珊溪水利樞紐2015年度水庫控制運用計劃

尤瑜策

（浙江珊溪經濟發展有限責任公司，浙江 溫州 325300）

1 工程簡介

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，2010年通過竣工驗收，是流域控制性大Ⅰ型水庫，壩址以上流域面積1 529 km2，占飛云江流域面積的47.0%，河長92.4 km。水庫的總庫容18.24億m3，正常蓄水位142.04 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，相距35 km。趙山渡壩址以上流域面積2 302 km2，珊溪～趙山渡區間流域面積773 km2。水庫正常蓄水位22 m，總庫容3 414萬m3，調節庫容427萬m3。電站裝機20 MV，閘壩為混凝土重力壩，設置16孔弧型泄洪閘。

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。引水渠系由總干渠、北干渠、南干渠等組成，渠系總長度62.84 km（其中18條隧洞長51.85 km），設計引水流量36 m3/s。趙山渡引水渠系工程主要建筑物有：總干渠進水閘1座、輸水隧洞18條、渡槽10座、倒虹吸13處、暗渠6處、節制閘10座、退水閘7座、分水閘1座、分水管13處、溢流堰1處以及公路橋3座。

2 水庫控制運行情況

2.1 特大暴雨洪水

珊溪水庫投入正常運行以來，主汛期共有7場洪水的最高洪水位超過142.0 m。其中：2005年7月19日臺風“海棠”期間水庫最高洪水位為142.68 m，2005年9月1日臺風“泰利”期間水庫最高洪水位為145.78 m；2007年7月18日臺風“圣帕”期間水庫最高洪水位為144.0 m，2007年10月6日臺風“羅莎”期間水庫最高洪水位為142.69 m，2008年7月30日臺風“鳳凰”期間水庫最高洪水位為143.70 m，2009年8月13日臺風“莫拉克”期間水庫最高洪水位為142.81 m，2014年8月21日4時受西南暖濕氣流和低渦切變系統的影響水庫最高洪水位142.30 m。

根據珊溪水庫自2001年6月投入正常運行以來的實際運行情況，水庫梅汛期發生洪水的情況不多，但主汛期基本上每年都發生洪水。2000年～2014年，水庫共發生洪水23場，其中6場為梅汛期洪水，17場為主汛期洪水，并且2005年～2007年每年主汛期都發生2～3場洪水。

珊溪水庫2000年以來主汛期洪水情況見下頁表1。

2.2 調度運行簡況

珊溪水庫2000年6月25日第一臺機組投入運行，2005年發電量最多為5.21億kW·h，2000年發電量最少為0.69億kW·h，截至2013年底累計發電52.91億kW·h。

表1 珊溪水庫2000～2013年主汛期洪水發生情況匯總表

珊溪水庫從正常蓄水以來，最豐年發生在2005年，年入庫徑流量為26.54億m3；最枯年發生在2003年，年入庫徑流量為10.52億m3；水庫歷史最高庫水位145.78 m出現在2005年9月2日17∶00，最低庫水位117.34 m出現在2004年2月29日17∶00。

趙山渡水庫從2004年至2013年平均每年生活供水量為2.18億m3，其中2013年供水量最多為3.08億 m3，2005 年供水量最少為 1.17 億 m3；從 2005年至2013年共向塘河生態調水10.21億m3，其中2010年供水量最多為1.95億m3，2005年供水量最少為0.20億m3。

2.3 水雨情監測及洪水預報調度

珊溪水利樞紐原水情自動測報系統于2003年建成投運，整個樞紐水情自動測報分布流域面積有3 000多km2，包括24個水文站點，其中14個雨量站，2個水位站，8個水位雨量站。系統可以采集和處理水情數據，并進行人工1 h的洪水預報。該系統原采用GSM和PSTN通信模式，根據樞紐工程運行管理需要，2007年汛期前對樞紐工程所屬的水文測站進行了GPRS改造，使該系統具備了實時數據采集功能（5 min水情數據采集）。

珊溪水利樞紐水調自動化系統由南瑞公司承建，系統于2006年1月建設，2007年2月投運。系統平臺采用南瑞WDS9002 v1.5軟件版本。該系統可及時準確統計庫區降雨量、實時計算入庫流量，并及時進行水庫洪水預報、擬定洪水調度方案。為保障珊溪樞紐全年水庫科學調度和防汛防臺工作提供了堅強技術保證，但系統設備硬件存在不同程度的老化，有些部件已超過使用期限，系統軟件部分也急需修正和完善數據處理方面的缺陷，提高系統運行的可靠性和準確性。2013年1月份珊溪水利樞紐水調自動化系統實施升級改造，提升系統平臺能力，提升后臺服務器處理能力，優化網絡通信能力，整合水雨情、機組工況、供水流量數據采集，總體上提高對樞紐整體運行工況的綜合監控能力。系統運行至今，為珊溪、趙山渡梯級電站的調度和水庫防洪度汛發揮極其重要的作用。2007年9月委托河海大學開發建設珊溪水利樞紐實時洪水預報調度系統。該系統作為水調系統的補充，具有多斷面預報和梯級水庫調度功能。根據水利部頒發的《水庫洪水調度考評規定》經考評洪水預報、洪水調度為優秀。

2013年水情遙測系統平均可用度為99.70%，平均暢通率為99.79%，缺陷及故障處理及時有效，設備完好率100%。全年設備基本運行正常，暴雨及臺風天氣等惡劣天氣造成設備故障是引起水雨情數據中斷的主要原因。

珊溪樞紐水調自動化系統2013年全年不間斷運行，水調自動化系統暢通率在99%以上，全年未出現水調網絡故障和電力2 M線路故障，網絡通信保證率100%。做好日常系統運行和維護記錄，及時做好故障登記和處理，定期開展專人檢查，系統升級項目管理規范，邀請開發單位技術人員到場解決問題形成書面技術文檔，各項文檔齊全，及時歸檔。按照項目進度和合同條款支付合同款項，在調試中發現問題及時與開發單位協調處理，推動系統的各項數據符合實際情況，達到最優效果。

3 上年度水庫控制運用總結

3.1 洪水及泄洪情況

2014年珊溪水利樞紐工程共遭受2場臺風和一場強降雨的影響，分別為10號臺風“麥德姆”、16號臺風“鳳凰”和“8.19”強降雨。2014年飛云江流域洪水的洪峰流量、洪量較小，珊溪水庫出現4場洪峰流量大于500 m3/s的洪水，其中2場洪水的洪峰流量大于1 000 m3/s，分別發生在臺風“麥德姆”和“8.17洪水”期間，最大一場洪水出現在8月17日18∶00，是受高空槽和切變線影響，洪峰流量為1 631 m3/s。在臺風“鳳凰”期間，雖受其影響較小，但為了合理控制水位上升幅度，按照市防指調度令，珊溪水庫開閘泄洪，泄洪歷時27.5 h，過程總棄水量為2 041萬m3。

趙山渡水庫洪峰流量大于500 m3/s的洪水有3次，出現2次洪峰流量大于1 000 m3/s的洪水，最大洪峰流量為1 223 m3/s。趙山渡水庫全年開閘泄洪12次，共棄水3.384億m3。珊溪水庫洪水特征值具體見表2。

表2 洪水特性表

3.2 水庫控制運行情況

珊溪水庫2014年初水位136.9 m，相應蓄水量10.862 9 億 m3，年 末水位133.36 m，相應蓄水量9.776 2億m3。在汛期，珊溪水庫最高水位出現在8月21日 3∶40 時，水位為142.30 m；最低水位出現在 6 月 16 日 16∶45時，水位為134.83 m；庫水位變幅比較小，變幅為7.47 m，平均水位為137.8 m。今年珊溪水庫在整個汛期期間水位基本保持在 136.0～140.0 m 之間運行，在140.0 m以上運行有16 d，在136.0 m以下運行的有12 d。

10號臺風“麥德姆”珊溪流域平均降雨158.5 mm，趙山渡流域平均降雨為150.6 mm；珊溪水庫最大入庫流量達到1 244 m3/s，趙山渡水庫最大入庫流量達到1 223 m3/s。16號臺風“鳳凰”珊溪流域平均降雨分別為115.6 mm；珊溪水庫最大入庫流量876 m3/s，趙山渡水庫最大入庫流量達到1 098 m3/s。珊溪水庫在臺風來臨之前滿負荷發電騰出庫容，防洪庫容較大，臺風所產生洪水的洪量不足以珊溪水庫水位達到汛限水位。今年兩場臺風影響期間，庫水位控制平穩，臺風對珊溪樞紐工程影響較小。

8月份由于流域的強降雨和上游水庫的開閘泄洪，珊溪水庫水位在8月7日至16日期間上升至140.0 m。受西南暖濕氣流和低渦切變系統的影響，15日～20日流域出現大到暴雨過程，受其影響珊溪庫水位上漲至142.30 m。在此期間，珊溪水庫通過機組滿發下泄洪水，將水位逐步降到140.0 m以下。

10月下旬，由于珊溪水庫庫區發生了長系列的震群，根據市防指的調度要求，珊溪水庫水位每天以10 cm以內降幅緩慢下降，水位即從137.54 m（10月22日 8∶00）下降到 133.36 m（2014 年 12 月 31 日 24∶00）。

趙山渡水庫年初水位為20.91 m（1月1日0∶00），年末水位為 20.45 m（12月 31日 24∶00）；年平均水位為21.09 m，水位控制較合理。

具體2014年調度控制運行過程見圖1，2014年與2013年水位過程線對比圖見圖2。

圖1 2014年珊溪水庫控制運行過程圖

3.3 年度運行指標

根據《珊溪水利樞紐2014年度控制運用計劃》和《溫州市防汛防臺抗旱應急預案》的要求，結合省電力調度中心對珊溪電廠頂峰發電的要求和需水部門的用水實際情況，生產調度中心嚴格按照調度原則，在提高水能利用率、降低耗水率、合理控制水位、減少棄水方面，依靠科技進步，加強科學管理，取得了較好成績，大大提高了水資源利用率（見下頁表3）。

2014年珊溪水力發電廠年累計發電量47 443萬kW·h，耗水率為4.31 m3/kW·h，水量利用率98.7%；趙山渡水力發電廠年累計發電量為6 039.8萬kW·h（其中高湖電站發電量為749萬kW·h），耗水率為33.99 m3/kW·h，水量利用率為88.19%；引水管理處生活用水供水2.988億t，生態用水供水1.62億t（溫州塘河供水1.3億t；瑞安塘河供水0.32億t），水量利用率為96.96%。

圖2 2014年與2013年珊溪水庫控制運行過程對比

表3 珊溪樞紐2014年調度運行指標

節能指標為：珊溪水力發電廠節水增發電量4 137.8萬kW·h，水能利用提高率9.88%；趙山渡水力發電廠節水增發電量30.5萬kW·h，水能利用提高率0.52%。

4 存在的問題和不足

（1）調度環境越來越復雜

珊溪工程承擔的功能多，極端天氣的頻發，人們生活需求的提升，防汛和水資源調度工作難度大。一是上級部門多，涉及面廣，協調難度大；二是公司內部服務主體不同，溝通、協調難；三是非計劃性的需求較多，調度計劃與實際出入較大。

（2）流域調度制約因素較多

水庫上下游已建水庫和在建工程多，形式復雜。這些水庫均沒有發電計劃，洪水期泄洪不確定性高，為珊溪、趙山渡水庫洪水預報和水位控制帶來一定難度。下游工程的建設改變珊溪樞紐工程的原有運行環境，導致調度參數的經驗值發生改變。

（3）下游堤防亟待建設

珊溪水庫控制流域面積僅分別占趙山渡、馬嶼以上流域面積的66%、59%，控制面積相對有限，水庫的區間流域面積仍然較大，水庫無法控制下游區間洪水。盡管水庫建成后在飛云江流域中發揮了很大的作用，但受堤防建設滯后影響其防洪作用仍然有限,下游防洪需由水庫控制削峰與堤防共同承擔。

近年來，隨著下游部分防洪堤的建成，流域防洪能力逐步提高，但由于趙山渡水庫以下至瑞安市上游區域絕大部分無堤防、河道泄洪能力不夠等原因，導致歷次大臺風過程，珊溪水庫攔蓄了大部分洪水，并將洪峰流量大大削減，但趙山渡水庫下游仍有多處受淹，所以亟待堤防的配套建設來徹底解決下游防洪問題。

（4）沿岸群眾的防洪安全意識仍顯不足

每次泄洪前珊溪水庫向沿江各鄉鎮下發通知，告知水庫有可能泄洪，請各沿江報警點做好泄洪報警準備工作，保證行洪安全，并通知在河道中作業的人員及其船只停止作業，船只靠岸錨固，人員撤離到安全地帶。但是，在泄洪其間，仍然發現下游河道有人員活動，甚至有捕魚現象等，沿岸群眾的防洪安全意識仍顯不足。

（5）降低防洪高水位影響防洪調度

防洪高水位未能恢復到設計值，珊溪水庫防洪庫容減少，降低了珊溪水庫的防洪能力，減少了珊溪工程作為水利樞紐應發揮的防洪作用。

5 意見及建議

珊溪水利樞紐工程已通過工程竣工驗收，珊溪水庫庫區違規電站逐步整治，水庫調度環境逐步改善，為充分發揮樞紐的防洪功能和水資源的科學運用。根據2006年至今的地震監測數據分析，珊溪庫區地震強度很低，無論震級還是年頻次上分析，基本呈現逐年衰減態勢；大壩等水工建筑物未發現異常現象，庫區震情趨于穩定,工程是安全的。當前珊溪水庫按設計水位運行的條件基本具備，提出以下意見和建議：

（1）珊溪水庫不再限定降低起調水位。具體調度時，根據氣象預報、當時水庫水位和流域降雨分析，動態控制洪水起調水位。

（2）將防洪高水位恢復到原設計值，即：“控制20年一遇洪水水位不超過147.71 m”。

（3）督促珊溪水利樞紐工程庫區下游各級政府部門按照流域防洪規劃的要求盡早實施下游防洪堤和防洪設施的建設，完善防洪報汛的設施，提高預警能力。

（4）為了充分響應國家節能減排方針，合理利用水資源，充分發揮珊溪水利樞紐綜合效益，根據珊溪水庫洪水特點及洪水預報情況，合理攔蓄洪水尾巴，實施洪水后期的優化調度。

（5）請有關市（縣）加強河道管理，堅決制止危及水庫行洪安全的采砂、侵占河道等違章違法活動。

（6）督促相關部門積極做好群眾防洪安全的宣傳教育工作，與沿岸各鄉鎮密切配合，利用電視、電臺、報紙、宣傳欄等宣傳工具，大力宣傳防洪安全，提高群眾的防洪意識，進一步落實防洪措施，確保人民群眾的生命和財產安全。

（7）請飛云江下游相關市（縣）防汛部門加強河道內在建工程的防汛管理，其防汛調度應服從珊溪樞紐的整體調度。