珊溪水利樞紐工程“蘇迪羅”臺風水庫調度

謝 玨，張松策

（1. 浙江珊溪經濟發展有限責任公司，浙江 溫州 325000；2. 瑞安市水利局，浙江 瑞安 325200）

1 工程概況

珊溪水利樞紐工程包括珊溪水庫、趙山渡水庫和引水渠系工程三部分，是飛云江上的控制性樞紐工程，工程以灌溉和供水為主，兼有發電、防洪以及改善下游濱海平原河網水質等綜合效益。

珊溪水庫2001年建成投入運行，是流域控制性大Ⅰ型工程，壩址以上流域面積1 529 km2，占飛云江流域面積的47%，河長92.4 km，水庫的總庫容18.26億m3，正常蓄水位142.0 m，相應庫容12.91億m3，興利庫容6.96億m3，防洪庫容2.12億m3，系多年調節水庫。

趙山渡水庫位于珊溪水庫下游34 km處，壩址控制流域面積2 302 km2，水庫正常蓄水位22 m，正常蓄水位相應庫容為2 785萬m3，總庫容3414萬m3，調節庫容427萬m3。

趙山渡引水渠系承擔為溫州市等城鎮提供工業和生活用水的任務。引水渠由總干渠、北干渠、南干渠等組成，渠系總長度62.84 km，設計引水流量36 m3/s。

除上述飛云江干流珊溪水利樞紐工程外，支流主要水利水電工程為：

（1）三插溪水電站

三插溪水電站壩址位于泰順縣黃橋鄉石章坑村附近，集水面積267.5 km2，主河長39.2 km，河道比降14.7‰。電站廠房在下游坑口村附近，壩址廠址區間集水面積26.2 km2，下游屬珊溪水庫淹沒區。

三插溪水電站于1993年12月動工興建，1998年5月蓄水，8月份發電。水力樞紐為混凝土面板堆石壩和岸邊式正槽溢洪道，壩頂全長186 m，壩頂高程346.4 m，最大壩高88.8 m，水庫正常蓄水位340 m，發電死水位305 m，溢洪道共有4孔，溢流堰總凈寬40 m，堰頂高程333 m。

水庫為不完全年調節，正常蓄水位340 m，相應庫面面積1.32 km2，相應庫容3 770萬m3，總庫容4 661萬m3。

電站裝機2臺，總裝機容量44 MV，多年平均發電量1.03億kW·h，年利用小時數為2 341 h。電站采用50年一遇洪水設計，1000年一遇洪水校核。

（2）高嶺頭二級水電站

高嶺頭二級水電站位于文成縣小溪蒼頭坑附近，壩址控制流域面積92 km2，主流長19.76 km，廠址至高嶺頭一級壩址區間面積34 km2，主流長16.07 km。

高嶺頭二級水電站于1999年8月份建成發電。樞紐為混凝土雙曲拱壩和表孔滑雪道式溢洪道，壩頂中心弧長143.8 m，壩頂高程329.8 m，最大壩高78.8 m，壩底厚度13.0 m，水庫正常蓄水位327.0 m，校核洪水位329.61 m，死水位302 m，溢洪道共有4孔，溢流段凈寬32 m，堰頂高程321.5 m。

水庫為不完全年調節，正常蓄水位327 m，相應庫面面積0.692 km2，相應庫容1 492萬m3，總庫容1 682 萬 m3。

電站裝機2臺，總裝機容量25 MV，多年平均發電量5473萬kW·h，年利用小時數為2 190 h。電站采用50年一遇洪水設計，500年一遇洪水校核。

（3）百丈漈一級水電站

百丈漈一級水電站位于泗溪中游，距文成縣20 km，壩址位于東經 120°01′，北緯 27°51′的百丈漈瀑布上游280 m處，控制流域面積88.6 km2，主河道長度20.25 km，河道坡度5.3‰。

百丈漈一級水電站于1958年動工興建，1960年建成。水力樞紐為粘土心墻壩和河床式明渠及馬蹄形隧洞溢洪道，壩頂全長358 m，壩頂高程636.79 m，最大壩高38.7 m，水庫正常蓄水位630.09 m，發電死水位613.59 m，溢洪道泄洪閘共有3孔，溢洪道頂高程625.59 m。

水庫為不完全多年調節，正常蓄水位時相應庫容3 333萬m3，調節庫容2 988萬m3。

電站裝機2臺，總裝機容量25 MV，多年平均發電量7 776萬kW·h，年利用小時數為3 110 h。加固改造后，電站為100年一遇洪水設計，2000年一遇洪水校核。

飛云江干流各控制斷面集水面積見表1。

表1 飛云江干流各控制斷面集水面積

2 調度方式和主要過程

2.1 調度權限

浙江珊溪經濟發展有限責任公司為樞紐防汛管理單位，具體負責實施防汛抗旱、樞紐調度工作。珊溪水庫防洪調度由溫州市人民政府防汛防旱指揮部負責，市防指成立飛云江調度專家組。珊溪水庫由市防指下達洪水調度令，珊溪公司具體操作；趙山渡水庫無防洪庫容，按照來多少泄多少的方式操作，閘門操作結果報市防指。

2.2 洪水調度原則

依據浙江省人民政府防汛防臺抗旱指揮部《關于核準珊溪水庫2015年度控制運用計劃的批復》浙水管[2015]26號文，調度原則如下：

（1）珊溪水庫

控制起調水位：根據氣象預報和當時水庫水位分析，通過預泄降低起調水位。控制20年一遇洪水不超過145.82 m。

庫水位低于145.82 m時，以不影響珊溪電站發電為前提，根據上、下游防洪情勢，控制趙山渡斷面流量不大于4 200 m3/s。

庫水位超過145.82 m、低于148.04 m時，水庫按5 400 m3/s流量控制下泄。

庫水位超過148.04 m時，溢洪道全開泄洪；庫水位超過150.18 m（200年一遇洪水位）時，泄洪洞參與泄洪，機組停止發電。

（2）趙山渡水庫

當峃口水文站位置入庫洪水流量小于2 500 m3/s時，控制閘門結合入庫流量下泄，維持水庫水位不超過22 m。

當峃口水文站位置入庫洪水流量大于2 500 m3/s時，控制閘門結合入庫流量下泄，水庫水位逐步降至21.5 m。

當入庫流量大于12 468 m3/s（洪水位21.5 m相應的水閘泄量）時，16孔閘門全開泄洪。

洪水期，當下游水位大于16.5 m（相當于20年一遇洪水）時，電站水頭小于5 m，停止發電。

根據氣象預報上游將出現強降雨時，水庫應及時泄洪；發現工程存在安全隱患，應采取有效措施予以消除，并降低水位運行，確保工程安全。

2.3 調度主要過程

（1）珊溪水庫

洪水前期為減少下游的防洪壓力，避免下游群眾遭受洪水損失，珊溪水庫充分發揮了大型水庫攔蓄洪水的能力，水庫水位從132.90 m（8日8時）上漲到 142.85 m（11日 3時），攔蓄洪水 3.20億 m3；洪水后期在珊溪到馬嶼區間洪水已經過去，不會給下游造成損失的前提下，為減少上游庫區淹沒，11日8時開閘泄洪，最大泄洪流量860 m3/s，總泄洪水量2 700 萬 m3。

今年珊溪水庫運行水位較低，本次洪水前珊溪水庫水位為132.90 m，距正常水位142.04 m還有興利庫容2.92億m3。為了騰出更多的庫容攔蓄洪水，珊溪公司從8月6日申請機組滿負荷發電，于6日19∶00開始珊溪電廠4臺機組并網發電。7日11∶00，珊溪公司向各生產單位下發“關于做好防御臺風的安全檢查工作通知”；7日16∶00，向沿江主要鄉鎮、瑞安和文成防指發送“關于做好珊溪水庫和趙山渡水庫開閘泄洪工作的函”，提請各單位做好泄洪預警和人員、設備撤離安全地帶的準備工作。7日上午，珊溪公司啟動防汛防臺應急工作預案，公司全體員工到位到崗；按“預案”部署工作，分四組赴一線加強現場參與防汛防臺工作。

8月9日0∶00，流域平均小時降雨高達35 mm，此時珊溪水庫入庫流量達6 000 m3/s，趙山渡水庫流量達4 000 m3/s，珊溪下游強降雨仍在持續，峃口以下沿江農房、道路嚴重受災，文成縣雙桂社區房屋倒塌造成人員傷亡，為減少下游沿江群眾遭受較大傷亡和財產損失，珊溪水庫0：30時停止發電，錯峰調度，為救災提供有力條件。8月9日14∶00，經洪水預報和調洪演算，珊溪至馬嶼區間流量已逐步減少，馬嶼潮位消退至3.55 m，預計馬嶼潮水從18∶00開始退潮，考慮到珊溪水量傳播到馬嶼要5 h左右，因此根據溫汛指調[2015]05號調度令，申請電廠機組逐步投入運行，以降低庫水位。

8月11日8∶00，珊溪公司按市防指調度令開閘泄洪，開啟3孔閘門以450 m3/s下泄，9∶00下泄流量加大到 660 m3/s，10∶00 下泄流量加大到 860 m3/s，預計18∶00珊溪水庫水位回落至汛限水位142.04 m以下。

（2）趙山渡水庫

趙山渡水庫是珊溪水庫的反調節水庫，沒有防洪庫容，洪水期水庫遵循來多少放多少的原則。為了克服趙山渡水庫無調洪能力，并最大限度減少洪水對馬嶼高潮位的影響，在洪水到來前，利用發電提前降低水庫水位運行。

8月8日12∶00，趙山渡開閘泄洪，盡最大可能為后期的洪峰創造儲蓄消能的能力。8月9日2∶15，達最大下泄流量4 468 m3/s，開啟13孔閘，小于最大入庫流量4 700 m3/s。2∶57，趙山渡水庫下游56省道大華村段百姓被困，以及高樓綠島指揮部施工人員被困，接市防辦指令，“要求減少500 m3/s，10 min后又電話令，繼續減少流量1 000 m3/s”，我公司在實際操作過程中，因趙山渡水庫水位快速突破汛限水位22.0 m，被迫恢復原來泄量，這次閘門操作使得趙山渡水位達到本次洪水過程最高水位22.10 m（9日6∶00）。截止 11 日 12∶00，趙山渡共泄 3.1 億 m3。同時，本次泄洪遇馬嶼高潮位的頂托，馬嶼斷面水位一直保持高水位狀態，為減緩馬嶼斷面水位上漲幅度，洪水過程中根據區間降雨和入庫流量變化情況，根據水庫運控計劃來多少泄多少的原則，趙山渡水庫盡可能控制下泄流量，為下游防汛搶險爭取了時間。

3 洪水分析

3.1 洪水前水庫運行情況

本次洪水前珊溪水庫水位132.90 m（8月8日8∶00），庫容 9.64 億 m3，距正常水位 142.04 m 留有興利庫容2.92億m3，加上142.04 m至批準的今年20年一遇防洪水位145.82 m防洪庫容1.41億m3，總攔蓄庫容達4.33億m3。

3.2 降雨情況

今年第13號臺風“蘇迪羅”7月23日20∶00生成，能量逐步加強，于8月8日4∶40在臺灣省花蓮縣秀林鄉沿海登陸，后穿過臺灣海峽于9日22∶10在福建省莆田市秀嶼再次登陸。受其影響，飛云江流域從8月7日7∶00開始降雨，降雨過程持續到10日7∶00，過程雨量珊溪水庫面平均366.4 mm，珊溪至趙山渡區間面平均406.5 mm，最大單站雨量外垟647 mm，具體降雨過程時空分布如表2：

表2 第13號臺風“蘇迪羅”流域降雨統計表單位：mm

3.3 洪水過程及頻率

本次洪水過程珊溪水庫入庫洪峰流量6 004 m3/s，一日最大洪量2.62億m3，三日最大洪量4.86億m3，珊溪水庫入庫洪水為10年一遇。

本次洪水過程趙山渡水庫入庫洪峰流量4 700 m3/s，一日最大洪量2.08億m3，最大三日洪量2.55億m3。扣除珊溪水庫發電流量和水量，本次洪水過程珊溪至趙山渡區間洪峰流量為4 450 m3/s，一日最大洪量1.99億m3，三日最大洪量2.11億m3，本次珊溪-趙山渡區間洪水為20年一遇。

珊溪樞紐13號臺風期間洪水特征值表見表3，飛云江流域斷面設計洪水成果表見表4。

表3 珊溪樞紐13號臺風期間洪水特征值表

珊溪水庫洪水過程線見圖1。趙山渡水庫洪水過程線見圖2。峃口斷面洪水過程線見圖3。

3.4 防洪效益

在本次臺風形成的洪水過程中，珊溪水利樞紐工程充分體現了珊溪水庫的調洪功能，最大程度的發揮了珊溪工程對洪水的攔蓄和削峰作用，極大地減輕了飛云江下游沿岸的洪水損失，為奪取抗臺防洪的勝利做出了巨大的貢獻。

圖2 臺風“蘇迪羅”趙山渡水庫洪水過程線

圖3 臺風“蘇迪羅”峃口斷面洪水過程線

受臺風“蘇迪羅”影響飛云江流域普降暴雨，區間降雨量比上游更大，為減輕下游的防洪壓力，洪水過程中珊溪水庫將上游的洪水完全攔蓄，沒有泄洪，期間共攔蓄洪水3.2億m3，極大地減小了下游的洪峰流量。根據演算結果，本次洪水影響情況與沒有珊溪樞紐工程天然河道受淹對比分析，具體見飛云江干流現狀水利計算成果表5，珊溪水庫下游斷面洪水計算成果表6。

表5 飛云江干流現狀水利計算成果表（無珊溪水庫的天然河道）

表6 珊溪水庫下游斷面洪水計算成果表（無珊溪水庫的天然河道）

根據飛云江干流（珊溪水利樞紐）洪水調度方案，可知珊溪水庫下游防洪重點斷面防洪減災效益如下：

（1）峃口

根據地形資料，峃口鎮靠近飛云江區域的大部分地面高程約為32.4～33.8 m；但峃口橋右岸附近局部區域地面高程較低，約為29.2 m。

由表6可知，本次洪水經珊溪水庫攔蓄以后，峃口斷面的洪峰流量僅為2 280 m3/s，該流量為珊溪-峃口區間洪水，為區間10年一遇洪水。通過調洪演算，若沒有珊溪水庫對洪水的攔蓄和削峰，峃口斷面洪峰流量將會達到7 920 m3/s，峃口大橋附近的最高水位將達34.40 m（本次洪水實際最高水位28.53 m），消減水位5.87 m。天然河道狀況下，峃口鎮靠近飛云江區域的大部分地區將受淹。

（2）龍湖和高樓

根據地形資料，龍湖鎮靠近飛云江部分的地面高程約為13.90 m，而寨寮溪度假村的地坪高程較低，約為11.6 m；高樓臨近飛云江部分地面高程約為10.50 m。高樓靠近飛云江部分地面高程約為10.50 m，該水位低于2年一遇的設計洪水位。可見，在現狀工況下，經珊溪水庫洪水調節后，高樓的防洪標準仍不足2年一遇。

由表6可知，本次及洪水經珊溪水庫攔蓄以后，趙山渡斷面的洪峰流量僅為4 700 m3/s，珊溪-趙山渡區間洪水洪峰流量僅為4 450 m3/s，為區間約20年一遇洪水。通過調洪演算，若沒有珊溪水庫對洪水的攔蓄和削峰，高樓斷面洪峰流量將會達到 10 200 m3/s，相應高樓鎮附近的最高水位將達16.17 m（本次洪水實際最高水位13.60 m），消減水位2.57 m。天然河道狀況下，龍湖和高樓鎮靠近飛云江區域的大部分地區將受淹。

（3）馬嶼鎮

根據地形資料，馬嶼鎮分布于飛云江左岸，靠近飛云江部分的地面高程約為6.20 m，馬嶼平原大部分的地面高程為5.7～6.2 m，但平原內靠近下游的局部區域農田的地面高程較低，約為3.5～4 m。

由表6可知，本次及洪水經珊溪水庫攔蓄以后，馬嶼斷面的洪峰流量僅為4 360 m3/s，該流量為珊溪-馬嶼區間洪水，相當于區間8年一遇洪水。通過調洪演算，若沒有珊溪水庫對洪水的攔蓄和削峰，馬嶼斷面洪峰流量將會達到9 380 m3/s，遠遠超過馬嶼斷面20年一遇的安全泄量標準。馬嶼水文站附近的最高潮位將達7.2 m左右（本次洪水實際最高潮位4.99 m），消減水位2.21 m。天然河道狀況下，馬嶼平原大部分地區將嚴重受淹。

4 結論及建議

4.1 結論

按照《珊溪水利樞紐防汛防臺抗旱管理辦法》、《珊溪水利樞紐工程放水預警方案》、《公司防汛防臺應急工作預案》的要求，各生產單位做好各自的防汛防臺工作。內部加強與各現場單位的聯系，及時獲得現場的一手資料、一手信息，以做出準確判斷，調整方案。對外加強與上級部門、沿江鄉鎮、氣象部門的聯系，確保抗臺工作開展順利，必要時爭取上級防汛部門的理解和支持。并加強防汛宣傳、引導工作，提高庫區和沿江群眾的防汛防臺意識和對我公司防汛工作的支持。在保證水庫上下游、左右岸的防汛安全、發揮社會防洪效益的前提下，最大程度地攔蓄洪水，提高公司的經濟效益。

4.2 建議

（1）趙山渡下游防洪堤標準較低，在2 800 m3/s時，56省道等低洼地帶受淹，建議加大防洪堤防的建設。

（2）宣傳力度不夠，建議加強。下游沿江百姓對珊溪水利樞紐防洪減災不清楚，或對工程依賴性太強。