王 艷

（陜西省寶雞峽引渭灌溉中心寶雞總站,陜西 寶雞 721000）

1 引言

水庫的防洪調(diào)度是我國現(xiàn)代社會(huì)防洪減災(zāi)體系的重要組成部分,行業(yè)和社會(huì)對(duì)其關(guān)注度越來越高。制定合理可行的水庫防洪調(diào)度方案是每個(gè)水庫工程的必備任務(wù),有利于提升水庫的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警水平[1-2]。水庫防洪調(diào)度方案主要依據(jù)水庫的實(shí)時(shí)水情、雨情等信息,采用相關(guān)方法或手段計(jì)算入庫洪水的各項(xiàng)指標(biāo),進(jìn)而根據(jù)防洪措施及水庫防洪現(xiàn)狀控制水庫下泄流量以指導(dǎo)水庫汛期的防洪調(diào)度。隨著流域預(yù)報(bào)模型和信息采集系統(tǒng)的發(fā)展,水庫防洪調(diào)度己從傳統(tǒng)的常規(guī)調(diào)度向預(yù)報(bào)調(diào)度轉(zhuǎn)變,水庫的調(diào)度向更加科學(xué)化和智能化的方向發(fā)展[3-4]。合理的水庫防洪調(diào)度方案可以有效提高水庫的用水效率,同時(shí)可以增強(qiáng)水庫防洪減災(zāi)能力,并改善水庫的運(yùn)行管理。因此開展水庫防洪調(diào)度方案研究至關(guān)重要。

2 工程概況

林家村水庫壩址以上控制流域面積30661 km2,壩址以上渭河長429.5 km,平均比降3.1‰,自河源到寶雞峽渠首流經(jīng)甘肅、寧夏、陜西三?。▍^(qū)）六個(gè)地市。陜西省境內(nèi)流域面積1702 km2,僅占?jí)沃房刂屏饔蛎娣e的5.6%。林家村水庫壩址以上庫區(qū)位于低山區(qū),兩岸山巒環(huán)抱,山坡陡峻,河谷斷面形態(tài)復(fù)雜,呈發(fā)育不完全的“V”型或“U”型。水庫窄深,水面寬度一般在100 m～400 m,庫區(qū)河流蜿蜒曲折,最寬處700 m,中水河床與洪水河床無明顯分界。兩岸急彎卡口較多,岸線極不規(guī)則,庫區(qū)河床平均比降2.31‰。

林家村水庫位于寶雞市以西11 km的渭河峽谷出口處,是在原溢流壩的基礎(chǔ)上加高壩體,增設(shè)泄洪、排沙閘孔,壩后電站的二期續(xù)建項(xiàng)目,屬中型Ⅲ等工程。加壩加閘工程1998 年5 月開工,2005 年3 月完成建設(shè)任務(wù),同年4 月省水利廳主持召開了蓄水階段驗(yàn)收,主體工程評(píng)為優(yōu)良,同意蓄水試運(yùn)行。2011 年3 月,省發(fā)改委主持召開并通過了工程竣工驗(yàn)收,工程正式交付使用。水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)為50 年一遇洪水設(shè)計(jì),500 年一遇洪水校核,相應(yīng)洪峰流量分別為6040 m3/s和9720 m3/s；水庫總庫容5000 萬m3,有效庫容3800 萬m3,調(diào)沙庫容600 萬m3。主要以灌溉供水為主,兼顧發(fā)電；在設(shè)計(jì)水平年可調(diào)蓄水量0.8 億m3,并為灌區(qū)內(nèi)王家崖、信邑溝、大北溝、泔河四座水庫年補(bǔ)給水量1.48 億m3,向灌區(qū)增加供水1.2 億m3以上。水庫回水長度14.5 km,渠首樞紐工程的下泄洪水,將從壩下0.5 km處的林家村水文站進(jìn)入常規(guī)的水情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系,向更遠(yuǎn)的下游發(fā)布水情訊息。

3 調(diào)度的基本條件

3.1 水工建筑物的安全運(yùn)用條件

林家村渠首水庫防洪調(diào)度的主要任務(wù)是確保樞紐工程安全、泄洪排沙保庫容和汛期興利。林家村渠首水庫采用“蓄清排渾、汛期控制水位”的運(yùn)行方式。按照上級(jí)蓄、發(fā)、引泄調(diào)蓄指令,利用沖砂底孔、灌溉引水孔、泄洪中孔,發(fā)電引水孔與灌區(qū)五庫聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行,適時(shí)適量及時(shí)進(jìn)行水量調(diào)節(jié),滿足灌溉發(fā)電、蓄庫所需水量,使林家村渠首水庫蓄水位相對(duì)穩(wěn)定于626 m（發(fā)電最低水位）～636 m（正常蓄水位）之間,主汛期7 月、8 月份控制運(yùn)行水位630.0 m,次汛期6 月、9 月、10 月份控制運(yùn)行水位634 m,確保樞紐工程設(shè)施安全。

3.2 水文氣象預(yù)報(bào)與預(yù)報(bào)要求

林家村水庫主要從上游172 km處的北道水文站、129 km處的元龍水文站、78 km處的拓石水文站獲得入庫洪水信息,上游各水文站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的洪水時(shí)間、洪峰流量及洪水過程第一時(shí)間通過電話通知寶雞峽水資源調(diào)度中心。寶雞峽水資源調(diào)度中心再向林家村水庫發(fā)布泄洪指令。

汛期由寶雞峽引渭灌溉中心水資源調(diào)度中心將每日8時(shí)和20 時(shí)上游河源水清信息指令傳遞至林家村水庫防汛值班室,防汛值班人員做好汛期水情各項(xiàng)記錄指令。水庫配備有庫水位觀測(cè)尺、站內(nèi)雨量觀測(cè)桶,水位及雨量的觀測(cè)與上報(bào),按照《水文測(cè)驗(yàn)規(guī)范》的要求進(jìn)行。

4 防洪調(diào)度方案

4.1 調(diào)度任務(wù)和原則

防洪調(diào)度的基本任務(wù)是結(jié)合所在流域防洪規(guī)劃和洪水調(diào)度方案,切實(shí)做好水庫汛期控制運(yùn)用,強(qiáng)化水庫防汛安全,全面落實(shí)防汛責(zé)任制,做到發(fā)生設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí),水庫不垮壩,出現(xiàn)超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí),全力保證人民生命安全?；驹瓌t為以水庫水位以及已出現(xiàn)的和預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的降雨量等實(shí)時(shí)信息為主要依據(jù),擬定實(shí)時(shí)洪水調(diào)度方案,進(jìn)行科學(xué)調(diào)度。

4.2 防洪調(diào)度方式

每年度6 月1 日～10 月31 日為汛期。主汛期7 月、8 月控制運(yùn)行水位630.0 m,次汛期6 月、9 月、10 月控制運(yùn)行水位634.0 m。

（1）調(diào)度方案

水資源調(diào)度中心及時(shí)掌握上游雨情、水情、汛情動(dòng)態(tài)。若水庫流域內(nèi)遭遇強(qiáng)降雨有可能發(fā)生較大洪水時(shí),局水資源調(diào)度中心要在第一時(shí)間報(bào)告局防汛指揮部正、副指揮及局防汛辦,商討水庫泄洪（水）調(diào)度方案,并將水庫泄洪（水）調(diào)度方案下達(dá)林家村管理站；林家村管理站接到局水資源調(diào)度中心下達(dá)的泄洪（水）調(diào)度方案后,立即向?qū)氹u市防汛指揮部書面提出泄洪（水）申請(qǐng),并做好泄洪（水）的一切準(zhǔn)備工作。接到寶雞市防汛指揮部的批復(fù)后,立即通知轄區(qū)防汛相關(guān)成員單位,對(duì)水庫大壩至寶雞峽渭河大橋范圍內(nèi)滯留人員進(jìn)行清灘勸離,嚴(yán)格執(zhí)行寶雞市防汛指揮部批復(fù)的泄洪方案,及時(shí)反饋局防汛辦、局水資源調(diào)度中心。局水資源調(diào)度中心接到林家村管理站反饋的泄洪（水）方案后,立即報(bào)告局防汛指揮部正、副指揮。

（2）不同量級(jí)洪水防御方案

水庫不同量級(jí)洪水防御方案堅(jiān)持以人為本、生命至上原則,始終把確保水庫樞紐安全和人民群眾生命安全作為防汛的首要目標(biāo)任務(wù)。嚴(yán)格按照水庫泄洪（水）調(diào)度工作程序操作,水庫泄洪（水）原則上采取階梯分段泄洪的方式,即小流量泄洪（水）1 h后逐步加大至正常泄量,泄洪（水）流量變化時(shí)申請(qǐng)報(bào)告寶雞市防汛指揮部,并按有關(guān)報(bào)汛規(guī)定向?qū)氹u市水文局報(bào)汛,以便進(jìn)入常規(guī)的水情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系,向更遠(yuǎn)的下游發(fā)布水情信息。

林家村水庫主要從上游172 km處的北道水文站、78 km處的拓石水文站獲得入庫洪水信息,上游各水文站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的洪水時(shí)間、洪峰流量及洪水過程第一時(shí)間通過電話通知寶雞峽水資源調(diào)度中心,寶雞峽水資源調(diào)度中心再向林家村水庫發(fā)布泄洪指令。

1）非蓄庫情況下的防汛渡汛方案

①河源來水流量小于200 m3/s,且含砂量小于15%時(shí)：

a.按引水指令,由灌溉孔引取與灌溉或下游蓄庫、發(fā)電用水相匹配的流量；

b.庫水位嚴(yán)格控制在614 m～615 m之間；

c.多余水量由左排砂底孔退入渭河。

②河源來水流量小于200 m3/s時(shí),而含砂量大于15%時(shí),按引、泄指令由左排沙底孔泄入渭河,庫水位控制在615.00 m。

③河源來水流量在200 m3/s≤Q≤1000 m3/s范圍內(nèi),利用左、右排砂底孔進(jìn)行泄洪,敞泄沖刷,庫水位控制在615.00 m。

④河源來水流量在1000 m3/s＜Q≤2000 m3/s范圍內(nèi)時(shí),采用排砂底孔全開泄流,中孔1#～5#開啟1/4即2.08 m,可泄流500 m3/s,庫水位為618.00 m,下游相應(yīng)水位在607.30 m～608.50 m,以降低水位,減少庫區(qū)淤積；盡可能達(dá)到泄量平衡,以保證下游流態(tài)的穩(wěn)定和均勻。

⑤河源來水流量在2000m3/s＜Q≤3600 m3/s時(shí),采用排砂底孔和泄洪中孔全開的方式進(jìn)行泄洪,庫水位在618.00 m～621.70 m,下游水位608.50 m～609.80 m。

⑥河源來水流量在3600 m3/s＜Q≤6040 m3/s時(shí),采用中、底孔全開的方式泄洪,庫水位在621.7 m～625.9 m,下游水位在609.8 m～611.3 m。

⑦河源來水大于6040 m3/s時(shí),洪水將超過50 年一遇的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),立即報(bào)告管理局和寶雞市指揮部,并保持密切聯(lián)系,同時(shí)迅速將人員和重要物資撤離到安全地帶,并立即開啟左、右排砂底孔和5 個(gè)泄洪中孔泄庫,在洪峰到來之前提前將水庫全部放空,敞泄洪水。

2）蓄庫情況下的防汛渡汛預(yù)案

水庫按50 年、500 年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)設(shè)防,相應(yīng)流量分別為6040 m3/s、9720 m3/s。庫水位在630 m汛限水位時(shí),水庫的運(yùn)行方式：

①河源來水流量小于200 m3/s,且含砂量小于15%時(shí)：

a.按引水指令,由灌溉孔或發(fā)電引水孔（配合灌溉壩后發(fā)電）引取與灌溉（蓄庫）或下游發(fā)電用水相匹配的流量；

b.保持相對(duì)穩(wěn)定的庫水位630 m；

c.多余水量從左排砂底孔泄入渭河。

②河源來水流量小于200 m3/s,而含沙量大于15%時(shí),按蓄引指令適時(shí)適量從左排砂底孔泄流入渭河。

③河源來水流量在200 m3/s≤Q≤1000 m3/s范圍內(nèi)時(shí),利用左、右排砂底孔進(jìn)行泄洪,此時(shí)按615 m水位組合方式運(yùn)行,合理控制庫水位下降速度,左、右排砂底孔全開,可泄洪1028 m3/s。

④河源來水流量在1000 m3/s＜Q≤2250 m3/s范圍內(nèi)時(shí),利用左、右排砂底孔及部分中孔進(jìn)行聯(lián)合泄流,此時(shí)按630 m水位孔口組合運(yùn)行,左、右底孔各開啟1/2即4 m,中孔1#、3#、5#各開啟1/4即2.08 m,可渲泄洪水2022 m3/s。

⑤河源來水流量在2000 m3/s＜Q≤2300 m3/s范圍內(nèi)時(shí),利用左、右排砂底孔及部分中孔進(jìn)行聯(lián)合泄洪,此時(shí)按630 m水位孔口組合方式運(yùn)行,左底孔開啟3/4即6 m,可泄洪563 m3/s；右1、右2底孔各開啟1/2即4 m,可泄洪740 m3/s,中孔2#、4#各開啟1/2即4.45 m,可泄洪1000 m3/s,共可渲泄洪水2303 m3/s。

⑥河源來水流量在2300 m3/s＜Q≤3600 m3/s范圍內(nèi)時(shí),利用左、右排砂底孔及部分中孔進(jìn)行聯(lián)合泄洪,此時(shí)按630 m水位孔口組合運(yùn)行,左、右排砂底孔各開啟3/4即6 m,中孔1#、3#、5#各開啟3/4即6.7 m,共可渲泄洪水3802 m3/s。

⑦河源來水流量在3600 m3/s＜Q≤6040 m3/s范圍內(nèi)時(shí),洪水將達(dá)到50 年一遇的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),提前泄空庫內(nèi)存水,將左、右排砂底孔及5 個(gè)泄洪中孔全開敞泄。

⑧河源來水流量大于6040 m3/s時(shí),洪水將超過50 年一遇的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),立即報(bào)告管理局和寶雞市防汛指揮部,并保持密切聯(lián)系,同時(shí)迅速將人員和重要物資撤離到安全地帶,并立即開啟左、右3 個(gè)排砂底孔和5 個(gè)溢流中孔,在洪峰到來之前提前將水庫全部放空,敞泄洪水。

3）超標(biāo)準(zhǔn)洪水防御預(yù)案

當(dāng)3 個(gè)排砂底孔和5 個(gè)溢流中孔閘門全開敞泄,庫水位上升到校核洪水位634.2 m時(shí),證明發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水,此時(shí),寶雞峽引渭灌溉中心加急報(bào)告寶雞市防汛指揮部,啟動(dòng)“防、搶、撤”緊急預(yù)案。

5 結(jié)語

本文基于寶雞峽灌區(qū)林家村水庫工程防洪調(diào)度的基本條件和必要性,論述了適應(yīng)寶雞峽灌區(qū)林家村水庫工程實(shí)際情況的防洪調(diào)度方案,包括防洪調(diào)度的任務(wù)和原則、調(diào)度方案、非蓄庫情況下的防汛渡汛方案、蓄庫情況下的防汛渡汛預(yù)案、超標(biāo)準(zhǔn)洪水防御預(yù)案等。結(jié)果表明寶雞峽灌區(qū)林家村水庫防洪調(diào)度方案可以滿足工程防洪調(diào)度的要求,研究成果對(duì)相似工程具有一定的參考價(jià)值。