北海市旺盛江水庫洪水調度研究

龐英偉

（廣西玉林水利電力勘測設計研究院 廣西玉林 537000)

1 水庫概況

旺盛江水庫位于廣西博白縣、浦北縣、合浦縣的交界處，浦北縣石埇鎮(zhèn)旺盛江村。主壩距合浦縣城區(qū)70km，距北海市城區(qū)120km，石埇鎮(zhèn)至旺盛江主壩的四級公路從壩首通過，交通比較便利。旺盛江水庫是一座以灌溉為主，結合防洪、發(fā)電、供水等綜合利用的大（2)型水利工程。旺盛江水庫是合浦水庫的組成部分，與小江水庫聯(lián)合運行起輸水走廊作用。水庫控制集雨面積133km2，總庫容1.373億m3。水庫主要建筑物包括：主壩1座、副壩39座、溢洪道5座、放水涵管及隧洞30座，連通渠10處。水庫與小江水庫聯(lián)合設計灌溉面積5.41萬hm2，有效灌溉面積4.67萬hm2，最大實灌5.27萬hm2，防洪保護下游人口52萬人，耕地2.67萬hm2，發(fā)電裝機8臺共1520kW。

2 主要建筑物特征

2.1 主副壩

（1)主壩。旺盛江主壩為均質土壩，壩頂長 295m，壩頂高程 50.04m，最大壩高 28.8m，壩頂寬 6.7m，壩頂為泥結石路面，上游防浪墻頂高程為51.15m。

（2)副壩。旺盛江水庫共有副壩39座，基本為均質土壩，壩頂高程49.50～50.24m，壩頂長度 40.0～686m，最大壩高 5.80～19.88m，壩頂寬度3.60～8.5m。

2.2 溢洪道

旺盛江水庫共有5座溢洪道，除古樓坡溢洪道外，其余溢洪道均為堰閘形式。

第 1溢洪道位于浦北縣石胴鎮(zhèn)下壩村附近的山坳上，建于1960年，為有閘門控制寬頂堰。溢洪道進水口呈喇叭形，閘室段為有閘門控制的寬頂堰，閘室底板高程為42.7m，安裝8m×7.35m（B×H)弧形鋼閘門2扇。

第2溢洪道位于旺盛江水庫主壩南面約2km處，建于 1960年，為有閘門控制寬頂堰。溢洪道進水口呈喇叭形，閘室段為有閘門控制的寬頂堰，閘室底板高程為42.73m。安裝了12.0m×5.0m（B×H)弧形鋼筋混凝土閘門1扇。

第3溢洪道位于主壩與導流壩之間，即主壩左壩端，1986年 5月竣工，是旺盛江水庫的主要排洪建筑物。該溢洪道進水口呈喇叭形，閘室段為有閘門控制的駝峰堰，堰頂高程為40.86m，安裝10m×6.3m（B×H)弧形鋼閘門3扇。

第4溢洪道位于2#引堤右壩端，沿山坡布置，該溢洪道控制段溢流堰的堰型為實用堰，堰前緣寬16.5m，堰頂高程44.27m。閘墩上設檢修及工作閘門，工作閘門共設5扇平板閘門控制，閘孔尺寸均為 2.5m×2.5m（B×H)，啟閉設備采用 5臺QL-2×10t手電兩用螺桿機。

第5溢洪道（古樓坡)位于六湖2#壩的左側30m處，為開敞式溢洪道.溢洪明渠段長 104m，寬24.0m，進口高程為46.87m。

2.3 連通渠

連通渠包括引堤1#坳連通渠、引堤2#坳連通渠、引堤3#坳連通渠、渡槽出口連通渠、羅馬田連通渠、曲樟連通渠、馬長沖連通渠、曼頭墩連通渠、石江連通渠、馬王塘連通渠。

3 洪水調度的復雜性

旺盛江水庫流域屬南亞熱帶季風氣候，溫暖濕潤，光熱充足，全年無霜，雨量充沛。本流域地形東面是高山，形成一道天然屏障，西面地勢較低，是南流江沿岸，受臺風影響較大。其洪水絕大部分受臺風影響，暴雨多發(fā)生在6、7、8月份，多年平均年最大24小時暴雨均值為160mm，2000年一遇校核標準年最大 24小時設計暴雨656mm，100年一遇設計標準年最大24小時設計暴雨438mm。

旺盛江水庫與小江水庫聯(lián)合運行起輸水走廊作用，小江水庫的水通過旺盛江水庫后灌溉農(nóng)田和向北海市供水。旺盛江水庫是由人工渠連接的中小型水庫群組成的大（2)型水庫，自東北向西南分布形成狹長的水網(wǎng)，起到輸水和徑流調節(jié)的作用。水庫群包括旺盛江主庫、蘇眾子庫、羅馬田子庫、六湖子庫、馬王塘子庫等等。旺盛江水庫共有 5座溢洪道，正常蓄水位 46.87m，除古樓坡溢洪道為自由出流外，其余4座溢洪道均為有閘門控制。由此看出，水庫洪水調度比較復雜。

4 水庫調度運行方式

根據(jù)水庫實際，結合現(xiàn)狀防洪情況，通過嚴格控制蓄水確保水庫及上下游安全。旺盛江水庫每年汛期嚴格執(zhí)行自治區(qū)防汛抗旱指揮部下達的水庫控制運用計劃，確保旺盛江水庫科學調蓄洪水，發(fā)揮水庫最大防洪減災效益。近年來旺盛江水庫汛期控制運用水位，主汛期（5月21日～8月31日)46.34m；后汛期（9月1日～9月30日)46.87m。

水庫在汛期的不同階段，根據(jù)實時庫水位、天氣預報、預報降雨量等情況在洪水入庫前進行預泄。當洪水入庫時，渠首水閘關閉，小江水庫停止向旺盛江水庫放水，根據(jù)水庫來水情況開啟各溢洪道閘門并視洪水入庫流量情況調整閘門開啟度。在水庫水位未超過正常水位前，控制下泄流量不超過入庫流量，隨著入庫流量的增加，泄流量也加大，直至按泄水建筑物的泄流能力自由泄流。

水庫 3#溢洪道主要排泄旺盛江主庫與引堤之間的洪水，1#和2#溢洪道主要排泄旺盛江主庫（包括六湖和馬旺塘)的洪水。根據(jù)旺盛江水庫的運行經(jīng)驗，依據(jù)洪水情況先開啟2#溢洪道，其次是 1#溢洪道，最后是 3#溢洪道。水位超過46.87m時，古樓坡溢洪道自由敞泄。洪水后期及汛末視天氣和水庫實際水情合理調蓄運用。

5 洪水調度方案

旺盛江本庫與六湖子庫通過曲樟大挖方連通，六湖子庫與馬王塘子庫通過馬長沖、漫頭墩大挖方連通；引堤子庫和旺盛江本庫通過渡槽連通。旺盛江本庫有第1、第2、第3溢洪道，引堤子庫有2號引堤第4溢洪道，六湖子庫有古樓坡1座溢洪道，馬王塘子庫無溢洪道。馬王塘子庫汛期洪水通過馬長沖連通渠流到六湖子庫溢洪道排洪，故擬將水庫群分為3個子庫（即蘇眾、羅馬田、旺盛江為1一個庫，六湖水庫為1個庫，馬王塘水庫為1個水庫)分別計算洪水，然后聯(lián)合調洪。

（1)旺盛江、六湖、馬王塘聯(lián)合調洪計算。調洪計算分別對3個子庫進行調洪，但當連通的2個水庫水位不平衡時，考慮連通渠自高水位一側向低水位水庫流，其流量隨兩水庫水位變化而變化，過流能力通過試算法推求。先假定一個過流量Q1，結合各時段入庫洪水流量，對連通渠兩端的水庫進行調洪演算，得出兩端水庫洪水位，同時根據(jù)實測連通渠斷面及假設的過流量Q1，以低洪水位水庫相應水位為起推水位，往上游推水面線，得上游水位H1，與水庫調洪求得的高水位水庫調洪水位H2比較，若水庫調洪求得的高水位水庫洪水位 H2=H1，則假定流量正確，否則重新假定一個Q2，直到H2=H1為止。成果見表1。

（2)統(tǒng)一調洪計算。不考慮各連通渠的影響，將旺盛江所有水庫作為一個整體，統(tǒng)一調洪計算。

（3)合理性分析。從聯(lián)合調洪方式成果看出：馬王塘水庫和旺盛江水庫水位差0.73m，校核洪水位馬王塘水庫和旺盛江水庫水位差0.98m。從水庫歷年運行情況看，水庫排洪較大的2008年洪水，2#、3#排洪道同時排洪，壩首水位為46.67m，渠首水位為47.10m，水位差0.43m，1994年洪水，1#、2#、3#排洪道同時泄洪，壩首水位為 46.52m，渠首水位為 47.22m，水位差0.7m，隨著洪水位升高，泄洪量加大，水位差也增加，但沒有超過 1.0m?？梢钥闯?，本研究成果基本符合實際調度情況。從結果看，建議采用聯(lián)合調洪成果。

表1 旺盛江水庫調洪成果表

6 結論與建議

本文結合水庫群特點，進行了聯(lián)合調洪及整體調洪兩方案論證，提出了聯(lián)合調洪方式，為水庫安全調度運行提供依據(jù)。