邢台市朱庄水库“7·19”洪水调度探究

2017-07-31 18:59赵英娜
水科学与工程技术 2017年3期
关键词:雨情邢台入库

孟 磊,赵英娜

(1.邢台市朱庄水库管理处,河北 邢台054000;2.邢台经济开发区农林水综合服务中心,河北 邢台054001)

邢台市朱庄水库“7·19”洪水调度探究

孟 磊1,赵英娜2

(1.邢台市朱庄水库管理处,河北 邢台054000;2.邢台经济开发区农林水综合服务中心,河北 邢台054001)

通过对朱庄水库“7·19洪水调度过程的得失及存在问题,探索洪水调度过程中存在问题,为日后洪水科学调度提供有力保障。

朱庄水库;洪水调度;改进措施

1 基本情况

朱庄水库是以防洪、灌溉为主,兼顾供水、发电和水面养殖等综合利用的大(2)型水利枢纽工程,系多年调节性水库,2000年兴建了“引朱济邢”输水工程,设计年供水量5000万m3,主要供兴泰电厂、邢台钢厂、德龙钢厂等。

朱庄水库位于滏阳河流域南澧河上游,坝址在沙河市綦村镇朱庄村西,距邢台市西南35km,控制流域面积1220km2,总库容4.162亿m3。水库位于南澧河上游沙河河谷之上,控制着宋家庄、将军墓、浆水、路罗等4道山川。控制流域面积1220km2,占南澧河流域面积的58%。

水库枢纽工程包括溢流坝、非溢流坝、电站、放水洞、泄洪洞,南北干渠、消力池等工程。坝型为浆砌石混合重力坝,最大坝高95m,坝长544m,其中溢流坝段长111m。工程按2级建筑物标准,以百年一遇洪水设计,千年一遇洪水校核,万年一遇洪水验算。水库最大坝高261.51m,允许最高洪水位260.9m,正常高蓄水位251.0m。

该水库于1971年10月开始兴建,1976年开始拦洪蓄水,1985年4月竣工验收。1990年开始转为正常调度运用阶段。

2 汛期水雨情

2016年7月,朱庄水库流域发生了特大洪水(以下称“7·19”洪水),这次洪水以其时间短、强度大、来势猛、洪量大为特点,极具破坏性和灾害性。

降雨主要集中在7月19日凌晨至7月20日12:00。其特点是来势猛、范围广、时间短、强度大、灾害严重,覆盖了整个流域的1220km2,上游平均降雨量380mm。

“7·19”洪水中最大洪峰7780m3/s,发生在20日3:00;最高水位252.45m,发生在21日11:00;最大泄量1300m3/s,发生在20日6:00;1d洪量2.658亿m3/s;3d洪量3.123亿m3/s;5d洪量3.427亿m3/s;7d洪量3.991亿m3/s。

7月20日1:20,库水位达到汛限水位239m,入库流量6500m3/s,凌晨2:00,库水位升至241.07m,入库流量7400m3/s,3∶00,水位升至244m,入库流量达到本次降雨过程的最大值7780m3/s,洪峰流量达百年一遇。

上游水情紧张,下游灾情渐重。7月19日19:20,上游雨情信息中断;23:00,上坝路围墙坍塌;20日6:00,朱庄村南桥冲毁。与此同时,下游广大区域普降大雨,西部山区的客水迅速向南和、任县、宁晋一带汇集,下游河道同时告急。

3 2016年“7·19”洪水调度过程

因近年来连年干旱少雨,加之农业用水,工业供水,生态用水,库水位降至历史次低水位218.5m。“7·19”洪水发生后,19日19:15, 按18:20至18:50来水量演算,此阶段入库流量3600m3/s,预计到20日2:00上升至汛限水位239m,其后及时将演算结果汇报市防办,并要求闸门操作人员全部就位,随时准备预泄。

7月20日1:20库水位239m,入库流量6500m3/s,下泄流量20m3/s;2:06,请示市防办要求加大泄量至200m3/s,但未得到批准。2:30,下泄流量加大至200m3/s。3:00库水位升至244m,达到本次洪水最大洪峰7780m3/s,超百年一遇洪峰流量,此时下泄流量50m3/s;4∶30水位247.5m,入库流量5540m3/s,下泄流量500m3/s;5:00水库水位248.3m,入库流量5250m3/s;6:00增大流量至1300m3/s;11∶05水库水位252.45m,库容2.8107亿m3,入库流量337m3/s,出库流量700m3/s。其后根据防办指令缓缓时段下降。其间,21日4:30,沙河大桥南侧出现险情,停止泄水6.5h。 27日18:00,开发区出现险情,停止泄洪140h。洪峰削减率达97.74%。

4 防洪决策

朱庄水库“7·19”洪水调度过程中,充分考虑下游河道及保护对象的承受能力,权衡利弊,实事求是地进行科学调度,确保大坝安全。当水位达252.45m时,按原规定应敞泄,但考虑到下游泄洪压力,经研究做出了下泄700m3/s的决定。事实证明,该决策是合理、可行的。

4.1 实际调度泄量比按规定应泄量减少500m3/s

今年朱庄水库的实际调度最大泄量1300m3/s,较按规定的调度方式调度下泄量减少500m3/s,下泄时间仅4.5h。

4.2 没有敞泄,最大限度地减少了下游损失

实际调度中,库水位超过252.41m时,按照调度运用计划原则上应敞泄,但未按原调度原则规定的敞泄进行操作,为下游最大限度地承担了风险,发挥了巨大的减灾作用。

4.3 两次长达146.5h的闭闸停泄

在洪水最紧张的时刻,为下游抢险救灾赢得了宝贵时间。保证了京广铁路和公路畅通,减轻了下游滞洪区的防洪压力。

5 防洪决策效果

5.1 保住了大坝安全

朱庄水库汛前库水位218.5m,主汛期过后库水位243.07m,蓄水1.84亿m3,为日后的取水、用水调度提供了保障。

5.2 相机多蓄水

朱庄水库在“7·19”洪水实际调度中充分发挥了削峰、错峰作用,在高水位运行时没有敞泄,减少了下泄洪水总量,最大限度地减少了下游灾情,同时还多蓄了水。

6 防洪调度经验与不足

6.1 及时调整调度方案

2016年“7·19”洪水发生后,根据汛期调度运用计划、入库流量、库水位,考虑到下游铁路、公路、高速公路、滞洪区等实际情况,在确保大坝安全的前提下,两次闭闸停泄146.5h,为下游抢险救灾提供了宝贵时间,最大限度地发挥了水库工程的防洪、减灾作用。

6.2 2016年“7·19”防洪调度验证了风险分析成果

朱庄水库从投入运用的情况看,兴利系数偏低(仅54.8%),其主要原因是弃水量过多,汛限水位定的偏低,每年汛前为维持汛限水位,不得不进行较大数量的弃水。因而造成兴利系数偏低,水库蓄水量不足,使水库经济效益和社会效益得不到充分发挥。如图1。

图1 朱庄水库渍坝风险图

1982年以来邢台市曾3次出现“水荒”。为了解决防洪和蓄水兴利的矛盾,1993年 《通过漫坝风险分析,提高了朱庄水库兴利效益的研究技术报告》,抬高汛限水位4~7.5m,相应增加蓄水库容3310万~6280万m3。 “7·19”洪水的成功调度再次验证,抬高汛限水位后,大坝的安全可靠度是有保证的。

6.3 汛限水位急需恢复到正常状态

近年来,降雨稀少,加之向市区工业、生态及农业供水,2016年汛前库水位降至死水位220m以下,供水情况再度紧张。该水库于2008年5月开始除险加固工程建设,为保证大坝在除险加固期间的安全运行,对起调水位进行了演算,将汛限水位由原来的242m降至239m,相应库容由1.76亿m3降至1.48亿m3,由于下闸蓄水未出验收报告,汛限水位不能恢复到正常状态。2016年“7·19”暴雨洪水调度验证了恢复正常汛限水位是合理的、可行的。

6.4 水雨情信息

“7·19”洪水发生之初,水情、雨情信息传输基本稳定,水库能够根据预报数据模拟演算汛情。7月19日21:20,该信息中断,雨情信息的传送只能先由水文系统收集、整理后,传至市防办,由市防办传到水库,调度人员只能利用传统的计算方式进行反推入流。信息传递速度过慢、量少,且无法导入数据库,往往得到信息时洪峰已经形成,且误差也较大,水、雨情信息传送的稳定性和时效性及流域水文模型精度有待进一步提高、完善。

7 结语

从区域的实际出发,完善水库调度运用方式、探索解决洪水调度过程中存在问题的有效途径,建立符合流域实际的数据模型,完善采集雨量、水位、流量及其气象信息的软硬件系统,结合雷达、气象卫星等客观地做出暴雨洪水的预报,加快防汛设施建设,增加防汛工作的科技含量,提高防汛工作水平,有效防御洪水灾害,以最大限度地避免人员伤亡,降低灾害损失。

[1]孟磊,朱庄水库“7·19”洪水调度过程工作报告[R].2016.

[2]赵锁贵,“96.8”洪水调度过程工作报告实践浅析.浙江省大中型水电站防洪和发电调度技术研讨会1996.

[3]张学功,卢林全,周兴军,等.宁波市白溪水库洪水调度实践浅析[Z].浙江省大中型水电站防洪和发电调度技术研讨会暨浙江省水电站建设新技术交流会,2007.

[4]曹永强,殷峻暹,胡和平.水库防洪预报调度关键问题研究及其应用[J].水利学报,2005.

[5]田力.昭平台白龟山梯级水库联合防洪优化调度研究[D].大连:大连理工大学,2007.

(责任编辑:姜彤宇)

Xingtai Zhuzhuang Reservoir “7·19” flood scheduling inquiry

MENG Lei1,ZHAO Ying-na2
(1.Xingtai Zhuzhuang Reservoir Management Office, Xingtai 054000,China;2.Economic Development Zone of Xingtai Following Comprehensive Service Center, Xingtai 054001,China)

Analysis of Zhuzhuang Reservoir flood dispatching process of and existing problems based on the"7·19 flood dispatching.The improvement measures is explored to solve the problems and provide strong guarantee for future scientific flood dispatching.

Zhuzhuang Reservoir; flood dispatching; improvement measures

TV697.1

B

1672-9900(2017)03-0061-03

2017-03-20

孟 磊(1973-),男(汉族),河北邢台人,高级工程师,主要从事水库防汛调度、工程管理等工作,(Tel)13731062228。

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