陈立新,何丽娟
(辽宁省大伙房水库管理局,辽宁抚顺 113007)
大伙房水库位于辽宁省抚顺市东部,该地区属于温带季风性气候,一年四季分明,夏季雨量集中,暴雨频繁。水库上游控制流域面积为5 437 km2,由三条主要河流汇入水库:浑河、苏子河和社河。大伙房水库是一座防洪、灌溉、供水、发电等综合利用的大型水库,具有很强的防洪调节能力,其输、泄水建筑物有:2孔输水洞,5孔主溢洪道,7孔非常溢洪道及2台机组水电厂等[1]。
2013年8月15日—17日,受蒙古气旋和华北倒槽共同影响,辽宁省抚顺地区普降暴雨到大暴雨,水库上游浑河流域雨量偏大,局部地区降特大暴雨。本次降雨历时41 h,水库上游平均降雨量190.8 mm,最大点雨量为浑河流域北口前站449 mm,为特大暴雨,创该流域历史极值。
主要降水区出现在抚顺市清原县浑河干流,水库的7处遥测站中降雨量超过200 mm的有6站,其中5站降雨量超过250 mm,达到特大暴雨量级;社河、苏子河流域及水库周区降雨量12处遥测站中超过100 mm的雨量站达到11个,其中1站降雨量>200 mm。
从以上数据可以看出:此次降雨只有41 h,历时很短;降雨强度大,流域平均(190 mm)和最大点雨量(450 mm)都达到大暴雨、特大暴雨量级;暴雨覆盖面积大,笼罩水库整个流域,暴雨主雨峰偏后。由于暴雨中心位于流域的中下游,因此流入水库的汇流时间较短,洪峰流量很大,加之本次降雨前流域内多次降雨,前期土壤含水量基本饱和,这些都是此次暴雨形成洪灾的主要因素。
本次降雨过程从8月15日14时开始,8月17日5时结束,洪水预报的降雨采用水库上游19个雨量遥测站采集的雨量数据,由于上游局部降雨强度很大,8个雨量站设备出现故障,个别雨量站被冲毁,这些雨量站的数据只能从网上相邻站点查得,因此数据不是很准确,预报精度受到一定影响。
8月17日预报结果:入库洪峰为8 440 m3/s,入库洪量为7.23亿 m3(降雨179 mm,净雨133 mm)。
8月17日根据降雨后统计的降雨资料计算,实际洪峰为8 290 m3/s,洪量8.1亿m3(降雨190 mm,净雨149 mm),洪峰预报误差19%,洪量误差11%。预报和实际的洪水结果对比见表1。
表1 预报和实际的洪水结果对比表
水库入库洪水由浑河、苏子河、社河及库周区汇流组成,浑河入库站北口前17日5时洪峰流量为6 700 m3/s,占入库洪峰的80%;苏子河入库站占备17日5时流量为900 m3/s,占入库洪峰的12%;社河章党站17日5时流量为600 m3/s,占入库洪峰的8%。
由于本次降雨历时短,强度大,前期土壤含水已经饱和,暴雨中心又位于流域的中下游,造成汇流时间短,洪峰流量大,17日5时大伙房水库出现流量8 290 m3/s的入库洪峰,这一洪峰值排在水库建库以来第2位,洪峰频率超过50 a一遇洪水标准,洪水量级评定为特大洪水。
8月16日8时水库水位为124.13 m,低于汛限水位 (128.0 m)3.87 m,库容为8.42亿 m3,此时水库没有泄流。但由于洪水来势凶猛,水库水位1天内上涨4.75 m,17日8时水位增至128.88 m,库容11.9亿 m3,增加3.66亿 m3。尽管如此,水库为沈阳抚顺城市防洪减轻压力,确保下游安全,上级领导决定水库为下游错峰,暂时不开闸泄洪,错峰历时达26.7 h,削减洪峰100%,充分发挥水库拦洪削峰作用,确保了浑河下游抚顺至沈阳河段水位均未超过警戒水位,保障了浑河下游防洪安全。直到17日11时40分才开始向下游河道泄洪251 m3/s,为确保下游安全,采取逐渐增大下泄流量,至18日0时10分才加开溢洪道宣泄洪水,并将下泄河道流量控制在1 500 m3/s左右。
本次降雨洪水致使清原县浑河流域灾情严重,由于水库的蓄洪错峰作用,下游流域没有加重灾情,如果没有水库拦蓄,科学的调度,下游河道流量将超过沈阳和抚顺河道组合流量安全值,沈抚两市将遭受巨大的损失,上下游流域灾情出现的极大反差,体现了大伙房水库巨大的防洪减灾效益。
水库上游流域新宾、清原以及下游抚顺市区气象部门能够及时准确地为大伙房水库提供近期的气象预报,水库根据他们的信息,提前做好防汛部署,把工作做到前沿,在洪水来临之际忙而不乱,从容面对[2]。
大伙房水库上游布设了雨量站点19个,三个入库流量站,在这次降雨中,由于气候恶劣,暴风雨过大,虽然有部分雨量站点通讯中断,但其余站点还是经受住了考验,及时反馈了雨量信息,为洪水预报提供了第一手资料。
大伙房水库每年在汛期来临之前都对所有雨量站和各个出水口设备进行全面检修维护,并且进行一次完整的防洪演习,提前做好调度预案,为防大洪抗大灾做好充足的准备,使这次圆满地完成防汛任务。
尽管在这次洪水中,水库的科学预报和错峰调泄发挥了很大的作用,使下游减少了灾害,但不排除水库设备运行仍存在一些问题和隐患。
1)溢洪道和非常溢洪道泄流曲线存在一定误差问题。目前的泄流曲线在水工模型中未考虑非常溢洪道前土堆的阻挡,致使现有曲线偏大,从2005年、2010年2次洪水来看,下游河道实测流量和水库放水量比较,存在一定差量,通过曲线计算出流值比实测值约偏大15%左右,建议请专家重新做模型试验,以修正泄流曲线。
2)水文自动测报设备年久老化,无法再坚持正常运行。在“8.16”洪水中水库上游19个遥测雨量站中有8站出现故障,尽管利用水文系统数据进行了修正,但仍使统计的流域平均降雨量少了12 mm,洪水作业预报受到极大影响。建议尽早对水文自动测报系统进行更新改造,以便更有利地做好防洪减灾工作。
[1]吕宝华,崔双发,郑艳波,等.辽宁大伙房水库水质变化与安全预警[J].东北水利水电,2007,25(02):54-56.
[2]王本德,,张静.考虑暴雨成因的大伙房水库洪水分类研究[J].2008,28(01):15 -20.