【摘要】2014年8月19日~20日,緊水灘水庫所在的甌江流域普降暴雨到大暴雨、局部特大暴雨,造成歷史同期罕見的流域性洪水。緊水灘水庫為不完全年調節水庫,是麗水市區上游唯一具備防洪能力的大型水庫,在“8.20”洪水期間,充分發揮了水庫的削峰、蓄洪、錯峰調度作用,為最大限度降低下游損失發揮了積極作用。該文對本次洪水進行分析,總結水庫洪水調度經驗,為后續防洪調度工作提供借鑒和參考。
【關鍵詞】暴雨;洪水調度;緊水灘水庫;甌江流域
2014年8月19日~20日,受西南暖濕氣流、低渦切變和高空低槽的共同影響,甌江流域普降暴雨到大暴雨、局部特大暴雨,造成歷史同期罕見的流域性洪水。從時空分布來看,降雨從西部逐漸下東部、從上游向逐漸向下游移動,出現降雨與洪水走向相同。受強降雨影響,甌江流域干支流洪峰相遇,出現全流域性洪水。
1、緊水灘水庫及流域概況
緊水灘水庫在浙江省麗水市云和縣境內,位于甌江上游大溪支流龍泉溪上,距下游麗水城區66km。水庫集水面積2761km2,占大溪麗水市區以上流域面積38.6%。水庫正常蓄水位184m,汛期限制水位184m,設計洪水位(0.1%)190.29m,校核洪水位(0.01%)192.70m,總庫容13.93億m3,防洪庫容3.53億m3。攔河壩為三心雙曲混凝土拱壩,壩頂高程194m,最大壩高102m,兩側對稱布置有泄洪中孔和淺孔溢洪道。
緊水灘流域地處浙東南沿海山區,北回歸線偏北邊緣,緯度低,屬暖濕溫帶氣候,氣溫溫和,雨量充沛,多年平均降水量1833.8mm。汛期為4月15日至10月15日,汛期降水量占年平均降水72%。其中4~6月是緊水灘流域的主汛期,平均降水量占年平均48%;7~9月為內陸山地雷雨期和臺風期,常有歷時短,降雨強度較大的雷雨和臺風雨。
2、“8.20”洪水雨情、水情
緊水灘流域降雨從8 月18 日14 時開始,到8 月22日8 時止,過程降水量累計達160.7mm,單站過程最大降水量198.0mm;時段最大降水量29.3mm(8月19日2時),單站時段最大降水量50.0mm(8 月19日17時)。本次降水的特點是:降水集中、強度大、持續時間長,降水時空分布不均勻。
本次洪水緊水灘水庫起漲水位182.10m(8月18日16時19分),時段最大洪峰流量為4390m3/s(20日5時),瞬時最大洪峰流量為5140m3/s(20日5時),接近10年一遇(5300m3/s)洪水標準。 最高洪水位為187.59m (20日18時10分),漲幅5.49m 。入庫洪量為3.83×108m3(18日14 時~22日8時),一日入庫洪量2.48×108m3(19日17時~20日17時),三日入庫洪量3.58×108m3(18日17時~21日17時)。相關洪水要素見表1。
3、洪水調度
3.1 調度原則
緊水灘水庫汛限水位184.00m,相應庫容10.35億m3。緊水灘水庫洪水調度原則:
1)洪水初期,當緊水灘水庫壩前水位低于186.45m(P=20%)時,水庫下泄流量控制在2000m3/s以內。
2)當水庫水位在186.45~188.05m(P=5%)時,水庫下泄流量按不超2700m3/s控制。
3)當水庫水位在188.05~188.50m (P=1 %)時,水庫下泄流量按不超5870m3/s控制。
4)當水庫水位在188.50~190.29m(P=0.1 %)時,水庫下泄流量按不超6080m3/s控制。
5)當水庫水位在 190.29~192.70m(P=0.01 %)時,水庫最大下泄流量6180m3/s,確保緊水灘水庫大壩安全。
3.2 調度過程
緊水灘水庫建有超短波和GPRS水情自動測報系統,雙系統相互獨立互為備用,并輔以流域水情測站人工報汛手段,做到水、雨情信息的收集工作及時、準確、可靠。水調自動化系統基于水庫實際情況進行了二次開發,洪水預報采用單位線經驗預報和新安江模型預報相結合的方法,歷次洪水預報精度等級達到《水文情報預報規范》(GB/T22482-2008)優秀標準。
時30分左右達到汛限水位184.00m。麗水市防汛防旱指揮部綜合考慮上下游防汛整體形勢,特別是麗水城區的防洪安全,決定緊水灘水庫錯峰泄洪。
8月19日22時36分,緊水灘水庫水位到達汛限水位184.00m。8月20日5時,水庫迎來入庫洪峰,瞬時洪峰流量為5140 m3/s。8月20日6時,緊水灘水庫水位到達186.45m,相當于5年一遇洪水位。8月20日6時,麗水市防汛防旱指揮部下達緊水灘水庫開閘泄洪調度令,出庫流量1200 m3/s。最高洪水位漲至187.59m(20日18時10分),創下歷史最高水位記錄。
隨著水情變化,緊水灘水庫多次調整下泄流量,最大出庫流量(含機組發電流量)不超過2000 m3/s(實際最大1993 m3/s),到22日3時10分閘門全部關閉,泄洪總歷時43.15小時,總泄洪水量2.1億m3。泄洪閘門啟閉時間見表2。
4、錯峰調度效果
緊水灘水庫8月20日5時入庫5140 m3/s,出庫363 m3/s(機組發電流量),最大削減洪峰4775 m3/s,削峰率達到93%。攔蓄洪水效果最明顯的過程是8月20日5時至12時,蓄洪1.79億m3。從19日22:30的184.00米(汛限水位)到20日18:10漲至最高水位187.59m,累計攔蓄洪水1.79億m3。8月20日5時最大入庫流量5140m3/s,8月20日11時最大出庫流量1993 m3/s,錯峰6個小時。圖1為“8.20”洪水緊水灘水庫出入庫流量及水位過程線。
受強降雨影響,甌江出現流域性洪水。甌江干支流洪峰相遇,龍泉溪、松陰溪、宣平溪、好溪等河流洪峰幾乎在20日8時至12時同時向麗水城區匯集。麗水水位站在8月20日12:40出現洪峰水位52.79m,超過警戒水位(51.51m)1.28m。
緊水灘水庫下泄洪水傳播至麗水城區約需7h,水庫在8月20日6時開閘泄洪,洪水傳播至麗水城區在8月20日13時及以后,到達時麗水城區洪水位正處于下降過程,未對麗水城區的水位產生疊加效應。通過緊水灘水庫錯峰調洪,麗水城區洪峰流量由11500 m3/s削減至9150 m3/s,水位由54.17m降低至52.79m。
此次洪水調度,充分發揮了緊水灘水庫削峰、蓄洪、錯峰調度作用,為最大限度降低下游損失發揮了積極作用,大大減輕了下游的防洪壓力,特別是麗水城區的防洪壓力。
5、結語
緊水灘水庫在“8.20”洪水期間充分發揮了的水庫削峰、蓄洪、錯峰調度等防洪作用,為科學調度洪水積累了經驗,為后續防洪調度工作提供了借鑒和參考。建議在開展水庫洪水調度工作時做好以下幾點:
1)與氣象部門保持溝通聯系,及時掌握天氣趨勢,掌握第一手水雨情資料,科學安排水庫運行方式。
2)充分利用水庫水情測報和水調自動化系統,實時滾動預報洪水,為科學調度水庫提供決策依據。
3)在洪水調度過程中,要嚴格執行防汛指揮部門的調度指令,依法合規調度水庫。
4)及時收集汛情信息,綜合考慮上下游防汛形勢,合理控制泄洪閘門啟閉時間,平衡好防汛減災與興利蓄水之間的關系。
參考文獻:
[1] 秦玲玲,張學功,丁紅波.白溪水庫“131007”臺風暴雨洪水調度分析 [J] 廣東水利水電.2016(12):5-7.
[2] 黃先龍,褚明華,等.“2016.7”清江流域洪水調度方案分析[J].人民長江.2017(4):28-31.