十三陵水库水环境影响因素分析及管理建议

阐述了十三陵水库流域降雨与水库补水、水质、防渗措施以及当前水库水政执法和工程管理措施等现状,分析了水库水环境存在的主要问题和影响因素,提出了采取工程手段加大天然来水入库水量、通过补水改善水质、实施滩地整治、加强对库区内经营户管理以及与地方政府协作管理水库等措施,为进一步提升水库水环境创造条件。     

十三陵水库流域径流模拟及渗漏分析

十三陵水库自建成后凸显的库区渗漏问题严重影响了水库效能的发挥。对十三陵水库流域的径流情况进行模拟,并深入分析了库区渗漏情况。基于Arc GIS平台建立了十三陵水库流域的SWAT模型,模拟了1975—2010年共36年间流域的产汇流情况,并提取出日尺度的入库径流,模拟年平均入库径流为2 740万m~3。根据水量平衡关系,估算水库年平均渗漏量为3 082万m~3,大于水库年入库径流量,依靠补水工程的补给才得以维持水库水位。最后对渗漏主要影响因素进行了探究和量化。入库径流是决定水库渗漏量的最主要因素,通过渗漏流失的水量超过入库径流的92%,且即使没有入库径流,也会产生约每月50万m~3左右的渗漏。水库水位与水库渗漏量密切相关,当水库水位高于86 m时,大宫门古河道渗漏迅速增强,并成为重要渗漏途径,使得水库渗漏迅速增大。该结论有助于优化水库补水方案及洪水预报方案,对水库渗漏研究具有一定参考意义。     

十三陵水库DWSM水文模型研究及改进

十三陵水库洪水预报模型采用动态流域模拟模型DWSM,在原模型中,将整个水库流域划分为15个子流域,每个子流域由1条河道和2个坡面组成,并在子流域出口、各支沟出口、七孔桥及水库大坝设置了节点,方便统计过流洪水量和流量。在新改进模型中,一定程度上考虑了古河道和二坝对来洪的影响;古河道区域渗漏被概化为区域稳定下渗,分为七孔桥上游侧和下游侧2个区域分别考虑,为洪水在河道演进中的时间函数;二坝被概化为宽顶堰,对洪水具有一定的消峰和延时作用。新模型通过1998年洪水率定,洪水流量模拟误差8.8%,洪量模拟误差5%,模拟精度有了一定提高。     

十三陵水库水位观测平台改造

十三陵水库水文站使用SW40型日记水位计,原操作平台位于86.0 m高程,井筒及仪器箱已使用15年,损坏锈蚀严重,且操作平台受十三陵抽水蓄能电厂发电放水影响而经常被淹没,因此对其进行改造。新平台由钢栈桥、测井、仪器房和自动监测设备组成。钢栈桥由12 m钢栈桥、6 m钢栈桥及钢筋混凝土基础组成;测井采用不锈钢双层井筒结构,使用硬泡聚氨酯作保温,延长使用年限的同时也解决了冬季冰冻问题;仪器房由槽钢框架、彩钢保温板墙和塑钢门窗构成,并在室内加装不锈钢设备操作台、配电仪表箱和照明设备等,起到遮风避雨的同时又方便接电;自动监测设备通过监测探头和无纸记录仪,实现现场监测水位、水温和气温,并实时保存在记录仪内,通过GPRS网络和物联网平台实现了水文站远程监测,极大地提高了水文监测水平和效率。实践证明,该水位观测平台改造是成功的,对促进水文业务工作、提高管理水平起到了积极作用。