澧水流域洪水特性和水庫的防洪作用

黎 瑋，譚攀輝

（1. 長沙理工大學，湖南 長沙 410011；2. 洞庭湖水環境治理與生態修復湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410007）

1 流域概況

澧水為洞庭湖四大水系之一，位于湖南省西北部，西、南以武陵山與沅水為界，北以湘鄂叢山與清水江分流，東臨洞庭湖，南北窄而東西長，地勢為西北高、東南低。流域發源于湖南省桑植縣杉木界，流經桑植、永定、慈利、石門、澧縣、津市等縣（市、區），于澧縣小渡口進入西洞庭湖，干流全長390 km，流域面積18 583 km2。流域面積大于1 000 km2的支流有溇水、渫水、道水和涔水，分別于慈利、三江口、道河口和小渡口匯入干流，除道水在右岸匯入外，其余均在左岸匯入。澧水流域涉及湖南省張家界市的桑植、永定、武陵源、慈利和常德市的石門、臨澧、澧縣、津市等縣（市、區）的全部或大部分，以及湘西自治州的永順、龍山和常德市的武陵、湖北省鶴峰、五峰等13 個縣（市、區）。澧水干流沿岸主要分布有張家界市城區和桑植、慈利、石門、澧縣、津市等縣縣城或城區。流域內總人口417.9 萬人，其中湖南省390.4 萬人，農業人口352.2萬人。其中湖南省327.2 萬人，湖南省境內耕地面積250 730 hm2，其中水田172 370 hm2、旱土78 360 hm2。澧水流域概況見圖1。

圖1 澧水流域示意圖

澧水為典型的雨洪河流，中、上游同屬長江中游以鶴峰、五峰為代表的暴雨區，其特點是暴雨強度大、面積廣，而流域內坡度陡、集流快，洪水過程陡漲陡落。澧水下游地勢平坦，尾閭河道淤積，水系紊亂，河灘高而堤垸低，各種因素組合在一起，導致澧水洪災頻繁。建國以來，幾乎年年都有洪澇災害，其中，有13 年防洪大堤決口，累積受災人口204 萬人，受災農田161 萬畝，人民的生命財產遭受過重大傷亡和損失。

澧水流域已建成的具有防洪功能的水庫主要有江埡和皂市水庫。江埡水庫位于澧水一級支流溇水中游，控制流域面積3 711 km2，占溇水流域面積的73.5%。水庫1995 年7 月主體工程開工，1998 年10 月下閘蓄水，1999 年底完成全部建設任務。水庫正常蓄水位236 m，汛期防洪限制水位210.6 m，總庫容17.45 億m3，調節庫容11.65 億m3，防洪庫容7.4億m3。皂市水庫位于澧水一級支流渫水下游，控制流域面積3 000 km2，占渫水流域面積的93.7%。水庫2003 年12 月開工，2009 年12月主體工程完工。水庫正常蓄水位140 m，汛期防洪限制水位125 m，總庫容14.4 億m3，調節庫容8.38億m3，防洪庫容7.83 億m3。

2 洪水特性

2.1 洪水特性

澧水流域洪水多發生于4～9 月，洪水漲落時間2～4 天，多數為單峰，少數呈復峰。澧水流域出口控制站石門站歷年最大洪峰流量為19 900 m3/s（1998 年7 月23 日），最大72 h 洪量33.29 億m3；一級支流溇水出口控制站長潭河站歷年最大洪峰流量為7 050 m3/s（1981年6 月27 日），最大72 h 洪量9.04 億m3；一級支流渫水出口控制站皂市站歷年最大洪峰流量為7 130 m3/s（1980 年8 月2 日），最大72 h 洪量8.21 億m3；干流中上游控制站張家界站歷年最大洪峰流量為10 600 m3/s（1998 年7 月22 日），最大72 h 洪量14.29 億m3。各站年最大流量多出現在5～9 月，較大洪水則出現在6～8 月。澧水流域洪水出現頻繁，1950～2016 年，石門站洪峰流量超過12 000 m3/s 的有16 年，每4 年出現1次，其中1980 年達5 次之多；超過14 000 m3/s 的有11 年，每6 年出現1 次。

2.2 洪水組成及遭遇

澧水的洪水由澧水干流和支流溇水、渫水及區間洪水組成。由于暴雨成因、暴雨中心所在位置、暴雨走向和雨量時空分布不同，以及澧水地形地勢和干、支流分布情況，洪水傳播等因素作用，澧水的洪水形成來源各不相同。依據澧水各控制站實測資料分析，形成澧水洪水有三種具有代表性的組合情況：1980 年8 月和1991 年6 月暴雨中心分布在溇水、渫水中上游，以溇、渫二水洪水為主要來源；1954 年6 月及1998 年7 月暴雨中心在干流中上游，澧水洪水主要由干流洪水組成；1964 年6 月全流域普降大雨，干、支流來水較均勻而形成澧水洪水。統計數據詳見表1。從表中數據可以看出，1964 年洪量比例與各站占澧水流域面積比重大致相當，1954 年、1998 年干流上游張家界洪量比例明顯大于面積比，1980 年、1991 年則溇、渫二水比例大于面積比。

表1 典型年澧水干支流洪水地區組成情況

2.3 河段允許泄量

采用實測水文資料，點繪各河段的水位流量關系曲線，當本河段的水位流量關系受下游水位頂托時，則建立以下游同時水位為參數的水位流量關系曲線。根據各河段的堤防設計水位，確定各允許泄量分別為：三江口河段12 000 m3/s、津市至石龜山河段11 500 m3/s、石龜山至南嘴河段12 000 m3/s、安鄉至南嘴河段12 000 m3/s。

3 澧水流域防洪規劃

3.1 流域防洪整體布局

根據澧水流域及松澧地區的防洪工程現狀和澧水流域的洪水特性，在《澧水流域規劃》和《澧水流域防洪規劃》中，提出了澧水流域防洪規劃的總體布局為：在實施病險水庫處險加固、張家界市及桑植縣、慈利縣、石門縣、澧縣、津市市、臨澧縣等城市防洪工程、沿河低岸農田保護、澧水尾閭和松澧地區堤防加固、河道整治等綜合治理的基礎上，近期興建江埡、皂市、宜沖橋3座水庫，遠景興建新街、涼水口、江坪河、黃虎港等龍頭水庫。

3.2 防洪水庫規劃

澧水流域規劃中防洪水庫包括近期在澧水支流溇水興建江埡水庫、支流渫水興建皂市水庫、干流上興建宜沖橋水庫，共計防洪庫容17.7 億m3，經水庫調蓄后，20 年一遇洪水可緊張渡過，也不再分洪，50 年一遇洪水需動用現有分洪區約1.0 億m3，能較好地解決松澧地區的防洪問題，能降低沿河各處水位0.49～3.9 m，對現有大堤防洪保安極為有利。遠景主要解決松澧地區50 年一遇的洪水及沿河的城市防洪校核標準的洪水威脅，在近期規劃的基礎上，配合三峽建庫和松滋口建閘控制，在澧水干支流興建涼水口、新街、賀龍（加高）、魚潭、花巖、江坪河、黃虎港等龍頭水庫，以從根本上解決松澧地區的防洪及澧水沿河的防洪問題。其中江埡、皂市和宜沖橋水庫的防洪庫容分別為7.4 億m3、7.8 億m3和2.3 億m3，干支流總防洪庫容25.66 億m3。

4 典型年江埡、皂市水庫攔蓄洪水效果分析

4.1 現行調度運用方案

根據湖南省防汛抗旱指揮部2006 年下達的大型水庫汛期運用方案，江埡、皂市水庫汛期水位控制運用方案詳見表2。

表2 江埡、皂市水庫汛期水位控制分期運用方案表

4.2 攔蓄洪水效果

根據澧水流域近年的雨、水情和水庫運行實際情況，選取2011 年、2013 年和2016 年三年作為典型年對江埡、皂市水庫攔蓄洪水的作用進行分析，計算數據詳見表3。從表中數據可以看出：①江埡水庫三場洪水消減洪峰流量4 671～5 390 m3/s，占比91.8%～92.8%，調蓄水量2.29～5.59 億m3；②皂市水庫兩場洪水消減洪峰流量3 409～4 693 m3/s，占比92.0%～93.7%，調蓄水量1.57～1.94 億m3；③由于近年已經出現的還只是小量級的洪水，均在10 年一遇洪峰流量（江埡5 870 m3/s、皂市6 120 m3/s）或5 年一遇洪峰流量以下（江埡4 700 m3/s、皂市4 930 m3/s）而且攔蓄前庫水位較低（如江埡水庫2011 年），所以調蓄水量遠沒有達到水庫防洪庫容而防洪效果非常明顯，同時調蓄期的水庫下泄流量也沒有達到調度方案規定的泄洪流量。

表3 典型年澧水干支流洪水地區組成情況

5 結論與建議

根據澧水流域的暴雨洪水特點、現有水利工程現狀及存在的問題，為從根本上解決澧水流域及其尾閭和松澧地區的防洪問題，在澧水干、支流興建防洪水庫控制各主要暴雨區為最為有效的防洪措施。從江埡、皂市水庫2011 年、2013 年和2016 年攔蓄洪水中發揮的作用也能看出其強大的防洪保安功效。建議各級水行政主管部門盡快開展已列入規劃的各防洪水庫的前期工作，以利工程盡快上馬、盡快受益。