【摘要】2016年3月,樂昌峽水利樞紐在枯水期末經歷了運行以來最大一場洪水,3月21日出現入庫洪峰流量3600m3/s(接近20年一遇洪水),樞紐根據氣象信息,提前將水庫水位降至汛限水位,提前騰空了防洪庫容,經對上下游防洪形勢合理的分析和科學調度,此次洪水中最大出庫流量2600m3/s,削減洪峰流量1000m3/s,確保了下游城市樂昌市區的防洪安全和上游庫區的防洪安全,發揮了樞紐巨大的防洪效益。
【關鍵詞】樂昌峽;洪水;調度;安全
樂昌峽水利樞紐位于廣東省韶關市北江支流武水樂昌峽河段內,距下游的樂昌市區約14km,距韶關市區81.4km。工程等別為Ⅱ等大(2)型,壩址以上集水面積4988km2,約占武江流域70%,壩址處多年平均流量138m3/s。樞紐正常蓄水位154.50m,汛期限制水位144.50m,設計洪水位162.20m,校核洪水位163.00m,死水位141.50m,總庫容為3.44億m3,防洪庫容為2.11億m3。樂昌峽水庫汛期(4月至9月)維持在汛限水位144.5m以下運行,非汛期(10月至次年3月)在154.5m至141.5m之間運行。
2016年3月,樂昌峽水庫經歷了建庫以來最大的一場洪水,3月21日出現入庫洪峰流量3600m3/s(接近20年一遇洪水)。本次洪水過程中,樞紐防洪調度過程中統籌考慮了樞紐上下游防汛形勢,采用樞紐控泄的方式,經樞紐調節,最大出庫流量2600m3/s,削減洪峰流量1000m3/s,壩前最高水位151.5m,坪石(二)站最高水位157.98m,樂昌(二)站最高水位88.89m。
1、洪水過程
受強降雨影響,樂昌峽水庫入庫流量于20日2時由209m3/s快速起漲,21日11時出現最大入庫流量3600m3/s,漲水歷時33h。此次洪水中24小時洪量2.600億m3,3天洪量4.743億m3。
2、洪水分析
此次洪水中,入庫洪峰流量3600m3/s,峰值超過設計的10年一遇洪水,接近20年一遇洪水,24小時洪量超過設計的10年一遇24小時洪量,但3天洪量小于設計的10年一遇洪量。之所以出現這種情況,是因為此次流域降雨集中在短時間內且強度較大,利于形成瘦尖型的洪水,導致了峰高但量并不大的洪水。
3、調度過程
3.1 調度權限
樂昌峽水利樞紐10年一遇以下洪水調度由樂昌峽水利樞紐管理處調度,10年一遇至20年一遇洪水由韶關市三防指揮部負責調度,20年一遇以上洪水由省三防總指揮部負責調度。
3.2 設計的水庫調度規則
設計的樂昌峽水庫調度規則為:當有洪水到來時,防洪調度運用方式如下:
(1)當樂昌峽來水小于3190m3/s,樂昌峽水庫按天然來量泄放。
(2)當樂昌峽來水大于3190m3/s,且灣頭水庫來水小于5800m3/s時:①當樂昌峽來水大于3190m3/s且水庫水位小于148.33m時,樂昌峽水庫按3190m3/s泄放;②當樂昌峽來水大于3190m3/s且水庫水位大于148.33m且小于158m時,樂昌峽水庫按2200m3/s泄放;③當樂昌峽來水大于3190m3/s且水庫水位大于158m且小于162.2m時,樂昌峽水庫按3000m3/s泄放;④當樂昌峽水庫水位超過162.2m后,考慮水庫安全,按不大于入庫洪峰流量泄放,以免加重下游防洪負擔。
(3)當灣頭水庫來水大于5800m3/s時,樂昌峽水庫按機組滿發流量泄放;當樂昌峽水庫水位超過162.2m時,考慮水庫安全,按不大于入庫洪峰流量泄放。
3.3 調度對庫區的影響
此次洪水中,坪石(二)實測最高水位157.98m,在洪峰附近實測最大流量2650m3/s(此時實測水位157.90m),超10年一遇洪水(2490m3/s),經過查詢天然狀態下的水位流量關系曲線得出2650m3/s對應的水位為157.80m,與對應的實測水位157.90m(查線對應流量2680m3/s)相差并不大,因此可以認為此次洪水中坪石的水位過程是天然洪水過程,受樂昌峽水庫回水影響不大。但因庫區尚且有尚未搬遷到20年一遇人口遷移線以上的鐵路移民,小部分鐵路移民居住地遭受了天然洪水的臨時淹沒,受影響的人員均提前得到安全轉移。
3.4 調度對下游樂昌影響
此次洪水中,樂昌峽水庫最大出庫流量2600m3/s,也是水庫運行以來泄放的最大出庫流量,樂昌(二)站最高水位88.89m,根據實測資料,樂昌(二)站上游堤頂高程均在90.00m以上,至下游3km范圍堤頂高程均在89.20m以上,大部分高程在90.00m以上。此次洪水中,河水并未漫上河堤,然而樂昌部分沿河低洼地區因河水頂托作用造成了積水無法排出,形成了局部內澇的情況。
4、結語
本次洪水是樂昌峽水庫投運以來遭遇的最大一場洪水,經樞紐調控,將下游樂昌市區洪水由接近20年一遇的洪水降至5年一遇左右的洪水,確保了樂昌市區的防洪安全,同時因調度方案合理,未對上游庫區坪石造成嚴重影響,此次洪水的調度為樂昌峽水庫今后的洪水調度積累了重要的經驗,同時今后的調度應當加強幾個方面的研究應用。
(1)需更加重視氣象預報在洪水調度中的應用。隨著氣象預報水平的提高,其在水庫調度中的作用越來越明顯,特別是水庫在枯水季節遭遇大洪水的時候,氣象預報對水庫騰庫防洪就顯得尤為重要。此次洪水中正是因為參考了氣象情報,在枯水期末及時加大出庫流量,提前騰空了防洪庫容,使得樞紐充分發揮了防洪效益。
(2)需在實際調洪過程中考慮樂昌峽水庫動庫容的影響。雖然目前樞紐建設了動庫容計算系統,但是實際調度過程中因未能充分掌握樂昌峽水庫動庫容的變化規律,在計算防洪調度方案時仍然采用靜庫容調洪,這就會忽略了庫區受樞紐調洪的動庫容影響,對庫區群眾的預警和轉移產生不利影響。
(3)需結合下游城市堤防情況優化防洪調度方案。因當前下游樂昌市區堤防最低處只能防御五年一遇左右的洪水,此次洪水中,樂昌峽水庫最大出庫流量2600m3/s,樂昌市區各堤防未出現河水漫堤的情況,說明在20年一遇洪水以下的洪水中,樂昌峽水庫泄放2600m3/s對樂昌市區來說是安全的,今后樞紐防洪調度中可以對這一情況進一步優化防洪調度方案。
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