烏溪江流域2010年梅雨洪水調(diào)度

戴笑冰

(1.衢州市銅山源水庫(kù)管理局,浙江 衢州 324000;2.衢州市人民政府防汛防旱指揮部辦公室,浙江 衢州 324000)

烏溪江是錢塘江上游衢江一級(jí)支流,發(fā)源于浙閩交界的仙霞嶺北麓,全長(zhǎng)155.9 km,流域面積2 587 km2,占衢江流域的28%。流域中下游建有湖南鎮(zhèn)水庫(kù)和黃壇口梯級(jí)電站,除黃壇口下游屬平原外,其余均為山區(qū),坡陡流急,整體防洪能力薄弱。流域降水年內(nèi)分布不均勻,暴雨多由鋒面氣旋和高空切變低渦所造成,臺(tái)風(fēng)影響也可形成大洪水,多年平均降雨量1 689.1 mm。

湖南鎮(zhèn)水庫(kù)是一座以發(fā)電為主,兼有防洪、灌溉、航運(yùn)及供水等綜合效能的不完全多年調(diào)節(jié)水庫(kù),壩址流域面積2 151 km2,總庫(kù)容20.67億m3,相應(yīng)水位240.25 m,征地高程230.50 m,移民高程232.60 m,汛限水位228.00 m,總防洪庫(kù)容5.65億m3。與黃壇口電站組成梯級(jí)串聯(lián)水庫(kù),當(dāng)水庫(kù)下泄流量小于2 000 m3/s時(shí),由衢州市人民政府防汛防旱指揮部負(fù)責(zé)調(diào)度,超過(guò)此值,由浙江省人民政府防汛防旱指揮部統(tǒng)一指揮。水庫(kù)在歷年的防洪抗旱中發(fā)揮了調(diào)洪錯(cuò)峰、灌溉保豐收的獨(dú)特作用(流域水系見圖1)。

圖1 烏溪江流域水系圖

1 暴雨洪水成因及特點(diǎn)

2010年6月17日全省入梅后,受西風(fēng)帶低槽頻繁活動(dòng)和冷暖氣流交匯的共同影響,副熱帶高壓穩(wěn)定少動(dòng),低槽、切變和低渦活動(dòng)頻繁,為流域輸送了足夠的水汽[1]。烏溪江流域6月17日入梅至7月17日出梅,歷時(shí)31 d,梅雨量達(dá)572.4 mm,最大日面雨量85.7 mm,單站最大日降雨量143 mm,1 h降雨量47 mm。受強(qiáng)降雨影響,烏溪江流域連續(xù)出現(xiàn)3場(chǎng)復(fù)式洪水過(guò)程,湖南鎮(zhèn)水庫(kù)從6月17日222.24 m起漲,19日17時(shí)最大入庫(kù)流量為2 989 m3/s,20日14時(shí)達(dá)汛限水位228.00 m,22日1時(shí)最高水位達(dá)230.02 m。據(jù)分析,庫(kù)區(qū)降雨量及入庫(kù)洪峰流量重現(xiàn)期約為10 a一遇(見表1)。

2010年烏溪江流域梅雨洪水主要呈現(xiàn)以下特點(diǎn):①梅雨期長(zhǎng),梅雨量大,且梅中有伏;②降雨時(shí)空分布不均勻,短時(shí)雨強(qiáng)大,上游的面雨量要大于中游和下游地區(qū);③干支流洪水并發(fā),洪水組合惡劣,漲勢(shì)猛、水位高、干流中游高水位持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),洪水量級(jí)大。

2 洪水調(diào)度

2.1 洪水調(diào)度中必須考慮的因素

鑒于湖南鎮(zhèn)水庫(kù)在衢江流域防洪中的重要作用,同時(shí)考慮防洪調(diào)度所遇到的各種制約條件,在實(shí)時(shí)調(diào)度中充分把握以下幾項(xiàng)原則:[2]①嚴(yán)格遵循經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)的湖南鎮(zhèn)水庫(kù)防洪調(diào)度基本原則,堅(jiān)持把確保大壩安全放在首位;②充為分考慮下游河道及沿江兩岸的安全,下達(dá)調(diào)度指令時(shí),要預(yù)留足夠的時(shí)間進(jìn)行第1次開閘泄洪,并控制下泄流量逐步加大,原則上控制最大下泄流量為2 000 m3/s;③由于烏溪江水力發(fā)電廠為部屬企業(yè),劃歸中國(guó)華電集團(tuán)管轄,如湖南鎮(zhèn)庫(kù)水位超過(guò)230.5 m,即造成庫(kù)區(qū)部分土地及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)設(shè)施受淹,賠償處置難度大,調(diào)度中應(yīng)盡力確保庫(kù)水位在230.5 m以下。

表1 湖南鎮(zhèn)水庫(kù)2010年梅雨洪水特征表

2.2 洪水調(diào)度

6月17—29日,湖南鎮(zhèn)水庫(kù)泄洪3次,總泄洪量2.85億m3,相應(yīng)黃壇口電站泄洪3.33億m3。根據(jù)水文預(yù)報(bào),蘭江蘭溪站、洋港站及衢江衢州站、龍游站將發(fā)生超保證或超警戒高水位,為給下游河道錯(cuò)峰,7月9日10時(shí)30分,湖南鎮(zhèn)水庫(kù)提前8 h關(guān)閉,黃壇口電站僅維持1臺(tái)機(jī)組滿發(fā)。調(diào)洪過(guò)程見圖2,具體調(diào)度過(guò)程如下:

2.2.1 第1次泄洪

湖南鎮(zhèn)水庫(kù)水位從6月17日222.24 m起漲,20日14時(shí)達(dá)汛限水位228.00 m,22日2時(shí)最高水位達(dá)230.02 m,超汛限水位2.02 m。為確保水庫(kù)上下游地區(qū)防洪安全,湖南鎮(zhèn)水庫(kù)于17日8時(shí)開始發(fā)電,20日17時(shí)開始泄洪,歷時(shí)59.6 h,泄洪總量2.1億m3。

2.2.1.1 6月20日12時(shí)至21日18時(shí)調(diào)洪過(guò)程

由于集中降雨,致使水庫(kù)水位迅速上漲。根據(jù)衢州市人民政府防汛防旱指揮部調(diào)度,下游黃壇口電站于20日10時(shí)開始小流量泄洪。20日12時(shí),湖南鎮(zhèn)庫(kù)水位達(dá)227.81 m,并預(yù)計(jì)3 h內(nèi)超228.00 m,為控制庫(kù)水位,烏溪江電廠向衢州市人民政府防汛防旱指揮部申請(qǐng)泄洪,并于16時(shí)7分1孔全開,開啟時(shí)庫(kù)水位為228.33 m。根據(jù)流域降雨、湖南鎮(zhèn)庫(kù)水位及下游河道過(guò)流能力,衢州市人民政府防汛防旱指揮部連續(xù)4次發(fā)出調(diào)度令,至21日16時(shí)58分3孔全開,庫(kù)水位229.90 m,出庫(kù)流量 (含發(fā)電,下同)1 907 m3/s,水情得到基本控制,22日2時(shí)出現(xiàn)最高水位230.02m。

2.2.1.2 6月21日19時(shí)至23日3時(shí)45分調(diào)洪過(guò)程

根據(jù)水雨情,衢州市人民政府防汛防旱指揮部向浙江省人民政府防汛防旱指揮部報(bào)告,后經(jīng)浙江省人民政府防汛防旱指揮部下令,22日10時(shí)45分閘門再次加大至3孔全開加1孔開2 m,出庫(kù)流量2 063 m3/s;16時(shí)25分庫(kù)水位下降至229.14 m,出庫(kù)流量降到2 000 m3/s以內(nèi)。由于水庫(kù)高水位嚴(yán)重影響了防洪安全,加上降雨仍在持續(xù),浙江省人民政府防汛防旱指揮部建議3孔全開加1孔開4 m,出庫(kù)流量2 100 m3/s,但由于該水位時(shí),4 m閘門開度將出現(xiàn)出流,處于孔流與自由之間,存在止水條磨損問(wèn)題,水庫(kù)請(qǐng)求變動(dòng)閘門開度,浙江省人民政府防汛防旱指揮部建議4孔全開。但在開啟過(guò)程中發(fā)現(xiàn)攔污排漂移,被迫關(guān)閉1孔閘門,保持3孔全開;待水位下降后陸續(xù)關(guān)閘,至23日3時(shí)45分庫(kù)水位228.26 m,入庫(kù)流量310 m3/s,與發(fā)電流量基本持平,閘門全部關(guān)閉。

圖2 烏溪江流域湖南鎮(zhèn)水庫(kù)2010年6月16日8時(shí)至 29日8時(shí)調(diào)洪過(guò)程圖

2.2.2 第2次泄洪

為及時(shí)騰出庫(kù)容迎接下次暴雨,浙江省人民政府防汛防旱指揮部下令補(bǔ)充削落水位至228.00 m。23日14時(shí)開始,第2次泄洪歷時(shí)10.7 h,最大出庫(kù)流量680 m3/s,調(diào)洪最高水位228.26 m,泄洪總量1 283萬(wàn)m3。

2.2.3 第3次泄洪

為應(yīng)對(duì)烏溪江流域第5次洪峰,25日6時(shí)開始第3次泄洪,歷時(shí)50.6 h,最大出庫(kù)流量1 170 m3/s,調(diào)洪最高水位229.04 m,泄洪總量6 197萬(wàn)m3。

3 水庫(kù)防洪效益分析

據(jù)統(tǒng)計(jì)[3],在防御該次梅雨洪水中,湖南鎮(zhèn)水庫(kù)最大入庫(kù)流量為2 989 m3/s,最大出庫(kù)流量2100 m3/s,削峰率為29.7%,攔蓄洪水2.9億m3,并在下游蘭江段洪峰前8 h進(jìn)行關(guān)閘錯(cuò)峰。特別是“20100625”號(hào)洪水實(shí)測(cè)入庫(kù)洪峰流量2 373 m3/s,最大出庫(kù)流量1 170 m3/s,削峰率50.6%;“20100706”號(hào)洪水實(shí)測(cè)入庫(kù)洪峰流量1 341 m3/s,全部被攔洪。通過(guò)科學(xué)調(diào)度,湖南鎮(zhèn)水庫(kù)發(fā)揮了較好的防災(zāi)減災(zāi)效益,減免農(nóng)田受災(zāi)面積4 667 hm2(7萬(wàn)畝),避免138個(gè)村莊受淹,避免受災(zāi)人口15萬(wàn)人,避免5條主干公路受淹,減免直接經(jīng)濟(jì)損失5.8億元,充分發(fā)揮了水庫(kù)削峰、錯(cuò)峰作用,有效減輕了下游衢江及蘭江河段的防洪壓力。

4 總結(jié)及建議

在該次洪水調(diào)度中,浙江省、衢州市人民政府防汛防旱指揮部密切監(jiān)視流域水雨情,科學(xué)研判,總體是成功的。但由于泄洪設(shè)施老化失修,下游河道堤防標(biāo)準(zhǔn)不高,河道過(guò)流能力不足等原因,一定程度上制約了水庫(kù)發(fā)揮更好地?cái)r洪錯(cuò)峰作用。

為進(jìn)一步做好流域洪水調(diào)度工作,建議:①加強(qiáng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),降低起調(diào)水位是最有效的措施。防洪調(diào)度必須留有余地,在分析預(yù)測(cè)來(lái)水量、制定泄洪方案時(shí),要多考慮不利因素。在暴雨洪水來(lái)臨之前,要合理做好水庫(kù)的預(yù)泄工作,前期緊一些,力度大一點(diǎn),盡量降低起調(diào)水位,騰出防洪庫(kù)容,為水庫(kù)調(diào)洪創(chuàng)造良好條件;②建立和完善流域洪水調(diào)度協(xié)調(diào)機(jī)制,服從流域調(diào)度是關(guān)鍵。建立汛期洪水調(diào)度協(xié)調(diào)機(jī)制,及時(shí)掌握工情和上下游雨水情變化情況,特別是影響防洪調(diào)度的一些關(guān)鍵信息,加強(qiáng)溝通聯(lián)系及水庫(kù)泄洪預(yù)警工作,在確保流域防洪安全的前提下,使水庫(kù)發(fā)揮最大的綜合效益。

[1]金新芽,邵學(xué)強(qiáng),陶永格,等.浙江省梅雨特征及時(shí)空分布分析 [J].水文,2010,30(03),93-96.

[2]黃仕勇,曹飛鳳.2010年梅汛期烏溪江梯級(jí)水庫(kù)洪水調(diào)度與分析[R].杭州:浙江省人民政府防汛防旱指揮部辦公室,2010.

[3]國(guó)家防汛抗旱總指揮部.SL 224—98,水庫(kù)洪水調(diào)度考評(píng) [S].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,2004.