淺談金沙江溪洛渡水電站的防洪作用

江志遠

1概述

長江在宜賓以上的河段稱為金沙江，其主源沱沱河發(fā)源于青藏高原唐古拉山脈。沱沱河與當(dāng)曲匯合后稱通天河，通天河流至玉樹附近與巴塘河匯合后始稱金沙江。金沙江流經(jīng)青、藏、川、滇四省(區(qū))，至宜賓接納岷江后稱為長江，宜賓至宜昌河段又稱川江。金沙江從河源至河口長3364km，天然落差5100m，流域面積47.32萬km2，占長江流域面積的26％。多年平均流量4920m3／s，多年平均徑流量1550億m3。占長江宜昌站來水量的1／3。金沙江溪洛渡和向家壩水電站是金沙江下游河段的最后兩個梯級，已經(jīng)國務(wù)院批準立項，將于2005年開工建設(shè)。特別是溪洛渡水電站水庫庫容較大，建成后可以有效地提高川江河段沿岸宜賓、瀘州、重慶等城市的防洪標(biāo)準；配合三峽水庫對長江中下游補償調(diào)度，進一步提高荊江河段的防洪標(biāo)準，減少中下游防洪損失。

1.1長江防洪形勢

長江是我國第一大河，長江中下游平原地區(qū)是我國工農(nóng)業(yè)發(fā)達的精華地區(qū)。據(jù)1997年統(tǒng)計，長江流域總?cè)丝跒?.18億人，約占全國的34％；耕地面積2272萬公頃，約占全國的24％；國內(nèi)生產(chǎn)總值約占全國的1／3。長江流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)區(qū)，暴雨活動頻繁，洪災(zāi)在流域內(nèi)分布很廣，特別是主要由堤防保護的中下游平原區(qū)最為嚴重。川江宜賓至重慶河段以及岷江、沱江、嘉陵江的中下游地區(qū)，是長江上游易受洪水災(zāi)害的重點區(qū)域。

正在建設(shè)的三峽工程防洪庫容221.5億m3，是長江中下游防洪體系的關(guān)鍵工程，建成后將使長江中下游的防洪能力大大改善，小于100年一遇的洪水，控制枝城流量不超其安全泄洪56700m3／s，使荊江河段防洪標(biāo)準由10年一遇提高到100年一遇，根本改變了荊江河段的防洪緊張局面，但長江中下游特別是城陵磯以下河段洪水來量與河道泄量不平衡的矛盾依然存在，防洪問題仍然突出。一但分洪損失很大，實施困難，恢復(fù)不易。其中的重要措施就是繼續(xù)結(jié)合興利逐步建設(shè)上中游干支流水庫，攔蓄洪水，以逐步減小中下游地區(qū)的分洪量。

1.2長江防洪總體方案

長江總體防洪的重要措施之一，是結(jié)合興利逐步興建具有防洪能力的干支流水庫工程。根據(jù)長江干支流的開發(fā)條件，加大上游干支流水庫蓄洪能力是完善長江中下游防洪體系的根本措施，同時要加強上游水土保持、封山植樹和退耕還林。在上游的防洪治理中修建的水庫工程，一方面要考慮解決本身的防洪問題，另一方面根據(jù)條件的可能應(yīng)盡量能對長江中下游防洪起一定作用。金沙江下游緊臨川江宜賓至重慶河段，重要城市和大片耕地現(xiàn)有防洪能力均較低，干支流建庫是提高其抗洪能力的重要措施，而金沙江梯級對川江防洪又是主要的水庫工程措施。長江中下游應(yīng)合理地加高加固堤防、整治河道，結(jié)合三峽水庫防洪作用逐步安排建設(shè)平原分蓄洪區(qū)，進行平垸行洪、退田還湖，逐步完善非工程措施建設(shè)，形成以堤防為基礎(chǔ)，三峽水庫為骨干，干支流水庫、蓄滯洪區(qū)、河道整治相配套，結(jié)合封山植樹、退耕還林，平垸行洪、退田還湖，水土保持及其它非工程措施的綜合防洪體系。

國務(wù)院批準的《長江流域綜合利用規(guī)劃簡要報告》(1990年修訂)中，擬定金沙江開發(fā)主要任務(wù)為發(fā)電、航運、防洪、漂木和水土保持，推薦金沙江石鼓一宜賓河段分9級開發(fā)，總庫容達800億m3以上，興利庫容336.4億m3，具有安排大規(guī)模防洪庫容的潛力，梯級水庫約控制了長江上游50％流域面積，完建后配合三峽水庫對長江中下游防洪可以起到顯著的作用。在《國務(wù)院批轉(zhuǎn)水利部關(guān)于加強長江近期防洪建設(shè)若干意見的通知》(國發(fā)L1999)12號)中，提出“抓緊以三峽工程為重點的干支流水庫的建設(shè)”，“要抓緊澧水皂市、岷江紫坪鋪……金沙江溪洛渡等干支流水庫的前期工作，落實投資來源，按基本建設(shè)程序報批，逐步安排建設(shè)”。國家發(fā)展計劃委員會在1999年以計辦基礎(chǔ)[1999]330號文批復(fù)三峽總公司時強調(diào)指出：“在勘測設(shè)計中，要高度重視工程的防洪作用，認真分析長江流域洪水的特性和組合，合理確定工程規(guī)?！?。溪洛渡可行性研究報告階段，中國長江三峽工程開發(fā)總公司委托長江水利委員會進行了溪洛渡水電站防洪專題研究，現(xiàn)對其主要成果進行介紹。

2溪洛渡水電站對川江及中下游防洪作用

2.1金沙江溪洛渡水電站來水基本情況

溪洛渡水電站位于四川省雷波縣和云南省永善縣境內(nèi)的金沙江干流上。上接白鶴灘電站尾水，下與向家壩水庫相連。壩址距離宜賓市河道里程184km，距離三峽、武漢距離分別為770km、1065km。溪洛渡水電站控制流域面積45.44萬km2，占金沙江流域面積的96％。溪洛渡水庫正常蓄水位為600m，電站總裝機容量1 260萬kW，死水位高程540m，汛期防洪限制水位高程560m。正常蓄水位下大壩壅高水位約230m，形成一座長約208km，平均寬度690m的大水庫，庫容為115.7億m3。水庫總庫容129.14億m3，其中死庫容51.1億m3，調(diào)節(jié)庫容64.6億m3，防洪庫容46.5億m3。

溪洛渡下游屏山水文站(距壩址124km)資料作為水文設(shè)計的依據(jù)，該站具有1939年～1992年的實測系列資料。金沙江徑流主要來自降水，上游有部分融雪補給，推算出多年平均流量4620m3／s，折合年徑流量1460億m3。金沙江流域洪水主要由降雨形成，由于流域面積大，雨區(qū)分散，匯流歷時長，洪水多連續(xù)發(fā)生，洪水過程呈多峰過程疊加的復(fù)式峰型，一般歷時30～50天。頻率計算得出：千年一遇洪水(設(shè)計洪水)洪峰流量43700m3/s；萬年一遇洪水(校核洪水)洪峰流量52300m3/s。

2.2防護對象及其防洪代表站

根據(jù)川江河段水文測站分布情況，主要防護對象有宜賓、瀘州和重慶巾，分別選擇宜賓市下游的李莊站、朱沱站、寸灘站為防洪代表站。由于長江洪水干支流遭遇組合復(fù)雜，河道寬闊，槽蓄能力大，洪水對防護對象的威脅主要是洪量。

川江河段整體沒計洪水：洪水描述采用整體沒計洪水。根據(jù)控制流域面積分布情況和水文測站的分布，選擇控制干流和岷江的李莊站、控制干流和嘉陵江的寸灘站為防洪控制站，分別采用兩站3～7天的設(shè)計洪量控制同倍比放大各控制點的設(shè)計洪水，組成兩組整體設(shè)計洪水。設(shè)計洪水放大范圍(控制站點)包括：干流屏山站(代表溪洛渡樞紐)、李莊站(代表宜賓市防洪控制站)、朱沱站(代表瀘州市防洪控制站)、寸灘站(代表重慶市防洪控制站)。

2.3溪洛渡水庫調(diào)度方式

金沙江流域來水量約占宜昌水量的l/3以上．來水量相對上游其他大的支流來說，是比較穩(wěn)定的，金沙江的來水往往是長江洪水的“基流”部分。

溪洛渡初步擬定的水庫調(diào)度方式：6月在死水位540m基礎(chǔ)上，電站按保證出力發(fā)電，余水蓄存；7月初將庫水位抬至汛期排沙限制水位560m；7、8月水庫水位維持在560m運行；9月初水庫開始蓄水，水庫水位逐步抬高到正常蓄水位600m；10～12月水庫一般維持在正常蓄水位600m運行；次年l～5月為供水期，水庫水位逐漸消落至死水位540m。

汛期當(dāng)江及長江中下游均無防洪要求時，維持在規(guī)定的各時期防洪限制水位運行；當(dāng)川江(或長江中下游)要求溪洛渡水庫防洪蓄水時，即按照規(guī)定的相應(yīng)防洪調(diào)度規(guī)則進行，蓄水至593m為止(庫水位593m至600m之間庫容為10億m3)。

當(dāng)另一防洪對象長江中下游(或川江)再要求溪洛渡水庫防洪蓄水時，或荊江河段遇到特大洪水要求蓄洪時，則在593m、水位以上繼續(xù)蓄洪，直至達到正常蓄水位(防洪高水位)600m。由于未考慮洪水預(yù)報，調(diào)度方式留有較大的余地。

3溪洛渡水庫對川江河段的防洪作用

1994國家頒布了國標(biāo)《防洪標(biāo)準》(GBS020l—94)，按照這—規(guī)定，川江上的宜賓、瀘洲、重慶等城市，要爭取達到規(guī)定的50～100年一遇的標(biāo)準。但目前宜賓、瀘洲等城市僅達到5～20年—遇標(biāo)準，普遍低于國家規(guī)定。溪洛渡水庫配合其他措施，可使川江沿岸的宜賓、瀘州、重次等城市的防洪標(biāo)準逐步達到城市防洪規(guī)劃擬定的目標(biāo)。溪洛渡對川江防洪效果見表1。

4溪洛渡水電站對中下游防洪作用

溪洛渡水庫對長江中下游起防洪作用，必須通過與三峽工程聯(lián)合調(diào)度來實現(xiàn)，因而其防洪調(diào)度方式要與三峽防洪調(diào)度方式相協(xié)調(diào)。

4.1溪洛渡水庫對長江中下游減少分洪洪作用

長江中下游洪流演進范圍包括宜昌至沙市、沙市至城陵磯、城陵磯至漢口、漢口至湖口等4個河段。洪流演進方法采用適用于長江中下游的江湖演算模型，演算考慮頂托、分流以及漲落率的影響。根據(jù)洪流演進成果，得出各控制站的設(shè)計洪水過程及滿足堤防控制水位條件下的安全泄量過程，兩者之差即為超額洪水過程。假沒超額洪水均山分蓄洪區(qū)分蓄，分蓄后的超額洪量為分洪量，各河段分洪量之和即為總分洪量。根據(jù)預(yù)留防洪庫容46.5億m3方案對長江中下游防洪調(diào)度方式的比選，兩級控制等蓄量方式為基本形式，對各不同防洪庫容方案的蓄水速度進行比較和優(yōu)化，作為各方案的防洪調(diào)度方式。對長江中下游分洪量的減少見表3。

可以看出：在長江小下游遭遇100年一遇洪水時，溪洛渡預(yù)留36.2億m3時，與三峽聯(lián)合調(diào)度，可減少下游分洪量20.6億m3,防洪效果系數(shù)達到57％；溪洛渡預(yù)留46.5億m3時，溪洛渡與三峽聯(lián)合調(diào)度，可減少下游分洪量27.4億m3，防洪效果系數(shù)達到59％。

4.2溪洛渡水庫對荊江地區(qū)防洪能力提高

三峽工程建成后荊江地區(qū)的防洪標(biāo)準將達到100年一遇，溪洛渡建庫后，在荊江遭遇特大洪水時，溪洛渡水庫配合三峽水庫蓄洪，減少了進入三峽的洪量，再由三峽水庫使用原定相同庫容對荊江補償調(diào)節(jié)，可使荊江地區(qū)的防洪標(biāo)準(即使用荊江分洪區(qū)的機率減小)進—步提高。經(jīng)研究，溪洛渡水庫預(yù)留36.2億m3、413.億m3、46.5億m3配合三峽水庫對荊江補償調(diào)度，分別可防御荊江地區(qū)151、161、169年一遇洪水；若考慮水庫預(yù)留10億以后備庫容，則分別可防御荊江地區(qū)140、147、153年一遇洪水。

4.3溪洛渡對遭遇1870年特大洪水作用的

根據(jù)三峽初步設(shè)計報告，荊江地區(qū)遭遇1000午一遇或1870年洪水，三峽水庫按對城陵磯補償調(diào)度，可做到枝城流量不超過80000m3／s。溪洛渡建庫配合三峽對長江中下游防洪，荊江地區(qū)遭遇類似1870年洪水，如動用溪洛渡預(yù)留的10億m3后備庫容配合三峽水庫運用，可使枝城控制流量由80000m3／s降至78000m3／s，減輕荊江地區(qū)的防洪壓力。

4.4溪洛渡工程總體防洪經(jīng)濟效益

根據(jù)川江及長江中下游地區(qū)在遭遇不同典型洪水情況下，可能遭受的損失，在考慮溪洛渡水庫不同防洪庫容的作用，推測川江及長江中下游淹沒和防洪損失，以建庫前后洪災(zāi)損失的差值求得溪洛渡水庫的防洪效益。溪洛渡水庫溪洛渡工程不同防洪庫容方案總的防洪經(jīng)濟效益如表4。從表中可以看出：溪洛渡工程防洪效益主要在長江中下游地區(qū)，其防洪效益占溪洛渡工程總防洪效益的78.5％～82.6％。一場洪水災(zāi)害不僅給淹沒區(qū)當(dāng)前的經(jīng)濟造成很大損失，而且還將影響該地區(qū)今后經(jīng)濟的發(fā)展，洪水災(zāi)害還將影響社會的穩(wěn)定與人群的健康，這些都難以用經(jīng)濟價值表述。

5結(jié)語

溪洛渡水電站防洪任務(wù)主要是提高川江河段沿岸宜賓、瀘州、重慶等城市的防洪標(biāo)準；配合三峽水庫對長江中下游補償調(diào)度，進一步提高荊江河段的防洪標(biāo)準，減少中下游防洪損失。它是長江中下游整體防洪系統(tǒng)的重要組成部分。此外，溪洛渡有效攔截進入三峽庫區(qū)的泥沙，減少重慶港和三峽庫尾的泥沙淤積。隨著上游烏東德、白鶴灘及中上游等梯級水庫的建設(shè)，川江及長江中下游防洪緊張局面有望根本的根本。

參考文獻：

1 長江水利委員會長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院金沙江溪洛渡水電站防洪專題研究報告2002.4．

2 國家電力公司成都勘測設(shè)計研究院金沙江溪洛渡水電站可行性研究報告2001.12．