徐好峰，劉兵超，周廣剛

（海河水利委員會(huì)引灤工程管理局，天津 300393）

1 基本情況

1.1 灤河流域

灤河流域位于華北平原東北部，北部、東部以蘇克斜魯山、七老圖山、奴魯爾虎山及松嶺為界，與西拉木倫河、老哈河、大凌河、小凌河、洋河為鄰，西南以燕山山脈為界。

灤河干流流經(jīng)河北省承德市豐寧縣，張家口市沽源縣、塞北管理區(qū)；內(nèi)蒙古正藍(lán)旗、多倫縣；河北省承德市隆化縣、灤平縣、雙灤區(qū)、雙橋區(qū)、高新區(qū)、承德縣、興隆縣、寬城縣，唐山市遷西縣、遷安市，秦皇島市盧龍縣，唐山市灤州市、灤南縣，秦皇島市昌黎縣，唐山市樂亭縣，自源頭閃電河至河口全長(zhǎng)888 km。灤河支流眾多，流域面積大于1 000 km2的主要支流有12 條，其中流域面積最大的是伊遜河、長(zhǎng)度和水量最大的是青龍河。灤河水量比較豐沛，但年內(nèi)分配集中，年際豐枯變化懸殊，而且常出現(xiàn)連豐連枯現(xiàn)象。灤河流域的洪水具有暴漲暴落、峰高量大的特點(diǎn)，容易造成洪澇災(zāi)害。

1.2 潘家口水庫(kù)

潘家口水庫(kù)位于河北省唐山市遷西縣的灤河干流上，控制流域面積33 700 km2，占流域總面積的75%，總庫(kù)容29.30 億m3，以供水為主，結(jié)合供水發(fā)電兼顧防洪，為多年調(diào)節(jié)水庫(kù)。主壩為混凝土低寬縫重力壩，按1 000 a 一遇洪水設(shè)計(jì)、5 000 a 一遇洪水校核，壩頂高程230.50 m（大沽高程），壩長(zhǎng)1 039.00 m，最大壩高107.50 m。水庫(kù)設(shè)有18 孔溢洪道，最大泄洪能力53 100 m3/s；共有4 個(gè)底孔，最大泄洪能力3 100 m3/s。水庫(kù)正常蓄水位222.00 m，設(shè)計(jì)洪水位224.50 m，校核水位227.00 m，汛限水位216.00 m，防洪庫(kù)容9.70億m3，興利庫(kù)容19.50億m3。

1.3 灤河堤防工程

灤河干流上游為山區(qū)河道，兩岸無(wú)堤。大黑汀水庫(kù)以下至京山鐵路橋段，除遷西縣城段、遷安市區(qū)段兩岸筑有防洪大堤外，其余河段無(wú)堤，兩城區(qū)防洪堤間過流能力已達(dá)到20 a 一遇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，分別為12 350 、13 800 m3/s。京山鐵路橋至入?？诙螢槠皆拥溃瑑砂吨蟹篮榇蟮毯头篮樾≯?，具體如下：防洪大堤分為左、右堤，其中左堤（于莊子至王家樓段）設(shè)計(jì)流量25 000 m3/s，現(xiàn)狀行洪能力20 000 m3/s；右堤上段（京山鐵路橋至汀流河段）設(shè)計(jì)流量25 000 m3/s，已按照50 a 一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)完成治理，基本達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；右堤下段（汀流河鎮(zhèn)至袁莊段）設(shè)計(jì)流量25 000 m3/s，現(xiàn)狀行洪能力15 000 m3/s。防洪小埝分為左、右堤，其中左堤（王家樓至吳家鋪段）設(shè)計(jì)流量8 230 m3/s，現(xiàn)狀行洪能力4 000 m3/s；右堤上段（大李莊至后沙鋪村段）設(shè)計(jì)流量8 230 m3/s，現(xiàn)狀行洪能力6 000 m3/s；右堤下段（后沙鋪村至入?？诙危┰O(shè)計(jì)流量8 230 m3/s，現(xiàn)狀行洪能力4 000 m3/s。

2 灤河洪水特性

灤河流域位于中緯度歐亞大陸東岸，地處暖溫帶半濕潤(rùn)、半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，具有季風(fēng)顯著、四季分明、雨量集中、雨熱同季、地形多樣和氣候復(fù)雜等特征。流域多年平均降雨量在400～700 mm，降雨分布受地形影響自東南向西北遞減，暴雨中心多集中在潵河、柳河和潘家口一帶。流域降雨時(shí)空分布不均，降雨量年內(nèi)分配集中，暴雨洪水主要集中在7月下旬—8月上旬，年際豐枯變化懸殊，常出現(xiàn)連豐連枯現(xiàn)象。潘家口水庫(kù)正處于暴雨中心區(qū)的前緣，全年降雨量的80%集中在汛期的6—9月，較大暴雨多出現(xiàn)在6、7兩月，而特大暴雨多集中在7月下旬—8月上旬，暴雨及造成的洪水年際變化很大，具有峰高量大的特點(diǎn)，各站的洪水變差系數(shù)達(dá)1.4～1.45［1］。

3 主汛期劃分

根據(jù)灤河流域特點(diǎn)，灤河年來(lái)水量主要集中在7、8 月，占全年來(lái)水量的60%以上；灤河洪水由暴雨形成，多發(fā)生在7 月下旬—8 月上旬。1988 年，經(jīng)水利部海委與天津院研究分析，向水利電力部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)管理局報(bào)送《潘家口水利樞紐后期洪水控制運(yùn)用的設(shè)計(jì)報(bào)告》（水津規(guī)字第4 號(hào)及第8 號(hào)文件）。1989 年，水利電力部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)管理局發(fā)布《對(duì)于潘家口水庫(kù)后期洪水及控制運(yùn)用方式的批復(fù)》（水規(guī)水字第4號(hào)），確定主汛期和后汛期按8月15日分界，因此潘家口水庫(kù)主汛期為7月1日—8月15日［2］。

4 主汛期中小洪水調(diào)度方式

潘家口水庫(kù)主汛期中小洪水是指潘家口水庫(kù)流域以上主汛期發(fā)生50 a一遇以下洪水。

潘家口水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水調(diào)度方式為兩級(jí)洪水調(diào)度，規(guī)劃洪水調(diào)度方式為三級(jí)洪水調(diào)度。

中小洪水兩級(jí)洪水調(diào)度方式為：主汛期，當(dāng)潘家口水庫(kù)發(fā)生50 a一遇以下洪水時(shí)，控泄10 000 m3/s。

中小洪水三級(jí)洪水調(diào)度方式為：主汛期，當(dāng)潘家口水庫(kù)發(fā)生20 a 一遇以下洪水時(shí)控泄6 000 m3/s，發(fā)生20～50 a一遇洪水時(shí)控泄14 000 m3/s。

5 主汛期中小洪水調(diào)洪計(jì)算

潘家口水庫(kù)中小洪水分別采用兩級(jí)調(diào)度和三級(jí)調(diào)度方式進(jìn)行調(diào)洪演算，演算結(jié)果及對(duì)比分析詳見表1。

表1 潘家口水庫(kù)兩級(jí)、三級(jí)洪水調(diào)度方式調(diào)洪計(jì)算成果

（1）當(dāng)潘家口水庫(kù)發(fā)生3 a 一遇和5 a 一遇洪水時(shí)，兩級(jí)調(diào)度方式與三級(jí)調(diào)度方式下的最大出庫(kù)流量一致，水庫(kù)水位維持在216.00 m保持不變。

（2）當(dāng)潘家口水庫(kù)發(fā)生10 a一遇洪水時(shí)，兩級(jí)調(diào)度方式下水庫(kù)最高水位為216.00 m，最大出庫(kù)流量與最大入庫(kù)流量保持一致；三級(jí)調(diào)度方式下水庫(kù)最高水位為217.07 m，最大出庫(kù)流量6 000 m3/s。

（3）當(dāng)潘家口水庫(kù)發(fā)生20 a一遇洪水時(shí)，兩級(jí)調(diào)度方式下水庫(kù)最高水位為217.06 m，最大出庫(kù)流量10 000 m3/s；三級(jí)調(diào)度方式下水庫(kù)最高水位為220.83 m，最大出庫(kù)流量6 000 m3/s。

（4）當(dāng)潘家口水庫(kù)發(fā)生50 a一遇洪水時(shí)，兩級(jí)調(diào)度方式下水庫(kù)最高水位為222.16 m，最大出庫(kù)流量10 000 m3/s；三級(jí)調(diào)度方式下水庫(kù)最高水位為222.36 m，最大出庫(kù)流量14 000 m3/s。

6 調(diào)度方式對(duì)潘家口水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行影響分析

6.1 安全性分析

當(dāng)潘家口水庫(kù)發(fā)生3 a 一遇和5 a 一遇洪水時(shí)，2 種調(diào)度方式水庫(kù)最高調(diào)洪水位均為起調(diào)水位216.00 m；當(dāng)發(fā)生10 a 一遇洪水時(shí)，水庫(kù)兩級(jí)調(diào)度方式最高調(diào)洪水位216.00 m，三級(jí)調(diào)度方式最高調(diào)洪水位217.07 m；當(dāng)發(fā)生20 a一遇洪水時(shí)，水庫(kù)兩級(jí)調(diào)度方式最高調(diào)洪水位217.06 m，三級(jí)調(diào)度方式最高調(diào)洪水位220.83 m；當(dāng)發(fā)生50 a一遇洪水時(shí)，水庫(kù)兩級(jí)調(diào)度方式最高調(diào)洪水位222.16 m，三級(jí)調(diào)度方式最高調(diào)洪水位222.36 m。各量級(jí)洪水最高調(diào)洪水位均小于正常蓄水位224.70 m，對(duì)水庫(kù)安全運(yùn)行沒有影響［3］。

6.2 防洪效益分析

當(dāng)潘家口水庫(kù)發(fā)生3 a一遇和5 a一遇洪水時(shí)，2種調(diào)度方式水庫(kù)下泄水量與入庫(kù)洪水相同，削峰比例相同。當(dāng)發(fā)生10 a一遇和20 a一遇洪水時(shí)，兩級(jí)調(diào)度方式水庫(kù)最大下泄流量分別為7 520、10 000 m3/s，三級(jí)調(diào)度方式最大泄洪流量均為6 000 m3/s；兩級(jí)調(diào)度方式削峰率分別為0、15%，三級(jí)調(diào)度方式削峰率分別為20%、49%，三級(jí)調(diào)度方式較兩級(jí)調(diào)度方式削峰作用顯著。當(dāng)發(fā)生50 a 一遇洪水時(shí)，兩級(jí)調(diào)度方式水庫(kù)最大泄洪流量10 000 m3/s，三級(jí)調(diào)度方式最大泄洪流量14 000 m3/s；兩級(jí)調(diào)度方式削峰率44%，三級(jí)調(diào)度方式削峰率21%，兩級(jí)調(diào)度方式較三級(jí)調(diào)度方式削峰作用好［4］。

6.3 風(fēng)險(xiǎn)分析

潘家口水庫(kù)執(zhí)行動(dòng)態(tài)水位控制，汛限水位218.00 m，起調(diào)水位216.00 m，汛限水位與起調(diào)水位之間的防洪庫(kù)容為1.14 億m3。當(dāng)上游發(fā)生洪水時(shí)，水庫(kù)需提前12 h將1.14 億m3的蓄水下泄，平均下泄流量2 600 m3/s。對(duì)于10 a 一遇以下的小洪水，需充分發(fā)揮水庫(kù)攔洪削峰的作用，起調(diào)水位不必降至216.00 m，嚴(yán)格控制最大下泄流量小于入庫(kù)洪峰流量，減輕洪水對(duì)下游造成的洪水損失［5］。

6.4 應(yīng)對(duì)措施

（1）提高入庫(kù)洪水預(yù)報(bào)精度，減少因預(yù)報(bào)誤差產(chǎn)生的誤泄概率。

（2）加強(qiáng)潘家口水庫(kù)降雨預(yù)報(bào)和洪水預(yù)報(bào)工作，為水庫(kù)調(diào)度提供依據(jù)，提高下游防洪安全性。

（3）與灤河下游防汛部門建立聯(lián)調(diào)聯(lián)動(dòng)機(jī)制，及時(shí)發(fā)布泄洪預(yù)警信息，如果下泄洪水量級(jí)對(duì)下游生命和財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)下游防洪工程做好搶護(hù)準(zhǔn)備，做好人口安全轉(zhuǎn)移工作。