百色水利枢纽“2022·5”洪水调度分析.pdf

:/.:/第 卷 增 人民珠江 年 月 收稿日期:作者简介:杨淑红()女本科高级工程师主要从事水利枢纽水库调度管理等工作 :.百色水利枢纽“”洪水调度分析杨淑红(广西右江水利开发有限责任公司广西 百色 )摘要:年 月百色水利枢纽库区发生了一场历史同期罕见的洪水为运行以来同期最大洪水 通过及时调整百色水利枢纽防洪调度运用方式提前预泄腾库、拦蓄洪水消峰错峰有效减轻了枢纽下游的防洪压力 针对本次洪水调度过程对百色水利枢纽的防洪调度管理进行总结并提出建设百色水利枢纽上游主要支流水电站实时水情信息共享平台、加强下游河道行洪治理等建议关键词:主汛防洪决策百色水利枢纽中图分类号:.文献标志码:文章编号:()百色水利枢纽位于郁江干流上游右江中段坝址在广西壮族自治区百色市上游 处的平圩村附近是以防洪为主兼有发电、灌溉、航运、供水等综合效益的大型水利工程坝址以上集雨面积为 是郁江综合利用规划中的第二个梯级也是治理和开发郁江的关键性工程 枢纽上游已建成有瓦村水电站下游有东笋、那吉、鱼梁、金鸡滩、老口、邕宁、西津、贵港、桂平等水库水电站 百色水利枢纽正常蓄水位.汛限水位 设计洪水位.校核洪水位.设计死水位.防洪库容.亿 设计多年平均流量 /为不完全多年调节水库受拉尼娜现象和冷空气共同影响 年 月 日至 月 日百色水利枢纽库区连续遭遇了中到大雨、局部暴雨过程 枢纽坝址的洪峰流量 /为百色水利枢纽运行以来同期最大洪水 按照广西壮族自治区水利厅调度指令百色水利枢纽蓄洪消峰、错峰调度最大出库流量控制在 /以内有效错峰 按照流域防洪必须遵循“蓄泄兼筹以泄为主”的原则调度过程中统筹上下游的防洪情况取得了良好的防洪效益 降雨分析.降雨成因 年 月西江流域已进入主汛期受偏南暖湿气流加强和切变线影响 月上旬右江流域出现了中到大雨局部暴雨的天气过程受高空槽、切变线和冷空气共同影响 月中下旬西江流域出现了一次强降雨降温天气过程广西北部和中部出现了大雨到暴雨局部大暴雨到特大暴雨并伴有强对流天气局部降温达到 以上西江流域出现了入汛以来第一次持续性暴雨过程.降雨过程从 月 日开始至 月 日百色水利枢纽库区共出现了 次降雨过程 第 次降雨过程为 月 日库区累计降雨量 第 次降雨过程为 月 日库区累计降雨量 第 次降雨过程为 月 日库区累计降雨量 第 次降雨过程为 月 日库区累计降雨量.特点分析)降雨前期库区土壤的含水量比较小 在此次降雨之前百色水利枢纽库区已持续干旱了较长时间入库流量为 /人民珠江 年增刊)降雨量比较大 库区最大日平均降雨量为(月 日)其中乐里河流域降雨量最大布设在乐里河上的雨量站中单站最大日降雨量达到 本次降雨时段内百色水利枢纽库区累计降雨量达到 为多年平均降雨量的)降雨时间长、范围广雨量相对比较均匀降雨从 月 日开始直至 月 日结束从整个降雨过程来看相对于以往降雨主要集中在库区某一个或两个流域上其他流域降雨量比较小的特点本次降雨比较均匀地分布在百色水利枢纽库区的多个流域内库区驮娘江、西洋江、那马河、谷拉河、者仙河、乐里河流域降雨都比较大百色水利枢纽库区布设的各遥测雨量站时段累计降雨量见图 库区各流域降雨量统计见表 图 年 月 日至 月 日百色水利枢纽库区遥测站累计雨量表 百色水利枢纽库区各流域降雨量统计名称降雨量/驮娘江流域西洋江流域谷拉河流域那马河流域乐里河流域者仙河流域注:表中数据为时段累计平均降雨量 洪水分析.流域洪水特性郁江洪水主要由暴雨形成多发生在 月一次降雨过程多为 左右主要暴雨集中在 内 右江洪水过程多为单峰型洪水涨洪历时较短洪水从起涨到峰顶 左右峰顶滞时 峰后退水历时较长 左右一场洪水过程 .洪水过程受西南地区长期干旱影响土壤处于未饱和状态第 场较强降雨时百色水利枢纽入库流量未发生变化库水位维持在 左右未变第 场较强降雨期间的 时间内百色水利枢纽入库流量由 /增加到 /受上游电站蓄水影响入库流量未发生较大变化但是两场较强降雨过程使库区的土壤含水量处于完全饱和的状态第 场较强降雨影响期间百色水利枢纽坝址洪水主要由暴雨产生的汇流形成的区间洪水和上游水库水电站泄洪流量组成 月 日至 月 日 时百色水利枢纽入库流量维持在 /之间波动 月 日凌晨 时洪峰流量经过百色水利枢纽坝址最大入库流量 /本场洪水 洪量.亿 洪量.亿.洪水特点右江河段地处云贵高原东麓地势西高东低南北高中部低为河谷型丘陵地貌 山区河流暴雨洪水的特征往往是坡度陡、流速大、水位涨落快、涨落幅度大但历时较短、洪峰形状尖瘦传播时间较快这场洪水整体过程与历史上右江洪水特性比较吻合虽然洪峰流量不大但是受上游山区河流暴雨洪水影响洪峰流量的起涨曲线坡度陡洪峰尖瘦洪峰起涨历时很短入库流量从 /涨到 /仅仅用了 时间坝址洪水过程见图 图 百色水利枢纽“”洪水过程线人民珠江 年增刊 防洪调度原则百色水利枢纽防洪调度原则如下:当南宁发生大于 年一遇洪水而小于或等于 年一遇洪水时百色水利枢纽要尽量拦蓄右江洪水使南宁的下泄流量不超过防洪堤的允许能力(即将南宁 年一遇洪峰 /降至南宁防洪堤安全泄量 /)当郁江发生大于 年一遇洪水而小于或等于 年一遇洪水时经百色水利枢纽水库拦蓄右江洪水使郁江中下游下泄流量不超过沿江防洪堤的允许能力(郁江防洪堤安全泄量 /)在满足南宁与郁江中下游防洪要求下尽量照顾到右江防洪效益水库最大下泄流量采用 /为宜 防洪调度过程.防洪调度决策在汛期水库一方面要严格执行水利工程调度规程预留防洪库容另一方面要最大限度地拦蓄洪水削减洪峰以减小下游的淹没损失 梯级水电站水库防洪调度是结合上游来水和发电用水通过调整电站闸门运行方式来维持库水位按要求升落的过程 作为郁江综合规划中的第二个梯级考虑到百色水利枢纽当时正值主汛期库水位不允许超过汛限水位 前期调度阶段水位相对比较低百色水利枢纽按拦洪蓄洪的调度方式运用机组正常发电下泄流量为 /中后期调度根据上游电站泄洪及库区降雨情况及时调整调度方式主要以洪水到达坝址之前提前预泄腾库、洪水期间泄洪降低库水位和蓄洪消峰的调度方式运用主要调度过程如下百色水利枢纽的年最低库水位一般发生在 月中下旬正常运用情况下 月份库水位一般在 左右调度运用此时若枢纽上游发生洪水库水位往往距汛限水位比较接近因此不利于枢纽拦蓄洪水 月 日百色水利枢纽入库流量 /至 月 日洪水未到达坝址的时段内水库蓄水运行百色水利枢纽库水位.低于汛限水位 月 日 时百色水利枢纽上游威后水电站库水位 距汛限水位 月 日 时威后水电站库水位.超汛限水位.计划 日 时开闸总出库流量接近/月 日百色水利枢纽上游的瓦村水电站库水位.接近汛限水位 根据瓦村上游洞巴水电站泄洪预警 月 日洞巴水电站上游水位将达到.距汛限水位 有.且入库流量继续上涨计划将于 月 日 时开闸泄洪总出库流量控制在 /以内 根据预测洞巴水电站泄洪后瓦村水电站入库流量将达到 /为避免制造人为洪峰瓦村水电站预警将于 月 日 时开闸泄洪首次泄洪溢流量/发电流量/总出库流量/随后泄洪流量逐步加大至 /最大出库流量控制在 /以内 上游水库的蓄水调度对其下一级水库蓄水的影响是明显的根据气象部门预测 月下旬百色水利枢纽库区还将有一场强降雨过程 鉴于以上电站泄洪预警和天气预报情况百色水利枢纽需为调蓄洪水提前预泄腾库 月 日 时百色水利枢纽入库流量 /库水位达到.根据气象水文部门预测未来 入库流量仍将维持在当前水平 经过对入库流量的调洪演算和入库到达百色水利枢纽坝址的时间推算后决定自 月 日 时起百色水利枢纽开闸泄洪在 台机组满发的情况下发电流量/溢流量 /日 时溢流量加大至 /日 时溢流量加大至 /日 时溢流量加大至/至 日 时库水位.入库流量 /洪峰流量基本达到坝址期间百色水利枢纽以泄洪降低库水位的方式运行 月 日 时百色水利枢纽上游洞巴水电站下泄流量由 /逐步加大至 /总出库流量达到 /预测 月 日瓦村水电站入库流量将达到 /月 日 时起瓦村水电站逐步加大泄洪流量由 /逐步增大至 /总出库流量达到 /月 日 时洪峰流量到达百色水利枢纽坝址枢纽出库人民珠江 年增刊 流量 /百色水利枢纽蓄洪消峰运行 日 时百色水利枢纽库水位.超汛限水位.入库流量 /四扇表孔敞泄时溢流量/总出库流量(包括发电流量)/在四扇表孔闸门敞泄的情况下库水位仍在快速上涨临时决定开启中孔闸门与表孔闸门联合泄洪调度 日 时起开启 号中孔闸门溢流量由/逐步加大至 /发电流量 /最大出库流量 /未超过防洪调度原则中允许最大下泄流量 /月 日 时 分坝前水位.中孔闸门关闭期间百色水利枢纽最高水位.主要以加大溢流量降低库水位运用 月 日 时减小溢流量至 /之后继续逐步减小溢流量降低库水位运用控制库水位不超过汛限水位 月 日 时库水位.入库流量 /根据气象部门预测未来一段时间库区无较强降雨上游瓦村水电站泄洪流量也逐步减小至/总出库流量/根据调洪演算百色水利枢纽 台机组满发的情况下上游来水与发电用水持平库水位不再上涨决定关闭全部闸门泄洪结束百色水利枢恢复正常发电调度在防洪调度过程中虽然洪水到达百色水利枢纽坝址之前库水位与汛限水位比较接近但入库洪水洪峰流量不大水库尽量拦蓄洪水削减洪峰调度过程中结合上游来水和发电用水通过调整闸门运行方式来控制库水位的上升和消落 百色水利枢纽“”洪水调度过程见图 图 百色水利枢纽“”洪水调度运行过程.防洪效益在百色水利枢纽“”洪水调度过程中通过对坝址洪水调度方式进行实时调整蓄洪消峰错峰实施科学调度有效减轻了右江沿岸和下游郁江河段的防洪压力 在洪峰流量到达百色水利枢纽坝址 时 控 制 出 库 流 量 /削 减 洪 峰/削峰率 有效错峰 避免了百色市城区河段的超警戒水位运行 据统计由龙滩、岩滩水电站和百色水利枢纽共同拦蓄洪水的情况下使西江流域的水位降低了 整场洪水调度过程中百色水利枢纽共拦蓄洪量.亿 作为具有调节功能的流域性控制工程通过百色水利枢纽的蓄洪消峰错峰为保障西江下游粤港澳大湾区防洪安全发挥了关键性作用防洪减灾成效非常显著 结语)本场洪水为百色水利枢纽运行以来发生在 月份的首次洪水此时恰逢库水位与汛限水位比较接近水库拦蓄洪水的库容不大针对洪水涨势快涨幅大库水位上涨过快的情况通过及时调整防洪调度运用方式同时采用开启表孔闸门和中孔闸门联合泄洪尤其为快速降低库水位中孔闸门是枢纽人民珠江 年增刊 运行以来首次开启泄洪说明本次防洪调度方案是合理的防洪调度决策是正确的)建设百色水利枢纽上游主要支流水电站实时水情信息共享平台 百色水利枢纽库区洪水从起涨到峰顶仅有 的时间洪水起涨历时较短控制梯级水库水电站调度风险的关键在于入库洪水的预报和来水抵达坝址时间的把握百色水利枢纽上游各支流水利工程比较多尤其是驮娘江和西洋江支流上的中小型水库和水电站这些水库水电站是否泄洪往往决定了百色水利枢纽坝址入库洪水流量的大小因此建设枢纽上游主要支流水库水电站实时水情信息共享平台对百色水利枢纽洪水预报精度和洪水调度运用具有非常重要的意义)本场洪水洪峰流量虽然不大小于 年一遇但是洪水涨势凶猛且正值主汛期百色水利枢纽正常运用情况下当未遭遇下游河道的设计标准洪水时库水位不能超过汛限水位 考虑到洪水起涨过程历时较短为确保防洪安全下泄流量可能会存在短时间内增幅过快的情况这时需要下游河道具有足够的行洪能力建议加强百色水利枢纽下游河道行洪障碍的管理以满足枢纽防洪基本调控能力参考文献:黄艳.长江流域水工程联合调度方案的实践与思考.人民长江():.丁毅傅巧萍.长江上游梯级水库群蓄水方式初步研究.人民长江():.广西水利电力勘测设计研究院.广西右江百色水利枢纽初步设计报告.王正勇黄清涛贺建国.襄樊市“”特大暴雨洪水测报与洪水调度分析.中国防汛抗旱():.庞争争唐杰阳刘金华.梯级水电站水库汛期防洪调度难点分析.水电厂自动化():.广西水利电力勘测设计研究院.广西右江百色水利枢纽运行设计报告.(责任编辑:高天扬)(上接第 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