河口村水庫汛期調度分析

趙文博

（河南省河口村水庫管理局，河南 濟源 454650）

1 工程概況

河口村水庫位于黃河支流沁河上，是黃河下游防洪工程體系的主要組成部分。河口村水庫工程等別為Ⅱ等，屬大（2）型。建筑物級別，大壩級別為1 級；主要建筑物泄洪洞、溢洪道、供水發(fā)電洞進口為2 級；供水發(fā)電洞、電站廠房為3 級。設計洪水標準為500 年一遇，校核洪水標準為2000 年一遇。水庫總庫容3.17 億m3，具有防洪、供水為主，兼顧灌溉、發(fā)電、改善河道基流等作用。

2 氣象、水文

河口村水庫屬副熱帶季風區(qū)，夏季雨量集中，7-8 月雨量占全年的40%以上。從洪水遭遇情況來看，發(fā)生較大洪水時，沁河五龍口以上與山路平以上洪水遭遇機會較多。2021年受西太平洋副熱帶高壓和冷空氣的共同影響，河口水庫大壩以上流域出現了特大暴雨，入庫洪水流量達到4 510 m3/s。

3 水庫潰壩造成的影響和影響范圍

河口村水庫下游沁河河道行洪安全流量為4 000 m3/s（沁河武陟站），根據潰壩計算經驗公式和國內潰壩計算成果進行估算，潰壩后河道流量26.30萬m3/s，將遠大于下游河道安全流量，造成下游沁河堤防漫溢或決口。

3.1 水庫潰壩造成的影響

3.1.1 水庫潰壩對上游影響由于水庫大壩上游庫區(qū)無村莊和居住人口，庫區(qū)兩岸多為山體，發(fā)生滑坡和塌岸的可能性不大，水庫潰壩對大壩上游基本無影響。

3.1.2 對工程防洪標準和下游河道安全泄量的影響

3.1.2.1 對上游庫區(qū)的情況

發(fā)生超標準洪水水庫高水位運行，主要是對引沁灌區(qū)和侯月鐵路的影響。當超過285.80 m，庫區(qū)水會進入渠道，引沁渠道會形成新的泄洪通道，威脅到引沁渠道安全和峪鐵電站、引沁電站安全；侯月鐵路魚天隧道內可能出現滲水，可能影響鐵路運行安全。

3.1.2.2 下游影響范圍工程防洪標準和河道安全泄量

南水北調穿沁工程防洪標準100 年一遇。沁河下游河道防洪標準100年一遇，安全流量為4 000 m3/s。

3.1.3 對經濟社會情況的影響

河口村水庫遇超標準洪水垮壩失事時，河道流量將遠大于下游河道安全流量標準，淹沒范圍涉及沁河下游兩岸部分地區(qū)。五車口以上沁河右岸堤防保護區(qū)內，濟源示范區(qū)境內五龍口鎮(zhèn)和梨林鎮(zhèn)，涉及人口2.43萬人；焦作市境內，焦作市部分城區(qū)、沁陽市、溫縣、博愛縣、修武縣、武陟縣的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總面積約736.60 km2，區(qū)內總人口約57.70萬人，耕地約3.44萬hm2。

沁河丹河口以下左岸防洪保護區(qū)，涉及河南省的博愛縣、武陟縣、修武縣部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，當發(fā)生沁河100年一遇與衛(wèi)河20年一遇洪水，還涉及輝縣市、獲嘉縣、新鄉(xiāng)縣、新鄉(xiāng)市等部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總面積約3 330 km2，淹沒范圍將涉及81個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道辦），受災人口約199.83萬人。

3.2 水庫潰壩造成的影響范圍

3.2.1 大壩下游水庫管理區(qū)

主要是引沁河口電站（屬焦作市引沁灌區(qū)管理局）、河口村水庫電站，潰壩將造成電站廠房和設備淹沒。

3.2.2 五車口以上沁河右岸堤防保護區(qū)

保護區(qū)內主要防洪工程沁河五車口以上右岸堤防是防御重點，重要保護目標有新濟、新洛兩條高速公路，國家級重點文物—武陟縣妙樂寺塔以及省級沁陽市天寧三圣塔、清真寺、太平軍圍攻懷慶府舊址、河頭村沁臺及王寨龍山文化遺址、廣利灌區(qū)等。

3.2.3 五車口以上沁河丹河口以下左岸防洪保護區(qū)

保護區(qū)內主要防洪工程丹河口以下左岸堤防是防御重點，重要保護目標有南水北調中線干線工程、國道107、京港澳高速、廣利灌區(qū)等重要設施。水庫遭遇超標準洪水出現潰壩，很有可能造成下游河道漫溢、決堤，對上述防洪工程和保護目標造成破壞，給人民群眾造成生命安全和財產損失。

4 水庫調度

4.1 汛期調度運用計劃

2022 年河口村水庫按照正常運用方式運行，汛期按照黃委批復調度運用計劃方式進行調度。根據2015 年12 月國家防總批復的《黃河洪水調度方案》，結合設計文件和實際情況，河口村水庫管理局編制河口村水庫工程汛期調度運用計劃報黃委審批。

4.2 水庫調度職責

河口村水庫防洪調度由黃委負責，河口村水庫管理局負責組織實施。河口村水庫防洪由濟源市防指負責。水庫調度指令由黃委以明傳電報形式下達至河口村水庫管理局。沁河下游人員緊急轉移安置、堤防防守由濟源示范區(qū)和焦作市防指負責。

4.3 防洪標準

汛期防洪標準500 年一遇設計、2000 年一遇校核洪水標準。500 年一遇設計洪水位、2000 年一遇校核洪水位和蓄洪限制水位均為285.43 m，相應庫容3.17 億m3。正常蓄水位275 m，相應庫容2.51 億m3。

4.4 汛期時間

汛期7 月1 日至10 月31 日，前汛期（7 月1 日至8 月31日）汛限水位238 m，相應庫容0.86 億m3；后汛期（9 月1 日至10 月31 日）汛限水位275 m，相應庫容2.51 億m3。8 月21 日起水庫水位可以向后汛期汛限水位過渡。

4.5 汛期調度運用方式

4.5.1 調度運用原則

①汛期泄水方式以保證河口村水庫大壩等建筑安全為原則，通過水庫調度，充分發(fā)揮河口村水庫的綜合利用效益。②根據泄水建筑物自身特性和運用條件：正常泄洪時，采用1#、2#泄洪洞泄流，先啟用1#洞泄流，當1#泄洪洞不滿足泄流要求，需啟用2#泄洪洞時，2#泄洪洞全開、1#泄洪洞控泄；當泄量超過1#、2#泄洪能力時，采用1#、2#泄洪洞和溢洪道聯合泄洪，1#泄洪洞控泄，2#泄洪洞敞泄，溢洪道對稱開啟泄洪。

4.5.2 調度運用方式

4.5.2.1 預報花園口站洪水流量小于12 000 m3/s調度方式

①當預報武陟站流量小于等于2 000 m3/s 時，按進出庫平衡方式運用；否則，控制武陟站2 000 m3/s運用。②當水庫水位達254.50 m（相應蓄洪庫容0.60 億m3），若預報武陟站流量小于等于4 000 m3/s 時，按進出庫平衡方式運用。③當水庫水位達到蓄洪限制水位（285.43 m）時，按進出庫平衡方式運用。

4.5.2.2 預報花園口站洪水流量達12 000 m3/s 且有上漲趨勢調度方式

①當水庫水位低于254.50 m 時，關閉所有泄流設施。②在退水階段，若預報花園口流量仍大于10 000 m3/s，按進出庫平衡方式運用；否則，按同時控制花園口流量不大于10 000 m3/s和武陟站流量不大于4 000 m3/s且不超過此次洪水實際出現的最大泄流量泄洪至汛限水位。其退水次序在陸渾水庫之后。

5 結論

在汛期到來時，河口村水庫要進行有效調度，降低庫水位，增加水庫的調蓄能力，取得了防洪減災的主動權，讓水庫在應對暴雨洪水時有足夠的調蓄庫容為下游攔洪削峰，最大可能減輕下游防洪壓力和避免河段超警。