珊溪水利樞紐2015年度水庫(kù)控制運(yùn)用計(jì)劃

尤瑜策

（浙江珊溪經(jīng)濟(jì)發(fā)展有限責(zé)任公司，浙江 溫州 325300）

1 工程簡(jiǎn)介

珊溪水利樞紐工程包括珊溪水庫(kù)、趙山渡水庫(kù)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(fā)電、防洪以及改善下游濱海平原河網(wǎng)水質(zhì)等綜合效益。

珊溪水庫(kù)2001年建成投入運(yùn)行，2010年通過(guò)竣工驗(yàn)收，是流域控制性大Ⅰ型水庫(kù)，壩址以上流域面積1 529 km2，占飛云江流域面積的47.0%，河長(zhǎng)92.4 km。水庫(kù)的總庫(kù)容18.24億m3，正常蓄水位142.04 m，相應(yīng)庫(kù)容12.91億m3，興利庫(kù)容6.96億m3，防洪庫(kù)容2.12億m3，系多年調(diào)節(jié)水庫(kù)。

趙山渡水庫(kù)位于珊溪水庫(kù)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(qū)間流域面積773 km2。水庫(kù)正常蓄水位22 m，總庫(kù)容3 414萬(wàn)m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容427萬(wàn)m3。電站裝機(jī)20 MV，閘壩為混凝土重力壩，設(shè)置16孔弧型泄洪閘。

趙山渡引水渠系承擔(dān)為溫州市等城鎮(zhèn)提供工業(yè)和生活用水的任務(wù)。引水渠系由總干渠、北干渠、南干渠等組成，渠系總長(zhǎng)度62.84 km（其中18條隧洞長(zhǎng)51.85 km），設(shè)計(jì)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(jìn)水閘1座、輸水隧洞18條、渡槽10座、倒虹吸13處、暗渠6處、節(jié)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(kù)控制運(yùn)行情況

2.1 特大暴雨洪水

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

根據(jù)珊溪水庫(kù)自2001年6月投入正常運(yùn)行以來(lái)的實(shí)際運(yùn)行情況，水庫(kù)梅汛期發(fā)生洪水的情況不多，但主汛期基本上每年都發(fā)生洪水。2000年～2014年，水庫(kù)共發(fā)生洪水23場(chǎng)，其中6場(chǎng)為梅汛期洪水，17場(chǎng)為主汛期洪水，并且2005年～2007年每年主汛期都發(fā)生2～3場(chǎng)洪水。

珊溪水庫(kù)2000年以來(lái)主汛期洪水情況見(jiàn)下頁(yè)表1。

2.2 調(diào)度運(yùn)行簡(jiǎn)況

珊溪水庫(kù)2000年6月25日第一臺(tái)機(jī)組投入運(yùn)行，2005年發(fā)電量最多為5.21億kW·h，2000年發(fā)電量最少為0.69億kW·h，截至2013年底累計(jì)發(fā)電52.91億kW·h。

表1 珊溪水庫(kù)2000～2013年主汛期洪水發(fā)生情況匯總表

珊溪水庫(kù)從正常蓄水以來(lái)，最豐年發(fā)生在2005年，年入庫(kù)徑流量為26.54億m3；最枯年發(fā)生在2003年，年入庫(kù)徑流量為10.52億m3；水庫(kù)歷史最高庫(kù)水位145.78 m出現(xiàn)在2005年9月2日17∶00，最低庫(kù)水位117.34 m出現(xiàn)在2004年2月29日17∶00。

趙山渡水庫(kù)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(tài)調(diào)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(jiān)測(cè)及洪水預(yù)報(bào)調(diào)度

珊溪水利樞紐原水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)于2003年建成投運(yùn)，整個(gè)樞紐水情自動(dòng)測(cè)報(bào)分布流域面積有3 000多km2，包括24個(gè)水文站點(diǎn)，其中14個(gè)雨量站，2個(gè)水位站，8個(gè)水位雨量站。系統(tǒng)可以采集和處理水情數(shù)據(jù)，并進(jìn)行人工1 h的洪水預(yù)報(bào)。該系統(tǒng)原采用GSM和PSTN通信模式，根據(jù)樞紐工程運(yùn)行管理需要，2007年汛期前對(duì)樞紐工程所屬的水文測(cè)站進(jìn)行了GPRS改造，使該系統(tǒng)具備了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集功能（5 min水情數(shù)據(jù)采集）。

珊溪水利樞紐水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)由南瑞公司承建，系統(tǒng)于2006年1月建設(shè)，2007年2月投運(yùn)。系統(tǒng)平臺(tái)采用南瑞WDS9002 v1.5軟件版本。該系統(tǒng)可及時(shí)準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)庫(kù)區(qū)降雨量、實(shí)時(shí)計(jì)算入庫(kù)流量，并及時(shí)進(jìn)行水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)、擬定洪水調(diào)度方案。為保障珊溪樞紐全年水庫(kù)科學(xué)調(diào)度和防汛防臺(tái)工作提供了堅(jiān)強(qiáng)技術(shù)保證，但系統(tǒng)設(shè)備硬件存在不同程度的老化，有些部件已超過(guò)使用期限，系統(tǒng)軟件部分也急需修正和完善數(shù)據(jù)處理方面的缺陷，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和準(zhǔn)確性。2013年1月份珊溪水利樞紐水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)施升級(jí)改造，提升系統(tǒng)平臺(tái)能力，提升后臺(tái)服務(wù)器處理能力，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)通信能力，整合水雨情、機(jī)組工況、供水流量數(shù)據(jù)采集，總體上提高對(duì)樞紐整體運(yùn)行工況的綜合監(jiān)控能力。系統(tǒng)運(yùn)行至今，為珊溪、趙山渡梯級(jí)電站的調(diào)度和水庫(kù)防洪度汛發(fā)揮極其重要的作用。2007年9月委托河海大學(xué)開(kāi)發(fā)建設(shè)珊溪水利樞紐實(shí)時(shí)洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)。該系統(tǒng)作為水調(diào)系統(tǒng)的補(bǔ)充，具有多斷面預(yù)報(bào)和梯級(jí)水庫(kù)調(diào)度功能。根據(jù)水利部頒發(fā)的《水庫(kù)洪水調(diào)度考評(píng)規(guī)定》經(jīng)考評(píng)洪水預(yù)報(bào)、洪水調(diào)度為優(yōu)秀。

2013年水情遙測(cè)系統(tǒng)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(shí)有效，設(shè)備完好率100%。全年設(shè)備基本運(yùn)行正常，暴雨及臺(tái)風(fēng)天氣等惡劣天氣造成設(shè)備故障是引起水雨情數(shù)據(jù)中斷的主要原因。

珊溪樞紐水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)2013年全年不間斷運(yùn)行，水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)暢通率在99%以上，全年未出現(xiàn)水調(diào)網(wǎng)絡(luò)故障和電力2 M線路故障，網(wǎng)絡(luò)通信保證率100%。做好日常系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)記錄，及時(shí)做好故障登記和處理，定期開(kāi)展專(zhuān)人檢查，系統(tǒng)升級(jí)項(xiàng)目管理規(guī)范，邀請(qǐng)開(kāi)發(fā)單位技術(shù)人員到場(chǎng)解決問(wèn)題形成書(shū)面技術(shù)文檔，各項(xiàng)文檔齊全，及時(shí)歸檔。按照項(xiàng)目進(jìn)度和合同條款支付合同款項(xiàng)，在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)與開(kāi)發(fā)單位協(xié)調(diào)處理，推動(dòng)系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)符合實(shí)際情況，達(dá)到最優(yōu)效果。

3 上年度水庫(kù)控制運(yùn)用總結(jié)

3.1 洪水及泄洪情況

2014年珊溪水利樞紐工程共遭受2場(chǎng)臺(tái)風(fēng)和一場(chǎng)強(qiáng)降雨的影響，分別為10號(hào)臺(tái)風(fēng)“麥德姆”、16號(hào)臺(tái)風(fēng)“鳳凰”和“8.19”強(qiáng)降雨。2014年飛云江流域洪水的洪峰流量、洪量較小，珊溪水庫(kù)出現(xiàn)4場(chǎng)洪峰流量大于500 m3/s的洪水，其中2場(chǎng)洪水的洪峰流量大于1 000 m3/s，分別發(fā)生在臺(tái)風(fēng)“麥德姆”和“8.17洪水”期間，最大一場(chǎng)洪水出現(xiàn)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(tái)風(fēng)“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(diào)度令，珊溪水庫(kù)開(kāi)閘泄洪，泄洪歷時(shí)27.5 h，過(guò)程總棄水量為2 041萬(wàn)m3。

趙山渡水庫(kù)洪峰流量大于500 m3/s的洪水有3次，出現(xiàn)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(kù)全年開(kāi)閘泄洪12次，共棄水3.384億m3。珊溪水庫(kù)洪水特征值具體見(jiàn)表2。

表2 洪水特性表

3.2 水庫(kù)控制運(yùn)行情況

珊溪水庫(kù)2014年初水位136.9 m，相應(yīng)蓄水量10.862 9 億 m3，年 末水位133.36 m，相應(yīng)蓄水量9.776 2億m3。在汛期，珊溪水庫(kù)最高水位出現(xiàn)在8月21日 3∶40 時(shí)，水位為142.30 m；最低水位出現(xiàn)在 6 月 16 日 16∶45時(shí)，水位為134.83 m；庫(kù)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(kù)在整個(gè)汛期期間水位基本保持在 136.0～140.0 m 之間運(yùn)行，在140.0 m以上運(yùn)行有16 d，在136.0 m以下運(yùn)行的有12 d。

10號(hào)臺(tái)風(fēng)“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(kù)最大入庫(kù)流量達(dá)到1 244 m3/s，趙山渡水庫(kù)最大入庫(kù)流量達(dá)到1 223 m3/s。16號(hào)臺(tái)風(fēng)“鳳凰”珊溪流域平均降雨分別為115.6 mm；珊溪水庫(kù)最大入庫(kù)流量876 m3/s，趙山渡水庫(kù)最大入庫(kù)流量達(dá)到1 098 m3/s。珊溪水庫(kù)在臺(tái)風(fēng)來(lái)臨之前滿負(fù)荷發(fā)電騰出庫(kù)容，防洪庫(kù)容較大，臺(tái)風(fēng)所產(chǎn)生洪水的洪量不足以珊溪水庫(kù)水位達(dá)到汛限水位。今年兩場(chǎng)臺(tái)風(fēng)影響期間，庫(kù)水位控制平穩(wěn)，臺(tái)風(fēng)對(duì)珊溪樞紐工程影響較小。

8月份由于流域的強(qiáng)降雨和上游水庫(kù)的開(kāi)閘泄洪，珊溪水庫(kù)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(tǒng)的影響，15日～20日流域出現(xiàn)大到暴雨過(guò)程，受其影響珊溪庫(kù)水位上漲至142.30 m。在此期間，珊溪水庫(kù)通過(guò)機(jī)組滿發(fā)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(kù)庫(kù)區(qū)發(fā)生了長(zhǎng)系列的震群，根據(jù)市防指的調(diào)度要求，珊溪水庫(kù)水位每天以10 cm以內(nèi)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(kù)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(diào)度控制運(yùn)行過(guò)程見(jiàn)圖1，2014年與2013年水位過(guò)程線對(duì)比圖見(jiàn)圖2。

圖1 2014年珊溪水庫(kù)控制運(yùn)行過(guò)程圖

3.3 年度運(yùn)行指標(biāo)

根據(jù)《珊溪水利樞紐2014年度控制運(yùn)用計(jì)劃》和《溫州市防汛防臺(tái)抗旱應(yīng)急預(yù)案》的要求，結(jié)合省電力調(diào)度中心對(duì)珊溪電廠頂峰發(fā)電的要求和需水部門(mén)的用水實(shí)際情況，生產(chǎn)調(diào)度中心嚴(yán)格按照調(diào)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(jìn)步，加強(qiáng)科學(xué)管理，取得了較好成績(jī)，大大提高了水資源利用率（見(jiàn)下頁(yè)表3）。

2014年珊溪水力發(fā)電廠年累計(jì)發(fā)電量47 443萬(wàn)kW·h，耗水率為4.31 m3/kW·h，水量利用率98.7%；趙山渡水力發(fā)電廠年累計(jì)發(fā)電量為6 039.8萬(wàn)kW·h（其中高湖電站發(fā)電量為749萬(wàn)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(tài)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(kù)控制運(yùn)行過(guò)程對(duì)比

表3 珊溪樞紐2014年調(diào)度運(yùn)行指標(biāo)

節(jié)能指標(biāo)為：珊溪水力發(fā)電廠節(jié)水增發(fā)電量4 137.8萬(wàn)kW·h，水能利用提高率9.88%；趙山渡水力發(fā)電廠節(jié)水增發(fā)電量30.5萬(wàn)kW·h，水能利用提高率0.52%。

4 存在的問(wèn)題和不足

（1）調(diào)度環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜

珊溪工程承擔(dān)的功能多，極端天氣的頻發(fā)，人們生活需求的提升，防汛和水資源調(diào)度工作難度大。一是上級(jí)部門(mén)多，涉及面廣，協(xié)調(diào)難度大；二是公司內(nèi)部服務(wù)主體不同，溝通、協(xié)調(diào)難；三是非計(jì)劃性的需求較多，調(diào)度計(jì)劃與實(shí)際出入較大。

（2）流域調(diào)度制約因素較多

水庫(kù)上下游已建水庫(kù)和在建工程多，形式復(fù)雜。這些水庫(kù)均沒(méi)有發(fā)電計(jì)劃，洪水期泄洪不確定性高，為珊溪、趙山渡水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)和水位控制帶來(lái)一定難度。下游工程的建設(shè)改變珊溪樞紐工程的原有運(yùn)行環(huán)境，導(dǎo)致調(diào)度參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值發(fā)生改變。

（3）下游堤防亟待建設(shè)

珊溪水庫(kù)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(duì)有限，水庫(kù)的區(qū)間流域面積仍然較大，水庫(kù)無(wú)法控制下游區(qū)間洪水。盡管水庫(kù)建成后在飛云江流域中發(fā)揮了很大的作用，但受堤防建設(shè)滯后影響其防洪作用仍然有限,下游防洪需由水庫(kù)控制削峰與堤防共同承擔(dān)。

近年來(lái)，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(kù)以下至瑞安市上游區(qū)域絕大部分無(wú)堤防、河道泄洪能力不夠等原因，導(dǎo)致歷次大臺(tái)風(fēng)過(guò)程，珊溪水庫(kù)攔蓄了大部分洪水，并將洪峰流量大大削減，但趙山渡水庫(kù)下游仍有多處受淹，所以亟待堤防的配套建設(shè)來(lái)徹底解決下游防洪問(wèn)題。

（4）沿岸群眾的防洪安全意識(shí)仍顯不足

每次泄洪前珊溪水庫(kù)向沿江各鄉(xiāng)鎮(zhèn)下發(fā)通知，告知水庫(kù)有可能泄洪，請(qǐng)各沿江報(bào)警點(diǎn)做好泄洪報(bào)警準(zhǔn)備工作，保證行洪安全，并通知在河道中作業(yè)的人員及其船只停止作業(yè)，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(fā)現(xiàn)下游河道有人員活動(dòng)，甚至有捕魚(yú)現(xiàn)象等，沿岸群眾的防洪安全意識(shí)仍顯不足。

（5）降低防洪高水位影響防洪調(diào)度

防洪高水位未能恢復(fù)到設(shè)計(jì)值，珊溪水庫(kù)防洪庫(kù)容減少，降低了珊溪水庫(kù)的防洪能力，減少了珊溪工程作為水利樞紐應(yīng)發(fā)揮的防洪作用。

5 意見(jiàn)及建議

珊溪水利樞紐工程已通過(guò)工程竣工驗(yàn)收，珊溪水庫(kù)庫(kù)區(qū)違規(guī)電站逐步整治，水庫(kù)調(diào)度環(huán)境逐步改善，為充分發(fā)揮樞紐的防洪功能和水資源的科學(xué)運(yùn)用。根據(jù)2006年至今的地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，珊溪庫(kù)區(qū)地震強(qiáng)度很低，無(wú)論震級(jí)還是年頻次上分析，基本呈現(xiàn)逐年衰減態(tài)勢(shì)；大壩等水工建筑物未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，庫(kù)區(qū)震情趨于穩(wěn)定,工程是安全的。當(dāng)前珊溪水庫(kù)按設(shè)計(jì)水位運(yùn)行的條件基本具備，提出以下意見(jiàn)和建議：

（1）珊溪水庫(kù)不再限定降低起調(diào)水位。具體調(diào)度時(shí)，根據(jù)氣象預(yù)報(bào)、當(dāng)時(shí)水庫(kù)水位和流域降雨分析，動(dòng)態(tài)控制洪水起調(diào)水位。

（2）將防洪高水位恢復(fù)到原設(shè)計(jì)值，即：“控制20年一遇洪水水位不超過(guò)147.71 m”。

（3）督促珊溪水利樞紐工程庫(kù)區(qū)下游各級(jí)政府部門(mén)按照流域防洪規(guī)劃的要求盡早實(shí)施下游防洪堤和防洪設(shè)施的建設(shè)，完善防洪報(bào)汛的設(shè)施，提高預(yù)警能力。

（4）為了充分響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排方針，合理利用水資源，充分發(fā)揮珊溪水利樞紐綜合效益，根據(jù)珊溪水庫(kù)洪水特點(diǎn)及洪水預(yù)報(bào)情況，合理攔蓄洪水尾巴，實(shí)施洪水后期的優(yōu)化調(diào)度。

（5）請(qǐng)有關(guān)市（縣）加強(qiáng)河道管理，堅(jiān)決制止危及水庫(kù)行洪安全的采砂、侵占河道等違章違法活動(dòng)。

（6）督促相關(guān)部門(mén)積極做好群眾防洪安全的宣傳教育工作，與沿岸各鄉(xiāng)鎮(zhèn)密切配合，利用電視、電臺(tái)、報(bào)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(shí)，進(jìn)一步落實(shí)防洪措施，確保人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

（7）請(qǐng)飛云江下游相關(guān)市（縣）防汛部門(mén)加強(qiáng)河道內(nèi)在建工程的防汛管理，其防汛調(diào)度應(yīng)服從珊溪樞紐的整體調(diào)度。