水库工程遇有特大暴雨的调度对策
——以跋山水库为例
2021-04-02
一、工程基本情况
跋山水库位于淮河流域沂河干流上游、沂水县城西北15km 处,1960年5月建成蓄水,控制流域面积1782km2,总库容5.18 亿m3,是一座以防洪、供水为主,兼顾发电、养殖的大(2)型水库,保护着下游山东和江苏境内的150 万人口、210 万亩耕地,以及铁路、公路等重要基础设施安全。跋山水库除险加固工程于2015年4月开工建设,至2020年4月通过竣工验收。
二、2020年跋山水库汛期调度运用计划批复情况
1.汛期调度运用计划的原则
遭遇工程现状防洪标准的洪水,要确保水库安全;对超标准洪水,要有对策、有措施,最大限度地减少损失。在此前提下,要统筹处理保工程安全、保下游安全、保兴利蓄水三者的关系;对中小洪水、标准内较大洪水和超标准洪水提出不同要求和调度方案,妥善解决上游和下游、防洪安全和兴利蓄水之间的矛盾,发挥水库除害兴利的最大效益。
2.汛期调度运用计划批复的主要指标
汛中限制水位176.00m,汛中允许超蓄水位176.17m,起调水位176.00m;第一允许壅高水位177.39m,第二允许壅高水位178.41m,汛末计划蓄水位177.00m,警戒水位178.62m,允许最高水位183.99m。
3.下游河道安全泄量
依据保护对象的不同,水库防汛调度按两级控制。一级控泄保沂河河堤安全,防洪标准20年一遇,最大安全泄量2000m3/s;二级控泄保沂水县城,防洪标准50年一遇,最大安全泄流量为3120m3/s。
三、未雨绸缪,做好防汛准备
跋山水库刚刚完成除险加固工程,未经高水位运行实际考验,按照工程标准化管理要求,管理处汛前组织工程技术人员对水库枢纽工程及闸门启闭设备、电气设备、备用发电机组、自动观测系统、自动化控制系统、视频监控系统等进行了全面检查检测、维护调试,强化溢洪闸启闭、自动化控制等业务培训。在编制、报批水库汛期调度运用计划、防御洪水方案、超标准洪水防御方案基础上,研究制定了2020年防汛工作规程,进一步细化防汛责任、完善会商制度、落实抢险预案。前汛期两次开展汛期调度运用计划、溢洪闸启闭机自动化和人工控制、备用发电机操作等内容的防汛业务培训和演练,为保障安全度汛奠定坚实基础。
1.精准研判,留足防洪库容
跋山水库除险加固工程刚刚完成竣工验收,考虑到溢洪闸未经过高水位检验,根据今年修订的《跋山水库安全度汛方案》和批复的《跋山水库汛期调度运用计划》,为减轻工程防洪压力,跋山水库管理处组织部分专家商讨决定今年水库降低水位控制运用,前汛期控制水位173.00m,主汛期控制水位175.50m,汛末控制水位176.50m。为充分发挥水库防洪效益,确保水库工程和下游行洪安全,跋山水库管理处坚持按照降低水位1.5~2.0m、预留5000 万m3防洪库容运行调度。
2.科学调度,发挥拦洪作用
进入汛期后,6月1日,库水位171.3m,库容12017 万m3。6月中旬,跋山水库管理处组织工程、水文等技术人员对水库上半年雨水情、历史同期雨水情、今年主汛期降雨预测等进行综合分析会商,决定放水洞以7m3/s 较小流量腾库,为迎战主汛期做好准备。8月6日,水库控制流域开始出现大范围降雨,流域平均降雨量64.0mm,8月7日22时库水位达到174.27m,库容18315 万m3,入库流量为231m3/s。跋山水库管理处及时组织工程、水文等有关技术人员会商,综合分析天气、雨情、水情、工情,研究制定泄洪调节方案,报县市水利工程防汛指挥部批准8月8日零时,放水洞流量28m3/s腾库,同时开启溢洪闸预泄,5 孔闸门每孔开高0.2m,泄量61m3/s,为水库防洪调度预留相对充足防洪库容。
2020年8月13日晚突降大到暴雨,流域平均降雨量89.4mm,此时,水库水位为175.26m,库容20765 万m3,经测算最大入库流量2200m3/s,测算来水量6200 万m3。跋山水库管理处及时组织工程、水文、机电等有关负责人、技术人员会商,综合分析天气、雨情、水情、工情,研究制定泄洪调节方案,报县市水利工程防汛指挥部批准。8月14日凌晨1 时启闸16 孔,开高0.2m,泄量258m3/s,同时保持放水洞泄量28m3/s 进行发电。14日凌晨4 时,16 孔闸门开高0.42m,泄量500m3/s,库水位175.67m,距离汛中限制水位仅0.33m。为避免下游沂河河道流量过大,保障下游县区洪峰安全过境临沂,跋山水库管理处精准测算水库雨水情,并报请市县水利工程防汛抗旱指挥部同意,8月14日10 时 16 孔闸门开高调整至0.1m,泄量117m3/s。随着入库流量降至170m3/s 且下降较快,8月15日22 时关闭溢洪闸,保持放水洞泄量28m3/s进行发电,库水位达到汛中超蓄水位176.12m。8月16日零时执行汛末蓄水位,实现了汛中限制水位与汛末蓄水位的精准对接。本次调节拦洪1.2 亿m3,削峰71%,减淹耕地5.5 万亩,避免下游转移人员6000余人,特别是成功避免启用邳苍分洪道分洪造成的灾害损失。整个汛期安全发电671.8 万kW·h,防洪和发电效益显著,跋山水库最高水位达到176.93m,汛末水位达到175.56m,库容达到21543m3。工程安全平稳运行,并为汛末水库兴利留足了水量。
3.巡视检查,经受洪水考验
在降雨历时过程中和降雨后,组织技术人员对大坝、放水洞、溢洪闸等枢纽工程以及机电设备、备用发电机组加密巡视检查维护频次,密切关注大坝、溢洪闸测压管浸润线、水位观测等自动观测数据分析,开展溢洪闸闸墩沉陷点测量。对溢洪闸测压管浸润线自动观测和溢洪闸自动控制系统进行了校核,未发现工程不安全隐患,为工程安全运行和后期工程管理提供重要数据■