观音阁水库2010年场次洪水分析

2015-12-16袁雪莲

水利建设与管理 2015年1期

关键词：观音阁场次洪峰

袁雪莲

(辽宁省观音阁水库管理局，辽宁本溪 117100)

观音阁水库是以城市供水和防洪为主，兼顾灌溉、发电和养鱼的大型水利枢纽工程，与下游90km处的葠窝水库形成太子河干流梯级开发联合调度。2010年7月下旬至8月太子河流域连降暴雨，观音阁水库历经8场次较大洪水过程，多次严重告急。

1 工程及流域概况

1.1 工程概况

观音阁水库位于太子河干流上，距本溪市40km，控制流域面积2 795km2，占太子河流域面积的20.10%，总库容21.68亿m3，与下游90km处的葠窝水库形成太子河干流梯级开发联合调度，是以城市供水和防洪为主，兼顾灌溉、发电和养鱼的大型水利枢纽工程。工程于1990年5月开工，1995年9月主体工程竣工。

1.2 流域概况

太子河流域属温带季风气侯，年平均降水量为900mm，降水年际变化大，丰枯水年相差悬殊，大洪水年较一般洪水年份产生的洪量集中，洪量随时间推移相应增加，但递增程度大有减缓。洪水由暴雨形成，其主要天气系统有华北气旋、低压冷锋、江淮气旋、高空槽及台风等，本流域为辽宁暴雨多发地区，洪水频繁，暴雨集中。流域洪水多出现在7～8月，同时，流域全部为比降较大的山区，因此，流域洪水具有产流量大、汇流历时短、洪水传播速度快的特点，一般洪水历时7d，连续洪水历时13d左右。

流域分布见下图。

观音阁水库流域图

2 洪水分析

2.1 场次暴雨分析

受极端天气等因素影响［1］，2010年7月21日～8月30日，观音阁水库共经历了8场次降水过程，其中有6场次大到暴雨和大暴雨等级，流域平均总降水量达805.30mm，占流域多年平均年降水量的89.50%，几乎达到了全年总降水量。流域内8个雨量站降雨量均在600mm以上，其中洋湖沟站降水量达1045mm。

降水过程:7月21日11时～23日5时(10722)、流域平均降水量为86.80mm，历时42h;7月26日17时～27日2时(10727)、流域平均降水量为63.60mm，历时12h;7月31日2时～31日23时(10731)、流域平均降水量为46.40mm，历时21h;8月5日5时～5日23时(10805)、流域平均降水量为144mm，历时21h;8月8日8时～9日14时(10809)、流域平均降水量为78.70mm，历时30h;8月19日11时～20日17时(10820)、流域平均降水量为130.30mm，历时30h;8月22日2时～23日17时(10822)，流域平均降水量为71.70mm，历时39h;8月26日20时～29日11时(10828)流域平均降水量为138.10mm，历时63h。流域平均次最大降水量达144.10mm，流域内单站次最大降水量为171.50mm(洋湖沟站)。从上述降水过程可以看出，观音阁水库流域7月下旬～8月降水非常连续、集中且空间分布极不均匀。

2.2 洪水过程及特点

“10722”洪水形成入库洪峰为527m3/s;“10727”洪水形成入库洪峰为1020m3/s;“10731”洪水形成入库洪峰为1180m3/s;“10805”洪水形成入库洪峰为3270m3/s;“10809”洪水形成入库洪峰为1150m3/s;“10820”洪水形成入库洪峰为1620m3/s;“10822”洪水形成入库洪峰为1930m3/s;“10828”洪水形成入库洪峰为2500m3/s。在8场次的降水中以“10805”降水为最强，历时21h，流域平均降水量达144.10mm，超过“05813”洪水平均降水量，单站最大降水出现在洋湖沟、苇子峪、南甸3个站，降水量分别为170.50mm、169.50mm、169.50mm，“10820”和“10822”两场洪水形成了双峰洪水过程，入库洪峰分别为1620m3/s和1930m3/s，流域平均总降水量为202mm，总历时78h，相当于水库3年一遇设计洪峰标准。

2010年，各次洪水在过程、形状、峰值及洪量上有显著差异，8场次洪水中仅有1次雨量集中在流域北支上游杜家店站，其他7场次洪水雨量均集中分布于流域南支上游，且7场次洪水中有6场次洪水的暴雨中心均在洋湖沟站，只有“10828”洪水的暴雨中心在南孤山站。“10805”和“10828”洪水过程表现为外形尖瘦、涨落历时短、洪峰值大、洪量不显著的特点;而其他场次洪水表现为外形较肥胖、涨落历时长、洪峰值偏小、洪量显著的特点。“10820”和“10822”两次洪水则形成了双峰形洪水过程。

3 水库调节

在主汛期，水情人员根据洪水过程及各场次降雨的实时分布，结合流域前期土壤含水量，运用水库降雨～径流相关关系曲线［2］，利用洪水预报调度软件，合理选取单位线并及时修正数据，分别对其中的6场次洪水进行了洪水预报，并根据当前库水位，进行洪水调度，调节水库下泄流量，保证上下游安全。下页表1为6场次洪水预报与实际洪水过程对比表。

表1 洪水作业预报与库水位预报

8月4日，省防汛办召开紧急视频工作会议，布署防洪抢险救灾工作，根据气象部门预测，太子河流域将有暴雨或大暴雨。水情人员认真分析前几场次洪水，假拟降雨等级进行洪水预报和洪水调度。为了减轻下游本溪市、葠窝水库的防洪压力，并且能与葠窝水库错峰，拦蓄部分洪水，局防汛领导小组根据洪水预报成果和洪水调度方案，并结合实际情况(当前库水位为250.27mm，出库流量为450m3/s，已开1号底孔)，决定在8月5日16时关闭底孔放水，只开启4台机组，出库流量为50m3/s。8月5日23时，洪峰顺利通过，入库洪峰为3270m3/s，接近10年一遇洪峰标准，成功削减洪峰3 220m3/s，7日洪量为3.42亿m3，洪峰预报精度达到91.30%，最高水位出现在8月7日14时，相应库水位为253.76m，距离汛限水位差1.44m(汛限水位为255.2m)，库容13.37亿 m3。

8月19日，水库防汛领导小组召开防汛会议，分析研究“10820”洪水形势，反复对同一起调水位和不同出库方案进行分析论证，认为当前水位255.38m已超过汛限水位255.20m，水位过高会造成堤坝倒灌，为确保上游库区周边安全，决定在19日19时开启1号底孔加大泄量，总下泄流量为500m3/s，在20日11时决定加大下泄流量开启2号底孔，总下泄流量为1045m3/s，20日20时入库洪峰顺利通过，入库洪峰为1620m3/s，紧接着22日5时起开始降水，在22日20时又形成了1930m3/s的一个洪峰，保持下泄流量1045m3/s，这时最高库水位一直保持在256.00m左右，水库实现了安全度汛。以上仅就两个典型场次洪水如何调节进行了阐述，其他场次洪水不再赘述。

六场次洪水削减洪峰情况见表2。