43座病险水库统计,约1/3建立了遥测系统,2/3仍靠邮电、人工报汛。每到汛期,邮电线路遇暴雨接通率低,常常滞后几小时,甚至数十小时。官厅水库库区有报汛站60个,但均通过邮电部门报汛,时效差,影响预报有效预见期。有的水库网测站布置数量不足,也影响着洪水预报的精度。如察尔森水库库区报汛站少,且无遥测站,只靠人工报汛,入库流量难以及时预报,精度不足。目前情况虽有一定好转,但还不尽人意。
2、计算工具落后
目前有些库区还在用试算、查图等原始办法作洪水预报,预见期很短。随着数学方法的计算机化,计算机取代了计算尺,使计算手段发生了质的飞跃。但由于绝大多数水库没有配置计算机,洪水预报模型尚未完全采用,仍靠经验检查,使得洪水预报精度较差。
3、水库优化调度的应用研究滞后
水库优化调度,特别是综合利用水库的优化调度问题,虽然在国内已有几十年的研究历史,并取得了很多的研究成果,但在实际应用中还存在着相当多的问题。到目前为止,还没有研究出来一个很成熟的、具体的、操作性强的优化调度方法。一些研究侧重理论探讨,片面追求高水平、深理论,方法深奥,追求算法的完美,使得使用者难以理解,导致理论研究者多而实际应用者少;一些模型要么庞大复杂,操作起来不方便,要么过于简化,与实际有很大出入,使模型不能很好地描述水库群的实际工况。
4、对水库防洪调度的风险分析不够
防洪系统由堤防、分洪工程、水库等联合组成。在防洪调度时,要充分发挥各项工程的优势,有计划地统一控制调节洪水。这种调度十分复杂,基本调度原则是:①当洪水发生时,首先充分发挥堤防的作用,尽量利用河道的过水能力宣泄洪水;②当洪水将超过安全泄量时,再运用水库或分洪区蓄洪;③对于同时存在水库及分洪区的防洪系统,考虑到水库蓄洪损失一般比分洪区小,而且运用灵活、容易掌握,宜先使用水库调蓄洪水。如运用水库后仍不够控制洪水时,再启用分洪工程。具体动用时,要根据防洪系统及河流洪水特点,以洪灾总损失最小为原则,确定运用方式及程序。防洪调度是一个多目标、多阶段的、多风险的复杂决策过程。不仅需统筹考虑水库上下游的防洪矛盾,而且还要统筹考虑防洪与兴利之间的矛盾。在洪水进程的不同阶段,决策者考虑的重点具有较大差别,采用的策略是不同的。同时防洪调度过程中涉及的因素十分复杂,目前水库防洪调度风险分析只考虑单目标或单因素,造成水库防洪调度风险分析的结果缺少客观实用性。另外,在水库防洪调度风险分析主要风险因素的识别中,只重视客观因素,未充分考虑主观因素。
三、相应的措施
1、改进通讯手段,完善库区遥测站网建设
应改进水库通讯手段,保障与之调度指挥部门通信畅通;作好遥测报汛规划,逐步完善库区遥测站网建设。其对策是根据水库地理位置,使其与所在范围内的邮电、电力、部队、公安、气象等部门联合形成通信网络,对于边远水库宜选在短波电台进行通信。
2、充分利用计算机及人工智能技术
随着计算机及人工智能技术的发展,与计算机及人工智能技术相结合,并引入新的理论,成为水库优化调度研究的一个热点和发展趋势。
充分应用计算机的快速运算及大容量存储能力,研究快速、准确求解水库优化调度模型的方法及算法,以提高水库优化调度模型效率。还可以利用计算机技术,结合人工智能开发出人机界面友好的具有智能化、敏捷化的决策支持系统,这也是今后水库调度决策技术的发展趋势。此外,全球定位系统、地理信息系统、遥感技术以及虚拟现实技术等高新技术,在水利行业也具有广阔的应用前景。总之,在水库调度方面更广泛的、高质量的应用高新技术,可以使得调度决策变得更科学化、更智能化、更敏捷化,进一步提升调度决策的技术水平,使水库调度向着可视化、交互化、智能化、集成化的方向前进。
3、加强水库防洪调度的风险分析
今后在水库防洪调度风险分析中,应综合考虑多目标、多风险因素下对水库防洪调度的影响,使风险分析的结果更好地指导水库的实际运用。
另外,还要将定性和定量分析相结合。定性分析法主要用于风险可测度很小的风险主体,常用的方法有调查法、矩阵分析法和德尔菲法。这类方法主要是借助于有关专家的知识、经验和判断来对风险加以估计和分析。但在水库调度中有些不确定性因素难以分析、计算,如调度决策和实施的不确定性等。定量风险分析方法是借助数学工具研究风险主体中的数量特征关系和变化,确定其风险率或风险度的方法,比如概率论与数理统计方法,随机模拟方法,马尔柯夫过程方法等。这些方法应用于水库调度系统时受到一定的限制。
随着科学技术的进步,各学科相互渗透,应把别的学科的科学成果引用过来,在水库防洪调度分析中应用这些新的理论和方法,不仅能促进这些方法本身的实际应用,同时也是对风险分析理论和实践的有益探索。
结束语
水库的防洪调度工作必须从防洪调度特点的分析入手,针对防洪调度不同的特点,采用针对性的方式、方法能较好的解决防洪调度过程中出现的问题,为合理调度、优化调度奠定基础,逐步实现调度运用自动化。关键是提前做好预防洪水的准备,才是唯一道理。
参考文献
[1] 刘卓也,芦晓峰,魏玉成. 水库防洪调度研究[J]. 安徽农业科学. 2007(03)
关键词:枫树坝水库;调度;防洪;供水
中图分类号:TV697.11 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)30-0163-02
2014年水库全年完成上网电量5.145亿kW.h完成年度考核任务的117.7%,取得较好的防洪、供水和发电效益。
1 水库流域雨水情分析
1.1 降 雨
2014年流域平均降雨1 269.1 mm,同比(1 620.4)偏少21.7%,比历年同期均值(1 577.0 mm)偏少19.5%。
水库开汛:5月14日,受偏南暖湿气流及切变线的影响,枫树坝水库流域局部地区出现了暴雨到大暴雨的过程,流域平均降雨44.6 mm,水库正式入汛,开汛时间比常年偏晚。
汛期流域平均降雨量967.9 mm(统计时间:4月1日~9月30日),比上年同期(1 281.9 mm)偏少24.5%,比历年同期均值(1 132.8 mm)偏少14.6%;前后汛期降雨分别占汛期总雨量的68.7%和31.3%。
1.2 自来水
2014年入库水量30.7214亿m3,同比(42.4236)偏少27.6%,比历年同期均值(40.7393亿m3)偏少24.6%。平均流量97.4m3/s,为平水偏少年份。
1.3 洪 水
汛期洪峰大于500 m3/s的洪水有3场,发生在5月,最大一场洪水是20140521号(洪峰最大),洪水发生在5月21日,次洪雨量108.8 mm,洪峰流量为2847 m3/s,峰现时间为5月22日23时,次洪总量2.4567亿m3,最大一日洪量为1.6480亿m3。3场洪水总量4.1139亿m3,占汛期来水的17.4%;次洪雨量209.6 mm,占汛期降雨的21.7%。
2 水库调度
2.1 用水调度
1~3月按“广东省东江流域2013年冬~2014年春枯水期水量调度实施方案”开展水量调度,为避免汛前水位过高,3月计划发电流量比调度方案规定的流量(100 m3/s)多,为130个流量,实际发电流量130 m3/s。调水期间,每日通过发电计划提醒中调前一天出库情况,要求中调尽量按规定的流量控制发电;能做好水情测报工作,按要求定期向东江局汇报水情;圆满完成了2013年冬~2014年春东江流域枯水期水量调度任务。本期库削减水量4.3374亿m3。
10~12月按“广东省东江流域2014年冬~2015年春枯水期水量调度实施方案”开展水量调度,第四季度来水偏少,为了保证下游调水的需要,每日通过发电计划提醒中调前一天出库情况,要求中调尽量按规定的流量控制发电,其中11月份由于集团发电任务有调整,经请示东江局,调整11月15日~11月底发电流量为80 m3/s;12月24日~12月31日,由于新丰江机组检修,调整枫树坝发电流量调整为100 m3/s;其余时间基本按调水要求发电。本期水库削减水量2.9229亿m3。
2.2 防洪调度
8月19日,受高空槽和切变线的影响,在前期土壤含水量较大的前提下,连续降雨,来水明显,由于水位不高,按东江流域汛期水量调度控制目标发电,水位缓慢上涨,26日7时水位达到最高(160.43 m)后慢慢下降(后汛期汛限水位162~164 m),没超防限水位,没有弃水。
前汛期4~6月平均出库流量按不小于50 m3/s控制,后汛期7~9月根据前汛期来水情况进一步调整出库流量。在水库来水接水年(P=50%)情况下,6月末库水位控制目标不低于155 m,后汛期逐月抬升水位,争取9月末库水位达到162 m。
汛期以尽可能多蓄水为总目标。根据来水情况逐月控制水位,第二季度来水正常,6月末水位为157.78 m,达到前汛期控制目标(不低于155 m);第三季度来水偏少,8月底水库水位达到160.34 m;9月来水偏少,由于中下旬电网线路停电,9月12~30日枫树坝电厂在22:00~08:00(晚间)顶峰发电19 a,两台机带16万左右,导致水位持续下降,月末水位为157.85 m,与汛期调度目标(不低于162 m)相差较远,未能达到预期目标。
2.3 发电调度
在发电和供水方面都取得较好效益。加强与东江局和中调的沟通联系,根据水库水情及时做好发电计划建议,做好每日发电和用水计划,确保了年度上网电量任务的圆满完成。
3 水文预报及来水预测
年度来水预测综合准确率是公司年度经营考核指标,2014年考核目标是不小于67%。
来水预测平均准确率为74.8%,满足年度考核要求。2014年预计水库来水为115 m3/s,实际来水97.4 m3/s,年来水预测准确率81.9%。
4 综合效益分析
4.1 发 电
2014年度上网电量的年度考核目标是4.37亿kW.h。
10月10日0时,公司累计完成上网电量4.374亿kW.h,提前83 a完成全年上网电量考核任务。
2014年累计完成上网电量5.1454亿kW.h,比上年(6.5769)偏少21.8%,完成了年底集团公司调整的财务预算考核上网电量目标(5.09亿kW.h),完成年度上网电量考核目标的117.7%。
2014年发电水耗6.51 m3/kW.h,水耗控制在比较理想的范围,与近10年的平均值(6.99 m3/kW.h)相比,相当于年均多发电3 600万kW.h;与多年平均值(7.55 m3/kW.h)相比,相当于年均多发电7 200万kW.h;节水增发电量效果明显。
4.2 防 洪
全年最大入库流量发生在5月22日23时,洪峰流量2 847 m3/s,对应出库314 m3/s,削峰率89.0%,拦蓄洪量1.6916亿m3。全年没有大洪水,拦截了年内的3场常遇洪水,水库安全度汛,充分发挥了水库的调节作用,确保了水库上下游人民群众生命财产的安全。
4.3 供 水
第一和第四季度执行东江流域枯水期水量调度实施方案,按方案要求控制出库,通过合理的调度控制,在来水少的情况下安排好每个月的用水计划,使得枯水期的供水得到了保证,调度期内水库削减水量7.2603亿m3,体现了水库“蓄丰补枯”的原则,充分发挥了水库的调蓄作用,确保了东江下游枯水期的用水安全。
5 结 语
①做好水库来水预测工作。
提高来水预测合格率,有利确保下游防洪供水安全、提高预测精度、提高水资源利用率、发挥水库最大综合利用效益。
②机组在最优的水位范围内运行。
③密切关注天气变化,做好洪水预报工作。
④密切和中调、三防、东江局等单位协调沟通,严格执行调度令。
参考文献:
一、充分估计形势,增强工作的责任感和紧迫感
5月份以来,我国江南、华南和西北等地先后发生了较为严重的洪涝灾害,部分地区人员伤亡和财产损失严重,我省部分地区也发生了不同程度的灾情。根据气象水文部门预测,今年汛期我市降雨总体偏多,极端性降雨趋势增多,局部暴雨灾害偏重发生,渭河、泾河可能出现大范围、流域性的洪水过程,防汛形势不容乐观。
羊毛湾水库作为我市目前唯一一座大型水库,历来是防汛工作的重中之重。水库下游有陇海铁路、西宝高速等重要交通干线、宝鸡峡引渭骨干工程及人口密集的工农业生产区,一旦失事,将会对我市经济社会造成巨大损失。虽然经过多年建设,水库工程设施日臻完善,但近两年来水库一直处于高水位运行状态,特别是去年在防抗长历时秋琳洪水过程中,水库调蓄削峰,最大限度拦蓄洪水,导致超汛限水位运行,水库出现了建库以来的首次灾情,溢流洪水造成溢洪道末端严重损毁,给沿岸群众造成了较大灾害损失。同时,由于下游河道淤塞和人为侵占现象严重,行洪能力锐减,给今年水库安全运行造成了巨大压力,制约了水库防洪作用的有效发挥。对此,大家一定要清醒认识,坚决克服麻痹思想和侥幸心理,切实增强联防工作的责任感和紧迫感,突出重点,狠抓落实,确保羊毛湾水库度汛万无一失。
二、突出联防重点,认真落实各项安全度汛措施
水库防洪安全关乎人民群众生命财产安全和经济社会发展,我们一定要突出关键环节,增强协作意识,扎实做好各项安全度汛措施的落实,为水库安全度汛打好基础。
一要完善水库防洪预案。水库管理局要根据水库的抗洪能力和工程现状,在认真总结近两年调度运行经验的基础上,充分考虑库容、汛期相对集中等问题,仔细推敲预案细节,进一步完善各项“防、抢、撤”措施,把各项工作做实做细,切实提高预案的科学性、系统性、实用性和可操作性。
二要开展水库上下游河道综合整治。武功、乾县、永寿3县,要深刻汲取去年的教训,坚决清除河道内便桥、房屋等人为设障设施,严历打击侵占河道行洪的违法行为,确保行洪畅通。水库管理局要在主汛前再开展一次安全隐患排查,发现隐患及时处理,大汛前必须修复整改到位;对正在实施的溢洪道末端应急修复工程,要制定完善的度汛施工方案,确保人员安全和工程安全。要以去年考验行洪流量作为基数,加强综合性研究,确定红线,依据国家有关政策制订地方性规定,以政府名义出台,为今后的河道治理和群众合理利益补偿提供法理依据。
三要加强水库汛期调度管理。要严格按照省防总批准的水库汛期调度运用计划,实施科学调度。要密切监视库区流域雨水情变化,制订合理的洪水调度方案,充分考虑调洪错峰作用,有效拦蓄洪水,最大限度发挥水库防洪减灾的综合能力。要采取预排预泄措施,提前腾出防洪库容,确保水库自身安全,尽可能地减轻下游河道防洪压力。要强化大坝巡查制度,遭遇暴雨洪水时,增加巡查次数,及时发现隐患险情,快速果断处置。要严格执行度汛方案和上级调度指令,绝不允许擅自超汛限水位运行。
四要做好物料储备和管理。要多方筹措资金,按照防汛物资储备有关规定和最低限额要求,储备必要的编织袋、救生衣、木桩、铅丝、抽水泵等抢险救灾设备和应急照明设施。要加强物资管理,建立健全调拨和补充制度,保证抗洪抢险需要。对放水启闭设备易损部位,要提前落实备品备件,确保应急之需。
五要抓好抢险队伍的组建落实。要切实落实好专业抢险队伍和群众队伍,强化抢险队伍管理,确保遇有险情抢险队伍能及时到位。要积极组织开展针对性强的军民联防培训演练,提高实战能力,确保在非常时期发挥重要作用。
六要统筹做好抗旱供水工作。羊毛湾水库是我市唯一可调节控制水源的大型水利枢纽工程,承担着防洪和兴利的双重任务。今年,羊毛湾水库蓄水量相对充盈,这对后期抗旱供水非常有利。下一步,要认真制订科学合理的供水调度方案,做到计划用水、节约用水。要处理好汛期水库防洪和兴利的关系,在确保水库安全的前提下,尽量多蓄水,为农业灌溉和下一步“引羊济乾”提供水源保障。
三、健全工作机制,加强对联防工作的组织领导