珊溪水利樞紐工程“蘇迪羅”臺(tái)風(fēng)水庫(kù)調(diào)度

謝 玨，張松策

（1. 浙江珊溪經(jīng)濟(jì)發(fā)展有限責(zé)任公司，浙江 溫州 325000；2. 瑞安市水利局，浙江 瑞安 325200）

1 工程概況

珊溪水利樞紐工程包括珊溪水庫(kù)、趙山渡水庫(kù)和引水渠系工程三部分，是飛云江上的控制性樞紐工程，工程以灌溉和供水為主，兼有發(fā)電、防洪以及改善下游濱海平原河網(wǎng)水質(zhì)等綜合效益。

珊溪水庫(kù)2001年建成投入運(yùn)行，是流域控制性大Ⅰ型工程，壩址以上流域面積1 529 km2，占飛云江流域面積的47%，河長(zhǎng)92.4 km，水庫(kù)的總庫(kù)容18.26億m3，正常蓄水位142.0 m，相應(yīng)庫(kù)容12.91億m3，興利庫(kù)容6.96億m3，防洪庫(kù)容2.12億m3，系多年調(diào)節(jié)水庫(kù)。

趙山渡水庫(kù)位于珊溪水庫(kù)下游34 km處，壩址控制流域面積2 302 km2，水庫(kù)正常蓄水位22 m，正常蓄水位相應(yīng)庫(kù)容為2 785萬(wàn)m3，總庫(kù)容3414萬(wàn)m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容427萬(wàn)m3。

趙山渡引水渠系承擔(dān)為溫州市等城鎮(zhèn)提供工業(yè)和生活用水的任務(wù)。引水渠由總干渠、北干渠、南干渠等組成，渠系總長(zhǎng)度62.84 km，設(shè)計(jì)引水流量36 m3/s。

除上述飛云江干流珊溪水利樞紐工程外，支流主要水利水電工程為：

（1）三插溪水電站

三插溪水電站壩址位于泰順縣黃橋鄉(xiāng)石章坑村附近，集水面積267.5 km2，主河長(zhǎng)39.2 km，河道比降14.7‰。電站廠房在下游坑口村附近，壩址廠址區(qū)間集水面積26.2 km2，下游屬珊溪水庫(kù)淹沒區(qū)。

三插溪水電站于1993年12月動(dòng)工興建，1998年5月蓄水，8月份發(fā)電。水力樞紐為混凝土面板堆石壩和岸邊式正槽溢洪道，壩頂全長(zhǎng)186 m，壩頂高程346.4 m，最大壩高88.8 m，水庫(kù)正常蓄水位340 m，發(fā)電死水位305 m，溢洪道共有4孔，溢流堰總凈寬40 m，堰頂高程333 m。

水庫(kù)為不完全年調(diào)節(jié)，正常蓄水位340 m，相應(yīng)庫(kù)面面積1.32 km2，相應(yīng)庫(kù)容3 770萬(wàn)m3，總庫(kù)容4 661萬(wàn)m3。

電站裝機(jī)2臺(tái)，總裝機(jī)容量44 MV，多年平均發(fā)電量1.03億kW·h，年利用小時(shí)數(shù)為2 341 h。電站采用50年一遇洪水設(shè)計(jì)，1000年一遇洪水校核。

（2）高嶺頭二級(jí)水電站

高嶺頭二級(jí)水電站位于文成縣小溪蒼頭坑附近，壩址控制流域面積92 km2，主流長(zhǎng)19.76 km，廠址至高嶺頭一級(jí)壩址區(qū)間面積34 km2，主流長(zhǎng)16.07 km。

高嶺頭二級(jí)水電站于1999年8月份建成發(fā)電。樞紐為混凝土雙曲拱壩和表孔滑雪道式溢洪道，壩頂中心弧長(zhǎng)143.8 m，壩頂高程329.8 m，最大壩高78.8 m，壩底厚度13.0 m，水庫(kù)正常蓄水位327.0 m，校核洪水位329.61 m，死水位302 m，溢洪道共有4孔，溢流段凈寬32 m，堰頂高程321.5 m。

水庫(kù)為不完全年調(diào)節(jié)，正常蓄水位327 m，相應(yīng)庫(kù)面面積0.692 km2，相應(yīng)庫(kù)容1 492萬(wàn)m3，總庫(kù)容1 682 萬(wàn) m3。

電站裝機(jī)2臺(tái)，總裝機(jī)容量25 MV，多年平均發(fā)電量5473萬(wàn)kW·h，年利用小時(shí)數(shù)為2 190 h。電站采用50年一遇洪水設(shè)計(jì)，500年一遇洪水校核。

（3）百丈漈一級(jí)水電站

百丈漈一級(jí)水電站位于泗溪中游，距文成縣20 km，壩址位于東經(jīng) 120°01′，北緯 27°51′的百丈漈瀑布上游280 m處，控制流域面積88.6 km2，主河道長(zhǎng)度20.25 km，河道坡度5.3‰。

百丈漈一級(jí)水電站于1958年動(dòng)工興建，1960年建成。水力樞紐為粘土心墻壩和河床式明渠及馬蹄形隧洞溢洪道，壩頂全長(zhǎng)358 m，壩頂高程636.79 m，最大壩高38.7 m，水庫(kù)正常蓄水位630.09 m，發(fā)電死水位613.59 m，溢洪道泄洪閘共有3孔，溢洪道頂高程625.59 m。

水庫(kù)為不完全多年調(diào)節(jié)，正常蓄水位時(shí)相應(yīng)庫(kù)容3 333萬(wàn)m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容2 988萬(wàn)m3。

電站裝機(jī)2臺(tái)，總裝機(jī)容量25 MV，多年平均發(fā)電量7 776萬(wàn)kW·h，年利用小時(shí)數(shù)為3 110 h。加固改造后，電站為100年一遇洪水設(shè)計(jì)，2000年一遇洪水校核。

飛云江干流各控制斷面集水面積見表1。

表1 飛云江干流各控制斷面集水面積

2 調(diào)度方式和主要過程

2.1 調(diào)度權(quán)限

浙江珊溪經(jīng)濟(jì)發(fā)展有限責(zé)任公司為樞紐防汛管理單位，具體負(fù)責(zé)實(shí)施防汛抗旱、樞紐調(diào)度工作。珊溪水庫(kù)防洪調(diào)度由溫州市人民政府防汛防旱指揮部負(fù)責(zé)，市防指成立飛云江調(diào)度專家組。珊溪水庫(kù)由市防指下達(dá)洪水調(diào)度令，珊溪公司具體操作；趙山渡水庫(kù)無(wú)防洪庫(kù)容，按照來(lái)多少泄多少的方式操作，閘門操作結(jié)果報(bào)市防指。

2.2 洪水調(diào)度原則

依據(jù)浙江省人民政府防汛防臺(tái)抗旱指揮部《關(guān)于核準(zhǔn)珊溪水庫(kù)2015年度控制運(yùn)用計(jì)劃的批復(fù)》浙水管[2015]26號(hào)文，調(diào)度原則如下：

（1）珊溪水庫(kù)

控制起調(diào)水位：根據(jù)氣象預(yù)報(bào)和當(dāng)時(shí)水庫(kù)水位分析，通過預(yù)泄降低起調(diào)水位。控制20年一遇洪水不超過145.82 m。

庫(kù)水位低于145.82 m時(shí)，以不影響珊溪電站發(fā)電為前提，根據(jù)上、下游防洪情勢(shì)，控制趙山渡斷面流量不大于4 200 m3/s。

庫(kù)水位超過145.82 m、低于148.04 m時(shí)，水庫(kù)按5 400 m3/s流量控制下泄。

庫(kù)水位超過148.04 m時(shí)，溢洪道全開泄洪；庫(kù)水位超過150.18 m（200年一遇洪水位）時(shí)，泄洪洞參與泄洪，機(jī)組停止發(fā)電。

（2）趙山渡水庫(kù)

當(dāng)峃口水文站位置入庫(kù)洪水流量小于2 500 m3/s時(shí)，控制閘門結(jié)合入庫(kù)流量下泄，維持水庫(kù)水位不超過22 m。

當(dāng)峃口水文站位置入庫(kù)洪水流量大于2 500 m3/s時(shí)，控制閘門結(jié)合入庫(kù)流量下泄，水庫(kù)水位逐步降至21.5 m。

當(dāng)入庫(kù)流量大于12 468 m3/s（洪水位21.5 m相應(yīng)的水閘泄量）時(shí)，16孔閘門全開泄洪。

洪水期，當(dāng)下游水位大于16.5 m（相當(dāng)于20年一遇洪水）時(shí)，電站水頭小于5 m，停止發(fā)電。

根據(jù)氣象預(yù)報(bào)上游將出現(xiàn)強(qiáng)降雨時(shí)，水庫(kù)應(yīng)及時(shí)泄洪；發(fā)現(xiàn)工程存在安全隱患，應(yīng)采取有效措施予以消除，并降低水位運(yùn)行，確保工程安全。

2.3 調(diào)度主要過程

（1）珊溪水庫(kù)

洪水前期為減少下游的防洪壓力，避免下游群眾遭受洪水損失，珊溪水庫(kù)充分發(fā)揮了大型水庫(kù)攔蓄洪水的能力，水庫(kù)水位從132.90 m（8日8時(shí)）上漲到 142.85 m（11日 3時(shí)），攔蓄洪水 3.20億 m3；洪水后期在珊溪到馬嶼區(qū)間洪水已經(jīng)過去，不會(huì)給下游造成損失的前提下，為減少上游庫(kù)區(qū)淹沒，11日8時(shí)開閘泄洪，最大泄洪流量860 m3/s，總泄洪水量2 700 萬(wàn) m3。

今年珊溪水庫(kù)運(yùn)行水位較低，本次洪水前珊溪水庫(kù)水位為132.90 m，距正常水位142.04 m還有興利庫(kù)容2.92億m3。為了騰出更多的庫(kù)容攔蓄洪水，珊溪公司從8月6日申請(qǐng)機(jī)組滿負(fù)荷發(fā)電，于6日19∶00開始珊溪電廠4臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。7日11∶00，珊溪公司向各生產(chǎn)單位下發(fā)“關(guān)于做好防御臺(tái)風(fēng)的安全檢查工作通知”；7日16∶00，向沿江主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)、瑞安和文成防指發(fā)送“關(guān)于做好珊溪水庫(kù)和趙山渡水庫(kù)開閘泄洪工作的函”，提請(qǐng)各單位做好泄洪預(yù)警和人員、設(shè)備撤離安全地帶的準(zhǔn)備工作。7日上午，珊溪公司啟動(dòng)防汛防臺(tái)應(yīng)急工作預(yù)案，公司全體員工到位到崗；按“預(yù)案”部署工作，分四組赴一線加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)參與防汛防臺(tái)工作。

8月9日0∶00，流域平均小時(shí)降雨高達(dá)35 mm，此時(shí)珊溪水庫(kù)入庫(kù)流量達(dá)6 000 m3/s，趙山渡水庫(kù)流量達(dá)4 000 m3/s，珊溪下游強(qiáng)降雨仍在持續(xù)，峃口以下沿江農(nóng)房、道路嚴(yán)重受災(zāi)，文成縣雙桂社區(qū)房屋倒塌造成人員傷亡，為減少下游沿江群眾遭受較大傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，珊溪水庫(kù)0：30時(shí)停止發(fā)電，錯(cuò)峰調(diào)度，為救災(zāi)提供有力條件。8月9日14∶00，經(jīng)洪水預(yù)報(bào)和調(diào)洪演算，珊溪至馬嶼區(qū)間流量已逐步減少，馬嶼潮位消退至3.55 m，預(yù)計(jì)馬嶼潮水從18∶00開始退潮，考慮到珊溪水量傳播到馬嶼要5 h左右，因此根據(jù)溫汛指調(diào)[2015]05號(hào)調(diào)度令，申請(qǐng)電廠機(jī)組逐步投入運(yùn)行，以降低庫(kù)水位。

8月11日8∶00，珊溪公司按市防指調(diào)度令開閘泄洪，開啟3孔閘門以450 m3/s下泄，9∶00下泄流量加大到 660 m3/s，10∶00 下泄流量加大到 860 m3/s，預(yù)計(jì)18∶00珊溪水庫(kù)水位回落至汛限水位142.04 m以下。

（2）趙山渡水庫(kù)

趙山渡水庫(kù)是珊溪水庫(kù)的反調(diào)節(jié)水庫(kù)，沒有防洪庫(kù)容，洪水期水庫(kù)遵循來(lái)多少放多少的原則。為了克服趙山渡水庫(kù)無(wú)調(diào)洪能力，并最大限度減少洪水對(duì)馬嶼高潮位的影響，在洪水到來(lái)前，利用發(fā)電提前降低水庫(kù)水位運(yùn)行。

8月8日12∶00，趙山渡開閘泄洪，盡最大可能為后期的洪峰創(chuàng)造儲(chǔ)蓄消能的能力。8月9日2∶15，達(dá)最大下泄流量4 468 m3/s，開啟13孔閘，小于最大入庫(kù)流量4 700 m3/s。2∶57，趙山渡水庫(kù)下游56省道大華村段百姓被困，以及高樓綠島指揮部施工人員被困，接市防辦指令，“要求減少500 m3/s，10 min后又電話令，繼續(xù)減少流量1 000 m3/s”，我公司在實(shí)際操作過程中，因趙山渡水庫(kù)水位快速突破汛限水位22.0 m，被迫恢復(fù)原來(lái)泄量，這次閘門操作使得趙山渡水位達(dá)到本次洪水過程最高水位22.10 m（9日6∶00）。截止 11 日 12∶00，趙山渡共泄 3.1 億 m3。同時(shí)，本次泄洪遇馬嶼高潮位的頂托，馬嶼斷面水位一直保持高水位狀態(tài)，為減緩馬嶼斷面水位上漲幅度，洪水過程中根據(jù)區(qū)間降雨和入庫(kù)流量變化情況，根據(jù)水庫(kù)運(yùn)控計(jì)劃來(lái)多少泄多少的原則，趙山渡水庫(kù)盡可能控制下泄流量，為下游防汛搶險(xiǎn)爭(zhēng)取了時(shí)間。

3 洪水分析

3.1 洪水前水庫(kù)運(yùn)行情況

本次洪水前珊溪水庫(kù)水位132.90 m（8月8日8∶00），庫(kù)容 9.64 億 m3，距正常水位 142.04 m 留有興利庫(kù)容2.92億m3，加上142.04 m至批準(zhǔn)的今年20年一遇防洪水位145.82 m防洪庫(kù)容1.41億m3，總攔蓄庫(kù)容達(dá)4.33億m3。

3.2 降雨情況

今年第13號(hào)臺(tái)風(fēng)“蘇迪羅”7月23日20∶00生成，能量逐步加強(qiáng)，于8月8日4∶40在臺(tái)灣省花蓮縣秀林鄉(xiāng)沿海登陸，后穿過臺(tái)灣海峽于9日22∶10在福建省莆田市秀嶼再次登陸。受其影響，飛云江流域從8月7日7∶00開始降雨，降雨過程持續(xù)到10日7∶00，過程雨量珊溪水庫(kù)面平均366.4 mm，珊溪至趙山渡區(qū)間面平均406.5 mm，最大單站雨量外垟647 mm，具體降雨過程時(shí)空分布如表2：

表2 第13號(hào)臺(tái)風(fēng)“蘇迪羅”流域降雨統(tǒng)計(jì)表單位：mm

3.3 洪水過程及頻率

本次洪水過程珊溪水庫(kù)入庫(kù)洪峰流量6 004 m3/s，一日最大洪量2.62億m3，三日最大洪量4.86億m3，珊溪水庫(kù)入庫(kù)洪水為10年一遇。

本次洪水過程趙山渡水庫(kù)入庫(kù)洪峰流量4 700 m3/s，一日最大洪量2.08億m3，最大三日洪量2.55億m3。扣除珊溪水庫(kù)發(fā)電流量和水量，本次洪水過程珊溪至趙山渡區(qū)間洪峰流量為4 450 m3/s，一日最大洪量1.99億m3，三日最大洪量2.11億m3，本次珊溪-趙山渡區(qū)間洪水為20年一遇。

珊溪樞紐13號(hào)臺(tái)風(fēng)期間洪水特征值表見表3，飛云江流域斷面設(shè)計(jì)洪水成果表見表4。

表3 珊溪樞紐13號(hào)臺(tái)風(fēng)期間洪水特征值表

珊溪水庫(kù)洪水過程線見圖1。趙山渡水庫(kù)洪水過程線見圖2。峃口斷面洪水過程線見圖3。

3.4 防洪效益

在本次臺(tái)風(fēng)形成的洪水過程中，珊溪水利樞紐工程充分體現(xiàn)了珊溪水庫(kù)的調(diào)洪功能，最大程度的發(fā)揮了珊溪工程對(duì)洪水的攔蓄和削峰作用，極大地減輕了飛云江下游沿岸的洪水損失，為奪取抗臺(tái)防洪的勝利做出了巨大的貢獻(xiàn)。

圖2 臺(tái)風(fēng)“蘇迪羅”趙山渡水庫(kù)洪水過程線

圖3 臺(tái)風(fēng)“蘇迪羅”峃口斷面洪水過程線

受臺(tái)風(fēng)“蘇迪羅”影響飛云江流域普降暴雨，區(qū)間降雨量比上游更大，為減輕下游的防洪壓力，洪水過程中珊溪水庫(kù)將上游的洪水完全攔蓄，沒有泄洪，期間共攔蓄洪水3.2億m3，極大地減小了下游的洪峰流量。根據(jù)演算結(jié)果，本次洪水影響情況與沒有珊溪樞紐工程天然河道受淹對(duì)比分析，具體見飛云江干流現(xiàn)狀水利計(jì)算成果表5，珊溪水庫(kù)下游斷面洪水計(jì)算成果表6。

表5 飛云江干流現(xiàn)狀水利計(jì)算成果表（無(wú)珊溪水庫(kù)的天然河道）

表6 珊溪水庫(kù)下游斷面洪水計(jì)算成果表（無(wú)珊溪水庫(kù)的天然河道）

根據(jù)飛云江干流（珊溪水利樞紐）洪水調(diào)度方案，可知珊溪水庫(kù)下游防洪重點(diǎn)斷面防洪減災(zāi)效益如下：

（1）峃口

根據(jù)地形資料，峃口鎮(zhèn)靠近飛云江區(qū)域的大部分地面高程約為32.4～33.8 m；但峃口橋右岸附近局部區(qū)域地面高程較低，約為29.2 m。

由表6可知，本次洪水經(jīng)珊溪水庫(kù)攔蓄以后，峃口斷面的洪峰流量?jī)H為2 280 m3/s，該流量為珊溪-峃口區(qū)間洪水，為區(qū)間10年一遇洪水。通過調(diào)洪演算，若沒有珊溪水庫(kù)對(duì)洪水的攔蓄和削峰，峃口斷面洪峰流量將會(huì)達(dá)到7 920 m3/s，峃口大橋附近的最高水位將達(dá)34.40 m（本次洪水實(shí)際最高水位28.53 m），消減水位5.87 m。天然河道狀況下，峃口鎮(zhèn)靠近飛云江區(qū)域的大部分地區(qū)將受淹。

（2）龍湖和高樓

根據(jù)地形資料，龍湖鎮(zhèn)靠近飛云江部分的地面高程約為13.90 m，而寨寮溪度假村的地坪高程較低，約為11.6 m；高樓臨近飛云江部分地面高程約為10.50 m。高樓靠近飛云江部分地面高程約為10.50 m，該水位低于2年一遇的設(shè)計(jì)洪水位。可見，在現(xiàn)狀工況下，經(jīng)珊溪水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)后，高樓的防洪標(biāo)準(zhǔn)仍不足2年一遇。

由表6可知，本次及洪水經(jīng)珊溪水庫(kù)攔蓄以后，趙山渡斷面的洪峰流量?jī)H為4 700 m3/s，珊溪-趙山渡區(qū)間洪水洪峰流量?jī)H為4 450 m3/s，為區(qū)間約20年一遇洪水。通過調(diào)洪演算，若沒有珊溪水庫(kù)對(duì)洪水的攔蓄和削峰，高樓斷面洪峰流量將會(huì)達(dá)到 10 200 m3/s，相應(yīng)高樓鎮(zhèn)附近的最高水位將達(dá)16.17 m（本次洪水實(shí)際最高水位13.60 m），消減水位2.57 m。天然河道狀況下，龍湖和高樓鎮(zhèn)靠近飛云江區(qū)域的大部分地區(qū)將受淹。

（3）馬嶼鎮(zhèn)

根據(jù)地形資料，馬嶼鎮(zhèn)分布于飛云江左岸，靠近飛云江部分的地面高程約為6.20 m，馬嶼平原大部分的地面高程為5.7～6.2 m，但平原內(nèi)靠近下游的局部區(qū)域農(nóng)田的地面高程較低，約為3.5～4 m。

由表6可知，本次及洪水經(jīng)珊溪水庫(kù)攔蓄以后，馬嶼斷面的洪峰流量?jī)H為4 360 m3/s，該流量為珊溪-馬嶼區(qū)間洪水，相當(dāng)于區(qū)間8年一遇洪水。通過調(diào)洪演算，若沒有珊溪水庫(kù)對(duì)洪水的攔蓄和削峰，馬嶼斷面洪峰流量將會(huì)達(dá)到9 380 m3/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過馬嶼斷面20年一遇的安全泄量標(biāo)準(zhǔn)。馬嶼水文站附近的最高潮位將達(dá)7.2 m左右（本次洪水實(shí)際最高潮位4.99 m），消減水位2.21 m。天然河道狀況下，馬嶼平原大部分地區(qū)將嚴(yán)重受淹。

4 結(jié)論及建議

4.1 結(jié)論

按照《珊溪水利樞紐防汛防臺(tái)抗旱管理辦法》、《珊溪水利樞紐工程放水預(yù)警方案》、《公司防汛防臺(tái)應(yīng)急工作預(yù)案》的要求，各生產(chǎn)單位做好各自的防汛防臺(tái)工作。內(nèi)部加強(qiáng)與各現(xiàn)場(chǎng)單位的聯(lián)系，及時(shí)獲得現(xiàn)場(chǎng)的一手資料、一手信息，以做出準(zhǔn)確判斷，調(diào)整方案。對(duì)外加強(qiáng)與上級(jí)部門、沿江鄉(xiāng)鎮(zhèn)、氣象部門的聯(lián)系，確?？古_(tái)工作開展順利，必要時(shí)爭(zhēng)取上級(jí)防汛部門的理解和支持。并加強(qiáng)防汛宣傳、引導(dǎo)工作，提高庫(kù)區(qū)和沿江群眾的防汛防臺(tái)意識(shí)和對(duì)我公司防汛工作的支持。在保證水庫(kù)上下游、左右岸的防汛安全、發(fā)揮社會(huì)防洪效益的前提下，最大程度地?cái)r蓄洪水，提高公司的經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 建議

（1）趙山渡下游防洪堤標(biāo)準(zhǔn)較低，在2 800 m3/s時(shí)，56省道等低洼地帶受淹，建議加大防洪堤防的建設(shè)。

（2）宣傳力度不夠，建議加強(qiáng)。下游沿江百姓對(duì)珊溪水利樞紐防洪減災(zāi)不清楚，或?qū)こ桃蕾囆蕴珡?qiáng)。