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東張水庫防洪調(diào)度工作的回顧與設想

2011-08-09 13:25王鳳珍
海峽科學 2011年4期
關鍵詞:庫容防洪臺風

王鳳珍

東張水庫防洪調(diào)度工作的回顧與設想

王鳳珍

福建省福清市東張水庫管理局水文站

該文探討了水庫防洪調(diào)度工作的現(xiàn)狀與存在問題,提出了進一步提高水庫調(diào)度水平的若干措施。

水庫防洪 調(diào)度 設想

1 水庫概況

福清市東張水庫建于1958年,水庫位于龍江中游石竹山下,控制流域面積200km2,河道平均坡降1.45%。水庫按200年一遇防洪標準設計,水位為54.77m,2000年一遇防洪標準校核,水位為55.38m。水庫總庫容2.06億m3,庫面面積15 km2,正常蓄水位54.0m,正常蓄水位下庫容1.85億m3,死水位40.0m,死庫容0.30億m3,興利庫容1.55億m3,汛限水位53.5m.。水庫外流域建有兩處引水工程,即太城溪和一都溪引水工程,集雨面積分別為40 km2和76 km2。

目前,水庫擔負著30多萬畝農(nóng)田灌溉任務,并向國家級融僑經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)及福州新港江陰開發(fā)區(qū)、宏路、龍?zhí)锏?個重要集鎮(zhèn)30多萬人口供應工業(yè)和生活用水,已形成農(nóng)業(yè)灌溉、城鎮(zhèn)供水為主,結合防洪、發(fā)電、旅游、養(yǎng)殖等綜合開發(fā)利用的發(fā)展格局。水庫下游防護對象有324國道、福廈高速公路、福廈鐵路、國家級融僑經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)及福清城關等5個重要集鎮(zhèn),涉及人口30多萬,已成為福清市國民經(jīng)濟發(fā)展的一項重要基礎設施。

2 水文氣象特征

2.1 氣象

龍江流域屬南亞熱帶海洋性季風氣候,全年濕潤多雨,四季溫和,夏長無酷暑,冬季少嚴寒。城關地區(qū)多年平均氣溫19.7℃,極端極高氣溫38.7℃,極端極低氣溫-1.2℃,無霜期354天。福清市多年平均相對濕度78%,平均風速3.5m/s,年日照時數(shù)1948h。

2.2 降水

龍江流域年降水量在942~2747mm之間,以東向西遞增,流域多年平均降水量為1668mm。年降水日數(shù)在80~140天之間。主要集中在西南季風盛行的4~9月。

降雨量在年際內(nèi)分布很不均勻,汛期降雨量占全年降水量的74%~77%,一般上半年逐月增加,在6月達最高峰,7月雨量突降,8月份出現(xiàn)次高峰,9月開始雨量逐月減少,10月至次年2月,月平均雨量在65mm以下,11~12月為全年降雨量最少月份。

2.3 徑流

流域多年平均徑流深為950mm,多年平均徑流量為1.9億m3。年際年內(nèi)分配不均勻,年際變化比降雨量更懸殊,年內(nèi)分配比降雨量更集中,汛期流量占全年徑流量的80%。

2.4 洪水

龍江流域自西向東流入海港,上、中游陡,下游平緩,兩岸彎曲,河寬不一。沿海大潮時,又常遇東北風,促使?jié)q潮猛升,退潮遲落。如遇暴雨,河水驟漲,又受海潮頂托,洪水流速緩慢。

龍江流域的洪水主要由梅雨和臺風雨造成。梅雨洪水危害范圍廣闊,特別是雨季強盛的年份,暴雨一場接一場,洪峰一次接一次,洪水極為頻繁。在7-9月臺風活動期,由于臺風帶來的暴雨或大暴雨也常常造成大洪水,再遇上洪潮頂托,洪水更甚。

3 防洪調(diào)度工作回顧

水庫歷任領導對防洪工作都比較重視,硬件的投入和軟件的管理都比較到位,為防洪工作順利開展提供了有力的保障。

3.1 隊伍建設

高素質的防洪調(diào)度隊伍是搞好防洪調(diào)度工作的重要基礎。水庫設置安排從事水情、工情人員15人,且都具有中專以上學歷,提高技術人員業(yè)務能力和依法防洪、依法調(diào)度的思想觀念,為防洪工作提供人員和技術保障。

3.2 防洪調(diào)度管理

科學嚴格的防洪調(diào)度管理,是取得防洪調(diào)度的成功的重要保證。根據(jù)上級防汛部門的要求和水庫的實際情況,制定了《防汛崗位責任制》、《水庫調(diào)度計劃規(guī)程》、《防汛預案》、《報訊制度》、《水文情報預報拍報辦法》、《水情自動測報系統(tǒng)維護規(guī)程》、《洪水調(diào)度工作程序》、《水庫調(diào)度值班及交接班制度》、《洪水調(diào)度總結制度》等規(guī)章制度,并在具體工作中實施。同時采取績效考核的辦法,將防洪調(diào)度人員的責、權、利緊密結合起來,大大提高職工工作責任感和積極性。

3.3 水文氣象情報預報

水文氣象情報預報是防汛工作的耳目,是水庫防洪調(diào)度決策的依據(jù)。2001年,水庫對流域原有雨、水情自動測報系統(tǒng)進行改造,建立一套更適合水庫工程管理的洪水預警系統(tǒng)。系統(tǒng)由三個部分組成,①雨、水情遙測自動收集;②洪水預報(采用新安江模型);③洪水調(diào)度。系統(tǒng)運行至今,為水庫的安全和減輕下游洪水災害發(fā)揮了重要作用。

4 防汛調(diào)度產(chǎn)生的效益

洪水預報是手段,洪水調(diào)度才是真正目的。隨著洪水預警系統(tǒng)的建立和完善,水庫的洪水調(diào)度水平不斷提高,從控制洪水向管理洪水轉變,由經(jīng)驗管理向科學化管理轉變。東張水庫經(jīng)過除險加固后,汛限水位由原來53.0m提高至53.5m,每次可增加蓄水量700萬m3。當洪水到來前,據(jù)氣象部門提供的雨量數(shù)據(jù),啟動系統(tǒng)軟件,模擬洪水預報調(diào)度,及時預泄騰空部分庫容,通過發(fā)電增加效益,同時也減輕下游防洪壓力。根據(jù)預報和調(diào)洪,及時攔截退水部分洪水,滿足興利調(diào)度。

如:2005年7月17日受強熱帶風暴海棠的影響,流域普降暴雨,過程雨量320mm。當時庫水位已降至50.60m。由于我們密切注視天氣變化,及時與氣象部門聯(lián)系,當?shù)弥_風動向后,于7月初就開始通過電站加大發(fā)電,有意降低庫水位,預騰部分庫容容納暴雨產(chǎn)生的洪水。經(jīng)過這場洪水后,庫水位上升到53.47m,削減洪峰100%,水庫和下游城區(qū)防洪對象都確保安全。

2005年10月2日受“龍王”臺風影響,流域過程雨量達197mm,降雨最大一小時達100mm,按當時計算,創(chuàng)百年一遇,此次水庫共攔截洪水3000多萬m3,暴雨產(chǎn)生的洪峰為910 m3/s,削峰100%。但這次城區(qū)防洪告急,進水受淹近2m。如果我們當時不積極與氣象部門聯(lián)系,及時掌握臺風動向,9月下旬通過電站發(fā)電降低庫水位至51.40m,暴雨期間把3000多萬m3洪水直接排入龍江,產(chǎn)生的910 m3/s洪峰直接下泄,那城區(qū)受淹將更為嚴重,后果難以想象。洪水過后水庫水位蓄至53.00m,在洪水過程中最大限度減輕了下游城區(qū)的洪水壓力,同時又保證了11月至次年3月生活、生產(chǎn)和工業(yè)用水。

2006年7月13日受“碧利斯”風暴影響,流域普降暴雨,過程雨量達387.6mm,17日8時起漲庫水位50.50m,至16日14時水位達52.74m。此時,降雨也基本停止,但考慮到暴雨產(chǎn)生的洪量水庫現(xiàn)有的預留庫容容納不下,當時海水又處于退潮時段,于是水庫果斷決定開閘泄洪,由半閘、一閘、兩閘、三閘逐漸加大。18時30分出現(xiàn)洪峰流量620m3/s,庫水位開始回落。由于八九月還有臺風雨,故當時不急于攔退水部分洪水,繼續(xù)排泄洪水。至17日18時庫水位降至51.80m時才關閉閘門。這次共排泄洪水3000多萬m3,攔截洪水2800m3,削減洪峰32%,城區(qū)不進水,不受淹。

綜合以上幾場洪水調(diào)度,水庫主要采取預泄預騰部分庫容,實行錯峰、削峰調(diào)度。根據(jù)預留庫容情況和每次洪水發(fā)展情況,決定攔截退水部分洪水,在保證水庫工程和城區(qū)防洪安全的前提下,提高汛后興利調(diào)度效益。

5 存在的問題

多年實踐證明,由于城區(qū)防洪設施配套不完善,嚴重制約水庫的正常防洪調(diào)度,制約水庫興利效益的發(fā)揮。目前存在的問題有:(1)城區(qū)防洪堤左岸不閉合,影響行洪能力;(2)城區(qū)內(nèi)澇嚴重;(3)河道長期淤積,河床抬高,過水斷面縮?。唬?)庫區(qū)上游淹沒情況不明確。

6 今后設想

6.1 隨著福清市社會經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,對水庫的供水標準要求越來越高,工業(yè)和生活用水量日益加大,這就要求水庫要有充足的水源。為此,上級有關部門也比較重視,前幾年投入巨資對大壩工程進行加固,提高了工程防汛安全能力,也增強了水庫蓄水能力、供水能力。為了充分發(fā)揮水利工程應有的效益,擬臨時抬高汛限水位至54.00m,等到下一場洪水到來前降至53.0m,據(jù)計算可多蓄水量1500 m3??赡苄苑治觯簭?4.0m降至53.0m其平均下泄流量為714 m3/s,時間大約5.8小時。因為臺風中心進入警戒區(qū)到臺風登陸其預見期一般有24個小時,臺風引起的強降雨主要發(fā)生在臺風登陸后若干小時,因此預降是可行的。從防洪情況看,以十年一遇洪水位標準進行調(diào)洪演算,出現(xiàn)最高洪水位為53.30m,即使及時攔截洪峰過后退水段洪水,出現(xiàn)最高蓄水位也才為53.92m,不會不利防洪安全。

6.2 完善洪水預報模型。利用水庫已形成的洪水資料,進一步率定修正預報模型參數(shù),提高預報精度。

6.3 將洪水調(diào)度自動化系統(tǒng)與溢洪道泄流閘門操作系統(tǒng)相連,實現(xiàn)閘門自動監(jiān)控操作。

6.4 龍江流域建立一套完善的洪水結合潮水預報軟件。

總之,東張水庫將充分利用現(xiàn)有的水文自動化測報系統(tǒng),結合當時的實際情況,對各場洪水做出科學的調(diào)度方案,以供水庫防洪調(diào)度。

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