謝 玨,張松策
(1. 浙江珊溪經(jīng)濟發(fā)展有限責任公司,浙江 溫州 325000;2. 瑞安市水利局,浙江 瑞安 325200)
珊溪水利樞紐工程包括珊溪水庫、趙山渡水庫和引水渠系工程三部分,是飛云江上的控制性樞紐工程,工程以灌溉和供水為主,兼有發(fā)電、防洪以及改善下游濱海平原河網(wǎng)水質等綜合效益。
珊溪水庫2001年建成投入運行,是流域控制性大Ⅰ型工程,壩址以上流域面積1 529 km2,占飛云江流域面積的47%,河長92.4 km,水庫的總庫容18.26億m3,正常蓄水位142.0 m,相應庫容12.91億m3,興利庫容6.96億m3,防洪庫容2.12億m3,系多年調節(jié)水庫。
趙山渡水庫位于珊溪水庫下游34 km處,壩址控制流域面積2 302 km2,水庫正常蓄水位22 m,正常蓄水位相應庫容為2 785萬m3,總庫容3414萬m3,調節(jié)庫容427萬m3。
趙山渡引水渠系承擔為溫州市等城鎮(zhèn)提供工業(yè)和生活用水的任務。引水渠由總干渠、北干渠、南干渠等組成,渠系總長度62.84 km,設計引水流量36 m3/s。
除上述飛云江干流珊溪水利樞紐工程外,支流主要水利水電工程為:
(1)三插溪水電站
三插溪水電站壩址位于泰順縣黃橋鄉(xiāng)石章坑村附近,集水面積267.5 km2,主河長39.2 km,河道比降14.7‰。電站廠房在下游坑口村附近,壩址廠址區(qū)間集水面積26.2 km2,下游屬珊溪水庫淹沒區(qū)。
三插溪水電站于1993年12月動工興建,1998年5月蓄水,8月份發(fā)電。水力樞紐為混凝土面板堆石壩和岸邊式正槽溢洪道,壩頂全長186 m,壩頂高程346.4 m,最大壩高88.8 m,水庫正常蓄水位340 m,發(fā)電死水位305 m,溢洪道共有4孔,溢流堰總凈寬40 m,堰頂高程333 m。
水庫為不完全年調節(jié),正常蓄水位340 m,相應庫面面積1.32 km2,相應庫容3 770萬m3,總庫容4 661萬m3。
電站裝機2臺,總裝機容量44 MV,多年平均發(fā)電量1.03億kW·h,年利用小時數(shù)為2 341 h。電站采用50年一遇洪水設計,1000年一遇洪水校核。
(2)高嶺頭二級水電站
高嶺頭二級水電站位于文成縣小溪蒼頭坑附近,壩址控制流域面積92 km2,主流長19.76 km,廠址至高嶺頭一級壩址區(qū)間面積34 km2,主流長16.07 km。
高嶺頭二級水電站于1999年8月份建成發(fā)電。樞紐為混凝土雙曲拱壩和表孔滑雪道式溢洪道,壩頂中心弧長143.8 m,壩頂高程329.8 m,最大壩高78.8 m,壩底厚度13.0 m,水庫正常蓄水位327.0 m,校核洪水位329.61 m,死水位302 m,溢洪道共有4孔,溢流段凈寬32 m,堰頂高程321.5 m。
水庫為不完全年調節(jié),正常蓄水位327 m,相應庫面面積0.692 km2,相應庫容1 492萬m3,總庫容1 682 萬 m3。
電站裝機2臺,總裝機容量25 MV,多年平均發(fā)電量5473萬kW·h,年利用小時數(shù)為2 190 h。電站采用50年一遇洪水設計,500年一遇洪水校核。
(3)百丈漈一級水電站
百丈漈一級水電站位于泗溪中游,距文成縣20 km,壩址位于東經(jīng) 120°01′,北緯 27°51′的百丈漈瀑布上游280 m處,控制流域面積88.6 km2,主河道長度20.25 km,河道坡度5.3‰。
百丈漈一級水電站于1958年動工興建,1960年建成。水力樞紐為粘土心墻壩和河床式明渠及馬蹄形隧洞溢洪道,壩頂全長358 m,壩頂高程636.79 m,最大壩高38.7 m,水庫正常蓄水位630.09 m,發(fā)電死水位613.59 m,溢洪道泄洪閘共有3孔,溢洪道頂高程625.59 m。
水庫為不完全多年調節(jié),正常蓄水位時相應庫容3 333萬m3,調節(jié)庫容2 988萬m3。
電站裝機2臺,總裝機容量25 MV,多年平均發(fā)電量7 776萬kW·h,年利用小時數(shù)為3 110 h。加固改造后,電站為100年一遇洪水設計,2000年一遇洪水校核。
飛云江干流各控制斷面集水面積見表1。
表1 飛云江干流各控制斷面集水面積
浙江珊溪經(jīng)濟發(fā)展有限責任公司為樞紐防汛管理單位,具體負責實施防汛抗旱、樞紐調度工作。珊溪水庫防洪調度由溫州市人民政府防汛防旱指揮部負責,市防指成立飛云江調度專家組。珊溪水庫由市防指下達洪水調度令,珊溪公司具體操作;趙山渡水庫無防洪庫容,按照來多少泄多少的方式操作,閘門操作結果報市防指。
依據(jù)浙江省人民政府防汛防臺抗旱指揮部《關于核準珊溪水庫2015年度控制運用計劃的批復》浙水管[2015]26號文,調度原則如下:
(1)珊溪水庫
控制起調水位:根據(jù)氣象預報和當時水庫水位分析,通過預泄降低起調水位??刂?0年一遇洪水不超過145.82 m。
庫水位低于145.82 m時,以不影響珊溪電站發(fā)電為前提,根據(jù)上、下游防洪情勢,控制趙山渡斷面流量不大于4 200 m3/s。
庫水位超過145.82 m、低于148.04 m時,水庫按5 400 m3/s流量控制下泄。
庫水位超過148.04 m時,溢洪道全開泄洪;庫水位超過150.18 m(200年一遇洪水位)時,泄洪洞參與泄洪,機組停止發(fā)電。
(2)趙山渡水庫
當峃口水文站位置入庫洪水流量小于2 500 m3/s時,控制閘門結合入庫流量下泄,維持水庫水位不超過22 m。
當峃口水文站位置入庫洪水流量大于2 500 m3/s時,控制閘門結合入庫流量下泄,水庫水位逐步降至21.5 m。
當入庫流量大于12 468 m3/s(洪水位21.5 m相應的水閘泄量)時,16孔閘門全開泄洪。
洪水期,當下游水位大于16.5 m(相當于20年一遇洪水)時,電站水頭小于5 m,停止發(fā)電。
根據(jù)氣象預報上游將出現(xiàn)強降雨時,水庫應及時泄洪;發(fā)現(xiàn)工程存在安全隱患,應采取有效措施予以消除,并降低水位運行,確保工程安全。
(1)珊溪水庫
洪水前期為減少下游的防洪壓力,避免下游群眾遭受洪水損失,珊溪水庫充分發(fā)揮了大型水庫攔蓄洪水的能力,水庫水位從132.90 m(8日8時)上漲到 142.85 m(11日 3時),攔蓄洪水 3.20億 m3;洪水后期在珊溪到馬嶼區(qū)間洪水已經(jīng)過去,不會給下游造成損失的前提下,為減少上游庫區(qū)淹沒,11日8時開閘泄洪,最大泄洪流量860 m3/s,總泄洪水量2 700 萬 m3。
今年珊溪水庫運行水位較低,本次洪水前珊溪水庫水位為132.90 m,距正常水位142.04 m還有興利庫容2.92億m3。為了騰出更多的庫容攔蓄洪水,珊溪公司從8月6日申請機組滿負荷發(fā)電,于6日19∶00開始珊溪電廠4臺機組并網(wǎng)發(fā)電。7日11∶00,珊溪公司向各生產(chǎn)單位下發(fā)“關于做好防御臺風的安全檢查工作通知”;7日16∶00,向沿江主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)、瑞安和文成防指發(fā)送“關于做好珊溪水庫和趙山渡水庫開閘泄洪工作的函”,提請各單位做好泄洪預警和人員、設備撤離安全地帶的準備工作。7日上午,珊溪公司啟動防汛防臺應急工作預案,公司全體員工到位到崗;按“預案”部署工作,分四組赴一線加強現(xiàn)場參與防汛防臺工作。
8月9日0∶00,流域平均小時降雨高達35 mm,此時珊溪水庫入庫流量達6 000 m3/s,趙山渡水庫流量達4 000 m3/s,珊溪下游強降雨仍在持續(xù),峃口以下沿江農(nóng)房、道路嚴重受災,文成縣雙桂社區(qū)房屋倒塌造成人員傷亡,為減少下游沿江群眾遭受較大傷亡和財產(chǎn)損失,珊溪水庫0:30時停止發(fā)電,錯峰調度,為救災提供有力條件。8月9日14∶00,經(jīng)洪水預報和調洪演算,珊溪至馬嶼區(qū)間流量已逐步減少,馬嶼潮位消退至3.55 m,預計馬嶼潮水從18∶00開始退潮,考慮到珊溪水量傳播到馬嶼要5 h左右,因此根據(jù)溫汛指調[2015]05號調度令,申請電廠機組逐步投入運行,以降低庫水位。
8月11日8∶00,珊溪公司按市防指調度令開閘泄洪,開啟3孔閘門以450 m3/s下泄,9∶00下泄流量加大到 660 m3/s,10∶00 下泄流量加大到 860 m3/s,預計18∶00珊溪水庫水位回落至汛限水位142.04 m以下。
(2)趙山渡水庫
趙山渡水庫是珊溪水庫的反調節(jié)水庫,沒有防洪庫容,洪水期水庫遵循來多少放多少的原則。為了克服趙山渡水庫無調洪能力,并最大限度減少洪水對馬嶼高潮位的影響,在洪水到來前,利用發(fā)電提前降低水庫水位運行。
8月8日12∶00,趙山渡開閘泄洪,盡最大可能為后期的洪峰創(chuàng)造儲蓄消能的能力。8月9日2∶15,達最大下泄流量4 468 m3/s,開啟13孔閘,小于最大入庫流量4 700 m3/s。2∶57,趙山渡水庫下游56省道大華村段百姓被困,以及高樓綠島指揮部施工人員被困,接市防辦指令,“要求減少500 m3/s,10 min后又電話令,繼續(xù)減少流量1 000 m3/s”,我公司在實際操作過程中,因趙山渡水庫水位快速突破汛限水位22.0 m,被迫恢復原來泄量,這次閘門操作使得趙山渡水位達到本次洪水過程最高水位22.10 m(9日6∶00)。截止 11 日 12∶00,趙山渡共泄 3.1 億 m3。同時,本次泄洪遇馬嶼高潮位的頂托,馬嶼斷面水位一直保持高水位狀態(tài),為減緩馬嶼斷面水位上漲幅度,洪水過程中根據(jù)區(qū)間降雨和入庫流量變化情況,根據(jù)水庫運控計劃來多少泄多少的原則,趙山渡水庫盡可能控制下泄流量,為下游防汛搶險爭取了時間。
本次洪水前珊溪水庫水位132.90 m(8月8日8∶00),庫容 9.64 億 m3,距正常水位 142.04 m 留有興利庫容2.92億m3,加上142.04 m至批準的今年20年一遇防洪水位145.82 m防洪庫容1.41億m3,總攔蓄庫容達4.33億m3。
今年第13號臺風“蘇迪羅”7月23日20∶00生成,能量逐步加強,于8月8日4∶40在臺灣省花蓮縣秀林鄉(xiāng)沿海登陸,后穿過臺灣海峽于9日22∶10在福建省莆田市秀嶼再次登陸。受其影響,飛云江流域從8月7日7∶00開始降雨,降雨過程持續(xù)到10日7∶00,過程雨量珊溪水庫面平均366.4 mm,珊溪至趙山渡區(qū)間面平均406.5 mm,最大單站雨量外垟647 mm,具體降雨過程時空分布如表2:
表2 第13號臺風“蘇迪羅”流域降雨統(tǒng)計表單位:mm
本次洪水過程珊溪水庫入庫洪峰流量6 004 m3/s,一日最大洪量2.62億m3,三日最大洪量4.86億m3,珊溪水庫入庫洪水為10年一遇。
本次洪水過程趙山渡水庫入庫洪峰流量4 700 m3/s,一日最大洪量2.08億m3,最大三日洪量2.55億m3??鄢合畮彀l(fā)電流量和水量,本次洪水過程珊溪至趙山渡區(qū)間洪峰流量為4 450 m3/s,一日最大洪量1.99億m3,三日最大洪量2.11億m3,本次珊溪-趙山渡區(qū)間洪水為20年一遇。
珊溪樞紐13號臺風期間洪水特征值表見表3,飛云江流域斷面設計洪水成果表見表4。
表3 珊溪樞紐13號臺風期間洪水特征值表
珊溪水庫洪水過程線見圖1。趙山渡水庫洪水過程線見圖2。峃口斷面洪水過程線見圖3。
在本次臺風形成的洪水過程中,珊溪水利樞紐工程充分體現(xiàn)了珊溪水庫的調洪功能,最大程度的發(fā)揮了珊溪工程對洪水的攔蓄和削峰作用,極大地減輕了飛云江下游沿岸的洪水損失,為奪取抗臺防洪的勝利做出了巨大的貢獻。
圖2 臺風“蘇迪羅”趙山渡水庫洪水過程線
圖3 臺風“蘇迪羅”峃口斷面洪水過程線
受臺風“蘇迪羅”影響飛云江流域普降暴雨,區(qū)間降雨量比上游更大,為減輕下游的防洪壓力,洪水過程中珊溪水庫將上游的洪水完全攔蓄,沒有泄洪,期間共攔蓄洪水3.2億m3,極大地減小了下游的洪峰流量。根據(jù)演算結果,本次洪水影響情況與沒有珊溪樞紐工程天然河道受淹對比分析,具體見飛云江干流現(xiàn)狀水利計算成果表5,珊溪水庫下游斷面洪水計算成果表6。
表5 飛云江干流現(xiàn)狀水利計算成果表(無珊溪水庫的天然河道)
表6 珊溪水庫下游斷面洪水計算成果表(無珊溪水庫的天然河道)
根據(jù)飛云江干流(珊溪水利樞紐)洪水調度方案,可知珊溪水庫下游防洪重點斷面防洪減災效益如下:
(1)峃口
根據(jù)地形資料,峃口鎮(zhèn)靠近飛云江區(qū)域的大部分地面高程約為32.4~33.8 m;但峃口橋右岸附近局部區(qū)域地面高程較低,約為29.2 m。
由表6可知,本次洪水經(jīng)珊溪水庫攔蓄以后,峃口斷面的洪峰流量僅為2 280 m3/s,該流量為珊溪-峃口區(qū)間洪水,為區(qū)間10年一遇洪水。通過調洪演算,若沒有珊溪水庫對洪水的攔蓄和削峰,峃口斷面洪峰流量將會達到7 920 m3/s,峃口大橋附近的最高水位將達34.40 m(本次洪水實際最高水位28.53 m),消減水位5.87 m。天然河道狀況下,峃口鎮(zhèn)靠近飛云江區(qū)域的大部分地區(qū)將受淹。
(2)龍湖和高樓
根據(jù)地形資料,龍湖鎮(zhèn)靠近飛云江部分的地面高程約為13.90 m,而寨寮溪度假村的地坪高程較低,約為11.6 m;高樓臨近飛云江部分地面高程約為10.50 m。高樓靠近飛云江部分地面高程約為10.50 m,該水位低于2年一遇的設計洪水位??梢姡诂F(xiàn)狀工況下,經(jīng)珊溪水庫洪水調節(jié)后,高樓的防洪標準仍不足2年一遇。
由表6可知,本次及洪水經(jīng)珊溪水庫攔蓄以后,趙山渡斷面的洪峰流量僅為4 700 m3/s,珊溪-趙山渡區(qū)間洪水洪峰流量僅為4 450 m3/s,為區(qū)間約20年一遇洪水。通過調洪演算,若沒有珊溪水庫對洪水的攔蓄和削峰,高樓斷面洪峰流量將會達到 10 200 m3/s,相應高樓鎮(zhèn)附近的最高水位將達16.17 m(本次洪水實際最高水位13.60 m),消減水位2.57 m。天然河道狀況下,龍湖和高樓鎮(zhèn)靠近飛云江區(qū)域的大部分地區(qū)將受淹。
(3)馬嶼鎮(zhèn)
根據(jù)地形資料,馬嶼鎮(zhèn)分布于飛云江左岸,靠近飛云江部分的地面高程約為6.20 m,馬嶼平原大部分的地面高程為5.7~6.2 m,但平原內靠近下游的局部區(qū)域農(nóng)田的地面高程較低,約為3.5~4 m。
由表6可知,本次及洪水經(jīng)珊溪水庫攔蓄以后,馬嶼斷面的洪峰流量僅為4 360 m3/s,該流量為珊溪-馬嶼區(qū)間洪水,相當于區(qū)間8年一遇洪水。通過調洪演算,若沒有珊溪水庫對洪水的攔蓄和削峰,馬嶼斷面洪峰流量將會達到9 380 m3/s,遠遠超過馬嶼斷面20年一遇的安全泄量標準。馬嶼水文站附近的最高潮位將達7.2 m左右(本次洪水實際最高潮位4.99 m),消減水位2.21 m。天然河道狀況下,馬嶼平原大部分地區(qū)將嚴重受淹。
按照《珊溪水利樞紐防汛防臺抗旱管理辦法》、《珊溪水利樞紐工程放水預警方案》、《公司防汛防臺應急工作預案》的要求,各生產(chǎn)單位做好各自的防汛防臺工作。內部加強與各現(xiàn)場單位的聯(lián)系,及時獲得現(xiàn)場的一手資料、一手信息,以做出準確判斷,調整方案。對外加強與上級部門、沿江鄉(xiāng)鎮(zhèn)、氣象部門的聯(lián)系,確??古_工作開展順利,必要時爭取上級防汛部門的理解和支持。并加強防汛宣傳、引導工作,提高庫區(qū)和沿江群眾的防汛防臺意識和對我公司防汛工作的支持。在保證水庫上下游、左右岸的防汛安全、發(fā)揮社會防洪效益的前提下,最大程度地攔蓄洪水,提高公司的經(jīng)濟效益。
(1)趙山渡下游防洪堤標準較低,在2 800 m3/s時,56省道等低洼地帶受淹,建議加大防洪堤防的建設。
(2)宣傳力度不夠,建議加強。下游沿江百姓對珊溪水利樞紐防洪減災不清楚,或對工程依賴性太強。