岳城水库“7·19”洪水水情分析

吴晓楷，安艳艳，赵建勇

（1.漳卫南运河管理局水文处，山东 德州 253009；2.漳卫南运河岳城水库管理局，河北 邯郸 056001）

岳城水库“7·19”洪水水情分析

吴晓楷1，安艳艳1，赵建勇2

（1.漳卫南运河管理局水文处，山东 德州 253009；2.漳卫南运河岳城水库管理局，河北 邯郸 056001）

全面介绍了2016年漳卫南运河“7·19”暴雨洪水的气象、雨情、水情和调度情况，进行了岳城水库入库水量、库区产水量平衡分析，总结了防洪预报和调度经验，提出岳城水库水文预报、自动测报站点建设等建议。

漳卫南运河；“7·19”洪水；洪水预报；防洪调度

1 漳河流域概况

漳河发源于山西高原和太行山，是海河流域漳卫南运河水系的主要支流。岳城水库位于漳河出山口处，总库容13.0亿m3，控制流域面积18 100 km2，占漳河流域面积的99.4%，是一座以防洪、灌溉为主，兼顾供水、发电等综合利用的控制性水利枢纽工程，对于漳卫南运河的防洪调度、水资源配置等至关重要。2016年，漳卫南运河发生“96·8”以来的最大洪水，观台站入库实测洪峰5 200 m3/s（整编6 150 m3/s），接近10 a一遇，根据水库水位反推最大入库洪峰达11 333 m3/s，已达到50 a一遇标准。此次洪水涨势凶猛，在具备漳卫南运河洪水典型特点的同时又表现出许多新的特征，需要认真分析总结，以便为今后防洪预报和调度提供经验和借鉴。

2 漳河暴雨洪水特性

漳河流域暴雨由天气系统与地形条件结合所致，造成本流域特大暴雨的天气系统多为台风倒槽及西南涡。夏季，太平洋副热带高压加强北上，易在太行山区迎风坡形成大暴雨，暴雨中心一般发生在太行山南麓或东麓的迎风区，时间多为7月下旬和8月上旬，如1956年8月大暴雨为台风造成、1963年8月暴雨为切变与西南涡相配合引起、1996年8月暴雨为西风槽与台风倒槽结合所致。

漳河流域太行山东、西两个区域因自然地理特性不同，暴雨量级相差较大。东区地处迎风坡，山高坡陡，对东南方向来的暖湿气流有明显的抬升作用，易在天桥断—匡门口—观台一带产生大暴雨，如1982年8月1日石板岩最大日雨量达463.0 mm、2016年7月19日北贾壁日雨量达475.4 mm，是流域产生大洪水的主要地区；西区为山间盆地，东南暖湿气流受山岳的阻挡影响较弱，主要是受西南方向暖湿气流影响，因此暴雨量级较低，最大日雨量为209.5 mm（长子站1962年7月15日），大洪水发生频次较少，洪水过程平缓，量级比东区小。

3 “7·19”暴雨气象和雨情

根据2016年汛前防汛形势分析和气象预报，受超强厄尔尼诺的影响，漳卫南运河汛期出现暴雨等极端天气的风险显著增加，漳卫河流域降雨会偏多1～2成，极有可能发生流域性暴雨洪水。

3.1 暴雨气象

根据中央气象台全国强降雨落区预报图（见图1），“7·19”雨带接近南北竖直状态，高空形势为左边1个副热带高压、右边1个副热带高压，中间的华北平原处于低涡控制区，并且华北平原还有1个黄淮气旋，东海还有1个热带低压，从而将南海和太平洋的水汽输送到华北平原。

3.2 暴雨雨情

根据漳卫南运河流域7月19—20日降雨量等值线图，7月19日漳河流域出现暴雨、大暴雨过程，局地特大暴雨。漳河流域特大暴雨区集中在匡门口、天桥断与岳城水库区域，河北省磁县北贾壁乡出现400 mm以上的超级暴雨，最大点雨量为漳河左岸北贾壁站，日降雨量475.4 mm；清漳东源、浊漳北源上游出现大暴雨，漳槽站日降雨量197.8 mm；漳河流域平均降雨量为98.5 mm。

图1 “7·19”全国强降雨落区预报

4 “7·19”洪水水情和调度

4.1 观台水文站水情

根据观台水文站实测资料，7月19日8时流量15.2 m3/s，11时30分44.3 m3/s，13时陡涨为1 025 m3/s，14时30分1 320 m3/s，15时1 491 m3/s，16时30分1 900 m3/s，17时5分3 300 m3/s，18时出现洪峰流量5 200 m3/s，该流量持续至19时，19时15分流量4 640 m3/s，河道水位开始回落。7月20日8时，观台水文站流量回落为400 m3/s。观台水文站1 d洪量为13 073.45万m3。观台水文站7月19日8时—20日8时流量过程线，如图2所示。

图2 观台站7月19日8时—20日8时实测流量过程线

4.2 岳城水库水情

岳城水库7月19日8时坝上水位128.79 m，18时130.35 m，19时132.00 m(汛期起调水位)，20时133.37 m，20时36分涨到汛限水位134.00 m，并持续上涨，23时为135.41 m。7月20日8时涨至136.86 m，7月24日21时涨至最高水位142.19 m，该水位延续至7月25日8时后缓慢回落。岳城水库水文站7月19日8时—20日8时水位过程线，如图3所示。

图3 岳城水库7月19日8时—20日8时水位过程线

4.3 洪水调度

根据海委防办调度令，岳城水库为卫河错峰48 h，并于21日18时开始泄洪100 m3/s，22日零时加大到200 m3/s，24日16时加大到300 m3/s。通过科学调控，岳城水库成功削减漳河洪峰94%，确保了下游河道洪水不上滩、工程不出险，也为邯郸市抗洪救灾赢得了宝贵时间。28日零时，漳卫河洪水以558 m3/s流量顺利通过南陶站，平稳进入卫运河，成功实现了“拦洪削峰、卫河错峰、安全行洪”三大调度目标。

5 “7·19”水情分析

5.1 岳城水库库区汇流

观台水文站为岳城水库入库站，观台—岳城水库坝址区间面积约300 km2，占岳城水库以上流域面积18 100 km2的1.7%。据调查，岳城水库库区洪水入流沟分北面、西面和南面三部分，北面有东辛安沟、跃峰渠桥沟、都党沟、石场村西沟4条洪水入流沟，西面有凤凰寺沟、里沟2条洪水入流沟，南面有观台沟、曹家沟、西保障村东沟、乞伏村沟、南孟南桥沟、申家河桥沟、中清流沟和西清流沟8条洪水入流沟，其中东辛安沟、都党沟、凤凰寺沟、观台沟、曹家沟、南孟南桥沟、申家河桥沟、中清流沟、西清流沟较大，都党沟入库洪峰甚至超过500 m3/s。

5.2 入库水量分析

7月19日18时，观台水文站最大洪峰流量5 200 m3/s，1 h 入库水量为 1 872 万 m3，岳城水库18—19时蓄水量变化量为3 250万m3，由于库区较大和观测断面不同，观台入库水量与水库蓄水变量存在较大差异。岳城水库入库水量及蓄水量变化量，见表1。

根据水库水量平衡方程，反推岳城水库的入库水量。因洪水期间水库渗漏水量极小，本次不考虑水库渗漏水量，时段水量平衡方程为：

式中：Wi为洪水入库水量（m3）；Wq为洪水库区产(亏)水量（m3）；Wo为洪水出库总水量（m3）；△W为洪水始末库容变化量（m3）。

表1 岳城水库入库流量及蓄水量变化情况

7月19日8时—20日8时，观台水文站入岳城水库总水量为13 073.45万m3，岳城水库出库总水量为4.30万m3，蓄水量变化量为18 098万m3，岳城水库库区产水量为5 028.85万m3，约占入库水量的28%；7月20日8时—21日8时，观台水文站入岳城水库总水量为6 141.30万m3，岳城水库出库总水量为220.32万m3，蓄水量变化量为7 790万m3，岳城水库库区产水量为1 869.02万m3，约占入库水量的23%；7月21日8时—22日8时，观台水文站入岳城水库总水量为4 612.50万m3，岳城水库出库总水量为1 641.60万m3，蓄水量变化量为5 600万m3，岳城水库库区产水量为2 629.10万m3，约占入库水量的36%，详见表2。

表2 岳城水库7月19—21日水量变化情况

5.3 坝前水位反推洪峰和观台入库洪峰分析

根据观台水文站实测流量和坝前水位反推洪峰流量对比，绘制岳城水库入库流量过程线，如图4所示。观台入库洪峰流量发生在2016年7月19日18时，持续约1 h，坝前水位反推洪峰流量出现在2016年7月19日19时20分。岳城水库坝址距离观台水文站距离约15 km，依此推测库区平均流速约4.2 m/s，观台入库洪峰与坝前洪峰时差约1 h。

据调查，邯郸市气象台于7月19日5时20分发布暴雨红色预警信号，漳河流域从19日4时多开始下雨，9时邯郸开始降雨。观台水文站流量11时30分为44.3 m3/s，13时陡涨为1 025 m3/s。由此可以判定，从发布暴雨红色预警信号到洪水起涨预见期不足8 h，从开始降雨至洪水起涨预见期不足10 h。

图4 岳城水库入库流量过程线

6 讨论和建议

6.1 岳城水库洪水预报方案应充分考虑库区产流影响

漳河观台水文站为岳城水库入库站，库区的产流过程由观台、白土、岳城三站算术平均值乘以库区面积并按时段换算为流量。遇库区降雨较大时，应将预报出的观台总入库洪水过程加上库区产流过程。“7·19”洪水分析表明，因库区众多支流的汇入，库区产流约占洪量30%以上，这是洪水期间水库水位上涨速度远超出预报的重要原因，甚至对洪水预报和洪水量级的判断产生了重要影响，暴露出原预报方案对库区产流的重视不足。目前，岳城水库新遥测系统已经投入运行，库区建设了观台、吴家河、东辛安、冶子村、南孟村、白土、坝上7处水情自动测报站，雨水情测报站密度大大增加。因此，应根据遥测系统建设完善的现状，尽快完善岳城水库库区降雨专项水量预报方案，提高库区预报精度。另外，应开展调研与论证，建设岳城水库库区洪水入流沟水情自动测报系统，充分掌握库区来水状况，为洪水预报提供信息支撑。

6.2 加强岳城水库洪水预见期问题研究

“7·19”洪水分析表明，洪水预见期不足10 h，而且入库洪峰与坝前洪峰间隔不足2 h，这对洪水预报的精细化和科学化提出严峻的挑战。为此，要加强天气预报、降雨预警，延长预见期；同时，要加强调度方案的研究，如采用峰量控制法，以洪峰及峰前洪量作为判别标准，可使岳城水库设计防洪标准从1 000 a一遇提高至1 600 a一遇、非常运用防洪标准由2 000 a一遇提高至2 500 a一遇，这对下游防洪工作有利，但调度较为复杂，对调度水平要求较高。应该注意的是，一般认为岳城水库洪峰通过入库站的时间较坝前出现最高水位的时间早7～8 h，但是“7·19”洪水不足2 h，应给予充分重视。

6.3 加强岳城水库洪水调度研究

根据国家防总批复，岳城水库控制运用条件为3 a一遇洪水限泄500 m3/s、3～30 a一遇洪水限泄1 500 m3/s、30～50 a一遇洪水限泄 3 000 m3/s、50 a以上不限泄。水库防洪标准基本达到2 000 a一遇，但超过2 000 a一遇洪水时仍需采用炸开2＃小副坝泄洪方案，以确保主坝等主体建筑物的安全。

“7·19”洪水观台水文站入库实测洪峰为5200m3/s（整编6 150 m3/s），接近10 a一遇，但是根据库水位反推最大入库洪峰达11 333 m3/s，已经达到50 a一遇标准，直接影响了洪水频率的判定，甚至影响洪水调度决策。因此，在加强现代气象预报技术应用、科学判定水情的同时，必须加强岳城水库洪水预报和调度技术研究，大力强化漳卫南运河防洪抗旱非工程措施的建设，完善水文预报方案，进一步提高岳城水库洪水预报精度和预见期。

[1]SL250-2000，水文情报预报[S].

[2]漳卫南运河管理局.漳卫南运河防汛工作手册[R].德州：漳卫南运河管理局，2007.

[3]中水北方勘测设计研究有限责任公司.漳卫河系防洪规划报告[R].天津：中水北方勘测设计研究有限责任公司，2008.

TV122+.1

A

1004-7328（2017）05-0030-04

10.3969/j.issn.1004-7328.2017.05.010

2017—05—30

吴晓楷（1968—），女，高级工程师，主要从事水文水资源调查评价和论证相关研究工作。