水庫，是指攔洪蓄水和調(diào)節(jié)水流的水工建筑物，一般有防洪和興利兩方面的作用。

防洪，就是利用水庫庫容攔蓄洪水，削減進(jìn)入下游河道的洪峰流量，達(dá)到緩解洪水災(zāi)害的目的。以剛過去不久的6月19-20日新安江流域暴雨洪水為例，新安江水庫最大入庫流量達(dá)到21000立方米/秒，當(dāng)時(shí)出庫只有發(fā)電流量1200立方米/秒，僅是入庫流量的零頭。強(qiáng)降雨產(chǎn)生的約20億立方米的洪水被新安江水庫照單全收，庫水位也在短短2天猛漲超過3米。

21000立方米/秒的流量是什么概念？2020年新安江水庫9孔泄洪，最大下泄流量7700立方米/秒（含發(fā)電），下游新安江邊的建德市就已承受了巨大的防洪壓力，不少房屋、道路、農(nóng)田受淹受損。如果沒有新安江水庫的攔洪蓄洪作用，這場洪水中建德市將要面對(duì)9孔泄洪時(shí)的2.73倍的洪峰流量（這里忽略了大壩到建德的區(qū)間流量）——建德城區(qū)或許將會(huì)是一片汪洋，而下游的桐廬、富陽等地情況也不會(huì)樂觀。

興利，進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)，蓄洪補(bǔ)枯，將豐水季節(jié)的大部或部分來水量蓄起來，保障發(fā)電、供水、灌溉、生態(tài)、航運(yùn)等。例如，新安江水庫作為華東第一庫，除了防洪以外，擔(dān)負(fù)華東電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用的任務(wù)，還能為杭州、嘉興市等地每年提供10億多立方米的優(yōu)質(zhì)原水。

水庫工程為完成不同任務(wù)，在年內(nèi)不同時(shí)期和各種水文情況下，需控制達(dá)到或允許消落到的各種庫水位，統(tǒng)稱為水庫特征水位。從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、設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位等。

死水位：也被形象地稱為“墊底水位”，是水庫正常運(yùn)行的最低水位。通常情況下，死水位以下的庫容不參與徑流調(diào)節(jié)。簡單粗暴地理解，這部分庫容是不能作為防洪也不能興利的無用庫容，甚至在設(shè)計(jì)使用年限到達(dá)時(shí)已基本被淤積了。

防洪限制水位：這就是大名鼎鼎的汛期限制水位，簡稱汛限水位。汛限水位是水庫汛期（一定要注意，是汛期）允許興利蓄水的上限水位，也是水庫在汛期防洪運(yùn)用時(shí)的起調(diào)水位的上限。

說到這，不少人可能覺得不容易理解，鑒于汛限水位對(duì)防汛的重要性，我們舉個(gè)例子展開說說。我是一家水利發(fā)電企業(yè)的老板（事實(shí)上我真沒有水電站），從經(jīng)濟(jì)效益考量，我當(dāng)然希望這個(gè)水庫多蓄水、高蓄水，發(fā)電水量大、水頭高，這樣鈔票來得多、來得快。

但是，水位高的代價(jià)就是洪水時(shí)水庫用于蓄洪滯洪的空間就小了，對(duì)下游的保護(hù)程度就降低了，水庫大壩自身的安全風(fēng)險(xiǎn)也增大了。于是，水利部門在綜合分析計(jì)算的基礎(chǔ)上，平衡防洪和興利的關(guān)系，確定了一個(gè)水位，作為這個(gè)水庫在汛期為了發(fā)電掙錢所能蓄到的最高水位。也可以理解為，汛限水位以上的庫容就不屬于這家發(fā)電企業(yè)了，而是屬于有調(diào)度權(quán)限的水利部門。在汛期內(nèi)一場洪水過后，水庫需要通過泄洪、發(fā)電等手段，盡快將水位降到汛限水位以下，騰出庫容迎接下一場洪水。如果在汛期，主動(dòng)將水位蓄到了汛限水位以上，是違規(guī)的行為。

不少行業(yè)外的人看到水庫水位超了汛限水位很是擔(dān)驚受怕，大概是受“汛限”字面意思的影響，認(rèn)為“限”這個(gè)字代表著不能突破。但事實(shí)上，汛限水位只是我們調(diào)節(jié)一場洪水的法定起點(diǎn)，往往達(dá)到這個(gè)水位的時(shí)候，我們的防汛戰(zhàn)斗才剛剛完成預(yù)熱，甚至僅僅才開始預(yù)熱呢。所以在洪水期間，水庫水位超過汛限水位是很常見的情形，沒什么了不得。

正常蓄水位：是水庫在正常運(yùn)行情況下興利所蓄到的最高水位。它決定水庫的規(guī)模、效益和調(diào)節(jié)方式，也在很大程度上決定水工建筑物的尺寸、型式和水庫的淹沒損失。比如在非汛期，水庫蓄水不受汛限水位制約，可以將水位蓄高至正常蓄水位，更大程度地發(fā)揮興利效益。所以，有防洪功能水庫的正常蓄水位一般是高于汛限水位的，比如新安江水庫的汛限水位是106.5米，正常蓄水位是108米。你別小看這小小的1.5米，其間有著近9.5億立方米的庫容，比下游小兄弟富春江水庫的總庫容還要大。如果你要換算成多少個(gè)西湖，自己用計(jì)算器除以1500萬立方米。

防洪高水位：承擔(dān)下游防洪任務(wù)的水庫，在遇到下游防護(hù)對(duì)象的設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，壩前達(dá)到的最高水位。只有當(dāng)水庫承擔(dān)下游防洪任務(wù)時(shí)，才需要確定這一水位。防洪高水位一般是高于正常蓄水位的。

水庫是怎么保護(hù)下游防護(hù)對(duì)象的，還是舉個(gè)例子。講某個(gè)城市X年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)背后都對(duì)應(yīng)一個(gè)洪水流量。A城市原來防洪標(biāo)準(zhǔn)是50年一遇，河道防洪堤最大過流能力是10000立方米/秒。在它上游修建了一個(gè)水庫，水利部門宣布，該城市的防洪能力從50年一遇提高到了100年一遇（對(duì)應(yīng)13000立方米/秒）。但是，水庫建與不建，A城市河道防洪堤的高度不增不減，河道最大行洪能力沒有任何變化。怎么做到的呢？當(dāng)發(fā)生100一遇的洪水時(shí)，水庫可以將超過A城市河道行洪能力的3000立方米/秒的洪水流量全部攔截在水庫里，等下游河道水位低了再慢慢下泄。有了水庫以后，A城市在面對(duì)100一遇的洪水時(shí)也就安全了。如果單單依靠河道防洪堤來抵御洪水，可能需要將它建到像加沙隔離墻那么高（有點(diǎn)點(diǎn)夸張了）。

一般來說，當(dāng)水庫水位超過防洪高水位后，如入庫洪水流量繼續(xù)上漲，除非有特殊情況，往往會(huì)不限制水庫的下泄流量，以確保水庫安全。

設(shè)計(jì)洪水位：水庫遇到大壩設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的洪水時(shí)，在調(diào)洪過程中壩前達(dá)到的最高水位。它是水庫在正常運(yùn)用情況下允許達(dá)到的最高水位，也是擋水建筑物穩(wěn)定計(jì)算的主要依據(jù)。這里的設(shè)計(jì)洪水，對(duì)于防洪功能較強(qiáng)的大、中型水庫，主要依據(jù)X日內(nèi)入庫洪水總量非洪峰流量。例如新安江水庫按照5天、7天入庫洪水總量千年一遇的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，就是說從106.5米的汛限水位起，面對(duì)著千年一遇的入庫洪水總量（如7天內(nèi)超過60億立方米流入水庫），通過水庫的調(diào)洪作業(yè)，在這個(gè)過程中壩前會(huì)出現(xiàn)的最高水位就是設(shè)計(jì)洪水位111米。在設(shè)計(jì)洪水位以下，水庫大壩包括其附屬設(shè)施基本都是安全的；超過這個(gè)水位，水庫的安全風(fēng)險(xiǎn)就比較高了。

校核洪水位：水庫遇大壩校核洪水時(shí)，在調(diào)洪過程中壩前達(dá)到的最高水位。它是水庫在非正常運(yùn)用情況下允許臨時(shí)達(dá)到的最高水位，是確定壩頂高程和進(jìn)行大壩安全校核的主要依據(jù)。面對(duì)校核洪水，水庫能保證大壩主體的安全，副壩、電廠、船閘等附屬設(shè)施一般已經(jīng)不能確保安全。這時(shí)可能就需要采取一些非常手段，比如將副壩扒開，增大下泄，以盡快降低水位。新安江水庫按照萬年一遇+的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行洪水校核，校核洪水位114米，離它115米的壩頂高程只有1米了。

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作者 :  羅堂松

編輯 :  徐穎

出品 :  安瀾技術(shù)、同川技術(shù)