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水 利 学 报

２０２２年 ８月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５３卷 第 ８期

文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２２）０８ － ０８９１ － １１

高坝水库放空要求及设施设计研究

周建平 １，３ ，杜效鹄 ２，３ ，周兴波 ２，３
（１．中国电力建设股份有限公司，北京 １０００４８；２．水电水利规划设计总院，北京 １００１２０；
３．国家能源水电工程技术研发中心，北京 １００１２０）

摘要：高坝水库调节能力强，在流域梯级开发和防灾减灾中发挥重要作用，但其面临的风险也客观存在，一旦失
事后果不堪设想。水库放空或降水位能力是经济社会发展新阶段对大坝风险防控和应急管理提出的新要求。本文
给出水库放空的定义、目的及分类，系统阐述了放空水头比、放空库容比、库水位降速等水库放空能力评价指
标，梳理了国内外对水库放空的要求，选取我国 ２５座典型高坝水库进行放空能力分析。结果表明：高坝水库放
空水头比介于 １７．５％～７１．８％，均 值 为 ４２．７％；放 空 库 容 比 介 于 ４７．２％ ～９９．２％，均 值 为 ８１．７％；放 空 时 间 介 于
７．２～１２３ｄ，均值为 ４２．７ｄ；库水降速介于 ０．７１～９．０３ｍ?ｄ，均值为 ３．０ｍ?ｄ。从实践来看，高坝水库放空能力受总
库容、放空水位、坝型等工程特性参数影响，也受河流形态、河谷形状和库盆特点等因素影响。据此对水库放空
设施设计中的入库流量、放空指标、启动条件和分级决策模式等关键问题进行了分析，对我国水利水电工程行业
水库放空设施设计和应急管理有一定参考意义。
关键词：高坝水库；水库放空能力；放空设施；风险防控；应急管理
文献标识码：Ａ
中图分类号：ＴＶ６４１ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２２００７９

１ 问题提出

水库大坝是国家重要的基础设施，高坝大库在统筹发展和安全战略中具有无可替代的作用。积极
有序地建设高坝水库符合中国基本国情，已成为水利、电力基础设施建设中不可或缺的重要组成部
分 ［１］ 。然而，水库大坝，特别是高坝水库一旦失事溃决，库水失控下泄将导致下游梯级坝群的连锁反
应，次生灾害往往超出想象，不可承受 ［２］ 。
在国家总体安全观、应急管理体系和能力现代化的要求下，梯级水库群尤其是高坝水库在发挥巨
大综合效益的同时，其应急放空能力亦已成为社会各界关心的热点问题。一方面，水库放空设施应用
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不乏成功经验。２０１８年 １１月，为应对金沙江上游白格堰塞湖 ３３９００ｍ ?ｓ的溃决洪峰和 ５．３亿ｍ 的水
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量，下游梨园水电站紧急降低库水位，腾出 ３亿ｍ 库容成功拦蓄溃堰洪水，洪峰流量由入库的 ７１９０ｍ ?ｓ
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削减至出库的 ４５００ｍ ?ｓ，大大减轻了下游各梯级水库的防洪压力 ［３ － ５］ 。奥地利高 ２００ｍ的科尔布赖恩
拱坝，首次蓄水即发生坝体和坝基开裂，导致严重渗漏；此后 １０余年，对坝体坝基进行多方案补强
加固，其中 ４次利用放空设施紧急放空水库，为大坝抢险加固创造了必要条件 ［６］ 。另一方面，水库放
空设施也有反面教训。一些高坝未设置放空设施，成为加固处理的制约因素。始建于伪满时期的丰满老
坝，因诸多先天缺陷，修修补补几十年，仍被评定为 “病坝”。在全面治理方案论证阶段，其中一个方
案就是降低水位形成干地施工条件，但由于未设置放空设施，库水位降低困难，不得不选择重建方案。

收稿日期：２０２２ － ０２ － ０６；网络首发日期：２０２２ － ０７ － ２１
网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２２０７２０．０９００．００１．ｈｔｍｌ
基金项目：国家重点研发计划项目（２０２１ＹＦＣ３０９０１０５）
作者简介：周建平（ １９６２ － ），正高级工程师，主要从事水电工程咨询、流域安全管理研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｚｊｐ＠ｐｏｗｅｒｃｈｉｎａ．ｃｎ
通讯作者：周兴波（１９８８ － ），博士，高级工程师，主要从事流域安全与应急管理研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｚｈｏｕ＿ｘｉｎｇｂｏ＠１２６．ｃｏｍ

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