白溪水库“131007”台风暴雨洪水调度分析
2016-02-11秦玲玲张学功丁红波
秦玲玲,张学功,丁红波
(宁波市白溪水库管理局,浙江 宁波 315606)
白溪水库“131007”台风暴雨洪水调度分析
秦玲玲,张学功,丁红波
(宁波市白溪水库管理局,浙江 宁波 315606)
受“菲特”台风影响,白溪水库流域形成“131007”号台风暴雨洪水。该文从洪水水雨情特征、洪水预报、洪水调度等方面对本次洪水进行分析,总结水库洪水调度经验,提高防洪调度科学性。
台风暴雨;洪水预报;洪水调度
2013年第23号台风“菲特”给白溪水库流域带来丰沛降水,水库上游形成明显洪水过程,过程雨量为449.5 mm、洪量为8 922.66万m3,暴雨洪水规模接近20年一遇水平,各项指标均创建库以来历史新高。经过水库管理部门精心调度,科学蓄泄,防洪效益明显。现对 “131007”洪水进行分析,汲取经验,为水库洪水调度提供参考[1-2]。
1 白溪水库及流域概况
白溪水库位于浙江省宁海县白溪流域干流中游,是一座以供水、防洪为主,兼顾发电、灌溉等综合效益的国家大(Ⅱ)型水利枢纽工程。坝址以上流域面积为254 km2,多年平均径流量为2.81亿m3。水库正常蓄水位为170 m,汛期限制水位为170 m,设计洪水位为174.3 m,校核洪水位为176.2 m,总库容为1.684亿m3,水库具有不完全多年调节性能。利用水库防洪库容,可使下游防洪标准由5年一遇提高到20年一遇,使下游6万余人口、0.2 万hm2耕地受益。
白溪流域属亚热带季风气候区,雨量充沛,处于浙江暴雨集中区,降雨年际和年内分配不均,多年平均降水量1 831.4 mm。白溪洪水多为台风暴雨形成,因此大洪水多发生在夏季[3]。
2 “131007”洪水雨情、水情
水库流域自10月 5日17:00开始降雨,过程持续到8日8:00,过程面雨量累计达449.5 mm,最大24 h降水量297.8 mm,超过5年一遇水平(237 mm);最大3 d降水量449.5 mm,接近20年一遇水平(467 mm)。受此次降水过程影响,水库上游流域形成一次明显的入库洪水过程。洪水自10月6日9:00开始入库,持续至9日15:00,洪峰流量达1 410.39 m3/s(小时平均值),过程洪量总计约8 922.66万m3,径流系数0.78。洪水过程线呈现尖瘦多峰特征。相关暴雨洪水要素见表1。本次洪水洪峰流量接近5年一遇(1 459 m3/s)标准,最大24 h洪量为5 724.24 万m3,超过5年一遇(0.51亿m3)标准。
表1 “131007”暴雨洪水要素
3 洪水预报
3.1 洪水预报调度系统简介
白溪水库建有河海大学开发研究的洪水预报调度系统,该系统依托于通过GPRS传输的水情遥测系统,通过多次洪水的运行检验,系统性能稳定,于2008年2月通过验收,洪水预报精度符合部颁发规范甲级标准。
洪水预报调度系统主要包括3个功能模块。数据库与信息管理——实现了水库工情、雨水情等的数据管理和查询、业务报表生成及数据维护等功能;洪水预报子系统——根据系统设计要求,实现了人工干预洪水预报、洪水自动预报、历史洪水模拟、信息查询和模型管理等功能;实时洪水调度子系统——包含基本信息、方案生成、会商辅助、防洪形势分析等五大功能。作业预报中,运用预报调度系统根据实时雨情变化,实行连续滚动预报,预报时间间隔为1 h。
3.2 “131007”洪水预报
在“131007”洪水中,水情人员运用洪水预报调度系统,根据实时水雨情,滚动预报入库流量,提供不同降雨量级的水库调度方案建议,为水库调度决策提供参考。预报洪水与实际洪水误差分析见表2。表内各项指标均达到了《水库洪水调度考评规定》(SL 224—98)中“好”的标准[4]。
图1 “131007”洪水预报值与实际值对比
表2 预报洪水与实际洪水对比
4 洪水调度
《关于白溪水库2013年度控制运用计划的核定意见》(浙水管[2013]35号)中规定白溪水库洪水调度规则:① 采用分级预泄,即接到台风或大暴雨预报后提前预泄,先将库水位降至163.50 m,视后期预报再降至162.00 m,控制预泄流量不超过600 m3/s,预泄开始时间为预计大暴雨影响前26 h。② 库水位低于20年一遇洪水位173.42 m时,根据预报雨量的不同量级进行分级控泄,即从预报250 mm的200 m3/s直到500 mm的1 340 m3/s,其中库水位超过170.00 m时应按下游河道安全泄量进行补偿调节。控制下泄流量不超过入库流量。③ 洪水后期,库水位低于172.00 m时,视预报情况,可通过满发电等方式尽快将库水位降至控制蓄水位。
实际调度过程中,白溪水库管理局以批复的洪水调度原则为依据,严格执行控制运用计划,实时测算入库流量、研判面临水雨情形势,制定科学调度方案,精确执行宁波市防指的调度指令,精细调度,合理调控水库水位。
此次台风影响正值国庆长假,水库管理部门高度重视,积极准备,及时调整发电计划,从5日上午开始2台机组24 h连续运行。7日00:00开启溢洪道弧门泄洪。先后于7日凌晨、7日傍晚、8日凌晨3次采取避潮错峰调度方式,提前减小泄洪流量,避免了下游洪水灌没水车村。洪峰过后,于8日9:35关闭溢洪道弧门,精确控制洪后水位回蓄至170.69 m,成功实施了拦洪截尾、蓄水增效、缩短下游区域成灾历时的临时超蓄方案。
本次秋台风对水库流域影响较大,白溪水库过程溢洪水量(含发电)6 390.16 万m3(未预泄),拦蓄水量2 532.50 万m3。本次入库洪峰流量1 410.39 m3/s,过程最大下泄流量749.48 m3/s,削峰比46.9%,控制最高水位达到171.40 m(7日14:05),洪后水位170.69 m,充分发挥了水库的防洪减灾效益。洪水调度情况见表3。
表3 “131007”洪水调度情况
将此场次洪水入库流量过程根据批复的调洪规则进行模拟调度计算,得出按规则调度情况下水位、出库流量与实际调度过程对比见图2。实际次洪水出库总水量6 389.96万m3,按调洪规则模拟计算出库总水量6 004.37万m3。实际次洪水最大出库流量749.48 m3/s,小于按调洪规则模拟计算的出库流量(969.68 m3/s);实际次洪水最高水位171.40 m低于按调洪规则计算的最高水位(172.31 m)。实际调度过程中通过实时演算分析、实时调整出库流量,通过以较小出库流量下泄,适当延长下泄时间的方法降低库水位。可见实际调度过程在调度原则范围内执行,效果优于规则调度[5]。
图2 按调洪规则模拟调度与实际调度过程对比
5 结语
白溪水库在“菲特”台风暴雨洪水中充分发挥了拦蓄洪水、削减洪峰和调洪错峰等防洪作用。科学调度洪水为水库调度积累了经验。
1) 充分利用水库洪水预报调度系统为水库调度决策提供参考,实时滚动预报入库流量,把握洪水规模,确保调度过程精确可靠。洪水预报调度系统在此次洪水过程中应用效果良好,实际调度效果优于调洪规则调度,为水库洪水调度提供经验积累。
2) 准确预报入库流量,适时关闭溢洪道闸门,精确控制洪后水位,取得兴利蓄水和防洪减灾的共赢。
3) 根据下游需要,在潮位上涨前提前削减下泄流量,错峰调洪,保护下游防护区安全。这在水库现行批复的调洪规则中尚未体现,这是在实际工作中总结的经验,提高防洪调度科学性。
4) 下一步可结合水库流域多场次洪水调度经验,开展白溪水库动库容调度方案优化分析,进一步提高白溪水库防洪调度科学水平。
[1] 蔡红娟.青山水库“20100306”春汛洪水调度[J].新农村,2011(5):148.
[2] 夏莹,黄敏. 2009年8号台风影响期间桥墩水库洪水调度分析[J].浙江水利科技,2010(2):4-5.
[3] 赵宏章,许文选,李晔红. 冯家山水库050702洪水调度及效益[J].水利建设与管理,2006(2):49-50.
[4] 李京兵,吴峥. 基于遥测系统的大别山区水库预报调度系统应用分析[J]. 水利科技与经济,2007(4):227-229.
[5] 魏恒志,李博,刘永强. 基于GIS的洪水预报调度系统在白龟山水库上的应用[J]. 中国防汛抗旱,2008(4),12-15.
(本文责任编辑 马克俊)
Flood Dispatching of the Baixi Reservoir “131007” Typhoon Rainstorm
QIN Lingling, ZHANG Xuegong, DING Hongbo
(Ningbo Baixi Reservoir Administration Bureau, Ningbo 315606, China)
On the influence of typhoon Fitow, ‘131007’ typhoon rainstorm flood attackes Baixi Reservoir. And the flood is analyzed from perspectives of the character of water and rain information, flood forecast and flood dispatch etc. Moreover, flood dispatching experience is summarized to improve the scientific of it.
typhoon rainstorm; flood forecast; flood dispatch
2016-11-08;
2016-11-30
秦玲玲(1986),女,硕士,工程师,从事水库运行调度管理工作。
TV697.1
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:1008-0112(2016)012-0005-03