白溪水庫(kù)“131007”臺(tái)風(fēng)暴雨洪水調(diào)度分析

秦玲玲,張學(xué)功,丁紅波

(寧波市白溪水庫(kù)管理局，浙江 寧波 315606)

白溪水庫(kù)“131007”臺(tái)風(fēng)暴雨洪水調(diào)度分析

秦玲玲,張學(xué)功,丁紅波

(寧波市白溪水庫(kù)管理局，浙江 寧波 315606)

受“菲特”臺(tái)風(fēng)影響，白溪水庫(kù)流域形成“131007”號(hào)臺(tái)風(fēng)暴雨洪水。該文從洪水水雨情特征、洪水預(yù)報(bào)、洪水調(diào)度等方面對(duì)本次洪水進(jìn)行分析，總結(jié)水庫(kù)洪水調(diào)度經(jīng)驗(yàn)，提高防洪調(diào)度科學(xué)性。

臺(tái)風(fēng)暴雨；洪水預(yù)報(bào)；洪水調(diào)度

2013年第23號(hào)臺(tái)風(fēng)“菲特”給白溪水庫(kù)流域帶來(lái)豐沛降水，水庫(kù)上游形成明顯洪水過(guò)程，過(guò)程雨量為449.5 mm、洪量為8 922.66萬(wàn)m3，暴雨洪水規(guī)模接近20年一遇水平，各項(xiàng)指標(biāo)均創(chuàng)建庫(kù)以來(lái)歷史新高。經(jīng)過(guò)水庫(kù)管理部門精心調(diào)度，科學(xué)蓄泄，防洪效益明顯。現(xiàn)對(duì) “131007”洪水進(jìn)行分析，汲取經(jīng)驗(yàn)，為水庫(kù)洪水調(diào)度提供參考[1-2]。

1 白溪水庫(kù)及流域概況

白溪水庫(kù)位于浙江省寧海縣白溪流域干流中游，是一座以供水、防洪為主，兼顧發(fā)電、灌溉等綜合效益的國(guó)家大(Ⅱ)型水利樞紐工程。壩址以上流域面積為254 km2，多年平均徑流量為2.81億m3。水庫(kù)正常蓄水位為170 m，汛期限制水位為170 m，設(shè)計(jì)洪水位為174.3 m，校核洪水位為176.2 m，總庫(kù)容為1.684億m3，水庫(kù)具有不完全多年調(diào)節(jié)性能。利用水庫(kù)防洪庫(kù)容，可使下游防洪標(biāo)準(zhǔn)由5年一遇提高到20年一遇，使下游6萬(wàn)余人口、0.2 萬(wàn)hm2耕地受益。

白溪流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，雨量充沛，處于浙江暴雨集中區(qū)，降雨年際和年內(nèi)分配不均，多年平均降水量1 831.4 mm。白溪洪水多為臺(tái)風(fēng)暴雨形成，因此大洪水多發(fā)生在夏季[3]。

2 “131007”洪水雨情、水情

水庫(kù)流域自10月 5日17:00開(kāi)始降雨，過(guò)程持續(xù)到8日8:00，過(guò)程面雨量累計(jì)達(dá)449.5 mm，最大24 h降水量297.8 mm,超過(guò)5年一遇水平(237 mm);最大3 d降水量449.5 mm,接近20年一遇水平(467 mm)。受此次降水過(guò)程影響，水庫(kù)上游流域形成一次明顯的入庫(kù)洪水過(guò)程。洪水自10月6日9:00開(kāi)始入庫(kù)，持續(xù)至9日15:00，洪峰流量達(dá)1 410.39 m3/s(小時(shí)平均值)，過(guò)程洪量總計(jì)約8 922.66萬(wàn)m3，徑流系數(shù)0.78。洪水過(guò)程線呈現(xiàn)尖瘦多峰特征。相關(guān)暴雨洪水要素見(jiàn)表1。本次洪水洪峰流量接近5年一遇(1 459 m3/s)標(biāo)準(zhǔn)，最大24 h洪量為5 724.24 萬(wàn)m3，超過(guò)5年一遇(0.51億m3)標(biāo)準(zhǔn)。

表1 “131007”暴雨洪水要素

3 洪水預(yù)報(bào)

3.1 洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)簡(jiǎn)介

白溪水庫(kù)建有河海大學(xué)開(kāi)發(fā)研究的洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)依托于通過(guò)GPRS傳輸?shù)乃檫b測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)多次洪水的運(yùn)行檢驗(yàn)，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，于2008年2月通過(guò)驗(yàn)收，洪水預(yù)報(bào)精度符合部頒發(fā)規(guī)范甲級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)主要包括3個(gè)功能模塊。數(shù)據(jù)庫(kù)與信息管理——實(shí)現(xiàn)了水庫(kù)工情、雨水情等的數(shù)據(jù)管理和查詢、業(yè)務(wù)報(bào)表生成及數(shù)據(jù)維護(hù)等功能；洪水預(yù)報(bào)子系統(tǒng)——根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)了人工干預(yù)洪水預(yù)報(bào)、洪水自動(dòng)預(yù)報(bào)、歷史洪水模擬、信息查詢和模型管理等功能；實(shí)時(shí)洪水調(diào)度子系統(tǒng)——包含基本信息、方案生成、會(huì)商輔助、防洪形勢(shì)分析等五大功能。作業(yè)預(yù)報(bào)中，運(yùn)用預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)雨情變化，實(shí)行連續(xù)滾動(dòng)預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)時(shí)間間隔為1 h。

3.2 “131007”洪水預(yù)報(bào)

在“131007”洪水中，水情人員運(yùn)用洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)時(shí)水雨情，滾動(dòng)預(yù)報(bào)入庫(kù)流量，提供不同降雨量級(jí)的水庫(kù)調(diào)度方案建議，為水庫(kù)調(diào)度決策提供參考。預(yù)報(bào)洪水與實(shí)際洪水誤差分析見(jiàn)表2。表內(nèi)各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了《水庫(kù)洪水調(diào)度考評(píng)規(guī)定》(SL 224—98)中“好”的標(biāo)準(zhǔn)[4]。

圖1 “131007”洪水預(yù)報(bào)值與實(shí)際值對(duì)比

表2 預(yù)報(bào)洪水與實(shí)際洪水對(duì)比

4 洪水調(diào)度

《關(guān)于白溪水庫(kù)2013年度控制運(yùn)用計(jì)劃的核定意見(jiàn)》(浙水管[2013]35號(hào))中規(guī)定白溪水庫(kù)洪水調(diào)度規(guī)則：① 采用分級(jí)預(yù)泄，即接到臺(tái)風(fēng)或大暴雨預(yù)報(bào)后提前預(yù)泄，先將庫(kù)水位降至163.50 m，視后期預(yù)報(bào)再降至162.00 m，控制預(yù)泄流量不超過(guò)600 m3/s，預(yù)泄開(kāi)始時(shí)間為預(yù)計(jì)大暴雨影響前26 h。② 庫(kù)水位低于20年一遇洪水位173.42 m時(shí)，根據(jù)預(yù)報(bào)雨量的不同量級(jí)進(jìn)行分級(jí)控泄，即從預(yù)報(bào)250 mm的200 m3/s直到500 mm的1 340 m3/s，其中庫(kù)水位超過(guò)170.00 m時(shí)應(yīng)按下游河道安全泄量進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)。控制下泄流量不超過(guò)入庫(kù)流量。③ 洪水后期，庫(kù)水位低于172.00 m時(shí)，視預(yù)報(bào)情況，可通過(guò)滿發(fā)電等方式盡快將庫(kù)水位降至控制蓄水位。

實(shí)際調(diào)度過(guò)程中，白溪水庫(kù)管理局以批復(fù)的洪水調(diào)度原則為依據(jù)，嚴(yán)格執(zhí)行控制運(yùn)用計(jì)劃，實(shí)時(shí)測(cè)算入庫(kù)流量、研判面臨水雨情形勢(shì)，制定科學(xué)調(diào)度方案，精確執(zhí)行寧波市防指的調(diào)度指令，精細(xì)調(diào)度，合理調(diào)控水庫(kù)水位。

此次臺(tái)風(fēng)影響正值國(guó)慶長(zhǎng)假，水庫(kù)管理部門高度重視，積極準(zhǔn)備，及時(shí)調(diào)整發(fā)電計(jì)劃，從5日上午開(kāi)始2臺(tái)機(jī)組24 h連續(xù)運(yùn)行。7日00:00開(kāi)啟溢洪道弧門泄洪。先后于7日凌晨、7日傍晚、8日凌晨3次采取避潮錯(cuò)峰調(diào)度方式，提前減小泄洪流量，避免了下游洪水灌沒(méi)水車村。洪峰過(guò)后，于8日9:35關(guān)閉溢洪道弧門，精確控制洪后水位回蓄至170.69 m，成功實(shí)施了攔洪截尾、蓄水增效、縮短下游區(qū)域成災(zāi)歷時(shí)的臨時(shí)超蓄方案。

本次秋臺(tái)風(fēng)對(duì)水庫(kù)流域影響較大，白溪水庫(kù)過(guò)程溢洪水量(含發(fā)電)6 390.16 萬(wàn)m3(未預(yù)泄)，攔蓄水量2 532.50 萬(wàn)m3。本次入庫(kù)洪峰流量1 410.39 m3/s，過(guò)程最大下泄流量749.48 m3/s，削峰比46.9%，控制最高水位達(dá)到171.40 m(7日14:05)，洪后水位170.69 m，充分發(fā)揮了水庫(kù)的防洪減災(zāi)效益。洪水調(diào)度情況見(jiàn)表3。

表3 “131007”洪水調(diào)度情況

將此場(chǎng)次洪水入庫(kù)流量過(guò)程根據(jù)批復(fù)的調(diào)洪規(guī)則進(jìn)行模擬調(diào)度計(jì)算，得出按規(guī)則調(diào)度情況下水位、出庫(kù)流量與實(shí)際調(diào)度過(guò)程對(duì)比見(jiàn)圖2。實(shí)際次洪水出庫(kù)總水量6 389.96萬(wàn)m3，按調(diào)洪規(guī)則模擬計(jì)算出庫(kù)總水量6 004.37萬(wàn)m3。實(shí)際次洪水最大出庫(kù)流量749.48 m3/s，小于按調(diào)洪規(guī)則模擬計(jì)算的出庫(kù)流量(969.68 m3/s)；實(shí)際次洪水最高水位171.40 m低于按調(diào)洪規(guī)則計(jì)算的最高水位(172.31 m)。實(shí)際調(diào)度過(guò)程中通過(guò)實(shí)時(shí)演算分析、實(shí)時(shí)調(diào)整出庫(kù)流量，通過(guò)以較小出庫(kù)流量下泄，適當(dāng)延長(zhǎng)下泄時(shí)間的方法降低庫(kù)水位。可見(jiàn)實(shí)際調(diào)度過(guò)程在調(diào)度原則范圍內(nèi)執(zhí)行，效果優(yōu)于規(guī)則調(diào)度[5]。

圖2 按調(diào)洪規(guī)則模擬調(diào)度與實(shí)際調(diào)度過(guò)程對(duì)比

5 結(jié)語(yǔ)

白溪水庫(kù)在“菲特”臺(tái)風(fēng)暴雨洪水中充分發(fā)揮了攔蓄洪水、削減洪峰和調(diào)洪錯(cuò)峰等防洪作用。科學(xué)調(diào)度洪水為水庫(kù)調(diào)度積累了經(jīng)驗(yàn)。

1) 充分利用水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)為水庫(kù)調(diào)度決策提供參考，實(shí)時(shí)滾動(dòng)預(yù)報(bào)入庫(kù)流量，把握洪水規(guī)模，確保調(diào)度過(guò)程精確可靠。洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)在此次洪水過(guò)程中應(yīng)用效果良好，實(shí)際調(diào)度效果優(yōu)于調(diào)洪規(guī)則調(diào)度，為水庫(kù)洪水調(diào)度提供經(jīng)驗(yàn)積累。

2) 準(zhǔn)確預(yù)報(bào)入庫(kù)流量，適時(shí)關(guān)閉溢洪道閘門，精確控制洪后水位，取得興利蓄水和防洪減災(zāi)的共贏。

3) 根據(jù)下游需要，在潮位上漲前提前削減下泄流量，錯(cuò)峰調(diào)洪，保護(hù)下游防護(hù)區(qū)安全。這在水庫(kù)現(xiàn)行批復(fù)的調(diào)洪規(guī)則中尚未體現(xiàn)，這是在實(shí)際工作中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，提高防洪調(diào)度科學(xué)性。

4) 下一步可結(jié)合水庫(kù)流域多場(chǎng)次洪水調(diào)度經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展白溪水庫(kù)動(dòng)庫(kù)容調(diào)度方案優(yōu)化分析，進(jìn)一步提高白溪水庫(kù)防洪調(diào)度科學(xué)水平。

[1] 蔡紅娟.青山水庫(kù)“20100306”春汛洪水調(diào)度[J].新農(nóng)村，2011(5):148．

[2] 夏瑩，黃敏. 2009年8號(hào)臺(tái)風(fēng)影響期間橋墩水庫(kù)洪水調(diào)度分析[J].浙江水利科技，2010(2):4-5．

[3] 趙宏章，許文選，李曄紅. 馮家山水庫(kù)050702洪水調(diào)度及效益[J].水利建設(shè)與管理，2006(2):49-50．

[4] 李京兵，吳崢. 基于遙測(cè)系統(tǒng)的大別山區(qū)水庫(kù)預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用分析[J]. 水利科技與經(jīng)濟(jì)，2007(4):227-229．

[5] 魏恒志，李博，劉永強(qiáng). 基于GIS的洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)在白龜山水庫(kù)上的應(yīng)用[J]. 中國(guó)防汛抗旱，2008(4)，12-15．

(本文責(zé)任編輯 馬克俊)

Flood Dispatching of the Baixi Reservoir “131007” Typhoon Rainstorm

QIN Lingling, ZHANG Xuegong, DING Hongbo

(Ningbo Baixi Reservoir Administration Bureau, Ningbo 315606, China)

On the influence of typhoon Fitow, ‘131007’ typhoon rainstorm flood attackes Baixi Reservoir. And the flood is analyzed from perspectives of the character of water and rain information, flood forecast and flood dispatch etc. Moreover, flood dispatching experience is summarized to improve the scientific of it.

typhoon rainstorm; flood forecast; flood dispatch

2016-11-08;

2016-11-30

秦玲玲(1986)，女，碩士，工程師，從事水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度管理工作。

TV697.1

：B

：1008-0112(2016)012-0005-03