□王藝榮 □薛旭升 □武玲玲(河南省陸渾水庫管理處)
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陸渾水庫防洪調(diào)度運行分析與思考
□王藝榮□薛旭升□武玲玲(河南省陸渾水庫管理處)
摘要:陸渾水庫位于黃河流域伊河支流的嵩縣境內(nèi),承擔(dān)著洛陽防洪、黃河下游防洪和自身保壩三大防洪任務(wù),它與三門峽、故縣、小浪底聯(lián)合調(diào)度,確保黃河下游安全。文章按照嚴(yán)格執(zhí)行調(diào)度原則,依據(jù)科學(xué)的預(yù)報方法,制定合理的調(diào)度方式,采用嚴(yán)格的調(diào)度管理,分析水庫調(diào)度運行原則,供調(diào)度管理人員參考。
關(guān)鍵詞:陸渾水庫調(diào)度運行;分析;思考
陸渾水庫是一座以防洪為主,結(jié)合灌溉、發(fā)電、供水、養(yǎng)殖為一體的大(1)型水庫,下游有洛陽、鄭州、開封三個重要城市,還有隴海、焦枝、京廣三條鐵路干線和連—霍、洛—界等高速公路,以及世界文化遺產(chǎn)龍門石窟,并直接對下游277個村莊、111萬人和4.87萬hm2耕地起著重要的防洪減災(zāi)作用,因此陸渾水庫科學(xué)的調(diào)度與運行,對下游的防洪與安全有重要意義。
1.1防洪調(diào)度任務(wù)
按照設(shè)計要求,陸渾水庫主要承擔(dān)著洛陽防洪、黃河下游防洪和水庫自身保壩三大防洪任務(wù)。
1.1.1洛陽防洪
要求在20 a一遇洪水情況下,水庫控制下泄流量不超過1000 m3/s。
1.1.2黃河下游防洪
陸渾水庫與小浪底、三門峽、故縣水庫聯(lián)合運用,削減三門峽至花園口區(qū)間洪水,必要時按照黃河防總和省防的指令關(guān)門。做到當(dāng)花園口遭遇百年一遇洪水時,使黃河下游艾山站流量不超過10000 m3/s,東平湖分洪運用水位不超過44 m。并且盡可能削減花園口千年一遇洪水,確保黃河下游安全。
1.1.3水庫本身保壩
陸渾水庫是千年一遇洪水設(shè)計,萬年一遇洪水保壩。當(dāng)庫水位超過百年一遇洪水位時,不再承擔(dān)下游防洪任務(wù),只保水庫本身。此時,水庫所有泄水建筑物閘門全開下泄洪水。
1.2水庫防洪調(diào)度運用的總原則
水庫調(diào)度運用的總原則是:在百年一遇洪水位以下,應(yīng)分別滿足洛陽和黃河下游防洪要求,有控制地泄流,超過百年一
遇洪水時,不再承擔(dān)下游防洪任務(wù),只保水庫本身。此時,水庫所有泄水建筑物閘門全開下泄。
2.1洪水預(yù)報方法
陸渾水庫自1965年建成以來,主要用于洪水預(yù)報的方法是單元匯流單位線法。實行演進計算的主要手段是將上游發(fā)來的雨情信息輸入計算機內(nèi),按擬定的計算程序進行,在15 min內(nèi)可完成洪峰流量、峰現(xiàn)時間及壩前水位等的計算工作。根據(jù)洪水預(yù)報結(jié)果和上級調(diào)度指令我們會及時采用預(yù)留調(diào)度、補償調(diào)度、錯峰調(diào)度等方式執(zhí)行。
2.2洪水預(yù)報成果的校核、審定和發(fā)布
現(xiàn)今洪水預(yù)報演進計算主要靠計算機來實現(xiàn)。因此,計算程序的編制除嚴(yán)格遵守洪水預(yù)報方案所規(guī)定的指標(biāo)、參數(shù)、程序外,還需請有關(guān)技術(shù)部門、專家予以校正審定,每次洪水預(yù)報方案成果在發(fā)布以前應(yīng)充分加以校對,校對方法可采用人工計算、歷史洪水比較分析等手段進行校正,確定預(yù)報成果無誤后,方可由防汛指揮機構(gòu)簽發(fā)上報,供決策參考。
2.3研究決策,制訂合理的調(diào)度方案
水庫做出的洪水預(yù)報成果,經(jīng)內(nèi)部審核后,由水庫防汛指揮部根據(jù)不同的等級,上報上級防汛指揮機構(gòu),上級防指機構(gòu)根據(jù)水庫年度調(diào)度方案下達調(diào)度指令,并嚴(yán)格執(zhí)行。
水庫經(jīng)過2003-2006年的除險加固以后,病險問題已經(jīng)徹底解決,同時2006年12月又經(jīng)過除險加固后的蓄水安全鑒定,2007年7月,黃河防汛抗旱總指揮部批準(zhǔn)陸渾水庫按設(shè)計投入正常運用,標(biāo)志著陸渾水庫從此走向按設(shè)計投入正常運用的軌道,以后又逐年完善。其中2013年黃河防汛抗旱總指揮部辦公室以(黃防總辦【2013】18號),“關(guān)于陸渾水庫2013年汛期調(diào)度運用計劃的批復(fù)”,批準(zhǔn)陸渾水庫調(diào)度運用條件及運用方式如下。
3.1防洪運用調(diào)度條件
陸渾水庫設(shè)計洪水位327.50 m,相應(yīng)庫容10.30億m3。蓄洪限制水位323 m,相應(yīng)庫容8.14億m3。正常蓄水位319.50 m,移民水位325 m,征地水位319.50 m。
前汛期(7月1日-8月31日),汛限水位317.00 m(黃海標(biāo)高),相應(yīng)庫容5.68億m3。后汛期(9月1日-10月31日),汛限水位317.50 m,相應(yīng)庫容5.87億m3。從8月21日起可以向后汛期汛限水位過渡,從10月21日可以向非汛期水位過渡。
3.2防洪運用方式
3.2.1預(yù)報花園口洪峰流量<12000 m3/s
當(dāng)庫水位達到汛期限制水位后,若入庫流量<1000 m3/s時,原則上按進出庫平衡方式運用;若入庫流量≥1000 m3/s時,控制下泄流量1000 m3/s運用。
當(dāng)庫水位達到20 a一遇洪水位(321.50 m),且黃河下游防洪不需要陸渾水庫關(guān)門時,則灌溉洞控泄77 m3/s,其余泄水建筑物全部敞泄排洪;如水位繼續(xù)上漲,達到百年一遇洪水位(324.95 m)時,灌溉洞打開參加泄流。
在退水過程中,按不超過本次洪水實際出現(xiàn)的最大泄流量泄洪,直到水庫水位降至汛限水位。
3.2.2預(yù)報花園口洪水流量達12000 m3/s且有上漲趨勢時
當(dāng)水庫水位低于蓄洪限制水位323 m時,水庫按不超過77 m3/s控泄。
當(dāng)水庫水位達到323 m時,若入庫流量小于或等于蓄洪限制水位相應(yīng)的泄流能力時,按入庫流量泄洪;若入庫流量大于蓄洪限制水位相應(yīng)的泄流能力時,按敞泄運用,直到蓄洪水位回降到蓄洪限制水位。在退水階段,若預(yù)報花園口流量仍>10000 m3/s時,原則上按進出庫平衡方式運用;當(dāng)預(yù)報花園口洪水流量<10000 m3/s時,在故縣、小浪底水庫之前按控制花園口流量≤10000 m3/s泄流至汛限水位。
3.3水庫的調(diào)度權(quán)限與分工
陸渾水庫由黃河防總負(fù)責(zé)調(diào)度,陸渾水庫管理單位負(fù)責(zé)組織實施。陸渾水庫庫區(qū)及伊河下游人員緊急轉(zhuǎn)移安置由河南省防指負(fù)責(zé)組織實施。水庫的興利調(diào)度,由河南省水利廳負(fù)責(zé)。
4.1防汛調(diào)度
陸渾水庫每年汛前按要求,制定水庫汛期調(diào)度運用計劃上報河南省水利廳和黃河防總辦,嚴(yán)格按照批復(fù)后的調(diào)度運用計劃執(zhí)行。能及時收集掌握上游17個雨量站和5個水文站(水雨情信息和水庫工程情況,并能按要求下達調(diào)度指令和組織實施應(yīng)急調(diào)度等。
4.2調(diào)度指令的實施
實行行政首長負(fù)責(zé)制:成立了以洛陽市副市長為指揮長的陸渾水庫防汛指揮部,在陸渾水庫下設(shè)辦公室,實行雙崗值班,晝夜不停,收集掌握流域雨水情、水庫工程狀況,供水區(qū)用水需求等情報資料,并做好水庫調(diào)度信息通報和調(diào)度值班記錄。
采用科學(xué)的水情測報方式:水情測報及發(fā)布工作,主要由欒川、潭頭、東灣、下河和陸渾五個水文站來完成。陸渾水庫洪水預(yù)報的主要方法是單元匯流單位線法。
嚴(yán)格按照《水庫大壩安全管理應(yīng)急預(yù)案》及《防汛搶險應(yīng)急預(yù)案》的要求調(diào)度:明確對大壩安全、防汛搶險、抗旱等突發(fā)事件的應(yīng)急調(diào)度方案和調(diào)度方式。
5.1不同時期下游防洪對水庫的不同要求,影響到水庫的調(diào)度
5.1.1建成初期的運用方式
1965年9月16日,《陸渾水庫工程竣工驗收鑒定書》根據(jù)陸渾水庫的工程情況規(guī)定陸渾水庫的防洪作用:一方面可削減黃河下游三秦間千年洪峰流量2000 m3/s左右,另方面對伊河龍門以下可滿足50 a一遇洪峰流量≤5000~7000 m3/s的要求。
5.1.2增建灌溉發(fā)電工程時期
1970年1月黃委會革委會陸渾設(shè)計組對陸渾水庫運用原則進行了修改,在防洪方面,重新確定的運用原則是。
當(dāng)三秦間出現(xiàn)大水時,水庫按起始水位317 m自由下泄,當(dāng)泄量達到1000 m3/s時,用閘門控制只泄1000 m3/s,當(dāng)庫水位達到20 a一遇洪水位322.40 m,且黃河沒有關(guān)門要求時,各泄水建筑物閘門全開自由下泄。
當(dāng)黃河八里胡同、伊河龍門鎮(zhèn)、洛陽白馬寺、沁河五龍口、丹河山路平五個水文站實測流量預(yù)報秦廠出現(xiàn)流量達到12000 m3/s有效預(yù)見期8 h),且有繼續(xù)上漲趨勢時,陸渾水庫關(guān)門不泄水。
當(dāng)庫水位323 m(即距溢洪道閘門最高擋水位324 m還有1 m)時,水庫打開全部閘門自由下泄。當(dāng)庫水位降落至324 m時,為減輕東平湖的分洪負(fù)擔(dān),用閘門控制來多少泄多少,使庫水位保持324 m不變。
當(dāng)秦廠實測流量降落至10000 m3/s并有繼續(xù)下降趨勢時,水庫用閘門控制平泄1000 m3/s,保持3 d,然后自由下泄逐漸使水庫水位下降至汛限水位317 m。
5.2雖然水庫經(jīng)過多次加固,但水庫的規(guī)模和調(diào)度原則不變
盡管對陸渾水庫進行過多次加固,但每次加固都是對存在的工程隱患問題進行處理,使水庫從空庫運行,到帶病試蓄水,再到逐步抬高汛限水位,并在逐步抬高水位過程中,加強滲流監(jiān)測和科研工作。每次加固都沒有改變水庫的規(guī)模和調(diào)度運行原則。
總之,水庫科學(xué)調(diào)度對下游人民生命財產(chǎn)安全有重大影響,要求水庫調(diào)度管理人員依據(jù)當(dāng)時情況,做出合理決策,盡量避免下游人員和財產(chǎn)損失。
(責(zé)任編輯:薛靜)
中圖分類號:TV697
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1673-8853(2016)05-0083-02
收稿日期:2016-04-25