一文讲明白水库特征水位

一文讲明白水库特征水位

在刚刚度过的梅雨期，不少浙江人的心情都随着新安江水库闸门的启闭数量跌宕起伏。除了新安江水库，还有富春江、青山、分水江等一大批水库在水利部门的调度下，拦洪调蓄，滞洪削峰，发挥了巨大的防洪效益。在水库闸门关关合合、升升降降的背后，有着一整套完善的流域洪水调度方案和水库控制运用计划，这些方案和计划的核心是“什么情况该怎么做”。这里的“情况”一般就用水位（流量）来表示，不仅有水库的水位（流量），也有水库所在流域的河道水位（流量）。这里我们就来讲讲水库和它的几个特征水位。

水库，是指拦洪蓄水和调节水流的水工建筑物，一般有防洪和兴利两方面的作用。

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防洪

防洪，就是利用水库库容拦蓄洪水，削减进入下游河道的洪峰流量，达到缓解洪水灾害的目的。以刚过去不久的6月19-20日新安江流域暴雨洪水为例，新安江水库最大入库流量达到21000立方米/秒，当时出库只有发电流量1200立方米/秒，仅是入库流量的零头。强降雨产生的约20亿立方米的洪水被新安江水库照单全收，库水位也在短短2天猛涨超过3米。

21000立方米/秒的流量是什么概念？2020年新安江水库9孔泄洪，最大下泄流量7700立方米/秒（含发电），下游新安江边的建德市就已承受了巨大的防洪压力，不少房屋、道路、农田受淹受损。如果没有新安江水库的拦洪蓄洪作用，这场洪水中建德市将要面对9孔泄洪时的2.73倍的洪峰流量（这里忽略了大坝到建德的区间流量）——建德城区或许将会是一片汪洋，而下游的桐庐、富阳等地情况也不会乐观。

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兴利

兴利，进行径流调节，蓄洪补枯，将丰水季节的大部或部分来水量蓄起来，保障发电、供水、灌溉、生态、航运等。例如，新安江水库作为华东第一库，除了防洪以外，担负华东电网调峰、调频和事故备用的任务，还能为杭州、嘉兴市等地每年提供10亿多立方米的优质原水。

水库工程为完成不同任务，在年内不同时期和各种水文情况下，需控制达到或允许消落到的各种库水位，统称为水库特征水位。从低到高一般有死水位、防洪限制水位、正常蓄水位、防洪高水位、设计洪水位、校核洪水位等。

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死水位

死水位：也被形象地称为“垫底水位”，是水库正常运行的最低水位。通常情况下，死水位以下的库容不参与径流调节。简单粗暴地理解，这部分库容是不能作为防洪也不能兴利的无用库容，甚至在设计使用年限到达时已基本被淤积了。

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防洪限制水位

防洪限制水位：这就是大名鼎鼎的汛期限制水位，简称汛限水位。汛限水位是水库汛期（一定要注意，是汛期）允许兴利蓄水的上限水位，也是水库在汛期防洪运用时的起调水位的上限。

说到这，不少人可能觉得不容易理解，鉴于汛限水位对防汛的重要性，我们举个例子展开说说。我是一家水利发电企业的老板（事实上我真没有水电站
），从经济效益考量，我当然希望这个水库多蓄水、高蓄水，发电水量大、水头高，这样钞票来得多、来得快。

但是，水位高的代价就是洪水时水库用于蓄洪滞洪的空间就小了，对下游的保护程度就降低了，水库大坝自身的安全风险也增大了。于是，水利部门在综合分析计算的基础上，平衡防洪和兴利的关系，确定了一个水位，作为这个水库在汛期为了发电挣钱所能蓄到的最高水位。也可以理解为，汛限水位以上的库容就不属于这家发电企业了，而是属于有调度权限的水利部门。在汛期内一场洪水过后，水库需要通过泄洪、发电等手段，尽快将水位降到汛限水位以下，腾出库容迎接下一场洪水。如果在汛期，主动将水位蓄到了汛限水位以上，是违规的行为。

不少行业外的人看到水库水位超了汛限水位很是担惊受怕，大概是受“汛限”字面意思的影响，认为“限”这个字代表着不能突破。但事实上，汛限水位只是我们调节一场洪水的法定起点，往往达到这个水位的时候，我们的防汛战斗才刚刚完成预热，甚至仅仅才开始预热呢。所以在洪水期间，水库水位超过汛限水位是很常见的情形，没什么了不得。

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正常蓄水位

正常蓄水位：是水库在正常运行情况下兴利所蓄到的最高水位。它决定水库的规模、效益和调节方式，也在很大程度上决定水工建筑物的尺寸、型式和水库的淹没损失。比如在非汛期，水库蓄水不受汛限水位制约，可以将水位蓄高至正常蓄水位，更大程度地发挥兴利效益。所以，有防洪功能水库的正常蓄水位一般是高于汛限水位的，比如新安江水库的汛限水位是106.5米，正常蓄水位是108米。你别小看这小小的1.5米，其间有着近9.5亿立方米的库容，比下游小兄弟富春江水库的总库容还要大。如果你要换算成多少个西湖，自己用计算器除以1500万立方米。

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防洪高水位

防洪高水位：承担下游防洪任务的水库，在遇到下游防护对象的设计防洪标准洪水时，坝前达到的最高水位。只有当水库承担下游防洪任务时，才需要确定这一水位。防洪高水位一般是高于正常蓄水位的。

水库是怎么保护下游防护对象的，还是举个例子。讲某个城市X年一遇的防洪标准其实背后都对应一个洪水流量。A城市原来防洪标准是50年一遇，河道防洪堤最大过流能力是10000立方米/秒。在它上游修建了一个水库，水利部门宣布，该城市的防洪能力从50年一遇提高到了100年一遇（对应13000立方米/秒）。但是，水库建与不建，A城市河道防洪堤的高度不增不减，河道最大行洪能力没有任何变化。怎么做到的呢？当发生100一遇的洪水时，水库可以将超过A城市河道行洪能力的3000立方米/秒的洪水流量全部拦截在水库里，等下游河道水位低了再慢慢下泄。有了水库以后，A城市在面对100一遇的洪水时也就安全了。如果单单依靠河道防洪堤来抵御洪水，可能需要将它建到像加沙隔离墙那么高（有点点夸张了）。

一般来说，当水库水位超过防洪高水位后，如入库洪水流量继续上涨，除非有特殊情况，往往会不限制水库的下泄流量，以确保水库安全。

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设计洪水位

设计洪水位：水库遇到大坝设计标准的洪水时，在调洪过程中坝前达到的最高水位。它是水库在正常运用情况下允许达到的最高水位，也是挡水建筑物稳定计算的主要依据。这里的设计洪水，对于防洪功能较强的大、中型水库，主要依据X日内入库洪水总量非洪峰流量。例如新安江水库按照5天、7天入库洪水总量千年一遇的标准设计，就是说从106.5米的汛限水位起，面对着千年一遇的入库洪水总量（如7天内超过60亿立方米流入水库），通过水库的调洪作业，在这个过程中坝前会出现的最高水位就是设计洪水位111米。在设计洪水位以下，水库大坝包括其附属设施基本都是安全的；超过这个水位，水库的安全风险就比较高了。

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校核洪水位

校核洪水位：水库遇大坝校核洪水时，在调洪过程中坝前达到的最高水位。它是水库在非正常运用情况下允许临时达到的最高水位，是确定坝顶高程和进行大坝安全校核的主要依据。面对校核洪水，水库能保证大坝主体的安全，副坝、电厂、船闸等附属设施一般已经不能确保安全。这时可能就需要采取一些非常手段，比如将副坝扒开，增大下泄，以尽快降低水位。新安江水库按照**万年一遇+**的标准进行洪水校核，校核洪水位114米，离它115米的坝顶高程只有1米了。

最后，浙里安澜给大家制作了一张不严谨的图，便于帮助理解。

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作者 : 罗堂松

编辑 : 徐颖

出品 : 安澜技术、同川技术