江河上的高坝大库作为“国之重器”,在平日里发挥着兴利功能。一旦汛期来临,它们担当起拦蓄洪水、防灾减灾的重任,成为保障下游人民群众生命财产安全的重要屏障。因此,水库管理单位需要综合考虑“兴利”和“除患”两大因素,对水库库容进行调节。
这一调节过程中涉及到了多种水位,如“正常蓄水位”、“死水位”、“汛限水位”、“设计洪水位”和“校核洪水位”等。这些听起来很专业的名词具体代表着什么呢?
为了完成不同任务,水库水电站工程在不同时期和各种水文情况下,需要控制达到或允许消落到的各种库水位。这些库水位统称为水库特征水位,主要以坝前水位为主。
从低到高的顺序一般为:死水位、防洪限制水位、正常蓄水位、防洪高水位、设计洪水位和校核洪水位等。需要注意的是,这里的水位是指水面相对于某一基面的高程,而非水深。
国家标准《水电站基本术语》(GB/T 40582-2021)对它们的定义如下:
死水位:水库在正常运用情况下,兴利调度允许消落到的zui低水位。死水位以下的水库容积称为死库容。死库容一般用于容纳水库泥沙、抬高坝前水位和库内水深,在正常运用中不调节径流,也不放空,只有因特殊原因,如排沙、检修和战备等,才考虑泄放这部分库容。水库在遇特枯水时段或有其他特殊要求时允许消落到的zui低水位为极限死水位。
正常蓄水位:是指水库在正常运用的情况下,为满足设计的兴利要求在供水期开始前允许蓄到的zui高水位。它决定水库的兴利效益和调节方式,是水库最重要的特征水位。
正常蓄水位和死水位之间的库容为兴利库容,用以调节径流,提高水库的供水量或水电站出力,又称调节库容。
防洪高水位:承担下游防洪任务的水库在下游防护对象遇到防洪设计标准洪水时,坝前达到的zui高水位。防洪高水位和防洪限制水位之间的库容为防洪库容,用来拦蓄洪水,满足下游防洪要求。
设计洪水位:水库遇到大坝的设计标准洪水时在坝前达到的zui高水位。它是水库在正常运用情况下允许达到的zui高洪水位,也是挡水建筑物稳定计算的依据之一。设计洪水位与防洪限制水位之间的库容为拦洪库容。
校核洪水位:水库遇到大坝的校核标准洪水时在坝前达到的zui高水位。它是水库在非常运用条件下短期内允许达到的zui高洪水位,是确定坝顶高程及校核大坝安全的主要依据。校核洪水位与防洪限制水位之间的库容为调洪库容,用以拦截洪水,确保大坝安全。
运行控制水位:为满足水库库区及枢纽特定要求设置的坝前控制运行水位。
为了更好的了解水库的水位及大坝安全,很多水库都安装了安全监测系统。一旦水库水位达到了限制水位,监测系统就会自动报警,为工作人员做出反应提供数据支持,南京峟思的渗压计、MCU自动测量单元等产品在水库水位监测中的到了广泛的运用。方便水库管理人员对水库大坝安全及汛期水库降雨、水位变化等情况进行直观、科学地了解和掌握,为大坝安全管理与水库运行调度提供了准确、及时的现场信息,提升了水库大坝安全运行及信息化管理水平。
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