馮家山水庫“7·23”洪水防洪調度分析

姚德倉 高曉婷

(寶雞市馮家山水庫管理局 721300)

1 工程概況

馮家山水庫位于陜西省關中西部，建于渭河一級支流千河末端，屬大(2)型水利工程，水庫樞紐由大壩、泄洪洞、溢洪洞、非常溢洪道、輸水洞等組成。大壩為均質土壩，壩高75m，壩長300m，壩寬10m;泄洪洞為有壓隧洞，最大流量575m3/s;溢洪洞為無壓隧洞，最大流量1140m3/s;當發生超標準洪水時啟用非常溢洪道參與泄洪，泄洪流量300m3/s;輸水洞為農業、城市、工業提供供水服務，最大流量47m3/s。水庫按百年一遇洪水設計，洪峰流量3550m3/s，按5000年一遇洪水校核，洪峰流量8860m3/s。水庫總庫容4.27億m3，有效庫容2.86億m3，防洪庫容1.27億m3。

2 洪水特點

2010年馮家山水庫防汛任務艱巨，工作繁重，先后共遭遇了4次較大洪水過程，其中最大的是“7·23”洪水，這次洪水可以概括為“三個最大，一個首次”，即流域降雨量為建庫以來單次最大，面降雨量一般在200mm左右，局部300mm左右，個別站點達到400mm，其中隴縣東風鎮日降雨達336.7mm，是建庫以來流域最大日降雨1996年9月18日隴縣固關130mm記錄的2.59倍;入庫洪水為建庫以來最大，7月23日22時入庫洪水洪峰流量1760m3/s，相當于20年一遇洪水，是建庫以來實測最大洪峰流量1981年8月21日1180m3/s記錄的1.5倍，入庫洪峰創建庫以來最大洪水記錄;排泄流量為建庫以來最大，7月23日22時50分，泄洪洞下泄流量550m3/s，溢洪洞下泄流量450m3/s，水庫泄洪總量達到1000m3/s，為建庫以來最大值;溢洪洞首次正式參與泄洪，7月23日22時30分溢洪洞閘門開啟參與泄洪，為建庫37年來首次正式投入使用。

3 水庫調度

3.1 科學調度，安全度汛

在“7·23”洪水來臨之前，馮家山水庫水位706.23m，低于汛期限制水位707m，馮家山水庫防汛指揮部先后接到氣象部門的暴雨橙色、紅色預警，水庫管理局立即動員，轉入防汛緊急狀態，按照水庫防洪預案，防汛工作人員堅守各自工作崗位，嚴密注視汛情變化。當入庫洪水流量由上午9時210m3/s迅速增加到12時的1230m3/s時，雖然水庫水位尚未達到汛限水位，但是鑒于洪水來勢迅猛，入庫流量較大，水庫管理局立即開閘泄洪。此后隨著入庫洪水流量增加而逐漸加大泄洪設施閘門開度，22時出現洪峰1760m3/s，至22時50分泄洪洞、溢洪洞均參與泄洪，本次最大泄洪流量1000m3/s。這次洪水調度共歷時41h 35min，水庫最高洪水位708.52m，泄洪總量7367萬m3，最大滯洪量3150萬m3，最大削減洪峰940m3/s，削峰率達60%，在確保水庫自身安全的前提下，最大限度地減輕了千河下游和渭河的防洪壓力，充分發揮了大型水庫錯峰滯洪作用。

3.2 積極排沙，減少淤積

馮家山水庫地處北方多泥沙河流區域，利用異重流排沙減淤，對減少水庫淤積，延長水庫壽命具有重要意義。異重流是北方多泥沙河流洪水入庫所形成的一種自然現象，挾泥沙洪水進入蓄有清水的水庫，如果具有足夠的流速和濃度，就會潛入清水下面向前推進，此現象就是水庫異重流。在“7·23”洪水調度過程中，水庫管理單位專門安排專業技術人員采取乘船在水庫中巡回目測和采樣在實驗室試驗相結合的辦法，當泥沙含量達到30～50kg/m3且洪水推進到壩前時，開啟泄洪洞或加大流量，利用異重流排沙減淤。據統計，這次洪水最大泥沙含量為253kg/m3，入庫泥沙共計793999萬kg，利用異重流排沙666612萬kg，排沙比84%，排沙效果比較顯著，相當于再造一座小型水庫，也相當于節省水庫清理淤積資金近億元。

3.3 蓄洪滯洪，服務大局

在“7·23”洪水調度過程中，7月25日6時水庫水位707.38m，高于汛限水位，泄洪洞下泄流量360m3/s，出庫水流仍為渾水。在此泄洪排沙的關鍵時期，水庫下游的隴海鐵路千河大橋橋基發生險情，急需搶險修復。馮家山水庫管理單位服從大局，立即關閉泄洪洞停止泄洪。7月26日16時隴海鐵路千河大橋搶修完畢時，水庫水位已經躍升至708.9m，超汛限水位1.9m，蓄滯洪水2600萬m3。這次停止泄洪34h，為隴海鐵路千河大橋搶修贏得了寶貴的時間。8月由于下游王家崖水庫溢洪道工程出現重大險情，馮家山水庫管理局從搶險工作的實際需要出發，給予積極配合，8月18～21日停止泄洪4天，超汛限水位1.44m，蓄滯洪水2000萬m3，直至搶險工作結束后，馮家山水庫才恢復泄洪，繼續降低水庫水位。

3.4 防洪保安，兼顧興利

在迎戰“7·23”大洪水時，馮家山水庫管理局防洪興利兩兼顧，通過輸水洞和灌區干渠工程，利用“引馮濟羊”設施，從7月24日開始至9月1日結束，歷時40天，向羊毛灣水庫輸送水量1356萬m3，最大供水流量5.627m3/s，最小供水流量2.347m3/s。這次在確保水庫安全和城市、工業供水正常的前提下，圓滿地完成了長時間、遠距離、跨流域調水任務，既達到了水庫防洪的目的，又有效地利用了雨洪資源。

4 結語

在遭遇較大洪水時，大型水庫調度要嚴格執行事先確定的防洪調度預案，并堅決服從上級防汛指揮機構的命令，確保水庫自身安全。同時要服從大局，兼顧下游河道安全、渭河錯峰和搶險需要，還要利用異重流積極排沙減淤，最大限度地延長水庫使用壽命，在條件許可時，合理利用雨洪資源。■