觀音閣水庫2010年場次洪水分析

袁雪蓮

(遼寧省觀音閣水庫管理局，遼寧本溪 117100)

觀音閣水庫是以城市供水和防洪為主，兼顧灌溉、發(fā)電和養(yǎng)魚的大型水利樞紐工程，與下游90km處的葠窩水庫形成太子河干流梯級開發(fā)聯(lián)合調(diào)度。2010年7月下旬至8月太子河流域連降暴雨，觀音閣水庫歷經(jīng)8場次較大洪水過程，多次嚴(yán)重告急。

1 工程及流域概況

1.1 工程概況

觀音閣水庫位于太子河干流上，距本溪市40km，控制流域面積2 795km2，占太子河流域面積的20.10%，總庫容21.68億m3，與下游90km處的葠窩水庫形成太子河干流梯級開發(fā)聯(lián)合調(diào)度，是以城市供水和防洪為主，兼顧灌溉、發(fā)電和養(yǎng)魚的大型水利樞紐工程。工程于1990年5月開工，1995年9月主體工程竣工。

1.2 流域概況

太子河流域?qū)贉貛Ъ撅L(fēng)氣侯，年平均降水量為900mm，降水年際變化大，豐枯水年相差懸殊，大洪水年較一般洪水年份產(chǎn)生的洪量集中，洪量隨時間推移相應(yīng)增加，但遞增程度大有減緩。洪水由暴雨形成，其主要天氣系統(tǒng)有華北氣旋、低壓冷鋒、江淮氣旋、高空槽及臺風(fēng)等，本流域為遼寧暴雨多發(fā)地區(qū)，洪水頻繁，暴雨集中。流域洪水多出現(xiàn)在7～8月，同時，流域全部為比降較大的山區(qū)，因此，流域洪水具有產(chǎn)流量大、匯流歷時短、洪水傳播速度快的特點，一般洪水歷時7d，連續(xù)洪水歷時13d左右。

流域分布見下圖。

觀音閣水庫流域圖

2 洪水分析

2.1 場次暴雨分析

受極端天氣等因素影響［1］，2010年7月21日～8月30日，觀音閣水庫共經(jīng)歷了8場次降水過程，其中有6場次大到暴雨和大暴雨等級，流域平均總降水量達(dá)805.30mm，占流域多年平均年降水量的89.50%，幾乎達(dá)到了全年總降水量。流域內(nèi)8個雨量站降雨量均在600mm以上，其中洋湖溝站降水量達(dá)1045mm。

降水過程:7月21日11時～23日5時(10722)、流域平均降水量為86.80mm，歷時42h;7月26日17時～27日2時(10727)、流域平均降水量為63.60mm，歷時12h;7月31日2時～31日23時(10731)、流域平均降水量為46.40mm，歷時21h;8月5日5時～5日23時(10805)、流域平均降水量為144mm，歷時21h;8月8日8時～9日14時(10809)、流域平均降水量為78.70mm，歷時30h;8月19日11時～20日17時(10820)、流域平均降水量為130.30mm，歷時30h;8月22日2時～23日17時(10822)，流域平均降水量為71.70mm，歷時39h;8月26日20時～29日11時(10828)流域平均降水量為138.10mm，歷時63h。流域平均次最大降水量達(dá)144.10mm，流域內(nèi)單站次最大降水量為171.50mm(洋湖溝站)。從上述降水過程可以看出，觀音閣水庫流域7月下旬～8月降水非常連續(xù)、集中且空間分布極不均勻。

2.2 洪水過程及特點

“10722”洪水形成入庫洪峰為527m3/s;“10727”洪水形成入庫洪峰為1020m3/s;“10731”洪水形成入庫洪峰為1180m3/s;“10805”洪水形成入庫洪峰為3270m3/s;“10809”洪水形成入庫洪峰為1150m3/s;“10820”洪水形成入庫洪峰為1620m3/s;“10822”洪水形成入庫洪峰為1930m3/s;“10828”洪水形成入庫洪峰為2500m3/s。在8場次的降水中以“10805”降水為最強，歷時21h，流域平均降水量達(dá)144.10mm，超過“05813”洪水平均降水量，單站最大降水出現(xiàn)在洋湖溝、葦子峪、南甸3個站，降水量分別為170.50mm、169.50mm、169.50mm，“10820”和“10822”兩場洪水形成了雙峰洪水過程，入庫洪峰分別為1620m3/s和1930m3/s，流域平均總降水量為202mm，總歷時78h，相當(dāng)于水庫3年一遇設(shè)計洪峰標(biāo)準(zhǔn)。

2010年，各次洪水在過程、形狀、峰值及洪量上有顯著差異，8場次洪水中僅有1次雨量集中在流域北支上游杜家店站，其他7場次洪水雨量均集中分布于流域南支上游，且7場次洪水中有6場次洪水的暴雨中心均在洋湖溝站，只有“10828”洪水的暴雨中心在南孤山站。“10805”和“10828”洪水過程表現(xiàn)為外形尖瘦、漲落歷時短、洪峰值大、洪量不顯著的特點;而其他場次洪水表現(xiàn)為外形較肥胖、漲落歷時長、洪峰值偏小、洪量顯著的特點?！?0820”和“10822”兩次洪水則形成了雙峰形洪水過程。

3 水庫調(diào)節(jié)

在主汛期，水情人員根據(jù)洪水過程及各場次降雨的實時分布，結(jié)合流域前期土壤含水量，運用水庫降雨～徑流相關(guān)關(guān)系曲線［2］，利用洪水預(yù)報調(diào)度軟件，合理選取單位線并及時修正數(shù)據(jù)，分別對其中的6場次洪水進(jìn)行了洪水預(yù)報，并根據(jù)當(dāng)前庫水位，進(jìn)行洪水調(diào)度，調(diào)節(jié)水庫下泄流量，保證上下游安全。下頁表1為6場次洪水預(yù)報與實際洪水過程對比表。

表1 洪水作業(yè)預(yù)報與庫水位預(yù)報

8月4日，省防汛辦召開緊急視頻工作會議，布署防洪搶險救災(zāi)工作，根據(jù)氣象部門預(yù)測，太子河流域?qū)⒂斜┯昊虼蟊┯?。水情人員認(rèn)真分析前幾場次洪水，假擬降雨等級進(jìn)行洪水預(yù)報和洪水調(diào)度。為了減輕下游本溪市、葠窩水庫的防洪壓力，并且能與葠窩水庫錯峰，攔蓄部分洪水，局防汛領(lǐng)導(dǎo)小組根據(jù)洪水預(yù)報成果和洪水調(diào)度方案，并結(jié)合實際情況(當(dāng)前庫水位為250.27mm，出庫流量為450m3/s，已開1號底孔)，決定在8月5日16時關(guān)閉底孔放水，只開啟4臺機組，出庫流量為50m3/s。8月5日23時，洪峰順利通過，入庫洪峰為3270m3/s，接近10年一遇洪峰標(biāo)準(zhǔn)，成功削減洪峰3 220m3/s，7日洪量為3.42億m3，洪峰預(yù)報精度達(dá)到91.30%，最高水位出現(xiàn)在8月7日14時，相應(yīng)庫水位為253.76m，距離汛限水位差1.44m(汛限水位為255.2m)，庫容13.37億 m3。

8月19日，水庫防汛領(lǐng)導(dǎo)小組召開防汛會議，分析研究“10820”洪水形勢，反復(fù)對同一起調(diào)水位和不同出庫方案進(jìn)行分析論證，認(rèn)為當(dāng)前水位255.38m已超過汛限水位255.20m，水位過高會造成堤壩倒灌，為確保上游庫區(qū)周邊安全，決定在19日19時開啟1號底孔加大泄量，總下泄流量為500m3/s，在20日11時決定加大下泄流量開啟2號底孔，總下泄流量為1045m3/s，20日20時入庫洪峰順利通過，入庫洪峰為1620m3/s，緊接著22日5時起開始降水，在22日20時又形成了1930m3/s的一個洪峰，保持下泄流量1045m3/s，這時最高庫水位一直保持在256.00m左右，水庫實現(xiàn)了安全度汛。以上僅就兩個典型場次洪水如何調(diào)節(jié)進(jìn)行了闡述，其他場次洪水不再贅述。

六場次洪水削減洪峰情況見表2。

表2 觀音閣水庫2010年6場次洪水削峰統(tǒng)計

4 結(jié)語

2010年整個汛期，觀音閣水庫依靠科學(xué)調(diào)度，合理進(jìn)行水庫調(diào)節(jié)，在保證大壩工程自身安全度汛的情況下，積極攔蓄洪水，為水庫下游的本溪、遼陽、鞍山、營口等市縣減輕了洪水壓力，將洪水災(zāi)害造成的損失降到了最低，給國家既帶來了防洪效益又帶來了興利效益。

在水庫實際調(diào)度中發(fā)現(xiàn):水情自動測報系統(tǒng)及洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)還需要進(jìn)一步完善，人員業(yè)務(wù)素質(zhì)水平還要進(jìn)一步提高。相信通過不懈的努力，將會克服上述不足，更好地發(fā)揮觀音閣水庫防洪和興利作用?！?/p>

［1］ 王志良，等．現(xiàn)代水庫管理理論與實踐［M］．鄭州:黃河水利出版社，2005:35-36．

［2］ 雒文生，宋星原．洪水預(yù)報與調(diào)度［M］．武漢:湖北科學(xué)技術(shù)出版社，2000:51-54.