譚曉明 卜繼勘
(湖南省水利水電勘測設計研究總院 長沙市 410007)
澧水流域位于湖南省西北部,流域面積18583km2,有南、中、北三源,以北源為主。河源至桑植縣城為上游,桑植至石門為中游,在中游匯入兩條較大支流溇水和渫水,石門至津市小渡口為下游。小渡口以下屬尾閭,其間湖泊、洪道、洲灘、溝港交錯,堤防阡陌、良田萬頃。海拔高程(30~40)m。
澧水流域屬中亞熱帶季風濕潤氣候區(qū),流域雨量充沛,多年平均降水量(1200~1900)mm,降雨量年內(nèi)分配不均,主要集中在4~8月,占全年的66.5%。流域北部的五峰、鶴峰一帶,是長江中游著名的暴雨區(qū)。如1935年7月4日渫水相鄰的五峰站,一日暴雨最大達403mm。7月2~7日連續(xù)7日降水量1318mm,導致澧水流域發(fā)生了特大洪水。
澧水流域包括湖南省桑植、永定區(qū)、慈利、石門、臨澧、澧縣和津市等縣市的全部和大部,以及永順、常德和湖北省的鶴峰、五峰等縣的一部分,流域內(nèi)人口近400萬人,耕地面積26.13萬hm2(392萬畝),是經(jīng)濟相對落后的地區(qū)。但隨著武陵源旅游區(qū)的開發(fā),枝柳鐵路的通車,給澧水流域經(jīng)濟發(fā)展帶來了生機,注入了活力。已成為了重要的交通樞紐、能源基地和旅游勝地。下游澧陽平原是著名的糧、棉生產(chǎn)基地,澧縣縣城和津市都是經(jīng)濟相當發(fā)達的重要城鎮(zhèn)。
澧水流域尾閭洪水,受松澧地區(qū)洪水和澧水流域洪水雙重影響。
澧水在下游尾閭地區(qū)與長江分流的松滋河連通交匯,形成復雜的水網(wǎng)地帶,河湖洪水相互干擾頂托,加上泥沙淤積,致使河湖水位不斷抬高,使得尾閭地區(qū)堤垸洪災逐年加重,建國60多年來,發(fā)生過不同程度的潰垸災害,累計受災耕地約17萬hm2(255.0萬畝),受災人口約212萬人。2000年以后,由于流域內(nèi)的江埡和皂市水庫建成受益,長江三峽水庫建成攔洪,澧水流域尾閭地區(qū)的洪災明顯減少。
澧水流域內(nèi)已建江埡和皂市水庫分別位于溇水和渫水支流。由于干流沒有建設防洪水庫,當干流發(fā)生洪水時,不能滿足50年一遇洪水在三江口防洪控制斷面不超過12000m3/s的要求。
澧水流域規(guī)劃任務是以防洪為主,兼顧灌溉、發(fā)電、航運、水土保持和旅游等。
澧水流域規(guī)劃選定干流17級、溇水4級、渫水5級共26級的梯級開發(fā)方案,總庫容為118.35億m3,其中防洪庫容25.66億m3,總裝機容量2213MW,保證出力634 MW,年發(fā)電量68億kW·h,灌溉田土1.72萬hm2(25.8萬畝),渠化河道644km,淹沒耕地0.58萬hm2(8.77萬畝),遷移人口8.7萬人。并推薦江埡、皂市、宜沖橋3個樞紐為近期工程,三庫共有防洪庫容17.7億m3。
根據(jù)澧水洪水特性和澧水與長江松滋河洪水遭遇致災的情況,澧水流域在整治疏浚河道、維持行洪能力的基礎上,采取堤防、水庫和分蓄洪區(qū)相結合的防洪體系。
1991年澧水流域規(guī)劃的防洪保護對象:①澧水沿河桑植、大庸、慈利、石門、臨澧、澧縣和津市等城鎮(zhèn);②干支流沿河低岸農(nóng)田;③松澧地區(qū),即包括澧水臨澧新安以下至小渡口的下游部分和洞庭湖區(qū)澧水洪道與長江入湖松滋河水網(wǎng)交匯地帶。④遇類似1935年洪水有對策,防止發(fā)生毀滅性災害。石門以下松澧地區(qū)及澧水沿岸主要城鎮(zhèn),近期按20年一遇防洪標準進行治理;遠景隨干支流梯級開發(fā)和長江三峽工程的興建,逐步提高到防御50年一遇的洪水標準。
根據(jù)洪水來源,在慈利以上干流、支流溇水和渫水分別修建水庫攔蓄洪水,有效控制澧水洪水,達到防洪減災的目的。確定近期在干流興建宜沖橋水庫,支流溇水興建江埡水庫,渫水興建皂市水庫,三庫防洪庫容17.7億m3。其中溇水江埡水庫7.4億m3,渫水皂市水庫7.8億m3,澧水干流宜沖橋水庫2.5億m3。三庫聯(lián)合調度,使三江口50年一遇洪水洪峰流量盡可能控制不超過12000m3/s。
1991年澧水流域規(guī)劃,對宜沖橋、皂市、江埡三庫均采用“削平頭”的固定調度方式??紤]到江埡和皂市水庫已建,宜沖橋水庫受枝柳鐵路路基高程限制不宜修建高壩等因素,因此,有必要對宜沖橋、江埡、皂市三庫防洪調度原則進行分析。三庫規(guī)劃綜合特性指標見表1。
表1 江埡、皂市、宜沖橋水庫綜合特性表
防洪調度考慮兩種情況:一是宜沖橋水庫興建前,江埡和皂市二個水庫聯(lián)合調度;二是宜沖橋水庫興建后,江埡、皂市、宜沖橋三個水庫聯(lián)合調度。鑒于皂市水庫距離防洪控制點較近,洪水傳至控制點三江口時間最短,僅需2h,補償調度易做到及時、靈活、準確的優(yōu)點。擬定澧水防洪調度原則為:江埡、宜沖橋水庫采用簡化調度,皂市進行補償調度。根據(jù)江埡、宜沖橋水庫規(guī)劃成果,江埡水庫按1700m3/s下泄流量進行攔洪調度、宜沖橋水庫控制下泄流量采用6300m3/s,當干流及區(qū)間洪水較大時,由于宜沖橋防洪庫容有限,必要時江埡水庫減少下泄流量,進行錯峰。
防洪作用分析選取代表性較好的1954,1964,1980,1983,1991,1998年6場典型設計洪水過程。其中1954,1983,1998年為干流中游型洪水;1964年為全流域型洪水;1980年為溇水、渫水中上游支流型洪水;1991年支流溇水、渫水及干流下游型洪水。
根據(jù)6場典型設計洪水過程,分別對江埡、皂市二庫和江埡、皂市、宜沖橋三庫洪水進行調度后,三江口控制斷面洪水成果見表2。主要控制站防洪標準見表3。
表2 各典型年50年一遇洪水調度成果表 m3/s
表3 主要控制站防洪標準
根據(jù)江埡、皂市、宜沖橋三庫聯(lián)合調度原則,對于50年一遇洪水,二庫聯(lián)合調度,僅有1980年洪水典型能將三江口洪水控制在12000m3/s內(nèi),其余5場洪水三江口流量均超過12000m3/s。三庫聯(lián)合調度,對一般實測大洪水年,除1998年外,其余年份三江口洪峰流量均可控制在12000m3/s以內(nèi),1998年洪水,通過最優(yōu)調度方式,可將三江口洪水從天然流量20600m3/s削減到14100m3/s。遇1935年特大洪水,三庫聯(lián)調可將三江口約280年一遇洪水的洪峰流量30300m3/s削減至15100m3/s,輔以其它工程措施,可避免發(fā)生毀滅性洪災。
由此可見,宜沖橋水庫防洪作用顯著。
澧水是一條典型的雨洪河流,中上游同屬長江中游以鶴峰、五峰為代表的暴雨區(qū),下游地勢平坦,尾閭洪道淤塞,水系紊亂,堤高田低,各種不利因素組合在一起,導致洪水洪災頻繁,異常嚴重。解放以來的實踐證明,年年加高防洪大堤只抵得上河湖淤積所抬高的水位,故上游應繼續(xù)興建防洪水庫攔洪,通過皂市、江埡水庫與規(guī)劃的宜沖橋水庫聯(lián)合運用,進一步提高下游防洪能力。下游繼續(xù)加固加高防洪大堤,整治河道,并輔以其它非工程措施,真正做到 “蓄泄兼籌”,才能減免洪水危害。
江埡和皂市水庫目前采用的設計調度方案,均是以固定泄量調度,這樣既不利于防洪庫容的有效利用,也不利于水能資源的合理利用。
江埡水庫單位面積防洪庫容19.94萬m3/km2,皂市水庫單位面積的防洪庫容達26萬m3/km2,這在湖南乃至全國都是少有的。因此,應充分利用防洪庫容大的有利條件,抓緊研究兩水庫的聯(lián)合調度,實施水庫汛限水位動態(tài)控制,在搞好防洪調度的基礎上,實現(xiàn)資源利用最大化。
江埡、皂市水庫僅控制澧水流域面積的36.1%,特別是澧水干流沒有防洪控制性工程,難以提高澧水下游的防洪標準。如1998年洪水,以澧水干流為主,江埡和皂市二庫聯(lián)調,江埡水庫只下泄發(fā)電流量420m3/s,與皂市水庫補償調度控制三江口洪水,三江口洪峰流量從20600 m3/s削減到17600m3/s。如宜沖橋水庫建后,三庫聯(lián)合調度,1998年洪水三江口洪峰流量可削減到14100m3/s。對于1935年洪水,江埡和皂市水庫可將三江口洪峰流量從30300m3/s削減到18000m3/s,宜沖橋水庫建后的三庫聯(lián)調,三江口洪峰流量可降到15100m3/s,為避免發(fā)生毀滅性洪災創(chuàng)造了條件。因此,規(guī)劃的宜沖橋水庫是澧水防洪三江口以下地區(qū)提高到50年一遇防洪標準的重要控制性工程。為滿足澧水下游尾閭地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展要求,建議抓緊開展宜沖橋水庫的前期工作,論證減少淹沒的有關措施,優(yōu)化防洪調度方式,促進工程早日開工建設。
1 凌玉標,等.澧水流域防洪規(guī)劃及防洪工程體系建設[J].湖南水利水電,2005,(5)39-41.
2 羅小青.棉花灘水電站與韓江防洪[J].人民珠江,2007,(2):9-11.