□王藝榮 □薛旭升 □武玲玲(河南省陸渾水庫管理處)
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陸渾水庫防洪調度運行分析與思考
□王藝榮□薛旭升□武玲玲(河南省陸渾水庫管理處)
摘要:陸渾水庫位于黃河流域伊河支流的嵩縣境內,承擔著洛陽防洪、黃河下游防洪和自身保壩三大防洪任務,它與三門峽、故縣、小浪底聯合調度,確保黃河下游安全。文章按照嚴格執行調度原則,依據科學的預報方法,制定合理的調度方式,采用嚴格的調度管理,分析水庫調度運行原則,供調度管理人員參考。
關鍵詞:陸渾水庫調度運行;分析;思考
陸渾水庫是一座以防洪為主,結合灌溉、發電、供水、養殖為一體的大(1)型水庫,下游有洛陽、鄭州、開封三個重要城市,還有隴海、焦枝、京廣三條鐵路干線和連—霍、洛—界等高速公路,以及世界文化遺產龍門石窟,并直接對下游277個村莊、111萬人和4.87萬hm2耕地起著重要的防洪減災作用,因此陸渾水庫科學的調度與運行,對下游的防洪與安全有重要意義。
1.1防洪調度任務
按照設計要求,陸渾水庫主要承擔著洛陽防洪、黃河下游防洪和水庫自身保壩三大防洪任務。
1.1.1洛陽防洪
要求在20 a一遇洪水情況下,水庫控制下泄流量不超過1000 m3/s。
1.1.2黃河下游防洪
陸渾水庫與小浪底、三門峽、故縣水庫聯合運用,削減三門峽至花園口區間洪水,必要時按照黃河防總和省防的指令關門。做到當花園口遭遇百年一遇洪水時,使黃河下游艾山站流量不超過10000 m3/s,東平湖分洪運用水位不超過44 m。并且盡可能削減花園口千年一遇洪水,確保黃河下游安全。
1.1.3水庫本身保壩
陸渾水庫是千年一遇洪水設計,萬年一遇洪水保壩。當庫水位超過百年一遇洪水位時,不再承擔下游防洪任務,只保水庫本身。此時,水庫所有泄水建筑物閘門全開下泄洪水。
1.2水庫防洪調度運用的總原則
水庫調度運用的總原則是:在百年一遇洪水位以下,應分別滿足洛陽和黃河下游防洪要求,有控制地泄流,超過百年一
遇洪水時,不再承擔下游防洪任務,只保水庫本身。此時,水庫所有泄水建筑物閘門全開下泄。
2.1洪水預報方法
陸渾水庫自1965年建成以來,主要用于洪水預報的方法是單元匯流單位線法。實行演進計算的主要手段是將上游發來的雨情信息輸入計算機內,按擬定的計算程序進行,在15 min內可完成洪峰流量、峰現時間及壩前水位等的計算工作。根據洪水預報結果和上級調度指令我們會及時采用預留調度、補償調度、錯峰調度等方式執行。
2.2洪水預報成果的校核、審定和發布
現今洪水預報演進計算主要靠計算機來實現。因此,計算程序的編制除嚴格遵守洪水預報方案所規定的指標、參數、程序外,還需請有關技術部門、專家予以校正審定,每次洪水預報方案成果在發布以前應充分加以校對,校對方法可采用人工計算、歷史洪水比較分析等手段進行校正,確定預報成果無誤后,方可由防汛指揮機構簽發上報,供決策參考。
2.3研究決策,制訂合理的調度方案
水庫做出的洪水預報成果,經內部審核后,由水庫防汛指揮部根據不同的等級,上報上級防汛指揮機構,上級防指機構根據水庫年度調度方案下達調度指令,并嚴格執行。
水庫經過2003-2006年的除險加固以后,病險問題已經徹底解決,同時2006年12月又經過除險加固后的蓄水安全鑒定,2007年7月,黃河防汛抗旱總指揮部批準陸渾水庫按設計投入正常運用,標志著陸渾水庫從此走向按設計投入正常運用的軌道,以后又逐年完善。其中2013年黃河防汛抗旱總指揮部辦公室以(黃防總辦【2013】18號),“關于陸渾水庫2013年汛期調度運用計劃的批復”,批準陸渾水庫調度運用條件及運用方式如下。
3.1防洪運用調度條件
陸渾水庫設計洪水位327.50 m,相應庫容10.30億m3。蓄洪限制水位323 m,相應庫容8.14億m3。正常蓄水位319.50 m,移民水位325 m,征地水位319.50 m。
前汛期(7月1日-8月31日),汛限水位317.00 m(黃海標高),相應庫容5.68億m3。后汛期(9月1日-10月31日),汛限水位317.50 m,相應庫容5.87億m3。從8月21日起可以向后汛期汛限水位過渡,從10月21日可以向非汛期水位過渡。
3.2防洪運用方式
3.2.1預報花園口洪峰流量<12000 m3/s
當庫水位達到汛期限制水位后,若入庫流量<1000 m3/s時,原則上按進出庫平衡方式運用;若入庫流量≥1000 m3/s時,控制下泄流量1000 m3/s運用。
當庫水位達到20 a一遇洪水位(321.50 m),且黃河下游防洪不需要陸渾水庫關門時,則灌溉洞控泄77 m3/s,其余泄水建筑物全部敞泄排洪;如水位繼續上漲,達到百年一遇洪水位(324.95 m)時,灌溉洞打開參加泄流。
在退水過程中,按不超過本次洪水實際出現的最大泄流量泄洪,直到水庫水位降至汛限水位。
3.2.2預報花園口洪水流量達12000 m3/s且有上漲趨勢時
當水庫水位低于蓄洪限制水位323 m時,水庫按不超過77 m3/s控泄。
當水庫水位達到323 m時,若入庫流量小于或等于蓄洪限制水位相應的泄流能力時,按入庫流量泄洪;若入庫流量大于蓄洪限制水位相應的泄流能力時,按敞泄運用,直到蓄洪水位回降到蓄洪限制水位。在退水階段,若預報花園口流量仍>10000 m3/s時,原則上按進出庫平衡方式運用;當預報花園口洪水流量<10000 m3/s時,在故縣、小浪底水庫之前按控制花園口流量≤10000 m3/s泄流至汛限水位。
3.3水庫的調度權限與分工
陸渾水庫由黃河防總負責調度,陸渾水庫管理單位負責組織實施。陸渾水庫庫區及伊河下游人員緊急轉移安置由河南省防指負責組織實施。水庫的興利調度,由河南省水利廳負責。
4.1防汛調度
陸渾水庫每年汛前按要求,制定水庫汛期調度運用計劃上報河南省水利廳和黃河防總辦,嚴格按照批復后的調度運用計劃執行。能及時收集掌握上游17個雨量站和5個水文站(水雨情信息和水庫工程情況,并能按要求下達調度指令和組織實施應急調度等。
4.2調度指令的實施
實行行政首長負責制:成立了以洛陽市副市長為指揮長的陸渾水庫防汛指揮部,在陸渾水庫下設辦公室,實行雙崗值班,晝夜不停,收集掌握流域雨水情、水庫工程狀況,供水區用水需求等情報資料,并做好水庫調度信息通報和調度值班記錄。
采用科學的水情測報方式:水情測報及發布工作,主要由欒川、潭頭、東灣、下河和陸渾五個水文站來完成。陸渾水庫洪水預報的主要方法是單元匯流單位線法。
嚴格按照《水庫大壩安全管理應急預案》及《防汛搶險應急預案》的要求調度:明確對大壩安全、防汛搶險、抗旱等突發事件的應急調度方案和調度方式。
5.1不同時期下游防洪對水庫的不同要求,影響到水庫的調度
5.1.1建成初期的運用方式
1965年9月16日,《陸渾水庫工程竣工驗收鑒定書》根據陸渾水庫的工程情況規定陸渾水庫的防洪作用:一方面可削減黃河下游三秦間千年洪峰流量2000 m3/s左右,另方面對伊河龍門以下可滿足50 a一遇洪峰流量≤5000~7000 m3/s的要求。
5.1.2增建灌溉發電工程時期
1970年1月黃委會革委會陸渾設計組對陸渾水庫運用原則進行了修改,在防洪方面,重新確定的運用原則是。
當三秦間出現大水時,水庫按起始水位317 m自由下泄,當泄量達到1000 m3/s時,用閘門控制只泄1000 m3/s,當庫水位達到20 a一遇洪水位322.40 m,且黃河沒有關門要求時,各泄水建筑物閘門全開自由下泄。
當黃河八里胡同、伊河龍門鎮、洛陽白馬寺、沁河五龍口、丹河山路平五個水文站實測流量預報秦廠出現流量達到12000 m3/s有效預見期8 h),且有繼續上漲趨勢時,陸渾水庫關門不泄水。
當庫水位323 m(即距溢洪道閘門最高擋水位324 m還有1 m)時,水庫打開全部閘門自由下泄。當庫水位降落至324 m時,為減輕東平湖的分洪負擔,用閘門控制來多少泄多少,使庫水位保持324 m不變。
當秦廠實測流量降落至10000 m3/s并有繼續下降趨勢時,水庫用閘門控制平泄1000 m3/s,保持3 d,然后自由下泄逐漸使水庫水位下降至汛限水位317 m。
5.2雖然水庫經過多次加固,但水庫的規模和調度原則不變
盡管對陸渾水庫進行過多次加固,但每次加固都是對存在的工程隱患問題進行處理,使水庫從空庫運行,到帶病試蓄水,再到逐步抬高汛限水位,并在逐步抬高水位過程中,加強滲流監測和科研工作。每次加固都沒有改變水庫的規模和調度運行原則。
總之,水庫科學調度對下游人民生命財產安全有重大影響,要求水庫調度管理人員依據當時情況,做出合理決策,盡量避免下游人員和財產損失。
(責任編輯:薛靜)
中圖分類號:TV697
文獻標識碼:A
文章編號:1673-8853(2016)05-0083-02
收稿日期:2016-04-25