鸭绿江2010年大洪水及梯级水库的防洪作用分析

王铁锋，俞 宏，马雪梅

（中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林 长春 130021）

1 暴雨洪水及特点

1.1 天气特点

鸭绿江流域暴雨多发生在6—9月份，洪水由暴雨形成，且以7，8月份出现的次数最多，且量级大。2010年汛期鸭绿江流域发生了6场强降水过程。

2010年汛期，由于西北太平洋副热带高压位置异常偏西，主体偏北，副高脊线持续稳定在30°N左右，控制范围较大，加之冷空气活跃，冷涡和高空槽系统频繁东移，与副高后部西南暖湿气流交汇，产生强烈降雨天气过程，导致鸭绿江流域大洪水频繁发生。

1.2 暴雨洪水特性

2010年鸭绿江流域洪水具有降雨范围广、量级大、高水位洪水历时长、洪水过程重复出现等特点。

1）7月19日17时至7月22日8时，受高空槽和副高边缘西南暖湿气流的共同影响，鸭绿江流域出现强降水过程。暴雨高值区在鸭绿江支流朝鲜侧秃鲁江流域，水丰库水位3 d时间上涨5 m。

2）7月26日8时至27日8时，受低压、切变线及西南暖湿气流共同影响，鸭绿江中游降大雨，暴雨中心在丹东的太平哨站，达248 mm。

3）7月30日至8月1日，受高空槽及副高边缘西南暖湿气流的共同影响，鸭绿江中上游降大到暴雨，暴雨中心在临江市，4 h降雨量达到145 mm。水丰库水位达116 m，主坝开始溢流，水丰日平均入库流量13 900 m3/s，超过4年一遇洪水。

4）8月7日20时至10日8时，受冷涡、地面低压和西南暖湿气流的影响，流域内再次普降大到暴雨，最大点雨量为蒲石河毛甸子站，累计降雨量为313 mm。

5）8月19日8时至21日8时，受副热带高压及冷涡共同影响，鸭绿江出现强降雨过程。暴雨中心在鸭绿江下游蒲石河、云 爱河，最大点雨量为蒲石河砬子沟站，最大12 h降雨量560 mm，累计降雨量达631 mm。水丰最大日平均入库流量12 500 m3/s，最高库水位达120.79 m，丹东市洪峰流量达28 000 m3/s。

6）8月26日8时至29日20时，受副高后部切变影响，鸭绿江降暴雨到大暴雨，最大点雨量为鸭绿江草河站，累计降雨量为247 mm。

2 梯级水库实际调度及削峰情况

鸭绿江干流建有云峰、渭源、水丰、太平湾水电站，在右侧支流浑江上建有桓仁、回龙山等电站，上游朝方支流尚建有多座引水工程，以下对云峰、桓仁、水丰3座水库在4场较大洪水中的实际调度及削峰情况进行分析。

水丰水库正常运用情况下，库水位达到正常蓄水位123.3 m，开启主坝闸门泄洪；水位达到125 m，开启副坝闸门泄洪（中朝理事会1966年决议）。2009年8月，水丰水电站防洪设施改造工程开工建设，施工期根据《水丰水电站金属结构和安全监测改造工程施工期水库调度运用方案》进行调度，即水丰电厂及下游的中方或朝方的两个电厂全部水轮发电机组满发电放流，当水位达到堰顶高程116 m，主坝26个溢流孔全部自由溢流。

2010年7月下旬，受暴雨影响，上游渭源、江界、云峰、桓仁等水库陆续泄洪，水丰库水位持续上涨，8月2日5时30分，水丰水位到达116 m，大坝开始溢流，于8月4日下午15时，水丰副坝开启3孔闸门开始泄洪，8月6日9时，水丰副坝闸门全部关闭。

鸭绿江流域2010年各场洪水，梯级水库调度及削峰情况见表1。

表1 2010年各场洪水水库调度及削峰情况表

从表1中可以看出，这4场较大洪水中，梯级水库平均削减洪峰流量约50%，水丰水库削减洪峰33%～89.5%。

3 水丰水电站防洪设施改造工程施工期对下游防洪影响分析

3.1 施工期洪水调度及洪水组成情况分析

水丰水库主坝开始溢流时间为8月2日。8月4日15时，水丰副坝开启3孔闸门开始泄洪，8月6日9时，水丰副坝闸门全部关闭，副坝溢流量约0.41×108m3。截止到2010年9月20日，水丰主坝的溢流流量仍达到1350 m3/s，累计溢流量 125×108m3。

8月下旬丹东地区的强降水形成的大洪水，使朝方新义州受灾严重，8月21日9时30分丹东市洪峰流量28 000 m3/s，从丹东洪峰流量组成分析，上游荒沟水文站21日6时洪峰流量12 800 m3/s，占丹东洪峰流量的45.7%，支流叆河梨树沟站21日4时洪峰流量12 200 m3/s，占丹东洪峰流量的43.6%，水丰21日1时（按照9 h洪水传播时间，相应于丹东洪峰出现时间）入库流量8 460 m3/s，库水位117.8 m，相应出库流量为2 330 m3/s（含发电），出流量仅占丹东洪峰流量的8.3%，水丰的出库流量并不大，当水丰洪峰到达丹东时，丹东的洪峰已经过去2 d，未形成不利于丹东市防洪的组合。

3.2 若水丰水库正常运用洪水情况分析

在正常运用情况下，根据水库调度运用原则，水位达到正常蓄水位123.3 m时开启闸门泄洪，按水库实际溢流量推算，则8月10日至8月11日应开启闸门，比实际溢流晚9～10 d开启闸门。

从2010年汛期水丰大坝实际溢流过程看，由于改造工程施工，自8月2日到8月20日期间，水丰自由溢流量已经超过40×108m3。水丰水库从116 m到123.3 m的库容差为25.5×108m3，如果水丰水库按正常运用调度，库水位在8月20前已经到达123.3 m，即到大洪水来临前，已开启闸门泄洪，相应最大泄流流量为7 430 m3/s，比当时实际泄流流量（1 300 m3/s）大 6 130 m3/s。

由此可见，由于水丰水电站防洪设施改造工程施工，无闸门控制，相当于提前预泄，腾出防洪库容25.5×108m3，使得洪水来临前，水丰水库的库水位在118 m以下，减少了大洪水时的下泄流量，减轻了下游丹东和新义州的防洪压力，水丰水库防洪作用显著。

4 结语

1）2010年汛期，由于西北太平洋副热带高压位置异常偏西，致使鸭绿江流域连续普降暴雨，大洪水频繁发生，给防汛工作带来了较大压力。

2）在历次的大洪水考验中，流域内的梯级水库不同程度上发挥了积极的作用，据统计，3座大型水库在4次洪水中，梯级水库平均削减洪峰流量约50%，水丰水库削减洪峰33%～89.5%。

3）水丰水电站防洪设施改造工程施工期间溢洪道自由溢流，不能启闭闸门控制调洪，但是针对2010年较大的来水量，提前长时间的自由溢流，相当于预泄降低库水位，增加了调洪库容25.5×108m3。丹东10821洪水，水丰实际出库流量较有闸门控制时出库流量减少6 130 m3/s，未形成不利于丹东市防洪的组合。

4）鸭绿江支流叆河三湾水库正在建设中，为缓解丹东市防洪压力，建议在该水库工程任务中，增加防洪功能。