馬慶春,呂世濤,金吉東
(1.磐石市人民政府防汛抗旱指揮部辦公室,吉林 吉林市 132300;2.吉林市水資源管理辦公室,吉林 吉林市 132011;3.吉林市農(nóng)村水利管理分站,吉林 吉林市 132011)
黃河水庫位于吉林省磐石市煙筒山鎮(zhèn)李塘房屯西0.5 km,距驛馬河入河口3 km處,建在飲馬河干流上游,集水面積784 km2,是一座以防洪、灌溉為主,結(jié)合發(fā)電養(yǎng)魚及工業(yè)供水、旅游等綜合利用的年調(diào)節(jié)水庫。2005年完成除險(xiǎn)加固,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水設(shè)計(jì),1 000年一遇洪水校核。開敞式溢洪道最大泄量1 642 m3/s。灌溉結(jié)合發(fā)電,設(shè)計(jì)年發(fā)電量100萬kW·h。
水庫上游有中型水庫1座(亞吉水庫),控制面積135 km2,設(shè)計(jì)總庫容2 190萬m3,最大泄流量為509 m3/s;?。ㄒ唬┬退畮?座(磐石市:解放、磚廟、馬哈拉水庫,伊通縣:保南、大興水庫);磐石境內(nèi)?。ǘ┬退畮?6座;塘壩87座。
水庫下游河道安全泄量150 m3/s;黃河橋以下為有堤防段,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)最大過流能力為820 m3/s,現(xiàn)實(shí)際能通過600 m3/s左右。水庫承擔(dān)下游2個(gè)地區(qū)、3個(gè)縣市(磐石、永吉、雙陽)7個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)4 000 hm2水田灌溉任務(wù)。下游有沈吉、煙白2條鐵路,璦大、長大2條國道,還有煙筒山鎮(zhèn)等。
黃河水庫的集雨面積較大,下游有20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)的飲馬河堤防,因此黃河水庫的防洪調(diào)度既要保證工程安全,又要考慮上游水庫的攔蓄能力和下游堤防的承受情況,這樣才能保證水庫工程安全,發(fā)揮最大防洪效益和經(jīng)濟(jì)效益。
1)黃河水庫防洪調(diào)度必須采取區(qū)域內(nèi)蓄水工程聯(lián)合調(diào)度,避免泄流與河道洪峰疊加,為其錯(cuò)峰;2)黃河水庫防洪調(diào)度必須保證飲馬河堤防和煙筒山鎮(zhèn)安全,把驛馬河洪峰讓過去后,在堤防的承受范圍內(nèi)加大泄流量;3)黃河水庫防洪調(diào)度應(yīng)對洪水實(shí)行動態(tài)控制和管理,根據(jù)流域各水庫的入庫情況,及時(shí)修正洪水調(diào)度方案,使各水庫在最佳狀態(tài)運(yùn)行;4)黃河水庫防洪調(diào)度兼顧其經(jīng)濟(jì)和社會效益,水庫是靠養(yǎng)魚、發(fā)電、灌溉收入維持管理運(yùn)行,所以每次洪水調(diào)度過程都要考慮利用峰尾攔蓄一部分洪水,用于灌溉、發(fā)電、養(yǎng)魚等,待下次降雨到來之前將水庫水位降到汛限,為下一個(gè)洪水到來做準(zhǔn)備。
2010年7月20日12時(shí)至21日8時(shí),黃河水庫流域普降暴雨、大暴雨,暴雨中心位于煙筒山鎮(zhèn),20 h最大降雨195.8 mm,20時(shí)至21日2時(shí)降雨145.8 mm;黃河水庫降雨158.2 mm;上游吉昌降雨187.2 mm;明城降雨141.8 mm。根據(jù)氣象部門的暴雨預(yù)報(bào),經(jīng)會商,制定了此次降雨過程黃河水庫的洪水調(diào)度方案,方案的核心就是對黃河、亞吉、解放、馬哈拉、磚廟等5座水庫進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度,在確保水庫工程安全的前提下,盡量減少水庫下游的淹沒損失。按調(diào)度方案黃河水庫23時(shí)開閘泄洪,其它水庫不泄流,為黃河水庫錯(cuò)峰。驛馬河在黃河水庫下游3 km處匯入飲馬河,河短坡陡,匯流時(shí)間短,造成飲馬河水位暴漲,頂托煙筒山河,導(dǎo)致煙筒山鎮(zhèn)部分地段被淹,部分群眾沒有及時(shí)轉(zhuǎn)移。此時(shí)黃河水庫入庫流量為108 m3/s,庫容1 100萬m3,為保證群眾和財(cái)產(chǎn)盡快轉(zhuǎn)移,黃河水庫推遲1 h泄洪,20日24時(shí),黃河水庫開閘泄洪,流量為80 m3/s。21日3時(shí),亞吉水庫洪峰到達(dá),峰值為266.6 m3/s,庫容為1 047萬m3,超正常蓄水100萬m3??紤]亞吉水庫安全和黃河水庫的承受能力,21日4時(shí),亞吉水庫泄洪,流量為50 m3/s,3座小(一)型水庫不泄流。21日7時(shí),亞吉水庫入庫205 m3/s,庫容1 308萬m3、超正常蓄水358萬m3,將其泄流量加到80 m3/s;此時(shí)3座?。ㄒ唬┬退畮於汲P钏瑫r(shí)開閘泄洪;黃河水庫入庫為 343 m3/s、庫容為 1 465萬 m3,出庫 80 m3/s。21日10時(shí),黃河水庫入量535.1 m3/s、庫容1 900萬m3,考慮飲馬河洪峰已過,加大泄流量至150 m3/s。21日12時(shí),黃河水庫入庫流量636.1 m3/s(洪峰)、庫容2 088萬m3,加大泄流量至200 m3/s;同時(shí)亞吉水庫入庫100 m3/s、庫容1 380萬m3,考慮水庫上游還在降雨,伊通縣2座?。ㄒ唬┬退畮煲苍谛购?,為確保水庫工程安全,加大泄流量至120 m3/s。21日18時(shí),飲馬河流量明顯減小,此時(shí)黃河水庫入庫428 m3/s、庫容2 602萬m3,考慮工程和下游堤防安全,泄流量加到300 m3/s。21日23時(shí),黃河水庫入庫368 m3/s、庫容2 715萬m3(此次降雨形成的最大庫容),泄流量加到350 m3/s。22日 16時(shí),黃河水庫入庫 222 m3/s、庫容2 110萬 m3,為縮短農(nóng)作物的淹沒時(shí)間,減少淹沒損失,將泄流量減至250 m3/s;亞吉水庫泄量減至60 m3/s。23日8時(shí),黃河水庫入庫 134 m3/s、庫容1 580萬m3,泄流量減至 150 m3/s;亞吉水庫泄流量減至35 m3/s。24日5時(shí),黃河水庫入庫88 m3/s、庫容1 384萬m3,泄流量減至100 m3/s;亞吉水庫泄流量減至20 m3/s。24日14時(shí),黃河水庫入庫69 m3/s、庫容1 300萬m3,泄流量減至60 m3/s。25日14時(shí),黃河水庫入庫41 m3/s、庫容 1 280 萬 m3,泄流量減至 16 m3/s;亞吉、解放、馬哈拉、磚廟水庫關(guān)閘,此次降雨過程洪水調(diào)度結(jié)束。
要具體實(shí)現(xiàn)控制洪水向科學(xué)合理的管理洪水轉(zhuǎn)變。首先要掌握流域的基本情況和流域特征,這包括流域的雨量站分布情況,各河流的匯流、洪峰情況,各蓄水工程的調(diào)蓄能力等。然后根據(jù)天氣預(yù)報(bào)降雨情況進(jìn)行綜合分析,推算此次降雨可能出現(xiàn)的洪水,擬定調(diào)度泄流方案。同時(shí)應(yīng)根據(jù)已掌握的流域各站降雨信息,調(diào)整已擬定好的調(diào)度方案,科學(xué)合理地確定泄流方式,這樣才能很好地管理洪水。特別是流域面積較大,更應(yīng)掌握降雨信息,根據(jù)降雨的持續(xù),推算可能出現(xiàn)的洪水和到達(dá)某一工程的時(shí)間,確定將要采取的調(diào)度方式和方案,同時(shí)還要考慮工程的調(diào)蓄能力和下游安全承受能力,這樣才能萬無一失。
1)根據(jù)降雨特點(diǎn)、分布等情況,確定洪水調(diào)度方案。工程設(shè)計(jì)都是采用標(biāo)準(zhǔn)洪水的情況下,可能出現(xiàn)的洪水結(jié)果,但實(shí)際每次洪水都有不同特點(diǎn),沒有一個(gè)確實(shí)可遵循的規(guī)律,應(yīng)根據(jù)具體降雨的情況進(jìn)行具體分析,例如發(fā)生設(shè)計(jì)暴雨,但不一定發(fā)生設(shè)計(jì)洪水,應(yīng)根據(jù)降雨特點(diǎn)、分布等情況,確定洪水調(diào)度方案。
2)動態(tài)管理汛限水位。黃河水庫是全省防汛工作中的重點(diǎn)中型水庫,規(guī)定由省防辦調(diào)度,省防辦委托吉林市防辦調(diào)度。水庫的集雨面積較大,庫容有限,還要兼顧各項(xiàng)綜合經(jīng)營項(xiàng)目,防汛調(diào)度難度大。如果整個(gè)汛期都按汛限控制運(yùn)用,遇到平水年或偏枯水年后期有可能蓄不上水,極大影響水庫的經(jīng)濟(jì)和社會效益。所以應(yīng)綜合考慮安全與效益的關(guān)系,動態(tài)管理汛限水位,實(shí)現(xiàn)控制洪水向洪水管理轉(zhuǎn)變。
汛限水位是水庫發(fā)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí),水庫應(yīng)控制的最高水位。但每個(gè)汛期或汛期的某一次降雨,發(fā)生之前其標(biāo)準(zhǔn)是不確定的,只能從天氣預(yù)報(bào)中掌握些情況,所以應(yīng)根據(jù)天氣預(yù)報(bào)情況對一個(gè)時(shí)期或時(shí)段的汛限水位進(jìn)行動態(tài)控制。例如黃河水庫主汛限水位是93.00 m,相應(yīng)庫容為1 050萬m3(7月15日至8月15日),如果某段時(shí)間沒有較大降雨過程,那么汛限水位可以適當(dāng)提高,預(yù)報(bào)有較大降雨過程時(shí),再提前預(yù)泄到汛限水位,這樣既能保證工程安全又能充分發(fā)揮工程效益。