江河上的高壩大庫作為“國之重器”,在平日里發(fā)揮著興利功能。一旦汛期來臨,它們擔(dān)當(dāng)起攔蓄洪水、防災(zāi)減災(zāi)的重任,成為保障下游人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的重要屏障。因此,水庫管理單位需要綜合考慮“興利”和“除患”兩大因素,對水庫庫容進(jìn)行調(diào)節(jié)。
這一調(diào)節(jié)過程中涉及到了多種水位,如“正常蓄水位”、“死水位”、“汛限水位”、“設(shè)計(jì)洪水位”和“校核洪水位”等。這些聽起來很專業(yè)的名詞具體代表著什么呢?
為了完成不同任務(wù),水庫水電站工程在不同時期和各種水文情況下,需要控制達(dá)到或允許消落到的各種庫水位。這些庫水位統(tǒng)稱為水庫特征水位,主要以壩前水位為主。
從低到高的順序一般為:死水位、防洪限制水位、正常蓄水位、防洪高水位、設(shè)計(jì)洪水位和校核洪水位等。需要注意的是,這里的水位是指水面相對于某一基面的高程,而非水深。
國家標(biāo)準(zhǔn)《水電站基本術(shù)語》(GB/T 40582-2021)對它們的定義如下:
死水位:水庫在正常運(yùn)用情況下,興利調(diào)度允許消落到的最低水位。死水位以下的水庫容積稱為死庫容。死庫容一般用于容納水庫泥沙、抬高壩前水位和庫內(nèi)水深,在正常運(yùn)用中不調(diào)節(jié)徑流,也不放空,只有因特殊原因,如排沙、檢修和戰(zhàn)備等,才考慮泄放這部分庫容。水庫在遇特枯水時段或有其他特殊要求時允許消落到的最低水位為極限死水位。
正常蓄水位:是指水庫在正常運(yùn)用的情況下,為滿足設(shè)計(jì)的興利要求在供水期開始前允許蓄到的最高水位。它決定水庫的興利效益和調(diào)節(jié)方式,是水庫最重要的特征水位。
正常蓄水位和死水位之間的庫容為興利庫容,用以調(diào)節(jié)徑流,提高水庫的供水量或水電站出力,又稱調(diào)節(jié)庫容。
防洪高水位:承擔(dān)下游防洪任務(wù)的水庫在下游防護(hù)對象遇到防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水時,壩前達(dá)到的最高水位。防洪高水位和防洪限制水位之間的庫容為防洪庫容,用來攔蓄洪水,滿足下游防洪要求。
設(shè)計(jì)洪水位:水庫遇到大壩的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水時在壩前達(dá)到的最高水位。它是水庫在正常運(yùn)用情況下允許達(dá)到的最高洪水位,也是擋水建筑物穩(wěn)定計(jì)算的依據(jù)之一。設(shè)計(jì)洪水位與防洪限制水位之間的庫容為攔洪庫容。
校核洪水位:水庫遇到大壩的校核標(biāo)準(zhǔn)洪水時在壩前達(dá)到的最高水位。它是水庫在非常運(yùn)用條件下短期內(nèi)允許達(dá)到的最高洪水位,是確定壩頂高程及校核大壩安全的主要依據(jù)。校核洪水位與防洪限制水位之間的庫容為調(diào)洪庫容,用以攔截洪水,確保大壩安全。
運(yùn)行控制水位:為滿足水庫庫區(qū)及樞紐特定要求設(shè)置的壩前控制運(yùn)行水位。
為了更好的了解水庫的水位及大壩安全,很多水庫都安裝了安全監(jiān)測系統(tǒng)。一旦水庫水位達(dá)到了限制水位,監(jiān)測系統(tǒng)就會自動報(bào)警,為工作人員做出反應(yīng)提供數(shù)據(jù)支持,南京峟思的滲壓計(jì)、MCU自動測量單元等產(chǎn)品在水庫水位監(jiān)測中的到了廣泛的運(yùn)用。方便水庫管理人員對水庫大壩安全及汛期水庫降雨、水位變化等情況進(jìn)行直觀、科學(xué)地了解和掌握,為大壩安全管理與水庫運(yùn)行調(diào)度提供了準(zhǔn)確、及時的現(xiàn)場信息,提升了水庫大壩安全運(yùn)行及信息化管理水平。