2020年澧水流域大洪水江埡水庫與皂市水庫防洪作用研究

劉世軍 吳德強

摘要：為了探索江埡、皂市水庫在長江上中游水工程聯(lián)合調(diào)度模式下的調(diào)度方式，介紹了2020年澧水大洪水的防洪實際調(diào)度情況。結(jié)果表明，兩水庫充分利用防洪庫容，協(xié)同省內(nèi)防洪骨干水庫及三峽水庫，發(fā)揮了攔洪錯峰的作用，成功避免了澧水干流石門站超安全泄量，極大減輕了洞庭湖區(qū)的防洪壓力。其實踐經(jīng)驗可為其他水庫聯(lián)合調(diào)度提供借鑒。

關(guān)鍵詞：水庫防洪;水工程聯(lián)合調(diào)度;長江上中游;江埡水庫;皂市水庫

中圖法分類號：TV697.1文獻標志碼：ADOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2021.08.004

文章編號：1006 - 0081（2021）08 - 0021 - 03

2020年長江流域發(fā)生了三峽建庫以來最大洪水，7月4日起洞庭湖城陵磯站（七里山）超警戒水位，至9月1日退至警戒水位以下，歷時60 d，期間兩次超保證水位（34.55 m，黃海高程系統(tǒng)，下同）。在防御2020年大洪水的過程中，洞庭湖水系澧水流域的江埡、皂市水庫充分利用防洪庫容攔洪削峰，避免了澧水干流石門站超安全泄量，減輕了洞庭湖區(qū)的防洪壓力，為確保洞庭湖區(qū)一線防洪大堤和重要堤垸的安全發(fā)揮了重要作用[1]。

1 工程概況

澧水位于長江干流南岸，屬洞庭湖水系，流域跨湖南、湖北兩省，河長390 km，屬長江雨量充沛地區(qū);上游五峰、鶴峰是著名的暴雨區(qū)，洪水陡漲陡落，歷來水患頻繁（圖1）。為根治澧水水患，澧水流域先后建成了江埡、皂市兩座大Ⅰ型水庫，與中下游堤防一起初步構(gòu)建形成澧水防洪工程體系。

1.1 江埡水庫

江埡水庫位于湖南省張家界市慈利縣境內(nèi)，澧水第一大支流溇水上，壩址以上控制流域面積3 711 km2，占溇水流域總面積的75.3%。溇水流域多年平均降水量1 650 mm，江埡壩址多年平均流量為132 m3/s，多年平均年徑流量為41.6億m3。江埡水庫總庫容17.41億m3、死水位188 m、防洪限制水位210.6 m、正常蓄水位236 m，防洪庫容7.4億m3，庫容系數(shù)0.28，為年調(diào)節(jié)水庫。電站裝機容量30萬kW，設(shè)計年發(fā)電量7.56億kW·h。

1.2 皂市水庫

皂市水庫位于湖南省常德市石門縣境內(nèi)澧水第二大支流渫水上，壩址以上控制流域面積3 000 km2，占渫水流域總面積的93.7%。渫水流域多年平均降水量1 526 mm，皂市壩址多年平均流量為97.6 m3/s，多年平均年徑流量為30.8億m3。皂市水庫總庫容14.39億m3、死水位112 m、防洪限制水位125 m、正常蓄水位140 m，防洪庫容7.83億m3，庫容系數(shù)0.3。電站裝機容量12萬kW，設(shè)計年發(fā)電量3.26億kW·h。

通過江埡與皂市兩個水庫的聯(lián)合調(diào)度，對于20 a一遇洪水和大部分典型的50 a一遇洪水，三江口洪峰流量基本可控制在12 000 m3/s，可使下游沿河兩岸及淞澧平原的防洪標準由原來的4～7 a一遇提高到17～20 a一遇。

2 2020年水雨情綜述

受梅雨鋒雨帶影響，2020年6月28日至7月31日三峽水庫于7月2日、7月18日、7月27日分別形成53 000，61 000，60 000 m3/s的入庫洪峰。同時，湖南降雨量異常偏多，7月1～27日，較常年偏多46.4%，共發(fā)生了3次強降雨過程，澧水、沅水、資水均發(fā)生較大洪水，加上湘江，洪水總量超過380億m3。

本文統(tǒng)計了江埡、皂市水庫2008～2020年的降雨及來水量（表1），其中，6～7月，澧水流域先后出現(xiàn)了10次降雨過程，期間降雨量為909 mm，是常年同期449 mm的202%，較1998年同期多19.2%。2020年江埡、皂市水庫上游累計降雨量分別為1 269 mm和953 mm，兩庫來水量分別為34.07億m3和24.69億m3，降雨量和來水量均為多年同期平均的2倍以上，居建庫以來第一位。在持續(xù)洪水過程中，江埡、皂市水庫先后出現(xiàn)5 100 m3/s和5 300 m3/s的洪峰（江埡水庫受上游江坪河水庫調(diào)蓄影響）;江埡、皂市34次啟閉閘門攔洪錯峰，期間最大削峰7 000 m3/s，削峰率54%，降低石門站洪峰水位約3.7 m。兩庫最高水位分別達到231.40 m和133.44 m;7月31日，江埡、皂市水庫水位分別為231.40 m和131.47 m，攔蓄尾洪量分別為5.83億m3和2.25億m3。

3 主要調(diào)度過程和成效

在2020年6～7月的防洪調(diào)度中，根據(jù)流域規(guī)劃和初步設(shè)計確定的防洪調(diào)度原則及調(diào)度運行方式，江埡、皂市水庫4次騰空庫容，4次攔蓄洪水（洪水過程詳見圖2、圖3），累計攔蓄洪量22.68億m3。保證了三江口不超過安全泄量。同時在聯(lián)合調(diào)度的機制下，充分利用防洪庫容，提高下游尾閭地區(qū)的防洪能力，減輕了洞庭湖區(qū)的防洪壓力。

3.1 攔蓄洪水調(diào)度

2020年6月13日，當石門站出現(xiàn)6 700 m3/s洪峰時，皂市水庫關(guān)閉泄洪閘門攔洪錯峰，江埡、皂市水庫聯(lián)合消減石門站洪峰流量3 400 m3/s，降低石門站水位1.5 m以上;7月2日，當石門站出現(xiàn)6 000 m3/s洪峰時，江埡、皂市水庫僅以發(fā)電流量下泄，削減石門站洪峰流量7 000 m3/s，削峰率54%，避免了石門站流量超12 000 m3/s，降低洪峰水位約3.7 m;7月7～8日，當預(yù)測石門站將出現(xiàn)超12 000 m3/s的流量時，江埡、皂市水庫及時減小下泄，江埡水庫下泄流量由2 400 m3/s減少為700 m3/s，皂市水庫下泄流量由2 000 m3/s減少為500 m3/s，兩水庫聯(lián)合削峰3 000 m3/s以上，最大削峰率約25%，避免了石門站流量再次達12 000 m3/s以上。

3.1.1 協(xié)助涔水超保險情處置

進入主汛期后，湖南澧縣經(jīng)歷7輪強降雨。2020年7月7日，澧水、涔水、松滋水均超警戒水位，涔水持續(xù)高水位112 h;7月8日00：00起，在江埡、皂市水庫均超汛限水位的情況下，兩水庫分別以低于700 m3/s、530 m3/s的出庫流量運行60 h，使澧水小渡口水位從41.50 m下降至40.10 m，涔水因此實現(xiàn)自排入澧，水位降低1.4 m，極大減輕了涔水防汛壓力，保障了涔水大堤安全。

3.1.2 為洞庭湖攔蓄洪水

2020年7月18日16：00起洞庭湖全面超警戒水位，基于氣象部門發(fā)布的流域未來7 d無強降雨過程的預(yù)報，考慮水庫的預(yù)泄能力和預(yù)報水平，在上級防汛指揮部門的統(tǒng)一調(diào)度下，江埡、皂市水庫閘門全關(guān)、機組全停，截止8月1日08：00，江埡、皂市水庫共攔蓄洪量8.08億m3，與其他防洪水庫聯(lián)合攔洪，最大降低洞庭湖水位1 m左右，減輕了洞庭湖區(qū)防洪壓力。

3.2 實時調(diào)度經(jīng)驗

3.2.1 密切關(guān)注雨水情

根據(jù)氣象預(yù)報，在2020年6月12～13日期間，江埡、皂市水庫流域?qū)⒂?00 mm的降雨過程，澧水公司防汛辦啟動會商，并與電力調(diào)度部門協(xié)調(diào)加大江埡、皂市發(fā)電出力，機組滿負荷運行，使江埡水庫水位降為190.98 m、皂市水位降為119.76 m，共增加防洪庫容5.37億m3。

3.2.2 及時騰空庫容

干流洪峰過后，在不影響城市排澇的前提下，加大兩庫下泄，為下一場強降雨騰出防洪庫容[2]。

3.2.3 適時攔蓄尾洪

基于精準的水文氣象預(yù)報，在風險可控的情況下，適時關(guān)閉閘門攔蓄尾洪[3]。兩庫共攔蓄尾洪8.38億m3，為后期抗旱、生態(tài)用水儲備水量，并可為湖南電網(wǎng)度夏提供優(yōu)質(zhì)電能1.6億kW·h[4]。

4 結(jié) 語

江埡、皂市水庫在 2020 年長江特大洪水調(diào)度過程中，嚴格執(zhí)行長江水利委員會、湖南省水利廳的調(diào)度命令，在確保水利樞紐工程安全的同時，充分發(fā)揮水庫攔洪、削峰的重要功能。通過科學合理的調(diào)度，減輕了澧水尾閭和洞庭湖區(qū)的防洪壓力，保證了洞庭湖區(qū)一線防洪干堤和重要堤浣的安全，降低了洪災(zāi)損失，防洪效益顯著。同時利用雨洪資源，為后期水庫抗旱提供了儲備水量，達到防洪安全和洪水資源化利用的綜合利用目標。

參考文獻：

[1] 陳桂亞，馮寶飛，李鵬. 長江流域水庫群的聯(lián)合調(diào)度有效緩解了中下游地區(qū)防洪壓力[J]. 中國水利，2016（14）：7-9.

[2] 曹希堯，王俊揚. 預(yù)報調(diào)度技術(shù)與調(diào)度機制探討[J]. 湖南水利水電，2009（4）：6-9.

[3]常世名. 2012年湖南省大型水庫調(diào)度措施和效益分析[J]. 湖南水利水電，2013（2）：57-8.

[4] 于思洋，常世名. 柘溪水庫防洪調(diào)度問題及應(yīng)對措施[J]. 人民長江，2017，48（4）： 37-39.

（編輯：李 晗）