系统建设范围及布设范围

系统建设范围取决于工程任务,同时,应需考虑所在流域的资料条件、产汇流规律、现有测站分布、洪水预见期、水文预报方法、防洪控制断面以及已建或在建水利水电工程等。

对通过相关预报即可满足需要的工程,测报系统只需在有关断面设置遥测站。

例 [10]

黄河沙坡头水利枢纽水文自动测报系统的主要功能是快速准确地收集水库上游的水情信息。其系统建设范围拟定为兰州、靖远至沙坡头坝址区间。在站网布设时,根据水文情势布设了黄河干流的兰州、安宁渡及支流祖厉河控制站、靖远遥测水位站、枢纽区坝上水位站和坝下出库水文站,主要理由如下。

沙坡头坝址的洪水主要由刘家峡水库调节后下泄的洪水和刘家峡至沙坡头区间来水组成。

黄河干流兰州站距安宁渡站约170km,传播时间约16h;安宁渡站至沙坡头坝址约180km,传播时间约18h。坝址洪水主要来源于兰州以上地区,据实测资料分析,兰州站的洪量一般约占安宁渡站的95%左右。祖厉河是兰州至沙坡头区间的最大支流,靖远站控制集水面积为10647km2,1955～1990年实测最大洪峰流量为1910m3/s(1959年8月3日),一次洪水过程约一天左右,洪量0.8×108m3。

根据流域产汇流特性,在兰州、安宁渡及祖厉河靖远布设水位遥测站(人工置入流量信息),将遥测水位传输到沙坡头中心站。

图1-2-1　黄河沙坡头水利枢纽水文自动测报系统站点分布图

安宁渡至沙坡头区间面积9552km2,此区间降水量较小,且无大的支流汇入黄河,区间不设遥测雨量站。为充分发挥水库的效益,在沙坡头水库坝上设遥测水位站,下游设出库水文站(人工置入流量信息),枢纽附近设测报系统中心站即可满足枢纽运行需要。沙坡头水利枢纽水文自动测报系统站点分布如图1-2-1所示。

对于单独运行的水利水电工程,测报系统的建设,主要是为工程的洪水调度及水资源的合理利用收集实时水情信息,增长预见期,提高预报精度。站网布设范围要在充分了解工程的调节性能、下游防洪要求、闸门启闭时间及泄流能力大小和流域暴雨洪水特性的基础上分析拟定。

对于中小型流域,一般在工程以上全流域布设水、雨情遥测站,以改善现有报汛条件,尽可能地增长预见期和提高预报精度,以适应工程调度的需要,提高工程的防洪和水资源调度能力。

当水库对下游有防洪任务时,需认真分析出库洪水至下游防洪控制断面的传播时间以及下游区间洪水的预见期。当下游区间面积较大时,一般要求区间洪水的预见期要大于水库至下游防洪控制断面的洪水传播时间,以此作为区间站网布设范围的控制标准;坝址上游站网布设范围应根据工程任务确定。(www.xing528.com)

对于梯级水利水电工程,应充分利用已建系统的信息资源,按梯级开发时序、布站范围逐步向上下游延伸。在比较大的流域上初期建设的工程,遥测站网的布设范围应满足工程预报调度所需预见期的要求,一般在坝址以上局部地区布设遥测站。

例 [11]

澜沧江上的漫湾水电站,控制面积114500km2,干流为一狭长形(见图1-2-2),在干流上游设有旧州水文控制站 (F=94100km2),旧州至坝址的洪水传播时间约20h,已能满足工程运行的需要。区间主要的支流漾濞江田口以下及支流沘江云龙站以下至坝址的洪水传播时间与此大致相当,这样可将区间由旧州至坝址的20400km2减少到8895km2(田口、云龙至坝址区间),在此范围内布设遥测站推求区间洪水,与干支流入流站演进流量叠加,即可预报入库流量过程线。

该系统在20世纪80年代中期建成了测报系统并顺利运行至今。其上游小湾水电站(F=113300km2)正在建设之中,施工期水文测报已经充分利用了漫湾测报系统,仅在施工区适宜河段增设了几组遥测水位计和直读水尺。由于小湾水电站建设规模大(双曲拱坝坝高292m,装机容量4200MW,库容149亿m3),施工期长达9年。为增长预见期,将系统覆盖范围向上游延伸至干流溜筒江水文站 (F=83000km2),使漫湾测报系统范围由原来的干流旧州水文站 (F=94100km2)—支流沘江云龙水文站 (F=2111km2)—支流漾濞江田口水文站 (F=9394km2)8895km2扩大至19995km2,区间干流河道长度由258km 增长至630km。对漫湾电站,预见期由24h增加至40h;对小湾施工期,预见期也达35h。不仅满足了漫湾和小湾两个电站水情测报的需要,同时也满足了小湾上游衔接梯级功果桥电站(F=97200km2,正在可行性设计阶段)的水情测报的需要。

同样,在漫湾电站下游分别有大朝山电站 (2003年底全部建成,并已建水情测报系统)、糯扎渡 (F=144700km2,堆石坝坝高261.5m,装机容量5850MW,库容237 亿m3)及景洪电站(F=149100km2,装机容量1500MW),其预报站网布设在下游区间即可满足要求。

当两枢纽之间干流洪水传播时间较短,区间面积又较大时,应在分析上下游产汇流规律的基础上,合理确定区间站点布设区域。

图1-2-2　澜沧江旧州—戛旧区间系统测站布设区域图

例 [12]

闽江下游水口电站自动测报系统站网设计,水口以上流域控制面积52265km2,其中在其上游约90km 处已兴建有日调节径流式沙溪口大型水电站一座。沙溪口—水口区间面积26703km2(见图1-2-3),在这一区间面积上现有雨量站150多个,由于沙溪口以上测报系统预见期仅有7～8h,水库调节性能又小,因此区间站网的布设按沙溪口水库预报预泄进行分析,由于区间面积大,其较大支流建溪,洪水汇流时间长达10h左右,而其下游建阳、坑下、新厂等3站以下至干流河口的汇流时间刚好与沙溪口系统的预见期相当,其预泄过程正好和建阳、坑下、新厂以下区间来水相叠加。这样,在站网布设时,就仅把建阳等3站以下的区间面积(F=13015km2)作为沙溪口—水口系统建设站点布设范围。

图1-2-3　闽江沙溪口—水口系统测站布设区域图