月潭水库建成后屯溪水文站设计洪水分析计算

许 杰

（安徽省黄山水文水资源局,安徽 黄山 245000）

月潭水库为在建大（2）型水库工程,位于新安江率水河上,坝址下游约38 km处设有屯溪水文站（以下简称屯溪站）,位置关系见图1。截至2020 年汛期,月潭水库主体工程已经基本建设完成,但尚未正式运行。月潭水库正式运行后,现状下屯溪站流域暴雨径流关系必然发生改变。为更好地服务于城区防洪和水资源管理,有必要对水库正式运行后的屯溪站设计洪水进行分析计算。

1 流域概况

黄山市古称徽州,地处皖浙赣三省交界处,下辖三区四县,总面积9807 km2。新安江作为黄山市内主要河流,是钱塘江正源,其主源率水流经休宁县流入黄山市屯溪区与左岸支流横江汇合后称新安江,新安江干流及其两源均为山溪型河流,降水集中、洪水频发。

1.1 屯溪水文站

屯溪站属钱塘江流域新安江水系,站址位于黄山市屯溪区阳湖镇黄口村,流域面积2670 km2,该站设立于1950 年6 月,为新安江上游干流主要控制站,也是黄山市唯一一个国家重要水文站。本站防洪警戒水位为124.80 m。屯溪水文站以上流域水文测站分布情况见图1。

图1 屯溪水文站平面位置图

1.2 月潭水库

月潭水库地处新安江主源率水河中游,坝址位于黄山市休宁县海阳镇首村下琳溪组下游约500 m,距黄山市区29 km,控制率水河流域面积908 km2。是一座以防洪为主,结合城镇供水和发电,兼顾灌溉等综合利用的大（2）型水利枢纽工程。水库汛限水位160.5 m,正常蓄水位165.0 m,20 年一遇洪水位165.8 m,50 年一遇防洪最高水位为168.7 m,相应防洪库容0.73 亿m3,100 年一遇设计最高洪水位170.3 m,相应防洪库容0.96 亿m3。

2 计算思路

由于月潭水库尚未正式运行,缺乏运行状态流域实测流量资料,因此本次分析采用暴雨资料通过新安江模型进行设计洪水计算,并且以月潭水库正常运行为前提。计算步骤如下：

（1）假定计算流域暴雨洪水同频率且降雨均匀,根据实测资料计算月潭水库以上流域（月潭流域）和屯溪站断面以上除月潭流域外的其它流域（区间流域）的设计暴雨。

（2）依靠新安江模型分别计算月潭流域和区间流域设计洪水过程采用分别计算分析区间流域设计洪水过程,其中典型复峰暴雨采用1996 年最大7 日暴雨雨型, 典型单峰暴雨采用《黄山水文手册》提供的最大24 小时暴雨时程分配。

（3）由于月潭水库设计报告中的是指导性的调度方案,本次计算依据该方案并结合实际编制水库下泄流量控制方案。依此方案进行调洪演算,得到设计洪水下月潭水库相应出库过程。

（4）不考虑月潭水库坝址至屯溪站断面间的洪水坦化,将计算设计区间入流和3 小时前的月潭水库设计出库流量相加得到屯溪站设计洪水过程。

（5）成果为连续暴雨、连续洪峰下的设计情况,水库调洪作用与单峰型洪水的情况相比较弱。

3 水库下泄流量控制方案

3.1 编制方案

（1）假定月潭水库开始调度时,水位已调至汛限水位160.50 m。

（2）水库100年一遇设计最高水位为170.3 m,水库50 年一遇防洪最高水位为168.7 m,水库20 年一遇洪水位为165.8 m,水库正常蓄水位为165.0 m。依据《黄山水文手册》,天然情况下屯溪站50 年一遇设计洪峰流量6540 m3/s,20 年一遇5620 m3/s,10 年一遇4880 m3/s。调度以水库水位不超过相应等级限制水位,屯溪站洪峰流量不超过相应等级天然情况下设计洪峰流量为前提。

（3）依照水库设计报告中的指导性调度方案以调度时刻水库现状水位和3 小时后区间入流预报值为控制条件,编制了3 份下泄流量控制方案,其中方案一偏水库自身安全考虑,方案二偏中心城区安全考虑,方案三平衡考虑。见表1~表3。

表1 月潭水库下泄流量控制方案一 单位：m3/s

表3 曲线检验成果统计表

表3 月潭水库下泄流量控制方案三 单位：m3/s

3.2 方案选择

按照50 年一遇设计洪水,按照三种下泄流量控制方案分别进行调洪演算。演算成果是在设计情况下,方案一调洪后最高库水位167.1 m,但对洪水拦蓄作用较小,屯溪断面洪峰流量达6000 m3/s；方案二调洪后屯溪断面洪峰流量为5600 m3/s,但将导致水库在50 年一遇防洪最高水位以上运行时间超36 小时,最高库水位将达169.8 m；方案三调洪后屯溪断面洪峰流量5900 m3/s,最高库水位168.1 m。方案三较好地平衡了水库自身和中心城区的防洪压力,本次计算采用方案三作为下泄流量控制方案。具体成果见表4。

表4 月潭水库下泄流量控制各方案比较 单位：m3/s

4 设计洪水成果

依照上文所述对月潭水库正式运行后的屯溪站设计洪水进行计算,成果见表5、图2~图4。

图4 屯溪站10年一遇设计洪水调算成果图

表5 屯溪站设计洪水分析计算成果 单位：m/s

图2 屯溪站50年一遇设计洪水调算成果图

图3 屯溪站20年一遇设计洪水调算成果图

图5 调算过程节选图

5 结语

从上述成果可以看出月潭水库工程建成后,可有效调控洪水,削减洪峰,与下游堤防及河道整治工程相结合,提高黄山市中心城区的防洪标准。但是在短时间连续发生暴雨的情况下,月潭水库的调蓄削峰作用相对比较有限,而本地区的历史大洪水基本由持续数日连续暴雨导致,如“69.7.5”洪水、“96.7.1“洪水。因此月潭水库建成运行后,面对洪水仍然不可麻痹大意,尤其要注意暴雨洪水期间的水库调度,确保水库大坝和下游中心城区的安全。