摘要：汛期分期控制限制水位是目前水库普遍采用的调度运用方式。采用降半正态分布模拟汛期相对隶属函数, 根据密云水库的实际运行情况, 分析计算出过渡期逐日汛期隶属度, 确定符合密云水库防洪标准的过渡期汛限水位, 实现了动态控制。

关键词：密云水库过渡期汛限水位汛期隶属度动态控制

中图分类号tv697.1 文献标识码b 文章编号1673- 4637( 2007) 01- 0025- 03

1 工程及流域概况

密云水库位于北京市密云县境内, 由潮白河上游两大支流潮河、白河汇流而成, 是一座以防洪、供水为主的多功能综合利用、多年调节的大型水库。水库坝址以上控制流域面积1 万5 788 km2, 占潮白河总流域面积的88%。

水库按1 000 a 一遇洪水标准设计, 1 万a 一遇洪水标准校核。设计洪水位157.5 m, 相应库容为39.64亿m3; 校核洪水位158.5 m, 相应库容为41.454 亿m3;死水位126.0 m, 相应库容为4.19 亿m3。主体工程由潮河、白河两大工程枢纽组成, 保护着下游京、津、冀地区的防洪安全。建库40 多年来, 拦蓄了水库上游的全部洪水, 累计减淹面积157.4 万hm2, 发挥了巨大的社会效益。

2 水库汛限水位调整过程

密云水库在20 世纪50 年代末规定汛前限制水位为147.0 m, 后来经不同单位的多次研究, 将汛限水位逐步提高到148.0 m、150.0 m。20 世纪80 年代以来,来水量不断减少, 年可能供水量由原设计的10 亿m3,减少到现在的不足5 亿m3。而由于受汛限水位的限制, 1994 — 1998 年汛期水库仍发生了十几亿m3 的弃水。为了更合理地进行防洪调度, 充分利用水资源,2002 年10 月, 北京市防汛办公室委托清华大学承担密云水库汛限水位研究项目, 结合密云水库的特点以及对北京城市供水的特殊重要性, 按照国家防总关于试点水库汛限水位设计与研究工作大纲的要求开展工作。2006 年3 月, 经水利部水汛【2006】98 号文件批复, 水库主汛期( 6 月1 日— 8 月10 日) , 汛限水位升至152 m; 后汛期( 8 月11 日— 9 月30 日) , 汛限水位154 m, 并在后汛期增加一段过渡期( 8 月11日— 20 日) , 库水位控制在152 ~ 154 m, 在过渡期内逐步抬高。

3 过渡期的提出

汛限水位的调整, 一般是根据水库多年的雨洪资料进行洪水分析, 按照主汛期和后汛期2 个阶段分别分析洪水洪峰、洪量, 计算特征值(均值、cv、cs 及不同频率洪水的设计值), 推求出设计洪水过程线, 并根据分期洪水过程线和设计的起调水位确定的。设计阶段把汛期只分为主汛期和后汛期2 个时段, 是因为汛期分期起讫日期客观要求基本符合流域气象水文特性, 不宜分期过多。而之所以把8 月11 日— 8 月20日另辟为过渡期, 是因为洪水发生频率和量级随时间变化趋势具有连续性, 主、后汛期之间实际上没有明显的时刻界线, 是逐渐演变的, 期间有一个过渡过程。即过渡期具有主汛期和后汛期的双重属性。用过渡期的方式处理主、后期的衔接问题符合客观实际, 更符合兴利服从防洪、确保水库安全的防洪原则。同时增加一段过渡期, 协调了沿河上下游省市关系, 进一步减轻了密云水库上下游潮白河的防洪压力。

4 动态控制过渡期汛限水位的必要性

密云水库流域地处中纬度地带, 影响暴雨的大气环流系统主要是西太平洋副热带高压、西风带及热带环流系统, 形成暴雨的主