白溪水庫“131007”臺風(fēng)暴雨洪水調(diào)度分析

秦玲玲,張學(xué)功,丁紅波

(寧波市白溪水庫管理局，浙江 寧波 315606)

白溪水庫“131007”臺風(fēng)暴雨洪水調(diào)度分析

秦玲玲,張學(xué)功,丁紅波

(寧波市白溪水庫管理局，浙江 寧波 315606)

受“菲特”臺風(fēng)影響，白溪水庫流域形成“131007”號臺風(fēng)暴雨洪水。該文從洪水水雨情特征、洪水預(yù)報、洪水調(diào)度等方面對本次洪水進行分析，總結(jié)水庫洪水調(diào)度經(jīng)驗，提高防洪調(diào)度科學(xué)性。

臺風(fēng)暴雨；洪水預(yù)報；洪水調(diào)度

2013年第23號臺風(fēng)“菲特”給白溪水庫流域帶來豐沛降水，水庫上游形成明顯洪水過程，過程雨量為449.5 mm、洪量為8 922.66萬m3，暴雨洪水規(guī)模接近20年一遇水平，各項指標(biāo)均創(chuàng)建庫以來歷史新高。經(jīng)過水庫管理部門精心調(diào)度，科學(xué)蓄泄，防洪效益明顯?，F(xiàn)對 “131007”洪水進行分析，汲取經(jīng)驗，為水庫洪水調(diào)度提供參考[1-2]。

1 白溪水庫及流域概況

白溪水庫位于浙江省寧海縣白溪流域干流中游，是一座以供水、防洪為主，兼顧發(fā)電、灌溉等綜合效益的國家大(Ⅱ)型水利樞紐工程。壩址以上流域面積為254 km2，多年平均徑流量為2.81億m3。水庫正常蓄水位為170 m，汛期限制水位為170 m，設(shè)計洪水位為174.3 m，校核洪水位為176.2 m，總庫容為1.684億m3，水庫具有不完全多年調(diào)節(jié)性能。利用水庫防洪庫容，可使下游防洪標(biāo)準(zhǔn)由5年一遇提高到20年一遇，使下游6萬余人口、0.2 萬hm2耕地受益。

白溪流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，雨量充沛，處于浙江暴雨集中區(qū)，降雨年際和年內(nèi)分配不均，多年平均降水量1 831.4 mm。白溪洪水多為臺風(fēng)暴雨形成，因此大洪水多發(fā)生在夏季[3]。

2 “131007”洪水雨情、水情

水庫流域自10月 5日17:00開始降雨，過程持續(xù)到8日8:00，過程面雨量累計達449.5 mm，最大24 h降水量297.8 mm,超過5年一遇水平(237 mm);最大3 d降水量449.5 mm,接近20年一遇水平(467 mm)。受此次降水過程影響，水庫上游流域形成一次明顯的入庫洪水過程。洪水自10月6日9:00開始入庫，持續(xù)至9日15:00，洪峰流量達1 410.39 m3/s(小時平均值)，過程洪量總計約8 922.66萬m3，徑流系數(shù)0.78。洪水過程線呈現(xiàn)尖瘦多峰特征。相關(guān)暴雨洪水要素見表1。本次洪水洪峰流量接近5年一遇(1 459 m3/s)標(biāo)準(zhǔn)，最大24 h洪量為5 724.24 萬m3，超過5年一遇(0.51億m3)標(biāo)準(zhǔn)。

表1 “131007”暴雨洪水要素

3 洪水預(yù)報

3.1 洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)簡介

白溪水庫建有河海大學(xué)開發(fā)研究的洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)依托于通過GPRS傳輸?shù)乃檫b測系統(tǒng)，通過多次洪水的運行檢驗，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，于2008年2月通過驗收，洪水預(yù)報精度符合部頒發(fā)規(guī)范甲級標(biāo)準(zhǔn)。

洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)主要包括3個功能模塊。數(shù)據(jù)庫與信息管理——實現(xiàn)了水庫工情、雨水情等的數(shù)據(jù)管理和查詢、業(yè)務(wù)報表生成及數(shù)據(jù)維護等功能；洪水預(yù)報子系統(tǒng)——根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求，實現(xiàn)了人工干預(yù)洪水預(yù)報、洪水自動預(yù)報、歷史洪水模擬、信息查詢和模型管理等功能；實時洪水調(diào)度子系統(tǒng)——包含基本信息、方案生成、會商輔助、防洪形勢分析等五大功能。作業(yè)預(yù)報中，運用預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)實時雨情變化，實行連續(xù)滾動預(yù)報，預(yù)報時間間隔為1 h。

3.2 “131007”洪水預(yù)報

在“131007”洪水中，水情人員運用洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)，根據(jù)實時水雨情，滾動預(yù)報入庫流量，提供不同降雨量級的水庫調(diào)度方案建議，為水庫調(diào)度決策提供參考。預(yù)報洪水與實際洪水誤差分析見表2。表內(nèi)各項指標(biāo)均達到了《水庫洪水調(diào)度考評規(guī)定》(SL 224—98)中“好”的標(biāo)準(zhǔn)[4]。

圖1 “131007”洪水預(yù)報值與實際值對比

表2 預(yù)報洪水與實際洪水對比

4 洪水調(diào)度

《關(guān)于白溪水庫2013年度控制運用計劃的核定意見》(浙水管[2013]35號)中規(guī)定白溪水庫洪水調(diào)度規(guī)則：① 采用分級預(yù)泄，即接到臺風(fēng)或大暴雨預(yù)報后提前預(yù)泄，先將庫水位降至163.50 m，視后期預(yù)報再降至162.00 m，控制預(yù)泄流量不超過600 m3/s，預(yù)泄開始時間為預(yù)計大暴雨影響前26 h。② 庫水位低于20年一遇洪水位173.42 m時，根據(jù)預(yù)報雨量的不同量級進行分級控泄，即從預(yù)報250 mm的200 m3/s直到500 mm的1 340 m3/s，其中庫水位超過170.00 m時應(yīng)按下游河道安全泄量進行補償調(diào)節(jié)。控制下泄流量不超過入庫流量。③ 洪水后期，庫水位低于172.00 m時，視預(yù)報情況，可通過滿發(fā)電等方式盡快將庫水位降至控制蓄水位。

實際調(diào)度過程中，白溪水庫管理局以批復(fù)的洪水調(diào)度原則為依據(jù)，嚴(yán)格執(zhí)行控制運用計劃，實時測算入庫流量、研判面臨水雨情形勢，制定科學(xué)調(diào)度方案，精確執(zhí)行寧波市防指的調(diào)度指令，精細調(diào)度，合理調(diào)控水庫水位。

此次臺風(fēng)影響正值國慶長假，水庫管理部門高度重視，積極準(zhǔn)備，及時調(diào)整發(fā)電計劃，從5日上午開始2臺機組24 h連續(xù)運行。7日00:00開啟溢洪道弧門泄洪。先后于7日凌晨、7日傍晚、8日凌晨3次采取避潮錯峰調(diào)度方式，提前減小泄洪流量，避免了下游洪水灌沒水車村。洪峰過后，于8日9:35關(guān)閉溢洪道弧門，精確控制洪后水位回蓄至170.69 m，成功實施了攔洪截尾、蓄水增效、縮短下游區(qū)域成災(zāi)歷時的臨時超蓄方案。

本次秋臺風(fēng)對水庫流域影響較大，白溪水庫過程溢洪水量(含發(fā)電)6 390.16 萬m3(未預(yù)泄)，攔蓄水量2 532.50 萬m3。本次入庫洪峰流量1 410.39 m3/s，過程最大下泄流量749.48 m3/s，削峰比46.9%，控制最高水位達到171.40 m(7日14:05)，洪后水位170.69 m，充分發(fā)揮了水庫的防洪減災(zāi)效益。洪水調(diào)度情況見表3。

表3 “131007”洪水調(diào)度情況

將此場次洪水入庫流量過程根據(jù)批復(fù)的調(diào)洪規(guī)則進行模擬調(diào)度計算，得出按規(guī)則調(diào)度情況下水位、出庫流量與實際調(diào)度過程對比見圖2。實際次洪水出庫總水量6 389.96萬m3，按調(diào)洪規(guī)則模擬計算出庫總水量6 004.37萬m3。實際次洪水最大出庫流量749.48 m3/s，小于按調(diào)洪規(guī)則模擬計算的出庫流量(969.68 m3/s)；實際次洪水最高水位171.40 m低于按調(diào)洪規(guī)則計算的最高水位(172.31 m)。實際調(diào)度過程中通過實時演算分析、實時調(diào)整出庫流量，通過以較小出庫流量下泄，適當(dāng)延長下泄時間的方法降低庫水位?？梢妼嶋H調(diào)度過程在調(diào)度原則范圍內(nèi)執(zhí)行，效果優(yōu)于規(guī)則調(diào)度[5]。

圖2 按調(diào)洪規(guī)則模擬調(diào)度與實際調(diào)度過程對比

5 結(jié)語

白溪水庫在“菲特”臺風(fēng)暴雨洪水中充分發(fā)揮了攔蓄洪水、削減洪峰和調(diào)洪錯峰等防洪作用?？茖W(xué)調(diào)度洪水為水庫調(diào)度積累了經(jīng)驗。

1) 充分利用水庫洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)為水庫調(diào)度決策提供參考，實時滾動預(yù)報入庫流量，把握洪水規(guī)模，確保調(diào)度過程精確可靠。洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)在此次洪水過程中應(yīng)用效果良好，實際調(diào)度效果優(yōu)于調(diào)洪規(guī)則調(diào)度，為水庫洪水調(diào)度提供經(jīng)驗積累。

2) 準(zhǔn)確預(yù)報入庫流量，適時關(guān)閉溢洪道閘門，精確控制洪后水位，取得興利蓄水和防洪減災(zāi)的共贏。

3) 根據(jù)下游需要，在潮位上漲前提前削減下泄流量，錯峰調(diào)洪，保護下游防護區(qū)安全。這在水庫現(xiàn)行批復(fù)的調(diào)洪規(guī)則中尚未體現(xiàn)，這是在實際工作中總結(jié)的經(jīng)驗，提高防洪調(diào)度科學(xué)性。

4) 下一步可結(jié)合水庫流域多場次洪水調(diào)度經(jīng)驗，開展白溪水庫動庫容調(diào)度方案優(yōu)化分析，進一步提高白溪水庫防洪調(diào)度科學(xué)水平。

[1] 蔡紅娟.青山水庫“20100306”春汛洪水調(diào)度[J].新農(nóng)村，2011(5):148．

[2] 夏瑩，黃敏. 2009年8號臺風(fēng)影響期間橋墩水庫洪水調(diào)度分析[J].浙江水利科技，2010(2):4-5．

[3] 趙宏章，許文選，李曄紅. 馮家山水庫050702洪水調(diào)度及效益[J].水利建設(shè)與管理，2006(2):49-50．

[4] 李京兵，吳崢. 基于遙測系統(tǒng)的大別山區(qū)水庫預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用分析[J]. 水利科技與經(jīng)濟，2007(4):227-229．

[5] 魏恒志，李博，劉永強. 基于GIS的洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)在白龜山水庫上的應(yīng)用[J]. 中國防汛抗旱，2008(4)，12-15．

(本文責(zé)任編輯 馬克俊)

Flood Dispatching of the Baixi Reservoir “131007” Typhoon Rainstorm

QIN Lingling, ZHANG Xuegong, DING Hongbo

(Ningbo Baixi Reservoir Administration Bureau, Ningbo 315606, China)

On the influence of typhoon Fitow, ‘131007’ typhoon rainstorm flood attackes Baixi Reservoir. And the flood is analyzed from perspectives of the character of water and rain information, flood forecast and flood dispatch etc. Moreover, flood dispatching experience is summarized to improve the scientific of it.

typhoon rainstorm; flood forecast; flood dispatch

2016-11-08;

2016-11-30

秦玲玲(1986)，女，碩士，工程師，從事水庫運行調(diào)度管理工作。

TV697.1

：B

：1008-0112(2016)012-0005-03