三峡工程建成后长江湖北段再遇1954年和1998年洪水水位计算

2017-03-29 03:40江焱生郑治军姚黑字翁朝晖林江武卢少为
中国水利 2017年5期
关键词:江堤三峡水库三峡工程

江焱生,郑治军,姚黑字,江 浩,翁朝晖,林江武,卢少为

(1.湖北省防汛抗旱指挥部办公室,430071,武汉;2.湖北省水利水电规划勘测设计院,430064,武汉)

三峡工程建成后长江湖北段再遇1954年和1998年洪水水位计算

江焱生1,郑治军1,姚黑字1,江 浩1,翁朝晖2,林江武2,卢少为2

(1.湖北省防汛抗旱指挥部办公室,430071,武汉;2.湖北省水利水电规划勘测设计院,430064,武汉)

洪水风险图;三峡工程;1998年洪水;1954年洪水;防洪

根据长江流域防洪规划,长江中下游总体防洪标准为防御1954年洪水。为达到上述防洪标准,长江中下游规划采取合理加高加固堤防、整治河道、安排并建设平原蓄滞洪区等方式,结合兴利修建干支流水库,逐步建成以堤防为基础,三峡水库为骨干,干支流水库、蓄滞洪区、河道整治相配合,平垸行洪、退田还湖、水土保持等措施与防洪非工程措施相结合的综合防洪减灾体系。

三峡工程于2008年汛后进入试验性蓄水阶段,2010—2013年均达到正常蓄水位175.0m。三峡工程按正常规模投入使用后,遇100年一遇及以下洪水,通过水库调洪可使湖北省沙市水位不超过44.5m,无需启用荆江地区分蓄洪区;遇1 000年一遇或类似1870年洪水,可使湖北省枝城流量不超过80000m3/s,配合荆江地区的蓄滞洪区运用,可使沙市水位不超过45.0m,从而保证荆江两岸的防洪安全。

目前,湖北省境内长江干流堤防已全部达标,加上三峡工程的运用,防洪能力明显加强。在长江流域再现比1998年更大的洪水、甚至1954年洪水时,如何力争运用三峡水库调蓄而不运用分蓄洪区,确保长江干流堤防及沿江支流堤防和人民生命财产安全,是党中央、国务院和湖北省委省政府十分关心的问题。本文利用洪水风险图,对三峡工程建成后再遇1998年和1954年洪水进行了计算分析。

一、计算洪水条件

基于洪水风险图编制项目,运用洪水分析模型,根据长江干流实测地形条件,针对1954年和1998年经过三峡水库调蓄后的出库洪水过程,进行长江中游江湖洪水演进模拟。在三峡水库调蓄和长江中游启用分蓄洪区条件下,按照莲花塘34.4m控制分洪,其他条件与不分洪一致。

三峡水库调度:三峡水库按照正常蓄水位175.0 m、防洪限制水位145.0m、枯期消落低水位155.0m运行。汛期水库水位按防洪限制水位145.0m控制运行。若水库水位不高于155.0m,则按控制城陵矶水位不高于34.4m进行补偿调度。当水库水位高于155.0m,按对荆江河段进行防洪补偿调度,遇100年一遇及以下洪水,若三峡水库水位低于171.0m,按控制沙市水位44.5m进行补偿调节,相应控制枝城最大流量为56 700m3/s。

二、水位计算结果

运用洪水分析模型,计算湖北省境内长江干流河道的沿程洪水位,分析各控制站水位是否超警戒水位和保证水位,超多少,超警戒和保证的持续时间,以及超设计洪水位堤段的位置和长度。

1.遇1998年洪水的情况

如遇1998年洪水,三峡水库需蓄水110亿m3,最高蓄洪水位167.0 m。若不分洪,各控制站最高水位见表1。由表1可知,沙市最高水位44.85 m,监利站最高水位37.68m,莲花塘最高水位35.10m,汉口站最高水位29.22m。其中,石首至螺山超保证水位0.04~0.75m,持续时间19~49天;全线超警戒水位22~87天,其中石首以下超过70天,沙市44天。湖北境内长江左岸除黄广大堤有约75 km堤段漫溢外,其他堤段(下百里洲江堤—黄冈江堤)均未漫溢;右岸除松滋江堤有约20 km堤段漫溢外,其他堤段(荆南干堤—阳新江堤)均未漫溢。漫溢堤段约占湖北境内长江堤防总长的6.79%。

因此,如遇1998年洪水,即使三峡工程发挥拦洪作用,在不分洪的情况下,仍存在部分堤段洪水位超过堤顶高程。当然,实时调度过程中,在对洪水量级有一个基本判断的情况下,通过三峡及以上水库群的联合运用,进一步提升拦洪能力,防洪形势可进一步缓解。

表1 遇1998年洪水各控制站水位计算结果

表2 遇1954年洪水各控制站水位计算结果

2.遇1954年洪水的情况

如遇1954年洪水,三峡水库需蓄水185亿m3,莲花塘附近超额洪量275亿m3,汉口附近超额洪量60亿m3,湖口超额洪量38亿m3,总量373亿m3。如果不分洪,各控制站最高水位见表2。由表2可知,石首以下各站超保证水位0.75~2.59m,其中汉口站超保证水位(31.65m)1.92m,超保证水位持续时间20~49天,全线超警戒水位19~91天。湖北境内长江左岸监利洪湖长江干堤有约117 km堤段漫溢,汉南长江干堤44 km全部漫溢,武汉江堤有约95 km堤段漫溢,黄冈江堤、黄广大堤全线漫溢;右岸松滋江堤有约20 km堤段漫溢,荆南干堤无漫溢,咸宁干堤有约54 km堤段漫溢,武汉江堤有约80 km堤段漫溢,粑铺大堤、昌大堤全线漫溢,黄石江堤无漫溢,阳新江堤全线漫溢。左右堤漫溢堤段长度约占湖北境内长江堤防总长的50.50%。

因此,如再遇1954年洪水,长江沿线全部超设计洪水位,除荆江地区分洪区不启用外,其他分蓄洪区都要启用,防汛形势比再遇1998年洪水严重得多。

三、成果应用指导

采用洪水分析模型,模拟了三峡工程建成后长江中游再遇1954年和1998年的洪水过程,其成果可应用于指导长江湖北段的防洪实践,主要结论如下:

①通过三峡工程建成后再遇1998年洪水时湖北境内长江沿线水位计算,统计出超高不足堤段分布,为部署防汛人力、物力,防大汛、抢大险、抗大灾做好准备。

②三峡工程建成后,再遇1954年洪水时,防汛形势比再遇1998年洪水严重,除荆江地区分洪区不启用外,其他分蓄洪区都要启用。计算结果可为分洪决策提供技术支撑。■

责任编辑 安天杭

TV877+TV122

:B

:1000-1123(2017)05-0052-02

2016-11-25

江焱生,副总工程师,高级工程师。

全国重点地区洪水风险图编制项目。

猜你喜欢
江堤三峡水库三峡工程
科技支撑摇高峡出平湖
——三峡工程
Fast-sweeping Langmuir probes:what happens to the I-V trace when sweeping frequency is higher than the ion plasma frequency?
Laser induced fluorescence diagnostic for velocity distribution functions: applications,physics, methods and developments
三峡工程高清影像公布 等
三峡水库迎战长江2020年第2号洪水
规模第一的水利工程
忽然成了生前好友
沿着“江堤”,我还在流淌激情
为三峡工程集资