沙瑞華,胡宏達(dá),王開麗,邊曉東
(水利部松遼水利委員會,吉林 長春 130021)
2013 年松遼流域大洪水大型水庫調(diào)度經(jīng)驗(yàn)
沙瑞華,胡宏達(dá),王開麗,邊曉東
(水利部松遼水利委員會,吉林 長春 130021)
2013 年,松花江流域發(fā)生 1998 年以來最大流域性洪水,在國家防總的正確指導(dǎo)下,松花江防總和松遼委成功實(shí)施了流域 4 座大型水庫的調(diào)度。文章介紹了 2013 年松花江流域雨水情及骨干水庫調(diào)度情況,全面總結(jié)了 4座大型水庫的調(diào)度經(jīng)驗(yàn)。
松遼流域;洪水;水庫調(diào)度;2013 年
2013 年,松花江流域發(fā)生 1998 年以來最大流域性洪水。6—8 月,松花江流域連續(xù)發(fā)生 27 場降水過程,流域平均雨量達(dá) 454 mm,較歷年同期偏多 2成以上。有 36條河流發(fā)生超警戒以上洪水,其中 10條河流發(fā)生超歷史洪水。嫩江上游發(fā)生超50年一遇特大洪水,嫩江尼爾基水庫以下江段出現(xiàn) 10~20 年一遇洪水,嫩江全線超警;第二松花江上游發(fā)生 60 年一遇特大洪水;松花江干流全線出現(xiàn)超警洪水。
尼爾基水庫最大 6 h 入庫流量 9 440 m3/s,重現(xiàn)期超 50 年一遇,截至 9 月 24 日,水庫當(dāng)年來水量已達(dá) 224 億 m3,為歷年同期的 2.5 倍,多于 1998年,居歷史首位。豐滿水庫最大 6 h天然入庫流量17 400 m3/s,洪水重現(xiàn)期 60 年一遇。察爾森水庫入庫洪峰 569 m3/s,重現(xiàn)期約為 7 年一遇,截至 9月 24 日,水庫當(dāng)年來水量達(dá) 14.3 億 m3,為歷年同期的 1.9 倍。
松花江防總和松遼委負(fù)責(zé)調(diào)度松花江流域內(nèi)的尼爾基、白山、豐滿、察爾森 4 座骨干水庫,合計(jì)總庫容為 267.6 億 m3,占松花江流域大中型水庫總庫容的 54%。松花江防總和松遼委按照國務(wù)院批準(zhǔn)的《松花江防御洪水方案》和有關(guān)水庫防洪調(diào)度方案,科學(xué)調(diào)度骨干水庫,在確保水庫安全的前提下,最大限度地發(fā)揮了工程的防洪效益。
尼爾基水庫防洪調(diào)度歷時 31 d,松花江防總共下達(dá) 17 個調(diào)度令。尼爾基水庫調(diào)節(jié)洪量 107.2億 m3,最大攔蓄洪量 15.09 億 m3,棄水 67 億 m3,調(diào)洪最高水位 216.54m,最大下泄流量 5 500m3/s,削峰率達(dá) 42%,將水庫超 50 年一遇特大洪水削減為嫩江中下游及松花江干流 10~20 年一遇洪水,充分發(fā)揮了水庫攔洪削峰作用,有效減輕了下游?。ㄗ灾螀^(qū))的防洪壓力。
白山、豐滿水庫防洪聯(lián)合調(diào)度歷時 11 d,松花江防總共下達(dá)7個調(diào)度令。豐滿水庫最大泄流量2 100 m3/s,白山、豐滿水庫聯(lián)合削峰率達(dá) 88%,為嫩江洪水錯峰達(dá) 7 d。2 座水庫共調(diào)節(jié)洪量 42.7 億m3,合計(jì)最大攔蓄洪量 23.65 億 m3,白山水庫調(diào)洪最高水位 416.04 m,棄水 2.58 億 m3,豐滿水庫調(diào)洪最高水位 262.91 m,棄水 1.09 億 m3。
察爾森水庫防洪調(diào)度歷時 21 d,松遼委下達(dá) 4個調(diào)度令,水庫最大泄流 300 m3/s,削峰率 47%。水庫共調(diào)節(jié)洪量 5.71 億 m3,最大攔蓄洪量 2.28 億m3,棄水 2.28 億 m3,調(diào)洪最高水位 363.86 m,超防洪高水位 0.86 m。月亮泡水庫可因此少上漲近0.9 m,極大地減輕了月亮泡的防洪壓力。
3.1 必須正確把握水庫防洪調(diào)度的總體原則
按照國家防總的要求,以確保水庫安全、人民生命安全、干流堤防安全為目標(biāo),堅(jiān)持依法調(diào)度、科學(xué)調(diào)度、精細(xì)調(diào)度、結(jié)合實(shí)際調(diào)度,統(tǒng)籌考慮洪水特征以及下游防洪能力、需求和多目標(biāo)防洪安全,最大限度減少災(zāi)害損失,并兼顧洪水資源化利用。
3.2 必須結(jié)合實(shí)際調(diào)度
必須結(jié)合實(shí)際調(diào)度,才能有效應(yīng)對流域防洪突發(fā)情況,才能充分挖掘?qū)崟r調(diào)度的潛力,最大限度地發(fā)揮水庫的防洪作用。2013 年洮兒河最下游的月亮泡水庫6號壩因壩高不足而面臨漫溢潰壩可能,保護(hù)區(qū)內(nèi) 2 700 余人的生命財(cái)產(chǎn)安全受到嚴(yán)重威脅,吉林省防指應(yīng)急請求察爾森水庫盡最大可能攔蓄洮兒河洪水。松遼委全面分析流域及未來的防汛形勢,科學(xué)調(diào)度,察爾森水庫開閘泄洪時,庫水位已超汛限 1.95 m,水庫調(diào)洪最高水位超汛限水位 3.31 m,超防洪高水位 0.86 m,最大攔蓄洪量 2.28 億 m3,極大地減輕了月亮泡水庫防洪壓力,成功保護(hù)了月亮泡 6號壩。尼爾基水庫也承擔(dān)了規(guī)定以外的防洪任務(wù),為盡量避免河道內(nèi)一村屯轉(zhuǎn)移,水庫維持 2 800 m3/s泄流時間達(dá) 7 d。
3.3 必須深刻認(rèn)識流域洪水規(guī)律
認(rèn)識規(guī)律,預(yù)測未來,增強(qiáng)工作的主動性。對于 4個水庫流域,總結(jié)主要規(guī)律如下:
1)尼爾基水庫流域匯流時間較長一般為 4~7 d。充分利用這一有利條件,開展了預(yù)報(bào)調(diào)度,最大程度地發(fā)揮了水庫的攔洪削峰作用;同時也開展汛限水位動態(tài)控制,明顯增加了尼爾基水庫的發(fā)電量,提高了水庫的經(jīng)濟(jì)效益。由于洪水反映明顯滯后,值班時應(yīng)注意不要因?yàn)橛旰髱滋烊霂炝髁繘]有變化,而忽視對該流域水情的監(jiān)視。
2)對于 4 個水庫流域,一般情況下,連續(xù) 3 d累計(jì)降雨達(dá)到 70~90 mm,水庫有可能 5 年一遇左右的洪水。這要求值班人員要密切關(guān)注流域累計(jì)雨量的變化,提前做好預(yù)測預(yù)報(bào)和水庫調(diào)度的準(zhǔn)備。絕不能因?yàn)闆]有集中高強(qiáng)度降雨過程,而放松警惕。連續(xù)降雨過程往往是洪水出現(xiàn)的前兆。
3)一旦水庫出現(xiàn) 5 年一遇的洪水,水庫流域下墊面含水量就將處于飽和狀態(tài),后續(xù)降雨將使入庫洪水量級快速上漲。洪水量級由5年一遇提高到 10 年一遇、由 10 年一遇提高到 20 年一遇、由 20 年一遇提高到 50 年一遇、由 50 年一遇提高到 100 年一遇,所需的降雨量只有 10~20 mm,見表 1。1995 年豐滿水庫超 100 年一遇特大洪水,最大 3 d 面平均雨量 145 mm,2010 年白山水庫超100 年一遇特大洪水,白山流域 3 d 降雨量 131mm,2013 年豐滿水庫 60 年一遇特大洪水,3 d 降雨量140 mm。特大洪水并不遙遠(yuǎn),其出現(xiàn)往往很突然,20多毫米的降雨就可使防洪形勢發(fā)生重大變化。因此,關(guān)鍵時期必須高度戒備,調(diào)度時要留有余地,做好應(yīng)對突發(fā)情況的預(yù)案。
表1 不同洪水量級凈雨量差值表
3.4 必須以準(zhǔn)確的預(yù)測預(yù)報(bào)為支撐
松遼委不斷加強(qiáng)水利新技術(shù)引進(jìn),利用降雨徑流模型、水動力學(xué)模型、分布式模型等先進(jìn)水文模型開發(fā)出嫩江、松花江洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)、松花江洪水管理系統(tǒng)等多套洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng),大大提高了預(yù)測預(yù)報(bào)的精確性、及時性。在應(yīng)對 2013 年洪水過程中,累計(jì)會商 50 余次,完成降水預(yù)報(bào) 265 次,洪水預(yù)報(bào) 323 站次,整體預(yù)報(bào)精度達(dá)到 90%以上,重要場次洪水預(yù)報(bào)精度達(dá)到 95%以上。準(zhǔn)確的預(yù)測預(yù)報(bào)為科學(xué)調(diào)度提供了有力的支撐。
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