基于水库管理中漫坝风险理论分析的运用

析， 对漫坝风 险进 行理论讲解 ， 最终 建立了漫坝风险分析理论 ， 一理论 是建 立在土 坝对风浪 和洪水 联合作 这
用 下进 行 抵 抗 的 基 础 之 上 的 。
关 键 词 ： 库管理 ； 水 实例 ； 效益 ； 限水位 ； 汛 减少兴利库 容 ； 漫坝风 险理论 ； 方法实例 ； 效益
高水位 的基础之 上 ， 添加上 一个 新 的高度 ， 者的 和就是 安 二 全超高 ， 这样的计算 方法实则仍然是有 诸多 的风险和不 确定
另外一个不确定 的因素 为坝顶高 程 ， 一看似确 定 的因 这
素， 实则也有其不确定性 。坝 顶高程 的不确定 性 的产 生是 因
为测量误差的存在 ， 以及发 生 了坝顶 沉 降现象 ， 于所 有 已 对 经建成的工程来讲 ， 库 的离散 性基 本 上是不 存在 的， 于 水 对 计算来讲 ， 精度层 面没有很 大的影响。 ２ ２ 漫坝风险分析基本理论 的主要方法和基本模型 ．
降水很不均 匀 ， 前需要加 大防 洪泄洪 ， 资源被 严重浪 费 ， 汛 水
水库 的传统计算层 面 ， 确定 的为水库 的库 面积或 者水库
的 库 容 。 实 际 情 况 位 ， 些 确 定 的 方 面 ， 身 也 有 诸 多 的 不 这 本
确定性 。比如库 区的等高线 图存在 测量层 面 的误 差 ， 而使用 等高线图对库容进行计算 的时候 ， 也必 然存在计 算层 面的误
浪头沿着斜坡爬 升 的高度 Ｒ ｐ产生 不确 定性 。除此之 外 ， 还 需要指 出的是 ， 果库 水水 位在一 般状 况 ， 级较 小 的风 力 如 等 是 不会 造成 漫 坝现 象 的。但 是 在汛 期 到来 ， 水 来 临 的时 洪 候， 库水水位会 达到 一定 的水 平 ， 这个 时候 ， 浪 的推动 下 ， 风 会 产生漫坝现象 。所 以对风力这 一 因素进 行分 析的时候 ， 需 要将 每次洪 水 暴发 时候 的风 考 虑进 来 ， 察 当前 的手头 资 观 料， 这些信息难 以获得 ， 为了安全 ， 以汛期刮 的最大 等级 的 就
Байду номын сангаас
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黑 龙 江 水 利 科 技 Ｈｅｏ ｇａｇＳｉ ｃ ｎ ｅｈｏｏｙｏ ｔｒ ｏｓｒａ ｃ ｉ ｎｊ ｎ ｃ ｎｅａｄＴ ｃｎｌｇ ｆ ｌ ｉ ｅ Ｗａ ｎｅｖｎｙ ｅＣ
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在里面 的， 因为原本 不确定 的 因素都 被定量 化处 理 了， 些 这
不确定 因素 的确定性考量 即使 生成 了一 个安全超 高 ， 应也 效
不 会 很 大 。对 应 的 ， 果 效 率 计 算 这 些 不 确 定 性 凶 素 ， 全 如 安
超 高的存在意义也就不是很大 。 ２ ３ 各种不 同的效益 ． ２ ３ １ 经济角度的效益 ．． 在从安全层面对漫坝风 险进行过详 细的分析 之后 ， 在保 证 安全 的前 提之 下 ， 限水 位在 原来 的基 础上 有 所提 高 的 汛
等等 ， 如果洪水本 身爆 发 的频率 也是确 定 的情况 下 ， 洪水 过
程线基本上也能确定 。在这样 的条 件下 ， 人们可 以借助 于安
风为依据进行考量 。所有能造成 漫坝风 险 的风 ， 都是 向坝体
吹的。
全超高进行安全 角度 的考量 ， 就是 水库演 算过 程 中， 最 也 在
２２１ 基本理论 ．．
１３５ｍ的时候 ， ０ ． 水量 就 会增 加 １ ７ ０万 ｉ 。用 水 比例 为农 ４ ｎ 工 ３７ 这样全市用水供应量就可 以得到很高 的提升 ， ：， 与此 同 时， 水头会被提高 １５１， ． ＂新增发 电量４ １ １ ７万 ｋ ・ ， Ｗ ｈ 带动 农工 产值增加分别为 ５ ０万元和 ７ ． 万元。 ６ ０１ 上面阐述了漫坝 风险模 型所 能带 来 的直 接层 面 的经济 效益 ， 除此之外 ， 水库本身 的供水能 力也会 得到很好 的提 高 ， 地下水需求的压力 就会得 到减 轻 ， 水质 得 到改善 ， 水环 境得 到提升 ， 带来广泛 和全面 的生态和环境效益 。
固， 总库 容达到 了１８ ． １亿 ｍ ， 最终水库 达到 了２０ ０ａ 遇的 ０ 一
防洪标准 。这个水库担 负着 诸多 巨大 的功能 ， 包括 了对 下游
多 达 １． ３万 ｋ 田的 防洪 ， 包 括 了 对 全 市 工 农 业 用 水 ３３ ｍ农 还
的供应。本水库 自建立 以来 ， 一共拦截 了 １ ８次具有 重创性 的
水 能 力 本 身 也 是 不 确 定 的 ， 是 随 机 的变 量 。 也
１ 实例描 述
１１ 水 库 概 况 ．
一
大 型综合利 用的水库 ， 既供 水 ， 又防洪 ， 兼发 电和灌 还
溉等功能 ，９０年始建 ， １７ － １７ １６ 在 ９ １ ９ ９年期 间 ， 经过 扩建 ， 演
变成大 （ ） ， 后还 在 １９ － ２ ０ ２ 型 此 ９ ５ ０ １年期 间 ， 水库 除 险加 对
素都会 使得库容本身是不确 定 的。除此之外 ， 另外 一个使 库
容产生 不确定的因素为风 ， 刮风 时间 ， 风速 ， 风力 等等这些 都
是 随机 的 ， 对土坝而言 ， 风力会使得水库 内水面 的壅高 ｅ以及
［ 作者简 介］ 曹玉华 （９ ５一） 女 ， １７ ， 陕西延安人 ， 工程 师 ， 事水利 工程管理。 从
式 中： ｃ Ｚ 为临界高程。 编制对应的 电算 程 序 ， 上 面的方 程进 行求解 ， 坝 风 对 漫 险模型可以被建立。 计算水库调度的时候 ， 统上依赖 于将诸 多的 因素 确定 传
化 处 理 ， 如泄 流 能力 、 浪 大 小 、 库 面 积 以及 库 容 量 大 小 比 风 水
话 ， 节 水 量 就 会 被 大 量 的 增 加 ， 如 水 位 从 １２ｍ提 升 到 调 比 ０
漫坝风险分析理论 的理论 依据包括 了 随机 的水力学 、 水
文学 以及数学方 法 ， 使用 这些 方法 ， 对各 种 可能 产生 或者 造 成漫坝风险 的因素 ，Ｌ ｎ ｔ ￣ 泄水 、 ： 库容 、 风浪 以及洪水 等 四个 方 面 的能力进行考量 ， 最终确定能 够抵御洪 水与风 浪双重作 用 下发生 的漫坝风险 ， 立对 应 的模 型 ， 建 在保证 大坝 、 安全 的前 提下 ， 优选 择水库 对应 的汛 限水 位 ， 择 为水 库汛 限水 位 的高 水平应用做好理论层 面的准备 。
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观察 中国北方地 区的水 库设计 ， 数汛 限水位处 于偏低 多
的水平 ， 这样 的设 计对 于 水库 兴利 来讲 ， 着很 大 的抑 制性 有
能 。伴 随 着 不 断 增 长 的 人 口 ， 随 着 国 民 经 济 的 发 展 ， 方 伴 北
地 区水 资源的紧缺性 日渐 凸现 ， 以通 过尽 可能的储存 蓄积 所 汛期 的水 资源 ， 以很 好 地将 干旱 问题 解 决 ， 以缓解 部分 可 可 地 区的水 资源 紧 缺现 象 。但是 ， 水库 因为 自身 设 计 的 缺 陷 性， 很可能 因为过 多 蓄水 ， 生或 者 出现土 石坝 漫 顶溢 流等 发 危 险现象 。漫坝风险分析理论 其实 质为具 体 的非 工程 措施 ， 在不需要 对工程进行任何具体 的投 资的情 况下 ， 实现汛 限水 位 的提升 ， 改善 水库 兴利 效 益。对 于北 方地 区来 讲 ， 一理 这
文 章 编 号 ： ０ ７ ９ （０ ２ ０ ０ ６ — ２ １ ７— ５ ６ ２ １ ）４— ０ １ ０ ０
基 于 水 库 管 理 中漫 坝 风 险 理 论分 析 运 用 的
曹玉 华
（ 安 市王 瑶 水 库 管理 处 ， 西 延 安 ７ ６０ ） 延 陕 １０ ０
摘 要 ： 在水利工程管理科学 中 ， 一个非 常重要 的组成部 分为 漫坝 风险分析 ， 一理论 对 于北方 地区 的水利 防洪来 这 说， 漫坝风 险分析 是基本的理论基础 和保证 。通过与 具体 工程 案例 的结合 ， 水库 漫坝从 风 险角度进 行 分 对
论 有 着 特 别 的 实践 性 意 义 。
水库 在防洪的基础 上 ， 升汛 限水位 ， 提 将水 资源 予 以充分 的
利用 ， 本文使用漫坝风 险分 析理论 对汛 限水 位提 升的可 能性
和方 法予 以 不 同 的 分 析 和 研 究 。
２ 实际运 用漫 坝风 险理 论
２ １ 简要介绍漫坝风险分析理论 ． 漫坝 ， 也就是 坝前 的水 位在 坝顶 之上 ， 者说 是水 位 已 或 经溢过 了坝顶 流 出。风 险在这 里指 的是 发 生漫 坝现 象 的几 率 。而综合起来 ， 漫坝风 险为在 如下 ４个方面 ， 产生 的各 种不 确定性 ： 泄水 、 风浪 、 入库 以及库容 。入库洪 水本身 有很大 的 随机性 ， 对于此 ， 毋庸 多言。制约 一个水 库泄水 能力 的因素 ， 传统水库 的设计层 面 ， 包括 了泄水孔 和溢洪 道的具体 泄水能 力， 这两个位置的泄水量一 般是确 定 的。但 是对 于本 文 的作 者来讲 ， 泄水能力本身也有 其不确 定的一 面。泄水 能力 的不 确定性指 的是 因为水 流的真实情 况为 三维的 ， 是工 程预算 但 的时候 ， 多将 其简化 为一 维模 型 ， 样就 产生 了诸 多 的不确 这 定性 ， 比如糙 率取值 、 比如模型 的缩尺效 应 ， 比如 几何尺 再 再 寸在多个方面 产生 的误 差等 等 。这 些不 同 的因素 都使 得泄