吴佳琦

（福建省溪源水库管理处,福建 福州 350007）

1 水库概况

福建省溪源水库是一座以防洪为主,兼顾供水和发电的综合性水利枢纽工程,水库总库容为2428万m3,本水库工程规模为中型,工程等别为Ⅲ等工程。坝体为抛物线双曲变厚拱坝,按100 年一遇洪水设计,1000年一遇洪水校核。水库主汛期7月11日~10月15日,汛限水位85.2 m,防洪高水位104.60 m,防洪库容1323万m3。次汛期4月1日~7月10日,汛限水位88.0 m。水库供水水位85.2 m,正常蓄水位97.0 m,死水位64.0 m。

2 台风基本情况

2015 年第13 号超强台风“苏迪罗”8月8日4时40分在台湾花莲附近登陆,之后横穿台湾岛并于8月8日22 时10分在莆田市秀屿区沿海登陆,登陆时为台风等级。

3 雨情

受“苏迪罗”台风外围环流影响,8月8日开始溪源溪流域普降暴雨。水库坝头以上流域平均过程降雨359 mm,其中过程最大雨量为里洋站418 mm,24 小时最大降雨为里洋站385 mm（8月8日5∶00~8月9日5∶00）。降雨时段主要集中在8日14∶00至9日5∶00。

4 水情

受本次强降水过程的影响,坝头水位从8日17∶00开始上涨,并于9日9∶30达到最高水位101.70 m,因强降雨时段集中,本次洪水峰形尖瘦,呈现双峰状,8月8日20∶00 出现洪峰896 m3/s,达到10年一遇洪水标准。24小时洪量为2547 万m3,超过30 年一遇洪水标准（P=3.3%,W48=2540万m3）。洪水过程洪量为2856 万m3,过程水库最大拦洪量1404 万m3。

5 洪水预报及误差评定

本次洪水期间,水情自动测报系统运行正常,预报水库坝头站洪峰流量是829 m3/s,峰现时间为8日21∶00,入库水量为2548 万m3。经统计,此次洪峰预报精度为92.5%,峰现时间误差为1小时,预报值比实际入库延迟。洪量预报精度为89.2%。2015 年“苏迪罗”台风水库坝头站入库洪水特征值及预报成果见表1。水库坝头站入库洪水预报过程线见图1。

图1 水库坝头站入库洪水预报过程线

表1 2015年“苏迪罗”台风水库坝头站入库洪水特征值及预报成果一览表

6 调度过程

6.1 预先腾库,及时报汛

从台风“苏迪罗”生成开始,水情调度人员实时监测台风动向,根据卫星云图及雷达图,水库从8月7日开始腾库放水,将水位降至汛限水位以下6 m,8月8日16∶00达到最低水位79.44 m,增加约260 万m3防洪库容,为迎接台风做好准备。

8月8日14∶00开始溪源溪流域普降大到暴雨,坝头水位从8日18∶00开始快速上涨,最大一小时涨幅达到5.28 m（19∶00~20∶00）。随着水情的不断变化发展,调度值班人员根据洪水预报和实时调度成果,及时按省防汛办的要求,向有关部门报告洪水预报和实时水情信息。据不完全统计,本次洪水共向省防办实时报汛60 多次,特别是8月8日20∶30向省防办汇报入库洪峰流量将超过880 m3/s,可能达到10 年一遇的标准,对成功抗御本次超标洪水、减少洪灾损失起到了重要作用。

6.2 密切配合、精心调洪

“苏迪拉”台风洪水调度由溪源水库自我调度和省防办统一调度两部分组成。8月8日22∶00以前的洪水过程,由水库自我调度,8日18:50 开始逐级加大流量泄洪,20∶00 达到出库流量110 m3/s,21：00 达到当时允许最大出库流量120 m3/s。20∶00入库出现洪峰流量896 m3/s,经水库调节,最大出库流量120 m3/s,削峰86.6%。洪峰过后水库水位快速上涨,预计23∶00水位将超过97 m,此时调度值班人员根据闽侯县气象局的暴雨预报,预测水库可能出现入库洪峰流量达到1190 m3/s（20 年一遇）的洪水,因此向省防办建议在当前出库120 m3/s的基础上逐步加大总出库到260 m3/s,以更有效利用水库防洪库容,此后调度权上交给省防办。省防办接管调度后,经研究同意出库流量按260 m3/s的建议,水库坚决服从省防办的统一调度,密切配合,及时按调度令启闭闸门调节洪水,于22∶15 开启溢洪道3#、5#、2#闸门至98 m高程,9日2∶15分开启溢洪道1#、5#闸门, 9日3∶00出库流量达到260 m3/s。随后收到下游候官排涝站通知将于9日6∶00关闭侯官水闸闸门,水库及时调整出库流量,于5∶20关闭溢洪道闸门1#、5#,6:30 关闭溢洪道3#、5#、2#闸门,出库流量减小为70 m3/s,此时候官排涝站内江水位依旧高于外江水位,水库接到候官排涝站通知,为保障水库泄洪将保持候官水闸闸门开启状态,水库于8月9日9∶30重新开启溢洪道3#、5#、2#闸门,出库流量达200 m3/s,有效控制水库上涨水位。库水位于9日9∶30达到最高水位101.70 m,随后开始缓慢下降,至9日20∶30水位达到97.80 m。为防止水位陡降产生的库岸崩塌,水库于9日20∶30减小流量泄洪,关闭溢洪道3#、5#、2#闸门,出库流量减小为60 m3/s。9日23∶00收到闽侯县气象局气象预报通知,全县9日夜间局部仍有大雨到暴雨,经商省防指,水库于8月10 日00∶00再次加大出库流量达120 m3/s,坝头水库逐渐下降,至8月10日9:00,水位达到93.58 m,此时入库流量为20 m3/s,水库减小流量泄洪,于8月10日9∶00 出库流量减小到70 m3/s,坝头水位于8月11日14∶00 降到汛限水位85.2 m,本次洪水调度过程随之结束。

6.3 拦洪削峰,大大减轻下游大学新校区防洪压力

“苏迪罗”台风期间,暴雨强度大,洪水洪峰大、洪量大,溪源水库与下游防洪形势异常严峻。针对此防洪形势,本次特大洪水调度中,积极采用“预泄”方式,在洪水起涨段进行腾库,以压低调洪水位以增加防洪库容拦洪削峰,取得了很好的防洪效果,为下游的防洪减灾发挥了重要的作用。本次洪水于8 日20∶00出现洪峰流量896 m3/s,经调节后水库最大出库流量为9日3∶00的260 m3/s,削减洪峰636 m3/s,削峰率为71%,成功地把10 年一遇洪峰削减为2 年一遇,在确保大坝安全渡汛的同时,极大地减轻了下游地区大学新校区的防洪压力。

7 调度存在的问题和建议

本次洪水最大洪峰频率达到10年一遇、24小时洪量超过30 年一遇,能够战胜本次特大洪水,首先得益于各级领导高度重视、准备充分,组织有序；其次,水库水情调度预报系统的稳定运行,及时准确地提供了调度决策所需的大量信息,但是在调度过程中仍存在以下不足：

1）本次洪水过程中,溪南及大清坑雨量站数据长时间中断,暴露出遥测站点设备老旧的问题。水雨情遥测站点运行已12年,设备故障频发,台风暴雨过程中,经常出现数据传送丢失、缓慢的情况,给预报调度带来极大的难度,建议台风后加快水雨情站点升级改造进度,保证水情遥测系统数据准确无误。

2）调度过程中出现电力、网络、通讯中断的情况。下游8个广播预警站点,在洪水调度过程中,5个广播预警站点因外电中断导致短时间离线,水库泄洪时无法及时播放预警通知,建议在台风前在站点加装备用电池供电,确保水库泄洪安全。受外部因素影响,库区出现网络中断、通讯中断情况,建议加快购置室内卫星电话,保障台风期间通讯通畅。针对此类问题应编制应急预案,确保调度过程中应急处置得当,保障设备正常、通讯正常。

3）福州大学城溪源溪流域洪水预警报系统老旧,运行缓慢,不满足设备兼容及防汛调度需要,急需升级改造。建议台风后加快改造进度。

4）洪水预报系统参数需要重新调整,进行技术升级改造和完善,提高系统的整体精度和实用性。

5）溪源水库采取“预泄腾库拦洪削峰”方式进行洪水调度,可以一定程度减轻工程和下游的防洪压力,但水库的调洪能力非常有限,不能完全依赖水库调洪。建议加快“二洞”建设,将溪源水库50年一遇洪水直接排入闽江,实现高水高排,大大减轻溪源水库防御超标准大洪水的压力,也将提高上街镇、大学城区域的防洪排涝标准。

8 调度运行经验

1）扎实做好汛前各项准备工作。汛前及时组织编制防洪调度运用计划并报批,完善细化防汛抢险应急预案,加强设施设备检修,加强防汛物资储备,加强流域情况巡查,加强防汛综合演练,做到责任明确、规范有序、反应迅捷,确保防汛工作有效有序进行。

2）高度重视水库泄洪放水安全。溪源水库将泄洪放水安全作为防汛调度工作的重中之重。一是建立健全《水库放水管理办法》《水库泄洪放水预警方案》等泄洪安全规章制度,泄洪放水操作严格按制度执行；二是预警到位,泄洪放水前按规定通知下游相关单位,水库下游设置8个广播预警站点和2个警报站点,每次放水前提前两个小时播放放水通知,并对水库下游河道进行巡查,加强使用车载广播进行放水预警；三是加强宣传,每年汛前组织进村入户发放泄洪安全宣传单及防灾指南,并联合相关高校等单位普及防汛知识,提高防汛安全意识。

3）强化利用气象雷达科学调度。溪源水库流域面积小,属山区性河流,洪水暴涨陡落,汇流时间短,防洪压力大,为做好防汛调度工作,我们时刻关注天气预报,密切掌握水雨情变化,除了充分发挥水雨情遥测预报系统的作用,还要密切关注气象雷达图,提前研判雨量,估算入库水量,提早泄洪放水,腾出更多库容,争取更多调度时间,化被动调度为主动调度,为科学合理调度提供决策依据。

4）不断加强洪水优化调度研究。随着社会发展,水库下游行洪环境在不断变化,如：邱阳河开通、溪源江河道整治,下游沿河两岸修建了景观、驾校及休闲娱乐场所等等,这都要求我们不断加强洪水优化调度研究工作,平时注意收集有代表性场次降水情况、洪水入库情况,查找规律,建立雨量、入库流量的关系曲线,对于历年的典型洪水过程要反复学习、重点研究,总结调度过程中好的做法和经验,为日常洪水调度提供准确可靠的依据,做到调度时心里有数。

9 结论

水库的防洪调度工作是一项综合性复杂的工作,需要参考的因素很多,如：上游降雨来水,未来天气预报,水库大坝工况,下游防洪排涝能力等等,而溪源溪流域更是聚集几乎大部分不利水利要素,流域上游山洪暴涨暴落、下游流域防洪排涝标准低,外江（闽江）易受水口水库放水及高潮位顶托影响。溪源水库作为溪源溪流域防洪排涝体系的关键点,预报调度工作尤为重要,“苏迪罗”台风的洪峰、洪量超过10年一遇,特别是洪量达到30年一遇,是非常典型的洪水,值得认真分析研究,为未来溪源水库的防洪调度工作提供充分依据。