北海市旺盛江水庫(kù)洪水調(diào)度研究

龐英偉

（廣西玉林水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 廣西玉林 537000)

1 水庫(kù)概況

旺盛江水庫(kù)位于廣西博白縣、浦北縣、合浦縣的交界處，浦北縣石埇鎮(zhèn)旺盛江村。主壩距合浦縣城區(qū)70km，距北海市城區(qū)120km，石埇鎮(zhèn)至旺盛江主壩的四級(jí)公路從壩首通過，交通比較便利。旺盛江水庫(kù)是一座以灌溉為主，結(jié)合防洪、發(fā)電、供水等綜合利用的大（2)型水利工程。旺盛江水庫(kù)是合浦水庫(kù)的組成部分，與小江水庫(kù)聯(lián)合運(yùn)行起輸水走廊作用。水庫(kù)控制集雨面積133km2，總庫(kù)容1.373億m3。水庫(kù)主要建筑物包括：主壩1座、副壩39座、溢洪道5座、放水涵管及隧洞30座，連通渠10處。水庫(kù)與小江水庫(kù)聯(lián)合設(shè)計(jì)灌溉面積5.41萬(wàn)hm2，有效灌溉面積4.67萬(wàn)hm2，最大實(shí)灌5.27萬(wàn)hm2，防洪保護(hù)下游人口52萬(wàn)人，耕地2.67萬(wàn)hm2，發(fā)電裝機(jī)8臺(tái)共1520kW。

2 主要建筑物特征

2.1 主副壩

（1)主壩。旺盛江主壩為均質(zhì)土壩，壩頂長(zhǎng) 295m，壩頂高程 50.04m，最大壩高 28.8m，壩頂寬 6.7m，壩頂為泥結(jié)石路面，上游防浪墻頂高程為51.15m。

（2)副壩。旺盛江水庫(kù)共有副壩39座，基本為均質(zhì)土壩，壩頂高程49.50～50.24m，壩頂長(zhǎng)度 40.0～686m，最大壩高 5.80～19.88m，壩頂寬度3.60～8.5m。

2.2 溢洪道

旺盛江水庫(kù)共有5座溢洪道，除古樓坡溢洪道外，其余溢洪道均為堰閘形式。

第 1溢洪道位于浦北縣石胴鎮(zhèn)下壩村附近的山坳上，建于1960年，為有閘門控制寬頂堰。溢洪道進(jìn)水口呈喇叭形，閘室段為有閘門控制的寬頂堰，閘室底板高程為42.7m，安裝8m×7.35m（B×H)弧形鋼閘門2扇。

第2溢洪道位于旺盛江水庫(kù)主壩南面約2km處，建于 1960年，為有閘門控制寬頂堰。溢洪道進(jìn)水口呈喇叭形，閘室段為有閘門控制的寬頂堰，閘室底板高程為42.73m。安裝了12.0m×5.0m（B×H)弧形鋼筋混凝土閘門1扇。

第3溢洪道位于主壩與導(dǎo)流壩之間，即主壩左壩端，1986年 5月竣工，是旺盛江水庫(kù)的主要排洪建筑物。該溢洪道進(jìn)水口呈喇叭形，閘室段為有閘門控制的駝峰堰，堰頂高程為40.86m，安裝10m×6.3m（B×H)弧形鋼閘門3扇。

第4溢洪道位于2#引堤右壩端，沿山坡布置，該溢洪道控制段溢流堰的堰型為實(shí)用堰，堰前緣寬16.5m，堰頂高程44.27m。閘墩上設(shè)檢修及工作閘門，工作閘門共設(shè)5扇平板閘門控制，閘孔尺寸均為 2.5m×2.5m（B×H)，啟閉設(shè)備采用 5臺(tái)QL-2×10t手電兩用螺桿機(jī)。

第5溢洪道（古樓坡)位于六湖2#壩的左側(cè)30m處，為開敞式溢洪道.溢洪明渠段長(zhǎng) 104m，寬24.0m，進(jìn)口高程為46.87m。

2.3 連通渠

連通渠包括引堤1#坳連通渠、引堤2#坳連通渠、引堤3#坳連通渠、渡槽出口連通渠、羅馬田連通渠、曲樟連通渠、馬長(zhǎng)沖連通渠、曼頭墩連通渠、石江連通渠、馬王塘連通渠。

3 洪水調(diào)度的復(fù)雜性

旺盛江水庫(kù)流域?qū)倌蟻啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，溫暖濕潤(rùn)，光熱充足，全年無霜，雨量充沛。本流域地形東面是高山，形成一道天然屏障，西面地勢(shì)較低，是南流江沿岸，受臺(tái)風(fēng)影響較大。其洪水絕大部分受臺(tái)風(fēng)影響，暴雨多發(fā)生在6、7、8月份，多年平均年最大24小時(shí)暴雨均值為160mm，2000年一遇校核標(biāo)準(zhǔn)年最大 24小時(shí)設(shè)計(jì)暴雨656mm，100年一遇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)年最大24小時(shí)設(shè)計(jì)暴雨438mm。

旺盛江水庫(kù)與小江水庫(kù)聯(lián)合運(yùn)行起輸水走廊作用，小江水庫(kù)的水通過旺盛江水庫(kù)后灌溉農(nóng)田和向北海市供水。旺盛江水庫(kù)是由人工渠連接的中小型水庫(kù)群組成的大（2)型水庫(kù)，自東北向西南分布形成狹長(zhǎng)的水網(wǎng)，起到輸水和徑流調(diào)節(jié)的作用。水庫(kù)群包括旺盛江主庫(kù)、蘇眾子庫(kù)、羅馬田子庫(kù)、六湖子庫(kù)、馬王塘子庫(kù)等等。旺盛江水庫(kù)共有 5座溢洪道，正常蓄水位 46.87m，除古樓坡溢洪道為自由出流外，其余4座溢洪道均為有閘門控制。由此看出，水庫(kù)洪水調(diào)度比較復(fù)雜。

4 水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行方式

根據(jù)水庫(kù)實(shí)際，結(jié)合現(xiàn)狀防洪情況，通過嚴(yán)格控制蓄水確保水庫(kù)及上下游安全。旺盛江水庫(kù)每年汛期嚴(yán)格執(zhí)行自治區(qū)防汛抗旱指揮部下達(dá)的水庫(kù)控制運(yùn)用計(jì)劃，確保旺盛江水庫(kù)科學(xué)調(diào)蓄洪水，發(fā)揮水庫(kù)最大防洪減災(zāi)效益。近年來旺盛江水庫(kù)汛期控制運(yùn)用水位，主汛期（5月21日～8月31日)46.34m；后汛期（9月1日～9月30日)46.87m。

水庫(kù)在汛期的不同階段，根據(jù)實(shí)時(shí)庫(kù)水位、天氣預(yù)報(bào)、預(yù)報(bào)降雨量等情況在洪水入庫(kù)前進(jìn)行預(yù)泄。當(dāng)洪水入庫(kù)時(shí)，渠首水閘關(guān)閉，小江水庫(kù)停止向旺盛江水庫(kù)放水，根據(jù)水庫(kù)來水情況開啟各溢洪道閘門并視洪水入庫(kù)流量情況調(diào)整閘門開啟度。在水庫(kù)水位未超過正常水位前，控制下泄流量不超過入庫(kù)流量，隨著入庫(kù)流量的增加，泄流量也加大，直至按泄水建筑物的泄流能力自由泄流。

水庫(kù) 3#溢洪道主要排泄旺盛江主庫(kù)與引堤之間的洪水，1#和2#溢洪道主要排泄旺盛江主庫(kù)（包括六湖和馬旺塘)的洪水。根據(jù)旺盛江水庫(kù)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)洪水情況先開啟2#溢洪道，其次是 1#溢洪道，最后是 3#溢洪道。水位超過46.87m時(shí)，古樓坡溢洪道自由敞泄。洪水后期及汛末視天氣和水庫(kù)實(shí)際水情合理調(diào)蓄運(yùn)用。

5 洪水調(diào)度方案

旺盛江本庫(kù)與六湖子庫(kù)通過曲樟大挖方連通，六湖子庫(kù)與馬王塘子庫(kù)通過馬長(zhǎng)沖、漫頭墩大挖方連通；引堤子庫(kù)和旺盛江本庫(kù)通過渡槽連通。旺盛江本庫(kù)有第1、第2、第3溢洪道，引堤子庫(kù)有2號(hào)引堤第4溢洪道，六湖子庫(kù)有古樓坡1座溢洪道，馬王塘子庫(kù)無溢洪道。馬王塘子庫(kù)汛期洪水通過馬長(zhǎng)沖連通渠流到六湖子庫(kù)溢洪道排洪，故擬將水庫(kù)群分為3個(gè)子庫(kù)（即蘇眾、羅馬田、旺盛江為1一個(gè)庫(kù)，六湖水庫(kù)為1個(gè)庫(kù)，馬王塘水庫(kù)為1個(gè)水庫(kù))分別計(jì)算洪水，然后聯(lián)合調(diào)洪。

（1)旺盛江、六湖、馬王塘聯(lián)合調(diào)洪計(jì)算。調(diào)洪計(jì)算分別對(duì)3個(gè)子庫(kù)進(jìn)行調(diào)洪，但當(dāng)連通的2個(gè)水庫(kù)水位不平衡時(shí)，考慮連通渠自高水位一側(cè)向低水位水庫(kù)流，其流量隨兩水庫(kù)水位變化而變化，過流能力通過試算法推求。先假定一個(gè)過流量Q1，結(jié)合各時(shí)段入庫(kù)洪水流量，對(duì)連通渠兩端的水庫(kù)進(jìn)行調(diào)洪演算，得出兩端水庫(kù)洪水位，同時(shí)根據(jù)實(shí)測(cè)連通渠斷面及假設(shè)的過流量Q1，以低洪水位水庫(kù)相應(yīng)水位為起推水位，往上游推水面線，得上游水位H1，與水庫(kù)調(diào)洪求得的高水位水庫(kù)調(diào)洪水位H2比較，若水庫(kù)調(diào)洪求得的高水位水庫(kù)洪水位 H2=H1，則假定流量正確，否則重新假定一個(gè)Q2，直到H2=H1為止。成果見表1。

（2)統(tǒng)一調(diào)洪計(jì)算。不考慮各連通渠的影響，將旺盛江所有水庫(kù)作為一個(gè)整體，統(tǒng)一調(diào)洪計(jì)算。

（3)合理性分析。從聯(lián)合調(diào)洪方式成果看出：馬王塘水庫(kù)和旺盛江水庫(kù)水位差0.73m，校核洪水位馬王塘水庫(kù)和旺盛江水庫(kù)水位差0.98m。從水庫(kù)歷年運(yùn)行情況看，水庫(kù)排洪較大的2008年洪水，2#、3#排洪道同時(shí)排洪，壩首水位為46.67m，渠首水位為47.10m，水位差0.43m，1994年洪水，1#、2#、3#排洪道同時(shí)泄洪，壩首水位為 46.52m，渠首水位為 47.22m，水位差0.7m，隨著洪水位升高，泄洪量加大，水位差也增加，但沒有超過 1.0m?？梢钥闯?，本研究成果基本符合實(shí)際調(diào)度情況。從結(jié)果看，建議采用聯(lián)合調(diào)洪成果。

表1 旺盛江水庫(kù)調(diào)洪成果表

6 結(jié)論與建議

本文結(jié)合水庫(kù)群特點(diǎn)，進(jìn)行了聯(lián)合調(diào)洪及整體調(diào)洪兩方案論證，提出了聯(lián)合調(diào)洪方式，為水庫(kù)安全調(diào)度運(yùn)行提供依據(jù)。