許曉艷,高世斌
(遼寧省河庫管理服務(wù)中心(省水文局),遼寧 沈陽 110003)
遼河,即福德店東遼河匯入口至盤錦入??冢|河福德店至鐵嶺段河長120.76 km,左側(cè)有招蘇臺河、清河、柴河、泛河等支流,右側(cè)有秀水河、養(yǎng)息牧河、柳河等支流。渾河發(fā)源于清原縣龍崗山的滾馬嶺,流經(jīng)沈陽、撫順、遼陽、鞍山等重要城市,河長415.00 km,流域面積1 1481 km2。太子河發(fā)源于龍崗山與千山間的新賓縣南部老禿頂紅石砬子山,河沿岸有本溪、遼陽兩座較大的城市,河長413.00 km,流域面積13 883 km2。
遼河流域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)達(dá),人口密度較大,是我國城鎮(zhèn)人口比重較大地區(qū),也是遼寧省重工業(yè)基地和糧食生產(chǎn)基地。制定遼河、渾河、太子河洪水河庫聯(lián)合調(diào)度預(yù)案,并實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)整,可以為流域防洪減災(zāi)決策提供技術(shù)支撐,科學(xué)有效防御洪水災(zāi)害,為確保沿河城市、村鎮(zhèn)、廣大農(nóng)田和人民生命財(cái)產(chǎn)安全發(fā)揮作用。
河庫聯(lián)合調(diào)度分為雨前聯(lián)調(diào)和實(shí)時(shí)聯(lián)調(diào),雨前聯(lián)調(diào)是依據(jù)氣象部門降水預(yù)報(bào)成果,分為多個(gè)降水量級對河庫洪水進(jìn)行洪水估報(bào),同時(shí)分別進(jìn)行調(diào)洪演算,制定流域河庫聯(lián)合調(diào)度預(yù)案,確定是否需要提前開閘泄洪;實(shí)時(shí)聯(lián)調(diào)是根據(jù)實(shí)際降水,實(shí)時(shí)修訂洪水預(yù)報(bào)結(jié)果,調(diào)整制定的洪水河庫聯(lián)合調(diào)度方案,科學(xué)有效防御洪水災(zāi)害。
2020年汛期,受臺風(fēng)降雨的影響,遼寧省發(fā)生8次強(qiáng)降雨過程,渾河、太子河、遼河出現(xiàn)了洪水過程,大型水庫蓄水量持續(xù)增加。為做好防汛、防臺工作,按照“上游不淹、下游不沖、大壩穩(wěn)固、水庫蓄滿、確保安全”原則,依據(jù)精準(zhǔn)的降雨數(shù)值預(yù)報(bào)和完善的河庫洪水預(yù)報(bào)方案,在洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)中,結(jié)合河道的行洪能力和水庫調(diào)度運(yùn)用計(jì)劃,兼顧水庫蓄水興利等因素,分析研究流域河庫預(yù)報(bào)調(diào)度一體化模型,制定了遼河、渾河、太子河河庫聯(lián)合調(diào)度預(yù)案,使遼渾太河洪水災(zāi)害損失最低,洪水資源化利用率最高。
根據(jù)氣象部門降水預(yù)報(bào),受第10號臺風(fēng)“海神”影響,9月7日11時(shí)至8日17時(shí),渾太河、遼河面雨量為40~90 mm,按照面雨量50,80 mm數(shù)值預(yù)報(bào)成果進(jìn)行流域河庫洪水預(yù)報(bào),制定渾河、太子河河庫聯(lián)調(diào)預(yù)案,實(shí)施河庫洪水聯(lián)合調(diào)度。
2.2.1 河庫洪水預(yù)報(bào)
根據(jù)氣象部門降雨數(shù)值預(yù)測成果,依據(jù)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng),對渾河、太子河河庫節(jié)點(diǎn)站進(jìn)行洪水預(yù)報(bào),預(yù)測結(jié)果見表1。
表1 渾河太子河河庫節(jié)點(diǎn)站洪水預(yù)報(bào)成果
2.2.2 渾河河庫聯(lián)合調(diào)度
1)洪水聯(lián)合調(diào)度
9月7日8時(shí),大伙房水庫水位131.18 m(正常高水位131.50 m),蓄水量14.00億m3,入庫流量450 m3/s,出庫流量100 m3/s。按照渾太河河庫節(jié)點(diǎn)站預(yù)報(bào)成果,預(yù)計(jì)入庫洪峰為2 800 m3/s,入庫洪水總量2.48億m3,最高水位將達(dá)132.50 m。
依據(jù)實(shí)時(shí)河道、水庫水情和洪水預(yù)報(bào)成果,制定渾河河庫聯(lián)調(diào)預(yù)案。大伙房水庫自7日10時(shí)起,提前開始泄洪,出庫流量300 m3/s;8日8時(shí),流量加大至600 m3/s;9日8時(shí),流量減至500 m3/s;10日17時(shí),流量減至250 m3/s。
2)調(diào)度成果分析
此次洪水通過河庫聯(lián)調(diào),大伙房水庫最大下泄流量600 m3/s,庫水位最高達(dá)131.80 m;水庫下游沈陽水文站出現(xiàn)920 m3/s洪峰流量;渾河下游河道組合洪峰流量不超過1 200 m3/s,確保河道灘地耕地不被淹沒。
若按照“只考慮水庫自身,不考慮上下游影響”進(jìn)行調(diào)度,預(yù)計(jì)大伙房水庫最大下泄流量將達(dá)到1 000 m3/s左右,下游河道洪峰將達(dá)到1 400~1 500 m3/s,將淹沒下游河道灘地耕地;大伙房水庫最高庫水位將超過132.00 m,淹沒范圍將擴(kuò)大到征地線以上區(qū)域。
2.2.3 太子河河庫聯(lián)合調(diào)度
1)洪水聯(lián)合調(diào)度
9月7日8時(shí),觀音閣水庫水位255.00 m(正常高水位255.20 m),蓄水量14.10億m3,入庫流量260 m3/s,出 庫流量380 m3/s;窩水庫庫 水位94.40 m(正常高水位96.60 m),蓄水量3.64億m3,入庫流量462 m3/s,出庫流量400 m3/s。按照渾太河河庫節(jié)點(diǎn)站的預(yù)報(bào)成果,預(yù)計(jì)觀音閣水庫入庫洪峰為1 600 m3/s,入庫洪水總量1.50億m3,最高水位達(dá)257.85 m;窩水庫入庫洪峰為3 100 m3/s,入庫洪水總量1.10億m3,最高水位達(dá)97.36 m。
依據(jù)實(shí)時(shí)河道、水庫水情和洪水預(yù)報(bào)成果,制定太子河河庫聯(lián)調(diào)預(yù)案。7日14時(shí),觀音閣水庫出庫流量加大到580 m3/s,7日20時(shí),出庫流量控制在750 m3/s以內(nèi),小于下游河道的安全流量1 200 m3/s;7日14時(shí),窩水庫出庫流量加大到600 m3/s,以后維持出庫流量600 m3/s不變,滿足下游洪水不上灘的要求。
2)調(diào)度成果分析
通過河庫聯(lián)調(diào)后,觀音閣水庫最大下泄流量750 m3/s,小于下游河道的安全流量1 200 m3/s,庫水位最高達(dá)255.16 m;窩水庫最大下泄流量600 m3/s,庫水位最高達(dá)95.63 m。水庫下游小林子水文站出現(xiàn)690 m3/s洪峰流量,滿足下游洪水不上灘的要求。
若按照“只考慮水庫自身,不考慮上下游影響”進(jìn)行調(diào)度,預(yù)計(jì)觀音閣水庫最大下泄流量將達(dá)到1 100 m3/s左右,下游河道流量將達(dá)1 500 m3/s左右,將沖毀在建橋梁工程;最高庫水位可能達(dá)到下夾河村堤防高程257.84 m,將威脅到下夾河村和堤內(nèi)耕地。預(yù)計(jì)窩水庫最大下泄流量將超過1 500 m3/s左右,將淹沒下游河道灘地耕地;最高庫水位將超過正常高水位96.60 m,將威脅到水庫自身安全。
根據(jù)氣象部門降水預(yù)報(bào),按照面雨量50,80 mm進(jìn)行遼河流域河庫洪水預(yù)報(bào),制定遼河河庫聯(lián)調(diào)預(yù)案。
2.3.1 河庫洪水預(yù)報(bào)
根據(jù)氣象部門降雨數(shù)值預(yù)測成果,依據(jù)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng),對遼河河庫節(jié)點(diǎn)站進(jìn)行洪水預(yù)報(bào),預(yù)測結(jié)果見表2。
表2 遼河河庫節(jié)點(diǎn)站洪水預(yù)報(bào)成果
2.3.2 河庫聯(lián)合調(diào)度
1)洪水聯(lián)合調(diào)度
8日14時(shí),清河水庫水位129.46 m,蓄水量5.27億m3,入庫流量150 m3/s,出庫流量0.5 m3/s;柴河水庫水位106.87 m,蓄水量3.24億m3,入庫流量100 m3/s,出庫流量1.5 m3/s;南城子水庫水位149.07 m,蓄水量1.19億m3,入庫流量65.0 m3/s,出庫流量9.0 m3/s。
依據(jù)實(shí)時(shí)河道、水庫水情和洪水預(yù)報(bào)成果,制定遼河河庫聯(lián)調(diào)預(yù)案。預(yù)計(jì)清河水庫入庫洪峰為1 350 m3/s,入庫洪水總量1.06億m3,最高水位達(dá)到正常高水位131.00 m,出庫流量增加到30.0 m3/s。柴河水庫入庫洪峰為600 m3/s,入庫洪水總量0.58億m3,最高水位達(dá)到正常高水位108.00 m,出庫流量增加到20.0 m3/s。南城子水庫入庫洪峰為230 m3/s,入庫洪水總量0.25億m3,最高水位達(dá)149.72 m,出庫流量增加到10.0 m3/s。
2)調(diào)度成果分析
通過河庫聯(lián)合調(diào)度,遼河干流鐵嶺水文站實(shí)際發(fā)生826 m3/s洪峰流量,小于下游河道平灘流量。若按照“只考慮水庫自身,不考慮下游影響”進(jìn)行調(diào)度,預(yù)計(jì)鐵嶺水文站洪峰流量將達(dá)到1 500 m3/s左右,超過鐵嶺站警戒流量1 400 m3/s,將影響下游遼河油田采油設(shè)施安全。
1)渾河大伙房水庫滯蓄洪水12.94億m3,最大削峰率87%,渾河下游河道組合洪峰流量不超過1 200 m3/s,確保河道灘地耕地不被淹沒。
3)遼河的清河、柴河、南城子水庫共滯蓄洪水4.6億m3,最大削峰率85%,遼河干流鐵嶺水文站實(shí)際發(fā)生826 m3/s洪峰流量,小于下游河道平灘流量,保證了下游遼河油田采油設(shè)施安全。
通過河庫聯(lián)合科學(xué)調(diào)度水庫蓄泄洪水,有效攔洪排洪、削峰錯(cuò)峰,充分發(fā)揮防災(zāi)減災(zāi)效益,保障了工程安全、防洪安全、下游群眾安全,實(shí)現(xiàn)了大雨大汛無大災(zāi)。