2009年8号台风影响期间桥墩水库洪水调度分析

夏 莹,黄 敏

(苍南县桥墩水库管理处,浙江 温州 325806)

1 水库基本慨况

1.1 水库概况

桥墩水库位于鳌江的最大支流横阳支江上游,坝址位于苍南县桥墩镇仙堂村,下游距苍南县城灵溪镇12 km,距桥墩镇和104国道2 km。水库集雨面积138 km2,总库容8133万m3,是一座以防洪、灌溉、供水为主,结合发电的综合利用的中型水库。水库大坝为沥青混凝土斜墙土石混合坝,水库正常蓄水位52.18 m(国家85高程,下同),相应库容5121万m3;台汛期防洪限制水位47.68 m,相应库容4023万m3,防洪库容1909万m3。100 a一遇设计洪水位60.12 m,10000 a一遇校核洪水位62.93 m。其下游防洪面积约1.0667万hm2(16万亩),保证南港平原5 a一遇洪水不受涝。自1989年投入蓄水运行以来,在历次台风暴雨中,拦蓄上游洪水,充分发挥了拦洪错峰等综合效益,既减轻了下游损失,又保证了县城灵溪和南港平原乡镇七八十万人民群众的生命财产安全。

1.2 加固工程情况

桥墩水库保安加固工程工期22个月,自2007年11月开工以来,至2009年8月,主体工程基本完工,其工程进展情况为:

大坝防渗防渗处理系统全部完成,包括大坝上游防渗墙工程、大坝上游复合土工膜铺设、大坝上游混凝土趾板工程全部完成;导流洞固结灌浆全部完成;发电洞进水口钢闸门制作、进水口新启闭平台、启闭机房完成、启闭机安装完毕;泄洪洞进水口启闭平台、启闭机房、启闭机安装完成并具备启闭条件;洞身钢板衬砌制作完成;出口闸室启闭平台混凝土浇筑完成;溢洪道进水口、泄槽段混凝土浇筑完成;闸室段启闭机房完成混凝土框架浇筑3孔启闭机和弧形金属闸门完成安装及调试工作。非常溢洪道水泥帷幕灌浆完成。

正在施工的项目有泄洪洞出口、坝顶道路改造。

2 雨情水情特点

2.1 暴雨强度大,降雨集中

2009年严重影响桥墩水库的8号台风 “莫拉克”,自8月6日上午开始影响苍南县,随着台风的逼近,部分地区降大到暴雨,局部地区大暴雨、特大暴雨。此次台风带来的暴雨雨量大,持续时间长。从桥墩水库库区内6个雨量遥测站的资料显示表明,8号台风平均过程雨量约527 mm,其中玉苍山站达660 mm。流域内各站降雨量见表1。

表1 桥墩水库流域8号台风 “莫拉克”降雨量统计表 mm

2.2 洪峰流量大,洪水位高

由于台风“莫拉克”带来的特大暴雨,使苍南境内出现大范围特大洪水,洪峰来势凶猛,各水库和河道水位猛涨。桥墩水库水位从7日8时的40.44 m开始上涨,至最高水位56.03 m,拦蓄洪水3637万m3,其中最大时段入库洪峰流量达1980 m3/s。溢洪道自由溢流下泄洪水约3800万m3;泄洪洞下泄洪水约2200万m3。

3 洪水调度

3.1 洪水调度原则

为确保2009年水库安全度汛,充分发挥水库的效益,确保加固工程顺利进行,结合施工情况,调度计划采用分级控制泄洪的调度方式及保坝泄洪判别条件。2009年汛期洪水调度原则如下:

(1)因工程建设正在进行,2009年台汛期起调水位为44.19m,受台风直接影响时可适当再降低1～2 m。

(2)当库水位高于44.19 m低于47.19 m时,开启泄洪洞泄流,控制下泄流量在210.00 m3/s以内。

(3)当库水位超过47.19 m低于51.50 m时,控制泄流量在282.00m3/s以内并注意下游河网水位,调节闸门开度,与区间洪水错峰。

(4)当库水位超过51.50 m时,溢洪道溢流,泄洪洞闸门开度根据天气变化掌握,在确保水库安全的前提下保障下游安全。

3.2 报汛情况

桥墩水库流域内共设有7处遥测雨量站。报汛设施有:水情报汛机报汛系统;北京燕禹遥测系统;雨润遥测系统;南京河海洪水自动预报系统。

3.3 洪水预报

采用南京河海大学洪水自动预报系统,最大实测流量为1781.70 m3/s,最大计算流量为1080.83 m3/s。

3.4 洪水调度

8号台风“莫拉克”来临之前,桥墩水库先预先排泄,使水库水位从44.19 m降到40.44 m,低于2009年汛限控制水位,共预泄水量660万m3,腾出防洪库容2460万m3。根据气象预报和调度命令,8月8日08时30分至12时45分闸门2孔开启高度为0.8 m,以80 m3/s流量放水,12时45分至23时45分闸门2孔开启高度为1.5 m,以150 m3/s流量放水,23时45分至 8月 9日08时50分闸门2孔开启高度为2.3m,以240 m3/s流量放水。闸门关闭后,8月9日10时水位达到51.50 m,正常溢洪道开始自由溢流,9日12时30分,水位最高达56.03 m,后逐渐水位回落。

3.5 工程管理

自台风影响后,管理处工作人员加强对水库大坝工程的巡视、检查、观测,特别是加强对要害部位、薄弱地段的检查观测。通过高水位下的连续观测,大坝上下游坝坡、坝肩、溢洪道及大坝两侧山体均无异常情况发生,泄洪洞和溢洪道在泄水过程中运行正常。尤其是大坝观测廊道内的渗流量和测压管数据(观测1次/h),均在正常范围内并趋稳定,这些观测数据及时准确测报,给工程运行调度提供了科学依据。由于大坝在高水位下运行,因此对大坝垂直沉降、水平位移和测压管加强了观测,经分析,数据变化均在正常范围内,故为大坝安全运行管理积累了宝贵的经验。

4 防洪效益分析

4.1 防洪作用

第8号台风 “莫拉克”给苍南县造成了严重的洪涝灾害,主要江河、山塘水库均超警戒水位,下游平原受淹,20多万群众受困。桥墩水库在此次台风中充分发挥了水库的防洪作用:

(1)拦蓄洪水。在整个降雨过程中上游总来水量约6272万m3,水库通过预先排泄,腾出防洪库容,共拦蓄洪水3637万m3,其中滞洪库容388万m3,拦蓄洪水占总来水量的58%。

(2)削减洪峰。库区内时段洪峰流量达1980 m3/s,水库全部拦截水量,没有下泄流量,使暴雨所形成的洪峰削减达60%。

(3)调洪错峰。为减轻南港流域下游城镇农田受淹和确保横阳支江河道堤防行洪安全,9日08时后,水库泄洪洞闸门关闭开始拦洪错峰,避开了下游洪峰,使下游洪水安全归槽排泄。

4.2 效益分析

在防御这次暴雨洪水过程中,桥墩水库与本流域的吴家园等中小型水库和朱家站等水闸充分发挥了调蓄排涝作用,或提前预泄、或调洪错峰、或有力削峰,大大减少洪水对下游特别对苍南县城的威胁,有效保护了人民群众生命安全和国家财产安全。桥墩水库等水利骨干工程在调控洪水中发挥重要作用,并产生了巨大的经济和社会效益。

5 洪水调度经验

5.1 领导重视,单位配合

在抗击 “莫拉克”台风和暴雨中,各级政府认真执行国家防洪法规,贯彻落实防汛指示精神,把防汛工作抓早、抓细、抓实。上级主要领导到岗到位,深入一线检查指导工作,对防御工作作了要求和布署。各级防汛指挥机构及水管单位密切关注台风动向和水情、雨情动态,认真分析研究当前防御形势、防御重点、防御措施,做好各项准备工作。气象部门及时发布传递天气情况,掌握天气动态。桥墩水库全部做好物资、机械、设备的转移,工程现场的各项防御工作。因此,洪水调度形成了各方联动、合力防台的浓厚氛围。

5.2 科学预测,合理调度

防汛现代化建设为防汛工作提供了先进的技术手段。水情自动测报、卫星云图等系统稳定、可靠的运行加快了汛情传递,提高了汛情处理的工作效率,为安全度汛承担了技术支持。针对雨情、水情,及时向上级有关部门汇报,并提出了调度方案。上级防汛部门根据水文遥测系统,准确掌握上游的降雨信息资料,对入库洪峰进行预测预报,及时调整调度控制方案。特别是在高水位的情况下,正确掌握后期天气及时蓄泄水量,合理调度水库,最大限度发挥水库的综合效益。

5.3 主动应对,全力防御

每次台风暴雨来临,既要充分发挥桥墩水库的防洪作用,又要确保大坝安全运行。管理处工作人员加强了对水库大坝工程的巡视、检查、观测,特别是加强了对要害部位、薄弱地段的检查观测。在关键时刻,保证泄洪洞闸门的频繁启闭,随时能开得起放得下。

5.4 责任到位,严格管理

桥墩水库作为苍南县重点工程,担负着防洪的重要任务。它曾经垮坝,社会影响很大,尤其是台风期间,干部群众非常关注。因此在管理工作上,要求桥墩水库各方面必须做得更严、更细。为此,管理处定期召开工作会,对人员进行业务培训和责任心教育,树立起防汛工作的高度责任感。对观测数据,组织人员认真及时地分析研究。同时能把上级有关洪水调度的命令及时地贯彻落实好,使桥墩水库2009年在历史高水位和持续高水位下安全运行,经受住了洪水的考验。

6 结 语

桥墩水库作为苍南县的骨干水利工程,在2009年防汛抗台中,充分发挥防洪功能:调蓄洪水、或提前预泄、或调洪错峰、或有力削峰,确保了下游河道的行洪安全,使南港流域洪水始终处于可控状态,大大减少了洪水对下游特别对苍南县城的威胁,使下游县城和乡镇的灾情得到有效控制,有效保护了人民群众的生命安全和国家财产的安全,为防汛减灾起到了重要的安全保障作用,防洪效益和社会效益十分明显。