乌溪江流域2010年梅雨洪水调度

戴笑冰

(1.衢州市铜山源水库管理局,浙江 衢州 324000;2.衢州市人民政府防汛防旱指挥部办公室,浙江 衢州 324000)

乌溪江是钱塘江上游衢江一级支流,发源于浙闽交界的仙霞岭北麓,全长155.9 km,流域面积2 587 km2,占衢江流域的28%。流域中下游建有湖南镇水库和黄坛口梯级电站,除黄坛口下游属平原外,其余均为山区,坡陡流急,整体防洪能力薄弱。流域降水年内分布不均匀,暴雨多由锋面气旋和高空切变低涡所造成,台风影响也可形成大洪水,多年平均降雨量1 689.1 mm。

湖南镇水库是一座以发电为主,兼有防洪、灌溉、航运及供水等综合效能的不完全多年调节水库,坝址流域面积2 151 km2,总库容20.67亿m3,相应水位240.25 m,征地高程230.50 m,移民高程232.60 m,汛限水位228.00 m,总防洪库容5.65亿m3。与黄坛口电站组成梯级串联水库,当水库下泄流量小于2 000 m3/s时,由衢州市人民政府防汛防旱指挥部负责调度,超过此值,由浙江省人民政府防汛防旱指挥部统一指挥。水库在历年的防洪抗旱中发挥了调洪错峰、灌溉保丰收的独特作用(流域水系见图1)。

图1 乌溪江流域水系图

1 暴雨洪水成因及特点

2010年6月17日全省入梅后,受西风带低槽频繁活动和冷暖气流交汇的共同影响,副热带高压稳定少动,低槽、切变和低涡活动频繁,为流域输送了足够的水汽[1]。乌溪江流域6月17日入梅至7月17日出梅,历时31 d,梅雨量达572.4 mm,最大日面雨量85.7 mm,单站最大日降雨量143 mm,1 h降雨量47 mm。受强降雨影响,乌溪江流域连续出现3场复式洪水过程,湖南镇水库从6月17日222.24 m起涨,19日17时最大入库流量为2 989 m3/s,20日14时达汛限水位228.00 m,22日1时最高水位达230.02 m。据分析,库区降雨量及入库洪峰流量重现期约为10 a一遇(见表1)。

2010年乌溪江流域梅雨洪水主要呈现以下特点:①梅雨期长,梅雨量大,且梅中有伏;②降雨时空分布不均匀,短时雨强大,上游的面雨量要大于中游和下游地区;③干支流洪水并发,洪水组合恶劣,涨势猛、水位高、干流中游高水位持续时间长,洪水量级大。

2 洪水调度

2.1 洪水调度中必须考虑的因素

鉴于湖南镇水库在衢江流域防洪中的重要作用,同时考虑防洪调度所遇到的各种制约条件,在实时调度中充分把握以下几项原则:[2]①严格遵循经上级批准的湖南镇水库防洪调度基本原则,坚持把确保大坝安全放在首位;②充为分考虑下游河道及沿江两岸的安全,下达调度指令时,要预留足够的时间进行第1次开闸泄洪,并控制下泄流量逐步加大,原则上控制最大下泄流量为2 000 m3/s;③由于乌溪江水力发电厂为部属企业,划归中国华电集团管辖,如湖南镇库水位超过230.5 m,即造成库区部分土地及生产经营设施受淹,赔偿处置难度大,调度中应尽力确保库水位在230.5 m以下。

表1 湖南镇水库2010年梅雨洪水特征表

2.2 洪水调度

6月17—29日,湖南镇水库泄洪3次,总泄洪量2.85亿m3,相应黄坛口电站泄洪3.33亿m3。根据水文预报,兰江兰溪站、洋港站及衢江衢州站、龙游站将发生超保证或超警戒高水位,为给下游河道错峰,7月9日10时30分,湖南镇水库提前8 h关闭,黄坛口电站仅维持1台机组满发。调洪过程见图2,具体调度过程如下:

2.2.1 第1次泄洪

湖南镇水库水位从6月17日222.24 m起涨,20日14时达汛限水位228.00 m,22日2时最高水位达230.02 m,超汛限水位2.02 m。为确保水库上下游地区防洪安全,湖南镇水库于17日8时开始发电,20日17时开始泄洪,历时59.6 h,泄洪总量2.1亿m3。

2.2.1.1 6月20日12时至21日18时调洪过程

由于集中降雨,致使水库水位迅速上涨。根据衢州市人民政府防汛防旱指挥部调度,下游黄坛口电站于20日10时开始小流量泄洪。20日12时,湖南镇库水位达227.81 m,并预计3 h内超228.00 m,为控制库水位,乌溪江电厂向衢州市人民政府防汛防旱指挥部申请泄洪,并于16时7分1孔全开,开启时库水位为228.33 m。根据流域降雨、湖南镇库水位及下游河道过流能力,衢州市人民政府防汛防旱指挥部连续4次发出调度令,至21日16时58分3孔全开,库水位229.90 m,出库流量 (含发电,下同)1 907 m3/s,水情得到基本控制,22日2时出现最高水位230.02m。

2.2.1.2 6月21日19时至23日3时45分调洪过程

根据水雨情,衢州市人民政府防汛防旱指挥部向浙江省人民政府防汛防旱指挥部报告,后经浙江省人民政府防汛防旱指挥部下令,22日10时45分闸门再次加大至3孔全开加1孔开2 m,出库流量2 063 m3/s;16时25分库水位下降至229.14 m,出库流量降到2 000 m3/s以内。由于水库高水位严重影响了防洪安全,加上降雨仍在持续,浙江省人民政府防汛防旱指挥部建议3孔全开加1孔开4 m,出库流量2 100 m3/s,但由于该水位时,4 m闸门开度将出现出流,处于孔流与自由之间,存在止水条磨损问题,水库请求变动闸门开度,浙江省人民政府防汛防旱指挥部建议4孔全开。但在开启过程中发现拦污排漂移,被迫关闭1孔闸门,保持3孔全开;待水位下降后陆续关闸,至23日3时45分库水位228.26 m,入库流量310 m3/s,与发电流量基本持平,闸门全部关闭。

图2 乌溪江流域湖南镇水库2010年6月16日8时至 29日8时调洪过程图

2.2.2 第2次泄洪

为及时腾出库容迎接下次暴雨,浙江省人民政府防汛防旱指挥部下令补充削落水位至228.00 m。23日14时开始,第2次泄洪历时10.7 h,最大出库流量680 m3/s,调洪最高水位228.26 m,泄洪总量1 283万m3。

2.2.3 第3次泄洪

为应对乌溪江流域第5次洪峰,25日6时开始第3次泄洪,历时50.6 h,最大出库流量1 170 m3/s,调洪最高水位229.04 m,泄洪总量6 197万m3。

3 水库防洪效益分析

据统计[3],在防御该次梅雨洪水中,湖南镇水库最大入库流量为2 989 m3/s,最大出库流量2100 m3/s,削峰率为29.7%,拦蓄洪水2.9亿m3,并在下游兰江段洪峰前8 h进行关闸错峰。特别是“20100625”号洪水实测入库洪峰流量2 373 m3/s,最大出库流量1 170 m3/s,削峰率50.6%;“20100706”号洪水实测入库洪峰流量1 341 m3/s,全部被拦洪。通过科学调度,湖南镇水库发挥了较好的防灾减灾效益,减免农田受灾面积4 667 hm2(7万亩),避免138个村庄受淹,避免受灾人口15万人,避免5条主干公路受淹,减免直接经济损失5.8亿元,充分发挥了水库削峰、错峰作用,有效减轻了下游衢江及兰江河段的防洪压力。

4 总结及建议

在该次洪水调度中,浙江省、衢州市人民政府防汛防旱指挥部密切监视流域水雨情,科学研判,总体是成功的。但由于泄洪设施老化失修,下游河道堤防标准不高,河道过流能力不足等原因,一定程度上制约了水库发挥更好地拦洪错峰作用。

为进一步做好流域洪水调度工作,建议:①加强预测预报,降低起调水位是最有效的措施。防洪调度必须留有余地,在分析预测来水量、制定泄洪方案时,要多考虑不利因素。在暴雨洪水来临之前,要合理做好水库的预泄工作,前期紧一些,力度大一点,尽量降低起调水位,腾出防洪库容,为水库调洪创造良好条件;②建立和完善流域洪水调度协调机制,服从流域调度是关键。建立汛期洪水调度协调机制,及时掌握工情和上下游雨水情变化情况,特别是影响防洪调度的一些关键信息,加强沟通联系及水库泄洪预警工作,在确保流域防洪安全的前提下,使水库发挥最大的综合效益。

[1]金新芽,邵学强,陶永格,等.浙江省梅雨特征及时空分布分析 [J].水文,2010,30(03),93-96.

[2]黄仕勇,曹飞凤.2010年梅汛期乌溪江梯级水库洪水调度与分析[R].杭州:浙江省人民政府防汛防旱指挥部办公室,2010.

[3]国家防汛抗旱总指挥部.SL 224—98,水库洪水调度考评 [S].上海:上海科学技术文献出版社,2004.