金沙江白格堰塞湖處置中水庫應(yīng)急調(diào)度經(jīng)驗與啟示

摘要：2018年10、11月金沙江四川、西藏交界的白格村接連發(fā)生兩次山體滑波并引發(fā)堰塞湖險情。長江水利委員會按照水利部統(tǒng)一部署，及時啟動應(yīng)急響應(yīng)，科學(xué)分析堰塞湖洪水風(fēng)險，提前研究工程處置方案，科學(xué)調(diào)度金沙江中游水庫，為成功處置這兩次堰塞湖險情提供了強有力的技術(shù)支撐。詳細(xì)介紹了潰壩洪水演進(jìn)過程，以及在處置“11.3”堰塞湖洪水期間，提出的針對堰塞體潰決前后兩階段四步走的騰庫實施方案。通過優(yōu)先使用梨園、阿海、金安橋水庫攔蓄洪水，金沙江中游梯級水庫約騰出13億m3庫容消納潰壩洪水，將金沙江上游萬年一遇洪水消減為一般洪水，全力保障下游水庫安全，成功實現(xiàn)堰塞湖應(yīng)急處置。

關(guān)鍵詞：堰塞湖;潰壩洪水;水庫應(yīng)急調(diào)度;金沙江

中圖法分類號：TV697

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2019.03.003

文章編號：1001-4179（2019）03-0010-05

2018年10月10日22：00，西藏自治區(qū)昌都市江達(dá)縣波羅鄉(xiāng)白格村境內(nèi)金沙江右岸（左岸為四川省白玉縣絨蓋鄉(xiāng)則巴村）發(fā)生山體滑坡?；露氯鹕辰纬裳呷⒆匀粷Q。堰塞湖最大蓄水量2.9億m³，對下游四川、西藏、云南三省金沙江沿岸居民生命財產(chǎn)及基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成嚴(yán)重威脅。11月3日17：00，同一位置金沙江右岸再次發(fā)生大規(guī)模山體滑坡，滑坡堵塞金沙江并形成堰塞湖。由于此次金沙江“11·3”白格堰塞湖堰頂埡口高程較“10·10”白格堰塞湖高出約35m，如果發(fā)生漫潰時最大蓄量將比，上次多約4.8億m_³（達(dá)7.7億m³），災(zāi)情將更為嚴(yán)重，處置更為困難。

險情發(fā)生后，黨中央、國務(wù)院高度重視，中央領(lǐng)導(dǎo)先后作出重要指示批示。長江水利委員會（以下簡稱長江委）按照水利部統(tǒng)一部署，及時啟動應(yīng)急響應(yīng)，舉全委之力組織200多名技術(shù)骨干分別趕赴第一線參加現(xiàn)場指揮和開展應(yīng)急監(jiān)測，后方同步滾動會商，科學(xué)分析洪水風(fēng)險，研究處置方案建議，科學(xué)調(diào)度水庫群，為堰塞湖應(yīng)急處置提供技術(shù)支撐。西藏、四川和云南三?。ㄗ灾螀^(qū)）各級黨委、政府全力開展搶險應(yīng)急處置工作，及時轉(zhuǎn)移受威脅地區(qū)群眾，最大限度減少災(zāi)害損失，實現(xiàn)無一人員傷亡，堰塞湖搶險應(yīng)急處置工作取得全面勝利。下文主要對堰塞湖處置過程中的水庫應(yīng)急調(diào)度進(jìn)行經(jīng)驗總結(jié)。

1 白格堰塞湖基本情況

1.1 “10·10”白格堰塞湖

堰塞體順河長約2km，寬約450～700m，堰塞體整體呈左高右低之勢，左側(cè)最高點高程3005m，右側(cè)埡口高程2931.4m，堰塞體高度61～100m，估算體積約2500萬m³。

堰塞湖從10月12日17：15開始漫溢自然過流，13日00：45堰塞湖壩上水位達(dá)到最高值2932.69m，對應(yīng)蓄水量2.9億m3。13日01：00過流明顯增加，06：00過流流量達(dá)到最大值10000m3/s，此后開始消退，13日14：30基本退至基流。梨園水庫15日14：00最大入庫流量4880m³/s。

經(jīng)過水流沖刷，形成長1622m、底寬80～120m的泄流槽。泄流槽口門高程約2888m，出口底板高程2872m，對應(yīng)堰塞湖蓄水量約0.5億m³。

1.2 “11·3”白格堰塞湖

11月3日，“10·10”白格滑坡的殘余滑坡體再次下滑堵塞泄流槽，在原殘余堰塞體基礎(chǔ)上形成新的堰塞體，，并形成“11·3”白格堰塞湖。堰頂埡口寬約195m，長約273m，堰頂高程約2966m，較“10·10”堰塞體頂高程高約30m，堰塞體高出水面58.24m。如果蓄滿最大庫容7.7億m3，將會給上下游人民群眾生命財產(chǎn)和重要基礎(chǔ)設(shè)施造成非常嚴(yán)重的損失。

同時，因上游來水明顯小于10月中旬，漫潰發(fā)生時間較上次也將明顯延長。經(jīng)現(xiàn)場查勘和分析，11月5日決定對堰塞體采取工程措施開挖泄流槽引流?，F(xiàn)場先后調(diào)用工程機械18臺，其中挖掘機13臺，裝載機5臺。至11月11日下午泄流槽開挖完成，泄流槽長220m，泄流槽底坎高程2952.52m，頂寬42m，底寬3m，最大深度15m。潰決時堰塞湖壩前水位達(dá)到最高值2956.40m，總漲幅64.04m，對應(yīng)蓄水量5.78億m³。

2 堰塞湖下游水庫情況

堰塞體下游主要有金沙江上游葉巴灘拉哇、巴塘和蘇洼龍等4座在建水電站和金沙江中游梨園、阿海、金安橋、龍開口、魯?shù)乩陀^音巖等6座已建水電站。一旦堰塞湖潰決，堰塞體下游水電站將承受難以估量的損失。為降低上游直接潰堰帶來的風(fēng)險，蘇洼龍水電站上游圍堰已破堰拆除，最大程度減小了對下游蘇洼龍鄉(xiāng)、索多西鄉(xiāng)兩岸人民群眾所造成的財產(chǎn)損失。由于金沙江上游梯級多數(shù)在建，水庫應(yīng)急調(diào)度余地不大，因此本文重點分析金沙江中游已建水電站的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及泄流能力情況。

2.1 中游已建梯級水庫

金沙江中游河段規(guī)劃按“一庫八級”進(jìn)行開發(fā)，目前梨園阿海、金安橋、龍開口、魯?shù)乩陀^音巖等6級已建成，龍頭水庫上虎跳峽和兩家人水庫尚未開工。表1為金沙江中游梯級已建梯級水庫。

2.2 水庫設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)與泄流能力

2.2.1 梨園水庫

梨園水電站大壩及泄水建筑物的設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為500a一遇，相應(yīng)洪峰流量12200m3/s，按PMF洪水校核，相應(yīng)洪峰流量17400m3/s;廠房設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為200a一遇，相應(yīng)洪峰流量11200m3/s，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為1000a一遇，相應(yīng)洪峰流量13000m3/s;消能防沖建筑物設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為100a一遇，相應(yīng)洪峰流量10400m3/s。

梨園水庫死水位1605m時泄流能力4280m³/s，正常蓄水位（設(shè)計洪水位）1618m時泄流能力13000m³/s，校核洪水位1623.21m時泄流能力17145m³/s。死水位1605m以下，水庫可通過底孔放空水庫。

2.2.2 阿海水庫

阿海水電站樞紐擋水建筑物設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為500a一遇，相應(yīng)洪峰流量14400m3/s，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為5000a一遇，相應(yīng)洪峰流量17500m³/s。廠房設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為200a一遇，相應(yīng)洪峰流量13200m³/s，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為1000a一遇，相應(yīng)洪峰流量15300m³/s。消能防沖建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)100a一遇，相應(yīng)洪峰流量12200m³/s。

阿海水庫死水位1492m時泄流能力為7150m³/s，正常蓄水位（設(shè)計洪水位）1504m相應(yīng)泄流能力15000m³/s，校核洪水位1507.48m相應(yīng)泄流能力16900m³/s。

2.3 約束條件

考慮水庫庫岸穩(wěn)定，梨園、阿海水庫水位日變幅一般情況下不宜超過3m。

3 “10.10”白格堰塞湖水庫應(yīng)急調(diào)度

3.1 潰決前洪水風(fēng)險分析

“10.10”白格堰塞湖險情發(fā)生后，長江防總、長江委立即行動，組織水文局、長科院、設(shè)計院等單位技術(shù)骨干滾動會商分析堰塞湖潰決洪水風(fēng)險，重點討論分析兩個潰決時間方案。

（1） 方案1。潰決時間為10月12日20：00，相應(yīng)堰塞湖蓄水量約2.6億m³，堰塞體1/3潰，潰決歷時6h。

（2） 方案2。潰決時間為10月13日08：00，相應(yīng)堰塞湖蓄水量約3億m³，堰塞體1/3潰，潰決歷時6h。

經(jīng)計算，方案1潰口處洪峰流量為7000～8000m³/s，葉巴灘水電站洪峰流量達(dá)6000～7000m³/s，巴塘水電站洪峰流量達(dá)3500～4500m³/s，蘇洼龍水電站洪峰流量達(dá)3000～4000m³/s，奔子欄洪峰流量達(dá)2800～3800m³/s，石鼓洪峰流量為2600～3600m³/s。方案2潰口處洪峰流量為8000～9000m³/s，葉巴灘水電站洪峰流量為7000～8000m³/s，巴塘水電站洪峰流量為4500～5500m3/s，蘇洼龍水電站洪峰流量為4000～5000m³/s，奔子欄洪峰流量為3500～4500m³/s，石鼓洪峰流量為3000～4000m³/s。

3.2 潰決后實際水情

堰塞湖10月12日17：15開始自然過流，13日00：45，堰塞湖壩上水位達(dá)到最高值2932.69m，對應(yīng)蓄水量2.9億m³。13日01：00過流明顯增加，06：00過流流量達(dá)到最大值10000m³/s，此后開始消退，13日14：30基本退至基流。下游各主要控制站于13～15日先后起漲，葉巴灘水文站13日00：00流量開始增加，于13日08：00流量達(dá)到最大漲至7800m³/s;巴塘水文站13日11：20起漲，13日16：00最高漲至2487.17m（相應(yīng)流量7390m³/s），累計漲幅9.21m;奔子欄站14日0：10起漲，14日08：10最高漲至2007.74m（相應(yīng)流量5880m³/s），累計漲幅7.95m;石鼓站14日13：25起漲，15日03：20最高漲至1823.08m，相應(yīng)流量5120m³/s，累計漲幅4.61m。經(jīng)統(tǒng)計分析，巴塘站洪峰超百年一遇，奔子欄以下洪水均為常遇洪水。圖1為“10·10”白格堰塞湖潰決后下游各站實際水情過程。

3.3 水庫應(yīng)急調(diào)度安排

金沙江“10·10”白格堰塞湖險情發(fā)生后，長江委立即召集技術(shù)支撐部門會商研判險情，研究制定了堰塞湖下游受影響區(qū)域水庫群預(yù)泄騰庫計劃。

10月12日17：00向云南華電金沙江中游水電開發(fā)有限公司、金安橋水電站有限公司下發(fā)調(diào)度令，要求即時起逐步降低金沙江中游梨園、阿海、金安橋3座水庫水位，并在14日8：00分別降至1612，1500，1412m，3座水庫共將騰出庫容近3億m3，以接納堰塞湖潰決后的下泄水量。在堰塞湖潰決且巴塘、奔子欄等水文站陸續(xù)現(xiàn)峰轉(zhuǎn)退后，14日再次發(fā)出調(diào)度令，調(diào)度梨園阿海、金安橋3座水庫水位15日08：00前分別按1614，1502，1414m控制，合計攔蓄約1億m3洪水，之后繼續(xù)逐步抬升水位，將堰塞湖潰壩洪水?dāng)r蓄在水庫中，確保了防洪安全。

4 “11·3”白格堰塞湖水庫應(yīng)急調(diào)度

4.1 潰決前洪水風(fēng)險分析情況

“11·3”金沙江白格堰塞湖險情發(fā)生后，長江委組織開展?jié)魏樗L(fēng)險分析演算，研究制定了降低堰塞體高程工程方案。11月6日，根據(jù)堰塞體塌方體量、結(jié)構(gòu)成分、實況來水以及人工干預(yù)能力，確定了4組方案，包括漫潰（2966m，7.7億m³）、開挖引流槽至2961m（6.6億m³）、開挖引流槽至2956m（5.7億m³）、開挖引流槽至2951m（4.9億m³）4個方案。考慮蘇洼龍水電站圍堰已破拆，根據(jù)最新的演算成果以及修正的水位流量關(guān)系，再次滾動分析了下游洪峰水位流量。

洪水風(fēng)險分析成果見表2，根據(jù)堰塞湖潰決方案推定的潰口最大流量，結(jié)合洪水演進(jìn)方案，推算了下游沿程控制斷面洪峰流量和水位，見表3。

4.2 潰決后實際水情

根據(jù)部際聯(lián)合工作組應(yīng)急處置安排，“11·3”白格堰塞湖采取了人工干預(yù)措施，8日起開始進(jìn)行泄流槽工程施工，11日16：00泄流槽工程完工。堰塞湖水體12日早開始進(jìn)入泄流槽，12日10：50開始貫通過流，13日13：45，堰塞湖壩前水位達(dá)到最高值2956.40m，總漲幅64.04m，對應(yīng)蓄水量5.78億m³，18：00過流流量達(dá)到最大值31000m³/s。下游葉巴灘站13日19：50出現(xiàn)最大流量28300m³/s（遠(yuǎn)超萬年一遇洪峰流量10600m³/s），巴塘站14日01：40出現(xiàn)最大流量20900m3/s（遠(yuǎn)超萬年一遇洪峰流量11000m'/s），奔子欄站14日13：00出現(xiàn)最大流量15700m'/s（大于萬年一遇洪峰流量13400m3/s），石鼓站15日08：40出現(xiàn)最大流量7170m³/s（已演變?yōu)槌Ｓ龊樗?，梨園水庫15日14：00出現(xiàn)最大入庫流量7410m³/s（圖2）。

4.3 水庫應(yīng)急調(diào)度安排

金沙江“11·3”白格堰塞湖險情發(fā)生后，水利部、長江委高度重視，滾動會商研判險情和金沙江中游水庫調(diào)度方案。根據(jù)潰壩洪水分析成果及水庫運行情況，提出分堰塞體潰決前和潰決后兩階段四步走的騰庫實施方案，金沙江中游梯級水庫騰出足夠庫容消納潰壩洪水，優(yōu)先使用梨園、阿海、金安橋水庫攔蓄洪水，努力將潰壩洪水消納在金沙江中游，全力保障水庫安全。

第一階段分三步實施，分別于11月5日、7日9日下達(dá)調(diào)度令，逐步降低金沙江中游梯級水庫水位。根據(jù)堰塞體引流槽開挖進(jìn)展和梨園水庫第一位的迎洪作用，11月10日下達(dá)67號調(diào)度令，將梨園、阿海、金安橋水庫應(yīng)對潰壩洪水起調(diào)水位分別調(diào)整為1592.0，1493.3，1406.0m。11月12日14：00，金沙江中游梯級水庫全部完成騰庫計劃，共騰出庫容8.07億m³，可用調(diào)節(jié)庫容13.0億m³，做好了應(yīng)對金沙江“11·3”白格堰塞湖潰壩洪水的準(zhǔn)備。截止11月13日20：00，金沙江中游各梯級水庫調(diào)度情況見表4。

堰塞體潰決后，繼續(xù)密切監(jiān)視潰壩洪水演進(jìn)，利用潰壩洪水到梨園水庫兩天左右的傳播時間，根據(jù)計算潰口流量過程及葉巴灘、巴塘等站的實測流量過程，科學(xué)精細(xì)制定金沙江中游梯級水庫攔洪方案，并分別于11月14日、15日下達(dá)兩道調(diào)度令，調(diào)度梨園、阿海等水庫安全穩(wěn)妥攔蓄洪水。11月15日，金沙江“11·3”白格堰塞湖潰壩洪水通過梨園水庫，最大入庫流量7410m³/s，最大出庫流量4490m³/s，將金沙江上游萬年一遇洪水消減為一般洪水。

5 經(jīng)驗與啟示

5.1 水文應(yīng)急監(jiān)測為應(yīng)急處置提供可靠依據(jù)

兩次堰塞湖險情發(fā)生后，根據(jù)水利部的安排部署，長江委均迅速組織了水文應(yīng)急監(jiān)測。尤其是“11·3”白格堰塞湖，連夜調(diào)集測報人員、監(jiān)測設(shè)備、運輸車輛，緊急趕赴一線開展應(yīng)急監(jiān)測，前后共派出7個前方應(yīng)急監(jiān)測組近百人，在波羅、葉巴灘、巴塘、奔子欄、石鼓等水文站和日冕、塔城、虎跳峽等水位站加密觀測報汛頻次，全力做好現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測工作。應(yīng)急監(jiān)測工作的測得到、測得準(zhǔn)、報得出，為堰塞湖應(yīng)急處置相關(guān)工作提供了可靠依據(jù)

5.2 滾動會商研判為科學(xué)調(diào)度提供重要支撐

兩次堰塞湖應(yīng)急處置過程中，長江委共組織了24次會商，組織委內(nèi)主要技術(shù)力量反復(fù)進(jìn)行潰壩洪水風(fēng)險分析演算，研究制定降低堰塞體高程工程方案，并滾動更新。在洪水風(fēng)險分析演算的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)場處置進(jìn)展等相關(guān)情況，科學(xué)調(diào)度金沙江中游梯級水庫提前騰庫迎洪，并根據(jù)預(yù)報洪水大小實時調(diào)整水庫水位和預(yù)留庫容。洪水風(fēng)險分析成果為應(yīng)急轉(zhuǎn)移和水庫調(diào)度提供了重要支撐。

5.3 科學(xué)精細(xì)調(diào)度為水庫安全運行提供有力保障

金沙江兩次堰塞湖險情應(yīng)急處置，特別是“11·3”白格堰塞湖險情應(yīng)急處置過程中，分階段確定調(diào)度目標(biāo)，動態(tài)調(diào)整水庫預(yù)留庫容，并留有余地，以策安全;堰塞體湖潰決后，根據(jù)洪水演進(jìn)監(jiān)測情況，及時調(diào)整調(diào)度安排。對首當(dāng)其沖的梨園水庫調(diào)度措施考慮尤為周全，兼顧庫岸穩(wěn)定合理安排消落;針對上游洪水漂浮物多情況，及時關(guān)閉排沙孔，啟用攔漂設(shè)施，保障發(fā)電機組安全;合理控制梨園、阿海和金安橋水庫攔洪水位，為應(yīng)急處置后金沙江中游梯級水庫恢復(fù)到正常蓄水位奠定了良好基礎(chǔ)。

5.4 轉(zhuǎn)移避險仍是減少人員傷亡的主要手段

兩次白格堪塞湖處置過程中，四川、西藏、云南等?。ㄗ灾螀^(qū)）政府迅速響應(yīng)，迅速采取措施，及時轉(zhuǎn)移受威脅群眾。“10·10”白格堰塞湖處置過程中共安置避險轉(zhuǎn)移受威脅群眾約10500人;在應(yīng)對“11·3”白格堰塞湖險情時，西藏、四川、云南3省共轉(zhuǎn)移緊急轉(zhuǎn)移安置約67500人。通過及時的人員避險轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)了堰塞湖險情中人員零傷亡。

5.5 加強基礎(chǔ)工作是提升堰塞湖應(yīng)急處置能力的重要任務(wù)

堰塞湖應(yīng)急處置工作中，基礎(chǔ)資料極其重要，這兩次金沙江白格堰塞湖應(yīng)急搶險工作均暴露出河道地形等基礎(chǔ)資料薄弱的問題，對相關(guān)河段在建工程狀況掌握不全，很大程度，上影響了洪水分析計算成果的可靠性和準(zhǔn)確性，需要加快建設(shè)長江流域防洪風(fēng)險基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。同時，堰塞湖潰決時洪峰流量大，水位漲幅大、漲率快，兩次水文應(yīng)急監(jiān)測均暴露出已有的常規(guī)監(jiān)測設(shè)備不能滿足潰口洪水過程監(jiān)測和應(yīng)急處置要求，需要加快開發(fā)能夠滿足堰塞湖復(fù)雜監(jiān)測條件的水文應(yīng)急監(jiān)測設(shè)施設(shè)備。此外，堰塞湖風(fēng)險源監(jiān)測預(yù)警、規(guī)律機理科學(xué)研究、災(zāi)害風(fēng)險防控管理、應(yīng)急體制機制完善等方面也需要進(jìn)一步加強。

6 結(jié)語

針對2018年10月、11月發(fā)生在川、藏交界處金沙江上的白格堰塞湖，長江委舉全委之力開展了應(yīng)急處置及技術(shù)支撐工作，實現(xiàn)了堰塞湖應(yīng)急處置工作的全面勝利。主要介紹了應(yīng)急處置過程中金沙江下游梯級水庫的應(yīng)急調(diào)度情況。我們認(rèn)識到，水文應(yīng)急監(jiān)測、滾動會商研究判、科學(xué)的水庫調(diào)度、人員轉(zhuǎn)移避險是成功處置堰塞湖險情的關(guān)鍵。今后還應(yīng)繼續(xù)提升相關(guān)地形資料收集和基礎(chǔ)研究的水平。

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（編輯：鄭毅）

引用本文：陳敏.金沙江白格堰塞湖處置中水庫應(yīng)急調(diào)度經(jīng)驗與啟示[J].人民長江，2019，50（3）：10-14.

Experiences and inspirations of reservoir regulation in

urgent treatment of Baige barrier lake on Jinsha River

CHEN Min

（Flood Control and Drought Fighting Office，Changjiang Water Resources Commission，Wuhan 430010，China）

Abstract：Two consecutive landslides occurred in October 10 and November 3，2018 at Baige on the border of Sichuan Province and Tibet Autonomous Region and caused barrier lakes on the Jinsha River. In accordance with the unified arrangements ofMinistry of Water Resources，Changjiang Water Resources Commission timely started the emergency response mechanism，scientifically analyzed the flood risk of the dammed lake，studied the structural treatment scheme in advance，and reasonably regulated the reservoirs on the middle stream of the Jinsha River，providing powerful technical support for the risk treatment of the dammedlakes. This paper gives a detail introduction to routing process of the dam breaking flood and the 4 cascade reservoir emptying schemes before and after "11. 3" barrier lake breaking. By using the reservoirs of Liyuan，A hai，Jinanqiao to retain flood，the cascade reservoirs on the middle stream of the Jinsha River emptied 1. 3 billion m3 capacity for impounding the dammed lake breaking flood，which reduced the 10000-years flood of the Jinsha River to 1000-years flood and ensured the safety of down-stream reservoirs，successfully treated the risk of the dammed lake.

Key words：dammed lake;dam breaking flood;urgent reservoir regulation;Jinsha River