冯家山水库2010年“7.23”暴雨洪水引发的思考

2012-08-15 00:47董向妮孙晓明杨晓红
大坝与安全 2012年2期
关键词:陇县洪峰流量降雨量

董向妮,孙晓明,杨晓红

(宝鸡市冯家山水库管理局,陕西 宝鸡 721300)

1 流域自然概况

冯家山水库位于陕西省西部渭河左岸较大支流千河下游。该河流发源于甘肃省六盘山南麓,自西北向东南,流经甘肃清水、陕西陇县、千阳、凤翔、陈仓等六县区,在陈仓区底店村注入渭河。水库坝址以上控制流域面积3232k m2,干流总长152.6k m,河道平均比降5.8‰。流域支流众多,在宝鸡境内有一级支流29条,较大的二级支流14条。

千河流域属大陆性半干旱气候,冬春季严寒干旱、雨雪少,夏秋季炎热多雨。流域单日最大降水量130m m(陇县固关1996年9月18日),多年平均降水量630m m,年降雨变幅在339~8 90m m之间,多年平均径流量4.85亿m3,80%以上径流由降雨形成。

2 “7.23”水库流域降雨及特点

2.1 流域降雨情况

7月22~26日,宝鸡市出现了一次大范围强降雨天气过程,降雨中心主要位于水库上游千陇一带,据统计陇县降雨量超过300m m,千阳县降雨量200~300m m,两县几乎同时遭遇暴雨甚至特大暴雨袭击。

2.2 “7.2 3”暴雨特点

2.2.1 暴雨强度大、历时长

本次降雨历时5d,千河流域千、陇两县15个乡镇降雨量超过200m m。最大降雨量出现在陇县东风镇,单点降雨量406.9m m,为重现期500a特大暴雨。次大降雨发生在陇县火烧寨,为重现期200a特大暴雨。

2.2.2 暴雨覆盖面广、破坏性大

本次降雨覆盖整个宝鸡地区,陇县、千阳、陈仓、凤翔、凤县及市区为大暴雨级别,日降雨量超过100m m。降雨范围大、强度高、历时长,给全市12个县区125个乡镇造成灾害损失,同时也给宝鸡地区部分公路、铁路、电力、桥梁等基础设施带来不同程度的损毁。强降雨和洪水破坏性之大,影响面之广实属罕见。

“7.23”强降雨来势凶猛,且迅速覆盖千陇地区。23日20时,东风、杜阳两站降雨量超过300m m,东南、河北、八渡3个雨量站降雨超过250m m,张家塬镇南岭湾、李家河、草碧、新集川4个雨量站降雨超过200m m,温水镇、水沟镇、柿沟乡、火烧寨、关山、寇家河乡6个雨量站降雨超过150m m,关山牧场、曹家湾2个雨量站降雨超过100m m。其中东风镇降雨强度最高,日降雨量达到336.7m m,超过流域单日最大降雨记录130m m。

3 “7.23”洪水及特点

3.1 “7.2 3”洪水

暴雨很快形成径流,千河各干支流几乎同时涨水。23日早8时,冯家山水库入库流量仅3.09m3/s,10时入库流量750m3/s,一场大规模洪水从千阳水文站观测断面直逼冯家山水库。

3.2 洪水特点

3.2.1 入库洪峰创建库之最

“7.23”洪水千阳水文站测报最大洪峰流量1 760m3/s,超过建库以来最大洪水(198 1年“8.21”洪水洪峰流量1 18 0m3/s)58 0m3/s,接近1.5倍。洪水结束后,气象、水文部门经过调查审核,最终确定本次洪水洪峰流量为2160m3/s,加上水库区间来水,实际最大洪峰流量约2400m3/s,接近重现期40a洪水,为建库以来最大洪水。

3.2.2 洪水来势凶猛,历时长,复峰过程明显

7月23日8 时水库入库流量3.09m3/s,10时迅速攀升至750m3/s,短短2h峰量上升之快实为罕见。11时入库流量涨至1 050m3/s,12时入库流量1 230m3/s,13时入库1 240m3/s,此后洪峰逐渐回落。21时洪峰逆转走高,陡升至1 48 0m3/s,22时达到最大洪峰1 760m3/s,之后洪峰缓缓降落,28日整个洪水过程结束。“7.23”洪水历时6d,整个洪水过程来势凶猛、流量大、复峰过程明显。

3.2.3 泄洪流量创建库之最

水库遭遇洪水后,库水位迅速上涨,23日12∶30冯家山水库开启泄洪洞进行泄洪,22∶50泄洪洞下泄流量550m3/s,溢洪洞泄流量450m3/s,水库泄洪总量达到1000m3/s,创建库后之最。

3.2.4 洪水泥沙含量大,异重流排沙效果明显

“7.23”洪水最大入库泥沙253k g/m3,最小入库泥沙含量0.8 52k g/m3,入库泥沙共计8 15.921万t。采用异重流排沙最大出库泥沙含量123.8k g/m3,最小出库泥沙含量20.70k g/m3,排沙666.6123万t,出入库排沙比接近8 1.70%,排沙效果明显。

4 暴雨洪水引发的思考

冯家山水库不仅肩负灌溉、供水的重任,还承担着下游防洪区内40万人口、4万h a耕地以及工业、城镇、铁路、公路等生产生活设施防护的任务。“7.23”洪水冯家山水库充分发挥了大型水库防洪保安功能,保证了一方平安,其社会意义和现实意义不可估量。笔者就本次洪水总结经验,体会如下。

4.1 各级领导、有关单位高度重视,是水库安全度汛的关键

“7.23”洪水调度过程中,各级领导高度重视,分别于第一时间奔赴现场,密切关注汛情,查看工程运行状况,全方位掌握汛情资料。领导深入一线、靠前指挥,在水库遭遇洪峰后,成为科学决策和优化调度的关键。水库广大干部职工发扬冯家山精神,顶风冒雨、风餐露宿,坚守在坝区、汛情和工程监测的主战场。各联防单位各司其职,全力配合,共同取得了防洪保安工作的全面胜利。

4.2 洪水不仅拷问着水库工程安全,同时也拷问着下游河道、涉河建筑物的安全

“7.23”洪水冯家山水库最大泄洪流量1000m3/s,持续时间2h 40m i n,王家崖水库经过滞洪削峰,以735 m3/s最大泄量进行泄洪,此时河道最大洪峰流量只相当于重现期10a洪水,后因陇海铁路出现险情,在泄洪关键时刻,冯家山水库关闭泄洪设施滞蓄洪水,直至铁路工程抢险结束。

透析本次洪水,水库最大下泄流量尚不及溢洪洞最大泄流量1140m3/s,与水库最大泄量2025m3/s相比不足1/2。在与洪水较量过程中,水库工程经如受住了考验,然而下游涉河建筑物安全却不尽如人意,这就需要相关部门予以高度重视,不断加大工程监管力度,加强涉河建筑物配套改造,提高防洪标准,为洪水提供一个顺畅的行洪渠道。

4.3 水库洪水预报设施落后,亟需更新改造

冯家山水库水情自动测报系统在建成初期就发挥了巨大的作用。2005年“7.20”洪水,预报洪峰流量195.91 m3/s,实测洪峰流量18 9m3/s,差值6.91m3/s,时差1 h,预报模型和实测洪水拟合相当完好。随着使用年限加长,许多硬件设备趋于老化,软件升级和修正力度不够。在本次洪水中,该系统基本处于瘫痪状态,全流域17个监测站仅个别测站正常运作,致使洪水预报缺乏数据无法作业,从而也损失了一次修正洪水预报模型的机会。为了提高洪水预报的准确性,目前水库管理单位正在对该系统进行更新改造,以期更好服务于水库防洪调度工作。

4.4 洪水对流域自然环境提出了更高的要求

冯家山水库流域区域内山峦重叠、沟壑纵横,山、丘、塬、川皆有,水土流失较为严重。据调查,水库洪水主要产流区北河、大杜阳沟、冯坊河、草碧河流域植被破坏严重,遇暴雨极易形成较大洪水。

本次千陇地区发生大暴雨后,千河各干支流同时涨水。据测北河流域24 h洪峰流量达到450m3/s,千河东风段最大洪峰流量1 020m3/s,达到重现期30a洪水标准。洪水产汇流之快、洪量之大、含沙量之高、破坏性之强,从另一个层面也折射出了流域生态的脆弱。在防治洪涝、治水兴水的同时,也要清醒意识到自然环境所发挥的重要作用。这就需要各级行政部门加大环境治理力度,通过退耕还林、植树造林、植草护坡、封山禁牧等各种举措改善生态环境,防治水土流失,提升森林植被对洪水的调蓄作用。

5 结语

2010年千陇地区特大暴雨洪水是冯家山水库建库以来的最大洪水。面对突然来袭的洪水,通过科学调度、众志成城,积极拦蓄消减洪峰,确保了下游防洪区和水库度汛安全,为当地社会平安和经济繁荣做出了巨大贡献。在总结经验的同时也要深刻认识到,在与洪水斗争过程中,不仅要抓好工程安全管理,也要做好洪水预警预报工作,提前掌握洪水信息,变被动为主动。同时也要清醒地认识到,应还河流一个顺畅、绿色、健康的载体,真正做到人与自然和谐相处,这才是防洪兴利的最高境界。

[1]王凤玲,张楠,樊宏孝.冯家山水库“7·23”洪水调度分析与思考[J].陕西水利,2011.

[2]张海疆,祈明利.浅析陇县“7.23/8.01”暴雨洪水及减灾对策[J].陕西水利,2011.

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