2016年7月19日,河北省中南部太行山,發(fā)生了“96·8”以來的最大暴雨洪水,崗南、黃壁莊兩座大型水庫通過科學(xué)調(diào)度,充分發(fā)揮攔洪削峰作用,取得了巨大的防洪效益,有效保障了下游地區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
崗南、黃壁莊水庫(以下簡(jiǎn)稱崗黃水庫)是海河流域子牙河水系滹沱河干流上的2座梯級(jí)大 (1)型水利樞紐工程,其功能主要以防洪為主,兼顧城市、工農(nóng)業(yè)供水,水力發(fā)電等。兩庫均于1958年動(dòng)工興建,1963年特大洪水后進(jìn)行擴(kuò)建,“96·8”大洪水后進(jìn)行了除險(xiǎn)加固工程,防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)萬年一遇。崗南水庫在上游,位于平山縣滹沱河出山口處,控制流域面積15900km2。下游28km處為黃壁莊水庫,主要攔蓄崗南泄流和冶河來水,與上游的崗南水庫聯(lián)合控制流域面積23400km2,占滹沱河總流域面積的95%。
滹沱河發(fā)源于山西省繁峙縣五臺(tái)山北麓,流經(jīng)山西、河北兩省,全長(zhǎng)587km,流域面積24690km2。冶河為滹沱河最大支流,流域面積為6420km2,占崗黃區(qū)間流域面積的85.6%。流域?qū)俅箨懶约撅L(fēng)氣候,年平均降雨量為520mm左右,80%以上集中在汛期6~9月,降雨強(qiáng)度大且分布不均,暴雨中心常出現(xiàn)在中下游。汛期大洪水多出現(xiàn)在7月下旬~8月上旬,洪水具有峰高量大、突發(fā)強(qiáng)等顯著特點(diǎn)。自上世紀(jì)50年代以來,流域相繼建成崗黃2座大型水庫、13座中型水庫及上百座小型水庫,形成防洪與興利相結(jié)合的水利工程體系,大大減輕了流域洪澇災(zāi)害損失。
受低渦和副熱帶高壓外圍暖濕氣流共同影響,崗黃流域發(fā)生了一場(chǎng)自“96·8”以來最大的暴雨洪水過程。降雨自19日凌晨開始至20日下午基本結(jié)束,流域普降暴雨,個(gè)別地點(diǎn)達(dá)到特大暴雨,這場(chǎng)暴雨具有歷時(shí)短、強(qiáng)度大、分布不均等特點(diǎn)。
受天氣系統(tǒng)和地形的共同影響,流域降雨分布不均,從總體上看山西降雨明顯小于河北,崗黃區(qū)間較崗南以上降雨偏大,符合流域暴雨特性。據(jù)省雨水情監(jiān)控系統(tǒng)顯示,暴雨高值區(qū)位于冶河流域的井陘一帶,河應(yīng)、蒼巖山、南王莊、柏山巖、胡家灘等多個(gè)測(cè)站降雨量達(dá)到500mm以上,暴雨中心河應(yīng)站降雨量為667mm。各區(qū)域降雨具體分布為:南莊以上 (崗南以上流域)降雨100~150mm,南莊到崗南水庫之間降雨150~300mm;山西區(qū)域(崗黃區(qū)間流域)降雨150~250mm,河北大部分區(qū)域降雨 300~600mm(見表 1)。
表1 滹沱河流域7月19日-7月20日各區(qū)域降雨統(tǒng)計(jì)
本場(chǎng)降雨歷時(shí)短,大多數(shù)測(cè)站降雨持續(xù)一天半左右,降雨主要集中在19日8時(shí)~20日8時(shí)。雖然降雨歷時(shí)短,但強(qiáng)度很大,7月19日多個(gè)測(cè)站24h降雨量超過300mm,其中胡家灘529mm,張河灣 438mm,地都 436.6mm,溫塘431mm,微水和辛莊360mm,胡家灘、地都和微水日降雨強(qiáng)度超過“96·8”。溫塘最大1h降雨量105mm,最大3h降雨量220.4mm。胡家灘最大12h降雨量357.6mm,超過流域短歷時(shí)暴雨最高紀(jì)錄,特大暴雨引發(fā)冶河各支流洪水暴漲,井陘、平山等地洪水泛濫成災(zāi)。
受強(qiáng)降雨影響,滹沱河各支流從7月19日午后開始相繼漲水,微水、平山站最大洪峰流量均超過8000m3/s,黃壁莊最大入庫洪峰流量達(dá)到8800m3/s,列建庫以來第3位。崗南水庫由于上游降雨偏小,南莊洪峰流量?jī)H為160m3/s,小覺最大洪峰流量為674m3/s,崗南最大入庫洪峰流量為4090m3/s,列建庫以來第4位。
根據(jù)崗黃水庫設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果表,崗南入庫洪峰流量為4090m3/s,超過10年一遇。崗南3日洪量2.83億m3,6日洪量3.55億m3,超過5年一遇;崗黃區(qū)間(黃壁莊水庫)洪峰流量為8800m3/s,接近50年一遇。3日洪量為5.45億m3,6日洪量為 6.10億 m3,接近 20年一遇,屬典型的峰高量小型洪水。
據(jù)分析本流域大洪水,黃壁莊以上洪水主要來自崗南迎風(fēng)山區(qū)和崗黃區(qū)間,洪水地區(qū)組成有2種情況:一種為1956年型,即崗南與崗黃區(qū)間洪水各占50%左右,一種為1963年型,即以崗黃區(qū)間為主,占黃壁莊總量的60%以上。經(jīng)統(tǒng)計(jì)“7·19”洪水崗黃區(qū)間洪量占總洪量的63.2%,屬于1963年型洪水。
受強(qiáng)降雨影響,崗南水庫19日20時(shí)入庫流量為444m3/s,20日1時(shí)達(dá)到最大洪峰流量4090m3/s,由于當(dāng)時(shí)庫水位僅182.19m,低于汛限水位近10m,洪水發(fā)生后崗南水庫充分發(fā)揮攔洪作用,一直沒有泄洪,整個(gè)汛期共攔蓄洪水6億m3,減輕了下游黃壁莊水庫的防洪壓力。由于暴雨中心位于冶河流域,造成冶河洪水來勢(shì)迅猛,19日下午冶河開始起漲,平山站20日6時(shí)洪峰流量達(dá)到8340m3/s,20日7時(shí)黃壁莊最大入庫洪峰流量8800m3/s,黃壁莊水庫充分發(fā)揮攔洪削峰作用,下泄流量由200m3/s加大到 400m3/s、800m3/s、1000m3/s,水庫最高洪水位達(dá)到121.18m,調(diào)蓄洪水4.23億m3,有效減輕了下游地區(qū)防洪壓力。
分析整個(gè)洪水調(diào)度過程,崗黃水庫采取了以下調(diào)度思路和措施。一是在批復(fù)的汛期調(diào)度運(yùn)用計(jì)劃基礎(chǔ)上,崗黃2庫適度承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)力保下游安全,兼顧庫區(qū)移民征地高程,盡量減少損失。二是崗南水庫增蓄減輕黃壁莊水庫防洪壓力,7月22日崗南水庫水位超過192m汛限水位,但黃壁莊水庫防洪壓力依然很大,根據(jù)天氣預(yù)報(bào)流域無大范圍降雨,決定崗南水庫繼續(xù)發(fā)揮攔洪作用,整個(gè)汛期未泄洪,汛末最高庫水位達(dá)199.06m。黃壁莊水庫為保下游安全進(jìn)行多級(jí)控泄。按汛期調(diào)度計(jì)劃,黃壁莊水庫泄洪按洪水量級(jí)分3級(jí)控泄,5、10、50年一遇時(shí)分別控泄 400m3/s、800m3/s、3300m3/s。在“7·19”洪水調(diào)度中,20日凌晨4時(shí)水庫開始泄洪,初始泄量為200m3/s,起到預(yù)警泄洪的作用,4h后由200m3/s加大到400m3/s,再加大到800m3/s,為下游群眾安全轉(zhuǎn)移爭(zhēng)取了時(shí)間。充分利用滹沱河多年未行洪,河道下滲能力強(qiáng)的有利條件,逐漸加大下泄流量,延長(zhǎng)洪水傳播時(shí)間,且最大泄量1000m3/s僅持續(xù)一天,到滹沱河北中山僅127m3/s,進(jìn)入獻(xiàn)縣泛區(qū)行洪道50m3/s左右,對(duì)泛區(qū)沒有任何風(fēng)險(xiǎn)。三是在迎戰(zhàn)“7·19”洪水中,崗黃2庫聯(lián)合調(diào)度充分發(fā)揮攔洪削峰作用,黃壁莊最大入庫洪峰流量8800m3/s,最大泄量1000m3/s,削減洪峰88.6%,有效保障了下游地區(qū)群眾生命財(cái)產(chǎn)安全,取得巨大的防洪效益。四是崗黃2庫適度承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),采取了限泄、蓄泄調(diào)度方案,不僅保護(hù)了下游防洪安全,還充分?jǐn)r蓄洪水資源,2大水庫汛后都處于蓄滿狀態(tài),為來年的工農(nóng)業(yè)及城市供水備足了水源,同時(shí)滹沱河和石津渠小流量行洪補(bǔ)充地下水6億m3,改善了下游生態(tài)環(huán)境。
水庫除險(xiǎn)加固完工后已運(yùn)行10余年,局部工程設(shè)施出現(xiàn)老化失修現(xiàn)象,近幾年水庫加大工程維修管護(hù)力度,對(duì)老化的機(jī)電閘門設(shè)備進(jìn)行維護(hù)更換,使工程處于良好運(yùn)行狀態(tài)。在泄洪期間,水庫機(jī)電閘門設(shè)備運(yùn)行正常,安全泄洪36天,共泄洪 5.63億 m3,確保了水庫防汛調(diào)度的順利進(jìn)行。
在“7·19”洪水調(diào)度中,及時(shí)對(duì)水庫洪水進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),根據(jù)最新雨水情和預(yù)報(bào)情況生成調(diào)度方案,為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)調(diào)度指揮決策提供依據(jù),后經(jīng)洪水考評(píng)分析,水庫預(yù)報(bào)洪峰、洪量與實(shí)時(shí)洪峰、洪量相比,準(zhǔn)確率都在80%以上,為水庫科學(xué)調(diào)度洪水打下了基礎(chǔ)。
水庫綜合管理信息平臺(tái)系統(tǒng)在汛前建成投入使用,通過新建的80路高清攝像機(jī)將主壩、副壩、正溢、非溢、重力壩等現(xiàn)場(chǎng)全線進(jìn)行監(jiān)控,使工作人員坐在值班室就能近距離監(jiān)控各建筑物和工程重點(diǎn)部位的運(yùn)行狀況,以及水庫水位上漲和洪水漂浮物情況,為防汛調(diào)度決策指揮提供了可靠依據(jù)。
水庫管理局領(lǐng)導(dǎo)高度重視水庫防汛工作,早在2016年初統(tǒng)籌安排全年防汛工作,要求各部門按照省防指統(tǒng)一安排做好各項(xiàng)防汛準(zhǔn)備工作。7月10日進(jìn)入主汛期后,要求全體職工駐守水庫,準(zhǔn)備隨時(shí)應(yīng)戰(zhàn)可能到來的暴雨洪水?!?·19”暴雨發(fā)生后,水庫進(jìn)入緊急備汛狀態(tài),取得防洪主動(dòng)權(quán),從容應(yīng)對(duì)暴雨洪水,在緊急事件發(fā)生后,水庫積極應(yīng)對(duì),及時(shí)向省防指報(bào)告,在各方協(xié)調(diào)下,險(xiǎn)情得以排除,“7·19”防汛抗洪取得偉大勝利。