摘要:2024年主汛期,長(zhǎng)江2024年第1號(hào)、2號(hào)洪水在長(zhǎng)江干流相繼出現(xiàn),合理開(kāi)展洪水預(yù)報(bào)及水庫(kù)調(diào)度,是統(tǒng)籌兼顧長(zhǎng)江上、下游防洪需求及三峽水庫(kù)庫(kù)尾淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)控制的關(guān)鍵。概述了長(zhǎng)江2024年第2號(hào)洪水的雨水情發(fā)展階段,總結(jié)了暴雨洪水特性,解析了洪水組成特征,評(píng)價(jià)了長(zhǎng)江干流主要站點(diǎn)水情預(yù)報(bào)精度,聚焦以三峽水庫(kù)為核心的長(zhǎng)江上游水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度,量化了2號(hào)洪水期間水庫(kù)調(diào)度效益。結(jié)果表明:2號(hào)洪水期間降雨落區(qū)重疊度高、局地極端性強(qiáng),長(zhǎng)江上游岷江與嘉陵江洪水遭遇、三峽區(qū)間洪水異常突出;針對(duì)2號(hào)洪水,提前8 d預(yù)報(bào)出7月上旬末將有一次明顯漲水過(guò)程,為三峽水庫(kù)預(yù)降水位留出了充裕的時(shí)間;三峽水庫(kù)7月5~9日攔蓄洪量約5.5億m3,降低了洞庭湖七里山站水位0.30 m,使七里山站水位提前1 d退出警戒,支撐了湖南省華容縣團(tuán)洲垸險(xiǎn)情處置,降低了搶險(xiǎn)防守壓力和堵口施工難度;通過(guò)長(zhǎng)江上游水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度,避免了重慶寸灘河段水位超警戒,實(shí)現(xiàn)了2號(hào)洪水與1號(hào)洪水有效錯(cuò)峰,降低中下游干流水位0.70~3.10 m,大幅減輕了中下游防洪壓力。研究成果可為長(zhǎng)江流域防洪減災(zāi)提供參考。
關(guān) 鍵 詞:長(zhǎng)江2024年第2號(hào)洪水;水庫(kù)調(diào)度;洪水預(yù)報(bào);團(tuán)洲垸;三峽水庫(kù)
中圖法分類(lèi)號(hào):TV122.1
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:ADOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.12.002
0 引 言
以防洪為首要目標(biāo)的三峽工程位于長(zhǎng)江中上游的交界處,獨(dú)特的地理位置、地形地貌及巨大的防洪庫(kù)容,使其能有效控制長(zhǎng)江上游暴雨洪水[1-4],對(duì)長(zhǎng)江中下游地區(qū)的防洪有較好的控制作用[5-7]。然而2024年長(zhǎng)江中下游入梅以來(lái),受副高西伸北抬、高原槽東移及中低層切變線(xiàn)等天氣系統(tǒng)影響,長(zhǎng)江2024年第1號(hào)、2號(hào)洪水在中下游和上游相繼出現(xiàn)[8],如何在“七下八上”防汛關(guān)鍵期內(nèi)抓住有限的強(qiáng)降雨間歇,應(yīng)對(duì)長(zhǎng)江上游后續(xù)可能發(fā)生的大洪水,同時(shí)控制庫(kù)水位上漲速率[9],統(tǒng)籌兼顧中下游防洪及三峽水庫(kù)庫(kù)尾淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)控制需求[10-11],是長(zhǎng)江2024年第2號(hào)洪水預(yù)報(bào)及調(diào)度面臨的關(guān)鍵問(wèn)題[12-13]。
針對(duì)2024年7月中旬在長(zhǎng)江上游形成的 “長(zhǎng)江2024年第2號(hào)洪水”,本文概述了雨水情發(fā)展階段,總結(jié)了暴雨洪水特性,解析了洪水組成特征,評(píng)價(jià)了長(zhǎng)江干流主要站點(diǎn)水情預(yù)報(bào)精度,聚焦以三峽水庫(kù)為核心的長(zhǎng)江上游水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度,量化了水庫(kù)調(diào)度效益,為應(yīng)對(duì)長(zhǎng)江上游洪水的同時(shí)統(tǒng)籌兼顧中下游防洪提供參考。
1 暴雨洪水發(fā)展過(guò)程
1.1 雨情發(fā)展
隨著副熱帶高壓西伸北抬,2024年7月2日長(zhǎng)江中下游降雨集中期結(jié)束,主雨區(qū)移至長(zhǎng)江上游,受高空槽、西太副高、低層切變等多種天氣系統(tǒng)共同影響,長(zhǎng)江上游頻繁發(fā)生強(qiáng)降雨過(guò)程,造成“長(zhǎng)江2024年第2號(hào)洪水”7月11日在長(zhǎng)江上游形成。7月2~25日,長(zhǎng)江流域發(fā)生4次主要降雨過(guò)程(圖1)。
(1)第1次降雨過(guò)程:7月2~5日,受到高空槽東移及低渦切變系統(tǒng)共同影響,金沙江、嘉陵江水系、漢江、三峽區(qū)間及鄱陽(yáng)湖水系有中—大雨、局地暴雨,主雨區(qū)位于長(zhǎng)江上游干流北部。
(2)第2次降雨過(guò)程:7月6~12日,受副高西伸北抬、高原槽東移及中低層切變線(xiàn)共同影響,6~7日,嘉陵江及漢江上游有中—大雨、局地暴雨或大暴雨;后發(fā)展至長(zhǎng)江干流附近及其北部,主雨區(qū)位于嘉陵江、三峽區(qū)間、漢江北部及長(zhǎng)江下游干流地區(qū)。
(3)第3次降雨過(guò)程:7月13~19日,受副高西伸北抬及中低層切變線(xiàn)共同影響,降雨集中在長(zhǎng)江上游干流附近及其北部,主雨區(qū)位于岷沱江中下游、嘉陵江上中游、漢江干流北部及下游湖口至大通區(qū)間。
(4)第4次降雨過(guò)程:7月20~24日,降雨先較之前明顯減弱后再度加強(qiáng)。20~22日,金沙江及嘉陵江、泯江流域(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“嘉岷流域”)有分散性中—大雨、局地暴雨,降雨分散。
1.2 水情發(fā)展
1.2.1 長(zhǎng)江上游
2024年7月中旬,受強(qiáng)降雨影響,嘉岷流域來(lái)水及三峽區(qū)間來(lái)水快速增加,寸灘站發(fā)生2次明顯漲水過(guò)程,7月12日寸灘站流量最高漲至44 500 m3/s,三峽水庫(kù)入庫(kù)流量迅速上漲,7月11日18∶00入庫(kù)流量漲至50 000 m3/s,“長(zhǎng)江2024年第2號(hào)洪水”在長(zhǎng)江上游形成。三峽水庫(kù)7月12日20∶00出現(xiàn)最大入庫(kù)流量55 000 m3/s,調(diào)洪期間,出庫(kù)流量由18 000 m3/s開(kāi)始逐步加大,最大出庫(kù)流量43 900 m3/s(7月15日),最高調(diào)洪水位166.55 m(7月14日),此后,來(lái)水消退,17日退至30 000 m3/s以下。
第12期
鄭 靜,等:長(zhǎng)江2024年第2號(hào)洪水預(yù)報(bào)及調(diào)度成效
人 民 長(zhǎng) 江2024年 7月下旬,受上游強(qiáng)降雨影響,岷江發(fā)生2次明顯漲水過(guò)程,其中1次為超警戒洪水。高場(chǎng)站7月21日出現(xiàn)最大流量17 100 m3/s,7月25日最大流量23 100 m3/s,居有實(shí)測(cè)記錄以來(lái)第21位,最高水位286.16 m(7月25日),超警1.16 m。沱江發(fā)生1次4 000 m3/s量級(jí)的漲水過(guò)程,富順站最大流量3 930 m3/s(7月26日),最高水位267.64 m(7月26日)。嘉陵江及支流發(fā)生多次漲水過(guò)程,其中涪江7月25日發(fā)生1次10 000 m3/s量級(jí)左右的漲水過(guò)程,7月24日09∶00,涪江武都水庫(kù)水位漲至646.16 m,入庫(kù)流量5 170 m3/s?!案⒔?024年第1號(hào)洪水”在涪江上游形成,涪江小河壩站最大流量9 800 m3/s,最高水位237.57 m,距警戒水位0.43 m。渠江發(fā)生1次5 000 m3/s量級(jí)以上的復(fù)式雙峰漲水過(guò)程,羅渡溪站最大流量7 590 m3/s(7月20日),最高水位212.63 m(7月21日)。受支流漲水及上游來(lái)水影響,嘉陵江干流亭子口水庫(kù)7月25日出現(xiàn)最大入庫(kù)流量15 800 m3/s,調(diào)洪期間最大出庫(kù)流量9 030 m3/s,水庫(kù)最高調(diào)洪水位457.57 m,經(jīng)上游水庫(kù)調(diào)度后,嘉陵江北碚站最大流量16 000 m3/s(7月25日),最高水位187.60 m。
受上游降雨及疊加區(qū)間來(lái)水影響,7月下旬干流寸灘站有1次漲水過(guò)程,7月26日出現(xiàn)最大流量39 400 m3/s,最高水位177.96 m,隨后寸灘站來(lái)水波動(dòng)消退,28日寸灘站來(lái)水退至20 000 m3/s以下。烏江來(lái)水波動(dòng)消退,武隆站流量消退至2 000 m3/s以下。
7月下旬,受上游支流漲水影響,三峽水庫(kù)出現(xiàn)2次40 000 m3/s量級(jí)左右的漲水過(guò)程,7月20日出現(xiàn)最大入庫(kù)流量43 000 m3/s,調(diào)洪期間最大出庫(kù)流量 41 000 m3/s,最高調(diào)洪水位161.50 m(7月22日)。同時(shí),在中下游無(wú)防洪風(fēng)險(xiǎn)情況下,三峽水庫(kù)逐步減小出庫(kù)流量,由43 000 m3/s逐級(jí)減小至35 000 m3/s左右。
1.2.2 長(zhǎng)江中下游
受三峽水庫(kù)出庫(kù)增加影響,長(zhǎng)江中下游干流各主要控制站2024年7月中旬起開(kāi)始逐步返漲,干流蓮花塘站、螺山站、漢口站、洞庭湖七里山站分別于7月20日、20日、18日、21日返漲至32.87,31.90,26.90,32.92 m,隨著三峽水庫(kù)出庫(kù)流量于7月17日起逐步遞減,中下游干流各主要控制站水位轉(zhuǎn)退,維持持續(xù)消退態(tài)勢(shì)。
1.3 雨水情特點(diǎn)
(1)降雨落區(qū)重疊度高、局地極端性強(qiáng)。2024年7月上旬之后,長(zhǎng)江流域降雨形態(tài)由南多北少轉(zhuǎn)為北多南少,階段性特征明顯。隨著副高西伸北抬,7月2~24日,長(zhǎng)江流域發(fā)生5次連續(xù)降水過(guò)程,主雨區(qū)均位于嘉岷流域。整個(gè)流域降雨期內(nèi)均呈現(xiàn)出局地降雨極端性強(qiáng)的特征,沱江累計(jì)面雨量288.1 mm,位列1961年以來(lái)同期第3位。
(2)長(zhǎng)江上游岷江與嘉陵江洪水遭遇、三峽區(qū)間洪水異常突出。岷江高場(chǎng)站7月11日06∶00洪峰流量11 500 m3/s,嘉陵江北碚站7月12日16∶10洪峰流量20 100 m3/s,岷江及嘉陵江洪水在重慶寸灘江段遭遇,寸灘站7月12日23∶15出現(xiàn)洪峰水位179.91 m,相應(yīng)流量41 800 m3/s。三峽區(qū)間亦發(fā)生明顯漲水過(guò)程,7月11日20∶00最大流量20 000 m3/s。主要受上游干流洪水演進(jìn)疊加三峽區(qū)間洪水影響,三峽水庫(kù)入庫(kù)流量快速上漲,7月11日18∶00漲至50 000 m3/s,形成“長(zhǎng)江2024年第2號(hào)洪水”,7月12日20∶00最大入庫(kù)流量55 000 m3/s。
2 洪水組成特征
三峽水庫(kù)集水面積約100萬(wàn)km2,主要支流有岷江、沱江、嘉陵江、烏江[14-15]。通過(guò)金沙江、岷江、沱江、嘉陵江、烏江以及向家壩—三峽區(qū)間最大1,3,7,15 d洪量與面積占比情況,分析三峽水庫(kù)入庫(kù)洪水組成。2024年三峽水庫(kù)入庫(kù)最大1,3,7,15 d洪量地區(qū)組成分析結(jié)果見(jiàn)圖3。
嘉陵江北碚站各時(shí)段來(lái)水所占比重均居第1位,其所占比例在33.0%~36.1%之間,其中1 d洪量占比最高;岷江來(lái)水最大1,7,15 d洪量所占比重居第2位,最大3 d洪量所占比重居第3位,其所占比例在17.2%~25.9%之間;金沙江來(lái)水最大1,3,15 d洪量所占比重居第3位,最大7 d洪量所占比重居第4位,其所占比例在11.1%~14.9%之間,且占比隨時(shí)段增大逐漸增大;沱江來(lái)水最大1,3,7,15 d洪量所占比例在3.5%~4.7%之間;烏江來(lái)水所占比例在6.3%~10.7%之間,占比隨時(shí)段增大逐漸減小;向家壩—寸灘區(qū)間(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“向寸區(qū)間”)來(lái)水最大3,7,15 d洪量占比均在7%左右及以下。
值得注意的是,三峽區(qū)間來(lái)水最大1,3,7 d洪量占比均在10%以上,其中3 d洪量占比接近20%,遠(yuǎn)高于三峽區(qū)間面積比例5.2%??梢钥闯?,在“長(zhǎng)江2024年第2號(hào)洪水”期間的三峽水庫(kù)入庫(kù)洪水組成中,三峽區(qū)間來(lái)水突出,起到造峰作用。
3 水情預(yù)報(bào)
本文依據(jù)GB/T 22482—2008《水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范》[16]對(duì)上述預(yù)報(bào)結(jié)果開(kāi)展預(yù)報(bào)精度評(píng)定,分析三峽水庫(kù)入庫(kù)洪水預(yù)報(bào)以及長(zhǎng)江上游干流主要站點(diǎn)預(yù)報(bào)的精度。精度評(píng)定的項(xiàng)目主要包括:三峽水庫(kù)入庫(kù)水量、入庫(kù)流量、庫(kù)水位以及寸灘、武隆等站的水位、流量。
3.1 三峽水庫(kù)入庫(kù)水量分析
三峽水庫(kù)入庫(kù)水量由上游來(lái)水(包括寸灘、武隆站)以及三峽區(qū)間來(lái)水構(gòu)成[17-18]。其中上游來(lái)水通過(guò)洪水演進(jìn)至三峽壩址,三峽區(qū)間來(lái)水預(yù)報(bào)根據(jù)落地降雨結(jié)合定量降水預(yù)報(bào)進(jìn)行流域降雨徑流和河道洪水匯流預(yù)報(bào),預(yù)報(bào)方案已覆蓋整個(gè)三峽區(qū)間流域,采用的預(yù)報(bào)方法主要有降雨徑流模型(API模型)、NAM模型。按水文站(水位站、水庫(kù))為控制節(jié)點(diǎn),將該預(yù)報(bào)區(qū)間劃分為42個(gè)預(yù)報(bào)分區(qū)(圖4),河系由上游向下游分段連續(xù)預(yù)報(bào)。
對(duì)2024年7月9日08∶00至12日08∶00制作的三峽水庫(kù)7 d入庫(kù)水量預(yù)報(bào)進(jìn)行精度評(píng)定,結(jié)果見(jiàn)表1??梢钥闯觯S著滾動(dòng)預(yù)報(bào),逐步修正三峽水庫(kù)入庫(kù)水量,水量誤差由-15.7%逐漸減小至-3.6%,7月12日預(yù)報(bào)三峽水庫(kù)入庫(kù)水量偏大4.5%。
3.2 長(zhǎng)江干流上游主要站預(yù)報(bào)精度評(píng)定
統(tǒng)計(jì)2024年7月6~25日,長(zhǎng)江上游干流寸灘站流量、三峽水庫(kù)入庫(kù)流量以及庫(kù)水位在1~3 d不同預(yù)見(jiàn)期下的預(yù)報(bào)精度(表2~4)。
結(jié)合表1~5及圖5可知,寸灘站流量、三峽水庫(kù)入庫(kù)流量預(yù)見(jiàn)期1 d的平均預(yù)報(bào)誤差均在5%以?xún)?nèi),預(yù)見(jiàn)期3 d的平均預(yù)報(bào)誤差均在15%以?xún)?nèi),三峽水庫(kù)水位預(yù)見(jiàn)期1 d的平均預(yù)報(bào)誤差在0.30 m以?xún)?nèi),預(yù)見(jiàn)期3 d 的平均預(yù)報(bào)誤差在0.75 m以?xún)?nèi)。
提前8 d預(yù)報(bào)出2024年7月上旬末將有一次明顯漲水過(guò)程,并于7月9日預(yù)報(bào)出將有一次42 000 m3/s以上量級(jí)的洪水過(guò)程,從而為三峽水庫(kù)加大出庫(kù)流量、提前應(yīng)對(duì)2號(hào)洪水留出了充裕的時(shí)間;隨著滾動(dòng)預(yù)報(bào),岷江、嘉陵江降雨考慮逐漸充分,三峽水庫(kù)來(lái)水預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性不斷提高,洪峰預(yù)報(bào)誤差由9日的20%左右逐漸降低至11日的5%左右,且12日08∶00預(yù)報(bào)洪峰流量與三峽水庫(kù)實(shí)況入庫(kù)洪峰流量55 000 m3/s(12日20∶00)一致,從而為2號(hào)洪水期間水庫(kù)的精準(zhǔn)調(diào)度提供了有力支撐。因此可以看出,長(zhǎng)預(yù)見(jiàn)期、高精度的水情預(yù)報(bào)有效支撐了以三峽水庫(kù)為核心的長(zhǎng)江上游水庫(kù)群科學(xué)調(diào)度決策。
4 水庫(kù)調(diào)度及還原分析
4.1 水庫(kù)調(diào)度
為應(yīng)對(duì)“長(zhǎng)江2024年第2號(hào)洪水”,以三峽水庫(kù)為核心的長(zhǎng)江上游水庫(kù)群分為3個(gè)階段進(jìn)行了調(diào)度運(yùn)用(圖6)。
(1)第一階段:7月5~9日。長(zhǎng)江2024年第2號(hào)洪水形成前,為配合洞庭湖團(tuán)洲垸開(kāi)展決口封堵合龍工作,控制三峽水庫(kù)出庫(kù)流量。7月6日起,三峽水庫(kù)來(lái)水自20 000 m3/s左右波動(dòng)增加,為配合洞庭湖團(tuán)洲垸堤防搶險(xiǎn)工作,三峽水庫(kù)日均出庫(kù)流量7月6~9日維持在18 000 m3/s左右。7月5~9日期間,三峽水庫(kù)庫(kù)水位由159.00 m上漲至160.00 m左右,攔蓄洪量約5.5億m3,三峽水庫(kù)以上的長(zhǎng)江上游水庫(kù)群攔蓄洪量約5.7億m3。
(2)第二階段:7月9~14日。長(zhǎng)江2024年第2號(hào)洪水期間,以減輕干流重慶河段防洪壓力、降低三峽水庫(kù)庫(kù)尾淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn),兼顧不增加中下游防洪壓力為目標(biāo),長(zhǎng)江上游水庫(kù)群實(shí)施聯(lián)合調(diào)度,持續(xù)攔蓄洪水,削減三峽水庫(kù)的入庫(kù)洪峰流量及入庫(kù)水量。待團(tuán)洲垸決口封堵工作基本完成后,三峽水庫(kù)提前降低庫(kù)水位,7月9日起逐步加大出庫(kù)流量。受上游來(lái)水疊加區(qū)間集中強(qiáng)降雨影響,三峽水庫(kù)12日20∶00出現(xiàn)“長(zhǎng)江2024年第2號(hào)洪水”,入庫(kù)洪峰流量55 000 m3/s。期間為減輕重慶河段防洪壓力,三峽水庫(kù)出庫(kù)流量由18 000 m3/s逐步加大下泄,14日12∶00出現(xiàn)調(diào)洪高水位166.55 m,2號(hào)洪水期間,三峽水庫(kù)最大攔蓄洪量52.8億m3,上游其他水庫(kù)群攔蓄洪量約13.4億m3,顯著減輕了中下游干流的防洪壓力。
(3)第三階段:7月14~25日。為防范“七下八上”關(guān)鍵期長(zhǎng)江上游洪水風(fēng)險(xiǎn),入庫(kù)洪水現(xiàn)峰后,三峽水庫(kù)持續(xù)騰庫(kù),控制庫(kù)水位有序下降。7月14日入庫(kù)洪水現(xiàn)峰后三峽水庫(kù)出庫(kù)流量逐步加至44 000 m3/s左右并維持,17日后逐步減少出庫(kù)流量,月底減至 30 000 m3/s左右。庫(kù)水位由調(diào)洪高水位166.55 m逐漸回落,月底水位在160.00 m左右,期間三峽水庫(kù)以上的長(zhǎng)江上游水庫(kù)群攔蓄洪量約87.7億m3。
4.2 洪水還原
主要對(duì)長(zhǎng)江流域納入聯(lián)合調(diào)度的29座上游水庫(kù)群的攔蓄進(jìn)行還原計(jì)算[19-21],綜合考慮干支流來(lái)水特性、洪水組成、漲落關(guān)系及多模型演算結(jié)果,確定中下游干流主要控制站最終還原計(jì)算成果。
(1)長(zhǎng)江上游主要站點(diǎn)洪水還原結(jié)果如圖7所示。2號(hào)洪水期間嘉陵江主要水庫(kù)總體呈攔蓄狀態(tài),主要水庫(kù)最大攔蓄洪量(最低水位至最高水位)19.19億m3,各水庫(kù)最大攔蓄量分別為:碧口0.64億m3、寶珠寺6.63億m3、亭子口11.04億m3、武都0.65億m3、江口0.23億m3。通過(guò)水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度,降低岷江高場(chǎng)站洪峰水位0.50 m左右;降低嘉陵江武勝至北碚江段洪峰水位4.50~5.00 m,避免武勝至北碚江段水位超警戒。
在三峽水庫(kù)調(diào)度方式不變的情況下,采用還原后的寸灘站、武隆站來(lái)水作為上邊界條件,計(jì)算得到還原后的三峽庫(kù)區(qū)水位外包線(xiàn),并將其與三峽庫(kù)區(qū)實(shí)況水位外包線(xiàn)、土地征用線(xiàn)以及移民遷移調(diào)查線(xiàn)進(jìn)行對(duì)比分析(圖8)。
依據(jù)2024年7月12日08∶00的洪水預(yù)報(bào)結(jié)果,7月12~17日,向家壩水庫(kù)的出庫(kù)流量由6 300 m3/s逐步壓減至3 500 m3/s,期間三峽水庫(kù)出庫(kù)流量加至44 000 m3/s左右并維持,使得寸灘站水位最高水位為179.91 m(7月12日),低于警戒水位180.50 m;麻柳嘴站(距壩里程546.6 km)水位于13日04∶00最高上漲至174.38 m后回落,實(shí)況水位外包線(xiàn)距土地征用線(xiàn)(176.10 m)僅1.72 m。
若長(zhǎng)江上游水庫(kù)群未攔洪削峰,寸灘站水位最高將上漲至181.27 m,超警戒水位0.77 m,因此可以看出,通過(guò)長(zhǎng)江上游水庫(kù)群攔洪削峰,有效降低了三峽水庫(kù)庫(kù)尾水位,避免了重慶寸灘河段水位超警戒。
(2)長(zhǎng)江中游干流主要站點(diǎn)洪水還原結(jié)果見(jiàn)圖9。統(tǒng)計(jì)得到長(zhǎng)江2024年第2號(hào)洪水期間長(zhǎng)江中游干流主要控制站水位實(shí)況以及還原后的特征值如表6所列。
4.3 水庫(kù)調(diào)度效益分析
(1)支撐湖南省華容縣團(tuán)洲垸險(xiǎn)情處置。2024年7月5日15∶30左右,洞庭湖堤樁號(hào)19+800處發(fā)生重大管涌險(xiǎn)情,17∶48團(tuán)洲垸現(xiàn)場(chǎng)采取緊急封堵措施失敗后堤壩潰決[22]。為配合洞庭湖團(tuán)洲垸開(kāi)展決口封堵合龍工作,控制三峽水庫(kù)出庫(kù)流量。7月5~9日期間,三峽水庫(kù)水位由159.00 m上漲至160.00 m左右,攔蓄洪量約5.5億m3,從而加快中下游干流和洞庭湖退水速率,增加洞庭湖七里山站水位下降幅度0.30 m,使七里山站水位提前1 d退出警戒,降低了“第二道防線(xiàn)”錢(qián)團(tuán)間堤的防守壓力和堵口施工難度。
(2)避免重慶寸灘河段水位超警戒。7月5~25日,三峽水庫(kù)以上的長(zhǎng)江上游水庫(kù)群共攔蓄洪量約108億m3,其中14~17日將向家壩水庫(kù)的出庫(kù)流量壓減至3 500 m3/s,以上措施降低寸灘站最高水位至179.91 m(7月12日),比還原水位降低了1.36 m,避免了重慶寸灘河段水位超警戒,實(shí)現(xiàn)了調(diào)度目標(biāo)。
(3)大幅減輕了中下游防洪壓力。2號(hào)洪水期間,包括三峽水庫(kù)在內(nèi)的長(zhǎng)江上游水庫(kù)群合計(jì)攔蓄洪量約120.4億m3,其中三峽水庫(kù)最大攔蓄洪量52.8億m3,顯著減輕了中下游干流的防洪壓力,將三峽水庫(kù)還原入庫(kù)洪峰64 500 m3/s削減至43 900 m3/s,削峰率約32%。待中游蓮花塘站水位退出警戒水位后,再逐步精準(zhǔn)控制三峽水庫(kù)加大下泄,避免了2號(hào)洪水向中下游演進(jìn)過(guò)程中與1號(hào)洪水發(fā)生遭遇,減輕了長(zhǎng)江中游防洪風(fēng)險(xiǎn),錯(cuò)峰效果顯著。通過(guò)上游水庫(kù)群攔蓄,降低了中下游干流水位0.70~3.10 m,避免中游干流宜昌至沙市河段超警戒水位河長(zhǎng)約147 km,避免了長(zhǎng)江中下游干流沙市至監(jiān)利河段超保證水位河長(zhǎng)約206 km,大幅縮短了主要控制站水位超警時(shí)間,保障了流域防洪安全,大幅度降低了洪災(zāi)損失。
5 結(jié) 論
2024年7月份以來(lái),長(zhǎng)江上游岷江、嘉陵江及三峽區(qū)間發(fā)生強(qiáng)降水過(guò)程,部分地區(qū)出現(xiàn)大到暴雨。受此輪強(qiáng)降雨影響,三峽水庫(kù)入庫(kù)流量自7月8日起開(kāi)始持續(xù)上漲,7月11日18∶00,入庫(kù)流量達(dá)50 000 m3/s,“長(zhǎng)江2024年第2號(hào)洪水”在長(zhǎng)江上游形成。本文以2024年2號(hào)洪水發(fā)展過(guò)程為背景,聚焦以三峽水庫(kù)為核心的長(zhǎng)江上游水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度,量化2號(hào)洪水期間水庫(kù)調(diào)度效益。分析結(jié)果表明:
(1)2號(hào)洪水期間的降雨落區(qū)重疊度高、局地極端性強(qiáng),長(zhǎng)江上游岷江與嘉陵江洪水遭遇演進(jìn)后疊加三峽區(qū)間洪水影響,三峽水庫(kù)7月12日20∶00最大入庫(kù)流量達(dá)55 000 m3/s。
(2)2號(hào)洪水期間,科學(xué)合理的三峽水庫(kù)來(lái)水預(yù)報(bào)為水庫(kù)群精準(zhǔn)調(diào)度提供了有力支撐。寸灘站流量、三峽水庫(kù)入庫(kù)流量預(yù)見(jiàn)期1 d的平均預(yù)報(bào)誤差均在5%以?xún)?nèi),庫(kù)水位的平均預(yù)報(bào)誤差在0.30 m以?xún)?nèi)。提前8 d預(yù)報(bào)出7月上旬末將有一次明顯漲水過(guò)程,為三峽水庫(kù)預(yù)降水位留出了充裕的時(shí)間。隨著滾動(dòng)預(yù)報(bào),三峽水庫(kù)入庫(kù)洪峰和洪量預(yù)報(bào)誤差分別減小至5.0%和3.6%左右。
(3)針對(duì)不同階段調(diào)度目標(biāo),以三峽水庫(kù)為核心的水庫(kù)群在2號(hào)洪水期間科學(xué)調(diào)度,取得了顯著防洪效益:合計(jì)攔蓄洪量約120.4億m3,其中三峽水庫(kù)最大攔蓄洪量52.8億m3,實(shí)現(xiàn)了2號(hào)洪水演進(jìn)過(guò)程與1號(hào)洪水有效錯(cuò)峰,降低中下游干流水位0.70~3.10 m,大幅減輕了中下游防洪壓力。
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(編輯:郭甜甜)
Flood forecast for No.2 flood of Changjiang River in 2024 and regulation
benefits of Three Gorges Reservoir
ZHENG Jing1,TONG Bingxing2,CAO Rui3,WANG Xuemin1,LI Wenhui4,LI Wenda4
(1.Flood and Drought Disaster Prevention Bureau,Changjiang Water Resources Commission,Wuhan 430010,China; 2.Bureau of Hydrology,Changjiang Water Resources Commission,Wuhan 430010,China; 3.River Basin Complex Administration Center, China Three Gorges Corporation,Yichang 443133,China; 4.China Yangtze Power Co.,Ltd.,Yichang 443002,China)
Abstract: Since July 2024,the No.1 and No.2 floods occurred successively in upper and lower reaches of Changjiang River.Reasonable water condition forecasting and reservoir scheduling are key to coordinating the flood control needs of the upper and lower reaches of the Changjiang River,as well as controlling the risk of submergence at the tail of the Three Gorges Reservoir.The development stages of the rain and water conditions during the No.2 flood are outlined.The characteristics of rainstorm floods are summarized,the composition features of floods are analysed,and the accuracy of water condition forecasts at major sites along the Changjiang River is evaluated.By analysing the joint scheduling of group reservoirs,with the Three Gorges as the core,in the upper reaches of the Changjiang River,the benefits of reservoir scheduling during No.2 flood is quantified.The analysis results indicate that:during the No.2 flood period,the rainfall area experienced high overlap and strong local extremes.The Minjiang and Jialing Rivers in the upper reaches of the Changjiang River encountered floods,and the floods in the Three Gorges area were particularly prominent.Eight days in advance,we forecasted that there would be a significant rise in water levels at the end of the first ten days of July,providing ample time to lower the water level of the Three Gorges Reservoir in advance.From July 5th to 9th,the Three Gorges Reservoir impounded a flood volume of about 550 million cubic meters,which reduced the water level at Qilishan Station of Dongting Lake by 0.30 m and enabled the water level at Qilishan Station to recede from the warning level one day earlier,thus supporting the emergency handling of the flood situation in Tuanzhou Dyke,Huarong County,Hunan Province,by reducing the pressure of flood defense and the difficulty of closing the broken dykes.Through the joint dispatch of the upper Changjiang River reservoirs,the water level at Cuntan Station at Chongqing City was lowered by 1.36 m,avoiding the its water level from exceeding the warning level.The No.2 flood was effectively staggered with the No.1 flood during its progression to the middle and lower reaches,reducing the water level of the main stream in the middle and lower reaches by 0.70 to 3.10 m,greatly easing the flood defense pressure in the middle and lower reaches of the Changjiang River.The research results can provide reference for flood control and disaster reduction in the Changjiang River Basin.
Key words: No.2 flood of Changjiang River in 2024;reservoir scheduling;flood forecast;Tuanzhou Dyke;Three Gorges Reservoir