松~白~丰梯级水库防洪联合调度可行性分析

李英士 ，俞 宏

（中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林 长春 130021）

松~白~丰梯级水库防洪联合调度可行性分析

李英士 ，俞 宏

（中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林 长春 130021）

第二松花江上游的松江河已经建成多座中小型水库，第二松花江的白山、红石、丰满等水库亦已建成运行多年，为了最大限度地发挥梯级水库的防洪作用，对松江河梯级及二松梯级水库联合调度的可行性进行了分析，得出松～白～丰梯级水库是否可以进行联合调度的结论。

梯级水库；洪水组成；防洪联合调度

1 概述

第二松花江发源于长白山天池，河源分头道江、二道江，两江口汇合后始称第二松花江。

头道松花江河源又分漫江、松江河，漫、松两江均发源于吉林省东南部山区的长白山天池，整个流域分布在长白山脉的西北坡，流域地势较高，自东南向西北递减，最高点为长白山主峰白头峰，海拔 2691m，平均高程 979m。

头道江松江河共有4个梯级水库，二松上游有4个梯级水库，针对国网新源控股有限公司下属的松江河梯级松山、小山、双沟、石龙水库和第二松花江梯级白山、红石、丰满和永庆水库，从流域洪水组成、水库功能、实际年洪水调度等方面分析，松江河梯级与二松梯级防洪联合调度可行性，为整个梯级防洪联合调度研究提供依据。

2 梯级水库防洪联合调度可行性分析

2.1 流域面积对比分析

松～白～丰梯级水库防洪联合调度研究，主要针对国网新源控股有限公司下属的松江河梯级松山、小山、双沟、石龙水库和第二松花江梯级白山、红石、丰满和永庆水库，各水库控制流域面积占丰满水库流域面积的比例，见表 1。

从表1可见，松江河梯级各水库控制的流域面积相对较小，松江河下游石龙水库和漫江上松山水库所控制的流域面积，仅占丰满水库流域面积的 7.1%，松江河梯级～丰满区间面积占 92.9%，松江河梯级水库控制流域面积，占丰满水库以上流域面积比重较小。

表1 各水库流域面积占丰满水库流域面积的比例表

2.2 洪水组成分析

统计流域内资料系列较长的二松丰满，头道江流域高丽城子站 1957 年、1960 年、1964 年、1965年、1982 年、1986 年、1991 年和 1995 年、2010 年大水年资料。进行洪水组成分析,高丽城子站控制流域面积 4728km2，占丰满水库流域面积的 11.1%，大水年高丽城子以上洪峰、3d洪量占丰满水库洪峰、洪量的比例分别见表 2。

从表 2 可以看出，多数大水年份，高丽城子站洪峰占丰满洪峰的 20%以下，但也有个别年份，高丽城子站洪峰占丰满洪峰的 30%以上，高丽城子站 3d 洪量均占丰满 3d 洪量的 20%以下。因此从洪水组成特性上分析，松江河梯级水库与二松梯级水库进行防洪联合调度，对某些年型的洪水具有一定的防洪作用。

2.3 水库特性分析

水库的总库容及调洪库容直接影响对洪水的调节能力。分析三厂八库的总库容及调洪库容，以丰满水库的库容最大，其次为白山水库，其它水库库容都较小，松江河梯级水库中属双沟水库总库容最大，为 3.88×108m3，仅占八库总库容的2.17%；松江河梯级 4 座水库总库容之和为 6.69×108m3，仅占八库总库容的 3.74%，而白山、丰满两库库容合计为 169×108m3，占八库总库容比例达 94.8%。从总库容来看，松江河梯级水库在松～白～丰梯级中所占比重很小。

表2 丰满水库大水年洪峰流量、3d洪量组成表

松江河梯级水库所有水库的调洪库容也不大，松江河梯级水库总的调洪库容之和为 0.645× 108m3，仅占八库总调洪库容的 1.42%，而白山、丰满两库调洪库容合计 43.5×108m3，占八库总调洪库容比例达 96.6%。

松江河梯级水库中，仅双沟水库承担下游抚松县城的防洪任务，其他水库均不承担防洪任务。松江河梯级水库调洪库容在松～白～丰梯级中所占比例极小，松江河梯级水库的调洪作用对白～丰梯级水库的入库洪水影响非常有限。从水库特性成果定性分析，松江河梯级水库与二松梯级水库进行防洪联合调度的作用很小。

2.4 实际年洪水调节能力分析

对松江河流域 1960 年、1986 年、1995 年和2010年实际大水年洪水，按照梯级水库调洪原则进行逐级调洪计算，各实际年调洪计算成果见表 3。

1960 年洪水为松江河流域实测最大洪水，小山、松山水库 1960 年洪水入库洪峰流量均低于起调水位相应的泄流能力，对洪水没有调节作用；双沟水库 1960 年洪水入库洪峰流量 2610m3/s，考虑下游抚松县城防洪要求，最大泄量控制在 2015m3/s，双沟水库消减洪峰 595m3/s；石龙水库 1960年洪水入库洪峰流量为 2015m3/s，最大泄流量 1963 m3/s，石龙水库消减洪峰 52m3/s。丰满水库 1960年洪水最大入库洪峰流量 15600m3/s，从实际年洪水调节计算成果分析，松江河梯级各水库对洪水的调节能力很小，按双沟、石龙水库最大消减下泄流量 647m3/s计，1960 年洪水松江河梯级水库仅能减少丰满入库洪峰流量的 4%。

表3 不同典型年实际洪水过程调洪计算成果表

1986 年、1995 年和 2010 年洪水松江河梯级各水库最大出库流量均等于最大入库流量，对洪水无削峰作用。另外，分析 1960 年、1986 年、1995 年和 2010 年洪水松江河梯级各水库的入、出库最大24h 及最大 3d 洪量，两者完全一致，说明松江河梯级水库对洪量调节作用更小。

因此从实际年洪水调洪结果分析，松江河梯级水库与二松梯级水库进行防洪联合调度意义不大。

3 结语

通过对各水库控制流域面积、水库库容特性及洪水特性分析可以看出，松江河梯级水库由于控制流域面积占丰满面积的比重小，虽然部分场次实际大洪水占丰满洪水的比例相对较大，但由于松江河梯级各水库的调洪库容不大，对洪水的调节能力小，在满足工程自身安全及防洪任务的前提下，基本不具备为白山、丰满水库实现削峰、错峰的能力；又通过实际年洪水调节计算结果可以看出，松江河梯级水库的放流对白山、丰满水库的入库洪水影响不大，松江河梯级各水库削峰能力有限，对二松干流调洪结果基本上不起作用，因此进行松江河梯级水库与白山、丰满水库联合调度意义不大。

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2014-03-27