肖 強(qiáng),華榮孫,黃 鷺,李 穎,劉 濤
(廣西大藤峽水利樞紐開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司,530200,南寧)
大藤峽水利樞紐是珠江流域關(guān)鍵控制性工程和國(guó)家水網(wǎng)骨干工程,工程位于珠江流域西江水系黔江干流大藤峽峽谷出口,地理位置優(yōu)越,控制流域面積19.86 萬(wàn)km2,占西江流域面積的56.4%,控制水資源量1309億m3,占西江水資源量的56%,控制洪水量占西江下游控制站點(diǎn)梧州站洪量的65%。作為國(guó)家172項(xiàng)節(jié)水供水重大水利工程的標(biāo)志性項(xiàng)目,工程明確了“六個(gè)重要定位”:流域防洪安全的重要保障、實(shí)施國(guó)家水網(wǎng)重大工程的重要結(jié)點(diǎn)、粵港澳大灣區(qū)水安全的重要屏障、珠江黃金水道的重要中樞、區(qū)域電力安全的重要支撐、地方鄉(xiāng)村振興的重要水源。立足于工程定位,廣西大藤峽水利樞紐開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司著力強(qiáng)化預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”措施,精準(zhǔn)開(kāi)展水庫(kù)調(diào)度,統(tǒng)籌推進(jìn)防洪與供水保障工作,為流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的水安全保障。
珠江是我國(guó)洪災(zāi)多發(fā)性河流,洪水具有峰高、量大、歷時(shí)長(zhǎng)的特點(diǎn)。珠江流域洪水主要來(lái)自西江,西江流域面積占珠江流域總面積的78%。《珠江流域防洪規(guī)劃》提出堅(jiān)持“堤庫(kù)結(jié)合,以泄為主,泄蓄兼施”的防洪方針。西江、北江中下游防洪工程體系由北江飛來(lái)峽水利樞紐、西江龍灘水電站和大藤峽水利樞紐,以及西江、北江中下游和三角洲的堤防工程組成。根據(jù)龍灘水庫(kù)的控制條件,其防洪任務(wù)主要針對(duì)全流域型洪水、中上游型洪水和前汛期型洪水,而龍灘水庫(kù)不能有效解決的中下游型洪水和后汛期洪水的防洪任務(wù),由大藤峽水利樞紐承擔(dān)。大藤峽水利樞紐與龍灘水庫(kù)聯(lián)合運(yùn)用,能夠有效調(diào)節(jié)西江洪水,將梧州站100年一遇洪水削減為50年一遇,兼顧削減100年一遇以上洪水;結(jié)合北江飛來(lái)峽的調(diào)度運(yùn)用,使廣州市有效防御西江、北江1915 年型洪水,將西江中下游和西北江三角洲重點(diǎn)防洪保護(hù)對(duì)象的防洪標(biāo)準(zhǔn)由50年一遇提高到100年一遇~200年一遇,兼顧提高西江、潯江和西北江三角洲其他堤防保護(hù)區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)。
21世紀(jì)以來(lái),珠江三角洲河網(wǎng)河口段潮水上溯嚴(yán)重,河口地區(qū)出現(xiàn)大范圍、長(zhǎng)歷時(shí)的水體含氯度超標(biāo),影響沿江生產(chǎn)生活取水,受咸潮影響區(qū)包括澳門(mén)、珠海、中山、廣州、東莞、佛山等。尤其是2005年咸潮造成河口地區(qū)部分城市斷水、水量不足、含氯度超過(guò)飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的2~3倍等嚴(yán)重的供水安全問(wèn)題,受災(zāi)人口達(dá)1000萬(wàn)人,對(duì)居民生活和社會(huì)穩(wěn)定產(chǎn)生很大影響。珠江三角洲的咸情引起黨中央、國(guó)務(wù)院對(duì)澳門(mén)及珠江三角洲飲水安全問(wèn)題的高度重視,2005年以來(lái)珠江流域逐年實(shí)施壓咸補(bǔ)淡應(yīng)急調(diào)水,有效緩解了澳門(mén)及珠江三角洲地區(qū)的供水緊張局面,保障了區(qū)域的基本用水安全,但也對(duì)流域骨干水庫(kù)的正常運(yùn)行調(diào)度造成一定影響。
西江流域具有一定調(diào)蓄能力的骨干水庫(kù)均位于西江上游,控制流域面積不足西江流域的1/3,距離珠江三角洲1000 km,且從枯水期保障下游供水的實(shí)踐來(lái)看,頻繁從上游水庫(kù)調(diào)水對(duì)廣西電網(wǎng)安全造成了一定影響。大藤峽水利樞紐控制了西江流域約56%的流域面積,距離珠江三角洲頂點(diǎn)只有3天的流程,水庫(kù)調(diào)節(jié)庫(kù)容15億m3,經(jīng)下游已建的長(zhǎng)洲水電站反調(diào)節(jié),可根據(jù)西江、郁江、桂江、北江的來(lái)水情況及下游水資源配置要求進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)度,使澳門(mén)及珠海供水保證率達(dá)到97%,形成上游骨干水庫(kù)枯水期主要按電力系統(tǒng)要求調(diào)度、大藤峽和長(zhǎng)洲主要按水資源配置要求調(diào)度的雙贏格局,既提高電網(wǎng)安全保障程度,又滿足下游地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)水資源配置要求。大藤峽水利樞紐在珠江流域水資源配置格局中具有重要地位,利用大藤峽水利樞紐進(jìn)行應(yīng)急補(bǔ)水,可有效解決龍灘水庫(kù)等遠(yuǎn)端水庫(kù)“遠(yuǎn)水解不了近渴”的難題,在珠江三角洲當(dāng)?shù)厮畮?kù)群蓄水不足時(shí)及時(shí)調(diào)水予以補(bǔ)充,提高水資源優(yōu)化配置精準(zhǔn)度,有力提升流域供水安全保障程度。
①若龍灘水庫(kù)前3天動(dòng)用的防洪庫(kù)容在10億m3以上,則大藤峽水庫(kù)按入庫(kù)流量減少3500 m3/s下泄,當(dāng)水庫(kù)水位達(dá)到61 m時(shí)(大藤峽壩址流量<43 500 m3/s,同時(shí)大湟江口站流量<44 600 m3/s、梧州站流量<48 500 m3/s為57.6 m,下同),按入庫(kù)流量下泄。
②若龍灘水庫(kù)前3 天動(dòng)用的防洪庫(kù)容在10 億m3以下,則大藤峽水庫(kù)按入庫(kù)流量減少6000 m3/s 下泄,當(dāng)水庫(kù)水位達(dá)到61 m時(shí),按入庫(kù)流量下泄。
③對(duì)后汛期洪水,大藤峽水庫(kù)按入庫(kù)流量減少3500 m3/s下泄,當(dāng)水庫(kù)水位達(dá)到61 m時(shí),按入庫(kù)流量下泄。
大藤峽水庫(kù)防洪調(diào)度規(guī)則詳見(jiàn)表1。
表1 大藤峽水庫(kù)防洪調(diào)度規(guī)則(不考慮洪水預(yù)報(bào))
大藤峽水庫(kù)根據(jù)壩址上游武宣、郁江貴港、蒙江太平、北流江金雞和桂江京南5 個(gè)測(cè)站實(shí)測(cè)流量測(cè)報(bào)梧州站流量開(kāi)展水庫(kù)水量調(diào)度。
①在壓咸補(bǔ)淡時(shí)期(每年10 月至次年2 月,各陰歷月的二十八至初四和十二至十八為壓咸補(bǔ)淡時(shí)段,其余為非壓咸補(bǔ)淡時(shí)段),若5個(gè)測(cè)站測(cè)報(bào)的梧州流量小于2100 m3/s,大藤峽加大泄流滿足梧州2100 m3/s壓咸補(bǔ)淡流量要求;若5 個(gè)測(cè)站測(cè)報(bào)的梧州流量大于2100 m3/s,且水庫(kù)水位低于正常蓄水位61 m時(shí),大藤峽水庫(kù)在滿足梧州壓咸補(bǔ)淡流量要求的前提下,減小出流回蓄,出流不小于航運(yùn)基流700 m3/s。
②在非壓咸補(bǔ)淡時(shí)期,若5個(gè)測(cè)站測(cè)報(bào)的梧州流量小于1800 m3/s,大藤峽加大泄流滿足梧州1800 m3/s生態(tài)流量要求;若5個(gè)測(cè)站測(cè)報(bào)的梧州流量大于1800 m3/s,且水庫(kù)水位低于正常蓄水位61 m時(shí),大藤峽水庫(kù)在滿足梧州生態(tài)流量要求的前提下,減小出流回蓄,出流不小于航運(yùn)基流700 m3/s。
(1)基本情況
自2020 年3 月左岸工程運(yùn)行以來(lái),大藤峽水利樞紐已成功應(yīng)對(duì)5 次西江編號(hào)洪水,其中2022 年5 月、6 月遭遇4 次編號(hào)洪水。2022 年珠江流域發(fā)生流域性較大洪水,6 月19 日,珠江流域出現(xiàn)連續(xù)強(qiáng)降雨天氣,西江梧州站水位漲至20.95 m,超過(guò)警戒水位2.45 m,編號(hào)為“西江2022 年第4 號(hào)洪水”,北江干流石角站流量漲至12 000 m3/s,編號(hào)為“北江2022 年第2 號(hào)洪水”;6 月22 日,北江干流石角站出現(xiàn)歷史最大洪峰流量18 500 m3/s,防汛形勢(shì)異常嚴(yán)峻。
(2)采取措施
充分運(yùn)用大藤峽工程防汛與水量調(diào)度“四預(yù)”平臺(tái),開(kāi)展洪水防御調(diào)度。
①優(yōu)化“預(yù)報(bào)”:強(qiáng)化氣象水文預(yù)報(bào)耦合,啟動(dòng)防汛Ⅳ級(jí)應(yīng)急響應(yīng),提高雨水情預(yù)報(bào)精準(zhǔn)度,將24 h 預(yù)見(jiàn)期流量預(yù)報(bào)精度提高至90%。
②及時(shí)“預(yù)警”:向地方政府和水利、應(yīng)急等部門(mén)發(fā)布4 次防洪調(diào)度報(bào)告,滾動(dòng)發(fā)送泄流預(yù)警信息,提醒做好轉(zhuǎn)移避險(xiǎn)和險(xiǎn)情搶護(hù)。
③開(kāi)展“預(yù)演”:設(shè)定不同情景目標(biāo),擬定不同調(diào)度方案,實(shí)時(shí)分析風(fēng)險(xiǎn)形勢(shì),對(duì)調(diào)度方案進(jìn)行模擬仿真預(yù)演。
④完善“預(yù)案”:根據(jù)水情變化及預(yù)演結(jié)果,優(yōu)化調(diào)整預(yù)案體系,提高預(yù)案科學(xué)性和可操作性,為防汛決策提供有力支撐。
嚴(yán)格執(zhí)行水利部珠江水利委員會(huì)(以下簡(jiǎn)稱珠江委)調(diào)度指令,科學(xué)開(kāi)展水庫(kù)調(diào)度。為充分發(fā)揮大藤峽水庫(kù)削峰作用,提前將庫(kù)水位降至防洪運(yùn)用最低水位44 m運(yùn)行,預(yù)泄騰空7億m3庫(kù)容。同時(shí)緊盯流域雨水情,加密預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),滾動(dòng)調(diào)整調(diào)度方案,并首次實(shí)施防洪調(diào)度,準(zhǔn)確把握攔洪時(shí)機(jī),逐時(shí)分析評(píng)估調(diào)度成效,將水庫(kù)水位控制精細(xì)至厘米級(jí)。
(3)調(diào)度過(guò)程及成效
6月20日15時(shí),水庫(kù)自44 m水位開(kāi)始攔蓄,為最大限度錯(cuò)開(kāi)桂江洪峰,6月21日17時(shí)水庫(kù)開(kāi)始加大攔蓄洪水力度,22日20時(shí)攔蓄至50 m水位,23日8時(shí)攔蓄至初期運(yùn)行最高水位52 m,攔蓄洪水約7億m3。大藤峽水庫(kù)以有限的防洪庫(kù)容發(fā)揮最大的攔洪削峰作用,最大削減洪峰3500 m3/s,降低梧州市防洪水位1.8 m,將西江梧州站洪峰出現(xiàn)時(shí)間推遲1天,避免了西江、北江洪峰遭遇,有效減輕西江中下游乃至珠江三角洲防洪壓力,充分發(fā)揮了大藤峽水利樞紐關(guān)鍵工程、關(guān)鍵時(shí)刻、關(guān)鍵調(diào)度的“王牌”作用。
自工程一期下閘蓄水以來(lái),大藤峽公司按照水利部部署和珠江委流域統(tǒng)一調(diào)度安排,精密監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)調(diào)度、精細(xì)管理,圓滿完成12次枯水期應(yīng)急補(bǔ)水任務(wù),累計(jì)向下游補(bǔ)水達(dá)18億m3,有效增加了珠江河口入海水資源量。
(1)基本情況
2021 年年底,珠江流域發(fā)生60 年來(lái)最嚴(yán)重旱情,江河底水位持續(xù)降低導(dǎo)致河口咸潮上溯,珠海、中山等重要城市取水受到較大影響,澳門(mén)用水也面臨嚴(yán)峻威脅。2022 年元旦、春節(jié)、元宵等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)前后正值天文大潮,同時(shí)受電網(wǎng)負(fù)荷減少、農(nóng)民工返鄉(xiāng)、突發(fā)疫情等因素影響,供水形勢(shì)緊張。其間,大藤峽工程合理優(yōu)化運(yùn)行調(diào)度,及時(shí)開(kāi)展應(yīng)急補(bǔ)水,確保了珠江三角洲1500萬(wàn)人民群眾喝上放心水、安全水。
(2)采取措施
立足流域統(tǒng)一調(diào)度大局,及時(shí)啟動(dòng)實(shí)施汛末蓄水,提前儲(chǔ)備淡水資源,全力保障澳門(mén)、珠海等粵港澳大灣區(qū)城市用水安全。堅(jiān)持將水資源優(yōu)化配置擺在核心位置,成立枯水期調(diào)度工作專班;錨定西江流域供水保障目標(biāo),立足最不利情況做好枯水期應(yīng)急調(diào)水預(yù)案,密切研判上游來(lái)水,加強(qiáng)值班值守和信息報(bào)送,強(qiáng)化與電網(wǎng)、航運(yùn)等部門(mén)溝通協(xié)調(diào),統(tǒng)籌生態(tài)、航運(yùn)和發(fā)電等用水需求,運(yùn)用水量調(diào)度“四預(yù)”平臺(tái)持續(xù)比選優(yōu)化水庫(kù)調(diào)度方案,精準(zhǔn)控制出庫(kù)流量,科學(xué)實(shí)施應(yīng)急補(bǔ)水。
(3)調(diào)度過(guò)程及成效
2021年12月24日—2022年1月7日,大藤峽水庫(kù)平均出庫(kù)流量1540 m3/s,出庫(kù)水量19.8億m3,經(jīng)過(guò)調(diào)度,梧州站在元旦前后平均流量達(dá)到2200 m3/s,滿足壓咸流量要求,調(diào)水成功壓制了珠江三角洲河口咸潮;2022 年1 月29 日—2 月3 日春節(jié)前后,大藤峽水利樞紐平均出庫(kù)流量2450 m3/s,總計(jì)出庫(kù)水量12.71億m3,實(shí)施調(diào)度后,梧州站實(shí)測(cè)流量能夠滿足2100 m3/s壓咸流量需求,實(shí)測(cè)磨刀門(mén)水道最遠(yuǎn)咸界控制在竹洲頭泵站下游,有效保障了澳門(mén)、珠海、中山供水安全;2022年2月13—18日,大藤峽水利樞紐平均出庫(kù)流量3552 m3/s,來(lái)自大藤峽水利樞紐的優(yōu)質(zhì)淡水提前抵達(dá)廣東省中山市磨刀門(mén)水道馬角水閘附近,成功壓制了漲潮及大風(fēng)帶來(lái)的影響。大藤峽工程應(yīng)急補(bǔ)水的順利實(shí)施,提高了粵港澳大灣區(qū)城市群取用淡水概率,保障了西江下游及珠江三角洲地區(qū)城鄉(xiāng)居民用水安全,實(shí)現(xiàn)“大旱無(wú)大災(zāi)”。
目前,大藤峽水利樞紐已基本實(shí)現(xiàn)二期蓄水(61 m高程)目標(biāo),水庫(kù)蓄至61 m后,防洪庫(kù)容及興利庫(kù)容均增加至15億m3,可進(jìn)一步提升流域整體防洪能力及水資源配置能力。為更好發(fā)揮大藤峽“王牌”作用,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)研究,確保調(diào)度安全,提升調(diào)度精準(zhǔn)度。
①加強(qiáng)洪水預(yù)報(bào)。水文預(yù)報(bào)是實(shí)施水庫(kù)調(diào)度的基礎(chǔ),應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)水文預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)技術(shù)研究,完善水情測(cè)報(bào)站網(wǎng)建設(shè),建立健全氣象衛(wèi)星和測(cè)雨雷達(dá)、雨量站、水文站組成的雨水情監(jiān)測(cè)“三道防線”,推進(jìn)天空地一體化監(jiān)測(cè)。修訂完善水情預(yù)報(bào)方案模型,動(dòng)態(tài)修正參數(shù),提高預(yù)報(bào)精度,延長(zhǎng)預(yù)見(jiàn)期。
②加強(qiáng)基于預(yù)報(bào)的實(shí)時(shí)調(diào)度技術(shù)研究。初步設(shè)計(jì)階段,為考慮工程安全,大藤峽水庫(kù)調(diào)度運(yùn)用規(guī)則未考慮來(lái)水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。目前,珠江流域預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)已取得長(zhǎng)足發(fā)展,應(yīng)開(kāi)展基于來(lái)水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的大藤峽實(shí)時(shí)調(diào)度技術(shù)研究,提高水庫(kù)綜合利用效益,減輕庫(kù)區(qū)淹沒(méi)損失。
③開(kāi)展大藤峽上下游淹沒(méi)區(qū)防洪風(fēng)險(xiǎn)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)調(diào)查。大藤峽庫(kù)區(qū)建有武宣等防護(hù)片,當(dāng)遭遇流域大洪水時(shí),易產(chǎn)生臨時(shí)淹沒(méi);下游西江,特別是潯江兩岸防洪標(biāo)準(zhǔn)較低,遭遇大洪水時(shí)淹沒(méi)損失較大。要加快開(kāi)展上下游淹沒(méi)區(qū)域防洪風(fēng)險(xiǎn)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)調(diào)查,為優(yōu)化防洪調(diào)度方案提供支撐,最大限度減少防洪風(fēng)險(xiǎn)和淹沒(méi)損失。