馮家山水庫來水預測中的水量分析和計算

2024年3月6日發(fā)(作者：新時代教師)

技術交流　馮家山水庫來水預測中的水量分析和計算　郭宏強（馮家山水庫管理局　陜西寶雞趙瓊玉（馮家山水庫管理局電站管理處７２１３００）　７２１３００）　陜西寶雞【摘要】怎樣才能比較準確地預測出下一年水庫來水，這是多學科共同要研究的一門復雜課題。針對馮家山水庫現(xiàn)　狀，對來水預測探索出了一套行之有效且具有創(chuàng)造性的分析方法和計算方法，并針對實際工作中的問題和不足，提出了適　合馮家山水庫自身特點的一系列措施辦法，從而為水庫來水預測從分析到計算提供了有用的方法依據(jù)，填補了以往這方面　的空白。圖１幅。　【關鍵詞】水庫來水預測分析計算措施方法　０　引　言　隨著全球氣候不斷變暖的影響，以暴雪、暴雨　或持續(xù)干旱為主要特征表現(xiàn)的極端天氣，已嚴重影　響馮家山水庫來年入庫水量的預測分析和判斷，因　此僅憑長期的天氣預報和水文預報很難預先知道來　２　來水主要為流域內降水形成，以降　雪和降雨為主要表現(xiàn)形式。流域內多年平均降水量　６２９　ｍｍ，降水年內分布極不均勻，５～１Ｏ月間降水　量占全年的８２％。　年各月入庫的確切水量，進而直接影響來年水庫水　量調度計劃的編制，從而影響來年水庫水量調度工　作的順利開展。因此應以天氣預報和水情預報為參　考，結合其他方法加以綜合分析，才能提高預測分　析來水的準確率，進而為科學用水、科學供水打下　良好基礎，提高庫水資源的綜合效能。　２來水分析　２　１　來水分析方法及存在的不足　２　１　１分析方法　由于過去水資源的供需矛盾不太突出，對來水　預測不夠重視，因此來水分析也較為簡單，直接采　用當?shù)厮牟块T的預報分析結果即可。　２　１　２存在的不足　１水庫來水簡介　１　１水庫基本情況　１）實用性不強　由于水文現(xiàn)象演變非常復雜，影響因素較多，　目前長期水文預報的方法有其局限性，因而對預報　要素的極值以及局部暴雨洪水等特殊的水文現(xiàn)象難　以作出很準確地預報，因此根據(jù)水情預報值只能粗　略地知道下一年是豐水年、正常年還是缺水年（根　據(jù)馮家山水庫多年供水情況而定，一般每年正常供　７Ｋ２億多　，所以習慣上將年來水在２～４億　之　間的稱為正常年，將年來水量大于４億　的稱為豐　水年，小于２億　的稱為缺水年），并且水情預報　馮家山水庫地處干河下游，陜西省寶雞市陳倉　區(qū)、風翔縣和干陽縣交界處，是以灌溉為主，兼作　防洪、生活及工業(yè)供水、發(fā)電、養(yǎng)殖、旅游等綜合　利用的大（２）型水利樞紐工程。水庫總庫容約　４　２７億　，其中防洪庫容１　２７億　，有效庫容　２　８６億　。建庫３９　ａ來，水庫年來水量最大值為　９　１億ｍ３（１９７５年），最小值為０　５億ｍ３（１９９７　年），多年平均來水３　４７９　６億　。　收稿日期：２０１３—０９—１７　作者簡介：郭宏強（１９７５一），男，工程師，主要從事防汛　和水情調度工作。ＥｌｎＢｉｌ：ｇｈ＠５８９＠１６３　ｃｏｎｌ　‘１４‘　值范圍較大，偏差一般在２億　以上，對庫容為　４　２７億　的馮家山水庫來說實用意義不大。　

………………　…ｌ再　…州　………　＾　０　……　　……目…２）……　……　…ｔ　　…　０……　…………　　…　………　…　３）…２　２　２　１）　…自　…～……　　………　…一………　…目…　　　………　　　…………　…　…～　…）…（　ｌ…　　　ｌ０％　∞ｌ２　（…　）…

技術交流　３來水計算　３　１計算方法與不足　由于過去預測分析主要依靠水文部門提供，所　得到的預報值不僅范圍大，而且對于馮家山水庫來　水來說針對性不強，因此不能簡單地直接采用預報　值，需要進行進一步計算才能得到預測計算值。　１）預測計算方法　舊的預測計算方法就是將過去５　ａ各月實際來　來水將會在水庫多年來水平均值３　４７８　６億　以　上，其偏豐１～４成后為３　８２６　５～４　８７０　０億　，因　此又可確定２０１２年來水會在３　８２６　５～　４　８７０　０億　之間。　③根據(jù)多年來水曲線呈典型的波浪型這一特　點，可以判斷出２０１２年來水總量較２０１１年呈上升　趨勢，２０１１年實際來水為４　００３　５億　，因此可以　進一步確定２０１２年來水將會在４　００３　５至４　８７億　之間，將這一結果作為來水分析的最終結果。　水加以平均，作為下一年各月的預測值，１２個月　總和就是年預測來水量。　２）存在不足　用該方法預測的年來水量大小是由前５　ａ實際　來水情況而決定的，并不能反映出來年較為真實的　來水情況。因此，所計算出的結果實用意義不大，　甚至會誤導分析結果。　３　２新的預測計算方法　利用新的預測分析方法進行來水分析，其計算　方法如下。　首先，用算術平均值法求過去５　ａ各月實際來　水的平均值，計算公式為　月平均＝（　月Ｎ１＋　Ｖ　月Ｎ２＋　月Ｎ３＋　月　＋　月Ｎ５　ｊ／５。式中，　Ｖ　月平均表示近５　ａ某月實際來水的平均值，＿＿＼＿１…＿＿＼＿５　表示連續(xù)的５　ａ，ｎ表示１２個月中的某一月。　其次采用各種數(shù)學計算方法計算來年來水總　量，這一步是在分析結果出來后的基礎上進行的，　并以馮家山水庫建庫以來多年入庫水量走勢曲線圖　為主要計算依據(jù)。所采用的數(shù)學計算方法因分析結　果不同而有所不同，有圖解法、正交函數(shù)法、序列　計算法、系數(shù)修正法等等。總之，哪一種計算結果　與來水分析的結果最相適應，就采用哪一種計算結　果作為下一年來水總量的預測值。以２０１２年為例。　１）分析過程及分析結果　①首先根據(jù)２０１２年長期水情預報值所預測的　干河干陽水文站年徑流量為３　０～５　１億　，可以預　測確定２０１２年來水總量。　⑦根據(jù)水情預報得知，與多年平均值比較，干　河干陽水文站年徑流量偏豐１～４成，說明２０１２年　?１　?　２）計算及其過程　①確定水量計算方法　從多年來水曲線圖上可以發(fā)現(xiàn)２００９￣２０１２年　連續(xù)４　ａ來水曲線與１９８７　１９９Ｏ年來水曲線十分相　近，因此可以確定采用圖解法計算比較適應于前面　的分析結果。　②具體計算　在圖上分別將１９８８、１９８９、１９９０年這３年作為　１個三角形，然后同樣地將２０１０、２０１１、２０１２年這　３年作為１個三角形，解這２個相似三角形后求得　２０１２年的來水量為５　１１０　９億　。又因這個計算結　果稍超出分析結果的上限，遇到這種情況時可采取　０　８５的系數(shù)進行修正（一般情況下，低于下限時　采用１　１５的系數(shù)，高于上限時采用０　８５的系數(shù)進　行修正）。即５１　１０９×０　８５＝４３　４４３萬ｍ３（２０１２年　水庫實際年入庫來水總量為４３　２９８萬　，準確率　９９％以上）。　最后將預測出的來年來水總量與過去近５　ａ平　均年來水量相比，并得到１個系數(shù)，再用這個系數(shù)　分別乘以過去近５　ａ各月實際來水量的平均值，就可　得到來年中相對應各月預測來水量，用公式表達為：　Ｖ　月ＮＮ＝ｔＩ　預刪／　年平均ｊ×Ｖ　月平均　，式中，　月預刪表示下一年中的各月預測值；　ｈ　表示下一年總的來水預測值；　月　±句表示近　５年各月實際來水的平均值；　表示近５年實　際年來水平均值。　４結語　以上來水預測方法有待于更多的（下轉第２頁）　

方針政策　規(guī)組織拆除。　四、規(guī)范水電站上網(wǎng)電價審批　物價部門依據(jù)項目核準（審批）文件、并網(wǎng)批　復、購售電合同和有關成本資料，審批水電站上網(wǎng)　通過蓄豐補枯，有效提高枯水期流量。科學運用雨　情水情信息，合理安排水電站發(fā)電計劃，提高水能　利用率，充分發(fā)揮我省水能資源的綜合效益。當發(fā)　電與流域生活、生態(tài)用水需要發(fā)生沖突時，應優(yōu)先　保證流域生活、生態(tài)用水需要。　電價。對《福建省人民政府關于印發(fā)（加強水能資　源開發(fā)利用管理規(guī)定（試行））的通知》　（閩政　［２００５］１５號）出臺之前各級審批的小水電項目，　符合安全論證和環(huán)保要求的，物價部門直接審批上　網(wǎng)電價；閩政［２００５］１５號文出臺之后屬越權審批　的水電項目，由省發(fā)展改革委審查后出具意見，物　價部門審批上網(wǎng)電價。　五、大力發(fā)展生態(tài)水電　優(yōu)先支持水電站開展碳匯金融，水電行業(yè)管理　部門要加強政策宣傳與引導；金融機構要積極創(chuàng)新　碳權質押融資貸款，積極開發(fā)碳匯金融理財產品，　為水電企業(yè)提供融資、擔保等服務。　六、進一步理順水電項目管理機制　省水利廳承擔總裝機５萬千瓦及以下水電站建　設和行業(yè)管理職能，省經(jīng)貿委承擔總裝機５萬千瓦　以上水電站建設和行業(yè)管理職能。涉及水電站運行　各級環(huán)保部門要科學核定水電站最小生態(tài)下泄　流量，水利部門、經(jīng)貿部門分別牽頭指導和督促各　水電站安裝最小生態(tài)下泄流量在線監(jiān)控裝置，確保　管理，按照省政府辦公廳《關于加強水電站運行管　理的通知》（閩政辦（２Ｏｌ１］１４６號）執(zhí)行。　監(jiān)控設施正常運轉，最小生態(tài)下泄流量落實到位。　水電站業(yè)主應嚴格執(zhí)行最小生態(tài)下泄流量規(guī)定，服　從流域的統(tǒng)一調度。對不執(zhí)行最小生態(tài)下泄流量要　支持水電行業(yè)協(xié)會開展行業(yè)統(tǒng)計、信息收集、　政策咨詢、技術培訓等活動，推動協(xié)會發(fā)揮技術支　撐、溝通協(xié)調作用。水電行業(yè)協(xié)會要加強行業(yè)自　律，根據(jù)行業(yè)發(fā)展形勢和要求制定行規(guī)行約，建立　健全行業(yè)自律管理約束機制。　■　求的水電站，環(huán)保、經(jīng)貿、電力等部門可以采取罰　款、扣減上網(wǎng)電費、解列等經(jīng)濟手段制裁。有關市　縣要適時組織受石材行業(yè)或歷史遺留問題影響的水　電站庫區(qū)進行清淤，并及時清理垃圾漂浮物，確保　水體清潔。　優(yōu)化電站梯級調度，發(fā)揮電站徑流調控效應，　福建省人民政府　２０１３年７月１９日　（上接第１６頁）理論知識來考證。實踐證明，盡管　采用這種方法能得到比較滿意的結果，但也不能保　證以后的多年都能達到較高的準確率，那是因為來　水預測是一個隨機性強、難度較大的大課題，需要　長時間、多學科共同研究，以后要做的工作和完善　的內容還很多，需要進一步去研究和分析，不斷增　添和摸索新方法，尋找更多解決問題的辦法和　途徑。　參考文獻：　［１］李慧瓏，邦濯清水文預報與計算［Ｍ］北京：水利電力　出版社，１９８２　［２］　向治安水文測驗［Ｍ］北京：水利電力出版，１９８２　［３］陜西省水利學校工程水文學［Ｍ］北京：水利出版社　出版，１９７９　［４］　申廣良長期水情預報［ｚ］陜西省寶雞水文水資源勘　測局，２００８　■　責任編輯康鵬　‘２‘