冯家山水库“7·23”洪水调度分析与思考

2011-04-14王凤玲樊宏孝

陕西水利 2011年3期

王凤玲张楠樊宏孝

（宝鸡市冯家山水库管理局陕西宝鸡 721300）

2010年7月22日开始，宝鸡市出现了强降雨天气过程，本次降雨过程，来势凶猛，全市普降大到暴雨，冯家山水库上游陇县发生了特大暴雨，其中陇县有3个乡镇降雨量超过300mm。

7月23日8时，千阳水文站入库流量为3.09m3/s，仅仅过了2个小时，10时入库流量为750m3/s，11时入库流量为 1050m3/s，12 时，入库流量为 1230m3/s，超过了建库以来的最大洪峰记录，7月23日13时，入库1240m3/s，然后洪峰流量稍稍下降，在23日21时，洪峰突然逆转走高，陡升到 1480m3/s，23日 22时出现了 1760m3/s，比以往最大洪峰1180m3/s超出了580m3/s，接近 1.5 倍。以下简称“7·23”洪水。

1 基本情况

1.1 流域基本情况

冯家山水库所属的千河流域面积3493km2，多年平均降水量为630mm，年降雨总量变幅为339mm～890mm。坝址以上多年平均径流量4.85亿m3，80%以上由降雨形成，截止2010年7月20日，实测最大洪峰流量1180m3/s。

1.2 泄水建筑物基本情况

泄洪设施由泄洪洞、溢洪洞和非常溢洪道组成。泄洪洞位于大坝右岸，设计泄量560m3/s，最大泄量595m3/s。溢洪洞位于大坝左岸，设计泄流量725m3/s，最大泄流量1140m3/s。非常溢洪道位于大坝右岸，设计泄流量为300m3/s。

2 水库调度过程

从7月22日起，冯家山水库上游陇县、千阳开始降雨。管理局防汛指挥部立即做出部署，根据水库当前水位及汛限水位、千河洪水及流域降水情况、水库异重流排沙情况、坝后下游河道泄洪承受能力进行合理调度，给渭河削峰错峰，达到减灾之目的。

随着入库流量的增加，库水位由23日8时的706.23m上升至12时的706.69m，洪水来势迅猛。12时25分水库开始从泄洪洞泄洪，泄流量300m3/s。15时，下泄洪水由清变浊，异重流开始宣泄，下泄流量为400m3/s。21时，洪峰陡涨到1480m3/s，随着滞洪库容的增加，库水位达到708.18m，超汛限水位1.18m，泄洪洞全部开启，此时最大泄流量达550m3/s。22时入库流量达1760m3/s，为本次洪水过程最大峰值，库水位升至708.48m。鉴于此严峻情况，按照市防汛指挥部要求，22时10分，工作人员在溢洪洞就位，开始开启前检查工作，通过检查电力供应正常，电器状态正常，启闭机状态正常。22时30分按照市防汛指挥部指令，溢洪洞参与泄洪，泄流量为250m3/s。22时50分溢洪洞泄量增至450m3/s，泄洪洞加上溢洪洞下泄流量达到 1000m3/s，24日 1时30分，溢洪洞流量减为140m3/s，泄洪洞继续全开泄洪。根据水势发展情况，24日5时，入库流量已降至280m3/s，水库水位708.14m，24日5时25分，溢洪洞关闭。25日6时，水库水位707.38m，由于陇海铁路出现险情，暂停泄洪。

按照市防汛指挥部指令，26日下午开始第二轮泄洪。28日2时18分，泄洪洞工作门全部关闭，相应水位为707.22m。

从7月23日8时至28日8时，千阳水文站入库水量11540.58万m3，加上10%区间来水1154.06万m3，水库总共进库水量为12694.64万m3；水库调度共进行了两轮泄洪过程，泄洪水量为11071.48万m3，加上输水洞 638.59万m3，总共出库水量为11710.76万m3。同时利用异重流排沙666.21万t，排沙效果明显。

3 主要灾害损失

7月25日至26日冯家山水库管理局抽调专人对水库至千河入渭口河道淹没情况进行了检查。据悉，主要造成堤防等水利设施、交通设施、农业生产、电力、通讯线路及水产、养殖等几方面损失。初步估计本次洪水工程共造成直接经济损失7916万元。

⑴本次洪水造成泄洪堤防冲毁和坍塌20处，总长度21.88km，直接经济损失3307万元，加上宝鸡二电厂饮水管道、大唐热电厂供热管道等损失，此类直接经济损失共计3426万元。

⑵本次洪水过程，共造成铁路、公路及桥梁损失1914.2万元。

⑶本次泄洪，冲毁农田92hm2，淹没农田324hm2，直接经济损失2330.8万元。

⑷通过对冯家山水库流域内雨量监测站受损统计，以及电力及通讯部门受损情况统计，此类灾害直接经济损失共计140万元。

⑸本次洪水过程造成冯家山水库蓄水养殖、坝后渔场、王家崖养猪场等损失合计约105万元。

4 防洪效益分析

冯家山水库在建库初期，是以灌溉为主，兼作防洪、发电、养殖等综合利用的大型水利工程；在上个世纪90年代以后，随着社会经济的发展，水库被赋予更多的功用，水库被定位为以灌溉和城市、工业供水为主，兼作防洪、发电、养殖、旅游等综合利用的大（二）型水利工程，防洪功能十分重要。

4.1 削峰、错峰作用明显，大大减小了水库下游灾害损失

由于全流域范围内短历时、强度大的降雨，本次洪水陡涨陡落的特点明显。7月23日22时，冯家山水库最大入库流量1760m3/s，为此次洪水过程极值，此时库水位708.48m，宝鸡市防汛指挥部对冯家山、王家崖水库联合调度，要求削减洪峰，22时30分，冯家山水库溢洪洞参与泄洪，在22时50分时，溢洪洞达到此次最大泄流量450m3/s，加上泄洪洞泄流量，水库最大泄流1000m3/s，削减洪峰760m3/s，削减洪峰率43.18%，错峰50分钟。

4.2 滞洪作用显著，有效减轻了渭河干流防洪压力

从7月22日至25日，出现了高强度、长历时降雨，陇县降雨量超过300mm，千阳县降雨量200mm～300mm，其中点最大降雨量陇县东风站出现重现期500年一遇特大暴雨，次大降雨陇县火烧寨站出现200年一遇特大暴雨，受强降雨影响，渭河支流普遍涨水，千河出现20年一遇大洪水。

经测算，本次洪水冯家山水库总共滞洪5584.77万m3，极大地减轻了渭河干流的防汛压力。

4.3 异重流排沙成效巨大

冯家山水库多年来积极利用异重流排沙减淤。1975年冯家山水库开始异重流排沙减淤试验研究，1978年冯家山水库被水电部列为全国水文泥沙重点观测水库之一。多年来，异重流排沙比在30%左右，最高排沙比达99.2%。据泥沙测试资料分析，本次洪水调度入库泥沙815.921万t，利用异重流排沙666.6123万t，排沙比达81.70%，排沙效果明显。

5 存在问题

（1）一线操作人员编制偏少，年龄结构偏于老化。

（2）因为下游铁路抢修，7月25日凌晨6点泄洪停止，异重流排沙被迫中断，错过了最佳排沙时机，增大了水库淤积，对冯家山水库库容造成损失。

（3）本次洪水调度中，信息传递有力，但也发生了陈冯变35kV线路由于大流量泄洪线路基杆被冲毁，电力供应中断的现象。

（4）水库下游河道侵占严重、河道工程防洪能力偏低。

（5）水库枢纽自动化系统亟待改造升级。冯家山水库自动化系统是在水库除险加固时修建的，在多年运行中，也发挥了重要的作用，同时也存在诸多问题，特别是在这次洪水调度运行中，水、雨情预警系统运行不正常，亟待改造升级。

（6）水库常遇洪水调度方案有待改造完善。冯家山水库是按照100年一遇设计、5000年一遇校核进行除险加固设计，水库汛期控制运用计划也是按照此标准进行计划，但安全度汛必须应对各种自然灾害，确保水库安全，因此必须完善常遇洪水（50年一遇以下洪水）调度方案，在确保水库和人民生命财产安全的前提下，充分发挥水库防洪功能，全面利用洪水资源，提高水库运行效益。