宜冲桥水库与澧水流域防洪
2011-03-15谭晓明卜继勘
谭晓明 卜继勘
(湖南省水利水电勘测设计研究总院 长沙市 410007)
1 澧水流域防洪现状
1.1 流域概况
澧水流域位于湖南省西北部,流域面积18583km2,有南、中、北三源,以北源为主。河源至桑植县城为上游,桑植至石门为中游,在中游汇入两条较大支流溇水和渫水,石门至津市小渡口为下游。小渡口以下属尾闾,其间湖泊、洪道、洲滩、沟港交错,堤防阡陌、良田万顷。海拔高程(30~40)m。
澧水流域属中亚热带季风湿润气候区,流域雨量充沛,多年平均降水量(1200~1900)mm,降雨量年内分配不均,主要集中在4~8月,占全年的66.5%。流域北部的五峰、鹤峰一带,是长江中游著名的暴雨区。如1935年7月4日渫水相邻的五峰站,一日暴雨最大达403mm。7月2~7日连续7日降水量1318mm,导致澧水流域发生了特大洪水。
澧水流域包括湖南省桑植、永定区、慈利、石门、临澧、澧县和津市等县市的全部和大部,以及永顺、常德和湖北省的鹤峰、五峰等县的一部分,流域内人口近400万人,耕地面积26.13万hm2(392万亩),是经济相对落后的地区。但随着武陵源旅游区的开发,枝柳铁路的通车,给澧水流域经济发展带来了生机,注入了活力。已成为了重要的交通枢纽、能源基地和旅游胜地。下游澧阳平原是著名的粮、棉生产基地,澧县县城和津市都是经济相当发达的重要城镇。
1.2 流域防洪现状
澧水流域尾闾洪水,受松澧地区洪水和澧水流域洪水双重影响。
澧水在下游尾闾地区与长江分流的松滋河连通交汇,形成复杂的水网地带,河湖洪水相互干扰顶托,加上泥沙淤积,致使河湖水位不断抬高,使得尾闾地区堤垸洪灾逐年加重,建国60多年来,发生过不同程度的溃垸灾害,累计受灾耕地约17万hm2(255.0万亩),受灾人口约212万人。2000年以后,由于流域内的江垭和皂市水库建成受益,长江三峡水库建成拦洪,澧水流域尾闾地区的洪灾明显减少。
澧水流域内已建江垭和皂市水库分别位于溇水和渫水支流。由于干流没有建设防洪水库,当干流发生洪水时,不能满足50年一遇洪水在三江口防洪控制断面不超过12000m3/s的要求。
2 流域防洪规划总体布局
澧水流域规划任务是以防洪为主,兼顾灌溉、发电、航运、水土保持和旅游等。
澧水流域规划选定干流17级、溇水4级、渫水5级共26级的梯级开发方案,总库容为118.35亿m3,其中防洪库容25.66亿m3,总装机容量2213MW,保证出力634 MW,年发电量68亿kW·h,灌溉田土1.72万hm2(25.8万亩),渠化河道644km,淹没耕地0.58万hm2(8.77万亩),迁移人口8.7万人。并推荐江垭、皂市、宜冲桥3个枢纽为近期工程,三库共有防洪库容17.7亿m3。
根据澧水洪水特性和澧水与长江松滋河洪水遭遇致灾的情况,澧水流域在整治疏浚河道、维持行洪能力的基础上,采取堤防、水库和分蓄洪区相结合的防洪体系。
1991年澧水流域规划的防洪保护对象:①澧水沿河桑植、大庸、慈利、石门、临澧、澧县和津市等城镇;②干支流沿河低岸农田;③松澧地区,即包括澧水临澧新安以下至小渡口的下游部分和洞庭湖区澧水洪道与长江入湖松滋河水网交汇地带。④遇类似1935年洪水有对策,防止发生毁灭性灾害。石门以下松澧地区及澧水沿岸主要城镇,近期按20年一遇防洪标准进行治理;远景随干支流梯级开发和长江三峡工程的兴建,逐步提高到防御50年一遇的洪水标准。
根据洪水来源,在慈利以上干流、支流溇水和渫水分别修建水库拦蓄洪水,有效控制澧水洪水,达到防洪减灾的目的。确定近期在干流兴建宜冲桥水库,支流溇水兴建江垭水库,渫水兴建皂市水库,三库防洪库容17.7亿m3。其中溇水江垭水库7.4亿m3,渫水皂市水库7.8亿m3,澧水干流宜冲桥水库2.5亿m3。三库联合调度,使三江口50年一遇洪水洪峰流量尽可能控制不超过12000m3/s。
3 宜冲桥水库对澧水防洪作用分析
3.1 宜冲桥、皂市、江垭水库防洪联合调度原则
1991年澧水流域规划,对宜冲桥、皂市、江垭三库均采用“削平头”的固定调度方式。考虑到江垭和皂市水库已建,宜冲桥水库受枝柳铁路路基高程限制不宜修建高坝等因素,因此,有必要对宜冲桥、江垭、皂市三库防洪调度原则进行分析。三库规划综合特性指标见表1。
表1 江垭、皂市、宜冲桥水库综合特性表
防洪调度考虑两种情况:一是宜冲桥水库兴建前,江垭和皂市二个水库联合调度;二是宜冲桥水库兴建后,江垭、皂市、宜冲桥三个水库联合调度。鉴于皂市水库距离防洪控制点较近,洪水传至控制点三江口时间最短,仅需2h,补偿调度易做到及时、灵活、准确的优点。拟定澧水防洪调度原则为:江垭、宜冲桥水库采用简化调度,皂市进行补偿调度。根据江垭、宜冲桥水库规划成果,江垭水库按1700m3/s下泄流量进行拦洪调度、宜冲桥水库控制下泄流量采用6300m3/s,当干流及区间洪水较大时,由于宜冲桥防洪库容有限,必要时江垭水库减少下泄流量,进行错峰。
3.2 宜冲桥水库防洪作用分析
防洪作用分析选取代表性较好的1954,1964,1980,1983,1991,1998年6场典型设计洪水过程。其中1954,1983,1998年为干流中游型洪水;1964年为全流域型洪水;1980年为溇水、渫水中上游支流型洪水;1991年支流溇水、渫水及干流下游型洪水。
根据6场典型设计洪水过程,分别对江垭、皂市二库和江垭、皂市、宜冲桥三库洪水进行调度后,三江口控制断面洪水成果见表2。主要控制站防洪标准见表3。
表2 各典型年50年一遇洪水调度成果表 m3/s
表3 主要控制站防洪标准
根据江垭、皂市、宜冲桥三库联合调度原则,对于50年一遇洪水,二库联合调度,仅有1980年洪水典型能将三江口洪水控制在12000m3/s内,其余5场洪水三江口流量均超过12000m3/s。三库联合调度,对一般实测大洪水年,除1998年外,其余年份三江口洪峰流量均可控制在12000m3/s以内,1998年洪水,通过最优调度方式,可将三江口洪水从天然流量20600m3/s削减到14100m3/s。遇1935年特大洪水,三库联调可将三江口约280年一遇洪水的洪峰流量30300m3/s削减至15100m3/s,辅以其它工程措施,可避免发生毁灭性洪灾。
由此可见,宜冲桥水库防洪作用显著。
4 结论与建议
4.1 加快澧水综合治理建设
澧水是一条典型的雨洪河流,中上游同属长江中游以鹤峰、五峰为代表的暴雨区,下游地势平坦,尾闾洪道淤塞,水系紊乱,堤高田低,各种不利因素组合在一起,导致洪水洪灾频繁,异常严重。解放以来的实践证明,年年加高防洪大堤只抵得上河湖淤积所抬高的水位,故上游应继续兴建防洪水库拦洪,通过皂市、江垭水库与规划的宜冲桥水库联合运用,进一步提高下游防洪能力。下游继续加固加高防洪大堤,整治河道,并辅以其它非工程措施,真正做到 “蓄泄兼筹”,才能减免洪水危害。
4.2 完善皂市、江垭水库防洪调度方案
江垭和皂市水库目前采用的设计调度方案,均是以固定泄量调度,这样既不利于防洪库容的有效利用,也不利于水能资源的合理利用。
江垭水库单位面积防洪库容19.94万m3/km2,皂市水库单位面积的防洪库容达26万m3/km2,这在湖南乃至全国都是少有的。因此,应充分利用防洪库容大的有利条件,抓紧研究两水库的联合调度,实施水库汛限水位动态控制,在搞好防洪调度的基础上,实现资源利用最大化。
4.3 抓紧开展宜冲桥水库的前期工作
江垭、皂市水库仅控制澧水流域面积的36.1%,特别是澧水干流没有防洪控制性工程,难以提高澧水下游的防洪标准。如1998年洪水,以澧水干流为主,江垭和皂市二库联调,江垭水库只下泄发电流量420m3/s,与皂市水库补偿调度控制三江口洪水,三江口洪峰流量从20600 m3/s削减到17600m3/s。如宜冲桥水库建后,三库联合调度,1998年洪水三江口洪峰流量可削减到14100m3/s。对于1935年洪水,江垭和皂市水库可将三江口洪峰流量从30300m3/s削减到18000m3/s,宜冲桥水库建后的三库联调,三江口洪峰流量可降到15100m3/s,为避免发生毁灭性洪灾创造了条件。因此,规划的宜冲桥水库是澧水防洪三江口以下地区提高到50年一遇防洪标准的重要控制性工程。为满足澧水下游尾闾地区社会经济发展要求,建议抓紧开展宜冲桥水库的前期工作,论证减少淹没的有关措施,优化防洪调度方式,促进工程早日开工建设。
1 凌玉标,等.澧水流域防洪规划及防洪工程体系建设[J].湖南水利水电,2005,(5)39-41.
2 罗小青.棉花滩水电站与韩江防洪[J].人民珠江,2007,(2):9-11.