劉堯敏
摘 要:門樓水庫(kù)位于煙臺(tái)市福山區(qū)大沽夾河清洋河下游,作為區(qū)位極其重要的樞紐工程,科學(xué)合理地分析研究現(xiàn)階段水庫(kù)實(shí)際狀況,通過(guò)數(shù)據(jù)收集與比對(duì)、數(shù)據(jù)運(yùn)算分析,將有效的、科學(xué)的水位控制數(shù)據(jù)運(yùn)用到水庫(kù)實(shí)際運(yùn)行中,將會(huì)最大程度保護(hù)下游人民生命財(cái)產(chǎn)安全和發(fā)揮其效益。
關(guān)鍵詞:水庫(kù)運(yùn)行;科學(xué);汛限水位;社會(huì)效益
中圖分類號(hào):TV697.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2013)21-0169-02
門樓水庫(kù)位于煙臺(tái)市福山區(qū)大沽夾河清洋河下游,于1958年11月動(dòng)工興建,1960年10月建成蓄水。控制流域面積1 079 km2,總庫(kù)容2.44億m3、興利庫(kù)容1.264億m3、死庫(kù)容0.1億m3,是一座防洪、城市供水、灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的多年調(diào)節(jié)大(二)型水庫(kù),水庫(kù)的工程標(biāo)準(zhǔn)為百年一遇設(shè)計(jì)、萬(wàn)年一遇校核。水庫(kù)建成50年來(lái),對(duì)煙臺(tái)市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)和促進(jìn)作用。目前水庫(kù)向煙臺(tái)市日供水約8萬(wàn)噸,向煙臺(tái)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)日供水約6萬(wàn)噸。水庫(kù)下游保護(hù)范圍為芝罘區(qū)、福山區(qū)、開(kāi)發(fā)區(qū)計(jì)110平方公里,防洪區(qū)內(nèi)有30萬(wàn)人口,近千個(gè)大中型企業(yè)及同三高速、繞城高速、蘭煙鐵路、204國(guó)道、206國(guó)道等重要交通干線,同時(shí)擔(dān)負(fù)著煙臺(tái)市區(qū)70%的供水任務(wù)。
1 汛限水位研究與調(diào)度運(yùn)用
門樓水庫(kù)近幾年來(lái)防洪調(diào)度工作充分利用汛限水位的理論經(jīng)驗(yàn),結(jié)合工程自身實(shí)際情況,運(yùn)用流域內(nèi)雨量及水文GSM移動(dòng)通信遙測(cè)系統(tǒng)、水庫(kù)水位自動(dòng)遙測(cè)系統(tǒng)等設(shè)施,提前預(yù)報(bào)水庫(kù)的入庫(kù)洪峰流量、洪峰流量到達(dá)的時(shí)間及洪水總量,大大提高了洪水預(yù)報(bào)的精度,為門樓水庫(kù)開(kāi)展科學(xué)、安全的洪水調(diào)度提供了科學(xué)依據(jù),同時(shí)也降低了洪水調(diào)度的風(fēng)險(xiǎn)。在汛限水位研究成果基礎(chǔ)上,對(duì)不同時(shí)間汛限水位做了相應(yīng)科學(xué)調(diào)整,在保障防洪安全的前提下,運(yùn)用“為下游錯(cuò)峰、短歷時(shí)超蓄、洪前預(yù)泄,攔蓄尾洪”等汛限水位動(dòng)態(tài)控制運(yùn)用方式,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1.1 全面分析,科學(xué)制定度汛方案,完善防洪預(yù)案,使調(diào)
度決策科學(xué)化
門樓水庫(kù)屬梯級(jí)水庫(kù),上有中型水庫(kù)——庵里水庫(kù)1座,小型水庫(kù)80座,中小型水庫(kù)總庫(kù)容1.2億m3,興利庫(kù)容0.66億m3。門樓水庫(kù)是福山區(qū)、煙臺(tái)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的“頭頂庫(kù)”,若控制不當(dāng),出險(xiǎn)性極大,而上游小型水庫(kù)面廣量大,存在險(xiǎn)工隱患,因此我們?cè)诰幹贫妊捶桨负头篮轭A(yù)案中必須充分考慮中小型水庫(kù)攔蓄、正常泄洪和垮壩等產(chǎn)生的洪水組合情況及洪水傳播時(shí)間,采用錯(cuò)時(shí)疊加洪水的計(jì)算辦法計(jì)算各類洪水的組合情況,編輯運(yùn)算程序,對(duì)防洪調(diào)度方式進(jìn)行優(yōu)化并做出相應(yīng)的防洪調(diào)度圖。為門樓水庫(kù)正常洪水調(diào)度,特別是在遭遇非常洪水、超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí),能夠及時(shí)有效地進(jìn)行調(diào)度工作提供了依據(jù)。
同時(shí)細(xì)化不同流量級(jí)的入庫(kù)來(lái)水有不同的調(diào)度方案,以確保樞紐工程和下游防洪安全,主要有:①主汛期當(dāng)預(yù)報(bào)流域來(lái)水總量入庫(kù)后,水位在29.00 m以下,應(yīng)控制少于第一安全流量500 m3/s,預(yù)泄或預(yù)蓄。②主汛期當(dāng)預(yù)報(bào)流域來(lái)水總量入庫(kù)后,水位在29.50 m以下,應(yīng)控制少于第二安全流量800 m3/s,預(yù)泄或下泄。③主汛期當(dāng)預(yù)報(bào)流域來(lái)水總量入庫(kù)后,水位在29.50~30.97 m以下,應(yīng)嚴(yán)格控制汛中限制水位,并控制小于第三安全流量1 500 m3/s,預(yù)泄或下泄。④主汛期當(dāng)預(yù)報(bào)流域來(lái)水總量入庫(kù)后,水位在30.97 m以上,應(yīng)做好搶險(xiǎn)準(zhǔn)備和下游安全轉(zhuǎn)移工作,閘門全開(kāi)暢泄,情況危急時(shí)為保大壩安全可采用破副壩分洪。
1.2 充分挖掘水庫(kù)潛力攔蓄洪水,實(shí)現(xiàn)水庫(kù)綜合效益的
最大化,并保障水資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)
2007年8月中旬,門樓水庫(kù)出現(xiàn)了近二十年以來(lái)最大的洪水過(guò)程,8月12日5時(shí),入庫(kù)洪峰2 900 m3/s,門樓水庫(kù)工程經(jīng)受了嚴(yán)峻考驗(yàn),水庫(kù)工程技術(shù)人員根據(jù)水庫(kù)、河道聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用的特點(diǎn),充分發(fā)揮水庫(kù)攔蓄削峰作用,適時(shí)錯(cuò)開(kāi)外夾河匯流洪峰,避開(kāi)海潮頂托,成功地調(diào)度了本次洪水。就本次洪水的成因、特點(diǎn)及洪水預(yù)報(bào)、洪水調(diào)度情況分析和總結(jié)。
1.2.1 天氣形勢(shì)和降雨等情況
8月中旬,受暖濕氣流和冷空氣的共同影響以及第8號(hào)臺(tái)風(fēng)“蝴蝶”外圍共同影響,門樓水庫(kù)流域出現(xiàn)了大范圍強(qiáng)降雨,最大24 h降雨164 mm,最大48 h降雨240 mm。三日平均降雨量259 mm,流域前期影響82.8 mm,入庫(kù)基流30 m3/s。
1.2.2 洪水情況
①洪水漲幅大。8月10日10時(shí)庫(kù)水位26.2 m,前期降雨入庫(kù)基流30 m3/s,22時(shí)庫(kù)水位26.89 m,入庫(kù)流量908 m3/s。12日3時(shí)庫(kù)水位27.79 m,入庫(kù)流量2067 m3/s,5時(shí)達(dá)到峰值2 900 m3/s。②洪峰傳播時(shí)間短。受前期降雨影響,扣除降雨漲庫(kù)面來(lái)水外,洪峰流量傳至水庫(kù)水位計(jì)時(shí),洪峰傳播時(shí)間只有18 h。③入庫(kù)峰值退落較快,但入庫(kù)小流量退水漫長(zhǎng)。
1.2.3 洪水預(yù)報(bào)
①前期洪水預(yù)報(bào)工作。2006年,門樓水庫(kù)在洪水預(yù)報(bào)工作方面,聘請(qǐng)水利、水文系統(tǒng)從事多年預(yù)報(bào)工作的專家指導(dǎo)把關(guān)主要完成了“門樓水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)方案”。運(yùn)用汛限水位理論和收集的資料,分析1961~2005年實(shí)測(cè)水文資料,共選用45場(chǎng)洪水進(jìn)行分析計(jì)算,完成的主要內(nèi)容:產(chǎn)流方案和匯流方案;流域前期雨量影響采用編程自動(dòng)計(jì)算;繪制了凈雨、降雨歷時(shí)與洪峰相關(guān)曲線圖,制成典型10場(chǎng)有代表性洪水經(jīng)驗(yàn)實(shí)測(cè)單位線。②本次洪水預(yù)報(bào)工作。由于形成本次降雨時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),水庫(kù)工程技術(shù)人員認(rèn)真分析上游流域降雨量、庫(kù)水位變化、前期雨量影響、降雨時(shí)空、區(qū)域分布等情況,全面掌握上游中小型水庫(kù)蓄泄情況和主要河道水庫(kù)實(shí)測(cè)入庫(kù)洪水過(guò)程,運(yùn)用微機(jī)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng),實(shí)施跟蹤預(yù)報(bào)。11日4時(shí),根據(jù)降雨情況,預(yù)報(bào)洪峰流量可達(dá)到3 100 m3/s。預(yù)報(bào)洪水總量1.05億m3,洪峰12日8時(shí)出現(xiàn)。