【摘要】2016年3月,樂昌峽水利樞紐在枯水期末經(jīng)歷了運(yùn)行以來最大一場洪水,3月21日出現(xiàn)入庫洪峰流量3600m3/s(接近20年一遇洪水),樞紐根據(jù)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(jīng)對上下游防洪形勢合理的分析和科學(xué)調(diào)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(qū)的防洪安全和上游庫區(qū)的防洪安全,發(fā)揮了樞紐巨大的防洪效益。
【關(guān)鍵詞】樂昌峽;洪水;調(diào)度;安全
樂昌峽水利樞紐位于廣東省韶關(guān)市北江支流武水樂昌峽河段內(nèi),距下游的樂昌市區(qū)約14km,距韶關(guān)市區(qū)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(shè)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(yùn)行,非汛期(10月至次年3月)在154.5m至141.5m之間運(yùn)行。
2016年3月,樂昌峽水庫經(jīng)歷了建庫以來最大的一場洪水,3月21日出現(xiàn)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(diào)度過程中統(tǒng)籌考慮了樞紐上下游防汛形勢,采用樞紐控泄的方式,經(jīng)樞紐調(diào)節(jié),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(qiáng)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(xiàn)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(shè)計的10年一遇洪水,接近20年一遇洪水,24小時洪量超過設(shè)計的10年一遇24小時洪量,但3天洪量小于設(shè)計的10年一遇洪量。之所以出現(xiàn)這種情況,是因?yàn)榇舜瘟饔蚪涤昙性诙虝r間內(nèi)且強(qiáng)度較大,利于形成瘦尖型的洪水,導(dǎo)致了峰高但量并不大的洪水。
3、調(diào)度過程
3.1 調(diào)度權(quán)限
樂昌峽水利樞紐10年一遇以下洪水調(diào)度由樂昌峽水利樞紐管理處調(diào)度,10年一遇至20年一遇洪水由韶關(guān)市三防指揮部負(fù)責(zé)調(diào)度,20年一遇以上洪水由省三防總指揮部負(fù)責(zé)調(diào)度。
3.2 設(shè)計的水庫調(diào)度規(guī)則
設(shè)計的樂昌峽水庫調(diào)度規(guī)則為:當(dāng)有洪水到來時,防洪調(diào)度運(yùn)用方式如下:
(1)當(dāng)樂昌峽來水小于3190m3/s,樂昌峽水庫按天然來量泄放。
(2)當(dāng)樂昌峽來水大于3190m3/s,且灣頭水庫來水小于5800m3/s時:①當(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(fù)擔(dān)。
(3)當(dāng)灣頭水庫來水大于5800m3/s時,樂昌峽水庫按機(jī)組滿發(fā)流量泄放;當(dāng)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(diào)度對庫區(qū)的影響
此次洪水中,坪石(二)實(shí)測最高水位157.98m,在洪峰附近實(shí)測最大流量2650m3/s(此時實(shí)測水位157.90m),超10年一遇洪水(2490m3/s),經(jīng)過查詢天然狀態(tài)下的水位流量關(guān)系曲線得出2650m3/s對應(yīng)的水位為157.80m,與對應(yīng)的實(shí)測水位157.90m(查線對應(yīng)流量2680m3/s)相差并不大,因此可以認(rèn)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(qū)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(zhuǎn)移。
3.4 調(diào)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(yùn)行以來泄放的最大出庫流量,樂昌(二)站最高水位88.89m,根據(jù)實(shí)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(qū)因河水頂托作用造成了積水無法排出,形成了局部內(nèi)澇的情況。
4、結(jié)語
本次洪水是樂昌峽水庫投運(yùn)以來遭遇的最大一場洪水,經(jīng)樞紐調(diào)控,將下游樂昌市區(qū)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(qū)的防洪安全,同時因調(diào)度方案合理,未對上游庫區(qū)坪石造成嚴(yán)重影響,此次洪水的調(diào)度為樂昌峽水庫今后的洪水調(diào)度積累了重要的經(jīng)驗(yàn),同時今后的調(diào)度應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)幾個方面的研究應(yīng)用。
(1)需更加重視氣象預(yù)報在洪水調(diào)度中的應(yīng)用。隨著氣象預(yù)報水平的提高,其在水庫調(diào)度中的作用越來越明顯,特別是水庫在枯水季節(jié)遭遇大洪水的時候,氣象預(yù)報對水庫騰庫防洪就顯得尤為重要。此次洪水中正是因?yàn)閰⒖剂藲庀笄閳?,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(fā)揮了防洪效益。
(2)需在實(shí)際調(diào)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(shè)了動庫容計算系統(tǒng),但是實(shí)際調(diào)度過程中因未能充分掌握樂昌峽水庫動庫容的變化規(guī)律,在計算防洪調(diào)度方案時仍然采用靜庫容調(diào)洪,這就會忽略了庫區(qū)受樞紐調(diào)洪的動庫容影響,對庫區(qū)群眾的預(yù)警和轉(zhuǎn)移產(chǎn)生不利影響。
(3)需結(jié)合下游城市堤防情況優(yōu)化防洪調(diào)度方案。因當(dāng)前下游樂昌市區(qū)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(qū)各堤防未出現(xiàn)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(qū)來說是安全的,今后樞紐防洪調(diào)度中可以對這一情況進(jìn)一步優(yōu)化防洪調(diào)度方案。
參考文獻(xiàn):
[1] 申海,解建倉,羅軍剛. 水庫洪水調(diào)度多目標(biāo)決策方法及應(yīng)用[J]. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2011(03)
[2] 徐英三. 淮河洪水調(diào)度的實(shí)踐與展望[J]. 治淮. 2011(11)
[3] 羅軍剛,解建倉,陳田慶,汪妮. 基于事例推理技術(shù)的水庫洪水調(diào)度研究與應(yīng)用[J]. 水科學(xué)進(jìn)展. 2009(01)
[4] 魏國忠. 河北省洪水調(diào)度的任務(wù)與對策[J]. 河北水利. 2008(01)
[5] 馬志鵬,陳守倫,李曉英. 基于隨機(jī)賦權(quán)法的洪水調(diào)度方案灰色決策模型[J]. 水電能源科學(xué). 2007(04)