灵活调度 科学决策 效益显著——记黄壁庄水库“7·19”洪水调度运用

□于清涛 黄宝友 朱连锁

灵活调度 科学决策 效益显著
——记黄壁庄水库“7·19”洪水调度运用

□于清涛 黄宝友 朱连锁

回顾黄壁庄水库“7·19”暴雨洪水调度情况，归纳总结成功经验，在确保防洪安全的前提下，实现除害与兴利综合效益最大化，为以后更加科学合理地调度水库提供参考。

水库调度；暴雨洪水；黄壁庄水库

黄壁庄水库位于石家庄市鹿泉区黄壁庄村附近的滹沱河干流上，距省会石家庄市区约30km。水库控制流域面积2.34万km2（岗-黄区间流域面积0.75万km2），总库容12.1亿m3，是一座以防洪为主，兼顾城市用水、灌溉、发电等综合利用的大（1）型水利枢纽工程。水库于1958年10月开始兴建，1968年主体工程基本完成，2004年完成除险加固工程，水库达到500年一遇设计、万年一遇校核的防洪标准。水库正常蓄水位（征地高程）120m，相应库容4.46亿m3，汛限水位115m，相应库容1.85亿m3。

黄壁庄水库上游有两座水库影响汛期水库调度，一座是岗南水库，位于上游28km处，滹沱河干流上，水库控制流域面积1.59万km2，总库容17.04亿m3，汛期两库联合调度。另一座是张河湾水库，位于黄壁庄水库上游约85km，岗-黄水库区间的滹沱河支流甘陶河上，水库控制流域面积0.18万km2，总库容0.833亿m3。

黄壁庄水库与上游岗南水库在汛期实行联合调度，当岗南水库库水位低于203m（防洪高水位）时，以蓄为主，适时与黄壁庄水库凑泄。当黄壁庄水库库水位在116.77m（相当于5年一遇）以下，限泄400m3/s；当黄壁庄水库水位在119.17m（相当于10年一遇）以下，限泄800m3/s；当黄壁庄水库水位在125.27m（相当于50年一遇）以下，限泄3300m3/s。

1“.7·19”洪水雨情、水情

2016年7月19日～21日，河北省发生自“96·8”以来最大的一次暴雨洪水过程，黄壁庄水库上游降大到暴雨，暴雨主要集中在岗-黄水库区间的河北省境内冶河流域，上游山西省境内降雨量相对较小。此次降雨历时短、强度大，19日3时～20日18时历时仅39h，井陉县胡家滩站24h降雨546mm，平山县温塘站24h降雨431mm，超过100年一遇，产生的洪峰量级大，温塘河洪峰流量1525m3/s，大于500年一遇，冶河微水站洪峰流量8500m3/s，相当于50年一遇，黄壁庄水库最大入库流量8800m3/s，相当于30年一遇，但洪水总量相对较小，据统计3日洪量约为5.6亿m3，不足10年一遇。

2.水库调度过程

黄壁庄水库在迎战本次暴雨洪水过程中，水库防洪调度基本分为以下5个阶段。

一是提前预泄阶段。7月19日20时，水库开始涨水，入库流量88.9m3/s，库水位112.76m，低于汛限水位2.24m。20日3时，水库上游的冶河微水水文站洪峰流量8500m3/s。20日4时，入库流量6680m3/s，库水位114.09m，低于汛限水位近1m，洪水来势迅猛，为充分发挥水库拦洪消峰作用，省防指决定提前泄洪，20日4时水库提闸泄洪流量200m3/s。

二是规程调度阶段。7月20日7时，水库出现最大入库洪峰8800m3/s，相应库水位涨至116.78m，超汛限水位1.78m，按照水库调度运用计划，20日8时，水库泄量加大到400m3/s。

三是风险调度阶段。当入库流量达到8000m3/s以上时，省防指紧急组织防汛抢险专家对黄壁庄水库泄量分别按照400、800、2500m3/s进行调洪演算，调洪结果表明，按流量400、800m3/s泄水20h后，水库最高水位都将超过征地高程（120m）1m以上，要使水库水位不超征地高程，须加大泄量到2500m3/s。为最大程度减轻下游河道行洪压力，尽可能确保滹沱河石家庄市区段生态景观综合治理工程行洪安全（防洪标准为10年一遇，流量800m3/s），避免启用下游献县泛区，省防指经会商研究决定，岗南和黄壁庄两座水库联合调度，岗南水库水位超汛限，拦蓄洪水暂不泄洪，适当承担风险。黄壁庄水库于20日11时起，将泄量加大到800m3/s，至21日10时，库水位达到最高值121.18m，最大拦蓄洪量 4.23亿 m3，超汛限水位6.18m。

四是紧急调度阶段。7月21日上午9时35分，省防指接到黄壁庄水库管理局的报告后，再次紧急组织会商，在充分考虑岗-黄两库安全运行情况下，兼顾上、下游，力争将损失控制到最小范围，决定于21日12时将黄壁庄下泄流量加大到1000m3/s，库水位开始明显下降。

五是蓄水调度阶段。7月22日上游降雨基本结束，加之气象部门预报未来没有较强降雨过程，黄壁庄水库入库流量已减少为400m3/s以下，于22日12时，将泄量减少至400m3/s，维持出入库流量平衡；25日11时，泄量减少至200m3/s；8月5日8时，泄量减少至50m3/s，水库洪水调度基本结束。黄壁庄水库出入库流量过程详见图1。

图1 黄壁庄水库出入库流量过程图

3.防洪减灾效益

“7·19”暴雨洪水，黄壁庄入库洪峰流量8800m3/s，相当于30年一遇，6天洪量7.8亿m3，小于10年一遇，水库最大泄量1000m3/s，削峰率达89%，洪水进入下游献县泛区流量仅为50m3/s，实现了尽量不启用洪泛区的调度目标，避免了献县泛区内13万人转移、105个村和32.26万亩耕地受淹。截至8月10日8时，水库累计下泄洪量4.73亿m3，拦蓄洪量2.35亿m3，实现了水库防洪减灾和“保安全，多蓄水”的目标。

4.水库调度工作亮点

一是水库提前预泄。7月20日凌晨，冶河微水站出现洪峰流量8500m3/s。根据上游来水预测分析，此次洪水洪峰接近30年一遇，但洪量相对较小，加之水库前期蓄水量仅为1亿m3，水库调蓄能力较强，通过预泄可以尽量增加防洪库容，有助于后期拦洪削峰，最大程度发挥水库防洪作用。省防指决定在水位低于汛限水位1m时，提前开闸预泄，控制泄量200m3/s。20日7时，水库出现最大入库洪峰8800m3/s时，此时水库泄量仅为400m3/s，消峰达到95%。

二是充分考虑下游河道调蓄能力。滹沱河道为砂质土壤，渗透系数大，自“96·8”大洪水以来，河道一直未经历行洪，地下水位低，下渗能力强，河道具有一定调蓄能力。这次洪水调度过程中，黄壁庄水库自7月20日4时泄水，到25日20时30分，滹沱河北中山站才始见水头，洪水传播时间长达136.5h，洪水平均传播速度仅0.8km/h，25日22时20分北中山水文站才出现洪峰流量127m3/s，仅为最大出库流量的13%；献县泛区入口姚庄站8月2日2时33分始见水头，6日8时出现洪峰流量50m3/s，仅为最大出库流量的5%。截至8月12日8时，水库累积泄量为4.76亿m3，其中北中山站过水量0.66亿m3，河道沿程累计下渗水量4.1亿m3，占总水量的86%；到姚庄站过水量仅剩0.32亿m3。河道较强的调蓄下渗能力，使水库小流量泄洪避免了启用下游献县泛区。

三是综合考虑上下游关系。本次库水位在114.09m时，水库开启预泄调度，最大泄流量1000m3/s，最高库水位到121.18m，超正常蓄水位1.18m。如果完全按照目前水库调度运用计划调度，水库最大泄量将达2500m3/s，才能保证水库水位在120m以下,但若按照水库泄量2500m3/s调度，石家庄市区段滹沱河生态综合治理段部分设施将被冲毁，下游献县泛区也将被迫启用，损失将增大。针对这次暴雨洪水防御工作，综合考虑黄壁庄水库上下游损失和影响情况，采取尽量减少下游损失的调度原则是正确的。

四是与上游大中型水库联合调度。7月19日，岗南水库水位仅为182.55m，低于汛限水位9.45m，可用调洪库容较大，20～21日上游洪水全部拦蓄，拦蓄洪水2.81亿m3，入库流量减少 至 354m3/s。鉴于当时下游黄壁庄水库水位相对较高，入库流量仍大于400m3/s，根据水库上游来水和工程安全运行情况，岗南水库一直未泄洪。为尽快将黄壁庄水库水位降至正常蓄水位120m以下，21日11时，结合张河湾水库上游降雨和来水情况，决定张河湾水库暂时仅由表孔自然溢流，关闭其他泄洪闸门，减小下游黄壁庄入库流量。通过“岗南-黄壁庄-张河湾”3座水库联合调度，有效减轻了黄壁庄水库防洪压力。

五是及时有效做好库区漂浮物清理工作。7月20日下午开始，水库上游大量漂浮物进入库区，由于水库泄量较小，泄洪闸门不能全开，大量漂浮物不能及时顺流而下，在库区聚集，形成长约7km，宽度在100m-200m间，水库库区环境安全受到威胁。黄壁庄水库管理局7月22日组织开展漂浮物打捞工作，8月25日基本结束，历时一个多月，花费了大量人力物力。据统计，此次打捞工作共协调调动某集团军工兵团舟桥连100余人次，汽艇6艘，动用渔政部门15吨级渔政船1艘，聘请当地渔船数艘和民工3700余人次。如何处理大量漂浮物是水库防洪调度工作中遇到的新问题，在今后水库汛期调度工作中应高度重视。

5.结论

黄壁庄水库在防御“7·19”暴雨洪水中充分发挥了拦洪削峰作用，有效减轻了下游洪涝灾害损失，避免了下游献县泛区的启用，同时也实现了水库多蓄水的目标。随着今后雨水情监测预报预警系统完善，预报精度提高，预见期增长，调度方案会更加优化，水库将最大程度发挥水库拦洪削峰的作用，实现除害与兴利综合效益最大化。□

2017-02-13

于清涛，男，汉族，河北省防汛抗旱指挥部办公室，副主任。

黄宝友，男，满族，河北省防汛抗旱指挥部办公室，主任科员。

朱连锁，男，汉族，河北省防汛抗旱指挥部办公室，主任科员。